СИСТЕМА ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИЙ И ПРОСМОТРА 3D ИЗОБРАЖЕНИЙ Российский патент 2011 года по МПК H04N13/00 

Уведомление об авторском праве

Часть раскрытия этого патентного документа содержит материал, который является объектом защиты авторского права. Владелец авторского права не имеет возражений на факсимильное воспроизведение кем-либо этого патентного документа или раскрытия патента, когда он имеется в файле или записи ведомства по патентам и товарным знакам, но в ином случае резервирует все права авторского права.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системам просмотра и продуктам для проецирования и просмотра спектрально разделенных 3-мерных (3D) изображений. Изобретение также относится к системам просмотра, используемым в цифровом кинотеатре (D-Cinema), и совершенствует современные способы для проецирования и просмотра 3D стереоскопического кинофильма.

Уровень техники

Способы для 3D стереоскопического проецирования включают в себя Анаглиф, Линейную поляризацию, Круговую поляризацию, Очки с прерывателем, и Спектральное разделение. Анаглиф является самым старым способом и обеспечивает разделение для левого/правого глаза посредством фильтрации света через два цветных светофильтра, обычно красного для одного глаза и голубого для другого глаза. В проекторе изображение для левого глаза (обычно) фильтруют через красный фильтр, и изображение для правого фильтруют через голубой фильтр. Защитные очки включают в себя, например, красный фильтр для левого глаза и голубой фильтр для правого глаза. Этот способ работает лучше всего для черно-белых оригинальных изображений и не является удовлетворительным для цветных изображений.

Линейная 3D поляризация обеспечивает разделение в проекторе посредством выполнения фильтрации для левого глаза через линейный поляризатор, (обычно) ориентируемый вертикально, и посредством фильтрации изображения правого глаза через линейный поляризатор, ориентированный горизонтально. Очковая оптика включает в себя вертикально ориентированный линейный поляризатор для левого глаза и горизонтально ориентированный поляризатор для правого глаза. Экран проецирования должен быть сохраняющего поляризацию типа, обычно называемый "серебряным экраном" из-за его отличительного цвета. Линейная поляризация позволяет отобразить полноцветное изображение с небольшим искажением цвета. Она имеет несколько проблем, которые включают в себя потребность в серебряном экране, который дорог, хрупок и неоднороден. Другая проблема состоит в том, что зритель должен сохранять свою голову ориентированной вертикально, чтобы избежать помех от одного глаза другому.

Круговая 3D поляризация была изобретена, чтобы решить проблему необходимости для пользователя сохранять свою голову ориентированной вертикально. Круговая поляризация обеспечивает разделение в проекторе посредством фильтрации изображения левого глаза посредством (обычно) левого кругового поляризатора, и посредством фильтрации изображения правого глаза посредством правого кругового поляризатора. Очковая оптика включает в себя левый круговой поляризатор для левого глаза и правый круговой поляризатор для правого глаза. Серебряный экран также необходим для этого подхода.

Очки с прерывателем обеспечивают разделение посредством мультиплексирования левого и правого изображений во времени. Фильтр для разделения в проекторе не требуется. Очковая оптика включает в себя очки с прерывателем. Они являются активными очками, которые электронным образом закрывают линзу синхронно с частотой кадров проектора. Сначала отображается изображение левого глаза, с последующим изображением для правого глаза и т.д. Так как иметь прямое проводное соединение с очками в театре непрактично, используется беспроводный или инфракрасный способ сигнализации для обеспечения отсчета времени для закрывания левого/правого глаза. Этот способ требует ИК или РЧ передатчика в аудитории. Очки с прерывателем являются дорогими и трудными для очистки, требуют батареи, которые должны часто заменяться, и ограничены в частоте их переключения. Очки с прерывателем практичны только для использования с D-Cinema или другими электронными системами проецирования, так как очень немного пленочных проекторов обеспечивают сигнал, требуемый для синхронизации очков с прерывателем с частотой кадров. Способ не требует серебряного экрана.

Спектральное разделение обеспечивает разделение в проекторе посредством фильтрования для левого и правого глаза спектральным образом. Эта система отличается от анаглифа тем, что фильтры для левого и правого глаза каждый пропускают часть красного, зеленого и синего спектра, обеспечивая полноцветное изображение. Спектр полосы пропускания фильтра левого глаза является комплементарным к спектру полосы пропускания фильтра правого глаза. Очковая оптика включает в себя фильтры с такими же общими спектральными характеристиками, что используются в проекторе. В то время как этот способ обеспечивает полноцветное изображение, он требует компенсации цвета, чтобы заставить цвета в левом и правом глазу соответствовать цветам, которые присутствовали в оригинальном изображении, и имеется небольшое уменьшение цветовой палитры по сравнению с палитрой проектора.

Все вышеупомянутые способы для обеспечения разделения для левого/правого глаза для 3D стереоскопической демонстрации могут использоваться с любыми двумя проекторами (один для левого глаза и один для правого глаза) или могут использоваться в однопроекторной системе D-Cinema. В системе двойного проецирования проекционный фильтр является обычно статическим, и располагается перед проекционной линзой. В системе D-Cinema с одним проектором левое и правое изображения являются мультиплексированными во времени. За исключением случая очков с прерывателем, где проекционные фильтры не требуются, это означает, что проекционные фильтры должны изменяться с частотой мультиплексирования L/R. Это может быть сделано или с помощью сменных фильтров в проекторе, синхронизированном с частотой мультиплексирования, или с помощью электронным образом переключаемого фильтра.

Раскрытие изобретения

Изобретатели настоящего изобретения реализовали потребность в усовершенствованиях спектрально разделенных устройств и систем просмотра. Изобретение обеспечивает несколько методик, чтобы удалить и скомпенсировать фиолетовое смещение, которое имеет место при просмотре изображений через фильтры при внеосевых (отличных от нормального) углах. Фиолетовое смещение нежелательно, потому что оно может привести к помехам между левым и правым изображениями в представлении 3D изображения.

Изобретатели настоящего изобретения также реализовали потребность в усовершенствованиях спектральных разделительных фильтров, и особенно тех, что используются в 3D применениях D-Cinema. Одна реализованная проблема состоит в том, что типичные проекционные 3D системы имеют низкую эффективность по яркости, в том, что цветовые пространства, цветовая палитра и эффективная яркость являются неадекватными. Другая реализованная проблема состоит в том, что несоответствие между уровнями яркости в каналах 3D проекций уменьшает световую эффективность. Соответственно, как описано более подробно ниже, настоящее изобретение также обеспечивает методики, чтобы увеличить цветовое пространство и световую эффективность спроецированных изображений, которые могут использоваться по одному или в комбинации с методиками компенсации фиолетового смещения.

Настоящее изобретение включает в себя одну или более методик, чтобы увеличить цветовое пространство спектрально разделенных изображений, которые могут быть объединены с одной или более методиками, чтобы компенсировать фиолетовое смещение, которое имеет место при просмотре спектрально разделенных изображений через фильтры при углах, отличных от нормали. Отдельные методики описываются ниже. При совместном использовании изобретением является система, содержащая устройство 3D проецирования, использующая асимметричные проекционные фильтры и очки для просмотра, содержащие неплоские линзы со спектрально комплементарными фильтрами.

Описывая вкратце, в одном варианте осуществления настоящее изобретение предоставляет пару 3D спектральных разделительных фильтров (глазные фильтры), расположенных на левой и правой линзах пары очков для просмотра, причем глазной фильтр содержит комбинацию увеличенных (и пропорциональных длине волны) защитных полос, и соответствующим образом искривленных линз, чтобы уменьшить помехи, цветовой сдвиг и отражения по краю поля зрения. Может также использоваться цветовой фильтр с фиолетовым смещением в проекторе, который проецирует изображения для просмотра через очки. Хотя настоящее изобретение охватывает комбинацию усовершенствований очков для просмотра и подготовки изображений для просмотра (например, проецирование изображения), изобретение может быть осуществлено с менее чем всеми усовершенствованиями в комбинации.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение содержит фильтры просмотра, содержащие неплоскую подложку (основу) и спектрально комплементарные фильтры.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает очки для просмотра со спектральным разделением, содержащие первую линзу, имеющую первый спектральный фильтр, и вторую линзу, имеющую второй спектральный фильтр, комплементарный к первому спектральному фильтру, при этом первая линза и вторая линза каждая искривлены, чтобы уменьшить смещение длины волны, которое происходит при просмотре изображения под отличным от нормального углом для фильтра, через который просматривается изображение. Величина искривления линз (и, следовательно, фильтров) вычисляется таким образом, что углы обзора по экрану просмотра находятся ближе к нормальным углам через линзы. Искривление реализуется, например, как сферическая кривая.

В другом варианте осуществления изобретение воплощается как очки для просмотра со спектральным разделением, содержащие первую линзу, содержащую первый спектральный фильтр, и вторую линзу, содержащую второй спектральный фильтр, комплементарный к первому спектральному фильтру, причем первый спектральный фильтр и второй спектральный фильтр имеют по меньшей мере одну защитную полосу между смежными частями спектра спектральных фильтров. Защитная полоса имеет ширину полосы, достаточную, чтобы удалить помехи спектрально разделенных изображений, просматриваемых через очки, и, например, вычисляется на основании величины сдвига длин волн, имеющего место при просмотре частей спектрально разделенных изображений под углом через эти фильтры.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает систему просмотра со спектральным разделением, содержащую очки для просмотра, имеющие как искривленные линзы, так и увеличенные защитные полосы, и проекционную систему, сконфигурированную, чтобы проецировать первое и второе спектрально разделенные изображения, причем изображения являются изображениями с предварительно смещенной длиной волны, чтобы компенсировать сдвиги длин волн, происходящие во время отображения и/или просмотра изображений. Такие системы предпочтительно реализуются в коммерческом кинотеатре, но также применимы к большим телевизионным экранам, компьютерам, системам виртуальной реальности и другим устройствам отображения.

Настоящее изобретение включает в себя способ, содержащий этапы проецирования первого и второго спектрально разделенных изображений на экран дисплея, просмотр спроецированных изображений через пару очков, имеющих первую линзу, имеющую первый спектральный фильтр, согласованный с первым спектрально разделенным изображением, и вторую линзу, имеющую второй спектральный фильтр, согласованный со вторым спектрально разделенным изображением, причем спектральные фильтры конфигурируются, чтобы иметь изменяющуюся величину эффекта сдвига длин волн в зависимости от угла обзора через линзу.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение является системой просмотра 3D, содержащей средство для проецирования спектрально разделенных изображений, средство для просмотра спектрально разделенных изображений через различные окулярные каналы и средство для компенсации сдвигов длин волн, происходящих из-за углов обзора для частей изображений. Средство для компенсации может включать в себя, например, средство для корректировки степени спектральной фильтрации, выполняемой в отношении различных частей изображения, на основании угла обзора. Средство для компенсации включает в себя, например, средство для получения несоответствия длины волны между фильтрами проектора и фильтрами для глаз, которое компенсирует величину сдвига длин волн, который происходит в фильтре для глаза из-за угла обзора.

Настоящее изобретение может быть также описано как очки сложной формы, содержащие пару спектрально комплементарных фильтров, расположенных на искривленных линзах очков. Спектрально комплементарные фильтры могут включать в себя защитные полосы между смежными спектрами спектрально комплементарных фильтров. В одном варианте осуществления толщина диэлектрических слоев спектрально комплементарных фильтров увеличивается к краям линз.

Настоящее изобретение включает в себя способ, содержащий этапы: распределение очков сложной формы зрителям аудитории и проецирование первого и второго спектрально комплементарных изображений на экран отображения в пределах видимости участников аудитории, причем очки сложной формы содержат первую и вторую линзы сложной формы, имеющие первый и второй спектрально комплементарные фильтры, соответственно расположенные на них. В одном варианте осуществления первый и второй спектрально комплементарные фильтры соответствуют по ширине полосы спроецированным первому и второму спектрально комплементарным изображениям. Однако не требуется, чтобы фильтры точно соответствовали спроецированным изображениям фильтров. Очки сложной формы содержат, например, имеющие сферическую форму линзы.

Настоящее изобретение включает в себя носитель данных, имеющий по меньшей мере визуальное представление, сохраненное на нем, который при загрузке в медиаплеер, подсоединенный к устройству отображения, заставляет медиаплеер передавать визуальное представление для отображения к устройству отображения; при этом визуальное представление, которое отображается на устройстве отображения, конфигурируется для просмотра через пару очков сложной формы. Носитель данных, например, предварительно упаковывается по меньшей мере с одной парой очков сложной формы и доступен для покупки через розничную точку продаж.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение является системой для просмотра 3D изображения, содержащей этапы подачи 3D контента по сети на принимающее электронное устройство и отображения 3D контента, причем 3D контент содержит спектрально комплементарные изображения, предназначенные для просмотра со спектрально разделенными очками сложной формы. Принимающее электронное устройство является, например, системой отображения, расположенной в кинотеатре.

Настоящее изобретение решает некоторые из проблем со способом спектрального разделения для проецирования 3D изображений, в частности усовершенствование эффективности, увеличение цветовой палитры и уменьшение степени требуемой цветовой компенсации. В некоторых случаях компенсация цвета может не требоваться. Настоящее изобретение направлено на решение вопросов эффективности и цветового пространства посредством разбиения основных цветов проектора на подчасти. Разбиение основных цветов на подчасти достигается частично посредством фильтра, установленного в проекторе, который является главным управляющим фактором в цветовом пространстве упомянутой системы. Эффективность и цветовая палитра спроецированного изображения увеличиваются, используя эти дополнительные подчасти разделенных основных цветов.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает фильтр проектора, содержащий первый фильтр, имеющий первый набор основных полос пропускания, и второй фильтр, имеющий второй набор основных полос пропускания, причем первый набор основных полос пропускания имеет отличное количество основных полос пропускания, чем второй фильтр. Первый фильтр имеет, например, по меньшей мере две синие основные полосы пропускания, и второй фильтр имеет по меньшей мере одну синюю основную полосу пропускания. Первый фильтр может также иметь, например, по меньшей мере две зеленые основные полосы пропускания, и второй фильтр имеет по меньшей мере одну зеленую полосу пропускания. Например, первый фильтр может иметь длины волн полосы пропускания приблизительно 400-440 нм и 484-498 нм, 514-528 нм, 567-581 нм и 610-623 нм, и второй фильтр может иметь длины волн полосы пропускания приблизительно 455-471 нм, 539-556 нм и 634-700 нм. Полосы пропускания первого фильтра и второго фильтра, например, выбираются, чтобы максимизировать воспроизведение цветового пространства проектора D-Cinema.

Настоящее изобретение может быть также реализовано как система для проецирования спектрально разделенных 3D изображений, содержащая систему проецирования, сконфигурированную, чтобы проецировать изображения левого и правого каналов для отображения зрителем, фильтр, помещенный по меньшей мере в один световой тракт системы проецирования, содержащий фильтр левого канала и фильтр правого канала, при этом по меньшей мере один из фильтров левого и правого каналов имеет больше чем 3 основные полосы пропускания. В одном варианте осуществления один из фильтров левого и правого канала имеет по меньшей мере 2 основные полосы пропускания в длинах волн синего, и один из фильтров левого и правого канала имеет по меньшей мере 2 основные полосы пропускания в длинах волн зеленого. Снова, основные полосы пропускания фильтров выбираются, чтобы максимизировать воспроизведение цветового пространства системы проецирования в изображениях, спроецированных системой проецирования. Эта система может включать в себя, например, модуль коррекции цвета, конфигурированный для цветовой коррекции изображений, спроецированных системой проецирования согласно цветовому пространству фильтров.

Изобретение может быть также воплощено как ряд фильтров, содержащий первый фильтр, имеющий первый набор полос пропускания основных цветов, второй фильтр, имеющий второй набор полос пропускания основных цветов с отличными длинами волн по сравнению с первым набором основных цветов, при этом первый фильтр имеет более одного основного цвета по меньшей мере в одном цветовом диапазоне.

Настоящее изобретение может быть также воплощено как способ, содержащий этапы подготовки 3D изображения, содержащего левое изображение и правое изображение, фильтрации левого изображения фильтром левого канала, фильтрации правого изображения фильтром правого канала и проецирования левого и правого фильтрованных изображений на экран, причем по меньшей мере один из фильтра левого канала и фильтра правого канала имеет более чем 3 основные полосы пропускания. Как во всех вышеупомянутых описанных вариантах осуществления, фильтры (например, фильтры, используемые при выполнении этапов фильтрования) могут самостоятельно быть воплощены в электронно переключаемом наборе фильтров, фиксированных фильтрах в двухпроекторной системе или сменном фильтре, в котором приблизительно 1/2 сменного фильтра имеет характеристики фильтра для фильтра левого канала согласно настоящему изобретению и приблизительно 1/2 сменного фильтра имеет характеристики фильтра для фильтра правого канала согласно настоящему изобретению.

Части изобретения могут быть легко реализованы посредством программирования на компьютере общего назначения или сетевых компьютерах, и результаты могут быть отображены на устройстве вывода, соединенном с любым из: компьютера общего назначения, сетевых компьютеров, или переданы на удаленное устройство для вывода или отображения. В частности, изобретение включает в себя использование программного обеспечения, которое реализует цветовую обработку отдельно в отношении каждого окулярного канала. Любые компоненты настоящего изобретения, представленного в виде компьютерной программы, последовательностей данных и/или управляющих сигналов, могут быть воплощены как электронный сигнал, вещаемый (или передаваемый) на любой частоте в любой среде, включая, но не ограничиваясь, беспроводное вещание и передачи по медному проводу(ам), волоконно-оптическому кабелю(ям) и коаксиальному кабелю(ям) и т.д.

Описание чертежей

Более полная оценка изобретения и многие из сопутствующих его преимуществ будут понятны при рассмотрении со ссылками на нижеследующее подробное описание совместно с сопроводительными чертежами, на которых:

Фиг.1A - иллюстрация углов просмотра.

Фиг.1B - график, иллюстрирующий спектр левого проекционного светофильтра и фильтра правого глаза;

Фиг.2 - график, иллюстрирующий спектр левого проекционного светофильтра в зависимости от фильтра правого глаза с фиолетовым смещением;

Фиг.3 - график, иллюстрирующий спектр левого проекционного светофильтра с фиолетовым смещением в зависимости от фильтра правого глаза с фиолетовым смещением;

Фиг.4A - диаграмма, иллюстрирующая геометрию искривленных линз, центрированных на зрачке зрителя;

Фиг.4B - иллюстрация очков со сферическими линзами;

Фиг.5 - диаграмма, иллюстрирующая геометрию искривленных линз и показывающая расстояния между зрачками у детей;

Фиг.6 - диаграмма, иллюстрирующая геометрию искривленных линз для 20 градусного угла на краю линз;

Фиг.7 - диаграмма, иллюстрирующая геометрию искривленных линз с несферической кривой;

Фиг.8A - диаграмма, иллюстрирующая эффект искривления линзы в отношении света, приходящего из-за зрителя;

Фиг.8B - чертеж образуемых двумя пересекающимися плоскостями углов для пары очков для просмотра

Фиг.9 - чертеж, иллюстрирующий оправу для очков, сконфигурированную для использования на головах различных размеров.

Фиг.10 - диаграмма, иллюстрирующая геометрию оптимизированных образуемых двумя пересекающимися плоскостями очков.

Фиг.11 - график обычных левого и правого спектральных разделительных фильтров.

Фиг.12 - диаграмма цветности CIE 1931, иллюстрирующая цветовое пространство типичного проектора цифрового кино (D-Cinema).

Фиг.13 - диаграмма цветности CIE 1931, иллюстрирующая цветовое пространство обычных спектральных разделительных фильтров.

Фиг.14 - график левого и правого фильтров проектора.

Фиг.15 - диаграмма цветности CIE 1931, иллюстрирующая цветовое пространство цветных фильтров.

Фиг.16 - график фильтров левой и правой линз очков, которые могут быть применены вместе с фильтрами проектора, описанными на Фиг.4.

Фиг.17A - блок-схема проецирования.

Фиг.17B - чертеж сменных фильтров; и

Фиг.18 - чертеж устройства фиксированного фильтра в двухпроекторной системе.

Лучший режим выполнения изобретения

Настоящее изобретение решает некоторые из проблем способа спектрального разделения для проецирования 3D изображений, в частности, настоящее изобретение имеет целью улучшить внеосевые характеристики фильтра, когда тонкопленочные диэлектрические (интерференционные) фильтры (например, фильтры правого глаза и левого глаза) используются для реализации очковой оптики (например, очков) для просмотра спектрально разделенных изображений.

Когда свет проходит через интерференционный фильтр под углом, отличным от нормального, характеристики фильтра (формы отклика, не следует путать с физической формой фильтра) изменяются, и весь спектральный отклик фильтра смещается к более коротким длинам волн (в синий цвет). Формы отклика характеристик фильтра также неблагоприятным образом затрагиваются при больших углах. Это является фундаментальным атрибутом интерференционных фильтров, и может быть компенсировано посредством создания фильтра для конкретного угла, если все лучи параллельны. В случаях, когда световой пучок не параллелен, как в случае с использованием 3D очков, решения, использующие единственное решение для характеристик фильтра, менее практичны.

Очки, в настоящее время используемые для спектрального разделения, состоят из плоских интерференционных фильтров, расположенных приблизительно в 2 см перед глазами зрителя. В 3D кинотеатре (например, 3D D-Cinema) свет от экрана не проходит через интерференционные фильтры под одним углом. Для зрителя, расположенного в центре и на одну ширину экрана назад, при просмотре изображения в центре экрана свет от центра экрана может проходить через интерференционные фильтры очков под нормальным (перпендикулярным) углом (предполагая, что голова зрителя позиционирована таким образом, что плоскость интерференционных фильтров параллельна плоскости экрана). При аналогичных условиях свет от края экрана может проходить через интерференционные фильтры под углом приблизительно 26 градусов.

Эта позиция просмотра является разумно близкой к экрану, но не является неправильной; многие из мест в обычной аудитории располагаются ближе, и возможны углы 40 градусов. Угол в 26 градусов от края экрана может иметь эффект смещения отклика фильтра к синему цвету примерно на 14 нанометров (нм) и будет несколько искажать форму фильтра. У результирующего 3D изображения появятся заметный цветовой сдвиг и увеличенные помехи левого/правого глаза к краям экрана.

Изобретение использует комбинацию нескольких способов, чтобы уменьшить эффекты фиолетового смещения и уменьшить фиолетовое смещение, происходящее из-за не нормальных (не перпендикулярных) углов обзора. Нужно помнить, что фиолетовое смещение в интерференционных фильтрах (например, линзы очков, имеющие фильтры на них) является важным прежде всего потому, что это вызывает рассогласование между спектральными характеристиками проекционного светофильтра (например, сменный светофильтр или электронным образом переключаемый фильтр) и очков, или, более точно, рассогласование между спектрами света, формирующего изображения (из любого источника) и характеристиками очков при заданном угле обзора.

Со ссылками на чертежи, на которых подобные друг другу ссылочные позиции обозначает идентичные или соответствующие части, и более конкретно на Фиг.1A, имеются проиллюстрированные примерные углы обзора через очки 1110 для зрителя 1100 изображения, спроецированного на киноэкран 1120. Углы обзора изменяются от нормали до несколько наклонного (например, приблизительно Θ₁-Θ₃, соответственно). Очки 1110 включают в себя линзы с основанными на диэлектрике интерференционными фильтрами. Не нормальные углы обзора имеют величину фиолетового смещения, ассоциированную с просматриваемым изображением, которое увеличивается при более наклонном направлении через интерференционные фильтры. Например, свет, попадающий в глаза пользователя от углов Θ₂ и Θ₃ с большим наклоном, будет сдвинут к синим длинам волн, тогда как более нормальный угол Θ₁ будет иметь малое, если вообще будет иметь, фиолетовое смещение. Фиолетовое смещение, или сдвиг длин волн, описанное таким образом, получается в результате смещения в свойствах интерференционного фильтра так, что линии спектра, пропускаемого фильтром, смещаются к более коротким длинам волн.

Один эффект фиолетового смещения света, просматриваемого на краю экрана (например, света 1130), заключается в введении помех в изображение. Это может быть уменьшено посредством увеличения защитных интервалов между характеристиками фильтра левого глаза и правого глаза. Фиг.1B иллюстрирует примерные характеристики фильтров, используемых для 3D спектрального разделения. Как показано на фиг.1B, полосы частот для левого фильтра 100 проецирования и фильтра 110 правого глаза включают в себя защитные полосы 120, 122, 124, 126 и 128, которые проявляются как провалы между смежными линиями спектра (Фиг.1B иллюстрирует фильтр для правого глаза и левый проекционный фильтр; фильтр для правого глаза приблизительно представляет полосы частот правого проекционного фильтра, и левый проекционный фильтр приблизительно представляет полосы частот фильтра для левого глаза). Посредством увеличения ширины провала (или защитной полосы) между левыми и правыми спектрами как в фильтрах глаз, так и в соответствующих фильтрах проектора помехи могут быть уменьшены. Это также уменьшает воспринимаемый цветовой сдвиг. Этот способ также уменьшает оптическую эффективность системы, но этот компромисс может быть сделан.

Как может быть видно на фиг.1B, в качестве пары фильтры левого и правого глаз являются комплементарными в том, что свойства фильтра для фильтра левого глаза (приблизительно представленного левым проекционным фильтром 100) дополняют свойства фильтра для фильтра 110 правого глаза. Это не является полным дополнением в том, что защитные полосы предохраняют объединенные фильтры от передачи всей части спектра между самыми длинными и самыми короткими длинами волн, пропускаемыми фильтрами. Кроме того, дополнительные разности в полосах частот в пределах различных диапазонов, пропускаемых этими фильтрами, могут быть сделаны, чтобы обеспечить инженерные решения относительно вопросов цветового пространства, которые должны быть решены для конкретного применения.

Другой подход заключается в предваряющем фиолетовое смещение смещении характеристик проекционного светофильтра, или красном смещении фильтров для глаз таким образом, чтобы для просмотра при нормальном угле падения через фильтры для глаз характеристики фильтра оставались смещенными в красную часть относительно проекционного светофильтра. Это увеличивает помехи и цветовой сдвиг для нормального (осевого) просмотра, но может быть настроено таким образом, что для осевого просмотра помехи и цветовой сдвиг не являются нежелательными. Для неосевого случая эффективность повышается, так как разность между фильтрами проектора и фильтрами глаза с фиолетовым смещением (вне оси) является меньшей.

Фиг.2 и Фиг.3 описывают эту ситуацию. Как показано на фиг.2, левый фильтр 200 проектора и фильтр 210 правого глаза с фиолетовым смещением имеют защитные полосы, включая защитную полосу 220, разделяющую смежные световые диапазоны (линии спектра). Как показано на фиг.3, левый фильтр 300 проектора с фиолетовым смещением и фильтр 310 правого глаза с фиолетовым смещением имеют защитные полосы, включая защитную полосу 320, разделяющую смежные световые диапазоны. Как видно при сравнении Фиг.2 и Фиг.3, провал (защитные полосы 210 и 310), разделяющий смежные световые диапазоны (линии спектра), больше на фиг.3.

Применяя это к случаю, описанному выше, смещение в 14 нм на краях экрана может быть уменьшено до фактического сдвига 11 нм, если бы фильтр проектора был смещен в синюю часть спектра на 3 нм. Это может быть "красным сдвигом" на 3 нм в центре экрана.

Другой подход заключается в искривлении фильтров, что может быть реализовано, например, посредством расположения фильтров для глаз на искривленных линзах в очках просмотра. Это имеет то преимущество, что имеется потенциал фактического уменьшения фиолетового смещения.

Фиг.4A описывает геометрию искривленных линз с радиусом, центрированным в глазном зрачке. Показанные линзы (линза 405, имеющая оптическую ось 410A, и линза 405B, имеющая оптическую ось 410B) имеют ширину 50 мм, и хорда располагается в 20 мм от соответствующего зрачка (и центра кривизны) (например, 400A и 400B). Измерения были сделаны для глаз изобретателя, но являются представительными для общей ситуации, которая может быть реализована для любого носящего 3D-очки. Использование очков с линзами, имеющими сферическую секцию с радиусом, центрированным во входном зрачке глаза, фактически устраняет любое фиолетовое смещение в фильтрах, так как свет проходит через линзы (и, следовательно, фильтры) фактически по нормали к линзе/фильтру для просмотра всех частей экрана. Некоторое искажение происходит, когда зритель поворачивает свои глаза, чтобы посмотреть на различные части экрана, но для показанной геометрии это не является существенным. Фиг.4B иллюстрирует два вида пары очков 490, имеющих искривленные линзы 492A и 492B, которые являются и сферически сформированными и имеющими спектрально комплементарные диэлектрические фильтры, расположенные на них (фильтр 496A левого глаза и фильтр 496B правого глаза).

Искривления линз, реализованных таким образом, отличаются от прописанных очков в том, что реализованные искривления не должны корректировать зрение. Однако в одном варианте осуществления искривление согласно изобретению может быть реализовано кроме или в дополнение к другой характеристике линзы с намерением удовлетворить потребности в прописании (очков) зрителю.

Решение с искривленными линзами все еще имеет некоторые ограничения. Во-первых, радиус кривизны 30 мм, следующий из геометрии, описанной выше, кажется сильно «с глазами навыкате» и может быть эстетически неприятен. Во-вторых, это искривление может формировать очки, вес которых будет центрирован перед носовой частью, и они могут быть плохо сбалансированы. В-третьих, этот радиус может быть слишком коротким, чтобы обеспечить однородное покрытие интерференционного фильтра.

В-четвертых, расстояние между зрачками глаз изменяется значительно, и это может означать, что очки, предназначенные для среднего (расстояния), будут ненадлежащим образом искривлены для кого-то с расстоянием, отличным от среднего. Например, для ребенка эта ситуация может привести к углу приблизительно 10 градусов для просмотра центра экрана. Как показано на фиг.5, местоположение зрачков ребенка (510A и 510B) и результирующая оптическая ось глаза ребенка (530A и 530B) смещена от соответствующей оптической оси очков (520A и 520B соответственно центрированных в центрах кривизны 500A и 500B).

Даже рассматривая ограничения, ассоциированные с кривизной линз и/или фильтрами, эта методика является ценной. Хотя в общих случаях или продуктах для массовых зрителей может не иметь смысла пытаться иметь радиус кривизны, центрированный непосредственно во входном зрачке глаза. Посредством создания сферических линз, но с радиусом искривления, центрированным позади входа зрачка глаза, большая часть проблем устраняется (например, смещая центр тяжести назад к зрителю, и вид «с глазами навыкате» в меньшей степени) и преимущества значительно сохраняются.

В одной альтернативе линзы могут использовать несферическую кривизну, такую как цилиндрическая кривизна, где линзы только искривлены слева направо, а в вертикальном направлении искривления нет. Это возможно, потому что экраны всегда имеют соотношение сторон, так что протяженность по горизонтали (например, ширина) приблизительно вдвое больше протяженности по вертикали (например, высоты). Другая альтернатива заключается в использовании кривизны, которая не является сферической в любом направлении, такой как поверхность с множественными радиусами, или такой, которая следует конкретной математической функции. Это имеет преимущества для обеспечения большего изменения между зрачками. Дополнительное преимущество искривленных линз включает в себя уменьшение отражений от ярких поверхностей позади зрителя, так как эти отражения не направляются к глазу.

Заключительный подход вовлекает конструкцию интерференционных фильтров. Этот подход требует изменения толщины диэлектрических слоев как функции расстояния от центра фильтра каждого глаза. Если толщины диэлектрических слоев увеличиваются на краях фильтров таким образом, что они вызывают красное смещение в характеристиках фильтра, это может быть использовано для компенсации фиолетового смещения, вызванного изменением угла на краях поля зрения через фильтры.

Если фильтры реализуются на плоском стекле, утолщение диэлектрических слоев может увеличить производственные затраты из-за трудности воплощения увеличенных толщин в различных точках на плоском стекле. Однако при покрытии на искривленной поверхности некоторое утолщение происходит во время процесса покрытия. Этот подход поэтому становится практическим дополнением для решения с искривленной линзой.

Лучший способ для достижения высокой эффективности с интерференционными фильтрами включает в себя четыре способа, описанные выше, следующим образом. Во-первых, защитные полосы между левыми и правыми фильтрами глаза должны быть больше чем приблизительно 2% (например, 2,2%) длины волны полосы этого фильтра. Например, для фильтра с разделением спектра левого/правого (глаза) при 640 нм защитная полоса должна составить приблизительно 14 нм. Во-вторых, фильтр проектора должен быть разработан так, чтобы иметь фиолетовое смещение (относительно фильтров линз очков) больше чем 0,6% длины волны полосы фильтра. В том же самом примере центр защитной полосы для проекционного светофильтра может быть равен 640-3,8=636,2 нм. Их комбинация позволяет отклонить обычным образом произведенные линзы и фильтры для глаз (при использовании с обычным образом произведенной линзой проектора и фильтрами проектора) таким образом, что фиолетовое смещение, равное 18 нм, происходит прежде, чем происходит серьезное ухудшение изображения.

Однако суммарный производственный допуск от фильтров проектора и фильтров для глаз уменьшает его приблизительно до 9 нм. Защитная полоса в 9 нм, которая остается, может использоваться для того, чтобы адаптировать фиолетовое смещение, вызванное светом, проходящим через фильтры левого и правого глаз под углом. Угол через фильтры левого и правого глаз, который вызывает сдвиг на 9 нм, равен приблизительно 20 градусам. Если кривизна фильтров для глаз (например, кривизна линз, на которых фильтры для глаз располагаются или включаются) настраивается так, чтобы позволить свету от края фильтров для глаз проходить к глазу максимум под 20 градусами относительно нормали фильтров для глаз на краю, то серьезное ухудшение изображения на краю фильтров для глаз не будет происходить.

Для простой сферы и глаза, смотрящего прямо на центр экрана (например, основная нормаль пристального взгляда к тангенциальному направлению линзы), радиус кривизны, чтобы достичь этого, составляет приблизительно 50 мм. Как показано на фиг.6 (линзы 605A и 605B имеют соответствующие центры кривизны 610A и 610B; местоположения зрачка взрослого человека - в 615A, 615B и соответствующая оптическая ось линз и глаза взрослого человека - 630A и 630B; местоположения зрачка ребенка - в 620A, 620B и соответствующая оптическая ось глаза ребенка - 635A и 635B). На практике радиус кривизны может быть несколько больше чем 50 мм, чтобы приспособиться к смещению зрачка, когда глаз направляется, чтобы наблюдать боковую сторону экрана картинки.

Хотя сферически сформированные линзы являются предпочтительными, несферические линзы действительно имеют некоторые преимущества. Фиг.7 показывает левые и правые линзы 705A и 705B с несферической кривизной (зрачки 700A, 700B взрослого человека; оптическая ось линз 715A, 715B; зрачки 710A, 710B ребенка и соответствующая оптическая ось глаза 720A, 720B ребенка). Левые и правые линзы имеют соответствующие фильтры левого и правого глаз. Фильтры, например, располагаются на одной или более поверхностях линз. Преимущества несферической кривизны заключаются в аккомодирующих вариациях расстояний между зрачками между различными зрителями. Наконец, неоднородное диэлектрическое покрытие может быть использовано для характеристик фильтра с красным смещением на краях фильтров, также улучшая эффективность.

Более важное преимущество состоит в том, что отражения из-за зрителя уменьшаются из-за кривизны. Это важно, потому что интерференционные фильтры, расположенные на линзах очков, отражают свет, который не передается, и поэтому является весьма отражательными. Без этой кривизны аудитория позади зрителя является видимой через большую часть обратной стороны линзы. С этой кривизной только часть линзы (или ни одна из них) имеет отражение позади зрителя. Фиг.8 иллюстрирует это преимущество посредством сравнения искривленной линзы 705, имеющей центр кривизны в 708, и плоской линзы 710. В отношении плоской линзы 710 световой луч 725 с относительно широким углом из-за зрителя отражается от плоской линзы в зрачок зрителя 700A. В отношении искривленной линзы 705 показано, что только относительно узкий угол (луч света 720) может достигнуть зрачка зрителя 700B посредством отражения от искривленной линзы. Кроме того, дужка очков 730 зрителя блокирует большинство лучей света, достаточно узких, чтобы попасть на висок зрителя.

Дальнейшая оптимизация описанных способов может быть достигнута посредством приспособления изменения расстояния между зрачками среди населения. Обычно межзрачковое расстояние непосредственно относится к ширине и обхвату головы. Взрослые имеют большие ширину и обхват и большее межзрачковое расстояние, в то время как дети имеет меньшие эти размеры. В идеале зритель может носить очки с фильтрами левого и правого глаз, расположенными на соответствующих левой и правой линзах очков, где межокулярное расстояние линз оптимизируется для конкретных межзрачковых расстояний зрителя.

В театре или другом применении для большого объема является громоздким обеспечивать очки различных размеров. В качестве оптимизации к искривленным очкам возможно включить особенность в конструкцию оправы очков, которая автоматически корректирует образуемый двумя пересекающимися плоскостями угол между искривленными линзами, чтобы адаптироваться к более широкому и более узкому межзрачковому расстоянию. Регулировка образуемого двумя пересекающимися плоскостями угла обеспечивает близкое к нормальному падение света при просмотре экрана с основным взглядом. Эта регулировка делается посредством использования свойств гибкости и прочности на изгиб сформованных термопластических оправ или других оправ, имеющих аналогичные свойства прочности и гибкости (например, металлы, стекловолокно, композиты и т.д.).

В этой конструкции есть выпуклость, направленная наружу к форме оправы, которая создает образуемый двумя пересекающимися плоскостями угол между линзами. В одном варианте осуществления дужка очков сконструирована так, чтобы немного изгибаться с изменением размера головы из-за давления на оправу (например, давление, производимое на височную часть оправы). Этот изгиб приводит к изменениям образуемого двумя пересекающимися плоскостями угла. Как показано на фиг.8B, более широкие головы 875 со (статистически) большим межзрачковым расстоянием имеют больший образуемый двумя пересекающимися плоскостями угол Φ_A. В этом контексте, образуемый двумя пересекающимися плоскостями угол определяется как угол между плоскостями, проходящими через оконечные точки на противоположных концах линз (см. пунктирную линию на фиг.8B). Меньшие головы 880 могут иметь меньший образуемый двумя пересекающимися плоскостями угол Θ_B. С меньшей головой и соответствующим меньшим образуемым двумя пересекающимися плоскостями углом между линзами расстояние между прямонаправленными радиусами искривленных линз уменьшается, чтобы более точно соответствовать меньшему межзрачковому расстоянию.

Фиг.9 иллюстрирует оба случая. Очки 900 иллюстрируются в первой позиции 900A как носимые взрослым с относительно большим размером головы. Межзрачковое расстояние взрослого представлено Y. Висок или часть "вокруг уха" оправы имеют расстояние, представленное Y', чтобы приспособиться к размеру головы взрослого, вызывая изгиб дужки 910 очков и приводя к большему образуемому двумя пересекающимися плоскостями углу между линзами.

Позиция 900B аналогична тому, когда носится ребенком с головой относительно меньшего размера, и расстояние между зрачками ребенка представлено X. Дужка 910 меньше изгибается, потому что висок или расстояние "вокруг уха" уменьшается до X', что приводит к меньшему образуемому двумя пересекающимися плоскостями углу между линзами. Меньший образуемый двумя пересекающимися плоскостями угол приспосабливается к меньшему межзрачковому расстоянию ребенка, как описано выше.

Фиг.10 иллюстрирует подробности для линз. Позиция 1005, зрачок 1010А правого глаза взрослого показан относительно зрачка 1015A глаза ребенка, с линзой 1020, имеющей центр кривизны в 1025A. Как видно на фиг.10, сравнивая позицию линзы 1020 с линзой 1030 в позиции 1030A, больший двугранный угол существует между линзами. Это есть соответствующая конфигурация линзы для взрослого.

При ношении ребенком (или человеком с головой относительно меньшего размера) величина изгиба дужки очков заставляет уменьшать двугранный угол для линз 1030 и 1020, как иллюстрируется позицией 1050 для левого глаза (совместимо с Фиг.9, аналогичное образуемое двумя пересекающимися плоскостями уменьшение (не показано) происходит для правого глаза в линзе 1020). Центр радиуса кривизны (1040 для линзы 1030 в позиции 1030B) сдвинулся из положения, соответствующего зрачку 1010B взрослого, в положение, соответствующее зрачку 1015B ребенка.

Фиг.8B, 9 и 10 являются иллюстрациями для аккомодации и для "установленных по размеру взрослого" и для "установленных по размеру ребенка" голов и расстояний между зрачками. Однако нужно понимать, что расстояния между зрачками и размеры голов изменяются для всего населения. В то время как почти совершенное совпадение может произойти для некоторых зрителей, оно не требуется, и проиллюстрированные варианты осуществления функционируют, чтобы приспособить переменные размеры головы и расстояния между зрачками посредством улучшения выравниваний угла обзора в большинстве случаев.

Линзы, показанные на фиг.10, имеют 50-миллиметровый радиус кривизны, и образуемый двумя пересекающимися плоскостями угол равен 2 градусам. Для оправ обычных размеров изменение образуемого двумя пересекающимися плоскостями угла для среднего отношения взрослого к ребенку составляет приблизительно 5 градусов (приблизительно 2,5 градуса, принятые во внимание с каждой стороны оправы из в общей сложности приблизительно 5 градусов). Эта методика работает лучше всего с линзами с радиусом кривизны, который равен приблизительно половине длины височной части очков.

Как отмечено выше, настоящее изобретение решает некоторые из проблем, связанных со способом спектрального разделения для проецирования 3D изображения, в частности повышение эффективности, увеличение цветовой палитры, и уменьшение величины требуемой цветовой компенсации. В некоторых случаях компенсация цвета может не требоваться.

Обращаясь снова к чертежам, и более конкретно к Фиг.11, иллюстрируется набор левых и правых фильтров спектрального разделения, представляющих фильтры, в настоящее время используемые в 3-мерных (3D) представлениях D-Cinema. Как показано на фиг.11, обычные спектральные разделительные фильтры обеспечивают три основных цвета для каждого глаза посредством деления красного, зеленого и синего цветовых каналов проектора на два набора основных цветов, один набор для левого глаза (основные цвета 1110R, 1110G и 1110B) и один набор для правого глаза (основные цвета 1111R, 1111G и 1111B). Например, левый глаз иллюстрируется как имеющий диапазоны с более короткими длинами волн синего, зеленого и красного диапазонов, чем правый глаз. Следуя обычной конструкции, левый глаз может иметь, например, длины волн полосы пропускания приблизительно 400-445 (синий цвет), 505-525 (зеленый цвет) и 595-635 (красный цвет). Правый глаз может иметь, например, длины волн полосы пропускания приблизительно 455-495 (синий цвет), 535-585 (зеленый цвет) и 645-700 (красный цвет).

В то время как конфигурация фильтра, проиллюстрированного на фиг.11, обеспечивает все три цвета для каждого глаза, результирующее изображение имеет несколько отличный оттенок в каждом глазу. Чтобы заставить изображения более близко соответствовать цветам для каждого глаза и соответствовать цветам в первоначальном изображении, применяется коррекция цвета. Коррекция цвета уменьшает общую эффективность системы (так как она увеличивает некоторые основные цвета предпочтительнее по сравнению с другими). Кроме того, даже при коррекции цвета новые левые и правые основные цвета не имеют столь же большое цветовое пространство, как проектор, и, таким образом, могут только формировать часть, но не каждый цвет, который может присутствовать, если проецируется без фильтров в 2D системе.

Фиг.12 - диаграмма цветности CIE1931, иллюстрирующая нефильтрованное цветовое пространство 1200 и точку белого P3 1210 типичного проектора цифрового кино (D-Cinema). Нефильтрованное цветовое пространство проектора представляет цветовое пространство, доступное для проецирования изображений.

Фиг.13 - диаграмма цветности CIE1931, иллюстрирующая цветовое пространство обычных спектральных разделительных фильтров, используемых для разделения канала 1320 левого глаза и канала 1330 правого глаза в проекторе D-Cinema. Пересечение цветовых пространств каналов левого и правого глаза представляет потенциальное цветовое пространство изображений, спроецированных через фильтры. Как можно видеть на фиг.13, потенциальное цветовое пространство, использующее обычные фильтры, является ограниченным по сравнению с цветовым пространством проектора (1200, Фиг.2). Кроме того, точка белого P3 1310 является важным фактором в общем результате спроецированного изображения, и значительно смещена по сравнению с таковой для только одного проектора - см. точку белого P3 1315 для левого глаза и точку белого P3 1325 для правого глаза и сравни с точкой белого P3 1210 проектора, как показано со ссылкой на фиг.13.

Настоящее изобретение относится к фильтру, установленному в проекторе, который является главным управляющим фактором в цветовом пространстве системы. Изобретение посвящено как эффективности, так и вопросам цветового пространства посредством разбиения по меньшей мере одного из основных цветов проектора на подчасти. В одном варианте осуществления синий и зеленый основные цвета проектора разбиваются на три подчасти каждый. Точные длины волн того, где основные цвета разбиваются, могут быть выбраны любым способом, который принимает во внимание конкретное цветовое пространство, которое должно быть воспроизведено.

Например, как показано на фиг.14, в одной возможной конфигурации проекционный фильтр правого канала имеет длины волн полосы пропускания синего цвета 400-440 (410-В1) и 484-498 нм (410-B2), зеленого цвета 514-528 (1410-G1) и 567-581 нм (1410-G2) и красного цвета 610-623 нм (1410-R). Проекционный фильтр левого канала имеет длины волн полос пропускания синего цвета 455-471 нм (1412-B), зеленого цвета 539-556 нм (1412-G) и красного цвета 634-700 нм (1412-R). Конечно, существуют другие перестановки, такие как, например, переключение длин волн левого и правого каналов или переключение длин волн зеленого и синего и т.д. Кроме того, длины волн полосы пропускания являются приблизительными, и каждый диапазон может изменяться, например, на +/-5 нм или больше. Такие изменения могут произойти посредством смещения всей полосы пропускания и/или посредством выбора одной или более различных оконечных точек для полос пропускания. Важное соображение состоит в том, что такие вариации не должны уменьшать защитную полосу между полосами пропускания до уровня, при котором система, использующая эти фильтры, подвергается неприемлемым уровням помех между каналами.

Выбор длин волн полосы пропускания делается таким, что, когда изображение проецируется проектором D-Cinema с точкой белого P3 1210 и цветовым пространством 1200 как, например, показано на фиг.12, результирующее цветовое пространство в этих каналах и, более конкретно, объединенные цветовые пространства спроецированных изображений имеют цветовое пространство и точку белого, которые более близко соответствуют цветовому пространству 1200 и точке белого P3 1210 по сравнению с цветовым пространством и точкой белого, которые имеют место при использовании обычного спектрального разделения, такого как показано на фиг.13. Полосы пропускания также выбираются, чтобы максимизировать эффективность посредством выбора полос пропускания, которые приведут к наличию приблизительно одинаковых, или сбалансированных, уровней яркости в каждом канале. Пока достаточная ширина полосы доступна в каждой полосе пропускания, чтобы достигнуть установленных усовершенствований (которые, например, доказаны экспериментальными результатами), нет теоретических пределов в отношении вариаций, которые могут иметь место в примерных длинах волн полосы пропускания, описанных здесь.

Следует отметить, что есть промежутки в спектре цветов, которые не существовали в предыдущей конструкции (например между 498 нм и 514 нм для перехода от синего к зеленому в правом канале, и между 581 нм и 610 нм для перехода от зеленого цвета к красному в правом канале). Эти провалы предназначаются, чтобы увеличить цветовое пространство так, чтобы оно соответствовало цветовому пространству P3 в проекторах D-Cinema. Отклик фильтра, необходимый для получения корректного результата P3, был получен, используя реальный (измеренный) спектральный отклик от проекторов D-Cinema, который отражается в выбранных длинах волн для полос пропускания, описанных выше.

Также следует отметить, что в иллюстрированном примере эти три подчасти структурированы таким образом, что они чередуются между правым и левым каналами. С практической точки зрения это означает, что эти три подчасти упорядочены таким образом, что один фильтр имеет по меньшей мере одну подчасть ниже и одну подчасть выше, чем подчасть другого фильтра. Например, на фиг.14 синие полосы пропускания проекционного фильтра правого канала охватывают синюю полосу пропускания проекционного фильтра левого канала. Такое чередование предпочтительно поддерживается в различных вариантах осуществления, включая те варианты осуществления, которые делят полосы пропускания больше чем на 3 подчасти. Хотя теоретически нет предела на количество подчастей, на которые любая полоса пропускания может быть разделена, из-за стоимости и других факторов, точка уменьшения отдачи быстро достигается и 3 подчасти каждого из синего и зеленого и 2 подчасти красного представляются как самая большая отдача с разумной стоимостью. С улучшенными компонентами и/или сокращенной стоимостью компонентов отличающийся экономический анализ может иметь место, и 4, 5 или больше подчастей, включая дополнительные подчасти в красном, могут быть оправданы для дополнительных возрастающих приращений в цветовом пространстве. Такие увеличивающиеся усовершенствования могут быть также оправданы при текущих экономических и стоимостных моделях для рынков конечного оборудования.

Фиг.15 показывает диаграммы цветового пространства для фильтров настоящего изобретения, описанного выше. Как может быть видно на фиг.15, пересечение, или произведение, цветового пространства проекционного фильтра левого канала и цветового пространства проекционного фильтра правого канала приводит к цветовому пространству, более близко соответствующему цветовому пространству 1200 (Фиг.12), чем имеет место при обычном спектральном разделении. Некоторые части цветового пространства уменьшаются, и другие части цветового пространства увеличиваются. Хотя некоторые области цветового пространства уменьшаются, эти уменьшенные области менее важны для зрителей. Области цветового пространства, к которому зрители более чувствительны, имеют существенные выгоды согласно изобретению против обычного спектрального разделения.

Очки, используемые для просмотра спроецированных изображений, не должны быть столь же сложными, как фильтр проектора, так как провалы, которые обеспечивают улучшенное цветовое пространство, не оказывает влияния на разделение левого/правого глаза (или левого/правого канала), и поэтому эти провалы не должны быть воспроизведены в фильтрах просмотра очков (фильтр проектора имеет больше полос, и поэтому большую сложность, чем фильтры просмотра). Как показано на фиг.16, в одной конфигурации линзы правого глаза очков будут иметь фильтр с длинами волн полосы пропускания приблизительно 430-440 нм (часть синего диапазона), 484-528 нм (часть синего цвета и часть зеленого диапазона), 568-623 (часть зеленого диапазона и красного диапазона), которые охватывают полосы пропускания проекционного светофильтра правого канала. Линзы левого глаза очков будут иметь фильтр с длинами волн полосы пропускания 455-471 (синий), 539-555 нм (зеленый) и 634-700 нм (красный), которые охватывают полосы пропускания проекционного светофильтра левого канала. Длины волн ниже начальных длин волн в синем цвете (приблизительно 430 нм) и длин волн выше граничных длин волн в красном (приблизительно 700 нм) лежат вне видимого спектра и могут быть или включены или исключены из полос пропускания. Существуют другие перестановки, как описано выше (включая обмен левого/правого каналов), но линзы очков левого и правого глаз включают в себя соответствующие перестановки, которые охватывают или соответствуют перестановкам проекционного светофильтра левого и правого каналов.

Наряду с другими факторами, такими как цветовое пространство проектора и точка белого, конечные изображения, просматриваемые через очки, являются продуктом проекционных фильтров и фильтров просмотра (например, фильтров в очках, используемых для просмотра изображения). В описанных вариантах осуществления принимающие фильтры менее требовательны в отношении структуры полосы пропускания, потому что они имеют меньше провалов, и они обычно охватывают больше длин волн в по меньшей мере некоторых из полос пропускания. Важная роль, играемая очками, заключается в разделении всех изображений как целого и как спроецированного, а не в конкретных диапазонах в пределах каждого изображения, как описано для проекционных фильтров.

Полный отклик (цветовое пространство и точка белого) для глаза является произведением спектрального отклика фильтра(ов) проектора, линз/фильтров линз очков и отклика основного проектора D-Cinema (цветовое пространство и точка белого проектора D-Cinema без фильтров проектора левого и правого каналов). Однако цветовое пространство по большей части определяется позицией полос пропускания и провалов в желтом и сине-зеленом диапазонах, и поэтому полный отклик главным образом является функцией фильтра проектора (так как очки не нуждаются в и предпочтительно не имеют провалов).

В частности, из-за более низкой сложности фильтров линз очков (или фильтров просмотра) эти фильтры линз очков также являются сравнительно менее дорогими для производства по сравнению с проекционными фильтрами. Это является выгодным, так как фильтры линз очков обычно воплощаются как пара очков, которые носят зрители (включая широкую публику), и, вероятно, поэтому должны быть подвергнуты менее чем идеальному обращению, тогда как оборудование проектора, включая фильтры проектора, обычно сохраняется в более безопасных и стабильных средах. Кроме того, очки обычно покупаются в больших количествах, чем фильтр(ы) проектора.

Другой аспект отличающихся сложностей фильтров линз очков (или фильтров просмотра) по сравнению с фильтрами проектора - тот, что они создают асимметричную систему фильтрации. Таким образом, каждый фильтр просмотра и его соответствующий проекционный фильтр того же самого канала не являются симметричными в полосе частот и/или количестве полос пропускания. Полосы пропускания фильтров просмотра могут также полностью охватывать полосы пропускания проекционных фильтров (и в некоторых вариантах осуществления полосы пропускания фильтра проектора могут иметь фиолетовое смещение относительно полос пропускания фильтров просмотра, чтобы учесть связанные с углом обзора фиолетовые смещения в фильтрах просмотра). Независимо от того, охватываются ли проекционные фильтры полностью полосами пропускания фильтров просмотра, полосы пропускания фильтров просмотра и проекционных предпочтительно являются различными. Поэтому предпочтительным результатом является асимметричная система фильтрации.

Конкретный отклик проекционного светофильтра, используемый в описании изобретения, использует 3 участка синего и зеленого цветовых диапазонов проектора. Красный диапазон делится на две части (одна часть для правого канала и одна часть для левого канала). Дополнительные участки могут быть использованы для увеличенного цветового пространства, но могут быть понесены дополнительные затраты на фильтры. Осторожный выбор оптических полос пропускания обеспечивает близкое соответствие цветовому пространству и точке белого первоначального нефильтрованного проектора. Конструкция очков такова, что они имеют одинаковую сложность с конструкцией для обычного спектрального разделения, но обеспечивают адекватную селективность, чтобы минимизировать помехи между изображениями, спроецированными в левом и правом каналах.

Фиг.17A - блок-схема проекционной системы 1700 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Проекционная система 1700 включает в себя цифровой кинопроектор 1705, который проецирует спектрально разделенные 3D изображения (изображение левого канала и изображение правого канала) через проекционный фильтр 1730 и проекционную линзу 1720 на экран 1710 для просмотра с помощью очков 1715. Очки 1715 включают в себя, например, спектрально разделенные фильтры, нанесенные как покрытия на каждую линзу очков таким образом, что правая линза содержит фильтр, который соответствует или охватывает полосы пропускания фильтра правого канала, и левая линза содержат фильтр, который соответствует или охватывает полосы пропускания фильтра левого канала (каждое из изображений левого и правого каналов предназначаются для просмотра соответствующим левым или правым глазом зрителя через соответствующие линзу/фильтр левого или правого глаза очков). Очки 1715 и система 1700 могут, например, включать в себя любой из признаков, систем или устройств, описанных в заявке на патент США Richards et al., “Method And System For Shaped Glasses And Viewing 3D Images”, номер 11/801,574, поданной 09 мая 2007, содержимое которого включается здесь по ссылке, как если бы была специально сформулирована здесь.

Проектор 1705 принимает данные изображения для проецирования от сервера 1780. 3D контент выдается серверу 1780 от, например, дисковода 1740. Альтернативно, 3D контент может быть передан на проектор 1705 по безопасной линии связи сети 1755 от, например, хранилища или студии 1750 изображений. Множественные другие проекторы (например, в театрах вокруг земного шара, 1760₁… 1760_n) могут также выполнять передачу из аналогичной сети или других электронных или беспроводных соединений, включая беспроводные сети, спутниковую передачу или качественное радиовещание (например, вещание с высокой четкостью или лучше).

Сервер 1780 включает в себя модуль 1775 коррекции цвета, который выполняет математические преобразования цвета, который должен быть воспроизведен проектором прежде чем проецировать изображение. Математические преобразования используют данные изображения для каждого из левого и правого каналов и преобразовывают их в параметры, совместимые с основными цветами или полосами пропускания соответствующего фильтра левого или правого канала. Математическое преобразование, или коррекция цвета, корректирует оттенок каждого изображения и максимизирует доступное цветовое пространство и согласовывает цветовое пространство и точку белого проектора 1705 настолько близко, насколько возможно. Величина коррекции цвета, требуемая при использовании изобретения, значительно уменьшается по сравнению с обычным спектральным разделением.

3D контент со скорректированным цветом передается на проектор 1705. 3D контент включает в себя изображения левого и правого каналов, которые переключают с частотой достаточно быстро для того, чтобы они смешивались в единое 3D изображение при просмотре зрителем через очки 1715. В некоторой точке в оптическом пути проекционной системы используются фильтры согласно настоящему изобретению. Например, сменные фильтры 1730 помещаются в точке на оптическом пути ближе к источнику света. Фиг.17B обеспечивает иллюстративный пример сменных фильтров 1730 на переднем, боковом и угловом видах. Технические требования для соответствующих физических размеров и характеристик примерных сменных фильтров 1730 включают в себя, например: внешний диаметр (OD) 1732, равный 125,00 мм +/-0,15 мм, внутреннее отверстие 1734 с диаметром (ID) 15,08 мм +/-0,04 мм (то есть, например, не центрированное не более чем 0,075 мм) и толщину 1,00 мм-1,20 мм. Примерные сменные фильтры включают в себя, например, материал: Borofloat или сплавленный кварц, монолитный фильтр, 2 секции (например, типа A, фильтр первого канала, и типа B, фильтр второго канала), максимум 3 мм неопределенный переход, световой диаметр: 1 мм от OD, 10 мм от ID, качество поверхности: 80-50, где число твёрдости по методу царапания есть ширина, измеренная в микронах, обработка края: как изготовлено, краевые сколы: меньше или равны 1 мм. Все такие технические требования являются примерными и могут быть использованы другие комбинации материалов, размеров и/или вариантов конструкции и т.д. Альтернативно, электронно переключаемый фильтр 1725 помещается, например, после проекционной линзы 1720.

Контроллер 1735 обеспечивает сигналы, которые поддерживают синхронизацию между фильтром 1730 и проецируемым изображением. Например, особенности фильтра левого канала согласно настоящему изобретению являются активными, когда проецируется изображение левого канала, и особенности фильтра правого канала согласно настоящему изобретению являются активными, когда проецируется изображение правого канала. В случае электронным образом переключаемого фильтра сигналы контроллера переключаются между фильтрами левого и правого каналов синхронно с проекциями левого и правого изображений. В варианте осуществления сменных фильтров, например, контроллер поддерживает скорость вращения и синхронность между изображениями левого и правого каналов и фильтрами левого и правого каналов соответственно. Смешанное изображение при просмотре через очки 1710 имеет цветовое пространство и точку белого, которые близко соответствуют цветовому пространству и точке белого проектора 1705 без фильтра 1730.

Настоящее изобретение включает в себя вариант осуществления, в котором сменный фильтр, имеющий проекционные фильтры левого и правого каналов, расположенные на нем, помещается в кинопроекторе между источником света и объединяющим стержнем кинопроектора. Преимущество этого размещения состоит в том, что количество света, проходящего через оставшиеся оптические компоненты, уменьшается и менее вероятно перегрузить чувствительную электронику или другие компоненты (например, процессор передачи данных (DLP,ППД), LCOS или другие световые процессоры или модуляторы света в проекторе), но количество света, который выходит из системы проецирования, эквивалентно вариантам осуществления, когда проекционный(ые) фильтр(ы) помещается в местах далее по пути света. Альтернативно, мощность источника света может быть увеличена, приводя к увеличенному выходному сигналу, не подвергая опасности объединяющий стержень или другие компоненты по пути света.

Другие преимущества для описанного размещения фильтра состоят в том, что фильтр может быть сделан меньшим, чем большинство других точек в световом пятне, и за уменьшенную стоимость по сравнению с большими фильтрами. И обычно находят, что изображения, сформированные после фильтрования, являются более резкими, чем сформированные изображения, а затем отфильтрованные.

В одном варианте осуществления проекционный фильтр является сменным фильтром, где приблизительно 1/2 фильтра имеет характеристики фильтра для фильтра левого канала согласно настоящему изобретению и приблизительно 1/2 фильтра имеет характеристики фильтра правого канала согласно настоящему изобретению. Таблица 1 определяет примерные технические требования сменного фильтра для многополосного фильтра, имеющего секцию фильтра левого канала и секцию фильтра правого канала. Значения Дельта, показанные в Таблице 1, определяют наклон (крутизну) краев диапазона. Значения T50 определяют длину волны на краю диапазона, где пропускание света составляет 50%. При длинах волн полос пропускания пропускание (передача) составляет по меньшей мере 90%, и в диапазоне режекции длин волн пропускание составляет меньше чем 0,5%. Сменный фильтр может иметь, например, диаметр приблизительно 125 мм, диаметр которого хорошо подходит для установки в проекторе D-Cinema (например, проектор 705) между объединяющим стержнем и источником света.

Таблица 1 Спецификация примерного сменного фильтра Дельта Т_0,5
Т=0,5% Дельта Т₉₀
Т=90% Правый
Т=50% Левый
Т=50% - - ↑<430 нм   <8 мм <2 мм ↓440 нм±2 нм   <8 мм <2 мм   ↑456 нм±2 нм <8 мм <2 мм   ↓470 нм±2,5 нм <8 мм <2,5 мм ↑484 нм±2,5 нм   <10 мм <3 мм ↓498 нм±3 нм   <10 мм <3 мм ↑511 нм ± 3 нм   <10 мм <2,5 мм ↓526 нм±2,5 нм   <10 мм <2,5 мм   ↑538 нм±2,5 нм <10 мм <3 мм   ↓554 нм±2,5 нм <10 мм <3 мм ↑568 нм±2,5 нм   <12 мм <3 мм ↓584 нм±3 нм   <12 мм <3 мм ↑610 нм±3 нм   < 12 мм <3 мм ↓621 нм±3 нм   <12 мм <3 мм   ↑635 нм±3 нм - -   ↓>690 нм

Вышеупомянутые примерные технические требования включают в себя некоторое предварительное фиолетовое смещение, совместимое с вышеназванной заявкой на патент Richards и других. Однако включение фиолетового смещения и других особенностей не требуется.

Таблица 2 определяет примерный набор соответствующих фильтров просмотра (или охватывающих полосы пропускания фильтров проектора, но также и включающих небольшую величину красного смещения). Фильтры включают в себя многополосный фильтр для левого канала (или линзы левого глаза) и многополосный фильтр для правого канала (или линзы правого глаза). Значения Дельта определяют наклон (крутизну) краев диапазона. Значения T50 задает длину волны на краю диапазона, где пропускание света составляет 50%. При длинах волн диапазона передачи пропускание составляет по меньшей мере 90%, и в диапазоне режекции длин волн пропускание составляет меньше чем 0,5%.Эти фильтры, например, помещаются в левые и правые линзы очков 1715.

Таблица 2 Спецификация фильтров просмотра Дельта Т_0,5
Т=0,5% Дельта Т₉₀
Т=90% Правый
Т=50% Левый
Т=50% - - ↑<430 нм   <12 мм <3 мм ↓442 нм±3 нм   <12 мм <3 мм   ↑458 нм±3 нм <12 мм <3 мм   ↓472 нм±3 нм <16 мм <4 мм ↑486 нм±3 нм   <16 мм <4 мм ↓528 нм±3 нм   <16 мм <4 мм   ↑540 нм±3 нм <16 мм <4 мм   ↓557 нм±3 нм <20 мм <5 мм ↑571 нм±3 нм   <22 мм <6 мм ↓624 нм±4 нм   <23 мм <6 мм   ↑637 нм±5 нм - -   ↓>700 нм

Фиг.18 является изображением фиксированного размещения фильтра в двухпроекторной системе 1800 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Изображения левого и правого каналов получаются, декодируются, извлекаются или восстанавливаются из данных, сохраненных на дисковом накопителе 1840 (или принятых из соответствующей сети или приема передачи) сервером 1880. Коррекция цвета, как описано выше, также может быть применена (не показано).

Декодированные со скорректированным цветом (если применимо) изображения левого и правого каналов затем проецируются одновременно из проекторов 1805A и 1805B левого и правого каналов на экран 1810 для просмотра через очки 1715. Фильтр 1820A правого канала, имеющий характеристики полосы пропускания, как описано выше, используется для фильтрации спроецированного изображения правого канала. Фильтр 1820B левого канала, имеющий характеристики полосы пропускания, как описано выше, используется для фильтрации спроецированного изображения левого канала. Фильтры правого и левого каналов являются фиксированными фильтрами (например, фильтрами с характеристиками, которые не изменяются со временем) и создаются, например, на чистой подложке (например, стеклянной), покрытой соответствующими слоями, чтобы сформировать полосы пропускания для требуемых характеристик левого или правого каналов. Фиксированный фильтр может быть расположен в проекторе в любой точке на оптическом пути или может быть расположен вне проектора после проекционной линзы, как показано на фиг.18.

Хотя настоящее изобретение было главным образом описано как увеличение цветового пространства посредством увеличения числа полос пропускания в синих и зеленых длинах волн (и посредством чередования этих полос пропускания между левым и правым каналами), изобретение не должно быть ограничено увеличением числа полос пропускания на то же количество или с теми же длинами волн, как конкретно описано в настоящем описании, и должно включать в себя любое количество увеличенных полос пропускания при любой длине волны, способной для передачи проекционным фильтром. Например, вместо деления синего основного цвета на три подчасти (2 подчасти в одном канале и одну часть в другом канале); синий основной цвет может быть разделен на четыре или больше подчасти (например, 3 подчасти в одном канале и 2 подчасти в другом канале). Далее деление подчастей, как описано в настоящем описании, может быть выполнено в любой из доступных длин волн и может поэтому быть расширено на красные длины волн. Дополнительно, описание выше не должно быть рассмотрено в качестве ограничения реализаций, в которых дополнительные подчасти синего и зеленого находятся обязательно в одном и том же канале, поскольку изобретение может быть осуществлено при наличии двух подчастей синего в первом канале, однной подчасти синего во втором канале, двух подчастей зеленого во втором канале и одной подчасти зеленого в первом канале. То же самое также логически распространяется на варианты осуществления с более чем тремя подчастями, где дополнительные подчасти могут быть в любом из цветных диапазонов и любом из каналов.

В еще одном примере указания, касающиеся искривленных стеклянных линз, имеющих 50-миллиметровый радиус кривизны, являются примерными, и любые другие радиусы могут быть использованы, пока радиус не увеличивается до бесконечности (делая очки плоскими или по существу плоскими). Например, 40-миллиметровый радиус или 80-миллиметровый радиус или больше (например, вплоть до 200 мм) может обеспечить подходящие альтернативы и не уменьшить на недопустимую величину выгоды от использования описанного 50-миллиметрового радиуса кривизны. В одном варианте осуществления радиус кривизны стеклянных линз составляет 90 мм (альтернативно, приблизительно 90 мм), что представляет приемлемый компромисс, рассматривая стоимость и трудность покрытия линз с большей величиной кривизны, не уменьшая слишком существенно выгоды оптимально искривленных линз.

Различные неограничивающие и примерные варианты осуществления изобретения описаны, включая, например, очки для просмотра, содержащие неплоскую основу (например, неплоские линзы), со спектрально комплементарными (дополнительными) фильтрами (альтернативно, фильтры предназначены для двух каналов таким образом, что фильтр первого канала передает линии спектра первого канала и блокирует линии спектра второго канала и наоборот). Очки просмотра могут содержать, например, первую линзу, имеющую первый спектральный фильтр, и вторую линзу, имеющую второй спектральный фильтр, комплементарный (дополнительный) к первому спектральному фильтру, и при этом первая и вторая линзы каждая искривлены так, чтобы уменьшить сдвиг длин волн, который происходит при просмотре изображения через линзу под отличным от нормального углом. В различных вариантах осуществления кривизна каждой линзы содержит, например, любое из: радиус, центрированный на зрачке зрителей, радиус, центрированный позади зрачка зрителей, несферическую форму, цилиндрическую форму, включает в себя множественные радиусы, заранее определенную математическую функцию, прописанную кривизну. В одном варианте осуществления спектральные фильтры имеют толщину, которая изменяется с местоположением на линзе. В другом варианте осуществления спектральные фильтры содержат множество диэлектрических слоев, и диэлектрические слои имеют увеличенную толщину слоя к краям линз.

В другом варианте осуществления настоящее изобретение содержит фильтры просмотра, содержащие неплоское основание и спектрально комплементарные фильтры. В одном варианте осуществления по меньшей мере один из спектрально комплементарных фильтров содержит, например, одну полосу пропускания, выполненную с возможностью передавать два световых диапазона (линии спектра) различных цветов. В одном варианте осуществления по меньшей мере один из спектрально комплементарных фильтров содержит одну полосу пропускания с возможностью передачи двух различных цветов света. В одном варианте осуществления спектрально комплементарные фильтры конфигурируются для просмотра 3D отображения, которое, например, может являться отражением от киноэкрана. В одном варианте осуществления спектрально комплементарные фильтры содержат, например, первый фильтр, имеющий набор основных полос пропускания, содержащих: первую полосу пропускания, сконфигурированную, чтобы передавать как зеленую линию спектра (световой диапазон), так и красную линию спектра (световой диапазон), и вторую полосу пропускания, конфигурированную, чтобы передавать и синюю линию спектра, и зеленую линию спектра. В одном варианте осуществления спектрально комплементарные фильтры содержат первый фильтр, содержащий первый набор основных полос пропускания, содержащих полосу пропускания, конфигурированную, чтобы передавать и зеленую линию спектра, и красную линию спектра, и второй фильтр, содержащий второй набор основных полос пропускания, содержащий полосу пропускания, сконфигурированную, чтобы передавать и синюю линию спектра, и зеленую линию спектра. В одном варианте осуществления спектрально комплементарные фильтры содержат первый фильтр, имеющий набор из 3 полос пропускания, сконфигурированных, чтобы передавать набор из более чем 3 основных цветовых линий спектра (световых диапазонов). В одном варианте осуществления спектрально комплементарные фильтры содержат первый фильтр, содержащий первый набор полос пропускания, конфигурированных, чтобы передавать первый набор основных линий спектра, и второй фильтр, содержащий второй набор полос пропускания, конфигурированных, чтобы передавать второй набор основных линий спектра, причем первый набор основных линий спектра является взаимоисключающим со вторым набором основных линий спектра. Дополнительно, первый набор полос пропускания и второй набор полос пропускания могут быть, например, отделены защитными полосами с вычисленной шириной такой, чтобы поддерживать разделение между основными линиями спектра при просмотре через фильтры просмотра и компенсировать фиолетовое смещение из-за угла обзора основных линий спектра через фильтры просмотра. В одном варианте осуществления по меньшей мере одна из полос пропускания охватывает по меньшей мере две из основных линий спектра.

В другом варианте осуществления изобретение содержит очки для просмотра со спектральным разделением, содержащие первую линзу, содержащую первый спектральный фильтр, и вторую линзу, содержащую второй спектральный фильтр, комплементарный к первому спектральному фильтру, при этом первый спектральный фильтр и второй спектральный фильтр имеют по меньшей мере одну защитную полосу между смежными частями спектра спектральных фильтров, и ширина защитной полосы вычисляется на основании величины фиолетового смещения, имеющего место при просмотре частей спектрально разделенных изображений под углом через линзы. В одном варианте осуществления защитная полоса имеет ширину, достаточную, чтобы уменьшить помехи спектрально разделенных изображений, просматриваемых через очки. Защитная полоса содержит, например, приблизительно 2% или более длин волн точки разделения смежных частей спектральных фильтров.

В другом варианте осуществления изобретение содержит систему просмотра со спектральным разделением, содержащую очки для просмотра, содержащие первую линзу, имеющую первый спектральный фильтр, и вторую линзу, имеющую второй спектральный фильтр, комплементарный к первому спектральному фильтру, причем спектральные фильтры включают в себя защитную полосу между смежными частями спектра первой и второй линз, и линзы имеют кривизну такую, чтобы заставить углы падения света на краях линз быть ближе к нормали по сравнению с плоскими линзами. Кривизна линз является, например, сферической. В одном варианте осуществления спектральные фильтры не являются одинаковыми в сечении линзы. В различных других вариантах осуществления система просмотра дополнительно содержит, например, проекционную систему, конфигурированную проецировать первое и второе спектрально разделенные изображения, и первое и второе спектрально разделенные изображения каждое соответственно просматриваются через спектральные фильтры очков для просмотра. Система просмотра может также дополнительно содержать, например, множество пар упомянутых очков просмотра, причем каждая пара просмотра очков назначена индивидуальному зрителю в аудитории кинотеатра, и первый и второй фильтры располагаются на линзах каждой пары очков.

В еще одном варианте осуществления изобретение содержит способ, содержащий этапы: проецирование первого и второго спектрально разделенных изображений на экран отображения, просмотр спроецированных изображений через пару очков, имеющих первую линзу, имеющую первый спектральный фильтр, предназначенный для использования с первым спектрально разделенным изображением, и вторую линзу, имеющую второй спектральный фильтр, предназначенный для использования со вторым спектрально разделенным изображением, и причем спектральные фильтры конфигурируются, чтобы иметь величину эффекта смещения длин волн в зависимости от угла обзора через линзу. В одном варианте осуществления смежные части спектра первого и второго спектральных фильтров отделяются защитной полосой, имеющей ширину полосы, вычисленную для центрального местоположения просмотра и достаточную, чтобы устранить помехи для просмотра под нормальным углом от краев экрана дисплея. В еще одном варианте осуществления спектральные фильтры содержат множество защитных полос, каждая разделяющая различный набор смежных спектров в первом и втором фильтрах, и ширина каждой защитной полосы определяется на основании функции длин волн перехода смежных спектров и угла обзора на края экрана дисплея. Экраном отображения, например, является киноэкран.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение содержит систему 3D просмотра, содержащую средство для проецирования спектрально разделенных изображений, средство для просмотра спектрально разделенных изображений через различные окулярные каналы и средство для компенсации сдвигов длин волн, происходящих из-за углов обзора частей изображений. В одном варианте осуществления средство для компенсации включает в себя, например, средство для корректировки степени спектральной фильтрации, выполняемой на основании угла обзора. В другом варианте осуществления средство для компенсации включает в себя, например, средство для получения рассогласования длины волн между фильтрами проектора, используемыми для проецирования спектрально разделенных изображений, и фильтрами для глаз, используемыми для просмотра спектрально разделенных изображений, при этом рассогласование компенсирует величину смещения длин волн, которое имеет место в фильтрах для глаз из-за света, падающего на фильтры для глаз под не нормальными углами.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение содержит систему просмотра, содержащую очки сложной формы, содержащие пару левого и правого спектрально комплементарных фильтров, соответственно расположенных на левой и правой искривленных линзах очков, и систему отображения, конфигурированную, чтобы отображать спектрально разделенные левое и правое изображения, соответственно конфигурированные для просмотра через левый и правый комплементарные фильтры, причем каждое спектрально разделенное изображение содержит по меньшей мере одну полосу частот света, приблизительно соответствующую по меньшей мере одной полосе пропускания его соответствующего фильтра. Система отображения дополнительно содержит, например, проектор, конфигурированный, чтобы отображать спектрально разделенные левое и правое изображения с заранее определенной величиной предварительного фиолетового смещения. В одном варианте осуществления спектрально комплементарные фильтры содержат защитные полосы между смежными спектрами спектрально комплементарных фильтров. Очки сложной формы системы просмотра, например, используются, чтобы рассмотреть проекции со смещенным цветом спектрально комплементарных изображений. В одном варианте осуществления очки сложной формы системы просмотра включают в себя височные части оправы и дужку, предназначенную для гибкой реализации корректируемого образуемого двумя пересекающимися плоскостями угла между линзами. Величина изменения образуемого двумя пересекающимися плоскостями угла из-за сгибания, например, составляет приблизительно 5 градусов.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение содержит способ, содержащий этапы распространения очков сложной формы участникам аудитории; и проецирование первого и второго спектрально комплементарных изображений на экран отображения в пределах поля зрения участников аудитории, причем очки сложной формы содержат первую и вторую линзы сложной формы, имеющие первый и второй спектрально комплементарные фильтры, соответственно расположенные на них, и первый и второй спектрально комплементарные фильтры соответствуют в полосе частот спроецированным первому и второму спектрально комплементарным изображениям. В одном варианте осуществления соответствие ширины полосы первого спектрально комплементарного фильтра пропускает цвета в первом канале проецирования и блокирует цвета во втором канале проецирования, и соответствие ширины полосы второго спектрально комплементарного фильтра пропускает цвета во втором канале проецирования и блокирует цвета в первом канале проецирования.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение содержит носитель данных, имеющий визуальное представление, сохраненное на нем, которое, когда загружено в медиаплеер, подсоединенный к устройству отображения, заставляет медиаплеер передавать визуальное представление для отображения к устройству отображения, причем визуальное представление содержит спектрально разделенные изображения, сконфигурированные для рассмотрения соответственно через независимые окулярные каналы, используя искривленные спектрально разделенные фильтры. Носитель данных, например, предварительно упаковывается по меньшей мере с одной парой очков, имеющей искривленные линзы, на которых располагаются искривленные спектрально разделенные фильтры. Спектрально разделенные изображения, например, отображаются устройством отображения, используя фильтры, которые имеют фиолетовое смещение по сравнению с фильтрованием, которое имеет место при рассмотрении под нормальным углом через искривленные спектрально разделенные фильтры. Спектрально разделенные изображения, например, разделяются защитной полосой, сконфигурированной, чтобы компенсировать рассогласование спектров между спроецированными изображениями и свойствами фильтров, используемых для просмотра спроецированных изображений. Комбинация предварительного фиолетового смещения, искривленных линз и защитных полос фактически устраняет помехи при просмотре изображений.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение содержит, например, систему для просмотра 3D изображения, содержащую подачу 3D контента по сети на принимающее электронное устройство, проецирование 3D контента на устройство отображения, при этом 3D контент содержит спектрально комплементарные изображения, предназначенные для просмотра с помощью очков сложной формы. Принимающее электронное устройство содержит, например, систему отображения, расположенную в кинотеатре. В одном варианте осуществления спроецированный 3D контент проецируется с заранее определенной величиной фиолетового смещения.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение содержит способ отображение 3D изображения, содержащий этапы: проецирование левого и правого фильтрованных изображений на экран и фильтрование левого и правого изображений для каждого из спектрально специфических свойств, соответствующих изображению, до отображения на экране, причем фильтрование выполняется фильтром, имеющим характеристики, которые смещены на величину, конфигурированную так, чтобы скомпенсировать сдвиг длин волн, который происходит, когда зритель наблюдает экран. Сдвиг длин волн содержит, например, фиолетовое смещение, которое имеет место из-за углов обзора (которое может быть, например, фиолетовым смещением, которое имеет место в характеристиках фильтра для глаза, используемых для просмотра изображения, или, в качестве другого примера, фиолетовое смещение, имеющее место в фильтрованных очках для просмотра при просмотре любого из изображений через фильтрованные очки просмотра под углом, отличным от нормального). Спектрально специфическими свойствами, соответствующими изображению, являются, например, набор длин волн, соответствующий правым изображениям, и комплементарный набор длин волн, соответствующий левым изображениям.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение содержит фильтр проектора, содержащий первый фильтр, имеющий первый набор основных полос пропускания, и второй фильтр, имеющий второй набор основных полос пропускания, при этом первый набор основных полос пропускания имеет другое количество основных полос пропускания, чем второй фильтр. В одном варианте осуществления первый фильтр имеет, например, по меньшей мере две синих основных полосы пропускания, а второй фильтр имеет по меньшей мере одну синюю основную полосу пропускания. В другом варианте осуществления первый фильтр имеет, например, по меньшей мере две зеленых основных полосы пропускания, а второй фильтр имеет по меньшей мере одну зеленую основную (полосу). В другом варианте осуществления первый фильтр имеет, например, две синих полосы и две зеленых полосы и второй фильтр имеет синюю полосу и зеленую полосу. В другом варианте осуществления первый фильтр имеет, например, длины волн полосы пропускания приблизительно равные 400-440 нм и 484-498 нм, 514-528 нм, 567-581 нм и 610-623 нм. Второй фильтр имеет, например, длины волн полосы пропускания приблизительно 455-471 нм, 539-556 нм и 634-700 нм. Характеристики длин волн полосы пропускания имеют допуск, например, приблизительно ± 5 нм. В одном варианте осуществления основные полосы пропускания первого фильтра исключают длины волн, которые пропускает второй фильтр. В одном варианте осуществления основные полосы пропускания фильтров выбираются так, чтобы максимизировать воспроизведение цветового пространства проектора. Цветовым пространством проектора, например, является цветовое пространство проектора D-Cinema. В одном варианте осуществления фильтр проектора является электронным образом переключаемым фильтром, который переключается между первым и вторым фильтрами согласно сигналу синхронизации изображения.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение содержит систему для проецирования спектрально разделенных 3D изображений, содержащую проекционную систему, конфигурированную так, чтобы проецировать изображения левого и правого каналов для отображения зрителем, причем фильтр, помещенный по меньшей мере в один световой тракт проекционной системы, содержит фильтр левого канала и фильтр правого канала, при этом по меньшей мере один из фильтров левого и правого каналов имеет больше чем 3 основные полосы пропускания. В одном варианте осуществления один из фильтров левого и правого каналов имеет по меньшей мере 2 основные полосы пропускания в длинах волн синего цвета. В одном варианте осуществления один из фильтров левого и правого каналов имеет по меньшей мере 2 основные полосы пропускания в длинах волн зеленого. В одном варианте осуществления один из фильтров канала левого и правого глаза имеет по меньшей мере 2 основные полосы пропускания в длинах волн синего и по меньшей мере 2 основные полосы пропускания в длинах волн зеленого. В одном варианте осуществления основные полосы пропускания фильтров выбираются, чтобы максимизировать воспроизведение цветового пространства проекционной системы в изображениях, спроецированных системой проецирования. В одном варианте осуществления система дополнительно содержит модуль коррекции цвета, конфигурированный для цветовой коррекции изображений, спроецированных системой проецирования согласно цветовому пространству фильтров. Альтернативно, модуль коррекции цвета конфигурируется для цветовой коррекции изображений на основании цветового пространства света, пропущенного фильтром.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение содержит пару фильтров проектора со спектральным разделением, сконфигурированных, чтобы разделять синий основной цвет проектора на три подчасти, зеленый основной цвет проектора на три подчасти и красный основной цвет проектора на две подчасти. Один из фильтров имеет, например, две полосы пропускания в синем, две полосы пропускания в зеленом и одну полосу пропускания в красном, и другой фильтр имеет одну полосу пропускания в синем, одну полосу пропускания в зеленом и одну полосу пропускания в красном. В другом варианте осуществления один из фильтров имеет, например, две полосы пропускания в синем, две полосы пропускания в зеленом и только одну полосу пропускания в красном, и другой фильтр имеет только одну полосу пропускания в синем, только одну полосу пропускания в зеленом и только одну полосу пропускания в красном. В одном варианте осуществления один из фильтров имеет, например, две полосы пропускания в синем, одну полосу пропускания в зеленом и одну полосу пропускания в красном, и другой фильтр имеет одну полосу пропускания в синем, две полосы пропускания в зеленом и одну полосу пропускания в красном. В другом варианте осуществления один из фильтров имеет, например, две полосы пропускания в синем, только одну полосу пропускания в зеленом и только одну полосу пропускания в красном, и другой фильтр имеет только одну полосу пропускания в синем, две полосы пропускания в зеленом и только одну полосу пропускания в красном. В одном варианте осуществления один из фильтров имеет одну полосу пропускания в синем, две полосы пропускания в зеленом и одну полосу пропускания в красном, и другой фильтр имеет две полосы пропускания в синем, одну полосу пропускания в зеленом и одну полосу пропускания в красном. В другом варианте осуществления один из фильтров имеет только одну полосу пропускания в синем, две полосы пропускания в зеленом и только одну полосу пропускания в красном, и другой фильтр имеет две полосы пропускания в синем, только одну полосу пропускания в зеленом и только одну полосу пропускания в красном. В одном варианте осуществления полосы пропускания подчасти располагаются так, чтобы достигнуть существенного соответствия оригинальному цветовому пространству и точке белого нефильтрованного проектора D-Cinema.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение содержит, например, набор цветных фильтров, содержащий первый фильтр, имеющий первый набор полос пропускания основного цвета, второй фильтр, имеющий второй набор полос пропускания основного цвета отличных длин волны по сравнению с первым набором основных цветов, в котором первый фильтр имеет более чем один основной цвет по меньшей мере в одном цветовом диапазоне. Набор фильтров реализуется, например, как электронным образом переключаемый набор фильтров. В одном варианте осуществления набор цветных фильтров является частью проекционной системы 3D, и основные полосы пропускания первого и второго фильтров выбираются так, чтобы максимизировать воспроизведение цветового пространства проекционной системы 3D без первого и второго фильтров.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение содержит, например, способ, содержащий этапы: подготовку 3D изображения, содержащего левое изображение и правое изображение, фильтрацию левого изображения фильтром левого канала, фильтрацию правого изображения фильтром правого канала и проецирование левого и правого фильтрованных изображений на экран, при этом по меньшей мере один из фильтра левого канала и фильтра правого канала имеет больше чем 3 основные полосы пропускания. Один из фильтров левого и правого каналов содержит, например, 2 основные полосы пропускания в синих длинах волн и 2 основные полосы пропускания в зеленых длинах волн. В одном варианте осуществления способ дополнительно содержит, например, этап просмотра спроецированного 3D изображения через левый и правый фильтры просмотра, имеющие полосы пропускания, которые соответственно исключают полосы пропускания фильтра правого канала и фильтра левого канала. В другом варианте осуществления способ дополнительно содержит, например, этап переключения фильтров левого и правого каналов синхронно с проецированием изображений левого и правого каналов 3D изображения.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение содержит, например, систему 3D просмотра, содержащую первый асимметричный набор фильтров, содержащий проекционный фильтр и фильтр просмотра. В одном варианте осуществления система 3D просмотра может дополнительно содержать, например, второй асимметричный набор фильтров, в которой первый асимметричный набор фильтров расположен в оптическом пути системы и конфигурируется, чтобы пропускать длины волн первого канала системы, и второй набор фильтров конфигурируется, чтобы пропускать длины волн второго канала системы. В другом варианте осуществления фильтр просмотра включает в себя полосы пропускания, которые охватывают полосы пропускания проекционного фильтра. В еще одном варианте осуществления фильтр просмотра включает в себя, например, полосы пропускания, которые приблизительно охватывают полосы пропускания проекционного фильтра; и полосы пропускания проекционного фильтра являются смещенными в синюю область спектра по сравнению с полосами пропускания фильтра просмотра.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение содержит асимметричную систему фильтров, содержащую первый набор фильтров, содержащих первый набор оптических полос пропускания, второй набор фильтров, содержащих второй набор оптических полос пропускания, отличный от первого набора оптических полос пропускания и охватывающий первый набор оптических полос пропускания. В одном варианте осуществления первый набор фильтров расположен ранее в оптическом пути относительно второго набора фильтров. В другом варианте осуществления первый набор фильтров содержит проекционный фильтр и второй набор фильтров содержат фильтр просмотра. В другом варианте осуществления первый набор оптических полос пропускания содержит набор оптических полос пропускания правого канала и набор оптических полос пропускания левого канала, которые исключают любую часть набора оптических полос правого канала пропускания. В другом варианте осуществления второй набор оптических полос пропускания включает в себя набор оптических полос пропускания левого канала и набор оптических полос пропускания правого канала, которые исключают любую часть оптических полос пропускания левого канала.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение содержит способ, содержащий этапы предоставления театральной аудитории пары очков 3D просмотра, содержащей левые и правые линзы, соответственно содержащие левый и правый фильтры просмотра, и проецирование левого и правого изображений на экран отображения, используя левый и правый проекционные фильтры, в котором левый проекционный фильтр и левый фильтр просмотра содержат первый асимметричный набор фильтров и правый проекционный фильтр, а правый фильтр просмотра содержит второй асимметричный набор фильтров. В одном варианте осуществления общее количество полос пропускания в фильтрах просмотра меньше, чем общее количество полос пропускания в проекционных фильтрах. В одном варианте осуществления фильтры проектора содержат полосы пропускания, которые делят длины волн синего света по меньшей мере на три синих подчасти и которые делят зеленые длины волн по меньшей мере на две зеленых подчасти. В одном варианте осуществления фильтр просмотра в одном из асимметричных наборов фильтров содержит полосу пропускания, которая охватывает длины волн в подчасти с самыми длинными волнами синего и длины волн в зеленой подчасти. В одном варианте осуществления фильтры проектора содержат полосы пропускания, которые делят длины волн зеленого света по меньшей мере на три подчасти и делят красный свет по меньшей мере на две красные подчасти, и фильтр просмотра в одном из асимметричных наборов фильтров содержит полосу пропускания, которая охватывает самые большие длины волн зеленой подчасти и красной подчасти. В одном варианте осуществления фильтры проектора содержат полосы пропускания, которые делят длины волн синего света по меньшей мере на три подчасти и длины волн зеленого света по меньшей мере на три подчасти, и фильтр просмотра в одном из асимметричных наборов фильтра содержит полосу пропускания, которая охватывает самые большие длины волн синей подчасти и самые короткие волны зеленой подчасти. В одном варианте осуществления фильтры проектора содержат полосы пропускания, которые делят длины волн зеленого света по меньшей мере на три подчасти и длины волн красного света по меньшей мере на три подчасти, и фильтр просмотра в одном из асимметричных наборов фильтров содержит полосу пропускания, которая охватывает самые длинные волны зеленой подчасти и самые короткие волны красной подчасти. В одном варианте осуществления каждый фильтр просмотра содержит три полосы пропускания, исключительно содержащие одну полосу пропускания, включающую в себя синие длины волн, одну полосу пропускания, включающую в себя зеленые длины волн, и одну полосу пропускания, включающую в себя красные длины волн. В одном варианте осуществления фильтры проектора содержат 3 полосы пропускания каждая в длинах волн зеленого и синего света и две полосы пропускания в длинах волн красного. В одном варианте осуществления фильтр просмотра каждый исключительно содержит три полосы пропускания, одна полоса пропускания синих длин волны, одна полоса пропускания зеленых длин волны и одна полоса пропускания красных длин волны. Другие примерные варианты осуществления были представлены в настоящем описании.

В еще одном варианте осуществления настоящее изобретение содержит фильтр, конфигурируемый в устройстве защитных очков системы 3D просмотра со спектральным разделением, содержащий набор полос пропускания и блокирующие полосы, конфигурированные, чтобы пропускать свет, в котором по меньшей мере одна из полос пропускания способна пропускать диапазоны 2 различных цветов света, и блокирующие полосы конфигурируются, чтобы блокировать свет по меньшей мере в одном диапазоне света в каждом из этих 2 различных цветов. В одном варианте осуществления полоса пропускания, способная пропускать диапазоны 2 различных цветов света, не пропускает свет в третьем цвете. В одном варианте осуществления диапазоны 2 различных цветов света отделяются провалом. Провалом является, например, диапазон (диапазон провала), не используемый системой 3D просмотра для прохождения света. В одном варианте осуществления диапазон (полоса) провала является, например, относительно узким по сравнению с диапазонами 2 различных цветов света. В другом варианте осуществления полоса частот провала аналогична полосе частот по меньшей мере одного из диапазонов 2 различных цветов света. В одном варианте осуществления диапазон провала охватывает переход от длин волны первого из 2 различных цветов света к длинам волны второго из двух различных цветов света. В одном варианте осуществления 2 различных цвета света являются синим светом и зеленым светом, а третий цвет является красным. В одном варианте осуществления 2 различных цвета света содержат красный свет и зеленый свет и третий цвет является синим. В одном варианте осуществления фильтр располагается на искривленной подложке. В одном варианте осуществления фильтр располагается на искривленной подложке, имеющей радиус приблизительно 90 мм. В одном варианте осуществления фильтр располагается на искривленной линзе, имеющей радиус приблизительно 40 мм - 200 мм.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение содержит фильтр, содержащий только 3 взаимоисключающие полосы пропускания видимого света, первая полоса пропускания сконфигурирована передавать только первый цвет света, вторая полоса пропускания сконфигурирована пропускать 2 спектрально смежных цвета света, содержащего первый цвет света и второй цвет света, и третья полоса пропускания сконфигурирована пропускать 2 спектрально смежных цвета света, содержащего второй цвет света и третий цвет света. В одном варианте осуществления первый, второй и третий цвета света являются, например, синим, зеленым и красным соответственно. В другом варианте осуществления первый, второй и третий цвета света являются красным, зеленым и синим соответственно. Фильтр, например, располагается на линзе, сконфигурированной как фильтр канала в паре очков 3D просмотра.

В описании предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированного в чертежах, специфическая терминология используется для целей ясности. Однако настоящее изобретение не предназначается быть ограниченным конкретной терминологией, выбранной таким образом, и нужно подразумевать, что каждый конкретный элемент включает в себя все технические эквиваленты, которые работают аналогичным способом.

Например, при описании проекционного светофильтра любое другое эквивалентное устройство, или устройство, имеющее эквивалентную функцию или возможность, перечислены ли они здесь или нет, могут быть использованы в качестве заменяющих. В другом примере при описании диэлектрического слоя любой другой материал, используемый в качестве фильтра и показывающий существенное смещение длин волн (например, наноматериальные покрытия), используемый или один, или в комбинации с другими, чтобы иметь эквивалентную функцию или возможность, перечислены ли они здесь или нет, могут быть использованы в качестве заменяющих. В другом примере часть гибкой дужки можно заменить любым механизмом, подходящим для коррекции образуемого двумя пересекающимися плоскостями угла линзы, включая храповой механизм, прижимаемые пружинами ограничители и т.д. В еще одном примере линзы согласно настоящему изобретению могут быть изготовлены из стекла, пластика или любого другого подобного материала, обеспечивающего соответствующие формы, как описано выше.

Кроме того, изобретатели распознают, что новые развивающиеся технологии, не известные в настоящее время, могут быть также заменены для описанных частей и в то же время не отступая от объема настоящего изобретения. Все другие описанные элементы, включая, но не ограничиваясь, линзами, слоями, фильтрами, сменными светофильтрами, экранами, устройствами отображения, полосами пропускания, покрытиями, очками, контроллерами, проекторами, экранами отображения, сетями или другими возможностями передачи и т.д., нужно также рассматривать в свете любого и всех доступных эквивалентов.

Настоящее изобретение может соответственно содержать, состоять из или состоять по существу из любого из элементов (различных частей или признаков изобретения) и их эквивалентов, как описано в настоящем описании. Далее, настоящее изобретение, иллюстративно раскрытое здесь, может быть реализовано в отсутствие любого элемента, вне зависимости от того, раскрыт ли он здесь. Очевидно, многочисленные модификации и изменения настоящего изобретения возможны в свете вышеупомянутого описания. Нужно поэтому подразумевать, что в рамках приложенной формулы изобретения, изобретение может быть реализовано иначе, чем как конкретно описано в настоящем описании.

Части настоящего изобретения могут быть удобным образом реализованы, используя обычный компьютер общего назначения или специализированный цифровой компьютер, или микропроцессор, запрограммированный согласно настоящему раскрытию, как должно быть очевидно специалистам в вычислительной технике (например, управляя электронным образом переключаемым проецирующим фильтром предварительного фиолетового смещения).

Настоящее изобретение включает в себя компьютерный программный продукт, который является носителем данных (средой), которые включают в себя, но не ограничиваются, любой тип диска, включая гибкие диски, мини-диски (MD), оптические диски, DVD, HD-DVD, Blue-ray, CD-ROM, микродиск и магнитооптические диски, ПЗУ, ОЗУ, программируемые ПЗУ (EPROM), СППЗУ (EEPROM), динамическое ОЗУ, VRAM, устройства флэш-памяти (включая флэш-карты, memory stick), магнитные или оптические карты, SIM карты, MEMS, наносистемы (включая ИС молекулярной памяти), RAID устройства, устройства для удаленного хранения данных/архивы/хранилища, или любой тип носителей или устройств, подходящих для хранения команд и/или данных. Настоящее изобретение включает в себя программное обеспечение для управления аспектами настоящего изобретения, включая, например, переключение фильтров с предварительным фиолетовым смещением или эффективности коррекции цвета, сохраненное на любом считываемом компьютером носителе (среде).

Кроме того, такие носители могут включать в себя или исключительно содержать контент, подготовленный или готовый к отображению согласно настоящему изобретению. Такой контент, например, считывается с носителей и затем передается электронным образом по сети, передается в эфире или передается по проводам, кабелю или любым другим механизмом. В конечном счете контент такого носителя может быть предоставлен устройству отображения и затем просмотрен в соответствии с одним или более аспектами изобретения. Контент, например, готовится или оптимизируется, чтобы проецировать изображения, имеющие полосы частот, оптимизированные для процессов отображения и просмотра, описанных здесь. Такие носители также могут быть упакованы с очками и/или фильтрами, подготовленными согласно одному или более различных аспектов изобретения, как описано выше.

Настоящее изобретение может соответственно содержать, состоять из или состоять по существу из любого элемента (различных частей или особенностей изобретения), например линз сложной формы, переменных толщин диэлектрического слоя, предварительно смещенных спроецированных или отображенных изображений и т.д., и/или любые эквиваленты. Далее, настоящее изобретение, иллюстративно раскрытое здесь, может быть осуществлено на практике в отсутствие любого элемента, вне зависимости раскрыт ли он здесь. Очевидно, многочисленные модификации и изменения настоящего изобретения возможны в свете вышеупомянутого описания. Нужно поэтому подразумевать, что в рамках приложенной формулы изобретения изобретение может быть осуществлено иначе, чем как конкретно описано в настоящем описании.

Изобретение относится к системам просмотра спектрально разделенных трехмерных (3D) изображений. Техническим результатом является увеличение цветового пространства и световой эффективности спроецированных изображений. Очки сложной формы имеют линзы с искривленными поверхностями со спектрально комплементарными фильтрами, расположенными на них. Линзы с искривленными поверхностями фильтров конфигурируются, чтобы компенсировать сдвиги длин волн, имеющие место из-за углов обзора и других источников. Комплементарные изображения проецируются для просмотра через проекционные фильтры, имеющие полосы пропускания, которые предварительно сдвигают, чтобы компенсировать последующие сдвиги длины волн. По меньшей мере один фильтр может иметь больше чем три основных полосы пропускания. Например, два фильтра включают в себя первый фильтр, имеющий полосы пропускания низких частот синего цвета, высоких частот синего, низких частот зеленого, высоких частот зеленого и красного, и второй фильтр, имеющий полосы пропускания в синем, зеленом и красном. Дополнительные полосы пропускания могут быть использованы, чтобы более близко согласовать цветовое пространство и точку белого для проектора, в котором используются фильтры. Очки сложной формы и проекционные фильтры вместе могут быть использованы как система для проецирования и просмотра 3D изображений. 8 н. и 46 з.п. ф-лы, 22 ил., 2 табл.

1. Фильтры просмотра, содержащие спектрально комплементарные фильтры, содержащие:
первый фильтр, имеющий первую полосу пропускания, конфигурированную пропускать только первый цвет света, вторую полосу пропускания, конфигурированную пропускать только второй цвет света, и дополнительную область пропускания, конфигурированную пропускать только третий цвет света, и
второй фильтр, имеющий первую полосу пропускания, содержащую первый цвет света и второй цвет света, и вторую полосу пропускания, содержащую второй цвет света и третий цвет света, причем
второй фильтр, по существу, блокирует весь видимый свет, имеющий более длинные длины волн, чем составляющие вторую полосу пропускания второго фильтра.

2. Фильтры просмотра по п.1, в которых второй фильтр имеет дополнительную область пропускания, конфигурированную пропускать только первый цвет света.

3. Фильтры просмотра по п.1 или 2, в которых первый цвет света является синим, второй цвет света является зеленым, и третий цвет света является красным.

4. Фильтры просмотра по любому из пп.1 и 2, в которых фильтры имеют неплоскую подложку.

5. Фильтры просмотра по п.4, в которых неплоская подложка содержит искривленную поверхность, сконфигурированную, чтобы уменьшать сдвиг длин волн, который происходит при просмотре изображения под отличным от нормального углом через фильтры.

6. Фильтры просмотра по п.5, в которых искривленная поверхность имеет радиусы приблизительно 40 мм-200 мм.

7. Фильтры просмотра по п.5, в которых искривленная поверхность имеет радиусы приблизительно 90 мм.

8. Фильтры просмотра по п.1, в которых неплоская подложка включает в себя по меньшей мере одну предписанную кривизну.

9. Очки для 3D просмотра, содержащие
первый фильтр, расположенный на первой линзе, и второй фильтр, который является спектрально комплементарным первому фильтру, расположенный на второй линзе очков, причем
спектрально комплементарные фильтры учитывают фиолетовое смещение, которое имеет место при просмотре изображений под углами, отличными от нормальных, через оба из: комбинации защитных полос между полосами пропускания первого фильтра и полосами пропускания второго фильтра, и кривизны линз.

10. Очки для просмотра по п.9, в которых кривизна линз имеет радиус приблизительно 40 мм-200 мм.

11. Очки для просмотра по п.9 или 10, в которых по меньшей мере один из спектрально комплементарных фильтров содержит одну полосу пропускания, сконфигурированную пропускать два различных цвета света.

12. Очки для просмотра по п.9 или 10, в которых:
спектрально комплементарные фильтры содержат первый фильтр, имеющий набор основных полос пропускания, содержащих:
первую полосу пропускания, конфигурированную, чтобы пропускать как зеленую линию спектра так и красную линию спектра, и
вторую полосу пропускания, конфигурированную, чтобы пропускать как синюю линию спектра, так и зеленую линию спектра.

13. Очки для просмотра по п.9 или 10, в которых спектрально комплементарные фильтры содержат первый фильтр, имеющий набор из N полос пропускания, конфигурированных, чтобы пропускать набор из больше чем N основных линий спектра цветов.

14. Очки для просмотра по п.9 или 10, в которых: спектрально комплементарные фильтры содержат первый фильтр, содержащий первый набор полос пропускания, конфигурированных пропускать первый набор основных линий спектра, и второй фильтр, содержащий второй набор полос пропускания, конфигурированных, чтобы пропускать второй набор основных линий спектра, причем первый набор основных линий спектра является взаимоисключающим ко второму набору основных линий спектра;
по меньшей мере одна из полос пропускания охватывает по меньшей мере две из основных линий спектра; и
первый набор полос пропускания и второй набор полос пропускания отделены защитными полосами, имеющими ширину, вычисленную, чтобы поддерживать разделение между основными линиями спектра при просмотре через фильтры просмотра, и компенсировать фиолетовое смещение из-за угла обзора основных линий спектра через фильтры просмотра.

15. Очки для просмотра по любому одному из пп.9 и 10, в которых спектрально комплементарные фильтры сконфигурированы для просмотра 3D отображения.

16. Очки для просмотра по любому одному из пп.9 и 10, в которых характеристики пропускания каждого фильтра содержат по меньшей мере одно плато пропускания.

17. Очки для просмотра по п.16, в которых характеристики пропускания каждого фильтра просмотра имеют множество срезов полосы с крутизной дельта Т_0,5 для Т=0,5% менее чем приблизительно 23 нм.

18. Очки для просмотра по п.16, в которых характеристики пропускания каждого фильтра просмотра имеют множество срезов полосы с крутизной дельта Т₉₀ для Т=90% менее чем приблизительно 6 нм.

19. Очки для просмотра по п.16, в которых плато пропускания имеет пропускание света более 80%.

20. Очки для просмотра по п.19, в которых плато пропускания имеет пропускание света по меньшей мере 90%.

21. Очки для просмотра по любому одному из пп.9 и 10 и 17-20, в которых по меньшей мере один из фильтров сконфигурирован иметь по меньшей мере одну полосу пропускания, сконфигурированную пропускать два спектрально соседних цвета, которые разделены линией провала.

22. Очки для просмотра по любому одному из пп.9 и 10 и 17-20, в которых характеристики пропускания каждого фильтра содержат крутые полосы пропускания.

23. Фильтр, содержащий три взаимоисключающих полосы пропускания видимого света, причем первая полоса пропускания конфигурирована пропускать только первый цвет света, вторая полоса пропускания конфигурирована пропускать два спектрально смежных цвета света, содержащих первый цвет света и второй цвет света, и третья полоса пропускания конфигурирована пропускать два спектрально смежных цвета света, содержащих второй цвет света и третий цвет света.

24. Фильтр по п.23, в котором первый цвет света является синим, второй цвет света является зеленым, и третий цвет света является красным.

25. Фильтр по п.23 или 24, в котором по меньшей мере один из спектрально соседних цветов света разделены полосой провала.

26. Фильтр по любому одному из пп.23 и 24, в котором фильтр установлен в системе проецирования 3D, содержащей сервер, который выполняет цветокоррекцию, используя спектрально соседние цвета света.

27. Фильтр по любому одному из пп.23 и 24, в котором:
фильтр содержит первый фильтр, расположенный на первой линзе пары 3D очков для просмотра, и второй фильтр, который является спектрально комплементарным к первому фильтру; причем спектрально комплементарные фильтры учитывают фиолетовое смещение, которое имеет место при просмотре изображений под не нормальными углами через оба из: комбинации защитных полос между полосами пропускания первого фильтра и полосами пропускания второго фильтра, и кривизны линз; и кривизна линз имеет радиус приблизительно 40 мм-200 мм.

28. Фильтр по любому одному из пп.23 и 24, в котором:
первая полоса пропускания простирается от ниже, чем приблизительно 430 нм до приблизительно 442 нм, вторая полоса пропускания простирается от приблизительно 486 нм до приблизительно 528 нм, и третья полоса пропускания простирается от приблизительно 571 нм до приблизительно 624 нм.

29. Система фильтров, содержащая первый фильтр и второй фильтр, причем первый фильтр является фильтром по любому одному из пп.23-28, и второй фильтр имеет первую полосу пропускания, сконфигурированную пропускать только первый цвет света, и вторую полосу пропускания, сконфигурированную пропускать только второй цвет света.

30. Система фильтров по п.29, в которой второй фильтр имеет дополнительную область пропускания, которая пропускает третий цвет света.

31. Система фильтров по п.30, в которой первая полоса пропускания простирается от приблизительно 458 нм до приблизительно 472 нм, вторая полоса пропускания простирается от приблизительно 540 нм до приблизительно 557 нм, и дополнительная область пропускания простирается от приблизительно 637 нм до приблизительно 700 нм.

32. Система просмотра, содержащая:
очки, содержащие пару из левого и правого спектрально комплементарных фильтров просмотра, расположенных на очках; и
систему отображения, конфигурированную, чтобы отображать спектрально разделенные левое и правое изображения, соответственно конфигурированные для просмотра через левый и правый спектрально комплементарные фильтры для просмотра;
при этом система отображения содержит пару из левого и правого спектрально комплементарных проекционных фильтров, и причем по меньшей мере одна линия спектра, которая блокируется одним из проекционных фильтров, пропускается соответствующим фильтром для просмотра.

33. Система просмотра, содержащая:
очки, содержащие пару из левого и правого спектрально комплементарных фильтров просмотра, расположенных на очках; и
систему отображения, конфигурированную, чтобы отображать спектрально разделенные левое и правое изображения, соответственно конфигурированные для просмотра через левый и правый спектрально комплементарные фильтры для просмотра;
причем по меньшей мере одна линия спектра, которую система отображения не отображает в любом из левых изображений, пропускается левым фильтром для просмотра, и/или по меньшей мере одна линия спектра, которую система отображения не отображает в любом из правых изображений, пропускается правым фильтром для просмотра.

34. Система просмотра по п.33, в которой система отображения содержит пару из левого и правого спектрально комплементарных проекционных фильтров, и причем по меньшей мере одна линия спектра, которая блокируется одним из проекционных фильтров, пропускается соответствующим фильтром для просмотра.

35. Система просмотра по любому из пп.32-34, в которой по меньшей мере одна отсутствующая линия спектра находится между соседними цветами и не пропускается другим фильтром для просмотра.

36. Система просмотра по любому из пп.32-34, в которой по меньшей мере одна отсутствующая линия спектра является линией спектра между по меньшей мере одной из синей и зеленой линий спектра и зеленой и красной линий спектра.

37. Система по любому из пп.32-34, в которой система отображения содержит проектор, конфигурированный отображать спектрально разделенные левое и правое изображения с заранее определенной величиной предварительного фиолетового смещения.

38. Система 3D просмотра, содержащая первый набор фильтров, содержащий проекционный фильтр и фильтр просмотра, причем проекционный фильтр имеет отличное количество полос пропускания, чем фильтр просмотра.

39. Система 3D просмотра по п.38, в которой полосы частот и количество полос пропускания каждого фильтра не являются одинаковыми.

40. Система 3D просмотра по любому из пп.38 или 39, дополнительно содержащая второй набор фильтров, в котором первый набор фильтров расположен в оптическом пути системы и конфигурируется пропускать длины волн первого канала системы, и второй набор фильтров конфигурируется пропускать длины волн второго канала системы.

41. Система 3D просмотра по любому из пп.38 и 39, в которой фильтр просмотра включает в себя полосы пропускания, которые приблизительно охватывают полосы пропускания проекционного фильтра; и полосы пропускания проекционного фильтра имеют предварительное фиолетовое смещение по сравнению с полосами пропускания фильтра просмотра.

42. Система 3D просмотра по любому из пп.38 и 39, в которой проекционный фильтр содержит по меньшей мере один канал, конфигурированный пропускать множество основных полос пропускания для одного и того же света цвета.

43. Система 3D просмотра по любому из пп.38 и 39, в которой проекционный фильтр содержит по меньшей мере один канал, содержащий по меньшей мере две полосы пропускания света в смежных цветах.

44. Система 3D просмотра по п.43, в которой полосы пропускания света в смежных цветах разделяется блокирующим провалом.

45. Система 3D просмотра по п.44, в которой фильтры просмотра содержат каналы полос пропускания, приблизительно охватывающие полосы пропускания проекционного светофильтра, включая блокирующий провал таким образом, что, если блокирующий провал не присутствует, свет, проходящий через проекционный фильтр в длинах волн блокирующего провала, также проходит через очки просмотра.

46. Система фильтров, содержащая:
проекционный фильтр, содержащий:
набор полос пропускания первого канала и набор полос пропускания второго канала, конфигурированных, чтобы пропускать свет,
набор защитных полос, конфигурированных блокировать свет между смежными полосами пропускания различных каналов, и
по меньшей мере одну полосу провала между смежными цветами одной и той же полосы пропускания канала, конфигурированную блокировать свет между смежными цветами.

47. Система фильтров по п.46, дополнительно содержащая набор фильтров просмотра, включающий фильтр просмотра первого канала и фильтр просмотра второго канала, в котором фильтр просмотра, соответствующий каналу полосы провала, пропускает длины волн света, соответствующие полосе провала.

48. Система фильтров по п.46 или 47, в которой проекционный фильтр располагается на диске, конфигурированном для установки в проекторе D-Cinema, и по меньшей мере одна полоса провала является одной из сине-зеленой полосы провала и зелено-красной полосы провала.

49. Система фильтров по любому одному из пп.46 и 47, в которой по меньшей мере одна полоса провала содержит по меньшей мере две полосы провала, содержащие сине-зеленую полосу провала и зелено-красную полосу провала.

50. Система фильтров по п.49, в которой по меньшей мере две из полос провала находятся в одном и том же канале.

51. Система фильтров по п.49, в которой по меньшей мере одна из полос провала находится в каждом канале.

52. Система фильтров по любому одному из пп.46, 47, 50 и 51, в которой первый набор полос пропускания канала имеет отличное количество основных полос пропускания, чем второй набор полос пропускания канала.

53. Система фильтров по любому одному из пп.46, 47, 50 и 51, в которой полосы пропускания первого канала имеют длины волн приблизительно 400-440 нм, 484-498 нм, 514-528 нм, 567-581 нм и 610-623 нм.

54. Система фильтров по любому одному из пп.46, 47, 50 и 51, в которой полосы пропускания второго канала имеют длины волн приблизительно 455-471 нм, 539-556 нм и 634-700 нм.