[实用新型]一种显示系统、包括该显示系统的设备以及观看装置

说明书

技术领域

本发明涉及3D显示设备和光学装置。本发明还涉及被适配用于3D图像形成的运动图片。该图像可在比如电影院或家庭中观看。

背景技术

动图传统地已成为2维图像。但是，若干技术已被开发以在动图中提供的深度幻像(illusion)。这些技术包括立体影片(Anaglyth)，IMAX(偏振片)，自动立体显示(Autostereoscopy)以及普尔弗里希(Pulfrich)3维幻像。

已经实现允许立体影片(anaglyphic)技术通过单投影仪而实现的解决方案。

这些技术均要求置于观看者的眼睛和显示运动图片的屏幕之间的滤光片。

这些滤光片经常安装于观看者在观看运动图片时而佩戴的眼镜上。这样的眼镜的实例在US8941919B2“用于优化的3Deeps立体观看的连续可调的3D滤光眼镜，控制方法和其机构，产生和显示改进的视频的系统和方法”、US20100066813“具有干涉滤光片的立体投影”、US8947512B2“用户可佩戴的观看装置”中给出。

在单投影仪设置中，滤光片的使用导致观看者所感知的亮度降低。

自动立体显示指不使用眼镜的立体图像的表示，也指无眼镜或没有眼镜的 3D，其采用立体视差和运动视差这两者的组合，呈现三维效果。为了将其在平板显示器上实现，视差屏障或微结构透镜与平板被组合使用。但是，其导致图像分辩率的降低，并且仅仅在观看者相对于显示器的特定位置上起作用。通过每个眼睛，看到不同的图像，于是呈现三维幻像。自动立体显示技术主要用于科学和医学3D可视化，以及计算机游戏或广告。但是，因为对于观看者位置要求的原因，自动立体显示不能应用于电影院。

“视觉显示系统和用于形成用于可视化的记录的系统及其方法”的US596347 中描述了一种沉浸式剧院。中间屏幕由位于左边的第一屏幕和位于右边的第二屏幕包围，由此，如图17所示，使观看者沉浸于剧院体验中。

在这样的沉浸式剧院中，用于3D功能的眼镜可阻挡侧向视场的至少部分，或产生非连续性，该非连续性可降低观看者的舒适性或体验。位于投影室的相对侧的观看者还从非常大的不同的角度观看侧向屏幕。如果位于投影室的相对侧的两个观看者观看投影于侧向屏幕上的相同3D图像，则他们中的至少一者观看到错误的透视图，由此，损害了沉浸性剧院原本认为能够实现的沉浸性体验。在一次观看3D超过几分钟时，一些观看者具有差的3D视觉和/或感觉头疼。那些观看者无法享受立体投影中的动图。去电影院经常成为社交活动，观看者对3D电影的厌恶可构成以3D方式观看电影的整体人群组的阻碍作用，由此影响3D电影发行方所预期的投资的回报。

普尔弗里希效应基本通过将黑暗滤光片(dark filter)放置于眼睛上的方式产生。该现象以德国物理学家卡尔普尔弗里希(Carl Pulfrich)命名，他首先于1922 年对该现象进行了描述。该效应作为某些电视、电影、游戏3D展现的基础、已被使用。

如果相机在位置X开始，向右移动到位置Y，则观看者通过位于左眼睛上的黑暗透镜而观看该片段，接着当右眼观看到在相机位于Y处时所记录的图像时，进入左眼的较低光强的效应是指左眼将在右眼之后的几毫秒作出反应。这意味着由左眼看到的图像将是在X处的记录图像，于是产生右眼和左眼视图和3D感觉所需的视差，这与通过移位单个相机而产生静止画面时非常相同。该系统的一个优点在于未00佩戴眼镜的人将看见非常标准的画面。

巴可Escape^TM采用位于电影院中的前方，左和右处的三个大屏幕。这样的屏幕不会产生窄的光束，可预计到产生分布的光，该光可通过最接近屏幕(不仅在外围视觉而且或许还在中央视觉区域)的眼睛观看到。所投影的图像也为视频图像而不是静止光。可预计某些光甚至可以与侧屏幕距离最远的方式进入该眼睛。

在采用三个这样的屏幕时，普尔弗里希(Pulfrich)效应的发生这一点是没有被提到过的。

已有报道，可采用低强度光源，比如闪光灯，以便将光增加给一个眼睛，而不是对一个眼睛进行滤光处理，以便产生普尔弗里希效应。采用闪光灯使窄的光束进入一个眼睛。

于是不需要采用滤光片。现有技术对于闪光灯应如何定位以便(a)不阻碍视场并且(b)对每个观看者的单个眼睛进行照明仍没有记载。另外，这样的闪光灯易于使观看者眼花。