[發明專利]具有多觀看段的三維混合屏幕

無效

• 申請號: 00805254.9
• 申請日: 2000-05-03
• 公開（公告）號: CN1344381A
• 公開（公告）日: 2002-04-10
• 發明（設計）人: 丹尼斯·B·尼夫;約翰·R·格里斯摩爾;史蒂文·B·懷亞特;威廉·A·盧卡斯
• 申請（專利權）人: 菲利浦石油公司
• 主分類號: G03B21/56
• 分類號: G03B21/56
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 馮譜

本發明涉及用于視頻投影的屏幕，更具體地說，涉及一種帶有其上以可與3D物理現實的自然觀察相比較的真實感投影一個圖象或一系列圖象的多個三維(3D)段的混合觀看屏幕。在另一個方面，本發明涉及一種具有多個3D顯示段的基于桌面的觀看屏幕，這允許觀眾使用其周邊視覺。

顯示系統廣泛用在種種圖象顯示用途中，大多數系統采用平面或基本上平面的顯示表面，即具有一個固有限制視場的平直壁屏。盡管有可能通過簡單地增大平面顯示屏幕的垂直和水平尺寸擴展觀眾的視場，但這種擴展一般導致圖象的不可接收級失真。為了使用戶從外圍觀看物體，已經開發了這樣一種顯示技術，該技術一般使用多個投影機把相鄰圖象投影在大曲面屏幕的相鄰部分上，從而觀眾能以在3D空間中的深度感覺觀看物體。

因而，當今四種屏幕類型通常用來幫助各種各樣的圖象顯示用途。這四種屏幕類型是：1)一個平直壁，2)多個相鄰平直壁，3)一個圓頂，及4)一個能是半環形的彎曲曲面面板。所有這些顯示表面能包括立體3D圖形，并且一些用途要求它是成功的。

沒有一種屏幕類型持久的原因在于，顯示系統遇到的不同問題和目的最好單獨由上述種種類型的只有一種解決。

因而，希望提供一種把四種屏幕類型組合在一種整體結構中的混合屏幕。

同樣希望提供一種用來觀看使用單視頻投影機或多視頻投影機的曲面、圓頂、平直壁及多壁類型顯示的各種3D組合的混合屏幕。

而且，希望提供一種帶有一個凹內視表面的可攜帶、自支撐剛性結構，該表面適于定位在一個桌面上或在一個可運動支撐臺上。

而同樣希望提供一種給觀眾一種深度感覺而不需要立體投影和立體眼鏡的經濟觀看表面。

根據本發明，在帶有一個用來觀看視頻圖象的凹顯示表面的一種多段混合投影屏幕結構中實現以上和其他目的和優點。把尺寸定成定位在一個桌面上的混合屏幕包括三個段，并且段能分成子段，從而能觀看覆蓋子段的一個或多個的3D顯示。段包括：一個凹圓頂頂段；一個半圓柱形壁段，能是半環形的并且具有匹配圓頂的最大直徑的直徑；及一個平直半圓底板段，固定到圓柱形壁的下邊緣上。

在一個最佳實施例中，3D顯示表面是一種把包括一個平直壁、多個相鄰平直壁、一個圓頂、及一個曲面的四種常用屏幕類型的觀看特征相組合的整體結構。因而，顯示表面包括用來觀看3D顯示的多個段。這些段的種種組合也可以用來觀看，如與平直壁一起的圓頂頂段，及進一步能把種種段劃分成用來詳細觀看的子段或子區域。

在使用中，一個接收多個同時輸入的視頻投影機連接到一個計算機上，允許把計算機的繪圖輸出投影、放大、及聚焦到混合屏幕上。因而，計算機產生的信號控制要顯示的視圖，并且視圖包括段或子段顯示、以及連續視圖的動畫顯示，這種動畫顯示把栩栩如生的運動賦予物體并且從數據體導出，以顯示來自整個數據體的信息。

根據本發明的多段混合屏幕能用于各種有用的顯示，包括：1)一種一百八十度顯示，僅使用半圓柱形壁面；2)一種一百八十度乘九十度顯示，僅使用圓頂平頂表面；3)一種一百八十度曲面加上底板顯示，使用半圓柱形壁屏幕面板加上底板段的組合；4)一種單壁或三壁顯示，使用劃分成一個或多個子區域的半圓柱形壁屏幕面板；5)一個單壁加上底板，使用半圓柱形壁面板和底板的組合；及6)一種帶有一個底板的糧倉形狀，其中照亮整個凹3D顯示表面。

在另一個最佳實施例中，提供一種槳狀較小平直輔助屏幕。該槳狀屏幕能由觀眾保持，并且定位在混合屏幕內部的體積內。一個安裝在凹屏幕表面外側上的電磁發射機，與一個安裝在槳狀屏幕上的接收機相組合，檢測可運動槳貫穿混合屏幕內定義的空間的位置和取向，并且一個相互作用圖象顯示在槳上，表示在檢測空間位置處存在的數據。在模擬顯示中，在槳上的圖象能表示與后視鏡對應的視圖。在諸如地震數據顯示的其他用途中，槳能顯示地震振幅或屬性，例如巖層的石油物理性質。

而且本發明的其他目的和優點對于熟悉本專業的技術人員由如下詳細描述和附圖容易成為顯然的，其中僅表示和描述本發明的幾個最佳實施例之一。盡管用來實現本發明想到的最好模式表明成應用于一個具體形狀的3D顯示表面，但要認識到，本發明適于其他和不同的實施例，如把視頻圖象投影到半球顯示表面的內部上、球的外表面上、或在壁之間的角部。而且本發明的幾個不同細節在種種明顯方面經受改進，而都不脫離本發明。因而，本發明的描述和附圖在本質上認為是說明性的，而不是限制性的。

圖1是布置在一個普通尺寸居室中的視頻投影系統的示意剖視側視圖，表示根據本發明的全屏投影光線觀看體積。

圖2是類似于圖1的視圖，表示用于一個具體段或子區域的投影光線觀看體積。