[發明專利]一種用于反射器顯示器的入射角優化的方法

有效

• 申請號: 201580058635.X
• 申請日: 2015-10-27
• 公開（公告）號: CN107148595B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 邁克爾·W·王
• 申請（專利權）人: 米拉維茲公司
• 主分類號: G03B21/00
• 分類號: G03B21/00;G03B21/60;G03B35/22;G02B5/124;H04N13/351;H04N13/363;H04N13/302
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 鄭霞

系統和方法提供了覆蓋有屏幕材料的逆反射屏幕。所述逆反射屏幕具有位于所述屏幕材料內的多個逆反射屏幕元件。所述多個逆反射屏幕元件中的至少一個被定向以具有小于45度的入射角。另外，與所述至少一個屏幕元件相對應的所述屏幕材料的一部分具有大于所述至少一個屏幕元件的入射角的入射角。另外，所述系統還包括至少一個投影儀，其(i)生成表征圖像或視頻的光，以及(ii)將所述光投影到所述逆反射屏幕上。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2014年10月27日提交的美國臨時專利申請序列號62/122,662的優先權，該申請通過引用而全文并入于此。

背景技術

當前現有技術水平的顯示系統一般包括平板顯示器或基于投影儀的顯示器。平板顯示器一般基于液晶顯示器(LCD)像素，其具有發光二極管(LED)背光或基于等離子體的屏幕。在一些情況下，由于各種考慮，難以獲得在對角線尺寸上顯著大于80英寸的屏幕大小。對于平板顯示器，隨著屏幕大小增大的成本的非線性增加以及高功耗能夠以典型的消費者價格點將屏幕大小限制到80英寸以下。對于基于投影的顯示器，如果屏幕大小增加到80英寸以上，則降低屏幕亮度以及增加功耗、投影儀大小和投影儀噪聲可能是顯著的限制因素。另外，對于兩種類型的顯示器，目前都沒有用于裸眼三維(3D)沉浸式觀看的最佳解決方案。當前的3D顯示系統依賴于主動式眼鏡或被動式眼鏡，或者要求觀看者處于顯示器視線中的、基本上受到約束的空間區域中。

發明內容

本文認識到需要相對于現有系統改進的顯示系統。特別是，本文認識到需要一種系統允許多個觀看者在同一屏幕上同時觀看單獨的定制視頻流，以及允許裸眼3D沉浸式觀看能力。這種類型的能力可以實現現有的顯示系統目前不存在的沉浸式多玩家游戲體驗。這種類型的系統還可以實現用于廣告或其他應用的定制大面積顯示器，其中對多個用戶觀察唯一的媒體流可以是有益的。另外，系統內的屏幕或其他逆反射表面可以從定向逆反射元件中受益，使得即使當在該位置對宏觀的屏幕表面的入射角不小(例如大于45度)時，單獨元件的入射角小(例如45度或更小)。

實現這種類型的能力的方法的一些實施方式包括利用投影儀和逆反射屏幕的顯示系統。在示例中，一些顯示系統可以包含與逆反射屏幕以及觀看者距投影儀的距離相結合的投影儀，使得觀察角小。在一些情況下，觀察角可以小于約10度、5度、4度、3度、2度或1度。觀察角被定義為從投影儀到屏幕上的任意給定位置的線與從屏幕上同一位置到觀看者的眼睛的線之間的角。入射角典型地定義為投影儀與關于屏幕表面的法線角之間的角。在一些情況下，到屏幕表面的入射角可能不同于到屏幕內的單獨元件的入射角。

在一些情況下，取決于投影儀、觀看者和逆反射材料/屏幕的位置和定向，到單獨逆反射元件的入射角可以比期望的大，這可能導致逆反射圖像強度和均勻性降低。這種情況可能發生在屏幕中心附近用戶和投影儀更近的系統中的逆反射屏幕的邊緣附近。這種情況也可能發生在顯示系統的一些部分分布在相互成偏移角的表面上的示例中。例如，當顯示系統的屏幕呈現在交叉的墻區域上以及橫跨交叉的墻區域時，這種情況可能發生。當利用彎曲的屏幕時或者當逆反射材料被使用在物體、工具(如例如，游戲附件)上時，這種情況也可能發生。本公開內容提供了通過優化逆反射屏幕的單獨元件而實現利用投影儀和逆反射材料的顯示系統的改進的均勻性和亮度的系統和方法。具體地，逆反射屏幕的單獨元件可以基于屏幕元件相對于投影儀的位置和/或定向被優化，以便在典型的使用場景下最小化入射角的分布。