利用投影屏幕和投影仪的时间复用的显示系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种沉浸式显示系统，其包括被配置为至少部分地由于入射在屏幕上的周边光而减少对比度的降低的屏幕。沉浸式显示系统包括至少两个屏幕和至少两个投影仪系统。屏幕具有被配置为在受控时间段内选择性地反射光的多层结构。相邻的屏幕可以被配置为在不同的时间段期间选择性地反射光。投影仪系统可以被配置为将视频投影到其相应的屏幕上，而相关联的屏幕被配置为选择性地反射光而不是吸收光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用投影屏幕和投影仪的时间复用的显示系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2014年7月22日提交的、标题为“DisplaySystemsandMethodsEmployingTimeMultiplexingofProjectionScreensandProjectors”的美国专利申请No.62/027,610的优先权，通过引用将其全部内容并入本文。
本公开一般涉及具有被布置用于沉浸式观看图像的一个或多个投影显示器的投影显示系统和方法，并且包括用于至少部分地基于与投影仪同步的投影屏幕属性的时间复用来增强图像的至少动态范围和对比度的系统和方法。
技术介绍
数字电影服务器和投影仪用于在剧院或其它场所中接收投影的数字内容。内容可以被封装在一个或多个数字文件中用于在媒体服务器上递送和存储。然后，媒体服务器可以从一个或多个数字文件中提取数字内容，以便使用一个或多个投影仪进行显示。在一些情况下，内容可以是投影到屏幕上的3D视频，其中略微不同的视觉内容被投影以在观看者的右眼和左眼中同时观察，以产生深度的幻觉。多投影系统可以用于在诸如剧院或礼堂中的场所中的多个屏幕上显示视频，以便于观看者的沉浸式体验。
技术实现思路
本文所述的示例性实施例具有创新特征，其中没有单个特征是不可缺少的或仅负责其期望的属性。在不限制权利要求的范围的情况下，现在将总结一些有利的特征。沉浸式显示系统可以包括布置成提供视频的沉浸式观看的多个投影系统。这种沉浸式显示系统可以包括多个投影仪系统，每个投影仪系统投影了被配置为彼此互补的视频，以为观看者提供沉浸式观看体验。每个投影仪系统可以被配置为将其视频投影到被放置在观众周围的投影表面上。以这种方式，观众可以体验到在视频中描绘的环境的沉浸感。由多个投影仪系统提供的视频可以投影在多个投影表面上，从而创建统一的视频呈现。这种沉浸式显示系统能够至少部分地由于被提供在多个投影表面上的图像的质量而产生具有相对高水平的真实感的视听展示。然而，具有多个投影表面可以导致光从第一投影表面反射到第二投影表面，并且然后反射到观看者。该光与从第一投影表面直接反射到观看者的光混合。光在多个投影表面上的这种混合可以降低投影表面的对比度和/或动态范围，从而降低在沉浸式显示系统中提供的图像的质量。光的这种混合可以被称为串扰或交叉反射，并且可以是沉浸式显示系统中的挑战。这种挑战对于为相对大群体的人设计的沉浸式显示系统甚至可能更难以克服，例如在电影院中，这至少部分地是由于观众中的观看者的宽范围视角。因此，本文中提供了用于包括多个投影表面(例如，屏幕)的沉浸式显示系统的系统和方法，所述投影表面可在宽范围视角上使用，并且针对其由多个投影表面的不同部分之间的串扰或交叉反射引起的对比度和/或动态范围的降低被显着减小。在一些实施例中，本文公开的系统和方法使用两个或更多个曲面或平面屏幕提供相对高对比度、高动态范围的沉浸式图像观看，其中每个屏幕在漫反射状态或散射状态与黑暗状态之间切换。当一个或多个屏幕处于漫反射状态时，其它屏幕可以处于黑暗状态，反之亦然。在状态之间切换的定时可以与与每个屏幕相关联的一个或多个投影仪同步。因此，投影仪投影的图像可以与相关联的屏幕同步，使得当相关联的屏幕处于漫反射状态时投影了视频的图像或帧。中央控制器可以被配置为控制屏幕切换的顺序和投影仪与屏幕的同步。在第一方面，提供了沉浸式显示系统，其包括第一屏幕，该第一屏幕包括被配置为在黑暗状态和漫反射状态之间切换的多层结构。该系统包括第二屏幕，其包括被配置为在黑暗状态和漫反射状态之间切换的多层结构。该系统包括第三屏幕，其包括被配置为在黑暗状态和漫反射状态之间切换的多层结构。该系统包括第一投影仪系统，其被配置为将第一视频投影到第一屏幕上，使得第一投影仪系统当第一屏幕处于漫反射状态时处于活动投影状态，而当第一屏幕处于处于黑暗状态时处于消隐状态(blankstate)。该系统包括第二投影仪系统，该第二投影仪系统被配置成将第二视频投影到第二屏幕上，使得第二投影仪系统当第二屏幕处于漫反射状态时处于活动投影状态，而当第二屏幕处于黑暗状态时处于消隐状态。该系统包括第三投影仪系统，其被配置为将第三视频投影到第三屏幕上，使得第三投影仪系统当第三屏幕处于漫反射状态时处于活动投影状态，而当第三屏幕处于黑暗状态时处于消隐状态。第一屏幕被配置为当第二屏幕或第三屏幕处于漫反射状态时处于暗状态。第二屏幕被配置为当第一屏幕或第三屏幕处于漫反射状态时处于黑暗状态。第三屏幕被配置为当第一屏幕或第二屏幕处于漫反射状态时处于黑暗状态。第一屏幕和第三屏幕被定位成与第二屏幕相邻，使得第一视频、第二视频和第三视频被配置为由沉浸式观看环境中的多个观看者同时观看。在第一方面的一些实施例中，系统还包括可操作地耦合到第一屏幕、第二屏幕、第三屏幕、第一投影仪、第二投影仪和第三投影仪的控制器，控制器被配置成提供信号到第一屏幕、第二屏幕和第三屏幕以在黑暗状态和漫反射状态之间切换各个屏幕。在另一实施例中，控制器还被配置为向第一投影仪系统、第二投影仪系统和第三投影仪系统提供信号，以在活动投影状态和消隐状态之间切换各个投影仪系统。在又一个实施例中，控制器被配置为以至少60Hz的频率同步地切换各个屏幕和各个投影仪系统。在另一个实施例中，控制器被配置成在相关联的屏幕已经达到漫反射状态的饱和水平之后将各个投影器系统同步地切换到活动投影状态。在第一方面的一些实施例中，系统包括定位在第一屏幕后面的声音系统。在另一实施例中，第一屏幕还包括多个孔，其被配置为允许来自声音系统的声音到达沉浸式观看环境。在第一方面的一些实施例中，第一、第二和第三屏幕是曲面的。在第一方面的一些实施例中，第一、第二和第三屏幕包括聚合物分散液晶(polymer-dispersedliquidcrystal)层和光吸收元件。在另一实施例中，系统包括电压源，其被配置为将电压传递到聚合物分散液晶层，以将层从不透明状态切换到透明状态。在第二方面中，提供了一种用于沉浸式显示系统的屏幕。屏幕包括第一层，第一层包括被配置为抑制入射在屏幕上的光的镜面反射的抗反射元件或眩光抑制元件。该屏幕包括第二层，该第二层包括具有透明导电层的透明基板。屏幕包括第三层，第三层包括聚合物分散液晶膜，第三层的第一侧与第二层的透明导电层相邻。该屏幕包括第四层，第四层包括具有与第三层的第二侧相邻的透明导电层的透明基板。该屏幕包括第五层，第五层包括被配置为吸收可见光的光吸收元件。屏幕包括可切换电压源，其被配置为通过向第二和第四层的透明导电层施加电压而跨第三层提供电场。在第二方面的一些实施例中，系统包括支撑基板。在第二方面的一些实施例中，系统包括粘合层。在第二方面的一些实施例中，第一层与第二层相邻，第二层与第三层相邻，第三层与第四层相邻，第四层与第五层相邻。在第二方面的一些实施例中，聚合物分散液晶膜小于或等于约10μm。在第二方面的一些实施例中，当可切换电压源提供电场时，聚合物分散液晶膜从不透明状态切换到透明状态。在另一实施例中，当可切换电压源不提供电场时，聚合物分散液晶膜从透明状态切换到不透明状态。在又一个实施例中，在不透明状态和透明状态之间切换的时间小于或等于约1ms。在第二方面的一些实施例中，第二和第四层的透明导电层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沉浸式显示系统，包括：第一屏幕，其包括被配置为在黑暗状态和漫反射状态之间切换的多层结构；第二屏幕，其包括被配置为在黑暗状态和漫反射状态之间切换的多层结构；第三屏幕，其包括被配置为在黑暗状态和漫反射状态之间切换的多层结构；第一投影仪系统，其被配置为将第一视频投影到所述第一屏幕上，使得所述第一投影仪系统在当所述第一屏幕处于所述漫反射状态时处于活动投影状态，而在当所述第一屏幕处于所述黑暗状态时处于消隐状态；和第二投影仪系统，其被配置为将第二视频投影到所述第二屏幕上，使得所述第二投影仪系统在当所述第二屏幕处于所述漫反射状态时处于活动投影状态，而在当所述第二屏幕处于所述黑暗状态时处于消隐状态；第三投影仪系统，其被配置为将第三视频投影到所述第三屏幕上，使得所述第三投影仪系统在当所述第三屏幕处于所述漫反射状态时处于活动投影状态，而在当所述第三屏幕处于所述黑暗状态时处于消隐状态，其中所述第一屏幕被配置为在当所述第二屏幕或所述第三屏幕处于所述漫反射状态时处于所述黑暗状态，其中所述第二屏幕被配置为当所述第一屏幕或所述第三屏幕处于所述漫反射状态时处于所述黑暗状态，其中所述第三屏幕被配置为当所述第一屏幕或所述第二屏幕处于所述漫反射状态时处于所述黑暗状态，并且其中所述第一屏幕和所述第三屏幕被定位成与所述第二屏幕相邻，使得所述第一视频、所述第二视频和所述第三视频被配置为由沉浸式观看环境中的多个观看者同时观看。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.22 US 62/027,6101.一种沉浸式显示系统，包括：第一屏幕，其包括被配置为在黑暗状态和漫反射状态之间切换的多层结构；第二屏幕，其包括被配置为在黑暗状态和漫反射状态之间切换的多层结构；第三屏幕，其包括被配置为在黑暗状态和漫反射状态之间切换的多层结构；第一投影仪系统，其被配置为将第一视频投影到所述第一屏幕上，使得所述第一投影仪系统在当所述第一屏幕处于所述漫反射状态时处于活动投影状态，而在当所述第一屏幕处于所述黑暗状态时处于消隐状态；和第二投影仪系统，其被配置为将第二视频投影到所述第二屏幕上，使得所述第二投影仪系统在当所述第二屏幕处于所述漫反射状态时处于活动投影状态，而在当所述第二屏幕处于所述黑暗状态时处于消隐状态；第三投影仪系统，其被配置为将第三视频投影到所述第三屏幕上，使得所述第三投影仪系统在当所述第三屏幕处于所述漫反射状态时处于活动投影状态，而在当所述第三屏幕处于所述黑暗状态时处于消隐状态，其中所述第一屏幕被配置为在当所述第二屏幕或所述第三屏幕处于所述漫反射状态时处于所述黑暗状态，其中所述第二屏幕被配置为当所述第一屏幕或所述第三屏幕处于所述漫反射状态时处于所述黑暗状态，其中所述第三屏幕被配置为当所述第一屏幕或所述第二屏幕处于所述漫反射状态时处于所述黑暗状态，并且其中所述第一屏幕和所述第三屏幕被定位成与所述第二屏幕相邻，使得所述第一视频、所述第二视频和所述第三视频被配置为由沉浸式观看环境中的多个观看者同时观看。2.根据权利要求1所述的沉浸式显示系统，还包括可操作地耦合到所述第一屏幕、所述第二屏幕、所述第三屏幕、所述第一投影仪、所述第二投影仪和所述第三投影仪的控制器，所述控制器被配置成向所述第一屏幕、第二屏幕和第三屏幕提供信号以使各个屏幕在所述黑暗状态和所述漫反射状态之间切换。3.根据权利要求2所述的沉浸式显示系统，其中所述控制器还被配置为向所述第一投影仪系统、所述第二投影仪系统和所述第三投影仪系统提供信号，以使各个投影仪系统在所述活动投影状态和所述消隐状态之间切换。4.根据权利要求3所述的沉浸式显示系统，其中所述控制器被配置为以至少60Hz的频率同步地切换各个屏幕和各个投影仪系统。5.根据权利要求3所述的沉浸式显示系统，其中，所述控制器被配置为在所述相关联的屏幕已经达到所述漫反射状态的饱和水平之后，将所述各个投影仪系统同步地切换到所述活动投影状态。6.根据权利要求1所述的沉浸式显示系统，还包括定位在所述第一屏幕后面的声音系统。7.根据权利要求6所述的沉浸式显示系统，其中所述第一屏幕还包括被配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克·坎德里，巴特·马克西姆斯，吉尔特·马蒂斯，克劳德·蒂德加特，斯科特·施特伦普勒，
申请(专利权)人：巴科公司，
类型：发明
国别省市：美国,US