ПРОЕКЦИОННАЯ СИСТЕМА СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МОДУЛЯ ФИЛЬТРА С КРУГОВОЙ ПОЛЯРИЗАЦИЕЙ
STEREOSCOPIC IMAGE PROJECTION SYSTEM USING CIRCULAR POLARISING FILTER MODULE

Область техники
Настоящее изобретение относится к проекционной системе стереоскопического изображения, а более конкретно, к проекционной системе стереоскопического изображения с помощью модуля фильтра с круговой поляризацией согласно способу круговой поляризации с одним проектором.
Уровень техники
Общим способом реализации стереоскопических изображений (или 3D-изображений) является излучение различных изображений в два человеческих глаза. Стереоскопические дисплеи главным образом разделяются на очковые стереоскопические дисплеи и безочковые (наблюдаемые невооруженным глазом) стереоскопические дисплеи согласно тому, необходимо или нет зрителю одевать очки для того, чтобы излучать различные изображения в два глаза, соответственно.
Главным образом, проецирование стереоскопических изображений, реализуемое через большой экран, как в кинотеатре, типично использует способ поляризации, в котором левые и правые изображения отдельно проходят через поляризационные очки, имеющие левую и правую поляризационные линзы с ортогональными направлениями поляризации. Этот способ реализует проецирование стереоскопического изображения следующим образом. Сначала изображения захватываются с помощью двух камер. Изображениям задаются ортогональные направления поляризации через поляризаторы, и эти перекрывающиеся изображения затем отображаются на экране. Затем зритель просматривает изображения, захваченные с помощью двух камер, своими двумя глазами через поляризационные очки.
Фиг.1 иллюстрирует структуру традиционной системы с двумя проекторами для проецирования стереоскопического изображения.
Чтобы обеспечить проецирование стереоскопического изображения согласно способу поляризации, традиционная система с двумя проекторами использует два традиционных двухмерных (2D) проектора 1 и 2. Один из 2D-проекторов 1 излучает левые изображения, а другой 2D-проектор 2 излучает правые изображения. Левые и правые изображения затем проецируются на экране 5 после прохождения через поляризационные фильтры 3 и 4 (фильтры поляризации) с ортогональными направлениями поляризации. Левые и правые изображения, перекрывающиеся на экране 5, затем просматриваются отдельно двумя глазами зрителя через линзы 7 и 8 левых и правых изображений поляризационных очков 6, носимых зрителем, так что зрителю кажется, что он просматривает 3D-изображения.
Традиционная проекционная система стереоскопического изображения с двумя проекторами является очень дорогостоящей, так как она использует два проектора 2D-изображений и две поляризационных пластины, как описано выше, и также включает в себя периферийные устройства. Число проекторов, требуемых чтобы проецировать стереоскопические фильмы в кинотеатре, вдвое больше числа фильмов, так как требуется два проектора для каждого фильма. Положения левых и правых изображений, проецируемых на экран, сильно зависят от позиций двух проекторов. Следовательно, неправильная регулировка положений двух проекторов снижает согласованность стереоскопических изображений.
Таким образом, существует необходимость в предоставлении системы с одним проектором для проецирования стереоскопического изображения. Системы на основе способа разделения области LCD-модуля одного проектора и способа использования LCD-затвора были разработаны, чтобы удовлетворять таким потребностям.
Фиг.2 иллюстрирует структуру традиционной проекционной системы для проецирования стереоскопического изображения на основе способа разделения LCD-модуля.
Традиционная проекционная система стереоскопического изображения, показанная на фиг.2, работает следующим образом. Сначала свет, сформированный источником 201 света, отражается с помощью отражающего зеркала 202. Отраженный свет проходит через LCD-модуль 203, который затем выводит левые и правые изображения с различными направлениями поляризации. Левые и правые изображения проецируются на экран 205 через конденсорную линзу 204. Левые и правые изображения, спроецированные на экране 205, разделяются посредством прохождения через линзы 206а и 206b левого и правого изображения поляризационных очков 206, носимых зрителем, соответственно, так что зрителю кажется, что он просматривает 3D-изображения.
Следующее описание является подробным описанием того как левые и правые изображения приобретают различные направления поляризации, когда свет проходит через LCD-модуль 203.
LCD-модуль 203 включает в себя две поляризационные пленки 209 и 210. Каждая из поляризационных пленок 209 и 210 включает в себя пару из двух областей с ортогональными направлениями поляризации, которые поочередно размещены в вертикальном направлении. Конкретно, поляризационная пленка 209 включает в себя пары из двух областей, первые поляризационные области 209a и вторые поляризационные области 209b, а поляризационная пленка 210 включает в себя пары из двух областей, третьи поляризационные области 210a и четвертые поляризационные области 210b. Луч, отображающий левые изображения, включенный в свет, отраженный отражающим зеркалом 202, проходит через первые поляризационные области 209a одной из поляризационных пленок 209, включенных в LCD-модуль 203, в то время как луч, отображающий правые изображения, включенный в свет, отраженный отражающим зеркалом 202, проходит через вторые поляризационные области 209b той же поляризационной пленки 209, которые имеют фазовую разность в 90 градусов с первыми поляризационными областями 209a, так что отраженные лучи, отображающие левые и правые изображения, приобретают ортогональные направления поляризации. Затем поскольку жидкий кристалл управляется согласно тому, должно или нет быть отображено каждое изображение, излученные левые изображения проходят через третьи поляризационные области 210a, включенные в другую поляризационную пленку 210, которые имеют фазовую разницу в 90 градусов с первыми поляризационными областями 209a, в то время как излученные правые изображения проходят через четвертые поляризационные области 210a, включенные в другую поляризационную пленку 210, которые имеют фазовую разницу в 90 градусов со вторыми поляризационными областями 209b, так что левые и правые изображения приобретают ортогональные направления поляризации. Затем лучи левых и правых изображений проецируются на экране 205 после прохождения через конденсорную линзу 204. В результате левые и правые изображения с ортогональными направлениями поляризации альтернативно размещаются на экране 205. Зритель отдельно распознает левые и правые изображения через поляризационные очки 206.
Способ проецирования стереоскопических изображений через разделение области LCD-модуля 203 имеет проблему в том, что общее разрешение уменьшается, так как спроецированная область делится на спроецированные области левого изображения и спроецированные области правого изображения. Т.е. общая площадь каждого из левых и правых изображений, спроецированных на экране, уменьшается, разрешение каждого изображения, которое прошло через каждую линзу поляризационных очков, должно уменьшиться, что ограничивает ее применимость в кинотеатрах с большими экранами.
Кроме того, левые и правые изображения должны правильно проходить через свои определенные области. Иначе качество стереоскопического изображения снизится. Трудно обойти эту проблему, когда левые и правые изображения обрабатываются отдельно в пространстве. Когда стереоскопические изображения проецируются на большой экран, как в кинотеатре, нелегко отрегулировать позиции левых и правых изображений, спроецированных на экран, так как небольшое несоответствие позиции в проекторе значительно уменьшит согласованность стереоскопических изображений у зрителя.
Фиг.3 иллюстрирует структуру традиционной системы на основе LCD-затвора для проецирования стереоскопического изображения.
Чтобы преодолеть проблему, которая может возникнуть, когда левые и правые изображения пространственно разделены в способе с одним проектором, способ, показанный на фиг.3, создает содержимое стереоскопического изображения, включающее в себя чередующиеся левые и правые изображения. LCD-затвор 302 используется для того, чтобы заставить левые и правые изображения иметь различные направления поляризации.
Конкретно, в способе на фиг.3 левые и правые изображения поочередно сохраняются в содержимом. Когда проектор 301 излучает изображения согласно содержимому, LCD-затвор 302 управляется так, чтобы иметь то же направление поляризации, что и направление левых изображений, в моменты, когда проектор 301 излучает левые изображения, и управляется так, чтобы иметь направление поляризации, отличное от направления левых изображений, в моменты, когда проектор 301 излучает правые изображения. Эта операция может быть выполнена схемой управления 303 затвора, которая управляет LCD-затвором 302.
Однако эта система проецирования стереоскопического изображения, использующая LCD-затвор, имеет проблему в том, что задержка срабатывания LCD-затвора, когда он управляется, вызывает перекрестную помеху между левыми и правыми изображениями. В частности, время, в течение которого чередующиеся левые и правые изображения переключаются, должно быть достаточно коротким, чтобы человек не замечал этого. Большое время реакции LCD-затвора будет серьезной проблемой, когда левые и правые изображения быстро переключаются.
Кроме того, существует необходимость в предоставлении технологии замены LCD-затвора другим средством для увеличения степени поляризации, так как степень поляризации левых и правых изображений LCD-затвора недостаточно высока.
Раскрытие
Техническая задача
Цель настоящего изобретения, задуманного чтобы разрешить проблему, состоит в предоставлении системы проектора стереоскопического изображения, устройства для проецирования стереоскопического изображения и системы проецирования стереоскопического изображения, включающей в себя систему и устройство проектора стереоскопического изображения, при этом проецирование стереоскопического изображения однопроекторного типа осуществляется с помощью модуля фильтра с круговой поляризацией, так что число проекторов, требуемых для проецирования стереоскопического изображения, уменьшается, а левые и правые изображения также разделены во времени так, что не возникает перекрестной помехи между изображениями.
Другая цель настоящего изобретения, задуманного чтобы решить проблему, состоит в предоставлении системы, которая использует модуль фильтра с круговой поляризацией, который вращается, чтобы выборочно поляризовать левые и правые изображения, при этом синхронизация вращения модуля фильтра с круговой поляризацией управляется с учетом размеров левых и правых изображений, таким образом достигая проецирования стереоскопического изображения с более высоким качеством.
Техническое решение
Вариант осуществления настоящего изобретении для того, чтобы достичь вышеуказанных целей, предоставляет систему проектора стереоскопического изображения для системы проецирования стереоскопического изображения с помощью способа поляризации, система проектора стереоскопического изображения включает в себя проектор для последовательного излучения левых и правых изображений; модуль фильтра с круговой поляризацией включает в себя поляризационный фильтр левого изображения и поляризационный фильтр правого изображения и привод фильтра для вращения и управления модулем фильтра с круговой поляризацией согласно временной синхронизации излучений левых и правых изображений проектора.
В этом варианте осуществления система проектора стереоскопического изображения может дополнительно включать в себя синхронизатор для получения временной синхронизации излучений левых и правых изображений проектора и предоставления временной синхронизации приводу фильтра и раме для фиксации и регулировки положений проектора и модуля фильтра с круговой поляризацией.
Рама может управлять положениями проектора и модуля фильтра с круговой поляризацией, чтобы управлять проецированием двумерного (2D) или трехмерного (3D) изображения. Предпочтительно, модуль фильтра с круговой поляризацией включает в себя область экранирования света на границе между поляризационным фильтром левого изображения и поляризационным фильтром правого изображения.
Проектор может принимать содержимое стереоскопического изображения, содержащее левые и правые изображения, последовательно сохраненные в содержимом стереоскопического изображения, и непрерывно излучать содержимое. Посредством вращения модуля фильтра с круговой поляризацией модуль фильтра с круговой поляризацией может управляться так, что поляризационный фильтр левого изображения располагается на отверстии излучения проектора, когда проектор излучает левые изображения, а поляризационный фильтр правого изображения располагается на отверстии излучения проектора, когда проектор излучает правые изображения.
Модуль фильтра с круговой поляризацией может дополнительно включать в себя датчик для обнаружения того, расположен или нет поляризационный фильтр левого изображения на отверстии излучения проектора, когда проектор излучает левые изображения, и расположен или нет поляризационный фильтр правого изображения на отверстии излучения проектора, когда проектор излучает правые изображения. В этом случае положение датчика предпочтительно определяется с учетом размера левого и правого изображения, излученного проектором. В предпочтительном варианте осуществления изобретения модуль фильтра с круговой поляризацией может дополнительно включать в себя средство измерения для измерения размера левого и правого изображения, излученного проектором; и средство определения положения для определения положения датчика согласно измерению средства измерения.
Другой вариант осуществления изобретения предоставляет систему проецирования стереоскопического изображения на основе поляризации, использующую проектор для последовательного излучения левых и правых изображений, система проецирования стереоскопического изображения включает в себя модуль фильтра с круговой поляризацией, включающий в себя поляризационный фильтр левого изображения и поляризационный фильтр правого изображения; и привод фильтра для вращения и управления модулем фильтра с круговой поляризацией согласно временной синхронизации излучений левых и правых изображений проектора.
Также в этом варианте осуществления система проецирования стереоскопического изображения может дополнительно включать в себя синхронизатор для получения временной синхронизации излучений левых и правых изображений проектора и предоставления временной синхронизации приводу фильтра и раме для фиксации и регулировки положений проектора и модуля фильтра с круговой поляризацией.
Рама может управлять положениями проектора и модуля фильтра с круговой поляризацией, чтобы управлять проецированием двумерного (2D) или трехмерного (3D) изображения. Предпочтительно, модуль фильтра с круговой поляризацией включает в себя область экранирования света на границе между поляризационным фильтром левого изображения и поляризационным фильтром правого изображения.
Кроме того, посредством вращения модуля фильтра с круговой поляризацией модуль фильтра с круговой поляризацией может управляться так, что поляризационный фильтр левого изображения располагается на отверстии излучения проектора, когда проектор излучает левые изображения, а поляризационный фильтр правого изображения располагается на отверстии излучения проектора, когда проектор излучает правые изображения.
Другой вариант осуществления изобретения предоставляет систему проецирования стереоскопического изображения, включающую в себя систему проектора стереоскопического изображения для излучения левых и правых изображений согласно способу поляризации; экран, на котором проецируются левые и правые изображения; и поляризационные очки, через которые левые и правые изображения выборочно проходят, система проектора стереоскопического изображения включает в себя проектор для последовательного излучения левых и правых изображений; модуль фильтра с круговой поляризацией, включающий в себя поляризационный фильтр левого изображения и поляризационный фильтр правого изображения; и привод фильтра для вращения и управления модулем фильтра с круговой поляризацией согласно временной синхронизации излучений левого и правого изображения проектора.
Выгоды
Согласно вариантам осуществления изобретения система использует только один проектор, чтобы улучшить свое использование в просмотровых залах кинотеатра или т.п.и уменьшить затраты, и может проецировать стереоскопические изображения с высокой согласованностью левых и правых изображений и широким углом обзора, в то же время уменьшая перекрестную помеху по сравнению с системой на основе LCD-затвора.
Кроме того, положение модуля фильтра с круговой поляризацией изменяется с помощью рамы не только чтобы предоставить возможность проецирования 3D-изображения, а также чтобы предоставить возможность обычного проецирования 2D-изображения, и область, экранирующая свет, вставляется между фильтрами левых и правых изображений модуля фильтра с круговой поляризацией, таким образом дополнительно уменьшая перекрестную помеху.
Дополнительно используется датчик, чтобы эффективно обнаруживать позицию вращения модуля фильтра с круговой поляризацией по времени, когда левые и правые изображения переключаются. В частности, положение датчика задается с учетом размеров изображений, таким образом дополнительно улучшая качество стереоскопического изображения.
Кроме того, легко использовать систему проектора стереоскопического изображения согласно вариантам осуществления изобретения, так как она легко устанавливается перед существующим проектором.
Описание чертежей
Сопровождающие чертежи, которые включены чтобы обеспечить дополнительное понимание изобретения, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат чтобы объяснить принципы настоящего изобретения.
На чертежах:
Фиг.1 иллюстрирует структуру традиционной системы с двумя проекторами для проецирования стереоскопического изображения;
Фиг.2 иллюстрирует структуру традиционной системы для проецирования стереоскопического изображения на основе способа разделения области LCD-модуля;
Фиг.3 иллюстрирует структуру традиционной системы на основе LCD-затвора для проецирования стереоскопического изображения;
Фиг.4 иллюстрирует структуру системы проектора стереоскопического изображения, используемую в однопроекторной системе с фильтром кругового типа согласно варианту осуществления изобретения;
Фиг.5 иллюстрирует предпочтительную структуру модуля фильтра с круговой поляризацией, используемого в однопроекторной системе с поляризационным фильтром кругового типа согласно варианту осуществления изобретения;
Фиг.6 иллюстрирует работу и позицию датчика, используемого для модуля фильтра с круговой поляризацией согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения;
Фиг.7 является чертежом для подробного объяснения способа определения позиции датчика, используемого в модуле фильтра с круговой поляризацией, принимая во внимание размеры изображений согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения.
Фиг.8 иллюстрирует структуру для эффективного определения размера изображения и положения датчика на основе размера изображения согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения.
Фиг.9 иллюстрирует сравнения степеней перекрестной помехи, возникающей между левым и правым изображениями согласно традиционному способу LCD-затвора и согласно способам фильтра с круговой поляризацией с одним проектором вариантов осуществления изобретения; и
Фиг.10 иллюстрирует общую структуру однопроекторной системы проецирования стереоскопического изображения с поляризационным фильтром кругового типа согласно варианту осуществления изобретения.
Режим осуществления изобретения
Теперь будет сделана ссылка в деталях на предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на сопутствующие чертежи. Подробное описание, которое будет дано ниже со ссылкой на сопутствующие чертежи, предназначено скорее чтобы объяснить примерные варианты осуществления настоящего изобретения, чем показать только те варианты осуществления, которые могут быть осуществлены согласно изобретению.
Последующее подобное описание включает в себя конкретные детали, чтобы представить полное понимание настоящего изобретения. Тем не менее, специалистам в данной области техники будет очевидно, что настоящее изобретение может быть использовано на практике без таких конкретных деталей. В некоторых случаях известные структуры и устройства опущены или показаны в форме блок-схемы, фокусируясь на важных признаках структур и устройств, с тем чтобы прояснить концепцию настоящего изобретения. Одинаковые номера ссылок будут использоваться по всей этой спецификации, чтобы ссылаться на одни и те же или подобные части.
Настоящее изобретение предполагает, что способ последовательного излучения левых и правых изображений должен использоваться, чтобы предоставить возможность проецирования стереоскопического изображения с помощью одного проектора и использования модуля фильтра с круговой поляризацией так, чтобы поляризовать левое и правое изображение по-разному. Использование модуля фильтра с круговой поляризацией, чтобы поляризовать левые и правые изображения, может уменьшить проблему перекрестной помехи в способе с LCD-затвором. Использование фильтра с круговой поляризацией также имеет преимущество в том, что он может увеличить угол обзора стереоскопических изображений по сравнению с тем, когда используются линейно-поляризационные фильтры.
Фиг.4 иллюстрирует структуру системы проектора стереоскопического изображения, используемую в однопроекторной системе с фильтром кругового типа согласно варианту осуществления изобретения.
Как показано на фиг.4, система проектора стереоскопического изображения согласно варианту осуществления изобретения включает в себя один проектор 401, модуль 402 фильтра с круговой поляризацией и привод 403 фильтра. Проектор 401 последовательно излучает левые и правые изображения. Модуль 402 фильтра с круговой поляризацией включает в себя поляризационный фильтр левого изображения и поляризационный фильтр правого изображения. Привод 403 фильтра вращает и управляет модулем 402 фильтра с круговой поляризацией согласно временной синхронизации излучения левого изображения и излучения правого изображения проектора 401. Система проектора стереоскопического изображения может дополнительно включать в себя синхронизатор 404 для получения временной синхронизации излучения левого изображения и излучения правого изображения проектора 401 и передачи временной синхронизации приводу 403 фильтра, как показано на фиг.4. Далее будет сделана ссылка на подробные операции системы проектора стереоскопического изображения.
Сначала проектор 401 принимает содержимое стереоскопического изображения, включающее в себя левые изображения и правые изображения, последовательно (или попеременно) сохраненные в содержимом стереоскопического изображения, и непрерывно излучает содержимое. Это указывает на то, что традиционный проектор для проецирования 2D-изображений может непосредственно использоваться в качестве проектора 401. Т.е. проектор 401 последовательно излучает левые изображения и правые изображения согласно информации из принятого содержимого стереоскопического изображения.
Посредством вращения модуля 402 фильтра с круговой поляризацией, который включает в себя поляризационный фильтр левого изображения и поляризационный фильтр правого изображения, как описано выше, модуль 402 фильтра с круговой поляризацией управляется так, что поляризующий фильтр левого изображения располагается на отверстии излучения проектора 401 в момент, когда проектор 401 излучает левые изображения, а поляризационный фильтр правого изображения располагается на отверстии излучения проектора 401 в момент, когда проектор 401 излучает правые изображения. Чтобы выполнить это, синхронизатор 404 должен иметь возможность получать синхронизацию переключения между левыми и правыми изображениями в содержимом стереоскопического изображения, вводимом в проектор 401. Синхронизатор 404 управляет приводом 403 фильтра, чтобы отрегулировать синхронизацию управления модулем 402 фильтра с круговой поляризацией согласно полученной информации о синхронизации. Временная синхронизация может быть задана так, чтобы обнаруживать сигнал синхронизации, содержащий информацию о временной синхронизации, из порта последовательного цифрового интерфейса высокой четкости (HD-SDI) для передачи содержимого стереоскопического изображения, GPIO-порта или любого другого соответствующего порта.
Система проектора стереоскопического изображения может дополнительно включать в себя раму (не показана) для фиксации и регулировки положений проектора 401 и модуля 402 фильтра с круговой поляризацией. Рама может управлять положением проектора 401 и/или модуля 402 фильтра с круговой поляризацией, чтобы управлять проецированием 2D или 3D-изображения. Например, в случае проецирования 2D-изображения рама понижает положение модуля 402 фильтра с круговой поляризацией, чтобы управлять изображениями, излученными проектором 401 так, чтобы не пропускать их через модуль 402 фильтра с круговой поляризацией.
Так как традиционный проектор может непосредственно использоваться в качестве проектора 401 в системе проектора стереоскопического изображения, описанной выше, модуль 402 фильтра с круговой поляризацией и привод 403 фильтра, предпочтительно вместе с синхронизатором 404 и/или рамой (не показана), могут составлять устройство для систем проектора стереоскопических изображений согласно другому варианту осуществления изобретения. Это устройство для систем проецирования стереоскопического изображения может быть легко установлено на передней стороне существующего проектора. Таким образом, устройство для систем проецирования стереоскопического изображения может быть совместимо с множеством проекторов.
Следующее является описанием предпочтительной структуры модуля 402 фильтра с круговой поляризацией.
Фиг.5 иллюстрирует предпочтительную структуру модуля фильтра с круговой поляризацией, используемого в однопроекторной системе с поляризационным фильтром кругового типа согласно варианту осуществления изобретения.
Как показано на фиг.5, модуль 402 фильтра с круговой поляризацией согласно варианту осуществления изобретения включает в себя поляризационный фильтр левого изображения для поляризации левого изображения (обозначенный буквой L на фиг.5) и поляризационный фильтр правого изображения для поляризации правого изображения (обозначенный буковой R на фиг.5) и предпочтительно дополнительно включает в себя область 402a экранирования света.
Как правило, фильтр с круговой поляризацией включает в себя фильтр линейной поляризации и пластину сдвига фазы на одну четверть, чтобы преобразовать падающий свет в правосторонний или левосторонний циркулярно-поляризованный свет. Стереоскопический дисплей, использующий круговые поляризационные фильтры, имеет преимущество над дисплеем, использующим линейно-поляризационные фильтры, в том, что зритель может видеть спроецированные изображения в 3D, даже когда он значительно наклоняет свою голову влево или вправо, как описано выше. Однако стереоскопический дисплей, использующий круговые поляризационные фильтры, также имеет проблему в том, что между цветами левых и правых изображений стереоскопических картинок часто возникает перекрестная помеха.
Таким образом вставлена область 402a экранирования света, как показано на фиг.5, чтобы уменьшить перекрестную помеху между левым и правым изображениями, излученными проектором, в момент, когда левые и правые изображения переключаются. Чтобы выполнить это, предпочтительно чтобы область 402a экранирования света была расположена на отверстии излучения проектора в момент, когда левые и правые изображения проектора переключаются.
Хотя фиг.5 показывает, что один модуль 402 фильтра с круговой поляризацией включает в себя один фильтр L левого изображения и фильтр R правого изображения, модуль 402 фильтра с круговой поляризацией может включать в себя множество фильтров левого изображения и множество фильтров правого изображения. Например, когда модуль фильтра с круговой поляризацией включает в себя два фильтра левого изображения и два фильтра правого изображения, скорость, с которой привод фильтра управляет модулем фильтра с круговой поляризацией, может быть уменьшена наполовину от скорости в случае на фиг.5.
Предпочтительно, чтобы каждый фильтр был в форме лопасти с уменьшающимся центральным углом в центре модуля фильтра с круговой поляризацией, когда число фильтров левого изображения и число фильтров правого изображения увеличивается, как в вышеупомянутом варианте осуществления. Если центральные углы фильтра L левого изображения и фильтра R правого изображения являются большими, качество стереоскопического изображения может снизиться из-за несоответствия между углами поляризации модуля фильтра с круговой поляризацией и поляризационными очками, когда модуль фильтра с круговой поляризацией вращается. Соответственно предпочтительный вариант осуществления изобретения предполагает, что модуль фильтра с круговой поляризацией включает в себя соответствующее число поляризационных фильтров L левого изображения и поляризационных фильтров R правого изображения с одинаковой формой лопасти, чтобы уменьшить центральный угол, таким образом минимизируя снижение качества стереоскопического изображения из-за несоответствия между углами поляризации.
Одним способом увеличения числа поляризационных фильтров L левого изображения и поляризационных фильтров R правого изображения является многократное размещение поляризационных фильтров L левого изображения и поляризационных фильтров R правого изображения поочередно, например, в порядке L, R, L, R, а другим способом является повторение фильтров изображений одной и той же стороны и затем повторение фильтров изображений с противоположной стороны, например, в порядке L, L, L, R, R, R, R. Повторение фильтров L левого изображения и фильтров R правого изображения таким образом может также предотвратить снижение качества стереоскопического изображения из-за несоответствия между углами поляризации модуля фильтра с круговой поляризацией и поляризационными очками. Хотя любое число фильтров левого и правого изображения может быть повторено, желательно, чтобы область L фильтра левого изображения была поделена на 6 одинаковых секций, и область R фильтра правого изображения была поделена на 6 одинаковых секций, принимая во внимание мерцание из-за интервала между каждой секций фильтра в модуле фильтра с круговой поляризацией. Настоящее изобретение обязательно не ограничено этим примером и может устанавливать любое подходящее число секций фильтра, которое приемлемо балансирует проблему несоответствия направления поляризации с проблемой мерцания.
В варианте осуществления изобретения модуль фильтра с круговой поляризацией может дополнительно включать в себя датчик для обнаружения того, расположен или нет поляризационный фильтр левого изображения на отверстии излучения проектора в момент, когда проектор излучает левые изображения, и расположен или нет поляризационный фильтр правого изображения на отверстии для излучения в момент, когда проектор излучает правые изображения. Концепция этого датчика для модуля фильтра с круговой поляризацией сейчас будет описана более подробно со ссылкой на чертежи.
Фиг.6 иллюстрирует работу и положение датчика, используемого для модуля фильтра с круговой поляризацией согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения.
На фиг.6 предполагается, что проектор излучает изображение 601a в момент переключения с левых на правые изображения (L->R). Модуль 402 фильтра с круговой поляризацией может быть установлен, чтобы вращаться так, что его область, расположенная на отверстии излучения проектора, переключается с области L поляризационного фильтра левого изображения на область R поляризационного фильтра правого изображения в момент, когда изображение переключается с левых на правые изображения. В случае этой установки модуля 402 фильтра с круговой поляризацией датчик может быть установлен, чтобы обнаруживать, расположена или нет в это время граница между левой и правой областями поляризации модуля 402 фильтра с круговой поляризацией в положении a-a', показанном на фиг.6.
Однако, как может быть видно из фиг.6, если граница между левой и правой областями поляризации модуля 402a фильтра с круговой поляризацией расположена в положении a-a', показанном на фиг.6, в момент времени, когда изображение 601a, излученное проектором, переключается с левых на правые изображения, модуль 402 фильтра с круговой поляризацией не может правильно поляризовать правое изображение в течение некоторой продолжительности времени, когда проектор излучает правое изображение. Т.е. дополнительная перекрестная помеха может возникнуть, если положение границы между левой и правой областями поляризации модуля 402 фильтра с круговой поляризацией в момент переключения между левыми правыми изображениями установлено без учета размера изображения 601a.
Таким образом, предпочтительный вариант осуществления изобретения предполагает, что позиция границы фильтра с круговой поляризацией в момент переключения между левыми и правыми изображениями должна устанавливаться с учетом размера изображений. В частности, в вышеупомянутом примере граница между левой и правой областями поляризации модуля 402 фильтра с круговой поляризацией может быть установлена, чтобы располагаться скорее в положении b-b', чем в положении a-a', показанном на фиг.6 в момент времени, когда изображение 601a, излучаемое проектором, переключается с левых на правые изображения. Этот вариант осуществления также предполагает, что датчик 402b для обнаружения положения при повороте модуля 402 фильтра с круговой поляризацией должен быть установлен, чтобы располагаться в положении b или b'. Эта установка положения датчика 402b может предотвратить перекрестную помеху, вызванную в течение периода времени, соответствующего размеру изображения 601a.
В то время как предполагается в примере на фиг.6, что изображения имеют однообразный размер, изображения могут иметь различные размеры согласно типу проектора или т.п., что описывается ниже.
Фиг.7 является чертежом для подробного объяснения способа определения положения датчика, используемого в модуле фильтра с круговой поляризацией, с учетом размеров изображений согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения.
1
В частности, фиг.7 иллюстрирует, что проектор может излучать различные изображения, такие как изображение 601a, изображение 601b и изображение 601c. Установка положения границы между областью L поляризационного фильтра левого изображения и областью R поляризационного фильтра правого изображения модуля 402 фильтра с круговой поляризацией в момент времени, когда изображения переключаются с левых на правые изображения, может быть изменена согласно размеру изображений. Предпочтительно, что положение датчика 402b также должно регулироваться согласно измененному положению границы. Например, предпочтительно на фиг.1, что датчик должен располагаться в положении b или b', когда излучается изображение 601a, датчик должен располагаться в положении c или c', когда излучается изображение 601b, и датчик должен располагаться в положении d или d', когда излучается изображение 601c. Предпочтительный вариант осуществления изобретения предполагает, что положение датчика должно регулироваться согласно различным размерам изображения таким образом.
Фиг.8 иллюстрирует структуру для эффективного определения размера изображения и положения датчика на основе размера изображения согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения.
Как описано выше со ссылкой на фиг.7, предпочтительно, что когда размер изображений изменяется, положение датчика должно регулироваться согласно измененному размеру изображения. Однако, когда положение датчика грубо регулируется на проекторе, используемом в кинотеатрах, отрегулированное положение может быть неправильным, таким образом снижая качество стереоскопического изображения.
Соответственно более предпочтительный вариант осуществления изобретения предполагает, что модуль 402 фильтра с круговой поляризацией дополнительно включает в себя средство 801 измерения для измерения размера изображения и средство 802 определения положения для определения положения датчика 402b согласно измерению средства 801 измерения, как показано на фиг.8. В частности, в примере на фиг.8, если размеры 0, 1, 2, 3, 4, 5 измеряются через средство измерения, датчик 402b может быть расположен в положениях 0, 1, 2, 3, 4, 5, соответствующих измеренным размерам изображения, соответственно.
Хотя фиг.8 показывает способ, в котором размер изображения и соответствующее положение датчика установлены количественно с помощью шкалы, чтобы проиллюстрировать предпочтительный вариант осуществления изобретения, любое средство для определения размера изображения и соответствующего положения датчика может быть использовано в качестве средства измерения и средства определения положения в изобретении.
Вышеупомянутые способы согласно вариантам осуществления изобретения сейчас будут описаны в сравнении с традиционным способом LCD-затвора.
Фиг.9 иллюстрирует сравнения степеней перекрестной помехи, возникающей между левыми и правыми изображениями согласно традиционному способу LCD-затвора и согласно способам фильтра с круговой поляризацией одного проектора вариантов осуществления изобретения.
Left (левое) и Right (правое) вверху фиг.9 обозначают временные интервалы, в течение которых проектор излучает левые и правые изображения соответственно. Можно увидеть на фиг.9, что когда левые и правые изображения излучаются поочередно таким образом, относительно большая перекрестная помеха возникает в моменты переключения между левыми и правыми изображениями, если каждое изображение поляризовано с помощью LCD-затвора, как показано на фиг.3. Как правило, LCD-затвор реагирует медленнее в моменты снижения, чем в моменты нарастания. В примере на фиг.9 левые изображения проецируются во время циклов нарастания LCD, а правые изображения проецируются во время циклов снижения так, что большая перекрестная помеха возникает в моменты переключения с левых на правые изображения, чем в моменты переключения с правых на левые изображения. Отличные изображения от показанных на фиг.9 могут также проецироваться во время циклов. С другой стороны, как показано на фиг.9, перекрестная помеха почти не возникает в моменты переключения между левыми и правыми изображениями, если используется модуль фильтра с круговой поляризацией согласно варианту осуществления изобретения. Задание области экранирования света, как показано на фиг.5, может дополнительно уменьшить вероятность возникновения перекрестной помехи.
Как показано на фиг.9, в случае способа, использующего LCD-затвор, перекрестная помеха, возникающая в циклах, в течение которых излучаются левые изображения, и циклах, в течение которых излучаются правые изображения, отличных от циклов переключения, также больше, чем в случае способа, использующего модуль фильтра с круговой поляризацией согласно варианту осуществления изобретения, так как способ с LCD-затвором имеет меньшую степень поляризации изображений для одной из левой или правой сторон, чем способ круговой поляризации согласно изобретению.
Соответственно используя один проектор согласно изобретению, возможно максимизировать использование проектора в просмотровых залах кинотеатра или т.п. и уменьшить расходы по установке оборудования проецирования стереоскопического изображения и также уменьшить перекрестную помеху между левыми и правыми изображениями по сравнению с традиционным способом с LCD-затвором, таким образом реализуя более качественные стереоскопические изображения.
Следующая таблица показывает сравнения системы проецирования стереоскопического изображения, использующей модуль фильтра с круговой поляризацией одного проектора согласно вышеупомянутым вариантам осуществления изобретения, с другими системами.
Таблица 1
Классификация
Преимущества
Проблемы
ДВОЙНОЙ ПРОЕКТОР
линейно-поляризационный фильтр
Простой монтаж в течение короткого периода времени. Реализация отличного стереоскопического качества.
Низкая эффективность использования в кинотеатре. Увеличение в расходах по установке проектора. Проблема согласованности левого и правого изображения. Ограниченный угол просмотра.
фильтр с круговой поляризацией
Простой монтаж в течение короткого периода времени. Реализация отличного стереоскопического качества. Улучшение в углах обзора.
Низкая эффективность использования в кинотеатре. Увеличение в расходах по установке проектора. Проблема согласованности левого и правого изображения.
ОДИН ПРОЕКТОР
LCD-затвор
Улучшение эффективности при использовании в кинотеатре. Улучшение в согласованности левого и правого изображения. Улучшение в угле обзора.
Возникновение перекрестной помехи. Самое низкое стереоскопическое качество.
фильтр с круговой поляризацией
Улучшение эффективности при использовании в кинотеатре. Улучшение в согласованности левого и правого изображения. Улучшение в угле обзора. Уменьшение вероятности возникновения перекрестной помехи.
Возможность возникновения перекрестной помехи по сравнению со способом с двойным проектором.
Как показано в Таблице 1, способ с круговым поляризационным фильтром согласно изобретению преодолевает проблему использования в просмотровых залах кинотеатра и проблему согласованности левых и правых изображений в способе с одним проектором и преодолевает проблему ограниченного угла обзора в способе, использующем линейно-поляризационные фильтры, и также значительно уменьшает проблему перекрестной помехи, которая всерьез возникает в способе с LCD-затвором.
Хотя способ с фильтром с круговой поляризацией согласно изобретению имеет проблему в возможности возникновения перекрестной помехи в противоположность способу с двойным проектором, так как используются фильтры с круговой поляризацией, эта проблема перекрестной помехи гораздо менее серьезная, чем в способе с LCD-затвором, и проблема перекрестной помехи может быть преодолена в некоторой степени посредством задания области, экранирующей свет, между фильтрами левых и правых изображений, как показано на фиг.5.
Фиг.10 иллюстрирует общую структуру однопроекторной системы проецирования стереоскопического изображения с поляризационным фильтром кругового типа (фильтр с круговой поляризацией) согласно варианту осуществления изобретения.
Как показано на фиг.10, однопроекторная система проецирования стереоскопического изображения с поляризационным фильтром кругового типа согласно варианту осуществления изобретения включает в себя систему 705 проектора стереоскопического изображения, экран 706 и поляризующие очки 707, как описано выше. Система 705 проектора стереоскопического изображения излучает левые и правые изображения согласно способу поляризации. Левые и правые изображения проецируются на экране 705. Левые и правые изображения выборочно проходят через поляризационные очки 707.
Система 705 проектора стереоскопического изображения характеризуется тем, что включает в себя один проектор 701, модуль 702 фильтра с круговой поляризацией и привод 703 фильтра, как описано выше. Один проектор 701 последовательно излучает левые и правые изображения. Модуль 702 фильтра с круговой поляризацией включает в себя поляризационный фильтр левого изображения и поляризационный фильтр правого изображения. Привод 703 фильтра вращает и управляет модулем 702 фильтра с круговой поляризацией согласно временной синхронизации излучений левого и правого изображения проектора. Соответственно с помощью только одного проектора возможно проецировать стереоскопические изображения с высокой согласованностью левых и правых изображений и широким углом обзора, в то же время значительно уменьшая перекрестную помеху по сравнению со способом с LCD-затвором.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения было дано, чтобы позволить специалистам в данной области техники осуществить и применить на практике изобретение. Хотя изобретение было описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, специалисты в данной области техники признают, что различные модификации и изменения могут быть сделаны в настоящем изобретении без отступления от духа или рамок изобретения, описанных в прилагаемой формуле изобретения. Соответственно изобретение не должно ограничиваться конкретными вариантами осуществления, описанными в данном документе, а должно быть представлено в широчайших пределах, согласующихся с принципами и новыми признаками, раскрытыми в данном документе.
Промышленная применимость
Система проецирования стереоскопического изображения, использующая модуль фильтра с круговой поляризацией согласно изобретению, повышает эффективность своего использования в просмотровых залах кинотеатра или т.п. и снижает расходы по установке, так как она использует только один проектор и может также проецировать стереоскопические изображения с высокой согласованностью левых и правых изображений и широким углом обзора, в то же время уменьшая перекрестную помеху по сравнению со способом с LCD-затвором. Таким образом, система проецирования стереоскопического изображения согласно изобретению подходит для использования в качестве системы для проецирования стереоскопического изображения в кинотеатрах.
Система проецирования стереоскопического изображения согласно изобретению может не только использоваться во всей своей полноте, но система проектора стереоскопического изображения, включающая в себя проектор, модуль фильтра с круговой поляризацией и привод фильтра, включенные в систему проецирования стереоскопического изображения, могут также использоваться автономно. Кроме того, так как традиционный проектор может непосредственно использоваться для системы проецирования стереоскопического изображения, модуль фильтра с круговой поляризацией и привод фильтра могут использоваться как автономные устройства для системы проецирования стереоскопического изображения.