SISTEMA PARA PROYECCIONES Y VISUALIZACIÓN DE IMÁGENES EN 3D.

Sistema de visualización, que comprende: - gafas (490) que comprenden un par de filtros de visualización izquierdo (496A) y derecho (496B) espectralmente complementarios dispuestos en las gafas (490);

y - un sistema (1800) de exhibición configurado para exhibir imágenes izquierda y derecha espectralmente separadas, - en el que la imagen izquierda se visualiza a través del filtro (496A) de visualización izquierdo y la imagen derecha a través del filtro (496B) de visualización derecho; - en el que el sistema (1800) de exhibición comprende de un par de filtros de proyección izquierdo (1820) y derecho (1825) espectralmente complementarios, - en el que el filtro (1820) de proyección izquierdo está configurado para transmitir la imagen izquierda, y el filtro (1825) de proyección derecho está configurado para transmitir la imagen derecha; y - en el que al menos un filtro (1825) de proyección tiene un número de bandas de paso mayor que el filtro (496B) de visualización correspondiente, y - en el que -- las bandas de paso de cada filtro (496A, 496B) de visualización engloban completamente las bandas de paso del filtro (1820, 1825) de proyección correspondiente, o -- las bandas de paso de cada filtro (1820, 1825) de proyección están desplazadas al azul en comparación con las bandas de paso del filtro (496A, 496B) de visualización correspondiente, de tal forma que las bandas de paso de cada filtro (496A, 496B) de visualización engloban aproximadamente las bandas de paso del filtro (1820, 1825) de proyección correspondiente, - de tal forma que al menos una banda de luz que está bloqueada por dicho al menos uno de los filtros (1825) de proyección pasa por el filtro (496B) de visualización correspondiente

Campo Técnico 5

La presente invención se refiere a sistemas y productos de visualización para proyectar y visualizar imágenes tridimensionales (3D) espectralmente separadas. La invención también se refiere a sistemas de visualización usados en una sala de cine digital y mejora los métodos actuales para proyectar y visualizar una película estereoscópica en 3D.

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Antecedentes de la Técnica

Los métodos para una proyección estereoscópica en 3D incluyen anaglifos, polarización lineal, polarización circular, gafas obturadoras y separación espectral. El anaglifo es la tecnología más antigua, y prevé la separación del ojo izquierdo/derecho al filtrar la luz a través de un filtro de dos colores, comúnmente rojo para un ojo y cian para el otro ojo. 15 En el proyector, la imagen del ojo izquierdo se filtra (comúnmente) a través de un filtro rojo, y la imagen derecha se filtra a través de un filtro cian. El accesorio óptico incluye, por ejemplo, un filtro rojo para el ojo izquierdo, y un filtro cian para el ojo derecho. Este método funciona mejor para imágenes originales en blanco y negro, y no se adapta bien a las imágenes a color.

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La polarización lineal 3D prevé una separación en el proyector al filtrar el ojo izquierdo a través de un polarizador lineal (comúnmente) orientado verticalmente, y al filtrar la imagen del ojo derecho a través de un polarizador lineal orientado horizontalmente. El accesorio óptico incluye un polarizador lineal orientado verticalmente para el ojo izquierdo y un polarizador orientado horizontalmente para el ojo derecho. La pantalla de proyección debe ser de tipo de conservación de la polarización, comúnmente denominada como una “pantalla plateada” debido a su color distintivo. La polarización 25 lineal permite que una imagen a todo color se exhiba con una pequeña distorsión de color. Tiene varios problemas, estos incluyen la necesidad de una pantalla plateada que es costosa, frágil, y no uniforme. Otro problema es que el espectador debe mantener su cabeza orientada verticalmente para evitar la diafonía de un ojo al otro.

La polarización circular 3D se inventó para abordar el problema de requerir que el espectador mantenga su cabeza 30 orientada verticalmente. La polarización circular prevé separación en el proyector al filtrar la imagen del ojo izquierdo a través de un polarizador circular (comúnmente) izquierdo, y al filtrar la imagen del ojo derecho a través de un polarizador circular derecho. El accesorio óptico incluye un polarizador circular izquierdo para el ojo izquierdo y un polarizador circular derecho para el ojo derecho. También se necesita una pantalla plateada para este planteamiento.

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Las gafas obturadoras prevén una separación al multiplexar las imágenes izquierda y de la derecha en el tiempo. No se requiere un filtro para la separación en el proyector. El accesorio óptico incluye unas gafas obturadoras. Se trata de unas gafas activas que obturan electrónicamente la lente en sincronía con la velocidad de imagen del proyector. Se exhibe primero la imagen del ojo izquierdo, seguida por la imagen del ojo derecho, etc. Puesto que tener una conexión de cable directa a las gafas en una sala de cine es poco práctico, se usa un método de señalización inalámbrica o 40 infrarroja para proporcionar una referencia de tiempo para la obturación del ojo izquierdo/derecho. Este método requiere un transmisor IR o RF en el auditorio. Las gafas obturadoras son caras y difíciles de limpiar, requieren baterías que deben sustituirse frecuentemente, y están limitadas en su velocidad de conmutación. Las gafas obturadoras sólo son prácticas para su uso con el sistema de cine digital u otros sistemas de proyección electrónica ya que muy pocos proyectores de películas proporcionan la señal requerida para sincronizar las gafas obturadoras a la velocidad de 45 imagen. El método no requiere una pantalla plateada.

La separación espectral prevé una separación en el proyector al filtrar el ojo izquierdo y derecho espectralmente. El sistema difiere del anaglifo en que los filtros para el ojo izquierdo y derecho dejan pasar cada uno una parte del espectro rojo, verde y azul, proporcionando una imagen a todo color. El espectro paso banda del filtro del ojo izquierdo es 50 complementario con el espectro paso banda del filtro del ojo derecho. El accesorio óptico incluye filtros con las mismas características generales espectrales que se usan en el proyector. Aunque este método proporciona una imagen a todo color, ésta requiere una compensación de color para que los colores en el ojo izquierdo y en el ojo derecho coincidan con los colores que estaban presentes en la imagen original, y existe una pequeña reducción en la gama de color en comparación con la gama del proyector. 55

Se pueden usar todos los métodos anteriores para proporcionar una separación del ojo izquierdo/derecho para una presentación estereoscópica en 3D ya sea con dos proyectores (uno para el ojo izquierdo y uno para el ojo derecho), o también puede usarse con un sistema de un único proyector de cine digital. En el sistema de proyección dual, el filtro de proyección es usualmente estático, y se encuentra enfrente de la lente de proyección. En un sistema de un único 60 proyector de cine digital, las imágenes izquierda y derecha se multiplexan en el tiempo. Excepto por el caso de las gafas obturadoras en las que no se requiere ningún filtro de proyección, esto significa que los filtros de proyección deben cambiar a la frecuencia de multiplexación I/D. Esto se puede hacer ya sea con una rueda de filtros en el proyector sincronizada a la frecuencia de multiplexación, o con un filtro conmutado electrónicamente.

El documento WO 2005/099279 A1 da a conocer un sistema de presentación de imágenes en 3D con un proyector de rueda de filtros de color y gafas de visualización. Tanto la rueda de filtros de color como las gafas de visualización usan los colores rojo, verde, azul para un canal 3D, y cian, amarillo, magenta para el otro canal 3D.

El documento WO 98/49837 A1 da a conocer un sistema de proyección de imágenes que está previsto para una 5 proyección de imágenes en ambientes llenos de luz. La luz del proyector tiene varios picos en el espectro en el rango de las longitudes de onda visibles, y se usan gafas que tienen picos en el espectro correspondientes, muy estrechos. Esta disposición bloquea la luz del ambiente a longitudes de onda fuera de los picos del espectro.

El documento DE 103 59 788 A1 da a conocer un sistema de proyección en 3D con filtros de interferencia en los que las 10 bandas de paso de un canal abarcan dos colores diferentes.

La patente estadounidense n.º 5.537.476 da a conocer un sistema de visualización de imágenes en 3D con dos canales de visualización que se forman por los colores R, G, B para un canal y R', G', B' para el otro canal.

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La patente estadounidense n.º 4.189.210 da a conocer un sistema de efectos visuales con filtros de modulación rojo y cian, así como filtros de visualización rojo y cian.

El documento WO 2005/039192 A1 da a conocer un sistema de proyección estereoscópica que usa filtros de muesca en lugar de filtros paso banda. 20

El documento EP 2 116 067 A0, que se considera de acuerdo al Art. 54 (3) CPE solamente, da a conocer un sistema de proyección estéreo en el que o bien las gafas o bien los filtros del proyector tienen, para cada una de las imágenes parciales en perspectiva, un intervalo de transmisión que comprende dos de las percepciones de color azul, verde y rojo. 25

Exposición de la invención

La invención se define por las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes se refieren a características opcionales de algunas realizaciones de la invención. 30

Los presentes inventores se han dado cuenta de la necesidad de mejorar los dispositivos y sistemas de visualización espectralmente separada.

Los presentes inventores también se han dado cuenta de la necesidad de mejorar los filtros de separación espectral, y 35 particularmente aquellos usados en aplicaciones de cine... [Seguir leyendo]

1. Sistema de visualización, que comprende:

- gafas (490) que comprenden un par de filtros de visualización izquierdo (496A) y derecho (496B) espectralmente 5 complementarios dispuestos en las gafas (490); y

- un sistema (1800) de exhibición configurado para exhibir imágenes izquierda y derecha espectralmente separadas,

- en el que la imagen izquierda se visualiza a través del filtro (496A) de visualización izquierdo y la imagen derecha a 10 través del filtro (496B) de visualización derecho;

- en el que el sistema (1800) de exhibición comprende de un par de filtros de proyección izquierdo (1820) y derecho (1825) espectralmente complementarios,

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- en el que el filtro (1820) de proyección izquierdo está configurado para transmitir la imagen izquierda, y el filtro (1825) de proyección derecho está configurado para transmitir la imagen derecha; y

- en el que al menos un filtro (1825) de proyección tiene un número de bandas de paso mayor que el filtro (496B) de visualización correspondiente, y 20

- en el que

- - las bandas de paso de cada filtro (496A, 496B) de visualización engloban completamente las bandas de paso del filtro (1820, 1825) de proyección correspondiente, o 25

- - las bandas de paso de cada filtro (1820, 1825) de proyección están desplazadas al azul en comparación con las bandas de paso del filtro (496A, 496B) de visualización correspondiente, de tal forma que las bandas de paso de cada filtro (496A, 496B) de visualización engloban aproximadamente las bandas de paso del filtro (1820, 1825) de proyección correspondiente, 30

- de tal forma que al menos una banda de luz que está bloqueada por dicho al menos uno de los filtros (1825) de proyección pasa por el filtro (496B) de visualización correspondiente.

2. Sistema de visualización según la reivindicación 1, en el que la al menos una banda de luz que está bloqueada por 35 uno de los filtros (1825) de proyección y que pasa por el filtro (496B) de visualización correspondiente está entre colores adyacentes y no pasa por el otro filtro (496A) de visualización.

3. Sistema de visualización según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la al menos una banda de luz que está bloqueada por uno de los filtros (1825) de proyección y pasa por el filtro (496B) de visualización correspondiente es 40 una banda de luz entre al menos una de las bandas de luz azul (1410-B2) y verde (1410-G1) y las bandas de luz verde (1410-G2) y roja (1410-R).

4. Sistema de visualización según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el sistema (1800) de exhibición comprende un proyector (1805A, 1805B) configurado para exhibir las imágenes izquierda y derecha 45 espectralmente separadas con una cantidad predeterminada de desplazamiento al azul previo.

5. Sistema de visualización según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el primero de los filtros (496B) de visualización espectralmente complementarios comprende tres bandas de paso mutuamente exclusivas de luz visible, es decir, una primera banda de paso configurada para dejar pasar sólo un primer color de luz, una segunda 50 banda de paso configurada para dejar pasar dos colores de luz adyacentes en el espectro que comprenden el primer color de luz y un segundo color de luz, y una tercera banda de paso configurada para dejar pasar dos colores de luz adyacentes en el espectro que comprenden el segundo color de luz y un tercer color de luz.

6. Sistema de visualización según la reivindicación 5, en el que la primera banda de paso del primer filtro (496B) de 55 visualización oscila desde por debajo de aproximadamente 430 nm hasta aproximadamente 442 nm, la segunda banda de paso del primer filtro (496B) de visualización oscila desde aproximadamente 486 nm hasta aproximadamente 528 nm, y la tercera banda de paso del primer filtro (496B) de visualización oscila desde aproximadamente 571 nm hasta aproximadamente 624 nm.

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7. Sistema de visualización según la reivindicación 5 o la reivindicación 6, en el que el segundo de los filtros (496A) de visualización espectralmente complementarios tiene una primera banda de paso configurada para dejar pasar sólo el primer color de luz, una segunda banda de paso configurada para dejar pasar sólo el segundo color de luz, y una región de transmisión adicional que deja pasar el tercer color de luz.

8. Sistema de visualización según la reivindicación 7, en el que la primera banda de paso del segundo filtro (496A) de visualización oscila desde aproximadamente 458 nm hasta aproximadamente 472 nm, la segunda banda de paso del segundo filtro (496A) de visualización oscila desde aproximadamente 540 nm hasta aproximadamente 557 nm, y la región de transmisión adicional del segundo filtro (496A) de visualización oscila desde aproximadamente 637 nm hasta por encima de aproximadamente 700 nm. 5

9. Sistema de visualización según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que los filtros (496A, 496B) de visualización espectralmente complementarios están dispuestos en las lentes (492A, 492B) de las gafas (490);

- los filtros (496A, 496B) de visualización espectralmente complementarios tienen en cuenta un desplazamiento al azul 10 que ocurre cuando se visualizan imágenes en ángulos fuera de la normal mediante tanto una combinación de bandas de guarda entre las bandas de paso de uno de los filtros (496A, 496B) de visualización y las bandas de paso del otro de los filtros (496B, 496A) de visualización, como una curvatura de las lentes (492A, 4928); y

- la curvatura de las lentes (492A, 492B) comprende un radio de aproximadamente 40 mm a 200 mm. 15

10. Uso de un par de filtros de visualización izquierdo (496A) y derecho (496B) espectralmente complementarios en un sistema de visualización, comprendiendo el sistema de visualización:

- gafas (490) que comprenden un par de filtros de visualización izquierdo (496A) y derecho (496B) espectralmente 20 complementarios dispuestos en las gafas (490), y

- un sistema (1800) de exhibición configurado para exhibir imágenes izquierda y derecha espectralmente separadas en diferentes bandas de ondas de exhibición,

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- en el que la imagen izquierda se visualiza a través del filtro (496A) de visualización izquierdo y la imagen derecha a través del filtro (496B) de visualización derecho;

- en el que al menos una de las imágenes izquierda o derecha se exhibe sobre un número de bandas de ondas de exhibición superior al número de bandas de paso del filtro de visualización correspondiente, 30

- en el que

- - las bandas de paso de cada filtro (496A, 496B) de visualización engloban completamente las bandas de ondas de exhibición de la imagen correspondiente, o 35

- - las bandas de ondas de exhibición de la imagen izquierda están desplazadas al azul en comparación con las bandas de paso del filtro (496A) de visualización izquierdo de tal forma que las bandas de paso del filtro (496A) de visualización izquierdo engloban aproximadamente las bandas de ondas de exhibición de la imagen izquierda, y las bandas de ondas de exhibición de la imagen derecha están desplazadas al azul en comparación con las bandas de paso del filtro (496B) 40 de visualización derecho de tal forma que las bandas de paso del filtro (496B) de visualización derecho engloban aproximadamente las bandas de ondas de exhibición de la imagen derecha,

- de tal forma que al menos una banda de luz que el sistema (1800) de exhibición no exhibe en ninguna de las imágenes izquierdas pasa por el filtro (496A) de visualización izquierdo, y/o al menos una banda de luz que el sistema (1800) de 45 exhibición no exhibe en ninguna de las imágenes derechas pasa por el filtro (496B) de visualización derecho.

11. Uso según la reivindicación 10, en el que el sistema (1800) de exhibición comprende un par de filtros de proyección izquierdo (1820) y derecho (1825) espectralmente complementarios, y en el que al menos una banda de luz que está bloqueada por uno de los filtros (1825) de proyección pasa por el filtro (496B) de visualización correspondiente. 50

12. Uso según la reivindicación 10 o la reivindicación 11,

- en el que la al menos una banda de luz no exhibida está entre colores adyacentes y no pasa por el otro filtro (496A, 496B) de visualización; o 55

- en el que la al menos una banda de luz no exhibida es una banda de luz entre al menos una de las bandas de luz azul (1410-B2) y verde (1410-G1) y las bandas de luz verde (1410-G2) y roja (1410-R).

13. Método para proporcionar un sistema (1800) de visualización en 3D según la reivindicación 1, comprendiendo el 60 método proporcionar un primer conjunto de filtros que comprende un filtro (1825) de proyección y un filtro (496B) de visualización,

- en el que el filtro (1825) de proyección tiene un número de bandas de paso mayor que el filtro (496B) de visualización.

14. Método según la reivindicación 13,

- en el que los anchos de banda y el número de bandas de paso de cada filtro (1825, 496B) del primer conjunto de filtros no son iguales; y/o

- que comprende además un segundo conjunto de filtros (1820, 496A) en el que el primer conjunto de filtros (1825, 5 496B) está situado en un camino óptico del sistema (1800) y configurado para dejar pasar longitudes de onda de un primer canal del sistema y el segundo conjunto de filtros (1820, 496A) está configurado para dejar pasar longitudes de onda de un segundo canal del sistema (1800).

15. Método según la reivindicación 13 o la reivindicación 14, 10

- en el que el filtro (1825) de proyección del primer conjunto de filtros comprende al menos un canal configurado para dejar pasar múltiples bandas de paso primarias para una luz del mismo color.