CN107664910A - 无缝多屏投影显示系统 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于正面投影显示系统的屏幕套件，其具有其上可投射图像的表面的第一、第二、以及第三投影屏幕，第一和第二屏幕之间存在一角度，其中图像能够被投射于其上的所述第三投影屏幕的表面延伸到所述第一投影屏幕的表面之上，并且所述第三投影屏幕的表面或者毗邻所述第二投影屏幕的表面，或者延伸到所述第二投影屏幕的表面之上。

Description

无缝多屏投影显示系统

发明领域

本发明涉及一种正面投影显示系统，更具体的，涉及最小化正面投影显示系统的相邻屏幕之间的可见接缝的结构，以及构建这样的显示系统的方法。

背景技术

电影院中放映的电影一般都是35毫米或70毫米电影格式(有时被称为“首轮”电影)，这已成为电影行业目前的标准格式。为了提供具有最小失真的高品质屏幕图像，电影屏幕被设计为具有适合这些胶片尺寸的宽度和弧形半径。

自1960年代以来，专用电影院开始放映全景式电影。全景式电影通过用三个投影仪相邻地投影三个分开的屏幕图像到更宽的银幕来提供比首轮电影更宽的屏幕图像，其中这三个屏幕图像一起形成电影的单个帧或屏幕图像。三个投影仪成弧形安装，该弧形覆盖了一个非常宽的聚合观看视角。中间的投影仪向前投射图像，而位于中心投影仪的两侧的两个投影仪交错，其中右侧的投影仪在电影屏幕的左面板上投射图像，左侧的投影仪在电影屏幕的右面板上投射图像。

在一个典型的全景或IMAX^TM投影系统中，屏幕是固定的，并且投影表面的几何结构不会根据被投射的电影而修改。

IMAX投影系统包括一个单个的大投影屏幕。投影屏幕由被缝合或密封在一起的较小的屏幕织物元件构成，在屏幕织物元件之间不留下任何可见的空间或接缝。

在US 5,130,846“Screen Panel Fastener”(屏幕面板紧固件)中给出了如何组装屏幕元件的一个示例，其中描述了屏幕面板如何被固定到支撑结构。相邻的屏幕面板通常将互相重叠，并通过紧固件的中介来机械地紧固在一起并紧固到支撑结构上。一旦两个面板元件被紧固在一起，他们不能被迅速拆分(例如在一个剧院中的两场连续投影之间的15分钟期间)。

在另一种技术中，屏幕元件被融合在一起。高质量屏幕需要射频热封(也被称为电介电密封)来创建优质接缝。在电介质密封中，两块织物被放置在两个电极之间并被融合在一起。因此，该缝接是永久性的。

在宽银幕投影系统，屏幕由一千个以上的屏幕元件组成。面板之间的接缝通常是明显的。热心者认为接缝并不突出；但批判者则不同意。例如，在三十年后，一家采用全景电影的公司的投资者Lowell Thomas在其回忆录中仍然在谈论这点并且接缝依然存在。US 2,476,521“Screen for picture projections”(用于画面投影的屏幕)中给出了对于全景电影屏幕的详细描述。

US 2,476,521中描述的屏幕包括上部和下部基础构件1和2，优选地如图所示成通道形状，其中该构件可由任何合适布置的结构支撑构件(未示出)来支撑和隔开。该基础构件是圆形弯曲的，如图1所示，以便支撑圆柱投影表面，并根据任何需要延伸。他们以平行关系间隔地被支撑以提供任何需要的垂直屏幕扩展。在将该发明应用于其它单个曲面时，基础构件的曲率将被改变以适应所所选择的曲线。

投影表面(即被投影的图像所碰撞到的表面)是由一系列屏幕元件3组成的，这一系列屏幕元件3由从一个基础构件延伸到另一个基础构建的间隔条带组成。所述条通过合适的支架4'和5锚定到上部和下部基础构件，其中所述支架可以通过合适的螺栓固定到基础构件上。

期望的是屏幕元件易于安装并且可快速地附连到基础构件或从其上移除，从而允许屏幕可被快速组装和拆解。还期望的是屏幕元件在附连到基础构件时保持在张力下。为了这些目的，上支架4配备有被适配成收纳在条带的上端中的插槽的螺柱6，而下支架和条带的下端配备有分别用于收纳使条带承受张力的弹簧的各端的孔8和9。

支架4和5沿基础构件间隔开，使得当屏幕从图像被投影的点观看时(该点优选地与屏幕的曲率中心重合或在其之后)，每个屏幕元件的一条垂直边与下一个相邻元件的相对的边重叠，使得被投影的图像完全落在屏幕元件的表面上。

自2014年以来，Barco Escape投影系统提供了一种引人注目的浸入式影院体验。Barco Escape系统不需要替换已被安装在剧院中的屏幕。Barco Escape系统可被改装，并允许单个屏幕上的常规投射之间的无缝过渡以及以Escape格式在现有的中央屏幕上的投影，现有中央屏幕辅以在中央屏幕的左侧和右侧上的侧屏幕。在图1A和1B上可看到Escape剧院的图示。

Escape剧场中的侧屏幕不能被密封或缝合到中央屏幕，因此，中央屏幕和侧屏幕之间存在可见接缝。

在US 3,514,871“Wide angle visual display”(广角可视显示)中公开了一种将相邻的背面投影屏幕之间的接缝的可见性最小化的方法，所述背面投影屏幕彼此分隔开来。大的透镜被放置在屏幕和观众之间。因此，屏幕是通过这些透镜观看的，并在至少两个方面被相应地修改。第一，透镜以一种众所周知的方式工作来赋予观众显示被显著地从观看位置移开的印象。第二，每一个透镜与它旁边的透镜合作以便基本以与一对双筒望远镜相同的方式来工作。这样的实际结果是，无论观看者的两个眼睛中的每一个眼睛所看到的单独的视觉印象是什么，这些视觉印象在观看者的大脑中被融合成一个单一的、清晰的视觉印象。因此，通过仅仅是沿着相邻边缘复制屏幕内容并大致对齐，观众体验到沿着这些边缘投射的内容的单一的、清晰的视觉印象。换言之，相邻屏幕之间的接缝不被观看者所感知。邻近的屏幕不被紧固在一起，侧屏幕可被相当迅速地移除。不幸的是，该技术不能被应用到现有的影院环境。事实上，大到足以被用于剧院环境中的透镜是不现实的，并且需要一个额外的支撑结构。此外，所建议的解决方案只有在观看者占据一个被称为甜蜜点的有利位置时才起作用。在常规的剧院环境中，大部分观看者将不会处在甜蜜点或甜蜜点附近，因此他们会察觉到接缝。

在US 6,407,798“Dual-screen theater”(双屏幕剧院)中，第一个屏幕被用于投射第一格式的电影而第二屏幕被用于用第二格式来投射电影。

第一和第二屏幕是不同的，即它们没有任何共同的部分，就像在Escape投影系统中一样，其中中央屏幕被用来以第一格式投射电影，并且所述中央屏幕通过在其右侧和左侧的相邻屏幕被扩充。

US 6,407,798中提出的解决方案不仅比Escape显示系统中所要求的更昂贵且更庞大，接缝问题仍然没有解决。

事实上，如US 6407798中所公开的，“就侧面板部分被向外延伸后宽屏幕的各部分之间可能存在缝隙而言，各部分可被紧密地放置在一起来最小化任何间隙，或者屏幕各部分的邻接边缘可配备有重叠的凸缘使得产生基本连续的弧形表面。”

不幸的是，在escape系统中，在不冒刮伤中央屏幕的涂层的风险的情况下，中央屏幕和侧屏幕就不能被紧密地放在一起。此外，US 6,407,798没有揭示凸缘应如何部署以避免刮伤宽屏幕的中央部分。它在可被用在Escape显示系统中的凸缘的几何形状(形状和尺寸)方面也保持沉默。

替代地，US 6407798揭示了一种包括多个窄条的屏幕，这些窄条从上条轨垂直延伸到下条轨。这些条带提供了灵活性以允许宽屏幕的表面被容易地弯曲成期望的弧形半径。当彼此紧密或重叠放置时(例如，类似于百叶窗的叶片)，条带的行给出了基本连续和平滑的屏幕表面的外观。条轨引导垂直条带并且将它们相对于彼此正确地放置。不幸的是，这样的轨道在Escape显示系统中既不可用、也不需要。如何在没有导轨的情况下相对于中央屏幕放置这样的条带仍然是一个未解决的问题。

发明内容

需要一种技术方案来使得诸如Barco Escape^TM显示系统之类的多屏幕显示的侧屏幕和中央屏幕之间的接缝较不可见，同时保持容易拆除或移动侧屏幕的可能性。这应当在不损伤中央投影屏幕上的涂层的情况下实现。现有技术需要改进。

本发明提供了一种用于正面投影显示系统的屏幕套件，所述屏幕套件包括：

具有顶边、底边、左边、右边的第一投影屏幕，所述各边界定图像能够被投射于其上的表面；具有顶边、底边、左边、右边的第二投影屏幕，所述各边界定图像能够被投射于其上的表面。所述第一和第二屏幕定义两者之间成小于180的角度；其中所述第一投影屏幕的左边和所述第二投影屏幕的右边被比投射在第一和/或第二投影屏幕上的图像的像素间距更宽的接缝隔开。为了降低第一和第二投影屏幕之间的接缝的可见性，具有顶边、底边、左边、右边的第三投影屏幕被使用，所述各边界定图像能够被投射于其上的表面。

这一屏幕套件可避免现有技术的问题中的一个或数个。

图像能够被投射于其上的所述第三投影屏幕的表面延伸到所述第一投影屏幕的表面之上；以及

所述第三投影屏幕的表面或者毗邻所述第二投影屏幕的表面，或者在所述第二投影屏幕的表面之上延伸。

本发明的该方面的优点在于第一和第二投影屏幕之间的接缝将会较不可见，同时避免第二和第三投影屏幕之间的另一明显可见接缝，就像是例如在如果每一个投影表面元件的一个垂直边与在下一毗邻的投射屏幕的相对边重叠(即如果第二投影屏幕与第三投影屏幕重叠，而第三投影屏幕与第一投影屏幕重叠)的情况下将会是的情形。

在本发明的另一方面，所述第三投影屏幕的表面和所述第二投影屏幕的表面沿所述第三投影屏幕的边齐平。

本发明的该方面的优点在于其将避免视觉伪像。

在本发明的另一方面，所述第三投影屏幕的表面和所述第一投影屏幕的表面之间的距离小于或等于能够被看着所述屏幕套件的观看者所分辨的距离。

本发明的该方面的优点在于其将呈现无缝的屏幕套件。

具体来说，所述第三投影屏幕的表面和所述第一投影屏幕的表面之间的距离低于或等于投射在所述屏幕套件上的图像的像素间距。

在本发明的又一方面，所述第三投影屏幕包括自支撑的基板，在所述基板上形成涂层。

本发明的该方面的优点在于不需要闭合框架。如果闭合框架不被需要，则这可限制图像被投射于其上的所述第三投影屏幕的表面和图像被投射于其上的所述第一投影屏幕的表面之间的最小距离。

在本发明的又一方面，所述第三投影屏幕的最接近第一投影表面的部分与所述第三投影屏幕的表面正切或平行。

本发明的该方面的优点在于其将避免或限制如果第三投影屏幕碰撞第一投影屏幕情况下对第一投影屏幕的表面的损伤。

在本发明的又一方面中，所述第三投影屏幕的边用吸光材料涂敷。

替代地，所述第三投影屏幕的边用具有与所述第二或第一投影屏幕的表面的光学属性类似或相同的光学属性的材料涂敷。

本发明的该方面的优点在于其将进一步降低可能存在于第三投影屏幕和第一或第二投影屏幕之间的接缝的可见性。

根据前述权利要求中的任意一项所述的屏幕套件，其特征在于，定义(图像可被投射于其上的)第三屏幕的圆柱表面的准线是一段圆锥截面(包括圆、椭圆、抛物线、双曲线以及相交的直线)。

在本发明的又一方面，所述第三投影屏幕具有脊。本发明的该方面的优点在于其将提高第三投影屏幕的基板自支撑的能力。本发明的该方面的又一优点在于其可修改第三投影屏幕的谐振频率。修改所述第三投影屏幕的谐振频率可被用于避免或限制所述第三投影屏幕与所述第一投影屏幕的表面之间接触的风险。

在本发明的又一方面，所述第三投影屏幕被紧固到所述第二投影屏幕。

所述紧固可通过螺丝钉和/或磁铁来实现。

本发明的该方面的优点在于其不需要将第三投影屏幕和第二投影屏幕对准。

定义

“角度”。在平面几何中，角度是由共享一个共同的端点(称为角的顶点)的两条射线(称为角的两条边)形成的图形。由两条射线形成的角处于平面中，但这一平面不一定非得是一个欧氏平面。角还通过欧式和其它空间中的两个平面的相交来形成。这些角被称为二面角。平面中的两条曲线的相交所形成的角被定义为由交点处的切线射线所确定的角。虽然两个平面(如多面体的两个相邻的面)之间的夹角通常被定义为平面的两条法线之间的锐角，但是我们将使用的定义是不同的。由于我们将用许多(在基本垂直于投影屏幕的平面中的)平面截面来解说本发明，我们将基于投影屏幕在截面平面中的轨迹的切线来测量两个相邻的投影屏幕之间的角。

在本专利申请中，图12A示出两个平面投影屏幕之间的角，而图12B示出两个非平面投影屏幕之间的角。在图12A中，侧投影屏幕111和中央投影屏幕110之间的夹角是Θ1。侧投影屏幕112和中央投影屏幕110之间的夹角是Θ2。在图12A的示例中，投影屏幕是平面的，一侧的屏幕111和110之间以及另一侧的屏幕112和110之间的角可在该图的平面中确定。角度Θ1由在顶点V1相遇的射线P1和P3确定。角度Θ2由在顶点V2相遇的射线P2和P3确定。

在图12B中，角Θ1是切线T1与屏幕111以及切线T2与屏幕110之间的角。中央屏幕与侧屏幕112之间的角Θ2是切线T3与屏幕112以及切线T4与屏幕110之间的角。

“圆锥截面”。椭圆、圆抛物线、双曲线(包括相交的直线)及其线段。一些圆锥截面的线段的示例在图13A(抛物线段)、13B(椭圆线段)以及13C(包括退化双曲线的双曲线段，即相交直线段)中给出。

“圆柱表面”。圆柱表面是由沿着固定曲线移动并保持平行于固定的直线的直线形成的。固定曲线称为表面的准线，而移动的线被称为表面的母线(或生成元)。圆柱表面不需要具有圆形截面。该截面可以是多边形的，例如正方形、五边形、六边形或更多的边。

“凸缘”。凸缘是外部或内部的脊或边缘(唇)，当作为铁梁(诸如I形梁或T型梁)的凸缘时用于强度目的；或者当作为管道、气缸等的一端上或相机的透镜支架上的凸缘时用于附连到另一个物体的目的；或者用于有轨车或缆车的车轮的凸缘目的。因此，带凸缘的车轮是一侧具有凸缘以保持车轮不脱离轨道的车轮。图14中给出了一个示例。

凸缘是物体上的一个突出边缘或衬圈，例如用于将它保持在适当位置。

“齐平”。在机械学中，意味着与另一表面持平或水平(具有相同的高度)。

“标称”是符合计划、令人满意的，或如预期的或典型的。

“像素间距”。像素间距一般是对固定格式显示器以及具体来说是投影显示器的分辨率的度量。在现代的正面投影设备中，像素间距非常接近于投影屏幕上投射的像素的大小。在影院中，取决于屏幕的大小、投影仪以及投影仪和屏幕之间的距离，屏幕上的像素大小从几分之一毫米到几毫米变化。

“投影锥”或“光发射锥”。是从投影仪的投影透镜中射出的光线以直线抵达的空间区域，如图15所示。投影仪1910在投影屏幕1910上投射光。在图15的示例中，投影锥1920形成了一个被截断的金字塔。金字塔的底座处于投影屏幕1910的平面中，而金字塔的各面由相邻的虚线(对应于光线)1921、1922、1923以及1924界定。

“脊”。突出超过物体的正常面的边或台或唇。

“边缘”是某个物体的外部，通常是弯曲的或圆形的边缘或边界。

“切线”。在几何学中，平面曲线在给定点处的正切直线(或简称切线)是在该点上“刚刚触及”该曲线的直线。莱布尼茨将它定义为通过曲线上一对无限接近的点的直线。在给定点处的表面的切平面是包含在给定的同一点处的表面上的所有曲线的切线的平面。

“剧院”指的是其中放映电影的建筑物或房间。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的例如在Escape^TM系统中的具有正屏幕、左屏幕和右屏幕的示例多屏幕影院环境的解说。

图2示出了图1的多屏幕影院环境的细节。

图3是根据本发明的实施例的多屏幕环境的从上往下看的图示。

图4是根据本发明的实施例的用于在多个屏幕上提供浸入式显示体验的投影系统的解说。

图5A到C示出根据本发明的实施例的具有屏幕扩展的显示系统的视图。

图5D示出根据本发明的实施例的被用于主要在中央投影屏幕上投射图像的投影仪的投影锥。

图5E示出至少延伸到由将中央投影屏幕的边缘与投影仪的投影透镜相连的线界定的区域的侧延伸元件，以及对观看者将位于的区域的限制。

图5F示出位于屏幕扩展元件的右边的对面以及最接近中央屏幕的观看者将如何比其他观看者更清楚地看到屏幕扩展元件和中央屏幕之间的空间。

图6A、B、C、D和E示出根据本发明的实施例的由同屏幕材料层压在一起的弯曲基板构成的弯曲屏幕扩展元件。

图7A、7B、7C和7D示出根据本发明的实施例的通过横拉条横拉在金属框架上用于形成侧屏幕的屏幕织物。

图8A和B示出根据本发明的实施例的屏幕扩展元件的最接近中央屏幕的那部分可如何与中央屏幕的表面正切或仅仅与中央屏幕的表面平行而不触及中央屏幕。

图9A和B示出根据本发明的实施例的允许屏幕扩展元件以正切或平行方式接近中央屏幕表面的准线。

图10示出根据本发明的实施例的屏幕扩展元件的横截面，由此衬底的厚度从一条边开始减小。

图11A和11B示出根据本发明的实施例的正从约45度角观看边的观看者以及棋盘图案被投影在中央屏幕、侧屏幕以及屏幕扩展元件上。

图12A示出根据本发明的实施例的两个平面投影屏幕之间的角，而图12B示出两个非平面投影屏幕之间的角。

图13A-C示出圆锥截面的各段的示例。图13A示出抛物线段。图13B示出椭圆段，而图13C示出双曲线段，该双曲线段包括退化的双曲线，即如本发明的实施例中使用的相交的直线的段。

图14示出凸缘的示例。

图15示出从投影仪的投影透镜中射出的光线。

具体实施方式

本发明将参考某些实施例来描述，这些实施例是本领域技术人员能够从中学习本发明的实施例的原理、优点和特帧的示例。

图1示出多屏幕投影显示系统，其包括位于观众前面的第一或正屏幕110。左侧或第二屏幕111和右侧或第三屏幕112是位于观众侧面的屏幕。屏幕还可被安装在屏幕110上方和/或下方。正屏幕110具有四条边，包括顶边142、底边143、左边140以及右边141。

左侧屏幕111和右侧屏幕112也具有四条边。例如，左侧屏幕具有前边116，前边116是最接近正屏幕110的边。它具有后边118，后边118是离正屏幕110最远的边。它具有顶边117，顶边117是最接近天花板的边。它还具有底边119，顶边119是最接近地板的边。右侧屏幕具有类似的边。

被安装的早期的Barco Escape^TM系统，中央屏幕110和左侧屏幕111之间的接缝或“黑条”144以及中央屏幕110和右侧屏幕112之间的接缝或“黑条”是可见的。

图2在虚线圆中示出图1的细节。

图3是示例多屏幕环境的从上往下看的图示(即示例多屏幕环境的俯视图)。它还解说了图1的多屏幕影院环境的示例座位布置。

浸入区113中的观众可被正屏幕110、左侧屏幕111、以及右侧屏幕112浸没。浸入区113中的观众可坐在诸如座位123之类的座位上。在多屏幕环境中，浸入区113可从正屏幕110横跨到边界121，边界121是连接左侧屏幕111和右侧屏幕112的后边的说明性的线。边界121以外到后部是观看区114。在多屏幕影院环境中，观看区114中的座位(诸如座位122)可不被完全浸没，但是仍然可观看正屏幕110、左侧屏幕111、和/或右侧屏幕112。

图4是用于在多屏幕上提供浸入式显示体验的投影系统的解说。投影仪系统200a可被配置为主投影仪系统。如本文中所使用的，主投影仪系统或主媒体服务器向从投影仪系统200b和200c提供同步信号以同步其输出。主投影仪系统200a接收、解码和/或提供浸入式显示100中的主视听呈现。如本文中所使用的，从投影仪系统或从媒体服务器提供与主系统同步的图像，其中同步至少部分地基于由主投影仪系统所提供的同步信号。从投影仪系统可提供被投射在主系统所提供的视频外围的、邻近的、附近的和/或以其它方式补充的视频。

主投影仪系统200a通过有线连接130a传送同步信号给第一从投影仪系统200b，第一从投影仪系统200b随后将同一同步信号通过有线连接130b传送给第二从投影仪系统200c。同步信号对于所有投影仪系统是相同或基本相同的，以实现浸入式显示系统中的全局同步的视频。相应地，至少部分由于投影仪系统200a-c基于同步信号来投射视频，经同步的视频呈现被提供在屏幕110、111以及112上。

投影仪200a、b和c各自将图像投射在屏幕110、111以及112中的一个上。

中央屏幕100和侧屏幕111和112之间的空间144和145避免投射在彼此相邻的屏幕上的图像的混合。

本发明的优点或目的在于降低接缝144和145的可见性。

为了隐藏接缝或黑条144和145，扩展元件(诸如弯曲屏幕扩展元件150)被添加到侧屏幕111和112，如图5A的透视图上所解说的。

图5B给出了具有屏幕扩展150的显示系统100的俯视图。

如图5B上可见到的，屏幕扩展元件150可隐藏正屏幕110的一部分。发明人认识到将屏幕扩展元件150放置在正屏幕110的前面而不是毗邻正屏幕110的左边140或右边141将是更容易的方案以及更可靠的方案(即不太容易故障)。此外，将扩展元件150放置在中央屏幕旁边而不是中央屏幕正边将在中央屏幕和扩展元件150之间留下黑接缝。这一接缝是“正面的”，即处于正对观众的平面内，因此该接缝是尤其可见的。图5C中解说了其中屏幕扩展元件150被毗邻正屏幕的边放置的情形以突出与图5A和5B的区别。进行了测试来评估屏幕扩展元件对用户体验的影响。只要屏幕扩展元件被放置在中央屏幕110的前面，用户反映几乎察觉不到屏幕扩展元件150和中央屏幕110的表面之间的空间。无论观看者从中央观看位置还是从偏离中心的观看位置看中央屏幕，这都成立。

如图5D上解说的，当屏幕扩展元件150的右边157处于用于将图像主要投射在中央投影屏幕110上的投影仪200a的投影锥中时，获得较好的总体结果。类似的，在显示系统的右侧，当屏幕扩展元件150B的左边157B处于用于将图像主要投射在中央投影屏幕110上的投影仪200a的投影锥中时，结果较好。

基于该观察，对于给定的中央屏幕110和给定的投影仪200a，确定屏幕扩展元件150的边157所允许的位置是可能的。例如，在图5E的示例中，侧扩展150应当至少延伸到虚线区域。在第一逼近中，虚线区域是由将中央投影屏幕110的边缘140与投影仪200a的投影透镜相连的线L以及对观看者将位于的区域的限制来界定的。

当屏幕扩展元件150的右边157与中央投影屏幕110之间的标称距离必须是D0或更短的距离时，新的边界条件是必要的并且屏幕扩展元件应当处于在双虚线区域中。

标称距离可以根据投影环境(观看者的位置、屏幕的大小…)来评估。

例如，如图5F中示出的，位于屏幕扩展元件150的右边157的对面以及最接近中央屏幕(图5F上的位置P0)的观看者将比其他位置处(例如，在P1和在P2处)的观看者更清楚地看到屏幕扩展元件150和中央屏幕110之间的空间。

当在正负3.5米距离观看时，普通人眼不能够分辨小于1mm的细节，而在通常的剧院环境中，P0和屏幕扩展元件的右边157之间的距离是10米或更大，因此距离D0可以大到3mm而接缝对于位于P0处的观看者将是不可见的。其他观看者更不可能看到接缝，既因为他们更远离接缝，也因为他们成角度地看该接缝，如图5F上所解说的。

在图6A、B和C上看到的第一实施例中，弯曲屏幕扩展元件150是由同屏幕材料152层叠的弯曲基板151构成的，屏幕材料152具有与用于正屏幕110的屏幕材料类似或相同的光学属性。具体来说，屏幕材料152是白的，并且具有从1.30到1.80的范围内的光学增益。屏幕材料152可以与用于侧屏幕111和112的屏幕材料不同。基板可由柔性材料制成，如例如PVC(聚氯乙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、丙烯酸或可被成形为所需几何形状的任何其它材料。该材料有利地足够柔性以便在屏幕扩展元件150放置(与侧屏幕一起放置或独立放置)期间碰撞到正屏幕110的情况下不会损坏正屏幕110的表面。如果PVC被用于基板151，则基板的厚度Th1是例如0.3mm，尽管0.2mm、0.5mm或更大的厚度也能给出可接受的结果。

屏幕材料152可例如与用于正屏幕110和/或侧屏幕111、112的屏幕材料相同。

屏幕扩展元件150所确定的投影表面可以是具有如图6A、6B以及6C中指示的准线D和平行于侧屏幕111的边116的母线G的圆柱表面。当中央屏幕110是平面的时，母线G可平行于中央屏幕的平面，并且具体来说，平行于中央屏幕的左边和右边。

图6A示出垂直于侧屏幕的投影表面和扩展元件150的平面P1中的屏幕扩展元件150的截面。

图6B示出当屏幕扩展元件150在标称位置处被紧固到侧屏幕111时屏幕扩展元件在屏幕111的平面中的投影的视图。

在图6A的示例中，基板151和屏幕材料152两者的厚度都是沿准线D恒定的。如稍后将讨论的，令基板151和/或屏幕材料152的厚度从屏幕扩展元件150的第一边159到屏幕扩展元件150的第二边157变化可能是有利的。在图5A、5B、6A、6B和6C的示例中，边缘157和159平行于侧屏幕111的边116。边159比边157更接近侧屏幕111的边116。边157比边159更接近中央屏幕110。

当基板过薄而不能允许在其上跨越屏幕织物时，可使用喷雾式涂敷或“幕上涂料”。

沿屏幕扩展元件150的顶边和上边的部分或全部的脊160(如图6D上所示)可被用于提高其硬度。

在本发明的一个实施例中，屏幕扩展元件150可被紧固到支撑结构以支撑侧屏幕111或112。扩展150毗邻侧屏幕111的边116。脊160还可随后被用于改变扩展元件的谐振频率。这在侧屏幕111和112在它们被放置时由(电动)马达驱动时是有用的，振动可能被传送到屏幕扩展元件150。如果那些振动具有与屏幕扩展元件的谐振频率匹配的频率，屏幕扩展元件的极限情况可能足够剧烈地振荡以导致反复拍打中央屏幕。因此，屏幕扩展元件的不受控制的振荡有可能改变中央屏幕的涂层。通过修改屏幕扩展元件的谐振频率，屏幕扩展元件的顶边和底边的脊可被用来减轻在将侧屏幕靠近中央屏幕放置时改变中央屏幕的涂层的风险。

脊可以延长到屏幕扩展元件的曲率之内和/或之外，如图6E上所看到的。

为了允许容易地在现场对谐振频率进行修改，脊的厚度可通过在脊160上堆放一个或多个页片状组件161来改变，如图6D上所看见的。页片状组件161可用与基板151相同的材料制成或者可用不同材料制成，从而提高对谐振频率的校正的范围。

替代地，屏幕扩展元件可与侧屏幕111和112独立地放置。例如，屏幕扩展元件150可从天花板上悬挂，或者可由支撑结构(例如三脚架)支撑。

在图7A、7B、7C和7D的示例中，屏幕织物1111通过横拉条306跨越在金属框架305上以形成侧屏幕111。当屏幕织物1111放置适当时，横拉条和框架可以是看不见的，就像例如来自ShowTex的Cinéscreen^TM的情况一样。在图7A上，屏幕扩展元件150通过紧固到框架305的框架扩展307而毗邻侧屏幕111的边116放置。如果一个或多个元件161被使用，则它们可被紧固到框架扩展307。

屏幕扩展150可被毗邻侧屏幕111的边116放置，或者屏幕扩展150可与侧屏幕111的边116和屏幕织物1111层叠。

扩展框架307可随后被表示在图7B的透视图中。扩展框架307可通过例如螺丝钉309或强磁铁紧固到框架305。当屏幕扩展元件150是由刚性或半刚性基板151制成时，其可被粘到或用螺丝钉固定到扩展框架307。替代地，屏幕扩展元件150可以是在闭合框架扩展307上跨接的屏幕织物(未示出)。

替代地，磁体311和308被用于放置屏幕扩展元件150，如图7C和7D中所解说的。

如果金属框架305由铁磁材料制成，则可能仅通过磁铁311来紧固屏幕扩展元件150，如图7C中所解说的。为了增加稳定性，只要框架305的桁架310是宽的，则磁铁311是优选的。

磁铁311可被嵌入在基板151中或者嵌入在基板151和屏幕织物152之间。磁体308可被放置在侧屏幕111的屏幕织物1111之后，如图7D上所看到的。

在另一实施例中，扩展150是侧屏幕111或112的集成部分。侧屏幕111和112的屏幕材料1111既可在屏幕材料152被层叠到基板151上之前、或者也可在这之后与屏幕扩展元件150的屏幕材料152缝合。如果标准屏幕织物被用于屏幕扩展元件，则该织物可与侧屏幕111或112的织物缝合。

如图8A和8B的俯视图中可看到的，屏幕扩展元件150的最接近中央屏幕110的那部分可与中央屏幕110的表面正切或仅仅与中央屏幕110的表面平行而不触及中央屏幕。

如果屏幕扩展元件与中央屏幕的表面正切，则屏幕扩展元件的背面可用例如特富龙来涂敷，或者用用于清洁中央屏幕表面的微纤维碎布来覆盖。

图9A和9B中表示了允许屏幕扩展元件以正切或平行方式接近中央屏幕表面的准线D的示例。

在图9A中，准线由一段直线SL和具有半径Rc和中心C的圆弧AC形成。

替代圆弧，段AC可以是一段包括退化双曲线的圆锥截面。

如果侧屏幕111和112必须与中央屏幕110形成不同于90度的角，则用来在图9A和9B上描绘准线D的角α被相应调整。例如，如果侧屏幕111必须形成90度+β的角，则对于图9A的准线，角α变为90度－β，对于图9B的准线，角α变为90度+β。

当中央屏幕的位置是标称的时，让屏幕扩展的最外面部分平行于中央屏幕可能是有利的。事实上，在屏幕扩展元件和中央屏幕之间准直的情况下，力将会被散布到更大的区域上，并且中央屏幕的涂层被损坏的风险被降低。

位于屏幕扩展150的边157附近的屏幕扩展150的基板151和中央屏幕112之间的距离D0优选地被保持低于被投射在侧屏幕上的图像的像素间距。这是为了确保当观看者坐在剧院中的座位123中的一个上时，中央屏幕112和侧屏幕111之间存在的接缝几乎不会被注意到。标称距离D0可小于1cm、小于5mm或优选地小于2.5mm。

如果基板151和屏幕材料152的组合的厚度大于像素间距，则一些观看者有可能看到该接缝。

为了消除这种情况，屏幕扩展元件150的厚度可从标称值Th0＝Th1+Th2减小到较低的值Th3(Th1<Th0)，其中Th3将小于像素间距。

减小屏幕扩展元件150的厚度对于进一步减轻破坏中央屏幕110的涂层的风险可能是有利的。

事实上，随着基板150变得越薄，就越容易弯曲。在屏幕扩展元件150和中央屏幕之间的碰撞是可能的情况下，屏幕扩展元件的可能与屏幕表面接触的那部分将更容易弯曲。通过更容易地弯曲，屏幕扩展元件的更薄的部分将不能够像原先那样传送这么多的力，从而降低中央屏幕的涂层被刮伤的概率。

如果脊161被使用，其应当更窄或不处于屏幕扩展元件的在碰撞情况下将接触中央屏幕表面的区域中。这可意味着在屏幕扩展元件的端部没有脊或者脊从基板远离中央屏幕延伸。

为了进一步降低损伤中央屏幕的涂层的风险，屏幕扩展元件的背面至少在屏幕扩展元件的边157附近可用例如特富龙或微纤维碎布之类的材料来涂敷。

在图10中可看到屏幕扩展元件150的横截面的示例。在图10中，基板150的厚度从边159(此处厚度等于Th1)降低到边157(此处厚度已减少到值Th1’)。

边157的侧边缘158可以黑色涂敷以进一步降低观看者对其的察觉性。

如果不可能缩小Th1使其变得小于像素间距，则用光学属性与屏幕材料152的光学属性相同或类似的涂层而不是黑色来涂敷边157的侧边缘158可能是有利的。

在该实施例的另一方面，屏幕材料152在边157附近弯曲。以此方式，侧边缘158用屏幕材料152来覆盖。

当边缘158用屏幕材料152来覆盖或者用与屏幕110的光学属性相同或类似的光学属性涂敷时，侧边缘158的可见性被降低。

投射在中央屏幕110上靠近边157处的像素在覆盖屏幕扩展元件150的侧边缘158的屏幕材料上的反射将减少可能仍然存在于屏幕元件150和中央屏幕110之间的退化的接缝的可见性。这被解说在图11A和11B中。在那些附图中，观看者从约45度角看边159。在图11A中，棋盘图案被投射在中央屏幕110以及侧屏幕111和屏幕扩展元件150上。屏幕扩展元件150的侧边缘158用黑色来涂敷。

在图11B中，相同的棋盘图案被投射在中央屏幕110以及侧屏幕111和屏幕扩展元件150上。屏幕扩展元件150的侧边缘158用例如屏幕材料152来覆盖。用于屏幕111和110的屏幕织物表现得像是Lambertian发射机，屏幕110在边157附近反射的光中的一些抵达屏幕扩展元件的侧边缘并且被反射回观看者。准确的最终结果取决于用于中央屏幕和屏幕扩展元件150的屏幕织物。测试还表明侧边缘158的可见性取决于投射在屏幕扩展元件150和中央屏幕110上在侧边缘158附近的颜色。

取决于将图像投射在侧屏幕111上的投影仪200b的位置，图像也可能被投射在侧边缘158上并且侧边缘的可见性被进一步减小。本发明允许无缝地或尽可能接近于无缝地呈现显示系统100而无需使用昂贵和更复杂的技术。

当准线D是圆弧时，测试表明当屏幕110、111和112典型地长8米且3到4米高时，曲率半径Rc可小至5cm。

Claims (34)

1.一种用于正面投影显示系统的屏幕套件，包括：

具有顶边、底边、左边、右边的第一投影屏幕(110)，所述各边界定图像能够被投射于其上的表面；

具有顶边、底边、左边、右边的第二投影屏幕(111)，所述各边界定图像能够被投射于其上的表面；所述第一和第二屏幕定义两者之间的小于180°的角度；其中所述第一投影屏幕的左边和所述第二投影屏幕的右边被隔开比投射在第一和/或第二投影屏幕上的图像的像素间距更大的一距离，

具有顶边、底边、左边、右边的第三投影屏幕，所述各边界定图像能够被投射于其上的表面，其中图像能够被投射于其上的所述第三投影屏幕的表面延伸到所述第一投影屏幕的表面之上，并且

所述第三投影屏幕的表面或者毗邻所述第二投影屏幕的表面，或者延伸到所述第二投影屏幕的表面之上。

2.如权利要求1所述的屏幕套件，其特征在于，所述第二投影屏幕的表面和所述第三投影屏幕的表面沿所述第三投影屏幕的边齐平。

3.如权利要求1所述的屏幕套件，其特征在于，所述第一和第二投影屏幕之间的接缝不明显可见，同时在所述第二和第三投影屏幕之间没有明显可见的接缝。

4.如权利要求1所述的屏幕套件，其特征在于，所述第三投影屏幕的表面和所述第一投影屏幕的表面之间的距离小于或等于能够被看着所述屏幕套件的观看者所分辨的距离。

5.如权利要求1所述的屏幕套件，其特征在于，所述第三投影屏幕的表面和所述第一投影屏幕的表面之间的距离低于或等于投射在所述屏幕套件上的图像的像素间距。

6.如权利要求1所述的屏幕套件，其特征在于，所述第三投影屏幕包括自支撑的基板，在所述基板上形成涂层。

7.如权利要求1所述的屏幕套件，其特征在于，不采用闭合框架，使得在图像被投射于其上的所述第三投影屏幕的表面和图像被投射于其上的所述第一投影屏幕的表面之间的最小距离没有限值。

8.如权利要求1所述的屏幕套件，其特征在于，所述第三投影屏幕的最接近第一投影表面的部分与所述第三投影屏幕的表面正切或平行。

9.如权利要求1所述的屏幕套件，其特征在于，所述第三投影屏幕的边用吸光材料涂敷。

10.如权利要求1所述的屏幕套件，其特征在于，所述第三投影屏幕的边用具有与所述第二或第一投影屏幕的表面的光学属性类似或相同的光学属性的材料涂敷。

11.如权利要求1所述的屏幕套件，其特征在于，定义图像可被投射于其上的第三屏幕的圆柱表面的准线是一段圆锥截面。

12.如权利要求11所述的屏幕套件，其特征在于，所述准线是圆、椭圆、抛物线、双曲线以及相交的直线中的一个。

13.如权利要求1所述的屏幕套件，其特征在于，所述第三投影屏幕具有脊。

14.如权利要求1所述的屏幕套件，其特征在于，所述屏幕套件被适配成修改所述第三投影屏幕的谐振频率。

15.如权利要求14所述的屏幕套件，其特征在于，所述第三投影屏幕的谐振频率避免或限制所述第三投影屏幕与所述第一投影屏幕的表面之间接触的风险。

16.如权利要求1所述的屏幕套件，其特征在于，所述第三投影屏幕被紧固到所述第二投影屏幕。

17.如权利要求16所述的屏幕套件，其特征在于，所述紧固包括螺丝钉和/或磁铁。

18.一种用于正面投影显示系统的屏幕组装的方法，所述方法包括：

获得具有顶边、底边、左边、右边的第一投影屏幕(110)，所述各边界定图像能够被投射于其上的表面；

获得具有顶边、底边、左边、右边的第二投影屏幕(111)，所述各边界定图像能够被投射于其上的表面；

将所述第一和第二屏幕放置为两者之间成小于180°的角度；其中所述第一投影屏幕的左边和所述第二投影屏幕的右边被隔开比投射在第一和/或第二投影屏幕上的图像的像素间距更大的一距离，

获得具有顶边、底边、左边、右边的第三投影屏幕，所述各边界定图像能够被投射于其上的表面，其中图像能够被投射于其上的第三投影屏幕的表面延伸到第一投影屏幕的表面之上，并且

所述第三投影屏幕的表面被放置为或者毗邻所述第二投影屏幕的表面，或者延伸到所述第二投影屏幕的表面之上。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第二投影屏幕的表面和所述第三投影屏幕的表面被放置成沿所述第三投影屏幕的边齐平。

20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括降低所述第一和第二投影屏幕之间的接缝的可见性，同时在所述第二和第三投影屏幕之间没有明显可见的接缝。

21.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第三投影屏幕的表面和所述第一投影屏幕的表面之间的距离被设置为小于或等于能够被看着所述屏幕套件的观看者所分辨的距离。

22.如权利要求18所述的方法，其特征在于，使得所述第三投影屏幕的表面和所述第一投影屏幕的表面之间的距离低于或等于投射在所述屏幕套件上的图像的像素间距。

23.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第三投影屏幕包括自支撑的基板，在所述基板上形成涂层。

24.如权利要求18所述的方法，其特征在于，不对图像被投射于其上的所述第三投影屏幕的表面和图像被投射于其上的所述第一投影屏幕的表面之间的最小距离设置任何限值。

25.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第三投影屏幕的最接近第一投影表面的部分被放置为与所述第三投影屏幕的表面正切或平行。

26.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括用吸光材料涂敷所述第三投影屏幕的边。

27.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第三投影屏幕的边用具有与所述第二或第一投影屏幕的表面的光学属性类似或相同的光学属性的材料涂敷。

28.如权利要求18所述的方法，其特征在于，定义图像可被投射于其上的第三屏幕的圆柱表面的准线是一段圆锥截面。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述准线是圆、椭圆、抛物线、双曲线以及相交的直线中的一个。

30.如权利要求18所述的方法，其特征在于，提供具有脊的所述第三投影屏幕。

31.如权利要求18所述的屏幕套件，其特征在于，还包括修改所述第三投影屏幕的谐振频率。

32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述第三投影屏幕的谐振频率避免或限制所述第三投影屏幕与所述第一投影屏幕的表面之间接触的风险。

33.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括将所述第三投影屏幕紧固到所述第二投影屏幕。

34.如权利要求33所述的方法，其特征在于，所述紧固包括螺丝钉和/或磁铁。