ES2585604B2 - Aparato y procedimiento de proyección de imágenes virtuales basado en láminas delgadas con reflectancia definida - Google Patents

Abstract

Aparato y procedimiento de proyección de imágenes virtuales basado en láminas delgadas con reflectancia definida, comprendiendo:#- Un bastidor múltiple (3) (4) (5) que alberga una base de absorción difusa (2);#- Dos láminas delgadas con reflectancia definida (6) (7) dispuestas en una geometría específica sobre soportes rígidos delgados (17) (18);#- Un asiento de sustentación (5) con pestañas de sujeción (8) para smartphone o tablet que permite la proyección de dos imágenes simultáneas sobre las láminas delgadas (6) (7);#- Un procedimiento de proyección sobre láminas delgadas que produce dos imágenes virtuales sobre cada cara de un único plano (11);#- Un procedimiento de postproducción que crea dos imágenes por fotograma (10) procedentes de dos cámaras contrapuestas (23) (24);#- Un procedimiento de grabación de escenas basado en cámaras contrapuestas solidarias (23) (24) que tiene en cuenta criterios perceptivos de profundidad propios de la visión monocular.

Description

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D E S C R I P C I O N

APARATO Y PROCEDIMIENTO DE PROYECCION DE IMAGENES VIRTUALES BASADO EN LAMINAS DELGADAS CON REFLECTANCIA DEFINIDA

SECTOR DE LA TECNICA

Esta invention se enmarca dentro del campo de los aparatos o instrumentos opticos orientados a la proyeccion de imagenes virtuales mediante el uso de laminas delgadas con reflectancia definida.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

El aparato objeto de esta invencion se basa en el fenomeno de la reflexion-refraction en laminas delgadas pudiendo formularse de acuerdo con las clasicas ecuaciones de Fresnel. El control de las potencias reflejada y transmitida en laminas delgadas se realiza en base a recubrimientos o ‘coatings’ realizados principalmente mediante tecnicas de deposition de capas por evaporation en ambientes vaclos o de baja presion.

La reflectancia y la transmitancia de la luz en laminas delgadas con recubrimientos de metales o de sus sales u oxidos pueden controlarse de manera que, para un angulo de incidencia determinado, los porcentajes de luz reflejada y transmitida sean los deseados.

Por otro lado, es bien sabido que la reflexion de una imagen sobre una lamina delgada se realiza sobre sus dos caras generandose dos haces reflejados paralelos cuya separacion es funcion del angulo de inclinacion y del espesor de la lamina. La reflectancia de cada superficie cambia si una de ellas esta sometida a un recubrimiento.

Finalmente, el fenomeno de la perception del movimiento y de la profundidad por parte del sistema ojo-cerebro en seres humanos esta siendo cada vez mejor comprendida siendo sus principios aplicables a la tecnologla y en nuestro caso, a la

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creacion de la ilusion optica de profundidad y volumen. En efecto, una escena reflejada en la proportion adecuada sobre una lamina delgada que recibe ademas luz transmitida del entorno, provoca un fenomeno perceptivo que integra la imagen proyectada en dicho entorno. Si la escena es grabada incrementando los efectos que aumentan la perception monocular, tales como el fondo negro, el movimiento de paralaje o la perspectiva, la sensation de profundidad percibida es aun mayor.

EXPLICACION DE LA INVENCION

En esta invention se presenta un aparato proyector de imagenes virtuales basado en laminas delgadas con reflectancia definida.

El objeto de esta invencion es conducir dos imagenes, delantera y trasera, de un objeto en movimiento coordinadas y provenientes de una pantalla de un smartphone o tablet hacia un unico plano donde se proyectan virtualmente en direcciones opuestas en cada una de sus caras.

El aparato consta de una base difusa absorbente de luz transmitida sobre la que se dispone un bastidor que sirve de sujecion a traves de una gula, a dos laminas delgadas con reflectancia definida sobre dos soportes transparentes que proporcionan rigidez al conjunto. El espesor maximo de ambos elementos no superan los trescientos micrometros con el objeto de impedir la generation de dobles reflexiones perceptibles. Dichas laminas se disponen formando un angulo de cuarenta y cinco grados sobre la base y un angulo de noventa grados entre ambas. La reflectancia definida no supera el 35% en ambientes interiores o ‘in door’.

El bastidor se extiende e incluye un asiento y pestanas de sustentacion para un smartphone o tablet que forma un plano de proyeccion paralelo a la base, a una altura igual a la mitad de la longitud de la base.

La geometrla que conforma el conjunto permite disponer la pantalla de un smartphone o tablet para proyectar dos imagenes simultaneas tomadas con camaras contrapuestas. Dichas imagenes se reflejan y refractan sobre cada una de las laminas. La energla reflejada es la observada, y la energla refractada es absorbida por la base difusa. Por la disposition propuesta y aplicando las leyes de la optica geometrica, las

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laminas reflectivas forman un unico plano virtual, sobre el que se proyectan ambas imagenes sin interferirse y emitiendose en direcciones opuestas. Dicho plano es perpendicular a la base, y pasa por la recta de intersection de las dos laminas.

Las imagenes en movimiento se graban a partir de dos camaras digitales enfrentadas que recogen dos escenas delantera y trasera en un escenario de fondo negro donde aparecen actores y elementos de atrezzo que representan un guion cinematografico. Las camaras digitales se pueden mover solidariamente en el escenario de manera que siempre se mantienen enfrentadas. El proceso de postproduccion combina estas dos imagenes en un solo fotograma para adaptarlas a un formato de pantalla estandar 16:9 separando cada imagen en dos porciones menores y separadas con relation de aspecto estandar 4:3. Las imagenes reproducidas en forma especular, se dirigen hacia el aparato objeto de esta invention para producir dos imagenes virtuales emitidas en direcciones opuestas desde cada una de las dos caras del unico plano comun.

Un observador humano podra mirar cada cara del plano por separado en la direction de la proyeccion de cada una de las imagenes viendo la imagen virtual integrada con el entorno por delante y por detras percibiendo asl la sensation de profundidad y volumen. Los efectos perceptivos se incrementan si en el rodaje se tienen en cuenta algunos principios de la perception monocular humana tales como el movimiento de paralaje, efecto de profundidad cinematica o perspectivas con puntos de fuga.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

A continuation se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invencion y que se relacionan expresamente con una realization de dicha invencion que se presenta como un ejemplo no limitativo de esta.

Figuras 1A y 1B.- Muestran diferentes vistas del aparato proyector de imagenes virtuales basado en laminas delgadas con reflectancia definida.

Figura 2.- Muestra un diagrama de la geometrla del proceso optico que realiza el aparato generador de imagenes virtuales con dos imagenes proyectadas sobre las dos laminas.

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Figura 3.- Muestra una vista explosionada del aparato generador de imagenes virtuales con todos sus componentes.

Figura 4.- Muestra una vista del escenario para el procedimiento de grabacion de escenas para ser reproducidas por el aparato proyector de imagenes virtuales.

REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCION

En esta invencion se presenta un aparato proyector de imagenes virtuales basado en laminas delgadas con reflectancia definida. El aparato proyector de imagenes virtuales 1, mostrado en diferentes vistas en las Figuras 1A y 1B, esta constituido por una base difusora 2 preferentemente de PVC expandido rugoso de color negro, un bastidor multiple 3, 4, 5 de ABS, PVC o PLA en forma de dos uves cruzadas; dos laminas delgadas de espesor no superior a 300 micrometros con reflectancia definida no superior al 35% 6, 7 de vinilo, acrllicas o poliester tratadas con procedimiento de recubrimiento basado en evaporation de metal u oxido a baja presion, con presillas de fijacion 8 de ABS, PVC o PLA bajo un smartphone 9 (sin restar generalidad en la realization preferente). Las laminas delgadas de reflectancia definida forman un angulo de 45 grados sobre la base de absorcion difusa y un angulo de 90 grados entre ellas.

De acuerdo con los principios de la optica geometrica, las dos imagenes procedentes de la pantalla 10 del smartphone 9, se proyectan y reflejan-refractan en las laminas delgadas 6, 7 generando dos imagenes virtuales en un solo plano 11 dirigidas en direcciones opuestas tal como muestra la Figura 2. La energla de la luz procedente de la pantalla se reparte entre las componentes transmitidas, que son absorbidas por el difusor 2, y las componentes de las dos imagenes reflejadas virtualmente desde un plano unico 11 y dirigidas sin interferirse hacia dos direcciones contrapuestas desde las laminas delgadas 6 y 7. Por construction geometrica, el plano virtual 10 pasa por la recta de interseccion de las laminas delgadas 6 y 7.

La figura 3 muestra una vista explosionada del aparato con todos sus componentes. El bastidor, esta compuesto por una parte inferior 4 que contiene la base difusora 2 sujeta por un ribete 12. Tambien contiene dos ranuras 13,14, que sirven de juntas de montaje para las laminas delgadas 6,7 y 17,18. La parte lateral del bastidor 3, 3’ en

forma de dos uves cruzadas, contiene dos ranuras gula 13,14,13’,14’ sobre las que se embuten las laminas de reflectancia definida 6,7 adosadas a dos laminas delgadas rlgidas transparentes preferentemente de PMMA o PC 17,18 que dan consistencia al conjunto. La parte superior del bastidor 5 contiene dos ranuras 19,20 de encastre para 5 las laminas delgadas y cuatro pestanas 8 de sujecion para un smartphone o tablet. Los tres elementos del bastidor 3, 4, 5 se unen por un machihembrado 21.

La figura 4 muestra la disposition del escenario de grabacion de escenas que consta de una base soporte de madera con ruedas 22 que contiene dos camaras digitales 10 contrapuestas 23, 24 que se mueven solidariamente en un mastil rlgido manteniendo un angulo de ciento ochenta grados y permitiendo grabar imagenes igualmente contrapuestas.

Claims (9)

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   REIVINDICACIONES

   1. Aparato de proyeccion de imagenes virtuales basado en laminas delgadas con reflectancia definida, que comprende:

   • Un bastidor multiple (3)(4)(5) que alberga una base de absorcion difusa (2);

   • Dos laminas delgadas con reflectancia definida (6)(7) dispuestas en una geometrla especlfica sobre soportes rlgidos delgados (17)(18);

   • Un asiento de sustentacion (5) con pestanas de sujecion (8) para smartphone o tablet que permite la proyeccion de dos imagenes simultaneas sobre las laminas delgadas (6)(7);
2. 2. Procedimiento de proyeccion de imagenes virtuales basado en laminas delgadas con reflectancia definida que comprende:

   • Un metodo que genera dos imagenes virtuales emitidas desde (10) sin interferencias sobre cada una de las caras de un unico plano (11);

   • Un metodo de postproduccion que crea dos imagenes por fotograma desde un plano de proyeccion (10) procedentes de dos camaras contrapuestas (23)(24);

   • Un metodo de grabacion de escenas basado en camaras contrapuestas solidarias (23)(24) que tiene en cuenta criterios perceptivos de profundidad propios de la vision monocular.
3. 3. Aparato de proyeccion de imagenes virtuales segun la reivindicacion 1, donde el bastidor multiple con forma de dos uves cruzadas (3) dispone de dos laminas de reflectancia definida (6)(7) formando un angulo de cuarenta y cinco grados sobre la base de absorcion difusa (2) y un angulo de noventa grados entre ambas.
4. 4. Aparato de proyeccion de imagenes virtuales segun la reivindicacion 1 y 3, donde las dos laminas delgadas (6)(7) poseen una reflectancia definida no superior al 35% y su espesor junto con las laminas de sosten (17)(18) no superan los trescientos micrometros con el objeto de impedir dobles reflexiones perceptibles.
5. 5. Aparato de proyeccion de imagenes virtuales segun la reivindicacion 1, donde el bastidor se extiende e incluye un asiento (5) y pestanas de sustentacion (8) para un smartphone (9) o tablet que forma un plano de proyeccion (10) que emite dos

   imagenes paralelas a la base de absorcion difusa (2), a una altura igual a la mitad de la longitud de la base de absorcion difusa (2).
6. 6. Aparato de proyeccion de imagenes virtuales segun la reivindicacion 1 y 5, donde la 5 base de absorcion difusa (2), absorbe las componentes de la luz transmitida desde el

   plano de proyeccion (10), tras atravesar las laminas delgadas (6)(7)(17)(18).
7. 7. Procedimiento de proyeccion de imagenes virtuales segun la reivindicacion 2, donde la reflexion de dos imagenes en las laminas de reflectancia definida emitidas desde

   10 (10) se proyectan en direcciones opuestas sin interferirse sobre ambas caras de un

   unico plano virtual (11) que es perpendicular a la base de absorcion (2) y pasa por la recta de intersection de ambas laminas (6)(7).
8. 8. Procedimiento de proyeccion de imagenes virtuales segun la reivindicacion 2 y 7, 15 donde en la postproduccion, se superponen dos imagenes delantera y trasera por

   fotograma (10) con caracterlstica especular y orientadas verticalmente hacia la recta de interseccion de las dos laminas (6)(7).
9. 9. Procedimiento de proyeccion de imagenes virtuales segun la reivindicacion 2,7 y 8, 20 donde el escenario de grabacion de escenas consta de una base soporte con ruedas

   (22) que contiene dos camaras digitales contrapuestas (23)(24) que se mueven solidariamente manteniendo entre ellas un angulo de ciento ochenta grados permitiendo grabar imagenes simultaneas igualmente contrapuestas considerando principios de la percepcion monocular humana.