ES2908711T3 - Método para la producción automática de una máscara de fusión óptica - Google Patents

Abstract

Método para la producción automática de una máscara de fusión óptica (7) para cada proyector (2), que se dispone en la trayectoria de rayos (8) de un proyector (2), en un sistema de proyección (1) que comprende al menos dos proyectores (2), con los siguientes pasos: - determinar un estado efectivo distorsionado geométricamente del sistema de proyección (1) mediante una medición, es decir, la detección del estado efectivo real del sistema de proyección (1), - producir una fusión ideal sobre la base de la medición que permitiría una proyección absolutamente perfecta de una imagen parcial (4) mediante la influencia del brillo de las señales de imagen o vídeo de las imágenes parciales (4), - determinar una distorsión individual para cada imagen parcial (4) que va a ser proyectada por el proyector (2), que es causada por imprecisiones durante la fabricación de una lente o varias lentes de un proyector (2) producido, mediante una superficie de proyección delantera o trasera (11) introducida en la trayectoria de rayos (8) del proyector (2) en un plano de máscara de fusión, que se encuentra delante de cada proyector (2) en un punto en la trayectoria de rayos (8) del proyector respectivo (2), en el que se debería usar la máscara de fusión óptica (7) que se va a producir, usando patrones (13), de los que se derivan los puntos, donde la alineación y la posición de la superficie de proyección delantera o trasera (11), que está introducida dentro del plano de máscara de fusión, se determina en relación con los marcadores (12) en un marco (10), que forman un sistema de coordenadas de referencia local, y donde la posición de los puntos se determina en el sistema de coordenadas de referencia local, - calcular una fusión óptica para cada imagen parcial (4) que va a ser proyectada por el proyector (2), donde la fusión ideal se coloca y/o transforma sobre el plano de máscara de fusión, donde la fusión ideal se ajusta para compensar un desenfoque en la trayectoria de rayos (8), donde la máscara de fusión óptica (7), que se va a producir, se utiliza en el plano de máscara de fusión y no en un plano focal del proyector (2), y donde la distorsión individual determinada del proyector (2) se aplica sobre esta fusión óptica calculada, - determinar los datos sobre la base de la fusión óptica y - producir la máscara de fusión óptica (7) sobre la base de los datos determinados.

Description

DESCRIPCIÓN

Método para la producción automática de una máscara de fusión óptica

[0001] La invención se refiere a un método para la producción automática de una máscara de fusión óptica, que se utiliza en la trayectoria de rayos de un proyector, en un sistema de proyección que comprende al menos dos proyectores.

[0002] Las proyecciones a gran escala, que se producen mediante los llamados sistemas de proyección, suelen estar compuestas por varias proyecciones pequeñas o imágenes parciales, donde los canales de proyección individuales, que producen las imágenes parciales, se distorsionan geométricamente y se superponen de una manera adaptada a la superficie de proyección. De esta manera, se puede producir, por ejemplo, una proyección o representación homogénea correspondientemente a gran escala sobre la superficie de proyección, por ejemplo, por medio de cuatro proyectores, cada uno de los cuales produce una imagen parcial de la proyección a gran escala.

[0003] La información necesaria para la distorsión y la superposición de imágenes (fusión) se determina, por ejemplo, mediante una denominada medición de la proyección global o del sistema de proyección. Para ello, se proyectan patrones predeterminados sobre la superficie de proyección. Estos patrones marcan puntos sobre la superficie de proyección o están configurados de tal manera que se pueden derivar puntos de ellos. Los puntos derivados de esta forma se pueden obtener de dos líneas que se cruzan o, por ejemplo, de una esquina de una figura geométricamente plana.

[0004] Las posiciones espaciales (coordenadas X, Y y Z) de estos puntos marcados se miden, por ejemplo, mediante dos cámaras. Sobre la base de este patrón de puntos, la superposición de los proyectores individuales puede determinarse en cualquier punto de la superficie de proyección (pantalla) y de esto puede derivarse una fusión para cada proyector involucrado en la producción de la proyección a gran escala. Esta fusión se realiza mediante la máscara de fusión óptica que se produce automáticamente.

[0005] De acuerdo con el estado de la técnica conocido anteriormente, los cambios de señales de las señales de vídeo de los canales de vídeo individuales de los proyectores, que se requieren para cada producción de imágenes parciales, se realizan después de la producción de imágenes usando métodos adecuados para la distorsión y la fusión de las señales de vídeo. La señal modificada de esta manera se envía como señal de entrada a un proyector, que produce la imagen parcial sobre la superficie de proyección producida. Este proceso del procesamiento de señales o el cambio de señales se realiza habitualmente para cada uno de los canales de vídeo involucrados en la producción de la proyección, es decir, para cada imagen parcial.

[0006] Por lo tanto, los cambios de las señales de vídeo para producir la proyección a gran escala sobre una superficie de proyección, por ejemplo, para adaptarse a la superficie de proyección dada y/o a una fusión, se aplican directamente a la señal de entrada de cada proyector e influyen en la proyección de las imágenes parciales representadas.

[0007] Alternativamente, se sabe que la fusión se puede implementar por medio de máscaras de fusión ópticas, que están dispuestas en la trayectoria de rayos frente al proyector respectivo.

[0008] Independientemente del método seleccionado para la distorsión y/o la fusión, el sistema de proyección debe volver a medirse en caso de que una o más proyecciones o uno o más canales de proyección cambien, por ejemplo, debido a un cambio en la posición de uno o más proyectores. Con los nuevos datos de medición, también se debe corregir la distorsión y la fusión. Además de un cambio de posición, generalmente también se necesita una nueva medición y un nuevo ajuste del sistema de proyección cuando se reemplaza una fuente de luz en un proyector.

[0009] Debido al principio, la mayoría de los proyectores no pueden proyectar imágenes o imágenes parciales, que se representan completamente negras en una parte de la imagen que no presenta ningún brillo. La razón de esto radica en la fuente de luz dispuesta en el proyector, que siempre está conectada y la trayectoria de rayos no se puede bloquear completamente. Por este motivo, los proyectores presentan el llamado brillo residual, por ejemplo, cuando muestran un plano de imagen negro.

[0010] Las proyecciones a gran escala mediante varios proyectores se producen normalmente de tal manera que las imágenes parciales se superponen al menos parcialmente en sus áreas de borde y se crea una denominada zona de fusión. En dicha superposición de las áreas de imagen en la zona de fusión, el brillo residual de los proyectores se superpone de manera desventajosa. En particular, cuando se representan áreas de imagen muy oscuras en la superposición de las imágenes parciales, el espectador percibe el brillo residual resultante como muy perturbador, ya que la fusión no tiene efecto sobre la luz residual.

[0011] Una solución al problema de este brillo residual es reducir o eliminar la proyección de luz residual mediante el uso de una máscara de fusión óptica en la trayectoria de rayos. En el caso de una proyección a gran escala mediante, por ejemplo, cuatros proyectores, se deben proporcionar cuatro máscaras de fusión ópticas, es decir, una máscara de fusión para cada proyector.

[0012] Según el estado de la técnica, estas máscaras de fusión ópticas se fabrican estrictamente según un diseño o según los datos de proyecciones de prueba correspondientes. Dado que la estructura de proyección real siempre difiere del diseño o de una proyección idealmente planificada, entonces las máscaras de fusión ópticas fabricadas de esta manera funcionan de manera diferente.

[0013] Las razones de la funcionalidad limitada de dichas máscaras de fusión ópticas son, por un lado, que, en la práctica, es muy difícil construir un sistema de proyección exactamente según un diseño predeterminado. Por otro lado, la denominada distorsión individual de un proyector, que es causada por imprecisiones en la fabricación de las lentes o los pares de lentes de un proyector, no puede tenerse en cuenta en un diseño, o solo con demasiado esfuerzo.

[0014] De la EP 1422 939 A2 se conoce un sistema de proyección de varios canales y un método para lograr grandes superficies de proyección. Para proporcionar una proyección económica a gran escala, se propone un sistema de proyección de varios canales con al menos dos proyectores dispuestos uno al lado del otro o uno por encima del otro, donde un proyector individual proyecta respectivamente una parte de la imagen. El sistema de proyección descrito se caracteriza porque una señal de entrada idéntica que representa la imagen global que se va a proyectar está presente para los al menos dos proyectores, donde la resolución de píxeles de la imagen que se va a representar es mayor que la resolución de los paneles de proyección de los al menos dos proyectores y comprende medios para desplazar electrónicamente la imagen en el panel respectivo de los proyectores de tal manera que las imágenes parciales proyectadas por los proyectores individuales juntos dan como resultado la imagen completa que se proyectará.

[0015] De la WO 2012/076706 A1 se conoce una máscara óptica, que es adecuada para la representación de una imagen completa compuesta por varias imágenes individuales superpuestas. La máscara contiene una disposición de elementos deslizantes alargados, que están dispuestos adyacentes sobre un soporte, donde cada elemento deslizante está dispuesto a lo largo de un eje y se puede desplazar de manera independiente entre sí. Está previsto disponer unas o varias estas máscaras, por ejemplo, en un rayo de luz de un proyector y, por lo tanto, cambiar la transmisión de la luz.

[0016] La US 6,513,938 B2 se refiere a un sistema de proyección con varios medios de proyección de imágenes, en el que imágenes parciales superpuestas proyectadas por un gran número de medios de proyección de imágenes están dispuestas de tal manera que se produce una imagen como un todo. El objeto de esta publicación puede entenderse como proporcionar un sistema de proyección que permita proporcionar una imagen completa compuesta por un gran número de imágenes parciales con un nivel de luminancia casi uniforme sobre toda la superficie de proyección.

[0017] La disposición comprende varios medios de proyección de imágenes con una o varias placas interceptoras, que están dispuestas entre el medio de proyección de imágenes y la superficie de proyección, un medio de detección de luminancia, un medio de cálculo de desplazamiento, así como un medio de control.

[0018] Se describe, por ejemplo, el uso de una placa interceptora en forma de L frente a uno de los cuatros medios de proyección de imágenes, que está dispuesta de forma desplazable frente a los medios de proyección de imágenes para ajustar la luminancia requerida. También se prevé automatizar este desplazamiento mediante una señal de control producida por los medios de control y los correspondientes medios de accionamiento, que son adecuados para cambiar la posición de la placa interceptora frente a los medios de proyección de imágenes en sentido vertical y horizontal.

[0019] De la EP 1613071 A1 se conoce un método para proporcionar una atenuación de la intensidad de luz de una imagen en un área de borde de una de varias imágenes parciales dispuestas en forma de mosaico en una proyección completa, que se muestra mediante un sistema de visualización de proyección. En particular, la publicación se refiere a un método para obtener una combinación o una fusión mejoradas de imágenes dispuestas en forma de mosaico, que se muestran mediante un sistema de visualización de proyección. El método proporciona una buena fusión de nivel de negro y una gran flexibilidad.

[0020] Está previsto que una primera intensidad de luz varíe mediante un dispositivo electrónico de borde suave en una primera fracción del área de borde desde un primer valor de intensidad hasta una primera fracción del primer valor de intensidad y para un cambio gradual en la primera intensidad de luz por un dispositivo óptico de borde blando sobre una segunda fracción del área de borde desde una segunda fracción del primer valor de intensidad hasta una tercera fracción del primer valor de intensidad. La atenuación óptica de la intensidad de luz de la imagen debe ser esencialmente constante en la primera fracción y en la segunda fracción del área de borde. El dispositivo de borde blando óptico comprende al menos una máscara.

[0021] En una forma de realización especial, también se proporciona una tercera fracción entre la primera y la segunda fracción, en la que tanto el dispositivo de borde suave electrónico como el dispositivo de borde suave óptico se utilizan para influir en la intensidad de luz de la tercera fracción.

[0022] La US 2014/354957 A1divulga un sistema de proyección, que comprende al menos dos proyectores, donde el primer proyector está adaptado para proyectar una primera imagen, y el segundo proyector está adaptado para proyectar una segunda imagen. El sistema de proyección también comprende una máscara óptica, que está configurada como un filtro de mezcla con un gradiente de tono continuo. Esta máscara óptica se fabrica mediante un método de impresión usando una tinta líquida o un tóner sobre un sustrato transparente, donde una variación de tono continua es proporcionada por un gradiente de color.

[0023] De la US 2007/024826 A1 se conoce un filtro optomecánico para mezclar imágenes de un proyector digital. Se describe un dispositivo de montaje de filtro para usarse con un filtro óptico, que está dispuesto entre una lente de proyector y una pantalla. El dispositivo de montaje de filtro comprende un disco de metal, que está conectado a la lente de proyector, y un componente, que está conectado magnéticamente al disco de metal para montar el filtro óptico a una distancia predeterminada de la lente de proyector.

[0024] Por lo tanto, las desventajas del estado de la técnica son que no existe una compensación óptima para el problema del brillo residual que se produce en las zonas de fusión de una proyección a gran escala. En particular, la compensación por medio de una máscara de fusión óptica no puede adaptarse automáticamente a la estructura de proyección real, que siempre difiere al menos parcialmente de un diseño planificado, y/o a las distorsiones existentes de los proyectores, que también siempre ocurren en la práctica. Alternativamente, la única opción es hacer ajustar manualmente las máscaras de fusión ópticas y el gradiente de fusión manualmente. Para ello, se pueden introducir en la trayectoria de rayos elementos que influyan en la propagación de la luz, por ejemplo, en el área de las máscaras de fusión. Dicho ajuste de la máscara de fusión es un trabajo de ajuste que se va a realizar manualmente, que requiere un especialista experimentado y está sujeto a su evaluación subjetiva.

[0025] El objeto de la invención es indicar un método para producir una máscara de fusión óptica, con la que se produce automáticamente una máscara de fusión óptica, que está adaptada a un estado real individual de una configuración de proyección y a las distorsiones causadas por al menos una lente de un proyector.

[0026] El objeto se logra mediante un método con las características de la reivindicación 1. Otros desarrollos adicionales se indican en las reivindicaciones dependientes 2 a 8.

[0027] Según la presente invención, se prevé que se calculen y fabriquen una o más máscaras de fusión ópticas sobre la base de datos que se determinaron al medir un estado real de una estructura de proyección. Después de su fabricación, cada máscara de fusión óptica fabricada de esta manera se dispone o monta en un punto definido en la trayectoria de rayos de un proyector correspondiente.

[0028] La característica especial del método según la invención es que, con la ayuda de puntos proyectados sobre la superficie de proyección y, por lo tanto, también sobre la superficie de proyección proyectada, que se encuentra en el plano de la máscara de fusión, se calcula una fusión dentro de patrones, cuya posición espacial se mide, y esta fusión calculada se transfiere a una máscara de fusión óptica, que se encuentra en la trayectoria de rayos del proyector, o se imprime. Para ello, la posición de un marco que aloja la máscara de fusión óptica que se va a producir o del marco con una superficie de proyección delantera o trasera se mide en la trayectoria de rayos. Para realizar esta medición, el marco y/o la superficie de proyección delantera o trasera está(n) provisto/a(s) de dichas marcas de medición. A partir de esto, la posición de la máscara de fusión y el gradiente de fusión se pueden calcular sobre la máscara de fusión que se va a producir automáticamente.

[0029] Con máscaras de fusión ópticas producidas de esta manera, la desventaja que presentan las máscaras de fusión ópticas calculadas y fabricadas según un diseño predeterminado se reduce o elimina significativamente, sin que se requiera una configuración manual.

[0030] Esto se aplica tanto a la imprecisión de la máscara de fusión óptica, que resulta del hecho de que en la práctica es muy difícil construir el sistema de proyección exactamente de acuerdo con el diseño, como a la parte de la imprecisión, que es causada, por ejemplo, por una desalineación individual de cada par de lentes del proyector.

[0031] Tanto las imprecisiones como las variables perturbadoras se tienen en cuenta a la hora de diseñar la máscara de fusión óptica en base a los datos producidos por la medición, es decir, la detección del estado efectivo real del sistema de proyección. De esta forma, se produce una máscara de fusión óptica, que está adaptada individualmente al proyector correspondiente y a su posición con respecto a la superficie de proyección o al sistema de proyección.

[0032] Para producir los datos necesarios para la fabricación de las máscaras de fusión ópticas, se llevan a cabo los pasos del método que se explican a continuación:

En el primer paso del método, la fusión para cada proyección individual se calcula sobre la base de una medición de la proyección completa. La fusión se calcula con respecto a la señal de imagen. En un paso posterior del método, las distorsiones de todos los pares de lentes y proyectores se miden en el llamado plano de máscara de fusión, que se encuentra en un plano, generalmente ortogonal al eje óptico, directamente delante del respectivo par de lentes y proyectores. Esto hace posible determinar dónde y con qué distorsión debe colocarse la fusión calculada como una máscara de fusión óptica.

[0033] Para esta medición de la distorsión, se dispone una superficie de proyección delantera o trasera delante de cada proyector en un punto de la trayectoria de rayos del proyector (plano de máscara de fusión) en el que se utiliza la máscara de fusión óptica que se va a producir después de que se haya fabricado.

[0034] Sobre esta superficie de proyección delantera o trasera se encuentran varios marcadores ópticos. La superficie de proyección delantera o trasera es sostenida respectivamente por un soporte o marco, que está dispuesto delante del proyector respectivo. La superficie de proyección delantera o trasera se puede quitar del soporte y se puede colocar exactamente en la misma posición una y otra vez usando el soporte que está firmemente conectado al proyector u otro punto fijo. Después de completar la máscara de fusión óptica, se inserta en el soporte o marco en vez de en la superficie de proyección delantera o trasera.

[0035] Los marcadores en el marco forman un sistema de coordenadas de referencia local. En este sistema de coordenadas se determina la distorsión del proyector con la ayuda de una medición. Simultáneamente, se determina la posición de la máscara de fusión óptica dentro del sistema de coordenadas de referencia local.

[0036] Para realizar la medición, se proyectan patrones a partir de los cuales se pueden derivar puntos sobre la superficie de proyección delantera o trasera dispuesta en el plano de máscara de fusión, que se registran con una cámara, y establecen una relación entre la superficie de proyección delantera o trasera y el sistema de coordenadas de referencia local.

[0037] Al menos una cámara de este tipo puede estar dispuesta, por ejemplo, delante o detrás del plano de máscara de fusión y alineada con la superficie de proyección delantera o trasera dispuesta en el plano de la máscara de fusión.

[0038] Los datos de una máscara de fusión óptica calculada según el método se transfieren a un medio de soporte transparente, que puede ser una película o un vidrio, por ejemplo, utilizando una técnica adecuada.

[0039] En una forma de realización alternativa, se prevé que los datos obtenidos en el método se utilicen, por ejemplo, para controlar una pantalla dispuesta delante del proyector en la ubicación de la máscara de fusión óptica. Cualquier pantalla que pueda ser penetrada por la luz del proyector puede usarse para esto. Al igual que con una máscara de fusión óptica fabricada, los datos definen píxeles en la pantalla con un valor de brillo, donde una reducción del valor de brillo da como resultado una atenuación de la luz que pasa a través de ese punto. Dicha pantalla puede ser, por ejemplo, una denominada pantalla DID (inglés: digital information display, DID), una pantalla lCd transparente (inglés; liquid crystal display, LCD) o una pantalla OLED transparente (inglés: organic light emitting diode, OLED).

[0040] Las máscaras de fusión ópticas fabricadas contienen marcadores de registro, que corresponden exactamente a los marcadores del marco. Por lo tanto, las máscaras de fusión ópticas pueden fijarse con mucha precisión en el marco y asumir, por lo tanto, una posición exacta en el sistema de coordenadas de referencia.

[0041] Las máscaras de fusión ópticas se desplazan en soportes que se encuentran en una posición fija delante del proyector. Utilizando esta especificación de posición relativa transitiva, la máscara de fusión se coloca exactamente en la trayectoria de proyección, es decir, en la trayectoria de rayos del proyector respectivo frente a este proyector asociado. Estructura del proceso:

1. Medir el sistema de proyección y producir la fusión ideal.

2. Colocar la superficie de proyección delantera o trasera en el marco delante de un proyector:

a) proyectar patrones a partir de los cuales se pueden derivar puntos,

b) registrar los puntos derivados del patrón, por ejemplo, mediante una cámara,

c) determinar la posición de los puntos registrados en el sistema de coordenadas de referencia local, d) asignar los puntos proyectados,

e) calcular la distorsión del proyector.

3. Calcular la fusión óptica:

a) posicionar y/o transformar la fusión ideal sobre el plano de máscara de fusión,

b) filtrar o adaptar la fusión ideal para compensar el desenfoque en la trayectoria de rayos, ya que la máscara de fusión óptica en el plano de máscara de fusión no está en el plano focal del proyector, c) optimizar de manera iterativa y opcional la máscara de fusión óptica producida de acuerdo con los pasos a) y b), en la que se simula la representación ideal de la fusión en la superficie de proyección (resultado de la fusión) y se compara con una fusión esperada usando la máscara de fusión óptica producida anteriormente, para reducir las desviaciones entre la representación ideal de la fusión y la fusión esperada,

d) aplicar la distorsión del proyector determinada en el punto 2 a la fusión.

4. Emitir los datos producidos para la fabricación de la máscara de fusión óptica.

[0042] A este respecto, se entiende por fusión ideal aquella que permitiría una proyección absolutamente libre de errores de una imagen parcial. El método determina automáticamente los datos con los que se puede fabricar una máscara de fusión óptica, cuyas propiedades se acercan mucho a la fusión ideal.

[0043] La optimización iterativa es necesaria para reducir las perturbaciones en la visualización de la proyección a gran escala 5, que son causadas por efectos de difracción y/o fuentes de luz planas.

[0044] Otros detalles, otras características y ventajas de las configuraciones de la invención surgen de la siguiente descripción de ejemplos de realización con referencia a los dibujos asociados. Se muestra:

Figura 1: una representación esquemática de una proyección a gran escala sobre una superficie de proyección curvada con varios proyectores,

Figura 2: una representación de las imágenes parciales de la proyección a gran escala,

Figura 3: una representación de posibles pasos de procesamiento de señales para la producción de imágenes parciales de una proyección a gran escala,

Figura 4: una proyección a gran escala mediante dos proyectores con una zona de fusión situada entre las imágenes parciales producidas,

Figura 5: una representación de cuatro máscaras de fusión ópticas, que se utilizan en la producción de una proyección a gran escala mediante cuatros proyectores,

Figura 6: uno de varios proyectores para la producción de una proyección a gran escala con una máscara de fusión óptica dispuesta en la trayectoria de rayos del proyector y Figura 7: el posicionamiento de una superficie de proyección delantera o trasera en un marco en la trayectoria de rayos de un proyector delante de una superficie de proyección.

[0045] En la figura 1 está representado un sistema de proyección, que comprende, a modo de ejemplo, cuatros proyectores 2a, 2b, 2c, 2d. Cada proyector 2a, 2b, 2c, 2d produce una imagen parcial 4a, 4b, 4c, 4d sobre la superficie de proyección 3, que juntos dan como resultado una proyección a gran escala 5. La producción de esta proyección a gran escala 5 se realiza de tal manera que entre dos imágenes parciales adyacentes 4a, 4b, 4c, 4d se crea una zona de fusión 9, en la que se superponen partes de imagen de las imágenes parciales adyacentes 4a, 4b, 4c, 4d. La producción de las señales de imagen o vídeo de las imágenes parciales 4a, 4b, 4c, 4d necesarias para el control de los proyectores 2a, 2b, 2c, 2d tiene lugar en una unidad de producción de señales central adecuada, que no se describe en detalle aquí, ya que no afecta a las explicaciones de la presente invención.

[0046] La producción de las imágenes parciales necesarias 4a, 4b, 4c, 4d en la unidad de producción de señales se realiza originalmente de tal manera que la proyección a gran escala 5 solo se proyecta en una superficie de proyección plana 6, que se muestra en la figura 1 solo para una mejor ilustración, se puede proyectar sin errores en la representación.

[0047] Para permitir una representación perfecta sobre la superficie de proyección curvada 3, se mide todo el sistema de proyección completo 1. Durante esta medición, se producen datos que permiten distorsionar las imágenes parciales 4a, 4b, 4c, 4d de tal manera que se muestran en la superficie de proyección curvada 3 para un observador de tal manera que sean percibidos fielmente por un espectador, sin cambios o distorsiones no deseados. Además de esta distorsión de las imágenes parciales 4a, 4b, 4c, 4d, las señales de las imágenes parciales 4a, 4b, 4c, 4d también se modifican de tal manera que se superponen en las zonas de fusión 9 con tanta precisión que el espectador ve las imágenes parciales 4a, 4b, 4c, 4d que ya no se pueden percibir individualmente o por separado unas de otras y aparece una proyección coherente a gran escala 5. Para ello debe realizarse también la fusión, es decir, un ajuste del brillo de las imágenes parciales 4a, 4b, 4c, 4d dentro de las zonas de fusión 9.

[0049] En la figura 2 están representadas las imágenes parciales 4a, 4b, 4c, 4d de la proyección a gran escala 5 en reproducciones individuales, respectivamente. Puede verse claramente, por ejemplo, en las imágenes parciales 2a y 2b, que las imágenes parciales 2a y 2b en su lado común pueden provocar una representación sin errores solo parcialmente superpuesta. En el ejemplo de las imágenes parciales 4a y 4b, se puede ver claramente que el ojo del pato representado debe coincidir para obtener una proyección a gran escala 5 sin errores.

[0050] En la figura 3 están representadas diferentes secuencias del método para la distorsión y para la fusión de las imágenes parciales 4a, 4b, 4c, 4d. La representación muestra las secciones generación de imágenes 15, distorsión 16, fusión 17, proyección 18 y la trayectoria de rayos respectiva 8.

[0051] En la primera variante (variante 1), después de que se han producido las señales de imagen o vídeo, que se van a representar, en una unidad de generación de imágenes 19, como, por ejemplo, en un ordenador, las imágenes parciales 4a, 4b, 4c, 4d se distorsionan en la sección 16 para adaptarse a las condiciones de una superficie de proyección irregular 3. Este ajuste tiene lugar, por ejemplo, en una unidad de distorsión especial 20 (unidad warp) o en una tarjeta gráfica 21. Entonces se utiliza un método de fusión en la sección 17 antes de que las señales de las imágenes parciales 4a, 4b, 4c, 4d que han sido influenciadas de esta manera se proyecten sobre la superficie de proyección 3 en la sección 18 por medio de un proyector 2a, 2b, 2c, 2d a través de las trayectorias de luz 8. La fusión se puede implementar en una unidad de fusión especial 22 (unidad de fusión) o también por medio de una tarjeta gráfica 21.

[0052] En la segunda variante (variante 2) se realiza la producción de las señales de imagen o vídeo que se van a representar en un solo paso en una unidad adecuada para este propósito, incluida la distorsión y la fusión, como un ordenador. Esta unidad o este ordenador forma la unidad de generación de imágenes 19, la unidad de distorsión 20, así como la unidad de fusión 22 e implementa la distorsión de la señal que se va a realizar en la sección 16 y la fusión que se va a realizar en la sección 17. La señal producida de esta manera de una imagen parcial 4a, 4b, 4c, 4d se proyecta nuevamente en la sección 18 por medio de un proyector 2a, 2b, 2c, 2d a través de la trayectoria de rayos 8 sobre la superficie de proyección.

[0053] En la tercera variante (variante 3) se realiza la producción de las señales de imagen o vídeo en una unidad de generación de imágenes 19, como un ordenador o una unidad similar apropiada para el procesamiento de datos. La señal producida de esta manera se suministra a una unidad de distorsión 20 (unidad warp) o a una tarjeta gráfica, en la que la señal en la sección 16 sufre una distorsión correspondiente para adaptarse a la superficie de proyección 3. Esta señal distorsionada se proyecta en la sección 18 por medio de un proyector 2a, 2b, 2c, 2d a través de la trayectoria de rayos 8 sobre la superficie de proyección 3, donde una máscara de fusión óptica 7a, 7b, 7c, 7d, que realiza la fusión de la señal, está dispuesta en la trayectoria de rayos 8.

[0054] En la cuarta variante (variante 4) se realiza la producción de las señales de imagen o vídeo de una unidad de generación de imágenes 19, como, por ejemplo, en un ordenador, en la que la señal también sufre una distorsión correspondiente. Por lo tanto, el ordenador también mapea el funcionamiento de la unidad de distorsión 20 (unidad warp). También en esta variante, la señal distorsionada se proyecta posteriormente en la sección 18 por medio de un proyector 2a, 2b, 2c, 2d a través de la trayectoria de rayos 8 sobre la superficie de proyección 3, donde inmediatamente delante de cada proyector 2a, 2b, 2c, 2d está dispuesta una máscara de fusión óptica 7a, 7b, 7c, 7d, que realiza la fusión de la señal, en la trayectoria de rayos 8.

[0055] En la figura 4 está representada una proyección a gran escala 5 mediante dos proyectores 2a y 2b. Las imágenes parciales 4a y 4b producidas por los proyectores 2a y 2b se proyectan sobre la superficie de proyección 3, donde, entre las imágenes parciales 4a y 4b, se crea una zona de fusión 9, en la que se superponen las imágenes parciales 4a y 4b. Como se representa en la figura 4, en la zona de fusión 9 no solo se superponen los contenidos de imagen de las imágenes parciales 4a y 4b, sino también el brillo de las imágenes parciales 4a y 4b. Como ya se ha descrito, esta superposición de los brillos tiene que ser compensada por la fusión para que el espectador ya no la perciba como una molestia.

[0056] Para ello se utilizan métodos adecuados para fusionar, es decir, para influir en el brillo de las señales de imagen o vídeo de las imágenes parciales 4a y 4b en una unidad adecuada, como un ordenador o una tarjeta gráfica. Alternativamente, se puede utilizar una máscara de fusión óptica 7a y 7b en cada una de las trayectorias de haz 8 de los proyectores 2a y 2b. Dichas máscaras de fusión ópticas 7a y 7b no se muestran en la figura 4.

[0057] En la figura 5 están representadas cuatro máscaras de fusión ópticas 7a, 7b, 7c, 7d ejemplares. Estas cuatro máscaras de fusión ópticas 7a, 7b, 7c, 7d están destinadas a un sistema de proyección, que produce una proyección a gran escala 5 usando cuatros proyectores 2a, 2b, 2c, 2d compuestos por cuatros imágenes parciales 4a, 4b, 4c, 4d.

[0058] Las máscaras de fusión ópticas 7a, 7b, 7c, 7d presentan áreas a lo largo de dos bordes adyacentes que presentan campos oscuros y se extienden en forma de L. Estos campos oscuros reducen el brillo de las imágenes parciales 4a, 4b, 4c, 4d proyectadas sobre la superficie de proyección 3 en las zonas de fusión 9, de modo que la superposición de las imágenes parciales 4a, 4b, 4c, 4d da como resultado un brillo uniforme. Este proceso de la fusión se logra variando la opacidad en los campos en forma de L. Fuera de las áreas de cobertura que no están dentro de la zona de fusión 9, las máscaras de fusión 7a, 7b, 7c, 7d permanecen translúcidas.

[0059] En la figura 6 está representada una parte de un sistema de proyección 1. En el ejemplo está representado el proyector 2b de un sistema de proyección 1 que comprende cuatros proyectores 2a, 2b, 2c, 2d. Este proyector 2b proyecta la imagen parcial 4b, que representa la parte superior derecha de la proyección a gran escala 5, sobre la superficie de proyección curvada 3. En la representación de la figura 6, una máscara de fusión óptica 7b está dispuesta en un llamado plano de máscara de fusión en la trayectoria de rayos 8 del proyector 2b. Para la fijación de la máscara de fusión óptica 7b se puede proporcionar, por ejemplo, un marco, en el que puede disponerse la máscara de fusión óptica 7b. Este marco preferiblemente se conecta de manera firme al proyector 2b a través de un soporte. En la figura 6 no están representados ni el marco ni el soporte.

[0060] En la figura 7 está representado un posicionamiento de una superficie de proyección delantera o trasera 11 en un marco 10 en la trayectoria de rayos 8 de un proyector 2 delante de una superficie de proyección 3. La representación muestra un marco 10 configurado, por ejemplo, en forma de U y dispuesto delante del proyector 2, que es adecuado tanto para recibir una superficie de proyección delantera o trasera 11 como para recibir una máscara de fusión óptica 7 producida según la secuencia del método.

[0061] El marco 10, que no está limitado a la forma representada, puede presentar, por ejemplo, una ranura, en la que puede insertar tanto la superficie de proyección delantera o trasera 11 como la máscara de fusión 7. El marco 10 está firmemente conectado al proyector 2 u otro punto fijo con un soporte (no mostrado) y, de esta manera, queda fijado en su posición.

[0062] Sobre el marco 10 se disponen marcadores 12, que definen un sistema de coordenadas de referencia local. En este sistema de coordenadas de referencia local está definida la posición de la superficie de proyección delantera o trasera 11, así como la máscara de fusión óptica 7.

[0063] En la figura 7 está representado el marco 10 con una superficie de proyección delantera o trasera 11, sobre la que se proyectan los patrones 13. Estos patrones 13 pueden ser preferiblemente puntos cuya posición relativa en relación con un sistema de coordenadas de referencia local se determina por medio de una cámara que registra los puntos y una unidad de cálculo y control (no mostrada).

[0064] Sobre la superficie de proyección delantera o trasera 11 dispuesta en la trayectoria de rayos 8 del proyector 2 está representada una superficie de proyección delantera o trasera 14, que surge cuando el proyector 2 proyecta una imagen parcial 4 sobre la superficie de proyección 3. Esta superficie de proyección 14 situada en el plano de máscara de fusión 14 se detecta en su posición y alineación dentro del plano de máscara de fusión según el método y sirve para la alineación precisa de la máscara de fusión óptica (7) dentro del plano de máscara de fusión al producir los datos para la máscara de fusión óptica (7).

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Método para la producción automática de una máscara de fusión óptica (7) para cada proyector (2), que se dispone en la trayectoria de rayos (8) de un proyector (2), en un sistema de proyección (1) que comprende al menos dos proyectores (2), con los siguientes pasos:

- determinar un estado efectivo distorsionado geométricamente del sistema de proyección (1) mediante una medición, es decir, la detección del estado efectivo real del sistema de proyección (1),

- producir una fusión ideal sobre la base de la medición que permitiría una proyección absolutamente perfecta de una imagen parcial (4) mediante la influencia del brillo de las señales de imagen o vídeo de las imágenes parciales (4),

- determinar una distorsión individual para cada imagen parcial (4) que va a ser proyectada por el proyector (2), que es causada por imprecisiones durante la fabricación de una lente o varias lentes de un proyector (2) producido, mediante una superficie de proyección delantera o trasera (11) introducida en la trayectoria de rayos (8) del proyector (2) en un plano de máscara de fusión, que se encuentra delante de cada proyector (2) en un punto en la trayectoria de rayos (8) del proyector respectivo (2), en el que se debería usar la máscara de fusión óptica (7) que se va a producir, usando patrones (13), de los que se derivan los puntos, donde la alineación y la posición de la superficie de proyección delantera o trasera (11), que está introducida dentro del plano de máscara de fusión, se determina en relación con los marcadores (12) en un marco (10), que forman un sistema de coordenadas de referencia local, y donde la posición de los puntos se determina en el sistema de coordenadas de referencia local,

- calcular una fusión óptica para cada imagen parcial (4) que va a ser proyectada por el proyector (2), donde la fusión ideal se coloca y/o transforma sobre el plano de máscara de fusión,

donde la fusión ideal se ajusta para compensar un desenfoque en la trayectoria de rayos (8), donde la máscara de fusión óptica (7), que se va a producir, se utiliza en el plano de máscara de fusión y no en un plano focal del proyector (2), y

donde la distorsión individual determinada del proyector (2) se aplica sobre esta fusión óptica calculada, - determinar los datos sobre la base de la fusión óptica y

- producir la máscara de fusión óptica (7) sobre la base de los datos determinados.

2. Método según la reivindicación 1,

donde la determinación de la distorsión individual del proyector (2) comprende los siguientes pasos:

- proyectar (13) los patrones, de los que se derivan los puntos,

- registrar los puntos derivados de los patrones (13), por ejemplo, mediante una cámara y

- asignar los puntos registrados a los puntos proyectados.

3. Método según la reivindicación 1,

donde el cálculo de la fusión óptica también comprende los pasos del método de una optimización iterativa de los datos de la máscara de fusión óptica (7) producida,

en la que se simula una representación ideal de la fusión óptica sobre la superficie de proyección (3) y se compara con una fusión óptica esperada al aplicar los datos de la máscara de fusión óptica (7) producida hasta este punto para reducir las desviaciones entre la representación ideal de la fusión óptica y la fusión óptica esperada.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,

donde los datos para producir la máscara de fusión óptica (7) contienen información sobre el número de píxeles dispuestos horizontal y verticalmente en la máscara de fusión óptica (7), así como su intensidad, con la que se realiza una reducción de brillo, sobre la máscara de fusión (7).

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,

donde la máscara de fusión óptica (7) producida se inserta en el punto de la trayectoria de rayos (8) del proyector (2), en el que se ubicó la superficie de proyección delantera o trasera (11) para determinar la distorsión individual del proyector (2).

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,

donde los datos se determinan para producir la máscara de fusión óptica (7) para dos o máscaras de fusión ópticas (7).

7. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6,

donde los datos determinados para producir la máscara de fusión óptica (7) se usan para controlar un método de impresión para fabricar una máscara de fusión óptica (7) impresa.

8. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6,

donde los datos determinados para producir la máscara de fusión óptica (7) se usan para controlar una pantalla, que representa la máscara de fusión óptica (7) y que es penetrada por la luz de proyector (2).