KR20100105762A - 3ｄ 이미지 프로젝션들 및 뷰잉을 위한 시스템 - Google Patents

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마틴 존 리차드
윌슨 히튼 알렌
게리 디. 고메즈
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돌비 레버러토리즈 라이쎈싱 코오포레이션
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Abstract

형상화된 안경은 스펙트럼적으로 상보적인 필터들이 상부에 배치되는 만곡된(curved) 표면 렌즈들을 갖는다. 필터들과 만곡된 표면 렌즈들은 뷰잉 각도들 및 다른 원인들에 기인하여 발생하는 파장 시프트(wavelength shift)들을 보상하도록 구성된다. 후속적 파장 시프트들을 보상하기 위하여 사전-시프팅(pre-shift)되는 통과대역들을 갖는 프로젝션 필터들을 통한 뷰잉을 위해 상보적인 이미지들이 프로젝팅된다. 적어도 하나의 필터는 3개 이상의 기본 통과대역들을 가질 수 있다. 예를 들어, 2개의 필터들은 낮은 청색, 높은 청색, 낮은 녹색, 높은 녹색, 및 적색의 통과대역들을 갖는 제 1 필터, 그리고 청색, 녹색, 및 적색의 통과대역들을 갖는 제 2 필터를 포함한다. 필터들이 사용되는 프로젝터의 컬러 공간 및 백색 점과 더 정밀하게 정합하도록 하기 위하여 추가적인 통과대역들이 사용될 수 있다. 형상화된 안경 및 프로젝션 필터들은 함께 3D 이미지들을 프로젝팅 및 뷰잉하는 시스템으로서 사용될 수 있다.

Description

3Ｄ 이미지 프로젝션들 및 뷰잉을 위한 시스템{SYSTEM FOR 3D IMAGE PROJECTIONS AND VIEWING}
저작권 공고
본 특허 문서의 명세서의 일부는 저작권 보호를 받는 자료를 포함한다. 저작권 소유자는 특허 문서 또는 특허 명세서가 특허청 특허 파일 또는 기록들에 나타나는 것처럼, 누구라도 팩시밀리 복사를 하는 것에는 이의가 없지만, 그외 모든 저작권들을 보유한다.
본 발명은 스펙트럼적으로 분리된 3-차원(3D) 이미지들을 프로젝팅(projecting) 및 뷰잉하는 뷰잉 시스템(viewing system)들 또는 제품들에 관한 것이다. 본 발명은 또한 디지털 시네마(Digital Cinema: D-Cinema) 극장에서 사용된 뷰잉 시스템들에 관한 것이며, 3D 스테레오스코픽 영화(3D stereoscopic movie)를 프로젝팅 및 뷰잉하는 현재 방법들을 개선시킨다.
3D 스테레오스코픽 프로젝션을 위한 방법들은 애너글리프(anaglyph), 선형 편광, 원형 편광, 셔터 안경(shutter glasses), 및 스펙트럼 분리를 포함한다. 애너글리프는 가장 오래된 기술이며, 2개의 컬러 필터(color filter), 통상적으로 하나의 아이(eye)용 적색 필터(red filter) 및 다른 하나의 아이용 청록색 필터(cyan filter)를 통하여 광을 필터링함으로써 좌측/우측 아이 분리를 제공한다. 프로젝터(projector)에서, 좌측 아이 이미지는 (통상적으로) 적색 필터를 통하여 필터링되고, 우측 이미지는 청록색 필터를 통하여 필터링된다. 아이웨어(eyewear)는 예를 들어, 좌측 아이용 적색 필터 및 우측 아이용 청록색 필터를 포함한다. 이 방법은 블랙 및 백색 원래 이미지들에 대해 가장 양호하게 동작하며, 컬러 이미지들에 매우 적합하지 않다.
선형 편광 3D는 (통상적으로) 수직으로 지향되는 선형 편광기(linear polarizer)를 통하여 좌측 아이를 필터링하고 수평으로 지향되는 선형 편광기를 통하여 우측 아이 이미지를 필터링함으로써 프로젝터에서 분리를 제공한다. 아이웨어는 좌측 아이용의 수직으로 지향된 선형 편광기 및 우측 아이용의 수평으로 지향된 편광기를 포함한다. 프로젝션 스크린(projection screen)은 이의 특수 컬러(distinctive color) 때문에 "실버 스크린(silver screen)"이라고 일반적으로 지칭되는 편광 보존형으로 이루어져야 한다. 선형 편광은 전체 컬러 이미지가 컬러 왜곡이 거의 없이 디스플레이되도록 한다. 이것은 여러 문제점들을 갖는데, 이러한 문제점들은 고가이고, 약하고, 균일하지 않은 실버 스크린에 대한 필요성을 포함한다. 또 다른 문제점은 뷰어(viewer)가 하나의 아이로부터 또 다른 아이로의 크로스토크(crosstalk)를 피하기 위하여 자신의 머리를 수직으로 지향된 채로 유지해야 하는 것이다.
원형 편광 3D는 뷰어가 자신의 머리를 수직으로 지향된 채로 유지하는 것을 필요로 하는 문제점을 해결하기 위하여 발명되었다. 원형 편광은 (통상적으로) 좌수 원형 편광기(left handed circular polarizer)를 통하여 좌측 아이 이미지를 필터링하고 우수 원형 편광기(right handed circular polarizer)를 통하여 우측 아이 이미지를 필터링함으로써 프로젝터에서 분리를 제공한다. 아이웨어는 좌측 아이용의 좌수 원형 편광기 및 우측 아이용의 우수 원형 편광기를 포함한다. 실버 스크린이 또한 이 방법에 필요하다.
셔터 안경은 좌측 및 우측 이미지들을 시간에서 멀티플렉싱(multiplexing)함으로써 분리를 제공한다. 프로젝터에서 분리용 필터가 필요하지 않다. 아이웨어는 셔터 안경을 포함한다. 이들은 프로젝터 프레임 레이트(projector frame rate)와 동기적으로 렌즈들을 전기적으로 셔터링(shuttering)하는 액티브 안경(active glasses)이다. 좌측 아이 이미지가 먼저 디스플레이되고, 우측 아이 이미지가 그 다음에 디스플레이된다. 극장에서 안경과의 직접적인 유선 연결을 갖는 것이 비실용적이기 때문에, 좌측/우측 아이 셔터링을 위한 타이밍 레퍼런스(timing reference)를 제공하기 위하여 무선 또는 적외선 신호 방법이 사용된다. 이 방법은 강당(auditorium)에서 IR 및 RF 송신기를 필요로 한다. 셔터 안경은 고가이고 청소하기가 어렵고, 자주 교체되어야 하는 배터리(battery)들을 필요로 하며, 이들의 스위칭 레이트(switching rate)가 제한된다. 셔터 안경은 매우 적은 수의 필름 프로젝터들이 셔터 안경을 프레임 레이트와 동기화시키는데 필요한 신호를 제공하기 때문에 D-시네마 또는 다른 전자 프로젝션 시스템들과 함께 사용하는데에만 실용적이다. 상기 방법은 실버 스크린을 필요로 하지 않는다.
스펙트럼 분리는 좌측 및 우측 아이를 스펙트럼적으로 필터링함으로써 프로젝터에서 분리를 제공한다. 상기 시스템은 좌측 및 우측 아이용 필터들이 각각 적색, 녹색(green), 및 청색 스펙트럼의 일부를 통과시켜서, 전체 컬러 이미지를 제공한다는 점에서 애너글리프와 상이하다. 좌측 아이 필터의 대역 통과 스펙트럼은 우측 아이 필터의 대역 통과 스펙트럼에 상보적이다. 아이웨어는 프로젝터에서 사용된 것과 동일한 일반적인 스펙트럼 특성들을 갖는 필터들을 제공한다. 이 방법은 전체 컬러 이미지를 제공하지만, 좌측 및 우측 아이에서의 컬러들이 원래 이미지에서 존재하였던 컬러들과 정합하도록 하기 위하여 컬러 보상을 필요로 하며, 프로젝터의 색역(gamut)에 비하여 색역의 작은 감소가 존재한다.
3D 스테레오스코픽 프리젠테이션(stereoscopic presentation)을 위한 좌측/우측 아이 분리를 제공하는 상기 방법들 모두는 2개의 프로젝터들(좌측 아이용 프로젝터 및 우측 아이용 프로젝터)와 함께 사용되거나, 또는 단일 D-시네마 프로젝터 시스템과 함께 사용될 수 있다. 이중 프로젝션 시스템에서, 프로젝션 필터는 통상적으로 고정적이며, 프로젝션 렌즈(projection lens) 앞에 위치된다. 단일 D-시네마 프로젝터 시스템에서, 좌측 및 우측 이미지들은 시간 멀티플렉싱된다. 프로젝션 필터들이 필요하지 않은 셔터 안경 경우를 제외하고는, 이것은 프로젝션 필터들이 L/R 멀티플렉스 주파수(multiplex frequency)에서 변화하여야 한다는 것을 의미한다. 이것은 멀티플렉스 주파수에 동기화되는 프로젝터 내의 필터 휠(filter wheel) 또는 전자적으로 스위칭되는 필터 중 하나로 행해질 수 있다.
본 발명자들은 스펙트럼적으로 분리되는 뷰잉 디바이스들 및 시스템들에서의 개선들에 대한 필요성을 인식하였다. 본 발명은 축을 벗어난(수직 이외의) 각도들에서 필터들을 통하여 이미지들을 뷰잉할 때 발생하는 청색 시프트(blue shift)를 제거 및 보상하는 여러 기술들을 제공한다. 청색 시프트는 3D 이미지 프리젠테이션에서 좌측 및 우측 이미지들 사이에 크로스토크를 발생시킬 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명자들은 또한 스펙트럼 분리 필터들, 및 특히 3D D-시네마 애플리케이션들에서 사용되는 것들의 개선들에 대한 필요성을 인식하였다. 인식된 하나의 문제점은 전형적인 3-D 프로젝션 시스템들이 컬러 공간들, 색역, 및 유효 밝기(effective brightness)가 부적절한 낮은 휘도 효율(luminance efficiency)을 갖는다는 것이다. 인식된 또 다른 문제점은 3D 프로젝션들에서의 루미넌스 레벨(luminance level)들 사이의 불균형이 휘도 효율을 감소시킨다는 것이다. 따라서, 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 본 발명은 또한 단독으로 또는 청색 시프트 보상 기술들과 함께 사용될 수 있는, 프로젝팅된 이미지들의 컬러 공간 및 휘도 효율을 증가시키는 기술들을 제공한다.
본 발명은 수직 이외의 각도들에서 필터들을 통하여 스펙트럼적으로 분리된 이미지들을 뷰잉할 때 발생하는 청색 시프트를 보상하는 하나 이상의 기술들과 결합될 수 있는 스펙트럼적으로 분리된 이미지들의 컬러 공간을 증가시키는 하나 이상의 기술들을 포함한다. 개별적인 기술들이 본원에 더 설명된다. 함께 사용될 때, 본 발명은 스펙트럼적으로 상보적인 필터들을 갖는 비-평탄 렌즈(non-flat lens)들을 포함하는 뷰잉 안경 및 비대칭 프로젝션 필터들을 사용하는 3D 프로젝션 디바이스를 포함하는 시스템이다.
일반적으로 설명하면, 일 실시예에서, 본 발명은 한 쌍의 뷰잉 안경의 좌측 및 우측 렌즈들 상에 배치된 한 쌍의 3D 스펙트럼 분리 필터들(아이 필터들)을 제공하며, 상기 아이 필터들은 시계(field of view)의 에지에서의 크로스토크, 컬러 시프트 및 반사들을 감소시키기 위하여 적절하게 만곡된(curved) 렌즈들 및 증가된(파장에 비례하는) 보호 대역(guard band)들의 조합을 포함한다. 안경을 통한 뷰잉을 위하여 이미지들을 프로젝팅하는 프로젝터 내에 청색 시프팅된 컬러 필터가 또한 사용될 수 있다. 본 발명이 뷰잉 안경 및 뷰잉을 위한 이미지들의 준비(예를 들어, 이미지 프로젝션)에 대한 개선들의 조합을 포함할지라도, 본 발명은 모두보다 적은 개선점들을 조합하여 실행될 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 비-평탄 기판(non-flat substrate) 및 스펙트럼적으로 상보적인 필터들을 포함하는 뷰잉 필터들을 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명은 제 1 스펙트럼 필터를 갖는 제 1 렌즈, 및 상기 제 1 스펙트럼 필터에 상보적인 제 2 스펙트럼 필터를 갖는 제 2 렌즈를 포함하는 스펙트럼 분리 뷰잉 안경을 제공하며, 상기 제 1 렌즈 및 상기 제 2 렌즈는 각각 이미지가 뷰잉되고 있는 필터에 수직인 각도 이외의 각도에서 이미지를 뷰잉할 때 발생하는 파장 시프트(wavelength shift)를 감소시키기 위하여 만곡된다. 렌즈들(및 이에 따른 필터들)의 만곡(curvature)의 양이 계산되어, 뷰잉 스크린에서 뷰잉 각도들이 렌즈들을 통한 수직 각도들에 더 가까워지도록 한다. 만곡은 예를 들어, 구형 곡선(spherical curve)으로 구현된다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 제 1 스펙트럼 필터를 포함하는 제 1 렌즈, 및 상기 제 1 스펙트럼 필터에 상보적인 제 2 스펙트럼 필터를 포함하는 제 2 렌즈를 포함하는 스펙트럼 분리 뷰잉 안경으로서 구현되며, 상기 제 1 스펙트럼 필터 및 상기 제 2 스펙트럼 필터는 상기 스펙트럼 필터들의 스펙트럼의 인접 부분들 사이에 적어도 하나의 보호 대역을 갖는다. 상기 보호 대역은 안경을 통하여 뷰잉되는 스펙트럼적으로 분리된 이미지들의 크로스토크를 제거하는데 충분한 대역폭을 가지며, 예를 들어, 필터들을 통하여 한 각도로 스펙트럼적으로 분리된 이미지들의 부분들을 뷰잉할 때 발생하는 파장 시프트의 양에 기초하여 계산된다.
일 실시예에서, 본 발명은 만곡된 렌즈들 및 증가된 보호 대역들 둘 모두를 갖는 뷰잉 안경, 그리고 제 1 및 제 2 스펙트럼적으로 분리된 이미지들을 프로젝팅하도록 구성되는 프로젝션 시스템을 포함하는 스펙트럼 분리 뷰잉 시스템을 제공하며, 상기 이미지들은 이미지들의 디스플레이 및/또는 뷰잉 동안 발생하는 파장 시프트들을 보상하기 위하여 파장이 사전에 시프팅된다. 이와 같은 시스템들은 바람직하게는 상업적인 영화관에서 구현되지만, 큰 스크린 텔레비전들, 컴퓨터들, 가상 현실 시스템들, 및 다른 디스플레이 디바이스들에도 또한 적용 가능하다.
본 발명은 디스플레이 스크린 상으로 제 1 및 제 2 스펙트럼적으로 분리된 이미지들을 프로젝팅하는 단계, 상기 제 1 스펙트럼적으로 분리된 이미지와 정합하는 제 1 스펙트럼 필터를 가진 제 1 렌즈 및 상기 제 2 스펙트럼적으로 분리된 이미지와 정합하는 제 2 스펙트럼 필터를 가진 제 2 렌즈를 갖는 한 쌍의 안경을 통하여 상기 프로젝팅된 이미지를 뷰잉하는 단계를 포함하는 방법을 포함하며, 상기 스펙트럼 필터들은 렌즈들을 통한 뷰잉 각도에 따라 가변하는 양의 파장 시프트 효과(effect)를 가지도록 구성된다.
일 실시예에서, 본 발명은 스펙트럼적으로 분리된 이미지들을 프로젝팅하는 수단, 상이한 오큘러 채널(ocular channel)들을 통하여 상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들을 뷰잉하는 수단, 및 상기 이미지들의 부분들에 대한 뷰잉 각도들로 인하여 발생하는 파장 시프트들을 보상하는 수단을 포함하는 3D 뷰잉 시스템이다. 상기 보상 수단은 예를 들어, 뷰잉 각도에 기초하여 이미지의 상이한 부분들 상에서 수행된 스펙트럼 필터링의 양을 조정하는 수단을 포함할 수 있다. 상기 보상 수단은 예를 들어, 뷰잉 각도에 기인하여 아이 필터들에서 발생하는 파장 시프트의 양을 보상하는, 아이 필터들 및 프로젝터 필터들 사이의 파장 오정합(mismatch)을 생성하는 수단을 포함한다.
본 발명은 또한 안경의 만곡된 렌즈들 상에 배치된 한 쌍의 스펙트럼적으로 상보적인 필터들을 포함하는 형상화된 안경으로서 설명될 수 있다. 상기 스펙트럼적으로 상보적인 필터들은 상기 스펙트럼적으로 상보적인 필터들의 인접 스펙트럼들 사이에 보호 대역들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 스펙트럼적으로 상보적인 필터들의 유전체 층들의 두께는 렌즈들의 에지들 쪽으로 증가한다.
본 발명은 관객 뷰어(audience viewer)들에게 형상화된 안경을 분배하는 단계, 및 관객 멤버(audience member)들의 뷰 내에서 디스플레이 스크린 상에 제 1 및 제 2 스펙트럼적으로 상보적인 이미지들을 프로젝팅하는 단계를 포함하는 방법을 포함하며, 상기 형상화된 안경은 제 1 및 제 2 스펙트럼적으로 상보적인 필터들이 상부에 각각 배치되는 제 1 및 제 2 형상화된 렌즈들을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 스펙트럼적으로 상보적인 필터들은 각각 대역폭이 상기 프로젝팅된 제 1 및 제 2 스펙트럼적으로 상보적인 이미지들에 대응한다. 그러나, 상기 필터들은 상기 필터들의 프로젝팅된 이미지들과 정확하게 대응하는 것이 반드시 필요하지는 않다. 상기 형상화된 안경은 예를 들어, 구 형상 렌즈를 포함한다.
본 발명은 디스플레이 디바이스에 결합된 미디어 플레이어(media player) 내로 로딩(loading)될 때, 상기 미디어 플레이어가 상기 디스플레이 디바이스로의 디스플레이를 위해 시각적 작업(visual performance)을 송신하도록 하는, 적어도 하나의 시각적 작업이 저장되는 저장 매체를 포함하며; 상기 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이되는 바와 같은 상기 시각적 작업은 한 쌍의 형상화된 안경을 통해 뷰잉되도록 구성된다. 상기 저장 매체는 예를 들어, 적어도 한 쌍의 형상화된 안경과 사전패키지화(prepackaging)되고 소매점을 통하여 구매할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 네트워크를 통하여 수신 전자 디바이스에 3D 콘텐트(content)를 서비스하고 상기 3D 콘텐트를 디스플레이하는 것을 포함하는 3D 이미지들을 뷰잉하는 시스템이며, 상기 3D 콘텐트는 스펙트럼적으로 분리되는 형상화된 안경으로 뷰잉되도록 의도된 스펙트럼적으로 상보적인 이미지들을 포함한다. 상기 수신 전자 디바이스는 예를 들어, 영화관에 위치되는 디스플레이 시스템이다.
본 발명은 3D 이미지들을 프로젝팅하는 스펙트럼 분리 방법에 의한 문제점들 중 일부를 해결하는데, 구체적으로는, 효율을 개선시키고, 색역을 증가시키고, 필요한 컬러 보상의 양을 감소시킨다. 일부 경우들에서, 컬러 보상은 필요하지 않을 수 있다. 본 발명은 프로젝터의 기본 컬러(primary color)들을 하위부분(subpart)들로 분할함으로써 효율 및 색역 문제들을 해결한다. 기본 컬러들을 하위부분들로 분할하는 것은 부분적으로 프로젝터 내에 설치된 필터를 통하여 성취되는데, 이는 시스템의 컬러 공간에서 주요 제어 인자이다. 프로젝팅된 이미지의 효율 및 색역 둘 모두가 분할된 기본 컬러들의 추가적인 하위부분들을 사용하여 증가된다.
일 실시예에서, 본 발명은 제 1 세트의 기본 통과대역(primary passband)들을 갖는 제 1 필터, 및 제 2 세트의 기본 통과대역들을 갖는 제 2 필터를 포함하는 프로젝터 필터를 제공하며, 상기 제 1 세트의 기본 통과대역들은 상기 제 2 필터와 상이한 수의 기본 통과대역들을 갖는다. 상기 제 1 필터는 예를 들어, 적어도 2개의 청색 기본 통과대역들을 가지며, 상기 제 2 필터는 적어도 하나의 청색 기본 통과대역을 갖는다. 상기 제 1 필터는 또한 예를 들어, 적어도 2개의 녹색 기본 통과대역들을 가지며, 상기 제 2 필터는 적어도 하나의 녹색 기본 통과대역을 갖는다. 예를 들어, 상기 제 1 필터는 대략 400 내지 440nm와 484 내지 498nm, 514 내지 528nm, 567 내지 581nm, 및 610 내지 623nm의 통과대역 파장들을 가질 수 있고, 상기 제 2 필터는 대략 455 내지 471nm, 539 내지 556nm, 및 634 내지 700nm의 통과대역 파장들을 가질 수 있다. 상기 제 1 필터 및 제 2 필터의 통과대역들은 예를 들어, D-시네마 프로젝터의 컬러 공간의 재생(reproduction)을 최대화하도록 선택된다.
본 발명은 뷰어에 의한 디스플레이를 위하여 좌측 및 우측 채널 이미지들을 프로젝팅하도록 구성되는 프로젝션 시스템, 좌측 채널 필터와 우측 채널 필터를 포함하는 상기 프로젝션 시스템의 적어도 하나의 광 경로에 배치된 필터를 포함하는 스펙트럼적으로 분리된 3D 이미지들의 프로젝션을 위한 시스템으로서 실현될 수 있고, 상기 좌측 및 우측 채널 필터들 중 적어도 하나는 3개 이상의 기본 통과대역들을 갖는다. 일 실시예에서, 상기 좌측 및 우측 채널 필터들 중 하나는 청색 파장들에서 적어도 2개의 기본 통과대역들을 가지며, 상기 좌측 및 우측 채널 필터들 중 하나는 녹색 파장들에서 적어도 2개의 기본 통과대역들을 갖는다. 다시, 상기 필터들의 기본 통과대역들은 상기 프로젝션 시스템에 의해 프로젝팅된 이미지들에서 상기 프로젝션 시스템의 컬러 공간의 재생을 최대화하도록 선택된다. 상기 시스템은 예를 들어, 상기 필터들의 컬러 공간에 따라 상기 프로젝션 시스템에 의해 프로젝팅된 이미지들을 컬러 수정하도록 구성되는 컬러 수정 모듈(color correction module)을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 제 1 세트의 기본 컬러 통과대역들을 갖는 제 1 필터, 상기 제 1 세트의 기본 컬러들에 비하여 상이한 파장들의 제 2 세트의 기본 컬러 통과대역들을 갖는 제 2 필터를 포함하는 한 세트의 필터들로서 구현될 수 있고, 상기 제 1 필터는 적어도 하나의 컬러 대역에서 하나 이상의 기본 컬러를 갖는다.
본 발명은 또한 좌측 이미지 및 우측 이미지를 포함하는 3D 이미지를 준비하는 단계, 좌측 채널 필터로 상기 좌측 이미지를 필터링하는 단계, 우측 채널 필터로 상기 우측 이미지를 필터링하는 단계, 및 스크린 상에 상기 좌측 및 우측 필터링된 이미지들을 프로젝팅하는 단계를 포함하는 방법으로서 구현될 수 있고, 상기 좌측 채널 필터 및 우측 채널 필터 중 적어도 하나는 3개 이상의 기본 통과대역들을 갖는다. 상술된 실시예들 모두에서와 같이, 필터들(예를 들어, 필터링 단계들을 수행하는데 있어서 사용된 필터들) 자신들이 전자적으로 스위칭 가능한 필터 세트, 2개의 프로젝터 시스템에서의 고정된 필터들, 또는 휠의 대략 1/2이 본 발명에 따른 좌측 채널 필터의 필터 특성을 가지며 휠의 대략 1/2이 본 발명에 따른 우측 채널 필터의 필터 특징을 갖는 필터 휠에서 구현될 수 있다.
본 발명의 부분들은 범용 컴퓨터, 또는 네트워킹된 컴퓨터 상에서 프로그래밍할 시에 편리하게 구현될 수 있고, 그 결과들이 범용 컴퓨터, 네트워킹된 컴퓨터 중 어느 하나에 접속된 출력 디바이스 상에 디스플레이되거나, 또는 출력 또는 디스플레이를 위해 원격 디바이스로 송신될 수 있다. 특히, 본 발명은 각각의 오큘러 채널 상에서 개별적으로 컬러 프로세싱을 구현하는 소프트웨어의 이용을 포함한다. 컴퓨터 프로그램, 데이터 시퀀스들, 및/또는 제어 신호들로 표현된 본 발명의 임의의 컴포넌트(component)들은 무선 브로드캐스트(wireless broadcast)들, 구리 와이어(들)를 통한 전송, 광섬유 케이블(들), 및 동축 케이블(들), 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 임의의 매체에서 임의의 주파수로 브로드캐스팅된(또는 송신된) 전자 신호로서 구현될 수 있다.
첨부 도면들과 관련하여 고려될 때 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더 양호하게 이해될 수 있기 때문에 본 발명 및 본 발명의 다수의 부수적인 장점들의 더 완전한 이해가 용이하게 성취될 것이다.
도 1a는 뷰잉 각도들의 도면.
도 1b는 좌측 프로젝터 필터 및 우측 아이 필터의 스펙트럼을 도시한 그래프.
도 2는 좌측 프로젝터 필터 대 청색 시프팅된 우측 아이 필터의 스펙트럼을 도시한 그래프.
도 3은 청색 시프팅된 좌측 프로젝터 필터 대 청색 시프팅된 우측 아이 필터의 스펙트럼을 도시한 그래프.
도 4a는 뷰어의 눈동자에 중심위치되는 만곡된 렌즈들의 기하구조를 도시한 도면.
도 4b는 구형 렌즈들을 갖는 안경의 도면.
도 5는 만곡된 렌즈들의 기하구조를 도시하고 유아의 눈동자간 거리(child interpupillary distance)들을 도시한 도면.
도 6은 렌즈들의 에지에서 20도 각도만큼 만곡된 렌즈의 기하구조를 도시한 도면.
도 7은 비-구형 곡선을 갖는 만곡된 렌즈들의 기하구조를 도시한 도면.
도 8a는 뷰어의 뒤로부터 나오는 광에 대한 렌즈 만곡의 영향을 도시한 도면.
도 8b는 한 쌍의 뷰잉 안경에 대한 2면각 각도들의 도면.
도 9는 상이한 크기의 머리들 상에서 사용하도록 구성되는 안경 프레임들을 도시한 도면.
도 10은 최적화된 2면각 안경의 기하구조를 도시한 도면.
도 11은 일반적 좌측 및 우측 스펙트럼 분리 필터들의 그래프.
도 12는 전형적인 디지털 시네마(D-시네마) 프로젝터의 컬러 공간을 도시한 1931 CIE 색도도(chromaticity diagram).
도 13은 일반적 스펙트럼 분리 필터들의 컬러 공간을 도시한 1931 CIE 색도도.
도 14는 좌측 및 우측 프로젝터 필터들의 그래프.
도 15는 컬러 필터들의 컬러 공간을 도시한 1931 CIE 색도도.
도 16은 도 4에 설명된 프로젝터 필터들과 함께 적용될 수 있는 좌측 및 우측 안경 필터(eyeglass filter)들의 그래프.
도 17a는 프로젝션의 블록도.
도 17b는 필터 휠(filter wheel)의 도면.
도 18은 2개의 프로젝터 시스템에서의 고정된 필터 배치의 도면.
본 발명은 3D 이미지들을 프로젝팅하는 스펙트럼 분리 방법에 의한 문제점들 중 일부를 해결하며, 특히, 본 발명은 박막 유전체(간섭) 필터들(예를 들어, 우측 아이 및 좌측 아이 필터들)이 스펙트럼적으로 분리된 이미지들을 뷰잉하는 아이웨어(예를 들어, 안경)를 구현하는데 사용될 때 축을 벗어난 필터 특성들을 개선시키는 것을 목적으로 한다.
광이 비-수직 각도로 간섭 필터를 통과할 때, 필터 특성들(필터의 물리적인 형태와 혼동되지 않아야 하는 응답 형태들)이 변화되고, 전체적인 스펙트럼 필터 응답이 더 짧은 파장 쪽으로(청색 쪽으로) 시프팅된다. 필터 특성 응답 형태들은 또한 더 큰 각도들에서 악영향을 받는다. 이것은 간섭 필터들의 기본적인 속성이며, 광선들 모두가 평행한 경우에 특정 각도용 필터를 디자인함으로써 보상될 수 있다. 3-D 안경의 사용에 의한 경우에서와 같이 광 번들(light bundle)이 평행하지 않은 경우들에서, 필터 특성들의 디자인만을 포함하는 해결책들은 덜 실용적이다.
현재 스펙트럼 분리에 사용되는 안경은 뷰어의 아이들의 약 2cm 앞에 위치된 평탄 간섭 필터들로 구성된다. 3D 시네마 극장(예를 들어, 3D D-시네마)에서, 스크린으로부터의 광은 단일 각도로 간섭 필터들을 통과하지 않는다. 중심에 그리고 하나의 스크린 폭 뒤에 위치된 뷰어에 대하여, 스크린의 중심에서 이미지를 뷰잉할 때, 스크린의 중심으로부터의 광은 (간섭 필터들의 평면이 스크린의 평면과 평행하도록 뷰어의 머리가 위치된다고 가정하면) 수직(직각) 각도로 안경의 간섭 필터들을 통과할 것이다. 유사한 조건들 하에서, 스크린의 에지로부터의 광은 약 26도의 각도로 간섭 필터를 통과할 것이다.
이 뷰잉 위치는 스크린에 적당하게 가깝지만, 이상이 아니며; 대중 강당에서의 좌석들 중 다수는 더 가깝게 위치되고, 40도의 각도들이 가능하다. 스크린의 에지로부터의 26도 각도는 약 14나노미터(nm) 만큼 청색 쪽으로 필터 응답을 시프팅하는 효과를 가질 것이며, 다소 필터 형태를 왜곡시킬 것이다. 결과적인 3D 이미지는 스크린의 에지들 쪽으로 증가된 좌측/우측 아이 크로스토크 및 현저한 컬러 시프트를 갖는 것처럼 보인다.
본 발명은 청색 시프트의 효과들을 감소시키고, 비-수직 뷰잉 각도들로부터 발생하는 청색 시프트를 감소시키는 여러 기술들의 조합을 사용한다. 간섭 필터들(예를 들어, 상부에 필터들이 배치되는 안경의 렌즈들)에서의 청색 시프트가 주로 안경 및 프로젝터 필터(예를 들어, 필터 휠 또는 전자적으로 스위칭되는 필터)의 스펙트럼 특성들 사이의 오정합, 또는 더 명확하게는, 소정의 뷰잉 각도에서의 안경의 특성들 및 (임의 소스로부터) 이미지들을 형성하는 광의 스펙트럼들 사이의 오정합을 초래하기 때문에, 중요하다는 점이 기억되어야 한다.
이제 동일하거나 대응하는 부분들에는 동일한 참조 번호들이 붙여지는 도면들, 특히 도 1a를 참조하면, 영화 스크린(1120) 상으로 프로젝팅된 이미지의 뷰어(1100)용 안경(1110)을 통한 예시적인 뷰잉 각도들이 도시되어 있다. 뷰잉 각도들은 수직으로부터 다소 비스듬한 것(예를 들어, 각각 대략 θ1 내지 θ3)까지의 범위이다. 안경(1110)은 유전체 기반 간섭 필터들을 갖는 렌즈들을 포함한다. 비-수직 뷰잉 각도들은 간섭 필터들을 통한 뷰잉 각도의 경사도가 더 커짐에 따라 증가하는 뷰잉된 이미지와 관련된 청색-시프트의 양을 갖는다. 예를 들어, 더 비스듬한 각도들(θ2 및 θ3)로부터 사용자의 아이들에 진입하는 광은 청색 파장들 쪽으로 시프팅되는 반면, 더 수직의 각도(θ1)는 만약 있더라도 아주 적은 청색 시프트를 가질 것이다. 이와 같이 설명된 청색 시프트, 또는 파장 시프트는 간섭 필터 특성들의 시프트에 기인하여, 필터에 의해 통과된 광 대역들이 더 짧은 파장들 쪽으로 시프팅되도록 한다.
스크린의 에지에서 뷰잉되는 광(예를 들어, 광(1130))의 청색 시프트의 하나의 효과는 이미지에서 크로스토크를 도입하는 것이다. 이것은 좌측 아이 및 우측 아이 필터 특성들 사이에 보호 대역들을 증가시킴으로써 감소될 수 있다. 도 1b는 3D 스펙트럼 분리에 사용되는 예시적인 필터들의 특성들을 도시한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 좌측 프로젝션 필터(100) 및 우측 아이 필터(110)에 대한 대역폭들은 인접 광 대역들 사이의 노치(notch)들로서 나타나는 보호 대역들(120, 122, 124, 126, 및 128)을 포함한다(도 1b는 우측 아이 필터 및 좌측 프로젝션 필터를 도시하며; 우측 아이 필터는 거의 우측 프로젝션 필터의 대역폭들을 나타내고 좌측 프로젝션 필터는 거의 좌측 아이 필터의 대역폭들을 나타낸다). 아이 필터들 및 대응하는 프로젝터 필터들 둘 모두에서 좌측 및 우측 스펙트럼들 사이의 노치(또는 보호 대역)의 폭을 증가시킴으로써, 크로스토크가 감소될 수 있다. 이것은 또한 지각된 컬러 시프트를 감소시킨다. 이 방법은 또한 시스템의 광 효율을 감소시키지만, 이 타협(tradeoff)이 행해질 수 있다.
도 1b에서 알 수 있는 바와 같이, 쌍으로서, 좌측 및 우측 아이 필터들은 (거의 좌측 프로젝션 필터(100)로 표현되는) 좌측 아이 필터의 필터 특성들이 우측 아이 필터(110)의 필터 특성들을 보완한다는 점에서 상보적이다. 이것은 보호 대역들이 결합된 필터들이 상기 필터들에 의해 통과되는 최장 및 최단 파장들 사이의 스펙트럼의 전체 부분을 통과하지 못하도록 한다는 점에서 완전히 상보적이지는 않다. 또한, 특정 애플리케이션에 대해 해결될 필요가 있는 컬러 공간 문제들에 관한 공학적 판정들을 수용하기 위하여 필터들에 의해 통과된 다양한 대역들의 범위들 내의 대역폭의 추가적인 차이들이 만들어질 수 있다.
또 다른 방법은 프로젝터 필터의 특성들을 사전-청색 시프팅(pre-blue shift시키거나 아이 필터들을 적색 시프팅하여, 아이 필터들을 통해 수직 입사 각도에서 뷰잉하는 것에 대하여, 필터 특성들이 프로젝터 필터에 대해 적색 시프팅되도록 하는 것이다. 이것은 수직(또는 축 상의) 뷰잉에 대하여 크로스토크 및 컬러 시프트를 증가시키지만, 축 상의 뷰잉에 대하여, 크로스토크 및 컬러 시프트가 못마땅하지 않도록 조정될 수 있다. 축을 벗어난 경우에 대하여, 프로젝터 필터들 및 청색 시프팅된(축을 벗어난) 아이 필터들 사이의 차이가 더 작기 때문에 성능이 개선된다.
도 2 및 도 3은 이 상황을 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 좌측 프로젝터 필터(200) 및 청색 시프팅된 우측 아이 필터(210)는 광의 인접 대역들을 분리하는 보호 대역(220)을 포함한 보호 대역들을 갖는다. 도 3에 도시된 바와 같이, 청색 시프팅된 좌측 프로젝터 필터(300) 및 청색 시프팅된 우측 아이 필터(310)는 광의 인접 대역들을 분리하는 보호 대역(320)을 포함한 보호 대역들을 갖는다. 도 2 및 도 3의 비교에 의해 인식되는 바와 같이, 광의 인접 대역들을 분리하는 노치(보호 대역들(210 및 310))는 도 3에서 더 크다.
이를 상술된 경우에 적용하면, 스크린의 에지들에서의 14nm의 시프트는 프로젝터 필터가 3nm 청색 시프팅된 경우에 11nm의 유효 시프트로 감소될 수 있다. 스크린의 중심에 3nm의 "적색 시프트"가 존재할 것이다.
또 다른 방법은 필터들을 만곡시키는 것인데, 이는 예를 들어, 뷰잉 안경의 만곡된 렌즈들 상에 아이 필터들을 배치함으로써 구현될 수 있다. 이것은 청색 시프트를 실제로 감소시킬 가능성을 가지기 때문에 장점을 갖는다.
도 4a는 눈동자에서 중심위치된 반경을 갖는 만곡된 렌즈들의 기하구조를 도시한다. 도시된 렌즈들(광축(410A)을 갖는 렌즈(405A) 및 광축(410B)을 갖는 렌즈(405B)는 50mm의 폭을 가지며, 코드(chord)가 각각의 눈동자(만곡의 중심)(예를 들어, 400A 및 400B)로부터 20mm에 위치된다. 측정들은 발명자의 아이들에 대해 행해졌지만, 누군가가 쓰는 3D 안경에 대해 구현될 수 있는 일반적인 상황을 나타낸다. 광이 스크린의 모든 부분들을 뷰잉하기 위하여 렌즈/필터에 거의 수직인 렌즈들(및, 이에 따라 필터들)을 통과하기 때문에, 아이의 입구 눈동자(entrance pupil) 상에 중심위치된 반경을 가진 구형 섹션을 갖는 렌즈들을 갖는 안경을 사용하는 것이 궁극적으로 필터들에서 임의의 청색 시프트를 제거한다. 뷰어가 스크린의 상이한 부분들을 보기 위하여 자신의 아이들을 회전시킬 때 일부의 왜곡이 발생하지만, 도시된 기하구조에서는, 이것이 중요하지 않다. 도 4b는 둘 모두 구형 형상인 만곡된 렌즈들(492A 및 492B)을 가지며 그 상에 배치된 스펙트럼적으로 상보적인 유전체 필터들(좌측 아이 필터(496A) 및 우측 아이 필터(496B))를 갖는 한 쌍의 안경(490)의 2개의 도면들을 도시한다.
이와 같이 구현된 렌즈들의 만곡들은 구현된 만곡들이 정확한 버전이 아니라는 점에서 프리스크립션 안경(prescription glasses)과 구별된다. 그럼에도 불구하고, 일 실시예에서, 본 발명의 만곡은 뷰어의 프리스크립션 요구를 충족시키기 위하여 다른 렌즈 특성들을 통하여 또는 다른 렌즈 특성들 이외에 구현될 수 있다.
만곡된 렌즈 해결책은 여전히 몇 가지 한계들을 갖는다. 첫째, 상술된 기하구조에 기인하는 30mm의 곡률 반경(radius of curvature)은 매우 "눈이 튀어나온(bug-eyed)" 것처럼 보이며, 미적으로 불쾌할 것이다. 둘째, 이 만곡은 무게가 노우즈피스(nosepiece) 앞에서 중심위치되는 안경을 생성할 것이며, 이들은 불량하게 평형화될 것이다. 셋째, 이 반경은 너무 짧아서 간섭 필터의 균일한 코딩을 허용하지 못할 수 있다.
넷째, 아이의 눈동자간 거리가 상당히 가변되고, 이는 평균용으로 디자인된 안경이 평균 이외의 거리를 갖는 누군가에 대하여 부적절하게 만곡될 것이라는 것을 의미한다. 예를 들어, 유아의 경우에, 상기 상황은 스크린의 중심의 뷰잉에 대해 약 10도의 각도를 발생시킬 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 유아의 눈동자들(510A 및 510B)의 위치 및 유아의 아이의 결과적인 광축(530A 및 530B)은 안경의 대응하는 광축(만곡들(500A 및 500B)의 중심에 각각 중심위치된 520A 및 520B)에서 변위된다.
렌즈들 및/또는 필터들을 만곡시키는 것과 관련된 한계들을 고려할지라도, 이 기술은 유용하다. 다수의 관객들에 대한 일반적인 경우들 및 제품들일지라도, 아이의 입구 눈동자에서 직접적으로 중심위치된 곡률 반경을 갖도록 시도하는 것은 이치에 맞지 않을 수 있다. 렌즈들을 구형으로 만들지만, 아이의 눈동자의 입구 뒤에 중심위치된 곡률 반경을 가짐으로써, 다수의 문제점들이 제거되고(예를 들어, 무게 중심을 뷰어 쪽으로 다시 가져가고, 덜 "눈이-튀어나오는" 외관), 장점들이 상당히 유지된다.
하나의 대안에서, 렌즈들은 상기 렌즈들이 좌측으로부터 우측으로만 만곡되고 수직 방향에서 만곡이 존재하지 않는 원통형 만곡과 같은 비-구형 만곡을 사용할 수 있다. 이것은 스크린들이 항상 수평 범위(예를 들어, 폭)가 수직 범위(예를 들어, 높이)의 약 2배 이도록 하는 애스펙트 비(aspect ratio)를 갖기 때문에 가능하다. 또 다른 대안은 특정한 수학적인 함수를 따르는 것 또는 다수의 반경 표면과 같이 어느 한 방향에서 구형이 아닌 만곡을 사용하는 것이다. 이들은 더 큰 눈동자간 변화를 허용하는 장점들을 갖는다. 만곡된 렌즈들의 추가적인 장점은 뷰어 뒤의 밝은 표면들로부터의 반사들이 아이 쪽으로 지향되지 않기 때문에, 뷰어 뒤의 밝은 표면들로부터의 반사들의 감소를 포함한다.
최종적인 방법은 간섭 필터들의 디자인을 포함한다. 이 방법은 각각의 아이 필터의 중심으로부터의 거리의 함수로서 유전체 층들의 두께를 변화시키는 것을 필요로 한다. 유전체 층들의 두께가 필터들의 에지들에서 증가되어 유전체 층들이 필터 특성들에서 적색 시프트를 발생시키는 경우에, 이것은 필터들을 통한 시계의 에지들에서 각도 변화에 기인한 청색 시프트를 보상하는데 사용될 수 있다.
필터들이 평탄 안경 상에 구현되는 경우에, 유전체 층들을 시크닝(thickening)하는 것은 평탄 안경 상의 상이한 점들에서 증가된 두께를 구현하는데 있어서의 어려움으로 인해 제조 비용을 증가시킬 수 있다. 그러나, 만곡된 표면 상에서 코팅할 때, 코팅 프로세스 동안 어떤 시크닝이 발생한다. 그러므로, 이 방법은 만곡된 렌즈 해결책에 대한 실용적인 부가물(adjunct)이 된다.
간섭 필터들로 높은 성능을 성취하는 최선의 방법은 상술된 4개의 기술들을 다음 방식으로 통합한다. 첫째, 좌측 및 우측 아이 필터들 사이의 보호 대역들이 상기 필터 대역의 파장의 대략 2%(예를 들어, 2.2%)보다 더 커야 한다. 예를 들어, 640nm에서 좌측/우측 크로스오버(crossover)를 갖는 필터에 대하여, 보호 대역은 대략 14nm이어야 한다. 둘째, 프로젝터 필터는 필터 대역의 파장의 0.6%보다 더 크게 (아이글래스 필터들에 대해) 청색 시프팅되도록 디자인되어야 한다. 동일한 예에서, 프로젝터 필터에 대한 보호 대역의 중심은 640-3.8=636.2nm일 것이다. 이들의 조합은 (명목상 제조된 프로젝터 렌즈들 및 프로젝터 필터들과 함께 사용될 때) 명목상 제조된 렌즈들 및 아이 필터들이 기울어지도록 하여, 이미지의 심각한 저하가 발생하기 전에 18nm의 청색 시프트가 발생하도록 한다.
그러나, 프로젝터 필터들 및 아이 필터들로부터의 결합된 제조 허용오차는 이것을 약 9nm로 감소시킨다. 유지되는 9nm 보호 대역이 비스듬히 좌측 및 우측 아이 필터들을 통하여 진행되는 광에 기인하는 청색 시프트를 수용하는데 사용된다. 9nm 시프트를 발생시키는 좌측 및 우측 아이 필터들을 통한 각도는 약 20도이다. 아이 필터들의 에지로부터의 광이 상기 에지에서 아이 필터들의 수직선에 대해 20도의 최대값으로 아이를 통과하도록 하기 위하여 아이 필터들의 만곡(예를 들어, 아이 필터들이 배치 또는 통합되는 렌즈들의 만곡)이 조정되는 경우에, 아이 필터들의 에지에서의 이미지의 심각한 저하가 발생하지 않을 것이다.
간단한 구에 대하여, 그리고 스크린의 중심에서 똑바로 보고 있는 아이의 경우에, 이를 성취하는데 필요한 곡률 반경은 대략 50mm이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 렌즈들(605A 및 605B)은 만곡의 각각의 중심들(610A 및 610B); 615A, 615B에서의 성인의 눈동자 위치들 및 렌즈들과 성인의 아이의 대응하는 광축(630A 및 630B); 620A, 620B에서의 유아의 눈동자 위치들 및 유아의 아이의 대응하는 광축(635A 및 635B)을 갖는다. 실제로, 곡률 반경은 아이가 픽처 스크린(picture screen)의 측면을 관찰하기 위하여 돌려질 때 눈동자 시프트를 수용하기 위하여 50mm보다 다소 더 클 수 있다.
구형 형상의 렌즈들이 바람직할지라도, 비-구형 렌즈들이 일부의 장점들을 갖는다. 도 7은 비-구현 만곡을 갖는 좌측 및 우측 렌즈들(705A 및 705B)(성인의 눈동자들(700A, 700B); 렌즈들의 광축(715A 및 715B); 유아의 눈동자들(710A, 710B), 및 유아의 아이의 대응하는 광축(720A, 720B))을 도시한다. 좌측 및 우측 렌즈들은 대응하는 좌측 및 우측 아이 필터들을 통합한다. 필터들은 예를 들어, 렌즈들의 하나 이상의 표면들 상에 배치된다. 비-구형 만곡의 장점들은 상이한 뷰어들 사이의 눈동자간 거리들의 변화들을 수용하는 것에서 발견된다. 최종적으로, 필터들의 에지들에서 필터 특성들을 적색 시프팅하기 위하여 불균일 유전체 코팅이 사용되어, 성능을 더 개선시킬 수 있다.
더 중요한 장점은 뷰어의 뒤로부터의 반사들이 만곡에 의하여 감소된다는 것이다. 이것은 아이글래스 렌즈들 상에 배치된 간섭 필터들이 투과되지 않은 광을 반사시키므로, 상당히 반사적이기 때문에 중요하다. 만곡이 없다면, 뷰어 뒤의 관객은 렌즈의 후방 측 대부분에 걸쳐 볼 수 있다. 만곡이 있다면, 렌즈의 단지 일부만이 뷰어의 뒤로부터의 반사를 갖는다(또는 어떤 것도 뷰어의 뒤로부터의 반사를 갖지 않는다). 도 8은 708에서 만곡의 중심을 갖는 만곡된 렌즈(705) 및 평탄 렌즈(710)의 비교에 의하여 이 장점을 도시한다. 평탄 렌즈(710)에 대하여, 뷰어의 뒤로부터의 상대적으로 넓은 각도의 광선(725)이 평탄 렌즈에서 뷰어의 눈동자(700A) 내로 반사된다. 만곡된 렌즈(705)에 대하여, 상대적으로 좁은 각도(광선(720))만이 만곡된 렌즈로부터의 반사를 통하여 뷰어의 눈동자(700B)에 도달한다는 것이 도시되어 있다. 게다가, 뷰어의 템플(temple)(730)이 상기 뷰어의 템플에 들어갈만큼 충분히 좁은 대부분의 광선들을 차단한다.
논의된 기술들의 부가적인 최적화가 사람들 사이에서 눈동자간 거리 변화를 수용함으로써 성취될 수 있다. 일반적으로, 눈동자간 간격은 머리 폭 및 거스(girth)와 직접적으로 관련된다. 성인들은 더 큰 폭과 거스, 및 눈동자간 간격을 갖는 반면, 유아들은 이러한 치수들이 더 작다. 이상적으로, 뷰어는 렌즈들의 오큘러간 간격(interocular spacing)이 뷰어의 특정 눈동자간 거리들에 최적화되는 안경의 대응하는 좌측 및 우측 렌즈들에 배치되는 좌측 및 우측 아이 필터들을 갖는 안경을 쓸 것이다.
극장 또는 다른 큰 볼륨 애플리케이션에서, 상이한 크기의 안경을 비축하는 것은 성가시다. 만곡된 안경에 대한 최적화로서, 더 넓고 더 좁은 눈동자간 간격을 수용하기 위하여 만곡된 렌즈들 사이에서 2면각 각도를 자동적으로 조정하는 특성을 안경의 프레임의 디자인 내로 통합하는 것이 가능하다. 2면각 각도를 조정하는 것은 기본 게이즈(primary gaze)로 스크린을 뷰잉할 때 수직에 가까운 광 입사를 보증한다. 이 조정은 몰딩된 열가소성 프레임들 또는 유사한 강도 특성 및 가요성을 갖는 프레임들(예를 들어, 금속들, 광섬유들, 합성물들, 등)의 가요성 및 벤딩 강도 특성(bending strength property)들을 이용함으로써 행해진다.
이 디자인에서, 프레임들의 형태에 외향 볼록체(outward convexity)가 존재하는데, 이는 렌즈들 사이의 2면각 각도를 생성한다. 일 실시예에서, 안경의 브리지는 프레임 상의 압력(예를 들어, 프레임들의 템플 부분 상에 가해진 압력)으로 인하여 머리 크기 변화에 따라 다소 구부러지도록 디자인된다. 이 구부러짐 2면각 각도 변화들을 발생시킨다. 도 8b에 도시된 바와 같이, (통계적으로) 더 큰 눈동자간 간격을 갖는 더 넓은 머리(875)는 더 큰 2면각 각도(φA)를 갖는다. 이 콘텍스트에서, 2면각 각도는 렌즈들의 대향 단부들 상의 종점들을 통해 신장되는 평면들 사이의 각도들로서 규정된다(도 8b의 점선 참조). 더 작은 머리들(880)은 더 작은 2면각 각도(θB)를 갖는다. 더 작은 머리 및 대응하는 더 작은 렌즈들 사이의 2면각 각도에 의하여, 만곡된 렌즈들의 전방으로 지향된 반경들 사이의 거리가 감소되어, 더 작은 눈동자간 간격과 더 밀접하게 정합하게 된다.
도 9는 2개의 경우들 모두를 도시한다. 안경(900)은 상대적으로 더 큰 크기의 머리를 갖는 성인이 쓸 때의 제 1 위치(900A)에서 도시되어 있다. 성인의 눈동자간 간격은 Y로 표현된다. 안경의 프레임의 템플 또는 "귀 주위의" 부분은 성인의 머리 크기를 수용하기 위하여 Y'로 표현된 간격을 가지며, 렌즈들 사이의 더 큰 2면각 각도를 발생시킨다.
위치(900B)는 상대적으로 더 작은 크기의 머리를 갖는 유아가 쓸 때의 것과 유사하며, 유아의 눈동자간 거리는 X로 표현된다. 브리지(910)는 템플 또는 "귀 주위의" 간격이 X로 감소되기 때문에 덜 구부러지며, 이는 렌즈들 사이에 더 작은 2면각 각도들을 발생시킨다. 더 작은 2면각 각도는 상술된 바와 같이 유아의 더 작은 눈동자간 간격을 수용한다.
도 10은 렌즈들에 대한 세부사항들을 도시한다. 참조부호(1005)에서, 성인의 우측 아이 눈동자(1010A)가 유아의 아이 눈동자(1015A)와 관련하여 도시되어 있고, 렌즈(1020)는 1025A에서 만곡의 중심을 갖는다. 도 10에 도시된 바와 같이, 렌즈(1020)의 위치를 위치(1030A)에서의 렌즈(1030)와 비교하면, 렌즈들 사이에 더 큰 2면각이 존재한다. 이것은 성인에게 적절한 렌즈 구성이다.
유아(또는 상대적으로 더 작은 크기의 머리를 갖는 사람)가 쓸 때, 안경의 브리지의 구부러짐의 양은 렌즈들(1030 및 1020)이 좌측 아이에 대해 1050에 의해 도시된 바와 같이 2면각이 감소되도록 한다(도 9와 관련하여, 유사한 2면각 감소(도시되지 않음)가 렌즈(1020)에서 우측 아이에 대해 발생한다). 만곡의 반경의 중심(위치(1030B)에서의 렌즈(1030)에 대해 1040)가 성인의 눈동자(1010B)에 대응하는 정렬(alignment)로부터 유아의 눈동자(1015B)에 대응하는 정렬로 시프팅된다.
도 8b, 도 9 및 도 10은 "성인 크기의" 그리고 "유아 크기의" 머리들 및 눈동자간 거리들 둘 모두에 대한 수용을 도시한다. 그러나, 눈동자간 거리들 및 머리 크기들이 전체 사람들 사이에서 가변된다는 점이 이해되어야 한다. 일부 뷰어들에 대해 거의 완전한 정렬이 발생하지만, 이것은 필요하지 않고, 도시된 실시예들은 대부분의 경우들에서 뷰잉 각도 정렬들을 개선시킴으로써 가변하는 머리 크기들 및 눈동자가 거리들을 수용하는 기능을 한다.
도 10에 도시된 렌즈들은 50mm의 곡률 반경을 가지며, 2면각 각도가 2도이다. 일반적 크기의 프레임들에 의하면, 평균 성인 대 유아에 대한 2면각 각도 변화는 약 5도이다(총 약 5도에 대하여 대략 2.5도들이 프레임들의 각 측 상에서 차지됨). 이 기술은 안경의 템플 부분의 길이의 약 1/2인 곡률 반경을 갖는 렌즈들과 함께 가장 양호하게 동작한다.
상술된 바와 같이, 본 발명은 3D 이미지들을 프로젝팅하는 스펙트럼 분리 방법에 의한 문제점들 중 일부를 해결하는데, 구체적으로는, 효율을 개선시키고, 색역을 증가시키고, 필요한 컬러 보상의 양을 감소시킨다. 일부 경우들에서, 컬러 보상은 필요하지 않을 수 있다.
다시 도면들, 특히 도 11을 참조하면, 현재 D-시네마 3-차원(3D) 프리젠테이션들에서 사용되는 것들을 나타내는 한 세트의 좌측 및 우측 스펙트럼 분리 필터들이 도시되어 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 일반적 스펙트럼 분리 필터들은 프로젝터의 적색, 녹색, 및 청색 컬러 채널들을 2 세트들의 기본색들, 즉, 좌측 아이에 대한 하나의 세트(기본색들(1110R, 1110G, 및 1110B)) 및 우측 아이에 대한 하나의 세트(기본색들(1112R, 1112G, 및 1112B))로 분할함으로써 각각의 아이에 3개의 기본색들을 제공한다. 예를 들어, 좌측 아이는 우측 아이보다 더 짧은 파장의 청색, 녹색, 및 적색 대역들을 갖는 것으로 도시되어 있다. 일반적 디자인에 따르면, 좌측 아이는 예를 들어, 대략 400 내지 445(블루), 505 내지 525(그린), 및 595 내지 635(레드)의 통과대역 파장들을 가질 수 있다. 우측 아이는 예를 들어, 455 내지 495(블루), 535 내지 585(그린), 및 645 내지 700(레드)의 통과대역 파장들을 가질 수 있다.
도 11에 도시된 것과 같은 필터 구성이 각각의 아이에 모든 3개의 컬러들을 제공하지만, 결과적인 이미지는 각각의 아이에서 다소 상이한 색조(hue)를 갖는다. 이미지들을 각각의 아이에 대한 컬러들과 더 밀접하게 정합하도록 하고, 원래 이미지에서의 컬러들과 정합하도록 하기 위하여, 컬러 수정이 적용된다. 컬러 수정은 (일부 기본색들을 다른 것들에 비하여 우선적으로 부스팅(boosting)하기 때문에) 시스템의 전체 효율을 감소시킨다. 게다가, 컬러 수정에 의해서도, 새로운 좌측 및 우측 기본색들이 프로젝터만큼 큰 컬러 공간을 갖지 않으므로, 2D 시스템에서 필터들 없이 프로젝팅되는 경우에 존재하는 모든 컬러가 아니라, 일부 컬러만을 생성할 수 있다.
도 12는 전형적인 디지털 시네마(D-시네마) 프로젝터의 필터링되지 않은 컬러 공간(1200) 및 P3 백색 점(1210)을 도시한 1931 CIE 색도도이다. 프로젝터의 필터링되지 않은 컬러 공간은 이미지들을 프로젝팅하는데 이용 가능한 컬러 공간을 나타낸다.
도 13은 D-시네마 프로젝터에서 좌측 아이 채널(1320) 및 우측 아이 채널(1330)을 분리하는데 사용되는 일반적 스펙트럼 분리 필터들의 컬러 공간을 도시한 1931 CIE 색도도이다. 좌측 및 우측 아이 채널 컬러 공간들의 인터섹션(intersection)은 필터들을 통하여 프로젝팅된 이미지들의 잠재적인 컬러 공간을 나타낸다. 도 13에서 알 수 있는 바와 같이, 일반적 필터들을 사용한 잠재적인 컬러 공간은 프로젝터 컬러 공간(도 12의 1200)에 비하여 제한된다. 게다가, P3 백색 점(1310)은 프로젝팅된 이미지의 전체 결과에서 중요한 인자이며, 프로젝터 단독의 P3 백색 점에 비하여 상당히 시프팅된다 - 좌측 아이에 대한 P3 백색 점(1315) 및 우측 아이에 대한 P3 백색 점(1325)을 참조하고, 도 13에서 참조를 위해 도시된 프로젝터 P3 백색 점(1210)과 비교하라.
본 발명은 시스템의 컬러 공간에서 주요 제어 인자인, 프로젝터 내에 설치된 필터에 관한 것이다. 본 발명은 프로젝터 기본색들 중 적어도 하나를 하위부분들로 분할함으로써 효율 및 컬러 공간 문제들 둘 모두를 해결한다. 일 실시예에서, 청색 및 녹색 프로젝터 기본색들은 3개의 서브-부분들 각각으로 분할된다. 기본색이 분할되는 정확한 파장들은 재생될 특정 컬러 공간을 고려하는 임의의 방식으로 선택될 수 있다.
예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이, 하나의 가능한 구성에서, 우측 채널 프로젝션 필터는 400 내지 440nm에서의 청색(1410-B1)와 484 내지 498nm에서의 청색(1410-B2), 514 내지 528nm에서의 녹색(1410-G1) 및 567 내지 581nm에서의 녹색(1410-G2), 및 610 내지 623nm에서의 적색(1410-R)의 통과대역 파장들을 갖는다. 좌측 채널 프로젝션 필터는 455 내지 471nm에서의 청색(1412-B), 539 내지 556nm에서의 녹색(1412-G), 및 634 내지 700nm에서의 적색(1412-R)의 통과대역 파장들을 갖는다. 물론, 예를 들어, 좌측 및 우측 채널 파장들을 스위칭하거나 녹색 및 청색 파장들을 스위칭하는 것, 등과 같은 다른 순열(permutation)들이 존재한다. 게다가, 통과대역 파장들은 대략적이며, 각각의 대역은 예를 들어, +/-5nm 이상만큼 가변될 수 있다. 이와 같은 변화들은 전체 통과대역을 시프팅함으로써 및/또는 통과대역들에 대한 하나 이상의 상이한 종점들을 선택함으로써 발생할 수 있다. 중요한 고려사항은 이와 같은 변화들이 통과대역들 사이의 보호 대역을 필터들을 사용한 시스템이 채널들 사이의 수용 불가능한 레벨들의 크로스토크를 초래하는 레벨로 감소시키지 않아야 한다는 것이다.
통과대역 파장들의 선택은 이미지가 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, P3 백색 점(1210) 및 컬러 공간(1200)을 갖는 D-시네마 프로젝터로 프로젝팅될 때, 채널들에서의 결과적인 컬러 공간, 특히 프로젝팅된 이미지들의 결합된 컬러 공간들이 도 13에 도시된 것과 같은 일반적 스펙트럼 분리를 사용할 때 발생하는 컬러 공간 및 백색 점에 비하여 더 정밀하게 컬러 공간(1200) 및 P3 백색 점(1210)와 정합하는 컬러 공간 및 백색 점을 갖도록 행해진다. 통과대역들은 또한 각각의 채널에서 거의 동일하거나 평형화된 루미넌스 레벨들을 가지도록 하는 통과대역들을 선택함으로써 효율을 최대화하도록 선택된다. (예를 들어, 실험적인 결과들로부터 입증된 바와 같은) 진술된 개선들을 성취하기 위하여 각각의 통과대역에서 충분한 대역폭이 이용 가능한 한, 본원에 설명된 예시적인 통과대역 파장들에 대하여 발생할 수 있는 변화들에 대한 이론적인 한계들은 존재하지 않는다.
이전 디자인에서 존재하지 않았던 컬러들의 스펙트럼에서의 갭들(예를 들어, 우측 채널에서 청색 대 녹색 전이에 대하여 498nm 및 514nm 사이, 및 우측 채널에서 녹색 대 적색 전이에 대하여 581nm 및 610nm 사이)이 존재한다는 점에 주의하라. 이러한 노치들은 컬러 공간이 D-시네마 프로젝터들에서 P3 컬러 공간과 정합하도록 컬러 공간을 증가시키도록 디자인된다. 정확한 P3 결과를 획득하는데 필요한 필터 응답은 상술된 통과대역들에 대해 선택된 파장들에서 반사되는 D-시네마 프로젝터들로부터의 실제 (측정된) 스펙트럼 응답을 사용하여 도출되었다.
도시된 예에서, 3개의 서브-부분들이 우측 및 좌측 채널들 사이에 인터리빙(interleaving)되도록 구성된다는 점에 또한 주의하라. 실용적인 관점에서, 이것은 하나의 필터가 다른 필터의 하위-부분보다 더 낮은 적어도 하나의 하위부분 및 더 높은 하나의 하위부분을 가지도록 3개의 서브-부분들이 배열된다는 것을 의미한다. 예를 들어, 도 14에서, 우측 채널 프로젝션 필터의 청색 통과대역들은 좌측 채널 프로젝션 필터의 청색 통과대역으로 스트래들(straddle)된다. 이와 같은 인터리빙은 바람직하게는 통과대역들을 3개 이상의 서브-부분들로 분할하는 그러한 실시예들을 포함하는 다양한 실시예들에서 유지된다. 임의의 통과대역이 분할될 수 있는 서브-부분들의 수에 대하여 이론적으로는 한계가 존재하지 않을지라도, 비용 및 다른 인자들로 인하여, 수익들을 줄이는 점이 고속으로 도달되고, 청색와 녹색의 3개의 서브-부분들 각각 및 적색의 2개의 서브-부분들이 적당한 비용으로 최대의 수익을 갖는 것으로 여겨진다. 개선된 컴포넌트들 및/또는 컴포넌트들의 감소된 비용들에 의하여, 상이한 경제적인 분석이 발생될 수 있고, 적색에서의 추가적인 서브-부분들을 포함하는 4, 5 또는 그 이상의 서브-부분들이 컬러 공간에서의 추가적인 증분 증가들에 적합할 수 있다. 이와 같은 증분 개선들은 또한 상단 장비 시장(upper end equipment market)들에 대한 현재의 경제 및 비용 모델들 하에서 적합할 수 있다.
도 15는 상술된 본 발명의 필터들에 대한 컬러 공간도들을 도시한다. 도 15에서 알 수 있는 바와 같이, 좌측 채널 프로젝션 필터 컬러 공간 및 우측 채널 프로젝션 필터 컬러 공간의 인터섹션, 즉, 프로덕트(product)는 컬러 공간이 일반적 스펙트럼 분리로 발생하는 것보다 더 밀접하게 컬러 공간(1200)(도 12)과 정합하도록 한다. 컬러 공간의 어떤 부분들은 감소되고, 컬러 공간의 다른 부분들은 증가된다. 컬러 공간의 일부 에어리어들이 감소될지라도, 감소된 에어리어들은 뷰어들에게 덜 중요하다. 뷰어들에게 더 민감한 컬러 공간의 에어리어들은 일반적 스펙트럼 분리와 비교하여 본 발명에 의하여 상당한 이득들을 만들었다.
개선된 컬러 공간을 제공하는 노치들이 좌측/우측 아이(또는 좌측/우측 채널) 분리에 영향을 주지 않으므로, 상기 노치들이 안경의 뷰잉 필터들에서 재생될 필요가 없기 때문에, 프로젝팅된 이미지들을 뷰잉하는데 사용된 안경은 프로젝터 필터만큼 복잡할 필요가 없다(프로젝터 필터가 더 많은 대역들을 가지므로, 뷰잉 필터들보다 더 복잡하다). 도 16에 도시된 바와 같이, 하나의 구성에서, 안경의 우측 아이 렌즈는 우측 채널 프로젝터 필터의 통과대역들을 포함하는 대략 430 내지 440nm(청색 대역의 부분), 484 내지 528nm(청색 대역의 부분, 및 녹색 대역의 부분), 568 내지 623nm(녹색 대역 및 적색 대역의 부분)의 통과대역 파장들을 갖는 필터들을 가질 것이다. 안경의 좌측 아이 렌즈는 좌측 채널 프로젝터 필터의 통과대역들을 포함하는 455 내지 471nm(블루), 539 내지 555nm(그린), 및 634 내지 700nm(레드)의 통과대역 파장들을 갖는 필터를 가질 수 있다. 청색에서의 시작 파장들(대략 430nm) 이하의 파장들 및 적색에서의 종료 파장들(대략 700nm) 이상의 파장들은 가시 스펙트럼을 넘어서며, 통과대역들에 포함되거나 통과대역들로부터 배제될 수 있다. 상술된 바와 같이 (좌측/우측 채널 교환을 포함하는) 다른 순열들이 존재하지만, 안경의 좌측 및 우측 아이 렌즈들은 좌측 및 우측 채널 프로젝터 필터 순열들을 포함하거나 상기 좌측 및 우측 채널 프로젝터 필터 순열들에 정합하는 대응하는 순열들을 포함한다.
프로젝터 컬러 공간 및 백색 점과 같은 다른 인자들과 함께, 안경을 통해 뷰잉되는 최종적인 이미지들은 프로젝팅 필터들 및 뷰잉 필터들(예를 들어, 이미지들을 뷰잉하는데 사용되는 안경 내의 필터들)의 프로덕트이다. 설명된 실시예들에서, 수신 필터들은 더 적은 노치들을 가지며 일반적으로 통과대역들 중 적어도 일부에서 더 많은 파장들을 포함하기 때문에, 통과대역 디자인에 관해서 덜 요구한다. 안경에 의해 행해진 중요한 역할은 프로젝터 필터들에 대해 설명된 바와 같은 각각의 이미지 내의 특정 대역이 아니라, 전체 이미지들을 전체로서 그리고 프로젝팅된 바와 같이 분리하는 것이다.
아이에 대한 전체 응답(컬러 공간 및 백색 포인트)은 프로젝터 필터(들)의 스펙트럼 응답, 아이글래스들의 렌즈들/필터들, 및 베이스 D-시네마 프로젝터 응답(좌측 및 우측 채널 프로젝터 필터들이 없는 D-시네마 프로젝터의 컬러 공간 및 백색 포인트)의 프로덕트이다. 그럼에도 불구하고, 컬러 공간은 주로 옐로우(yellow) 및 청색-녹색 대역들 내의 노치들 및 통과대역들의 위치에 의해 규정되므로, 전체 응답은 주로 (안경이 노치들을 필요로 하지 않고 바람직하게는 노치들을 가지지 않기 때문에) 프로젝터 필터의 함수이다.
부분적으로, 아이글래스(또는 뷰잉) 필터들의 더 낮은 복잡성 때문에, 아이글래스 필터들이 또한 프로젝션 필터들에 비하여 제조하기가 비교적 덜 고가이다. 이것은 아이글래스 필터들이 일반적으로 (일반적인 대중을 포함하는) 뷰어들이 쓰는 한 쌍의 안경으로서 구현되므로, 완전한 것 미만의 보호를 받을 것이기 때문에 이점이 되는 반면, 프로젝터 필터들을 포함하는 프로젝터 장비는 일반적으로 더 안전하고 안정된 환경들에서 유지된다. 게다가, 안경은 일반적으로 프로젝터 필터(들)보다 더 많은 회수들로 구매된다.
프로젝터 필터들에 비하여 아이글래스(또는 뷰잉) 필터들의 상이한 복잡성들의 또 다른 양상은 아이글래스 필터들이 비대칭 필터링 시스템을 생성한다는 것이다. 즉, 동일한 채널의 각각의 뷰잉 필터 및 이의 대응하는 프로젝션 필터는 대역폭 및/또는 통과대역들의 수가 대칭이 아니다. 뷰잉 필터들의 통과대역들은 또한 프로젝션 필터들의 통과대역들을 완전히 포함할 수 있다(그리고, 일부 실시예들에서, 프로젝터 필터의 통과대역들이 뷰잉 필터들에서의 각도 관련 청색 시프트들을 고려하기 위하여 뷰잉 필터들의 통과대역들에 대해 청색-시프팅될 수 있다). 프로젝션 필터들이 뷰잉 필터들의 통과대역들에 의해 완전히 포함되는지에 관계없이, 뷰잉 및 프로젝션 필터들의 통과대역들은 바람직하게는 상이하다. 그러므로, 바람직한 결과는 비대칭 필터링 시스템이다.
본 발명을 설명하는데 있어서 사용되는 특정 프로젝터 필터 응답은 청색 및 녹색 프로젝터 컬러 대역들의 3개의 분할들을 사용한다. 적색 대역은 2개의 부분들(우측 채널에 대한 하나의 부분 및 좌측 채널에 대한 하나의 부분)로 분할된다. 증가된 컬러 공간에 대해 추가적인 분할들이 사용될 수 있지만, 필터들의 추가적인 비용이 초래될 수 있다. 광학적 통과대역들의 신중한 선택은 원래 필터링되지 않은 프로젝터의 컬러 공간 및 백색 점과의 밀접한 정합을 제공한다. 안경의 디자인은 안경이 일반적 스펙트럼 분리 디자인의 동일한 복잡성을 가지지만, 좌측 및 우측 채널들에서 프로젝팅된 이미지들 사이의 크로스토크를 최소화하기 위하여 적절한 선택도(selectivity)를 제공하도록 한다.
도 17a는 본 발명의 실시예에 따른 프로젝션 시스템(1700)의 블록도이다. 프로젝션 시스템(1700)은 안경(1715)에 의한 뷰잉을 위하여 프로젝션 필터(1730) 및 프로젝션 렌즈(1720)를 통하여 스크린(1710) 상으로 스펙트럼적으로 분리된 3D 이미지들(좌측 채널 이미지 및 우측 채널 이미지)를 프로젝팅하는 디지털 시네마 프로젝터(1705)를 포함한다. 안경(1715)은 예를 들어, 우측 렌즈가 우측 채널 필터의 통과대역들과 정합하거나 우측 채널 필터의 통과대역들을 포함하는 필터를 포함하고, 좌측 렌즈가 좌측 채널 필터의 통과대역들과 정합하거나 좌측 채널 필터의 통과대역들을 포함하는 필터를 포함하도록 상기 안경의 각 렌즈들 상의 코팅(coating)들로서 배치되는 스펙트럼적으로 분리된 필터들을 포함한다(좌측 및 우측 채널 이미지들 각각은 안경의 좌측 또는 우측 아이 렌즈/필터를 통하여 뷰어의 대응하는 좌측 또는 우측 아이에 의해 뷰잉되게 된다). 안경(1715) 및 시스템(1700)은 예를 들어, 그 내용들이 구체적으로 설명되는 것처럼 본원에 참조되어 있고, 2007년 5월 9일자로 출원되고, 명칭이 METHOD AND SYSTEM FOR SHAPED GLASSES AND VIEWING 3D IMAGES인 Richards 등에 의한 미국 특허 출원 일련 번호 제11/801,574호에 설명된 특징들, 시스템들, 또는 디바이스들 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
프로젝터(1705)는 서버(1780)로부터 프로젝션을 위한 이미지 데이터를 수신한다. 3D 콘텐트가 예를 들어, 디스크 드라이브(1740)로부터 서버(1780)로 제공된다. 대안적으로, 3D 콘텐트는 예를 들어, 이미지 웨어하우스 또는 스튜디오(image warehouse or studio)(1750)로부터 네트워크(1755)의 보안 링크를 통하여 프로젝터(1705)로 송신될 수 있다. 복수의 다른 프로젝터들(예를 들어, 글로브(globe) 주위의 극장들에서, 17601..1760n)이 또한 유사한 네트워크 또는 다른 전자장치 또는 무선 네트워크들을 포함하는 무선 접속들, 위성 송신, 또는 퀄리티 에어웨이브 브로드캐스트(quality airwave broadcast)들(예를 들어, 고선명 또는 더 양호한 브로드캐스트)로부터 공급될 수 있다.
서버(1780)는 이미지 프로젝션 이전에 프로젝터에 의해 재생될 컬러의 수학적인 변환들을 수행하는 컬러 수정 모듈(1775)을 포함한다. 수학적인 변환들은 좌측 및 우측 채널들 각각에 대한 이미지 데이터를 사용하고, 이를 대응하는 좌측 또는 우측 채널 필터의 기본 컬러들 또는 통과대역들과 일관된 파라미터들로 변환한다. 수학적인 변환, 즉, 컬러 수정들은 각각의 이미지의 색조를 조정하고, 이용 가능한 컬러 공간을 최대화하고, 프로젝터(1705)의 컬러 공간 및 백색 점을 가능한 한 밀접하게 정합시킨다. 본 발명을 사용할 때 필요한 컬러 수정의 양은 일반적 스펙트럼 분리와 비교할 대 상당히 감소된다.
컬러 수정된 3D 콘텐트가 프로젝터(1705)로 송신된다. 3D 콘텐트는 안경(1715)을 통해 뷰어에 의하여 뷰잉될 때 단일 3D 이미지와 혼합될만큼 충분히 빠른 속도로 스위칭되는 좌측 및 우측 채널 이미지들을 포함한다. 프로젝션 시스템의 광 경로 내의 어떤 점에서, 본 발명에 따른 필터들이 사용된다. 예를 들어, 필터 휠(1730)이 광원에 가까운 광 경로 내의 점에 위치된다. 도 17b는 정면, 측면, 및 각도 뷰들에서 필터 휠(1730)의 설명적인 예를 제공한다. 예시적인 필터 휠(1730)의 적절한 물리적 치수들 및 특성들에 대한 사양들은 예를 들어, 125.00mm +/- 0.15mm의 외경(OD)(1732), 15.08 +/- 0.04mm(즉, 예를 들어, 0.075mm보다 크지 않게 중심을 벗어남)의 직경(ID)을 간는 내부 홀(1734), 및 1.00mm 내지 1.20mm의 두께를 포함한다. 예시적인 필터 휠은 예를 들어, 재료: 보로플로트(Borofloat) 또는 퓨즈드 실리카(Fused Silica), 모놀리식 필터, 2개의 섹션(예를 들어, TYPE A, 제 1 채널 필터, 및 TYPE B, 제 2 채널 필터), 최대 3mm의 규정되지 않은 전이, 클리어 어퍼처(Clear Aperture): OD로부터 1mm, ID로부터 10mm, 표면 품질: 스크래치 수가 미크론에서 측정된 폭인 80 내지 50, 에지 마무리(Edge Finish): 제조된 바와 같음, 에지 칩(Edge Chip)들: 1mm보다 더 적거나 1mm와 동일함을 포함한다. 모든 이와 같은 사양들은 예시적이며, 재료들, 치수들, 및/또는 구성 기술들, 등의 다른 조합들이 사용될 수 있다. 대안적으로, 전자적으로 스위칭되는 필터(1725)가 예를 들어, 프로젝션 렌즈(1720) 다음에 배치된다.
제어기(1735)는 필터(1730) 및 프로젝팅되는 이미지 사이의 동기화를 유지하는 신호들을 제공한다. 예를 들어, 본 발명에 따른 좌측 채널 필터의 특성들은 좌측 채널 이미지가 프로젝팅되고 있을 때 활성이며, 본 발명에 따른 우측 채널 필터의 특성들은 우측 채널 이미지가 프로젝팅되고 있을 때 활성이다. 전자적으로 스위칭되는 필터의 경우에, 제어기는 좌측 및 우측 이미지 프로젝션들과 동기적으로 좌측 및 우측 채널 필터들 사이의 스위칭을 시그널링한다. 필터 휠 실시예에서, 예를 들어, 제어기는 좌측과 우측 채널 이미지들 및 좌측과 우측 채널 필터들 사이에서 각각 회전 속도 및 동기성을 유지한다. 안경(1710)을 통해 뷰잉되는 바와 같은 혼합된 이미지는 필터(1730) 없이 프로젝터(1705)의 컬러 공간 및 백색 점에 밀접하게 정합하는 컬러 공간 및 백색 점을 갖는다.
본 발명은 상부에 좌측 및 우측 채널 프로젝션 필터들이 배치되는 필터 휠이 영화 프로젝터의 통합 로드(integrating rod) 및 광원 사이에서 영화 프로젝터의 내부에 배치되는 실시예를 포함한다. 이 배치의 장점은 나머지 광 컴포넌트들을 통과하는 광량이 감소되고 민감한 전자장치들 또는 다른 컴포넌트들(예를 들어, DLP, LCOS, 또는 다른 광 프로세서들 또는 프로젝터 내의 광 밸브들)을 오버로딩(overloading)할 확률이 더 적지만, 프로젝션 시스템을 빠져나가는 광량이 프로젝션 필터(들)가 더 아래의 위치들에 배치되는 실시예들과 등가라는 것이다. 대안적으로, 광원의 전력이 증가되어, 통합 로드 또는 다른 아래의 컴포넌트들을 위태롭게 함이 없이 출력을 증가시킬 수 있다.
필터의 설명된 배치에 대한 부가적인 장점들은 필터가 광 패치에서의 대부분의 다른 점들보다 더 작게, 그리고 더 큰 필터들에 비하여 감소된 비용으로 제조될 수 있다는 것이다. 그리고, 필터링 이후에 형성된 이미지들이 일반적으로 형성되고 나서 필터링된 이미지들보다 더 샤프(sharp)하다는 것이 발견된다.
일 실시예에서, 프로젝션 필터는 휠의 대략 1/2이 본 발명에 따른 좌측 채널 필터의 필터 특징들을 가지며 휠의 대략 1/2이 본 발명에 따른 우측 채널 필터의 필터 특징들을 갖는 필터 휠이다. 표 1은 좌측 채널 필터 섹션 및 우측 채널 필터 섹션을 갖는 다중-대역 필터에 대한 예시적인 필터 휠 사양을 나타낸다. 표 1에 제시된 델타 값들은 대역 에지들의 슬로프(slope)(가파름)를 나타낸다. T50 값들은 광 투과성(light transmission)이 50%인 대역 에지에서의 파장을 나타낸다. 대역 통과 파장들에서, 투과성은 적어도 90%이며, 대역 거부 파장들에서, 투과성은 0.5% 미만이다. 상기 휠은 예를 들어, 광원 및 통합 로드 사이의 D-시네마 프로젝터(예를 들어, 프로젝터(1705))에서 설치하는데 매우 적합한 대략 125mm의 직경을 가질 수 있다.
Figure pat00001
상기의 예시적인 사양들은 상술된 Richards 등의 특허 출원과 일관된 어떤 사전-블루-시프팅을 포함한다. 그러나, 청색-시프팅 또는 다른 특징들의 포함이 필요하지 않다.
표 2는 예시적인 세트의 뷰잉 필터 정합(또는 프로젝터 필터들의 통과대역들을 포함하지만, 적은 양의 적색 시프트를 또한 포함함)을 지정한다. 필터들은 좌측 채널(또는 좌측 아이 렌즈)용 다중-대역 필터 및 우측 채널(또는 우측 아이 렌즈)용 다중-대역 필터를 포함한다. 델타 값들은 대역 에지들의 슬로프(가파름)를 지정한다. T50 값들은 광 투과성이 50%인 대역 에지에서의 파장을 나타낸다. 대역 통과 파장들에서, 투과성은 적어도 90%이며, 대역 거부 파장들에서, 투과성은 0.5% 미만이다. 이러한 필터들은 예를 들어, 안경(1715)의 좌측 및 우측 렌즈들 상에 배치된다.
Figure pat00002
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 2개의 프로젝터 시스템(1800)에서의 고정된 필터 배열의 도면이다. 좌측 및 우측 채널 이미지들이 서버(1880)에 의하여 디스크 드라이브(1840) 상에 저장된(또는 적절한 네트워크 또는 송수신으로부터 수신된) 데이터로부터 도출, 디코딩, 검색, 또는 재구성된다. 상술된 바와 같은 컬러 수정이 또한 적용될 수 있다(도시되지 않음).
그 후, 디코딩되고, (적용 가능하다면) 컬러 수정된 좌측 및 우측 채널 이미지들이 안경(1715)을 통한 뷰잉을 위하여 좌측 및 우측 채널 프로젝터들(1805A 및 1805B)로부터 스크린(1810) 상으로 동시에 프로젝팅된다. 상술된 바와 같은 통과대역 특성들을 갖는 우측 채널 필터(1820A)는 프로젝팅된 우측 채널 이미지를 필터링하는데 사용된다. 상술된 바와 같은 통과대역 특성들을 갖는 좌측 채널 필터(1820B)는 프로젝팅된 좌측 채널 이미지를 필터링하는데 사용된다. 우측 및 좌측 채널 필터들은 고정된 필터들(예를 들어, 시간에 따라 변화하지 않는 특성들을 갖는 필터들)이며, 예를 들어, 희망하는 좌측 및 우측 채널 필터 특성들을 위한 통과대역들을 생성하는데 적합한 층들로 코팅된 깨끗한 기판(예를 들어, 글래스)로부터 구성된다. 고정된 필터는 광 경로 내의 임의의 점에서 프로젝터 내에 위치되거나, 도 18에 도시된 바와 같이 프로젝터 렌즈를 지나서 프로젝터 외부에 위치될 수 있다.
본 발명이 주로 청색 및 녹색 파장들에서 통과대역들의 수를 증가시킴으로써(그리고, 좌측 및 우측 채널들 사이에 그러한 통과대역들을 인터리빙함으로써) 컬러 공간을 증가시키는 것으로서 설명되었을지라도, 본 발명이 본원에 특정하게 설명된 것과 동일한 파장들에서 또는 동일한 수에서 통과대역들의 수를 증가시키는 것으로 제한되어서는 안되며, 프로젝션 필터에 의해 통과될 수 있는 임의의 파장에서 임의의 수의 증가된 통과대역들을 포함해야 한다. 예를 들어, 청색 기본색을 3개의 서브-부분들(하나의 채널에서 2개의 하위부분들 및 다른 채널에서 하나의 부분)로 분할하는 대신에, 청색 기본색은 4개 이상의 서브-부분들(예를 들어, 하나의 채널에서 3개의 서브-부분들 및 다른 채널에서 2개의 서브-부분들)로 분할될 수 있다. 또한, 본원에 설명된 바와 같은 서브-부분들의 분할은 이용 가능한 파장들 중 어느 하나에서 수행될 수 있으므로, 적색 파장들로 확장될 수 있다. 또한, 본 발명이 제 1 채널에서 청색의 2개의 서브-부분들, 제 2 채널에서 청색의 하나의 하위부분, 제 2 채널에서 녹색의 2개의 서브-부분들, 및 제 1 채널에서 녹색의 하나의 하위부분을 가짐으로써 실행될 수 있기 때문에, 상기의 논의는 청색 및 녹색 대역들의 추가적인 서브-부분들이 반드시 동일한 채널에 있는 구현예들을 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다. 이것은 또한 추가적인 하위부분들이 컬러 대역들 중 어느 하나 및 채널들 중 어느 하나 내에 있을 수 있는 3개 이상의 서브-부분들을 갖는 실시예들로 논리적으로 확장된다.
또 다른 예에서, 50mm의 곡률 반경을 갖는 만곡된 글래스 렌즈들에 관한 상술들은 예시적이며, 반경이 (안경을 평탄하게 하거나, 본질적으로 평탄하게 하는) 무한대 쪽으로 확장되지 않는 한 임의의 다른 반경들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 40mm 반경 또는 80mm 반경 또는 그 이상(예를 들어, 200mm까지도)이 적절한 대안들을 제공할 수 있고, 설명된 50mm의 곡률 반경의 이점들을 수용 불가능한 양으로 떨어뜨리지 않는다. 일 실시예에서, 글래스 렌즈들의 곡률 반경은 최적으로 만곡된 렌즈들의 이점들을 너무 실질적으로 떨어뜨림이 없이 더 큰 양의 만곡을 갖는 코팅 렌즈들의 어려움 및 비용을 고려한 수용 가능한 트레이드-오프를 나타내는 90mm(대안적으로, 거의 90mm)이다.
예를 들어, 스펙트럼적으로 상보적인 필터들(대안적으로, 필터들은 2개의 채널들을 위한 것이어서 제 1 채널의 필터가 제 1 채널의 광 대역들을 통과시키고 제 2 채널의 광 대역들을 차단하며 그 역도 또한 마찬가지임)을 갖는 비-평탄 기판(예를 들어, 비-평탄 렌즈들)을 포함하는 뷰잉 안경을 포함하는 본 발명의 다양한 비-제한적이고 예시적인 실시예들이 이제 설명된다. 뷰잉 안경은 예를 들어, 제 1 스펙트럼 필터를 갖는 제 1 렌즈, 및 상기 제 1 스펙트럼 필터에 상보적인 제 2 스펙트럼 필터를 갖는 제 2 렌즈를 포함할 수 있고, 상기 제 1 및 제 2 렌즈들은 각각 상기 렌즈를 통하여 수직 이외의 각도에서 이미지를 뷰잉할 때 발생하는 파장 시프트를 감소시키기 위하여 만곡된다. 다양한 실시예들에서, 각각의 렌즈의 만곡은 예를 들어, 뷰어의 눈동자 상에 중심위치된 반경, 뷰어의 눈동자 뒤에 중심위치된 반경, 비-구형 형상, 원통형 형상 중 어느 하나를 포함하며, 다수의 반경들, 소정의 수학적인 함수, 프리스크립션 만곡들을 포함한다. 일 실시예에서, 스펙트럼 필터들은 렌즈 상의 위치에 의해 가변하는 두께를 갖는다. 또 다른 실시예에서, 스펙트럼 필터들은 복수의 유전체 층들을 포함하며, 상기 유전체 층들은 렌즈들의 에지들 쪽으로 증가된 층 두께를 갖는다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 스펙트럼적으로 상보적인 필터들 및 비-평탄 기판을 포함하는 뷰잉 필터들을 포함한다. 일 실시예에서, 스펙트럼적으로 상보적인 필터들 중 적어도 하나는 예를 들어, 상이한 컬러들의 2개의 광대역(lightband)들을 통과시키도록 구성되는 단일 통과대역을 포함한다. 일 실시예에서, 스펙트럼적으로 상보적인 필터들 중 적어도 하나는 광의 2개의 상이한 컬러들을 통과시키도록 구성되는 단일 통과대역을 포함한다. 일 실시예에서, 스펙트럼적으로 상보적인 필터들은 예를 들어, 시네마 스크린의 반사를 포함할 수 있는 3D 디스플레이를 뷰잉하도록 구성된다. 일 실시예에서, 스펙트럼적으로 상보적인 필터들은 예를 들어, 녹색 광대역 및 적색 광대역 둘 모두를 통과시키도록 구성되는 제 1 통과대역 및 청색 광대역 및 녹색 광대역 둘 모두를 통과시키도록 구성되는 제 2 통과대역을 포함하는 한 세트의 기본 통과대역들을 갖는 제 1 필터를 포함한다. 일 실시예에서, 스펙트럼적으로 상보적인 필터들은 녹색 광대역 및 적색 광대역 둘 모두를 통과시키도록 구성되는 통과대역을 포함하는 제 1 세트의 기본 통과대역들을 포함하는 제 1 필터, 및 청색 광대역 및 녹색 광대역 둘 모두를 통과시키도록 구성되는 통과대역을 포함하는 제 2 세트의 기본 통과대역들을 포함하는 제 2 필터를 포함한다. 일 실시예에서, 스펙트럼적으로 상보적인 필터들은 한 세트의 3개 이상의 기본 컬러 광대역들을 통과시키도록 구성되는 한 세트의 3개의 통과대역들을 갖는 제 1 필터를 포함한다. 일 실시예에서, 스펙트럼적으로 상보적인 필터들은 제 1 세트의 기본 광대역들을 통과시키도록 구성되는 제 1 세트의 통과대역들을 포함하는 제 1 필터 및 제 2 세트의 기본 광대역들을 통과시키도록 구성되는 제 2 세트의 통과대역들을 포함하는 제 2 필터를 포함하며, 상기 제 1 세트의 기본 광대역들은 상기 제 2 세트의 기본 광대역들과 상호 배제적이다. 추가적으로, 상기 제 1 세트의 통과대역들 및 제 2 세트의 통과대역들은 예를 들어, 뷰잉 필터들을 통하여 뷰잉될 때 기본 광대역들 사이의 분리를 유지하고 뷰잉 필터들을 통한 기본 광대역들의 뷰잉 각도로 인한 청색 시프트를 보상하기 위하여 계산된 폭을 갖는 보호 대역들에 의해 분리될 수 있다. 일 실시예에서, 통과대역들 중 적어도 하나는 기본 광대역들 중 적어도 2개를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 제 1 스펙트럼 필터를 포함하는 제 1 렌즈 및 상기 제 1 스펙트럼 필터에 상보적인 제 2 스펙트럼 필터를 포함하는 제 2 렌즈를 포함하는 스펙트럼 분리 뷰잉 안경을 포함하며, 상기 제 1 스펙트럼 필터 및 제 2 스펙트럼 필터는 상기 스펙트럼 필터들의 스펙트럼의 인접 부분들 사이에 적어도 하나의 보호 대역을 가지며, 상기 보호 대역 대역폭은 렌즈들을 통하여 비스듬히 스펙트럼적으로 분리된 이미지들의 부분들을 뷰잉할 때 발생하는 청색 시프트의 양에 기초하여 계산된다. 일 실시예에서, 보호 대역은 안경을 통해 뷰잉되는 스펙트럼적으로 분리된 이미지들의 크로스토크를 감소시키는데 충분한 대역폭을 갖는다. 보호 대역은 예를 들어, 스펙트럼 필터들의 인접 부분들의 크로스오버 포인트의 파장의 대략 2% 이상을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 제 1 스펙트럼 필터를 갖는 제 1 렌즈 및 상기 제 1 스펙트럼 필터에 상보적인 제 2 스펙트럼 필터를 갖는 제 2 렌즈를 포함하는 뷰잉 안경을 포함하는 스펙트럼 분리 뷰잉 시스템을 포함하며, 상기 스펙트럼 필터들은 상기 제 1 및 제 2 렌즈들의 스펙트럼의 인접 부분들 사이에 보호 대역을 포함하고, 상기 렌즈들은 평탄 렌즈들과 비교할 때 상기 렌즈들의 에지들에서의 광의 입사 각도들이 수직에 더 가깝게 하도록 구성되는 만곡을 갖는다. 렌즈들의 만곡은 예를 들어, 구형이다. 일 실시예에서, 스펙트럼 필터들은 렌즈들에 걸쳐 균일하지 않다. 다양한 다른 실시예들에서, 상기 뷰잉 시스템은 예를 들어, 제 1 및 제 2 스펙트럼적으로 분리된 이미지들을 프로젝팅하도록 구성되는 프로젝션 시스템을 더 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 스펙트럼적으로 분리된 이미지들은 각각 뷰잉 안경의 스펙트럼 필터들을 통하여 뷰잉된다. 상기 뷰잉 시스템은 또한 예를 들어, 복수의 쌍의 상기 뷰잉 안경을 더 포함할 수 있고, 각 쌍의 뷰잉 안경은 영화관 관객에서의 개별적인 뷰어에게 할당되며, 상기 제 1 및 제 2 필터들은 각 쌍의 안경의 렌즈들 상에 배치된다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 디스플레이 스크린 상으로 제 1 및 제 2 스펙트럼적으로 분리된 이미지들을 프로젝팅하는 단계, 상기 제 1 스펙트럼적으로 분리된 이미지와 함께 사용되도록 디자인된 제 1 스펙트럼 필터를 갖는 제 1 렌즈 및 상기 제 2 스펙트럼적으로 분리된 이미지와 함께 사용되도록 디자인된 제 2 스펙트럼 필터를 갖는 제 2 렌즈를 갖는 한 쌍의 안경들을 통하여 상기 프로젝팅된 이미지를 뷰잉하는 단계를 포함하는 방법을 포함하며, 상기 스펙트럼 필터들은 렌즈를 통한 뷰잉 각도에 따르는 파장 시프트 효과의 양을 가지도록 구성된다. 일 실시예에서, 제 1 및 제 2 스펙트럼 필터들의 스펙트럼의 인접 부분들이 디스플레이 스크린의 에지들로부터의 수직 뷰잉에 대한 크로스토크를 제거하는데 충분하고 중앙 뷰잉 위치에 대해 계산되는 대역폭을 포함하는 보호 대역에 의해 분리된다. 또 다른 실시예에서, 스펙트럼 필터들은 제 1 및 제 2 필터들에서 상이한 세트의 인접 스펙트럼들을 각각 분리하는 복수의 보호 대역들을 포함하고, 각각의 보호 대역의 대역폭은 디스플레이 스크린의 에지에 대한 뷰잉 각도 및 인접 스펙트럼들의 크로스오버 파장의 함수에 기초하여 결정된다. 디스플레이 스크린은 예를 들어, 시네마 영화 스크린이다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 스펙트럼적으로 분리된 이미지들을 프로젝팅하는 수단, 상이한 오큘러 채널들을 통하여 상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들을 뷰잉하는 수단, 및 상기 이미지들의 부분들에 대한 뷰잉 각도들로 인하여 발생하는 파장 시프트들을 보상하는 수단을 포함하는 3D 뷰잉 시스템을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 보상 수단은 예를 들어, 뷰잉 각도에 기초하여 수행된 스펙트럼 필터링의 양을 조정하는 수단을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 보상 수단은 예를 들어, 상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들을 프로젝팅하는데 사용되는 프로젝터 필터들 및 상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들을 뷰잉하는데 사용되는 아이 필터들 사이의 파장 오정합을 생성하는 수단을 포함하며, 상기 오정합은 비-수직 각도들로 아이 필터들 상에 입사된 광에 기인하여 상기 아이 필터들에서 발생하는 파장 시프트의 양을 보상한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 안경의 좌측 및 우측 만곡된 렌즈들 상에 각각 배치되는 한 쌍의 좌측 및 우측 스펙트럼적으로 상보적인 필터들을 포함하는 형상화된 안경 및 상기 좌측 및 우측 상보적인 필터들을 통하여 뷰잉되도록 각각 구성되는 스펙트럼적으로 분리된 좌측 및 우측 이미지들을 디스플레이하도록 구성되는 디스플레이 시스템을 포함하는 뷰잉 시스템을 포함하며, 각각의 스펙트럼적으로 분리된 이미지는 자신의 대응하는 필터의 적어도 하나의 통과 대역에서 거의 정합하는 적어도 하나의 광 대역폭을 포함한다. 상기 디스플레이 시스템은 예를 들어, 소정 양의 사전-청색 시프트로 상기 스펙트럼적으로 분리된 좌측 및 우측 이미지들을 디스플레이하도록 구성되는 프로젝터를 더 포함한다. 일 실시예에서, 상기 스펙트럼적으로 상보적인 필터들은 자신들의 인접 스펙트럼들 사이에 보호 대역들을 포함한다. 상기 뷰잉 시스템의 형상화된 안경은 예를 들어, 스펙트럼적으로 상보적인 이미지들의 컬러 시프팅된 프로젝션들을 뷰잉하는데 사용된다. 일 실시예에서, 상기 뷰잉 시스템의 형상화된 안경은 구부러져셔 렌즈들 사이의 조정 가능한 2면각 각도를 구현하도록 디자인되는 브리지 및 프레임 템플들을 포함한다. 구부러짐으로 인한 2면각 각도 변화의 양은 예를 들어, 대략 5도이다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 관객 멤버들에게 형상화된 안경을 분배하는 단계; 및 관객 멤버들의 뷰 내에서 디스플레이 스크린 상에 제 1 및 제 2 스펙트럼적으로 상보적인 이미지들을 프로젝팅하는 단계를 포함하는 방법을 포함하며, 상기 형상화된 안경은 제 1 및 제 2 스펙트럼적으로 상보적인 필터들이 상부에 각각 배치되는 제 1 및 제 2 형상화된 렌즈들을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 스펙트럼적으로 상보적인 필터들은 각각 대역폭이 상기 프로젝팅된 제 1 및 제 2 스펙트럼적으로 상보적인 이미지들에 대응한다. 일 실시예에서, 상기 제 1 스펙트럼적으로 상보적인 필터의 대역폭 대응성(bandwidth correspondence)은 프로젝션의 제 1 채널에서 컬러들을 통과시키고 상기 프로젝션의 제 2 채널에서 컬러들을 차단하며, 상기 제 2 스펙트럼적으로 상보적인 필터의 대역폭 대응성은 프로젝션의 제 2 채널에서 컬러들을 통과시키고, 상기 프로젝션의 제 1 채널에서 컬러들을 차단한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 디스플레이 디바이스에 결합된 미디어 플레이어 내로 로딩될 때, 상기 미디어 플레이어가 상기 디스플레이 디바이스로의 디스플레이를 위해 시각적 작업을 송신하도록 하는, 시각적 작업이 저장되는 저장 매체를 포함하며, 상기 시각적 작업은 만곡된 스펙트럼적으로 분리된 필터를 사용하여 독립적인 오큘러 채널들을 통하여 각각 뷰잉되도록 구성되는 스펙트럼적으로 분리된 이미지들을 포함한다. 상기 저장 매체는 예를 들어, 만곡된 스펙트럼적으로 분리된 필터들이 배치되는 만곡된 렌즈들을 갖는 적어도 한 쌍의 안경과 사전패키지화된다. 상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들은 예를 들어, 상기 만곡된 스펙트럼적으로 분리된 필터들의 수직 각도 뷰잉을 통하여 발생하는 필터링에 비하여 청색 시프팅되는 필터들을 사용하여 상기 디스플레이 디바이스에 의해 디스플레이된다. 스펙트럼적으로 분리된 이미지들은 예를 들어, 프로젝팅된 이미지들 및 상기 프로젝팅된 이미지들을 뷰잉하는데 사용되는 필터들의 특성들 사이의 스펙트럼 오정합을 보상하도록 구성되는 보호 대역에 의해 분리된다. 사전-청색 시프팅, 만곡된 렌즈들, 및 보호 대역들의 조합이 이미지들을 뷰잉할 때 크로스토크를 효율적으로 제거한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 예를 들어, 네트워크를 통하여 수신 전자 디바이스에 3D 콘텐트를 서비스하고 디스플레이 디바이스에 상기 3D 콘텐트를 프로젝팅하는 것을 포함하는 3D 이미지들을 뷰잉하는 시스템을 포함하며, 상기 3D 콘텐트는 형상화된 안경으로 뷰잉되도록 의도된 스펙트럼적으로 상보적인 이미지들을 포함한다. 상기 수신 전자 디바이스는 예를 들어, 영화관에 위치되는 디스플레이 시스템을 포함한다. 일 실시예에서, 프로젝팅된 3D 콘텐트는 소정 양의 청색-시프트로 프로젝팅된다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 스크린 상으로 좌측 및 우측 필터링된 이미지들을 프로젝팅하는 단계, 및 상기 스크린 상에 디스플레이하기 전에 상기 이미지에 대응하는 스펙트럼적으로 특정한 특성들 각각에 대하여 좌측 및 우측 이미지들을 필터링하는 단계를 포함하는 3D 이미지를 디스플레이하는 방법을 포함하며, 상기 필터링 단계는 뷰어가 스크린을 볼 때 발생하는 파장 시프트를 보상하도록 구성되는 양만큼 시프팅되는 특성들을 갖는 필터로 수행된다. 상기 파장 시프트는 예를 들어, (예를 들어, 이미지들을 뷰잉하는데 사용되는 아이 필터의 특성들에서 발생하는 청색-시프트 또는 또 다른 예로서, 수직 이외의 각도에서 필터링된 뷰잉 안경을 통하여 이미지들 중 어느 하나를 뷰잉할 때 필터링된 뷰잉 안경에서 발생하는 청색-시프트일 수 있는) 뷰잉 각도들로 인해 발생하는 청색-시프트를 포함한다. 이미지에 대응하는 스펙트럼적으로 특정한 특성들은 예를 들어, 우측 이미지들에 대응하는 한 세트의 파장들 및 좌측 이미지들에 대응하는 상보적인 세트의 파장들을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 제 1 세트의 기본 통과대역들을 갖는 제 1 필터 및 제 2 세트의 기본 통과대역들을 갖는 제 2 필터를 포함하는 프로젝터 필터를 포함하며, 상기 제 1 세트의 기본 통과대역들은 상기 제 2 필터와 상이한 수의 기본 통과대역들을 갖는다. 일 실시예에서, 제 1 필터는 예를 들어, 적어도 2개의 청색 기본 통과대역들을 가지며, 제 2 필터는 적어도 하나의 청색 기본 통과대역을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 제 1 필터는 예를 들어, 적어도 2개의 녹색 기본 통과대역들을 가지며, 제 2 필터는 적어도 하나의 녹색 기본색을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 제 1 필터는 예를 들어, 2개의 청색 기본색들 및 2개의 녹색 기본색들을 가지며, 제 2 필터는 하나의 청색 기본 및 하나의 녹색 기본색을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 제 1 필터는 예를 들어, 대략 400 내지 440nm와 484 내지 498nm, 514 내지 528nm, 567 내지 581nm, 및 610 내지 623nm의 통과대역 파장들을 갖는다. 제 2 필터는 예를 들어, 대략 455 내지 471nm, 539 내지 556nm, 및 634 내지 700nm의 통과대역 파장들을 갖는다. 통과대역 파장 사양들은 예를 들어, 대략 +-5nm의 허용오차를 갖는다. 일 실시예에서, 제 1 필터의 기본 통과대역들은 제 2 필터에 의해 통과된 파장들을 배제한다. 일 실시예에서, 필터들의 기본 통과대역들은 프로젝터의 컬러 공간의 재생을 최대화하도록 선택된다. 프로젝터 컬러 공간은 예를 들어, D-시네마 프로젝터의 컬러 공간이다. 일 실시예에서, 프로젝터 필터는 이미지 동기화 신호에 따라 제 1 및 제 2 필터들 사이를 스위칭하는 전자적으로 스위칭 가능한 필터이다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 뷰어에 의한 디스플레이를 위하여 좌측 및 우측 채널 이미지들을 프로젝팅하도록 구성되는 프로젝션 시스템, 좌측 채널 필터와 우측 채널 필터를 포함하는 상기 프로젝션 시스템의 적어도 하나의 광 경로에 배치된 필터를 포함하는 스펙트럼적으로 분리된 3D 이미지들의 프로젝션을 위한 시스템을 포함하고, 상기 좌측 및 우측 채널 필터들 중 적어도 하나는 3개 이상의 기본 통과대역들을 갖는다. 일 실시예에서, 좌측 및 우측 채널 필터들 중 하나는 청색 파장들에서 적어도 2개의 기본 통과대역들을 갖는다. 일 실시예에서, 좌측 및 우측 채널 필터들 중 하나는 녹색 파장들에서 적어도 2개의 기본 통과대역들을 갖는다. 일 실시예에서, 좌측 및 우측 아이 채널 필터들 중 하나는 청색 파장들에서 적어도 2개의 기본 통과대역들 및 녹색 파장들에서 적어도 2개의 기본 통과대역들을 갖는다. 일 실시예에서, 필터들의 기본 통과대역들은 프로젝션 시스템에 의해 프로젝팅된 이미지들에서 프로젝션 시스템의 컬러 공간의 재생을 최대화하도록 선택된다. 일 실시예에서, 상기 시스템은 필터들의 컬러 공간에 따라 상기 프로젝션 시스템에 의해 프로젝팅된 이미지들을 컬러 수정하도록 구성되는 컬러 수정 모듈을 더 포함한다. 대안적으로, 컬러 수정 모듈은 필터에 의해 통과된 광의 컬러 공간에 기초하여 이미지들을 컬러 수정하도록 구성된다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 청색 프로젝터 기본색을 3개의 서브-부분들로 분할하고, 녹색 프로젝터 기본색을 3개의 서브-부분들로 분할하고, 적색 프로젝터 기본색을 2개의 서브-부분들로 분할하도록 구성되는 한 쌍의 프로젝터 스펙트럼 분리 필터들을 포함한다. 필터들 중 하나는 예를 들어, 청색에서 2개의 통과대역들, 녹색에서 2개의 통과대역들, 및 적색에서 단일 통과대역을 가지며, 다른 필터는 청색에서 하나의 통과대역, 녹색에서 하나의 통과대역, 및 적색에서 하나의 통과대역을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 필터들 중 하나는 예를 들어, 청색에서 2개의 통과대역들, 녹색에서 2개의 통과대역들, 및 적색에서 단지 하나의 통과대역들을 가지며, 다른 필터는 청색에서 단지 하나의 통과대역, 녹색에서 단지 하나의 통과대역, 및 적색에서 단지 하나의 통과대역을 갖는다. 일 실시예에서, 필터들 중 하나는 예를 들어, 청색에서 2개의 통과대역들, 녹색에서 하나의 통과대역, 및 적색에서 하나의 통과대역을 가지며, 다른 필터는 청색에서 하나의 통과대역, 녹색에서 2개의 통과대역들, 및 적색에서 하나의 통과대역을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 필터들 중 하나는 예를 들어, 청색에서 2개의 통과대역들, 녹색에서 단지 하나의 통과대역, 및 적색에서 단지 하나의 통과대역을 가지며, 다른 필터는 청색에서 단지 하나의 통과대역, 녹색에서 2개의 통과대역들, 및 적색에서 단지 하나의 통과대역을 갖는다. 일 실시예에서, 필터들 중 하나는 예를 들어, 청색에서 하나의 통과대역, 녹색에서 2개의 통과대역들, 및 적색에서 하나의 통과대역을 가지며, 다른 필터는 청색에서 2개의 통과대역들, 녹색에서 하나의 통과대역, 및 적색에서 하나의 통과대역을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 필터들 중 하나는 예를 들어, 청색에서 단지 하나의 통과대역, 녹색에서 2개의 통과대역들, 및 적색에서 단지 하나의 통과대역을 가지며, 다른 필터는 청색에서 2개의 통과대역들, 녹색에서 단지 하나의 통과대역, 및 적색에서 단지 하나의 통과대역을 갖는다. 일 실시예에서, 하위부분 통과대역들은 필터링되지 않은 D-시네마 프로젝터의 원래 컬러 공간 및 백색 점에 실질적인 정합을 성취하도록 위치된다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 예를 들어, 제 1 세트의 기본 컬러 통과대역들을 갖는 제 1 필터, 상기 제 1 세트의 기본 컬러들에 비하여 상이한 파장들의 제 2 세트의 기본 컬러 통과대역들을 갖는 제 2 필터를 포함하는 한 세트의 컬러 필터들을 포함하며, 상기 제 1 필터는 적어도 하나의 컬러 대역에서 하나 이상의 기본 컬러를 갖는다. 상기 필터 세트들은 예를 들어, 전자적으로 스위칭 가능한 필터 세트로서 구현된다. 일 실시예에서, 컬러 필터 세트는 3D 프로젝션 시스템의 부분이고, 제 1 및 제 2 필터들의 기본 통과대역들은 상기 제 1 및 제 2 필터들이 없는 3D 프로젝션 시스템의 컬러 공간의 재생을 최대화하도록 선택된다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 예를 들어, 좌측 이미지 및 우측 이미지를 포함하는 3D 이미지를 준비하는 단계, 좌측 채널 필터로 상기 좌측 이미지를 필터링하는 단계, 우측 채널 필터로 상기 우측 이미지를 필터링하는 단계, 및 스크린 상에 상기 좌측 및 우측 필터링된 이미지들을 프로젝팅하는 단계를 포함하는 방법을 포함하며, 상기 좌측 채널 필터 및 우측 채널 필터 중 적어도 하나는 3개 이상의 기본 통과대역들을 갖는다. 좌측 및 우측 채널 필터들 중 하나는 예를 들어, 청색 파장들에서 2개의 기본 통과대역들 및 녹색 파장들에서 2개의 기본 통과대역들을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 방법은 예를 들어, 상기 우측 채널 필터 및 상기 좌측 채널 필터의 대역폭들을 각각 배제하는 통과대역들을 갖는 좌측 및 우측 뷰잉 필터들을 통하여 상기 프로젝팅된 3D 이미지를 뷰잉하는 단계를 더 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 방법은 예를 들어, 상기 3D 이미지의 좌측 및 우측 채널 이미지들의 프로젝션과 동기적으로 상기 좌측 및 우측 채널 필터들을 스위칭하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 예를 들어, 프로젝션 필터 및 뷰잉 필터를 포함하는 제 1 비대칭 필터 세트를 포함하는 3D 뷰잉 시스템을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 3D 뷰잉 시스템은 예를 들어, 제 2 비대칭 필터 세트를 더 포함할 수 있고, 상기 제 1 비대칭 필터 세트는 상기 시스템의 광 경로 내에 위치되고 상기 시스템의 제 1 채널의 파장들을 통과시키도록 구성되며, 상기 제 2 필터 세트는 상기 시스템의 제 2 채널의 파장들을 통과시키도록 구성된다. 또 다른 실시예에서, 뷰잉 필터는 프로젝션 필터의 통과대역들을 포함하는 통과대역들을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 뷰잉 필터는 예를 들어, 프로젝션 필터의 통과대역들을 거의 포함하는 통과대역들을 포함하며, 프로젝션 필터의 통과대역들은 뷰잉 필터의 통과대역들에 비하여 청색-시프팅된다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 제 1 세트의 광 통과대역들을 포함하는 제 1 세트의 필터들, 상기 제 1 세트의 광 통과대역들과 상이하고 상기 제 1 세트의 광 통과대역들을 포함하는 제 2 세트의 광 통과대역들을 포함하는 제 2 세트의 필터들을 포함하는 비대칭 필터 시스템을 포함한다. 일 실시예에서, 제 1 세트의 필터들은 제 2 세트의 필터들에 비하여 광 경로에서 상부에 있다. 또 다른 실시예에서, 제 1 세트의 필터들은 프로젝션 필터를 포함하고, 제 2 세트의 필터들은 뷰잉 필터를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 제 1 세트의 광 통과대역들은 우측 채널 세트의 광 통과대역들 및 상기 우측 채널 세트의 광 통과대역들 중 임의의 부분을 배제하는 좌측 채널 세트의 광 통과대역들을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 제 2 세트의 광 통과대역들은 좌측 채널 세트의 광 통과대역들 및 상기 좌측 채널 세트의 광 통과대역들 중 임의의 부분을 배제하는 우측 채널 세트의 광 통과대역들을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 좌측 및 우측 뷰잉 필터들을 각각 포함하는 좌측 및 우측 렌즈들을 포함하는 한 쌍의 3D 뷰잉 안경을 극장 관객에게 제공하는 단계, 및 좌측 및 우측 프로젝션 필터들을 사용하여 디스플레이 스크린 상에 좌측 및 우측 이미지들을 프로젝팅하는 단계를 포함하는 방법을 포함하며, 상기 좌측 프로젝션 필터 및 좌측 뷰잉 필터는 제 1 비대칭 필터 세트를 포함하고, 상기 우측 프로젝션 필터 및 우측 뷰잉 필터를 제 2 비대칭 필터 세트를 포함한다. 일 실시예에서, 뷰잉 필터에서의 통과대역들의 총 수는 프로젝션 필터들에서의 통과대역들의 총 수보다 더 적다. 일 실시예에서, 프로젝터 필터들은 청색 광 파장들을 적어도 3개의 청색 서브-부분들로 분할하고 녹색 파장들을 적어도 2개의 녹색 서브-부분들로 분할하는 통과대역들을 포함한다. 일 실시예에서, 비대칭 필터 세트들 중 하나에서의 뷰잉 필터는 최장 파장 청색 하위부분에서의 파장들 및 녹색 하위부분에서의 파장을 포함하는 통과대역을 포함한다. 일 실시예에서, 프로젝터 필터들은 녹색 광 파장들을 적어도 3개의 서브-부분들로 분할하고 적색 광을 적어도 2개의 적색 서브-부분들로 분할하는 통과대역들을 포함하고, 비대칭 필터 세트들 중 하나에서의 뷰잉 필터는 최장 파장 녹색 하위부분 및 적색 하위부분을 포함하는 통과대역을 포함한다. 일 실시예에서, 프로젝터 필터들은 청색 광 파장들을 적어도 3개의 서브-부분들로 분할하고 녹색 광 파장들을 적어도 3개의 서브-부분들로 분할하는 통과대역들을 포함하며, 비대칭 필터 세트들 중 하나에서의 뷰잉 필터는 최장 파장 청색 하위부분 및 최단 파장 녹색 하위부분을 포함하는 통과대역을 포함한다. 일 실시예에서, 프로젝터 필터들은 녹색 광 파장들을 적어도 3개의 서브-부분들로 분할하고 적색 광 파장들을 적어도 3개의 서브-부분들로 분할하는 통과대역들을 포함하며, 비대칭 필터 세트들 중 하나에서의 뷰잉 필터는 최장 파장 녹색 하위부분 및 최단 파장 적색 하위부분을 포함하는 통과대역을 포함한다. 일 실시예에서, 각각의 뷰잉 필터는 청색 파장들을 포함하는 하나의 통과대역, 녹색 파장들을 포함하는 하나의 통과대역, 및 적색 파장들을 포함하는 하나의 통과대역을 독점적으로 포함하는 3개의 통과대역들을 더 포함한다. 일 실시예에서, 프로젝터 필터들은 녹색 및 청색 광 파장들에서 각각 3개의 통과대역들, 그리고 적색 파장들에서 2개의 통과대역들을 포함한다. 일 실시예에서, 뷰잉 필터들은 각각 3개의 통과대역들, 즉 청색 파장들의 하나의 통과대역, 녹색 파장들의 하나의 통과대역, 및 적색 파장들의 하나의 통과대역을 독점적으로 포함한다. 다른 예시적인 실시예들이 본 명세서 전체에 걸쳐 제공되었다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 광을 통과시키도록 구성되는 한 세트의 통과대역들 및 차단 대역들을 포함하는, 스펙트럼적으로 분리된 3D 뷰잉 시스템의 아이웨어 디바이스에서 구성 가능한 필터를 포함하며, 상기 통과대역들 중 적어도 하나는 2개의 상이한 컬러들의 광의 대역들을 통과시킬 수 있고, 상기 차단 대역들은 상기 2개의 상이한 컬러들 각각에서의 광의 적어도 하나의 대역의 광을 차단하도록 구성된다. 일 실시예에서, 2개의 상이한 컬러들의 광의 대역들을 통과시킬 수 있는 통과대역은 제 3 컬러의 광을 통과시키지 못한다. 일 실시예에서, 2개의 상이한 컬러들의 광의 대역들은 노치에 의해 분리된다. 노치는 예를 들어, 광 투과를 위해 3D 뷰잉 시스템에 의해 사용되지 않은 대역(노치 대역)이다. 일 실시예에서, 노치 대역은 예를 들어, 2개의 상이한 컬러들의 광의 대역들에 비하여 상대적으로 좁다. 또 다른 실시예에서, 노치 대역 대역폭은 2개의 상이한 컬러들의 광의 대역들 중 적어도 하나의 대역폭과 유사하다. 일 실시예에서, 노치 대역은 2개의 상이한 컬러들의 광 중 제 1 컬러의 광의 파장들로부터 2개의 상이한 컬러들의 광 중 제 2 컬러의 광의 파장들로의 전이를 포함한다. 일 실시예에서, 2개의 상이한 컬러들의 광은 청색 광 및 녹색 광을 포함하고, 제 3 컬러는 적색을 포함한다. 일 실시예에서, 2개의 상이한 컬러들의 광은 적색 광 및 녹색 광을 포함하고, 제 3 컬러는 청색을 포함한다. 일 실시예에서, 필터는 만곡된 기판 상에 배치된다. 일 실시예에서, 필터는 대략 90mm의 반경을 갖는 만곡된 기판 상에 배치된다. 일 실시예에서, 필터는 대략 40mm 내지 200mm의 반경을 갖는 만곡된 렌즈 상에 배치된다.
일 실시예에서, 본 발명은 가시광의 단지 3개의 상호 배제적인 통과대역들, 즉, 제 1 컬러의 광만을 통과시키도록 구성되는 제 1 통과대역, 상기 제 1 컬러의 광 및 제 2 컬러의 광을 포함하는 2개의 스펙트럼 인접 컬러들의 광을 통과시키도록 구성되는 제 2 통과대역, 그리고 상기 제 2 컬러의 광 및 제 3 컬러의 광을 포함하는 2개의 스펙트럼 인접 컬러들의 광을 통과시키도록 구성되는 제 3 통과대역을 포함하는 필터를 포함한다. 일 실시예에서, 제 1, 제 2 및 제 3 컬러들의 광은 예를 들어, 각각 청색, 녹색 및 적색이다. 또 다른 실시예에서, 제 1, 제 2, 및 제 3 컬러들의 광은 각각 적색, 녹색, 및 청색이다. 필터는 예를 들어, 한 쌍의 3D 뷰잉 안경 내에 채널 필터로서 구성 가능한 렌즈 상에 배치된다.
도면들에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하는데 있어서, 명확화를 위하여 특정 용어가 사용된다. 그러나, 본 발명은 이와 같이 선택된 특정 용어에 제한되지 않게 되며, 각각의 특정 요소가 유사한 방식으로 동작하는 모든 기술적인 등가물들을 포함한다는 점이 이해되어야 한다.
예를 들어, 프로젝터 필터를 설명할 때, 임의의 다른 등가 디바이스 또는 등가의 기능 또는 케이퍼빌리티(capability)를 갖는 디바이스가 본원에 목록화되어 있든지 아니든지 간에, 이와 대체될 수 있다. 또 다른 예에서, 유전체 층을 설명할 때, 필터로서 사용되고 실제의 파장 시프트를 나타내는 임의의 다른 재료(예를 들어, 나노-재료 코팅들)가 등가의 기능 또는 케이퍼빌리티를 가지도록 하기 위하여 다른 것들과 공동으로 사용되든지 단독으로 사용되든지 간에, 본원에 목록화되어 있든지 아니든지 간에, 이와 대체될 수 있다. 또 다른 예에서, 가요성 브리지 피스는 래체트 메커니즘(ratchet mechanism), 스프링 로딩된 스톱(spring loaded stop)들, 등을 포함하는, 렌즈의 2면각 각도를 조정하는데 적합한 임의의 메커니즘과 대체될 수 있다. 또 다른 예에서, 본 발명에 따른 렌즈들은 글래스, 플라스틱, 또는 상술된 적절한 형상들을 제공하는 임의의 다른 이와 같은 재료로 구성될 수 있다.
더욱이, 본 발명자들은 지금 공지되어 있지 않은 새롭게 개발된 기술들이 또한 설명된 부분들을 대체할 수 있고 여전히 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않는다는 점을 인식한다. 렌즈들, 층들, 필터들, 휠들, 스크린들, 디스플레이 디바이스들, 통과대역들, 코팅들, 안경들, 제어기들, 프로젝터들, 디스플레이 스크린들, 네트워크들 또는 다른 송신 케이퍼빌리티들, 등을 포함하지만, 이들에 제한되지 않는 모든 다른 설명된 아이템들이 또한 임의의, 그리고 모든 이용 가능한 등가물들에 비추어서 고려되어야 한다.
본 발명은 본원에 설명된 바와 같은 요소(본 발명의 다양한 부분들 및 특징들) 및 이들의 등가물들 중 어느 하나를 적절하게 포함하거나, 본원에 설명된 바와 같은 요소 및 이들의 등가물들 중 어느 하나로 이루어지거나, 또는 본질적으로 본원에 설명된 바와 같은 요소 및 이들의 등가물들 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또한, 본원에 설명적으로 개시되어 있는 본 발명은 본원에 특정하게 개시되어 있든지 아니든지 간에, 임의의 요소 없이 실행될 수 있다. 명백하게, 상기의 내용들에 비추어서 본 발명의 다수의 변경들 및 변화들이 가능하다. 그러므로, 첨부된 청구항들의 범위 내에서, 본 발명이 본원에 특정하게 설명된 것과 다르게 실행될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
본 발명의 부분들은 (예를 들어, 전자적으로 스위칭되는 사전-청색 시프트 프로젝션 필터를 제어하는) 컴퓨터 기술의 당업자들에게 명백한 바와 같이, 본 명세서의 내용들에 따라 프로그래밍된 일반적 범용 또는 특수용 디지털 컴퓨터 또는 마이크로프로세서를 사용하여 편리하게 구현될 수 있다.
본 발명은 플로피 디스크들, 미니 디스크(MD)들, 광 디스크들, DVD, HD-DVD, 청색-레이, CD-ROM들, 마이크로-드라이브, 및 자기-광 디스크들, ROM들, RAM들, EPROM들, EEPROM들, DRAM들, VRAM들, (플래시 카드들, 메모리 스틱들을 포함하는) 플래시 메모리 디바이스, 자기 또는 광 카드들, SIM 카드들, MEMS, (분자 메모리 IC들을 포함한) 나노시스템들, RAID 디바이스들, 원격 데이터 저장장치/아카이브(archive)/웨어하우싱(warehousing), 또는 명령들 및/또는 데이터를 저장하는데 적합한 임의의 유형(type)의 매체 또는 디바이스를 포함하는 임의의 유형의 디스크를 포함하지만, 이에 제한되지 않는 저장 매체(매체들)인 컴퓨터 프로그램 제품을 포함한다. 본 발명은 예를 들어, 임의의 컴퓨터 판독 가능한 매체(매체들) 상에 저장된 컬러 수정 성능 또는 사전-청색 시프팅된 필터들의 스위칭을 포함하는 본 발명의 양상들을 제어하는 소프트웨어를 포함한다.
게다가, 이와 같은 매체들은 본 발명에 따른 디스플레이할 준비가 된 콘텐트를 포함하거나 독점적으로 포함할 수 있다. 이와 같은 콘텐트는 예를 들어, 매체로부터 판독되고 나서, 네트워크를 통하여 전자적으로 송신되거나, 방송으로 브로드캐스팅되거나, 또는 와이어, 케이블 또는 임의의 다른 메커니즘에 의하여 송신된다. 궁극적으로, 이와 같은 매체의 콘텐트는 디스플레이 디바이스에 제공되고 나서, 본 발명의 하나 이상의 양상들에 따라 뷰잉된다. 콘텐트는 예를 들어, 본원에 설명된 디스플레이 및 뷰잉 프로세스들에 최적화된 대역폭들을 갖는 이미지들을 프로젝팅하기 위하여 준비 또는 최적화된다. 이와 같은 매체는 또한 상술된 바와 같은 본 발명의 다양한 양상들 중 하나 이상에 따라 준비된 안경 및/또는 필터들과 패키지화될 수 있다.
본 발명은 요소(본 발명의 다양한 부분들 및 특징들), 예를 들어, 형상화된 렌즈들, 가변하는 유전체 층 두께들, 사전-시프팅 프로젝팅되거나 디스플레이되는 이미지들, 등), 및 임의의 등가물들 중 어느 하나를 적절하게 포함하거나, 요소 및 임의의 등가물들 중 어느 하나로 이루어지거나, 또는 본질적으로 요소 및 임의의 등가물들 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또한, 본원에 설명적으로 개시되어 있는 본 발명은 본원에 특정하게 개시되어 있든지 아니든지 간에, 임의의 요소 없이 실행될 수 있다. 명백하게, 상기의 내용들에 비추어서 본 발명의 다수의 변경들 및 변화들이 가능하다. 그러므로, 첨부된 청구항들의 범위 내에서, 본 발명이 본원에 특정하게 설명된 것과 다르게 실행될 수 있다는 점이 이해되어야 한다.
1100 : 뷰어 1110 : 안경
1120 : 스크린

Claims (67)

  1. 3D 뷰잉 안경에 있어서,
    근사적으로 430nm이하로부터 근사적으로 442nm까지의 범위의 제 1 통과대역과, 근사적으로 486nm로부터 근사적으로 528nm까지의 범위의 제 2 통과대역과, 근사적으로 571nm로부터 근사적으로 624nm까지의 범위의 제 3 통과대역을 포함하는 제 1 뷰잉 필터를 포함하는, 3D 뷰잉 안경.
  2. 제 1 항에 있어서,
    근사적으로 458nm로부터 근사적으로 472nm까지의 범위의 제 1 통과대역과, 근사적으로 540nm로부터 근사적으로 557nm까지의 범위의 제 2 통과대역과, 근사적으로 637nm로부터 근사적으로 700nm까지의 범위의 추가적인 투과 영역을 포함하는 제 2 뷰잉 필터를 더 포함하는, 3D 뷰잉 안경.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 필터들의 두께는 상기 필터들 상의 위치에 따라 변화하는, 3D 뷰잉 안경.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터들의 두께는 상기 필터들의 에지들을 향해 증가하는, 3D 뷰잉 안경.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 필터들은 상기 3D 뷰잉 안경의 렌즈들을 포함하는, 3D 뷰잉 안경.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 통과대역들은 상기 안경에 의해 뷰잉되고자 하는 스펙트럼적 3D 이미지들의 파장들에 비해 적색 시프트되는, 3D 뷰잉 안경.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 필터들은 상기 3D 뷰잉 안경과 함께 사용하고자 하는 3D 이미지 디스플레이 시스템의 필터들에 비해 적색 시프트되는, 3D 뷰잉 안경.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 통과대역들은, 상기 3D 뷰잉 안경에 의한 뷰잉을 위해 이미지들을 프로젝팅하고자 하는 3D 프로젝션 시스템의 통과대역들과 공통이지만 정합하지는 않는 파장들을 포함하는, 3D 뷰잉 안경.
  9. 제 2 항에 있어서,
    각 채널의 통과대역들은 상기 3D 뷰잉 안경과 함께 사용되고자 하는 프로젝션 시스템의 3개 이상의 통과대역들에 대응하는, 3D 뷰잉 안경.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통과대역들은 상기 안경의 에지들을 향해 적색 시프트되는, 3D 뷰잉 안경.
  11. 3D 뷰잉 안경에 있어서,
    우 채널 스펙트럼 분리 필터 및 좌 채널 스펙트럼 분리 필터를 포함하고, 상기 필터들은 상기 필터들 상의 위치에 따라 두께가 변화하는, 3D 뷰잉 안경.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 필터들은 상기 필터들의 중심 위치로부터 멀어질수록 두께가 증가하는, 3D 뷰잉 안경.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 필터들은 상기 필터들의 에지들쪽으로 더 두꺼운, 3D 뷰잉 안경.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 안경은 스펙트럼적으로 분리된 이미지들을 뷰잉하도록 특정하게 구성되고, 상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들 중 적어도 하나는 5개의 광 파장 대역들을 이용하여 생성되는, 3D 뷰잉 안경.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터들은 상기 필터들의 에지들을 향해 적색 시프트되는, 3D 뷰잉 안경.
  16. 3D 뷰잉 필터에 있어서,
    광의 광 주파대들(light wavebands)을 통과시키도록 구성된 통과대역들을 포함하는 필터 재료를 포함하고, 상기 필터의 속성들은 상기 필터에 걸쳐 변화하는, 3D 뷰잉 필터.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 필터의 통과대역들은 상기 필터의 에지들을 향해 적색 시프트되는, 3D 뷰잉 필터.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 필터는 일련의 층들을 포함하고, 상기 층들은 상기 필터의 에지들을 향해 두께가 증가하는, 3D 뷰잉 필터.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 필터는 한 쌍의 안경에서 상기 안경의 렌즈 위치에 부착되고, 상기 광 주파대들을 통과시키도록 구성되는, 3D 뷰잉 필터.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 광 주파대들은 3D 프로젝션 시스템의 프로젝션 채널에서 이용되는 5개의 광 주파대들을 일반적으로 포함하는, 3D 뷰잉 필터.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 광 주파대들은 상기 프로젝션 채널에서 이용되는 상기 5개의 광 주파대들에 대해 적색 시프트되는, 3D 뷰잉 필터.
  22. 3D 뷰잉 안경에 있어서,
    제 1 세트의 RGB 통과대역들을 갖는 제 1 렌즈와,
    상기 제 1 세트의 RGB 통과대역들과는 상이한 제 2 세트의 RGB 통과대역들을 갖는 제 2 렌즈를 포함하고,
    상기 안경은 일반 대중에의 배포를 위한 것이고, 어른 및 아이의 머리 크기들을 수용하기 위한 일정량의 유연성을 가지는, 3D 뷰잉 안경.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 유연성 및 상이한 머리 크기들에 따른 렌즈들 사이의 변경된 이면각(dihedral angle)은, 상기 렌즈를 통해 극장형 각도(theater-like angle)에서 이미지들을 뷰잉할 때의 뷰잉 각들에서 수반하는 변화들이, RGB 통과대역들의 세트들 중 하나에 의해 통과되도록 의도된 광 대역들이 다른 RGB 통과대역들에 의해 통과되도록 하기에 충분할 정도로 상기 통과대역들의 특성들을 변경시키지 않는, 3D 뷰잉 안경.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 일반 대중은 극장 관중을 포함하고, 극장은 상기 안경을 통한 뷰잉을 위해 스펙트럼적으로 분리된 이미지들을 프로젝팅하는, 3D 뷰잉 안경.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들은, 상기 안경의 대응하는 통과대역들에 대해 청색 시프트된 통과대역들을 통해 프로젝팅되는, 3D 뷰잉 안경.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 렌즈들은 원통형 커브를 갖는 형상인, 3D 뷰잉 안경.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 RGB 통과대역들의 세트들 중 적어도 하나는, 극장에 의해 뷰잉을 위해 프로젝팅되지 않는 파장들의 적어도 하나의 대역을 통과시키도록 구성되는, 3D 뷰잉 안경.
  28. 제 24 항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들 중 적어도 하나는 3개 이상의 주 통과대역들을 포함하는, 3D 뷰잉 안경.
  29. 제 24 항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들 중 적어도 하나는 4개 이상의 주 통과대역들을 포함하는, 3D 뷰잉 안경.
  30. 제 24 항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들 중 하나는 5개의 컬러 대역들을 갖는 이미지를 포함하는, 3D 뷰잉 안경.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 5개의 컬러 대역들은 상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들을 프로젝팅하기 위해 사용되는 프로젝션 필터에서의 통과대역들에 대응되는, 3D 뷰잉 안경.
  32. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 RGB 통과대역들은 근사적으로 425nm 내지 455nm, 490nm 내지 530nm, 및 575nm 내지 630nm의 통과대역들을 포함하는, 3D 뷰잉 안경.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 제 2 세트의 RGB 통과대역들은 근사적으로 460nm 내지 475nm, 540nm 내지 570nm, 및 640nm 내지 690nm의 통과대역들을 포함하는, 3D 뷰잉 안경.
  34. 제 22 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 RGB 통과대역들은 상기 렌즈들의 에지들을 향해 적색 시프트되는, 3D 뷰잉 안경.
  35. 제 22 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 RGB 통과대역들은 상기 렌즈들을 통해 뷰잉되고자 하는 스펙트럼적으로
    분리된 이미지들에 존재하는 광대역들에 대해 적색 시프트되는, 3D 뷰잉 안경.
  36. 3D 프로젝션 시스템에 있어서,
    스펙트럼적으로 분리된 이미지들을 프로젝팅하도록 구성된 프로젝터를 포함하고, 상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들 중 적어도 하나는 5개의 광 파장 대역들에서 프로젝팅되는, 3D 프로젝션 시스템.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 5개의 광 파장 대역들은 제 1 필터에 의해 통과되어 상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들 중 제 1 이미지를 생성하는, 3D 프로젝션 시스템.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 5개의 광 파장 대역들은 상기 제 1 필터에 의해 동시에 통과되는, 3D 프로젝션 시스템.
  39. 제 37 항에 있어서,
    상기 제 1 필터는 상기 프로젝터의 광 경로 내에 배치되는, 3D 프로젝션 시스템.
  40. 제 37 항에 있어서,
    상기 제 1 필터는 제 2 필터에 인접하고, 상기 제 2 필터는 상기 제 1 필터에 의해 통과되는 상기 파장 대역들과 상이한 광 파장 대역들을 통과시키도록 구성되고, 상기 제 2 필터는 또한 상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들 중 제 2 이미지를 생성하도록 구성되는, 3D 프로젝션 시스템.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 5개의 광 파장 대역들 중 적어도 하나는 상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들 중 상기 제 1 이미지에서 컬러 보정을 위해 이용되는, 3D 프로젝션 시스템.
  42. 제 36 항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들 중 제 1 이미지에 대응하는 제 1 아이 필터(eye filter)와, 상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들 중 제 2 이미지에 대응하는 제 2 아이 필터를 포함하는 안경을 더 포함하고, 상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들에 존재하는 광 파장들은 대응하는 아이 필터들에 의해 통과된 파장들에 대응하지만 정합되지는 않는, 3D 프로젝션 시스템.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들의 상기 파장들은 대응하는 아이 필터들에 의해 통과된 파장들에 대해 청색 시프트되는, 3D 프로젝션 시스템.
  44. 제 36 항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들 중 제 1 이미지와 상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들 중 제 2 이미지에 대응하는 제 1 아이 필터와 제 2 아이 필터를 포함하는 안경을 더 포함하고, 각 아이 렌즈의 필터 특성들은 상기 렌즈 상의 위치에 따라 변화하는, 3D 프로젝션 시스템.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 안경의 필터들은 상기 안경의 에지들을 향해 적색 시프트되는 특성들을 가지는, 3D 프로젝션 시스템.
  46. 제 36 항에 있어서,
    상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들 중 제 1 이미지와 상기 스펙트럼적으로 분리된 이미지들 중 제 2 이미지에 대응하는 제 1 아이 필터와 제 2 아이 필터를 포함하는 안경을 더 포함하고, 필터들은 상기 렌즈 상의 위치에 따라 변화하는 두께를 가지는, 3D 프로젝션 시스템.
  47. 제 45 항에 있어서,
    상기 안경의 필터들은 상기 안경의 에지들쪽으로 더 두꺼운, 3D 프로젝션 시스템.
  48. 제 42 항 내지 제 47 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안경의 필터들의 스펙트럼 속성들은 상기 필터들의 에지들을 향해 적색 시프트되는, 3D 프로젝션 시스템.
  49. 3D 뷰잉 안경에 있어서,
    제 1 스펙트럼 이미지 채널을 뷰잉하도록 구성된 제 1 세트의 통과대역들과, 제 2 스펙트럼 이미지 채널을 뷰잉하도록 구성된 제 2 세트의 통과대역들을 포함하고, 상기 제 1 스펙트럼 이미지 채널은 5개의 분리된 통과대역들을 포함하는, 3D 뷰잉 안경.
  50. 제 49 항에 있어서,
    상기 5개의 분리된 통과대역들은 적어도 한 개의 적색 통과대역, 한 개의 녹색 통과대역, 및 한 개의 청색 통과대역을 포함하는, 3D 뷰잉 안경.
  51. 제 49 항에 있어서,
    상기 5개의 분리된 통과대역들은 한 개의 적색 통과대역, 두 개의 녹색 통과대역들, 및 두 개의 청색 통과대역들을 포함하는, 3D 뷰잉 안경.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 두 개의 녹색 통과대역들은 상기 제 2 스펙트럼 이미지 채널의 녹색 통과대역에 의해 분리되는, 3D 뷰잉 안경.
  53. 제 51 항에 있어서,
    상기 두 개의 청색 통과대역들은 상기 제 2 스펙트럼 이미지 채널의 청색 통과대역에 의해 분리되는, 3D 뷰잉 안경.
  54. 제 51 항에 있어서,
    상기 두 개의 녹색 통과대역들은 상기 제 2 스펙트럼 이미지 채널의 녹색 통과대역에 의해 분리되고, 상기 두 개의 청색 통과대역들은 상기 제 2 스펙트럼 이미지 채널의 청색 통과대역에 의해 분리되는, 3D 뷰잉 안경.
  55. 제 51 항에 있어서,
    상기 청색 통과대역들 중 하나는 녹색을 띤 청색(greenish-blue) 통과대역인, 3D 뷰잉 안경.
  56. 제 51 항에 있어서,
    상기 녹색 통과대역들 중 하나는 청색을 띤 녹색(bluish-green) 통과대역인, 3D 뷰잉 안경.
  57. 제 51 항에 있어서,
    상기 녹색 통과대역들 중 하나는 적색을 띤 녹색(redish-green) 통과대역인, 3D 뷰잉 안경.
  58. 제 51 항에 있어서,
    상기 청색 통과대역들 중 하나는 녹색을 띤 청색 통과대역이고, 상기 녹색 통과대역들 중 하나는 청색을 띤 녹색 통과대역이고, 상기 녹색을 띤 청색 및 청색을 띤 녹색 통과대역들은 상기 적색 통과대역보다 넓은, 상기 3D 뷰잉 안경.
  59. 제 51 항에 있어서,
    상기 녹색 통과대역들 중 하나는 청색을 띤 녹색 통과대역이고, 상기 녹색 통과대역들 중 하나는 적색을 띤 녹색 통과대역이고, 상기 적색을 띤 녹색 통과대역은 상기 청색을 띤 녹색 통과대역보다 넓은, 3D 뷰잉 안경.
  60. 제 49 항 내지 제 59 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통과대역들의 스펙트럼 속성들은 상기 필터들의 에지들을 향해 적색 시프트되는, 3D 뷰잉 안경.
  61. 제 60 항에 있어서,
    상기 통과대역들의 상기 스펙트럼 속성들은, 상기 통과대역들을 통한 뷰잉을 위해 디스플레이되는 대응하는 스펙트럼적으로 분리된 이미지들에 대해 적색 시프트되는, 3D 뷰잉 안경.
  62. 3D 안경에 있어서,
    제 1 세트의 통과대역들을 포함하는 제 1 필터와,
    상기 제 1 세트의 통과대역들과 스펙트럼적으로 분리된 제 2 세트의 통과대역들을 포함하는 제 2 필터를 포함하고,
    상기 제 1 세트의 통과대역들은 상기 제 1 세트의 통과대역들을 통한 뷰잉을 위해 프로젝팅되는 이미지의 파장들을 통과시키도록 특정하게 구성되고, 상기 이미지는 5개의 분리된 광대역들로 형성되는, 3D 안경.
  63. 제 62 항에 있어서,
    상기 프로젝팅되는 이미지의 5개의 광대역들은 폭이 균일하지 않은, 3D 안경.
  64. 제 62 항에 있어서,
    상기 5개의 분리된 광 대역들은 하나의 적색 광 대역, 2 개의 녹색 광대역들, 및 2 개의 청색 광대역들을 포함하는, 3D 안경.
  65. 제 62 항에 있어서,
    상기 필터들의 특성들은 위치에 따라 변화하는, 3D 안경.
  66. 제 62 항 내지 제 65 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터들의 두께는 상기 필터들의 에지들을 향해 변화하는, 3D 안경.
  67. 제 62 항 내지 제 65 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터들의 스펙트럼 속성들은 상기 필터들의 에지들을 향해 적색 시프트되는, 3D 안경.
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