TWI539230B - 三維影像之投影與觀看系統（一） - Google Patents

三維影像之投影與觀看系統（一） Download PDF

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三維影像之投影與觀看系統(一) 版權告知
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發明領域
本發明有關用於投影與觀看經頻譜分離的三維(3D)影像之觀看系統及產品。本發明亦有關使用於一數位電影(D-Cinema)戲院中的觀看系統並改良現今用於投影與觀看一三維立體電影之方法。
 背景討論
用於三維立體投影之方法係包括立體影片、線性偏振、圓形偏振、擋板眼鏡、及頻譜分離。立體影片為最老的技術，並藉由過濾經過一常一眼為紅、另一眼為青之兩色濾器的光來提供左/右眼分離。在投影器，左眼影像(常)經由一紅濾器被過濾，而右影像經由一青濾器被過濾。眼配戴件譬如係包括一用於左眼的紅濾器，及一用於右眼的青濾器。此方法對於黑白原始影像能夠最好地運作，而不太適合彩色影像。
線性偏振三維係藉由經過一(常)經垂直定向的線性偏振器過濾左眼、且經過一經水平定向的線性偏振器過濾右眼影像藉以在投影器處提供分離。眼配戴件係包括一用於左眼之經垂直定向的線性偏振器及一用於右眼之經水平定向的偏振器。投影螢幕必須為偏振保存類型，因為其獨特色彩常被稱為“銀幕”。線性偏振可容許以極小色彩扭曲來顯示一全色影像。其具有數項問題，包括需要一昂貴、脆弱、且不均勻的銀幕。另一問題在於觀看者必須使其頭保持垂直定向以避免一眼對於另一眼的串擾。
發明圓形偏振三維以解決觀看者需使其頭部保持垂直定向之問題。圓形偏振藉由經過一(常為)左方的圓形偏振器來過濾左眼影像、及經過一右方的圓形偏振器來過濾右眼影像，藉以提供投影器處的分離。眼配戴件包括一用於左眼之左方的圓形偏振器，及一用於右眼之右方的圓形偏振器。對於此途徑亦需要一銀幕。
擋板眼鏡藉由在時間上多工處理左及右影像來提供分離。並不需要一位居投影器處用於分離之濾器。眼配戴件包括擋板眼鏡。具有與投影器訊框率同步地電子式遮擋透鏡之主動眼鏡。左眼影像首先被顯示，接著是右眼影像等。因為在戲院中若要對於眼鏡具有一直接有線連接將不切實際，使用一無線或紅外線發訊告知方法來提供對於左/右眼遮擋的一定時參考。此方法需要在會堂中具有一IR或RF發送器。擋板眼鏡昂貴且難以清理、需要必須頻繁更換的電池、且其切換速率受到限制。因為很少有薄膜投影器提供使擋板眼鏡與訊框率同步化所需要之信號，擋板眼鏡只對於與數位電影(D-Cinema)或其他電子投影系統使用時才實用。該方法不需要銀幕。
頻譜分離藉由頻譜式過濾左及右眼來提供投影器處的分離。該系統與立體影片的差異在於左及右眼的濾器各通過紅、綠及藍頻譜的一部分，而提供一全色影像。左眼濾器的帶通頻譜與右眼濾器的帶通頻譜互補。眼配戴件包括與投影器中所使用者具有相同的一般頻譜特徵之濾器。雖然此方法提供一全色影像，其需要色補償以使左及右眼中的色彩匹配於原始影像中出現的色彩，且相較於投影器的色域而言具有一小的色域降低。
所有上述對於一三維立體圖像提供左/右眼分離之方法係可與兩投影器使用(左眼一個且右眼一個)或可與單一數位電影(D-Cinema)投影器系統使用。雙重投影系統中，投影濾器通常為靜態，且設置於投影透鏡前方。單一數位電影(D-Cinema)投影器系統中，左及右影像被時間多工處理。不需要投影濾器之擋板眼鏡案例除外，這代表投影濾器必須以L/R多工頻率改變。可以與多工頻率呈同步化之投影器中的一濾器輪、或以一電子切換式濾器來達成此作用。
 發明概要
本發明人已瞭解改良頻譜分離式觀看裝置及系統之需求。本發明提供數種移除及補償當以偏離軸線(非法向)角度經過濾器來觀看影像時所發生的藍偏移之技術。藍偏移因為會導致一三維影像圖像中的左與右影像之間的串擾所以是不良的。
本發明人亦已瞭解改良頻譜分離濾器、特別是使用於三維數位電影(D-Cinema)應用者之需求。所瞭解之一問題在於典型三維投影系統由於色空間、色域、及有效明度不足而具有低亮度效率。所瞭解的另一問題在於：三維投影的通路中的亮度位準之間的不平衡將降低流明效率。為此，如下詳述，本發明亦提供可單獨使用或連同藍偏移補償技術使用之增大經投影影像的色空間及流明效率之技術。
本發明包括一或多種增大經頻譜分離影像的色空間之技術，其可與一或多種用於補償當以非法向角度經過濾器來觀看經頻譜分離影像時所發生的藍偏移之技術合併。此處進一步描述個別技術。當一起使用時，本發明係為一包含一使用不對稱投影濾器的三維投影裝置及包含具有頻譜互補濾器的非扁平透鏡之觀看眼鏡之系統。
一般而言，一實施例中，本發明提供配置於一對觀看眼鏡的左及右透鏡上之一對的三維頻譜分離濾器(眼濾器)，眼濾器包含增大(且與波長成正比)防護帶及適當的彎曲透鏡的一組合以降低視場邊緣的串擾、色偏移、及反射。亦可利用位於一用來投影影像以經由眼鏡觀看之投影器中之一藍偏移式色濾器。雖然本發明包含觀看眼鏡的改良及用於觀看的影像製備(譬如影像投影)之一組合，本發明可以並非具有所有改良組合來實行。
一實施例中，本發明包含具有一非扁平基材之頻譜互補濾器及觀看濾器。
一實施例中，本發明提供頻譜分離觀看眼鏡，其包含一具有一第一頻譜濾器之第一透鏡、及一具有與第一頻譜濾器互補的一第二頻譜濾器之第二透鏡，其中第一透鏡及第二透鏡各為彎曲以降低以對於一供一影像通過之濾器呈非法向的角度觀看一影像時所發生之波長偏移。計算透鏡(及因此濾器)的彎曲量藉以使橫越一觀看螢幕的觀看角較接近於經過透鏡的法向角。彎曲譬如實行為一球形曲線。
另一實施例中，本發明實施為頻譜分離觀看眼鏡，其包含一含有一第一頻譜濾器之第一透鏡、及一含有與第一頻譜濾器互補的一第二頻譜濾器之第二透鏡，其中第一頻譜濾器及第二頻率濾器具有頻譜濾器的相鄰頻譜部分之間之至少一防護帶。防護帶具有足以移除經過眼鏡觀看之經頻譜分離影像的串擾之帶寬，且其譬如以當經由濾器以一角度觀看經頻譜分離影像的部分時所發生之一波長偏移量為基礎作計算。
一實施例中，本發明提供一頻譜分離觀看系統，其包含具有彎曲透鏡及增大防護帶之觀看眼鏡，及一構形為可投影第一及第二經頻譜分離影像之投影系統，其中影像被波長預偏移以補償顯示及/或觀看影像期間所發生的波長偏移。此等系統較佳實行於一商用電影戲院中，但亦適用於大螢幕電視、電腦、虛擬實境系統、及其他顯示裝置中。
本發明包括一包含下列步驟之方法，投影第一及第二經頻譜分離影像至一顯示螢幕上，經過具有一包含匹配第一經頻譜分離影像的一第一頻譜濾器之第一透鏡及一包含匹配第二經頻譜分離影像的一第二頻譜濾器之第二透鏡之 一對眼鏡來觀看經投影影像，其中頻譜濾器構形為可依據經過透鏡的一觀看角而具有一變化量的波長偏移效應。
一實施例中，本發明為一三維觀看系統，其包含用於投影經頻譜分離影像之部件，用於經由不同視覺通路觀看經頻譜分離影像之部件，及用於補償由於對於影像部分的觀看角所發生的波長偏移之部件。用於補償之部件可譬如包括用於以觀看角為基礎來調整影像不同部分上所進行的一頻譜過濾量之部件。用於補償之部件係譬如包括用於產生投影器濾器與眼濾器之間的一波長不匹配藉以補償由於觀看角在眼濾器中所發生的一波長偏移量之部件。
本發明亦可被描述為經定形眼鏡，其包含配置於眼鏡的彎曲透鏡上之一對頻譜互補濾器。頻譜互補濾器可包括頻譜互補濾器的相鄰頻譜之間的防護帶。一實施例中，頻譜互補濾器之介電層的厚度朝向透鏡邊緣增大。
本發明包括一包含下列步驟之方法：將經定形眼鏡分配予觀眾觀看者，及將第一及第二頻譜互補影像投影至觀眾成員觀看範圍內的一顯示螢幕上，其中經定形眼鏡包含其上分別配置有第一及第二頻譜互補濾器之第一及第二經定形透鏡。一實施例中，第一及第二頻譜互補濾器分別在帶寬上對應於經投影第一及第二頻譜互補影像。然而，濾器未必需要確切地對應於濾器的經投影影像。經定形眼鏡譬如包含球形透鏡。
本發明包括一其上儲存有至少一視覺效能之儲存媒體，當其裝載至一耦合於一顯示裝置的媒體播放器中時將 造成媒體播放器傳輸視覺效能以顯示予顯示裝置；其中顯示於顯示裝置上的視覺效能係構形為可經由一對經定形眼鏡來觀看。儲存媒體譬如與至少一對的經定形眼鏡預先包裝並可經由零售出口提供購買。
另一實施例中，本發明為一用於觀看三維影像之系統，其包含：在一網路上將三維內容服務予一接收電子裝置，及顯示三維內容，其中三維內容包含預定以經頻譜分離經定形眼鏡來觀看之頻譜互補影像。接收電子裝置譬如為一設置於一電影戲院之顯示系統。
本發明以用於投影三維影像的頻譜分離方法來解決部分問題，其特別是具有效率改良、增加色域、及降低所需要的色補償量。部分案例中，可能不需要色補償。本發明藉由將投影器的原色分割成次部份來解決效率及色空間議題。部份地經由身為系統色空間中的主要控制因素之被裝設於投影器中的濾器來達成將原色分割成次部份。利用經分割原色的額外次部份使得效率及經投影影像的色域皆增加。
一實施例中，本發明提供一投影器濾器，其包含一具有一第一組的原色通帶之第一濾器、及一具有一第二組的原色通帶之第二濾器，其中第一組的原色通帶具有與第二濾器不同的數量之原色通帶。第一濾器譬如具有至少兩藍原色通帶而第二濾器具有至少一藍原色通帶。第一濾器亦可譬如具有至少兩綠原色通帶而第二濾器具有至少一綠原色。譬如，第一濾器可具有近似400至440nm、484至498nm、514至528nm、567至581nm、及610至623nm的通帶 波長，而第二濾器可具有近似455至471nm、539至556nm、及634至700nm的通帶波長。譬如選擇第一濾器及第二濾器的通帶以盡量加大一數位電影(D-Cinema)投影器的一色空間之再生。
本發明亦可被實現為一用於投影經頻譜分離三維影像之系統，其包含：一構形為可投影左及右通路影像以供一觀看者顯示之投影系統，一包含一左通路濾器及一右通路濾器之放置於投影系統的至少一光徑中之濾器，其中左及右通路濾器的至少一者具有不只三個原色通帶。一實施例中，左及右通路濾器的一者具有藍波長中的至少兩個原色通帶且左及右通路濾器的一者具有綠波長中的至少兩個原色通帶。並且，選擇濾器的原色通帶以在藉由投影系統所投影影像中盡量加大投影系統之一色空間的再生。系統可譬如包括一色矯正模組，其構形為可根據濾器的一色空間來著色投影系統所投影的正確影像。
本發明亦可被實施為一組的濾器，其包含一具有一第一組的原色通帶之第一濾器、一具有相較於第一組的原色呈現不同波長之一第二組的原色通帶之第二濾器，其中第一濾器在至少一色帶中具有不只一個原色通帶。
本發明亦可被實施為一包含下列步驟之方法：製備一包含一左影像及一右影像的三維影像，以一左通路濾器過濾左影像，以一右通路濾器過濾右影像，及將左及右經過濾影像投影至一螢幕上，其中左通路濾器及右通路濾器的至少一者具有不只三個原色通帶。如同所有上述實施例 中，濾器(譬如用來進行過濾步驟之濾器)本身可能被實施於可電子切換式濾器組、一兩投影器系統中的固定式濾器、或一其中近似1/2的輪具有根據本發明之一左通路濾器的濾器特徵且近似1/2的輪具有根據本發明之一右通路濾器的濾器特徵之濾器輪中。
本發明的部分可被方便地實行於一部一般用途電腦、或網路式電腦上的程式化中，且結果可顯示於一連接至任何一般用途、網路式電腦之輸出裝置上、或傳輸至一遠端裝置以供輸出或顯示。特定言之，本發明包括利用在各視覺通路上分離地實行色處理之軟體。一電腦程式、資料順序、及/或控制信號中所代表之本發明的任何組件皆可被實施為任何媒體中以任何頻率所廣播(或傳輸)之一電子信號，包括但不限於：無線廣播、及銅線、光纖線纜、及同軸線纜等上之傳輸。
圖式簡單說明
將連同圖式參照下文詳細描述更清楚地瞭解本發明藉以易於獲得本發明的更完整瞭解及其伴隨優點，其中：第1A圖為觀看角之圖示；第1B圖為顯示左投影器濾器及右眼濾器的頻譜之圖形；第2圖為顯示左投影器濾器vs.經藍偏移右眼濾器的頻譜之圖形；第3圖為顯示經藍偏移左投影器濾器vs.經藍偏移右眼濾器的頻譜之圖形；第4A圖為顯示被定心於一觀看者的瞳孔之彎曲透鏡的 幾何形狀之圖式；第4B圖為具有球形透鏡之眼鏡的圖示；第5圖為顯示彎曲透鏡的幾何形狀且顯示兒童間瞳距離之圖式；第6圖為顯示透鏡的一邊緣處的20度角之彎曲透鏡的幾何形狀之圖式；第7圖為顯示具有非球形曲線之彎曲透鏡的幾何形狀之圖式；第8A圖為顯示透鏡彎曲對於來自一觀看者後方的光之效應的圖式；第8B圖為一對觀看眼鏡的兩面角(dihedral angles)之圖式；第9圖為顯示構形為可使用於不同尺寸的頭上之眼鏡構架之圖式；第10圖為顯示經最適化的兩面眼鏡之幾何形狀的圖式；第11圖為習知左及右頻譜分離濾器之圖形；第12圖為顯示一典型數位電影(D-Cinema)投影器的色空間之1931 CIE色品度圖式；第13圖為顯示一習知頻譜分離濾器的色空間之1931 CIE色品度圖式；第14圖為左及右投影器濾器之圖形；第15圖為顯示色濾器的色空間之1931 CIE色品度圖式；第16圖為可連同第4圖所示的投影器濾器所施用之左及右眼鏡濾器的圖形；第17A圖為一投影的方塊圖； 第17B圖為一濾器輪規格；及第18圖為一兩投影器系統中之一固定式濾器配置的圖式。
較佳實施例之詳細說明
本發明解決用於投影三維影像之頻譜分離方法的部分問題，確切言之，本發明旨在改良當使用薄膜介電(干涉)濾器(譬如右眼及左眼濾器)來實行用於觀看經頻譜分離影像的眼配戴件(譬如眼鏡)時之偏離軸線式濾器特徵。
當光以一非法向角穿過一干涉濾器時，濾器特徵(響應形狀，勿與濾器的物理形狀混淆)改變，且整體頻譜濾器響應偏移朝向較短波長(朝向藍)。濾器特徵響應形狀在較大角度亦受到不利影響。這是干涉濾器的一種基礎屬性，且若所有射線為平行可藉由對於一特定角設計濾器予以補償。在光束不平行的案例中，如同使用三維眼鏡之案例中，包含濾器特徵唯一設計之解決方案較不實用。
現今對於頻譜分離所使用的眼鏡係由設置於觀看者眼睛前方約2cm之扁平干涉濾器所組成。一三維電影戲院(譬如，三維D-Cinema)中，來自螢幕的光並未以單一角度穿過干涉濾器。對於一位居中心及退後一螢幕寬度之觀看者，當在螢幕中心觀看影像時，來自螢幕中心的光將以一法向(垂直)角度穿過眼鏡的干涉濾器(假設觀看者的頭被定位成使干涉濾器的平面平行於螢幕平面)。類似條件下，來自螢幕邊緣的光將以約26度角穿過干涉濾器。
此觀看位置係合理地接近螢幕，但並無異常；常見會 堂的許多座位設置成較靠近，可能呈40度角。相距螢幕邊緣的一26度角將具有使濾器響應偏移朝向藍約14奈米(nm)之效應，且將略為扭曲濾器形狀。所產生的三維影像表現出朝向螢幕邊緣具有顯著的色偏移及增加的左/右眼串擾。
本發明使用數種技術的一組合來降低藍偏移的效應，並降低由於非法向觀看角所發生的藍偏移。應記住位於干涉濾器(譬如，其上配置有濾器之眼鏡的透鏡)的藍偏移主要重要處係在於其造成投影器濾器(譬如，一濾器輪或電子切換式濾器)與眼鏡的頻譜特徵之間的不匹配，或更確切言之，形成影像的光(不論來自何種來源)的頻譜與處於一給定觀看角的眼鏡特徵之間的不匹配。
現在參照圖式，其中類似的編號代表相同或對應的部份，更特別參照其第1A圖，其中顯示對於一投影在一電影螢幕1120上的影像之一觀看者1100之經過眼鏡1110的範例觀看角。觀看角介於從法向至略為歪斜(譬如分別近似θ1至θ3)之間。眼鏡1110包括具有以介電質為基礎的干涉濾器之透鏡。非法向觀看角具有與所觀看影像相關聯之一藍偏移量，其隨著經過干涉濾器之觀看角的較大歪斜度而增大。譬如，自較歪斜角度θ2至θ3進入使用者眼睛之光將偏移朝向藍波長，而較法向的角θ1則將具有極小或毫無藍偏移。依此描述的藍偏移、或波長偏移係導因於干涉濾器性質的一偏移藉以使濾器通過的光帶偏移朝向較短波長。
在螢幕邊緣觀看之光(譬如光1130)的藍偏移之效應係為將串擾導入影像中。可藉由增加左眼與右眼濾器特徵之 間的防護帶來降低此作用。第1B圖顯示對於三維頻譜分離所使用之示範濾器的特徵。如第1B圖所示，對於一左投影濾器100、及一右眼濾器110的帶寬係包括以相鄰光帶之間的凹口出現之防護帶120、122、124、126及128(第1B圖顯示右眼濾器及左投影濾器；右眼濾器近似代表右投影濾器之帶寬而左投影濾器近似代表左眼濾器之帶寬)。藉由增加眼濾器及對應投影器濾器兩者的左及右頻譜之間凹口(或防護帶)的寬度，可降低串擾。這亦可降低所感受的色偏移。此方法亦降低系統的光學效率，但可作出此取捨。
如第1B圖所示，身為一對之左及右眼濾器之互補處係在於：左眼濾器(近似以左投影濾器100作代表)的過濾性質互補於右眼濾器110的過濾性質。並非完全互補處係在於：防護帶不使經合併濾器通過濾器所通過的最長及最短波長之間的頻譜全體部分。並且，濾器所通過的不同帶範圍內之帶寬的額外差異係製成為可容納有關需對於一特定應用解決的色空間議題之工程化決策。
另一途徑係為將投影器濾器的特徵予以預藍偏移，或將眼濾器予以紅偏移，故對於經過眼濾器的一法向入射角之觀看而言，濾器特徵相對於投影器濾器被偏移。這增加了法向(位於軸線)觀看之串擾及色偏移，但可予以調整以使得位於軸線式觀看串擾及色偏移不會令人不悅。對於偏離軸線案例，因為投影器濾器與經藍偏移(偏離軸線)眼濾器之間具有較低的差異故可改良效能。
第2及3圖描述此情況。如第2圖所示，一左投影器濾器 200、及一經藍偏移右眼濾器210具有防護帶，其包括用於分離光的相鄰帶之防護帶220。如第3圖所示，一經藍偏移左投影器濾器300及一經藍偏移右眼濾器310具有防護帶，其包括用於分離光的相鄰帶之防護帶320。如同比較第2及3圖所見，用於分離光的相鄰帶之凹口(防護帶210及310)在第3圖中為較大。
將此施用至早先所述的案例，若投影器濾器往藍偏移3nm，螢幕邊緣處14nm的偏移可被降低至11nm的實質偏移。將在螢幕中心具有3nm的一“紅偏移”。
另一途徑在於使濾器彎曲，其可譬如藉由將眼濾器配置於觀看眼鏡的彎曲透鏡上予以實行。這具有潛在可實際地降低藍偏移之優點。
第4A圖描述具有一定心於眼睛瞳孔的半徑之彎曲透鏡的幾何形狀。所顯示的透鏡(具有光軸410A的透鏡405A及具有光軸410B的透鏡405B)具有50mm的一寬度且弦設置於相距一個別瞳孔(及彎曲中心)(譬如400A及400B)呈20mm。測量係對於發明人眼睛所作，但代表可對於配戴三維眼鏡的任何人所實行之一般情況。因為光對於透鏡/濾器呈實質法向地穿過透鏡(及因此濾器)以觀看螢幕的所有部份，使用具有半徑定心於眼睛的進入瞳孔上之一球形段的透鏡之眼鏡係實質地消除任何藍偏移。當觀看者將其眼睛轉向觀看螢幕的不同部份時將發生部分扭曲，但對於所顯示的幾何形狀來說，這並不顯著。第4B圖顯示具有皆為球形且其上配置有頻譜互補介電濾器(左眼透鏡496A及右眼 透鏡496B)的彎曲透鏡492A及492B之一對眼鏡490的兩個圖式。
依此實行的透鏡彎曲與配方眼鏡之區別係在於：所實行的彎曲不是用來矯正視力。然而，一實施例中，對於預定滿足觀看者配方需求的其他透鏡特徵可以添加或取代方式實行本發明的彎曲。
彎曲透鏡解決方案仍有部分限制。第一，導因於上述幾何形狀之30mm的曲率半徑係看起來非常“蟲眼式”且不美觀。第二，此彎曲將產生具有穩穩定位於鼻件前方的重量之眼鏡，且其將不良地平衡。第三，此半徑可能太短而無法具有一干涉濾器的均勻塗覆。
第四，眼睛的間瞳距離顯著地變動，且這將代表對於均值所設計的眼鏡對於並非均值距離的人士呈現不當地彎曲。譬如，對於兒童，該情況可能導致觀看螢幕中心時約10度的角。如第5圖所示，一兒童的瞳孔區位(510A及510B)及兒童眼睛所產生光軸(530A及530B)係位移脫離眼鏡之對應光軸(分別定心於彎曲中心500A及500B之520A及520B)。
即便考慮與使透鏡及/或濾器彎曲相關聯之限制，此技術仍有其價值。雖然在一般案例或大眾觀眾的生產中，試圖使曲率半徑直接地定心於眼睛的進入瞳孔處可能沒有意義。藉由使透鏡製成球形但具有定心於眼睛瞳孔入口後方之曲率半徑，可解除大部份問題(譬如，帶領重心回到朝向觀看者，及較不像“蟲眼”的外觀)且可顯著地保留住優點。
一替代方式中，透鏡可使用一非球形彎曲，諸如一圓 柱形彎曲其中透鏡只從左至右彎曲、且在垂直方向並無彎曲。因為螢幕總是具有可使水平範圍(譬如寬度)約為垂直範圍(譬如高度)的兩倍之尺寸比所以這是可能的方式。另一替代方式係使用兩方向皆非球形之一彎曲，諸如一多重半徑表面，或遵循一特定數學函數者。其具有容許較大間瞳變異之優點。彎曲透鏡的一額外優點係包括降低了來自觀看者後方之明亮表面的反射，因為這些反射未被導引朝向眼睛。
一最後途徑係包含干涉濾器之設計。此途徑需要以相距各眼濾器中心的距離之一函數來改變介電層的厚度。若介電層的厚度在濾器邊緣處增大使其造成濾器特徵中的一紅偏移，這可用來補償由於經過濾器的視場邊緣角度變化所造成之藍偏移。
若濾器在扁平玻璃上實行，介電層的增厚可能由於在扁平玻璃上的不同點處實行增加厚度之困難而增加製造成本。然而，當塗覆於一彎曲表面上時，部分增厚係在塗覆製程期間發生。此途徑因此變成對於彎曲透鏡解決方案之一實用輔助。
以干涉濾器達成高效能之最佳方法係以下列方式採用上述四種技術。第一，左及右眼濾器之間的防護帶應大於該濾器帶的波長之近似2%(譬如2.2%)。譬如，對於一在640nm具有一左/右跨接(crossover)之濾器，防護帶應為近似14nm。第二，投影器濾器應設計成(相對於眼鏡濾器)藍偏移大於濾器帶的波長之0.6%。相同範例中，對於投影器濾器之防護帶的中心將為640-3.8=636.2nm。其組合可容許經標 稱製造的透鏡及眼濾器(當與一經標稱製造的投影器透鏡及投影器濾器使用時)被傾斜藉以在影像發生嚴重劣化之前發生18nm的一藍偏移。
然而，來自投影器濾器及眼濾器之合併的製造公差將其降低至約9nm。留存的9nm防護帶係可用來容納以一角度行走通過左及右眼濾器的光所造成之藍偏移。造成一9nm偏移之經過左及右眼濾器的角度係約為20度。若調整眼濾器的彎曲(譬如，其上配置或併入有眼濾器之透鏡的彎曲)以容許來自眼濾器邊緣的光以相對於邊緣處之眼濾器法向呈現20度最大值穿過來到眼睛，則眼濾器邊緣處之影像不會發生嚴重劣化。
對於一簡單球體、且眼睛直看螢幕中心(譬如，對於透鏡切線呈法向之一原色凝視)，若要達成此作用所需要的曲率半徑係為近似50mm。如第6圖所示(透鏡605A及605B具有個別彎曲中心610A及610B；成人瞳孔區位位於615A,615B及成人眼睛與透鏡的對應光軸630A及630B；兒童瞳孔區位位於620A,620B及兒童眼睛的對應光軸635A及635B)。實際上，曲率半徑可略為大於50mm以容納當眼睛轉向觀察圖片螢幕側時之瞳孔偏移。
雖然偏好採用球型定形的透鏡，非球形透鏡確實具有一些優點。第7圖顯示具有一非球形曲線(成人瞳孔700A,700B；透鏡的光軸715A,715B；兒童瞳孔710A,710B，及兒童眼睛的對應光軸720A,720B)之左及右透鏡705A及705B。左及右透鏡併入有對應的左及右眼濾器。濾器譬如 配置於透鏡的一或多個表面上。一非球形曲線的優點係在於其可容納不同觀看者之間的間瞳距離之變異。最後，可使用一非均勻介電塗層以將濾器邊緣處之濾器特徵予以紅偏移，而進一步改良效能。
一更重要優點係在於：藉由彎曲降低了來自觀看者後方之反射。這很重要的原因在於：配置於眼鏡透鏡上的干涉濾器係反射未被透射之光、且因此具有相當反射性。若無曲線，觀看者後方的觀眾可橫越透鏡的大部份背側被看見。藉由曲線，只有一部分(或毫無)透鏡具有來自觀看者後方的反射。第8圖藉由比較一具有位於708的彎曲中心之彎曲透鏡705及一扁平透鏡710來顯示此優點。對於扁平透鏡710，來自觀看者後方之一相對較寬的斜角狀光射線725係被反射離開扁平透鏡進入觀看者的瞳孔700A中。相對於彎曲透鏡705，顯示出只有一相對較窄角度(光射線720)可經由來自彎曲透鏡的反射抵達觀看者的瞳孔700B。此外，觀看者的眼鏡腳730夠窄地阻絕大部份光射線進入觀看者的眼鏡腳。
可藉由容納群體之間的間瞳距離變異使得所討論技術達成進一步最適化。一般而言，間瞳間隔直接與頭寬度及周長相關。成人具有較大寬度及周長、及較寬的間瞳間隔，而兒童在這些維度方面則較小。理想上，一觀看者將配戴具有配置於眼鏡之對應左及右透鏡上的左及右眼濾器之眼鏡，其中相對於觀看者的特定間瞳距離將透鏡的間眼間隔予以最適化。
在一戲院或其他大容積應用中，存放不同尺寸的眼鏡是很麻煩的事。在彎曲透鏡的一最適化方式中，可以將一特徵結構併入眼睛構架的設計中，其自動地調整彎曲透鏡之間的一兩面角以容納較寬及較窄的間瞳間隔。調整兩面角係可確保當以一原色凝視來觀看螢幕時具有一接近法向的入射。藉由利用經模製熱塑性構架、或具有類似強度及撓性性質之其他構架(譬如金屬、玻璃纖維、複合物等)的撓性及彎折強度性質來達成此調整。
此設計中，具有對於構架形狀的一往外凸形，其在透鏡之間生成一兩面角。一實施例中，眼鏡的橋設計成可由於構架上的壓力(譬如，施加於構架的眼鏡腳部分上之壓力)隨著頭尺寸變異略微地撓曲。此撓曲導致兩面角變化。如第8B圖所示，具有(統計上)較大間瞳間隔之較寬頭875係具有一較大兩面角ØA。此脈絡中，兩面角定義為一延伸經過透鏡相對端上的端點之平面之間的角度(見第8B圖的虛線)。類似的頭880將具有一較小兩面角ØB。藉由一較小的頭及透鏡之間對應較小的兩面角，往前導引的彎曲透鏡半徑之間的距離係降低至更緊密地匹配於較小的間瞳間隔。
第9圖顯示兩者案例。顯示眼鏡900如被一具有相對較大頭尺寸的成人配戴時位於一第一位置900A中。成人的間瞳間隔以Y代表。眼睛構架的一眼鏡腳或“耳周圍”部分具有以Y’代表之一間隔以容納成人的頭尺寸，造成眼鏡的橋910之一撓曲並導致透鏡之間的一較大兩面角。
位置900B係類似於由一具有相對較小頭尺寸的兒童配 戴時之位置，且兒童的間瞳距離以X代表。橋910因為眼鏡腳或“耳周圍”間隔低至X’藉以導致透鏡之間較小的兩面角故具有較小撓曲。較小的兩面角係如上述容納兒童的較小間瞳間隔。
第10圖顯示透鏡的細節。在1005，相對於一兒童的眼瞳孔1015A顯示一成人右眼瞳孔1010A，其中透鏡1020具有位於1025A之一彎曲中心。如第10圖所示，比較透鏡1020的位置與處於位置1030A中之透鏡1030，透鏡之間存在一較大兩面(dihedral)。這是對於成人適當的透鏡組態。
當被兒童(或具有相對較小頭尺寸之人士)配戴時，眼鏡的橋之一撓曲量係造成透鏡1030及1020如1050所示對於左眼減小兩面(與第9圖一致，對於透鏡1020中的右眼發生一類似的兩面減小(未圖示))。曲率半徑中心(位置1030B中之透鏡1030的1040)已從一對應於成人瞳孔1010B之對準偏移至一對應於兒童瞳孔1015B之對準。
第8B、9及10圖顯示對於“成人尺寸”及“兒童尺寸”的頭及間瞳距離之一容納。然而，應瞭解間瞳距離及頭尺寸會在整個群體間變動。雖然對於部分觀看者可能發生接近完美的對準，未必需要如此且圖示實施例可在大部份案例中運作以藉由改良觀看角對準來容納變動的頭尺寸及間瞳距離。
第10圖所示的透鏡具有一50mm曲率半徑且兩面角為2度。藉由習知尺寸的構架，對於平均成人vs.兒童的兩面角變化約為5度(考慮到構架各側上近似2.5度，總計約5度)。此技術對於具有約為眼鏡的眼鏡腳部分一半長度的曲率半 徑之透鏡具有最好的作用。
如上述，本發明藉由用於投影三維影像之頻譜分離方法解決部分問題，特別是改良效率、增加色域、及降低所需要的色補償量。部分案例中，可能不需要色補償。
再度參照圖式、更特別參照第11圖，其中顯示代表現今使用於數位電影(D-Cinema)三維(3D)圖像中之一組的左及右頻譜分離濾器。如第11圖所示，習知頻譜分離濾器藉由將一投影器中的紅、綠及藍色通路分成兩組的原色來對於各眼提供三原色，其中一組用於左眼(原色1110R、1110G、1110B)且一組用於右眼(原色1112R、1112G、及1112B)。譬如，左眼顯示為比起右眼具有更短波長的藍、綠及紅帶。遵照一習知設計，左眼可譬如具有近似400至445(藍)、505至525(綠)、及595至635(紅)的通帶波長。右眼可譬如具有近似455至495(藍)、535至585(綠)、及645至700(紅)之通帶波長。
雖然類似第11圖所示的一濾器組態對於各眼提供所有三色，所產生的影像在各眼中具有一略為不同色調。為了使影像更緊密地匹配於各眼的色彩、且匹配於原始影像中的色彩，施加色矯正。色矯正降低了系統的整體效率(因為其相較於其他原色優先地促進部分原色)。此外，即便藉由色矯正，新的左及右原色並不具有與投影器一樣大的色空間，且因此只可產生一部分，而非將在一二維系統中若無濾器所投影時出現之每個色彩。
第12圖為顯示一典型數位電影(D-Cinema)投影器之未 經過濾色空間1200及P3白點1210之1931 CIE色品度圖式。投影器之未經過濾的色空間代表可供投影影像取用之色空間。
第13圖為顯示用於分離一數位電影(D-Cinema)投影器中的左眼通路1320及右眼通路1330之習知頻譜分離濾器的色空間之1931 CIE色品度圖式。左及右眼通路色空間的交會部係代表經由濾器所投影影像的潛在色空間。如第13圖所示，使用習知濾器的潛在色空間相較於投影器色空間受到拘限(1200，第2圖)。此外，P3白點1310係為所投影影像的整體結果中之一重要因素、且相較於單獨就投影器者而言產生顯著地偏移--請見左眼之P3白點1315及右眼的P3白點1325且與投影器P3白點1210作比較，參照第13圖所顯示。
本發明有關裝設於投影器中之濾器，其為系統的色空間中之主要控制因素。本發明藉由將投影器原色的至少一者分割成次部份來解決效率及色空間議題。一實施例中，藍及綠投影器原色各被分割成三個次部份。可以將欲再生的特別色空間列入考慮的任何方式來選擇據以分割原色之確切波長。
譬如，如第14圖所示，一潛在組態中，一右通路投影濾器具有處於400至440(410-B1)及484至498nm(410-B2)之藍、處於514至528(1410-G1)及567至581nm(1410-G2)之綠、及處於610至623nm(1410-R)之紅的通帶波長。一左通路投影濾器具有處於455至471(1412-B)之藍、處於539至556nm(1412-G)之綠、及處於634至700nm(1412-R)之紅的通帶波長。當然存在其他變種，譬如切換左及右通路波長，或切換綠及藍波長等。此外，通帶波長為近似值且各帶可譬如變動+/-5nm或以上。可藉由偏移整體通帶及/或藉由選擇對於通帶之一或多個不同端點來發生此等變異。一重要考量因此係在於：此等變異不應將通帶之間的防護帶降低至一使一利用濾器的系統蒙受通路之間不可接受位準的串擾之位準。
作出通帶波長的選擇藉以當以諸如第12圖所示等之一具有一P3白點1210及色空間1200的數位電影(D-Cinema)投影器來投影一影像時，通路中所產生的色空間、更特別來說所投影影像之經合併色空間係具有一色空間及白點，其比起當使用習知頻譜分離時的色空間及白點而言更緊密地匹配於色空間1200及P3白點1210，諸如第13圖所示。亦選用通帶以藉由選擇將導致各通路中具有近似相同、或經平衡亮度位準之通帶來盡量加大效率。只要各通帶中可取得充足帶寬以達成所陳述的改良(譬如由實驗結果所提供)，則此處所述的範例通帶波長上所可能發生之變異數並無理論極限。
請注意色頻譜中係具有先前設計中不存在之間隙(譬如對於右通路中的藍至綠轉折位於498nm及514nm之間，對於右通路中的綠至紅轉折位於581nm至610nm之間)。這些凹口設計成可增加色空間使其匹配於數位電影(D-Cinema)投影器中的P3色空間。利用來自數位電影(D-Cinema)投影器之真實(經測量)頻譜響應來推導出獲得正確P3結果所需要的濾器響應，其反映於上述通帶之所選用波長中。
亦請注意在圖示範例中，三個次部份之結構使其被交織於右與左通路之間。從實用觀點來看，這代表三個次部份排列成使一濾器具有至少一次部份低於且一次部份高於其他濾器的次部份。譬如，第14圖中，右通路投影濾器的藍通帶係騎跨左通路投影濾器的藍通帶。較佳在不同實施例中維持此交織作用，包括將通帶分成不只三個次部份之實施例。雖然理論上對於可區分任何通帶之次部份數量並無限制，由於成本及其他因素，快速地抵達一遞減回報點且藍及綠各者的三個次部份及紅的兩個次部份似乎以合理成本具有最大回報。藉由改良的組件及/或降低的組件成本，可導致一不同的經濟分析，且可合理化使用4、5或更多個次部份、包括紅色中的額外次部份以供色空間的額外增量性增加。亦有可能在對於高階設備市場的現今經濟及成本模型下合理化使用此等增量性改良。
第15圖顯示上述本發明的濾器之色空間圖式。如第15圖所示，左通路投影濾器色空間與右通路投影濾器色空間之交會部、或產品係導致比起習知頻譜分離所發生者更緊密地匹配於色空間1200(第12圖)之一色空間。色空間的一些部分被降低且色空間的其他部分被增大。雖然色空間的部分區域被降低，經降低區域對於觀看者較不重要。比起習知頻譜分離而言，觀看者較敏感之色空間區域以本發明產生顯著的增益。
用來觀看所投影影像之眼鏡不需像投影器濾器一樣複雜，原因在於用以提供經改良色空間的凹口並不影響左/右眼(或左/右通路)分離、且因此不需在眼鏡的觀看濾器中再生凹口(投影器濾器比起觀看濾器具有更多的帶、且因此較為複雜)。如第16圖所示，一組態中，眼鏡的右眼透鏡將具有一包含近似430至440nm(部份的藍帶)、484至528nm(部份的藍、及部份的綠帶)、568至623(部份的綠帶以及紅帶)通帶波長之濾器，其涵蓋右通路投影器濾器的通帶。眼鏡的左眼透鏡將具有一包含455至471(藍)、539至555nm(綠)、及634至700nm(紅)通帶波長之濾器，其涵蓋左通路投影器濾器的通帶。低於藍中的開始波長(近似430nm)之波長及高於紅中的結束波長(近似700nm)之波長係超過可見頻譜且可能被包括或排除於通帶。如前述般存在有其他變種(包括左/右通路交換)，但眼鏡的左及右眼透鏡包括涵蓋或匹配於左及右通路投影器濾器變種之對應變種。
連同諸如投影器色空間及白點等其他因素，經由眼鏡觀看的最後影像係為投影濾器及觀看濾器(譬如，用來觀看影像的眼鏡中之濾器)之一產物。所描述實施例中，接收濾器就通帶設計來說較不嚴苛要求，因為其具有較少凹口且其概括涵蓋至少部分通帶中的更多波長。眼鏡扮演的重要角色在於整體且依照所投影之完整影像的分離，而非如所對於投影濾器所描述的各影像內之特定帶。
對於眼睛的整體響應(色空間及白點)係為投影器濾器的頻譜響應、眼鏡的透鏡/濾器、及基底數位電影(D-Cinema)投影器響應(不具有左及右通路投影器濾器之數位電影(D-Cinema)投影器的色空間及白點)之產物。然而，色空間大部份由通帶的位置及紅與藍-綠帶中的凹口所界定，且因此整體響應大部份係為投影器濾器的一函數(因為眼鏡不需要且較佳不具有凹口)。
部份來說，因為眼鏡(或觀看)濾器的較低複雜度，眼鏡濾器造價比起投影濾器而言亦較為便宜。因為眼鏡濾器一般實施為由觀看者(包括一般大眾)配戴的一對眼鏡且因此可能受到不太完美的照顧、而包括投影器濾器之投影器設備則一般保持在較安全且穩定環境中，所以這是一項優點。此外，眼鏡一般以比投影器濾器更大的數量被購買。
相較於投影器濾器之眼鏡(或觀看)濾器的不同複雜度之另一態樣係在於其生成一不對稱性過濾系統。亦即，各觀看濾器及相同通路之其對應的投影濾器在帶寬及/或通帶數上並不對稱。觀看濾器的通道亦可完整地涵蓋投影濾器的通帶(且部分實施例中，投影器濾器的通帶可相對於觀看濾器的通帶作藍偏移以將觀看濾器中與觀看角相關的藍偏移列入考慮)。不論投影濾器是否被觀看濾器的通帶完整地涵蓋，觀看及投影濾器的通帶較佳為不同。因此，一較佳結果係為一不對稱的過濾系統。
描述本發明所使用的特定投影器濾器響應係使用藍及綠投影器色帶之三個區分。紅帶被分成兩部份(一部份用於右通路而一部份用於左通路)。可對於增加的色空間利用額外區分，但可能具有濾器的額外成本。光學通帶的小心選擇係提供對於原始未過濾投影器的白點及色空間之一緊密匹配。眼鏡的設計可使其具有習知頻譜分離設計之相同複雜度，但提供適當的可選擇性以盡量減低左及右通路中所投影影像之間的串擾。
第17A圖為根據本發明的一實施例之一投影系統1700的方塊圖。投影系統1700包括一數位電影投影器1705，其經由投影濾器1730及投影透鏡1720將經頻譜分離三維影像(一左通路影像及一右通路影像)投影至一螢幕1710上以由眼鏡1715觀看。眼鏡1715譬如包括以塗層配置於眼鏡的各透鏡上之經頻譜分離的濾器藉以使右透鏡包含一匹配或涵蓋右通路濾器的通帶之濾器而左透鏡包含一匹配或涵蓋左通路濾器的通帶之濾器(左及右通路影像各預定經由眼鏡的對應左及右眼透鏡/濾器被一觀看者的對應左及右眼所觀看)。眼鏡1715、及系統1700可譬如包括李察(Richards)等人在2007年5月9日提申編號為##/####,###名稱為“用於經定形眼鏡及觀看三維影像之方法及系統”的美國專利申請案中所描述的任何特徵結構、系統或裝置，該案的內容合併於本文中以供參考。
投影器1705自一伺服器1780接收用以投影之影像資料。譬如自一碟機1740將三維內容提供至伺服器1780。或者，三維內容可在譬如來自一影像倉儲或工作室1750之網路1755的一安全連結上被傳輸至投影器1705。多重的其他投影器(譬如，在全球的戲院17601...1760n)亦可自包括無線網路、衛星傳輸、或高品質空中電波廣播(譬如，高解析或更好的廣播)等類似的網路或其他電子或無線連接作饋送。
伺服器1780包括色矯正模組1775，其在影像投影之前進行投影器所再生色彩之數學轉變。數學轉變係利用對於左及右通路各者之影像資料並將其轉變成與對應左或右通路濾器的原色或通帶一致之參數。數學轉變、或色矯正係調整各影像的色調並盡量加大可取得的色空間且盡可能緊密地匹配投影器1705的色空間及白點。相較於習知頻譜分離而言，使用本發明時所需要的色矯正量係顯著地降低。
經色矯正之三維內容被傳輸至投影器1705。三維內容包括左及右通路影像，其以一當經由眼鏡1715被一觀看者觀看時使其混入單一三維影像中的夠快速率作切換。在投影系統的光學路徑中之某點，採用根據本發明的濾器。譬如，一濾器輪1730被放置在較靠近光源之光學路徑中的點。第17B圖提供濾器輪1730的適當物理維度及特徵之規格的示範性範例。所有此等規格皆為示範性且可採用材料、構造技術等的其他組合。或者，一電子切換式濾器1725譬如被放置在投影透鏡1720之後。
一控制器1735提供使濾器1730與被投影影像之間維持同步化之信號。譬如，當一左通路影像被投影時根據本發明的一左通路濾器之特徵結構係為主動，而當一右通路影像被投影時根據本發明的一右通路濾器係為主動。在電子切換式濾器案例中，控制器信號係與左及右影像投影呈現同步地切換於左及右通路濾器之間。濾器輪實施例中，譬如，控制器分別在左及右通路影像及左及右通路濾器之間維持一轉速及同步性。如經由眼鏡1710觀看之經混合影像係具有緊密地匹配於沒有濾器1730之投影器1705的一色空間及白點之一色空間及白點。
本發明包括一其中使一上方配置有左及右通路投影濾器的濾器輪在光源與電影投影器的整合棒之間被放置在一電影投影器內側之實施例。此放置方式之優點在於：穿過其餘光學組件的光量係降低且較不易使敏感性電子件或其他組件(譬如DLP、LCOS、或投影器中的其他光處理器或光閥)超載，但離開投影系統之光量等同於其中使投影濾器置於更加下游區位之實施例。或者，光源的功率可增加導致增大的輸出而不危害整合棒或其他下游組件。
對於上述濾器放置之進一步優點係在於：可使濾器比起光補綴(light patch)中的大部份其他點更小，且比起較大的濾器具有降低的成本。並且，一般已發現過濾後所形成的影像係比形成然後過濾的影像更為敏銳。
一實施例中，投影濾器係為一其中使近似1/2的輪具有根據本發明的一左通路濾器的濾器特徵且近似1/2的輪具有根據本發明的一右通路濾器的濾器特徵之濾器輪。表1指定對於一具有一左通路濾器段及右通路濾器段之多帶濾器的一示範性濾器輪規格。表1所示的Δ(Delta)值係指定帶邊緣的一斜率(陡峭度)。T50值指定其中光透射為50%之帶邊緣的波長。在帶通波長，透射至少為90%，而在帶斥退波長，透射小於0.5%。輪可譬如具有很適合在光源與整合棒之間裝設於一數位電影(D-Cinema)投影器(譬如投影器705)中的近似125mm直徑之一直徑。
上述示範性規格係包括與上述李察等人專利申請案一致之部分預藍偏移。然而，未必需要包括藍偏移及其他特徵結構。
表2指定一示範組的觀看濾器匹配(或涵蓋投影器濾器的通帶但亦包括一小量的紅偏移)。濾器包括一用於左通路(或左眼透鏡)之多帶濾器及一用於右通路(或右眼透鏡)之多帶濾器。Δ(Delta)值係指定帶邊緣的斜率(陡峭度)。T50值指定其中光透射為50%之帶邊緣的波長。在帶通波長，透視至少為90%，而在帶斥退波長，透射小於0.5%。這些濾器譬如被放置於眼鏡1715的左及右透鏡上。
第18圖為根據本發明的一實施例之一兩投影器系統1800中的一固定式濾器配置之圖式。左及右通路影像係藉由伺服器1880推導、解碼、檢索、或重建自儲存於碟機1840上的資料(或接收自一適當網路或傳輸接收)。亦可施加如上述的色矯正(未圖示)。
經解碼、色矯正(若適用的話)的左及右通路影像隨後係同時地自左及右通路投影器1805A及1805B投影至螢幕1810上以供經由眼鏡1715觀看。使用一具有如上述通帶特徵之右通路濾器1820A來過濾經投影的右通路影像。使用一具有如上述通帶特徵之左通路濾器1820B來過濾經投影的左通路影像。右與左通路濾器係為固定式濾器(譬如，具有不隨時間而變的特徵之濾器)，並譬如自一塗有適當層之無色基材(譬如玻璃)構成以產生對於所想要左或右通路濾器特徵之通帶。固定式濾器可在光學路徑中任何點設置於投影器中，或可如第18圖所示經過投影透鏡設置於投影器外側。
雖然主要已將本發明描述為藉由增加藍及綠波長中的通帶數(及在左及右通路之間使該等通帶交織)來增大色空間，本發明不應侷限於增加與此處確切所述相同數量或相同波長中之通帶數，且應該包括處於任何能夠被投影濾器通過的波長之任何數量的增加通帶。譬如，若不將藍原色分成三個次部份(兩個次部份位於一通路中且一個次部份位於另一通路中)；藍原色可分成四或更多個次部份(譬如，三個次部份位於一通路中且兩個次部份位於另一通路中)。並且，如此處所述的次部份區分可在任何可取得波長進行且因此可延伸至紅波長中。尚且，由於可在一第一通路中具有藍的兩個次部份、一第二通路中具有藍的一次部分、第二通路中具有綠的兩個次部份、且第一通路中具有綠的一個次部份來實行本發明，上述討論不應視為限制其中在相同通路中需要藍及綠帶的額外次部份之實行方式。其亦邏輯性延伸至其中使額外次部份可能位於任何色帶及任何通路中之不只三個次部份之實施例。
另一範例中，關於具有50mm曲率半徑的彎曲玻璃透鏡之描述係為示範性且可使用任何其他半徑只要該半徑並未延伸往無窮遠即可(使得眼鏡呈扁平、或實質扁平)。譬如，一40mm半徑或一80mm半徑或更大(譬如甚至最多達200mm)可提供適當替代方式且未使所描述50mm曲率半徑之優點受到不可接受數量的減損。一實施例中，玻璃透鏡的一曲率半徑為90mm(或者，近似90mm)，其代表考慮到以一較大彎曲量來塗覆透鏡的成本與困難而不過度顯著地減損最適彎曲透鏡的優點之可接受的取捨。
現在描述本發明的不同非限制性及示範性實施例，譬如包括含有一非扁平基材(譬如非扁平透鏡)之觀看眼鏡，其具有頻譜互補濾器(或者，濾器用於兩通路以使一第一通路的濾器通過第一通路的光帶且阻絕第二通路的光帶，且反之亦然)。觀看眼鏡可譬如包含一具有一第一頻譜濾器之第一透鏡、及一具有與第一頻譜濾器互補的一第二頻譜濾器之第二透鏡，而第一及第二透鏡各為彎曲以降低當觀看並非以法向角經過透鏡的一影像時所發生之波長偏移。不同實施例中，各透鏡的曲線係譬如包含任何下列者：一被定心於觀看者瞳孔上之半徑，一被定心於觀看者瞳孔後方之半徑，一非球形形狀、一圓柱形形狀，包括多重半徑，一預定數學函數，配方彎曲。
一實施例中，頻譜濾器具有一隨透鏡上的區位而變之厚度。另一實施例中，頻譜濾器包含複數個介電層，且介電層朝向透鏡邊緣具有一增大的層厚度。
另一實施例中，本發明包含頻譜分離觀看眼鏡，包含一含有一第一頻譜濾器之第一透鏡、及一含有與第一頻譜濾器互補的一第二頻譜濾器之第二透鏡，其中第一頻譜濾器及第二頻譜濾器具有頻譜濾器之頻譜的相鄰部分之間的至少一防護帶，且以當經由透鏡以一角度觀看經頻譜分離影像的部份所發生之一藍偏移量為基礎來計算防護帶帶 寬。一實施例中，防護帶具有足以降低經過眼鏡所觀看之經頻譜分離影像的串擾之一帶寬。防護帶譬如包含頻譜濾器的相鄰部分之一跨接點的波長之近似2%或更多。
另一實施例中，本發明包含一包含觀看眼鏡之頻譜分離觀看系統，觀看眼鏡係包含一具有一第一頻譜濾器的第一透鏡、及一具有與第一頻譜濾器互補的一第二頻譜濾器之第二透鏡，其中頻譜濾器包括第一及第二透鏡之頻譜的相鄰部分之間的一防護帶，且透鏡具有構形為可造成透鏡邊緣處之光的入射角比起扁平透鏡而言更接近法向之一彎曲。透鏡的彎曲譬如為球形。一實施例中，頻譜濾器並未均勻橫越透鏡。不同的其他實施例中，觀看系統進一步譬如包含一構形為可投影第一及第二經頻譜分離影像之投影系統，且第一及第二經頻譜分離影像各分別經由觀看眼鏡的頻譜濾器被觀看。觀看系統亦可進一步譬如包含複數對的該等觀看眼鏡，各對的觀看眼鏡被指派予一電影戲院觀眾中的一個別觀看者，且第一及第二濾器配置於各對眼鏡的透鏡上。
另一實施例中，本發明包含一包含下列步驟之方法：將第一及第二經頻譜分離的影像投影在一顯示螢幕上，經由具有一包含設計成可與第一經頻譜分離影像使用的一第一頻譜濾器之第一透鏡及一具有設計成可與第二經頻譜分離影像使用的一第二頻譜濾器之第二透鏡之一對眼鏡來觀看經投影影像，且其中頻譜濾器構形為可具有依據經過透鏡的觀看角而定之一波長偏移效應量。一實施例中，第一及第二頻譜濾器之頻譜的相鄰部分係被一包含對於一中央觀看區位所計算且足以消除來自顯示螢幕邊緣的法向觀看之串擾的一帶寬之防護帶所分離。另一實施例中，頻譜濾器包含複數個防護帶，其各分離第一及第二濾器中的一不同組相鄰頻譜，並以相鄰頻譜的一串擾波長及對於顯示螢幕之一邊緣的一觀看角之函數為基礎來決定各防護帶的一帶寬。顯示螢幕譬如為一戲院電影螢幕。
另一實施例中，本發明包含一三維觀看系統，其包含用於投影經頻譜分離影像之部件，用於經由不同視覺通路觀看經頻譜分離影像之部件，及用於補償由於對於影像部分的觀看角所發生的波長偏移之部件。一實施例中，用於補償之部件係譬如包括用於調整以觀看角為基礎進行的頻譜過濾量之部件。另一實施例中，用於補償之部件係譬如包括用於產生用來投影經頻譜分離影像的投影器濾器與用來觀看經頻譜分離影像的眼濾器之間的一波長不匹配之部件，其中該不匹配係補償由於以非法向角入射在眼濾器上的光在眼濾器中所發生之一波長偏移量。
另一實施例中，本發明包含一觀看系統，其包含經定形眼鏡，其含有分別配置於眼鏡的左及右彎曲透鏡上之一對的左及右頻譜互補濾器，及一顯示系統，其構形為可顯示分別構形為可經由左及右互補濾器被觀看之經頻譜分離左及右影像，其中各經頻譜分離影像係包含近似匹配於其對應濾器的至少一通帶之至少一光帶寬。顯示系統進一步譬如包含一投影器，其構形為可以一預定量的預藍偏移來顯示經頻譜分離左及右影像。一實施例中，頻譜互補濾器包含頻譜互補濾器的相鄰頻譜之間的防護帶。譬如利用觀看系統的經定形眼鏡來觀看頻譜互補影像的經色偏移投影。一實施例中，觀看系統的經定形眼鏡係包括構架眼鏡腳及一設計成可撓曲而實行透鏡之間的一可調式兩面角之橋。由於撓曲所致之兩面角的變化量譬如為近似5度。
另一實施例中，本發明包含一包括下列步驟之方法：將經定形眼鏡配送至觀眾成員；及將第一及第二頻譜互補影像投影在觀眾成員觀看範圍內之一顯示螢幕上，其中經定形眼鏡包含其上分別配置有第一及第二頻譜互補濾器之第一及第二經定形透鏡，且第一及第二頻譜互補濾器在帶寬上分別對應於經投影第一及第二頻譜互補影像。一實施例中，第一頻譜互補濾器的帶寬對應係使一投影的一第一通路中之色彩通過並阻絕投影的一第二通路中之色彩，而第二頻譜互補濾器的帶寬對應係使一投影的第二通路中之色彩通過並阻絕投影的一第二通路中之色彩。
另一實施例中，本發明包含一其上儲存有一視覺效能之儲存媒體，當其被裝載至與一顯示裝置耦合的一媒體播放器中時將造成媒體播放器將用於顯示的視覺效能傳輸至顯示裝置，其中視覺效能包含構形為可分別利用彎曲經頻譜分離濾器經由獨立視覺通路所觀看之經頻譜分離影像。儲存媒體譬如預先包裝有包含彎曲透鏡之至少一對的眼鏡，彎曲透鏡上係配置有彎曲的經頻譜分離濾器。譬如利用相較於經由彎曲經頻譜分離濾器之法向角觀看所發生的過濾而言受到藍偏移之濾器藉由顯示裝置來顯示經頻譜分離的影像。經頻譜分離影像譬如被一構形為可補償經投影影像與用來觀看經投影影像的濾器性質之間的頻譜不匹配之防護帶所分離。預藍偏移、彎曲透鏡、及防護帶之組合係有效地消除觀看影像時之串擾。
另一實施例中，本發明譬如包含一用於觀看三維影像之系統，其包含在一網路上對於一接收電子裝置服務三維內容，將三維內容投影至一顯示裝置，其中三維內容包含預定以經定形眼鏡作觀看之頻譜互補影像。接收電子裝置譬如包含一設置於一電影戲院之顯示系統。一實施例中，經投影三維內容係以一預定量的藍偏移作投影。
另一實施例中，本發明包含一用於顯示一三維影像之方法，包含下列步驟：將左及右經過濾影像投影至一螢幕上，及在顯示於螢幕上之前對於對應於影像的各頻譜特定性質過濾左及右影像，其中以一具有構形為可補償當一觀看者觀看螢幕時所發生的一波長偏移之一偏移量的特徵之濾器來進行過濾。波長偏移譬如包含由於觀看角所發生之一藍偏移(其譬如可為用來觀看影像之一眼濾器的特徵中所發生之一藍偏移，或另一範例中，當以並非法向角經由經過濾觀看眼鏡來觀看任何影像時在經過濾觀看眼鏡中所發生之一藍偏移)。對應於影像的頻譜特定性質係譬如包含對應於右影像之一組的波長及對應於左影像之一互補組的波長。
另一實施例中，本發明包含一投影器濾器，其包含一具有一第一組的原色通帶之第一濾器、及一具有一第二組的原色通帶之第二濾器，其中第一組的原色通帶具有與第二濾器為不同數量的原色通帶。一實施例中，第一濾器譬如具有至少兩藍原色通帶且第二濾器具有至少一藍原色通帶。另一實施例中，第一濾器譬如具有至少兩綠原色通帶且第二濾器具有至少一綠原色。另一實施例中，第一濾器譬如具有兩藍原色及兩綠原色且第二濾器具有一藍原色及一綠原色。另一實施例中，第一濾器譬如具有近似400至440nm及484至498nm、514至528nm、567至581nm、及610至623nm之通帶波長。第二濾器譬如具有近似455至471nm、539至556nm、及634至700nm之通帶波長。通帶波長規格具有譬如近似+-5nm之公差。一實施例中，第一濾器的原色通帶排除了第二濾器通過之波長。一實施例中，選擇濾器的原色通帶以盡量加大一投影器的一色空間之再生。投影器色空間譬如為一數位電影(D-Cinema)投影器的色空間。一實施例中，投影器濾器為一根據一影像同步化信號切換於第一及第二濾器之間的可電子切換式濾器。
另一實施例中，本發明包含一用於投影經頻譜分離三維影像之系統，其包含一構形為可投影左及右通路影像以由一觀看者顯示之投影系統，一包含一左通路濾器及一右通路濾器之放置在投影系統的至少一光徑中之濾器，其中左及右通路濾器的至少一者具有不只三個原色通帶。一實施例中，左及右通路濾器的一者具有藍波長中之至少兩個原色通帶。一實施例中，左及右通路濾器的一者具有綠波長中之至少兩個原色通帶。一實施例中，左及右眼通路濾器的一者具有藍波長中之至少兩個原色通帶及綠波長中之至少兩個原色通帶。一實施例中，選擇濾器的原色通帶以盡量加大投影系統所投影影像中之投影系統的一色空間之再生。一實施例中，該系統進一步包含一色矯正模組，其構形為可根據濾器的一色空間來色矯正投影系統所投影的影像。或者，色矯正模組構形為可以濾器所通過的光之一色空間為基礎來色矯正影像。
另一實施例中，本發明包含一對的投影器頻譜分離濾器，其構形為可將一藍投影器原色分成三個次部份、將一綠投影器原色分成三個次部份、且將一紅投影器原色分成兩個次部份。濾器的一者譬如具有藍中的兩個通帶、綠中的兩個通帶、及紅中的單一通帶，而另一濾器具有藍中的一個通帶、綠中的一個通帶、及紅中的一個通帶。另一實施例中，濾器的一者譬如具有藍中的兩個通帶、綠中的兩個通帶、及紅中的唯一通帶，而另一濾器具有藍中的唯一通帶、綠中的唯一通帶、及紅中的唯一通帶。一實施例中，濾器的一者譬如具有藍中的兩個通帶、綠中的一個通帶、及紅中的一個通帶，而另一濾器具有藍中的一個通帶、綠中的兩個通帶、及紅中的一個通帶。另一實施例中，濾器的一者譬如具有藍中的兩個通帶、綠中的唯一通帶、及紅中的唯一通帶，而另一濾器具有藍中的唯一通帶、綠中的兩個通帶、及紅中的唯一通帶。一實施例中，濾器的一者譬如具有藍中的一個通帶、綠中的兩個通帶、及紅中的一個通帶，而另一濾器具有藍中的兩個通帶、綠中的一個通帶、及紅中的一個通帶。另一實施例中，濾器的一者譬如具有藍中的唯一通帶、綠中的兩個通帶、及紅中的唯一通帶，而另一濾器具有藍中的兩個通帶、綠中的唯一通帶、及紅中的唯一通帶。一實施例中，設置次部份通帶以達成對於一未過濾數位電影(D-Cinema)投影器的一原始色空間及白點之一實質匹配。
另一實施例中，本發明譬如包含一組的色濾器，其包含一具有一第一組原色通道之第一濾器、一具有比起第一組原色為不同波長的一第二組原色通帶之第二濾器，其中第一濾器具有至少一色帶中之不只一原色。濾器組譬如被實施為一可電子切換式濾器組。一實施例中，色濾器組係為一三維投影系統的部份並選擇第一及第二濾器的原色通帶以盡量加大三維投影系統的一色空間之再生而無第一及第二濾器。
另一實施例中，本發明譬如包含一包含下列步驟之方法：製備一包含一左影像及一右影像之三維影像，以一左通路濾器來過濾左影像，以一右通路濾器來過濾右影像，及將左及右經過濾影像投影在一螢幕上，其中左通路濾器及右通路濾器的至少一者具有不只三個原色通帶。左及右通路濾器的一者譬如包含藍波長中之兩個原色通帶及綠波長中之兩個原色通帶。一實施例中，該方法進一步譬如包含一經由具有分別排除右通路濾器及左通路濾器的通帶之通帶的左及右觀看濾器來觀看經投影三維影像之步驟。另一實施例中，該方法進一步譬如包含一與三維影像的左及右通路影像投影呈現同步地切換左及右通路濾器之步驟。
另一實施例中，本發明譬如包含一三維觀看系統，其包含一具有一投影濾器及一觀看濾器之第一不對稱濾器組。一實施例中，三維觀看系統可進一步譬如包含一第二不對稱濾器組，其中第一不對稱濾器組被定位於系統的一光學路徑中且構形為可通過系統的一第一通路之波長而第二濾器組構形為可通過系統的一第二通路之波長。另一實施例中，觀看濾器包括涵蓋投影濾器的通帶之通帶。另一實施例中，觀看濾器譬如包括近似涵蓋投影濾器的通帶之通帶；且投影濾器的通帶相較於觀看濾器的通帶而言受到藍偏移。
另一實施例中，本發明包含一不對稱濾器系統，其包含一具有一第一組光學通帶之第一組濾器、一包含與第一組光學通帶不同的一第二組光學通帶且涵蓋第一組光學通帶之第二組濾器。一實施例中，第一組的濾器相對於第二組濾器位於一光學路徑中的上游。另一實施例中，第一組濾器包含一投影濾器而第二組濾器包含一觀看濾器。另一實施例中，第一組光學通帶包含一右通路組的光學通帶及一排除右通路組的光學通帶任何部分之左通路組的光學通帶。另一實施例中，第二組的光學通帶包括一左通路組的光學通帶及一排除左通路光學通帶的任何部分之右通路組的光學通帶。
另一實施例中，本發明包含一包含下列步驟之方法：對於一戲院觀眾提供一對的三維觀看眼鏡且其包含分別具有左及右觀看濾器的左及右透鏡，及利用左及右投影濾器將左及右影像投影在一顯示螢幕上，其中左投影濾器及左觀看濾器包含一第一不對稱濾器組且右投影濾器及右觀看濾器包含一第二不對稱濾器組。一實施例中，觀看濾器中的通帶總數小於投影濾器中的通帶總數。一實施例中，投影器濾器包含將藍光波長分成至少三個藍次部份且將綠波長分成至少兩綠次部份之通帶。一實施例中，不對稱濾器組的一者中之一觀看濾器係包含一涵蓋最長波長藍次部份的波長及一綠次部份中的波長之通帶。一實施例中，投影器濾器包含將綠光波長分成至少三個次部份且將紅光分成至少兩紅次部份之通帶，且不對稱濾器組的一者中之一觀看濾器係包含一涵蓋一最長波長綠次部份及一紅次部份之通帶。一實施例中，投影器濾器包含將藍光波長分成至少三個次部份且將綠光波長分成至少三個次部份之通帶，且不對稱濾器組的一者中之一觀看濾器包含一涵蓋一最長波長藍次部份及一最短波長綠次部份之通帶。一實施例中，投影器濾器包含將綠光波長分成至少三個次部份且將紅光波長分成至少三個次部份之通帶，而不對稱濾器組的一者中之一觀看濾器包含一涵蓋一最長波長綠次部份及一最短波長紅次部份之通帶。一實施例中，各觀看濾器包含三個通帶，其獨佔地包含一包括藍波長的通帶、一包括綠波長的通帶、及一包括紅波長的通帶。一實施例中，投影器濾器包含各位於綠及藍光波長中之三個通帶及位於紅波長中之兩個通帶。一實施例中，觀看濾器各獨佔地包含三個通帶，藍波長的一通帶、綠波長的一通帶、及紅波長的一通帶。已在本揭示中各處提供其他示範性實施例。
另一實施例中，本發明包含一可構形於一經頻譜分離三維觀看系統的一眼配戴件裝置中之濾器，其包含構形為可通過光之一組的通帶及阻絕帶，其中通帶的至少一者能夠通過兩不同色的光之帶且阻絕帶構形為可阻絕該兩不同色各者中光的至少一帶中之光。一實施例中，兩不同色的光係包含藍光及綠光且第三色包含紅光。一實施例中，濾器配置於一彎曲基材上。一實施例中，濾器配置於一具有近似90mm半徑之彎曲基材上。一實施例中，濾器配置於一具有近似40mm至200mm半徑之彎曲透鏡上。
描述圖式所示本發明的較佳實施例時，為清楚起見採用特定術語。然而，本發明無意限於依此選擇的特定術語，且請瞭解各特定元件包括以類似方式操作之所有技術均等物。
譬如，當描述一投影器濾器時，可以不論此處是否列出之一或多個具有一均等功能或能力的任何其他均等裝置加以替代。另一範例中，當描述一介電層時，不論單獨或與其他合併使用藉以具有一均等功能或能力、不論此處是否列出之作為濾器且展現一實質波長偏移之任何其他材料(譬如，奈米材料塗層)皆可加以替代。另一範例中，一撓性橋件可由任何其他適合調整透鏡的兩面角之機構、包括一棘輪機構、彈簧負載式阻止器等加以替代。另一範例中，根據本發明的透鏡可由玻璃、塑料、或如上述提供適當形狀的任何其他材料構成。
尚且，發明人認知到此時未知的新發展科技亦可替代所描寫部份且仍未脫離本發明的範圍。亦可鑒於任何及全部可取得的均等物來考量所有其他描述的項目、包括但不限於透鏡、層、濾器、輪、螢幕、顯示裝置、通帶、塗層、眼鏡、控制器、投影器、顯示螢幕、網路或其他傳輸能力等。
本發明可適當地包含此處所述的任何元件(本發明的不同部份或特徵結構)及其均等物、由其組成、或實質由其組成。並且，此處所示範性揭露之本發明可以缺乏任何元件加以實行，不論此處確切揭露與否。顯然，可能鑒於上述揭示具有本發明的許多修改及變異。因此請瞭解在申請專利範圍的範疇內，可以此處確切描述以外的方式來實行本發明。
如熟習電腦技術者所瞭解，可利用根據本揭示的教導被程式化之一習知一般用途或一專門數位電腦或微處理器方便地實行本發明的部分(譬如，控制一電子切換式預藍偏移投影器濾器)。
本發明包括一身為儲存媒體(媒體)之電腦程式產品，其包括但不限於：任何類型的碟，包括軟碟、迷你碟(MD)、光碟、DVD、HD-DVD、藍光、CD-ROM、微碟機(micro-drive)、及MO(磁光)碟、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、DRAM、VRAM、快閃記憶體裝置(包括快閃卡、記憶體棒)、磁性或光學卡、SIM卡、MEMS、奈米系統(包括分子記憶IC)、RAID裝置、遠端資料儲存/存檔/倉儲、或適合儲存指令及/或資料之任何類型的媒體或裝置。本發明包括用於控制本發明態樣之軟體，譬如包括儲存在任何電腦可讀取式媒體(媒體)上之切換或預藍偏移濾器或色矯正的效能。
此外，此等媒體可包括或獨佔地含有根據本發明所製備或就緒可供顯示之內容。此內容譬如自媒體讀取且隨後電子式傳輸於一網路上、在空中廣播、或藉由線、線纜或任何其他機構作傳輸。最後，此等媒體的內容可被提供至一顯示裝置然後根據本發明的一或多個態樣作觀看。內容譬如被製備或最適化以投影具有對於此處所述顯示及觀看製程被最適化的帶寬之影像。此等媒體亦可與如上述根據本發明不同態樣的一或多者所製備之眼鏡及/或濾器作包裝。
本發明可適當地包含任何元件(本發明的不同部份或特徵結構，譬如經定形透鏡、改變的介電層厚度、預偏移經投影或經顯示影像等，及/或任何均等物)、由其組成、或實質地由其組成。並且，此處所示範性討論之本發明可在缺乏任何元件下實行、不論此處確切揭露與否。顯然，本發明可鑒於上文教導具有許多修改及變異。因此請瞭解，申請專利範圍的範疇內，可以此處確切描述以外的方式來實行本發明。
100‧‧‧左投影濾器
110‧‧‧右眼濾器
120,122,124,126,128,220,320‧‧‧防護帶
200‧‧‧左投影器濾器
210,310‧‧‧經藍偏移右眼濾器
300‧‧‧經藍偏移左投影器濾器
400A,400B‧‧‧瞳孔
405A,405B,605A,605B,1020‧‧‧透鏡
410A,410B,520A,520B‧‧‧光軸
410-B1‧‧‧處於400至440nm之藍通帶波長
410-B2‧‧‧處於484至498nm之藍通帶波長
490,900,1110,1710,1715‧‧‧眼鏡
492A,492B,705‧‧‧彎曲透鏡
496A‧‧‧左眼透鏡
496B‧‧‧右眼透鏡
500A,500B‧‧‧彎曲中心
510A,510B‧‧‧兒童的瞳孔區位
530A,530B‧‧‧兒童眼睛所產生光軸
610A,610B‧‧‧彎曲中心
615A,615B‧‧‧成人瞳孔區位
620A,620B‧‧‧兒童瞳孔區位
630A,630B‧‧‧成人眼睛光軸
635A,635B,720A,720B‧‧‧兒童眼睛光軸
700A,700B,1010B‧‧‧成人瞳孔
705A‧‧‧左透鏡
705B‧‧‧右透鏡
708‧‧‧彎曲中心
710‧‧‧扁平透鏡
710A,710B,1015B‧‧‧兒童瞳孔
715A,715B‧‧‧透鏡的光軸
720‧‧‧光射線
725‧‧‧相對較寬的斜角狀光射線
730‧‧‧眼鏡腳
875‧‧‧較寬頭
880‧‧‧頭
900A‧‧‧第一位置
900B‧‧‧兒童配戴時之位置
910‧‧‧眼鏡的橋
1010A‧‧‧成人右眼瞳孔
1015‧‧‧兒童的眼瞳孔
1015A‧‧‧兒童的眼瞳孔
1025A‧‧‧彎曲中心
1030A‧‧‧透鏡位置
1030B‧‧‧位置
1100‧‧‧觀看者
1110R,1110G,1110B‧‧‧左眼原色
1112R,1112G,1112B‧‧‧右眼原色
1120‧‧‧電影螢幕
1130‧‧‧光
1200‧‧‧未經過濾色空間
1200‧‧‧色空間
1210‧‧‧投影器P3白點
1210,1310‧‧‧P3白點
1315‧‧‧左眼P3白點
1320‧‧‧左眼通路
1325‧‧‧右眼P3白點
1330‧‧‧右眼通路
1410-G1‧‧‧處於514至528nm之綠通帶波長
1410-G2‧‧‧處於567至581nm之綠通帶波長
1410-R‧‧‧處於610至623nm之紅通帶波長
1412-B‧‧‧處於455至471nm之藍通帶波長
1412-G‧‧‧處於539至556nm之綠通帶波長
1412-R‧‧‧處於634至700nm之紅通帶波長
1700‧‧‧投影系統
1705‧‧‧投影器
1705‧‧‧數位電影投影器
1710,1810‧‧‧螢幕
1720‧‧‧投影透鏡
1725‧‧‧電子切換式濾器
1730‧‧‧投影濾器，濾器輪
1735‧‧‧控制器
1740,1840‧‧‧碟機
1750‧‧‧影像倉儲或工作室
1755‧‧‧網路
17601...1760n‧‧‧全球的戲院
1775‧‧‧色矯正模組
1780,1880‧‧‧伺服器
1800‧‧‧兩投影器系統
1805A‧‧‧左通路投影器
1805B‧‧‧右通路投影器
1820A‧‧‧右通路濾器
1820B‧‧‧左通路濾器
ØA‧‧‧較大兩面角
ØB‧‧‧較小兩面角
X’‧‧‧眼鏡腳或“耳周圍”間隔
X‧‧‧兒童的間瞳距離
Y’‧‧‧眼睛構架的眼鏡腳或“耳周圍”部分之間隔
Y‧‧‧成人的間瞳間隔
θ1‧‧‧較法向觀看角
θ2,θ3‧‧‧較歪斜觀看角
第1A圖為觀看角之圖示；第1B圖為顯示左投影器濾器及右眼濾器的頻譜之圖形；第2圖為顯示左投影器濾器vs.經藍偏移右眼濾器的頻 譜之圖形；第3圖為顯示經藍偏移左投影器濾器vs.經藍偏移右眼濾器的頻譜之圖形；第4A圖為顯示被定心於一觀看者的瞳孔之彎曲透鏡的幾何形狀之圖式；第4B圖為具有球形透鏡之眼鏡的圖示；第5圖為顯示彎曲透鏡的幾何形狀且顯示兒童間瞳距離之圖式；第6圖為顯示透鏡的一邊緣處的20度角之彎曲透鏡的幾何形狀之圖式；第7圖為顯示具有非球形曲線之彎曲透鏡的幾何形狀之圖式；第8A圖為顯示透鏡彎曲對於來自一觀看者後方的光之效應的圖式；第8B圖為一對觀看眼鏡的兩面角(dihedral angles)之圖式；第9圖為顯示構形為可使用於不同尺寸的頭上之眼鏡構架之圖式；第10圖為顯示經最適化的兩面眼鏡之幾何形狀的圖式；第11圖為習知左及右頻譜分離濾器之圖形；第12圖為顯示一典型數位電影(D-Cinema)投影器的色空間之1931 CIE色品度圖式；第13圖為顯示一習知頻譜分離濾器的色空間之1931 CIE色品度圖式；第14圖為左及右投影器濾器之圖形； 第15圖為顯示色濾器的色空間之1931 CIE色品度圖式；第16圖為可連同第4圖所示的投影器濾器所施用之左及右眼鏡濾器的圖形；第17A圖為一投影的方塊圖；第17B圖為一濾器輪規格；及第18圖為一兩投影器系統中之一固定式濾器配置的圖式。
1100．．．觀看者
1110．．．眼鏡
1120．．．電影螢幕
1130．．．光
θ1．．．較法向觀看角
θ2,θ3．．．較歪斜觀看角

Claims (57)

  1. 一種構形來觀看3D影像之複數個濾器，其包含一非扁平形狀及數個頻譜性質，使得該等濾器的一第一者通過對應於一3D影像的一右通道影像之光波長並阻擋對應於該3D影像的一左通道影像之光波長，以及該等濾器的一第二者通過對應於該左通道影像的光波長並阻擋對應於該右通道影像之光波長；其中該等濾器進一步包含具有一後置曲率半徑之一非球形彎曲或一球形彎曲，使得該等濾器的一重心朝向該等濾器之一觀看側；其中該等濾器將多個偏離軸線觀看補償技術併入分開該等濾器之相鄰通過區之防護帶；以及其中該彎曲的量係使得，該等濾器的頻譜性質由於透過該等濾器之偏離軸線觀看而發生之頻譜性質偏移被降低。
  2. 如申請專利範圍第1項之濾器，其中該等濾器係設置在眼鏡的透鏡位置，且其中該等濾器的性質係自每個濾器的一中心至該等濾器的邊緣之間變化。
  3. 如申請專利範圍第2項之濾器，其中該等濾器係以一量而彎曲，致使當與其他通帶偏移補償技術和該等防護帶結合時，在觀看20度的觀看角度內不會發生串擾。
  4. 如申請專利範圍第3項之濾器，其中各濾器的彎曲係包含構形為可被定心於一觀看者的瞳孔上或其後方之至少一半徑以及一第二不同的曲率半徑，且其中該等半徑 係構形來對應於一觀看螢幕之一長寬比。
  5. 如申請專利範圍第1項之濾器，其中相較於該等濾器的中心區域而言，該等濾器的頻譜性質在該等濾器的邊緣上，是紅色偏移。
  6. 如申請專利範圍第3項之濾器，其中各濾器的一彎曲為圓筒形。
  7. 如申請專利範圍第3項之濾器，其中各濾器的一彎曲包含40mm至200mm的一半徑。
  8. 如申請專利範圍第3項之濾器，其中各濾器的一彎曲包含90mm的一半徑。
  9. 如申請專利範圍第1項之濾器，其中該等濾器包含多個層，而該等層的一厚度是隨該等濾器上的區位而變。
  10. 如申請專利範圍第2項之濾器，其中該等第一及第二透鏡包括指定彎曲。
  11. 如申請專利範圍第1項之濾器，其中該等濾器的一第一者包含一組原色通過區，該組原色通過區包括構形為可使一綠光頻帶及一紅光頻帶兩者通過之一通過區，以及其中該通過區，相對於該等綠光和紅光頻帶，係紅色偏移。
  12. 如申請專利範圍第1項之濾器，其中該等濾器中的一第一者包含一組原色通過區，該組原色通過區包括構形為可使綠及紅光兩者通過之一通過區。
  13. 如申請專利範圍第1項之濾器，其中該等濾器的一第一者包含一組原色通過區，該組原色通過區包括構形為可 使一藍光頻帶及一綠光頻帶兩者通過之一通過區，且，其中該通過區，相對於該等藍光和綠光頻帶，係紅色偏移。
  14. 如申請專利範圍第1項之濾器，其中該等濾器之一第一者包含一組原色通過區，該組原色通過區包括構形為可使藍及綠光兩者通過之一通過區。
  15. 如申請專利範圍第1項之濾器，其中該等濾器的至少一者包含構形為可使不同色的兩光頻帶通過之單一通過區，且，其中該通過區，相對於該等不同色光的兩光頻帶，係偏離。
  16. 如申請專利範圍第1~15項中任一項之濾器，其中每個濾器的通過區，相對於意欲透過該等濾器觀看之影像的波長，係紅色偏移。
  17. 如申請專利範圍第16項之濾器，其中該等濾器構形為可觀看一個三維(3D)顯示，且，其中相較於該濾器的一邊緣，該等濾器之性質在一濾器的一中心位置是不同的。
  18. 如申請專利範圍第17項之濾器，其中該三維顯示係包含一來自一現場戲院螢幕的反射。
  19. 如申請專利範圍第1項之濾器，其中：該等濾器包含一具有一組原色通過區之第一濾器，其包含，一第一通過區，其構形為可使一綠光頻帶及一紅光頻帶兩者通過，及一第二通過區，其構形為可使一藍光頻帶及一綠光 頻帶兩者通過。
  20. 如申請專利範圍第1項之濾器，其中：該等濾器包含，一第一濾器，其包含一第一組的原色通過區，該等原色通過區係含有一構形為可使一綠光頻帶及一紅光頻帶兩者通過的通過區，一第二濾器，其包含一第二組的原色通過區，該等原色通過區含有一構形為可使一藍光頻帶及一綠光頻帶兩者通過的通過區，以及該等原色通過區，相對於被構形為要通過之該等通過區之該等光頻帶，係紅色偏移。
  21. 如申請專利範圍第1項之濾器，其中該等濾器包含一第一濾器，該第一濾器具有構形為可通過一組不只三個原色光頻帶的一組三個通過區。
  22. 如申請專利範圍第1項之濾器，其中該等防護帶在該等濾器的較長波長區中具有增加的帶寬。
  23. 如申請專利範圍第22項之濾器，其中該第一組通過區及該第二組通過區係藉由防護帶而分開，該防護帶具有根據相鄰通過區的一跨接波長而設定的一寬度。
  24. 如申請專利範圍第22項之濾器，其中該等通過區的至少一者涵蓋該等原色光頻帶的至少兩者。
  25. 一種頻譜分離觀看眼鏡，包含：一第一透鏡，其包含一第一頻譜濾器，其係構形來通過一3D影像的一第一通道之光波長並阻擋該3D影像 的一第二通道之光波長；及一第二透鏡，其包含一第二頻譜濾器，其係構形來通過該3D影像的該第二通道之光波長並阻擋該3D影像的該第一通道之光波長；其中該第一頻譜濾器及該第二頻譜濾器具有至少一防護帶，其與通過該第一頻譜濾器的頻譜部分及通過該第二頻譜濾器的頻譜部分相鄰並於其等之間；及以當經過該等透鏡以一角度觀看該等經頻譜分離影像的部分時所發生之至少一藍偏移量為基礎，以及相對於該等透鏡的彎曲量和該等頻譜濾器的通過區相對意欲通過該等頻譜濾器的該等通過區之頻譜的部分之紅色偏移量，來計算該防護帶帶寬。
  26. 如申請專利範圍第25項之頻譜分離觀看眼鏡，其中該防護帶具有足以降低經過該等頻譜濾器所觀看之經頻譜分離影像的串擾之一帶寬。
  27. 如申請專利範圍第25項之頻譜分離觀看眼鏡，其中該防護帶包含與該等頻譜濾器的相鄰通過區之間的一跨接點之2%或更大的一波長。
  28. 一種觀看系統，包含：一副眼鏡，其包含分別配置於該副眼鏡的透鏡位置處之一對經定形的左及右頻譜互補濾器；以及一顯示系統，其構形為可顯示分別構形為可經由該等左及右頻譜互補濾器觀看之經頻譜分離的左及右影像； 其中各經頻譜分離的影像包含對應於該等濾器的一者之意欲通過該影像之一通帶之至少一光帶寬；以及其中該通帶係包含該至少一光帶且相對於該至少一光帶偏移。
  29. 如申請專利範圍第28項之觀看系統，其中該顯示系統進一步構形為可利用不只三個原色光帶來顯示該等頻譜分離的左及右影像的至少一者。
  30. 如申請專利範圍第28項之觀看系統，其中該顯示系統包含一投影器，該投影器構形為顯示該等經頻譜分離的左及右影像。
  31. 如申請專利範圍第28項之觀看系統，其中：該等頻譜分離濾器包含於該等頻譜互補濾器的相鄰通過區之間的防護帶。
  32. 如申請專利範圍第31項之觀看系統，其中該副眼鏡構形為可被用來觀看該等頻譜互補影像的經色偏移投影。
  33. 如申請專利範圍第28項之觀看系統，其中該等頻譜互補濾器各包含多個通帶，各通帶具有，相對於形成該頻譜分離左及右影像的光之頻譜而紅色位移的通帶特徵。
  34. 如申請專利範圍第28項之觀看系統，其中該等頻譜互補濾器各包含多個通帶且該顯示系統進一步組配來投影形成該等左及右影像的光之頻譜，其中該光之頻譜包含相對於該等多個通帶而藍色偏移之光帶。
  35. 如申請專利範圍第28項之觀看系統，其中該顯示系統進一步構形為投影形成該等左及右影像之光頻譜，且該頻 譜互補濾器之通帶各構形來使不存在於所投影之該光頻譜中的光頻帶之至少一者通過。
  36. 如申請專利範圍第28至35項中任一項之觀看系統，其中該等左及右互補濾器具有隨該等濾器上之位置變動的一構造。
  37. 如申請專利範圍第28至35項中任一項之觀看系統，其中該等左及右互補濾器係由厚度橫跨該濾器而變化之材料層所構成。
  38. 如申請專利範圍第28至35項中任一項之觀看系統，其中該等通帶之特徵在於該等左及右互補濾器從該濾器之一位置變動至另一位置。
  39. 如申請專利範圍第28至35項中任一項之觀看系統，其中該等左及右互補濾器之通帶在該等濾器之邊緣相較於該等濾器之一中心區域，係為紅色偏移。
  40. 如申請專利範圍第28至35項中任一項之觀看系統，其中該等左及右互補濾器朝該等濾器之邊緣處較厚。
  41. 如申請專利範圍第28至35項中任一項之觀看系統，其中該等頻譜互補濾器的性質朝該等濾器的邊緣作紅色偏移。
  42. 如申請專利範圍第28至35與中任一項之觀看系統，其中該顯示系統進一步構形以投影形成該等左及右影像之光的頻譜，該等左及右互補濾器之構成該等濾器各不相同，該等濾器之性質由該等濾器之一中心區域朝該等濾器之邊緣作紅色偏移，該等濾器之通帶涵蓋且係相對於 形成該等左及右影像之經投影的光頻譜作紅色偏移，且以垂直入射角通過該通帶。
  43. 如申請專利範圍第28至35項中任一項之觀看系統，其中該顯示系統包含在一個3D現場之一投影器、該等左及右影像構成一3D影像、該定形眼鏡係分配給該3D現場贊助商、該等濾器之性質隨該濾器之一位置至該濾器之另一位置變化，以及該等濾器之通帶涵蓋且係紅色偏移至形成該等左及右影像之至少一光頻譜。
  44. 一種可構形為位於一經頻譜分離三維(3D)觀看系統的一眼配戴件裝置中之濾器，其包含一組的通帶及構形為可通過光的阻絕帶，其中該等通帶的至少一者能夠通過兩不同色的光之帶，且該等阻絕帶構形為可阻絕該等兩不同色各者中的至少一帶中之光，且，其中該等通帶的至少一者之性質為朝向較長波長偏移，使得該通帶能夠以入射的垂直角通過比該等兩不同色的光的波長更長之波長。
  45. 如申請專利範圍第44項之濾器，其中能夠通過兩不同色之光的帶之該通帶係未能通過一第三色中的光。
  46. 如申請專利範圍第45項之濾器，其中該等兩不同色的光包含藍光及綠光且該第三色包含紅光。
  47. 如申請專利範圍第44項之濾器，其中該濾器配置於一彎曲基材上。
  48. 如申請專利範圍第44項之濾器，其中該濾器配置於一具有90mm的一半徑之彎曲基材上。
  49. 如申請專利範圍第44項之濾器，其中該濾器配置於一具有40mm至200mm的半徑之一彎曲透鏡上。
  50. 如申請專利範圍第44至49項中任一項之濾器，其中該等通帶的性質橫跨該濾器而變化。
  51. 如申請專利範圍第44至49項中任一項之濾器，其中該等通帶的性質係朝向該等濾器的邊緣作紅色偏移。
  52. 如申請專利範圍第44至49項中任一項之濾器，其中該濾器的一厚度係自該濾器的一中心位置至該等濾器的一邊緣之間變化。
  53. 如申請專利範圍第44至49項中任一項之濾器，其中該濾器之一構造係自一中心位置到該濾器之邊緣之間變化。
  54. 如申請專利範圍第44至49項中任一項之濾器，其中該濾器包含多個半徑彎曲。
  55. 如申請專利範圍第44至49項中任一項之濾器，其中該濾器係設置於一眼鏡框架之一第一眼睛位置，一第二濾器係設置於該眼鏡框架之一第二眼睛位置並具有與另一個濾器互補之通帶，該眼鏡框架和濾器一起形成在一3D現場要被分配給觀眾成員之3D眼鏡。
  56. 如申請專利範圍第55項之濾器，其中該3D現場係設立來投影第一和第二頻譜分離的影像，以及其中形成影像之頻譜之間的一不匹配和該眼鏡的特性，補償由於以非垂直入射該眼睛濾器時在該等濾器中所發生之一波長偏移量，且其中該濾器之一構造係自一中心位置至該濾器之邊緣之間變化。
  57. 如申請專利範圍第56項之濾器，其中該濾器之通帶係在靠近相較於該濾器之一中心區域的該濾器之一邊緣的位置處，作紅色偏移。
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