[发明专利]一种用于反射器显示器的入射角优化的方法

说明书

系统和方法提供了覆盖有屏幕材料的逆反射屏幕。所述逆反射屏幕具有位于所述屏幕材料内的多个逆反射屏幕元件。所述多个逆反射屏幕元件中的至少一个被定向以具有小于45度的入射角。另外，与所述至少一个屏幕元件相对应的所述屏幕材料的一部分具有大于所述至少一个屏幕元件的入射角的入射角。另外，所述系统还包括至少一个投影仪，其(i)生成表征图像或视频的光，以及(ii)将所述光投影到所述逆反射屏幕上。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年10月27日提交的美国临时专利申请序列号62/122,662的优先权，该申请通过引用而全文并入于此。

背景技术

当前现有技术水平的显示系统一般包括平板显示器或基于投影仪的显示器。平板显示器一般基于液晶显示器(LCD)像素，其具有发光二极管(LED)背光或基于等离子体的屏幕。在一些情况下，由于各种考虑，难以获得在对角线尺寸上显著大于80英寸的屏幕大小。对于平板显示器，随着屏幕大小增大的成本的非线性增加以及高功耗能够以典型的消费者价格点将屏幕大小限制到80英寸以下。对于基于投影的显示器，如果屏幕大小增加到80英寸以上，则降低屏幕亮度以及增加功耗、投影仪大小和投影仪噪声可能是显著的限制因素。另外，对于两种类型的显示器，目前都没有用于裸眼三维(3D)沉浸式观看的最佳解决方案。当前的3D显示系统依赖于主动式眼镜或被动式眼镜，或者要求观看者处于显示器视线中的、基本上受到约束的空间区域中。

发明内容

本文认识到需要相对于现有系统改进的显示系统。特别是，本文认识到需要一种系统允许多个观看者在同一屏幕上同时观看单独的定制视频流，以及允许裸眼3D沉浸式观看能力。这种类型的能力可以实现现有的显示系统目前不存在的沉浸式多玩家游戏体验。这种类型的系统还可以实现用于广告或其他应用的定制大面积显示器，其中对多个用户观察唯一的媒体流可以是有益的。另外，系统内的屏幕或其他逆反射表面可以从定向逆反射元件中受益，使得即使当在该位置对宏观的屏幕表面的入射角不小(例如大于45度)时，单独元件的入射角小(例如45度或更小)。

实现这种类型的能力的方法的一些实施方式包括利用投影仪和逆反射屏幕的显示系统。在示例中，一些显示系统可以包含与逆反射屏幕以及观看者距投影仪的距离相结合的投影仪，使得观察角小。在一些情况下，观察角可以小于约10度、5度、4度、3度、2度或1度。观察角被定义为从投影仪到屏幕上的任意给定位置的线与从屏幕上同一位置到观看者的眼睛的线之间的角。入射角典型地定义为投影仪与关于屏幕表面的法线角之间的角。在一些情况下，到屏幕表面的入射角可能不同于到屏幕内的单独元件的入射角。

在一些情况下，取决于投影仪、观看者和逆反射材料/屏幕的位置和定向，到单独逆反射元件的入射角可以比期望的大，这可能导致逆反射图像强度和均匀性降低。这种情况可能发生在屏幕中心附近用户和投影仪更近的系统中的逆反射屏幕的边缘附近。这种情况也可能发生在显示系统的一些部分分布在相互成偏移角的表面上的示例中。例如，当显示系统的屏幕呈现在交叉的墙区域上以及横跨交叉的墙区域时，这种情况可能发生。当利用弯曲的屏幕时或者当逆反射材料被使用在物体、工具(如例如，游戏附件)上时，这种情况也可能发生。本公开内容提供了通过优化逆反射屏幕的单独元件而实现利用投影仪和逆反射材料的显示系统的改进的均匀性和亮度的系统和方法。具体地，逆反射屏幕的单独元件可以基于屏幕元件相对于投影仪的位置和/或定向被优化，以便在典型的使用场景下最小化入射角的分布。