數(shù)字電影放映方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種數(shù)字電影放映方法，通過數(shù)字成像器將所接收的圖像數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成光信號，并將其通過設(shè)置在人眼之前的成像透鏡投射入人眼，以在人眼中形成該圖像對應(yīng)的虛擬巨幕圖像，從而無需銀幕就可以實現(xiàn)數(shù)字電影的放映。該方法節(jié)約了銀幕的成本，而且影廳空間大小不限，可以使用小影廳達到巨幕的效果，降低了運營成本，同時可有效的利用影廳空間安放座椅，無需留出銀幕與前排座椅之間的空間，提高了上座率。此外，由于是通過近距離投射入眼形成的虛擬巨幕圖像，使得影廳各區(qū)域觀影效果一致，觀影質(zhì)量與觀影位置無關(guān)。
【專利說明】數(shù)字電影放映方法、裝置及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于數(shù)字電影【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及數(shù)字影院中數(shù)字電影的放映方法。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字電影放映是基于光學(xué)成像原理，目前數(shù)字電影放映機主要采用兩種放映技術(shù)，一是數(shù)字微鏡(DMD)技術(shù)，一種是反射式硅基液晶(LCOS)技術(shù)。
[0003]數(shù)字微鏡技術(shù)是在DMD芯片上排列了 80萬至100萬面小鏡子，而且每個小鏡子都可以獨立向正負方向翻轉(zhuǎn)10度，并可以每秒鐘翻轉(zhuǎn)65000次。光源通過這些小鏡子反射到屏幕上直接形成圖像。所以DMD成像技術(shù)拋棄了傳統(tǒng)意義上的光學(xué)會聚，可以隨意改變焦點，調(diào)整起來十分方便，而且其光學(xué)路徑相當(dāng)簡單，體積更小。
[0004]反射式硅基液晶技術(shù)采用CMOS技術(shù)在硅芯片上加工制作而成。像素的尺寸大小可以從7微米到20微米。對于百萬像素的分辨率，這個芯片通常小于I英寸。在該芯片上，有效矩陣的電路在每個像素的電極和公共透明電極間提供電壓，這兩個電極之間被一薄層液晶分開。像素的電極也是一個反射鏡。通過透明電極的入射光被液晶調(diào)制成光電響應(yīng)電壓，該電壓將被應(yīng)用于每個像素電極。采用光學(xué)方法將反射的像與入射光分開從而被投影透鏡放大成像到大屏幕上。采用LCOS技術(shù)的投影機其光線不是穿過LCD面板，而是采用反射方式來形成圖像。
[0005]現(xiàn)有的數(shù)字影院在放映電影時，由數(shù)字電影服務(wù)器輸出視頻信號到數(shù)字電影放映機，通過數(shù)字電影放映機投射到銀幕上，形成可被觀看的圖像。銀幕越大(例如，20米/30米/40米)，銀幕的成本越高，隨著銀幕的尺寸的加大，相應(yīng)的影廳的大小也隨之加大，建設(shè)與運營成本也加大。而且隨著銀幕的加大，為了提高輸出的亮度，數(shù)字電影放映機氙燈功率越來越大(例如，3000瓦/4000瓦/6000瓦)，并且數(shù)字電影放映機的光輸出也越來越大(例如，1.2萬流明/3萬流明/5萬流明)。此外，采用這種放映方式，影院的最佳觀影位置被限制在影廳中心的局部區(qū)域，在其余別的觀影區(qū)域，看到的銀幕均會有一定的偏移與變形，影響觀看效果。銀幕與前排座椅之間有最少5-6米不能用于安放座椅的無效空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種新的數(shù)字電影放映方法及裝置。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0008]一方面，本發(fā)明提供了一種數(shù)字電影放映方法，包括:
[0009]接收要播放圖像的數(shù)字信號；
[0010]通過數(shù)字成像器將所接收的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成光信號，并將其通過設(shè)置在人眼之前的成像透鏡投射入人眼，以在人眼中形成與該圖像對應(yīng)的虛擬巨幕圖像；
[0011]其中，人眼與成像透鏡組合后的焦距f滿足l/f=l/u+l/v且f= (f l*f 2) /(fl+f2-d)，其中u為數(shù)字成像器與人眼的距離，V為設(shè)定的人眼看到的虛擬巨幕的寬度，f I為成像透鏡的焦距，f2為人眼焦距，d為成像透鏡與人眼之間的距離。
[0012]上述方法中，當(dāng)數(shù)字成像器與人眼的距離U、人眼看到的虛擬巨幕的寬度V和成像透鏡的焦距Π被設(shè)定時，可以根據(jù)人眼焦距的不同，調(diào)整成像透鏡與人眼之間的距離山以看到的寬度為V的虛擬巨幕。
[0013]上述方法中，還可包括:當(dāng)成像透鏡與人眼之間的距離d、人眼看到的虛擬巨幕的寬度V和成像透鏡的焦距Π被設(shè)定時，根據(jù)人眼焦距的不同，調(diào)整數(shù)字成像器與人眼的距離U，以看到的寬度為V的虛擬巨幕。
[0014]上述方法中，還可包括:
[0015]跟蹤頭部的運動；
[0016]根據(jù)觀眾頭部的位置的變化，調(diào)整輸出的圖像，使得輸出的圖像以最佳的角度與位置投影入觀眾的眼睛。
[0017]上述方法中，所述調(diào)整輸出的圖像可包括移動成像透鏡/數(shù)字成像器，使輸出的圖像產(chǎn)生物理偏移。
[0018]上述方法中，所述調(diào)整輸出的圖像可包括通過數(shù)字成像器上的控制電路來調(diào)整數(shù)字成像器輸出的圖像產(chǎn)生偏移或改變大小或產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。
[0019]上述方法中，數(shù)字成像器可采用DMD或LCOS芯片。
[0020]另一方面，本發(fā)明提供了一種數(shù)字電影放映裝置，包括:
[0021]成像透鏡；
[0022]數(shù)字成像器，將收到的要播放圖像的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成光信號，并將其通過成像透鏡投射入人眼，以在人眼中形成該圖像對應(yīng)的虛擬巨幕圖像；
[0023]光源，為數(shù)字成像器提供光線；
[0024]其中，人眼與成像透鏡組合后的焦距f滿足l/f=l/u+l/v且f= (f l*f 2) /(fl+f2-d)，其中u為數(shù)字成像器與人眼的距離，V為設(shè)定的人眼看到的虛擬巨幕的寬度，f I為成像透鏡的焦距，f2為人眼焦距，d為成像透鏡與人眼之間的距離。
[0025]在上述數(shù)字電影放映裝置中，還可包括頭部跟蹤設(shè)備。所述數(shù)字成像器可以根據(jù)來自頭部跟蹤設(shè)備的信息，調(diào)整輸出的圖像，使得輸出的圖像以最佳的角度與位置投影入觀眾的眼睛。
[0026]在上述數(shù)字電影放映裝置中，數(shù)字成像器可以采用DMD或LCOS芯片。
[0027]在上述數(shù)字電影放映裝置中，還可包括調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)整成像透鏡與數(shù)字成像器之間的距離。
[0028]在上述數(shù)字電影放映裝置中，所述光源可以為LED光源或激光光源。
[0029]又一方面，本發(fā)明提供了一種數(shù)字電影放映系統(tǒng)，包括上文所述的任一數(shù)字電影放映裝置。該數(shù)字電影放映系統(tǒng)還可以包括數(shù)字電影服務(wù)器、音頻處理器、音響系統(tǒng)、視頻信號分發(fā)器，其中音頻處理器處理來自數(shù)字電影服務(wù)器的音頻信號并將其送入音響系統(tǒng)；視頻信號分發(fā)器將來自數(shù)字電影服務(wù)器的視頻信號分發(fā)到數(shù)字放映裝置，所述數(shù)字電影放映裝置將接收到的視頻信號變換成光信號并投射入眼以形成虛擬巨幕圖像。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0031]通過投射入眼的虛擬巨幕代替銀幕，節(jié)約了銀幕的成本，影廳空間大小不限，可以使用小影廳達到巨幕的效果，降低了運營成本。而且影廳各區(qū)域觀影效果一致，觀影質(zhì)量與觀影位置無關(guān)，可有效的利用影廳空間安放座椅，無需留出銀幕與前排座椅之間的空間，可提高上座率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]以下參照附圖對本發(fā)明實施例作進一步說明，其中:
[0033]圖1為人眼成像的原理示意圖；
[0034]圖2為透鏡成像的原理示意圖；
[0035]圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的虛擬巨幕成像原理示意圖；
[0036]圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的跟蹤頭部運動成像的效果示意圖；
[0037]圖5為根據(jù)本發(fā)明實施例的跟蹤頭部運動成像的過程示意圖；
[0038]圖6為根據(jù)本發(fā)明實施例的計算成像位置的過程示意圖；
[0039]圖7為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的數(shù)字電影放映裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖8為根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的數(shù)字電影放映裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖9為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的數(shù)字電影放映系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0042]為了使本發(fā)明的目的，技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖通過具體實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0043]為更好地理解本發(fā)明，在討論本發(fā)明的實施例之前，首先對人眼成像和透鏡成像的原理進行簡單介紹。
[0044]圖1為人眼成像的原理示意圖。人的眼就相當(dāng)于一個成像透鏡，圖像通過瞳孔入射后成一縮小倒立的像。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，人眼的直徑在20mm左右，加上晶狀體一共大約在25mm左右，由此可估算出人眼的焦距大約在18_25mm左右。
[0045]圖2為透鏡成像原理示意圖。圖2所示，通過透鏡就可看到物體AB的一個放大正立的虛像A' B'。該虛像的長度與物體長度之比(即，A' B' /AB)就是該透鏡的放大倍數(shù)或放大率。其中a表示物距，b表示像距，f表示透鏡的焦距,且滿足l/f=l/a+l/b。
[0046]在本發(fā)明的一個實施例中，提供了一種數(shù)字電影放映方法。該方法包括接收要播放的圖像的數(shù)字信號，通過數(shù)字成像器將所接收的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成光信號，并將其通過設(shè)置在人眼之前的成像透鏡投射入人眼，以在人眼中形成該圖像對應(yīng)的虛擬巨幕圖像(也可以巨幕虛像)。其中，數(shù)字成像器可以采用DMD或LCOS技術(shù)。例如數(shù)字成像器可以是DMD芯片或LCOS芯片。圖3給出了根據(jù)本發(fā)明實施例的虛擬巨幕成像原理示意圖，其中采用的DMD成像技術(shù)。由人眼成像原理可知，對于在人眼中呈現(xiàn)同等大小的圖像，與人眼的距離越近，其所需大小就越小。該方法通過在與人眼很短的距離上成像來實現(xiàn)了虛擬巨幕放映。如圖3所示，為了使DMD輸出的光信號在經(jīng)透鏡入射到人眼中成像為巨幕圖像。其中，根據(jù)透鏡成像原理，成像透鏡與人眼組合后的焦距f應(yīng)滿足l/f=l/u+l/v，其中u為物距，V為像距。這里，物距u為采用DMD/LC0S技術(shù)的數(shù)字成像器到人眼的距離。像距V為虛擬巨幕圖像到人眼的距離，根據(jù)巨幕影廳的建設(shè)標準，當(dāng)實際銀幕寬為m米時，投射距離為m米，在本實施例中，將該距離設(shè)置為像距V的取值。也就是說，像距V等于要讓人眼看到的虛擬巨幕的寬度。該虛擬巨幕的寬度可基于實際的銀幕寬度，通常銀幕寬度在18~25米之間。因此，基于設(shè)定的DMD/LCOS與人眼的距離(即物距u)和設(shè)定的虛擬巨幕的寬度(即相距V)，可以基于公式l/f=l/u+l/v,計算出組合焦距f。例如,假設(shè)v=25米，8cm≤u≤Ilcm,則組合焦距f應(yīng)在7.974cm至10.952cm之間。假設(shè)取u=9cm，則人眼與成像透鏡組合后的焦距f應(yīng)為8.968cm0
[0047]同時為盡量避免設(shè)置在人眼之前的成像透鏡觸碰到人眼或人的鼻子，保持人頭部活動的靈活性，成像透鏡與人眼之間的距離通?？梢栽O(shè)置在3cm到5cm之間。人眼與透鏡組合后的焦距f還應(yīng)滿足f= (fl*f2) / (fl+f2-d)，其中，fI為成像透鏡的焦距，f2為人眼焦距，d為透鏡與人眼之間的距離。在一個示例中，如果已經(jīng)設(shè)定了物距U、像距V以及透鏡與人眼的距離d，可以根據(jù)上述公式得到在該距離處需要安裝的透鏡的焦距fl。例如，假設(shè)d為4cm，f為8.968cm, f2在18_25mm之間，則該成像透鏡的焦距fl在21.71mm-27.53mm之間，就可以使人眼看到期望的虛擬巨幕圖像。也就是說，當(dāng)數(shù)字成像器與人眼相距9cm，成像透鏡設(shè)置在距人眼4cm處，且要讓人眼看到寬度為25米的虛擬巨幕圖像時，可以取其焦距在21.71mm-27.53mm之間的任一成像透鏡，根據(jù)人眼的焦距的不同通過適當(dāng)微量調(diào)整d就可以使人眼看到期望的虛擬巨幕圖像。這里的成像透鏡可以取任何類型的可成像的透鏡，只要該透鏡的焦距能滿足上述組合焦距計算公式就可以。
[0048]在又一個示例中，如果已經(jīng)設(shè)定了物距U、像距V以及成像透鏡的焦距fl，則可以通過調(diào)整成像透鏡與人眼之間的距離d來使人眼看到期望的虛擬巨幕圖像。例如，仍假設(shè)數(shù)字成像器與人眼相距9cm，且要讓人眼看到寬度為25米的虛擬巨幕圖像，人眼與成像透鏡組合后的焦距f應(yīng)為8.968cm,而所采用的成像透鏡的焦距為30mm，f2在18_25mm之間，則成像透鏡與人眼的距離d大約在4.20cm-4.67cm之間。也就是說當(dāng)所采用的透鏡焦距被設(shè)定時，所得到的透鏡與人眼的距離d可以是在某個范圍之內(nèi)，并可以根據(jù)人眼的焦距的不同而進行微量調(diào)整的。
[0049]在又一個示例中，假設(shè)已經(jīng)設(shè)定了像距V、成像透鏡的焦距fl，以及成像透鏡與人眼之間的距離d，則可以得到數(shù)字成像器與人眼之間的距離U。例如，假設(shè)V為25米，d為4cm，fl為26mm，f2在18_25mm之間，則人眼與成像透鏡的組合焦距f在5.9cm-ll.7cm之間，則數(shù)字成像器與人眼之間的距離u在5.914cm-ll.755cm之間。這樣，根據(jù)人眼的焦距的不同通過適當(dāng)微量調(diào)整數(shù)字成像器與人眼的距離u就可以使人眼看到期望的虛擬巨幕圖像。
[0050]應(yīng)指出，在上述示例中所提到的數(shù)字成像器與人眼之間的距離U、像距V、成像透鏡的焦距Π以及成像透鏡與人眼之間的距離d的具體數(shù)值僅是舉例說明的目的，而非進行任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離上述的數(shù)字電影放映方法的原理的情況下，可以根據(jù)實際數(shù)字影院的放映環(huán)境和/或用戶需求，對U、V、Π和d進行各種變化。
[0051]通過上述的數(shù)字電影方法可以得到通過DMD投射入眼的一個具有期望的銀幕寬度的虛擬巨幕圖像，從而無需銀幕就可以實現(xiàn)數(shù)字電影的放映。從成本的角度而言，節(jié)約了銀幕的成本，而且影廳空間大小不限，可以使用小影廳達到巨幕的效果，降低了運營成本，同時可有效的利用影廳空間安放座椅，無需留出銀幕與前排座椅之間的空間，提高了上座率。此外，由于是通過近距離投射入眼形成的虛擬巨幕圖像，使得影廳各區(qū)域觀影效果一致，觀影質(zhì)量與觀影位置無關(guān)。無需數(shù)字電影放映機，功耗小，更省電。[0052]而且，對于3D放映而言，其光效為L2/L1，LI為所測量的不使用無3D系統(tǒng)時輸出的亮度，L2為加上3D系統(tǒng)與3D眼鏡后輸出的亮度L2。通常，一般3D放映系統(tǒng)的光效只有14%。而采用上述的數(shù)字電影放映方法，無需3D系統(tǒng)與3D眼鏡，故輸出的亮度恒為LI，光效可達到100% (即L1/L1)。
[0053]在又一個實施例中，還可以實時檢測頭部運動，控制數(shù)字成像器成像在合適的角度和位置，以給用戶提供更好的觀看體驗(如圖4)。圖5給出了根據(jù)本發(fā)明實施例的跟蹤頭部運動調(diào)整成像位置的過程示意圖。首先對頭部運動進行檢測，計算出投射圖像需調(diào)整的矢量，然后控制DMD將圖像成像到合適的角度與位置。例如，可以通過重力加速計等來檢測頭部運動，設(shè)定在初始位置，重力加速計XYZ軸輸出為0，當(dāng)觀眾頭部發(fā)生變化時，帶動重力加速計變化，重力加速計XYZ軸輸出當(dāng)前觀眾頭部位置的XYZ坐標，將當(dāng)前觀眾頭部位置的XYZ坐標分別作為在X、Y、Z方向投射圖像的最佳位置。接著，分別計算出在XYZ三個方向上，當(dāng)前輸出圖像的位置相對于最佳位置需要調(diào)整的矢量。
[0054]圖6給出了計算圖像需要調(diào)整的矢量的過程示意圖。如圖6所示，分別在X、Y、Z方向進行計算。例如，如果虛擬圖像在X方向上的當(dāng)前位置不能匹配在X方向上的最佳位置，則調(diào)整X方向上的位置，否則，繼續(xù)進行檢測。當(dāng)然，為提高穩(wěn)定性，允許位置的認定具有一定的誤差范圍，一般設(shè)為+/-0.02度。初始時，虛擬圖像的位置也被定位于XYZ三個方向為O度時的最佳位置，當(dāng)檢測到頭部在XYZ三軸發(fā)生移動后，計算虛擬圖像相對于XYZ為O度時的三個方向需調(diào)整的矢量。根據(jù)這三個矢量調(diào)整輸出圖像的偏移位置。其中，調(diào)整輸出圖像的偏移位置主要有兩種方式:一種方式是移動成像透鏡/數(shù)字成像器，使輸出的圖像產(chǎn)生物理偏移；另一種方式是通過數(shù)字成像器上的控制電路來調(diào)整數(shù)字成像器輸出的圖像產(chǎn)生偏移或改變大小或產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。這樣，通過頭部跟蹤可使觀影體驗更佳，輸出的圖像可根據(jù)觀眾頭部的位置實時進行調(diào)整，保證輸出的圖像以最佳的角度與位置投影入觀眾的眼睛，以實現(xiàn)最好的效果
[0055]圖7給出了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的數(shù)字電影放映裝置70的結(jié)構(gòu)示意圖。該數(shù)字電影裝置70包括數(shù)字成像器701、成像透鏡702和光源703。其中數(shù)字成像器701可以是DMD/LC0S芯片。該DMD/LC0S芯片的輸入端接收要播放的圖像的數(shù)字信號。該數(shù)字信號可來自于播放服務(wù)器的視頻輸出或通過網(wǎng)絡(luò)接收(無線/有線)。該DMD/LC0S芯片的控制電路對所接收的數(shù)字信號進行處理。光源703為數(shù)字成像器701提供光線，例如LED光源、激光光源等。如在【背景技術(shù)】中提到的DMD/LC0S芯片實際上是通過反射光源提供的光線來成像的。所述光源703的輸出光經(jīng)DMD/LC0S芯片反射后通過成像透鏡702投射入人目艮，以在人眼中形成該圖像對應(yīng)的虛擬巨幕圖像(也可以巨幕虛像)。其中，成像透鏡702與人眼組合后的焦距f應(yīng)滿足l/f=l/u+l/v，其中u為物距，V為像距。這里，物距u為采用DMD/LC0S技術(shù)的數(shù)字成像器701到人眼的距離。像距v等于要讓人眼看到的虛擬巨幕的寬度。該虛擬巨幕的寬度可基于實際的銀幕寬度，通常銀幕寬度在18?25米之間。因此，基于設(shè)定的DMD/LC0S與人眼的距離(即物距u)和設(shè)定的虛擬巨幕的寬度(即相距V)，可以基于公式l/f=l/u+l/v，計算出組合焦距f。同時人眼與成像透鏡702組合后的焦距f還應(yīng)滿足f=(fl*f2)/(fl+f2-d)，其中，fl為成像透鏡702的焦距，f2為人眼焦距，d為成像透鏡702與人眼之間的距離。根據(jù)組合焦距計算公式f=(fl*f2)/(fl+f2-d)，這樣就可以計算出d，即應(yīng)該將成像透鏡702設(shè)置距離人眼為d的位置處，也就是應(yīng)該將該數(shù)字電影放映裝置70安裝在距離人眼為d的位置處。其中如上文提到的，成像透鏡702的焦距為fl，人眼的焦距f2通常在18-25mm之間，所得到的透鏡702與人眼的距離d可以是在某個范圍之內(nèi)，并可以根據(jù)人眼的焦距的不同而進行微量調(diào)整的，例如通過旋轉(zhuǎn)或伸縮等方式適當(dāng)調(diào)整d的大小。這里的成像透鏡702可以是某個焦距為fI的可成像的透鏡，也可以是可自動調(diào)整焦距的變焦鏡頭，但該成像透鏡702的焦距Π及其與人眼的距離d要滿足f= (fl*f2) /(fl+f2-d)。該成像透鏡也可以眼鏡的形式出現(xiàn)。在數(shù)字影院中，可以將這樣的數(shù)字電影放映裝置安置在座椅上，或者設(shè)置在頭盔上、眼罩上等。該數(shù)字放映裝置通過有線或無線局域網(wǎng)絡(luò)連接到數(shù)字影院的數(shù)字電影服務(wù)器，接收來自數(shù)字電影服務(wù)器的數(shù)字信號，將該數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成光信號投射入人眼，以形成人眼看到的虛擬巨幕圖像。
[0056]圖8給出了根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例的數(shù)字電影放映裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置可以包括兩組如上文所述的數(shù)字成像器、成像透鏡，分別針對人的左眼和右眼進行成像。針對所接收到的左眼和右眼圖像信號執(zhí)行進行如上文所討論的成像處理過程。在又一個實施例中，為了提高成像的圖像質(zhì)量，該數(shù)字放映裝置還可以通過在DMD/LC0S芯片上集成的亮度輸出控制電路來控制LED光源的輸出亮度，從而調(diào)節(jié)輸出的圖像的亮度，將其控制在人眼可接受的范圍。LED光源輸出光通過DMD反射后投射入眼，形成可見圖像。
[0057]在又一個實施例中，該數(shù)字電影放映裝置還可包括根據(jù)頭部跟蹤模塊。例如可通過重力加速計或電動攝像頭等對頭部運動進行檢測，以便控制數(shù)字成像器成像在合適的角度和位置，以給用戶提供更好的觀看體驗。
[0058]在又一個實施例中，如上文所討論的，在設(shè)定了物距U、像距V以及成像透鏡的焦距fl時，根據(jù)人眼的焦距的不同，可以通過調(diào)整成像透鏡與人眼之間的距離d來使人眼看到期望的虛擬巨幕圖像。因此，該數(shù)字電影放映裝置還包括用于調(diào)整成像透鏡與數(shù)字成像器之間的距離的調(diào)節(jié)裝置。這樣，當(dāng)數(shù)字成像器與人眼之間的距離固定時，可以通過調(diào)節(jié)成像透鏡與數(shù)字成像器之間的距離來對成像透鏡與人眼之間的距離d進行微量調(diào)整的。該調(diào)節(jié)裝置可以機械式或電子式的裝置。例如，當(dāng)數(shù)字成像器與人眼之間的距離固定時，可以基于該調(diào)節(jié)裝置旋轉(zhuǎn)或伸縮成像透鏡，從而適當(dāng)調(diào)整d的大小。
[0059]圖9給出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的數(shù)字電影放映系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。該系統(tǒng)包括數(shù)字電影服務(wù)器、音頻處理器、音響系統(tǒng)、視頻信號分發(fā)器、以及上文所討論的數(shù)字電影放映裝置。其中數(shù)字電影服務(wù)器分別輸出音頻和視頻信號。其中，音頻信號被送入到音頻處理器進行處理、處理完后送入音響系統(tǒng)；視頻信號送入視頻信號分發(fā)器，該視頻信號分發(fā)器通過有線或無線局域網(wǎng)發(fā)送視頻信號，數(shù)字放映裝置接收到視頻信號后，將其轉(zhuǎn)換成光信號并投射入眼以形成虛擬巨幕圖像。此外，還可以根據(jù)數(shù)字電影放映裝置中頭部跟蹤模塊的反饋，調(diào)整輸出的光信號的角度與方向。其中，音響系統(tǒng)可采用多聲道技術(shù)(例如全景聲技術(shù))，利用頂置揚聲器和環(huán)繞聲，能夠創(chuàng)造出逼真而自然的音效體驗，讓觀眾融入電影場景之中。此外，該數(shù)字電影放映裝置可以與4D浸入式座椅結(jié)合，帶來更逼真的觀影體驗，觀影過程中座椅隨著電影場景做出相應(yīng)的運動，給觀眾帶來氣味、運動、水、火、風(fēng)、雪花、閃電等真實的體驗。
[0060]雖然本發(fā)明已經(jīng)通過優(yōu)選實施例進行了描述，然而本發(fā)明并非局限于這里所描述的實施例，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下還包括所作出的各種改變以及變化。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字電影放映方法，所述方法包括: 接收要播放圖像的數(shù)字信號； 通過數(shù)字成像器將所接收的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成光信號，并將其通過設(shè)置在人眼之前的成像透鏡投射入人眼，以在人眼中形成與該圖像對應(yīng)的虛擬巨幕圖像； 其中，人眼與成像透鏡組合后的焦距f滿足l/f=l/u+l/v且f=(fl*f2)/(fl+f2-d)，其中u為數(shù)字成像器與人眼的距離，V為設(shè)定的人眼看到的虛擬巨幕的寬度，Π為成像透鏡的焦距，f2為人眼焦距，d為成像透鏡與人眼之間的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括:當(dāng)數(shù)字成像器與人眼的距離U、人眼看到的虛擬巨幕的寬度V和成像透鏡的焦距Π被設(shè)定時，根據(jù)人眼焦距的不同，調(diào)整成像透鏡與人眼之間的距離d，以看到的寬度為V的虛擬巨幕。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括:當(dāng)成像透鏡與人眼之間的距離d、人眼看到的虛擬巨幕的寬度V和成像透鏡的焦距Π被設(shè)定時，根據(jù)人眼焦距的不同，調(diào)整數(shù)字成像器與人眼的距離U，以看到的寬度為V的虛擬巨幕。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 跟蹤頭部的運動； 根據(jù)觀眾頭部的位置的變化，調(diào)整輸出的圖像，使得輸出的圖像以最佳的角度與位置投影入觀眾的眼睛。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，所述調(diào)整輸出的圖像包括移動成像透鏡/數(shù)字成像器，使輸出的圖像產(chǎn)生物理偏移。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，所述調(diào)整輸出的圖像包括通過數(shù)字成像器上的控制電路來調(diào)整數(shù)字成像器輸出的圖像產(chǎn)生偏移或改變大小或產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中數(shù)字成像器采用DMD或LCOS芯片。
8.一種數(shù)字電影放映裝置，包括: 成像透鏡； 數(shù)字成像器，將收到的要播放圖像的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成光信號，并將其通過成像透鏡投射入人眼，以在人眼中形成該圖像對應(yīng)的虛擬巨幕圖像； 光源，為數(shù)字成像器提供光線； 其中，人眼與成像透鏡組合后的焦距f滿足l/f=l/u+l/v且f=(fl*f2)/(fl+f2-d)，其中u為數(shù)字成像器與人眼的距離，V為設(shè)定的人眼看到的虛擬巨幕的寬度，Π為成像透鏡的焦距，f2為人眼焦距，d為成像透鏡與人眼之間的距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字電影放映裝置，還包括頭部跟蹤設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的數(shù)字電影放映裝置，所述數(shù)字成像器根據(jù)來自頭部跟蹤設(shè)備的信息，調(diào)整輸出的圖像，使得輸出的圖像以最佳的角度與位置投影入觀眾的眼睛。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字電影放映裝置，其中，數(shù)字成像器采用DMD或LCOS芯片。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字電影放映裝置，還包括調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)整成像透鏡與數(shù)字成像器之間的距離。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字電影放映裝置，其中，所述光源為LED光源或激光光源。
14.一種數(shù)字電影放映系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求8-13中任一權(quán)利要求所述的數(shù)字電影放映裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的數(shù)字電影放映系統(tǒng)，還包括數(shù)字電影服務(wù)器、音頻處理器、音響系統(tǒng)、視頻信號分發(fā)器，其中音頻處理器處理來自數(shù)字電影服務(wù)器的音頻信號并將其送入音響系統(tǒng)；視頻信號分發(fā)器將來自數(shù)字電影服務(wù)器的視頻信號分發(fā)到數(shù)字放映裝置，所述數(shù)字 電影放映裝置將接收到的視頻信號變換成光信號并投射入眼以形成虛擬巨幕圖像。
【文檔編號】H04N21/41GK103957393SQ201410157567
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】馬士超 申請人:雷歐尼斯（北京）信息技術(shù)有限公司