用于向运动中的观看者显示图像的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了用以显示在相对于静止图像而言处于运动中的观看者看起来能活动的静止图像的方法和设备，其使不必要的成本和复杂性最小化并保持图像质量和可适用性。在本发明专利技术的示例性实施例中，提供了用于显示多个静止图像、向运动观看者形成动画图像的设备。该速度在设备的长度范围内可以是固定的或者可以改变。该设备还可以向固定不动的观看者显示相干图像。该设备包括具有沿着轨迹的背板长度的背板。合成图像被安装在背板的表面上，每个静止图像具有实际图像宽度并具有图像中心。替换配置包括示出安装的静止图像的常规显示屏，因此它们的表面形成背板。所述图像还可以由数字和模拟图像的任何组合构成。帧间距离将相邻图像的图像中心分离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及静止图像的显示且更具体地涉及用于显示在相对于静止图像而言处于运动中的观看者看起来能活动的静止图像的方法和设备。
技术介绍
在本领域中已知显示在运动中的观看者看起来能活动的静止图像的一些显示设备。这些设备包括一系列的渐变图像一即，从一个图像至下一个稍微地且逐渐地不同的相邻图像(或从一个组至下一个逐组地稍微且逐渐地不同的相同图像的组)。图像被沿着观看者的运动方向布置，例如沿着铁路或人行道，使得图像被连续地观看。当观看者移动通过这些图像时，它们看起来能活动。此效果与动画书的效果类似。动画书在每页上具有与其之前的一个和其之后的一个略有不同的图像，使得当翻页时，观看者察觉到动画。在商业上已经普遍地实现了线性活动转轮(从希腊语“zoe-”生命和“-trope”循环而得名；下文为活动图(zoegraph),来自希腊语“graph”图线)。用于涉及观看者与设备之间的相对运动的动画图像的显示的现有方法包括在美国专利No. 2，833，176、美国专利No. 3，568，346和美国专利No. 7，950，805中描述的基于球面透镜和基于柱面透镜的系统以及在美国专利No. 6，564，486 Bl、6，718，666、6，731，370,6, 807, 760和6，886，280中描述的基于狭缝的系统。基于透镜的设备(下文为基于透镜的活动图)使用放置在观看者与一系列渐变图像之间的透镜来引起动画效果。基于狭缝的设备(下文为基于狭缝的活动图)使用在观看者与一系列渐变图像之间的优选地不透明的屏幕中的狭缝来引起动画效果。典型的活动图是用于向沿着平行于多个静止图像的已知轨迹相对于这些静止图像以基本上已知的速度移动的观看者显示这些静止图像、形成动画显示的设备。该速度在设备的长度范围内可以是固定的或者可以改变。典型的活动图包括背板，在其上面安装或显示静止图像。由一系列狭缝或球面或柱面透镜构成的镜片(optic)、透镜板或狭缝板被与背板平行地定位。背板由一组合成图像构成，每个合成图像由动画中的每个帧的一部分构成。每个狭缝或透镜对应于合成图像中的一个。整个设备被安装在与轨迹相距观看距离处。在基于狭缝或基于柱面透镜的活动图中，实际图像宽度被选择为是期望的表观图像宽度与用于每个图像的板间距离和观看距离的商的乘积以在观看者看起来成正确的比例。在基于针孔和球面透镜的活动图中，实际图像高度被选择为期望的表观图像高度与板间距离和观看距离的商的乘积，并且实际图像宽度被选择为是期望的表观图像宽度与板间距离和观看距离的商的乘积。活动图满足了向运动中的观看者传送消息的需求，包括关于在观看者的路径前面是什么的信息性消息和登广告。在没有此类设备的情况下呈现给运动中的观看者的消息可能不会被看到，或者可能看起来为不能理解的模糊。但是，活动图仍具有显著的市场潜力。产生克服现有活动图技术的缺点的设备将是有利的。除其功能相似性之外，基于狭缝和基于透镜的活动图具有不同的优点和缺点。在某些潜在应用中，任一个技术都将起作用。在其它应用中，一个或另一个将是优选的。在另外的其它应用中，两者都不起作用。基于透镜的活动图相比于基于狭缝的活动图而言具有某些优点。首先，它们要求很少的照明或者不要求照明且通常在观看者固定不动时显示相干图像。阻挡光不通过基于狭缝的活动图的狭缝将动画图像的亮度通常降低了 90%以上。获得用于观看者的亮图像因此意味着基于狭缝的活动图要求附加照明，这对制造和操作成本及复杂性有所贡献。从图像透射更多的光使得基于透镜的活动图能够用与基于狭缝的活动图相比不那么亮的光源进行操作。不那么亮的光源包括诸如电视、计算机监视器、来自图像投影仪的投影、印刷图像或其它形式的静止、数字或模拟图像的屏幕(共同地为“常规显示屏”)。许多常规显示屏相比于先前已在基于狭缝和基于透镜的活动图中使用的印刷媒体而言具有两个相关优点。第一，其显示的图像能够被远程地远送，例如广播，类似于电视，或者用电缆(包括用因特网)，类似于计算机监视器。第二，能够在不改变任何硬件的情况下改变其显示的图像。因此，使用常规显示屏使得能够远程地且在任意时间修改图像。在具有这些性质的屏幕的情况下，应将术语“静止图像”理解为意指每个特定图像在观看者基本上在该特定图像前面的时间期间不改变。基于狭缝的活动图相比于基于透镜的活动图又具有某些优点。由于它们不使用具有特定焦距的透镜，所以基于狭缝的镜片不需要其相对于背板的位置方面的精确的公差。不那么精确的公差意味着更简单且成本更低的制造和维护。并且，由于狭缝不具有焦距，基于狭缝的活动图具有更大的场深度一亦即，其相对于基于透镜的活动图而言向更大范围的观看距离显示可接受的图像。另外，由于可以使得狭缝非常细且狭缝的厚度确定基于狭缝的活动图的分辨率，所以基于狭缝的活动图可以比基于透镜的活动图具有更高的分辨率并示出其所示的图像中的更多细节。基于狭缝的活动图中的镜片趋向于由金属制成，其是耐火的且常常比制成基于透镜的活动图的透镜的材料更加高低不平，对于被放置在密集群体位置上的显示器而言是个优点，诸如地下铁隧道，在那里，安全是主要关心的问题。与使用短暂地闪光以产生动画效果的频闪管灯的基于频闪管的系统相对比，两个类型的活动图既不要求与观看者的速度或位置的同步也不要求显著的(如果有的话)附加照明或能够进行频闪的复杂的照明系统。此外，两个类型的活动图以较低的速度产生动画并向固定不动的观看者示出相干图像。闪光灯的缺少要求对观看者的位置和速度的精确认识。通常，基于频闪管的系统包括传感器和定时机构以使频闪管灯的闪光与观看者的位置和速度同步。该同步和照明要求对制造和操作成本和复杂性有所贡献。基于透镜的活动图相对于基于狭缝的活动图的限制包括下述 其要求将图像放置在透镜板的焦平面处或附近达到精确的公差。结果，必须非常精确地保持透镜板和背板之间的距离，并且图像将看起来失真，使图像质量劣化。实际上，在焦平面中精确地保持图像方面的困难导致更高的制造和操作成本； 不直接沿着透镜的轴的图像的各部分相对于沿着轴的图像的各部分而言看起来失真，使图像质量劣化并限制表观图像的最大尺寸； 透镜趋向于与狭缝镜片相比由不那么耐用且安全的材料制成。基于狭缝的活动图相对于基于透镜的活动图的限制包括下述 其透射较少的光。允许更多的光导致降低分辨率。其很少允许电视屏或监视器的实际使用。简而言之，相对于基于狭缝的活动图而言，基于透镜的活动图 具有有限的视场； 要求用于板间距离的更精确的制造和维护公差； 具有更低的图像分辨率； 更加易碎； 具有更有限的几何结构； 由于其更有限的视场而具有更小的最终图像；以及· 具有用于从最佳观看距离观看的更小的场深度。简而言之，相对于基于透镜的活动图而言，基于狭缝的活动图 透射较少的光； 随着增加的光透射而损失分辨率；一般地不能使用监视器或动态图像显示器，因为其阻挡了太多的光； 要求更多的功率以使其显示的图像变亮； 要求更多的劳动和材料以改变图像；以及 具有能够容易地凹下的镜片。简而言之，基于透镜和基于狭缝的活动图两者虽然对于某些应用而言是可行的，但在许多应用上表现不好。基于狭缝的活动图切断太多的光以使用数字监视器或电视来显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于向观看者显示图像的设备，包括：背板，其具有前背板侧和后背板侧；狭缝—透镜—板，其位于远离所述背板的前背板侧的物距处；所述狭缝—透镜—板具有至少一个透镜板和至少一个狭缝板；所述至少一个透镜板具有前透镜板侧和后透镜板侧，并且所有所述透镜板共同地具有位于与包含在狭缝—透镜—板内的适当主平面相距焦距处的焦平面；以及位于所述背板上的多个图像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J斯波德克，
申请(专利权)人：萨博梅迪亚有限责任公司，
类型：发明
国别省市：