EA003495B1

EA003495B1 - Устройство и способ для фотографирования трехмерного изображения, устройство и способ для воспроизведения трехмерного изображения и устройство и способ для изменения положения воспроизводимого трехмерного изображения

Info

Publication number: EA003495B1
Application number: EA200100622A
Authority: EA
Inventors: Хидейоши Хоримаи; Масахару Киношита
Original assignee: Оптуэр Корпорейшн
Priority date: 1999-01-06
Filing date: 1999-12-20
Publication date: 2003-06-26
Also published as: EP1150518A1; US20080204549A1; AU1690000A; CN1338184A; WO2000041399A1; AU759891B2; US7327389B2; EP2051534A1; CA2356001A1; KR20010093245A; HK1042619A1; EP1150518B1; US20050259159A1; EP1150518A4; US6970187B1; EP2051534A8; EA200100622A1; US8068131B2; DE69940442D1; EP2051534B1

Abstract

Изобретение позволяет с помощью простого устройства получить информацию об изображении, требуемую для воспроизведения в пространстве трехмерного изображения объекта, и с помощью простого устройства осуществить воспроизведение в истинном смысле стереоскопического динамического изображения. Свет от объекта (10) падает на отклоняющую пластину (11). Из всех падающих световых лучей отклоняющая пластина (11) пропускает лишь световые лучи, идущие под заданным углом к плоскости отклоняющей пластины (11); эти лучи выходят в виде параллельных световых лучей, перпендикулярных к плоскости отклоняющей пластины (11). Свет проходит через собирающую линзу (12), точечную диафрагму (13), собирающую линзу (14) и поступает в прибор (15) с зарядовой связью. Угол падения света, выбранный отклоняющей пластиной (11), последовательно изменяется со временем. Поэтому информация об изображении на выходе прибора (15) с зарядовой связью представляет собой множество порций информации, представляющих двухмерные изображения, для которых направление фотографирования изменяется со временем и которые служат информацией об изображении, требуемой для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству и способу для фотографирования трехмерного изображения, предназначенным для получения информации об изображении, требуемой для воспроизведения трехмерного (стереоскопического) изображения объекта в пространстве, и к устройству и способу для воспроизведения трехмерного изображения, предназначенным для воспроизведения в пространстве трехмерного изображения объекта путем проецирования множества порций информации о двумерных изображениях объекта, полученных при его наблюдении в различных направлениях наблюдения, в направлениях проецирования, соответствующих этим направлениям наблюдения. Кроме того, настоящее изобретение относится к устройству и способу для преобразования положения воспроизводимого трехмерного изображения, которые используются в системе для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве путем проецирования множества порций информации о двумерных изображениях объекта, полученных при наблюдении объекта в различных направлениях наблюдения, в направлениях проецирования, соответствующих этим направлениям наблюдения, и которые осуществляют преобразование положения трехмерного изображения объекта, визуально воспроизводимого в пространстве.

Уровень техники

В результате развития оптической техники были выдвинуты различные идеи, касающиеся способов визуального воспроизведения стереоскопических изображений. Одним из таких способов является использование стереоскопических очков с двойными стеклами, например ΙΜΑΧ ТНЕАТЕВ (товарный знак), которые позволяют надевшему их пользователю видеть изображение, сформированное путем наложения изображений, предназначенных для левого и правого глаза. Это устройство позволяет видеть стереоскопическое изображение за счет параллакса между левым и правым глазом.

Кроме того, показ стереоскопического изображения осуществляют голографическими методами с использованием когерентного светового излучения от лазера и т.п. Этот способ визуального воспроизведения стереоскопического изображения заключается в предварительном формировании голограммы на фотопластинке и подобных ей средствах с использованием объектного и опорного света, а затем облучении голограммы исходным опорным светом с получением восстановленного света.

Способы воспроизведения стереоскопического изображения, не требующие специальных очков, включают так называемую интегральную фотографию и параллаксный метод.

Интегральная фотография была предложена Липпманом. Фотопластинку устанавливают в фокальной плоскости фасеточной линзовой пла стины, называемой мушиный глаз и состоящей из множества малых выпуклых линз; на фотопластинку направляют объектный свет, прошедший через линзовую пластину, и осуществляют на ней запись множества малых изображений объекта; затем фотопластинку проявляют, помещают точно в первоначальное положение и освещают со стороны ее задней поверхности.

При параллаксном способе используются изображения в виде полосок, поставленных в соответствие соответственно левому и правому глазу наблюдателя и по отдельности наблюдаемых через отверстия в виде вертикальных решеток, помещенных перед этими полосковыми изображениями.

В вышеописанных способах применение стереоскопических очков представляет неудобство для наблюдателя, поскольку последний должен надевать специальные очки; кроме того, эти очки не годятся для наблюдения в течение продолжительного времени, поскольку они дают неестественное изображение, вызывающее утомление глаз.

Вышеописанные способы стереоскопического воспроизведения изображений с использованием голографии требуют наличия крупногабаритных устройств, которые дороги, вследствие необходимости обеспечения когерентного света от лазера и подобных им устройств, а также приводят к ухудшению качества изображения, что связано с зернистостью интерференционных картин, характерной для лазеров. Кроме того, голография подходит для показа неподвижных, но не динамических изображений, поскольку используется голограмма, заранее сформированная на фотопластинке. Сказанное в той же мере справедливо для вышеописанной интегральной фотографии, которая также не подходит для воспроизведения динамических изображений, поскольку включает операцию предварительной записи множества малых изображений объекта на фотопластинку.

Параллаксный способ не требует использования специальных очков, но дает только псевдостереоскопическое изображение за счет использования параллакса между левым и правым глазом, не давая в истинном смысле трехмерного изображения. Поэтому, хотя изображение в этом случае может быть стереоскопическим в горизонтальном направлении экрана, оно не будет стереоскопическим в вертикальном направлении и, например, его нельзя наблюдать лежа. Кроме того, поскольку в этом способе используется параллакс, изменение точки наблюдения приводит лишь к стереоскопическому (ощущение глубины) рассматриванию того же самого изображения, но боковая сторона объекта не появляется, даже если зритель переместит голову с целью рассмотреть объект слева или справа.

Кроме того, при осуществлении параллаксного способа для формирования полосковых изображений объект должен быть сфотографирован с различных направлений множеством камер; отснятые камерами пленки должны быть проявлены, а затем отпечатаны на фотобумаге через отверстия с помощью множества проекторов. Поэтому для реализации параллаксного способа требуются крупногабаритные устройства.

Таким образом, при использовании известных способов трудно с помощью простых средств обеспечить воспроизведение в истинном смысле стереоскопического динамического изображения.

Любой из известных способов воспроизведения стереоскопического изображения обеспечивает показ трехмерного изображения лишь в заранее заданном месте. Поэтому при использовании известных способов воспроизведения стереоскопического изображения трудно, например, показать перемещение трехмерного изображения по направлению к наблюдателю или от него.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение направлено на решение этих проблем и его первой целью является создание простого устройства и способа для фотографирования трехмерного изображения, а также простого устройства и способа для воспроизведения трехмерного изображения, которые позволяют получить информацию об изображении, требуемую для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве и осуществить воспроизведение в истинном смысле стереоскопического динамического изображения.

Второй целью изобретения является создание устройства и способа для преобразования положения воспроизводимого трехмерного изображения, что позволяет изменять положение изображения трехмерного объекта, визуально воспроизводимого в пространстве системой для воспроизведения изображения трехмерного объекта.

Первое устройство для фотографирования трехмерного изображения согласно настоящему изобретению должно формировать информацию об изображении, требуемую для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве. Устройство содержит одно фотографическое средство для фотографирования объекта с формированием информации двумерного изображения объекта и средства управления направлением фотографирования для последовательного изменения направления фотографирования этого фотографического средства.

В этом устройстве для фотографирования трехмерного изображения информацию двумерного изображения объекта формируют путем фотографирования объекта с помощью одного фотографического средства, а направление фотографирования последовательно изменяют с помощью средств управления направлением фотографирования.

В первом устройстве для фотографирования трехмерного изображения согласно настоящему изобретению средства управления направлением фотографирования могут содержать отклоняющие средства, которые установлены между объектом и фотографическим средством и отклоняют свет путем выбора направления падающего света. Альтернативно, средства управления направлением фотографирования могут содержать приводные средства для перемещения фотографических средств или приводные средства для перемещения части оптической системы, расположенной между объектом и фотографическим средством.

В первом устройстве для фотографирования трехмерного изображения согласно настоящему изобретению средства управления направлением фотографирования могут задавать одинаковое направление фотографирования для всех пикселов информации двумерного изображения и могут последовательно изменять направление фотографирования. Альтернативно, средства управления направлением фотографирования могут задавать различное направление фотографирования для каждого пиксела информации двумерного изображения и могут последовательно изменять направление фотографирования для каждого пиксела.

Первый способ фотографирования трехмерного изображения согласно изобретению обеспечивает получение информации об изображении, требуемой для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве. Способ включает шаг фотографирования объекта одним фотографическим средством для формирования информации двумерного изображения объекта и шаг управления направлением фотографирования для последовательного изменения направления фотографирования на шаге фотографирования.

Согласно этому способу на шаге фотографирования фотографирование объекта осуществляют одним фотографическим средством с формированием информации двумерного изображения объекта, при этом направление этого фотографирования последовательно изменяют на шаге управления направлением фотографирования.

Например, в первом способе согласно изобретению на шаге управления направлением фотографирования можно отклонять свет, выбирая направление падающего света между объектом и фотографическим средством так, чтобы изменять направление фотографирования. Альтернативно, на этом шаге для изменения направления фотографирования можно перемещать фотографическое средство или можно перемещать часть оптической системы, расположенную между объектом и фотографическим средством, изменяя таким образом направление фотографирования.

Например, в первом способе средства управления направлением фотографирования могут задавать одинаковое направление фотографирования для всех пикселов информации двумерного изображения и последовательно изменять направление фотографирования. Альтернативно, средства управления направлением фотографирования могут задавать различное направление фотографирования для каждого пиксела информации двумерного изображения и могут последовательно изменять направление фотографирования для каждого пиксела.

Второе устройство для фотографирования трехмерного изображения предназначено для получения информации об изображении, требуемой для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве, и содержит фотографические средства для фотографирования объекта с формированием информации двумерного изображения объекта, средства задания направления фотографирования для задания направления фотографирования фотографических средств, способные задавать различное направление фотографирования для каждого из пикселов указанной информации двумерного изображения, и средства управления фотографированием для управления средствами задания направления фотографирования так, чтобы получать информацию двумерного изображения с низким разрешением, которое ниже, чем разрешение фотографических средств, для каждого направления фотографирования, которое может быть задано, и многократно повторять процесс формирования двумерного изображения с низким разрешением, с изменением при этом пикселов, которым назначается конкретное направление фотографирования, для получения информации двумерного изображения с таким же разрешением, что и разрешение фотографических средств, для каждого направления фотографирования, которое может быть задано.

Во втором устройстве для фотографирования трехмерного изображения согласно настоящему изобретению фотографические средства формируют информацию двумерного изображения. Средствами задания направления фотографирования так управляют с помощью средств управления фотографированием, чтобы в каждом задаваемом направлении фотографирования сформировать информацию двумерного изображения с низким разрешением, которое ниже, чем разрешение фотографических средств, и формирование информации двумерного изображения с низким разрешением выполняют многократно при изменении пикселов, с которыми связаны конкретные направления фотографирования, в результате чего для каждого направления фотографирования, которое может быть задано, формируют информацию двумерного изображения с разрешением, кото рое равно разрешению фотографических средств.

Например, во втором устройстве для фотографирования трехмерного изображения фотографическое устройство согласно изобретению делит область двумерного изображения на множество подобластей, каждая из которых содержит А пикселов, где А - целое число, равное или большее 2, и задает каждое из всех направлений фотографирования, которые могут быть заданы, для одного пиксела в каждой из подобластей, чтобы получить информацию двумерного изображения с низким разрешением, составляющим 1/А от разрешения фотографических средств. Затем фотографические средства повторяют процесс формирования информации двумерного изображения с низким разрешением А раз, изменяя при этом пикселы, которым в подобластях назначается конкретное направление фотографирования, для получения информации двумерного изображения с таким же разрешением, что и разрешение фотографических средств. В этом случае, например, средства управления фотографированием делят все направления фотографирования, которые могут быть заданы, на группы, каждая из которых содержит А направлений фотографирования, и многократно осуществляют процесс формирования информации двумерного изображения с низким разрешением в А направлениях фотографирования для получения информации двумерного изображения с низким разрешением для всех направлений фотографирования, которые могут быть заданы.

Например, во втором устройстве для фотографирования трехмерного изображения согласно настоящему изобретению средства задания направления фотографирования могут содержать отклоняющие средства, установленные между объектом и фотографическими средствами, для отклонения падающего света путем выбора направления падающего света.

Второй способ фотографирования трехмерного изображения согласно изобретению предназначен для получения информации об изображении, требуемой для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве, причем в этом способе используются фотографические средства для фотографирования объекта с формированием информации двумерного изображения объекта и средства задания направления фотографирования для задания направления фотографирования фотографическим средствам, способные задавать различное направление фотографирования для каждого пиксела указанной информации двумерного изображения. Способ включает первый шаг, заключающийся в управлении средствами задания направления фотографирования для получения информации двумерного изображения с низким разрешением, которое ниже разрешения фотографических средств, для каждого направ

Ί ления фотографирования, которое может быть задано, и второй шаг, заключающийся в многократном повторении первого шага с изменением при этом пикселов, которым назначают конкретное направление фотографирования, для получения информации двумерного изображения с таким же разрешением, что и разрешение фотографических средств, для каждого направления фотографирования, которое может быть задано.

Согласно этому способу, на первом шаге средствами задания направления фотографирования управляют так, чтобы сформировать информацию двумерного изображения с низким разрешением, которое ниже, чем разрешение фотографических средств, для каждого из всех направлений фотографирования, которые могут быть заданы. На втором шаге многократно выполняют первый шаг при изменении пикселов, которым соответствует конкретное направление фотографирования, в результате чего для каждого из всех направлений фотографирования, которые могут быть заданы, осуществляется формирование информации двумерного изображения с тем же разрешением, что и разрешение фотографических средств.

Например, в этом способе на первом шаге делят область двумерного изображения на множество подобластей, каждая из которых содержит А пикселов, где А - целое число, равное или большее 2, и задают каждое из всех направлений фотографирования, которые могут быть заданы, для одного пиксела в каждой из подобластей для получения информации двумерного изображения с низким разрешением, составляющим 1/А от разрешения фотографических средств. На втором шаге повторяют первый шаг А раз, изменяя при этом пикселы, которым в подобластях назначают конкретные направления фотографирования, для получения информации двумерного изображения с таким же разрешением, что и разрешение фотографических средств. Например, в этом случае на первом шаге делят все направления фотографирования, которые могут быть заданы, на группы, каждая из которых содержит А направлений фотографирования, и многократно повторяют процесс получения информации двумерного изображения с низким разрешением в А направлениях фотографирования для получения информации двумерного изображения с низким разрешением для всех направлений фотографирования, которые могут быть заданы.

Согласно настоящему изобретению, устройство для воспроизведения трехмерного изображения предназначено для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве путем проецирования множества порций информации о двумерных изображениях объекта, полученных при наблюдении объекта в различных направлениях наблюдения, в направлениях проецирования, которые соответствуют соответствующим направлениям наблюдения. Устройство содержит проекционные средства для проецирования информации двумерного изображения объекта; средства задания направления проецирования для задания направления проецирования проекционным средствам, способные задавать различное направление проецирования для каждого из пикселов указанной информации двумерного изображения; и средства управления воспроизведением для воспроизведения трехмерного изображения с низким разрешением путем управления средствами задания направления проецирования так, чтобы проецировать информацию двумерного изображения с низким разрешением, которое ниже разрешения проекционных средств, в каждом направлении проецирования, которое может быть задано, и для многократного повторения процесса проецирования информации двумерного изображения с низким разрешением с изменением при этом пикселов, которым назначается конкретное направление проецирования, для воспроизведения трехмерного изображения с таким же разрешением, что и разрешение проекционных средств.

В устройстве для воспроизведения трехмерного изображения информацию двумерного изображения объекта проецируют с помощью проекционных средств. Средствами задания направления проецирования управляют средства управления воспроизведением, так чтобы проецировать информацию двумерного изображения с низким разрешением, которое ниже, чем разрешение проекционных средств, в каждом задаваемом направлении проецирования, таким образом осуществляя воспроизведение трехмерного изображения с низким разрешением. Процесс проецирования информации двумерного изображения с низким разрешением выполняют многократно, изменяя пикселы, которым назначается конкретное направление проецирования, таким образом осуществляя воспроизведение трехмерного изображения с разрешением, которое равно разрешению проекционных средств.

Например, в устройстве для воспроизведения трехмерного изображения согласно изобретению средства управления воспроизведением делят область двумерного изображения на множество подобластей, каждая из которых содержит А пикселов, где А - целое число, равное или большее 2, и задают каждое из всех направлений проецирования, которые могут быть заданы, для одного пиксела в каждой из подобластей для проецирования информации двумерного изображения с низким разрешением, которое составляет 1/А от разрешения проекционных средств, тем самым осуществляя воспроизведение трехмерного изображения с низким разрешением, и повторяют процесс проецирования информации двумерного изображения с низким разрешением А раз, изменяя при этом пикселы, которым в подобластях назначается конкретное направление проецирования, для воспроизведения трехмерного изображения с таким же разрешением, что и разрешение проекционных средств. В этом случае, например, средства управления воспроизведением делят все направления проецирования, которые могут быть заданы, на группы, каждая из которых включает А направлений проецирования, и многократно повторяют процесс проецирования информации двумерного изображения с низким разрешением в А направлениях проецирования для проецирования информации двумерного изображения с низким разрешением во всех направлениях проецирования, которые могут быть заданы.

Например, в устройстве для воспроизведения трехмерного изображения согласно настоящему изобретению средства задания направления проецирования могут содержать отклоняющие средства для отклонения света путем выбора направления выхода света.

Способ воспроизведения трехмерного изображения согласно настоящему изобретению предназначен для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве путем проецирования множества порций информации о двумерных изображениях объекта, полученных при наблюдении объекта в различных направлениях наблюдения, в направлениях проецирования, которые соответствуют соответствующим направлениям наблюдения, с использованием проекционных средств для проецирования информации двумерного изображения объекта и средств задания направления проецирования для задания направления проецирования проекционным средствам, при этом средства задания направления проецирования способны задавать различное направление проецирования для каждого из пикселов указанной информации двумерного изображения. Способ включает первый шаг, заключающийся в управлении средствами задания направления проецирования для проецирования информации двумерного изображения с низким разрешением, которое ниже, чем разрешение проекционных средств, в каждом направлении проецирования, которое может быть задано, и тем самым осуществлении воспроизведения трехмерного изображения с низким разрешением, и второй шаг, заключающийся в многократном повторении первого шага с изменением при этом пикселов, которым назначается конкретное направление проецирования, для воспроизведения трехмерного изображения с таким же разрешением, что и разрешение проекционных средств.

В этом способе воспроизведения трехмерного изображения на первом шаге средствами задания направления проецирования управляют так, что информацию двумерного изображения с низким разрешением, которое ниже, чем разрешение проекционных средств, проецируют в каждом направлении проецирования, которое может быть задано, для воспроизведения трехмерного изображения с низким разрешением. На втором шаге многократно выполняют первый шаг, меняя пикселы, которым назначается конкретное направление проецирования, в результате чего осуществляется воспроизведение трехмерного изображения с разрешением, которое равно разрешению проекционных средств.

Например, в этом способе воспроизведения трехмерного изображения на первом шаге делят область двумерного изображения на множество подобластей, каждая из которых содержит А пикселов, где А - целое число, равное или большее 2, и задают каждое из всех направлений проецирования, которые могут быть заданы, для одного пиксела в каждой из подобластей для проецирования информации двумерного изображения с низким разрешением, составляющим 1/А от разрешения проекционных средств, тем самым осуществляя воспроизведение трехмерного изображения с низким разрешением, а на втором шаге повторяют первый шаг А раз, изменяя при этом пикселы, которым в подобластях назначают конкретные направления проецирования, для воспроизведения информации двумерного изображения с таким же разрешением, что и разрешение проекционных средств. Например, в этом случае на первом шаге делят все направления проецирования, которые могут быть заданы, на группы, каждая из которых содержит А направлений проецирования, и многократно повторяют процесс проецирования информации двумерного изображения с низким разрешением в А направлениях проецирования для проецирования информации двумерного изображения с низким разрешением во всех направлениях проецирования, которые могут быть заданы.

Устройство для преобразования положения воспроизводимого трехмерного изображения согласно настоящему изобретению используется в системе для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве путем проецирования множества порций информации о двумерных изображениях объекта, полученных при наблюдении объекта в различных направлениях наблюдения, в направлениях проецирования, которые соответствуют соответствующим направлениям наблюдения. Устройство преобразует положение трехмерного изображения объекта, воспроизводимого в пространстве, и содержит средства вычисления величины перемещения для определения такой величины перемещения положения информации двумерного изображения в плоскости этого изображения, которая требуется для перемещения положения трехмерного изображения на конкретную величину перемещения, на основе информации о величине перемещения положения трехмерного изображения и направлениях наблюдения или направлениях проецирования; и средства изменения положения для изменения положения указанной информации двумерного изображения на величину перемещения, определенную средствами вычисления величины перемещения.

В устройстве для преобразования положения воспроизводимого трехмерного изображения, выполненном согласно настоящему изобретению, средства вычисления величины перемещения определяют такую величину перемещения положения информации двумерного изображения в плоскости этого изображения, которая требуется для перемещения положения трехмерного изображения на конкретную величину перемещения, на основе информации о величине перемещения положения трехмерного изображения и направлениях наблюдения или направлениях проецирования, а средства изменения положения изменяют положение информации двумерного изображения на величину перемещения, определенную средствами вычисления величины перемещения.

Например, в устройстве для преобразования положения воспроизводимого трехмерного изображения средства вычисления величины перемещения определяют величину перемещения положения информации двумерного изображения как величину, пропорциональную Ь, где Ь=а х ΐ§(θί), а представляет величину перемещения трехмерного изображения, а θί представляет направления наблюдения или направления проецирования.

Например, в устройстве для преобразования положения воспроизводимого трехмерного изображения, выполненном согласно изобретению, средства изменения положения содержат запоминающие средства для хранения указанной информации двумерного изображения и средства управления адресами для изменения положения указанной информации двумерного изображения путем управления адресами записи при записи информации в запоминающие средства и адресами считывания при считывании информации из запоминающих средств.

Устройство для преобразования положения воспроизводимого трехмерного изображения, выполненное согласно настоящему изобретению, может входить в состав устройства для фотографирования трехмерного изображения, предназначенного для фотографирования объекта в множестве направлений наблюдения с формированием множества порций информации о двумерных изображениях объекта для различных направлений наблюдения. Альтернативно, устройство для преобразования положения воспроизводимого трехмерного изображения может входить в состав устройства для воспроизведения трехмерного изображения, предназначенного для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве путем проецирования множества порций информации о двумерных изображениях объекта, полученных при наблюдении объекта в различных направ лениях наблюдения, в направлениях проецирования, которые соответствуют соответствующим направлениям наблюдения.

Способ преобразования положения воспроизводимого трехмерного изображения согласно настоящему изобретению предназначен для преобразования пространственного положения трехмерного изображения объекта и используется в системе для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве путем проецирования множества порций информации о двумерных изображениях объекта, полученных при наблюдении объекта в различных направлениях наблюдения, в направлениях проецирования, которые соответствуют соответствующим направлениям наблюдения. Способ включает шаг вычисления величины перемещения для определения такой величины перемещения положения указанной информации двумерного изображения в плоскости этого изображения, которая требуется для перемещения положения трехмерного изображения на конкретную величину перемещения, на основе информации о величине перемещения положения трехмерного изображения и направлениях наблюдения или направлениях проецирования и шаг изменения положения для изменения положения указанной информации двумерного изображения на величину перемещения, определенную на шаге вычисления величины перемещения.

Согласно способу преобразования положения воспроизводимого трехмерного изображения, предложенному в настоящем изобретении, на шаге вычисления величины перемещения определяют величину перемещения положения информации двумерного изображения в плоскости этого изображения, которая требуется для перемещения положения трехмерного изображения на конкретную величину перемещения, на основе информации о величине перемещения положения трехмерного изображения и направлениях наблюдения или направлениях проецирования, а на шаге изменения положения изменяют положение указанной информации двумерного изображения на величину перемещения, определенную на шаге вычисления величины перемещения.

Например, в предложенном способе преобразования положения воспроизводимого трехмерного изображения на шаге вычисления величины перемещения определяют величину перемещения положения указанной информации двумерного изображения как величину, пропорциональную Ь, где Ь=а х ΐ§(θί), а представляет величину перемещения трехмерного изображения, а θί представляет направления наблюдения или направления проецирования.

Например, в предложенном способе преобразования положения воспроизводимого трехмерного изображения на шаге изменения положения изменяют положение указанной информации двумерного изображения путем управления адресом записи при записи информации в запоминающие средства и адресом считывания при считывании информации из запоминающих средств.

Вышеописанные и другие цели, особенности и преимущества изобретения станут понятными из последующего описания.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематично показана конструкция устройства для фотографирования трехмерного изображения согласно первому варианту выполнения изобретения;

на фиг. 2 схематично показана конструкция устройства для воспроизведения трехмерного изображения согласно первому варианту выполнения изобретения;

на фиг. 3 поясняется взаимное расположение устройства для фотографирования трехмерного изображения и устройством для воспроизведения трехмерного изображения согласно первому варианту выполнения изобретения, фиг. 4 показано другое взаимное расположение устройства для фотографирования трехмерного изображения и устройства для воспроизведения трехмерного изображения согласно первому варианту выполнения изобретения;

на фиг. 5 показана блок-схема устройства для фотографирования трехмерного изображения согласно первому варианту выполнения изобретения;

на фиг. 6 показана связь между углами падения света, выбранными отклоняющей пластиной, изображенной на фиг. 5, и изображениями, получаемыми с помощью приборов с зарядовой связью;

на фиг. 7 иллюстрируется конструкция жидкокристаллического устройства, использованного в отклоняющей пластине, изображенной на фиг. 5;

на фиг. 8 показана конструкция отклоняющей пластины, изображенной на фиг. 5;

на фиг. 9 объясняется работа отклоняющей пластины, изображенной на фиг. 8;

на фиг. 10 объясняется работа отклоняющей пластины, изображенной на фиг. 8;

на фиг. 11 показана блок-схема устройства для воспроизведения трехмерного изображения согласно первому варианту выполнения изобретения;

на фиг. 12 показана связь между двумерными изображениями, сформированными жидкокристаллическим дисплеем, показанным на фиг. 11, и углами, под которыми свет выходит из отклоняющей пластины;

на фиг. 13 в перспективе показаны собирающая линза, отклоняющая пластина и рассеивающая пластина, изображенные на фиг. 12;

на фиг. 14 объясняется работа отклоняющей пластины, изображенной на фиг. 11;

на фиг. 15 объясняется работа отклоняющей пластины, изображенной на фиг. 11;

на фиг. 16 объясняется принцип, лежащий в основе преобразования положения воспроизводимого изображения согласно первому варианту выполнения изобретения;

на фиг. 17 показан пример блок-схемы схемы преобразования положения воспроизводимого изображения, показанной на фиг. 5 и 11;

на фиг. 18 иллюстрируется пример способа фотографирования трехмерного изображения согласно первому варианту выполнения изобретения;

на фиг. 19 иллюстрируется пример способа воспроизведения трехмерного изображения согласно первому варианту выполнения изобретения;

на фиг. 20 схематично показана конструкция устройства для фотографирования трехмерного изображения согласно второму варианту выполнения изобретения;

на фиг. 21 схематично показана конструкция устройства для воспроизведения трехмерного изображения согласно второму варианту выполнения изобретения;

на фиг. 22 показана блок-схема устройства для фотографирования трехмерного изображения согласно второму варианту выполнения изобретения;

на фиг. 23 показана блок-схема устройства для воспроизведения трехмерного изображения согласно второму варианту выполнения изобретения;

на фиг. 24 схематично показана конструкция устройства для фотографирования трехмерного изображения согласно третьему варианту выполнения изобретения;

на фиг. 25 схематично показана конструкция устройства для воспроизведения трехмерного изображения согласно третьему варианту выполнения изобретения;

на фиг. 26 показана блок-схема устройства для фотографирования трехмерного изображения согласно третьему варианту выполнения изобретения;

на фиг. 27 показана блок-схема устройства для воспроизведения трехмерного изображения согласно третьему варианту выполнения изобретения;

на фиг. 28 иллюстрируется пример выполнения оптической детали, предназначенной для изменения направления фотографирования и направления проецирования двумерного изображения согласно модифицированному третьему варианту выполнения изобретения;

на фиг. 29 иллюстрируется другой пример выполнения оптической детали, предназначенной для изменения направления фотографирования и направления проецирования двумерного изображения согласно модифицированному третьему варианту выполнения изобретения;

на фиг. 30 иллюстрируется формат представления направления фотографирования и направления проецирования для каждого пиксела согласно четвертому варианту выполнения изобретения;

на фиг. 31 иллюстрируется этот формат представления направления фотографирования и направления проецирования для каждого пиксела согласно четвертому варианту выполнения изобретения;

на фиг. 32 иллюстрируется этот формат представления направления фотографирования и направления проецирования для каждого пиксела согласно четвертому варианту выполнения изобретения;

на фиг. 33 иллюстрируется тот же формат представления направления фотографирования и направления проецирования для каждого пиксела согласно четвертому варианту выполнения изобретения;

на фиг. 34 иллюстрируется тот же формат представления направления фотографирования и направления проецирования для каждого пиксела согласно четвертому варианту выполнения изобретения;

на фиг. 35 иллюстрируется тот же формат представления направления фотографирования и направления проецирования для каждого пиксела согласно четвертому варианту выполнения изобретения;

на фиг. 36 показана структура системы для проведения телеконференций согласно пятому варианту выполнения изобретения.

Предпочтительные варианты выполнения изобретения

Ниже со ссылками на сопровождающие чертежи дано подробное описание устройств и способов для фотографирования трехмерного изображения, устройств и способов для воспроизведения трехмерного изображения и устройств и способов для преобразования положения воспроизводимого трехмерного изображения согласно различным вариантам выполнения изобретения.

Первый вариант выполнения изобретения

Прежде всего со ссылками на фиг. 1 и 2 будут описаны принципы, лежащие в основе фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения согласно первому варианту выполнения изобретения.

На фиг. 1 схематично показана конструкция устройства для фотографирования трехмерного изображения согласно данному варианту выполнения изобретения. Это устройство содержит отклоняющую пластину 11, способную выбирать направление падающего света и направление выхода света из заранее заданного диапазона углов; собирающую линзу 12, установленную в непосредственной близости к одной из поверхностей отклоняющей пластины 11; точечную диафрагму 13, собирающую линзу 14 и прибор 15 с зарядовой связью (матрицу ПЗС), установленные в вышеперечисленном порядке с той стороны собирающей линзы 12, которая противоположна отклоняющей пластине 11. Точечная диафрагма 13 имеет точечное отверстие, через которое может проходить свет.

В устройстве для фотографирования трехмерного изображения поверхность отклоняющей пластины 11, противоположная собирающей линзе 12, обращена к фотографируемому объекту 10. В данном варианте выполнения изобретения отклоняющая пластина 11 соответствует средствам управления направлением фотографирования. Когда параллельные лучи света из отклоняющей пластины 11 входят перпендикулярно в собирающую линзу 12, она фокусирует свет так, что наименьший диаметр прошедшего света будет в том месте, где находится точечное отверстие точечной диафрагмы 13. В качестве собирающей линзы 12 может использоваться, например, линза Френеля. Собирающая линза 14 формирует на фотографической поверхности прибора 15 с зарядовой связью изображение объекта 10, фокусируя свет, который расходится после прохождения через точечное отверстие. В данном варианте выполнения изобретения собирающая линза 12, точечная диафрагма 13, собирающая линза 14 и прибор 15 с зарядовой связью соответствуют фотографическому средству.

Ниже описана работа устройства для фотографирования трехмерного изображения, показанного на фиг. 1. Свет от объекта 10 входит в отклоняющую пластину 11. Из всего падающего света отклоняющая пластина 11 избирательно пропускает только лучи света, идущие под заданным углом к плоскости отклоняющей пластины 11, и выпускает их в виде параллельных световых лучей, идущих перпендикулярно к плоскости отклоняющей пластины 11. Собирающая линза 12 собирает параллельные световые лучи, идущие из отклоняющей пластины 11. Световые лучи проходят через точечное отверстие точечной диафрагмы 13 и фокусируются собирающей линзой 14, попадая в прибор 15 с зарядовой связью. На фотографической поверхности прибора 15 с зарядовой связью формируется двумерное изображение объекта 10 в заданном направлении наблюдения. В устройстве для фотографирования трехмерного изображения фотографирование выполняется в предположении, что точка 16 наблюдения расположена напротив объекта 10, а отклоняющая пластина 11 и собирающая линза 12 расположены между ними. Угол падения световых лучей, выбираемый отклоняющей пластиной 11, последовательно изменяется со временем.

Таким образом, в устройстве для фотографирования трехмерного изображения, изображенном на фиг. 1, объект 10 фотографируется с помощью одного фотографического средства (прибора 15 с зарядовой связью или другого аналогичного средства) с формированием ин17 формации двумерного изображения объекта 10, а направление фотографирования последовательно изменяется. Поэтому информация изображения на выходе прибора 15 с зарядовой связью представляет собой множество порций информации, представляющих двумерные изображения, для которых направление фотографирования изменяется со временем и которые служат информацией об изображении, требуемой для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве.

На фиг. 2 схематично показана конструкция устройства для воспроизведения трехмерного изображения согласно данному варианту выполнения изобретения. Это устройство содержит жидкокристаллический дисплей 21 пропускающего типа, который выполняет функцию пространственного модулятора света и пространственно модулирует проходящий через него свет на основе информации двумерного изображения, а также собирающую линзу 22, точечную диафрагму 23, собирающую линзу 24 и отклоняющую пластину 25, расположенные в перечисленном порядке со стороны выхода света из жидкокристаллического дисплея 21. В точечной диафрагме 23 имеется точечное отверстие, через которое может проходить свет. Собирающая линза 22 собирает свет, выходящий из жидкокристаллического дисплея 21, причем минимальный диаметр светового луча достигается в месте расположения точечного отверстия точечной диафрагмы 23. Собирающая линза 24 собирает свет, который прошел через точечное отверстие. В качестве собирающей линзы 24 может использоваться, например, линза Френеля. Отклоняющая пластина 25 заставляет свет, идущий от собирающей линзы 24, выходить из этой пластины в виде параллельных лучей под заданным углом к плоскости отклоняющей пластины 25. В данном варианте выполнения изобретения жидкокристаллический дисплей 21, собирающая линза 22, точечная диафрагма 23, собирающая линза 24 и отклоняющая пластина 25 соответствуют проекционным средствам. Отклоняющая пластина 25 соответствует средствам задания направления проецирования.

Ниже описана работа устройства для воспроизведения трехмерного изображения, показанного на фиг. 2. Жидкокристаллический дисплей 21 пространственно модулирует свет на основе информации двумерного изображения, сформированной устройством для фотографирования трехмерного изображения, которое изображено на фиг. 1. Свет, модулированный жидкокристаллическим дисплеем 21, собирается собирающей линзой 22, проходит сквозь точечное отверстие точечной диафрагмы 23 и направляется собирающей линзой 24 в отклоняющую пластину 25. Отклоняющая пластина 25 заставляет свет, идущий из собирающей линзы 24, выходить из этой пластины в виде парал лельных световых лучей под заданным углом к плоскости отклоняющей пластины 25.

Угол, под которым световые лучи выходят из отклоняющей пластины 25, последовательно изменяется со временем так, что он совпадает с углом падения световых лучей на отклоняющую пластину 11 во время фотографирования.

Таким образом, в устройстве для воспроизведения трехмерного изображения, изображенном на фиг. 2, свет модулируется в жидкокристаллическом дисплее 21 для воспроизведения двумерных изображений на основе информации двумерного изображения, сформированной устройством для фотографирования трехмерного изображения, показанным на фиг. 1, при изменении направления фотографирования. Двумерные изображения выходят из отклоняющей пластины 25 под углом, который совпадает с углом световых лучей, падающих на отклоняющую пластину 11 во время фотографирования. В результате в пространстве формируется трехмерное (стереоскопическое) изображение 20 объекта 10. Наблюдатель 26, расположенный со стороны выхода света из отклоняющей пластины 25, может видеть трехмерное изображение 20.

Информация двумерного изображения, поступающая в жидкокристаллический дисплей 21, представляет собой информацию двумерного изображения, полученную в результате обращения информации двумерного изображения, сформированной устройством для фотографирования трехмерного изображения, изображенным на фиг. 1, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Для воспроизведения стереоскопического трехмерного изображения только в одном горизонтальном направлении, необходимо подать только информацию двумерных изображений, полученную в результате обращения информации двумерных изображений, сформированных устройством для фотографирования трехмерного изображения, изображенным на фиг. 1, в горизонтальном направлении. В этом случае со стороны выхода света из отклоняющей пластины 25 необходимо установить рассеивающую пластину для рассеяния света в вертикальном направлении. Например, рассеивающая пластина может быть образована вертикальной решеткой из множества очень малых полуцилиндрических линз, вытянутых в горизонтальном направлении.

Ниже со ссылками на фиг. 3 и 4 будет описано взаимное расположение устройства для фотографирования трехмерного изображения и устройства для воспроизведения трехмерного изображения согласно данному варианту выполнения изобретения; при этом в качестве примера рассмотрен случай, при котором стереоскопическое трехмерное изображение воспроизводится лишь в горизонтальном направлении. На фиг. 3 показана оптическая система, в которой оптическая система устройства для воспроизведения трехмерного изображения, изображенного на фиг. 2, наложена на оптическую систему устройства для фотографирования трехмерного изображения, изображенного на фиг. 1. На фиг. 4 показана оптическая система, в которой оптическая система устройства для фотографирования трехмерного изображения, показанного на фиг. 1, наложена на оптическую систему устройства для воспроизведения трехмерного изображения, показанного на фиг. 2. В оптической системе, показанной на этих чертежах, между собирающей линзой 12 и точечной диафрагмой 13 имеется полупрозрачное зеркало 27. Это полупрозрачное зеркало 27 установлено так, что нормаль к его отражающей поверхности направлена под углом 45 градусов к оптической оси оптической системы устройства для фотографирования трехмерного изображения. Точечная диафрагма 23, собирающая линза 22 и жидкокристаллический дисплей 21 устройства для воспроизведения трехмерного изображения расположены в том направлении, в котором свет идет от собирающей линзы 12 после отражения полупрозрачным зеркалом 27.

Во время фотографирования изображение объекта 10 формируется на приборе 15 с зарядовой связью. В это время, если свет, идущий от собирающей линзы 12, отражается полупрозрачным зеркалом 27 с формированием изображения на жидкокристаллическом дисплее 21, это изображение будет обращением в горизонтальном направлении изображения, сформированного на приборе 15 с зарядовой связью. При воспроизведении жидкокристаллическим дисплеем 21 управляют так, чтобы он формировал обращенное изображение.

Ниже со ссылкой на фиг. 5 описана конструкция устройства для фотографирования трехмерного изображения согласно данному варианту выполнения изобретения. На фиг. 5 показана блок-схема этого устройства.

Кроме элементов, показанных на фиг. 1, устройство для фотографирования трехмерного изображения содержит схему 31 управления прибором 15 с зарядовой связью; схему 32 обработки сигналов, выходящих из прибора 15 зарядовой связью, для вывода сигналов изображения; схему 33 преобразования положения воспроизводимого изображения, на которую подаются сигналы с выхода схемы 32 обработки сигналов и которая осуществляет процесс преобразования положения, который будет описан ниже; операционный блок 34 для выдачи информации о величине перемещения положения воспроизводимого изображения в схему 33 преобразования положения воспроизводимого изображения; и выходную схему 35 для объединения сигналов синхронизации и сигналов, идущих с выхода схемы 33, с формированием видеосигналов. Кроме того, устройство для фотографирования трехмерного изображения содержит схему 36 управления отклоняющей пласти ной 11; схему 37 формирования картины распределения углов для подачи в схему 36 управления отклоняющей пластиной информации о пространственном и временном распределении выбранных углов падения света; и схему 38 управления синхронизацией для синхронизации работы каждой из вышеописанных схем.

Прибор 15 с зарядовой связью может быть рассчитан на работу либо с монохромными, либо с цветными изображениями. Например, когда используется прибор 15 с зарядовой связью для цветных изображений, он может представлять собой одну пластину с цветными фильтрами для красного (Я), зеленого (С) и синего (В) цветов; альтернативно он может содержать три пластины, включающие средства цветоделения, которые разделяют падающий свет на пучки красного, зеленого и синего цветов, направляя их на три монохромных прибора с зарядовой связью.

Ниже описана работа устройства для фотографирования трехмерного изображения, показанного на фиг.5. Схема 36 так управляет работой отклоняющей пластины 11, что в заданный период времени угол падения света, выбранный отклоняющей пластиной 11, последовательно изменяется. В последующем описании предполагается, что угол падения света, выбранный отклоняющей пластиной 11, меняется от Θ1 до Θ60 с шагом ΔΘ. Например, ΔΘ может быть равен одному градусу.

Управление работой прибора 15 с зарядовой связью с помощью схемы 31 происходит синхронно с управлением отклоняющей пластиной 11 с помощью схемы 36, в результате чего информация об одном двумерном изображении может быть получена для каждого угла падения света, выбранного отклоняющей пластиной 11. Сигналы с выхода прибора 15 с зарядовой связью преобразуются схемой 32 обработки сигналов в сигналы изображения. При необходимости сигналы изображения подвергаются процессу преобразования положения воспроизводимого изображения в схеме 33 преобразования положения воспроизводимого изображения и подаются в выходную схему 35. На выход схемы 35 поступают видеосигналы. Состав и конфигурация схемы 33 преобразования положения воспроизводимого изображения подробно описаны ниже.

На фиг. 6 иллюстрируется зависимость между углами падения света, выбранными отклоняющей пластиной 11, и изображениями, полученными в приборе 15 с зарядовой связью. Как показано на этом чертеже, угол падения света, выбранный отклоняющей пластиной 11, изменяется от Θ1 до Θ60 с шагом ΔΘ (равным 1 градусу). Прибор 15 с зарядовой связью получает двумерное изображение сфотографированного объекта под каждым из углов Θί (ί = 1, 2, ..., 60). В данном варианте выполнения изобретения одно двумерное изображение, полученное под каждым из углов θί, называется изображением для одного поля. Поэтому сканирование по углам падения света от θ 1 до Θ60 дает двумерные изображения для 60 полей. В последующем описании набор двумерных изображений, полученных сканированием по углам от Θ1 до Θ60, называется изображениями для 60 пространственных полей. С помощью изображений для 60 пространственных полей формируется одно неподвижное трехмерное изображение. Поэтому 60 пространственных полей, полученных под углами от θ1 до θ60, называются одним пространственным кадром. Сбором информации об изображениях под углами от Θ1 до θ60 управляют так, что он осуществляется в соответствующие моменты времени от П до 160.

Когда сбор информации об изображениях для 60 пространственных полей под углами от Θ1 до Θ60 завершен, собирают информацию о следующих изображениях для 60 пространственных полей под углами от Θ1 до Θ60 в последовательные моменты времени от 161 до 1120. После этого повторяют сбор изображений еще для 60 пространственных полей. Когда процесс повторен 60 раз, в сумме оказываются получены изображения для 3600 полей. Для некоторого конкретного угла Θί изображения для 60 полей будут получены в моменты времени от 11 до 1(1 + 60 х 59). В последующем описании двумерные изображения, полученные в моменты времени от 11 до 1(1 + 60 х 59) для каждого угла Θί называются изображениями для 60 временных полей.

Предположим, что для изменения угла падения света от Θ1 до Θ60 и для получения изображений для 60 пространственных полей требуется 1/60 с. Тогда время Δ1 изменения угла падения света и получения изображения равно 1/3600 с, и изображения для 3600 полей получают за одну секунду.

Ниже описан пример конструкции отклоняющей пластины 11 в устройстве для фотографирования трехмерного изображения. На фиг. 7 показана конструкция жидкокристаллического устройства, использованного в отражающей пластине 11. Жидкокристаллическое устройство 40 выполнено с использованием элемента, называемого жидким кристаллом, распределенным в полимере (РЭБС) или смесью жидкого кристалла с полимером. Этот жидкий кристалл, распределенный в полимере, может переключаться в непрозрачное и прозрачное состояние, зависящее от угла наблюдения, за счет эффекта согласования между показателями преломления полимера и жидкого кристалла; переключение достигается подачей напряжения к смеси полимера и жидкого кристалла для выстраивания молекул жидкого кристалла в направлении электрического поля.

Жидкокристаллическое устройство 40 содержит полимерно-жидкокристаллический ком позитный слой 43, сформированный путем распределения иглообразных жидкокристаллических молекул 42 длиной в несколько микрон или меньше в полимерном материале 41; и полосковые электроды 44 и 45 очень малой ширины, которые сформированы на входной и выходной поверхностях полимерно-жидкокристаллического композитного слоя 43 так, что они лежат друг напротив друга, а полимерножидкокристаллический композитный слой 43 расположен между ними, при этом электроды вытянуты в направлении, перпендикулярном к плоскости чертежа. Хотя полосковые электроды 44 и 45 могут иметь такую конфигурацию, при которой направления полос (продольные направления электродов) параллельны друг другу, как описано выше, может использоваться и, например, так называемая простая матричная конфигурация, при которой направления полос перпендикулярны друг другу. Альтернативно, может быть использована активная матрица с использованием тонкопленочных транзисторов и т. п. В этих случаях управление отклонением может осуществляться в двух направлениях.

Полосковые электроды 44 и 45 выполнены из прозрачных проводящих пленок, например оксидов олова и индия, и вытянуты в направлении, перпендикулярном к плоскости чертежа (продольное направление). Между полосковыми электродами 44 и 45 избирательно прикладывается заданное напряжение. 1Рх на фиг. 7 обозначает область, соответствующую одному пикселу. Полосковые электроды 44 и 45 установлены с как можно меньшим шагом, при условии, что можно осуществить все 60 углов отклонения от Θ1 до Θ60.

При отсутствии электрического напряжения в полимерном материале 41 оптические (продольные) оси жидкокристаллических молекул 42 ориентированы случайным образом. В этом состоянии эффективный показатель преломления жидкокристаллических молекул 42 и показатель преломления полимерного материала 41 не согласуются друг с другом, и полимерно-жидкокристаллический композитный слой в целом является непрозрачным и белым в результате рассеяния света на поверхностях раздела между жидкокристаллическими молекулами 42 и полимерным материалом 41. Напротив, когда между полосковыми электродами и 45 избирательно приложено напряжение, направление оптических осей жидкокристаллических молекул 42 совпадает с направлением электрического поля в пределах небольшого участка приложения результирующего электрического поля. В результате эффективный показатель преломления жидкокристаллических молекул 42 будет иметь значение п0, которое соответствует нормальным лучам света. Поэтому использование полимерного материала 41 с показателем преломления, по существу, равным п0, устраняет различие между показателями преломления жидкокристаллических молекул 42 и полимерного материала 41 на стыке между ними, что снижает рассеяние света в направлении электрического поля и делает полимерножидкокристаллический композитный слой 43 прозрачным. То есть, свет проходит только в направлении электрического поля.

Например, предположим, что Ь - толщина полимерно-жидкокристаллического композитного слоя 43, а р - шаг, с которым расположены полосковые электроды 44 и 45. В этом случае: 1§δί = άί/Ь = р х ш/Ь где δί - угол, под которым свет проходит через полимерно-жидкокристаллический композитный слой 43 относительно нормали к поверхности полимерно-жидкокристаллического композитного слоя 43; ηί -сдвиг между полосковыми электродами 44 и 45 в заданный момент в горизонтальном направлении, измеренный в шагах, и άί - сдвиг между полосковыми электродами 44 и 45, представленный в единицах длины. Тогда величина ηί горизонтального сдвига между полосковыми электродами 44 и 45, необходимого для достижения заданного угла θί, выражается уравнением (1), где ί = 1,2, ...,60.

ηί = Τχΐ§θί/ρ(1)

На фиг.8 показана конструкция отклоняющей пластины 11, в которой используется вышеописанное жидкокристаллическое устройство 40. Как показано на этом чертеже, в отклоняющей пластине 11, используемой в устройстве для фотографирования трехмерного изображения, совмещены два жидкокристаллических устройства 40. Жидкокристаллическое устройство 40 на входной стороне отклоняющей пластины 11 обозначено позицией 40 А, а жидкокристаллическое устройство 40 на выходной стороне обозначено позицией 40В. На фиг. 8 полосковые электроды 44 и 45 не показаны. Поверхность раздела между жидкокристаллическими устройствами 40А и 40В является светорассеивающей поверхностью.

Работой отклоняющей пластины 11 управляют следующим образом. Подачей напряжения к полосковым электродам 44 и 45 в жидкокристаллическом устройстве 40А управляют так, что угол δί, под которым свет проходит через устройство, становится равным выбранным углам падения света, от Θ1 до Θ60. Свет, прошедший через жидкокристаллическое устройство 40А, рассеивается на светорассеивающей поверхности между жидкокристаллическими устройствами 40А и 40В. Подачей напряжения к полосковым электродам 44 и 45 в жидкокристаллическом устройстве 40В управляют так, что из световых лучей, прошедших через жидкокристаллическое устройство 40А и рассеявшихся на светорассеивающей поверхности, только световые лучи, перпендикулярные к плоскости жидкокристаллического устройства 40В, пройдут через него. В результате только световые лучи, которые вошли под углом θί, пройдут через отклоняющую пластину 11 и выйдут из нее перпендикулярно к плоскости отклоняющей пластины 11.

На фиг. 9 показана работа отклоняющей пластины 11, когда падающий свет идет под углом Θ1, а на фиг. 10 показана работа отклоняющей пластины 11, когда падающий свет идет под углом θ60. Как показано на этих чертежах, подачей напряжения к полосковым электродам 44 и 45 жидкокристаллических устройств 40А и 40В управляют так, что пара электродов, на которые подано напряжение, последовательно смещается, например слева направо, как показано стрелкой на чертеже, причем угол θί между прямой линией, соединяющей каждую пару электродов, на которые подано напряжение, и плоскостью отклоняющей пластины 11, не меняется. Более конкретно, сканирование с подачей импульсного напряжения к полосковым электродам 44, расположенным со стороны выходной поверхности, (в дальнейшем употребляется термин сканирование подачи напряжения) осуществляется последовательно и синхронно со сканированием подачи напряжения, подающим импульсное напряжение к полосковым электродам 45, расположенным со стороны входной поверхности, и осуществляемым последовательно в заданные моменты времени. В это время осуществляют управление для поддержания расстояния горизонтального сдвига, соответствующего углу θί, между полосковым электродом 45 со стороны входной поверхности, на который подается напряжение, и полосковым электродом 44 со стороны выходной поверхности, на который подается напряжение. Такая операция выполняется одновременно в каждой области, соответствующей каждому пикселу.

Сканирование подачи напряжения для одного угла θί осуществляется за 1/3600 с. Поэтому время, необходимое для сканирования подачи напряжения для всех углов от θ1 до θ60, равно 1/60 с.

Полимерно-жидкокристаллический композитный слой 43 может быть сформирован с использованием способа, при котором раствор полимера и жидкого кристалла наносится на подложку, после чего растворитель испаряется, или способа, в котором используется эффект формирования малых капелек жидкого кристалла в результате осаждения жидкого кристалла, что происходит при полимеризации и затвердевании мономеров полимерного материала. Однако этот слой можно сформировать и с использованием других способов. Например, он может представлять собой структуру, в которой нематический жидкий кристалл диспергирован в водном растворе поливинилового спирта и т.п. с формированием микрокапсул жидкокристаллических капелек или структуры, в которой в жидком кристалле диспергировано небольшое количество желатиноподобного полимерного материала. Хотя в обычных жидких кристаллах с диспергированным полимером используются сферические молекулы жидкого кристалла, для применений, подобных описанным в настоящем изобретении, желательно, чтобы эти жидкокристаллические молекулы имели иглообразную форму, то есть имели направленность. Способы формирования такого иглообразного жидкого кристалла включают, например, способ, в котором жидкий кристалл осаждают в однородном магнитном поле с формированием микрокапсул. Согласно этому способу, в результате приливного эффекта, действующего в направлении магнитного поля, формируются иглообразные жидкокристаллические молекулы 42.

Ниже со ссылкой на фиг. 11 подробно описана конструкция устройства для воспроизведения трехмерного изображения согласно данному варианту выполнения изобретения. На фиг. 11 показана блок-схема устройства для воспроизведения трехмерного изображения. В дополнение к элементам, показанным на фиг. 2, устройство для воспроизведения трехмерного изображения содержит блок 50 источника света для подачи параллельных световых лучей в жидкокристаллический дисплей 21; схему 51 выделения синхронизации, на вход которой подаются видеосигналы и которая выделяет сигналы синхронизации из видеосигналов и выдает сигналы синхронизации и видеосигналы; схема 52 обработки сигналов, для обработки видеосигналов, поступающих с выхода схемы 51 и выдачи сигналов изображения; схема 53 преобразования положения воспроизводимого изображения, в которую поступают сигналы с выхода схемы 52 обработки сигналов и которая осуществляет преобразование положения воспроизводимого изображения, что подробно описано ниже; операционный блок 54 для ввода информации о величине перемещения положения воспроизводимого изображения в схему 53 преобразования положения воспроизводимого изображения; и схему 55 управления работой жидкокристаллического дисплея 21 на основе сигналов с выхода схемы 53 преобразования положения воспроизводимого изображения. Кроме того, устройство для воспроизведения трехмерного изображения содержит схему 56 управления отклоняющей пластиной 25; схему 57 формирования картины распределения углов для подачи в схему 56 информации о пространственных и временных распределениях выбранных углов падения света; и схему 58 синхронизации, в которую поступают сигналы синхронизации из схемы 51 и которая управляет синхронизацией работы каждой из вышеописанных схем в соответствии с сигналами синхронизации.

Жидкокристаллический дисплей 21 может формировать либо монохромное, либо цветное изображение. Например, когда требуется сфор мировать цветные изображения, используется жидкокристаллический дисплей 21 типа одна пластина/цветной светофильтр с фильтрами красного, зеленого и синего цветов. Например, в качестве жидкокристаллического дисплея 21 может использоваться жидкокристаллический сегнетоэлектрик, способный работать с высокой скоростью. Вместо источника 50 света и жидкокристаллического дисплея 21 может использоваться источник белого света, светоделительные средства, например дихроичное зеркало или дихроичная призма, для разделения света, испускаемого источником белого цвета, на красный, зеленый и синий цвета, три монохроматических жидкокристаллических дисплея для пространственной модуляции световых лучей, разделенных светоделительными средствами на красный, зеленый и синих цвета, и синтезирующие средства для объединения и выдачи световых лучей красного, зеленого и синего цветов, модулированных монохромными жидкокристаллическими дисплеями.

Ниже описана работа устройства для воспроизведения трехмерного изображения, показанного на фиг. 11. Пусть, например, видеосигналы, сформированные устройством для фотографирования трехмерного изображения, показанным на фиг. 5, поданы в устройство для воспроизведения трехмерного изображения. Схема 51 выделения синхронизации отделяет сигналы синхронизации от входных видеосигналов и подает их на выход. В схеме 52 обработки сигналов происходит преобразование видеосигналов в сигналы изображения. В схеме 53 преобразования положения воспроизводимого изображения сигналы изображения подвергаются требуемому преобразованию и поступают в схему 55. Схема 55 управляет жидкокристаллическим дисплеем 21 на основе сигналов изображения.

Параллельные световые лучи, испускаемые источником 50 света, подвергаются пространственной модуляции в жидкокристаллическом дисплее 21. В результате формируется двумерное изображение. Свет, который вышел из жидкокристаллического дисплея 21, падает на отклоняющую пластину 25 в виде параллельных световых лучей, прошедших через собирающую линзу 22, точечное отверстие точечной диафрагмы 23 и собирающую линзу 24.

Схема 56 так управляет работой отклоняющей пластины 25, что угол, под которым свет выходит из отклоняющей пластины 25, последовательно изменяется в заданный период времени. Углом, под которым свет выходит из отклоняющей пластины 25, управляют так, что он совпадает с углом падения света, имевшим место при формировании каждого двумерного изображения жидкокристаллическим дисплеем 21 во время фотографирования изображения устройством для фотографирования трехмерного изображения. Такое управление углами осу ществляется схемой 58 синхронизации на основе сигналов синхронизации, выделенных схемой 51.

Фиг. 12 иллюстрирует зависимость между двумерными изображениями, сформированными жидкокристаллическим дисплеем 21, и углами, под которыми свет выходит из отклоняющей пластины 25. Здесь предполагается, что стереоскопическое трехмерное изображение воспроизводится только в горизонтальном направлении. С этой целью для рассеяния светового излучения в вертикальном направлении, как показано на фиг. 12, со стороны выхода света из отклоняющей пластины 25 установлена рассеивающая пластина 29. На фиг. 13 показан вид в перспективе собирающей линзы 24, отклоняющей пластины 25 и рассеивающей пластины 29. Как показано на чертеже, рассеивающая пластина 29 рассеивает свет, выходящий из отклоняющей пластины 25, на заданный угол в вертикальном направлении.

Как показано на фиг. 12, угол, под которым свет выходит из отклоняющей пластины 25, изменяется от Θ1 до Θ60 с шагом Δθ (равным 1 градусу). Жидкокристаллический дисплей 21 формирует двумерные изображения, соответствующие каждому из углов θί (ί = 1, 2,.... 60). Поэтому сканирование выходящего света по углу, от θ1 до θ60, приводит к проецированию двумерных изображений 60 полей в соответствующих различных направлениях. Формирование двумерных изображений под углами от θ1 до θ60 выполняется в соответствующие моменты времени от 11 до 160.

Когда формирование изображений для 60 пространственных полей под углами от θ1 до θ60 завершено, формируются следующие изображения для 60 пространственных полей под углами от θ1 до θ60 в последовательные моменты времени от 161 до 1120. Этот процесс многократно повторяется с формированием изображений для 60 пространственных полей. Когда этот процесс повторен 60 раз, в сумме будет осуществлено проецирование изображений для 3600 полей.

Ниже описан пример конструкции отклоняющей пластины 25 в устройстве для воспроизведения трехмерного изображения. На фиг. 14 и фиг. 15 показана конструкция отклоняющей пластины 25. Как видно на чертежах, отклоняющая пластина 25 состоит из одного жидкокристаллического устройства 40. Поверхность 49 отклоняющей пластины 25 со стороны входа света является рассеивающей поверхностью. Поэтому свет, который вошел в отклоняющую пластину 25, рассеивается на рассеивающей поверхности 49 и лишь свет, идущий в заданном направлении, проходит насквозь и выходит из жидкокристаллического устройства 40.

Подачей напряжения на полосковые электроды 44 и 45 жидкокристаллического устрой ства 40В отклоняющей пластины 25 управляют так, что угол выходящего света последовательно изменяется от Θ1 до Θ60. На фиг. 14 показана работа отклоняющей пластины 25, когда угол, под которым выходит свет, равен Θ1, а на фиг. 15 показана работа отклоняющей пластины 25, когда угол, под которым выходит свет, равен Θ60. Как показано на этих чертежах, подачей напряжения на полосковые электроды 44 и 45 жидкокристаллического устройства 40 управляют так, что пара электродов, на которую это напряжение подано, последовательно смещается, например слева направо, как показано стрелкой на чертежах, при постоянном угле Θί между прямой, соединяющей каждую пару электродов, на которые подано напряжение, и плоскостью отклоняющей пластины 25. Более конкретно, сканирование подачи напряжения с подачей импульсного напряжения на полосковые электроды 45, расположенные со стороны выходной поверхности, выполняется с заданными интервалами времени последовательно и синхронно со сканированием подачи напряжения с подачей импульсного напряжения на полосковые электроды 44, расположенные со стороны входной поверхности. В это время осуществляют управление для поддержания расстояния горизонтального сдвига, соответствующего углу Θί, между полосковым электродом 44 со стороны входной поверхности, на который подается напряжение, и полосковым электродом 45 со стороны выходной поверхности, на который подается напряжение. Такая операция одновременно выполняется в каждой области, соответствующей каждому пикселу.

Поскольку ориентация жидкокристаллических молекул 42 имеет гистерезис, эта ориентация сохраняется в течение некоторого времени даже после снятия электрического поля. Поэтому жидкокристаллический дисплей 21 может показывать изображение в течение 1/3600 с после того, как такая ориентация создана с помощью отклоняющей пластины 25. Более конкретно, предположим, например, что коэффициент заполнения при сканировании, определенный как отношение фактического времени, необходимого для подачи напряжения сканирования, к периоду сканирования (равному 1/3600 с), равен 50% или меньше и что коэффициент заполнения при воспроизведении, определенный как отношение фактического времени воспроизведения к периоду воспроизведения жидкокристаллическим дисплеем 21 (равным 1/3600 с), также равен 50% или меньше. Тогда один цикл сканирования подачи напряжения и воспроизведение одного изображения на жидкокристаллическом дисплее 21 выполняются за период 1/3600 с. При использовании вместо полосковых электродов 44 и 45 матричных электродов, как упомянуто выше, можно воспроизводить полутона за счет кратковременного возмущения ориентации жидкокристаллических молекул 42 случайным образом для ориентации под углом θί только части жидкокристаллических молекул 42 в области, соответствующей одному пикселу.

Ниже со ссылкой на фиг. 16 дается описание принципов, лежащих в основе процесса преобразования положения воспроизводимого изображения согласно данному варианту выполнения изобретения. На фиг. 16 схематично показана конструкция устройства для воспроизведения трехмерного изображения, аналогичная изображенной на фиг. 2. На этом чертеже позицией 20А обозначено трехмерное изображение, которое воспроизводится в отсутствие преобразования положения воспроизводимого изображения, а позицией 20В - трехмерное изображение, которое воспроизводится, когда выполнено преобразование положения воспроизводимого изображения с целью переместить это положение на расстояние а по направлению к наблюдателю или от него. Для осуществления такого преобразования, положения двумерных изображений, для воспроизведения которых свет выходит из отклоняющей пластины 25 под углом θί, могут быть смещены на расстояние Ь на отклоняющей пластине 25 в направлении, лежащем в плоскости информации двумерного изображения, то есть в горизонтальном направлении, причем Ь определяется уравнением (2):

Ь = а χ ΐ§(θί) (2) где а отрицательно, если трехмерное изображение перемещается по направлению к наблюдателю 26, и положительно, если это изображение перемещается от наблюдателя; θί отрицательно, если свет, выходящий из отклоняющей пластины 25, направлен влево на фиг. 16, и положительно, если этот свет направлен вправо. Величина Ь положительна, если положения двумерных изображений на отклоняющей пластине 25 смещаются вправо на фиг. 16, и отрицательно, если они смещаются влево.

Следовательно, положение воспроизводимого трехмерного изображения можно переместить путем сдвига положения двумерных изображений, проецируемых на отклоняющую пластину 25, на расстояние Ь в соответствии с величиной перемещения а положения воспроизводимого трехмерного изображения и углом θί, под которым свет выходит из отклоняющей пластины 25. Положения двумерных изображений, проецируемых на отклоняющую пластину 25, могут быть сдвинуты на Ь путем сдвига положений двумерных изображений на жидкокристаллическом дисплее 21 в горизонтальном направлении на величину, полученную путем умножения Ь на заданный коэффициент, то есть путем сдвига на величину, пропорциональную Ь. Для получения стереоскопического изображения, имеющего поле углов также и в вертикальном направлении (продольном направлении), аналогичное преобразование выполняют и в вертикальном направлении.

Схема 33 преобразования положения воспроизводимого изображения на фиг. 5 и схема 53 преобразования положения воспроизводимого изображения на фиг. 11 осуществляют сдвиг положения двумерных изображений с целью преобразования положения воспроизводимого трехмерного изображения с использованием вышеописанного принципа.

На фиг. 17 приведен пример блок-схем схем 33 и 53 преобразования положения воспроизводимого изображения. Предполагается, что сигналы изображения, поступающие в схемы 33 и 53, являются цифровыми сигналами. Схемы 33 и 53 преобразования положения воспроизводимого изображения содержат память 61 кадров для запоминания входных сигналов изображения, соответствующих каждому двумерному изображению, и схему управления адресами записи-считывания памяти 61 кадров. Информация о величине перемещения положения воспроизводимого изображения поступает в схему 62 управления адресами записисчитывания из операционных блоков 34 и 54. Кроме того, из схем 38 и 58 синхронизации в схему 62 управления адресами записисчитывания поступают сигналы синхронизации.

В схемах 33 и 53 преобразования положения воспроизводимого изображения входные сигналы изображения записываются в память 61 кадров под управлением схемы 62 управления адресами записи-считывания, а затем считываются и поступают в следующий блок. Затем схема 62 управления адресами записисчитывания определяет величину пространственного сдвига двумерных изображений на основе информации о величине перемещения положения воспроизводимого изображения, поступающей из операционных блоков 34 и 54, и сигналов синхронизации, поступающих из схем 38 и 58 синхронизации. Величина, соответствующая перемещению а в уравнении (2) поступает в виде информации о величине перемещения положения воспроизводимого изображения. Величина угла θί в уравнении (2) поступает в виде сигналов синхронизации. Схема 62 управления адресами записи-считывания так управляет адресами записи и считывания, что положение двумерного изображения, представленное выходными сигналами изображения, смещается на вышеупомянутую величину от положения двумерных изображений, представленных входными сигналами изображения. Схема 62 управления адресами записисчитывания 62 соответствует средствам вычисления величины перемещения, а память 61 кадров и схема 62 управления адресами записи31 считывания соответствует средствам изменения положения.

Если входные сигналы изображения являются аналоговыми сигналами, их записывают в память 61 кадров после аналого-цифрового преобразования.

Такое преобразование положения воспроизводимого изображения может быть выполнено схемой 33 преобразования положения воспроизводимого изображения в устройстве для фотографирования трехмерного изображения, показанном на фиг. 5, или схемой 53 преобразования положения воспроизводимого изображения в устройстве для воспроизведения трехмерного изображения, показанном на фиг. 11. Поэтому одна из схем 33 или 53 преобразования положения воспроизводимого изображения может отсутствовать.

Ниже со ссылками на фиг. 18 и фиг. 19 более подробно описан способ фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения. На фиг. 18 схематично показана конструкция устройства для фотографирования трехмерного изображения, аналогичного изображенному на фиг. 1, а на фиг. 19 схематично показана конструкция устройства для воспроизведения трехмерного изображения, аналогичного изображенному на фиг. 2. На фиг. 18 позади фотографируемого объекта 10 установлено зеркало 70. В этом случае задняя поверхность объекта 10 проецируется на зеркало 70. Когда объект 10 и зеркало 70 сфотографированы устройством для фотографирования трехмерного изображения и полученная в результате информация двумерных изображений подана в устройство для воспроизведения трехмерного изображения с целью воспроизведения трехмерного изображения, как показано на фиг. 19, трехмерное изображение 71 зеркала 70 воспроизводится позади трехмерного изображения 20 объекта 10 в направлении наблюдения наблюдателя 26. Изображение задней поверхности объекта 10 проецируется на трехмерное изображение 71 зеркала 70. Когда вид трехмерного изображения 20 объекта 10 изменяется в зависимости от направления наблюдения, вид изображения задней поверхности объекта 10, проецируемый на трехмерное изображение 71 зеркала 70, изменяется в зависимости от направления наблюдения. Поэтому можно достичь воспроизведения трехмерных изображений с повышенным стереоскопическим эффектом по сравнению с вариантом без зеркала 70.

Кроме того, предпочтительно представить поверхность отклоняющей пластины 25 в виде зеркальной поверхности путем такого преобразования положения воспроизводимого трехмерного изображения, чтобы положение зеркальной поверхности трехмерного изображения 71 зеркала 70 совпало с положением поверхности отклоняющей пластины 25.

Как описано выше, в устройстве для фотографирования трехмерного изображения и способе в данном варианте выполнения изобретения направление фотографирования последовательно изменяют, чтобы сфотографировать объект с помощью одного фотографического средства с формированием множества порций информации о двумерных изображениях для различных направлений фотографирования. Поэтому можно сформировать информацию об изображении, требуемую для воспроизведения в пространстве трехмерного изображения объекта, с помощью простой конструкции.

В устройстве для фотографирования трехмерного изображения и способе в данном варианте выполнения изобретения можно осуществлять непрерывное фотографирование объекта с помощью одного фотографического средства. Поэтому даже в случае движущегося объекта можно сформировать информацию об изображении, требуемую для воспроизведения в пространстве трехмерного изображения движущегося объекта, с помощью простой конструкции. Поэтому устройство для фотографирования трехмерного изображения и способ в данном варианте выполнения изобретения позволяют осуществить воспроизведение в истинном смысле стереоскопического динамического изображения с помощью простой конструкции.

Кроме того, в данном варианте выполнения изобретения можно преобразовывать положение воспроизводимого трехмерного изображения с помощью простой конструкции, к которой должны быть добавлены только схемы 33 и 53 преобразования положения воспроизводимого изображения, и с помощью простого способа, который включает только сдвиг положений двумерных изображений. Поэтому можно демонстрировать трехмерное изображение в желаемом месте в пространстве.

Второй вариант выполнения изобретения

Ниже описан второй вариант выполнения изобретения. Данный вариант выполнения изобретения является примером того, как объект фотографируют с помощью одного фотографического средства, в то время как направление фотографирования последовательно изменяется путем перемещения этого фотографического средства для формирования множества порций информации о двумерных изображениях для различных направлений фотографирования.

Прежде всего со ссылками на фиг. 20 и 21 будут описаны принципы, лежащие в основе фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения согласно данному варианту выполнения изобретения.

На фиг. 20 схематично показана конструкция устройства для фотографирования трехмерного изображения согласно данному варианту выполнения изобретения. Это устройство содержит собирающую линзу 12, точечную диафрагму 13, собирающую линзу 14 и прибор 15 с зарядовой связью, установленные в перечисленном порядке со стороны одной из поверхностей собирающей линзы 12. В данном варианте выполнения точечная диафрагма 13, собирающая линза 14 и прибор 15 с зарядовой связью в совокупности называются камерой 110. Камеру 110 качают в горизонтальном направлении с помощью устройства привода камеры, которое описано ниже. Центр качания камеры 110 расположен на продолжении оптической оси собирающей линзы 12.

В устройстве для фотографирования трехмерного изображения поверхность собирающей линзы 12, противоположная точечной диафрагме 13, обращена к фотографируемому объекту 10. Когда параллельные световые лучи от объекта 10 входят по нормали в собирающую линзу 12, она так фокусирует свет, что наименьший диаметр пучок выходящего света имеет в месте расположения точечного отверстия точечной диафрагмы 13. Собирающая линза 14 формирует изображение объекта 10 на фотографической поверхности прибора 15 с зарядовой связью, собирая свет, расходящийся после прохождения через точечное отверстие.

Ниже описана работа устройства для фотографирования трехмерного изображения, показанного на фиг. 20. Камеру 110 качают в горизонтальном направлении. Когда камера 110 расположена в центре качания, из всех световых лучей, идущих от объекта 10, изображение на приборе 15 с зарядовой связью формируют только световые лучи, которые входят в собирающую линзу 12 перпендикулярно. Когда камера 110 расположена не в центре качания, из всех световых лучей, идущих от объекта 10, изображение на приборе 15 с зарядовой связью формируют только световые лучи, которые входят в собирающую линзу 12 под заданным углом. Величина заданного угла меняется в зависимости от положения камеры 110.

Таким образом, в устройстве для фотографирования трехмерного изображения, показанном на фиг.20, осуществляется фотографирование объекта 10 с помощью одного фотографического средства (камеры 110) для формирования информации двумерного изображения объекта 10, а направление фотографирования последовательно изменяется. Поэтому информация об изображении на выходе прибора 15 с зарядовой связью представляет собой информацию двумерных изображений, для которых направление фотографирования изменяется со временем, которая служит информацией об изображении, требуемой для воспроизведения в пространстве трехмерного изображения объекта.

На фиг. 21 схематично показана конструкция устройства для воспроизведения трехмерного изображения согласно данному варианту выполнения изобретения. Это устройство содержит жидкокристаллический дисплей 21 пропус кающего типа, выполняющий функцию пространственного оптического модулятора, который пространственно модулирует свет, проходящий через него, на основе информации двумерного изображения; собирающую линзу 22, точечную диафрагму 23 и собирающую линзу 24, установленные в указанном порядке со стороны выхода света из жидкокристаллического дисплея 21. В данном варианте выполнения изобретения источник света, который описан ниже и предназначен для подачи света в жидкокристаллический дисплей 21, жидкокристаллический дисплей 21, собирающая линза 22 и точечная диафрагма 23 вместе называются проектор 120. Проектор 120 качают в горизонтальном направлении с помощью устройства привода проектора, которое будет описано ниже. Центр качания проектора 120 расположен на продолжении оптической оси собирающей линзы 24.

Собирающая линза 22 собирает свет, выходящий из жидкокристаллического дисплея 21, причем наименьший диаметр светового луча достигается в месте расположения точечного отверстия точечной диафрагмы 23. Собирающая линза 24 фокусирует свет, прошедший через точечное отверстие.

Ниже со ссылкой на фиг. 21 описана работа устройства для воспроизведения трехмерного изображения. Жидкокристаллический дисплей 21 пространственно модулирует свет на основе информации двумерного изображения, сформированной устройством для фотографирования трехмерного изображения, показанным на фиг.

20. Свет, модулированный жидкокристаллическим дисплеем 21, фокусируется собирающей линзой 22, проходит через точечное отверстие точечной диафрагмы 23 и после фокусировки в собирающей линзе 24 выходит из нее. Так как проектор 120 качают в горизонтальном направлении, направление света, выходящего из собирающей линзы 24, последовательно изменяется. Проектор 120 качают так, что угол, под которым свет выходит из собирающей линзы 24, совпадает с углом падения света в процессе фотографирования.

Таким образом, в устройстве для воспроизведения трехмерного изображения, показанном на фиг. 21, свет модулируется в жидкокристаллическом дисплее 21 для воспроизведения двумерных изображений на основе информации двумерных изображений, сформированной устройством для фотографирования трехмерного изображения, которое показано на фиг. 20 и в котором направление фотографирования изменяется. Двумерные изображения проецируются из собирающей линзы 24 под углом, который совпадает с углом падения света во время фотографирования. В результате в пространстве формируется трехмерное изображение 20 объекта 10.

Ниже со ссылкой на фиг. 22 подробно описана конструкция устройства для фотографирования трехмерного изображения согласно данному варианту выполнения изобретения. На фиг. 22 показана блок-схема устройства для фотографирования трехмерного изображения согласно данному варианту выполнения изобретения. В дополнение к элементам, показанным на фиг.20, это устройство содержит схему 31 управления прибором 15 с зарядовой связью; схему 32 обработки сигналов, поступающих с выхода прибора 15 с зарядовой связью, для вывода сигналов изображения; схему 33 преобразования положения воспроизводимого изображения, на которую поступают сигналы с выхода схемы 32 обработки сигналов и которая осуществляет необходимое преобразование положения воспроизводимого изображения; операционный блок 34 для подачи в схему 33 преобразования положения воспроизводимого изображения информации о величине перемещения положения воспроизводимого изображения и выходную схему 35 для наложения сигналов синхронизации на выходной сигнал схемы 33 преобразования положения воспроизводимого изображения для формирования входных видеосигналов. Кроме того, устройство для фотографирования трехмерного изображения содержит устройство 111 привода камеры для качания камеры 110; схему 112 привода камеры для управления устройством 111 привода камеры; схему 113 управления камерой для управления работой схемы 112 привода камеры и схему 38 для управления синхронизацией работы перечисленных схем.

Ниже описана работа устройства для фотографирования трехмерного изображения, показанного на фиг. 22. Схема 112 привода камеры и устройство 111 привода камеры осуществляют качание камеры 110 так, что направление фотографирования камеры 110 последовательно изменяется. Схема 31 управляет работой прибора 15 с зарядовой связью синхронно с качаниями камеры 110, в результате чего для каждого из множества заданных направлений фотографирования формируется информация об одном двумерном изображении. Сигналы, идущие с выхода прибора 15 с зарядовой связью, обрабатываются в схеме 32 обработки сигналов с формированием сигналов изображения. Сигналы изображения при необходимости подвергаются преобразованию положения воспроизводимого изображения в схеме 33 преобразования положения воспроизводимого изображения и поступают в выходную схему 35. Устройство 111 привода камеры также управляет работой оптической системы камеры 110, выполняя фокусировку, масштабирование, регулировку диафрагмы линзы, скорости срабатывания оптического затвора и т.д. Этими функциями управляет схема 113 управления камерой посредством схемы 112 привода камеры. Схема 113 управления ка мерой передает данные о фокусировке, масштабировании, регулировке диафрагмы линзы, регулировке скорости срабатывания оптического затвора и т.д. в выходную схему 35 в виде управляющих сигналов. Выходная схема 35 связывает управляющие сигналы с определенными моментами времени и выдает эти сигналы вместе с видеосигналами во внешние устройства.

Ниже со ссылкой на фиг. 23 описана конструкция устройства для воспроизведения трехмерного изображения в данном варианте выполнения изобретения. На фиг. 23 показана блок-схема этого устройства. В дополнение к элементам, показанным на фиг. 21, устройство для воспроизведения трехмерного изображения содержит блок 50 источника света для подачи параллельных световых лучей в жидкокристаллический дисплей 21; схему 51 выделения синхронизации, в которую поступают видеосигналы и которая производит отделение сигналов синхронизации от видеосигналов и выводит эти сигналы синхронизации и видеосигналы; схему 52 обработки сигналов для обработки сигналов, поступающих с выхода схемы 51, с выдачей сигналов изображения; схему 53 преобразования положения воспроизводимого изображения, в которую поступают сигналы с выхода схемы 52 обработки сигналов и которая при необходимости осуществляет преобразование положения воспроизводимого изображения; операционный блок 54 для подачи информации о величине перемещения положения воспроизводимого изображения в схему 53 преобразования положения воспроизводимого изображения и схему 55 управления жидкокристаллическим дисплеем 21 на основе сигналов с выхода схемы 53 преобразования положения воспроизводимого изображения. Кроме того, устройство для воспроизведения трехмерного изображения содержит устройство 121 привода проектора для управления проектором 120; схему 122 привода проектора для управления устройством 121 привода проектора; схему 123 управления проектором для управления схемой 122 привода проектора на основе управляющего сигнала, поступающего извне, и схему 58 синхронизации, в которую поступают сигналы синхронизации с выхода схемы 51 и которая управляет синхронизацией работы каждой из вышеописанных схем в соответствии с сигналами синхронизации.

Ниже описана работа устройства для воспроизведения трехмерного изображения, показанного на фиг. 23. Пусть, например, на вход устройства для воспроизведения трехмерного изображения поданы видеосигналы, сформированные устройством для фотографирования трехмерного изображения, показанным на фиг. 22. Схема 51 выделения синхронизации разделяет сигналы синхронизации и входные видеосигналы и подает на выход сигналы синхронизации и видеосигналы. Видеосигналы обрабатываются в схеме 52 обработки сигналов с фор37 мированием сигналов изображения. Сигналы изображения при необходимости подвергаются преобразованию положения воспроизводимого изображения в схеме 53 преобразования положения воспроизводимого изображения и подаются в схему 55 управления жидкокристаллическим дисплеем. Жидкокристаллический дисплей 21 работает под управлением схемы 55 на основе сигналов изображения.

Параллельные световые лучи, испускаемые блоком 50 источника света, пространственно модулируются в жидкокристаллическом дисплее 21. В результате формируются двумерные изображения. Свет, вышедший из жидкокристаллического дисплея 21, проходит через собирающую линзу 22, точечное отверстие точечной диафрагмы 23 и собирающую линзу 24 и выходит из нее.

Схема 122 привода проектора и устройство 121 привода проектора осуществляют качание проектора 120 так, что направление света, выходящего из собирающей линзы 24, последовательно изменяется. Углом, под которым свет выходит из собирающей линзы 24, управляют так, что он совпадает с углом падения света в процессе фотографирования устройством для фотографирования трехмерного изображения, показанным на фиг. 22, для каждого из двумерных изображений, сформированных жидкокристаллическим дисплеем 21. Такое управление углами выполняет схема 58 синхронизации на основе сигналов синхронизации, выделенных схемой 51 выделения синхронизации. Устройство 121 привода проектора способно также управлять оптической системой проектора 120, осуществляя фокусировку, масштабирование, регулировку диафрагмы линзы, скорости срабатывания оптического затвора и т.д. Этими функциями управляет схема 123 управления проектором посредством схемы 122 привода проектора. Схема 123 управления проектором получает данные о фокусировке, масштабировании, регулировке диафрагмы линзы, скорости срабатывания оптического затвора и т. д. в виде внешних управляющих сигналов и на основе этих сигналов осуществляет эти функции. Это позволяет воспроизводить трехмерное изображение объекта с фокусом, расположенным в месте, соответствующем расстоянию между камерой 110 и объектом во время фотографирования, менять масштаб изображения в соответствии с условиями масштабирования в процессе фотографирования, и задавать глубину резкости в соответствии с регулировкой диафрагмы линзы, скорости срабатывания оптического затвора и т.д. во время фотографирования. В результате можно показывать более реалистичное трехмерное изображение. При осуществлении преобразования положения воспроизводимого изображения, данные о фокусировке также изменяются в соответствии с преобразованным положением.

Хотя в данном варианте выполнения изобретения камера 110 и проектор 120 качаются в горизонтальном направлении, их можно качать как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях (например, перемещать в двух направлениях) с формированием пространственного изображения, имеющим угловое поле и в продольном (вертикальном) направлении.

В остальном конструкция, работа и достигаемые эффекты в данном варианте выполнения изобретения те же, что и в первом варианте выполнения изобретения.

Третий вариант выполнения изобретения

Ниже описан третий вариант выполнения изобретения. Этот вариант является примером, в котором объект фотографируется с помощью одного фотографического средства, в то время как направление фотографирования последовательно изменяется за счет перемещения части оптической системы для формирования множества порций информации о двумерных изображениях для различных направлений фотографирования.

Прежде всего со ссылками на фиг.24 и 25 будут описаны принципы, лежащие в основе фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения в данном варианте выполнения изобретения.

На фиг.24 схематично показана конструкция устройства для фотографирования трехмерного изображения согласно данному варианту выполнения изобретения. Это устройство содержит собирающую линзу 12, точечную диафрагму 13, собирающую линзу 14 и прибор 15 с зарядовой связью, установленные в перечисленном порядке со стороны одной из поверхностей собирающей линзы 12. В данном варианте собирающую линзу 12 качают в горизонтальном направлении с помощью устройства привода линзы, которое описано ниже. Центр качания собирающей линзы 12 расположен на продолжении оптической оси собирающей линзы 14.

При использовании этого устройства для фотографирования трехмерного изображения объект 10 фотографируют с помощью одного фотографического средства для формирования информации двумерного изображения объекта 10, а собирающую линзу 12 качают в горизонтальном направлении, последовательно изменяя направление фотографирования. Поэтому информация об изображении на выходе прибора 15 с зарядовой связью представляет собой информацию двумерных изображений, для которых направление фотографирования изменяется со временем, которая служит информацией об изображении, требуемой для воспроизведения в пространстве трехмерного изображения объекта.

На фиг. 25 схематично показана конструкция устройства для воспроизведения трехмерного изображения согласно данному варианту выполнения изобретения. Это устройство содер39 жит жидкокристаллический дисплей 21 пропускающего типа, выполняющий функцию пространственного оптического модулятора, который пространственно модулирует свет, проходящий через него, на основе информации двумерного изображения; собирающую линзу 22, точечную диафрагму 23 и собирающую линзу 24, установленные в указанном порядке со стороны выхода света из жидкокристаллического дисплея 21. В данном варианте выполнения изобретения собирающую линзу 24 качают в горизонтальном направлении с помощью устройства привода линзы, которое будет описано ниже. Центр качания линзы 24 расположен на продолжении оптической оси собирающей линзы 22.

В этом устройстве для воспроизведения трехмерного изображения жидкокристаллический дисплей 21 пространственно модулирует световое излучение на основе информации двумерного изображения, сформированной устройством для фотографирования трехмерного изображения, показанным на фиг. 24. Свет, модулированный жидкокристаллическим дисплеем

21, фокусируется собирающей линзой 22, проходит через точечное отверстие точечной диафрагмы 23, и после прохождения собирающей линзы 24, выходит из нее. Так как собирающую линзу 24 качают в горизонтальном направлении, направление, под которым свет выходит из собирающей линзы 24, последовательно изменяется. Собирающую линзу 24 качают так, что угол, под которым свет выходит из собирающей линзы 24, совпадает с углом падения света во время фотографирования.

Таким образом, в устройстве для воспроизведения трехмерного изображения, показанном на фиг. 25, свет модулируется в жидкокристаллическом дисплее 21 для восстановления двумерных изображений на основе информации о двумерных изображениях, сформированных устройством для фотографирования трехмерного изображения, которое показано на фиг. 24 и в котором направление фотографирования изменяется. Двумерные изображения проецируются из собирающей линзы 24 под углом, который совпадает с углом падения света во время фотографирования. В результате в пространстве формируется трехмерное изображение 20 объекта 10.

На фиг. 26 показана блок-схема устройства для фотографирования трехмерного изображения согласно данному варианту выполнения изобретения. Вместо устройства 111 привода камеры и схемы 112 привода камеры, которые имеются в устройстве для фотографирования трехмерного изображения, показанном на фиг.

22, это устройство для фотографирования трехмерного изображения содержит устройство 131 привода линзы для качания собирающей линзы 12 и схему 132 привода линзы для управления работой устройства 131 привода линзы. Кроме того, устройство для фотографирования трехмерного изображения содержит регулировочную часть 134 для управления фокусировкой, масштабированием, регулировкой диафрагмы линзы, регулировкой скорости срабатывания оптического затвора и т.д. в устройстве для фотографирования трехмерного изображения; и схему 133 управления камерой для управления регулировочной частью 134. Схема 133 управления камерой передает данные о регулировке фокусировки, масштабирования, диафрагмы линзы, скорости срабатывания оптического затвора и т.д. в выходную схему 35 в виде управляющих сигналов. Выходная схема 35 связывает управляющие сигналы с сигналами синхронизации и выдает их совместно с видеосигналами во внешние устройства.

На фиг. 27 показана блок-схема устройства для воспроизведения трехмерного изображения согласно данному варианту выполнения изобретения. Вместо устройства 121 привода проектора и схемы 122 привода проектора, используемых в устройстве для воспроизведения трехмерного изображения, показанном на фиг. 23, это устройство содержит устройство 141 привода линзы для качания собирающей линзы 24 и схему 142 привода линзы для управления работой устройства 141 привода линзы. Кроме того, устройство для воспроизведения трехмерного изображения содержит регулировочную часть 144 для управления фокусировкой, масштабированием, регулировкой диафрагмы линзы, регулировкой скорости срабатывания оптического затвора и т. д. в устройстве для воспроизведения трехмерного изображения и схему 143 управления проектором для управления регулировочной частью 144. Схема 143 управления проектором принимает данные о регулировке фокусировки, масштабирования, диафрагмы линзы, скорости срабатывания оптического затвора и т.д. в виде внешних управляющих сигналов и выполняет соответствующую регулировку на основе этих управляющих сигналов.

Хотя в данном варианте выполнения изобретения линзы 12 и 24 качаются в горизонтальном направлении, их можно качать как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях (например, перемещать в двух направлениях) для формирования пространственного изображения с угловым полем и в продольном (вертикальном) направлении.

Кроме того, хотя собирающие линзы 12 и 24 качаются в горизонтальном направлении как часть оптической системы, направление фотографирования и направление проецирования двумерного изображения могут быть изменены путем перемещения других оптических элементов.

На фиг. 28 показан пример оптической детали, служащей для изменения направления фотографирования и направления проецирования двумерного изображения. Оптическая де41 таль 151 образована прозрачной плоской пластиной из стекла или аналогичного материала и качается относительно оси 152, перпендикулярной к траектории распространения света. Направление светового луча, прошедшего через оптическую деталь 151, смещается в горизонтальном направлении в зависимости от положения оптической детали 151. Поэтому направление фотографирования и направление проецирования двумерного изображения могут быть изменены путем установки такой оптической детали 151 в оптических системах устройства для фотографирования трехмерного изображения и устройства для воспроизведения трехмерного изображения.

На фиг.29 иллюстрируется другой пример оптической детали для изменения направления фотографирования и направления проецирования двумерного изображения. Эта оптическая деталь содержит зеркало 153 для отражения света с изменением направления его распространения на 90°; зеркало 154, которое установлено в том направлении, в котором идет свет, отраженный зеркалом 153, и отражает падающий свет под углом 90°; и линейный электродвигатель 155 для перемещения зеркала 154 назад и вперед в направлении, перпендикулярном направлению его отражающей поверхности. Отражающая поверхность зеркала 153 и отражающая поверхность зеркала 154 параллельны друг другу. Свет, прошедший через оптическую деталь, качается в горизонтальном направлении в зависимости от положения зеркала 154, смещаемого линейным электродвигателем 155. Поэтому путем установки такой оптической детали в оптические системы устройства для фотографирования трехмерного изображения и устройства для воспроизведения трехмерного изображения направление фотографирования и направление проецирования двумерного изображения можно изменять.

В остальном конструкция, работа и достигаемые эффекты в данном варианте выполнения изобретения те же, что и во втором варианте выполнения изобретения.

Четвертый вариант выполнения изобретения

Ниже описан четвертый вариант выполнения изобретения. В данном варианте выполнения изобретения при фотографировании трехмерного изображения для каждого из пикселов задают различное направление фотографирования для формирования информации одного двумерного изображения, и направление фотографирования для каждого пиксела последовательно изменяют для непрерывного формирования информации двумерных изображений. В данном варианте выполнения изобретения для воспроизведения трехмерного изображения информацию двумерных изображений, сформированную непрерывно, как сказано выше, проецируют для каждого пиксела в направлении, соот ветствующем направлению фотографирования во время фотографирования трехмерного изображения.

Прежде всего со ссылками на фиг. 30-35 будет описан формат представления направления фотографирования и направления проецирования для каждого пиксела согласно данному варианту выполнения изобретения. В последующем описании двумерное изображение, имеющее N пикселов в горизонтальном направлении и М пикселов в вертикальном направлении, называется двумерным изображением из N х М пикселов. В данном конкретном варианте выполнения изобретения считается, что фотографические средства, формирующие информацию двумерного изображения в устройстве для фотографирования трехмерного изображения, и проекционные средства, проецирующие информацию в виде двумерного изображения в устройстве для воспроизведения трехмерного изображения, имеют разрешение 640 х 480 пикселов, то есть двумерное изображение сформировано из 640 х 480 пикселов. Имеется 60 направлений фотографирования и проецирования, от θ1 до θ60. На фиг. 30-35 цифрами от 1 до 60 обозначены направления от θ1 до θ60, соответственно. В данном варианте выполнения изобретения один пространственный кадр состоит из пяти пространственных полей. Один пространственный кадр формирует одно неподвижное трехмерное изображение. Двенадцать пространственных кадров формируют трехмерное изображение, видимое в течение одной секунды.

В данном варианте выполнения изобретения область двумерного изображения из 640 х 480 пикселов разделена на 160 подобластей в горизонтальном и вертикальном направлениях. Каждая подобласть сформирована 4x3 пикселами.

На фиг. 30 показаны первое Е61 - пятое Е65 пространственные поля, которые образуют первый пространственный кадр Ет1. Области из 4 х 3 пикселов представляют собой подобласти. Когда направления пикселов в каждой подобласти просматриваются по порядку в направлении сканирования, в первом пространственном поле Е61 первого пространственного кадра Ет1 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно от θ1 до θ12. Во втором пространственном поле Е62 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно от θ13 до θ24. В третьем пространственном поле Е63 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно от θ25 до θ36. В четвертом пространственном поле Е64 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно от θ37 до θ48. В пятом пространственном поле Е65 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно от θ49 до θ60.

На фиг. 31 показаны первое Е61 - пятое Е65 пространственные поля, которые образуют второй пространственный кадр Еш2. Области на чертеже из 4 х 3 пикселов представляют собой подобласти. Когда направления пикселов в каждой подобласти просматриваются по порядку в направлении сканирования, в первом пространственном поле Е61 второго пространственного кадра Еш2 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно от Θ2 до Θ12 и Θ1. Во втором пространственном поле Е62 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно от Θ14 до Θ24 и Θ13. В третьем пространственном поле Е63 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно от Θ26 до Θ36 и Θ25. В четвертом пространственном поле Е64 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно от Θ28 до Θ46 и Θ37. В пятом пространственном поле Е65 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно от Θ50 до Θ60 и Θ49.

На фиг. 32 показаны первое Е61 - пятое Е65 пространственные поля, которые образуют третий пространственный кадр Ет3. Области на чертеже из 4 х 3 пикселов представляют собой подобласти. Когда направления пикселов в каждой подобласти просматриваются по порядку в направлении сканирования, в первом пространственном поле Е61 третьего пространственного кадра Ет3 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно от Θ3 до Θ12 и Θ1, Θ2. Во втором пространственном поле Е62 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно от Θ15 до Θ24 и Θ13, Θ14. В третьем пространственном поле Е63 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно от Θ27 до Θ36 и Θ25, Θ26. В четвертом пространственном поле Е64 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно от Θ39 до Θ48 и Θ37, Θ38. В пятом пространственном поле Е65 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно от Θ51 до Θ60 и Θ29, Θ50.

Точно так же в каждом последующем пространственном кадре назначенные пикселам направления смещаются на один пиксел в направлении сканирования в каждой подобласти по сравнению с предыдущим кадром, хотя совокупность направлений, связанных с каждой подобластью, в пространственных полях от Е61 до Е65 остается неизменной.

На фиг. 33 показаны первое Е61 - пятое Е65 пространственные поля, которые образуют двенадцатый пространственный кадр Ет12. Области на чертеже из 4 х 3 пикселов представляют собой подобласти. Когда направления пикселов в каждой подобласти просматриваются по порядку в направлении сканирования, в первом пространственном поле Е61 двенадцатого пространственного кадра Ет12 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно Θ12 и от Θ1 до Θ11. Во втором пространственном поле Е62 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно Θ24 и от Θ13 до Θ23. В третьем пространственном поле Е63 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно Θ36 и от Θ25 до Θ35. В четвертом пространственном поле Е64 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно Θ48 и от Θ37 до Θ47. В пятом пространственном поле Е65 направления пикселов в каждой подобласти устанавливаются соответственно Θ60 и от Θ49 до Θ59.

На фиг. 30-33 для более ясной иллюстрации изменения пикселов, которым назначено определенное направление, пикселы, назначенные направлениям Θ12, Θ24, Θ36, Θ48 и Θ60, отмечены путем заключения их в квадратную рамку.

На фиг. 34 и 35 показаны направления, назначаемые пикселам в одной подобласти. На фиг. 34 показаны первый Ет1 - шестой Ет6 пространственные кадры, а на фиг. 35 показаны седьмой Ет7 - двенадцатый Ет12 пространственные кадры.

В данном варианте выполнения изобретения устройство для фотографирования трехмерного изображения имеет конструкцию, аналогичную показанной на фиг. 5. В данном варианте выполнения изобретения схема 37 формирования картины распределения углов формирует картину распределения углов, представляющую направление для каждого пиксела согласно вышеописанному формату, и подает ее в схему 36 управления отклоняющей пластиной. Схема 36 задает угол падения света для каждого пиксела отклоняющей пластины 11. Схема 31 управления прибором с зарядовой связью, схема 36 управления отклоняющей пластиной, схема 37 формирования картины распределения углов и схема 38 синхронизации на фиг. 5 соответствуют средствам управления фотографированием.

Согласно данному варианту выполнения изобретения, устройство для воспроизведения трехмерного изображения имеет конструкцию, показанную на фиг. 11. В данном варианте выполнения изобретения схема 57 формирования картины распределения углов формирует картину распределения углов, представляющую направление для каждого пиксела согласно вышеописанному формату, и подает ее в схему 56 управления отклоняющей пластиной. Схема 56 задает угол падения света для каждого пиксела отклоняющей пластины 15 в соответствии с поданной в нее картиной распределения углов. Схема 55 управления жидкокристаллическим дисплеем, схема 56 управления отклоняющей пластиной, схема 57 формирования картины распределения углов и схема 58 синхронизации на фиг. 11 соответствуют средствам управления воспроизведением.

Картина распределения углов во время воспроизведения каждого двумерного изображения должна совпадать с картиной распределения углов во время фотографирования. Это может быть достигнуто путем синхронизации смены пространственных кадров и пространственных полей двумерного изображения со сменой картины распределения углов на основе сигналов синхронизации, входящих в состав видеосигналов.

Как описано выше, в данном варианте выполнения изобретения трехмерное неподвижное изображение образуется одним пространственным кадром, состоящим из пяти пространственных полей. В одном пространственном поле неподвижные изображения с разрешением 160 х 160 пикселов формируются одновременно в двенадцати направлениях. Неподвижные изображения с разрешением 160 х 160 пикселов для всех 60 направлений формируются в пяти пространственных полях, то есть в одном пространственном кадре. Поэтому трехмерное изображение с разрешением 160 х 160 пикселов может быть показано в одном пространственном кадре. В 12 пространственных кадрах может быть показано трехмерное изображение с разрешением 640 х 480 пикселов, то есть с максимальным разрешением, для всех 60 направлений. Кроме того, в конкретном направлении можно наблюдать, по существу, совершенное трехмерное динамическое изображение с частотой 60 полей/с.

В данном варианте выполнения изобретения каждое пространственное поле формирует изображения в 12 направлениях из всех 60 направлений, а пять пространственных полей (один пространственный кадр) формируют изображения во всех 60 направлениях. Хотя каждый пространственный кадр формирует трехмерное изображение с разрешением 160 х 160 пикселов, пикселы, которым соответствует конкретное направление, меняются от кадра к кадру. В результате трехмерное изображение с разрешением 640 х 480 пикселов формируется с помощью 12 пространственных кадров. Поэтому можно сказать, что в данном варианте выполнения изобретения информация, требуемая для воспроизведения трехмерного изображения, сформирована с использованием временного и пространственного чередования.

Согласно данному варианту выполнения изобретения, можно воспроизводить трехмерное динамическое изображение с высоким, с точки зрения скорости обновления изображения и разрешения, качеством при сохранении малого количества полей в секунду.

Хотя в данном варианте выполнения изобретения пять пространственных полей составляют один пространственный кадр, а 12 про странственных кадров (60 пространственных полей) формируют трехмерное изображение в течение одной секунды, возможны различные другие модификации, как показано ниже.

Например, один пространственный кадр может формироваться четырьмя пространственными полями, а 15 пространственных кадров (60 пространственных полей) могут формировать трехмерное изображение в течение одной секунды. В этом случае подобласть содержит, например, 5x3 пикселов, и в одном направлении в одном пространственном поле проецируется двумерное неподвижное изображение с разрешением 128 х 160 пикселов.

Один пространственный кадр может формироваться тремя пространственными полями, а 20 пространственных кадров (60 пространственных полей) могут формировать трехмерное изображение в течение одной секунды. В этом случае подобласть содержит, например, 5x4 пикселов, и в одном направлении в одном пространственном поле проецируется двумерное неподвижное изображение с разрешением 128 х 120 пикселов.

Один пространственный кадр может формироваться двумя пространственными полями, а 30 пространственных кадров (60 пространственных полей) могут формировать трехмерное изображение в течение одной секунды. В этом случае подобласть содержит, например, 5x6 пикселов, и в одном направлении в одном пространственном поле проецируется двумерное неподвижное изображение с разрешением 128 х 80 пикселов.

Один пространственный кадр может формироваться одним пространственным полем, а 60 пространственных кадров (60 пространственных полей) могут формировать трехмерное изображение в течение одной секунды. В этом случае подобласть содержит, например, 10x6 пикселов, и в одном направлении в одном пространственном поле проецируется двумерное неподвижное изображение с разрешением 64 х 80 пикселов.

Хотя в данном варианте выполнения изобретения количество пространственных полей в секунду равно 60, можно осуществить воспроизведение динамического изображения с более плавными движениями путем увеличения этого количества. Например, если количество пространственных полей в секунду равно 120, изменение картин распределения углов для 60 полей, как описано в данном варианте выполнения изобретения, может быть повторено дважды за одну секунду, что позволяет передать движение более плавно.

Хотя в данном варианте выполнения изобретения двумерное изображение сформировано из 640 х 480 пикселов, увеличение количества пикселов позволяет воспроизвести трехмерное изображение с большей точностью (с более высоким разрешением). Например, пусть двумер47 ное изображение сформировано из 1024 х 768 пикселов. В этом случае, если для формирования трехмерного изображения с помощью 60 полей пространство должно быть разделено при каждом заданном угле на 60 частей, подобласть формируется из 4x3 пикселов для разделения области изображения из 1024 х 768 пикселов на 256 х 256 подобластей. Например, один пространственный кадр формируют из пяти пространственных полей, а трехмерное изображение в течение одной секунды формируют из 12 пространственных кадров (60 пространственных полей). Размер подобласти может быть изменен. Количество разбиений пространства при заданных углах можно увеличить, увеличивая пространственное разрешение и угловое поле. Количество полей, воспроизводимых в течение одной секунды, также можно увеличить.

Можно воспроизводить точное трехмерное динамическое изображение с плавными перемещениями, если двумерные изображения сформировать из 1024 х 768 пикселов, а количество полей в секунду сделать равным 120. Для этого прибор с зарядовой связью и жидкокристаллический дисплей должно иметь по 1024 х 768 пикселов и работать со скоростью не ниже 120 полей/с. Эти требования легко удовлетворить ввиду роста количества пикселов в современных приборах с зарядовой связью и жидкокристаллических дисплеях, а также наличия приборов с зарядовой связью, приспособленных к построчной развертке.

Что касается преобразования положения воспроизводимого изображения в данном варианте выполнения изобретения, то после преобразования информации двумерного изображения для 60 пространственных полей, имеющих различные направления фотографирования и направления проецирования для каждого пиксела, в информацию двумерного изображения для каждого из 60 направлений фотографирования и направлений проецирования, можно осуществить преобразование положения воспроизводимого изображения в отношении преобразованной информации двумерных изображений, и результирующая информация может быть преобразована в информацию двумерных изображений для 60 пространственных полей, имеющих различные направления фотографирования и направления проецирования для каждого пиксела.

Пятый вариант выполнения изобретения

Ниже со ссыпкой на фиг. 36 описан пятый вариант выполнения изобретения. Этот вариант является примером применения изобретения к системе проведения телеконференций. На фиг. 36 иллюстрируется конструкция системы проведения телеконференций согласно данному варианту выполнения изобретения. Система проведения телеконференций содержит два устройства 201 и 202 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения. Два устройства 201 и 202 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения связаны друг с другом посредством канала 203 двунаправленной передачи сигналов. Устройства 201 и 202 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения объединяют в себе устройство для фотографирования трехмерного изображения и устройство для воспроизведения трехмерного изображения. В каждом из устройств 201 и 202 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения между собирающей линзой 12 и точечной диафрагмой 13 устройства для фотографирования трехмерного изображения, показанного на фиг. 1, установлено полупрозрачное зеркало 211. Это полупрозрачное зеркало 211 установлено так, что нормаль к его отражающей поверхности идет под углом 45° градусов к оптической оси оптической системы устройства для фотографирования трехмерного изображения. Точечная диафрагма 23, собирающая линза 22 и жидкокристаллический дисплей 21 в устройстве для фотографирования трехмерного изображения установлены в направлении, в котором идет свет, вышедший из собирающей линзы 12, после отражения от полупрозрачного зеркала 211. Хотя на чертеже это и не показано, устройства 201 и 202 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения включают как схемы устройства для фотографирования трехмерного изображения, так и схемы устройства для воспроизведения трехмерного изображения. Устройство для фотографирования трехмерного изображения и устройство для воспроизведения трехмерного изображения, входящие в состав устройств 201 и 202 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения, могут иметь конструкцию согласно любому из первого - четвертого вариантов выполнения изобретения.

Ниже описана работа системы проведения телеконференций согласно данному варианту выполнения изобретения. Устройства 201 и 202 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения одновременно снимают и воспроизводят трехмерные изображения. Более конкретно, в отклоняющей пластине 11 одновременно происходит выбор направления фотографирования и направления воспроизведения информации двумерного изображения. Свет, который вошел в отклоняющую пластину 11, проходит через собирающую линзу 12, полупрозрачное зеркало 211, точечную диафрагму 13 и собирающую линзу 14, попадая в прибор 15 с зарядовой связью. Свет из жидкокристаллического дисплея 21 проходит через собирающую линзу 22, точечную диафрагму 23, полу прозрачное зеркало 211 и собирающую линзу 12 и проецируется отклоняющей пластиной 11.

Пусть, например, устройство 201 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения снимает объект 220, а устройство 202 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения снимает объект 230. Устройство 201 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения выполняет обработку сигналов, идущих с выхода прибора 15 с зарядовой связью, с формированием видеосигналов. Видеосигналы поступают в устройство 202 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения по каналу 203. В устройстве 202 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения информация в виде двумерного изображения формируется жидкокристаллическим дисплеем 21 на основе переданных видеосигналов, и эта информация в виде двумерного изображения проецируется в направлениях, выбранных отклоняющей пластиной 11. Таким образом, устройство 202 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения воспроизводит трехмерное изображение 221 объекта 220.

Аналогично, устройство 202 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения выполняет обработку сигналов, идущих с выхода прибора 15 с зарядовой связью, с формированием видеосигналов. Видеосигналы по каналу 203 поступают в устройство 201 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения. В устройстве 201 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения информация в виде двумерного изображения формируется жидкокристаллическим дисплеем 21 на основе переданных видеосигналов и эта информация в виде двумерного изображения проецируется в направлениях, выбираемых отклоняющей пластиной 11. Таким образом, устройство 201 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения воспроизводит трехмерное изображение 231 объекта 230.

Когда объекты 220 и 230 являются людьми, человек, находящийся около устройства 201 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения, может наблюдать трехмерное изображение человека, находящегося около устройства 202 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения; а человек, находящийся около устройства 202 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения, может наблюдать трехмерное изображение человека, находящегося около устройства 201 для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения.

Система проведения телеконференций согласно данному варианту выполнения изобретения позволяет проводить телеконференцию с показом крупным планом трехмерных изображений лиц собеседников. Поэтому можно про водить телеконференцию с эффектом непосредственного общения. Поскольку входная оптическая часть системы для фотографирования трехмерного изображения одновременно служит выходной оптической частью устройства для воспроизведения трехмерного изображения, трехмерное изображение лица собеседника воспроизводится перед наблюдателем. Поэтому участники конференции могут говорить, глядя в глаза друг другу, что позволяет проводить телеконференцию с улучшенным эффектом присутствия.

Телеконференцию можно проводить между тремя или более абонентами, располагая устройства для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения, выполненные согласно данному варианту выполнения изобретения, в трех или более местах, соединяя их посредством канала передачи сигналов и воспроизводя видеосигналы, поступающие из других устройств для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения, путем их коммутации или синтеза в каждом из устройств для фотографирования и воспроизведения трехмерного изображения.

Настоящее изобретение не ограничено вышеописанными вариантами, и в нем могут быть сделаны различные модификации. Например, в устройстве для фотографирования трехмерного изображения в качестве средств для фотографирования двумерных изображений могут использоваться другие устройства приема изображения, нежели приборы с зарядовой связью. В устройствах для воспроизведения трехмерного изображения в качестве средств воспроизведения двумерных изображений могут быть использованы другие устройства отображения, нежели жидкокристаллические дисплеи.

Средства для изменения направления падающего света в устройстве для фотографирования трехмерного изображения и для изменения направления света, выходящего из устройства для воспроизведения трехмерного изображения, не ограничены средствами, использованными в вышеописанных вариантах выполнения изобретения, и могут включать, например, вращающиеся призмы, вращающиеся зеркала и т. п.

Таким образом, согласно первому варианту выполнения устройства для фотографирования трехмерного изображения или первому способу фотографирования трехмерного изображения, фотографирование объекта осуществляется с помощью одного фотографического средства с формированием информации двумерного изображения объекта, а направление фотографирования последовательно изменяется. Преимущество заключается в том, что информация об изображении, требуемая для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве, может быть получена с помощью простого устройства, и в том, что с помощью простого устройства может быть выполнен показ в истинном смысле стереоскопического динамического изображения.

Согласно второму варианту выполнения устройства для фотографирования трехмерного изображения или второму способу фотографирования трехмерного изображения, средствами задания направления фотографирования управляют так, чтобы сформировать информацию двумерного изображения с низким разрешением, которое ниже, чем разрешение фотографического средства, для каждого направления фотографирования, которое может быть задано, и формирование информации двумерного изображения выполняют многократно, изменяя при этом пикселы, которым назначается конкретное направление фотографирования, с целью получения информации двумерного изображения с тем же разрешением, что и разрешение фотографического средства, для каждого направления фотографирования, которое может быть задано. Преимущество заключается в том, что может быть показано трехмерное динамическое изображение, которое выгодно отличается с точки зрения периода обновления изображения и разрешения, и в том, что с помощью простого устройства может быть выполнен показ в истинном смысле стереоскопического динамического изображения.

В устройстве для воспроизведения трехмерного изображения или способе воспроизведения трехмерного изображения средствами задания направления проецирования управляют так, чтобы проецировать информацию в виде двумерного изображения с низким разрешением, которое ниже разрешения проекционных средств, в каждом направлении проецирования, которое может быть задано, и это проецирование информации двумерного изображения выполняют многократно, изменяя при этом пикселы, которым назначается конкретное направление проецирования, для воспроизведения информации двумерного изображения с разрешением, которое равно разрешению проекционных средств, в каждом направлении проецирования, которое может быть задано. Преимущество заключается в том, что может быть показано трехмерное динамическое изображение, которое выгодно отличается с точки зрения периода обновления изображения и разрешения, и в том, что с помощью простого устройства может быть выполнен показ в истинном смысле стереоскопического динамического изображения.

Устройство для преобразования положения воспроизводимого изображения или способ преобразования положения воспроизводимого изображения согласно настоящему изобретению используются в системе, в которой множество порций информации о двумерных изображениях объекта, полученных при наблюдении объекта в различных направлениях наблюдения, проецируются в направлениях, соответствующих соответствующим направлениям наблюдения, с целью воспроизведения в пространстве трехмерного изображения объекта. Величина перемещения положения информации двумерного изображения в плоскости этого изображения, требуемая для перемещения положения трехмерного изображения на конкретное расстояние, определяется на основе информации о величине перемещения положения трехмерного изображения, направлений наблюдения или направлений проецирования, и положение указанной информации двумерного изображения изменяется на определенную таким образом величину перемещения. В результате удается легко преобразовывать положение воспроизводимого трехмерного изображения объекта в пространстве.

Из приведенного описания понятно, что настоящее изобретение может быть выполнено в различных вариантах и модификациях. Настоящее изобретение может быть выполнено в вариантах, отличающихся от описанных выше предпочтительных вариантов его выполнения, и определяется формулой изобретения.

Claims

1. Устройство для формирования информации об изображении, требуемой для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве, содержащее фотографическое средство для формирования информации о двумерных изображениях объекта и средства для последовательного изменения направления фотографирования фотографического средства, включающие отклоняющие средства, расположенные между объектом и фотографическим средством, выделяющие падающий свет заданного направления и отклоняющие его в другое заранее заданное направление.

2. Устройство для формирования информации об изображении, требуемой для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве, содержащее фотографическое средство для формирования информации о двумерных изображениях объекта и средства для последовательного изменения направления фотографирования фотографического средства, обеспечивающие возможность задания направлений фотографирования, различных для каждого из пикселов фотографического средства, и последовательного изменения направления фотографирования для каждого пиксела.

3. Способ получения информации об изображении, требуемой для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве, включающий формирование информации о двумерных изображениях объекта с помощью одного фотографического средства при изменении направления фотографирования, причем последовательное изменение направления фотографирования обеспечивают за счет выделения падающего света заданного направления и отклонения его так, что он выходит в другом заранее заданном направлении между объектом и фотографическим средством.

4. Способ получения информации об изображении, требуемой для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве, включающий операцию фотографирования объекта для формирования информации о двумерных изображениях объекта, осуществляемую при последовательном изменении направлений фотографирования фотографического средства, при котором задаются направления фотографирования, различные для каждого пиксела фотографического средства.

5. Устройство для формирования информации об изображении, требуемой для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве, содержащее фотографические средства для формирования информации о двумерных изображениях объекта, средства задания направления фотографирования фотографических средств, способные задавать различные направления фотографирования для каждого из пикселов фотографических средств, и средства управления средствами задания направления фотографирования, обеспечивающие возможность получения информации о двумерном изображении с заданным разрешением для каждого направления фотографирования, которое ниже разрешающей способности фотографических средств, а также многократного повторения процесса получения двумерного изображения с упомянутым разрешением при изменении направления фотографирования для каждого пиксела.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что средства управления фотографированием делят область формирования двумерного изображения на множество подобластей, каждая из которых содержит А пикселов, где А - целое число, равное или больше 2, и задают каждое из всех направлений фотографирования, которые могут быть заданы, для одного пиксела в каждой из подобластей, чтобы получить информацию о двумерном изображении с низким разрешением, составляющим 1/А от разрешающей способности фотографических средств, и повторяют процесс формирования информации о двумерном изображении с низким разрешением А раз, изменяя при этом пикселы, которым в подобластях назначается конкретное направление фотографирования, для получения информации о двумерном изображении с таким же разрешением, что и разрешающая способность фотографических средств.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что средства управления фотографированием делят все направления фотографирования, которые могут быть заданы, на группы, каждая из которых содержит А направлений фотографирования, и многократно осуществляют процесс формирования информации о двумерном изображении с низким разрешением в А направлениях фотографирования для получения информации о двумерном изображении с низким разрешением для всех направлений фотографирования, которые могут быть заданы.

8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что средства задания направления фотографирования содержат отклоняющие средства, которые расположены между объектом и фотографическими средствами и которые отклоняют свет путем выбора падающего света заданного направления.

9. Способ получения информации об изображении, требуемой для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве, с использованием фотографических средств для формирования информации о двумерном изображении объекта и средств задания направления фотографирования фотографическим средствам, способных задавать различные направления фотографирования для каждого из пикселов фотографических средств, включающий этапы:

(а) задания направления фотографирования для получения информации о двумерном изображении с заданным для каждого направления фотографирования разрешением, которое ниже разрешающей способности фотографических средств, и (б) многократного повторения этапа (а) с изменением направления фотографирования для каждого пиксела для получения информации о двумерном изображении с таким же разрешением, что и разрешающая способность фотографических средств.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что на этапе (а) делят область формирования двумерного изображения на множество подобластей, каждая из которых содержит А пикселов, где А - целое число, равное или больше 2, и задают каждое из всех направлений фотографирования, которые могут быть заданы, для одного пиксела в каждой из подобластей для получения информации о двумерном изображении с низким разрешением, составляющим 1/А от разрешающей способности фотографических средств, а на этапе (б) повторяют этап (а) А раз, изменяя при этом пикселы, которым в подобластях назначают конкретные направления фотографирования, для получения информации о двумерном изображении с таким же разрешением, что и разрешающая способность фотографических средств.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что на этапе (а) делят все направления фотографирования, которые могут быть заданы, на группы, каждая из которых включает А направлений фотографирования, и многократно повторяют процесс получения информации о двумерном изображении с низким разрешением в А направлениях фотографирования для получения информации о двумерном изображении с низким разрешением для всех направлений фотографирования, которые могут быть заданы.

12. Устройство для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве путем проецирования множества его двумерных изображений, полученных при наблюдении объекта в различных направлениях, в направлениях, соответствующих направлениям наблюдения, содержащее проекционные средства; средства задания направления проецирования проекционному средству, способные придавать требуемые направления проецирования для каждого из пикселов проекционных средств; и средства управления средствами задания направления проецирования, обеспечивающие возможность проецирования двумерных изображений с заданным разрешением в каждом направлении проецирования, которое ниже разрешающей способности проекционных средств, а также многократного повторения процесса проецирования двумерных изображений с упомянутым разрешением при изменении направления проецирования для каждого пиксела для воспроизведения трехмерного изображения с таким же разрешением, что и разрешающая способность проекционных средств.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что средства управления воспроизведением делят область формирования двумерного изображения на множество подобластей, каждая из которых содержит А пикселов, где А - целое число, равное или больше 2, и задают каждое из всех направлений проецирования, которые могут быть заданы, для одного пиксела в каждой из подобластей для проецирования двумерного изображения с низким разрешением, которое составляет 1/А от разрешающей способности проекционных средств, тем самым осуществляя воспроизведение трехмерного изображения с низким разрешением, и повторяют процесс проецирования двумерного изображения с низким разрешением А раз, изменяя при этом пикселы, которым в подобластях назначается конкретное направление проецирования, для воспроизведения трехмерного изображения с таким же разрешением, что и разрешающая способность проекционных средств.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что средства управления воспроизведением делят все направления проецирования, которые могут быть заданы, на группы, каждая из которых включает А направлений проецирования, и многократно повторяют процесс проецирования двумерного изображения с низким разрешением в А направлениях проецирования для проецирования двумерного изображения с низким разре шением во всех направлениях проецирования, которые могут быть заданы.

15. Устройство по п.12, отличающееся тем, что средства задания направления проецирования содержат отклоняющие средства для отклонения света путем выбора заданного направления для выхода света.

16. Способ воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве путем проецирования множества двумерных изображений объекта, полученных при наблюдении объекта в различных направлениях, в направлениях, соответствующих направлениям наблюдения, с использованием проекционных средств и средств задания направления проецирования проекционным средствам, способных задавать требуемые направления проецирования для каждого из пикселов проекционных средств, включающий этапы:

(а) задания направления проецирования для проецирования двумерного изображения с заданным разрешением в каждом направлении проецирования, которое ниже, чем разрешающая способность проекционных средств, (б) многократного повторения этапа (а) при изменении направления проецирования для каждого пиксела для воспроизведения трехмерного изображения с разрешением, равным разрешающей способности проекционных средств.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что на этапе (а) делят область формирования двумерного изображения на множество подобластей, каждая из которых содержит А пикселов, где А - целое число, равное или больше 2, и задают каждое из всех направлений проецирования, которые могут быть заданы, для одного пиксела в каждой из подобластей для проецирования двумерного изображения с низким разрешением, составляющим 1/А от разрешающей способности проекционных средств, тем самым осуществляя воспроизведение трехмерного изображения с низким разрешением, а на этапе (б) повторяют этап (а) А раз, изменяя при этом пикселы, которым в подобластях назначают конкретные направления проецирования, для воспроизведения двумерного изображения с таким же разрешением, что и разрешающая способность проекционных средств.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что на этапе (а) делят все направления проецирования, которые могут быть заданы, на группы, каждая из которых включает А направлений проецирования, и многократно повторяют процесс проецирования двумерного изображения с низким разрешением в А направлениях проецирования для проецирования двумерного изображения с низким разрешением во всех направлениях проецирования, которые могут быть заданы.

19. Устройство для преобразования положения трехмерного изображения объекта, воспроизводимого в пространстве путем проециро вания множества двумерных изображений объекта, полученных при наблюдении объекта в различных направлениях, в направлениях, соответствующих направлениям наблюдения, содержащее средства определения величины перемещения двумерного изображения в его плоскости, требуемой для перемещения трехмерного изображения, на основе информации о величине перемещения трехмерного изображения в направлениях наблюдения или направлениях проецирования; и средства изменения положения двумерного изображения на величину перемещения, задаваемую средствами определения величины перемещения.

20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что средства определения величины перемещения определяют величину перемещения двумерного изображения как величину, пропорциональную Ь, где Ь=ах 1д(0 ί). а представляет величину перемещения трехмерного изображения, а θί представляет направления наблюдения или направления проецирования.

21. Устройство по п.19, отличающееся тем, что средства изменения положения содержат запоминающие средства для хранения указанной информации о двумерном изображении и средства управления адресами для изменения положения указанного двумерного изображения путем управления адресами записи при записи информации в запоминающие средства и адресами считывания при считывании информации из запоминающих средств.

22. Устройство по п.19, отличающееся тем, что оно входит в состав устройства для фотографирования трехмерного изображения, предназначенного для фотографирования объекта в множестве направлений наблюдения с формированием множества двумерных изображений объекта для различных направлений наблюдения.

23. Устройство по п.19, отличающееся тем, что оно входит в состав устройства для воспроизведения трехмерного изображения, предназначенного для воспроизведения трехмерного изображения объекта в пространстве путем проецирования множества двумерных изображений объекта, полученных при наблюдении объекта в различных направлениях, в направлениях, соответствующих направлениям наблюдения.

24. Способ преобразования положения трехмерного изображения объекта при воспроизведении этого трехмерного изображения в пространстве путем проецирования множества двумерных изображений объекта, полученных при наблюдении объекта в различных направлениях, в направлениях, соответствующих направлениям наблюдения, включающий этапы:

(а) определения величины перемещения двумерного изображения в его плоскости, требуемой для перемещения трехмерного изображения, на основе информации о величине перемещения трехмерного изображения в направлениях наблюдения или направлениях проецирования и (б) изменения положения двумерного изображения на величину перемещения, определенную на этапе (а).

25. Способ по п.24, отличающийся тем, что на этапе (а) определяют величину перемещения положения двумерного изображения как величину, пропорциональную Ь, где Ь=ах 1д(0 ί)„ а представляет величину перемещения трехмерного изображения, а θί представляет направления наблюдения или направления проецирования.

26. Способ по п.24, отличающийся тем, что на этапе (б) изменяют положение двумерного изображения путем управления адресом записи при записи информации в запоминающие средства и адресом считывания при считывании информации из запоминающих средств.