RU2017125776A - Стереодисплей (варианты), видеокамера для стереосъёмки и способ компьютерного формирования стереоизображений для этого стереодисплея - Google Patents
Стереодисплей (варианты), видеокамера для стереосъёмки и способ компьютерного формирования стереоизображений для этого стереодисплея Download PDFInfo
- Publication number
- RU2017125776A RU2017125776A RU2017125776A RU2017125776A RU2017125776A RU 2017125776 A RU2017125776 A RU 2017125776A RU 2017125776 A RU2017125776 A RU 2017125776A RU 2017125776 A RU2017125776 A RU 2017125776A RU 2017125776 A RU2017125776 A RU 2017125776A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- matrix
- stereo
- screen
- mirror
- video
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
- G02B30/60—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images involving reflecting prisms and mirrors only
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
- G06T19/20—Editing of 3D images, e.g. changing shapes or colours, aligning objects or positioning parts
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
- H04N13/106—Processing image signals
- H04N13/133—Equalising the characteristics of different image components, e.g. their average brightness or colour balance
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/20—Image signal generators
- H04N13/204—Image signal generators using stereoscopic image cameras
- H04N13/207—Image signal generators using stereoscopic image cameras using a single 2D image sensor
- H04N13/236—Image signal generators using stereoscopic image cameras using a single 2D image sensor using varifocal lenses or mirrors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/20—Image signal generators
- H04N13/204—Image signal generators using stereoscopic image cameras
- H04N13/25—Image signal generators using stereoscopic image cameras using two or more image sensors with different characteristics other than in their location or field of view, e.g. having different resolutions or colour pickup characteristics; using image signals from one sensor to control the characteristics of another sensor
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/20—Image signal generators
- H04N13/257—Colour aspects
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/20—Image signal generators
- H04N13/275—Image signal generators from 3D object models, e.g. computer-generated stereoscopic image signals
- H04N13/279—Image signal generators from 3D object models, e.g. computer-generated stereoscopic image signals the virtual viewpoint locations being selected by the viewers or determined by tracking
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/365—Image reproducers using digital micromirror devices [DMD]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Software Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Claims (21)
1. Стереодисплей, содержащий одноэкранный стереоэкран, выполненный из сферически, или эллипсоидно-, или аксиально-симметрично вогнутого зеркала, располагаемого перед обоими глазами пользователя для формирования в этом зеркале экранного изображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом световых пучков этого экранного изображения в расчетную площадь фокальной зоны прямого видения экранного изображений левого и правого кадров горизонтальной стереопары одноименными глазами пользователя; и содержащий матрицу горизонтальной стереопары, содержащую растр светомодулирующих элементов, с подключенным к этой матрице, контроллером для формирования этой матрицей и видеосигналом (подаваемым через этот контроллер на эти светомодулирующие элементы) растрового видеоизображения левого и правого кадров в виде горизонтальной стереопары; отличающийся тем, что лицевая сторона этой матрицы расположена на расчетном расстоянии перед этим зеркалом стереоэкрана и ориентирована относительно этого зеркала с возможностью прямого четкого зеркального отражения в этом зеркале видеоизображения стереопары с этой матрицы, формирующего в этом зеркале экранное изображение левого и правого кадров в виде горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом световых лучей этого экранного изображения в фокальную зону четкого видения левого и правого кадров этой стереопары одноименными глазами пользователя; дополнительно для исключения видимых геометрических искажений (для использования плоской матрицы) зеркало стереоэкрана выполнено асферическим, а при использовании сферического зеркала в стереоэкране эта матрица выполнена сферической формы и/или со строчным растром пиксельных элементов видеоизображений стереокадров, сформированных на этой матрице с расчетными искажениями этого растра для исключения видимых геометрических искажений растра пиксельных элементов стереокадров, формируемых и прямо наблюдаемых пользователем в этом зеркале стереоэкрана; в другом варианте для коррекции геометрических искажений при использовании матрицы видеоэкрана с прямоугольным строчным растром светомодулирующих пиксельных элементов в стереодисплее установлен конвертор для преобразования стандартного видеосигнала (формирующего на этих матрицах прямоугольный строчный растр пикселей) в видеосигнал, формирующий видеоизображения этих кадров с расчетными геометрическими искажениями строчного растра пиксельных элементов видеоизображений на этой матрице для последующего формирования экранного изображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары в зеркале стереоэкрана для прямого стереонаблюдении этих левого и правого кадров в зеркале стереоэкрана без видимых пользователем геометрических искажений строчного растра и с правильной стереоперспективой и с учетом дистанции стереонаблюдения и ширины стереобазы глаз этого пользователя.
2. Стереодисплей по п. 1, дополнительно отличающийся тем, что в этом стереодисплее матрица выполнена на основе светодиодной матрицы с растром из четных и нечетных строк светодиодов RGB-цветов; или матрица, выполнена на основе жидкокристаллической матрицы с растром из четных и нечетных строк просветных ячеек для формирования пиксельных элементов, и с задней подсветкой этой матрицы; в первом варианте электронно-оптическая система этого стереодисплея предназначена для одновременного формирования видеоизображения левого кадра горизонтальной стереопары любой такой матрицей ее светомодулирующими элементами, расположенными на этой матрице в четных строках, и для формирования видеоизображения правого кадра этой стереопары светомодулирующими элементами, расположенными на этой матрице в нечетных строках; на светомодулирующих элементах любой такой матрицы сформирован растровый поляризационный светофильтр с растром четных строк с вертикальной поляризацией, а нечетных строк с горизонтальной поляризацией; четные строки светофильтра наложены на четные строки светомодулирующих элементов матрицы для вертикальной поляризации пучков света светомодулирующих элементов, формирующих видеоизображение левого кадра, а нечетные строки этого светофильтра наложены на нечетные строки светомодулирующих элементов матрицы для горизонтальной поляризации пучков света светомодулирующих элементов, формирующих видеоизображение правого кадра; все такие пучки света с этой матрицы направлены на всю площадь засветки зеркала экрана для формирования в этом зеркале экранного изображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары, формирующие отражаемые этим зеркалом пучки света соответствующей поляризации, фокусируемые этим зеркалом в общую фокальную зону селективного четкого стереонаблюдения этих экранных изображений левого и правого кадров горизонтальной стереопары одноименными глазами пользователя с помощью пассивных стереоочков с разнонаправленой поляризацией линз для левого глаза и правого глаза; или во втором варианте электронно-оптическая схема этого стереодисплея выполнена для поочередного во времени покадрового формирования просветной жидкокристаллической матрицей или светодиодной матрицей видеоизображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары; на светомодулирующих элементах любой из этих матриц сформирован поляризационный светофильтр для однонаправленой поляризации этим светофильтром этих пучков света всех светомодулирующих элементов, формирующих на матрице видеоизображение левого и правого кадра горизонтальной стереопары с однонаправленой поляризацией; каждый такой пучок света направлен на зеркало стереоэкрана для поочередной во времени покадровой засветки всей площади этого зеркала, формирующей экранное изображение левого и правого кадров горизонтальной стереопары с однонаправленой поляризацией пучков света этого изображения, отражаемых и фокусируемых этим зеркалом в общую фокальную зону для селективного четкого стереонаблюдения этих экранных изображений левого и правого кадров горизонтальной стереопары одноименными глазами пользователя с помощью активных поляризованных стереоочков затворного типа; дополнительно при необходимости в указанных первом и втором вариантах электронно-оптической системы стереодисплея с матрицами видеоэкрана с диффузным светорассеиванием пучков света светодиодов стандартного видеоэкрана, на поверхности этих светодиодов сформирован линзовый или фокон-линзовый растр для концентрации пучка света каждой пиксельной триады светодиодов RGB-цветов в площадь стереоэкрана для многократного повышения визуальной яркости наблюдаемого стереоизображения на стереоэкране.
3. Стереодисплей по п. 1, дополнительно отличающийся тем, что матрица выполнена светодиодной с растром из светодиодов, расположенными в четных и нечетных строках этого растра; или матрица выполнена жидкокристаллической с растром просветных пиксельных элементов с задней подсветкой, в любой из этих матриц светомодулирующие элементы расположены в четных и нечетных строках этого растра; электронно-оптическая система стереодисплея в ее первом варианте выполнена для одновременного формирования светомодулирующими элементами в четных строках любой их этих матриц - видеоизображения левого кадра горизонтальной стереопары, а светомодулирующими элементами в нечетных строках - видеоизображения правого кадра этой стереопары; на светомодулирующих элементах этой матрицы сформирован фокон-линзовый оптический растр, в котором каждый оптический элемент выполнен в виде одного фокона с плосковыпуклой линзой или в виде пары фоконов с общей плоско-выпуклой линзой; каждый такой фокон предназначен для захвата пучков света светомодулирующих элементов, формирующих пучок света цветного пиксельного элемента RGB-цветов видеоизображения левого или правого кадра; в паре фоконов, расположенных рядом по горизонтали, один фокон расположен в четной вертикальной строке матрицы для захвата светового пучка пиксельного элемента видеоизображения левого кадра, а другой фокон расположен в вертикальной нечетной строке этой матрицы для захвата светового пучка пиксельного элемента видеоизображения правого кадра; любой фокон выполнен в форме полой усеченной пирамиды с широким входным окном и узким выходным окном и зеркальными внутренними боковыми поверхностями; на плоскости выходных окон всех фонов расположен растр плоско-выпуклых линз; каждый оптический элемент растра предназначен для преобразования фоконом и линзой каждого широко-расходящегося пучка света пиксельного элемента матрицы в узко-расходящийся пучок света, направленых этой линзой в расчетную площадь зеркала стереоэкрана для формирования в этом зеркале экранного изображения определенного кадра горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом этих пучков света в фокальную зону прямого четкого видения экранного изображения соответствующего кадра горизонтальной стереопары одноименным глазом пользователя.
4. Стереодисплей по п. 1, дополнительно отличающийся тем, что матрица стереопары для формирования видеоизображений левых и правого кадров горизонтальной стереопары выполнена из светодиодной матрицы с растром светомодулирующих элементов RGB-цветов; или матрица стереопары выполнена из жидкокристаллической матрицы с задней подсветкой этой матрицы; на лицевой поверхности светомодулирующих элементов любой матрицы стереопары сформирован оптический растр для концентрации пучка света каждого светомодулирующего элемента в расчетную площадь стереоэкрана, обеспечивающих формирование в зеркале стереоэкрана экранных изображений левого и правого кадров горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом этих пучков света в фокальные зоны прямого видения этих экранных изображений левого и правого кадров одноименными глазами пользователя; для этого электронно-оптическая система стереодисплея выполнена с возможностью поочередного формирования всеми светомодулирующими элементами матрицы пиксельных пучков света, формирующих видеоизображения поочередно левого и правого кадров одной или нескольких горизонтальных стереопар, или пиксельных элементов стереоизображений или стереопрограмм одинакового или разного содержания для одновременного индивидуального или коллективного стереонаблюдения соответствующих стереоизображений или стереопрограмм одним или несколькими пользователями на общем стереоэкране; на видеоматрице стереопары сформирован трехслойный оптический растр; первый слой этого растра выполнен из растра полых фоконов; второй слой этого растра выполнен из жидкокристаллической селективной матрицы для поочередного гашения и пропускания пучков света пиксельных элементов, формируемых светомодулирующими элементами этой матрицы в каждом выходном окне соответствующего фокона для селективного гашения и пропускания светомодулирующими ячейками селективной матрицы необходимых световых пучков в линзовый растр для поочередно формирования пиксельных элементов левого и правого кадров, для этого в этом оптическом растре каждый оптический элемент выполнен в виде: комплексного полого фокона с зеркальным или белыми непрозрачными внутренними стенками с общим просветным входным окном, закрывающим площадь светомодулирующих элементов матрицы, формирующих поочередно пиксельный элемент видеоизображения левого и правого кадров стереопары, этот фокон выполнен с двумя или несколькими просветными выходными окнами, каждое из этих выходных окон расположено в расчетной точке в площади основании общей микролинзы этого растра и закрыто светомодулирующей ячейкой селективной матрицы, а все эти ячейки в площади выходных окон этого фокона закрыты общей плоско-выпуклой положительной микролинзой, при этом каждое такое выходное окно этого фокона расположено в расчетной точке в площади основания этой общей микролинзы, формирующей световые пучки пиксельных элементов видеоизображений на этом растре, захваченные и направленые этой микролинзой в расчетные точки зеркала стереоэкрана для формирования этими пучками света определенных пиксельных элементов соответствующего экранного изображения, с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом этих пучков света соответствующих пиксельных элементов экранных изображений в соответствующие расчетные фокальные зоны прямого четкого видения экранных изображений кадров, сформированных аналогично всеми пиксельными элементами этого кадра для его наблюдения одноименным глазом соответствующего пользователя; дополнительно при необходимости автоматического формирования оптимальных площадей и пространственного расположения таких фокальных зон для их постоянного динамического автономного совмещения с глазами каждого пользователя в стереодисплее установлена электронно-оптическая следящая система, содержащая две видеокамеры для видеосъемки левой видеокамерой изображения левого глаза пользователя, а правой видеокамерой - его правого глаза; к каждой видеокамере подключен видеопроцессор для формирования сигналов с информацией о пространственных координатах расположения зрачков левого и правого глаз пользователя относительно одноименных точечных фокальных зон стереовидения, к видеопроцессору подключен цифровой программный процессор для формирования управляющих сигналов, подаваемых на подключенные к нему контроллер жидкокристаллической селективной матрицы в этом растре для автоматического динамического формирования светомодулирующими ячейками этой селективной матрицы оптимальных световых пучков, формирующих постоянно автоматически и динамически оптимальные площади и пространственное расположение таких фокальных зон, и совмещение этих фокальных зон с одноименными глазами соответствующего пользователя для возможности стереонаблюдения из разных ракурсов при передвижении нескольких пользователей с индивидуальными стереобазами их глаз с различными углами конвергенции глаз каждого пользователя при стереонаблюдении на разных дистанциях и в широких углах поля зрения.
5. Стереодисплей по п. 1, дополнительно отличающийся тем, что указанная матрица расположена перед зеркалом стереоэкрана по горизонтали центрально-симметрично, а центр этой матрицы расположен на расчетном расстоянии выше или ниже главной оптической оси этого зеркала с возможностью формирования в этом зеркале экранного изображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировки этим зеркалом пучков света этих экранных изображений (в свободном пространстве, соответственно под нижним или верхним краем этой матрицы) в расчетную площадь фокальной зоны прямого четкого видения экранного изображения левого кадра - левым глазом пользователя и в расчетную площадь фокальной зоны прямого четкого видения экранного изображения правого кадра - правым глазом этого пользователя.
6. Стереодисплей по п. 1, дополнительно отличающийся тем, что в стереодисплее со светодиодной матрицей, на тыльной стороне этой матрицы все микроплощадки расположения светомодулирующих светодиодов на этой матрице непрозрачны и покрыты матово-черным антибликовым покрытием; а между этими микроплощадками сформированы просветные ячейки, тонированные до уровня затемнения с возможностью прямого видения сквозь эти ячейки экранного изображения в зеркале стереоэкрана при невидимости пользователем отражений своих глаз в этом зеркале; матрица расположена перед зеркалом стереоэкрана по горизонтали центрально-симметрично главной оптической оси зеркала стереоэкрана с возможностью засветки расчетных площадей этого зеркала пиксельными пучками света светодиодов матрицы для формирования в этом зеркале экранного изображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом этих пучков света с этого экранного изображения сквозь эти просветные ячейки в фокальную зону видения экранного изображения левого кадра-левым глазом пользователя и в фокальную зону видения экранного изображения правого кадра - правым глазом этого пользователя.
7. Стереодисплей по п. 1, дополнительно отличающийся тем, что матрица этого стереодисплея выполнена из просветной жидкокристаллической матрицы с задней подсветкой; в подсветке установлен оптический конденсор, закрывающий всю площадь тыльной стороны этой матрицы; конденсор выполнен из положительной линзы или линзы Френеля; перед этим конденсором установлен осветитель, выполненный в виде: матричного осветителя из светодиодной матрицы, или из пары единичных светодиодов; или из пары групп светодиодов, каждый такой осветитель расположен на расчетной дистанции от тыльной стороны матрицы и на расчетном расстоянии от нормали к центру своего конденсора для возможности формирования светодиодами любого осветителя с расчетной площадью светоизлучения для формирования пучка света задней подсветки с расчетным углом падения, засвечивающего всю площадь входного зрачка конденсора для фокусировки этим конденсором этого пучка света в просветные пиксельные ячейки матрицы под эти конденсором, формирующие на этой матрице модулированные по яркости пиксельные пучки света элементов видеоизображения соответствующего кадра стереопары, а эти пучки света направлены с этой матрицы в расчетную площадь зеркала стереоэкрана; а к каждому любому осветителю подключен контроллер для программного поочередного включения управляющим сигналом требуемых светодиодов соответствующего осветителях для формирования на матрице видеоизображения соответствующего кадра стереопары; дополнительно для уменьшения глубины конструкции задней подсветки эта подсветка выполнена в форме сотовых ячеек; для взаимной светоизоляции и возможности изменения расстояния от плоскости матрицы до осветителей в задней подсветке эти ячейки выполнены с тонкими стенками, формирующими телескопически раздвижные трубки прямоугольного или квадратного сечения, расположенные на тыльной стороне матрицы рядом в форме сот и боковыми стенками плотно друг к другу, эти стенки выполнены антибликовыми с матово черными внутренними поверхностями; на площади выходных окон всех сотовых ячеек установлена светодиодная матрица матричного осветителя или пара светодиодных осветителей или пара осветителей из одиночных светодиодов или из групп светодиодов; выходное окно каждой трубки охватывает по контуру часть тыльной стороны матрицы с просветными пиксельными элементами, на которых установлен отдельный конденсор из линзы Френеля; к любому осветителю подключен контроллер для программного поочередного включения управляющим сигналом требуемых светодиодов соответствующего осветителя, формирующего пучок света в своей сотовой ячейке, направленый на всю площадь своего конденсора этой ячейки подсветки, а этот конденсор фокусирует этот пучок света этой подсветки на все просветные светомодулирующие пиксельные ячейки этой матрицы, расположенные под этим конденсором, а эти пиксельные ячейки матрицы модулируют пиксельные пучки света, формирующие часть видеоизображения соответствующего кадра стереопары на этой матрице; аналогично всеми сотовыми ячейками подсветки и матрицей поочередно формируются видеоизображения целого левого и целого правого кадров этой стереопары с последующей засветкой каждым таким пучком света видеоизображения с матрицы расчетной площади зеркала стереоэкрана для формирования в этом зеркале экранного видеоизображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой пучков света этих экранных изображений этим зеркалом в фокальные зоны прямого четкого видения этого экранного изображения левого и правого кадров этой стереопары одноименными глазами пользователя; в стереодисплее установлены электромеханические приводы, механически связанные со светодиодной матрицей осветителя или с каждым светодиодным осветителем; в стереодисплее установлен ручной полуавтоматической электронный регулятор или пульт дистанционного ручного управления с программным процессором, формирующим управляющие сигналы, подаваемые на контроллеры этих осветителей и/или на механические приводы для пространственного расположения этих осветителей относительно матрицы и формирующим управляющие сигналы, подаваемые на контроллеры светодиодной матрицы осветителя или контроллеры светодиодов других осветителей для регулировки углов падения и площади поперечного сечения пучков света подсветок матрицы видеоэкрана с возможностью выбора пользователем оптимальной программы такой регулировки для оптимального совмещения фокальных зон прямого четкого видения левого и правого кадров с одноименными глазами пользователя с учетом координат расположения его глаз относительно главной оптической оси и центра зеркала стереоэкрана, с учетом ширины стереобазы его глаз; с учетом поддержки нулевых вертикальных параллаксов и оптимальных горизонтальных параллаксов наблюдаемого экранного изображения для стереонаблюдения с повышенным комфортом; в другом варианте стереодисплея для полнокомфортного стереонаблюдения с аналогичными задними подсветками установлен матричный осветитель такой задней подсветки, установленный на электро-механическом автоприводе для возможности автоматического смещения этой матрицы вдоль линии перпендикулярной к матрице; в стереодисплее установлена электронно-оптическая следящая система, содержащая две видеокамеры для видеосъемки левой видеокамерой изображения левого глаза пользователя, а правой видеокамерой - его правого глаза; к каждой видеокамере подключен видеопроцессор для формирования сигналов с информацией о пространственных координатах расположения зрачков левого и правого глаз пользователя относительно одноименных точечных фокальных зон стереовидения, к видеопроцессору подключен цифровой программный процессор для формирования управляющих сигналов, подаваемых на подключенные к нему контроллер светодиодной матрицы осветителя и на электромеханический автопривод светодиодной матрицы осветителя задней подсветки для постоянного автоматического оперативного динамического программного регулирования следящей системой и задней подсветкой матрицы пространственного расположения расчетной площади светоизлучения осветителя для авторегулирования угла наклона пучка света задней подсветки для постоянного автоматического формирования оптимальной площади и пространственного совмещения фокальной зоны видения левого и правого кадров с одноименными глазами пользователя или нескольких пользователей для индивидуального или коллективного стереопросмотра на разных дистанциях до стереоэкрана из разных ракурсов стереонаблюдения, с учетом различных стереобаз глаз пользователей и с учетом мгновенных индивидуальных углов конвергенции глаз каждого пользователя.
8. Стереодисплей по п. 1, дополнительно отличающийся тем, что в этом стереодисплее матрица выполнена на основе DLP-матрицы или отражательной жидкокристаллической LCOS-матрицы с плоской или цилиндрической или сферической вогнутой формой с фронтальной подсветкой любой такой матрицы; подсветка содержит: оптический линзовый конденсор в виде плоско выпуклой положительной линзы или линзы Френеля, или содержит зеркально-сферический рефлектор, каждый из которых предназначен для фокусировки и ориентации пучков света от осветителя подсветки на матрицу; подсветка содержит неподвижный или подвижный осветитель, выполненный в виде светодиодного матричного осветителя или осветители в виде пары или пары из групп линзовых светодиодов, любой осветитель расположен перед своим конденсором или рефлектором в расчетных трехмерных координатах и на расчетной дистанции; к любому осветителю подключен контроллер; в стереодисплее установлен и подключен к контроллерам этих осветителей программный цифровой процессор с ручным регулятором включения требуемых светодиодов любого осветителя с требуемой яркостью для регулировки площади светоизлучения пучка света любого осветителя, регулировки углов светорассеивания пучков света осветителя, угла падения пучка света любого осветителя на плоскость матрицы для поочередного во времени покадрового формирования пучками света таких от осветителей на DLP-матрице или LCOS-матрице пиксельных пучков света видеоизображений левого и правого кадров горизонтальной стереопары, направленых этими матрицами в расчетные площади засветки зеркала стереоэкрана для поочередного формирования в этом зеркале экранных изображений левого и правого кадров этой стереопары и с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом стереоэкрана этих пучков света этого экранного изображения в расчетные площади фокальной зоны прямого четкого видения левого кадра - левым глазом пользователя и фокальной зоны прямого четкого видения правого кадра - правым глазом этого пользователя; дополнительно для полнокомфортного стереонаблюдения в широких углах поля зрения в стереодисплее установлена электронно-оптическая следящая система, содержащая две видеокамеры для видеосъемки левой видеокамерой изображения левого глаза пользователя, а правой видеокамерой - его правого глаза, к каждой видеокамере подключен видеопроцессор для формирования сигналов с информацией о пространственных координатах расположения зрачков левого и правого глаз пользователя относительно одноименных точечных фокальных зон стереовидения, к видеопроцессору подключен цифровой программный процессор для формирования управляющих сигналов, подаваемых на, подключенные к нему, контроллер светодиодной матрицы осветителя или контроллер каждого светодиодного осветителя для автоматической электронно-оптической регулировки следящей системой углов наклона к плоскости и углов светорассеивания пучков света светодиодных осветителей подсветки; в другом варианте и/или дополнительно в стереодисплее установлен электромеханический автопривод, или несколько электро-механический автоприводов, каждый отдельный такой автопривод механически связан с указанным стереоэкраном или с общей светодиодной матрицей осветителя или с каждым отдельным светодиодным осветителем этой подсветки, каждый автопривод подключен к этому цифровому программному процессору для автоматического программного механического регулирования следящей системой пространственного расположения любых таких осветителей относительно центра DLP-матрицы или LCOS-матрицы для постоянной автоматической регулировки этими механическими автоприводами углов наклона к плоскости матрицы видеоэкрана и углов светорассеивания пучков света светодиодных осветителей подсветки с учетом дистанции от глаз пользователя до зеркала стереоэкрана; а механическими автоприводами стереоэкрана - для постоянного совмещения фокальной зоны видения левого кадра с левым глазом пользователя и фокальной зоны видения правого кадра - с правым глазом этого пользователя.
9. Стереодисплей по п. 1, дополнительно отличающийся тем, что указанная матрица горизонтальной стереопары выполнена из светодиодной матрицы или из просветной жидкокристаллической матрицы с задней подсветкой; электронно-оптическая система стереодисплея выполнена с возможностью одновременного формирования любой такой матрицей одного или двух или трех одинаковых или различных стереоизображений; на лицевой поверхности этой матрицы сформирован оптический линзовый растр из сферических или вертикально-цилиндрических плоско-выпуклых линз; основание каждой цилиндрической линзы расположено в расчетной площади вертикальной строки матрицы с расчетным числом светомодулирующих элементов матрицы; или основание каждой сферической линзы расположено в расчетной площади матрицы с расчетным числом светомодулирующих элементов матрицы; каждый светомодулирующий пиксельный элемент расположен в расчетной точке относительно центра сферической линзы или относительно вертикальной центральной линии цилиндрической линзы для формирования этим светомодулирующим элементом пучка света определенного пиксельного элемента видеоизображения для формирования левого или правого кадра определенной горизонтальной стереопары (формируемого этой матрицей) с возможностью захвата и ориентации этой линзой этого пиксельного пучка света в расчетную площадь засветки зеркала стереоэкрана для формирования в этом зеркале экранного изображения левого или правого кадра горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом всех таких пиксельных пучков света формирующий экранное изображения целого левого или правого кадра горизонтальной стереопары в соответствующую расчетную площадь фокальной зоны видения соответственно левого или правого кадра горизонтальной стереопары одноименным глазом соответствующего пользователя; аналогично расположены другие светомодулирующие элементы матрицы для формирования пиксельных пучков света формирующих другие видеоизображения стереокадров и соответствующие экранные изображения, формирующие аналогично другие пары фокальных зон, обеспечивающие одновременное видение разными пользователями стереопарных экранных изображений одинакового или разного содержания; а для полнокомфортного индивидуального или коллективного одновременного стереонаблюдения на общем стереоэкране с учетом индивидуальной дистанции от глаз каждого пользователя до стереоэкрана, индивидуальных ракурсов стереонаблюдении, разных стереобаз глаз и мгновенных индивидуальных углов конвергенции глаз каждого пользователя в стереодисплее установлена электронно-оптическая следящая система для автоматического динамического постоянного автономного совмещения фокальных зон видения левого и правого кадров с одноименными глазами своего пользователя при изменении пространственного расположения глаз каждого пользователя относительно зеркала стереоэкрана; следящая система содержит две видеокамеры для видеосъемки одной видеокамерой изображения левого глаза пользователя, а второй видеокамерой для видеосъемки его правого глаза, к каждой видеокамере подключен видеопроцессор для формирования сигналов с информацией о пространственных координатах расположения зрачков левого и правого глаз пользователя относительно одноименных точечных фокальных зон стереовидения, к этому видеопроцессору подключен цифровой программный процессор для формирования управляющих сигналов, подаваемых на подключенный к нему контроллер матрицы для автоматического формирования определенными просветными пиксельными ячейками этой матрицы соответствующих пиксельных элементов, формирующих в расчетных ракурсах стереонаблюдения фокальные зоны стереовидения с постоянным динамическим автоматическим автономным совмещением каждой такой фокальной зоны видения левого и правого кадров с одноименными глазами соответствующего пользователя.
10. Стереодисплей по п. 1, дополнительно отличающийся тем, что указанный стереоэкран выполнен частично прозрачным, или указанные стереоэкран и матрица установлены горизонтально на расчетном расстоянии между ними, а между ними установлено наклонное плоское частично прозрачное зеркало, наклоненное под углом около 45 градусов в вертикальной плоскости с центром расположенным горизонтально симметрично относительно центра между глазами пользователя с возможностью пропускания сквозь это наклонное зеркало пиксельных пучков света видеоизображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары с матрицы на зеркало стереоэкрана для формирования в этом зеркале экранного изображения этой стереопары с последующим отражением и фокусировкой пучков света этого экранного изображения зеркалом стереоэкрана на это наклонное зеркало для последующего отражения и отклонения эти пучков света этим наклонным зеркалом в расчетную фокальную зону прямого четкого видения экранного изображения левого кадра горизонтальной стереопары - левым глазом пользователя и в расчетную фокальную зону прямого четкого видения экранного изображения правого кадра этой стереопары - правым глазом этого пользователя; при необходимости с наружной стороны стереодисплея за частично прозрачным стереоэкраном или наклонным зеркалом установлена непрозрачная съемная плоская или сферическая светозащитная шторка или плоская или сферическая светозащитная просветная электронно-оптическая жидкокристаллическая панель, полностью закрывающие тыльную поверхность этого экрана с подключенным к этой панели электронным регулятором прозрачности для ручной регулировки пользователем уровня прозрачности этой панели.
11. Стереодисплей, содержащий: двухэкранный стереоэкран (сформированный из экрана левого кадра и экрана правого кадра), матрицу левого кадра с растром светомодулирующих элементов для формирования видеоизображения левого кадра горизонтальной стереопары и матрицу правого кадра с растром светомодулирующих элементов для формирования видеоизображения правого кадра этой стереопары; отличающийся тем, что матрица левого кадра расположена лицевой стороной на расчетном расстоянии перед зеркалом экрана левого кадра и ориентирована относительно этого зеркала для прямой засветки пиксельными пучками света видеоизображения левого кадра с этой матрицы площади этого зеркала, формирующей в этом зеркале экранное изображение левого кадра горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом световых пучков этого экранного изображения в расчетную площадь фокальной зоны прямого четкого видения этого экранного изображения левого кадра - левым глазом пользователя; а матрица правого кадра лицевой стороной расположена на расчетном расстоянии перед зеркалом экрана правого кадра и ориентирована относительно этого зеркала с возможностью прямого четкого отражения в этом зеркале видеоизображения правого кадра для прямой засветки площади этого зеркала пиксельными пучками света этого видеоизображения правого кадра с этой матрицы, формирующей в этом зеркале экранное изображение правого кадра этой стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом световых пучков этого экранного изображения в расчетную площадь фокальной зоны видения этого экранного изображения правого кадра - его правым глазом; дополнительно в стереодисплее для исключения видимых геометрических искажений при использовании плоской матрицы зеркало стереоэкрана выполнено асферическим; а при использовании сферических зеркал в левом и правом экранах стереоэкрана матрица левого кадра и матрица правого кадра выполнены сферической формы и/или со строчным растром пиксельных элементов видеоизображений стереокадров, сформированных на этой матрице с расчетными искажениями этого растра для исключения видимых геометрических искажений растра пиксельных элементов стереокадров формируемых и прямо наблюдаемых пользователем в зеркале экрана левого кадра и в зеркале экрана правого кадра; или в другом варианте для коррекции геометрических искажений в стереодисплее матрицами видеоэкрана левого кадра и видеоэкрана правого кадра с прямоугольным растром светомодулирующих пиксельных элементов установлен конвертор для преобразования стандартного видеосигнала (формирующего на этих матрицах прямоугольный строчный растр пикселей) в видеосигнал, формирующий видеоизображения этих кадров с расчетными геометрическими искажениями строчного растра пиксельных элементов видеоизображений на этих матрицах для последующего формирования экранного изображения левого кадра в зеркале экрана левого кадра и экранного изображения правого кадра в зеркале экрана правого кадра для прямого стереонаблюдения пользователем этих экранных изображений этих кадров горизонтальной стереопары без видимых геометрических искажений их формата и стереоперспективы и с учетом ширины стереобазы глаз этого пользователя и с учетом дистанции стереонаблюдения.
12. Стереодисплей по п. 11, дополнительно отличающийся тем, что его электронно-оптическая система выполнена с возможностью одновременного формирования матрицей левого кадра - видеоизображения левого кадра, а матрицами правого кадра - видеоизображения правого кадра; каждая такая матрица выполнен с растром светомодулирующих элементов из светодиодных; на поверхности светодиодов каждой такой матрицы сформирован линзовый или фокон-линзовый оптический растр для преобразования оптическими такими элементами этого растра пучков света пиксельных элементов видеоизображения левого кадра, формируемого матрицей левого кадра в узко-расходящиеся пучки света, направленые в расчетные площади засветки зеркала экрана левого кадра, формирующего в этом зеркале экранное изображение левого кадра с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом пучков света этого экранного изображения в фокальную зону прямого четкого видения левого кадра - левым глазом пользователя; и для преобразования этим растром пучков света пиксельных элементов видеоизображения правого кадра, формируемого матрицей правого кадра, в узко-расходящиеся пучки света, направленые в расчетные площади засветки зеркала экрана правого кадра для формирования в этом зеркале экранного изображения правого кадра с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом этих пучков света этого экранного изображения в фокальную зону видения правого кадра - правым глазом этого пользователя с учетом формирования минимальных площадей этих фокальных зон видения, обеспечивающих максимальные углы поля зрения при стереонаблюдении горизонтальной стереопары.
13. Стереодисплей по п. 11, дополнительно отличающийся тем, что каждая матрица левого кадра и матрица правого кадра выполнены на основе DLP-матрицы или LCOS-матрицы с плоской или с цилиндрической или сферической вогнутой формой и с фронтальной светодиодной подсветкой каждой такой матрицы; каждая такая подсветка содержит фокусирующий оптический линзовый конденсор, выполненный в виде положительной линзы, или положительной линзы Френеля или содержит зеркально-сферический рефлектор, а также неподвижные или подвижные светодиодные осветители, располагаемые в расчетной точке перед такими конденсором или рефлектором; каждый такой осветитель выполнен из светодиодной матрицы или одной пары или нескольких пар линзовых светодиодов, с подключенными к ним контролерами; в стереодисплее установлен, подключенный к этим контроллерам, программный процессор с ручным регулятором яркости светодиодов осветителей и включения светодиодов каждого осветителя в расчетных координатах относительно центра этого конденсора или рефлектора для оптимальной регулировки угла светорассеивания и угла наклона к плоскости матрицы пучка света такого осветителя для подсветки микрозеркал DLP-матрицы или отражательных ячеек LCOS-матрицы, модулирующих пиксельные пучки света, формирующие на матрице видеоэкрана левого кадра видеоизображение левого кадра горизонтальной стереопары, а на матрице видеоэкрана правого кадра - видеоизображение правого кадра этой стереопары; эти пучки света направлены с матриц с видеоизображением левого кадра - в расчетные площади зеркала экрана левого кадра для формирования в этом зеркале экранного изображения левого кадра горизонтальной стереопары, а с матрицы с видеоизображением правого кадра - в расчетные площади зеркала экрана правого кадра для формирования в этом зеркале экранного изображения правого кадров этой стереопары с последующим отражением и фокусировкой этими зеркалами этих пучков света этих экранных изображений в расчетные площади фокальной зоны прямого четкого видения левого кадра - левым глазом пользователя и фокальной зоны прямого четкого видения правого кадра - правым глазом этого пользователя; для полнокомфортного стереонаблюдения в широких углах поля зрения в стереодисплее установлена электронно-оптическая следящая система, содержащая две видеокамеры для видеосъемки левой видеокамерой изображения левого глаза пользователя, а правой видеокамерой - его правого глаза; к каждой видеокамере подключен видеопроцессор для формирования сигналов с информацией о пространственных координатах расположения зрачков левого и правого глаз пользователя относительно одноименных точечных фокальных зон стереовидения; к видеопроцессору подключен цифровой программный процессор для формирования управляющих сигналов, подаваемых на, подключенные к нему, контроллеры пары светодиодных матриц осветителей или на контроллеры светодиодов пары осветителей для постоянной динамической автоматической электронно-оптической регулировки углов наклона к плоскости соответствующей матрицы видеоэкрана и углов светорассеивания пучков света светодиодных осветителей подсветки; при необходимости авторегулировки подсветки при изменении дистанции от глаз пользователя до стереоэкрана в стереодисплее установлены электромеханические автоприводы; автопривод механически связан со светодиодной матрицей осветителя; или каждый такой автопривод механически связан с отдельным светодиодным осветителем; каждый такой автопривод подключен к этому цифровому программному процессору для автоматического программного пространственного механического смещения этой светодиодной матрицы осветителя или каждого светодиодного осветителя относительно центра своей DLP-матрицы или LCOS-матрицы; с помощью управляющих сигналов этого процессора для смещения осветителей обеспечивается автоматическая регулировка углов наклона к плоскости матрицы и углов светорассеивания пучков света светодиодных осветителей подсветки для постоянного автоматического формирования оптимальных площадей и формы фокальной зоны видения левого кадра и фокальной зоны видения правого кадра и фокальной зоны видения правого кадра с автоматическим постоянным совмещением этих зон видения левого и правого кадров с одноименными глазами пользователя с учетом дистанции стереонаблюдения и стереобазы глаз углов конвергенции глаз этого пользователя.
14. Стереодисплей по п. 11, дополнительно отличающийся тем, что центр матрицы левого кадра расположен по горизонтали центрально-симметрично главной оптической оси зеркала экрана левого кадра, с расчетным смещением этого центра ниже или выше этой оптической оси с учетом последующего отражения и фокусировки этим зеркалом световых лучей (экранного изображения левого кадра в этом зеркале) в свободном пространстве соответственно над верхним краем или под нижним краем этой матрицы в фокальную зону прямого четкого видения этого экранного изображения - левым глазом пользователя; а центр матрицы правого кадра расположен одинаково по горизонтали центрально-симметрично главной оптической оси зеркала экрана правого кадра с расчетным смещением этого центра соответственно ниже или выше этой оптической оси с учетом последующего отражения и фокусировки зеркалом экрана правого кадра световых лучей (экранного изображения правого кадра, в этом зеркале) в свободном пространстве соответственно над верхним краем или под нижним краем этой матрицы в фокальную зону прямого четкого видения экранного изображения правого кадра - правым глазом этого пользователя.
15. Стереодисплей по п. 11; дополнительно отличающийся тем, что в этом стереодисплее светодиодная матрица левого кадра выполнена с растром пиксельных светодиодов для формирования световых пучков пиксельных элементов видеоизображения левого кадра горизонтальной стереопары, а светодиодная матрица правого кадра выполнена с растром пиксельных светодиодов для формирования световых пучков пиксельных элементов видеоизображения правого кадра этой стереопары; в каждой такой матрице видимая глазом пользователя тыльная сторона любой ее ячейки с пиксельным светодиодом выполнена с матово черным покрытием; между этими ячейками пиксельных светодиодов расположены растровые просветные ячейки, тонированные до уровня невидимости пользователем через этот просветный растр отражения своих глаз в зеркале соответствующего экрана; центр матрицы левого кадра расположен по вертикали и по горизонтали центрально-симметрично главной оптической оси зеркала экрана левого кадра для прямой засветки с этой матрицы пучком света каждого ее светодиода расчетной площади экрана левого кадра для формирования экранного изображения левого кадра в этом зеркале с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом пучков света этого экранного изображения сквозь просветные ячейки матрицы в фокальную зону прямого четкого видения экранного изображения левого кадра - левым глазом пользователя; а центр матрицы правого кадра расположен по вертикали и горизонтали центрально симметрично главной оптической оси зеркала экрана правого кадра для прямой засветки с этой матрицы пучком светам каждого ее светодиода расчетной площади экрана левого кадра для формирования экранного изображения правого кадра в этом зеркале и последующего отражения и фокусировки этим зеркалом пучков света этого экранного изображения сквозь просветные ячейки матрицы в фокальную зону прямого четкого видения этого экранного изображения правого кадра - правым глазом этого пользователя.
16. Стереодисплей по п. 11, дополнительно отличающийся тем, что в этом стереодисплее экран левого кадра и экран правого кадра, а при необходимости и матрицы левого кадра и матрицы правого кадра выполнены частично прозрачными, или в другом варианте стереодисплея экран левого кадра с матрицей левого кадра установлены параллельно горизонтально на расчетном расстоянии между ними, а между ними установлено наклонное плоское частично прозрачное зеркало, расположенное перед левым глазом и наклоненное под углом около 45 градусов в вертикальной плоскости, параллельной главной оптической оси зеркала этого экрана с возможностью пропускания сквозь это наклонное зеркало пиксельных пучков света видеоизображения левого кадра с матрицы левого кадра на зеркало экрана левого кадра для формирования в этом зеркале экранного изображения левого кадра с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом экрана левого кадра световых пучков экранного изображения левого кадра на это наклонное зеркало для отражения и отклонения этих пучков света этим наклонным зеркалом в площадь фокальной зоны прямого четкого видения этого экранного изображения левого кадра - левым глазом пользователя; экран правого кадра с матрицей правого кадра установлены горизонтально на расчетном расстоянии между ними, а между ними установлено наклонное плоское частично прозрачное зеркало, расположенное перед правым глазом пользователя и наклоненное под углом около 45 градусов в вертикальной плоскости, параллельной главной оптической оси зеркала этого экрана с возможностью пропускания сквозь это наклонное зеркало пиксельных пучков света видеоизображения правого кадра с матрицы правого кадра на зеркало экрана правого кадра для формирования в этом зеркале экранного изображения правого кадра с последующим отражением и фокусировкой этих пучков света этим зеркалом экрана правого кадра пучков света этого экранного изображения на наклонное зеркало для их отражения и отклонения этим наклонным зеркалом в площадь фокальной зоны прямого четкого видения этого экранного изображения правого кадра - правым глазом этого пользователя; при необходимости с наружной стороны стереодисплея за частично прозрачными стереоэкранами или наклонными зеркалами за каждым частично прозрачным стереоэкраном или за каждым частично прозрачным наклонным зеркалом установлена непрозрачная съемная плоская или сферическая светозащитная шторка или частично прозрачная плоская или сферическая плоская или сферическая светозащитная шторка или плоская или сферическая светозащитная просветная электронно-оптическая жидкокристаллическая плоская или сферическая панель, полностью закрывающая тыльную поверхность этого экрана с подключенным к этой панели электронным регулятором прозрачности этой панели для ручной регулировки пользователем уровня прозрачности этой панели.
17. Стереодисплей, содержащий двухэкранный стереоэкран, сформированный из экрана левого кадра (располагаемого перед левым глазом пользователя) для формирования экранного видеоизображения левого кадра горизонтальной стереопары и сформированный из экрана правого кадра (располагаемого перед правым глазом этого пользователя) для формирования экранного видеоизображения правого кадра, отличающийся тем, что экран левого кадра выполнен из матрицы левого кадра для прямого формирования этого экранного видеоизображения левого кадра, а лицевая сторона матрицы левого кадра расположена перед левым глазом пользователя для прямого наблюдения этого экранного видеоизображения левого кадра - этим левым глазом; экран правого кадра выполнен из матрицы правого кадра, лицевая сторона матрицы правого кадра расположена перед правым глазом этого пользователя для прямого наблюдения этого экранного видеоизображения правого кадра - этим правым глазом; электронно-оптическая система стереодисплея выполнена для одновременного формирования этими матрицами экранных изображений левого и правого кадров, сформированных на экране левого кадра в виде одного одноракурсного левого кадра, а на экране правого кадра - в виде одного одноракурсного правого кадра, или для одновременного формирования этими матрицами на экране левого кадра экранного видеоизображения в виде двух или трех разноракурсных левых кадров, а на экране правого кадра - в виде двух или трех разноракурсных правых кадров; на экране левого кадра сформирован оптический растр для коллимирования пучков света пиксельных элементов этих экранных видеоизображений левых кадров с фокусировкой каждым растром этих коллимированных пучков света соответственно в точечные фокальные зоны видения левых кадров - левым глазом пользователя; на экране правого кадра сформирован оптический растр для коллимирования пучков света пиксельных элементов этих экранных видеоизображений правых кадров с последующей фокусировкой этим растром этих коллимированных пучков света соответственно в точечные фокальные зоны видения правых кадров - правым глазом этого пользователя; в первом варианте каждый коллимирующий оптический растр выполнен из одного слоя плоско-выпуклых эллипсоидных положительных микролинз; основание каждой одной такой микролинзы покрывает один или несколько светомодулирующих элементов соответствующей матрицы, расположенных в расчетных точках относительно оптической оси этой микролинзы для захвата и коллимирования пучков света каждого светомодулирующего элемента с последующим селективным направление пучка света каждого светомодулирующего элемента в соответствующую точечную фокальную зону видения левого или правого кадра стереопары одноименным глазом пользователя; во втором варианте каждый коллимирующий оптический растр выполнен из двух слоев; первый слой выполнен из растра оптических коротких световодов в виде полых фоконов; каждый такой фокон выполнен в виде полой усеченной пирамиды или усеченного конуса с просветным широким входным окном и просветным узким выходным окном с зазеркаленными или белыми непрозрачными боковыми внутренними стенками, с широким открытым входным окном и узким открытым выходным окном; входное окно каждого одного фокона закрывает площадь триады светомодулирующих элементов RGB-цветов для формирования пучков света цветного пиксельного элемента, формирующего на этой матрице видеоизображение соответствующего кадра горизонтальной стереопары; в третьем варианте каждый коллимирующий оптический растр выполнен трехслойным: первый слой выполнен из растра фоконов, аналогичного растру, указанному в первом варианте, на первом слое растра фоконов сформирован второй слой растра из плоских уголковых микрозеркальных светоотражателей, а на этом втором слое сформирован третий слой из растра параболических микрозеркал (расположенных на наружной стороне этого третьего слоя растра); каждый оптический элемент трехслойного растра выполнен из расположенных по нормали в площади этого элемента одного или двух или трех полых фоконов; выходное просветное окно каждого фокона закрыто плоским просветным окном с оптически плотной средой второго слоя растра; на выходных окнах фоконов этого оптического элемента под углом 45 градусов к продольной оси параболического микрозеркала расположено одно микрозеркало световозвращателя, световозвращатель выполнен из двух плоских микрозеркал, наклоненных взаимно и к продольной оси параболического микрозеркала под углом 45 градусов с общим ребром этих микрозеркал, (расположенным со стороны растра фоконов); в зоне выходных окон фоконов этого элемента расположен центр одного микрозеркала этого светоотражателя; в центре этого микрозеркала выполнено одно или два или три просветных окна; каждое такое одно окно совмещено с выходным окном своего фокона; выходные окна эти фоконов расположены ближе к главной оптической оси и фокусу этого параболического микрозеркала зеркала для захвата входным окном второго слоя растра пучков света из всех выходных окон фоконов оптического элемента с последующей засветкой этими пучками света этого параболического зеркала для последующего коллимирования и обратного отражения этих пучков света параболическим зеркалом на этой плоское микрозеркало светоотражателя с последующим отражением этим микрозеркалом этих пучков света на второе микрозеркало этого светоотражателя для последующего отражения этим вторым микрозеркалом этих коллимированных пучков света сквозь просветное окно третьего слоя растра наружу в соответствующие точечные фокальные зоны видения левого и правого кадров одноименными глазами пользователя с возможностью формирования двумя или тремя коллимированными пучками света двух или трех точечных фокальных зон видения разноракурсных левых или разноракурсных правых кадров горизонтальной стереопары одноименными глазами пользователя.
18. Стереодисплей по п. 17, дополнительно отличающийся тем, что в этом стереодисплее экран левого кадра и экран правого кадра выполнены подвижными, в стереодисплее установлены электро-механические автоприводы: один автопривод механически связан с экраном левого кадра для постоянной механической автоматической динамической автокоррекции пространственного расположения и угловой ориентации этого экрана относительно левого глаза пользователя в процессе стереонаблюдения; другой автопривод механически связан с экраном правого кадра для постоянной механической автоматической динамической автокоррекции пространственного расположения и угловой ориентации этого экрана относительно центра зрачка правого глаза пользователя в процессе стереонаблюдения; в стереодисплее электронно-оптическая система содержит следящую систему; следящая система содержит видеокамеру для съемки левого глаза пользователя, и видеокамеру для съемки правого глаза этого пользователя; к каждой видеокамере подключен видеопроцессор для формирования сигналов с информацией о пространственных координатах расположения зрачков левого и правого глаз пользователя относительно одноименных точечных фокальных зон стереовидения, к видеопроцессору подключен цифровой программный процессор для формирования управляющих сигналов, подаваемых на эти механические автоприводы для указанной механической автокоррекции этих экранов этими автоприводами, обеспечивающей постоянное автоматическое совмещения всех точечных фокальных зон видения левых кадров и правых кадров с расчетными точками зрачков одноименных глаз пользователя и/или обеспечивающей постоянную автоматическую юстировку оптической системы стереодисплея для полнокомфортного стереонаблюдения в широких углах поля зрения.
19. Стереодисплей по п. 17, дополнительно отличающийся тем, что экран левого кадра и экран правого кадра установлены параллельно горизонтальной плоскости; перед экраном левого кадра и перед левым глазом установлено наклонное плоское растровое зеркало, наклоненное под углом около 45 градусов в вертикальной плоскости, а перед экраном правого кадра и перед правым глазом установлено наклонное плоское растровое зеркало, наклоненноеое под углом около 45 градусов в вертикальной плоскости, каждое зеркало выполнено из растра с непрозрачными зеркальными ячейками, зазеркаленными со стороны своего экрана и зачерненными с тыльной стороны этого наклонного зеркала; между зеркальными элементами растра расположены просветные ячейки растра для пропускания сквозь эти ячейки коллимированных пучков света в точечные фокальные зоны прямого наблюдения левого и правого кадров горизонтальной стереопары одноименными глазами пользователя.
20. Стереоскопическая видеокамера для видеосъемки и записи сигналов 3D-видеоизображений, для последующего стереонаблюдения этих изображений на стереоэкранах и в стереодисплеях, содержащая электронно-оптическую систему с одной общей фоточувствительной матрицей или двумя фоточувствительными матрицами: матрицей для видеосъемки левого кадра и матрицей для видеосъемки правого кадра горизонтальной стереопары и содержащая стереоскопическую оптическую видеосъемочную систему для одновременной синхронной видеосъемки из левого ракурса и из правого ракурса; к каждой такой фотоматрице подключен видеопроцессор для обработки видеоданных с этой фотоматрицы для формирования сигналов видеоданных снятых изображений для формирования сигналов для видеозаписи стереокадров на цифровом носителе (подключенном к этому видеопроцессору); отличающаяся тем, что каждый оптический блок левого кадра и оптический блок правого кадра оптической видеосъемочной системы выполнен с одним, или двумя, или тремя микролинзовыми объективами, или с одним, или двумя, или тремя дырочными входными отверстиями, аналогичными диафрагменным отверстиям в съемочных микрообъективах или диафрагменным отверстиям для формирования дырочной камеры типа камеры обскуры; в этой оптической системе установлен электронный автоматический фотозатвор для покадровой видеосъемки на общую фотоматрицу левого или правого кадра с помощью синхронного диафрагмирования в обоих блоках этих микрообъективов или выходных отверстий для поочередного одновременного покадрового открытия одного микрообъектива или одного отверстия в каждом блоке при закрытых соответственно других микрообъективах или отверстиях в этих блоках для поочередной видеосъемки двух или трех разноракурсных одноименных кадров на общую фотоматрицу или на две фоточувствительные матрицы для одновременной видеозаписи сигналов одноракурсных левых и правых кадров горизонтальной стереопары или соответственно разноракурсных левых и правых кадров горизонтальной стереопары или разноракурсных левых и правых кадров с поочередной записью этих двух или трех разноракурсных одноименных кадров; для этого эти микролинзовые объективы или входные отверстия расположены в площади левого и правого входного зрачка видеосъемочной оптической системы в зонах вершин равностороннего треугольника, расположенного в площади соответствующего входного зрачка с учетом возможности формирования заявленными стереодисплеями аналогичных одноракурсных левых и правых кадров, формируемых и наблюдаемых в соответствующих точечных фокальных зонах видения одноракурсных левых и правых кадров горизонтальной стереопары или аналогичных разноракурсных левых и правых кадров горизонтальной стереопары в соответствующих точечных фокальных зонах одновременного видения двухракурсных или трехракурсных одноименных левых и правых кадров совмещаемых автоматически с расчетными точками в площади зрачков одноименных глаз пользователя.
21. Компьютерный способ формирования 3D-изображений, наблюдаемых на стереоэкранах или на стереодисплеях, включающий программное формирование с помощью 3D-видеосистемы компьютера или игровой 3D-приставки 3D-изображений в виде левого и правого кадров горизонтальной стереопары, наблюдаемых на стереодисплеях, или отображаемых на 3D-видеомониторах или на экранах 3D-телевизоров; отличающийся тем, что компьютерная видеосистема и программное обеспечение выполнено с возможностью программного и системного формирования 3D-изображений в формате отображения двух или трехракурсных одноименных левых и правых кадров горизонтальной стереопары для их одновременного и синхронного стереонаблюдения на предлагаемых стереодисплеях с возможностью одновременного стереонаблюдения в этом стереодисплее экранных изображений этих стереокадров горизонтальной стереопары кадров из соответствующих точечных фокальных зон стереовидения, с возможностью полнокомфортного стереонаблюдения с естественной рефлексной фокусировки глаз пользователя, согласованной с углами конвергенции его глаз в любой точке взора.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017125776A RU2698919C2 (ru) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | Стереодисплей (варианты), видеокамера для стереосъёмки и способ компьютерного формирования стереоизображений для этого стереодисплея |
PCT/RU2018/000030 WO2019017812A1 (ru) | 2017-07-18 | 2018-01-25 | Стереодисплей (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017125776A RU2698919C2 (ru) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | Стереодисплей (варианты), видеокамера для стереосъёмки и способ компьютерного формирования стереоизображений для этого стереодисплея |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017125776A true RU2017125776A (ru) | 2019-01-23 |
RU2017125776A3 RU2017125776A3 (ru) | 2019-01-23 |
RU2698919C2 RU2698919C2 (ru) | 2019-09-02 |
Family
ID=65016601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017125776A RU2698919C2 (ru) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | Стереодисплей (варианты), видеокамера для стереосъёмки и способ компьютерного формирования стереоизображений для этого стереодисплея |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2698919C2 (ru) |
WO (1) | WO2019017812A1 (ru) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2019125966A (ru) * | 2019-08-26 | 2021-02-26 | Святослав Иванович АРСЕНИЧ | Стереодисплей и видеокамера для съёмки 3D-видеоизображений для этого стереодисплея |
CN113727040B (zh) * | 2021-09-02 | 2022-06-14 | 复旦大学 | 一种博物馆展览用音画媒体方法和*** |
CN114598858B (zh) * | 2022-03-17 | 2023-08-08 | 云南师范大学 | 一种改善立体视频视觉舒适度的颜色分配方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2324428A (en) * | 1997-04-17 | 1998-10-21 | Sharp Kk | Image tracking; observer tracking stereoscopic display |
RU2221350C2 (ru) * | 1999-05-25 | 2004-01-10 | АРСЕНИЧ Святослав Иванович | Стереоскопическая система |
RU2201610C2 (ru) * | 2001-06-07 | 2003-03-27 | Институт автоматики и электрометрии СО РАН | Мультифокальный стереодисплей |
US6511182B1 (en) * | 2001-11-13 | 2003-01-28 | Eastman Kodak Company | Autostereoscopic optical apparatus using a scanned linear image source |
WO2004008779A2 (de) * | 2002-07-12 | 2004-01-22 | X3D Technologies Gmbh | Autostereoskopische projektionsanordnung |
GB0307077D0 (en) * | 2003-03-27 | 2003-04-30 | Univ Strathclyde | A stereoscopic display |
RU2322771C2 (ru) * | 2005-04-25 | 2008-04-20 | Святослав Иванович АРСЕНИЧ | Стереопроекционная система |
RU2510061C2 (ru) * | 2011-05-11 | 2014-03-20 | Учреждение Российской академии наук Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) | Дисплей для адаптивного формирования трехмерных изображений |
IL305162A (en) * | 2013-11-27 | 2023-10-01 | Magic Leap Inc | Virtual and augmented reality systems and methods |
IL237337B (en) * | 2015-02-19 | 2020-03-31 | Amitai Yaakov | A compact head-up display system with a uniform image |
-
2017
- 2017-07-18 RU RU2017125776A patent/RU2698919C2/ru active
-
2018
- 2018-01-25 WO PCT/RU2018/000030 patent/WO2019017812A1/ru active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019017812A1 (ru) | 2019-01-24 |
RU2698919C2 (ru) | 2019-09-02 |
RU2017125776A3 (ru) | 2019-01-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7586681B2 (en) | Directional display | |
US6813085B2 (en) | Virtual reality display device | |
JP5417660B2 (ja) | 立体プロジェクション・システム | |
US20050030308A1 (en) | Three-dimensional display method and device therefor | |
US10609362B2 (en) | Projected hogel autostereoscopic display | |
CN106873299A (zh) | 扫描投影仪透射式屏幕以及扫描投影仪*** | |
JP6030578B2 (ja) | 光源制御装置及び映像表示装置 | |
US20150331306A1 (en) | Auto stereoscopic projector screen | |
US20070229778A1 (en) | Time-multiplexed 3D display system with seamless multiple projection | |
RU2017125776A (ru) | Стереодисплей (варианты), видеокамера для стереосъёмки и способ компьютерного формирования стереоизображений для этого стереодисплея | |
US10310369B2 (en) | Stereoscopic reproduction system using transparency | |
CN114326142A (zh) | 一种基于人眼追踪的全视差裸眼3d显示***及方法 | |
JP4966801B2 (ja) | 映像表示装置 | |
JPH09318911A (ja) | 立体画像表示装置 | |
US9110364B1 (en) | Passive projection screen for presenting projected images in 3D | |
JP2018152748A (ja) | 立体画像の撮像・表示兼用装置及びヘッドマウント装置 | |
CN102081239B (zh) | 广角裸眼立体显示*** | |
JP2953433B2 (ja) | 立体表示装置 | |
RU2242037C2 (ru) | Проекционная система | |
RU2001133732A (ru) | Стереоскопическая система | |
TWI537671B (zh) | 環繞光場顯示器及其操作方法 | |
US12007661B2 (en) | Display apparatus | |
JPH06217348A (ja) | 投射型立体表示装置 | |
JPH0329487A (ja) | 立体画像観視装置 | |
CN113296347A (zh) | 一种裸眼显示设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20220422 |