UA22927U - Automatic stereoscopic system "stereostep-eclipse method" - Google Patents

Abstract

The proposed automatic stereoscopic system The proposed automatic stereoscopic system contains a unit for visualizing images and a dismountable screen. The screen contains two rasters, which are arranged on different sides of the common light-scattering focal plane. Each raster is designed as a set of lens elements, optical filters, and optical switches. The lens elements are installed at the support surface, without gaps between the elements, sothat axially-arranged pairs of the elements are provided. The specified optical filter and the specified optical switch correspond to each pair of the lens elements. The image is coded by a sequence of the image elements that produce aspect effect. Switching of the image elements that produce aspecteffect is accomplished by the optical switches.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до техніки демонстрації стереоскопічних зображень і може бути використаний в 2 телебаченні, у комп'ютинзі, у системах контролю і керування, САПР, ігровій техніці, для створення тренажерів в авіоніці і приладобудуванні, у науці, освіті, медицині і таке інше, - для об'ємного моделювання і візуального представлення статичних і динамічних процесів у ЗО-форматі.The utility model refers to the technique of displaying stereoscopic images and can be used in 2 television, in computing, in control and management systems, CAD, gaming equipment, for creating simulators in avionics and instrument engineering, in science, education, medicine and so on. - for three-dimensional modeling and visual presentation of static and dynamic processes in ZO format.

Створення тривимірного зображення продовжує залишатися серйозною технічною проблемою. Відомий метод кольорових анагліфів, що полягає в одержанні стереоскопічного зображення з використанням двох 70 пофарбованих у додаткові (комплементарні) кольори зображень-ракурсів, що складають стереопару, яке потім глядач дивиться за допомогою окулярів зі світлофільтрами різного кольору. При розгляді стереопари через такі окуляри кожне око сприймає тільки свій ракурс-зображення. При цьому, завдяки ефектові бінокулярного змішання ракурсів, формується об'ємне зображення. Розвиток цього методу обмежений дискомфортом користувача в частині необхідності використання світлофільтрувальньгх окулярів. 12 У 1908 році Габризль Липпман запропонував технологію запису і відтворення тривимірного зображення з використанням рельєфних оптичних пластин, що складаються з упорядоченно розміщених мікролінз, і поклав початок розвиткові багатокомпонентного підходу до тривимірної графіки. |Ідею Липпмана на растровій основі розвив Моріс Бонне. Подальший розвиток вищевказаного підходу включає технічні рішення з варіаціями лінзових рельєфів або гратчастих структур, для одержання стереозображень за допомогою спеціально підготовленої для сепарації стереопари. Зазначена підготовка полягає в графічному перетворенні ракурсів стереопари так, щоб при сполученні зображення і растра, з урахуванням переломлення в ньому променів, обидва ракурси відновилися роздільно для кожного ока.Creating a 3D image continues to be a major technical challenge. The color anaglyph method is well-known, which consists in obtaining a stereoscopic image using two 70 images painted in additional (complementary) colors, perspectives, which make up a stereo pair, which the viewer then looks at using glasses with light filters of different colors. When viewing a stereo pair through such glasses, each eye perceives only its perspective-image. At the same time, due to the effect of binocular mixing angles, a three-dimensional image is formed. The development of this method is limited by the discomfort of the user due to the need to use light-filtering glasses. 12 In 1908, Gabrizl Lippman proposed the technology of recording and reproducing a three-dimensional image using relief optical plates consisting of orderly placed microlenses, and initiated the development of a multi-component approach to three-dimensional graphics. Maurice Bonnet developed Lippmann's idea on a raster basis. Further development of the above approach includes technical solutions with variations of lens reliefs or lattice structures, for obtaining stereo images using a stereo pair specially prepared for separation. This preparation consists in the graphical transformation of the angles of the stereo pair so that when combining the image and the raster, taking into account the refraction of rays in it, both angles are restored separately for each eye.

Відомо технічне рішення згідно |заявки М/О 99/09750 від 25.02.1999 р. МПК 7 с502827/22, НО4М13/00 "Стереоскопічна система перегляду"). Відоме технічне рішення включає підготовку вихідної стереопари методом 22 ДЛиппмана-Бонне, що полягає в тім, що ракурси стереопари перемежовуються інвертованими вертикальними -о смугами зі збереженням порядку їхнього проходження - по числу лінзових елементів лентикулярного растра, таким чином, що при накладенні на стиснуте смугове зображення роздільно відновлюються обидва ракурси - для лівого і правого ока. Практична реалізації відомої стереоскопічної системи перегляду вимагає прецизійного позиціонування оптичних елементів лентикулярного растра щодо смужок підготовленого зображення. -The technical solution is known according to the application M/O 99/09750 dated 25.02.1999, IPC 7 p502827/22, НО4М13/00 "Stereoscopic viewing system"). A well-known technical solution includes the preparation of the original stereo pair by the DLippmann-Bonnet method 22, which consists in the fact that the angles of the stereo pair are interspersed with inverted vertical -o stripes while preserving the order of their passage - according to the number of lens elements of the lenticular raster, in such a way that when superimposed on a compressed strip image both angles are restored separately - for the left and right eye. The practical implementation of the known stereoscopic viewing system requires precise positioning of the optical elements of the lenticular raster relative to the strips of the prepared image. -

Відома автостереоскопічна система - згідно (патенту КО Мо2168192 від 27.05.2001 р. МПК 7 6502827/22, Ге нНО4М13/00 "Візуальний пристрій відображення і спосіб формування тривимірного зображення"). Відоме технічне рішення засноване на застосуванні гратчастої маски, що складається з окремих оптичних елементів з о перемінною фокусною відстанню, установленої поверх поля дискретних мікрографічних елементів зображення - Га пикселів так, що кожен пиксель позиціонований на оптичній осі окремого оптичного елемента. ЗовнішнєA known autostereoscopic system - according to (patent KO Mo2168192 dated 05/27/2001 IPC 7 6502827/22, Ге nНО4М13/00 "Visual display device and method of forming a three-dimensional image"). The known technical solution is based on the application of a grating mask consisting of separate optical elements with a variable focal length, installed over a field of discrete micrographic image elements - Ha pixels, so that each pixel is positioned on the optical axis of a separate optical element. External

Зо керування фокусною відстанню окремих оптичних елементів дозволяє імітувати розходження в глибині зорового с сприйняття відповідних пікселів, тобто виявляти стерео-ефект від зображення в цілому. Відоме технічне рішення є складним і громіздким по числу складових елементів і їхньої організації в єдину конструкцію.By controlling the focal length of individual optical elements, it is possible to simulate the difference in the depth of visual perception of the corresponding pixels, that is, to detect the stereo effect of the image as a whole. The known technical solution is complex and cumbersome in terms of the number of constituent elements and their organization into a single structure.

Головною проблемою реалізації вищерозглянутих технічних рішень є вимога прецизійного позиціонування « оптичних елементів щодо елементів спеціально підготовленого зображення на поверхні візуалізації. Практичне З 70 використання таких систем забезпечується жорстким закріпленням їхніх оптичних елементів відносно пікселів с зображення, що виключає взаємний дрейф (зсув) оптичних елементів.The main problem of the implementation of the technical solutions discussed above is the requirement of precise positioning of optical elements in relation to the elements of a specially prepared image on the visualization surface. The practical use of such systems is ensured by the rigid fixation of their optical elements relative to the pixels of the image, which excludes the mutual drift (shift) of the optical elements.

Із» Оскільки в даний час основні виробники і споживачі відеопродукції використовують 2О-формат її візуалізації, можливість сумісності і використання наявних 2О0-ресурсів для Їхньої трансформації в ЗО-формат є актуальною технічною задачею.Since currently the main producers and consumers of video products use the 2O-format for its visualization, the possibility of compatibility and the use of existing 2O0-resources for their transformation into the ZO-format is an urgent technical task.

Відомо технічне рішення автостереоскопічної системи згідно |(патенту ОБ Мо4729017 від 25.02.1986 р. МПК о НО4М13/00)Ї. Відоме технічне рішення включає дисплейну поверхню візуалізації зі спеціально підготовленим ка зображенням, що поділяється на пікселі. Елементи оптичних грат позиціоновані відносно пікселів зображення й об'єднані в автономну з'ємну гратчасту пластину. На поверхні візуалізації через гратчасту пластину глядач іш бачить стереоскопічне зображення. Таким чином, з'ємна гратчаста пластина повинна забезпечити ка 20 20/3О-конвертацію зображення. Однак, на практиці точне позиціонування гратчастої пластини на дисплеї відносно пікселів зображення є складною оптико-механічною задачею, що не вирішена у відомому технічному т рішенні, й у цьому випадку неминучі викривлення зображення, яке проектується скрізь пластину, і втрата стерео-ефекту.The technical solution of the autostereoscopic system is known according to (patent OB Mo4729017 dated 25.02.1986, IPC about НО4М13/00)І. A known technical solution includes a visualization display surface with a specially prepared image that is divided into pixels. The elements of optical gratings are positioned relative to the pixels of the image and combined into an autonomous removable grating plate. On the visualization surface, the viewer sees a stereoscopic image through the lattice plate. Thus, the removable grating plate should provide ka 20 20/3O-conversion of the image. However, in practice, the exact positioning of the lattice plate on the display relative to the image pixels is a complex optical-mechanical problem that is not solved in a known technical solution, and in this case, the distortion of the image that is projected throughout the plate and the loss of the stereo effect are inevitable.

Відомо технічне рішення автостереоскопічної системи - відповідно до (|патенту 05 2004263970 від 29 30.12.2004р. МПК с502827/22 "Сопмепіріе аціовіегеозсоріс Паї рапе! аізріау" (найближчий аналог)). Відома с система включає плоский екран монітора - поверхня візуалізації, на якій знаходиться піксельне зображення стереопари, підготовленої до сепарації методом Люшмана-Бонне, а також з'ємний екран у виді лентикулярного растра розташованого паралельно поверхні візуалізації. Відома автостереоскопічна система включає засоби для юстування у формі оптичного тесту, реалізованого у виді орієнтованого щілинного растра на екрані монітора 60 разом із пристроєм механічного зсуву з'ємного екрана з оптичними елементами щодо підготовленого зображення на поверхні візуалізації. Очевидним обмеженням відомої системи є вимога плоского моніторного екрана і дискомфортність від непереборних спеціальних дій користувача по підстроюванню положення знімного екрана, що вимагають часу і супроводжуються неминучою утратою відеоінформації.The technical solution of the autostereoscopic system is known - according to (|patent 05 2004263970 dated 29 30.12.2004. IPC p502827/22 "Sopmepirie atsioviegeozsoris Pai rape! aizriau" (closest analog)). The known system includes a flat monitor screen - the visualization surface, on which is a pixel image of a stereo pair prepared for separation by the Luschmann-Bonnet method, as well as a removable screen in the form of a lenticular raster located parallel to the visualization surface. The known autostereoscopic system includes means for alignment in the form of an optical test implemented in the form of an oriented slit raster on the monitor screen 60 together with a device for mechanical displacement of the removable screen with optical elements relative to the prepared image on the visualization surface. An obvious limitation of the known system is the requirement of a flat monitor screen and discomfort from the irresistible special actions of the user to adjust the position of the removable screen, which require time and are accompanied by the inevitable loss of video information.

Відомо технічне рішення автостереоскопічної системи згідно (патенту ША Мо14885 ОО МПК 0502827/22, бо Но4М13/00 " Автостереоскопічна система "З(егео-5іер")|), що включає поверхню візуалізації з підготовленою до сепарації стереопарою у формі анагліфу, знімний екран з растровою оптичною структурою , розташований перед поверхнею візуалізації. Знімний екран складається з двох растрів, розташованих по різні сторони загальної фокальної площини, яка розсіює світловий потік. Кожний з растрів складається з лінзових елементів і/або їхніх оптичних еквівалентів, розташованих на поверхні без проміжків, з утворенням співвісних пар лінзових елементів, кожна з яких містить анагліфічний фільтр.The technical solution of the autostereoscopic system is known according to (patent SHA Mo14885 OO MPK 0502827/22, bo No4M13/00 "Autostereoscopic system "Z(egeo-5ier")|), which includes a visualization surface with a stereo pair prepared for separation in the form of an anaglyph, a removable screen with raster optical structure, located in front of the imaging surface. The removable screen consists of two rasters located on different sides of the common focal plane that disperses the light flux. Each of the rasters consists of lens elements and/or their optical equivalents located on a surface without gaps, with formation of coaxial pairs of lens elements, each of which contains an anaglyph filter.

У відомому технічному рішенні сепарація анагліфічно підготовленої стереопари здійснюється растровою структурою, що не вимагає прецизійного позиціонування щодо поверхні візуалізації. Це забезпечує відтворення стереоефекту зі стійкою якістю анагліфічної технології, при цьому конвертація 20/30 для користувача зводиться 7/0 тільки до приєднання знімного екрану до поверхні візуалізації, минаючи процес підстроювання положення знімного екрану.In a known technical solution, the separation of an anaglyphically prepared stereo pair is carried out by a raster structure, which does not require precise positioning relative to the visualization surface. This provides stereo reproduction with stable quality of anaglyph technology, while the 20/30 conversion for the user is reduced to 7/0 only when the removable screen is attached to the display surface, bypassing the process of adjusting the position of the removable screen.

Крім того, анагліфічне представлення стереопари, у силу особливостей формування, забезпечує розміщення кожного її ракурсу на всій поверхні візуалізації, що забезпечує високу якість представлення кожного ракурсу стереозображення і, як наслідок, високу точність, чіткість і контрастність стереозображення.In addition, the anaglyph representation of a stereo pair, due to the peculiarities of its formation, ensures the placement of each of its angles on the entire visualization surface, which ensures a high quality representation of each angle of the stereo image and, as a result, high accuracy, clarity and contrast of the stereo image.

Однак, у силу тих же особливостей анагліфічного представлення стереопари для стереозображення, відтвореного відомим технічним рішенням, характерна втрата кольоровості. Передача кольорів не відбувається і стереозображення має моно забарвлення різних відтінків.However, due to the same features of the anaglyph representation of a stereo pair for a stereo image reproduced by a known technical solution, a loss of chroma is characteristic. Color transfer does not occur and the stereo image has mono colors of different shades.

Це є суттєвим недоліком відомого технічного рішення авто-стереоскопічної системи.This is a significant drawback of the known technical solution of the auto-stereoscopic system.

Задачею технічного рішення, що заявляється, є створення авто-стереоскопічної системи, яка б забезпечила 2о високу якість передачі кольорів стереозображення при одночасному забезпеченні для користувача комфортності при відтворенні стереоефекту і при конвертуванні 20 формата у ЗО формат.The task of the proposed technical solution is to create an auto-stereoscopic system that would provide 200% high quality of stereo image color transmission while simultaneously providing comfort for the user when reproducing the stereo effect and when converting the 20 format into the 3D format.

Поставлена задача вирішується тим, що в автостереоскопічній системі "Зіегеобіер- ЕсіїреМеїпоа", яка включає поверхню візуалізації з підготовленим до сепарації зображенням и розташований перед поверхнею візуалізації знімний екран, який складається з двох растрів, розташованих по різні сторони відносно загальної фокальної площини, яка розсіює світловий потік, кожний з яких складається з лінзових елементів і/або їх оптичних еквівалентів, розміщених по поверхні без проміжків з утворенням співвісних пар лінзових елементів т іабо їх еквівалентів, згідно з корисною моделлю, зображення складається з переміжної послідовності п ракурсів, при цьому частота їх слідування складає не менше 0,02-0,05сек", а кожна пара лінзових елементів іабо їх еквівалентів постачена п екліпєними затворами, кожний з яких відкриває кожний з відповідних йому рч- ракурсів послідовності.The task is solved by the fact that in the "Ziegeobier-EsiireMeipoa" autostereoscopic system, which includes a visualization surface with an image prepared for separation and a removable screen located in front of the visualization surface, which consists of two rasters located on different sides relative to the common focal plane, which scatters light stream, each of which consists of lens elements and/or their optical equivalents, placed on the surface without gaps to form coaxial pairs of lens elements and/or their equivalents, according to a useful model, the image consists of an alternating sequence of trajectories, while the frequency of their following is not less than 0.02-0.05sec", and each pair of lens elements or their equivalents is supplied with p-clipped shutters, each of which opens each of the corresponding rch-angles of the sequence.

Сутність технічного рішення, що заявляється, полягає в тому, що для сепарації ракурсів зображення с використовується екліпсний метод. Бкліпсний (обтюраторний) метод стереоскопії полягає в сепарації Ге»! зображення стереопари почерговим перекриттям лівого і правого світлових потоків перед об'єктивами проекційного пристрою або перед очами глядача. Перекриття мусять виконуватись синхронно таким чином, щоб сThe essence of the proposed technical solution is that the eclipse method is used to separate the angles of the image c. Bclipsny (obturator) method of stereoscopy consists in separation of Ge»! an image of a stereo pair by alternately overlapping the left and right light streams in front of the lenses of the projection device or in front of the viewer's eyes. Overlaps must be performed synchronously in such a way that p

Кожне око бачило тільки призначене для нього зображення. Екліпсних затворів має бути мінімум два, а взагалі с їх може бути п по кількості ракурсів зображення.Each eye saw only the image intended for it. There should be at least two eclipse shutters, and in general there may be n of them depending on the number of image angles.

Для реалізації технічного рішення, що заявляється, необхідні п екліпсних затворів (по кількості ракурсів зображення) для кожної пари лінзових елементів, кожний з яких відкриває послідовно кожний з ракурсів, « оставляючи решту ракурсів в затемненому стані.In order to implement the proposed technical solution, five eclipse shutters (by the number of image angles) are needed for each pair of lens elements, each of which opens each of the angles in sequence, "leaving the rest of the angles in a darkened state.

Частота слідування мусить складати не менше 0,02-0,05сек -, оскільки така частота є межею чутливості - с ока глядача до швидкості зміни образів. а Загальною частиною всіх екліпсних автостереоскопічних конструкцій є два обов'язкових модуля - "» позиціонований оптичний затвір (екліпсний затвір) і розподілювач ракурсів. В технічному рішенні, що заявляється, ці функції виконує конструкція з двох растрів, розташованих по різні сторони відносно загальної фокальної площини, яка розсіює світловий потік, кожний з яких складається з лінзових елементів і/або їх ко оптичних еквівалентів, розміщених по поверхні без проміжків з утворенням співвісних пар лінзових елементів т іабо їх еквівалентів, при цьому кожна пара лінзових елементів і/або їх еквівалентів постачена п екліпсними затворами, у точній відповідності кількості ракурсів . Використання єкліпсного методу на основі вказаної се) растрової структури дає можливість получити на екрані панорамне автостереоскопічне зображення. юю 50 Растрова структура, як багатокомпонентний носій інтегрального зображення не потребує, як і в найближчому аналогу, прецизійного позиціонування відносно поверхні візуалізації. Це забезпечує системі 20-сумісність і що виключає необхідність підстроювання екрану при стійкій якості відтворювання стереоефекту.The tracking frequency must be at least 0.02-0.05 sec -, as this frequency is the limit of the viewer's eye's sensitivity to the speed of changing images. a The common part of all eclipse autostereoscopic designs are two mandatory modules - "" positioned optical shutter (eclipse shutter) and angle distributor. In the technical solution, these functions are performed by a design of two rasters located on different sides relative to the common focal plane , which disperses the light flux, each of which consists of lens elements and/or their co-optical equivalents placed on the surface without gaps to form coaxial pairs of lens elements and/or their equivalents, while each pair of lens elements and/or their equivalents is supplied with eclipse shutters, in exact accordance with the number of angles. The use of the eclipse method based on the specified raster structure makes it possible to obtain a panoramic autostereoscopic image on the screen. yuyu 50 The raster structure, as a multi-component carrier of an integral image, does not require, as in the closest analogue, precise positioning relative to surface visualization. This provides the system with 20-compatibility and eliminates the need to adjust the screen with stable reproduction quality of the stereo effect.

Екліпсний метод передбачає послідовне використання кожного ракурсу з розміщенням його на всій поверхні візуалізації тим самим забезпечується повнота, чіткість, контрастність і передача всієї гамми кольорів зображення. Водночас забезпечується для багатьох глядачів відтворювання стереоефекту з стійкою якістю, яку можна зрівняти з прямим спостереженням екрану. с При цьому, необхідні оптичні перетворення відеоконтенту зводяться для користувача тільки до приєднання (прикладання) знімного екрана до демонстраційної поверхні візуалізації, де транслюється відеоконтент в описаному структурованому форматі, тобто в формі переміжної послідовності ракурсів, які слідують з частотою 60 не менше 0,02-0,05сек".The eclipse method involves the sequential use of each angle with its placement on the entire visualization surface, thereby ensuring completeness, clarity, contrast and transmission of the entire gamut of image colors. At the same time, it provides many viewers with a stereo effect reproduction with a stable quality that can be compared to direct viewing of the screen. c At the same time, the necessary optical transformations of the video content are reduced for the user only to the attachment (attachment) of the removable screen to the visualization demonstration surface, where the video content is broadcast in the described structured format, i.e. in the form of an alternating sequence of angles that follow with a frequency of 60 at least 0.02- 0.05 sec".

Таким чином, сукупність суттєвих ознак технічного рішення, що заявляється, вирішує поставлену задачу - забезпечення високої якості передачі кольорів стереозображення при одночасному забезпеченні для користувача комфортності при відтворенні стереоефекту і при конвертуванні 20-форматау ЗО-формат.Thus, the set of essential features of the proposed technical solution solves the task - ensuring high-quality color transmission of a stereo image while providing comfort for the user when reproducing the stereo effect and when converting from 20-format to 3-format.

Це демонструє приклад конкретного виконання автостереоскопічної системи, що заявляється. 65 На Фіг.1 показана автостереоскопічна система (загальний вигляд);This demonstrates an example of a particular embodiment of the claimed autostereoscopic system. 65 Fig. 1 shows the autostereoscopic system (general view);

На Фіг.2 показана растрова конструкція знімного екрану (варіант лентікулярних растрів), (а) - растрова конструкція в зборі, (б) - компоненти знімного екрану;Figure 2 shows the raster structure of the removable screen (a variant of lenticular rasters), (a) - the raster structure as a whole, (b) - the components of the removable screen;

На Фіг.3 показана пара лінзових елементів із загальною оптичною віссю;Figure 3 shows a pair of lens elements with a common optical axis;

На Фіг.4 показана схема формування структурованого відеоряду.Fig. 4 shows the scheme of forming a structured video sequence.

На Фіг.5 показана схема управління матрицею екліпсних затворів.Figure 5 shows the control scheme of the eclipse shutter matrix.

Автостереоскопічна система, включає поверхню 1 візуалізації з підготовленою до сепарації зображенням і знімний екран 2 з растровою оптичною системою, розташований перед поверхнею 1 візуалізації. Знімний екран 2 складається з двох растрів - 3, 4, розташованих по різні сторони щодо загальної розсіюючої світловий потік фокальної площини 5. Кожний з двох растрів 3, 4, складається з лінзових елементів б і/або їх оптичних /о еквівалентів, укладених на поверхні без проміжків, з утворенням пар 7 співвісних лінзових елементів 6 із загальною оптичною віссю 8.The autostereoscopic system includes a visualization surface 1 with an image prepared for separation and a removable screen 2 with a raster optical system located in front of the visualization surface 1. The removable screen 2 consists of two rasters - 3, 4, located on different sides with respect to the general scattering light flux of the focal plane 5. Each of the two rasters 3, 4 consists of lens elements b and/or their optical /o equivalents placed on the surface without gaps, with the formation of pairs of 7 coaxial lens elements 6 with a common optical axis 8.

Зображення складається з послідовності п ракурсів 9-9, при цьому частота їх слідування складає не менше 0,02-0,05секThe image consists of a sequence of 9-9 cursors, while the frequency of their tracking is at least 0.02-0.05 seconds

Кожна пара 7 співвісних лінзових елементів б і/або їх еквівалентів постачена п екліпсними затворами 75..104-10,, кожний з яких відкриває кожний з відповідних йому ракурсів 94-94, послідовності синхронно з частотою їх слідування.Each pair of 7 coaxial lens elements b and/or their equivalents is supplied with eclipsing shutters 75..104-10, each of which opens each of its corresponding angles 94-94, sequence synchronously with the frequency of their tracking.

Оскільки кожний з затворів кожного лінзового елемента 6 мусять синхронно відкривати відповідний фрагмент ракурсу, доцільно для управління екліпсними затворами 10 4-10, об'єднати їх в матрицю 11 структурно ідентичну матриці лінзових елементів, маючи на увазі, що кожний лінзовий елемент має п екліпсних затворів 104-10,,, в нашому прикладі розглядається варіант з двох екліпсних затворів 104, 105.Since each of the shutters of each lens element 6 must synchronously open the corresponding fragment of the perspective, it is advisable to control the eclipse shutters 10 4-10, to combine them into a matrix 11 structurally identical to the matrix of lens elements, bearing in mind that each lens element has p eclipse shutters 104-10,,, in our example we consider the option of two eclipse shutters 104, 105.

В прикладі розглядається варіант з лентикулярними растрами і, відповідно, матриця єкліпсних затворів вміщує два елементарних смугових затворів для кожного лінзового елемента, при цьому кожний затвір має два стани - прозорий і непрозорий. Матриця 11 єкліпсних затворів розміщена в фокальній площині 5 растрової оптичної системи.In the example, a variant with lenticular rasters is considered and, accordingly, the matrix of eclipse shutters contains two elementary band shutters for each lens element, while each shutter has two states - transparent and opaque. The matrix of 11 eclipse shutters is placed in the focal plane 5 of the raster optical system.

Формування структурованого відеоряду показане на Фіг4 . Ракурси зображення (9 4...94), які слідують з частотою не менше 0,02-0,05сек! , фокусуються з наступною за тим орієнтацією таким чином, щоб суміжні З ракурси направлялись окремо для кожного ока і, таким чином, структурований відеоряд сприймається глядачем як об'ємне стереозображення.The formation of a structured video sequence is shown in Fig.4. Image angles (9 4...94), which follow with a frequency of at least 0.02-0.05 seconds! , are focused with the subsequent orientation in such a way that the adjacent Z angles are directed separately for each eye and, thus, the structured video series is perceived by the viewer as a three-dimensional stereo image.

Фокусування і орієнтацію кожного ракурсу здійснює оптична растрова система, а єкліпсний затвір 710 рч- забезпечує , щоб відповідні ракурси з'являлися в відповідних ділянках растрової системи. Управління матрицею 11 єкліпсних затворів 10 здійснюється за допомогою любого відомого способу, наприклад, як показано на Фіг.5, с де в якості матриці 11 екліпсних затворів 10 використана матриця рідкокристалічних елементів. Ге»!Focusing and orientation of each angle is carried out by the optical raster system, and the 710 rch eclipse shutter ensures that the corresponding angles appear in the corresponding areas of the raster system. The matrix 11 of the eclipse shutters 10 is controlled using any known method, for example, as shown in Fig. 5, where a matrix of liquid crystal elements is used as the matrix 11 of the eclipse shutters 10. Gee!

Прояв стереоскопічного ефекту при вільному навішуванні екрану 2 на поверхню 1 візуалізації з структурованим 2О-відеоконтентом відбувається таким чином. сThe manifestation of the stereoscopic effect when the screen 2 is freely hung on the visualization surface 1 with structured 2O-video content occurs as follows. with

Керуючий сигнал зміни кадра-ракурсу, синхронізований з переключенням ділянок-смуг екліпсної матриці 11, с вмикає одночасно режим прозорості для всіх, наприклад, непарних смут 104 матриці. При цьому парні смути 105 - непрозорі. Через прозорі смуги сфокусовані фрагменти зображення від відповідних лінзових елементів об'єктного растру відновлюються лінзовими елементами окулярного растру і об'єднуються для глядача в єдине « зорове поле - поточне екранне зображення, яке орієнтоване для відповідного ока. Наступний управляючий 70 сигнал вмикає одночасно режим прозорості для парних смут матриці, а непарні смуги становляться - с непрозорими. При цьому формується зображення для другого ока глядача, при умові виконання вимог до ц частоти слідування кадрів-ракурсів. Таким чином формується стереопара стереоскопічного зображення і глядач "» бачить об'ємну картину в кадрі.The control signal for changing the frame-perspective, synchronized with the switching of the areas-stripes of the eclipse matrix 11, with simultaneously turns on the transparency mode for all, for example, odd-numbered squares 104 of the matrix. At the same time, even 105 is opaque. Through the transparent bands, the focused fragments of the image from the corresponding lens elements of the object raster are restored by the lens elements of the ocular raster and are combined for the viewer into a single field of view - the current screen image, which is oriented for the corresponding eye. The next control signal 70 turns on the transparency mode for the even stripes of the matrix at the same time, and the odd stripes become opaque. At the same time, an image is formed for the second eye of the viewer, provided that the requirements for the tracking frequency of the angle frames are met. In this way, a stereo pair of a stereoscopic image is formed and the viewer "" sees a three-dimensional picture in the frame.

При більшій кількості ракурсів зображення: буде, більш повним, рельєфним. В цьому випадку кількість смуг 5 екліпсної матриці збільшується у відповідності з кількістю ракурсів їі схема управління мусить забезпечити ко відповідне вмикання їх прозорої і непрозорої ділянки.With a larger number of angles, the image: will be more complete, embossed. In this case, the number of strips 5 of the eclipse matrix increases in accordance with the number of angles, and its control scheme must ensure that their transparent and opaque sections are switched on accordingly.

Оскільки формування структурованого відеоряду відбувається з використанням ракурсів, які розміщені на ді всій поверхні візуалізації і, відповідно, охоплює всі мікрографічні елементи зображення з повною гаммою (Се) кольорів, об'ємна картина передає повну гамму кольорів 20 відеоконтенту.Since the formation of a structured video series takes place using angles that are placed on the entire surface of the visualization and, accordingly, covers all the micrographic elements of the image with a full gamut (Ce) of colors, the three-dimensional picture conveys the full gamut of colors 20 of the video content.

Таким чином технічне рішення, що заявляється виконує поставлену задачу - з високою якістю передає всю ді гамму кольорів стереозображення і при цьому для конвертування 20 формата у ЗО формат достатньо навісити "І знімний екран на поверхню візуалізації, тобто забезпечується для користувача комфортність при відтворенні стереоефекту.Thus, the proposed technical solution fulfills the task - with high quality it transmits the entire range of colors of a stereo image, and at the same time, to convert the 20 format into the 3 format, it is enough to hang the removable screen on the visualization surface, that is, it provides comfort for the user when reproducing the stereo effect.

Автостереоскопічна система "Зіегеобіер ЕсіїрзМеїпоа", яка заявляється, в процесі модельних і лабораторних випробувань в інженерному агентстві "АпіепМег продемонструвала високу якість передачі (чіткість, с контрастність, повноту кольорової гамми) стереозображення.Autostereoscopic system "Ziegeobier EsiirzMeipoa", which is declared, in the process of model and laboratory tests at the engineering agency "ApiepMeg" demonstrated high quality of transmission (clarity, contrast, completeness of color gamut) of stereo images.

Claims (1)

Формула винаходуThe formula of the invention Автостереоскопічна система, що включає поверхню візуалізації із зображенням і розташований перед поверхнею візуалізації знімний екран, що складається з двох растрів, розташованих по різні сторони загальної фокальної площини, яка розсіює світловий потік, кожний з яких складається з лінзових елементів та/або їх оптичних еквівалентів, розміщених по поверхні без проміжків з утворенням співвісних пар лінзових елементівAn autostereoscopic system including an imaging surface with an image and a removable screen located in front of the imaging surface consisting of two rasters located on opposite sides of a common focal plane that disperses the light flux, each of which consists of lens elements and/or their optical equivalents, placed on the surface without gaps to form coaxial pairs of lens elements 65 та/або їх еквівалентів, кожна з яких містить фільтр, яка відрізняється тим, що зображення складається з переміжної послідовності п ракурсів, при цьому частота їх наступності складає не менше 0,02-0,05 сек.", а кожна пара лінзових елементів та /"або їх еквівалентів оснащена п екліпсними затворами, кожний з яких відкриває кожний з відповідних йому ракурсів послідовності. - ча с (о) с с -65 and/or their equivalents, each of which contains a filter, which differs in that the image consists of an alternating sequence of shots, while the frequency of their succession is at least 0.02-0.05 sec., and each pair of lens elements and /" or their equivalents is equipped with ecliptic shutters, each of which opens each of the angles of the sequence corresponding to it. - cha s (o) s s - с . и? іме) іме) се) г) 50 що с 60 б5with . and? ime) ime) se) d) 50 that s 60 b5