устройство для воспроизведения объемного изображения

Формула изобретения

Устройство для воспроизведения объемного изображения, содержащее зафиксированные в пространстве относительно друг друга, оптически связанные между собой и расположенные на параллельных друг другу поверхностях матричный источник света и информационную панель с регулируемой светопроводимостью, состоящую из участков с возможностью формирования каждым из участков одного из фрагментов объемного изображения, а также блок управления информационной панелью, выход которого электрически связан с входом информационной панели, отличающееся тем, что между матричным источником света и информационной панелью размещена светопоглощающая решетка, матричный источник света состоит из регулярно расположенных на поверхности точечных источников света, а светопоглощающая решетка состоит из соответствующих точечным источникам света объемных ячеек, выполненных с возможностью попадания света одного точечного источника соответственно только на один участок информационной панели.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к прикладной оптике, в частности к стереоскопическим системам для демонстрирования многоракурсного объемного изображения без специальных очков и шлемов.

Известно устройство для воспроизведения объемного изображения, описанное в патенте Великобритании №2206763 «Устройство для воспроизведения объемного изображения» по классу H03N 13/04, заявленном 10.07.1987 г. и опубликованном 11.01.1989 г.

Известное устройство для воспроизведения объемного изображения содержит матричный источник света, информационную панель с регулируемой светопроводимостью и линзовый растр из собирающих линз, а также блок управления матричным источником света и информационной панелью.

Недостатком данного устройства является невысокое качество объемного изображения, обусловленное непараллельностью лучей и искажениями в линзовом растре, кроме того данное устройство имеет узкую область наблюдения объемного изображения и затруднено его оглядывание, так как ракурсы воспроизводятся последовательно во времени и их количество ограничено быстродействием информационной панели.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для воспроизведения объемного изображения, описанное в патенте РФ №2090979 «Устройство для воспроизведения объемного изображения» по классу H03N 13/00, заявленном 05.04.1994 г., опубликованном 20.09.1997 г.

Данное устройство для воспроизведения объемного изображения содержит матричный источник света, информационную панель с регулируемой светопроводимостью и линзовый растр из собирающих линз, зафиксированные в пространстве друг относительно друга, оптически связанные между собой и с глазами наблюдателей и расположенные в плоскостях, параллельных друг другу и перпендикулярных оси, проходящей через их центры симметрии, а также блок управления матричным источником света и информационной панелью, входы которых электрически подключены соответственно к первому и второму выходам блока управления. Расстояние между плоскостями матричного источника света и линзового растра равно фокусному расстоянию линз линзового растра, а информационная панель расположена между матричным источником света и линзовым растром и состоит из участков с возможностью формирования каждым из них одного из фрагментов информационной картины и получения по сформированным отдельным фрагментам информационной картины увеличенных отдельных фрагментов ее мнимого изображения, при этом количество участков меньше или равно количеству линз линзового растра, а расстояние между линзовым растром и информационной панелью и степень увеличения отдельных фрагментов информационной картины установлены из условия возможности перемещения отдельных фрагментов информационной картины в пределах рабочих зон участков и совпадения краев смежных фрагментов мнимого изображения информационной картины.

Недостатком описанного выше устройства является недостаточное качество объемного изображения, обусловленное тем, что совокупность матричного источника света, информационной панели с регулируемой проводимостью и линзового растра из собирающих линз, расположенных, как описано в этом устройстве, позволяет формировать объемное изображение одного ракурса в ограниченной области пространства наблюдения, и для обеспечения возможности наблюдения объемного изображения из других точек пространства и его оглядывания необходим быстродействующий вычислитель, пересчитывающий положение базового объемного изображения в соответствии с новыми координатами. Кроме того, на качестве объемного изображения негативно отражаются искажения и непараллельность хода лучей, присущие линзам, составляющим линзовый растр, а также то, что на одну линзу попадают лучи света от матричного источника, модулированные по яркости и цветности разными участками информационной панели, вызывая наложение фрагментов изображений и ухудшение качества объемного изображения, воспринимаемого наблюдателем.

Таким образом, известное устройство для воспроизведения объемного изображения имеет недостаточное качество воспроизводимого объемного изображения.

Задачей заявляемого изобретения является повышение качества работы устройства для воспроизведения объемного изображения.

Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является расширение зоны наблюдения объемного изображения, устранение его искажений и обеспечение возможности его оглядывания.

Указанная задача достигается тем, что в устройстве для воспроизведения объемного изображения, содержащем зафиксированные в пространстве друг относительно друга, оптически связанные между собой и расположенные на параллельных друг другу поверхностях матричный источник света и информационную панель с регулируемой светопроводимостью, состоящую из участков с возможностью формирования каждым из участков одного из фрагментов объемного изображения, а также блок управления информационной панелью, выход которого электрически связан с входом информационной панели, согласно изобретению, между матричным источником света и информационной панелью размещена светопоглощающая решетка, матричный источник света состоит из регулярно расположенных на поверхности точечных источников света, а светопоглощающая решетка состоит из соответствующих точечным источникам света объемных ячеек, выполненных с возможностью попадания света одного точечного источника соответственно только на один участок информационной панели.

Введение в устройство для воспроизведения объемного изображения светопоглощающей решетки, размещенной между матричным источником света и информационной панелью, выполнение матричного источника света, состоящего из регулярно расположенных на поверхности точечных источников света, а светопоглощающей решетки, состоящей из соответствующих точечным источникам света объемных ячеек, выполненных с возможностью попадания света одного точечного источника соответственно только на один участок информационной панели, позволяет исключить попадание света одного точечного источника на несколько участков информационной панели и избежать наложения фрагментов объемного изображения друг на друга и получить качественное многоракурсное объемное изображение в широкой области наблюдения.

В результате работа устройства для воспроизведения объемного изображения становится более качественной.

Заявляемое устройство для воспроизведения объемного изображения обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что между матричным источником света и информационной панелью размещена светопоглощающая решетка, матричный источник света состоит из регулярно расположенных на поверхности точечных источников света, а светопоглощающая решетка состоит из соответствующих точечным источникам света объемных ячеек, выполненных с возможностью попадания света одного точечного источника соответственно только на один участок информационной панели.

Заявителю неизвестно устройство для воспроизведения объемного изображения, обладающее вышеуказанными отличительными существенными признаками, позволяющими явным образом достичь такого же технического результата, поэтому заявитель считает, что заявляемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Заявляемое устройство для воспроизведения объемного изображения может найти широкое применение в области телевидения и может быть использовано в системах объемного телевидения, кинематографа, а также в объемных телеиграх, тренажерах и рекламе, поэтому оно соответствует критерию «промышленная применимость».

Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежом, где представлена схема устройства для воспроизведения объемного изображения.

Устройство для воспроизведения объемного изображения, представленное на чертеже, содержит матричный источник света 1, состоящий из регулярно расположенных на плоскости точечных источников 2 света, и оптически связанную с ним и расположенную на плоскости информационную панель 3, состоящую из участков 4 с возможностью формирования каждым из них одного из фрагментов объемного изображения. Матричный источник света 1 и информационная панель 3 расположены в параллельных друг другу плоскостях и зафиксированы в пространстве друг относительно друга.

Между матричным источником света 1 и информационной панелью 3 размещена светопоглощающая решетка 5, состоящая из объемных прямоугольных ячеек, образованных взаимно перпендикулярными плоскостями 6, которые также перпендикулярны плоскостям матричного источника света 1 и информационной панели 3 и простираются между ними.

Вход информационной панели 3 электрически соединен с выходом блока 7 управления.

Матричный источник света 1 выполнен в виде регулярно расположенных на плоскости миниатюрных безлинзовых светодиодов.

В качестве информационной панели 3 с регулируемой светопроводимостью использован жидкокристаллический дисплей.

Светопоглощающая решетка 5 выполнена из непрозрачного черного пластика, имеющего матовую поверхность.

В качестве блока 7 управления использован блок, аналогичный используемому в компьютерах.

Работа устройства для воспроизведения объемного изображения осуществляется следующим образом.

Оператор включает точечные источники 2 света (электрические цепи питания светодиодов, источник питания и выключатель на чертеже не показаны). Свет от источников 2 через светопоглощающую решетку 5 освещает информационную панель 3 так, что на один участок 4 панели 3 поступает свет только от одного источника 2.

В считывающее устройство (на чертеже не показано) блока 7 управления оператор вставляет записанное на лазерном диске статическое или динамическое объемное изображение, которое блок 7 управления считывает и посылает на вход информационной панели 3 соответствующий сигнал, по которому свет от источников 2, проходящий через информационную панель 3, модулируется по яркости и цветности в зависимости от отображаемой видеоинформации, причем каждый участок 4 панели 3 формирует свой фрагмент объемной картины, а сформированные таким образом фрагменты вместе создают перед информационной панелью 3 многоракурсное изображение слитной объемной картины, которую наблюдатель может видеть в большой области наблюдения и оглядывать.

Заявляемое изобретение по сравнению с прототипом осуществляет более качественное воспроизведение объемного изображения.