Патенты автора ПИСКУНОВ Дмитрий Евгеньевич (RU)
Изобретение относится к системам захвата и обработки изображений. Техническим результатом является повышение качества изображения, восстановленного или обработанного на основе оптимизированных параметров оптической системы. Результат достигается тем, что система формирования изображений содержит оптическую систему, датчик изображения и блок обработки изображений, причем оптическая система выполнена с возможностью формирования промежуточного изображения. Блок обработки изображений выполнен с возможностью восстановления промежуточного изображения для получения выходного изображения с желаемым уровнем качества. Для восстановления промежуточного изображения в блок обработки изображений вводятся оптимизированные параметры, полученные на основании минимизации различия в парах изображений, формируемых посредством двух или более моделей оптической системы с различными уровнями абстракции. Уровни абстракции различаются по количеству и типу параметров, используемых при описании прохождения света через оптическую систему. Способ формирования изображений реализуется системой формирования изображений. Также предложен способ проектирования параметров системы формирования изображений, основанный на оптимизации параметров путем упомянутого уменьшения различий в парах изображений. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.
Устройство формирования изображения с обеспечением увеличенной глубины изображаемого пространства содержит оптический блок, выполненный с возможностью одновременного формирования промежуточных изображений объекта на различных расстояниях с эффектом размытия по меньшей мере частей изображений объекта, и содержащий по меньшей мере один оптический элемент, и имеющий по меньшей мере две зоны зрачка, сформированные таким образом, чтобы обеспечить предварительно заданное распределение оптических сил и аберраций в пределах каждой из зон зрачка, на основании которых формируется функция рассеяния, характеризующаяся кривой с минимизированными боковыми максимумами, при этом каждой из зон зрачка соответствует заданный соответствующий диапазон расстояний до объекта и заданный соответствующий диапазон углов поля зрения, приемник, выполненный с возможностью одновременной регистрации промежуточных изображений, сформированных оптическим блоком, с разных расстояний до объекта и под разными углами поля зрения, блок обработки изображения, которая выполняется на основе полученной функции рассеяния в заданном диапазоне расстояний и углов поля зрения, с восстановлением на выходе результирующих изображений без эффекта размытия вне зависимости от расстояний до объекта. Технический результат - обеспечение увеличенной глубины изображаемого пространства. 3 н. и 56 з.п. ф-лы, 28 ил.
Изобретение относится к устройствам, которые формируют «парящие» изображения в свободном пространстве. Устройство содержит проекционную оптическую систему; волновод, содержащий первый вводной дифракционный оптический элемент, второй вводной дифракционный оптический элемент; выводной дифракционный оптический элемент; оптический элемент с положительной оптической силой. Проекционная оптическая система включает в себя: проектор изображения, блок оптического переноса, область промежуточного изображения, блок проекции. При использовании изобретения пользователь наблюдает реальное изображение в пространстве в большом поле обзора. 5 н. и 18 з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение относится к области оптических систем с переменным фокусным расстоянием и может быть использовано в системах дополненной или виртуальной реальности (AR/VR). Оптическая линза с перестраиваемым фокусным расстоянием содержит слой электроактивного материала и структуру управляющих электродов, в которой электроды соединены с шинами для приложения к электродам управляющего напряжения для формирования фазовых профилей оптического излучения. Структура управляющих электродов реализует по меньшей мере две электродные структуры, причем каждая из упомянутых по меньшей мере двух электродных структур соединена с набором шин, отличным от набора шин, с которым соединена другая из упомянутых по меньшей мере двух электродных структур. По меньшей мере один электрод по меньшей мере в одной из упомянутых по меньшей мере двух электродных структур соединен по меньшей мере с двумя различными шинами. Технический результат состоит в обеспечении широкого диапазона оптических сил при малой толщине оптической системы. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 14 ил.
МНОГОЗОННАЯ ПЕРЕСТРАИВАЕМАЯ ЛИНЗА // 2757072
Изобретение относится к области оптических систем с переменным фокусным расстоянием и может быть использовано в системах дополненной реальности или виртуальной реальности. Оптическая линза с перестраиваемым фокусным расстоянием содержит слой электроактивного материала и структуру управляющих электродов. Структура управляющих электродов содержит по меньшей мере две электродные структуры, выполненные с возможностью формирования различных дифракционных зон, причем приложение напряжения к управляющим электродам побуждает соответствующие электродные структуры из по меньшей мере двух электродных структур формировать по меньшей мере два различных фазовых профиля оптического излучения. Технический результат состоит в повышении дифракционной эффективности перестраиваемой оптической линзы по всей апертуре линзы при большом размере апертуры линзы. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 14 ил., 1 табл.
Оптическое устройство содержит по меньшей мере одну электроактивную линзу, содержащую слой электроактивного материала, подложки и электродную структуру и выполненную с возможностью приложения напряжения к электроактивному материалу для формирования дублетной фазовой функции, полученной сложением фазовой функции гармонической линзы с фазовой функцией киноформа. Способ получения электроактивной линзы содержит этапы: получают оптическую силу киноформа и гармонической линзы, получают оптическую силу и фазовые функции гармонической линзы и киноформа, складывают фазовые функции гармонической линзы и киноформа для получения дублетной фазовой функции и прикладывают напряжение к электроактивному материалу электроактивной линзы. Технический результат - уменьшение хроматических аберраций. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение относится к сканирующим системам слежения за глазами. Предлагаемое устройство содержит сканер, по меньшей мере два фотодетектора, вычислитель. Сканер формирует в области глаза и периодически разворачивает сканирующее излучение в виде сканирующей линии. Каждый из фотодетекторов формирует импульс на вычислителе, когда излучение сканера, отраженное от роговицы глаза, падает на фотодетектор. Вычислитель определяет моменты времени формирования упомянутых импульсов фотодетекторов относительно траектории сканирующего излучения и рассчитывает угловые координаты поворота глаза на основе упомянутых моментов времени формирования упомянутых импульсов относительно начала периодического разворота сканера. Применение изобретения позволяет упростить обработку данных, увеличить частоту обновления информации о положении глаза. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.
Изобретение относится к способам отображения и устройствам дополненной реальности, выполненным на основе дифракционных и голографических оптических элементов, и позволяет увеличить видимое поле зрения, компактность, эффективность воспроизведения. Способ отображения содержит этапы: А) излучение от проекционной системы попадает на расширяющую первую дифракционную решетку; Б) дифракция каждого из лучей, падающих на первой решетке, образует минус первый порядок дифракции, нулевой порядок дифракции и первый порядок дифракции; В) нулевой порядок дифракции выходит из расширяющего первого волновода и попадает на второй волновод; Г) минус первый порядок дифракции и первый порядок дифракции распространяются в первом волноводе за счет полного внутреннего отражения (ПВО), возвращаются на первую решетку, попадая на нее в различных несовпадающих друг с другом точках, снова претерпевают дифракцию, каждый образуя новый минус первый порядок дифракции, новый нулевой порядок дифракции, новый первый порядок дифракции; Д) для каждого нового минус первого порядка дифракции, нового нулевого порядка дифракции, нового первого порядка дифракции повторяются этапы (В)-(Г); Е) каждый нулевой порядок дифракции, попавший на второй волновод, проходит по второму волноводу ко второй дифракционной решетке, причем дифракция каждого из лучей, попавших на вторую решетку, образует минус первый порядок дифракции, нулевой порядок дифракции и первый порядок дифракции, причем первый порядок дифракции испытывает ПВО от стенки второго волновода, противоположной стенке второго волновода, обращенной к глазу, повторно попадает на вторую решетку, образует новый минус первый порядок дифракции, новый нулевой порядок дифракции и новый первый порядок дифракции, причем упомянутый новый нулевой порядок дифракции выходит из волновода в направлении к глазу. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 12 ил.
Изобретение относится к области систем дополненной реальности или виртуальной реальности (AR/VR), а именно к регулировке фокуса изображения в средствах отображения. Устройство отображения для системы AR/VR содержит по меньшей мере один источник изображений виртуальных объектов, по меньшей мере один дисплей для отображения изображений виртуальных объектов и по меньшей мере одну перестраиваемую линзу. Последняя содержит по меньшей мере две перестраиваемые оптические ячейки, каждая из которых содержит электродную структуру, выполненную с возможностью перестройки фокусного расстояния перестраиваемой линзы таким образом, что оптическая сила перестраиваемой линзы изменяется с равным диоптрическим шагом Δ. Технический результат состоит в возможности быстрой регулировки фокусного расстояния перестраиваемой линзы с заданным диоптрическим шагом в пределах широкого диапазона оптической силы линзы. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.
Изобретение относится к дифракционным решеткам, используемым в устройствах дополненной реальности. Согласно способу изготовления жидкокристаллической структуры для дифракционной решетки фотоориентант, расположенный на подложках, облучают поляризованными когерентными волнами, которые интерферируют между собой, где одна из указанных волн имеет сферический волновой фронт, а другая – плоский. Между подложками располагают слой жидких кристаллов. Жидкие кристаллы, попадая на фотоориентант, принимают ориентацию в соответствии с ориентацией, полученной фотоориентантом. Для создания дифракционной решетки полученную структуру помещают в электрическое поле. Технический результат – повышение компактности, увеличение разрешения. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 12 ил.
Настоящее изобретение относится к области техники формирования изображения. Устройство содержит дисплей, первый поляризатор, первую фазовую пластинку, первый оптический элемент, вторую фазовую пластинку и второй оптический элемент. Первая фазовая пластинка расположена после первого поляризатора и выполнена с возможностью изменения первого состояния линейной поляризации света на первое состояние циркулярной поляризации. Первый оптический элемент имеет слой холестерических жидких кристаллов, молекулы которых ориентированы так, чтобы пропускать свет с первым состоянием циркулярной поляризации. Вторая фазовая пластинка расположена после первого оптического элемента и выполнена с возможностью изменения первого состояния циркулярной поляризации света на второе состояние линейной поляризации. На втором оптическом элементе сформирован второй поляризатор на основе проволочной сетки, выполненный с возможностью отражения света, падающего на него со вторым состоянием линейной поляризации, в направлении первого оптического элемента через вторую фазовую пластинку, тем самым изменяя второе состояние линейной поляризации света на второе состояние циркулярной поляризации. Ориентация молекул холестерических жидких кристаллов такова, что свет со вторым состоянием циркулярной поляризации отражается обратно ко второму оптическому элементу через вторую фазовую пластинку, изменяя второе состояние циркулярной поляризации на первое состояние линейной поляризации. Поляризатор на основе проволочной сетки обеспечивает пропускание света с первым состоянием линейной поляризации в направлении глаза пользователя. Изобретение обеспечивает повышение качества изображения, уменьшение веса и размеров. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к оптическому переключателю и системе формирования изображений, позволяющим формировать изображения высокого разрешения, на которых отсутствует «эффект решетки». Переключатель содержит электрически управляемый оптический затвор, выполненный с возможностью попеременно пропускать и блокировать падающие на него лучи света, и массив призм, расположенный на стороне оптического затвора, противоположной стороне, на которую падают лучи света. Призмы в массиве призм отделены друг от друга зазором и выполнены с возможностью отклонения лучей света, проходящих через оптический затвор, на заданный угол отклонения. При этом оптический затвор выполнен с возможностью функционирования в первом режиме работы и во втором режиме работы. В первом затвор выполнен с возможностью пропускания лучей света, падающих в направлении зазоров между призмами из массива призм, и блокирования лучей света, падающих в направлении самих призм. Во втором затвор выполнен с возможностью блокирования лучей света, падающих в направлении зазоров между призмами из массива призм, и пропускания лучей света, падающих в направлении самих призм. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 12 ил.
Группа изобретений относится к технологиям формирования изображений. Техническим результатом является устранение артефакта «эффект решетки» при формировании изображения высокого разрешения. Предложена система формирования изображений. Система содержит экран дисплея, состоящий из первой и второй половины экрана. Система также содержит средство переноса, содержащее первый и второй светоделители, причем первый светоделитель расположен в окрестности первой половины экрана дисплея, а второй светоделитель расположен в окрестности второй половины экрана дисплея. Система также содержит первый и второй оптические затворы, причем первый оптический затвор прикреплен к первому светоделителю, а второй оптический затвор прикреплен ко второму светоделителю и объектив переноса, расположенный между первым и вторым светоделителями. 3 н. и 44 з.п. ф-лы, 7 ил.
Составная линза может быть использована в устройствах виртуальной реальности. Составная линза содержит центральную часть линзы, имеющую первое фокусное расстояние, и по меньшей мере одну периферийную часть линзы, окружающую центральную часть и имеющую второе фокусное расстояние. Первое фокусное расстояние больше, чем второе фокусное расстояние. Центральная часть линзы и по меньшей мере одна периферийная часть линзы имеют совпадающие фокальные плоскости. В пределах диапазона , определяющего величину центральной части наблюдаемого предмета, выполняется равенство: где - дисторсия, вызываемая центральной частью линзы; - дисторсия, вызываемая периферийной частью линзы; - фокусное расстояние центральной части линзы; - фокусное расстояние периферийной части линзы. Технический результат - улучшение качества изображения за счет использования составной линзы, обеспечивающей более высокое разрешение в центральной области изображения и более низкое разрешение в периферийной области изображения. 2 н. и 28 з.п. ф-лы, 53 ил., 2 табл.
СВЕТОВОДНАЯ СТРУКТУРА, ГОЛОГРАФИЧЕСКОЕ ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ // 2603238
Изобретение относится к световодной структуре, используемой для отображения объединения виртуальных и фоновых изображений. Световодная структура содержит первую часть, вторую часть, примыкающую к первой, а также первый и второй голографические оптические элементы. Первый голографический оптический элемент расположен на поверхности первой части и выполнен с возможностью ввода лучей света, излученных внешним устройством отображения, в первую часть таким образом, чтобы обеспечивать после одного полного внутреннего отражения внутри первой части распространение лучей света через место стыка первой и второй частей во вторую часть и формирование первой и второй проекций выходного зрачка в двух плоскостях. Первая плоскость проходит вдоль световодной структуры перпендикулярно первой и второй частям, а вторая плоскость является перпендикулярной первой плоскости. Второй голографический оптический элемент расположен на поверхности второй части и выполнен с возможностью обеспечения после по меньшей мере одного полного внутреннего отражения внутри второй части выхода лучей света из второй части и объединения первой и второй проекций выходного зрачка в одном положении. При этом первая и вторая части имеют различную толщину или разные показатели преломления. Технический результат состоит в увеличении поля зрения. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 21 ил.
Изобретение относится к световодной структуре для отображения виртуальных объектов на фоновом изображении. Световодная структура содержит первую часть, вторую часть, промежуточную часть и компенсирующую часть. Структура компенсирующей части идентична структуре второй части, так что компенсирующая часть примыкает ко второй части без зазора. Первая часть принимает лучи света от внешнего устройства отображения и посредством полного внутреннего отражения обеспечивает распространение лучей света через промежуточную часть во вторую часть. Вторая часть выполнена в виде ступенчатой структуры, имеющей верхнюю поверхность и нижнюю поверхность. Верхняя поверхность имеет участки, наклоненные относительно нижней поверхности, и участки, расположенные между наклоненными участками и соединяющие их между собой. Ступенчатая структура выводит наружу лучи света, которые отражаются от наклоненных участков верхней поверхности. Нижняя поверхность выводит только те лучи света, которые падают на нее под углом, меньшим чем угол полного внутреннего отражения. Компенсирующая часть и вторая часть обеспечивают прохождение света от объектов окружающей обстановки сквозь себя в направлении наблюдателя вместе с выводимыми лучами света. Технический результат - увеличение поля зрения и выходного зрачка системы формирования изображений. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 14 ил.
