Способ формирования стереоизображений и устройство для его реализации

 

Изобретение относится к телевизионной техники, в частности к способу формирования стереоизображений на экране монитора компьютера. Техническим результатом является повышение устойчивости синхронизации и некритичность к параметрам монитора. Технический результат достигается тем, что сжатые по вертикали левая и правая части стереопары размещаются в одном кадре друг над другом. Для сепарации частей стереопары электронно-оптические очки перекрывают поочередно оптические каналы для левого и правого глаза синхронно со сменой верхней и нижней частей кадра, которые разделены по времени так, что нижняя часть следует за верхней с удвоенной кадровой частотой при отображении кадра на мониторе компьютера, а для удвоения кадровой частоты формируют дополнительные кадровые синхроимпульсы посередине между входными синхроимпульсами. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Известен способ формирования стереоскопического изображения на экране дисплея и система для его реализации (патент Российской Федерации №217414, опубл. 10.08.98), заключающийся в отображении на экране дисплея информации для левого и правого глаза и преобразовании ее в стереоскопическое изображение. Отображение информации на экране дисплея для левого и правого глаза осуществляется путем преобразования сигналов исходной информации в две или более синхронные, последовательные или чередующиеся группы закодированных сигналов изображений, которые формируют на экране дисплея чередующиеся элементы изображений для левого и правого глаза наблюдателя, а преобразование элементов изображений в стереоскопическое изображение осуществляют посредством избирательного пропускания изображений для левого и правого глаза через оптический пленочный штриховой растр. К недостаткам такого способа формирования стереоскопического изображения следует отнести невозможность просмотра моноскопических изображений на экране дисплея и необходимость соблюдать определенное расстояние до экрана дисплея.

Существует способ формирования стереоизображений, когда левая и правая части стереопары размещаются в отдельных соседних кадрах и при отображении, например, на телевизоре следуют друг за другом, а для сепарации применяются электронно-оптические очки, перекрывающие поочередно оптические каналы для левого и правого глаза синхронно со сменой кадров. Недостаток способа заключается в малой частоте смены кадров, приводящий к невозможности наблюдения из-за утомляемости зрения (заявка Российской Федерации №94031134, опубл. 10.06.96).

Наиболее близким к заявляемому (прототип) является стереотелевизионная система воспроизведения изображений, в которую введены коммутатор и синтезатор синхросигналов полуполей стереопары, причем (анаморфированные) сжатые изображения располагаются по вертикали одно под другим. Частота синхроимпульсов полуполей 100 Гц, а для сепарации применяются электронно-оптические очки. Система содержит стереотелевизионный приемник с селектором кадровых и строчных импульсов, блок кадровой развертки, устройство управления электронно-опическими очками, коммутатор и синтезатор синхросигналов полуполей стереопары. Недостаток системы - сложность устройства, связанная с привязкой как к строчным, так и к кадровым синхроимпульсам, так как кадр стереопары размещается в 4 сопряженных полуполях (по два для правого и по два для левого глаз). Патент Российской Федерации №2046548, опубл. 20.10.95.

Способ формирования стереоизображения заключается в том, что сжатые по вертикали левая и правая части стереопары размещаются в одном кадре друг над другом, а для сепарации частей стереопары электронно-оптические очки перекрывают поочередно оптические каналы для левого и правого глаза синхронно со сменой верхней и нижней частей кадра. Нижняя часть кадра следует за верхней с удвоенной кадровой частотой при отображении на мониторе компьютера, при этом для удвоения кадровой частоты формируются дополнительные кадровые синхроимпульсы, распологающиеся посередине между входными кадровыми синхроимпульсами, а дополнительный кадровый импульс формируется по заднему фронту промежуточного импульса. Удвоенная частота формируется на выходе элемента ИЛИ путем сложения входных и дополнительных кадровых импульсов.

Предлагаемые способ и устройство иллюстрируются чертежами, представленными на фиг.1-2.

На фиг.1 показана блок-схема предлагаемого устройства.

На фиг.2 показаны временные диаграммы устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 одновибраторы, элемент ИЛИ 3, инвертор 4, первый 5 и второй 6 усилители сигнала управления электронно-оптическими очками 7.

Устройство работает следующим образом. В верхней части исходного кадра располагается левая часть стереопары, а в нижней - правая. На вход первого одновибратора 1 поступает входной кадровый синхроимпульс (см. фиг.2а). Первый одновибратор 1 формирует импульс, равный половине длительности кадра 0,5 Т (см. фиг.2б), который поступает на вход второго одновибратора 2, и схему управления электронно-оптическими очками 7, состоящую из инвертора 4, первого усилителя 5 и второго усилителя 6. Второй одновибратор 2 формирует дополнительный кадровый импульс, поступающий на первый вход элемента ИЛИ 3 (см. фиг.2в), на второй вход элемента ИЛИ 3 приходит входной кадровый синхроимпульс. На выходе элемента ИЛИ 3 формируются кадровые синхроимпульсы с удвоенной частотой (см. фиг.2г), которые поступают на блок кадровой развертки устройства отображения, например монитор компьютера. Начинается отображение исходного кадра, начиная с его верхней части, в которой находится изображение левой части стереопары. Сигнал с первого одновибратора 1 поступает на вход второго усилителя сигнала 6 управления электронно-оптическими очками 7 и перекрывает правый оптический канал. Наблюдатель видит левым глазом левую часть стереопары, расположенную в верхней части исходного кадра.

Затем дополнительный кадровый импульс поступает через элемент ИЛИ 3 на вход блока кадровой развертки отображающего устройства. С приходом нового кадрового синхроимульса происходит отображение нижней части исходного кадра, в которой находится изображение правой части стереопары исходного кадра. Т.е. с поступлением каждого кадрового синхроимпульса происходит полная замена отображаемой информации. Поскольку на вход отображающего устройства приходит удвоенная по сравнению с исходной кадровая частота, то исходное изображение верхней и нижней частей кадра растягивается на весь экран и зритель видит объекты в том виде, в котором осуществлена съемка. Сигнал с выхода одновибратора 1 через инвертор 4 поступает на вход первого усилителя сигнала 5 управления электронно-оптическими очками 7 и перекрывает левый оптический канал. Наблюдатель видит правым глазом правую часть стереопары, расположенную в нижней части исходного кадра.

Предлагаемые способ и устройство формирования стереоизображений повышают устойчивость синхронизации, упрощают конструкцию, не критичны к параметрам монитора и показали на практике высокую надежность в работе. В настоящее время выпущена и испытана опытная партия устройств и готовится серийное производство.

Формула изобретения

1. Способ формирования стереоизображений, заключающийся в том, что сжатые по вертикали, левую и правую части стереопары размещают в одном исходном кадре друг над другом, для сепарации частей стереопары электронно-оптические очки перекрывают поочередно оптические каналы для левого и правого глаза синхронно со сменой верхней и нижней частей кадра, которые разделены по времени так, что нижняя часть кадра следует за верхней частью кадра с удвоенной кадровой частотой при отображении кадра на мониторе компьютера, отличающийся тем, что дополнительно формируют промежуточный импульс, равный по длительности половине длительности исходного кадра, для управления поочередным перекрытием электронно-оптическими очками оптического канала для правого глаза и через инвертор оптического канала для левого глаза, а для удвоения кадровой частоты формируют дополнительные кадровые импульсы, размещающиеся посередине между входными кадровыми синхроимпульсами.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительный кадровый импульс формируют по заднему фронту промежуточного импульса вторым одновибратором.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что удвоенную по отношению к исходной кадровой частоту формируют на выходе элемента ИЛИ путем сложения входных кадровых синхроимпульсов и дополнительных кадровых импульсов.

4. Устройство для формирования стереоизображений, содержащее удвоитель частоты, электронно-оптические очки, устройство управления электронно-оптическими очками, отличающееся тем, что удвоитель частоты выполнен в виде последовательно соединенных первого и второго одновибраторов и элемента ИЛИ, на выходе которого формируются кадровые синхроимпульсы с удвоенной частотой для подачи в устройство отображения, а устройство управления электронно-оптическими очками выполнено в виде первого и второго усилителей сигнала управления электронно-оптическими очками, причем выход первого одновибратора соединен со входом второго усилителя сигнала управления электронно-оптическими очками и через инвертор с входом первого усилителя сигнала управления электронно-оптическими очками, выход второго одновибратора соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход элемента ИЛИ соединен с входом первого одновибратора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2