Автостереоскопический к-ракурсный дисплей с полноэкранным разрешением в изображении каждого ракурса (варианты)

Изобретение относится к стереоскопической видеотехнике и может быть использовано для создания многоракурсных (K-ракурсных) автостереоскопических телевизоров и мониторов с реализацией полноэкранного пространственного разрешения в каждом ракурсе стереоизображения. Технический результат - расширение области наблюдения стереоизображения за счет увеличения числа воспроизводимых ракурсов 3D сцены. Технический результат достигается за счет одновременного воспроизведения двух элементов изображения в каждом пикселе формирователя амплитудно-поляризационного изображения на основе поляризационного кодирования с последующим декодированием с помощью статического фазо-поляризационного параллаксного барьера и с селекцией изображений ракурсов в K/2 тактах работы устройства при увеличении кадровой частоты в К/2 раз по сравнению с минимальной (стандартной) кадровой частотой 60 Гц. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 32 ил.

 

Изобретение относится к технике наблюдения объемных изображений, точнее, к стереоскопической видеотехнике, и может быть использовано для создания многоракурсных (К-ракурсных, где K>2) стереоскопических дисплеев (телевизоров, компьютерных мониторов) с безочковым наблюдением стереоизображения трехмерной (3D) сцены при полноэкранном разрешении в изображении каждого ракурса 3D сцены, формируемого в соответствующей зоне наблюдения.

Известен автостереоскопический многоракурсный дисплей с полноэкранным разрешением в изображении каждого ракурса [1], содержащий источник стереовидеосигнала и расположенные на оптической оси источник света, матрично-адресуемый формирователь амплитудных изображений и адресуемый по столбцам K-тактный динамический амплитудный параллаксный барьер (ДАПБ), вход синхронизации которого подключен к выходу динамической синхронизации источника стереовидеосигнала, при этом центр каждого столбца динамического амплитудного параллаксного барьера находится на пересечении K оптических путей, идущих в K зон наблюдения.

Известный дисплей обеспечивает формирование в K-й зоне наблюдения изображения K-го ракурса 3D сцены с полноэкранным разрешением, соответствующим полному числу MN дисплейных пикселей формирователя амплитудных изображений. В первый такт работы известного дисплея первый набор из К столбцов ДАПБ открыт на пропускание света, идущего в К зон наблюдения от первого набора K столбцов формирователя амплитудного изображения, несущих изображение первых столбцов изображений К ракурсов отображаемой 3D сцены. В последний (К-й) такт работы К-й набор столбцов ДАПБ открыт на пропускание света, идущего в К зон наблюдения от К-го набора формирователя амплитудного изображения, несущих изображение К-х столбцов изображений К ракурсов. В итоге за К тактов работы известного дисплея в формируется К-ракурсное стереоизображение с полноэкранным разрешением (с числом MN элементов) в изображении каждого ракурса.

Недостатком известного дисплея [1] является необходимость его работы с К-кратным увеличением кадровой частоты F по сравнении с стандартной кадровой частотой Fst=60 Гц. Например, при формировании двухракурсного (К=2) стереоизображения общая рабочая кадровая частота составляет 120 Гц, а при формировании 4-ракурсного стереоизображения - 240 Гц. Только в этом случае при работе данного дисплея будут отсутствовать мерцания стереоизображения, заметные для зрительной системы (глаз) человека, поскольку в силу последовательной во времени селекции столбцов изображений с помощью ДМАПБ в каждой зоне наблюдения частота смены кадров равна общей рабочей кадровой частоте, деленной на К, т.е. равна Fmin=60 Гц.

С повышением рабочей кадровой частоты соответственно возрастают требования к частоте переключения дисплейных пикселей формирователя амплитудных изображений и к частоте переключения столбцов ДМАПБ. В настоящее время на мировом рынке наиболее распространены матрично-адресуемые амплитудные формирователи изображений на нематических жидких кристаллах (НЖК), обеспечивающие полную смену кадров изображений ракурсов по всей площади экрана (что необходимо для корректной работы известного автостереоскопического дисплея с ДМАПБ) с максимальной кадровой частотой не более 120 Гц. Это позволяет с использованием существующих НЖК формирователя амплитудных изображений, работающего на кадровой частоте 120 Гц, сформировать в известном дисплее с ДМАПБ только двухракурсное стереоизображение, ведущее к узкой области наблюдения стереоизображения. Область наблюдения стереоизображения, состоящая всего из двух зон (левой WL и правой WR), вызывает у зрителя дискомфорт из-за необходимости постоянно поддерживать расположение его левого и правого глаз близко к центрам соответственно левой WL и правой WR зон наблюдения. При допущении смещения зрительной системы (глаз) наблюдателя в горизонтальном направлении (в направлении строчной развертки изображений на экране дисплея) на расстояние, равном расстоянию B между глазами (где B≈64 мм), восприятие стереоизображения полностью нарушится, поскольку каждый из глаз наблюдателя в таком случае попадает в несоответствующую зону наблюдения (левый глаз EL в правую WR, а правый глаз ER - в левую WL зону наблюдения).

Наиболее близким по технической сущности (прототипом) к заявляемому устройству в его первом варианте является двухракурсный (К=2 при Fst=60 Гц) автостереоскопический дисплей [2] с полноэкранным разрешением в изображении каждого ракурса, содержащий источник стереовидеосигнала, функциональный блок и расположенные на одной оптической оси источник света, матрично-адресуемый по М строкам и N столбцам формирователь амплитудно-поляризационных изображений (ФАПИ), адресуемый по столбцам статический фазо-поляризационный параллаксный барьер (ФППБ), при этом ФАПИ содержит амплитудный сумматор изображений (АСИ) и поляризационный делитель изображений (ПДИ), электронные входы которых подключены к соответствующим выходам функционального блока, вход которого подключен к информационному выходу источника стереовидеосигнала, а апертура mn-го элемента АСИ последовательно оптически связана с апертурой mn-го элемента ПДИ, где m=1, 2, …, M; n=1, 2, …, N, причем центр каждого столбца ФППБ находится на пересечении пары оптических путей, идущих из центров соответствующей пары смежных столбцов ПДИ в центры двух (левой L и правой R) зон наблюдения.

Наиболее близким по технической сущности (прототипом) к заявляемому устройству в его втором варианте является двухракурсный (К=2 при Fmin=60 Гц) автостереоскопический дисплей [2] с полноэкранным разрешением в изображении каждого ракурса, содержащий источник стереовидеосигнала, функциональный блок и расположенные на одной оптической оси источник света, адресуемый по столбцам статический ФППБ, матрично-адресуемый по M строкам и N столбцам ФАПИ, при этом ФАПИ содержит ПДИ и АСИ, электронные входы которых подключены к соответствующим выходам функционального блока, вход которого подключены к информационному выходу источника стереовидеосигнала, апертура mn-го элемента ПДИ оптически связана с апертурой mn-го элемента АСИ, где m=1, 2, …, M; n=1, 2, …, N, центр каждого столбца ФППБ находится на пересечении пары оптических путей, идущих от источника света в центры соответствующей пары смежных столбцов ПДИ, а центр каждого столбца АСИ находится на пересечении двух оптических путей, идущих в две (левую L и правую R) зоны наблюдения.

Известный автостереоскопический дисплей в его обоих вариантах обеспечивает формирование двухракурсного стереоскопического изображения с полноэкранным разрешением в каждом из двух ракурсов при рабочей кадровой частоте Fmin=60 Гц без мерцаний стереоизображения. Изображения обоих ракурсов формируются одновременно за счет одновременного воспроизведения двух элементов изображений в каждом дисплейном пикселе ФАПИ на основе поляризационного кодирования светового потока с его последующим декодированием с помощью статического ФППБ. Поэтому изображение каждого ракурса воспроизводится в каждой из двух зон наблюдения с кадровой частотой Fmin=60 Гц.

Недостатком известного автостереоскопического дисплея [2] является узкая область наблюдения стереоизображений, состоящая всего из двух зон наблюдения.

Целью изобретения является расширение области наблюдения стереоизображения при минимальном кратном увеличении рабочей кадровой частоты по сравнению с стандартной Fmin.

Поставленная цель в устройстве (его первом варианте) достигается тем, что в устройство дополнительно введен адресуемый по столбцам динамический амплитудный параллаксный барьер, центр каждого столбца которого расположен на пересечении K оптических путей, связывающих центры К зон наблюдения с центрами K столбцов поляризационного делителя изображений либо расположен на пересечении К оптических путей, связывающих К столбцов амплитудного сумматора изображений с пространственным источником света, а источник стереовидеосигнала выполнен с выходом динамической синхронизации, подключенным к входу синхронизации динамического амплитудного параллаксного барьера.

Поставленная цель в устройстве (его втором варианте) в устройство дополнительно введен адресуемый по столбцам динамический амплитудный параллаксный барьер, центр каждого столбца которого расположен на пересечении K оптических путей, связывающих пространственный источник света с центрами К столбцов фазо-поляризационного параллаксного барьера, либо расположен на пересечении К оптических путей, связывающих центры К зон наблюдения с центрами К соответствующих столбцов амплитудного сумматора изображений, а источник стереовидеосигнала выполнен с выходом динамической синхронизации, подключенным к входу синхронизации динамического амплитудного параллаксного барьера.

В устройстве (в обоих его вариантах) расширение области наблюдения стереоизображения достигается за счет увеличения числа зон наблюдения в К раз при увеличении кадровой частоты всего в К/2 раз, что позволяет, например, использовать имеющиеся 120 Гц жидкокристаллические матрицы для формирования 4-ракурсного стереоизображения (вместо 2-ракурсного в прототипе).

Сущность изобретения поясняется с помощью чертежа, на фигурах которого представлены.

Фиг. 1 - схема многоракурсного дисплея (вариант 1) в первом частном варианте выполнения (в аксонометрии xyz).

Фиг. 2 - сечение в плоскости xz схемы многоракурсного дисплея (вариант 1) в первом частном варианте выполнения.

Фиг. 3 - сечение в плоскости xz схемы многоракурсного дисплея (вариант 1) во втором частном варианте выполнения.

Фиг. 4 - схема многоракурсного дисплея (вариант 2) в первом частном варианте выполнения (в аксонометрии xyz).

Фиг. 5 - сечение в плоскости xz схемы многоракурсного дисплея (вариант 2) в первом частном варианте выполнения.

Фиг. 6 - сечение в плоскости xz схемы многоракурсного дисплея (вариант 2) в втором частном варианте выполнения.

Фиг. 7 - геометрия оптических путей в плоскости xz схемы 4-ракурсного дисплея (вариант 1) в первом частном варианте выполнения.

Фиг. 8 - геометрия оптических путей в плоскости xz схемы 8-ракурсного дисплея (вариант 1) в первом частном варианте выполнения.

Фиг. 9 - геометрия оптических путей в плоскости xz схемы 4-ракурсного дисплея (вариант 1) во втором частном варианте выполнения.

Фиг. 10 - геометрия оптических путей в плоскости xz схемы 4-ракурсного дисплея (вариант 2) в первом частном варианте выполнения.

Фиг. 11 - геометрия оптических путей в плоскости xz схемы 4-ракурсного дисплея (вариант 2) во втором частном варианте выполнения.

Фиг. 12-18 - конкретные примеры выполнения оптических компонентов в различных вариантах устройства.

Фиг. 19-21 - иллюстрация работы (в двух тактах) структурной схемы 4-ракурсного дисплея (вариант 1) в первом частном варианте выполнения.

Фиг. 22-26 - иллюстрация работы (в 4-х тактах) структурной схемы 8-ракурсного дисплея (вариант 1) во втором частном варианте выполнения.

Фиг. 27, 28 - иллюстрация работы (в двух тактах) структурной схемы 4-ракурсного дисплея (вариант 2) в первом частном варианте выполнения.

Фиг. 29, 30 - иллюстрация работы (в двух тактах) структурной схемы 4-ракурсного дисплея (вариант 2) во втором частном варианте выполнения.

Фиг. 31, 32 - иллюстрация работы (в двух тактах) структурной схемы 4-ракурсного дисплея (вариант 2) во втором частном варианте выполнения.

Устройство (вариант 1) в первом частном варианте выполнения (фиг. 1, 2) содержит источник 1 стереовидеосигнала, функциональный блок 2 и расположенные на одной оптической оси пространственный источник 3 света, матрично-адресуемый по M строкам и N столбцам формирователь 4 амплитудно-поляризационных изображений, структурированный по столбцам фазо-поляризационный параллаксный барьер 5 и адресуемый по столбцам динамический амплитудный параллаксный барьер 6. Формирователь 4 амплитудно-поляризационных изображений содержит последовательно оптически связанные амплитудный сумматор 41 изображений и поляризационный делитель 42 изображений, причем апертура mn-го элемента амплитудного сумматора 41 изображений оптически связана с апертурой mn-го элемента поляризационного делителя 42 изображений, образуя mn-й пиксель формирователя 4 амплитудно-поляризационных изображений, где m=1, 2, …, M; n=1, 2, …, N. Электронные входы амплитудного сумматора 41 изображений и поляризационного делителя 42 изображений подключены к выходам функционального блока 2, вход которого подключен к информационному выходу источника 1 стереовидеосигнала. Выход динамической синхронизации источника 1 стереовидеосигнала подключен к входу синхронизации динамического амплитудного параллаксного барьера 6. Центр (центральная линия симметрии) каждого столбца фазо-поляризационного параллаксного барьера 5 находится на пересечении пар оптических путей, идущих из центров пар смежных столбцов поляризационного делителя 42 изображений. Центр (центральная линия симметрии) каждого столбца динамического амплитудного параллаксного барьера 6 расположен на пересечении K оптических путей, связывающих центры К зон наблюдения Z1, …, ZK с центрами K столбцов поляризационного делителя 42 изображений.

Устройство (вариант 1) в втором частном варианте выполнения (фиг. 3) содержит источник 1 стереовидеосигнала, функциональный блок 2 и расположенные на одной оптической оси пространственный источник 3 света, адресуемый по столбцам динамический амплитудный параллаксный барьер 6, матрично-адресуемый по M строкам и N столбцам формирователь 4 амплитудно-поляризационных изображений и структурированный по столбцам статический фазо-поляризационный параллаксный барьер 5. Формирователь 4 амплитудно-поляризационных изображений содержит последовательно оптически связанные амплитудный сумматор 41 изображений и поляризационный делитель 42 изображений. Центр каждого столбца фазо-поляризационного параллаксного барьера 5 находится на пересечении K оптических путей, связывающих центры К зон наблюдения Z1, …, ZK с центрами K смежных столбцов поляризационного делителя 42 изображений. Центр каждого столбца динамического амплитудного параллаксного барьера 6 расположен на пересечении K оптических путей, связывающих центры К смежных столбцов амплитудного сумматора 41 изображений с простанственным источником 1 света.

Устройство (вариант 2) в первом частном варианте выполнения (фиг. 4, 5) содержит источник 1 стереовидеосигнала, функциональный блок 2 и расположенные на одной оптической оси пространственный источник 3 света, динамический амплитудный параллаксный барьер 6, структурированный по столбцам статический фазо-поляризационный параллаксный барьер 5 и матрично-адресуемый по M строкам и N столбцам формирователь 7 амплитудно-поляризационных изображений. Формирователь 7 амплитудно-поляризационных изображений содержит амплитудный сумматор 71 изображений и поляризационный делитель 72 изображений. Апертура mn-го элемента поляризационного делителя 72 изображений последовательно оптически связана с апертурой mn-го элемента амплитудного сумматора 71 изображений, образуя mn-й пиксель формирователя 7 амплитудно-поляризационных изображений. (Для варианта 2 устройства последовательность оптической связи для данных mn-х элементов формирователя 7 обратна аналогичной последовательности оптической связи для mn-го элементов формирователя 4 в варианте 1 устройства). Центр каждого столбца фазо-поляризационного параллаксного барьера 5 находится на пересечении пар оптических путей, идущих из центров пар смежных столбцов поляризационного делителя 71 изображений. Центр каждого столбца динамического амплитудного параллаксного барьера 6 расположен на пересечении K оптических путей, связывающих центры К смежных столбцов поляризационного делителя 71 изображений с пространственным источником 1 света.

Устройство (вариант 2) в втором частном варианте выполнения (фиг. 6) содержит источник 1 стереовидеосигнала, функциональный блок 2 и расположенные на одной оптической оси пространственный источник 3 света, структурированный по столбцам фазо-поляризационный параллаксный барьер 5, матрично-адресуемый по M строкам и N столбцам формирователь 7 амплитудно-поляризационных изображений и динамический амплитудный параллаксный барьер 6. Центр каждого столбца фазо-поляризационного параллаксного барьера 5 находится на пересечении пар оптических путей, идущих из центров пар смежных столбцов поляризационного делителя 71 изображений. Центр каждого столбца динамического амплитудного параллаксного барьера 6 расположен на пересечении K оптических путей, связывающих центры К смежных столбцов амплитудного сумматора 72 изображений с центрами К зон наблюдения Z1, …, ZK.

Двумерной структурной схеме в плоскости xz (фиг. 2) дисплея (вариант 1) в первом частном варианте выполнения с 4-мя ракурсами (фиг. 1) соответствует геометрия оптических путей, представленная на упрощенной схеме дисплея (фиг. 7) в плоскости xz, проходящей через m-ю строку формирователя 4 амплитудно-поляризационного изображения. На данной схеме не показан пространственный источник 3 света. Внутри прямоугольника, соответствующего источнику 1 стереовидеосигнала, показаны значения сигналов, подаваемые на каждый из N элементов (m1, m2, …, mn, … N) формирователя 4 амплитудно-поляризационного изображения, соответствующих его m-й строке. К информационному выходу источника 1 стереовидеосигнала подключен вход функционального блока 2, первый и второй выходы 21 и 22 которого подключены к электронным входам амплитудного сумматора 41 изображений и поляризационного делителя 42 изображений (которые для упрощения схемы не показаны). Фазо-поляризационный параллаксный барьер 4 и динамический амплитудный параллаксный барьер 6 расположены фронтально относительно формирователя 4 амплитудно-поляризационного изображения. Сплошные линии оптических путей проходят через центры открытых столбцов (обозначенных светлыми кружками) динамического амплитудного параллаксного барьера 6, которые соответствуют максимальному оптическому пропусканию его рабочего слоя (в состоянии I схемы, соответствующего циклу I) в области расположения открытых столбцов. Пунктирными линиями показаны оптические пути, проходящие через центры закрытых столбцов (обозначенных черными кружками), соответствующие минимальному (нулевому) оптическому пропусканию рабочего слоя динамического амплитудного параллаксного барьера 6 (в состоянии I) в области расположения закрытых столбцов. Оптическое состояние столбцов (открытое или закрытое) оптической части динамического амплитудного параллаксного барьера 6 определяется величиной управляющего напряжения на выходе электронной части амплитудного параллаксного барьера 6. Фазо-поляризационный параллаксный барьер является статическим (его оптическое состояние не меняется).

Состоянию (циклу) II схемы соответствует комплементарное состояние динамического амплитудного параллаксного барьера 6 (все светлые кружки заменены на черные и наоборот) с соответствующей комплементарной геометрией оптических путей (все сплошные линии оптических путей заменены на пунктирные и наоборот).

Упрощенная схема дисплея (вариант 1) в первом частном варианте выполнения с 4-мя ракурсами рассчитывается из соотношений, определенных подобием треугольников, отмеченных штриховкой на фиг. 7

где a - период расположения столбцов формирователя 4 амплитудно-поляризационных изображений,

- период чередования столбцов и позиция фазо-поляризационного параллаксного барьера 5, характеризующегося фронтальным (front) расположением относительно формирователя 4 амплитудно-поляризационных изображений, расположение которого соответствует начальной позиции (относительно которой определяются позиции всех остальных компонентов устройства),

- период расположения столбцов и позиция динамического амплитудного параллаксного барьера 6, характеризующегося фронтальным расположением относительно формирователя 4 амплитудно-поляризационных изображений,

D - расстояние от формирователя 4 амплитудно-поляризационных изображений до центров зон наблюдения Z1-ZK,

b - расстояние между центрами глаз наблюдателя (глазная база, в среднем b=65 мм).

Краткие обозначения вида для стерео видеосигналов, находящихся в контуре области данной фигуры чертежа, соответствующем источнику 1 стереовидеосигнала (и на всех последующих фигурах с изображением контура источника 1 стереовидеосигнала), соответствуют полным обозначениям вида отношений яркостей mn-х элементов изображений ракурсов, при этом k и - текущие номера ракурсов, равные номерам зон наблюдения Zk и каждый из которых пробегает диапазон значений от 1 до К, где К - полное число ракурсов. Например, обозначение соответствует отношению яркостей

Двумерной структурной схеме в плоскости xz (фиг. 2) дисплея (вариант 1) в втором частном варианте выполнения с 8-мя ракурсами (фиг. 1) соответствует упрощенная оптическая схема, представленная на фиг. 8. Фазо-поляризационный параллаксный барьер 5 и динамический амплитудный параллаксный барьер 6 расположены фронтально относительно формирователя 4 амплитудно-поляризационного изображения. Схема характеризуется 4-мя (I-IV) оптическими состояниями в 4-х циклах. Светлыми и черными кружками обозначены 5 групп столбцов динамического амплитудного параллаксного барьера 6, где обозначения Ii-IVi (при i=1, 2, 3, 4, 5) для каждого значения i соответствует группе столбцов, из которых один открыт, а остальные три закрыты в каждом из 4-х оптических состояний схемы. Сплошными линиями показаны оптические пути, соответствующие открытым столбцам I1-I4 для оптического состояния I схемы. Сверху в четырех рядах показаны 4 набора входных делительных сигналов (соответствующих 4-м оптическим состояниям схемы) для поляризационного сумматора 41, входящего в состав формирователя 4 амплитудно-поляризационного изображения. Расчет схемы осуществляется в соответствии с уравнениями (1).

Двумерной структурной схеме в плоскости xz (фиг. 3) 4-ракурсного дисплея (вариант 1) в втором частном варианте выполнения соответствует геометрия оптических путей, представленная упрощенной схемой на фиг. 9. Фазо-поляризационный параллаксный барьер 4 характеризуется фронтальным, а динамический амплитудный параллаксный барьер 6 - тыловым расположением относительно формирователя 4 амплитудно-поляризационного изображения. Остальные обозначения в схеме на фиг. 9 соответствуют обозначениям в схеме на фиг. 7.

Геометрия схемы рассчитывается из соотношений, определенных подобием треугольников, отмеченных штриховкой на фиг. 9

; (2)

где - период расположения столбцов динамического амплитудного параллаксного барьера, - расстояние от динамического амплитудного параллаксного барьера до формирователя амплитудно-поляризационных изображений, - период расположения столбцов фазо-поляризационного параллаксного барьера, - расстояние от фазо-поляризационного параллаксного барьера до формирователя амплитудно-поляризационных изображений. Остальные обозначения в уравнениях (2) соответствуют обозначениям в уравнениях (1).

Двумерной структурной схеме в плоскости xz (фиг. 5) 4-ракурсного дисплея (вариант 2) в первом частном варианте выполнения (фиг. 4) соответствует геометрия оптических путей, представленная упрощенной схемой на фиг. 10. Фазо-поляризационный параллаксный барьер 4 и динамический амплитудный параллаксный барьер 6 характеризуются тыловым расположением относительно формирователя 4 амплитудно-поляризационного изображения.

Геометрия схемы рассчитывается из соотношений, определенных подобием треугольников, отмеченных штриховкой на фиг. 10

Все обозначения в уравнениях (1) аналогичны таковым в уравнениях (1) и (2).

Двумерной структурной схеме в плоскости xz (фиг. 6) схемы 4-ракурсного дисплея (вариант 2) в втором частном варианте выполнения соответствует геометрия оптических путей, представленная упрощенной схемой на фиг. 11. Фазо-поляризационный параллаксный барьер 4 характеризуется тыловым, а динамический амплитудный параллаксный барьер 6 - фронтальным расположением относительно формирователя 4 амплитудно-поляризационного изображения.

Геометрия схемы рассчитывается из соотношений, определенных подобием треугольников, отмеченных штриховкой на фиг. 11

Все обозначения в уравнениях (1) аналогичны таковым в уравнениях (1)-(3).

Условные обозначения элементов формирователя 4 амплитудно-поляризационного изображения, фазо-поляризационного параллаксного барьера 5 и динамического амплитудного параллаксного барьера 6 с различной последовательностью оптической связи компонентов для различных частных вариантов выполнения устройства представлены на фиг. 12-15. Последовательность оптически связанных компонентов иллюстрируется фиг. 12 для варианта 1 устройства (фиг. 1, 2) в его первом частном варианте с оптической схемой с 4-мя (фиг. 7) и 8-ю (фиг. 8) ракурсами, фиг. 13 для варианта 1 устройства в втором частном варианте с 4-ракурсной оптической схемой (фиг. 9), фиг. 14 и фиг. 15 для варианта 2 устройства в его первом и втором частных вариантах с 4-ракурсными оптическими схемами, представленными на фиг. 10 и фиг. 11 соответственно. Элементы амплитудного сумматора 41 изображений выполнены в виде электрически управляемых модуляторов интенсивности света. Элементы поляризационного делителя 42 изображений выполнены в виде электрически управляемых модуляторов фазы поляризованного света или в виде оптически активных модуляторов (ротаторов эллипсов поляризации света без изменения их формы) в аналоговом виде, т.е. с полутоновым управлением фазой или состоянием поляризации в соответствии с среднеквадратичной амплитудой стереовидеосигнала. Элементы фазо-поляризационного параллаксного барьера 5 выполнены в виде электрически управляемых фазы поляризованного света или в виде оптически активных модуляторов (ротаторов эллипсов поляризации света без изменения их формы) в бинарном виде, напрмер, с получением значений фазы 0 или π в проходящем свете для получениях двух взаимно ортогональных состояний поляризации в выходном свете с итоговой поляризационной фильтрацией, при которой в световом потоке на выходе одного элемента 51 фазо-поляризационного параллаксного барьера 5 выделена горизонтальная составляющая (в направлении оси x) в плоскости чертежа (элемент 51 обозначен заштрихованной горизонтальной стрелкой на фиг. 12 и на всех последующих фигурах чертежа с изображением фазо-поляризационного параллаксного барьера 5), а на выходе другого элемента 52 выделен световой поток с вертикальной (относительно плоскости чертежа) поляризационной составляющей (элемент 52 обозначен заштрихованным кружком на фиг. 12-15 и на всех последующих фигурах чертежа с изображением фазо-поляризационного параллаксного барьера 5).

Примеры конкретного выполнения элементов формирователя 4 амплитудно-поляризационного изображения, фазо-поляризационного параллаксного барьера 5 и динамического амплитудного параллаксного барьера 6 иллюстрируются фиг. 16-18. Фиг. 16 иллюстрирует пример конкретного выполнения столбцов амплитудного сумматора 41, 71 изображений, динамического амплитудного параллаксного барьера 6 на основе оптоэлектронной структуры 8, фиг. 17 - пример конкретного выполнения столбцов поляризационного делителя 42, 72 изображений в виде оптоэлектронной структуры 9, фиг. 18 - пример конкретного выполнения столбцов фазо-поляризационного параллаксного барьера 5 в виде оптоэлектронной структуры 10.

Оптоэлектронная структура 8 (фиг. 16) содержит две стеклянные подложки 111, 112, на внутренних сторонах которых (обращенных друг к другу) нанесены адресные прозрачные столбцовые электроды 12, из которых 121, 122 на одной стеклянной подложке и 123, 124 на другой, в зазоре между которыми находится рабочее электрооптическое вещество - анизотропный слой нематического жидкого кристалла (НЖК слой) 13, молекулы которого в исходном состоянии ориентированы в одном выбранном направлении, образуя единый НЖК кристалл с осью о-о для обыкновенного луча и с осью е-е для необыкновенного луча. Внешний линейный поляризатор 141 с направлением 151 линейной поляризации в плоскости чертежа (показанным стрелкой на фиг. 16) расположен на оптическом входе оптоэлектронной структуры 8, на оптическом выходе которой расположен поляризатор 142 с направлением 152 линейной поляризации ортогонально плоскости чертежа (обозначено крестом в кружке на фиг. 16), ортогональным направлению 152. Оптоэлектронная структура 9 (фиг. 17) содержат две стеклянные подложки 161, 162, на внутренних сторонах которых (обращенных друг к другу) нанесены адресные прозрачные столбцовые электроды 17, из которых 171, 172 на одной стеклянной подложке и 173, 174 на другой, в зазоре между которыми находится ориентированный НЖК слой 18. Оптоэлектронная структура 10 (фиг. 18) содержит две стеклянные подложки 191, 192, на внутренних сторонах которых (обращенных друг к другу) нанесены адресные прозрачные столбцовые электроды 20, из которых 201, 202 на одной стеклянной подложке и 203, 204 на другой, в зазоре между которыми находится ориентированный НЖК слой 21. На выходе расположен линейный поляризатор с направлением линейной поляризации, показанным стрелкой. Ориентированные НЖК слои 13, 18, 21 обеспечивают фазовую модуляцию света в пределах значений от 0 до π в зависимости от величины управляющего электрического напряжения, подаваемого на прозрачные электроды 12, 17, 20.

Устройство работает следующим образом. В К-ракурсном дисплее (вариант 1) в первом частном варианте выполнения (фиг. 1, 2) в такте I работы устройства электронный информационный сигнал от источника 1 стереовидеосигнала с информацией об изображениях k и ракурсов 3D сцены подается на функциональный блок 2, с выхода 21 которого сигнал с информацией о суммы яркостей изображений подается на электронный вход амплитудного сумматора 41 изображений, а сигнал с информацией об отношении яркостей изображений подается с выхода 22 на электронный вход поляризационного делителя 42 изображений, где и - яркости mn-ых элементов изображений, воспроизводимых в mn-м пикселе формирователя 4 амплитудно-поляризационных изображений, k и соответствуют k и ракурсам 3D сцены, воспроизводимым в Zk и Zk+1 зонах наблюдения соответственно (k=1, 2, …, K; ). При этом сигнал синхронизации с выхода динамической синхронизации источника 1 стереовидеосигнала подается на вход синхронизации динамического амплитудного параллаксного барьера 6. Световой поток от источника 3 света модулируется по интенсивности и по поляризации (состоянию поляризации) формирователем 4 амплитудно-поляризационных изображений и далее проходит через апертуру фазо-поляризационного параллаксного барьера 5 и апертуру динамического амплитудного параллаксного барьера 6, у которого в такте I работы открыты только те столбцы, которые пропускают свет только в Zk и Zk+1 зоны наблюдения. Величины интенсивности света, проходящего в Zk и Zk+1 зоны наблюдения, составляют и Передаточная характеристика для пары k и сквозных оптоэлектронных каналов устройства (от входа функционального блока 2 по среднеквадратичному значению амплитуды стереовидеосигнала до значений интенсивностей света в Zk и Zk+1 зонах наблюдения) настроена на линейную передачу суммы яркостей изображений в сумме величин интенсивности света и линейной передаче отношения яркостей изображений в отношении величин интенсивностей света

Из (5) вытекает соотношение

означающее, что величины и интенсивности света, реализованные в такте I работы в Zk и Zk+1 зонах наблюдения, линейно связаны с яркостями и соответствующих ракурсов 3D сцены. Поскольку в процессе аналогичной работы устройства в каждом последующем такте также одновременно воспроизводятся изображения пары ракурсов, то изображения всех К ракурсов будут воспроизведены за K/2 тактов работы устройства.

Линеаризация передаточных характеристик всех оптоэлектронных каналов осуществляется с использованием, например, калибровочного метода [2], в котором по результатам измерения исходных нелинейных передаточных характеристик (от электронного входа формирователя 4 амплитудно-поляризационных изображений до оптических выходов зон наблюдения) осуществляется линеаризация итоговых передаточных характеристик (от электронного входа функционального блока 2 до оптических выходов зон наблюдения) за счет осуществления функциональным блоком 2 функции, обратной (reciprocal) или инверсной (inverse) по отношению к исходным функциям нелинейности, полученным при калибровочных измерениях передаточных функций исходных оптоэлектронных каналов.

Аналогично работает в общем виде К-ракурсный дисплей во всех вариантах выполнения, представленных на фиг. 3-6.

Более подробно работа устройства рассматривается на примере вариантов его выполнения с формированием 4-х и 8-ми ракурсов отображаемой 3D сцены.

Работа устройства (вариант 1) в первом частном варианте с формированием 4-ракурсов отображаемой 3D сцены (фиг. 7) имеет два цикла (цикл I и цикл II).

В цикле I на mn-й элемент поляризационного делителя 41 изображений (находящегося в составе формирователя 4 амплитудно-поляризационных изображений и вход которого подключен к выходу 21 функционального блока) подается отношение яркостей (где k и пробегают значения от 1 до 4), которое представлено на нижней строчке обозначений сигналов в контуре источника 1 стерео видеосигнала, соответствующей циклу I. На mn-й элемент амплитудного сумматора 42 изображений (находящегося в составе формирователя 4 амплитудно-поляризационных изображений и вход которого подключен к выходу 22 функционального блока) подается сумма яркостей обозначение которой не показано на чертеже для упрощения). При этом открыты для прохождения света те столбцы динамического амплитудного параллаксного барьера 6, которые обозначены светлыми кружками в центрах его столбцов. Сплошными линиями обозначены парциальные световые потоки, проходящие в данном цикле через открытые столбцы динамического амплитудного параллаксного барьера 6. Закрытые в данном цикле столбцы столбцы динамического амплитудного параллаксного барьера 6 обозначены черными кружками в центрах его столбцов. Пунктирными линиями обозначены парциальные световые потоки, блокированные в данном цикле закрытыми столбцами динамического амплитудного параллаксного барьера 6. В цикле II на mn-й элемент поляризационного делителя 41 изображений (находящегося в составе формирователя 4 амплитудно-поляризационных изображений) подается отношение яркостей представленное на верхней строчке обозначений сигналов в контуре источника 1 стереовидеосигнала, соответствующей циклу I. По окончании двух циклов работы в каждой из 4-х зон наблюдения Z1-Z4 формируется 4-ракурсное изображение соответствующего ракурса 3D сцены с полноэкранным разрешением, соответствующему полному числу N дисплейных пикселей каждой строке формирователя 4 амплитудно-поляризационных изображений.

Подробнее одновременное формирование пары элементов изображений в двух циклах иллюстрируется фиг. 19-21. В цикле I (фиг. 19) в пикселе m2 формирователя 4 амплитудно-поляризационных изображений одновременно воспроизводятся элементы и двух изображений так, что пикселем m2 амплитудного сумматора 41 изображений модулируется интенсивность света в соответствии с суммой а пикселем m2 поляризационного делителя 42 изображений затем модулируется также и состояние поляризации проходящего света в соответствии с отношением Модуляция интенсивности света в соответствии с суммой яркостей (с получением интенсивности ) осуществляется оптоэлектронной структурой 81, в которой НЖК слой расположен между прозрачными управляющими электродами 25, 26, а на оптическом входе и выходе оптоэлектронной структуры 8 расположены скрещенные линейные поляризаторы 25 (с направлением 251 поляризации) и 26 (с направление 261 поляризации). Модуляция поляризации (состояния поляризации) света осуществляется с помощью оптоэлектронной структуры 81 (в которой НЖК слой 27 расположен между прозрачными электродами 28, 29) за счет модуляции величины фазы света на величину Δm2 (посредством эффекта электрически управляемого двупреломления) или за счет поворота эллипса (вектора) поляризации на угол ϕm2 (посредством эффекта электрически управляемой оптической активности). В результате (диаграмма A) формируется парциальный световой поток с интенсивностью и эллиптической поляризацией, в форме которой заключена информация об отношении яркостей так, что проекция эллипса на координату x (фиг. 20, диаграмма A) соответствует яркости а проекция на координату y соответствует яркости Затем световой поток проходит два столбца (Ξ1 и Ξ3) фазо-поляризационного параллаксного барьера 5, в первом из которых фазовый сдвиг равен 0, а во втором равен π за счет соответствующих уровней управляющего напряжения, подаваемых в оптоэлектронной структуре 101 с НЖК слоем 30 на прозрачные адресные электроды 311-314. На выходе левого (по рисунку) столбца оптоэлектронной структуры 101 световой поток остается с прежним состоянием поляризации (диаграмма B), а на выходе правого столбца эллипс поляризации повернут на 90° (диаграмма C). В результате в левом столбце проекция поляризации левого парциального светового потока на ось x соответствует яркости а в правом столбце проекция поляризации правого парциального светового потока на ось x соответствует яркости (подробнее см. диаграммы B и C на фиг. 20). Далее осуществляется поляризационная фильтрация обоих парциальных световых потоков с помощью поляризационного фильтра 32 с направлением 321 линейной поляризации с получением двух парциальных световых потоков с линейной поляризацией и с величинами интенсивности и соответственно. Оба этих потока пропускаются соответственно в 1-ю и 3-ю зоны наблюдения за счет открытых соответствующих столбцов T1 и T3 динамического амплитудного параллаксного барьера 6, которые выполнены в виде оптоэлектронной структуры 102, содержащей НЖК слой 33 между прозрачными адресными электродами 341, 342, 36, 36 и поляризатор 37 с направлением 371 линейной поляризации. В итоге аналогичной работы в цикле I остальных пикселей формирователя 4 амплитудно-поляризационных изображений, элементов фазо-поляризационного параллаксного барьера 4 и открытых столбцов динамического амплитудного параллаксного барьера 6 в зонах Z1 и Z3 формируются все четные элементы изображений 1-го и 3-го ракурсов отображаемой 3D сцены, а в зонах Z1 и Z3 - все нечетные элементы изображений.

В цикле II (фиг. 21) в пикселе m2 формирователя 4 амплитудно-поляризационных изображений одновременно воспроизводятся элементы и двух изображений так, что пикселем m2 амплитудного сумматора 41 изображений модулируется интенсивность света в соответствии с суммой а пикселем m2 поляризационного делителя 42 изображений затем модулируется состояние поляризации проходящего света в соответствии с отношением Модуляция интенсивности света в соответствии с суммой яркостей (с получением интенсивности ) осуществляется оптоэлектронной структурой 81. Модуляция поляризации (состояния поляризации) света осуществляется с помощью оптоэлектронной структуры 81. Затем световой поток проходит два столбца (Ξ2 и Ξ4) фазо-поляризационного параллаксного барьера 5, в первом из которых фазовый сдвиг равен 0, а во втором равен π. Далее осуществляется поляризационная фильтрация обоих парциальных световых потоков с помощью поляризационного фильтра 32 с получением величин яркостей и которые пропускаются соответственно в 2-ю и 4-ю зоны наблюдения за счет открытых соответствующих столбцов T2, T4 динамического амплитудного параллаксного барьера 6. Аналогично в цикле II в зонах Z2 и Z4 формируются все четные элементы изображений 2-го и 3-го ракурсов отображаемой 3D сцены, а в зонах Z1 и Z3 - все нечетные элементы изображений.

В итоге за оба цикла работы устройством формируются 4 зоны наблюдения с полноэкранным разрешением изображения в каждой зоне (в каждом соответствующем ракурсе отображаемой 3D сцены).

Работа устройства (вариант 1) в первом частном варианте выполнения с 8-ракурсной оптической схемой (фиг. 8) иллюстрируется фиг. 22-26, на которых представлены состояния оптической схемы для каждого из четырех (I-IV) циклов работы устройства (фиг. 22-25) и итоговая таблица (фиг. 26) сформированных за 4 цикла элементов изображений во всех зонах. Работа всех пикселей формирователя 4 амплитудно-поляризационных изображений, фазо-поляризационного параллаксного барьера 5 и динамического амплитудного параллаксного барьера 6 аналогична их работе на схемах, представленных на фиг. 19-21. В итоге за 4 цикла работы устройством формируются 8 зон наблюдения с полноэкранным разрешением изображения в каждой зоне (в каждом соответствующем ракурсе отображаемой 3D сцены).

Работа устройства (вариант 2) в первом частном варианте иллюстрируется фиг. 27 и 28. В цикле I (фиг. 27) сначала формируются два парциальных световых потока с помощью двух открытых столбцов T1 и T3 динамического амплитудного параллаксного барьера 6, выполненного на оптоэлектронной структуре 102, содержащей НЖК слой 38 между прозрачными адресными электродами 391-394 и между параллельными поляризаторами 40 (с направлением поляризации 401) и 41 (с направлением поляризации 411). Затем осуществляется модуляция интенсивности света в пикселе m2 формирователя 4 амплитудно-поляризационных изображений, выполненном на оптоэлектронной структуре 81, содержащей пару прозрачных адресных электродов 421-422 НЖК слой 43 и поляризатор 431 с направлением 432 линейной поляризации. Затем модулируется состояние поляризации проходящего света в пикселе m2 поляризационного делителя 42 изображений в соответствии с отношением (диаграмма A) с последующим получением двух парциальных световых потоков, бинарно модулируемых по состоянию поляризации в столбцах Ξ1 и Ξ3 фазо-поляризационного параллаксного барьера 5, выполненного на оптоэлектронной структуре 103, содержащей между прозрачными адресными электродами 461-464 НЖК слой 47 с получением двух взаимно-ортогональных состояний поляризации (диаграммы B и C). С помощью поляризатора 48 с направлением 481 линейной поляризации осуществляется поляризационная фильтрация двух парциальных световых потоков с получением двух парциальных выходных световых потоков с величинами и интенсивности (диаграммы D и C), попадающих в 1-ю и 3-ю зоны наблюдения соответственно. В итоге аналогичной работы в цикле I остальных пикселей формирователя 4 амплитудно-поляризационных изображений, элементов фазо-поляризационного параллаксного барьера 4 и открытых столбцов динамического амплитудного параллаксного барьера 6 в зонах Z1 и Z3 формируются все четные элементы изображений 1-го и 3-го ракурсов отображаемой 3D сцены, а в зонах Z2 и Z4 - все нечетные элементы изображений соответствующих ракурсов.

В цикле 2 работа устройства (вариант 2) в первом частном варианте осуществляется аналогично (фиг. 28) с формированием в зонах Z1 и Z3 формируются всех нечетных элементов изображений 1-го и 3-го ракурсов отображаемой 3D сцены, а в зонах Z1 и Z3 - всех четные элементы изображений соответствующих ракурсов. В итоге за оба цикла работы устройством формируются 4 зоны наблюдения с полноэкранным разрешением изображения в каждой зоне (в каждом соответствующем ракурсе отображаемой 3D сцены).

Работа устройства (вариант 2) в первом частном варианте иллюстрируется фиг. 29 и 30. В цикле I (фиг. 29) сначала формируются два парциальных световых потока с помощью двух открытых столбцов T2 и T4 динамического амплитудного параллаксного барьера 6, выполненного на оптоэлектронной структуре 104, содержащей НЖК слой 49 между прозрачными адресными электродами 501-504 и между параллельными поляризаторами 51 (с направлением поляризации 511) и 52 (с направлением поляризации 521). Затем модулируется состояние поляризации света в столбцах Ξ2 и Ξ4 фазо-поляризационного параллаксного барьера 5, выполненного на оптоэлектронной структуре 105, содержащей между прозрачными адресными электродами 531, 532, 541, 542, НЖК слой 55 с получением двух взаимно-ортогональных состояний поляризации (диаграммы A и B). Затем осуществляется модуляция поляризации света в пикселе m2 поляризационного делителя 42 изображений в соответствии с отношением и (диаграммы C и D) с использованием оптоэлектронной структуры 93, содержащей НЖК слой 55 между прозрачными адресными электродами 561, 562. Далее осуществляется поляризационная селекция с выделением проекций и и затем - их параллельная модуляция по интенсивности в пикселе m2 амплитудного сумматора 41 изображений в соответствии с суммой с получением двух парциальных световых потоков в 2-й и 4-й зонах наблюдения с величинами интенсивности и

В цикле 2 работа устройства (вариант 2) в первом частном варианте осуществляется аналогично (фиг. 30) с формированием в зонах Z1 и Z3 формируются всех четных элементов изображений 1-го и 3-го ракурсов отображаемой 3D сцены, а в зонах Z2 и Z4 - всех нечетных элементы изображений соответствующих ракурсов. В итоге за оба цикла работы устройством формируются 4 зоны наблюдения с полноэкранным разрешением изображения в каждой зоне (в каждом соответствующем ракурсе отображаемой 3D сцены).

Работа устройства (вариант 2) в втором частном варианте иллюстрируется фиг. 31 и 32. В цикле I (фиг. 31) в 1-й и 3-й зонах формируются все нечетные элементы изображений 1-го и 3-го ракурсов, в 2-й и 4-й зонах - все четные элементы изображений 2-го и 4-го ракурсов. В цикле II (фиг. 32) в 1-й и 3-й зонах формируются все четные элементы изображений 1-го и 3-го ракурсов, в 2-й и 4-й зонах - все четные элементы изображений 2-го и 4-го ракурсов. В итоге за оба цикла работы устройством формируются 4 зоны наблюдения с полноэкранным разрешением изображения в каждой зоне (в каждом соответствующем ракурсе отображаемой 3D сцены).

В устройстве во всех вариантах выполнения работа осуществляется за К/2 циклов с использованием К/2-тактного динамического амплитудного параллаксного барьера. Для формирования 4-ракурсного стереоизображения требуется кадровая частота 120 Гц, а для формирования 8-ракурного стереоизображения - кадровая частота 240 Гц (при кадровой частоте 60 Гц моноскопического изображения ракурсов, наблюдаемых в каждой зоне наблюдения, соответствующей отсутствию мерцаний воспринимаемого стереоизображения).

Приведенные варианты конкретного выполнения всех оптоэлектронных компонентов устройство даны для примера, что не исключает использования иных вариантов (в частности, совмещение источника 1 света с амплитудным сумматором 41 в единой конструкции в виде матрицы светодиодов).

ЛИТЕРАТУРА

1. Ежов В.А. С Автостереоскопический дисплей с полноэкранным 3D разрешением (его варианты) и способ управления активным параллаксным барьером дисплея. - Патент РФ №2490818, опублик. 20.08.2013, дата приоритета 28.02.2012.

2. Ежов В.А. Способ формирования и наблюдения стереоизображений с максимальным пространственным разрешением и устройство для его реализации (варианты). - Патент РФ №2408163, приоритет 25.12.2008, опублик. 27.12.2010.

1. Автостереоскопический дисплей с полноэкранным разрешением в изображении каждого ракурса, содержащий источник стереовидеосигнала, функциональный блок и расположенные на одной оптической оси пространственный источник света, матрично-адресуемый по М строкам и N столбцам формирователь амплитудно-поляризационных изображений и структурированный по столбцам фазо-поляризационный параллаксный барьер, при этом формирователь амплитудно-поляризационных изображений содержит амплитудный сумматор изображений и поляризационный делитель изображений, электронные входы которых подключены к соответствующим выходам функционального блока, вход которого подключен к информационному выходу источника стереовидеосигнала, а апертура mn-го элемента амплитудного сумматора изображений оптически связана с апертурой mn-го элемента поляризационного делителя изображений, образуя mn-й пиксель формирователя амплитудно-поляризационных изображений, где m=1, 2, …, М; n=1, 2, …, N, причем центр каждого столбца фазо-поляризационного параллаксного барьера находится на пересечении пар оптических путей, идущих из центров пар смежных столбцов поляризационного делителя изображений, отличающийся тем, что, в устройство дополнительно введен адресуемый по столбцам динамический амплитудный параллаксный барьер, источник стереовидеосигнала выполнен с выходом динамической синхронизации, подключенным к входу синхронизации динамического амплитудного параллаксного барьера, центр каждого столбца которого расположен на пересечении К оптических путей, проходящих через центры К зон наблюдения, при этом каждый из К оптических путей проходит через центр соответствующего столбца фазо-поляризационного параллаксного барьера и центр соответствующего пикселя формирователя амплитудно-поляризационных изображений, где К - число зон наблюдения, причем К>2.

2. Дисплей по п. 1, отличающийся тем, что вдоль каждого из К оптических путей последовательно расположены пространственный источник света, пиксель формирователя амплитудно-поляризационных изображений, столбец фазо-поляризационного параллаксного барьера, столбец динамического амплитудного параллаксного барьера и центр соответствующей зоны наблюдения.

3. Дисплей по п. 1, отличающийся тем, что вдоль каждого из К оптических путей последовательно расположены пространственный источник света, столбец динамического амплитудного параллаксного барьера, пиксель формирователя амплитудно-поляризационных изображений, столбец фазо-поляризационного параллаксного барьера и центр соответствующей зоны наблюдения.

4. Автостереоскопический дисплей с полноэкранным разрешением в изображении каждого ракурса, содержащий источник стереовидеосигнала, функциональный блок и расположенные на одной оптической оси пространственный источник света, структурированный по столбцам фазо-поляризационный параллаксный барьер и матрично-адресуемый по М строкам и N столбцам формирователь амплитудно-поляризационных изображений, который содержит поляризационный делитель изображений и амплитудный сумматор изображений, электронные входы которых подключены к соответствующим выходам функционального блока, а апертура mn-го элемента поляризационного делителя изображений оптически связана с апертурой mn-го элемента амплитудного сумматора изображений, образуя mn-й пиксель формирователя амплитудно-поляризационных изображений, где m=1, 2, …, М; n=1, 2, …, N, причем центр каждого столбца фазо-поляризационного параллаксного барьера находится на пересечении пар оптических путей, идущих в центры пар смежных столбцов поляризационного делителя изображений, а центр каждого столбца амплитудного сумматора изображений находится на пересечении K оптических путей, идущих в K зон наблюдения, отличающийся тем, что в устройство дополнительно введен адресуемый по столбцам динамический амплитудный параллаксный барьер, а источник стереовидеосигнала выполнен с выходом динамической синхронизации, подключенным к входу синхронизации динамического амплитудного параллаксного барьера, центр каждого столбца которого расположен на пересечении K оптических путей, проходящих через центры К зон наблюдения, при этом каждый из К оптических путей проходит через центр соответствующего столбца фазо-поляризационного параллаксного барьера и центр соответствующего пикселя формирователя амплитудно-поляризационных изображений, где К - число зон наблюдения, причем К>2.

5. Дисплей по п. 4, отличающийся тем, что вдоль каждого из К оптических путей последовательно расположены пространственный источник света, столбец динамического амплитудного параллаксного барьера, столбец фазо-поляризационного параллаксного барьера, пиксель формирователя амплитудно-поляризационных изображений и центр соответствующей зоны наблюдения.

6. Дисплей по п. 4, отличающийся тем, что вдоль каждого из К оптических путей последовательно расположены пространственный источник света, столбец фазо-поляризационного параллаксного барьера, пиксель формирователя амплитудно-поляризационных изображений, столбец динамического амплитудного параллаксного барьера и центр соответствующей зоны наблюдения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области управления отображением. Технический результат – обеспечение динамического изменения позиции отображения связанного изображения, которое дополнительно отображается в направлении глубины из устройства отображения.

Изобретение относится к наголовному устройству отображения. Технический результат заключается в обеспечении удобства эксплуатации.

Изобретение относится к автостереоскопическим дисплейным устройствам. Устройство содержит строки и столбцы цветных подпикселей и лентикулярную матрицу, совмещенную с дисплеем, линзы которой наклонены относительно общего направления пикселей столбцов для обеспечения квадратных 3D-пикселей.

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к средствам формирования цифрового панорамного изображения высокого разрешения из нескольких изображений.

Изобретение относится к средствам трехмерного отображения. Технический результат заключается в уменьшении перекрестных помех при трехмерном отображении для разного качества трехмерного отображения.

Изобретение относится к области обработки сигнала трехмерного изображения. Технический результат – обеспечение возможности уменьшения глубины к жестко закодированным наложениям в сигнале трехмерного изображения.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств для отображения изображения.

Автостереоскопическая система включает поверхность визуализации с подготовленным к сепарации изображением, которое состоит из последовательности m ракурсов, каждый из которых чередуется с частотой не менее физиологически обусловленной чувствительностью глаза человека, и расположенный перед поверхностью визуализации бирастровый экран, состоящий из двух растров, расположенных по разные стороны относительно общей фокальной плоскости, которая рассеивает световой поток.

Группа изобретений относится к сигнализации 3D информации в сетях связи. Технический результат – улучшение доставки 3D видеоконтента.

Изобретение относится к устройствам отображения, посредством которых осуществляется управление отображением, уменьшающее степень усталости пользователя (наблюдателя), который наблюдает изображение, отображаемое секцией отображения.

Изобретение относится к электрохромным устройствам и контроллерам окон. Контроллер для окрашиваемого окна содержит процессор с инструкциями для активации определения уровня окрашивания окрашиваемого окна, вход для приема выходных сигналов от датчиков и выход для управления уровнем окрашивания в окрашиваемом окне.

Изобретение предлагает одноцепочечную планку освещения с устройством защиты от перегрузки и схему драйвера источника освещения для устройства отображения. Технический результат заключается в предотвращении перегрева из-за превышения тока в планке освещения и предотвращение повреждения всего модуля подсветки.

Изобретение относится к жидкокристаллическим дисплейным устройствам. Жидкокристаллическое дисплейное устройство содержит модуль управления, который регулирует яркость устройства подсветки с использованием ШИМ-затемнения.

Изобретение относится к жидкокристаллическим дисплейным устройствам. Жидкокристаллическое дисплейное устройство содержит модуль управления, который регулирует яркость устройства подсветки с использованием ШИМ-затемнения.

Изобретение относится к жидкокристаллическим дисплеям. Устройство содержит жидкокристаллическую панель, которая определяет n зон первого деления в первом направлении; драйвер затвора, который содержит n чипов драйвера затвора, каждый из чипов драйвера затвора соответствует одной из зон первого деления, чип драйвера затвора содержит, по меньшей мере, блок управления и первый блок электрического сопротивления; контроллер синхронизации, который выполнен с возможностью подачи управляющего сигнала жидкокристаллическому дисплею; и генератор общего напряжения, который обеспечивает источник общего напряжения, причем источник общего напряжения последовательно подводится к n чипам драйвера затвора.

Изобретение относится к технологиям жидкокристаллических дисплеев. Способ управления жидкокристаллической панелью включает предоставление жидкокристаллической панели, содержащей множество пиксельных блоков, где каждый пиксельный блок содержит зеленый субпиксель и синий субпиксель; разделение жидкокристаллической панели на несколько блоков отображения, где каждый блок отображения содержит соседние первый пиксельный блок и второй пиксельный блок; и для значений оттенков серого B и G синего субпикселя и зеленого субпикселя, требуемых блоком отображения, разделение значений оттенков серого B и G соответственно на комбинацию значений оттенков серого BH, BL и комбинацию оттенков серого GH, GL для первого и второго пиксельных блоков, так что яркость синих субпикселей и зеленых субпикселей блока отображения под углом наклонного обзора приближается к заданной кривой гамма-распределения (γ), где γ=1,8~2,4.

Изобретение относится к технологии жидкокристаллических дисплеев. Жидкокристаллический дисплей, содержащий: компонент рамки; жидкокристаллическую панель, прикрепленную к одной стороне компонента рамки; печатную плату, прикрепленную к другой стороне компонента рамки; и чип на ленточном носителе, соединяющий жидкокристаллическую панель и печатную плату друг с другом, причем чип на ленточном носителе имеет удлиненную дорожку, которая является регулируемой.

Изобретение относится к способу установления значения уровня серого жидкокристаллической панели, где каждый блок пикселей в панели включает основной пиксель М и дополнительный пиксель S, соотношение площадей между основным пикселем М и дополнительным пикселем S равно а:b.

Изобретение относится к средствам трехмерного отображения. Технический результат заключается в уменьшении перекрестных помех при трехмерном отображении для разного качества трехмерного отображения.

Изобретение относится к дисплейному устройству, содержащему дисплейную панель и подсветку, и к способу визуального отображения. Техническим результатом является повышение качества визуального воспроизведения подвижного изображения.

Изобретение относится к смешиванию инфракрасного облака точек данных и облака точек данных цветовых составляющих. Техническим результатом является обеспечение оценки данных глубины в областях, где инфракрасные данные являются разреженными. Способ содержит этапы, на которых: получают данные инфракрасного изображения, соответствующие плоскости инфракрасного изображения, имеющие инфракрасные точки данных; получают данные цветовых составляющих, соответствующие этой плоскости изображения, имеющие точки данных цветовых составляющих; определяют область в данных инфракрасного изображения, которая является разреженной областью в плане наличия в ней инфракрасных точек данных; и добавляют некоторые данные цветовых составляющих, соответствующие точкам данных цветовых составляющих, из области-аналога в данных цветовых составляющих в структуру данных, которая включает в себя инфракрасные точки данных и точки данных цветовых составляющих с ассоциированными значениями, из которых может быть определена глубина. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к стереоскопической видеотехнике и может быть использовано для создания многоракурсных автостереоскопических телевизоров и мониторов с реализацией полноэкранного пространственного разрешения в каждом ракурсе стереоизображения. Технический результат - расширение области наблюдения стереоизображения за счет увеличения числа воспроизводимых ракурсов 3D сцены. Технический результат достигается за счет одновременного воспроизведения двух элементов изображения в каждом пикселе формирователя амплитудно-поляризационного изображения на основе поляризационного кодирования с последующим декодированием с помощью статического фазо-поляризационного параллаксного барьера и с селекцией изображений ракурсов в K2 тактах работы устройства при увеличении кадровой частоты в К2 раз по сравнению с минимальной кадровой частотой 60 Гц. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 32 ил.

Наверх