BG2835U1 - Стереоскопична проекторна система - Google Patents

Abstract

Полезният модел се отнася до стереоскопична проекторна система за показване на стереосдвоени изображения на огледално сферични или параболични екрани и за колективно гледане на стереоефект без използването на стереоочила. Споменатият полезен модел прави възможно непрекъснатото динамично наслагване на прожекции на леви и десни рамки на картини на стереодвойка с лявото и дясното око на потребителя, съответно. Такива наслагвания са проведени едновременно и независимо за всеки зрител. Техническият резултат се постига чрез това, че създадената стереопрожекторна система съдържа стереопрожектори, които са индивидуално разположени за всеки зрител и в серия свързани, проследяваща система за непрекъснато и акуратно определяне на позициите на очите на зрителите, самокоригиращо устройство, видео-коригиращи устройства, автоматични задвижвания за механично самокоригиране на стереопрожекторите и система от оптични елементи, елементи, които са използвани за формиране на стереодвоично прожектирани изображения в стереопроектора и които са сдвоени с видeокоригиращо устройство за видеокорекция на оптималните параметри на екранните изображения. Създадената система прави възможно провеждането на само видеокорекция по интегрален начин, по който потвърждаването на виждането на стереоефекта е максимално задоволително.

Description

Област на техниката

Настоящият полезен модел се отнася до стереоскопична проекторна система, предназначена за представяне на триизмерна визуална информация с помощта на проектиране на стереодвоични изображения върху отразяващи сферични, елипсовидни или параболични екрани за индивидуални или колективни наблюдения на стереоскопичния ефект без стереоочила. Полезният модел е предназначен основно за масово използване в стереоскопични системи в кината, телевизията, компютрите и видеообучение. В допълнение полезният модел може да бъде широко използван за визуална комуникация и видеообучаващи симулации, електронни компютърни игри и игрални машини, в медицината, науката, конструирането, изкуствата, за визуално рекламиране, индустриалните и в други области.

Предшестващо състояние на техниката

Известните контратипове на стереоскопичните прожекционни системи (галографски, растерни, със стереоскопични стъкла, ретрорефлективни и други), с изключение на системата за проекция на отразяващи сферични стереоекрани, са дискомфортни и не са подходящи за продължително гледане на стереоизображения.

Общият недостатък на тези контратипове е технически проблем на автокорекция и видеокорекция на стереоскопската система индивидуално за всеки наблюдател.

Най-близкият прототип и по дизайн и постигнат ефект е системата за стереопроектиране върху отразяващ сферичен стереоекран, описан в изобретението „А ЕЯегеозсорю 5у51ет“ Ьу δ. I. АгзетсЬ (КР патент Νο 2221350, публикуван през октомври 2004). Стереоскопската проекторна система съдържа отразяващ сферичен стереоекран, индивидуални стереопроектори за всеки зрител (за проектиране на стереодвоични изображения) с автоматични драйвери за отместване на стереоскопските лещи паралелно на стереоекрана, сензор (видеокамера) за независимо дефиниране на триизмерните координати на позицията на очите на всеки зрител във връзка с обичайния стереоекран и неговия собствен стереопроектор. Системата включва автокоректор, свързан със сензор и автоматични драйвъри на стереоскопските лещи. Сензорът генерира контролен сигнал, изпратен към автокоректор за автокорекция за произвеждане на сигнал на автоматичен драйвърен контрол. Автоматичните драйвъри автоматично непрекъснато динамично изместват стереоскопските лещи и ги ориентират паралелно на стереоекран за константно съвпадение на стереовизуалните фокални зони на двоичните леви и десни екранни изображения с лявото и дясното око на зрителите, съответно.

Прототипът осигурява визуален комфорт на стереогледането (по-малко напрежение на очите и експериментално показана реална дълбочина на стереоефекта до 1 кт и повече, когато зрителят е поставен на разстояние от 3 т от стереоекрана), дължащо се на изравняването на усилията за настаняване на зрителя и състоянието на конвергенция на очите. Осигурява за частично подобрение на физичния комфорт с възможност за това зрителя да движи и накланя главата си в пространството на стереовизуалната зона (поради изместването на проекторните лещи на стереопроекторите).

Недостатъкът на прототипа е малкото или ограничено подобрение на стереоскопския комфорт. Това е определено от конструктивните ограничения на отместването на стереоскопските лещи само паралелно към стереоекрана, което позволява малък диапазон на изместване на главата на зрителя по дължината на радиуса на стереоекрана от около 100-200 тт (в границите на дължината на фокалните зони на стереовизията, гарантиращо виждането на стереоизображението на целия екран). Полето на стереообразната визия на екрана е ограничено от малкото пространство на фокалната зона на гледане на стереоизображението на целия екран, което ограничава броят и дълбочината на стереоефектните равнини пропорционално на ъгъла на полето на виждането. Различната кривина на лявата и дясната рамка на стереодвоичните изображения увеличава усещането за стереоскопски дискомфорт, напрежение и умора на очите защото това увеличава визуалното разклоняване на Конюгираните точки (всеки две точки на стереодвоичните лява и дясна рамки, наблюдавани като една точка на стереообраз) като очната фокална точка се движи към границата на стереоекрана. Освен това, хармонизацията на приспособяването (очно фокусиране) и събирането на очите (Наклон на осите на зрителното зрение) не

2835 υι отговарят на естественото бинокулярно гледане на реални обекти.

Недостатъците на прототипа възникват от факта, че само автокоректор и автоматични задвижвания са използвани за автокорекция на изместването на стереоскопските проекторни лещи спрямо стереоекрана. Не са осигурени системи за наблюдение на очната конвергенция на зрителя, системи за видеокорекция на стереоекранната сферичност и геометричните нарушения на проектираните рамки нито пък система за широко рамково стереоскопично проектиране за осигуряване на удължено напълно комфортно гледане поради визуална динамична конвергенция на конюгатните точки в синхрон с измененията на очната конвергенция на зрителите и очната фокална точка.

Техническа същност на полезния модел

Принципният предмет на полезния модел е да осигури напълно комфортни стереоскопични проекторни системи за индивидуално и колективно стереоскопично наблюдение без конвенционалните стереоскопични очила. Друг предмет на полезния модел е да се създаде напълно комфортна проекторна система със стереоскопични очила, позволяващи свободно очно приспособяване без помощта на оптични стереоскопични системи върху стереоекраните, разположени в близост до очите и в проекция отразяваща сферичните стереоскопски стъкла (стереоекрани). Пълен комфорт на стереоскопичното гледане е комбинация от физичен, физиологичен и визуален комфорт на зрителя без ограничение от времето на стереоскопично гледане в условията на ярка светлина на стереоекрана. Физичният комфорт предвижда свободно движение на зрителя в пространствената зрителна зона, навеждане и обръщане на главата и тялото на зрителя, движение на очите и зениците (конвергенция на визуалните оси към очната фокална точка). Физиологичният комфорт причинява психомоторни реакции: усещане за визуална дълбочина и присъствие на ефект-възприятие на движенията и реална пространствена дълбочина на образите на обекта от зрителя. В същото време дразненето и умората на очите и мозъка, причиняващи физични разстройства са избегнати. Визуален комфорт - осигуряването на стереовиждане на екранни стереоизображения със стандартно качество (с висока яркост до 3000 сб/т² и висок контраст от около 1000 единици при условията на директно слънчево излъчване, с висока резолюция и яснота без геометрични деформации), с усещане за висока дълбочина на стереоефекта, целящ бинокулярно наблюдаване на реални обекти. Стереообразът трябва да бъде широко рамкиран с хоризонтален ъгъл на полето на виждането от 70° и вертикален ъгъл на полето на виждане от 50°; това увеличава дълбочината на стереоефекта и редуцира ефекта на границата на избутване, когато екранната граница отрязва част от образа.

Принципният технически ефект, постигнат от имплементирането на полезния модел е осигуряване на оптимална селективна или пълна автокорекция на проектираните стереодвоични рамки, дължащо се на признаците на дизайна на стереоскопичната проекторна система. Това ще гарантира пълен комфорт на стереовиждането за различни изпълнения и работни условия на претендираните стереоскопични системи и нови революционни параметри. Автокоректорите и видеокоректорите гарантират автокорекция на стереобазата на оптичните елементи на стереопроекторите както и видеокорекция на стереорамките за вариранията на окулярната стереобаза, разстоянието до стереоекрана, навеждане и обръщане на главата на зрителя, изменения на ъгъла на очната конвергенция или очната фокална точка. Едновременното виждане на различни широко екранни образи от различни зрители върху известен стереоекран е осигурено с ясна и комфортна стереокартина без очила за далечно или близко виждане на зрители и зрители с други дефекти на зрението. Тези характеристики са съществени за масова употреба и продължително гледане на стереоскопична информация: телевизия, компютър, видеоигра и тренировъчни стереопрограми, стереонаблюдение на микросглобяване, изработване на бижута, хирургични операции и видеоопериране и видеодиагностициране, процеси на наблюдение в научни разработки, отдалечено и „сляпо“ навигиране и контрол на летенето, космически и подводни машини, както и за използване в много други области.

Споменатият технически ефект е постигнат от стереоскопска проекторна система, предназначена за гледане без очила на хоризонтални стереодвоични изображения на стереоекран (без конвенционални стереоскопски очила: Еклиптични, поляризиращи, анаглифни, очни). Стереоскопичната проекторна система съдържа отразяващ - фокусиращ стереоекран, например, сферичен, елиптичен, параболичен

2835 υι или растер отразяващ екран. Един или няколко стереопроектора, един за всеки зрител, са разположени срещу стереоекрана или на стереоекрана (с плоско отразяващо огледало, което е разположено срещу екрана).

Групата от съществени признаци на претендираната система се състои в действителност в това че системата включва система за проследяване за данни от позицията на проследяване за очите на всеки зрител и/или зениците и/или лицевите елементи. Например, две видеокамери за видеозаписване на лицата на зрителите като сензори за проследяващата система. Проследяващата система включва електронен процесор за обработка на контролните сигнали за корекция на оптичната стереоскопична проекторна система. Въз основа на лицевите елементи проследяващата система косвено идентифицира координатите на очите на зрителя, когато те не са невидими за видеокамерите.

Технически ефект - осигуряване на непрекъснато проследяване на очите или данните за позицията на зениците за прецизна автокорекция и видеокорекция на стереоскопичната система и за отворени, и за затворени очи (по време на мигане и гледане в диоптрични и слънчеви очила).

Стереопроекторът или стереопроекторите (за колективно гледане на общ екран) са бързо окачени на общия стереоекран или на подложка срещу стереоекрана (в отразяващи сферични главни екрани) или стереоскопски системи със стереоекран, поставени близо до очите на зрителя. В друго изпълнение, стереопроекторите са бързо окачени на автодрайвъри с механични автокоректори. Автокоректорите са свързани с проследяващата система и са предназначени за динамично автоматично отместване на тези стереопроектори по дължината на всяка от координатните оси на триизмерното пространство и/или въртене на тези стереопроектори около тези координатни оси с помощта на автодрайвъри. Стереопроекторите включват автодрайвъри с автокоректори за отместване на оптичните системи за увеличаване на проекцията или проекторните лещи по дължината на всяка от координатните оси или въртенето около тези оси. В още едно друго изпълнение автодрайвърите на оптичните системи на увеличението на проекцията са предназначени за автофокусиране и/или автоотваряне и/или автокорекция на ширината на стереобазата между оптичните оси на стереопроекцията и/или ориентацията на тези оси в центъра на стереоекрана и очните фокални точки на зрителя.

Технически ефект - осигуряване на автокорекция на оптичните системи на стереопроекторното увеличение, в частност, автокорекция на проекторните лещи на стереоскопичните обективи, което гарантира динамично оптично позициониране на оптичните системи, когато зрителят се движи спрямо стереоекрана.

В още едно друго изпълнение стереопроекторите съдържат подвижни матрици и подвижни проектиращи елементи за формиране и първична ориентация на проектираните стереодвоични рамки спрямо проекторните лещи. Тези елементи или матрици са осигурени с автодрайвъри с автокоректори за отместване на тези матрици по дължината на техните хоризонтални и вертикални оси и/или въртене на тези матрици около вертикалната ос или отместване на проекторните елементи (като отразителните екрани са разположени вътре в стереопроектора) около техните вертикални оси и/или автофокусирането на тези проекторни елементи вътре в стереопроектора. В още едно друго изпълнение стереоскопичната система съдържа електронно оптичен видеокоректор за корекция на стереобазата, скалата и геометричните параметри на проектираните стереодвоични рамки вътре в стереопроектора. Видеокоректорът е свързан с автокоректор и/или елемент, образуващ проектираните стереодвоични рамки вътре в стереопроектора и/или с проследяващата система.

Технически ефект - възможност за автоматична хоризонтална механична корекция (с помощта на автокоректора) или електронната корекция (с помощта на видеокоректор) на изместване на центровете на стереодвоичната рамка вътре в стереопроектора за оптимизация на стереобазата на проектираната стереодвойка, както и за елиминиране на вертикалните паралакси и видимите геометрични (сферични, мащабни и перспективни) дефекти на стереоекрана в случая на наблюдаване на проекциите при различни ъгли. Това осигурява точна конвергенция на конюгатните точки върху цялата екранна повърхност, оптимална хоризонталност на хоризонталните паралакси по отношение на индивидуалните очни стереобази, ъглите на конвергенция и очните фокални точки за всеки зрител.

В още едно друго изпълнение стереоекранът е направен като един елемент или се състои от сгло5

2835 υι бени сектори. Този екран или неговите сектори са неподвижно монтирани (като стереоекранът е разположен близо до очите на зрителя). Големият стереоекран или неговите сектори (като стереоекранът е разположен далеч от очите на зрителя) са монтирани неподвижно на техните автодрайвъри, свързани с автокоректора за отместване на този екран или неговите сектори с помощта на тези автодрайвъри по дължината на която и да е от координатните оси и/или въртене около тези координатни оси. Автоматичното проследяване на ориентацията и сферичността на екрана и неговите сектори и тяхната автокорекция по отношение на зрителите и стереопроекторите е гарантирано от автоколиматора, поставени срещу стереоекрана (за оптично сканиране на референтните елементи на екрана или неговите сектори). Автоколиматорът е предназначен за дефиниране на действителната позиция на центровете на екранното огледало и изпълняването на контролните сигнали, изпратени на автокоректора. Екранното автозадвижване гарантира автоматична динамична или статична конвергенция на огледалния сферичен център на този екран в програмирания екранен център или конвергенция на всички огледални сферични центрове на всички сектори в сигналния програмиран център.

Технически ефект - автоматично позициониране на стереоекрана по време на неговото инсталиране или работа. Компенсирането на екранната несферичност и/или отместванията на стереоекранния сферичен център в случай на негова деформация или отместване на екранния сферичен център или огледалните сфери на екранните сектори. Техническа възможност за много точно позициониране на сферичността на широки екрани, състоящи се от прецизни, с малък диаметър, сектори за увеличаване на броя на зрителите.

Автокоректорите и видеокоректорите съдържат програмиран процесор за изпълнение на контролни сигнали изпратени на видеокоректора и автозадвижванията на стереоскопичната проекторна система с възможност за селективна или пълна динамична автокорекция и видеокорекция на оптичните елементи на стереоскопичната проекторна система с цел да се осигури пълно комфортно стереовиждане.

Общ технически ефект - възможност за динамично непрекъснато регулиране и автопозициониране на стереоскопичната проекторна система като цяло и нейните оптични елементи за непрекъснато подреждане на фокалните зони на стереовиждането, индивидуално за всеки зрител, според очите на зрителя. Образуването на геометрично правилни проекторни параметри се гарантира непрекъснато и точно хармонизиране на очните ъгли на конвергенция и акомодация. Това позволява свободно движение на зрителя в свободната зона на стереовиждането, навеждане и въртене на техните глави, изменение на очната стереобаза и фокалните точки, както и изменения на ъгъла на стереокартината, която се гледа. Индивидуалното програмирано автофокусиране на всяка проекторна леща гарантира ясно стереовиждане за зрителите с дефекти на зрението без диоптрични очила.

Алтернативен избор на съществени признаци гарантира оптимана работа на стереоскопичните системи с различни дизайни при различни индивидуални работни условия, предлагайки оптимален стереокомфорт, например:

1. Главният монтиран стереодисплей - отразяващ сферичните стъкла не изисква автокорекция поради подреждане на центровете на фокусиращите точки на проекцията и центровете на подвижните зеници на очите се постига чрез единично позициониране на стереобазата на подвижните лещи и динамична видеокорекция на стереобазата и предварителни геометрични дефекти на стереодвоичните рамки. Видео-корекцията на проекцията на видеоотворите и микроогледалата, когато сферичното огледало на стереоскопичните очила се фиксира неподвижно спрямо очите.

2. Стереоскопична проекторна система с автокоректор и автозадвижвания за отместване на стереопроекторите е оптимална само за стереоекрани с малко поле на виждане от до 15° и позиция на зрителя близо до центъра на стереоекранната сфера. Заради малкия ъгъл на полето на виждането видео-корекцията не е необходима, но стереоефектът е редуциран и ефектът на избутване на границата се наблюдава. Това редуцира визуалния комфорт (дълбочина на стереоефекта) и времето на стереовиждане се ограничава от 3 Н заради умора на очите на зрителя (получена от видимите сферични дефекти).

3. Стереоскопична проекторна система със система за проследяване на очите на зрителя и позицията на сферичния център на подвижния стереоекран, движение и въртене в синхрон с движенията на зрителя и поставен наблизо до очите на зрителя при разстояние от около 20-1000 шш. Системата съдържа само

2835 υι автокоректор на изместването и въртенето на този стереоекран за прецизно динамично позициониране спрямо очите на зрителя. Стабилното фиксиране на стереопроекторите към стереоекрана елиминира необходимостта от автокоректор и стереопроекторни автозадвижвания, само видеокоректори за видеокорекция на сферините, геометричните, динамичните предварителни дефекти и видеокорекция на отместването на точковите видеоотвори или микроогледала (вместо проекторните лещи) за динамично подреждане на проекторните фокусиращи центрове в зениците на очите на зрителите при конвергенция.

4. Стереоскопична проекторна система за колективно гледане на широки отразителни сферични стереоекрани (за 50-1000 зрители и повече) и на стереоекрани, състоящи се от сглобени отразителни сферични сектори. Стереоекранните сектори трябва да бъдат конвертирани в общ сферичен център на целия стереоекран с помощта на автоколиматор за оптично сканиране и проследяване на стереоекранната сферичност и автозадвижвания на стереоекранните сектори или целия стереоекран, свързан с автоколиматора за автокорекция на сферичността и ориентацията на тези сектори и целия стереоекран.

5. Стереоскопично проектиране за множество зрители в столове с облегалки, ограничаващи латералните движения на главата (или очите) в границите на ширината на очната стереобаза (65-75 шш в хоризонтална равнина) и вертикалните движения в границите на диаметъра на проекторните лещи на стереопроектора (65 тт) и се отдалечава от облегалката на разстояние до разстояние от до 65-100 шш с възможност за накланяне на главата и широко рамковото виждане изисква видеокорекция на стереорамките индивидуално за всеки зрител. Автокорекцията на стереопроектора и стереолещите не се изисква, тъй като стереопроекторна конвергенция на екрана може да се постигне с помощта на видеоизместване, накланяне или въртене на стереорамките спрямо оптичните оси на проекторните лещи на стереопроектора. Видеокорекцията гарантира динамична (в синхрон с накланянето на главата на зрителя) корекция на проекторната конвергенция в центъра на стереоекрана и скалата на стереорамките (свързани с кривината на обектива на проекторните стереоскопични лещи и сферата на стереоекрана) за подобрение на визуалния комфорт на виждането на екранните стереопроектирания в зависимост от очната конвергенция и фокалните точки. Това позволява много часове гледане без умора на ушите, но ограничава комфорта при гледане поради малкото разместване на главата на зрителя. Такива системи са оптимални за стереоскопичните огледални сферични огледала и подвижните и преносими стереодисплеи.

6. Напълно комфортна система с широкорамков и широк стереоекран за голям брой зрители и неограничена продължителност на стереопроекторното гледане изисква група от системи за: проследяване на очите и лицата на зрителите, проследяване и автокорекция на конвергенцията на сферичните центрове на стереоекранните сектори или целия стереоекран, автокорекция на координатите на проекторните лещи на стереоскопичните обективи за автокорекция на тяхната стереобаза и конвергенцията на оптичните оси, оптико-механична корекция и видеокорекция на системите за образуване на стереорамка в стереопроекторите, автокорекция на позицията на програмирания сферичен център на стереоекрана или конвергенцията на сферичните центрове на всички сектори на стереоекрана в един програмиран център. Такива системи са оптимални за центрове на домашни видеа, зали на големи кина, конферентни зали и зали за изнасяне на лекции. Такава група от системи дава всички необходими корекции на оптичните системи за образуване на стереорамкови прожекции за: напълно комфортно стереовиждане без ограничение от продължителността, свободно движение на зрителя срещу екрана, гледане при голям ъгъл към основната оптична ос на стереоекрана и с Достатъчно поле за зрение (над 60°), гледане с диоптрични или слънчеви очила, както и без очила, гледане при условия на изместване или дисориентиране на сферичните центрове на секторите на голям сглобен стереоекран или на целия екран.

В още едно противопоставяне (съгласно претенция 2) вътре в стереопроекторите, подвижни прожекторни елементи за образуване на основните стереодвоични образи с еднорамкови или двурамкови отразяващи екрани са включени. Екраните са разположени срещу прожекторните лещи на стереоскопичните обективи в равнината на прожектираните обекти (лява и дясна рамка на стереодвойка) за отдалечена стереопрожекция на тези стереодвоични рамки върху стереоекрана чрез стереоскопичния обектив. Обективите включват автозадвижвания за хоризонтално и надлъжно (по дължината на оптичните оси на лещите на обектива) отместване на този обектив и автофокусиране на единичните лещи

2835 υι върху отразяващия екран в елемента. Съгласно претенция 3 този отразяващ екран е направен с растер на сферичните микроогледала за разделно ориентиране на прожекторните потоци на лявата и дясната стереодвоична рамка във входната зеница на съответните прожекторни лещи на стереоскопичния обектив. Отразяващият екран е разположен срещу прожекторните лещи в равнината на обектите ясно представени на стереоекрана.

В още едно противопоставяне (съгласно претенция 3) отразяващият екран вътре в стереопроектора е направен с растер на микросферични огледала. Сферичността и ориентацията на тези микроогледала е избрана за концентриране и насочване на прожекторния сноп на лявата и дясната рамка на стереодвойката във входната зеница на съответните прожекторни лещи на стереоскопичния обектив. Налице е суперпозиция на стереодвоичните рамки върху този екран, при условие, че всяка рамка е отразена от този екран само в неговите прожекторни лещи на стереоскопичния обектив. Растерът на лещите е разположен срещу прожекторните лещи на стереоскопичния обектив в равнината на обектите ясно представени на стереоекрана.

Алтернативно изпълнение на претенция 3 (съгласно претенция 4) е друг елемент, образуващ стереорамки в стереопроектора с широкорамков излъчващ светлина диод или ОЬЕО матрица или осветена ЬСО матрица. На повърхността на такива матрици от страната на прожекторните лещи растерът на лещите е монтиран. Матрицата има хоризонтални и вертикално подреждащи се линии за образуване на лява и дясна рамка на стереодвойката. Всяка растерна леща е направена и позиционирана с възможност за разделно насочване на прожекторните снопове от хоризонтално регулиращи се пиксели на лявата и дясната рамка на стереодвойката във входната зеница на съответните прожекторни лещи на стереоскопичния обектив. Лещеният растер е позициониран срещу прожекторните лещи на стереоскопичния обектив в равнината на обектите ясно представени на стереоекрана.

В още едно друго алтернативно изпълнение на претенция 3 или 4 (съгласно претенция 5) елементът за образуване на стереодвоични рамки в стереопроектора съдържа ОРЬ матрица. Тази матрица е инсталирана в равнината на стереорамковото формиране. Срещу тази матрица от страната на прожекторните лещи в две изчислени зони в хоризонталната равнина два Κ,ΟΒ-илюминатора на базата на излъчващи светлина диоди с червен К, син В и зелен О цвят са инсталирани. Тези илюминатори се осветяват алтернативно от различни посоки ОЬР матрица с редуващи се честота - реакция изменения на червен К, син В и зелен О цвят (честотата на илюминиране образува цвят и яркост половин тон от стереоизображенията). Различни ъгли на наклона от осветителите на микросистемите на ОЬР матрицата, образувайки алтернативни лява и дясна цветни рамки на стереодвойката чрез тази обща матрица осигурява отразяване на прожекторните снопове от микроогледалата в съответните прожекторни лещи на стереоскопичния обектив. За тази цел матричните микроогледала са ориентирани за работните деформации в състоянията „оп“ и „о(Р‘ във вертикална равнина. Равнината на матричните огледала е позиционирана в равнината на обектите ясно представени на стереоекрана.

Подобен технически ефект за изпълнения 3,4 и 5 е осигуряване на широко рамково прожектиране на стереодвоични рамки. За широко рамково проектиране с ъгъл на визуално поле до 70° в хоризонтална равнина и до 60° във вертикална равнина (за увеличаване на дълбочината на стереоефекта и комфорта на стереовиждането) в стереопроектора на общ екран на прожекторния елемент и на обща матрица стереодвоичните рамки са частично насложени в обща зона на генерирането на проектираната стереодвоична рамка, което опростява дизайна, понижава масата и размерите на стереопроектора и прави пикселната структура на екрана по-слабо видима. Във връзка с това видеокоректорът провежда видеокорекция на стереобазата на проектираната стереодвойка (отместване на рамковите центрове на тази стереодвойка по дължината на оста между рамковите центрове) с нулев вертикален паралакс. Отместването на получените за проектиране стереодвоични рамки по дължината на оптичните оси като се следват линиите перпендикулярни на тези оси и въртенето на равнината (около нормална линия към равнината на оптичните оси на прожекторните оси на стереоскопичния обектив) на тези отразяващи екрани на прожекторните елементи или тези матрици на стереообектива е гарантирано от автокорекцията в стереопроектора с помощта на автозадвижвания с разглеждане на позицията на зрителя спрямо стереоекрана и очния ъгъл на конвергенция.

2835 υι

В още едно противопоставяне (съгласно претенция 6) стереопроекторът е направен с възможност за постепенно понижаване на резолюцията на ръба по дължината на границата на образуваната стереодвоична рамка. Този видеоефект е постигнат чрез видеоконтролер, в който програма за видеокорекция е осигурена, редуцираща граничната резолюция. В друго изпълнение за редуциране на резолюцията по дължината на границите в равнината на генерирането на стереодвоична рамка, фотомаска, разрушаваща ръбовете на изображението е инсталирана на границите на стереоекрана. В още едно друго изпълнение матрица образуваща проектираните стереодвойки е предварително направена с постепенно понижение на плътността на пикселите и програмирана видеорезолюция в посока на рамковата граница.

Технически ефект - значително понижение на ефекта на избутване на границата (визуално усещане на изместване на картината към равнината на стереоекрана, отрязана от границите на стереоекрана), това значително подобрява стереоефекта.

В още едно противопоставяне (съгласно претенция 7) отразяващият сферичен стереоекран е монтиран на тавана, хоризонтално или наклонен. Срещу зрителя е разположен наклонен плосък екран с полупрозрачно огледало. Стереопроекторът е разположен зад плоския екран. Стереопроекторът е ориентиран върху плоския екран за прожектиране в (чрез този плосък екран за отразяване на сферичния екран). Плоският екран е наклонен към основната оптична ос на стереоекрана и е ориентиран спрямо очите на зрителя, така че прожекцията (фокусирана от сферичния стереоекран ) се отразява от този плосък екран в очите на зрителя.

Техническият ефект постигнат от това изпълнение е максимален зрителен ефект на стереовиждането максимално приближаващ ъгъла на прожекторния център (с минимален ъгъл на ориентация на основната визуална линия към основната оптична ос на стереопроектора), което значително понижава геометричните деформации на стереопрожекцията и изисква множество от автозадвижвания, програми за автокорекция и/или видеокорекция. Това се постига чрез оптимално съответствие на зрителните ъгли (точки в пространството) на централните точки на видеорегистриране, ъгли на прожекция и зрителни ъгли. Такава конструкция значително понижава пространството на прожекцията в хоризонтална равнина, ограничавайки ги до разстоянието между зрителя и плоско огледалния екран, който е подходящ за заобикалящите хора и удобен за зрителите.

В още едно противопоставяне (съгласно претенция 8) проследяващата система е конструирана за предварително измерване на координатите на отворените очи, зениците, профила на лицето, носа, веждите, устата и последващо регистриране на тези параметри в паметта на автокоректорът и/или видеокоректорът. Автокоректорът и/или видеокоректорът са програмирани за възможност за изпълняване на контролен сигнал на автокорекция за зрителя със затворени очи. За тази цел автокоректорът и/или видеокоректорът са осигурени с автокоригираща програма, основана на координатите на лицето, веждите, носа и устата, регистрирани в електронната памет за последваща автокорекция или видеокорекция.

Технически ефект - надеждност на автокорекцията на стереопрожекцията за мигащи очи, за ниско виждане на очните зеници за видеокамерата (в проследяващата система) и за очите зад очилата.

В още едно противопоставяне (съгласно претенция 9) прожекторните лещи с автокоректорът на тяхното фокусиране осигуряват възможност за зрителя да избере индивидуална програма на автофокусираща автокорекция. Програмата на автокоректорът отговаря за тази индивидуална автокорекция, компенсирайки различните диоптри на зрителите с късогледство или далекогледство.

Технически ефект - оптимално автофокусиране на стереолещите за ясно и удобно виждане на стереопрограмите от зрители с късогледство и далекогледство без диоптрични очила. Освен това, възможност за физично трениране на очните мускули е осигурено с помощта на продължително гледане на стереопрограми, създадени за оздравяване на очни дефекти с постепенно, индивидуално програмирано редуциране на диоптрите на очилата.

В още едно противопоставяне (съгласно претенция 10) при изхода на зениците на прожекторните лещи на всеки стереоскопичен обектив (при изходните лещи) порест растерен оптичен филтър е инсталиран. Филтърът е направен с черно антирефлексно покритие от двете страни. Филтърните пори са с кръгла, квадратна или вдлъбната форма и пропускат част от прожекторните снопове. Филтърната дебелина, броят и диаметърът на порите, растерния интервал между конюгираните пори, както и раз9

2835 υι стоянието между филтъра и стереоекрана са избрани с цел да се направи филтъра едва видим срещу основата на наблюдаваната значителна абсорбция на прожекцията на стереокартината и паразитните снопове и ефективното пропускане на прожекторните снопове на стереоекрана до нивото на визуалното възприятие, образния контраст и бистротата, както и увеличаване на дълбочината на стереоефекта.

Технически ефект - визуално подобрение на виждането, контраста и бистротата на стереообразите, дълбочината на стереоефекта (при оптимална яркост на стереопрожекцията). Това се постига чрез ефективна светлинна абсорбция (от черното антирефлексно покритие на порестия филтър) на известна част от прожекторния сноп, експерименталната паразитна светлина, преминаваща към стереоекрана и външните лещи на прожекторните лещи (причинявайки отблясъци на лещите и на екрана).

В още едно противопоставяне (съгласно претенция 11) проследяващата система в стереоскопичната проекторна система проследявайки данните за позицията на очите позволява измервания на координатите на центровете на очните зеници. В стереопроектора или стереопрожекторите и вместо стереоскопичните прожекторни лещи оптична система за прожекторно увеличение върху стереоекрана се инсталира за образуване на стереопрожекции (отразени и фокусирани от стереоекрана) със стереозрителни фокални точки фокусирани на очните зеници. По тази причина отворът на прожекторния сноп върху очните зеници е образуван от системата, значително по-малък спрямо диаметъра на зеницата. Оптичната увеличителна система е направена като отворена ЬСО матрица, свързана с видеокоректор за електронно и оптично формиране и изместване (на територията на прожекторния сноп) на два точкови прозрачни видеоотвора (транспаерентни видеоотвори). През тези видеоотвори прожекторните снопове преминават от стереопроектора върху стереоекрана (с изход от точковия фокус в стереопроекторната оптична система). В друго изпълнение оптичната система на прожекторното увеличение е направено с ЬСО трансотразителна матрица или с микроогледална ОЬР-матрица за електронно и оптично формиране и изместване на двуточковите микроогледала. От тези микроогледала прожекторните снопове на стереоекрана са отразени върху стереоекрана, който фокусира прожекциите на лявата и дясната рамка на стереодвойката в точковите фокални стереозрителни зони в зениците на лявото и дясното око, съответно. Поради това, отворът на фокалната точка на прожекцията фокусираща се в очната зеница е избрана значително по-малка спрямо зеничната повърхност в зависимост от подобрението на виждането и удобството.

Технически ефект - елиминиране на очилата за разстоянието между очите и стереоекранът под 250 тш, когато очите гледат през кристалния микроотвор, което силно подобрява зрението и позволява свободно очно фокусиране за свободно гледане на стереорамките, независимо от разстоянието между окото и екрана. Това позволява неограничено стереозрение на стереопрограми в отразителни сферични стъкла и на стереоекрани, разположени на разстояние от 20-1000 тт от очите, осигуряващо възможност за използване на стереосистеми с достатъчно поле на виждане и минималните дименсии и масата на стереоекрана и цялата система. Подобрението на визуалния комфорт на стереовиждането е постигнато поради увеличение на бистротата на зрението и контраста на наблюдаваните стереоизображения и подобрение на виждането. Дори късогледите или далекогледите хора без очила виждат повече детайли на екранните стереоизображения спрямо наблюдаваното на реални обекти поради максималното стеснение на зеницата на окото. Поради това приспособяването е максимално изравнено с конвергенцията и мозъкът по-добре възприема дълбочината на стереоефекта. Такива стереосистеми не причиняват късогледство или далекогледство, дори в случая на продължително гледане на стереообразите, което е особено ефективно за неограничено стереовиждане и за защита на зрението и програмирано трениране на очните мускули в оздравяване на късогледство или далекогледство. Допълнителен ефект - максимална простота на конструкцията на стереолещите поради премахване на лещите (причиняващи оптични деформации и ослепителен блясък). Плоските стереоекрани с микроогледален растер са тънки и леки. Стереосистемата с плосък стереоекран и стереопрожектор, монтирани близко до границата на екрана е значително по-малка и по-лека спрямо тази със сферичен екран.

В още едно противопоставяне (съгласно претенция 12) стереоекранът се монтира на автозадвижвания и е подвижен по дължината на всички координатни оси и могат да се въртят около тези оси. Стереоекранът е направен като подвижен монитор за маса или дисплей на ноутбук. Стереопроекторът с

2835 υι автопридвижвания е подвижен и съдържа подвижни прожекторни лещи. Стереопроекторът е монтиран срещу стереоекрана на подложка или е увисен на гърдите на зрителя. На стереоекрана проследяваща система е разположена за проследяване на очните зеници на зрителя. Автоколиматор е монтиран на стереопроектора за проследяване на оздравителния център на стереоекранната сфера. Автокоректорът е свързан с проследяващата система, проследяваща очите на зрителя или зениците, видеокоректор и автозадвижванията на стереоекрана и стереопрожектора. Видеокоректорът е свързан с елемент, образуващ стереодвоични рамки. Всички системни елементи са конструирани с възможност за осигуряване на софтуерна динамична непрекъсната автокорекция или видеокорекция на стереоскопичната проекторна система в случай на отместване на стереопроектора спрямо стереоекрана. Автокорекцията и видеокорекцията са синхронизирани с движенията на зрителя или движенията на техните очи или зеници. При разстояние по-малко от 1 т от очите до стереоекрана стереопрожекторът, фокусиран в точковите фокални зони на стереовиждането в очните зеници (съгласно претенция 11). По този начин стереоекранът може да бъде сферичен или плосък с микроогледален растер, фокусиращ стереорамковите прожекции в точкова фокална зона в очните зеници като отразителен сферичен екран.

Технически ефект - фокусираното точково прожектиране гарантира напълно комфортно стереовиждане върху стереоекрана, разположен близо до очите на хората с късогледство или далекогледство без диоптрични очила. Допълнителен ефект - максимална простота на дизайна на стереопрожекторната система, ниска маса и размери (За бюро и портативни изпълнения).

В още едно противопоставяне (съгласно претенция 13) стереоскопичната прожекторна система е монтирана на главата като Дисплей на каска или обикновени очила. Системата съдържа стереопрожектор с автозадвижвания, стереоекран с проследяваща система, проследяваща очните зеници, автокоректор и видеокоректор. Стереоекранът е направен като сферични или параболични отразителни очила с център на кривината на стереоекрана, разположен близо до очите на зрителя. Стереоекранът е предназначен за точково фокусирани прожекции в очните зеници. Автокоректорът е свързан с видеокоректор, проследяваща система за очни зеници и автозадвижвания за стереоекрана. Два малки прожектора (един за прожектиране на лявата рамка, другият - за дясната рамка) са монтирани над очите на зрителя, така че лявата рамкова прожекция на стереодвойката е фокусирана от стереоекранната огледална сфера (огледални очила) в зеницата на лявото око и лявата рамкова прожекция - в зеницата на дясното око. Матирането на всички оптични части на системата позволява автокорекция или видеокорекция на стереопроекторите в случая на изменение на позицията или ориентацията на стереоекрана, очната зеница на зрителя (за очна конвергенция или изменение на очната стереобаза или разстоянието от зеницата до стереоекрана). Изключването на автокоректорите е възможно за ръчно прецизно позициониране на стереоекрана спрямо очите и стереопроекторните стереобази за очната стереобаза.

Технически ефект - осигуряване на максимален визуален комфорт на стереовиждане с максимални вертикални и хоризонтални ъгли на зрителното поле и много прост, лек и подвижен дизайн на стереоскопичната проекторна система. Фокусираното стереопрожектиране гарантира свободно очно фокусиране с максимално съгласие с очната конвергенция с променливата очна фокална точка, което води до комфортно стереовиждане на стереообрази без диоптрични очила, огледални и оптични очила (в стереоскопи и шлемови стереоекрани). В сравнение с наблюдаването на реални обекти подобрено виждане и бистрота на картината за стереовиждането и подобрен диапазон на стереоравнини са постигнати. Допълнителен ефект - максимална простота на конструкцията на системата за стереопрожекцията, минимална маса и размери.

В още едно противопоставяне (съгласно претенция 14) подвижният стереоекран е монтиран на автозадвижвания за автокорекция на отместването по дължината на всяка координатна ос и/или въртене на този стереоекран около тези оси. На стереоекрана проследяваща система е разположена, за проследяване на данните за позицията на очите на зрителя или зениците на очите и/или лицевите елементи. Проследяващата система е свързана с автокоректора, видеокоректор и автозадвижвания на стереоекрана и стереопрожектора. Видеокоректорът е свързан с елемент, образуващ стереодвоични рамки с възможност за софтуерна динамична автокорекция и/или видеокорекция на стереоскопичната проекторна система. Софтуерната автокорекция е динамична и синхронизирана с отместването и/или

2835 υι въртенето и/или накланянето на зрителя, видеоконтролирано от проследяващата система. Програмата взима предвид оптималната позиция на стереоекрана, неговата ориентация спрямо лицето на зрителя и разстоянието от очите на зрителя, очната конвергенция и изменението на очната фокална точка.

Технически ефект - пълна свобода на движенията на зрителя, комфортно използване на стереоскопичната проекторна система без да смущава други хора неактивни за стереоскопичните системи при условие, че те могат да бъдат леко повдигнати до тавана автоматично или ръчно.

В още едно противопоставяне (съгласно претенция 15) стереоекранът на стереоскопичната проекторна система е направен плосък с микроогледални растер фокусиращи стереопрожектори в точковите фокални зони на очните зеници. Прожекторите на лявата и дясната рамка на стереодвойката са разположени по-близо до ръба на стереоекрана. Стереоекранът се състои от две подвижни части с автозадвижвания, автокоректори и видеокоректори. Една от частите на екрана е подвижна спрямо другата част на този екран. При всяка част на екранния прожектор за лявата рамка на стереодвойката е захванат и фокусиран и при екранната част - прожектор за дясната рамка на стереодвойката. Стереоекранът и неговите части са монтирани на автозадвижвания, свързани с автокоректорите за движенията на тези стереоекрани по дължината на координатните оси и въртенето на стереоекрана около тези оси. Подвижната част на стереоекрана е монтирана на автозадвижване с автокоректор на хоризонталното отместване на тази част на екрана спрямо другата част за динамично подреждане на фокалните зони на лявата и дясната рамка на стереодвойката със зениците на съответните очи за различни стереобази в случая на отместване и накланяне на главата на зрителя или изменение на очната конвергенция.

Технически ефект - динамично подреждане на стереовизуалните фокални зони с центровете на очните зеници в системи с плосък стереоекран с микроогледален растер. Създаване на компактни портативни и подвижни стереосистеми, преносими компютри със стереоекрани, разположени в близост до очите на зрителя.

Използването на стереопрожекцията е оптимално с предварително програмно тестване на самата стереоскопична проекторна система, лицата и очите на зрителите. За тази цел преди гледане на програмата видеостереоскопичен тест е показан автоматично за всеки зрител. Малко размерни стереоскопични тестови изображения са представени на зрителя при празна основа в различни точки на виждането върху стереоекрана с различни паралакси (отрицателни, неутрални и позитивни). Едновременно с показването на всеки тестов елемент с помощта на визуален текст върху екрана или акустично съобщение, зрителят е помолен да обърне и да наклони главата си и да гледа тези картини с окуларна конвергенция. В същото време системата на проследяване на очите на зрителя (без очила) и лицето показва точните координати на очите на зрителя спрямо лицето и стереоекранът. Тези данни са съхранени в процесорната памет индивидуално за всеки зрител за индивидуална автокорекция на стереопроекторите и видеокорекция на стереорамките. Самият зрител трябва да въведе допълнителна информация, отнасяща се до неговите очни параметри (разлика на очните увеличения, диоптри на очила, стереобаза на неговите очи). След това тестова стереопрограма показва визуалната проверка на правилно програмираните функции на всички елементи и системи на стереопрожекцията. Този етап може да покаже дали има съответствие на стереоскопските програми.

С цел да се гарантира програмираната работа на всички системи на автокорекция и видеокорекция, електронната памет на автокоректорите и видеокоректорите може да бъде програмирано с програми, съдържащи статистически параметри за автокорекция и видеокорекция на основата на данните за референтното регулиране и позициониране на стереоскопичната проекторна система и видеокорекцията на стереоизображенията за всички координати спрямо позицията на зрителя и очните фокални точки, стереопрожекторите, стереоекрана с цел да се гарантира напълно комфортно стереовиждане. В друго изпълнение добре известни и нови програмирани математически компютърни алгоритми могат да бъдат използвани за тази цел.

Пояснение на приложените фигури

Фигура 1 показва фронтален аспект на функционалната схема на стереоскопична проекторна система за кино с автокорекция на оптичните елементи на системата.

2835 υι

Фигура 2 показва конструкцията на стереоскопична проекторна система със стереоекран, монтиран на тавана в наклонена позиция.

Фигура 3 показва конструкцията на стереоскопична проекторна система със стереоекран, монтиран на тавана в хоризонтална позиция.

Фигура 4 показва равнината на оптичната схема на динамична автокорекция за ориентиране на оптичните елементи на системата.

Фигура 5 показва алгоритъм на стереоскопична проекторна система с автокорекция на оптичните елементи на системата.

Фигура 6 показва конструкцията на стереопрожектор с два вътрешни прожектора и ориентиран отразяващ екран.

Фигура 7 показва конструкцията на стереопрожектор с матричен дисплей и леща растер.

Фигура 8 показва конструкцията на стереопрожектор с ОЬР (микроогледало) матрица и два илюминатора, ориентиращи проекциите.

Фигура 9 показва алгоритъм на стереоскопична проекторна система с безк ίορ стереопрожектор на колиминирани снопове.

Фигура 10 показва конструкцията на стереоскопична прожекторна система с йезк ίορ и отразително сферично огледало.

Фигура 11 показва конструкцията на стереоскопична проекторна система с отразяващ сферичен монитор на по1еЬоок.

Фигури 12 и 13 показват конструкцията на монтирана на главата стереопрожекторна система с отразителен сферичен екран във формата на очила.

Фигура 14 показва конструкцията на стереоскопична проекторна система с подвижен плосък огледално растерен екран.

Фигура 15 показва конструкцията на монтирана стереоскопична прожекторна система с подвижен отразителен сферичен стереоекран.

Начини за провеждане на полезния модел

Фигура 1 показва стереоскопична проекторна система предназначена за кина, театри, видеотеатри, концертни зали, студиа, гимназии, конферентни зали и други видеозали с голям брой зрители (50-500 човека). Голям отразяващ сферичен стереоекран 1 с повърхност от 10-100 т² и огледален сферичен радиус К (10-40 т) е стабилно закрепен на автозадвижвания 2. 85 - височната на стереоекранния отразителен сферичен радиус. М5 - програмиран център на отразителната сфера на стереоекрана, К - радиус на тази сфера, §5 - полюс на тази сфера. Над стереоекрана на кука проследяваща система 3 е монтирана с лява 4, и дясна 4г видеокамери за проследяване на позицията на очите на зрителите. В точката М5 автоколиматор 5 е монтиран за проследяване на ориентацията на отразяващата сфера на стереоекрана. Срещу стереоекрана над зрителите стереопрожектори 6 са монтирани (един за всеки зрител) с подвижни прожекторни лещи 7, прожекторните елементи 8 за образуване на проектираните стереодвоични рамки в стереопроекторите и автозадвижвания 9 за автокорекция на оптичните елементи в стереопроекторите. Стереоекранът с огледална повърхност повече от 0.3 т² за висока прецизност на отразяващата сфера може да бъде сглобена от множество от сферични отразителни сектори (0.25-0.5 т²). Системата съдържа автокоректори 10, свързани с проследяващата система 3, автозадвижвания 2 и 9, видеокоректори 11 и автоколиматор 5. Зрителите, стереопрожекторите и техните елементи, както и стереоекранът или техните отразителни сферични сектори могат да се движат по дължината на координатните оси х, у и ζ и могат да се въртят около тези оси при ъгли αχ, и у_г от автозадвижванията. Ъглите ω - ъгли на наклон на прожекторните снопове а1, аЗ, излъчени от стереопроектора върху екрана и сноповете а2, а4, отразени от стереоекрана в очите на зрителите, стрелката Ь1 показва сноповете на образите на зрителите, регистрирани от лявата видеокамера 4, на проследяващата система 3; стрелка Ь_г показва снопът на образите регистрирани от дясната видеокамера, стрелка с показва контролните сигнали на проследяващата система 3, изпратени до автокоректора 10. Стрелката ά показва сноповете на автоколиматора сканиращи стереоекранът, стрелка е показва контролните сигнали от автоколиматор 5 до автокоректора

2835 υι

10, стрелка £ показва контролните сигнали от автокоректора 10 до видеокоректор 11. Стрелка § показва контролните сигнали от автокоректора 10 до автозадвижвания 9 на стереопроекторите 6, стрелка Ь показва контролните сигнали от видеокоректори 11 до елемент 8 (образуващ проектираните рамки). Стрелка ϊ показва контролните сигнали от автокоректора 10 до автозадвижвания 2 на стереоекрана.

Фигура 2 показва стереоскопична проекторна система със стереоекрана 1, монтиран на скоба за окачване. На закрепена скоба плоско полупрозрачно огледало 12 се монтира под наклон към прожекторната оптична ос (служещо като стереомонитор), върху който образът се вижда фокусиран от стереоекрана 1 върху огледалото 12.

Фигура 3 показва стереоекран 1 с плоско огледало 12 (стереомонитор); върху огледалото 12 се монтира помощно плоско огледало 13. На стереоекрана 1 стереопроекторът и проследяващата система 3 са монтирани. Под прожекторната система се инсталира работна маса (или а Ьаб за болни хора в болница). Тази маса е разделена от стереоскопичната проекторна система от свободна работна зона. Екранът 12 е позициониран при 45° към основната прожекторна ос на стереопроектора 6, докато екранът 13 е позициониран при 45° към основната прожекторна ос и при 90° към стереоекрана 12. Екранът 13 е предназначен за вертикална деформация на проекцията с цел да се изчисти работната зона над работната маса (за изчистване на различни работи върху тази маса). В системата със стереоекрана, закрепен на тавана, по-голямата част от прожекторната зона е разположена вертикално или при 45° към вертикалната ос. Това изчиства зоната зад плоския екран 12 което осигурява свободно пространство или позволява да се инсталират повече прожекторни системи в стаята.

Фигура 4 показва позиция г на дясното око и позиция 1 на лявото око. О_е - стереобазовият център на тези очи. О₈ - център на въртене на стереопроектор 6, реализирано с автокоректора. 8 - прожекторен елемент с матрица или отразяващо огледало за формиране на лявата рамка 8, и дясната рамка 8_г на хоризонтално проектираната стереодвойка. Δχ - посока на хоризонтално отместване, Ду - посока на вертикално отместване на стереодвоичните рамки в стереопроектора, реализирано от автокоректора или видеопроектора. Ί _λ - прожекторни лещи на стереоскопичния обектив за прожектиране на лявата рамка на стереодвойката и 7_г - прожекторни лещи на стереоскопичният обектив за прожектиране на дясната рамка на тази стереодвойка. а1 - основни (централни оптични) оси на стереопрожектирането. а, - оптични оси на прожекцията на прожекторната леща 7,, а_г - оптични оси на прожекцията на прожекторната леща 7_г; а2, - прожекторни снопове от леща 7₍ отразено от стереоекрана 1 в 1 - ляво око и а2_г- прожекторни снопове от лещата 7_г отразено от стереоекрана 1 в г - дясното око. Δε - граница на хоризонтално отместване на подвижната прожекторна леща 7,, реализирано от авторегулатора. Δα - ъгъл на конвергенция на прожекторните лещи на стереоскопичния обектив равно на ъгъла □ на въртене на лещата 7, оптични прожекторни оси около вертикалните оси у.

Фигура 5 показва автокоректори: 9а - за корекция на отместването на стереопроектора 6 по дължината на координатните оси х, у и ζ; 9Ь - за корекция на въртенето на стереопроектора при ъгли α_χ, β_γ и у_г (около координатните оси); 9с - за автофокусиране на прожекторните лещи 7, и 7_г на стереоскопичния обектив с помощта на тяхното отместване при ΔΓ по дължината на техните оптични оси; 96 - за корекция на стереобазата (хоризонтално отместване на тази леща по дължината на стереобазовата линия при Δε ширина); 9§ - за автофокусиране на лещите 17, и 17_г в прожекторните елементи 8; 9£- за корекция на отместването на прожекторните елементи 8, и 8_г или за отместване на ЬСО матриците 8_р 8_г (образувайки прожекторни рамки на стереодвойката) и 9е - за корекция на ъгъла на конвергенция Δα на стереоскопичния обектив (ъгли на наклон на прожекторната оптична ос а_г (леща 7_г) и прожекторната оптична ос а, (леща 7,). Видеокоректорът осигурява електронна и оптична видеокорекция на скалите и геометричните деформации на прожектираните рамки на стереодвойката, образувана от матрицата 8_{Р г} или 16 (К.СВ). _г. Автоколиматор 5 гарантира конвергенция на стереоекранния сферичен център (или центровете на отразителните сферични сектори на стереоекрана) в единичния програмиран център М₅ с помощта на автозадвижвания 2 и сигнали к от автокоректора 10.

Фигура 6 представя конструкционно изпълнение на елемента 8 за образуване на стереодвоични рамки. Елементът съдържа отразителен екран 14, прожекторни оптични елементи 15, - за прожектиране на стереодвоичната лява рамка върху екрана 14 и 15_г - за прожектиране на стереодвоичната дясна

2835 υι рамка върху същия екран. Елементите съдържат автозадвижвания 9е за отместване на елементите 15 перпендикулярно на екрана 14. Елементите 15, и 15_г съдържат оптични елементи с ЬСО КОВ - матрици 16 (КОВ)' и 16 (КОВ)_г с илюминация на определената матрица чрез техния излъчващ светлина диод в определеното скъсяване и на определения цвят: К - червен, О - зелен или В - син). Елементът 16, е предназначен за образуване на ляво проектирана рамка на стереодвойка и елементът 16_г- за дясната рамка срещу екраните 14 прожекционните лещи 17, и 17 са инсталирани с автозадвижвания 9§ за автофокусиране на тези лещи. Чертежът (изглед А) показва отразяващият екран 14 направен с растер 18, състоящ се от сферични микроогледала за разделно ориентиране на прожекторните снопове на стереодвоичната лява рамка, прожектирана от елемента 15, в прожекторната леща 7, стереоскопичния обектив) и ориентацията на снопа проектиран от елемента 15_г в леща 7_г.

Фигура 7 показва още едно друго изпълнение на елементът 8 за формиране на стереодвоичните рамки. Елементът съдържа ЬСО или ОЬЕО матрица 19 с леща растер 20 (чертеж В), състоящ се от сферични микролещи. Матрицата образува стереодвоични образи като КОВ вертикални хоризонтални редуващи се ленти (ΚΕΙΒ, линии за лявата рамка и КОВ_г линии за дясната рамка на стереодвойката). Цветните суб-пиксели във всяка линия варират вертикално. Всяка двойка на конюгатните линии КОВ, и КОВ_г се прожектира от вертикалната линия на лещите на този лещен растер, така че образите а пикселните КОВ, линии са прожектирани в прожекторната леща 7, и пикселите на КОВ_г линията - в леща 7_г При изходните лещи на прожекторните лещи 7, и 7_г порести или решетъчни черно оцветни филтри 21_г и 21, са инсталирани 1П51а11еб, за антирефлексна защита на прожекторните лещи от външната светлина и подобряване на виждането и дълбочината на стереоефекта.

Фигура 8 показва още едно друго изпълнение на елементът 8 за формиране на стереодвоични рамки. Този елемент съдържа ОРЬ матрица 22 с микроогледала 23 (за образуване на цветни полутонови пиксели, съгласно добре известната ОЬР дигитална технология на цветна обработка и формиране). Микроогледалата 23 са разположени съгласно техните работни деформации във вертикална равнина перпендикулярна на матрицата. От двете страни в хоризонтална равнина срещу микроогледалата, три цветни отделящи светлина диоди са разположени: 24, (КОВ) - за формиране на лявата рамка и 24_гза формиране на дясната рамка на стереодвойката (с помощта на редуване на включване на червен, син и зелен цвят, например с честота 30 Ηζ). Над прожекторните лещи 7_г и 7, черни абсорбери 7а са инсталирани (за абсорбция на прожекторните снопове, дефектирали от матричните микромикрони).

Всичките три изпълнения на прожекторните елементи на фигури 6, 7 и 8 осигуряват формирането на широкорамкови рамки на проектираната стереодвойка в общата равнина на тяхното формиране в стереопроектора. Това осигурява широкорамково прожектиране с подобрен стереоефект и минимални размери на стереопроектора.

Фигура 9 показва прожекторът 25,, съдържащ системата за оптично увеличение на прожекцията 26, - лява рамка на стереодвойката и прожектор 25_г - дясна рамка на стереодвойката. Оптичните системи 26, и 26_г излъчват прожекция от точката на фокуса на точковия отвор на микропреградата или микроогледалото и го насочва към стереоекрана, който фокусира прожекцията в две микроточкови фокални зони на стереовиждането (една фокална зона на стереовиждането е фокусирана от стереоекрана при лявата зеница на окото, другата фокална зона на стереовиждането е фокусирана от стереоекрана в дясната зеница на окото) Тези оптични системи 26, и 26_г съдържат ЬСО рядък-прожекторен дисплей 26а за пренос на прожекторните снопове от стереопроектора в стереоекрана. В друго изпълнение, оптичната система се състои от транс отразяващ дисплей 26Ь с огледален слой на дъното под ЬСО матрицата във формата на огледален отразителен дисплей огледалния пиксел на което насочва всички прожекторни снопове от стереопроектора в стереоекрана. Редкият прожекторен дисплей съдържа видеокоректорен елемент 11а за формиране и хоризонтално отместване в границите на Ах и вертикално отместване в границите на Ау (с помощта на видеосигнал) в равнината на дисплея на редкия прожекторен прозрачен пиксел - видеоотвор 27, (за прожектиране на лявата рамка в лявото око) и 27_г (за прожектиране на дясната рамка в дясното око). В друго изпълнение огледалният дисплей съдържа видеокоректорен елемент 11а за формиране и деформация (с помощта на видеосигнал) на огледалния пиксел - микроогледало в равнината на дисплея. В двете изпълнения повърхността на тези пиксели е значително по-малка

2835 υι спрямо повърхността на зеницата на окото. Подреждането на фокалните зони на стереовиждането с зеницата на окото на зрителя гарантира подобрение на зрението и изчистване на видимото на екрана стереоизображение, само за централната микрозона на работата на очната кристална леща и очното приспособяване е свободно от конвергенция и не зависи от разстоянието от стереоекрана. Автокорекцията на отместването на оптичната система с помощта на автокоректора 10 и електронната и оптичната видеокорекция на отместването на позицията на микроотвора или микроогледалото 27, и 27_г с помощта на видеокоректор 11 е програмирано в синхрон с координатите и движенията на зениците на очите на зрителя. Дисплеи 26а и 26Ь са направени с черно антирефлексно покритие.

Фигура 10 показва скзк-ίορ изпълнение на стереоскопичната проекторна система (стереомонитор) с отразяващ сферичен стереоекран 1. Подвижният стереопрожектор 6 се монтира на стереоекрана 1 при автозадвижвания 9. Срещу стереоекрана на половината разстояние между зрителя и стереоекрана се позиционира плоско огледало 12, което е подходящо и осигурява компактна конструкция за безк-Юр изпълнението. Прожекторните лещи 7, и 7_г на стереопроектора са ориентирани при плоското огледало 12 за насочване на прожекцията в това огледало и след това отразяването на тази прожекция от огледалото 12 върху стереоекрана 1. Автокоректорът 10 гарантира автокорекция на отместването и въртенето на стереопроектора и неговите прожекторни лещи, докато видеокоректор 11 гарантира видеокорекция на стереорамките, съгласно параметрите на очите на зрителя и оптичните характеристики на стереоскопичната система.

Фигура 11 показва портативен електронен бележник с отразяващ сферичен стереоекран 1 и стереопрожектор 6, поставен срещу стереоекрана на гърдите на зрителя за стереовиждане при условия на движение.

Фигури 12 и 13 показват стереопрожектор за монтиране на главата с отразяващ сферичен стереоекран във формата на огледални очила. Системата се фиксира на главата с помощта на еластична рамка или лента 28. На предната страна срещу стереоекрана два микропрожектора са фиксирани: 25, - прожекторът образуващ лява рамка и 25_г - прожекторът формиращ дясна рамка. Прожекторите съдържат подвижни микропрожекторни елементи 8, монтирани на автозадвижвания 9. Оптичните системи на прожекторното увеличение 26, и 26_г са предназначени за формиране на точкови фокални зони на стереовиждане на лявата и дясната рамка на стереодвойката (фокусирано от стереоекрана 1 в зеницата на съответното око на зрителя). На стереоскопичните очила микровидеокамери 4_г и 4, са монтирани с проследяващата система 3 за проследяване на зениците на очите, свързани с автокоректорите 10 и видеокоректор 11. Стереоекранът 1 е подвижен и монтиран на автозадвижването 2, което позволява провеждане на автокорекция.

Фигура 14 показва стереоекранът, състоящ се от две подвижни части с микроогледален растер. Първата част на стереоекрана 1, съдържа растер на плоски микроогледала, наклонени така, че те осигуряват точково фокусиране на всички прожекторни снопове от прожекторът 25, в зеницата на лявото око. Втората част на стереоекрана 1 _г съдържа растер на плоски микроогледала, наклонени така, че те осигуряват точково фокусиране на всички прожекторни снопове от прожектора 25_г в зеницата на дясното око на същия зрител. Прожекторът 25, (образуващ прожекция на лявата рамка на стереодвойката), захванат на първата част на стереоекрана 1, и бързо фокусиран в трапецовидно огледало 27, (захванато на дясната лицева страна на стереоекрана 1, и наклонено спрямо равнината на стереоекрана за дисперсия на прожекцията на цялата повърхност на стереоекрана 1,). Прожекторът 25_г (образуващ прожекция на дясната рамка на стереодвойката) захванат на втората част на стереоекрана 1_г и бързо фокусиран на трапецовидно огледало 27_г (захванато на лицевата страна на стереоекрана 1 _г и наклонено за диспергиране на прожекцията на цялата повърхност на стереоекрана 1_г). Стереоекранната част 1, е подвижна и монтирана на автозадвижване 2 на стереоекрана за автокорекция (с автокоректора 9) на стереоекранното отместване (Съвместно от двете части на стереоекрана 1, и 1_г) по дължината на всички координатни оси х, у и ζ и въртенето на стереоекрана около тези оси при ъгли α_χ, β_γ и у_г. Стереоекранната част на 1 е хоризонтално подвижна спрямо стереоекранната част 1, и монтирана на автозадвижване 2_г за отместване с помощта на това автозадвижване в границите на Ах (в равнината на стереоекрана) в синхрон с и успоредно на движенията на зениците на очите на зрителя.

2835 υι

Фигура 15 показва подвижна стереоскопична прожекторна система, монтирана на автозадвижване 2. Автозадвижването осигурява подвижно захващане на системата на тавана с възможност за снижение на тази система по дължината на всички координатни оси х, у и ζ и въртене с помощта на автозадвижване 2 на стереоекрана 1 при ъгли α_χ, β_γ и у_г около тези координатни оси. Системата осигурява синхронизирано оптимално позициониране на стереоекрана спрямо лицето на зрителя, който може да се движи в пространството под тавана (в зоната на движението на стереоскопичната проекторна система чрез автозадвижване 2, свързано с автокоректора 9).

Стереоскопичната проекторна система работи както следва.

Видеокамерите 4, и 4_г на проследяващата система 3 с помощта на светлинните снопове Ь, и Ъ. (отразени от лицата на зрителите) провеждат непрекъснато проследяване на данните за позицията на очите и зениците на очите на всички зрители (профил на очите и зениците, веждите, носа, лицето, устата). Проследяващата система обработва тези данни като следва заредената програма и определя точните координати на очите и зениците на очите, образува контролните сигнали с автокоректорите и ги изпраща тези сигнали към автокоректора 10. Автоколиматор 6 сканира със светлинен сноп 6 референтните точки на стереоекрана 1 и изменя отклоненията (от програмираната координатна точка на автокорекцията) на централната точка на сферата М₃ на стереоекрана 1 или на центровете на кривината на огледалните сектори на сглобения стереоекран. Автоколиматор 5 образува контролните сигнали за отклонение на сферичните центрове на стереоекрана изпратено към автокоректорът 10. Автокоректорът 10 получава сигналите с от проследяващата система 3 и сигналите е от автоколиматор 5 и образува контролните сигнали Гза видеокоректор 11 и контролните сигнали § изпратени до всички автозадвижвания 9 (9а, 9Ь, 9с, 96, 9е, 9Г, 9§) на стереопроекторите 6. Тези автозадвижвания механично непрекъснато и динамично (в синхрон с измененията на данните за позицията на зрителите; очите, очната конвергенция и очната фокална точка) коригират всички движения по дължината на координатните оси и се завърта около тези координатни оси на стереопроекторите, както и автофокусиране на прожекторните лещи в тези елементи. Видеокоректор 11 в отговор на сигнала Гот автокоректора образува контролните сигнали Ь за програмираните видеокорекции настереодвоичните рамкови изображения (образувани в прожекторните елементи 8 на стереопроекторите). Електронната и оптичната видеокорекция коригира: отместванията на рамковите центрове чрез оптималните стереобази за хармонизиране на хоризонталните паралакси със стереобазата, очната конвергенция и очните фокални точки, елиминиране на вертикалните паралакси, корекция на геометричните деформации и скалите на проектираните стереодвоични рамки за компенсиране на огледалната кривина на стереоекрана и осигуряване на конвергенция на конюгатните точки съвпадащи с очната фокална точка на зрителя. Това осигурява напълно контролирано стереозрение при различни ъгли на гледане на стереообразите на екрана с отчитане на очните ъгли на конвергенция и измененията на очните фокални точки. За способстване на зрителите с дефекти в зрението (в случай на различно линейно очно увеличение и различни диоптри за различните очи индивидуална автокоригираща програма за автокоректора и видеокорекция на автофокусирането на прожекторните лещи 7, и 7_г може да бъде избрана от зрителя. В случая на затворени очи или параметри на стъклата на очите автокорекцията е определена автоматично от проследяващата система провеждаща проследяване на параметрите на лицевия профил, очите, веждите, носа и устата на всеки зрител като отчита диоптрите на стъклата и дефектите на зрението (входни данни от зрителя за индивидуална корекция). Юза програмиране на такава автокорекция зрителят предварително сваля очилата си преди да погледне проследяващата система за регистриране на координатите на очите спрямо непрекъснатото проследяване на лицевите елементи (вежди, нос или уста или светлинни точки на слушалките).

В още едно друго изпълнение на стереопроектора, показан на фигура 9 (νίε\ν ϋ) дисплей 7,, 7_г образува тънък недиспергиращ се прожекторен сноп от пикселите (видео отвори или пиксел микроогледало - видеоотразител) 26, и 26_г. Координатите, отместването в равнината на дисплея 25а и 25Ь и размера на тези пиксели образуват видеосигнал на видеокоректор 11 в отговор на сигнала от проследяващата система 3 проследяваща координатите на очните зеници. В случай на бързо движение на главата и очите на зрителя едновременна автокорекция се осигурява (с автокоректорите 9с, 96 и 9е от сигналите §) за грубо инерционно отместване на прожекторите 25, и 25_г и електронна и оптична

2835 υι видеокорекция с видеокоректор 11а за динамични свободни от инерция прецизни видеоотмествания на тези видеоотвори или видеоотразители 27, и 27_г за моментно и прецизно подреждане на точковите фокални зони на стереодвоичното виждане със съответните центрове на очните зеници. За тази цел отразяващият сферичен стереоекран трябва да бъде поставен по-близо до очите на зрителя на разстояние от 20-1000 тт, имат прецизна огледална сфера и е прецизно позиционирана в системата за гарантиране на прецизно програмирано подреждане с изчислената централна точка на стереоекранната сфера. Гледането на прожекцията прецизно фокусирана на зеницата на зрителя осигурява по-добър стереоефекг спрямо бинокулярното гледане на реален обект (със светлинен сноп, диспергиращ се от ширината на очната зеница. Свободното очно приспособяване (фокусиране) се гарантира и гледането на по-дълбок стереоефект и повече стереоравнини спрямо при наблюдаване на реални обекти. Това позволява това светлинното регулиране на зрителя чрез очното фокусиране за оптимална конвергенция, отговаряща на виждането на реални обекти. Такава оптична система осигурява максимален и пълен комфорт на стереовиждането без ограничение на продължителността на гледането. За зрители с късогледство или далекогледство, системата гарантира пълен визуален комфорт без диоптрични очила. Допълнителен ефект - максимална простота на конструкцията на стереоскопичната проекторна система без прожекторни лещи (причиняващи проблеми на аберация и отблясъци). Такива стереоскопични прожекторни системи могат да бъдат много малки по размер (с обем на стереопрожекторите под 0.01 бт³), с минимална маса от 15 §, с ниско инерционни прецизни автозадвижвания на стереопроекторите и оптичните елементи на стереопрожекторната система и с минимална консумация на енергия. Това увеличава вероятността стереоскопичната проекторна система с минимален размер и пълен комфорт на стереовиждането (поради голямото поле на стереовиждане, невидимостта на равнината на стереоекрана и комфортно очно приспособяване за далечни равнини зад стереоекрана с ясно виждане на стереоефекта зад екрана).

Такава стереоскопична прожекторна система може да бъде използвана във формата на стереоскопични очила, показани на фигури 12 и 13 или устройства за монтиране на главата, показани на фигури 14 и 15. Системата гарантира автокорекция или видеокорекция на тези в случая на измествания на стереоекрана и/или зениците на очите на зрителя, както е в стереоскопичните проекторни системи, показани на фигура 1 (като се имат предвид модификациите на програмите и конструктивните елементи на стереоскопична проекторна система за един стереопрожектор и един зрител). Тези изпълнения могат да осигурят най-широкото поле на виждане с хоризонтални ъгли до 140° и вертикални ъгли до 100° (или за цялата зона, която се вижда от двете очи). Стереозрението е възможно със и без диоптрични очила. Конструкцията и мястото на стереоекраните са оптимални за движещи се зрители (по време на работа, вървене или в транспортни средства); за тази цел стереоекранът трябва да бъде разположен над хоризонталното ниво във всички видими зони. Под хоризонталното ниво прозрачната зона остава като позволява наблюдаване на заобикалящите обекти и пространство.

Claims (9)

1. Претенции

   1. Стереоскопична проекторна система е изградена от взаимодействащи си стереоекран (1), стабилно закрепен на първи модул за автоматично задвижване (2), при което над стереоекрана (1) е осигурена висяща проследяваща система (3), включваща лява (4,) и дясна (4_г) видеокамера за проследяване на позицията на очите на зрителя, като в точка М₅ авто-колиматор (5) е монтиран за проследяване на ориентацията на отразяващата сфера на стереоекрана (1), като срещу стереоекрана (1) на височина над стереопрожектор (6) са осигурени подвижни прожекторни лещи (7), прожекторни елементи (8) за образуване на проектираните стереодвоични рамки в стереопрожектора (6), втори модул за автоматично задвижване (9) за автоматична корекция на оптичните елементи в стереопрожектора (6), при което е осигурен модул на автоматични коректори (10), свързан с проследяващата система (3), видеокоректори (11) и модул автоколиматор (5) за сливане на стереоекранния сферичен център в точка М₈ чрез първи модул за автоматично задвижване (2) и сигнали к от модул на автоматични коректори (10).
2. 2. Стереоскопична проекторна система съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че стереоекранът (1) е с огледална повърхност и е съставен от множество сферични отразителни сектори.

   2835 υι
3. 3. Стереоскопична проекторна система съгласно претенция 1 или 2, характеризираща се с това, че стереоекранът (1) е монтиран на скоба за окачване, като е осигурено плоско полупрозрачно огледало (12) под наклон, където образът е фокусиран от стереоекрана (1).
4. 4. Стереоскопична проекторна система съгласно претенция 3, характеризираща се с това, че върху огледало (12) е осигурено помощно плоско огледало (13) като огледалото (12) е позиционирано при 45° към основната прожекторна ос на стереопроектора (6), а плоското огледало (13) е позиционирано при 45° към основната прожекторна ос и при 90° към огледалото (12).
5. 5. Стереоскопична проекторна система съгласно всяка от предходните претенции, характеризираща се с това, че прожекторните елементи (8) са снабдени с прожекторен елемент с матрица или отразяващо огледало за формиране на лявата рамка (8,) и дясната рамка (8_г), леви прожекторни лещи (7,) и десни прожекторни лещи (7_г).
6. 6. Стереоскопична проекторна система съгласно всяка от предходните претенции, характеризираща се с това, че втори модул за автоматично задвижване (9) включва модул за корекция на отместването (9а) на стереопроектора (6) по дължината на координатните оси х, у и ζ; модул за корекция на въртенето (9Ь) на стереопроектора (6) - за корекция на въртенето на стереопроектора (6) при ъгли α_χ, β_ν и у_.; модул за автоматично фокусиране (9с) на прожекторните лещи (7,, 7_г); модул за корекция на стереобазата(9); модул за автоматично фокусиране (9§) на лещите (17,, 17_г) в прожекторните елементи (8); модул за корекция на отместването (91) на прожекторните елементи (8,, 8_г) и модул за корекция на ъгъла на наклон на прожекторната оптична ос при леща (7_г) и прожекторната оптична ос а, при леща (7,) като е предвиден модул на видеокоректор (9е) за електронна и оптична видеокорекция на скалите и геометричните деформации.
7. 7. Стереоскопична проекторна система съгласно всяка от предходните претенции, характеризираща се с това, че прожекторните елементи (8) са осигурени с отразителен екран (14), прожекторни оптични елементи (15,) за прожектиране върху екрана (14) и прожекторни оптични елементи (15_г) за прожектиране върху екран (14), като елементите (15, и 15_г) съдържат оптични елементи с ЬСО НОВ-матрици (К.ОВ), и (КОВ)_г (16), а модулни елементи (16, и 16_г) за образуване на лява и дясна рамка като срещу екран (14) прожекционни лещи (17, и 17_г) са инсталирани посредством модул за автоматично фокусиране (9§).
8. 8. Стереоскопична проекторна система съгласно всяка от предходните претенции, характеризираща се с това, че прожекторните елементи (8) включват ЬСО или ОЬЕО матрица (19) с леща растер (20), състояща се от сферични микролещи като при изхода на прожекторните лещи (7, и 7_г) порести или решетъчни черно оцветни филтри (21_г и 21,) са инсталирани, за антирефлексна защита.
9. 9. Стереоскопична проекторна система съгласно всяка от предходните претенции, характеризираща се с това, че прожекторният елемент (8) е осигурен с ОРЬ матрица (22) с микроогледала (23), разположени във вертикална равнина перпендикулярна на матрицата (19), при което от двете страни срещу микроогледалата (23), трицветни отделящи светлина диоди са разположени като над прожекторните лещи (7_г и 7,) черни абсорбери (7а) са инсталирани.