HUT73088A - Method and apparatus for producing three-dimensional imagery - Google Patents

Description

Eljárás és készülék háromdimenziós ábrázolás létrehozására

Trutan PTY Ltd. _f Homebush ,

Feltaláló:

MARTIN, Donald Lewis Maunsell Mosman — // _. - AU

A bejelentés napja:	1994. 01. 24. (PCT/AU94/00030)
Elsőbbsége:	1993. 01. 22. (PL 6925/^3) AU

Nemzetközi közzététel. 4994. 08.-04». (WO 94/17638)

82254-8632/NE-Ko

-2A találmány tárgya eljárás és készülék háromdimenziós ábrázolás létrehozására. Az eljárásban közös középponthoz viszonyított két vagy több egymástól eltérő látószög alatt rögzített képet képernyőn vagy annak kijelölt ernyőfelületén megjelenítünk, ahol a rögzített képeket szegmensekre osztjuk fel és a szegmenseket szétválasztjuk, míg a szegmenseket rácson keresztül néző személy bal és jobb oldali szemébe juttatjuk el. A javasolt készülék közös középponthoz viszonyított két vagy több egymástól eltérő, egymással szomszédos látószög alatt felvett, a látószögeknek megfelelően szegmensekre felosztott és szegmensek szerint szétválasztott rögzített kép megjelenítésére alkalmas ernyőfelülettel ellátott képernyővel, továbbá a képernyő és néző személy bal és jobb oldali szeme között elrendezett ráccsal van ellátva.

A rögzített képek visszaadására szolgáló rendszereknél a megjelenítés folyamatában a háromdimenziós valóságról készített kép valósághű ábrázolásának képzetét eddig már számos különböző intézkedés megvalósításával próbálták néző személy agyában létrehozni. Általában a megjelenített képet a néző személy két szemének megfelelő nézetekre osztották fel és különböző nézeteket a szembe szűrés, polarizálás vagy a kép rezgő mozgásban tartása mellett juttatják el és ehhez ugyancsak szűrő, polarizáló és/vagy rezgő mozgást végző vizuális segédeszközöket használnak, amelyek közé sorolhatjuk a szemüvegeket is. A lencse alakú sávos elrendezések, a kép nézetét kettőző statikus vagy dinamikus csíkok és rések segítségével kialakított elrendezések hasonló hatást tudnak kelteni, amikoris nem feltétlenül van vizuális segédeszközre, közöttük szemüvegre szükség, amelyek elkerülése mindig is kívánatos volt.

A háromdimenziós ábrázolás olyan kifejezés, amely az elmúlt években széles körben használatossá vált, bár nyilvánvalóan nem az ábrázolt valóságot tükröző, ezért elvileg három térbeli dimenziót mutató optikai képződményeket értik ezen a fogalmon. Az első próbálkozások óta eltelt időben ezt a kifejezést a mélység képzetét keltő képalkotási módszerek mindegyikére kiterjesztették, továbbá azokra az eljárásokra is, amelyeknél a megjelenített képnél ténylegesen három vizuális dimenzió különböztethető meg. A különböző módszerek, eljárások és hatáskeltő eszközök két széles és általános kategóriába oszthatók fel.

Az első kategóriába azok a képalkotási módszerek tartoznak, amelyeknél egy adott objektum egyetlen látószög alatt felvett képét használják fel. Ezek egyik példáját a DE-A1 41,23,895 sz. német közzétételi irat mutatja, amely számítógépes vezérléssel működő elrendezést javasol, amelyben képernyő előtt függőleges és/vagy vízszintes irányban mezőkre osztott rácsot rendeznek el és a rögzített képet a mezőknek

P 95 02245 ·«·· ··«· ·· · ·

-3megfelelően, a megjelenített perspektívák szerint bontják fel, majd a felbontott képeket egymást követően, igen rövid időtartamokra jelenítik meg. A háromdimenziós ábrázolásnak ez a módja bonyolult vezérlési rendszert igényel, a felvett kép felbontásával a visszaadott kép minősége leromlik.

A másik kategóriába azokat a módszereket soroljuk, amelyek megvalósítása során ugyanarról az objektumról általában két, esetleg több látószög alatt felvett rögzített képre támaszkodva keltik a háromdimenziós ábrázolás érzetét. Ilyen megoldások ismerhetők meg például a JP-A 4-250,439 sz. japán, vagy a GB-A 2,244,624 sz. brit közzétételi iratból, ahol a rögzített képet megjelenítő képernyő és a néző személy között az egy nézetet hasznosító megoldásokhoz hasonlóan több mezőre osztott rácsot rendeznek el, ahol a mezőket a nézetek megjelenítésének ütemében teszik átláthatatlanná.

A két vagy több eltérő látószög alatt rögzített képek megjelenítésére alkalmas eljárások és készülékek ennek megfelelően nyilvánvalóan szintén a háromdimenziós ábrázolást megvalósító képalkotási módszerek és eszközök kategóriájába tartoznak. Az általános elvek szerint ezeknél az elrendezéseknél egy adott középponthoz képest mintegy 5,7 cm és 6,3 cm közötti távolságban kijelölt pontokban meghatározott látószög alatt felvett képeket hasznosítanak, mégpedig a felvételkor a bal és a jobb szemnek megfelelő képeket egymástól elkülönítik. A bal és jobb oldali elválasztott képeket megjelenítő rendszereknél az ábrázolás megtekintéséhez szemüveget, vizuális segédeszközöket használnak, amelyek egyszerű felépítésű lencséktől kezdve a szűrt vagy polarizált képeket adó eszközökön át a képernyőn megjelenő jelekkel szinkronizált folyadékkristályos megtekintő eszközökig terjednek. A bal és jobb oldali szemnek megfelelő látószögek alatt készült képeket a kijelölt szembe megbízható módon más módszerekkel is megpróbálták eljuttatni, például látószög szerint differenciáló lencsesorozatokkal, vagy egymástól elválasztott statikus jobb és bal oldali képcsíkot adó elrendezésekkel.

A háromdimenziós ábrázolás egy másik igen előnyös, számos szempontból korlátos lehetőséget nyújtó eszköze a hologram. A hologram egyébként az ismertetett megoldásokkal is kombinálható.

A kép mélységi érzetének erősítésére és a háromdimenziós képzet keltésére alkalmas képek megjelenítésére szolgáló eljárások és berendezések számos megvalósításuk és különböző lehetőségeik ellenére csak igen korlátos körben alkalmazhatók és mind a kereskedelemben, mind a szolgáltatásokban, a gyakorlati alkalmazásokban viszonylag kis sikert arattak. Az ismert rendszerek egyike sem alkalmas arra, hogy a

P 95 02245 • ·

-4szokásos használatban levő képmegjelenítő rendszerekkel, így például a mozgóképi, a televíziós és a számítógépes kijelző egységekkel, a televíziós képernyőkkel és a különböző területeken alkalmazott monitorokkal együttesen használva a háromdimenziós ábrázolást biztosítsa. Ezek az eszközök egyébként nemcsak a mindennapos informálás céljaira szolgálnak, hanem jól ismertek az orvosi vizsgálatoktól a szórakoztatáson keresztül egészen a katonai felügyeleti rendszerekig.

Mindezek alapján továbbra is igény van a háromdimenziós képalkotás lehetőségeinek tökéletesítésére. Célunk ennek az igénynek az eddigieknél hatékonyabb kielégítése.

Találmányunk két új felismerésen, mondhatni felfedezésen alapul. Mindkettő előző eredményekre épül, korábbi találmányok eredményeként alakulhatott ki és felhasználásukkal a korábbi találmányok által elért szintet lehet tovább emelni.

A két felfedezést egymással összekapcsolva találmányunk lényege az, hogy a képernyő és a képet néző személy szeme között rezgő mozgást végző rácsot kell elhelyezni, amelynek részei a személy bal és jobb oldali szemével működnek együtt.

Ez a felismerés gyakorlatilag könnyen megvalósítható eszközben testesíthető meg, amely a kereskedelmi forgalomban is számos területen hasznosítható.

Egyik felismerésünk az, hogy a háromdimenziós ábrázolást biztosító képet a képernyőn az eddigiektől eltérő módon kell megjeleníteni. Mindeddig az volt az alapvető meggyőződés, hogy ugyanannak az objektumnak egy közös középpont körül kijelölt két vagy több látószög alatt felvett képeit nem lehet képernyőn úgy megjeleníteni, hogy a kép minden eleme a szükségeknek megfelelően egymással egy vonalba kerüljön, vagyis a több szomszédos látószög alatt felvett képek végeredményben egyetlen koherens képet adjanak, amely háromdimenziós benyomást kelt. Ezt a megállapítást a kép szélső vonalait kivéve a kép minden részére eddig elfogadták.

Úgy tűnik, hogy két szempont miatt alakulhatott ki ez a meggyőződés. Először amiatt az általános megállapítás miatt, hogy az embernél a háromdimenziós képalkotás a két egymástól adott távolságon elhelyezkedő szem révén alakul ki. A második szempont az, hogy az emberi látást a geometria alapján próbálták megközelíteni, amiből az következik, hogy mindkét szemnek a képernyő egy adott pontját a másik szemhez viszonyítva eltérő helyzetben kell látnia.

Az első szempont esetében fontos, hogy nem létezik olyan szabványos meghatározás, amelyből következne, hogy az emberi szem pupillái közötti változó távolságok mely esetben tekinthetők optimálisnak vagy az átlagos feltételeknek megfelelő nagyságúnak, vagy esetleg létezne olyan általánosan érvényes megközelítése a

P 95 02245 ···· *·««

-5problémának, amelynek alapján a háromdimenziós ábrázolás követelményei megfogalmazhatók lennének.

A fentiek ellenére a háromdimenziós ábrázolás létrehozásával kapcsolatos igények figyelembevételekor széles körben elterjedt az a meggyőződés, hogy a képek középpontjai közötti távolságot 5,7 cm és 6,3 cm közötti értékre kell választani. A szétválasztásnak ennél a nagyságrendjénél a közös középponthoz viszonyított két látószög alatt felvett képek a képernyőn nem jeleníthetők meg úgy, hogy teljes mértékben azonos vonalúnak látszanak, amikor a szem nem igényel segédeszközt a háromdimenziós kép benyomásának kialakításához.

Az emberi látás mechanizmusának sztereometriai elemzése alapján az a meggyőződés alakult ki, hogy mivel mindkét szemnek a képernyőn a képnek ugyanazt a pontját eltérő pozíciókban kell látnia, ezért fontos annak biztosítása, hogy a középponti tartományt kivéve a különböző, egy adott középponthoz viszonyított szomszédos látószögek alatt felvett két vagy több kép megjelenítésekor a képernyőn segédeszköz nélkül a szem nem képes a megjelenítéskor különböző helyzetű pontokat azonos helyzetben látni, vagyis a háromdimenziós kép képzete az egymáshoz illesztés hiányosságai miatt nem alakulhat ki.

Az említett két ok miatt elfogadottnak látszik az a hosszú évek óta uralkodó nézet, hogy ha egy adott objektumról az emberi látást szimuláló módon szomszédos látószögekből felvett képeket képernyőn jelenítünk meg, azok nem hozhatók megfelelő módon egymással fedésbe, és ennek következtében a képek a háromdimenziós ábrázolás benyomását csak akkor kelthetik, ha az egyes szemek különállóan alkotnak képet és az egyik szembe nem juthat a másik szembe juttatandó képből egyetlen rész sem, vagyis a két különböző nézetet egymástól teljes mértékben elkülönítve kell szemlélni.

A háromdimenziós képalkotást biztosító látás emberi mechanizmusát ebben a században széles körben vizsgálták és arra az általános meggyőződésre jutottak, hogy a tárgyak két különböző látószög alatti külön és elválasztott szemlélete az, amely ezt a képalkotást lehetővé teszi és ehhez a folyamathoz az emberi szem pupilláinak távolsága, mintegy 6,3 cm-es távolság tartozik.

A háromdimenziós ábrázolás generálását ezután a megjelenített képeknél általában a látószög differenciáljának megfelelő szemüveg alkalmazásával próbálták elérni. A háromdimenziós ábrázolásnak a megjelenített kép szemlélő által viselt segédeszköz használatával történő követését elvileg előnyösnek tartják, de a piac ezt a

P 95 02245 ···« ···· · ···* • · · · · • · 9 · · * • · · · · • «4 ·«»·»«

-6megoldást nem igazán fogadta el, mivel az emberek általában nem szívesen viselnek különböző vizuális segédeszközöket.

Egy másik megközelítés szerint lencsesorozatot illesztettek képernyőhöz, ennek azonban az a hátránya, hogy a látómező beszűkül, mivel követelményként jelentkezik, hogy a szemet a lencsék fókuszát kijelölő ponthoz kell illeszteni. Egyéb megoldások, közöttük a holografikus rendszerek kialakítása a költségek miatt tűnik előnytelennek.

A jelen találmány kidolgozásakor úgy találtuk hogy az az alapvető meggyőződés, miszerint két vagy több szomszédos látószög szerinti képet három dimenzióban nem lehet képernyőn úgy összeállítani, hogy az vizuális segédeszköz nélküli személy részére a kívánt benyomást keltse, lényegében alaptalan, és megállapításaink szerint nyitva áll az út olyan technológia kidolgozása felé, amely a segédeszköz hordásával járó szemlélést feleslegessé teszi, a háromdimenziós ábrázolás lehetséges oly módon, hogy a sok ember számára kellemetlen eszközöket használni kellene.

1923-ban Demetre Daponte azt bizonyította be, hogy ha két egymástól mintegy 6,3 cm távolságra fekvő középponttal két szomszédos látószögű képet veszünk fel, ezek háromdimenziós megjelenítésben képernyő felületén részben egymásra hozhatók, ha a nézeteket egymáshoz képest váltakozva egymásba átmossuk.

A Daponte-féle felismerést megvalósító megoldás pulzeométer elnevezés alatt vált ismertté. Ebben két fokozatosan teljes mértékűről zérus értékűre lecsökkenő transzparenciával jellemzett korongot alkalmaztak, amelyek egymással szemben forogtak és így a lemezeken átvetített képek fokozatosan elhalványultak majd kivilágosodtak, megvilágítási intenzitásuk a másik nézettel szemben meghatározott módon fokozatosan változott.

A Daponte-féle felismerés olyan készülékben öltött testet, amelyben a két kép háromdimenziós átfedése csak részleges volt és az ily módon átfedésbe hozott képfelületek nagysága kicsi maradt, mégpedig a kép vízszintes hosszának legfeljebb egynegyedével volt jellemezhető.

Találmányunk alapját viszont az a felismerés jelenti, hogy a két vagy több szomszédos látószögnek megfelelő képek képernyőn teljes mértékben egymással fedésbe hozhatók, ha a tárgy előtt és hátterében a távolságok és a látószögek közötti különbségek viszonylag kicsik maradnak.

A tárgy előtti és hátterében levő területekre a nézetek szétválasztási szögei és a távolságok a gyakorlatban az objektum középpontjának távolságától függnek. A gyakorlati megvalósításban ehhez hozzájárul a látómező mélységének, a felhasznált

P 95 02245

lencsék típusának, a fókuszok középpontjainak, továbbá a képek mind függőleges, mind vízszintes fedésbe hozásának problémája, amelyekre megfelelő paramétereket kell találni.

Az említett meghatározó tényezőktől függetlenül azt találtuk, hogy a mintegy 10 m-nél kisebb távolságon levő objektumoknál a szög mindig nagyon kicsi, továbbá a két kép közötti különbséget nehéz felfedezni; így a képek középpontjainak fizikai elválasztása ellenére is nagy felbontóképességű eszközre van szükség.

Iránymutatásul az adódott, hogy ez a látószög kisebb, mint egynegyed fok, ha az objektum a mintegy 10 m-nél kisebb távolságon van.

Felismerésünk fontossága abban van, hogy további felismeréssel kombinálva és egy további találmányt is bevonva ez a nagyon kis eltolási szög rugalmas módon növelhető és így a találmány a legtöbb hagyományos képalkotó és képet megjelenítő berendezésben hasznosítható.

Lényegét tekintve ez annyit jelent, hogy két különböző képhez eltérő szétválasztási rendszert alkalmazunk és a szétválasztás fokát szükség szerint változtatjuk.

Mint a háromdimenziós ábrázolás egyéb problémáinál, már mintegy 100 év óta ismeretes az a tény, hogy háromdimenziós ábrázolást a jobb és a bal oldali szemhez tartozó látószög alatt készített kép szegmentálásával és a szegmentálással kapott csíkoknak résekkel szabdalt sima felületen való vagy hasonló osztott elrendezésével előállíthatunk és ilyenkor a megfigyelő személy elhelyezésével kell azt biztosítani, hogy bal oldali szeme a bal oldali képnek megfelelő képcsíkokat lássa, míg a rések feladata a bal oldali látás blokkolása, hogy a jobb oldali szemnek szánt képcsíkok oda ne juthassanak el és hasonló módon a jobb oldali szemnél elrendezett rések feladata a nem oda tartozó csíkok látásának kizárása.

Ez a jól ismert elrendezés háromdimenziós benyomást keltő kombinációk létrehozására alkalmas, de a két szem szétválasztását biztosító rések jelenléte miatt a látott kép minősége leromlik.

Egy másik megoldást az 1950-es évek elején Francois Savoye javasolt, aki ekkor dolgozta ki az általa ciklosztereoszkópnak nevezett berendezést, amelyre szabadalmat is nyert. A ciklosztereoszkóp olyan kör alakú rácsot tartalmaz, amely képernyő körül forog, miközben a képernyőn szomszédos, a bal és jobb oldali látásnak megfelelő rögzített képeket jelenítenek meg. A Savoye által bemutatott megoldás alapelve vizuális segédeszköz eltávolítása a néző személytől, amikoris a személy szeme elé helyezett, testén megtámasztott szemüveg helyébe a képernyő körül elrendezett, a rögzített képeket szükség szerint szétválasztó eszköz került.

P 95 02245 »»·· ····

-8A Savoye-féle megoldásban rács szerepel, amellyel váltakozóan a szemekbe vezető fényutakat egymást követően lezárják, mégpedig különböző látószögű csíkok eltérő kombinációival és a rácsot forgásba hozzák, ezzel egymást követően olyan sebesség mellett válnak a kép egyes részei láthatóvá, aminek alapján az emberi memória és látóképesség együttesen a csíkokat két külön képként érzékelik és így háromdimenziós ábrázolás képzete jön létre.

Mivel a kitűzött célt a Savoye-féle elrendezéssel csak részben lehetett elérni, ezért a háromdimenziós kép képzetének benyomását azzal erősítették, hogy a nézőket előre meghatározott zónákban helyezték el, ahol a képek együttes hatása optimális volt és az egymást átfedő képek által okozott zavar minimalizálható volt.

A jelen találmány kidolgozásakor felismertük, hogy ez a rácsos elrendezés tovább fejleszthető úgy, hogy ezzel a Savoye-féle elrendezésnél jelentkező eltérő zónák problémáját megszüntethetjük és egyúttal a kör alakú forgó rácsból adódó korlátok felszámolhatók.

Egy további felismerésünk szerint egy adott középpont körül lényegében ugyanarról az objektumról két vagy több szomszédos látószög alatt felvett képek öszszehozhatók oly módon, hogy háromdimenziós koherens képet kapunk, amelynél a külső szélek kivételével a látószög növekvő divergenciát mutat, egyúttal a különböző képek közötti szétválasztás növekvő mértékű és így a látást biztosító szemek között is ilyen szétválasztás alakul ki.

A gyakorlatban a képeket részekre fel kell bontani és szekvenciálisán szét kell választani úgy, hogy a képernyőn azonos számú azonos méretű és egymástól azonos távolságra levő képet jelenítünk meg, ezeket függőleges résen keresztül szemléljük és így a közös középponttól balra eső képszegmensből a bal szem által látott részletek elválnak a jobb szem által, a középponttól jobbra eső képszegmensből látott részletektől és a képek közötti divergenciaszög szétválásának mértékében ez a szét válás egyre nagyobb mértékű.

Iránymutatásként azt mondhatjuk, hogy a rendszer két vagy több egymással szomszédos látószöget választ ki egy objektumról alkotandó, közös középponthoz vi szonyított képekhez, ahol az egyes látószög alatti nézetek középpontjai egymástól nagyjából minden két szomszédos látószög esetében mintegy 0,6 cm és mintegy

12,9 cm közötti távolságon vannak.

A pozíciók kisebbek vagy nagyobbak a különösen kis távolságról nézendő képeknél, illetve a vizuális végtelen mögötti nézeteknél.

P 95 02245

-9• · · · »

V · » ··· ♦ * · · • ·· *·· ··»

A viszonyrendszert olyan módon fenntartani, hogy ezzel a forgó, kör alakú rács alkalmazásából eredő korlátokat megszüntessük, illetve a rezgő mechanikai rács mozgása miatt kialakuló tehetetlenségi erők hatását korlátozzuk, úgy lehet, hogy a rácsrendszert folyadékkristályos kijelzővel alkotott ráccsal valósítjuk meg, amelyet a kép szegmentálásának ütemével szinkronizálunk.

A háromdimenziós ábrázolás létrehozásához és a kép minőségét lerontó rácsvonalak kiszűréséhez a szegmensekre osztott és szétválasztott képet, ahol a szétválasztás a rács jelenléte miatt javul, együttesen rezgő mozgásba hozunk oly módon, hogy a szinkronizálással a sebességet legalább 50 Hz értékre állítjuk be és ilyenkor a szegmensek összeolvadnak, belőlük komplett koherens háromdimenziós kép benyomását adó ábrázolás jön létre, miközben a rácsvonalak az emberi látás időbeni felbontási lehetőségeinek határait túllépő sebességgel mozognak.

Ezzel a megoldással bármilyen szög alatt is nézzük a képet, az emberi képalkotás rendszerében zónáktól mentes háromdimenziós ábra benyomása keletkezik, amihez a rácsvonalakat szűkíteni vagy tágítani lehet, nincs szükség a tehetetlenségi erők figyelembevételére vagy arra, hogy a javasolt rendszer szinte minden hagyományos elrendezéssel inkompatibilis lehet.

Az elmúlt időkben a háromdimenziós ábrázolás problémáját lényegében úgy oldották meg, hogy az ismert eljárások mindegyikére ráolvasható volt a két szétválasztott nézet típusú meghatározás. Ezt általában szemüveg alkalmazásával érték el, különböző kiegészítő berendezéseket és részegységeket alkalmaztak. A két különböző nézetet feldolgozó rendszerekben igen fontos az, hogy egymástól különböző, a bal és a jobb oldali szemnek megfelelő képeket alkotnak, ezeket szekvenciálisán lefedik és így nem alakulhat ki a vizuális realitásnak az a szintje, amihez az emberek általában hozzászoktak, amikor normál jelenségeket figyelnek meg. Más szavakkal, nem alakulhat ki olyan kép, mint amilyet a szemekből nyert információk alapján egy valódi objektumról az agy hoz létre. Az ilyen háromdimenziós ábrázolás eredményeként képként felfogott nézetek jönnek létre, amelyek távol állnak a tényleges objektum megfigyelésével kapott nézetektől. Ezeknek a megoldásoknak további hiányossága az, hogy a hagyományos elrendezésekkel inkompatibilisek, így például a kép megtekintésének szögével szemben feltételeket kell állítani, ezen túlmenően az elektromágneses hullámokkal történő továbbítás nehézségeket okoz, a kép minősége sok esetben rossz, a szemet megerőltető a kép megtekintése, maga a rendszer kereskedelmi forgalomba nem került és a látáshibás személyek számára a megfelelő benyomást nem képesek kelteni.

P 95 02245

-10A jelen találmány alapját adó felismerésünk úgy is megfogalmazható, és erre a továbbiakban a leírásban még visszatérünk, hogy az emberi szem számos esetben dinamikus érzékelőként fogható fel, bár ez egy leegyszerűsített megközelítése a látás problémájának. Az emberi szervezetben a szem szokásosan mind vízszintes, mind függőleges síkokat egyidejűleg, vagy legalábbis lényegében azonos időben érzékel, egyúttal követi az állandóan változó mélységeket és fókuszpontokat. Ez a dinamikus érzékelés az emlékezettel összekapcsolva biztosítja azt, hogy az emberi szem által látott minden dolog igen finoman változó benyomásokat kelt. Általában az is elfogadható, hogy az emberi felfogás számára nem létezik tisztán bal oldali vagy jobb oldali nézet, a képek a tudatban folytonosan alakulnak ki, azok különböző parciális nézeteket és egymással szomszédos részleteket hordoznak. A parciálisán változó és szomszédos képek az emberi agyban, illetve a tudatban kapcsolódnak össze, így alakul ki az a koherens egész, amely mélységgel jellemezhető képként azonosítható és amely minden következményeivel együtt háromdimenziós jelenséget képez.

Egy másik általános meggyőződés az, hogy az emberi szem a látás folyamatában nagy sebességgel folytonos letapogatást végez. Elterjedt az a meggyőződés is, hogy a szemek nem irányulnak mindig egy fókuszpontra, vagyis nincs egyetlen bal oldali és jobb oldali nézet. Mindkét szemre a folytonosan változó látómező jellemző és mindkét szem folyamatosan különböző pontok nézése között mozog, az általuk érzékelt látómezők egymást keresztezik. Az emberek ezen túlmenően gyakran fejüket is folyamatosan mozgatják, a szemek a látási folyamat igényeinek megfelelően a szemgödörben helyzetüket változtatják. Ebből következően két eltérő módon változó nézetet vagy fényképet (egy bal és egy jobb oldalit) tételezhetünk fel, amelyek távol vannak attól, amit az emberi agy, illetve tudat befogad, és amelyek folytonos parciális és szomszédos nézetekből állnak. Ezeket egymástól elválasztva és szegmentálva érzékeljük.

Mindezidáig az a meggyőződés is általános volt, hogy a háromdimenziós benyomás képzetét keltő két különálló nézet előállítására, mint alapelvre épülő optikai berendezésekre elvi korlátok vonatkoznak. Ezek a korlátok meghatározzák a rendszerek lehetőségeit és azt is, hogy milyen módon lehet kijelölt vízszintes síkokban meghatározott mélység és kijelölt fókusztávolság mellett a háromdimenziós ábrázolást előállítani. Az előzőekből is látszik, hogy ezek a meggondolások nem kellően megalapozottak, az érzékelés öntörvényű folyamat. A gyakorlatban ezek az ismert elrendezések szolgálnak a realisztikus hatású háromdimenziós képek reprodukálására.

P 95 02245

-11 A fentiekben vázolt elvek és felismerések alapján feladatunknak tekintjük három térbeli dimenzió képzetét keltő ábrázolás létrehozására szolgáló olyan megoldások létrehozását, amelyek valósághű benyomás keltésére segédeszköz, bonyolult vezérlési rendszer közbeiktatása nélkül alkalmasak.

A kitűzött feladat megoldásaként több változatban háromdimenziós ábrázolás létrehozására szolgáló eljárásokat és készüléket alkottunk meg. Az egyik megoldást olyan eljárással kívánjuk biztosítani, amelynél közös középponthoz viszonyított két vagy több egymástól eltérő látószög alatt rögzített képet képernyőn megjelenítünk, ahol a rögzített képeket szegmensekre osztjuk fel és a szegmenseket szétválasztjuk, míg a szegmenseket rácson keresztül néző személy bal és jobb oldali szemébe juttatjuk el, ahol a találmány értelmében a rögzített képek szétválasztott részeit a kép felosztásával kapott szegmenseknek megfelelő méretű és alakú rácson keresztül juttatjuk a szembe, és a rácsot a képernyőtől olyan távolságra helyezzük el, ahol a rögzített képeknek a közös középponthoz viszonyított bal oldali szegmenseit a rácson keresztül lényegében a bal oldali szembe juttatjuk, míg a rögzített képeknek a közös középponthoz viszonyított jobb oldali szegmenseit a rácson keresztül lényegében a jobb oldali szembe juttatjuk, valamint az elrendezésben a rácshoz viszonyítva a rögzített kép jobb oldali és bal oldali szembe juttatandó szegmenseinek egymáshoz viszonyított helyzetét a rácsnak a rögzített képnek a képernyőn megjelenő szegmenseihez viszonyított rezgő mozgásával tartjuk fenn, a rezgő mozgást a szegmensek megjelenítésével lényegében szinkronizáljuk és a bal és jobb oldali szemet használó néző személyben koherens teljes háromdimenziós kép benyomásának keltésére alkalmas sebességgel tartjuk fenn.

Ugyancsak a kitűzött feladat megoldását szolgálja az a háromdimenziós ábrázolás létrehozására szolgáló újszerű eljárás, amelynél közös középponthoz viszonyított két vagy több egymástól eltérő látószög alatt rögzített képet képernyő ernyőfelületén megjelenítünk, ahol a rögzített képeket a látószögeknek megfelelően szegmensekre osztjuk fel és a szegmenseket szétválasztjuk, míg a szegmenseket rácson keresztül néző személy bal és jobb oldali szemébe juttatjuk el, ahol a találmány értelmében újszerű, hogy a képek felosztott és szétválasztott látószögek szerinti szegmenseit azoknak megfelelő méretű és alakú mezőket tartalmazó rács mezőin keresztül juttatjuk a szembe, ahol a rögzített képeknek a közös középponthoz viszonyított bal oldali szegmenseit a rács mezőin keresztül lényegében a bal oldali szembe juttatjuk, míg a rögzített képeknek a közös középponthoz viszonyított jobb oldali szegmenseit a rács mezőin keresztül lényegében a jobb oldali szembe juttatjuk, valamint az el

P 95 02245

- 12rendezésben a rács mezőihez viszonyítva a rögzített kép jobb oldali és bal oldali szembe juttatandó szegmenseinek egymáshoz viszonyított helyzetét a rács mezőinek a rögzített képnek a képernyőn megjelenő szegmenseihez viszonyított rezgő mozgásával tartjuk fenn, a rezgő mozgást a szegmensek megjelenítésével lényegében szinkronizáljuk és a bal és jobb oldali szemet használó néző személyben koherens teljes háromdimenziós kép benyomásának keltésére alkalmas sebességgel tartjuk fenn.

Szintén kitűzött feladatunk megoldásaként háromdimenziós ábrázolás létrehozására szolgáló egy másik olyan eljárást is megalkottunk, amelynél közös középponthoz viszonyított két vagy több egymástól eltérő látószög alatt rögzített képet képernyő ernyőfelületén megjelenítünk, ahol a rögzített képeket a látószögeknek megfelelően szegmensekre osztjuk fel és a szegmenseket szétválasztjuk, míg a szegmenseket rácson keresztül néző személy bal és jobb oldali szemébe juttatjuk el, és amelynek lényege, hogy a képek felosztott és szétválasztott látószögek szerinti szegmenseit azoknak megfelelő méretű és alakú mezőket tartalmazó rács mezőin keresztül juttatjuk a szembe, ahol a rögzített képeknek a közös középponthoz viszonyított bal oldali szegmenseit a rács mezőin keresztül lényegében a bal oldali szembe juttatjuk, míg a rögzített képeknek a közös középponthoz viszonyított jobb oldali szegmenseit a rács mezőin keresztül lényegében a jobb oldali szembe juttatjuk, valamint az elrendezésben a rács mezőihez viszonyítva a rögzített kép jobb oldali és bal oldali szembe juttatandó szegmenseinek egymáshoz viszonyított helyzetét a rács mezőinek a rögzített képnek a képernyőn megjelenő szegmenseihez viszonyított rezgő mozgásával tartjuk fenn, a rezgő mozgást a szegmensek megjelenítésével lényegében szinkronizáljuk és a bal és jobb oldali szemet használó néző személyben koherens teljes háromdimenziós kép benyomásának keltésére alkalmas sebességgel tartjuk fenn, továbbá a rács megfelelő kijelölt mezőit mozgatás révén áttetsző felületű ablakként a néző és a képernyő között nem láthatóvá tesszük.

A találmány szerinti eljárások mindegyikénél a gyakorlati felhasználás szempontjából igen célszerű az az intézkedés, hogy a rács elektrooptikai anyagokból felépülő és/vagy folyadékkristályos anyaggal létrehozott kijelző ernyőként van kialakítva.

A találmány elé kitűzött feladat megoldásaként háromdimenziós ábrázolás létrehozására szolgáló készüléket is kifejlesztettünk, amely közös középponthoz viszonyított két vagy több egymástól eltérő, egymással szomszédos látószög alatt felvett, a látószögeknek megfelelően szegmensekre felosztott és szegmensek szerint szétválasztott rögzített kép megjelenítésére alkalmas ernyőfelülettel ellátott képernyővel, to

P 95 02245

-13vábbá a képernyő és néző személy bal és jobb oldali szeme között elrendezett rácscsal van ellátva, ahol a találmány értelmében a felosztott és szétválasztott látószögek szerinti képek szegmensei a képernyő előtt elrendezett rács kijelölt mezőin keresztül láthatóan vannak megjelenítve, a rácsban a kijelölt mezők a rögzített képek szegmenseinek megfelelő alakkal és méretekkel vannak kialakítva, továbbá a rács a képernyőtől olyan távolságon van elrendezve, ahol a rögzített képeknek a közös középponthoz viszonyított bal oldali szegmensei a rács mezőin keresztül lényegében a bal oldali szembe jutnak, míg a rögzített képeknek a közös középponthoz viszonyított jobb oldali szegmensei a rács mezőin keresztül lényegében a jobb oldali szembe jutnak, valamint az elrendezésben a rács mezőihez viszonyítva a rögzített kép jobb oldali és bal oldali szembe juttatandó szegmenseinek egymáshoz viszonyított helyzetének biztosítására a rács mezőinek a rögzített képnek a képernyőn megjelenő szegmenseihez viszonyított rezgő mozgását biztosító hajtással van összekapcsolva, ahol a hajtás a rezgő mozgásnak a szegmensek megjelenítésével lényegében szinkronizált, valamint a bal és jobb oldali szemet használó néző személyben koherens teljes háromdimenziós kép benyomásának keltésére alkalmas sebességű fenntartására alkalmasan van kiképezve.

Ahogy az eljárásnál, úgy a találmány szerinti készüléknél is a használati jellemzőket javíthatjuk azzal a célszerű megvalósítási móddal, amelynél a rács elektrooptikai elemekből készült és/vagy folyadékkristályos optikai elemekből felépülő kijelző ernyőként van kialakítva.

A találmány tárgyát a továbbiakban példaként! kiviteli alakok és megvalósítási módok kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az

1. ábra: a találmány szerinti készülék egy előnyös megvalósításának vázlatos képe, míg a

2. ábra: a találmány szerinti készülék egy másik előnyös megvalósításának vázlatos képe.

Találmányunk olyan eljárást és készüléket javasol, amely ernyőn megjeleníthető és háromdimenziós kép benyomását keltő képalkotási folyamatban hasznosítható. Lényege, hogy mozgó rácsot alkalmazunk, amelynek segítségével a megjelenített képek a háromdimenziós kép kiváló képzetét adják.

Találmányunk alapvető jellemzője, hogy a háromdimenziós ábrázolás előállítására jól megvalósítható, könnyen létrehozható eljárást és készüléket biztosít, amelynél nincs szükség szemüveg és hasonló segédeszköz alkalmazására, a kép és a néző közé kisegítő eszközöket nem kell bevinni. A találmány szerint célszerűen

P 95 02245

-14olyan széles látószögű háromdimenziós ábrázolást hozhatunk létre, amely az eddig ismert technológiákhoz képest csak kis változást hoz és azoknak csak kis mértékű módosítását igényli, amikoris közös középpont körül minden kép egymással szomszédos látószögek szerint készül, ezeket parciálisán és fokozatosan a képernyőn kijelezzük, teljes mértékben egymással fedésbe hozzuk, bár ezek elválasztott képszegmenseket alkotnak, vagy az elválasztott képszegmenseket kombináljuk, a folyamatosan változó térbeli elhelyezkedést fokozatosan követjük és így a képernyőn megjelenő képszegmensek között elégendően nagy sebesség mellett konstans vizuális eltolódást biztosítunk, így állandó, egyszerű, koherens és komplett háromdimenziós képet nyerünk.

A jelen találmány azt is előírja, hogy a többszörös nézetekhez tartozó és egy adott középponthoz viszonyított látószögek megválasztásakor úgy kell eljárni, hogy a szögeket tartalmazó képek gyorsan változó szegmensei látszólag állandó vizuális eltolást biztosítsanak a kép lényegi elemei között, miközben a kép lényegi elemei egymással fedésben maradónak látszanak és így az egynél több kép kialakulását megelőzzük vagy lehetőségét minimalizáljuk, illetve a kép minden részében kizárjuk a többszörös képalkotás lehetőségét.

A képalkotás fogalmán képernyőn, kijelzésre való közvetlen továbbítással vagy kijelzéshez szolgáló közvetlen sugárzással kapott, előállított vagy konstruált kép létrejöttének folyamatát értjük. Ezen túlmenően képalkotásba sorolhatónak tekintjük a továbbítás, a sugárzás vagy megjelenítés céljaira a kép előállítását, generálását vagy tárolásra történő összeállítását és későbbi kijelzését.

A képalkotáshoz alkalmazott kamerák, képfelvevő eszközök, videokamerák, holografikus elrendezések vagy egyéb eszközök felépítésével szemben az a követelmény, hogy a velük kapott kép közös középponthoz viszonyítva szomszédos látószögek alatt felvett több részt tartalmaz és úgy, hogy a kép megjelenítésekor megfelelő szeparálás és szegmentálás esetén a képernyőn megjelenő kép háromdimenziós ábrázolás benyomását keltse.

A szomszédos többszörös látószög szegmentálását a közös középpont körül a kép létrehozásakor biztosíthatjuk, például kamera jellegű elrendezésben, vagy a megjelenítés előtt bármikor, például a kép feldolgozása során vagy a feldolgozási folyamat részeként. Ugyanezt a célt elérhetjük a kép tárolásakor vagy visszanyerésekor, esetleg editálásakor, dialemezek előállításakor, filmek vagy videoszalagok kibocsátásakor, a kép közvetítésekor vagy továbbításakor, illetve a kép fogadásakor.

P 95 02245

- 15Az előzőeken túlmenően megfelelően szegmentált ábrázolás kialakítható az erre irányuló generálást folyamatban is, amikor az ábrázolás kialakításában számítógép vesz részt vagy egyéb módon képet készítünk.

A kép fogalma a jelen leírásban olyan egész képet jelent, amelyet például dialemez, filmszalag egy kockája, videoszalagon rögzített egy kép, röntgensugaras kép, továbbá bármilyen olyan egyértelműen definiálható ábrázolás hordoz, amelyet rögzíteni, tárolni, továbbítani, sugározni, kijelezni, megjeleníteni, aktuális objektum duplikálása céljából bemutatni vagy generálni lehet, továbbá olyan, amely számítógéppel generált kép vagy informatív jellegű szimbólumot jelent. Ezen túlmenően a kép vagy képalkotás folyamatába beleértjük az ugyanazt a nézetet bemutató egyszerű képek sorozatát vagy ilyen nézetek egymásutániságát bemutató képeket.

Megjelenítésen vagy kijelzésen a vetítést, a megvilágítást, a generálást és a bemutatást értjük oly módon, hogy azzal a kép az emberi szem számára láthatóvá válik.

Képernyőn értünk minden olyan felületet, amelyen a kívánt kép megjeleníthető, bemutatható, megjeleníthető vagy generálható és ezzel láthatóvá tehető, vagy minden olyan térfogat, amelyben az adott ábrázolás az emberi látás számára felfoghatóvá válik.

Az egymással való fedésen azt értjük, hogy az ábrázolásokat olyan méretekben rögzítjük, illetve hozzuk létre, hogy a bennük foglalt alakzatok méretei, alakja és vízszintes, valamint függőleges helyzete miatt egymással csak megjelenésben különböző, a mélység érzetét keltő, a többdimenziós felépítés benyomását adó több kép keletkezik, amelynél azonban a képernyőn fokozatosan csak egy kép, illetve egy képnek több azonos alakú részlete jelenik meg.

A gyakorlatban a szegmensek méreteit annak megfelelően változtatjuk, hogy a képalkotáshoz, illetve a megtekintéshez milyen eszközt alkalmazunk.

A jelen találmány olyan eljárást és készüléket javasol, amelynél a kép rögzítése biztosítja, hogy a háromdimenziós valósághű és jól érzékelhető ábrázolás a képernyő felületén egy másik hasonló képet követően vagy azzal lényegében egyidejűleg mutatható be. A háromdimenziós képet úgy rögzíthetjük, hogy hordozójaként az ismert eszközök bármelyike szolgálhat, például a film, lemez, diapozitív, hologram és hasonló. A találmány szerinti eljárás egyik változata szerint a képet olyan közegen rögzítjük, amely azután a kívánt módon jeleníthető meg, például moziban filmként, diapozitív vagy fénykép formájában, televízió vagy videoelrendezés képernyőjén és hasonlón. A találmány szerinti eljárás és készülék egy másik formájában a kép rögzíP 95 02245

-16tésére szolgáló eszköz, mint például kamera vagy kameraegyüttes elrendezésével biztosítjuk, hogy azok önmagukban vagy megfelelő továbbító vonallal kapcsolódva képesek a rögzített kép közvetlen továbbítására, például televízió berendezéshez vagy eszközhöz, amelynek képernyőjén a kép megjeleníthető. így például a televíziós műsorkészítő rendszerekben hírek, sportesemények és hasonlók közvetítésére szolgáló tévékamerák erre a célra jól hasznosíthatók. Ezek a lehetőségek csak példakéntiek és nyilvánvaló, hogy a jelen találmány olyan eljárásra és készülékre vonatkozik, amellyel kép rögzíthető, az ezt követően vagy a rögzítéssel lényegében azonos időben képernyő képalkotó felületén megjeleníthető. A találmányunk nem vonatkozik olyan eljárásra és készülékre, amelynek segítségével a jelen eljárástól függetlenül rögzített képelemek képernyőn háromdimenziós kép benyomását keltő módon lennének megjeleníthetőek.

A jelen találmány szerinti eljárás és készülék megvalósítása során lencsékre vagy lencserendszerre van szükség, amely lehetővé teszi, hogy két vagy több szomszédos, hasonlóan méretezett látószögben rögzített képrészletet vagy rögzítendő objektum részletét képpé alakítsuk és a képet visszaállítsuk. Általában kedvezőbbnek tartjuk azt a megoldást, ha a szomszédos látószögek közül többnek megfelelő képeket rögzítünk és nagyobb számú képet használunk - a kisebb számút általában kedvezőtlenebbnek tekintjük. Nyilvánvaló azonban, hogy a jelen találmány lényegét a legalább kettő és célszerűen több különböző látószög szerinti rögzítés jelenti.

A jelen találmány egy további fontos jellemzője az, hogy a képet egymást követően vagy egyidejűleg több látószög alatt kell nézni és ilyenkor az egyes látószögeknek megfelelő parciális és szomszédos képrészleteket kapjuk vagy rögzítjük. Ez annyit jelent, hogy ha a képet kivetítjük, megjelenítjük, a többszörös látószögek közül egy sem jelenik meg egy adott pillanatban mindkét szemben, hanem inkább szegmensek sorozata alakul ki, mégpedig olyan sebesség mellett történő vetítéssel, hogy a különböző látószögek alatt felvett szegmensek egymásba olvadnak és ezért a kép nézése során az emberi agy a visszaállított képet mélységében és látszólagosan háromdimenziós ábrázolásként érzékeli, tehát a találmány szerinti eljárás és készülék az emberi szem szokásos működési módjával összhangban fejti ki hatását.

A parciális és szomszédos látószögek szerint rögzített képek felvétele a jelen találmány szerinti eljárás egyik változatában nem szekvenciálisán történik. A találmány szerinti eljárás és készülék alkalmazása során a nem szekvenciális rögzítés menetében a szomszédos és parciális látószögek alatt kapott képek alapján egymással szomszédos és parciális látószögeknek megfelelő képek megjelenítésével lehe

P 95 02245

-17tővé válik a mélység érzetét keltő, a háromdimenziós felépítés érzetét biztosító ábrázolás megalkotása, amit a szemlélő érzékel.

A jelen találmány értelmében készülékünkhöz lencse vagy kamera tartozik, vagy egy másik lehetőség szerint a többszörös látószögeknek megfelelő rögzítéshez szükséges eszközök rendelhetők és így a képet parciális, szomszédos és egymástól térben elválasztott látószögek szerint rögzítjük. A találmány igényli, hogy a készülékhez rácsot, rácsrendszert, szeparátort, látószög szerinti megszakítót, fény- vagy jelutat elzáró eszközt, kapcsolóelemet vagy feldolgozó eszközt rendeljünk, amelyek fizikailag elkülönülő vagy komponensrészként valósíthatók meg és azért van rájuk szükség, hogy a kép rögzítése során parciális, egymástól elválasztott legalább két, de előnyösen több szomszédos látószöget vegyünk figyelembe.

A találmányt a továbbiakban két látószögből felvett képre támaszkodó ábrázolás alapján ismertetjük részletesen, ahol az egyik látószög a bal, a másik látószög a jobb oldalnak felel meg. Mindez azonban csak példaként! bemutatás, és nyilvánvaló, hogy az itt bemutatott alapelveket kettőnél több látószögnek megfelelő képek felvételekor és megjelenítésekor egyaránt alkalmazni lehet.

A parciális és szomszédos többszörös látószögek szerinti képrögzítéshez felhasznált eszközök elektronikus kamerával társíthatok, azokat kialakíthatjuk magával a kamerával, vagy a kamerába beépített elemként. A találmány így számos lehetőséget nyújt, amelyek közül néhányat a továbbiakban példaként, a rajzra hivatkozással mutatunk be, de nyilvánvaló az is, hogy ezek néhány megvalósítási lehetőséget jelentenek, messze nem merítik ki a lehetőségek tárházát. így például az elektronikus kamerába olyan részegységek építhetők be, amelyek a képet parciális és szomszédos elemekre bontják, így például erre a célra megszakító használható, amelynek változatai között a kamerába beépíthető rácsrendszereket említhetjük meg. A rácsrendszer elrendezésével biztosítani kell azonban, hogy a zárszerkezettel vagy a letapogatási funkciót ellátó eszközökkel interferencia ne alakulhasson ki. Minden ilyen elrendezést idő szerinti vezérléssel kell ellátni, mivel ez az, ami lehetővé teszi a vonalak, a stroboszkópikus effektusok létrejöttének elkerülését, az optikai zajok, a homályosság, a képtorzulás és a képi minőségromlás megelőzését.

A kép felvételére szolgáló kamera lehet ugyan optikai elrendezésű, de célszerű, hogy az olyan elektronikus kamera legyen, amely programozása révén biztosítja a rögzítendő képen szereplő egy vagy több objektum parciális és szomszédos látószögek szerinti felvételét. Az ilyen kamera több egymástól térben elválasztott lencsét

P 95 02245 ···· ···«

- 18csét tartalmazhat, vagy adott esetben több ilyen kamerát lehet egyidejűleg felhasználni, majd a rögzített képeket keverjük és feldolgozzuk.

Ha a találmány szerinti eljárást, illetve készüléket megszakító vagy rácsszerű elrendezéssel valósítjuk meg, az a kamera, különösen elektronikus kamera belsejébe beépíthető, a lencsék előtt, a lencserendszerben vagy a lencsék után, illetve minden olyan helyen elrendezhető, ahol a kép felvétele vagy megjelenítése során a lencséken átmenő fényút megfelelő módon megszakítható és így a képi információkat rögzítő közegen vagy a kamera általi rögzítés révén csak parciális és szomszédos képek rögzítésére kerül sor.

Ha egy ilyen elrendezést filmfelvevő kamerába építünk be, könnyen belátható, hogy a rácsot vagy a megszakítót célszerűen a lencse mögött építjük be, a film felületével szomszédosán és amennyire lehetséges, szorosan illeszkedően, a felvételt szinkronizáljuk a kamera zárszerkezetének működési ütemével vagy adott esetben azt a zárszerkezet helyébe iktatjuk be, esetleg a kamera filmvezető csatornájában rendezzük el.

A találmány szerinti eljárás és készülék különböző alakjainál, amikor fényérzékeny anyagon vagy elektronikus úton több látószögnek megfelelő képet állítunk elő és rögzítünk, a rögzített többszörös látószögnek megfelelő képeket ezután úgy változtatjuk meg, hogy azokat a parciális és szomszédos látószögeknek megfelelően csoportosítjuk, például ismert elektronikai, elektrooptikai, mechanikai vágó és hasonló elrendezésekkel, például szegmentáló keverőkkel.

A képrögzítés folyamatában leegyszerűsítést hoz, ha a találmány szerinti eljárásban a képhordozó közeget, például a fényérzékeny filmet, vagy a mágneses szalagot programozott módon ráccsal vagy hasonló mintával látjuk el, esetleg benne réseket hozunk létre. Egy további megoldás szerint azt javasoljuk, hogy a többszörös, különböző látószögekkel felvett képeket megszakító mintákat előállító kijelző egységekkel állítsuk vissza. így például a folyadékkristályos kijelző berendezés a kijelző ernyőn kívánt sebességgel mozgó képszegmentáló vonalak vagy rések bemutatására alkalmassá tehető és így a rács virtuális módon dinamikusan képezhető.

A továbbiakban néhány célszerű kiviteli alak alapján a javasolt készüléket mutatjuk be.

A találmány szerinti készülék egy előnyös megvalósításában a képet megfelelő ernyőn vagy számítógépes generálás vagy vetítés útján mutatjuk be, vagy adott esetben a képernyőn magán hozzuk létre. A csatolt 1. és 2. ábrán mindössze a képalkotásban résztvevő rács jelenlétét mutatjuk be, amelyen keresztül a képet meg kell

P 95 02245 ·«·· 4··« · ··«« • · · · · • · · · ·« • · « 4 · * · 4 «··«··

- 19tekinteni, de ez csak az egyik előnyös megoldás, amelyre még részletesen visszatérünk.

Az 1. és 2. ábra szerint a találmány szerinti készülék 1 képernyőt és annak 2 ernyőfelületén létrehozott 3 rácsot tartalmaz. A 2 ernyőfelülettől a 3 rácsot a néző felöli oldalon előre meghatározott távolságon helyezzük el és célszerűen folyadékkristályos szerkezetben hozzuk létre. Benne rezgő mozgást végző mezők, például 4 rések vannak kialakítva, amelyeken át az 1 képernyőn megjelenített ábrázolás nézhető. A 3 rács bármely ismert formájában elkészíthető, ha abban több 4 rést vagy nyílást alakítunk ki és azokhoz eltérő mélységek tartoznak. Célszerű azonban, ha a 3 rács több mezőt vagy 4 rést, illetve nyílást tartalmaz, továbbá ha a 3 rács alapját folyadékkristályos kijelző ernyő, illetve hasonló elektromos vagy kémiai elven működő optikai elrendezés jelenti, amely alkalmas az ábrázolás összetevőinek fizikai szétválasztására.

A folyadékkristályos elven működő 1 képernyőt úgy rendezzük el, hogy előtte a 3 rács rezgő mozgást végez, amivel a találmány szerinti eljárás követelményeit lehet teljesíteni. A 3 rács mozgatására kiegészítő mechanikai szerkezet vagy elektromos hajtású befogás szolgálhat.

Az 1. ábrán példaként azt mutatjuk be, hogy a 3 rács a 2 ernyőfelület előtt, attól meghatározott távolságon helyezkedik el, továbbá az 1 képernyő környezetében 9 ház vagy borítás helyezkedik el, amely az 1 képernyőt fogadja be. Az elrendezés említett jellemzői mind a tv-készülékeknél, mind az optikai vetítő berendezések ernyőjénél megtalálhatók.

A találmány szerinti készülék egy másik megvalósítását a 2. ábra mutatja be, ahol a 3 rács mezői egymástól meghatározott távolságra helyezkednek el és ezek adott mozgásuk során 4 réseket határoznak meg, mégpedig átmenő nyílások formájában. A rezgő mozgásban tartott 3 rács elemei így mozgásuk során a 2 ernyőfelületen megjelenő kép változó jellegű megtekintését teszik lehetővé és ezzel biztosítják a háromdimenziós kép benyomását.

Az 1 képernyő és a tőle adott távolságra elhelyezkedő 3 rács a találmány szerinti készülék egy másik megvalósításában 9 házban helyezhető el vagy ott beépíthető, és azzal lényegében egy integrált egységet alkot. A 3 rács és az 1 képernyő egymáshoz más módon is közelíthető.

A 3 rács az, amelyik legalább egy elemeként a találmány szerinti készüléknek kristályos, folyadékkristályos vagy hasonló módon hatását kifejtő elektrooptikai anyagból készülő mezőt tartalmaz.

P 95 02245 • ♦ · · «·»* · ··«· • · · · * • · ♦ · ·« • · · · · • · < ···«*·

-20A készülék alkalmazása közben fontos szerepet játszó 3 rács vagy mezőinek kialakítása céljából felhasznált anyagok célszerűen szervetlen vegyületek, mint a gallium-arzenid, lítium-niobát, kálium-dihidrogén-foszfát, bárium-borát. Számos megoldásban célszerűnek bizonyultak azonban a szerves vegyületek is, mint a metil-nitro-anilin, nitro-amino-sztilbén, az elektron leadására képes anyagok közül az amino-, metoxi- és hidroxigyököket tartalmazó vegyületek, az elektron befogadására alkalmas anyagok közül a nitro-, a cianid-, az észter- és a nitrozogyökök, a polimerek, a poliének, a polidiacetilének és az elektrooptikai jellemzőket határozottan mutató anyagok, de ide sorolhatók a besugárzott fény frekvenciájától függő tulajdonságú anyagok, a nem centrális szimmetriával jellemzett molekulájú vegyületek, azok a kristálystruktúrák, ahol az anionokat mindenütt elektronok helyettesítik, mint például a komplex vegyületek, közöttük több alkáli elem vegyületei vagy a kálium-hexametil-hexaciklén-nátrium. Az elektrooptikai jellegű anyagok különálló elemekként, például tömbökben, pálcikákban vagy lapocskákban helyezhetők el, közülük számos alkalmazható egyszerre, mégpedig nagy vagy kis méretű egységekként, akár film, vékonyréteg, oldat, szuszpenzió vagy szendvicsszerkezetű anyag formájában, amikor például üvegrétegek között helyezzük el, továbbá ugyanerre a célra alkalmasak az elektrooptikai jellegű vegyületek önmagukkal és más, elektrooptikai jellegű tulajdonságokat nem mutató anyagokkal készített keverékei.

Amikor a 3 rács elektrooptikai anyagait vonalas, rudas, szálas, csíkos, lapszerű vagy vékonyszálas szerkezetben rendezzük el, ezek összefoghatok, párhuzamos elemekként alakíthatók ki. Az összefogás eredményeként sorok alakulnak ki, amelyek lehetnek párhuzamosak, vízszintes vagy függőleges irányúak és egymást átszelhetik. Ezen túlmenően a sorok lehetnek eltérő hosszúságúak és méretűek, a kijelző egységben helyzetük sokféle lehet.

A fentiekben már elmondtuk, hogy a 3 rács kialakítása nem feltétlenül történik az itt az előzőekben bemutatott módon. Kialakításukhoz bármilyen réssel ellátott anyag használható, amely alkalmas a kívánt sebességű rezgő mozgás végzésére és így a találmány szerinti eljárás követelményei teljesíthetőek.

A fentiekből következően a jelen találmány szerinti eljárás alkalmazása és a javasolt készülék felhasználása lehetővé teszi háromdimenziósnak tűnő képek kijelzését és ezek megtekintését. A kép generálása, előállítása és vetítése a PCT/AU92/00199 számú ausztrál PCT bejelentés szerint vagy más ismert módon végezhető. Az 1 képernyőre vetített kép vagy az 1 képernyő 2 ernyőfelületén generált kép vagy az 1 képernyő felületén bármilyen más módon létrehozott ábrázolás kialakíP 95 02245 ···· ···♦ · ·*«· • · · · » • · ♦ · · · • » · · · ♦ «4 ««··*·

-21 fásakor a képernyőn olyan felvett képet jelenítünk meg, amely két vagy több egymástól elválasztott szomszédos látószögből közös középpont körül felvett képet tartalmaz, amelyek megjelenítése szegmentált és egymástól elválasztott módon történik, lényegében szekvenciálisán vagy alternatív módon az 1 képernyőn. Az egymástól elválasztott szegmenseket a 3 rács szekcióin keresztül nézzük, mint ezt az 1. és 2. ábra kapcsán már elmondtuk, ebben a 3 rácsban létrehozott 4 rések vagy hasonló szakaszok nyújtanak segítséget, amelyek méretei és alakja a képernyőn kijelzett kép szegmenseinek megfelelő módon van megválasztva. A 3 rácsot az 1 képernyő előtt olyan távolságon helyezzük el, hogy a létrehozott képnek a közös középponthoz viszonyítva bal oldalon kialakított részeit a rácson keresztül lényegében a szemlélő bal szeme látja, míg a közös képi középpont körül jobb oldalon kapott képszakaszokat a jobb oldali szemen át látja a néző, ilyenkor a 3 rács megfelelő részei kerülnek a szem és a kép közé.

A bal és jobb oldali szegmensek közötti, a 3 rácshoz és annak részeihez viszonyított képek egymás közötti arányát a 3 rács részeinek rezgő mozgásával tartjuk fenn, így a kép a rezgő mozgást végző rácson keresztül láthatóvá válik, miközben a rezgő mozgás sebességét és a kép szegmenseinek kijelzésével való szinkronizálását úgy állítjuk be, hogy a 3 rácson át az 1 képernyőt néző személy számára egy koherens, teljes és háromdimenziós kép alakuljon ki. Ezzel a megoldással a kép kellemetlen rezgése megszüntethető, az egyes egyedi látószögek szerint a képek teljes vagy parciális módon visszaállítható és azt is megállapíthattuk, hogy a 3 rács szakaszai a rezgő mozgás közben lényegében láthatatlanná válnak, ha azok a néző személy szeme és az ernyő között helyezkednek el.

A fentiek alapján szakember számára nyilvánvaló módosítások adódhatnak, amelyek azonban a jelen találmány igénypontjai által lefedett oltalmi körbe tartoznak.

Claims (8)

1. Eljárás háromdimenziós ábrázolás létrehozására, amikoris közös középponthoz viszonyított két vagy több egymástól eltérő látószög alatt rögzített képet képernyőn (1) megjelenítünk, ahol a rögzített képeket szegmensekre osztjuk fel és a szegmenseket szétválasztjuk, míg a szegmenseket rácson (3) keresztül néző személy bal és jobb oldali szemébe juttatjuk el, azzal jellemezve, hogy a rögzített képek szétválasztott részeit a kép felosztásával kapott szegmenseknek megfelelő méretű és alakú rácson (3) keresztül juttatjuk a szembe, és a rácsot (3) a képernyőtől (1) olyan távolságra helyezzük el, ahol a rögzített képeknek a közös középponthoz viszonyított bal oldali szegmenseit a rácson (3) keresztül lényegében a bal oldali szembe juttatjuk, míg a rögzített képeknek a közös középponthoz viszonyított jobb oldali szegmenseit a rácson (3) keresztül lényegében a jobb oldali szembe juttatjuk, valamint az elrendezésben a rácshoz (3) viszonyítva a rögzített kép jobb oldali és bal oldali szembe juttatandó szegmenseinek egymáshoz viszonyított helyzetét a rácsnak (3) a rögzített képnek a képernyőn (1) megjelenő szegmenseihez viszonyított rezgő mozgásával tartjuk fenn, a rezgő mozgást a szegmensek megjelenítésével lényegében szinkronizáljuk és a bal és jobb oldali szemet használó néző személyben koherens teljes háromdimenziós kép benyomásának keltésére alkalmas sebességgel tartjuk fenn.

2. Eljárás háromdimenziós ábrázolás létrehozására, amikoris közös középponthoz viszonyított két vagy több egymástól eltérő látószög alatt rögzített képet képernyő (1) ernyőfelületén (2) megjelenítünk, ahol a rögzített képeket a látószögeknek megfelelően szegmensekre osztjuk fel és a szegmenseket szétválasztjuk, míg a szegmenseket rácson (3) keresztül néző személy bal és jobb oldali szemébe juttatjuk el, azzal jellemezve, hogy a képek felosztott és szétválasztott látószögek szerinti szegmenseit azoknak megfelelő méretű és alakú mezőket tartalmazó rács (3) mezőin keresztül juttatjuk a szembe, ahol a rögzített képeknek a közös középponthoz viszonyított bal oldali szegmenseit a rács (3) mezőin keresztül lényegében a bal oldali szembe juttatjuk, míg a rögzített képeknek a közös középponthoz viszonyított jobb oldali szegmenseit a rács (3) mezőin keresztül lényegében a jobb oldali szembe juttatjuk, valamint az elrendezésben a rács (3) mezőihez viszonyítva a rögzített kép jobb oldali és bal oldali szembe juttatandó szegmenseinek egymáshoz viszonyított helyzetét a rács (3) mezőinek a rögzített képnek a képernyőn (1) megjelenő szegmenseihez viszonyított rezgő mozgásával tartjuk fenn, a rezgő mozgást a szegmensek megjelenítésével lényegében szinkronizáljuk és a bal és jobb oldali szemet használó néző személyben koherens teljes háromdimenziós kép benyomásának keltésére alkalmas

P 95 02245 ·»·· Ι»·« Λ *·«· • · ·· 4 • · · · « · • · · · • ·» ··« ···

-23sebességgel tartjuk fenn.

3. Eljárás háromdimenziós ábrázolás létrehozására, amikoris közös középponthoz viszonyított két vagy több egymástól eltérő látószög alatt rögzített képet képernyő (1) ernyőfelületén (2) megjelenítünk, ahol a rögzített képeket a látószögeknek megfelelően szegmensekre osztjuk fel és a szegmenseket szétválasztjuk, míg a szegmenseket rácson (3) keresztül néző személy bal és jobb oldali szemébe juttatjuk el, azzal jellemezve, hogy a képek felosztott és szétválasztott látószögek szerinti szegmenseit azoknak megfelelő méretű és alakú mezőket tartalmazó rács (3) mezőin keresztül juttatjuk a szembe, ahol a rögzített képeknek a közös középponthoz viszonyított bal oldali szegmenseit a rács (3) mezőin keresztül lényegében a bal oldali szembe juttatjuk, míg a rögzített képeknek a közös középponthoz viszonyított jobb oldali szegmenseit a rács (3) mezőin keresztül lényegében a jobb oldali szembe juttatjuk, valamint az elrendezésben a rács (3) mezőihez viszonyítva a rögzített kép jobb oldali és bal oldali szembe juttatandó szegmenseinek egymáshoz viszonyított helyzetét a rács (3) mezőinek a rögzített képnek a képernyőn (1) megjelenő szegmenseihez viszonyított rezgő mozgásával tartjuk fenn, a rezgő mozgást a szegmensek megjelenítésével lényegében szinkronizáljuk és a bal és jobb oldali szemet használó néző személyben koherens teljes háromdimenziós kép benyomásának keltésére alkalmas sebességgel tartjuk fenn, továbbá a rács (3) megfelelő kijelölt mezőit mozgatás révén áttetsző felületű ablakként a néző és a képernyő (1) között nem láthatóvá tesszük.

4. Az 1.-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a rács (3) elektrooptikai anyagokból felépülő kijelző ernyőként van kialakítva.

5. Az 1.-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a rács (3) folyadékkristályos anyaggal létrehozott kijelző ernyőként van kialakítva.

6. Készülék háromdimenziós ábrázolás létrehozására, amely közös középponthoz viszonyított két vagy több egymástól eltérő, egymással szomszédos látószög alatt felvett, a látószögeknek megfelelően szegmensekre felosztott és szegmensek szerint szétválasztott rögzített kép megjelenítésére alkalmas ernyőfelülettel (2) ellátott képernyővel (1), továbbá a képernyő (1) és néző személy bal és jobb oldali szeme között elrendezett ráccsal (3) van ellátva, azzal jellemezve, hogy a felosztott és szétválasztott látószögek szerinti képek szegmensei a képernyő (1) előtt elrendezett rács (3) kijelölt mezőin keresztül láthatóan vannak megjelenítve, a rácsban (3) a kijelölt mezők a rögzített képek szegmenseinek megfelelő alakkal és méretekkel vannak kialakítva, továbbá a rács (3) a képernyőtől (1) olyan távolságon van elrendezve, ahol a rögzített képeknek a közös középponthoz viszonyított bal oldali szegmensei a rács (3)

P 95 02245 mezőin keresztül lényegében a bal oldali szembe jutnak, míg a rögzített képeknek a közös középponthoz viszonyított jobb oldali szegmensei a rács (3) mezőin keresztül lényegében a jobb oldali szembe jutnak, valamint az elrendezésben a rács (3) mezőihez viszonyítva a rögzített kép jobb oldali és bal oldali szembe juttatandó szegmense5 inek egymáshoz viszonyított helyzetének biztosítására a rács (3) mezőinek a rögzített képnek a képernyőn (1) megjelenő szegmenseihez viszonyított rezgő mozgását biztosító hajtással van összekapcsolva, ahol a hajtás a rezgő mozgásnak a szegmensek megjelenítésével lényegében szinkronizált, valamint a bal és jobb oldali szemet használó néző személyben koherens teljes háromdimenziós kép benyomásának keltésére 10 alkalmas sebességű fenntartására alkalmasan van kiképezve.

7. A 6. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a rács (3) elektrooptikai elemekből készült kijelző ernyőként van kialakítva.

8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a rács (3) folyadékkristályos optikai elemekből készült kijelző ernyőként van kialakítva.