JP2012514219A - 最大空間分解能を有する立体画像を形成および視認する方法ならびに前記方法を実行するためのデバイス - Google Patents
最大空間分解能を有する立体画像を形成および視認する方法ならびに前記方法を実行するためのデバイス Download PDFInfo
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Abstract
Description
M個の行およびN個の列においてマトリックスアドレス指定された第1の実振幅光変調器を用いて、左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度の値
の合計に基づいて、第1の実振幅光変調器のmn番目の要素における光波強度値が変調され、ここで、m=1、2、…、M、p=1、2、…、Nであり、M・Nは、これらのフォアショートニングそれぞれの画像中の画像の合計数であり;
光束断面のmn番目の要素におけるM個の行およびN個の列においてマトリックスアドレス指定された相分極された第2の光変調器を用いて、各左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度の値
の間の代数関係からのarctg、arcctg、arcsin、arccosの種類の三角関数に従って、第1のおよび第2の光学偏光分析器を用いて、偏光符号化変調が達成され、前記第1のおよび第2の光学偏光分析器は、相互に相補的な偏光特性を有し;
偏光復号化が達成され、これにより、強度値が
である第1の光束および第2の光束が形成され、これは、左の
および右の
の形成窓における左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度の値
にそれぞれ等しく、かつ、立体画像の左右のフォアショートニングが、左の
および右の
の視認窓(パッシブステレオ眼鏡の窓)内において視認され、これらは、左の
および右の
形成窓と光学的にそれぞれ接続される。
光源を用いて、光波が生成され;
M個の行およびN個の列においてマトリックスアドレス指定された第1の実振幅光変調器を用いて、左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値
の合計に直接比例する、前記第1の光変調器のmn番目の要素における光波強度値が変調され;
M個の行およびN個の列においてマトリックスアドレス指定された相分極された第2の光変調器を用いて、相分極された第2の光学モジュラーのmn番目の要素において、値
の間の代数関係からの三角関数に従って、偏光符号化変調が達成され、これにより、相分極された第2の光変調器の隣接する2iおよび(2i−1)列の間の相互に相補的な初期偏光状態(ここで、i=1、2、…、Nである)が生成され;
N個の列がアドレス指定された空間選択的光学復号器を用いて、偏光復号化が達成され、光波の位相がシフトされるかまたは偏光状態が変更されてその隣接する2kおよび(2k−1)列間の対応する相互に相補的な値となり、ここでk=0、1、2、…、Nであり、これによって、N本の光線が左形成ゾーン
へと方向付けられ、そのうち第1のN/2本の光線が、相分極された第2の光変調器のN/2個の奇数(2i−1)列および空間選択的偏光復号器のN/2個の偶数2k列を通過し、残りのN/2本が、相分極された第2の光変調器のN/2個の偶数2i列および空間選択的偏光復号器のN/2個の奇数(2k−1)列を通過し、かつN本の光線が右形成ゾーン
に方向付けられ、そのうち第1のN/2本の光線が、相分極された第2の光変調器のN/2個の奇数(2i−1)列および空間選択的偏光復号器のN/2個の奇数(2k−1)列を通過し、残りのN/2本が、相分極された第2の光変調器のN/2個の偶数2i列および空間選択的偏光復号器のN/2個の偶数2k列を通過し、立体画像の左右のフォアショートニングが、それぞれ左の
および右の
形成ゾーンと光学的に接続された、左の
および右の
の視認窓内においてそれぞれ視認される。
の合計を入力するための光学変調の実行は、変調光学効率値を超える値から50%未満の値までに限定される。なぜならば、光源の非偏光光に対する線形偏光子の最大の固有の光学効率はこのような値であるからである。しかし、光波の直接実振幅変調が変調点においてそのエネルギーの直接吸収と接続されたときのみに、十分に簡単な計算が可能となり、光学成分の組み合わされた効果の分析計算の複雑度を鑑みると、光波の間接的変調(これにより、複数の光学成分の通過後にその強度が所望の変動を生じる)の利用は、公知の技術的解法を利用するには極めて複雑である。また、光束の関連する(実振幅以外の)変調の発生と、出力偏光子の不使用とが重なった場合、視認窓における強度のその結果得られる変動に対する(その補償の目的のための)効果は分析面を考慮するには極めて複雑であり、そのため、公知の技術的解法において、特定の光学構造を高光学効率で用いることが不可能となっている。
マトリックスアドレス指定された第1の光変調器を用いて、左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度の値
の合計に従って、第1の光変調器のmn番目の要素における光波の加算変調が達成され;
マトリックスアドレス指定された第2の光変調器を用いて、左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値
の間の代数関係からの非線形関数に従って、光波の符号化変調が達成され;
符号化変調光学復号化の相互に相補的なパラメータを用いた第1のおよび第2の光学分析器を用いて、強度値が
である第1の光束および第2の光束が形成され、該強度値は、立体画像の左右のフォアショートニングが視認される、左の
および右の
の視認窓に光学的に接続された、左の
および右の
形成窓内の左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値
と等しく;本発明に従って;
マトリックスアドレス指定された均一効果光変調器を用いて、光波強度値の変調によって直接加算変調が達成され、あるいは、光波の残りの物理的特性の変調によって間接的加算変調(収束−発散角度またはスペクトル特性または偏光状態または位相値の伝搬または値の方向)が達成され、または、均一効果光変調器のmn番目の要素における残りの光波特性の組み合わせの変調によって達成され、これにより、その制御入力に対して、加算変調線形関数ΛΣの値に直接比例する振幅を有する加算補償信号
が供給され;
マトリックスアドレス指定された示差的効果光変調器を用いて、光波強度の変調によって直接分割変調が達成され、または、示差的効果光変調器のmn番目の要素における光波の残りの物理的特性の変調によって間接的分割変調が達成され、これにより、その制御入力に対して、分割変調線形関数ΛΞの値に直接比例する振幅を有する分割補償信号
が供給され;
左の
および右の
の形成窓において強度変調された光束が、光束強度の直接分割成分および直接加算成分の双方の相互に相補的な分割変調変換パラメータ、同一の間接的加算変調変換パラメータ、および同一の光伝送パラメータをもつ第1の光学変換器および第2の光学変換器それぞれを用いて形成され、これにより、
形成窓内の光束強度値の記録を用いた対応する較正手順の実行の結果に基づいて、加算変調線形関数ΛΣおよび分割変調線形関数ΛΞが決定する。
マトリックスアドレス指定された第1の光変調器を用いて、左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値
の合計に従って、第1の光変調器のmn番目の要素における光波の加算変調が達成され;
マトリックスアドレス指定された第2の光変調器を用いて、左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値
の間の代数関係からの非線形関数に従って、第2の光変調器のmn番目の要素における光波の符号化変調が達成され、相互に相補的な初期光変調パラメータが、第2の光変調器の隣接する2iおよび(2i−1)列内に割り当てられ;
N列でアドレス指定された空間周期的光学分析器を用いて、その隣接する2kおよび(2k−1)列に対する相互に相補的な光学分析パラメータが割り当てられ、第1および第2のグループの光線が、左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値
にそれぞれ等しい強度値
で、左の
および右の
の視認ゾーン内に形成され;
これにより、1つのグループの光線N本が前記形成ゾーンのうちの1つ内に方向付けられ、そのうち第1のN/2本が第2の光変調器のN/2個の偶数2i列および空間周期的光学分析器のN/2個の偶数2k列を通過し、残りのN/2面が第2の光変調器のN/2個の奇数(2i−1)列および空間周期的光学分析器のN/2個の奇数(2k−1)列を通過し、別の形成ゾーンにおいて別のグループの光線N本が方向付けられ、そのうち第1のN/2本が前記第2の光変調器のN/2個の奇数(2i−1)列および前記空間周期的光学分析器のN/2個の偶数2k列を通過し、残りのN/2面が前記第2の光変調器のN/2個の偶数2i列および前記空間周期的光学分析器のN/2個の奇数(2k−1)列を通過し、かつ、前記左右の立体画像フォアショートニングがそれぞれ、左の
および右の
の形成ゾーンとそれぞれ光学的に接続された左の
および右の
の視認窓内において視認され;
本発明によれば、マトリックスアドレス指定された均一効果光変調器を用いて、光波強度値の変調に起因する直接加算変調が達成され、または残りの光波物理的特性の変調に起因する間接的加算変調が達成され、これにより、その制御入力に対し、加算変調線形関数ΛΣの値に直接比例する振幅を有する加算補償信号
が供給され;
示差的効果マトリックスアドレス指定された光変調器を用いて、光波強度の変調に起因する直接分割変調が達成され、または残りの光波物理的特性の変調に起因する間接的加算変調が達成され、これにより、示差的効果光変調器の隣接する2iおよび(2i−1)列内の分割変調特性の相互に相補的な値が割り当てられ、かつ、その制御入力に対して、分割変調線形関数ΛΞの値に直接比例する振幅を有する分割補償信号
が供給され、第1および第2のグループの変調強度光線がN列でアドレス指定された空間周期的光学変換器を用いて形成され、これは、そのN個の行全てに対する光束強度の直接分割成分および直接加算成分双方の、その隣接する2kおよび(2k−1)列に対する相互に相補的な分割変調変換パラメータと、同一の間接的加算変調変換パラメータと、同一の光伝送パラメータとによって特徴付けられ、これにより、加算変調線形関数および分割変調線形関数が、
形成窓内の光束強度値の記録を用いる較正手順の結果により、決定される。
のうちの1つの対称軸が、1つのグループの面N個の共通交線であり、その第1のN/2個の面が前記光学符号器部の奇数(2k−1)列の対称軸および前記空間選択的光学復号器部の偶数2i列の対称軸を通過し、残りのN/2個の面が前記光学符号器部の偶数2k列の対称軸および前記空間選択的光学復号器部の奇数(2i−1)列の対称軸を通過し、別の形成ゾーン
の対称軸が、別のグループの面N個の共通交線であり、前記別のグループの面N個のうち、第1のN/2個の面が前記光学符号器部の偶数2k列の対称軸および前記空間選択的光学復号器部の奇数(2i−1)列の対称軸を通過し、前記残りのN/2個の面が光学符号器の奇数(2k−1)列の対称軸および前記空間選択的光学復号器の偶数2i列の対称軸を通過し;
本発明によれば、前記電気的に制御されるマトリックスアドレス指定された光学ユニットは、前記光学合算器部、前記光学符号器部および前記空間選択的光学復号器部の光軸または/およびその成分に沿った相互再配置の可能性を有して実行され、これらは加算光変調器、分割光変調器および光学選択器の形でそれぞれ実行され、そのそれぞれが、2つの相互に相補的なランダム光学状態およびこれらの状態間遷移のランダムな一価特性を有する、少なくとも一層の作業物質を含み、前記第1の機能ユニットが、第1の光-電子(optico-electronic)チャネルの伝達関数Φch_1の逆関数である伝達関数TΣによって実行され、その入力は前記加算光変調器の制御入力であり、前記第1の光-電子チャネルの光学出力は、前記形成ゾーン
のいずれかであり、第2の電子機能ユニットは、第2の光-電子チャネルの伝達関数Φch_2の逆関数である伝達関数TΞによって実行され、その入力は前記分割光変調器の制御入力であり、前記第2の光-電子チャネルの光学出力は双方の形成ゾーン
のアパーチャであり、これにより、前記第1および第2の光-電子チャネルの伝達関数の値は、前記光学強度値に対応する。
での双方の形成窓における同一様態における左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値
の合計、および2つの形成窓の間の
の比との双方から、それぞれ、立体画像のフォアショートニング(形成)の所望の分離の実現は以下に従う:
。
光源1(図1)を用いて、光波が生成され;
左の
および右の
の形成窓内の光波強度の値および符号の同一変化の形で光波強度の均一変調をもたらす、M個の行およびN個の列内にマトリックスアドレス指定された均一効果光変調器2を用いて、均一効果光変調器2(m=1、2、…M;n=1、2、…N)のmn番目の要素における光波強度値の変調による直接加算変調Σが達成され、あるいは、残りの光波物理的特性(すなわち、伝搬方向または収束-発散角の値またはスペクトル特性または偏光状態または位相値)の変調によるかまたは残りの光波特性の組み合わせの変調による間接的加算変調Σが達成され、これにより、その制御入力
に対して、加算補償信号
が供給され;
前記左の
および右の
の形成窓において、値は同一であるが符号が異なる光波強度変化という形で光波強度の差分変調をもたらす、M個の行およびN個の列内においてマトリックスアドレス指定された示差的効果光変調器3を用いて、分割光変調器3のmn番目の要素における光波強度の変調によって直接分割変調Ξが達成され、残りの光波物理的特性(伝搬方向または収束-発散角度の値またはスペクトル特性または偏光状態または位相値)の変調によってまたは残りの光波特性の組み合わせの変調によって間接的分割変調Ξが達成され、これにより、その制御入力
に対し、分割補償信号
が供給され;
強度変調された光束は、前記光束強度の直接分割成分および直接加算成分の、相互に相補的な分割変調変換パラメータと、同一の間接的加算変調変換パラメータと、同一の光伝送パラメータとを有する、第1の光学変換器4および第2の光学変換器5をそれぞれ用いて、前記左の
および右の
の形成窓内に形成され、立体画像の左右のフォアショートニングが、前記左の
および右の
の形成窓にそれぞれ光学的に接続された前記左の
および右の
の視認窓において、それぞれ視認される。
はその第1の特定の実施形態
において、前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の合計
の結果から得られる、その第1の特定の実施形態
における加算変調線形関数ΛΣの値に直接比例する振幅を有し:
であり、第2の特定の実施形態
において、前記信号は、その第2の特定の実施形態
における加算変調線形関数ΛΣにより、前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の合計
の積に直接比例する振幅を有する。
は、その第1の特定の実施形態
において、その第1の特定の実施形態
における分割変調線形関数の値に直接比例する振幅を有し、前記振幅は、前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の比
から得られ:
であり、第2の特定の実施形態
において、前記信号は、その第2の特定の実施形態
における分割変調線形関数により、前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の比
の積に直接比例する振幅を有する。
における加算変調線形関数ΛΣは、関数
として定義される。該関数は、その第1の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数ΦΣの逆数であり:
であり、加算変調線形関数ΛΣは、第2の特定の実施形態
において関数
として定義され、その値は、その第2の特定の実施形態
における加算変調非線形性の較正関数ΦΣの値に対する逆値
であり:
であり、その第1の特定の実施形態
における分割変調線形関数ΛΞは、関数
として定義され、該関数は、その第1の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数ΦΞの逆数であり:
であり、その第2の特定の実施形態
における分割変調線形関数ΛΞは、関数
として定義され、その値は、その第2の特定の実施形態
における分割変調非線形性の較正関数ΦΞの値に対する逆値
であり:
であり、ここで、その第1の特定の実施形態
における加算変調非線形性の較正関数ΦΞは、前記形成窓
のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
の較正値の加算に等しく(図2):均一効果光変調器2の制御入力
に対して、線形的に変化する加算変調較正信号
が供給されると、
であり、その第2の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数が、前記形成窓
のいずれかの出力の光束強度の均一変調成分
の較正値の数列と、f単調に変化する加算変調較正信号
の振幅の対応する値の数列との間の比に等しく:
であり、その第1の特定の実施形態
における分割変調非線形性の較正関数は、前記左の形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算を、前記右の形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算によって除算した商に等しく:示差的効果光変調器4の制御入力
に対し、線形的に変化する分割変調較正信号
が供給されると、
であり、その第2の特定の実施形態
における分割変調非線形性の較正関数が、前記左の形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算と、前記右の形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算との比を、単調に変化する差分変調較正信号
の振幅の対応する値の加算によって除算したものに等しく:
である。
および右の
の視認窓の配置構成(例えば、前記観察者が装着しているパッシブステレオ眼鏡の左右の窓)に対応する。2つの光学変換器がそれぞれステレオ眼鏡の対応する窓の光学要素である場合、前記左右の形成窓のアパーチャは、前記左の
および右の
の視認窓のアパーチャとそれぞれ空間的に組み合わされる。
と左の視認窓
との(左形成ゾーン
の左視認ゾーン
との)空間的重ね合わせと、右形成窓
と右視認窓
との(前記右形成ゾーン
と右視認ゾーン
との)空間的重ね合わせを示す。
の合計に直接比例する振幅で、機能ユニット5の入力に対して初期加算信号
が供給されると、加算補償信号
が機能ユニット5の出力において、前記加算変調線形関数ΛΣに等しい前記伝達関数で受信され:
である。
に直接比例する振幅で、機能ユニット7の入力へ初期分割変調信号
が供給されると、前記分割補償信号
は、機能ユニット7の出力において、前記分割変調線形関数ΛΞに等しい前記伝達関数で受信され:
である。
および差分変調光束強度成分
の各較正値を、前記形成窓それぞれの領域全体において、前記光束強度の空間加算(積分)によって(受光器アパーチャによってまたは前記受光器アパーチャに対するレンズによって)記録する。空間的に非不変の加算変調非線形性較正関数ΦΣおよび分割変調非線形関数ΦΞの空間非不変条件により、各部分領域の空間不変性が別個の非線形性較正関数により記録される。
および右の
の形成窓からの光束が、前記左の
および右の
の視認窓と、受光器8および9のアパーチャとの双方に同時に入る。
および右の
のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値は、左右の撮影映像カメラの対象のアパーチャ角度に従って統合された、対応する3次元シーンの輝度値(この3次元シーンの立体画像は、前記方法に従って形成および視認される)に対応し、すなわち、
は、画像化されている3次元シーンのmn番目の要素から左右の映像カメラの対象のアパーチャに入る光束強度値に数値的に等しい。
について、前記分割補償信号
を調査することは同等であり:
ここで、対応する(左
)形成窓における各(例えば、左)フォアショートニングの実現のため、例えば光学変換器4および5の相互再配置によって形式
の信号の調査と比較して反対の極性において、差分変調によるビューの光学変換が達成され、以下の関係に従って、較正関数が決定される。
(または2つの視認窓
)であり、ここで、前記光-電子チャネルの入力は、加算変調の伝送を意図し、機能ユニット6の入力
(図1)に対応し、第2の光-電子チャネルの入力は、分割変調の伝送を意図し、機能ユニット7の入力
に対応し、前記光-電子チャネルの出力は、前記形成窓
のアパーチャである。光束強度によって(加算変調線形関数ΛΞの効果による合計
の伝送の初期非線形性の補償によって)線形された加算変調光-電子チャネルにより、双方の形成窓
における光束強度
の合計は、前記左右のフォアショートニングの基本画像の輝度の合計に等しく、
である。
上記式から、前記左の
および右の
の形成窓の間の立体画像のフォアショートニングの所望の分離(視認可能な立体画像の形成)が達成される。なぜならば、前記左の
および右の
の視認窓内の光束の断面のnm番目の要素の強度は、前記立体画像の左右のフォアショートニングのnm番目の画像要素の輝度値
に対応するからである。
における光束強度の同一の変化発生を実現することであり、この同一の変化は、総量
の変化に直接比例し、強度によって線形化された分割変調光-電子伝送チャネルの役割は、光束を(強度値に従って)を再分配することであり、前記光束は、左形成窓
における比の値
の変化に直接比例し、右形成窓
における比の値
の変化に直接比例し、その際、双方の形成窓
における光束の合計値における変化は生じない。加算信号
の形式の関係(1)に従った選択により、前記加算変調線形化光-電子チャネルの制御入力に対する後者の振幅に対して任意の正のインクリメントを行うと、前記振幅
における前記インクリメントと線形的に関連して、双方の形成窓
における強度値の正の増加(図4)が発生する(すなわち、双方のフォアショートニングの輝度の合計
におけるインクリメント値に直接比例した、各窓内の強度値インクリメントが必要になる)。分割信号
の形式の式(3、4)に従った選択により、前記分割変調線形化光-電子チャネルの制御入力に対して後者の振幅の任意の正のインクリメントを行うと、前記振幅
のインクリメントと線形的に関連して、前記形成窓のうちの1つにおける(例えば、左形成窓
における)光束強度値の正の増加と、他方(右形成窓
)における光束強度値の対応する負のインクリメント(低下)とが必要になる。例えば、右フォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度
がゼロに近づくと、前記加算変調光-電子チャネルにの出力における光強度値は、前記左フォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度
のみに対応し、これにより、全光束は左形成窓
に向かって方向付けられる。なぜならば、(その振幅が
に直接比例する)分割変調光-電子信号伝送チャネルの制御入力に対して最大振幅が供給されると、左形成窓
における光強度が(双方の光-電子チャネルのダイナミックレンジの制限内において)最大にインクリメントされ、右形成窓
内の光束が消滅するからである。これとは対照的に、左フォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度
がゼロに近づき、右フォアショートニングのmn番目の画像要素が最大輝度
に近づくと、全光束が右形成窓
に向かって総じて方向付けられる。最後に、値
の間の任意の所与の関係により、左の
および右の
形成窓間に同一光束エネルギー関係が再分配され、これは、物理的見地から、前記方法の実行においてフォアショートニングの所望の分離(立体画像の形成)が達成されたことを示す。
における同一の光束強度値の実現のために微調整すれば、加算変調パラメータの極値のうちの1つにより、双方の形成窓
において最小光束強度値が形成され、前記加算変調パラメータの別の極値により、最大強度値が形成される。それと同時に、前記相互に相補的な分割変調値のうち第1の値の実行時において、前記光学変換器のうちの1つ(例えば、光学変換器4)が、前記分割変調パラメータの相互に相補的な値のうちの第1の値により最大光束強度値が達成されるように微調整されると、左の形成窓
において最大光束強度値が達成され、他方の光学変換器5が、前記分割変調パラメータの相互に相補的な値のうちの第1の値により最小光束強度値へ微調整されると、右視認窓
において、最小の(制限内のゼロに近い)光束強度値が達成される。前記分割変調パラメータの相互に相補的な値のうち第の値が用いられた場合、最小値および最大値の光束変化が左の
および右の
視認窓において発生する。
光源14(図5、6)を用いて、光波が生成され;
M個の行およびN個の列内においてマトリックスアドレス指定された均一効果光変調器15を用いて左の
および右の
の形成ゾーン内の光波強度の値および符号の同一の変化という形で光波強度の均一変調が発生し、均一効果光変調器15のmn番目の要素(m=1、2、…M;n=1、2、…N)において、光波強度値の変調により直接加算変調が達成されるか、または、残りの光波物理的特性(収束発散角度またはスペクトル特性または偏光状態または位相値の伝搬または値の方向)によってまたは残りの光波特性の組み合わせの変調によって間接的加算変調が達成され、これにより、その制御入力
に対し、ビューの加算補償信号
が、その第1の特定の実施形態
(1)において供給され、その振幅は、左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の合計
の結果から得られた、その第1の特定の実施形態
における加算変調線形関数ΛΣの値に直接比例し、または、加算補償信号が、その第2の特定の実施形態
(2)において供給され、その振幅は、左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の合計
に対するその第2の特定の実施形態
(2)における加算変調線形関数ΛΣの結果に直接比例し;
M個の行およびN個の列においてマトリックスアドレス指定された示差的効果光変調器16を用いて、左の
および右の
の形成ゾーンにおいて光波強度の(値が同一であるが符号が異なる)変化という形で光波強度の差分変調が発生し、分割示差的効果光変調器16のmn番目の要素において、光波強度の変調により直接分割変調が達成され、または、残りの光波物理的特性(収束発散角度またはスペクトル特性または偏光状態または位相値伝搬方向または値)の変調によりまたは残りの光波特性の組み合わせの変調により間接的分割変調が達成され、これにより、示差的効果光変調器16の隣接する2iおよび(2i−1)列(ここで、i=1、2、…、N)における分割変調特性の相互に相補的な値が供給され、かつ、その制御入力
に対して分割補償信号
が、その第1の特定の実施形態
(3)において供給され、その振幅は、前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の比
から得られた、その第1の特定の実施形態における分割変調線形関数ΛΞの値に直接比例し、または、分割補償信号が、その第2の特定の実施形態
(4)において供給され、その振幅は、前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の比
に対する、その第2の特定の実施形態
における分割変調線形関数ΛΞとの結果に直接比例し、第1および第2のグループの変調強度光線が、前記左の
および右の
の形成ゾーン内にそれぞれ形成され;
N列でアドレス指定された空間周期的光学変換器17を、そのN個の行全てに対する光束強度の直接分割成分および直接加算成分双方の、その隣接する2kおよび(2k−1)列(ここで、k=1、2、...、N)に対する相互に相補的な分割変調変換パラメータで用いて、同一の間接的加算変調変換パラメータを用いて、同一の光伝送パラメータを用いて、これにより、
形成ゾーン内において、1つのグループの光線N本が方向付けられ、そのうち第1のN/2本の光線が示差的効果光変調器16のN/2個の偶数2i列および空間周期的光学変換器17のN/2個の偶数2k列を通過し、残りのN/2本が示差的効果光変調器16のN/2個の奇数(2i−1)列および空間周期的光学変換器17のN/2個の奇数(2k−1)列を通過し、右形成ゾーン
において別のグループの光線N本が方向付けられ、そのうち第1のN/2本の光線が示差的効果光変調器16のN/2個の奇数(2i−1)列および空間周期的光学変換器17のN/2個の偶数2k列を通過し、残りのN/2本が示差的効果光変調器16のN/2個の偶数2i列および空間周期的光学変換器17のN/2個の奇数(2k−1)列を通過し、立体画像の左右のフォアショートニングが、左の
および右の
の形成ゾーンと光学的にそれぞれ接続された左の
および右の
の視認ゾーン内においてそれぞれ視認され、これにより、その第1の実施形態
における加算変調線形関数ΛΣが、その第1の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数ΦΣの逆数である関数
(5)として定義され、その第2の特定の実施形態
における加算変調線形関数が、関数
(6)として定義され、その値は、第2の特定の実施形態
における加算変調非線形関数ΦΣの値の逆値
であり、その第1の特定の実施形態
における分割変調線形関数ΛΞは、その第1の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数ΦΞの逆数である関数
(7)として定義され、その第2の特定の実施形態
における分割変調線形関数ΛΞが関数
(8)として定義され、その値は、その第2の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数ΦΞの逆値
であり、ここで、その第1の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数ΦΞは、均一効果光変調器16の制御入力
に、線形的に変化する加算変調較正信号
を供給するとき、形成窓
のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
(9)の較正値の加算に等しく、かつ、その第2の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数ΦΣは、形成窓
のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
の較正値の数列と、単調に変化する較正信号
の対応する振幅値の数列との間の比(10)に等しく、その第1の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数ΦΣは、示差的効果光変調器4の制御入力
に対して、前記線形的に変化する分割変調較正信号
を供給するとき、左形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算を、右形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算によって除算した商(11)に等しく、かつその第2の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数ΦΞは、左形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算と、右形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算との比を、単調に変化する分割変調較正信号
の振幅の対応する値の加算によって除算したもの(12)に等しい。
(1)は、加算変調線形関数ΛΣに等しい伝達関数を用いた機能ユニット18の出力において入手され、その入力
に初期加算信号
が供給されると、その振幅は、左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の合計
に直接比例する。
(2)は、分割変調線形関数ΛΞに等しい伝達関数を用いた機能ユニット19の出力において入手され、その入力
に初期分割信号
が供給されると、その振幅は、左右のフォアショートニングのmn番目の要素の輝度値の比
に直接比例する。
および分割変調較正値
が、均一効果光変調器15の制御入力
および示差的効果光変調器17の制御入力
にそれぞれ供給されると、形成ゾーン
内に配置された受光器20および21(図7)を用いて光束強度の較正値の記録が達成される。
および関数
に対する逆値
が計算され、これにより、分割および加算変調線形関数ΛΞ、ΛΣが決定され、これに基づき、立体画像の視認プロセスにおいて、伝達関数が機能ユニット19および18にそれぞれ割り当てられる。
および右の
の視認ゾーン内にそれぞれ配置され、これらは、空間周期的光学変換器17により分離される光ビームの加算の交差によって得られた空間内に形成され、その結果、特殊な手段(ステレオ眼鏡)の使用無しに立体画像を視認することが可能になる。このような2次元視認ゾーン
の位置が連続しており、軸Zに沿った観察者の両眼の異なる位置に対応している(これらの位置は、空間の深さの制限内において、立体画像フォアショートニングの3次元形成ゾーン
の範囲によって規定される)。観察者の両眼EL、ELから(すなわち、視認ゾーン
から)光学変換面Cへの平均距離Z0は、以下の関係(図6)によって決定され:
ここで、Bは、観察者の両眼の中央間の(視認ゾーンの中央間の)距離であり、z0は、示差的効果光変調器17の位置面Ξから空間周期的光学変換器19の位置面Cへの距離であり、bは、mn番目の画像要素の位置の期間である(図6)。
の振幅の形成窓
の出力における強度値依存性を記録することにより、得られる。
における対応する強度変動の直接的(すなわち、(光学変換器4、5および17による変換効果を用いることのない))実現に対応する。この場合の光学変換器4、5および17の役割は、光束強度の対応する加算変調成分および分割変調成分を変化させることのない伝送である。光波の実振幅Αは、光波の複素振幅の記録Aexp(−iθ)において実振幅乗算器によって記述され、ここで、θは、光波の位相である。光波の実振幅Aの値が変調されると、その強度Jの対応する変調は、|A|2に等しくなる。
における対応する光束強度変動の光波物理的特性の変調変換であり、これにより、変換パラメータは双方の形成窓
における加算変調において同一(均一)となり、分割変調のために、変換パラメータは、2つの形成窓
間において相互に相補的(相互に補完的または逆)である。
を達成し;
M個の行およびN個の列内においてマトリックスアドレス指定された相分極光変調器27を用いて、相分極光変調器27のmn番目の要素における光波の偏光状態Pの変調により、間接的分割変調C{P}を達成し;
第1の偏光変換器28および第2の偏光変換器29を相互に相補的な偏光パラメータで用いて、分割変調C{P}の間接的変換(偏光)を達成し、左の
および右の
の形成窓において、それぞれ左の
および右の
フォアショートニングのmn番目の画像要素の光束を形成し、これにより、実振幅光変調器26の制御入力に、前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度の合計
の結果から得られた、その第1の特定の実施形態における加算変調線形関数ΛΣに直接比例する振幅を有する、その第1の特定の実施形態
において加算補償電子信号
が供給され:
であり、あるいは、その第2の特定の実施形態
における加算変調線形関数ΛΣに対する左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度の合計
の結果に直接比例する振幅を有する、その第2の特定の実施形態
における加算補償電子信号が供給され:
、相分極光変調器27の制御入力に、前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度の比
から得られた、その第1の特定の実施形態
における分割変調線形関数ΛΞの値に直接比例する振幅を有する、その第1の特定の実施形態
における分割補償電子信号
が供給され:
、かつ、その第2の特定の実施形態
における分割変調線形関数ΛΞにおける前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の値の比
の結果に比例する振幅を有する、その第2の特定の実施形態
における分割補償電子信号が供給され:
これにより、その第1の特定の実施形態
における加算変調線形関数ΛΣは、その第1の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数ΦΣの逆数である関数
として定義され:
であり、その第2の特定の実施形態
における加算変調線形関数ΛΣは関数
として定義され、その値は、その第2の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数
の値の逆値
であり:
であり、その第1の特定の実施形態
における分割変調線形関数ΛΞは、その第1の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数
の逆数である関数
として定義され:
であり、かつその第2の特定の実施形態
における分割変調線形関数ΛΞは、関数
として定義され、その値は、第2の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数の値の逆値
であり:
であり、ここで、その第1の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数は、形成窓
のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
の較正値の加算に等しく(図2):均一効果光変調器26の制御入力
に対して、線形的に変化する加算変調電子較正信号
が供給されると、
であり、かつその第2の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数
は、形成窓
のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
の較正値の数列と、線形的に変化する加算変調電子較正信号
の振幅の対応する値の数列との間の比に等しく:
であり、その第1の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数ΦΞは、左形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算を、右形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算によって除算した商に等しく:示差的効果光変調器27の制御入力
に対して、線形的に変化する分割変調電子較正信号
が供給されると、
であり、かつ、その第2の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数ΦΞは、左形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算と、右形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算との比を、線形的に変化する分割変調電子較正信号
の振幅の対応する値の加算によって除算したものに等しく:
であり、これにより、加算変調電子較正信号
の振幅の制限範囲が、光束強度
最小較正値から最大較正値への変化に対応する制限範囲内において変化し、前記分割変調電子較正信号
の振幅の変化の制限範囲が、相分極光変調器27の入力における一定の(好適には最大の)光束強度値を伴う光束強度の分割成分
の較正値の最小値から最大値への変化に対応する。
に直接比例する振幅を有する初期加算信号
が機能ユニット30の入力に供給されると、加算補償信号
は、加算変調線形関数
に等しい伝達関数によって機能ユニット30の出力において受信される。
に直接比例する振幅を有する初期分割変調信号
が機能ユニット31の入力に供給されると、分割補償信号
は、分割変調線形関数
に等しい伝達関数によって機能ユニット31の出力において受信される。
および加算変調非線形性較正関数
が計算され、その結果に基づき、演算ユニット36および37において関係(26〜29)に基づいて、分割変調非線形性逆関数
および関数
の逆値
が計算され、これにより、分割および加算変調線形関数ΛΞ、ΛΣが決定される。その結果に従って、立体画像を視認するプロセスにおいて、機能ユニット31および30の伝達関数がそれぞれ割り当てられる。
に対し、Σ{Α}変調の較正電子信号
が供給される。この信号は、時間tにわたって線形的に増加する振幅によって特徴付けられ(図10)、これにより、相分極変調器27(以下、Ξ{P}変調器)の制御入力
上において、電子較正信号
の振幅の値は0に等しい(これは、Ξ{P}変調の不在に対応する)。Σ{A}変調線形化手順の第1の特定の実施形態および第2の特定の実施形態は、Σ{A}変調線形関数ΛΣの第1および第2の特定の実施形態
に対応する。
においてΣ{A}変調線形関数ΛΣを用いる場合、左の
および右の
の形成窓内の光束強度値
はそれぞれ、光束強度
の均一変調成分(Σ{Α}成分)の較正値によって表され(図11)、これは、一般的概念では、Σ{Α}変調器の制御入力
に供給される電圧値のおよび線形的に変化する振幅較正信号
の非線形関数である(図面中、入力
に属する信号独立変数
つとして示す(すなわち、
))ため、傾斜のある直線38から逸脱した曲線によって反映され(これは、直接比例依存関係のグラフである);さらに、曲線関数
の形式は、双方の形成窓
において同一である(グラフI11)。線形関数の第1の特定の実施形態
の利用によるΣ{Α}変調の線形化は、Σ{Α}変調非線形関数
の逆関数を計算する(得る)ことにより達成され、これは、関係(30、28)に従って、光束強度
のΣ{Α}変調成分の値の加算に等しい。逆関数を得るグラフィックな方法は、前記関数(これに対し、逆関数が得られる)の独立変数および初期値の相互再配置によって逆関数グラフを得ることであり、すなわち、独立変数
の値をY軸に沿ってプロットし、
の値をX軸に沿ってプロットして、グラフの逆関数(グラフII11)を得る。この形式の関数は初期座標(グラフIII11)に変換され、その結果、グラフの逆関数
が得られる。Σ{Α}変調器の電子ユニットの制御入力
に対して光束強度(グラフIV11)の補償された(非線形性が修正された)Σ{Α}成分
を得るために、以下の形式
の補償電子信号
が、初期較正信号
の逆関数が得られた結果供給され、その結果、補償電子信号(26)が非線形特性を得る。この非線形特性は、Σ{Α}変調の非線形特性に対して逆である。補償信号(26)の制御下におけるΣ{Α}変調器の効果の結果は、光束強度の補償Σ{Α}成分
の形成であり、これは、Σ{Α}変調の非線形性特性において不在でありかつ光束強度の初期Σ{Α}成分
において存在し、すなわち、グラフIV11は、初期信号
の振幅に対する、強度のΣ{Α}成分
の直接比例依存関係として実現され、これは電子ユニットの入力
に、伝達関数
で供給される(かつ、入力
に属する信号独立変数
として図面に記載される、すなわち、
)。分析的に、前記直接比例依存関係は、以下のように記述され:
ここで、
は関数
の逆関数であり、原関数の逆関数を得て、前記原関数の独立変数でもあり、すなわちそれ自体が変数であり、これは、信号電圧の変化を記述し、これは変化
(線形的に変化する振幅をもつ信号
の変化)を生じ、すなわち、グラフIV11のY軸(垂直)軸に沿って発生し、uの値が実際にプロットされる。それと同時に、これは、信号
そのものに対する独立変数であり、グラフIV11の独立変数(水平)の軸に沿ってプロットされ、u間の依存関係は線形であるため、依存関係グラフの線形性を(27)に図示する。
が伝達関数
で電子ユニットの入力
に供給されると(対応する記載
を図面上グラフV11に示す)、2つの形成窓内の光束の合計強度
が得られ:
これは、線形的に変化する振幅(グラフIV11)をもつ信号
の例において調査された同一の線形化アルゴリズムに従って、
(直線形態のグラフV11に対応する)に直接比例し、これは、値
の合計の形のランダムな形式をもつ信号に対して、Σ{A}変調の所望の線形化の実現を意味する。なぜならば、ランダムな信号が伝達関数
で電子ユニットを通過してΣ{A}変調の非線形性が補償された結果、
の値が独立変数の軸およびグラフV11のY軸に実際にプロットされるからである。Σ{A}変調の非線形性に対する線形関数
の効果は、供給される信号の形式に対して不変であり:信号
の場合における線形依存関係からの後者の逸脱(すなわち、
の振幅の逸脱)は、X軸およびY軸双方に対して同一であり、以下の形式のグラフィック依存性の線形性(36)に従う。
および右の
の形成窓内における光束強度値
はそれぞれ、上記のように曲線
(図12)によって示され、傾斜直線38から実質的に逸脱し、これは、Σ{A}変調の線形的に変化する較正信号
のΣ{A}変調の制御入力
に供給されると、直接比例依存関係グラフ(グラフI12)となる。その第2の特定の実施形態
における非線形関数Σ{A}変調は、独立変数の値によって除算した商
およびこの関数(グラフII12)に等しく、直線
からの逸脱によって特徴付けられ、これは、Σ{A}変調の較正信号
の値のユニット線形伝送係数のグラフィック表示である。線形関数
は曲線(グラフIII12)によって表され、これは、関数
の値に対する逆値として関数
の値を決定した結果の曲線
に対する関数
の曲線に対して鏡面対称となる。
に対して、光束強度(グラフIV12)の補償された(非線形性が修正された)Σ{A}成分
を得るために、前記関数の乗算の結果、補償電子信号
が以下の形式
で供給され、前記関数のうち1つが前記形成窓のうちのいずれかにおける光束強度の較正値
を記述し、そのうち他方の関数がその第2の実施形態
における線形関数であり、前記線形関数は、Σ{A}変調の非線形関数の値に等しく、その結果、この値は、強度値
の逆値に等しく、一般式(6)に従って、較正信号
の値および電圧が乗算される。
の直接比例依存関係が得られる。なぜならば、これは信号
の値そのものと比較したときに独立変数でもあり、グラフIV12の独立変数(水平)の軸に沿ってプロットされる(その形式は、グラフIV11の形式に類似する)
が伝達関数
で電子ユニットの入力
に供給されると、その結果得られる、2つの形成窓
における光束の合計強度
は、
であり、
に直接比例する(これは、直線状にグラフV12に比例する)。なぜならば、前記関数を前記非線形関数によって除算すると、これが補償され、前記除算の結果、
の値の変化に対応する電圧値に対する補正係数が得られる。
に対するΞ{P}変調の線形化のため、線形に増加する振幅をもつ分割較正電子信号
(図13)が供給され、これにより、Ξ{P}変調器の制御入力
に対する電圧値が定数によって選択され、これは好適には、(最大ダイナミックレンジの入手および較正強度値の精度を得るために)前記Ξ{A}変調器の入力に入る最大の一定の光束強度値に対応する。Ξ{P}変調の線形化手順の第1および第2の特定の実施形態は、Ξ{P}変調の線形関数ΛΞの第1の
および第2の
特定の実施形態に対応する。
における線形関数ΛΞを用いる場合、左の
および右の
の形成窓における光束の強度値
およびJRはそれぞれ、前記光束のΞ{P}成分
の較正値によって表され(図14)、これは、明確さのため、強度比の線形化アルゴリズム
のその後の実現を表す際に、Ξ{P}変調の電圧値および較正信号
の線形関数によって表され、前記Ξ{P}変調器の制御入力
に供給され(図面中、入力
に属する信号独立変数
として記載される、すなわち、
)、かつ、正の導関数の左形成窓(グラフIb)における直線
と、負の導関数の右形成窓(グラフII14)における直線
とによってグラフィック的に表される。
(グラフIII14)のグラフィック依存性は、
に対する線形グラフィック依存性を有するとしても、非線形である。なぜならば、以下の形式
の
は、前記最大値
に対する値および電圧が双曲依存性であり、ここで、
は一定値であり、前記光強度較正値の最大値および最小値に等しい。線形関数の第1の特定の実施形態
の使用によるΞ{P}変調の線形化は、前記Ξ{P}変調器の非線形関数
の逆関数を計算する(得る)ことにより、達成される。左の
および右の
の形成窓間の強度比の場合の関係(32)による関数
は、
に等しく、すなわち、そのグラフは、実際にグラフIII14である。前記関数のグラフIV14は、関数
の逆数であり、その第1の特定の実施形態
において線形関数である。
に対して光束強度(グラフV11)の補償された(非線形性が修正された)Ξ{P}成分
を得るために、初期較正信号
の逆関数が得られた(計算された)結果、以下の形式
の補償電子信号
が供給され、その結果、補償電子信号(41)は、Ξ{P}変調の非線形特性と逆の非線形特性を得る。補償信号(33)の制御下のΞ{P}変調器の効果の結果、光束強度の
の補償されたΞ{P}成分が形成され、これは既にΞP}変調の特性である非線形性が無くかつ光束強度の
の初期Ξ{P}成分を有し、すなわち、
の初期信号の振幅の強度の
のΞ{P}成分の直接比例依存性関係のグラフVII4が実現され、伝達関数
で電子ユニットの入力
へと供給される。前記直接比例依存関係を分析的に得ると、以下のようになる。
ここで、
は関数
の逆関数であり、原関数の逆関数を得ると、原関数の独立変数でもある(すなわち、前記グラフV14のY軸(垂直)に沿って、uの値が実際にプロットされる)。これと同時に、信号
の値そのものに対する独立変数であり、グラフV14の独立変数(水平)の軸に沿ってプロットされる。u間の依存性は線形であり、よって、(42)において記述されるグラフィック依存性も線形性である。
が伝達関数
で電子ユニットの入力
に供給されると、得られる2つの形成窓
間の強度
の補償された比は、
であり、
に直接比例し、これは、直線状にグラフVI14に比例し、これは、値の比
の形においてランダムな形を有する信号に対して、Ξ{P}変調の所望の線形化が実現されることを示す。
における線形関数を用いる場合、左の
および右の
の形成窓それぞれにおける光束強度値
(図15)は、線形的に変化する較正信号
のΞ{P}変調器の制御入力
への供給の際に関係
の非線形グラフィック依存性(グラフIII15)によって以前に(グラフI15およびII15の
に対する線形グラフィック依存性を有したが)表されたのと同じである。
における非線形関数Ξ{P}変調は、
を前記独立変数の値によって除算した商およびこの関数(グラフIV15)に等しく、直線
からの逸脱によって特徴付けられ、これは、Ξ{P}変調の較正信号
の値のユニット線形伝送係数のグラフィック表示である。線形関数
は、曲線(グラフV15)により表され、これは、関数
の値を関数
の値に対する逆値として定義した結果として、直線
に対する曲線関数
に対して鏡面対称である。
に対して光束強度(グラフVI15)の
の補償されたΞ{P}成分を得るために、前記関数の乗算の結果として、以下の形式
の補償電子信号
が供給され、前記関数のうち1つは、2つの形成窓
間の光束強度の関係
の較正値を記述し、他方の関数は、その第2の実施形態
における線形関数であり、これは、Ξ{P}変調の非線形関数の値に等しく、これは、較正信号
の電圧値uによって除算した強度値の関係(8)に等しい。
の直接比例依存関係が得られる。なぜならば、これは、
の値そのものに対する独立変数でもあり、グラフVI15の独立変数(水平)の軸に沿ってプロットされるからである。情報信号
が伝達関数
で前記電子ユニットの入力
に供給されると、得られる2つの形成窓
における光束の強度
の比は、
であり、
に直接比例する(これは、直線状のグラフVII12に対応する)。なぜならば、関数
を関数
によって除算すると、非線形性が補償され、前記除算の結果、記電圧値に対する補正係数が得られ、これは、
の値の変化に対応するからである。
および右の
の形成ゾーン内に形成し、これにより、相分極光変調器40の隣接する2iおよび(2i−1)列内の偏光分割変調の特性の直交値を割り当て、空間周期的相分極変換器41により、強度変調された光線の第1および第2のグループが形成される。空間周期的相分極変換器41は、その隣接する2kおよび(2k−1)列および線形偏光子412の偏光状態分析の相互に直交なパラメータによってN個の行内への電気的アドレス指定により静的相分極透明度411を含む。ここで、k=1、2、…、Nであり、偏光分割変調変換C{P}が、光束強度の分割成分の対応する変動において達成され、N本の強度変調された光線の第1および第2のグループが形成され、これにより、1つのグループの光線N本が前記形成ゾーンの一方に方向付けられ、そのうち第1のN/2本の光線が、相分極光変調器40のうちN/2個の偶数2i列および静的相分極透明度411のうちN/2個の偶数2k列を通過し、残りのN/2本が相分極光変調器40のうちN/2個の奇数(2i−1)列および静的相分極透明度411のうちN/2個の奇数(2k−1)列を通過し、別のグループの光線N本が他方の形成ゾーン内に方向付けられ、そのうち第1のN/2本の光線が相分極光変調器40のうちN/2個の奇数(2i−1)列および静的相分極透明度411のうちN/2個の偶数2k列を通過し、残りのN/2本が相分極光変調器40のうちN/2個の偶数2i列および静的相分極透明度411のうちN/2個の奇数(2k−1)列を通過し、これにより、実振幅光変調器39の制御入力に対し、その第1の特定の実施形態
における加算補償信号
が供給され、その振幅は、その第1の特定の実施形態
における加算変調線形関数の値に直接比例し、左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素(22)の輝度値の合計
の結果から得られ、または、その第2の特定の実施形態
における加算補償電子信号が供給され、その振幅は、その第2の特定の実施形態
における加算変調線形関数に対し、前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の合計
の結果に直接比例し、前記制御入力に対し、相分極された光変調器40に、その第1の特定の実施形態
における分割補償電子信号
が供給され、その振幅は、その第1の特定の実施形態における分割変調線形関数
の値に直接比例し、これは、左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値
の比から得られ(24)、その第2の特定の実施形態
における前記分割補償電子信号の振幅は、左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度の比
に対するその第2の特定の実施形態
における分割変調線形関数
に対する結果に直接比例し(25)、これにより、その第1の特定の実施形態
における加算変調線形関数は、関数
として定義され、これは第1の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数ΦΞ_Pの逆数であり(26)、その第2の特定の実施形態
における加算変調線形関数は関数
として定義され、その値は、その第2の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数ΦΣ_Aの値の逆値
であり(27)、その第1の特定の実施形態
における分割変調線形関数は、関数
として定義され、これは、その第1の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数ΦΞ_Pの逆数であり(28)、その第2の特定の実施形態
における分割変調線形関数は関数
として定義され、その値は、その第2の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数の値に対する逆値
であり(29)、ここで、その第1の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数は、実振幅光変調器39の制御入力
に対して、線形的に変化する加算変調電子較正信号
が供給されると、形成窓
のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
の較正値の加算に等しく(30)、かつその第2の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数は、形成ゾーン
のうちいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
の較正値の数列と、線形的に変化する加算変調電子較正信号
の振幅の対応する値の数列との比に等しく(31)、左
および右
の形成ゾーンの間の強度
の比の場合、その第1の特定の実施形態における分割変調非線形性較正関数は、相分極変調器40の制御入力
に対して、線形的に変化する分割変調電子較正信号
が供給されると、左形成ゾーン
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算を、右形成ゾーン
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算によって除算した商に等しく(32)、かつその第2の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数は、左形成ゾーン
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算値と、右形成ゾーン
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算値との比を、線形的に変化する分割変調電子較正信号
の対応する振幅値の加算値によって除算したものに等しく(33)、これにより、加算変調電子較正信号
の振幅の制限範囲が、光束強度
の変化の最小較正値〜最大較正値の制限範囲内において変化し、分割変調電子較正信号
の振幅の変化の制限範囲は、光束強度の分割成分
の較正値変化の最小値〜最大値に対応し、一定の(好適には最大)の光束強度値が相分極光変調器40の入力において得られる。
が供給されると、加算補償信号
は、加算変調線形関数
に等しい伝達関数で機能ユニット42の出力において受信され、その振幅は、左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の合計
に直接比例する:
。
が供給されると、分割補償信号
は、分割変調線形関数
に等しい伝達関数で機能ユニット43の出力において受信され、その振幅は、左フォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値を右フォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値によって除算することにより得られる商
に直接比例する:
。
および右の
の形成ゾーン内にそれぞれ配置される。
のみを調査すれば十分である。しかし、同時に、周辺対の形成ゾーン(図20)も形成されるため、ゼロ次の形成ゾーン対である中央対の形成ゾーン
に類似して、その分離(例えば、周辺対の第1の順序
におけるもの)が達成される。
および右の
の形成窓において、左の
および右の
のフォアショートニングのmn番目の画像要素の光束がそれぞれ形成され、これにより、第1の周波数光学分析器50および第2の周波数光学分析器51それぞれのスペクトル特性RL、GL、BLおよびRR、GR、BRが第1のR1、G1、B1および第2のスペクトルR2、G2、B2、に対応し、これにより、加算補償信号
が実振幅光変調器48の入力に供給され、分割補償信号
が周波数光変調器49の制御入力に供給される。
が供給されると関係(5、6)を満たす、Σ{Α}変調加算線形関数
に等しい伝達関数で、加算補償信号
の形式(1、2)が、機能ユニット52の出力において受信される(13)。
および分割変調スペクトル線形関数
を決定するための較正手順は、図10〜図15に示しかつ関係(34〜47)に対応する較正手順に類似する。例えば、左右の形成窓における光束強度の比
は、周波数光学分析器49の制御入力
に対して、線形的に変化する振幅を有する較正信号
が供給されると、グラフI23(図23)の形式をとる。分割変調スペクトル線形関数
は、例えば、分割変調スペクトル非線形関数
の逆値(8)の計算により、受信される(グラフII23)。電子ユニット53の制御入力に対して、前記ビューの補償較正信号
が供給されると、左右の形成窓の出力における強度の電圧および信号に対する補償比線形依存性
が実現され(グラフIII23)、かつ形式(4)の補償情報信号
が供給されると、分割変調スペクトル情報の補償強度値
の線形依存性が得られる(グラフIV23)。従って、立体画像フォアショートニングの分離が、(18〜20)に従って実現される。
の分離が達成され、第2の横断方向において、分割回折変調Ξ{β}に対応する光束成分の分離が達成され、これにより、Σ{Α}変調器57およびΞ{β}変調器58の制御入力において、加算補償電子信号
および分割補償電子信号
がそれぞれ供給される。
は、機能ユニット60の入力に対して(13)の形式の振幅を有する初期加算信号
が供給されると関係(5、6)を満たす、Σ{Α}変調加算線形関数
に等しい伝達関数で、機能ユニット60の出力において受信される。分割補償信号
は、機能ユニット61の入力に対して(14)の形式の振幅を有する初期分割信号
が供給されると関係(7、8)を満たす、Ξ{β}変調分割線形関数
に等しい伝達関数で、機能ユニット61の出力において受信される。
の振幅が変化すると、前記光束が非対称ルーバー要素59の垂直方向(座標yの方向)の部591と重複する程度が変化し、これにより、前記重複する程度が双方の形成ゾーン
において同一となる。分割補償電子信号
の振幅が変化すると、光束偏向角度βが変化し、その結果、異なる程度の(相互に対向する)前記左の
および右の
の形成ゾーンの光束の重複がもたらされる。なぜならば、例えば、角度βが特定の程度まで増加すると、前記形成ゾーンのうちの1つに対する非対称ルーバー要素59の水平部59の伝送係数が増加し、別の形成ゾーンに対する伝送係数が同程度まで低下するからである。
およびΞ{β}変調線形関数
を得るための較正手順は、図10〜図15に示しかつ関係(34〜47)によって示した第1または第2の実施形態の方法のその他の特定の実施形態の対応する手順に類似する。例えば、左右の形成ゾーン(図26)における強度比の較正値
を得た後、非線形関数
の対応する値の逆値を計算することにより、Ξ{β}変調線形関数
が決定され、その結果、分割補償電子情報信号
の振幅に応じて、光束強度
の情報変動のΞ{β}成分が線形化される。
が関係(26、27)に従って決定され、第1の実施形態
におけるΞ{PBi}変調非線形関数
の逆数として第1の実施形態
におけるΞ{PBi}変調線形関数
が決定され:
ここで、
は、左形成窓における光束強度のΞ{PBi}成分の平均化された経時的較正値
を、右形成窓
における光束強度のΞ{PBi}成分の平均化された経時的較正値
によって除算したものからの部分的な
の結果の加算として定義され:
ここで:線形的に変化するパルス幅を有する較正パルス幅信号
の双安定偏光変調器64の制御入力に対して供給されると、
であり、その第2の実施形態
におけるΞ{PBi}変調線形関数は、前記値の加算として定義され、これらはそれぞれ、その第2の実施形態
における非線形関数の対応する値の逆値であり:
ここで、その第2の実施形態
における非線形関数は、
に等しく、これにより:
である。
は、機能ユニット67の入力に対して形式(13)の振幅をもつ初期加算信号が供給されると関係(5、6)を満たす、アナログ加算変調線形関数
に対応する伝達関数で電子ユニット67の出力において受信される。
は、PWM変圧器68の入力に対して形式(14)の振幅の初期分割信号
が供給されると関係(40、44)を満たす、双安定分割変調線形関数
に対応する伝達関数でPWM変圧器68の出力において受信される。
が供給されるとPWM変圧器68によって生成される、線形的に変化する(線形的に増加する)幅を有する電気パルス
の数列の形式の電子信号を、双安定光変調器64の較正の制御入力に対して供給すると、出力が時間積分器71および72の入力に接続された高速受光器69および70を用いて、2つの形成窓
内の較正光パルスの強度が記録されることからなる。双安定光変調器64の経時的応答は、2つの相互に直交偏光状態の交互の実現を含む。そのうち1つは、制御電気パルスの振幅のゼロ論理レベルに対応し、そのうち他方は、振幅のユニット論理レベルに対応する。例えば、(PWM変圧器68の入力に供給される)アナログ較正信号の第1の値u1により、後者は、小さな幅T1の電気パルスを生成し、その結果、相互に直交偏光特性を有する偏光変換器65および66による効果により、(図30中の面に対して)垂直な双安定光変調器64の偏光状態が瞬間的に実現され、左形成窓において光パルスが短期にわたって(T1の期間において)現れ、記右形成窓において光パルスが相補的な期間T−T1の間だけ現れる。以下の方法において、アナログ較正信号
の第2の値u2により(ここでu2>u1)、PWM変圧器68は、より大きな幅T2をもつ電気パルスを生成し、その結果、左形成窓において、より大きな(時間T2)継続時間の光パルスが現れ、右視認窓において継続時間T−T2のパルスが現れる。光パルスの強度が受光器69および70によって記録された後、対応する電子信号が、一定時間Tの積分によって特徴付けられる、時間積分器71および72の入力に入力される。これは、較正電子信号
における第1のパルス運動期間に対応する。時間積分器71および72の出力における電子信号はアナログ信号であり、そのエンベロープは、左右の形成窓における光束強度成分
(図3l)の平均化された経時的分割較正値にそれぞれ対応する(グラフI31)。較正強度値の時間積分により、双安定偏光分割変調のためにアナログ伝達関数、アナログ非線形関数およびアナログ線形関数を用いる際の線形化が可能となる。これらの関数は、式(49、50、52)による方法のその他の特定の実施形態に類似するアナログまたはデジタル機能ユニットを用いて、計算される。
の変化に線形的に関連する幅において変化する光パルスが、形成窓
に入力される(これらは、観察者の両眼において、視認窓
内に配置される)。観察者のビューは短期光学メモリによって特徴付けられ、これにより、到達する光パルスの時間積分が可能になる(すなわち、不変レベルの光パルスを可変継続時間と共に知覚することが可能になる。この不変レベルの光パルスは、観察者の各眼に光パルスが到着した際の周波数が臨界値(テレビシステムの選択された中央周波数に基づく、50〜60ヘルツを下回らない到着周波数)よりも高い場合に、一定強度レベルの光パルスの継続時間に比例する強度の連続光束として知覚される。そして、双安定PWMによって、光エネルギーが2つの形成窓
の間に分配される。これにより、前記形成窓のうち第1の形成窓において、比
に直接比例する継続時間Tmnの光パルスが送信され、それと同時に第2の形成窓において継続時間T−Tmnの光パルスが送信される。第1の視認窓における光パルスの継続時間の線形拡大による当該人の視覚の積分効果の結果、左眼が、比
の増加に比例する光束強度の等価な線形増加を知覚する。第2の視認窓において、この時点において、右眼は、(比
に従って)平均化された経時的光束強度の低下を視認する。左眼(または右眼)によって知覚された、平均化された経時的光束強度値は、グラフィック的に直線に対応し、この直線の縦座標は、継続時間Tによる積分に数値的に等しい(図31、グラフII31)。すなわち、関係(19)は、視認された光束強度について満たされる。アナログ実振幅光変調器63を用いて、(関係(7〜10)による加算変調線形化を用いた較正を予備的に行った後に)輝度の合計
に比例する光束成分の加算変調が同時に達成され、その後、前記視認窓内における光束強度の関係(18)も満たされ、その結果、関係(20)が満たされる(すなわち、前記立体画像のフォアショートニング(形成)の所望の分離が得られる)。
内においてではなく)形成ゾーン
内において達成される点がある。
の形式の計算は、主要なΣ変調(またはΞ変調)パラメータの必要な特性を達成するためのものである。関連付けられたΣ変調(またはΞ変調)のパラメータは、光束(光波)の物理的パラメータであり、その存在が左右のフォアショートニングの輝度値(または比の値)の合計の計算には不要であるが、Σ変調器(Ξ変調器)の具体的実行の特殊な特徴と関連するパラメータである。
(図35)間の光束強度の加算成分の較正強度値のグラフにおける非対称性が得られる。関連付けられたΣ変調パラメータの不在下で較正手順を実行した場合と上記が基本的に異なる点として、対応するグラフィック依存性が対称となる点がある。(左の
および右の
の形成窓における強度値に対応する)グラフI35およびII35における非対称性が発生する理由を説明するため、光束(左右の形成窓に対してグラフIII35およびIV35上に別個に表示)の実振幅変調のみの形式の別個の基本的変調の場合と、別個の関連付けられた偏光変調の場合とにおける、Σ変調成分の較正値についての表示グラフィック依存性を重ね合わさせる。複数の対のグラフ上に、(左の
および右の
の形成窓に対応する)複数の対V35、VI35およびVII35、VIII35が、光束強度値に対する主要な関連付けられたΣ変調の組み合わされた効果の結果のグラフィック構造として提示され、ここから、Σ変調のための独立較正手順を実行する場合の、左の
および右の
の形成窓間の光束強度の変化のグラフィック依存性の基本的な非対称性が分かる。
を記述し、これは、2つの変数である、その固有の分割較正信号
および加算相互較正信号
の関数となっている。(受光器77および78(図33)による光束強度の記録による)共同較正プロセスにおいて、信号
の値が決定され、この値により、信号
の振幅の各分解可能値による記載の補償が可能となる。機能ユニット79において、左の
および右の
の形成窓における強度の比較が固定のために達成される。その同一の値は、前記補償および対応する較正信号値(これらは、実振幅変調器73および偏光変調器74の制御入力に供給される)を示し、これらの値が記憶される。その後、Ξ変調のための別個の較正手順が達成され、その間、機能ユニット76のメモリ内に保存されたΞ変調較正信号値は、Ξ変調のみの振幅の較正値を示す初期値である。双方の較正手順の実行後、2組の較正値が機能ユニット79のメモリ内に保存され、そのうち1つは(Σ変調に関連し)一次元
であり、一次元非線形関数および一次元Σ変調線形関数を関係(26、27)に従って計算するために用いられ、他方
は2次元(これは、例えば、図34中の表からデータを選択することにより表示される)であり、2次元非線形関数およびΞ変調線形関数を計算する際に用いられる。得られた線形関数は、電子ユニット78および79の割り当てられた伝達関数に関するデータであり、電子ユニット78および79のうち後者は2つの入力を有し、そのうち1つは、その固有のΞ変調情報信号の入力のためのものであり、他方はΞ変調情報信号の入力のためのものである。
上記の入力は、加算光変調器90の制御入力であり、光学出力は、形成ゾーン
のうちのいずれかであり、第2の電子機能ユニット88は伝達関数TΞで実行され、これは、第2の光-電子チャネルの伝達関数Φch_2の逆関数であり:
上記の入力は、分割光変調器91の制御入力であり、光学出力は、双方の形成ゾーン
のアパーチャであり、光学強度値は、第1および第2の光-電子チャネルの伝達関数の値である。
における加算変調非線形関数は、第1の光-電子チャネルの伝達関数Φch_1に等しく、その第1の特定の実施形態
における加算変調線形関数は、電子機能ユニット87の伝達関数TΣに等しく、その第1の特定の実施形態
における分割変調非線形関数は、第2の光-電子チャネルの伝達関数Φch_2に等しく、その第1の特定の実施形態
における分割変調線形関数は、電子機能ユニット87の伝達関数TΞに等しい。
の一般化された複合関数により記述され、ここで、K=実振幅伝送(吸収)係数であり、
は一般化位相であり、その物理的意味は、前記デバイスの光-電子チャネルの伝達関数の形成において用いられる作業物質の光学特性を具体的に選択することにより、決定される。2つの光学状態の相互相補性は、その相互相補性相互対立性に対応し、これは、各特定の場合において、前記作業物質のこれらのまたは他の光学パラメータ間の具体的関係の形式をとる。前記作業物質の2つの相互に相補的な光学状態(すなわち、初期状態Sおよび相補的な状態S*)は、関数(50)の2つの複素共役値に対応し、ここで
であり、これは、一般化位相
の相互に対立する符号だけによって付随されるのではなく、実振幅伝送係数Kの2つの極(最大および最小)値によって付随(または置換)されてもよい。光学特性は、実振幅伝送係数のみの変動によって表され(一般化位相
は0に等しい)、前記作業物質の2つの相互に相補的な光学状態は、光伝送の最大値および最小値Kに対応する。光学的異方性作業物質について
であり、ここで、δは、正常光線と異常光線との間の位相遅延であり、2つの相互に相補的な光学状態はδ値に対応し、これにより、
の2つの値はπ/2だけ異なる。光学的に活性の作業物質について
Θφ=φ
であり、ここで、φは光学活性角度であり、前記光学活性角度は、偏光状態の角度位置(偏光面または偏光楕円)における変化に対応し、前記2つの相互に相補的な光学状態は、2つのφの値に対応し、前記2つのφの値は90°だけ異なる。Kの値は、スペクトル依存性であり得(光波長さλの関数であり得る)か、または、加算光変調器90または分割光変調器91の面の垂直面に対する角度値に依存し得る(角度選択性の作業物質の場合)。制御された光学厚さ
を有する作業物質の場合、dは、物理的厚さ値であり、nは、前記作業物質の屈折率値である。例えば、相互に直交偏光特性を有する偏光選択器(分析器)が用いられた場合、光束の実振幅吸収係数の最大値は、その最小(ゼロ)値に対して相補的である。線形偏光の場合、分割光変調器の異方性光学厚さの相互に相補的な値はその値であり、前記値は、前記作業物質中の常光線および異常光線に対するゼロおよび180°(値πだけの)初期位相シフトに対応し、円形偏光の場合、ゼロ0および90°(π/2)〜初期位相シフトに対応し、その結果、形成窓間の差分分割変調が実現される。その結果得られる光学状態の相互相補性上への影響を発生させること無く、位相シフトの2πの値での倍数である任意の値を、代数的に位相シフト値に付加することができる。
における制御電圧がゼロである場合)、左形成ゾーン内を光束が光学選択器94の列(2i−1)から分割光変調器95の列(2k−1)を通じてそして列2iから列2kを通じて通過する。なぜならば、所与の光学経路に対する光束の偏光方向は、偏光子97の偏光軸の方向に対して平行であるからである。前記デバイスの初期状態において、光束は右形成ゾーン内に通過しない。なぜならば、右形成ゾーンに繋がる光学経路に対応する全ての組み合わせiおよびkに対して、前記通過する光束の偏光は、線形偏光子97の偏光軸の方向に対して直交だからである。分割光変調器95の制御入力
に較正電子信号
が供給されると、左形成窓内の光束が完全消滅しかつ右形成窓における強度が振幅
において0から最大値まで最大化した結果、分割光変調器の作業物質のセグメントにおける位相遅延値が変化(列2kにおいてπ→2π=0および列2k−1において0→π)した結果、左形成窓内の光束において強度低下が(完全消滅するまで)発生し、右窓形成における強度増加(最大値まで)が発生する。すなわち、分割光変調器95は示差的効果光変調器であり、これを用いて、分割光変調器95の制御入力
に分割補償信号
が供給された場合に、分割変調が実現される。なぜならば、上記の前に、較正手順が分割変調のために実施され、これは、第1の光-電子チャネルの較正手順の実行に対応し、第1の光-電子チャネルの入力は、分割光変調器95の制御入力
であり、出力は双方の形成ゾーンである。前記較正手順の実行を示す模式図は、図16〜18中に示す模式図に対応し、関係(26、27)を伝達関数TΣの計算において用いる。伝達関数TΣは、関数ΦΣの代わりに関数Φch_1で置換した第1の光-電子チャネルの非線形関数Φch_1の逆数であり、(線形関数
の代わりの)その結果は伝達関数TΣである。
が加算光変調器96の制御入力
に供給されると、後者は、双方の形成窓内の光束強度の(1つの符号および同一の値の)同一変動をもたらす均一効果変調器として機能する。同様に、第2の光-電子チャネルの線形関数は、関係(28、29)に従って決定され、ここで、非線形関数ΦΞの代わりに関数Φch_2が代用され、代用線形関数
の計算結果が伝達関数TΞとなる。電子補償信号
が加算光変調器96の制御入力
に供給されると、加算変調が達成される。その結果、前記デバイスの第1の特定の実施形態において、前記方法の対応する実施形態が達成される。
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Claims (19)
- 最大空間分解能を有する立体画像を形成および視認する方法であって、以下のことからなる方法:
光源を用いて、光波が生成され;
M個の行およびN個の列においてマトリックスアドレス指定された第1の光変調器を用いて、光波の加算変調が、前記第1の光変調器のmn番目の要素において、左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値
の合計に従って達成され、ここでm=1、2、…、M、p=1、2、…、Nであり;
M個の行およびN個の列においてマトリックスアドレス指定された第2の光変調器マトリックスを用いて、光波の符号化変調が、前記第2の光変調器のmn番目の要素において、前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値
間の代数関係からの非線形関数に従って達成され;
相互に相補的な光学復号化パラメータを有する第1および第2の光学分析器を用いて、第1の光束および第2の光束が、左の
および右の
の形成窓内の前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値
に等しい強度値
で形成され、前記形成窓は、前記立体画像の左右のフォアショートニングに置いて視認される、左の
および右の
の視認窓と光学的に接続され、これは、前記左の
および右の
の形成窓における光波強度の値および符号の同一変化という形で光波強度の均一変調をもたらすM個の行およびN個の列においてマトリックスアドレス指定された均一効果光変調器を用いて、前記均一効果光変調器のmn番目の要素において、直接加算変調が光波強度値の変調によって達成され、または間接的加算変調が、残りの光波物理的特性−伝搬の方向もしくは収束角や発散角の値もしくはスペクトル特性もしくは偏光状態もしくは位相値の変調によって、あるいは残りの光波物理的特性の組み合わせの変調によって達成され、これによって、その制御入力に対し、加算変調線形関数
の値に直接比例する振幅を有する加算補償信号
が供給されることを特徴とし;
値が同一であるが符号が異なる光波強度の変化という形で光波強度の差分変調をもたらす、M個の行およびN個の列においてマトリックスアドレス指定された示差的効果光変調器を用いて、前記左の
および右の
形成窓において、前記示差的効果光変調器のmn番目の要素において、直接分割変調が光波強度値の変調によって達成され、または間接的加算変調が、残りの光波物理的特性−伝搬の方向もしくは収束角や発散角の値もしくはスペクトル特性もしくは偏光状態もしくは位相値の変調によって、あるいは残りの光波物理的特性の組み合わせの変調によって達成され、これによって、その制御入力に対し、分割変調線形関数
の値に直接比例する振幅を有する分割補償信号
が供給され、かつ、変調された強度光束が前記左の
および右の
の形成窓内に形成され;
相互に相補的な分割変調変換パラメータ、同一の加算変調変換パラメータおよび同一の光伝送パラメータを有する第1および第2の光学変換器それぞれを用いて、光束強度の直接分割bb成分および直接加算成分双方。 - 前記加算補償信号
は、その第1の特定の実施形態
において、前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の合計
の結果から得られた、その第1の特定の実施形態
における加算変調線形関数
に直接比例する振幅と共に供給され:
であり、あるいは、
加算補償信号は、その第2の特定の実施形態
において、その第2の特定の実施形態
における前記加算変調線形関数
に対する前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の合計
の結果に直接比例する振幅と共に供給され:
であり、かつ、
分割補償信号
は、その第1の特定の実施形態
において、前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素における輝度値の比
から得られた、その第1の特定の実施形態
における前記分割変調線形関数
の値に直接比例する振幅と共に供給され:
であり、あるいは、
分割補償信号は、その第2の特定の実施形態
において、その第2の特定の実施形態
における分割変調線形関数
に対する、前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の比
の結果に直接比例する振幅と共に供給され:
であり、
ここで、その第1の特定の実施形態
における前記加算変調線形関数
は、その第1の特定の実施形態
における前記加算変調非線形性較正関数ΦΣの逆数である関数
として定義され:
であり、
その第2の特定の実施形態
における加算変調線形関数
は関数
として定義され、該関数の値は、その第2の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数ΦΣの値の逆値
であり:
であり、その第1の特定の実施形態
における前記分割変調線形関数
は、その第1の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数ΦΞの逆数である関数
として定義され:
であり、その第2の特定の実施形態
における分割変調線形関数
は関数
として定義され、該関数の値は、その第2の特定の実施形態
の分割変調非線形性較正関数の逆値
であり、
であり:これにより、
その第1の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数ΦΣは、前記形成窓
のいずれかの出力の光束強度の均一変調成分
の較正値の加算に等しく:前記均一効果光変調器の制御入力に対し、線形的に変化する加算変調較正信号
が供給されると、
であり、
その第2の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数ΦΞは、前記形成窓
のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
の較正値の数列と、単調に変化する加算変調較正信号
の振幅の対応する値の数列との比に等しく:
であり、その第1の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数ΦΞは、前記左形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算を、前記右形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算によって除算した商に等しく:前記示差的効果光変調器の制御入力に対し、前記線形的に変化する分割変調較正信号
が供給されると、
であり、
その第2の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数ΦΞは、前記左形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算と、前記右形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算との比を、前記単調に変化する分割変調較正信号の振幅の対応する値の加算によって除算したものに等しく:
であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 加算補償信号
が、その第1の特定の実施形態
において、前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の合計
の結果から得られた、その第1の特定の実施形態
における加算変調線形関数
に直接比例する振幅を有し:
であり、あるいは、
前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の合計
の結果に直接比例する振幅を有する、その第2の特定の実施形態
における加算補償信号が、その第2の特定の実施形態
における加算変調線形関数
に供給され:
であり、
前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素における輝度値の比
から得られた、その第1の特定の実施形態
における分割変調線形関数
の値に直接比例する振幅を有する、その第1の特定の実施形態
における分割補償信号
が供給され:
であり、あるいは、
前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の比
の結果に直接比例する振幅を有するその第2の特定の実施形態
における分割補償信号が、その第2の特定の実施形態
における前記分割変調線形関数
に供給され:
であり、ここで、
その第1の特定の実施形態
における加算変調線形関数
は、その第1の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数ΦΣの逆数である関数
として定義され:
であり、
その第2の特定の実施形態
における加算変調線形関数
は、関数
として定義され、該関数の値は、その第2の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数ΦΣの較正値の逆値
であり:
であり、
その第1の特定の実施形態
における分割変調線形関数
は、その第1の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数ΦΞの逆数である関数
として定義され:
であり、
その第2の特定の実施形態
における分割変調線形関数
は、関数
として定義され、該関数の値は、その第2の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数の値の逆値
であり:
であり、これにより、
その第1の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数ΦΣは、前記形成窓
のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
の較正値の加算に等しく:前記均一効果光変調器の制御入力に対し、線形的に変化する加算変調較正信号
が供給されると、
であり、
その第2の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数ΦΞは、前記形成窓
のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
の較正値の数列と、前記単調に変化する加算変調較正信号
の振幅の対応する値の数列との比に等しく:
であり、
その第1の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数ΦΞは、前記左形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算を、前記右形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算によって除算した商に等しく:前記示差的効果光変調器の制御入力に対し、線形的に変化する分割変調較正信号
が供給されると、
であり、
その第2の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数ΦΞは、前記左形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算と、前記右形成窓
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算との比を、前記単調に変化する分割変調較正信号
の対応する振幅値の加算によって除算したものに等しく:
であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 実振幅光変調器を用いて、前記光束強度の変調によって前記加算変調が達成され、2つの相互に相補的な相分極光学状態間遷移のランダムな一価特性を有する相分極変調器を用いて、前記光束の偏光状態の変調によって分割光学変調が達成され、相互に相補的な偏光パラメータを有する第1および第2の偏光変換器を用いて、光束強度の分割成分への分割変調変換が達成されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 光源を用いて、第1のスペクトルの光束が生成され;実振幅光変調器を用いて、光束強度の変調によって、振幅加算変調が達成され;その制御入力への電圧が第1の値から第2の値へと変わる周波数光変調器を用いて、前記第1のスペクトルから第2のスペクトルへの遷移によるスペクトル分割変調という形で分割変調が達成され;第1および第2の周波数光学分析器を用いて、前記光束強度の分割成分への分割変調スペクトル変換が達成され;これにより、前記第1および第2の周波数光学分析器のスペクトル特性が、前記第1および第2のスペクトルに対応することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 光源を用いて、コリメート光束が形成され;加算回折光変調器を用いて、第1の横断方向における光束の偏向角度の変化によって、加算回折変調が達成され;分割回折光変調器を用いて、第2の横断方向における光束の偏向角度の変化によって、分割回折変調が達成され;相互に直交する2つの横断方向において非対称なルーバー光学変換器を用いて、左右の形成窓における加算回折変調に対応する光束成分の分離が達成され、第2の横断方向において、前記左右の形成窓間の分割回折変調に対応する前記光束成分の分離が達成されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- アナログ実振幅光変調器を用いて、光束強度のアナログ変調によって加算変調が達成され;
双安定偏光変調器を用いて、2つの相互に相補的な偏光状態間のパルス幅変調によって双安定偏光分割変調が達成され;
相互に相補的な偏光状態を有する第1および第2の偏光変換器を用いて、前記光束強度の分割成分の双安定変動における分割変調アナログ偏光変換が達成され、これにより、分割変調双安定偏光線形関数
は第1の実施形態
において、その第1の実施形態における分割変調双安定偏光非線形関数の逆数である関数
として決定され:
であり、該関数は、前記左形成窓内の光束強度の分割成分の平均化された経時的較正値
を、前記右形成窓内の光束強度の分割成分の平均化された経時的較正値
によって除算した商の結果の加算として定義され:前記双安定偏光変調器の制御入力に対し、線形的に変化するパルス幅を有する較正パルス幅信号
が供給されると、
であり、
分割変調双安定偏光線形関数はその第2の実施形態
において、それぞれがその第2の実施形態
における分割変調双安定偏光非線形関数の対応する値の逆値である値の加算として定義され:
であり、該関数は、前記左形成窓内の光束強度の分割成分の平均化された経時的較正値
を、前記右形成窓内の光束強度の分割成分の平均化された経時的較正値
によって除算した商を、単調に変化するパルス継続時間を有する較正信号の平均化された経時的値
によって除算した結果の加算であり:
であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 前記加算変調および/または分割変調は、前記光束の特性のアナログ変調および双安定変調または多安定変調の組み合わせによって達成されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 最大空間分解能を有する立体画像を形成および視認する方法であって、以下のことからなる方法:
光源を用いて、光波が生成され;
M個の行およびN個の列においてマトリックスアドレス指定された第1の光変調器を用いて、前記第1の光変調器のmn番目の要素における光波の加算変調が、左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の合計
に従って達成され;
M個の行およびN個の列においてマトリックスアドレス指定された第2の光変調器を用いて、前記第2の光変調器のmn番目の要素における光波の符号化変調が、前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値
間の代数関係からの非線形関数に従って達成され、これにより、前記第2の光変調器の隣接する2iおよび(2i−1)列における初期変調光学パラメータの相互に相補的な値が割り当てられ、ここで、m、n、i=1、2、…、Nであり;N列でアドレス指定された空間周期的光学分析器を用いて、前記空間周期的光学分析器の隣接する2kおよび(2k−1)列に対し相互に相補的な光学分析パラメータが割り当てられ、ここで、k=1、2、…、Nであり、第1および第2のグループの光線が、左の
および右の
の形成ゾーンにおいて、左右のフォアショートニングそれぞれのmn番目の画像要素の輝度値
に等しい共通強度値
で形成され、これにより、前記第1のグループの光線N本が一方の前記形成ゾーン内に方向付けられ、そのうち第1のN/2本の光線が前記第2の光変調器のN/2個の偶数2i列および前記空間周期的光学分析器のN/2個の偶数2k列を通過し、残りのN/2本が前記第2の光変調器のN/2個の奇数(2k−1)列および前記空間周期的光学分析器のN/2個の奇数(2k−1)列を通過し、かつ、前記第2のグループの光線N本が他方の形成ゾーン内に方向付けられ、そのうち第1のN/2本の光線が前記第2の光変調器のN/2個の奇数(2i−1)列および前記空間周期的光学分析器のN/2個の偶数2k列を通過し、残りのN/2本が前記第2の光変調器のN/2個の偶数2i列および前記空間周期的光学分析器のN/2個の奇数(2k−1)列を通過し、前記立体画像の左右のフォアショートニングそれぞれが、前記左の
および右の
の形成ゾーンと光学的にそれぞれ接続された、前記左の
および右の
の視認ゾーンにおいて視認され、M個の行およびN個の列においてマトリックスアドレス指定された均一効果光変調器を用いて、前記均一効果光変調器のmn番目の要素において、直接加算変調が光波強度値の変調によって達成され、または間接的加算変調が、残りの光波物理的特性−伝搬の方向もしくは収束角や発散角の値もしくはスペクトル特性もしくは偏光状態もしくは位相値の変調によって、あるいは残りの光波物理的特性の組み合わせの変調によって達成され、これにより、その制御入力に対して、加算変調線形関数ΛΣの値に直接比例する振幅を有する加算補償信号
が供給され;
M個の行およびN個の列においてマトリックスアドレス指定された示差的効果マトリックスアドレス指定光変調器を用いて、示差的効果光変調器のmn番目の要素において、直接分割変調が光波強度の変調によって達成され、または間接的分割変調が、残りの光波物理的特性−伝搬の方向もしくは収束角や発散角の値もしくはスペクトル特性もしくは偏光状態もしくは位相値の変調によって、あるいは残りの光波物理的特性の組み合わせの変調によって達成され、これにより、前記示差的効果光変調器の隣接する2iおよび(2i−1)列における分割変調特性の相互に相補的な値が割り当てられ、ここで、i=1、2、…、Nであり、かつ、その制御入力に対し、分割変調線形関数
の値に直接比例する振幅を有する分割補償信号
が供給され;
N列でアドレス指定された空間周期的光学変換器を用いて、第1および第2のグループのN個の強度変調された光線が形成され、該光線は、前記空間周期的光学変換器のN個の行全てに対する光束強度の直接分割成分および直接加算成分の両方における、その隣接する2kおよび(2k−1)列に対する相互に相補的な分割変調変換パラメータと、同一の加算変調変換パラメータと、同一の光伝送パラメータとによって特徴付けられる。 - 前記加算補償信号
は、その第1の特定の実施形態
において、前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の合計
の結果から得られた、その第1の特定の実施形態
において供給される加算変調線形関数
に直接比例する振幅と共に供給され:
であり、あるいは、
加算補償信号は、その第2の特定の実施形態
において、その第2の特定の実施形態
における前記加算変調線形関数
に対する前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の合計
の結果に直接比例する振幅と共に供給され:
であり、
分割補償信号
は、その第1の特定の実施形態
において、前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素における輝度値の比
から得られた、その第1の特定の実施形態
における前記分割変調線形関数
の値に直接比例する振幅と共に供給され:
であり、あるいは、
分割補償信号は、その第2の特定の実施形態
において、前記左右のフォアショートニングのmn番目の画像要素の輝度値の比
に対するその第2の特定の実施形態
における分割変調線形関数
による結果に直接比例する振幅と共に供給され:
であり、
ここで、その第1の特定の実施形態
における前記加算変調線形関数
は、その第1の特定の実施形態
における前記加算変調非線形性較正関数ΦΣの逆数である関数
として定義され:
であり、
その第2の特定の実施形態
における加算変調線形関数
は、関数
として定義され、該関数の値は、その第2の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数ΦΣの値の逆値
であり:
であり、
その第1の特定の実施形態
における前記分割変調線形関数
は、その第1の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数ΦΞの逆数である関数
として定義され:
であり、
その第2の特定の実施形態
における分割変調線形関数
は、関数
として定義され、該関数の値は、その第2の特定の実施形態
の分割変調非線形性較正関数の逆値
であり:
であり、これにより、
その第1の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数ΦΣは、前記形成
のいずれかの出力の光束強度の均一変調成分
の較正値の加算に等しく:前記均一効果光変調器の制御入力に対し、前記線形的に変化する加算変調較正信号
が供給されると、
であり、
その第2の特定の実施形態
における加算変調非線形性較正関数ΦΞは、形成ゾーン
のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
の較正値の数列と、単調に変化する加算変調較正信号
の振幅の対応する値の数列との比に等しく:
であり、
その第1の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数ΦΞは、前記左の形成ゾーン
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算を、前記右の形成ゾーン
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算によって除算した商に等しく:前記示差的効果光変調器の制御入力に対し、前記線形的に変化する分割変調較正信号
が供給されると、
であり、
その第2の特定の実施形態
における分割変調非線形性較正関数ΦΞは、前記左の形成ゾーン
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算と、前記右の形成ゾーン
における光束強度の差分変調成分
の較正値の加算との比を、前記単調に変化する分割変調較正信号
の振幅の対応する値の加算によって除算したものに等しく:
であることを特徴とする、請求項2に記載の方法。 - 実振幅光変調器を用いて、前記光束強度の変調によって前記加算変調が達成され、2つの相互に相補的な相分極光学状態間遷移のランダムな一価特性を有する相分極変調器を用いて、前記光束の偏光状態の変調によって分割光学変調が達成され、相互に相補的な偏光パラメータを有する第1および第2の偏光変換器を用いて、光束強度の分割成分への分割変調変換が達成されることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 光源を用いて、第1のスペクトルの光束が生成され;実振幅光変調器を用いて、光束強度の変調によって、振幅加算変調が達成され;その制御入力への電圧が第1の値から第2の値へと変わる周波数光変調器を用いて、前記第1のスペクトルから第2のスペクトルへの遷移によるスペクトル分割変調という形で分割変調が達成され;第1および第2の周波数光学分析器を用いて、前記光束強度の分割成分における分割変調スペクトル変換が達成され;これにより、前記第1および第2の周波数光学分析器のスペクトル特性が、前記第1および第2のスペクトルに対応することを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 光源を用いて、コリメート光束が形成され;加算回折光変調器を用いて、第1の横断方向における光束の偏向角度の変化によって、加算回折変調が達成され;分割回折光変調器を用いて、第2の横断方向における光束の偏向角度の変化によって、分割回折変調が達成され;相互に直交する2つの横断方向において非対称なルーバー光学変換器を用いて、左右の形成ゾーンにおける加算回折変調に対応する光束の成分の第1の横断方向における分離が達成され、第2の横断方向において、前記左右の形成ゾーン間の分割回折変調に対応する前記光束の成分の分離が達成されることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- アナログ実振幅光変調器を用いて、光束強度のアナログ変調によって加算変調が達成され;双安定偏光変調器を用いて、2つの相互に相補的な偏光状態間のパルス幅変調によって、双安定偏光分割変調が達成され;相互に相補的な偏光状態を有する第1および第2の偏光変換器を用いて、前記光束強度の分割成分の双安定変動における分割変調アナログ偏光変換が達成され、これにより、分割変調双安定偏光線形関数は、前記第1の実施形態
において、その第1の実施形態
における分割変調双安定偏光非線形関数の逆数である関数
として決定され:
であり、該関数は、左形成ゾーン内の光束強度の分割成分の平均化された経時的較正値
を、前記右形成窓内の光束強度の分割成分の平均化された経時的較正値
によって除算した商の結果の加算として定義され:前記双安定偏光変調器の制御入力に対して、線形的に変化するパルス幅を有する較正パルス幅信号
が供給されると、
であり、ここで
であり、かつ
分割変調双安定偏光線形関数は、その第2の実施形態
において、それぞれその第2の実施形態
における分割変調双安定偏光非線形関数の対応する値の逆値である値の加算として定義され:
であり、該関数は、前記左形成ゾーン内の光束強度の分割成分の平均化された経時的較正値
を、右形成ゾーン内の光束強度の分割成分の平均化された経時的較正値
によって除算した商を、単調に変化するパルス継続時間を有する較正信号
の平均化された経時的値
によって除算した結果の加算であり:
であることを特徴とする、請求項2に記載の方法。 - 前記加算変調および/または分割変調は、前記光束の特性のアナログ変調および双安定変調または多安定変調の組み合わせによって達成されることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 最大空間分解能を有する立体画像の形成および視認のためのデバイスであって、ステレオ映像信号源と、M個の行およびN個の列内においてアドレス指定された1つの光軸上に連続的に配置された光学合算器部ならびに、M個の行およびN個の列内においてアドレス指定された光学符号器部ならびに、N個の行内においてアドレス指定された空間選択的光学復号器部を含む、光学的に相互接続された光源および電気的に制御される光学ユニットと、第1の機能ユニットおよび第2の機能ユニットとを含み、その出力が、前記光学合算器部および光学符号器部の制御入力にそれぞれ接続され、入力が、前記ステレオ映像信号源の対応する出力へと接続され、これにより、前記光学合算器部のmn番目の要素のアパーチャが前記光学符号器部のmn番目の要素のアパーチャに光学的に接続され、前記光学符号器部の隣接する(2i−1)および2i列ならびに前記空間選択的光学復号器の隣接する(2k−1)および2k列において、作業物質の初期光学状態は前記隣接する列間において相互に相補的であり、形成ゾーン
のうち一方の対称軸が、1つのグループの面N個の共通交線であり、その第1のN/2個の面が前記光学符号器部の奇数(2k−1)列の対称軸および前記空間選択的光学復号器部の偶数2i列の対称軸を通過し、残りのN/2個の面が前記光学符号器部の偶数2k列の対称軸および前記空間選択的光学復号器部の奇数(2i−1)列の対称軸を通過し、形成ゾーン
のうち他方の対称軸が、別のグループの面N個の共通交線であり、その第1のN/2個の面が前記光学符号器部の偶数2k列の対称軸および前記空間選択的光学復号器部の偶数2i列の対称軸を通過し、残りのN/2個の面が光学符号器の奇数(2k−1)列の対称軸および前記空間選択的光学復号器の奇数(2i−1)列の対称軸を通過し、ここで、n=1、2、...、N、m=1、2、...、M、i=1、2、...、N、k=1、2、...、Nであり、
前記電気的に制御されるマトリックスアドレス指定された光学ユニットが、前記光学合算器部、前記光学符号器部および前記空間選択的光学復号器部の光軸または/およびその成分に沿った相互再配置の可能性を有して実行され、これらは加算光変調器、分割光変調器および光学選択器の形でそれぞれ実行され、そのそれぞれが、2つの相互に相補的なランダム光学状態およびこれらの状態間遷移のランダムな一価特性を有する少なくとも一層の作業物質を含み、前記第1の機能ユニットが、第1の光-電子(optico-electronic)チャネルの伝達関数Φch_1の逆関数である伝達関数TΣによって実行され:
であり、その入力は前記加算光変調器の制御入力であり、前記第1の光-電子チャネルの光学出力は、前記形成ゾーン
のいずれかであり、
第2の電子機能ユニットは、第2の光-電子チャネルの伝達関数Φch_2の逆関数である伝達関数TΞによって実行され:
であり、その入力は前記分割光変調器の制御入力であり、前記第2の光-電子チャネルの光学出力は双方の形成ゾーン
のアパーチャであり、これにより、前記第1および第2の光-電子チャネルの伝達関数の値は、前記光学強度値に対応することを特徴とする、
デバイス。 - 前記加算光変調器および/または分割光変調器および/または光学選択器は、少なくとも1つの補助補償光学層もしくは補助集束光学層もしくは補助偏光光学層もしくは補助光学層の組み合わせを含み、そのそれぞれが、固定されるか制御され、その伝達関数は、スペクトル非依存的なまたは回折非依存的なまたは屈折非依存的な部分であり、前記第1および第2の光-電子チャネルの前記伝達関数の値内に含まれることを特徴とする、請求項18に記載のデバイス。
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