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 PDF

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Abstract

本発明は立体表示に関し、フラットスクリーン立体モニターおよびテレビ受像機の製造に用いることができる。前記フラットスクリーン立体モニターおよびテレビ受像機は、任意選択として眼鏡を用いても用いなくても立体画像を視認することができ、かつ、表示マトリックスの最大解像度に匹敵する最大空間分解能が得られ、かつこれは、モノスコピック画像を最大解像度で視認する選択肢も保持している。事実上任意の種類の表示マトリックスを用いて、一対の視認窓(ゾーン)内の立体画像に対する2つの進入角度の必要な分離を確実にする。該表示マトリックスの伝達特性は、較正曲線に従って推定される逆関数を用いて2つの進入角度を関連付けるために線形化され、該較正曲線は、一対の視認窓(ゾーン)における2つの対応する光強度依存性と、入力較正信号の振幅との間の関係として、定義される。

Description

本発明は、3次元画像の形成および視認の技術に関し、より詳細には立体映像技術に関する。本発明を用いて、立体画像の各フォアショートニングにおいて最大空間分解能を実現することによって得られた異なる光学構造に基づいて立体およびオートステレオスコピック(眼鏡不要の)テレビ受像機およびモニターを実現することができる。この最大空間分解能は、光学構造の最大空間分解能(例えば、マトリックスの伝達特性の非線形性の自己補償による、事実上任意の種類の液晶(LC)マトリックス上のフラットオートステレオスコピック表示の作製のためのもの)に匹敵する。
パッシブ偏光ステレオ眼鏡の利用により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[1]が公知である。この方法は、以下のことからなる: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の値
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
形成窓と光学的にそれぞれ接続される。
この公知の方法[1]の基本的な利点としては、立体画像の最大情報性がある。なぜならば、マトリックス表示の任意のmn番目の要素(第1の光変調器および第2の光変調器のmn番目の要素)が、2つの画像要素(すなわち、左フォアショートニングのmn番目の画像要素および右フォアショートニングのmn番目の画像要素)を同時に生成する(実際には、M・N個の分解可能要素のディスプレイ上に、2つの画像が同時に再生され、これらの画像はそれぞれ、M・N個の分解可能要素を有する)。その結果、マトリックス表示画面の最大解像度に匹敵する最大空間分解能を有する立体画像を実現することが可能になる。
この公知の技術的解法における不利点としては、特殊な立体画像視認手段であるパッシブステレオ眼鏡を観察者が使用しなければならない点がある。そのため、特に視認が数時間などに及んで長引いた場合、観覧における利便性(快適性)が低減する。
最大空間分解能を有する立体画像のオートステレオスコピックの(眼鏡不要の)形成および視認のための方法[2]が公知である。方法[2]は、以下のことからなる:
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
形成ゾーンと光学的に接続された、左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
の視認窓内においてそれぞれ視認される。
最大空間分解能を有する立体画像のオートステレオスコピック(眼鏡不要の)形成および視認のための公知の方法の実行のためのデバイス[2]が公知である。デバイス[2]は、情報信号源を含む。この情報信号源は、光学に相互接続された光束源であり、電気的にアドレス指定された光学ユニットである。この情報信号源は、1本の光軸上に連続的に配置された光学合算器部と、光学符号器部と、空間選択的光学復号器部と、第1の機能ユニットおよび第2の機能ユニットとを含む。これらの出力は、光学合算器および光学符号器の制御入力と、ステレオ映像信号源の対応する出力への入力とにそれぞれ接続され、これにより、光学符号器部の(2i−1)および2i番目の列の近隣および空間選択的光学復号器の(2k−1)および2k番目の列の近隣における光学符号器部のアパーチャmn番目の要素に光学的に接続された光学合算器部のmn番目の要素のアパーチャにおいて、作業物質の初期光学状態が隣接列間において相互に相補的となり、前記フォアショートニングのうちの1つの形成ゾーンの対称軸がN個の面の共通交線であり、前記N個の面のうち第1のN/2個の面が、光学符号器部の奇数(2k−1)列の対称軸および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個の面は、光学符号器部の偶数2k列の対称軸および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、別のフォアショートニングの形成ゾーンの対称軸がN個の面の共通交線であり、前記N個の面のうち、第1のN/2個の面は、光学符号器部の偶数2k列の対称軸および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個の面は、光学符号器部の奇数(2k−1)列の対称軸および空間選択的光学復号器部の奇数(2i−1)列の対称軸を通過する。ここで、n、i、k=1、2、…、N、m=1、2、…、Mである。
このような公知の方法およびデバイス[2]は、2つの同時に反映されたフォアショートニングそれぞれの表示において最大解像度M・Nを実現することにより、ステレオ眼鏡を用いなくても、立体画像の観覧を確実にする。
しかし、このような公知の技術的解法[1、2]の実行が可能であるのは、作業物質の電気的に制御される光学異方性(すなわち、1つの場合において、電気的に制御される複屈折(ECDR)の値、または、別の場合において、偏光面(電気的に制御される光学活性(ECOA)の程度)を回転させる能力)に対する光偏光状態分析の依存性が既知である場合か、あるいは、このようなECDRおよびECOAの組み合わせが発生した場合において、光偏光状態に対するこれらの効果それぞれの作用を考慮および分析的に記述することが可能な場合のみである。
第1の場合が発生する状況として、例えば、ネマチックLCの配向層の相分極光変調器の作業物質として、Δεの正または負の誘導異方性を簡単な構成の透明電極と共に用いて制御電圧をLC層の境界に供給した場合、制御電界の力の強度線はLC層の境界面に対して垂直方向のみにおいて発生し、LC分子がねじれていない場合のみにECDR効果が現れる。この場合、LC層中の常光線と異常光線との間の電気的に制御される位相遅延δの値に対する光偏光状態の依存性を分析的に決定する可能性がある。第2の場合が発生する状況として、制御電界の力線の類似する簡単な構成のLC分子の90°ねじれに基づいたLCねじれ構造が利用される場合があり、この場合、LC層中の偏光面ねじれの角度фの電気的に可変である値を通じて、出力光の偏光状態を分析的に決定できる可能性がある。
しかし、偏光符号化アルゴリズムの分析計算は、ECDRおよびECOAの簡単な組み合わせにおいてさえも困難であることが分かっている。なぜならば、これらの間におけるこれらの効果の相互作用の本質を考慮する必要があるからである。詳細には、光偏光状態に対するECOA効果の非不変性が、ECDR効果によって変動する。それと同時に、最近では、LC分子の複雑な初期および機能配向を制御電界の力線の3次元構造と共に用いたLCマトリックス(層)の有利な利用のための高分解能、コントラスト(ダイナミックレンジ)、速度およびワイドビューイング角度ディスプレイの達成のために、フラットスクリーン表示技術が開発されるトレンドが有り、その結果、異なる電気光学効果が極めて複雑に組み合わされる。例えば、実質的に異なる回転角度値を別個の分子に対して有するらせん構造中のLC分子の異なる種類のECOA効果(ねじれ)が、異なる様態で現れるECDR効果(すなわち、特定のLC分子源が全体的に特定の角度に対してさらに再配向されること)と組み合わされる。多くの多様な類似のLC構造が開発されており、そのため、印加制御電圧からの出力光の偏光状態の依存性を分析的に計算することは極めて複雑であり、そのため、公知の技術的解法[1、2]の実行のために、偏光符号化アルゴリズムを分析的に割り当てる(計算する)ことまたは偏光光学符号器の伝達特性を分析的に決定することには問題がある。
公知の技術的解法の別の不利点として、偏光符号化アルゴリズム(相分極光変調器の伝達関数)の計算によって、光学構造の伝達特性の無効な(idle)非線形性(立体画像の質を低下させる)を記録するのは複雑である点がある。このようなアルゴリズムおよび伝達関数は概して非線形の機能依存性を有するため、このような関数非線形性を分析して無効な非線形性を解明するのは極めて困難であり、その困難度が高いほど、無効な非線形性を区別するのも困難になる。このような事態は、同一発生源からの非線形性が異なる電気光学効果について異なる様態で解釈される可能性が出てくるため、電気光学効果の組み合わせに基づいて機能するLC構造の場合に特に問題となる。特に、透明電極の境界内の電界の力線の歪み(「バルジング」)に起因するLC分子の配向均一性の歪みは、この電気光学効果について働いている力線の方向に応じて、関数として処理できるか、または、対照的に無効な非線形性として処理することができる。例えば、LCねじれ構造の場合において、作用方向がLC層の対向する境界上の電極間の電界の力線(LC層にわたる方向)である場合、力線の「バルジング」が発生し、その結果、長手方向において(LC層境界に沿った方向において)力線の成分が発生する。これが無効な効果である。しかし、例えば、IPS方法(面内切り換え)によってLC構造を形成することにより、力線が作用する方向が、主にLC層の同一の境界上の隣接電極間の方向(LC層境界に沿った方向)となり、ここで、電極境界上の力線の「バルジング」効果が、電気光学効果の作用機構への基本的な積極的な貢献となる。
従って、構造の伝達特性の無効な非線形性を考慮に入れずに、楕円光偏光の既知の等式を解くことにより数学的モデルを構築する可能性がある場合、公知の技術的解法における偏光符号化のための光学変調の実際に利用されている効果は、実際には、2つの電気光学効果(ECOAおよびECDR)に(別個に機能するという条件下において)限定される。
さらに、偏光符号化は、一般的概念における光学符号化の特殊なケースであり、原則的にはあらゆる光学効果によって達成可能であり、これを用いて、2つの相互に相補的な(すなわち、相互に補完的であるかまたは相互に反対方向である)光学符号化状態を生成することが可能となる。しかし、一般的な場合の光学符号化の分析計算には問題がある。なぜならば、これを実現するには、特性の非線形性を考慮しつつ、光学変調の各具体的効果の数学的モデルまたはこのような効果の組み合わせを生成することが必要となるからであり、そのためには、さらなる研究を大量に行う必要があるからである。
これと共に、偏光子と分析器との間に配置されたLC層を用いるその実振幅変調によって、光束吸収効果のみにおける値
Figure 2012514219
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。
本発明の方法およびデバイスにおける目的は、異なる最適化光学構造の複雑度に左右されない光学構造の伝達特性の無効な非線形成分の自己補償により、前記異なる最適化光学構造における実現に起因する立体画質の向上である。
この目的は、前記方法の第1の実施形態によって達成される。前記方法において、光源を用いて、光波が生成され;
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
の視認窓に光学的に接続された、左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
が供給され;
左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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、
Figure 2012514219
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。
上記目的は、方法の第2の実施形態によっても達成される。前記方法において、光源を用いて、光波が生成され;
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
にそれぞれ等しい強度値
Figure 2012514219
で、左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
の形成ゾーンとそれぞれ光学的に接続された左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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、
Figure 2012514219
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。
上記の目標はまた、以下のことによって達成される。すなわち、前記デバイスは、ステレオ映像信号源、光源ならびに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を含み、これは、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光学符号器部と、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、前記第1の機能ユニットおよび第2の機能ユニットの出力は、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るが、前記ステレオ映像信号源の出力への入力へと接続され、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相互に相補的であり、前記形成ゾーン
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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。
光束の変調効果のうち任意のものを用いた前記方法およびデバイスにおいて、前記光束の加算および分割変調が達成され、前記光束の特性は、実行される較正手順に従って線形化され、前記加算および分割光変調器の制御入力へ前記較正信号が供給されると、前記形成窓(ゾーン)中の光強度が記録され、その結果、線形の再現が共に確保され、光学強度値
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の合計、および2つの形成窓の間の
Figure 2012514219
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:
Figure 2012514219
提示される方法およびデバイスにおける目的が達成される技術的結果は、光学構造の複雑度に左右されない前記光学構造の伝達特性の無効な非線形成分の自己補償を伴う異なる最適化光学構造における立体画質の実現による、立体画質の向上である。
前記方法の第1、第2および第4の特定の実施形態と、前記デバイスに関する第1の特定の実施形態とにおいて、実振幅加算変調が用いられる。前記方法の第2、第4、第5および第6の特定の実施形態において、相分極された分割変調(実振幅変調との組み合わせを含む)が用いられる。前記方法の第2および第3の特定の実施形態において、スペクトルおよび回折(角度)分割変調がそれぞれ用いられる。前記方法の第4の特定の実施形態において、双安定分割変調が用いられる。
前記方法の実行のための第5および第6の特定の実施形態においてまた前記デバイスの第1の特定の実施形態において、上記の目標を達成するためのさらなる技術的結果により、画像形成の光-電子チャネルの光学効率が向上する。
本発明は、添付の図面中に例示される、その実行実施形態の記載によって明らかにされる。
第1の実施形態の方法の構造図である。 第1の実施形態の方法の較正(非線形関数の測定)および線形関数の決定(計算)の模式図である。 光束強度に従って線形化された2つの光-電子チャネルの組み合わされた効果としての方法を示す。 光束強度に従って線形化された2つの光-電子チャネルの組み合わされた効果としての方法を示す。 第1の実施形態の方法の模式図である。 第1の実施形態の方法の模式図である。 第2の実施形態の方法の模式図である。 第1の実施形態の方法の第1の特定の実施形態の模式図である。 第1の実施形態の方法の第1の特定の実施形態の模式図である。 逆関数を用いた方法による加算変調線形化手順を示す。 逆関数を用いた方法による加算変調線形化手順を示す。 逆値方法による加算変調線形化手順を示す。 逆関数を用いた方法による分割変調線形化手順を示す。 逆関数を用いた方法による分割変調線形化手順を示す。 逆値の計算による分割変調線形化手順を示す。 第2の実施形態の方法の第1の特定の実施形態の模式図である。 第2の実施形態の方法の第1の特定の実施形態の模式図である。 第2の実施形態の方法の第1の特定の実施形態の較正実行およびフォアショートニングの選択の模式図である。 第2の実施形態の方法の第1の特定の実施形態の較正実行およびフォアショートニングの選択の模式図である。 2次形成ゾーンの外観を示す。 第1の実施形態の方法の第2の特定の実施形態における変調線形化の実行、較正およびグラフ化の模式図である。 第1の実施形態の方法の第2の特定の実施形態における変調線形化の実行、較正およびグラフ化の模式図である。 第1の実施形態の方法の第2の特定の実施形態における変調線形化の実行、較正およびグラフ化の模式図である。 第1の実施形態の第3の特定の実施形態における線形化の実行、較正およびグラフ化の模式図である。 第1の実施形態の第3の特定の実施形態における線形化の実行、較正およびグラフ化の模式図である。 第1の実施形態の第3の特定の実施形態における線形化の実行、較正およびグラフ化の模式図である。 第1の実施形態の第3の特定の実施形態における線形化の実行、較正およびグラフ化の模式図である。 第1の実施形態の第4の特定の実施形態における線形化の実行、較正およびグラフ化の模式図である。 第1の実施形態の第4の特定の実施形態における線形化の実行、較正およびグラフ化の模式図である。 第1の実施形態の第4の特定の実施形態における線形化の実行、較正およびグラフ化の模式図である。 第1の実施形態の第4の特定の実施形態における線形化の実行、較正およびグラフ化の模式図である。 第1の実施形態の方法の第5の特定の実施形態の実行の模式図である。 第1の実施形態の方法の第5の特定の実施形態の実行の模式図である。 第5の特定の実施形態の方法における分割変調線形化の2次元関数のマトリックス表示である。 加算と分割変調との間の非線形依存性の存在下における、加算変調グラフの非対称性を示す。 第1の実施形態の方法の第6の特定の実施形態の実行の模式図である。 第1の実施形態の方法の第6の特定の実施形態の実行の模式図である。 第1の実施形態の方法の第6の特定の実施形態における2次元線形関数のマトリックス表示である。 前記方法の実行のためのデバイスの実現の模式図である。 前記方法の実行のためのデバイスの実現の模式図である。 加算および分割光変調器と、前記デバイス内の光学選択器との内部の光学状態を示す。 加算および分割光変調器と、前記デバイス内の光学選択器との内部の光学状態を示す。 加算および分割光変調器と、前記デバイス内の光学選択器との内部の光学状態を示す。 第1の特定のデバイス実施形態の機能の模式図および説明である。 第1の特定のデバイス実施形態の機能の模式図および説明である。 好適には分割変調の実行において用いられる、相分極されたLCセルの動作原理を示す。 好適には分割変調の実行において用いられる、相分極されたLCセルの動作原理を示す。 好適には分割変調の実行において用いられる、相分極されたLCセルの動作原理を示す。 好適には分割変調の実行において用いられる、相分極されたLCセルの動作原理を示す。 異方性光学要素の性質の記述の普遍性のポアンカレ球を使用および例示する。 加算変調の実行の際に用いることが可能な、ポラロイドレスLCセルの動作原理を示す。 加算変調の実行の際に用いることが可能な、ポラロイドレスLCセルの動作原理を示す。
最大光学分解能を有する立体画像を形成および視認するための方法(第1の実施形態)は、以下のことからなる:
光源1(図1)を用いて、光波が生成され;
左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に対して、加算補償信号
Figure 2012514219
が供給され;
前記左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に対し、分割補償信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
の形成窓にそれぞれ光学的に接続された前記左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
の視認窓において、それぞれ視認される。
加算補償信号
Figure 2012514219
はその第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の結果から得られる、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
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:
Figure 2012514219
であり、第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
において、前記信号は、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の積に直接比例する振幅を有する。
Figure 2012514219
前記分割補償信号
Figure 2012514219
は、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
において、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
から得られ:
Figure 2012514219
であり、第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
において、前記信号は、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の積に直接比例する振幅を有する。
Figure 2012514219
その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
における加算変調線形関数ΛΣは、関数
Figure 2012514219
として定義される。該関数は、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
における加算変調非線形性較正関数ΦΣの逆数であり:
Figure 2012514219
であり、加算変調線形関数ΛΣは、第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
において関数
Figure 2012514219
として定義され、その値は、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
であり:
Figure 2012514219
であり、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
における分割変調線形関数ΛΞは、関数
Figure 2012514219
として定義され、該関数は、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
における分割変調非線形性較正関数ΦΞの逆数であり:
Figure 2012514219
であり、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
における分割変調線形関数ΛΞは、関数
Figure 2012514219
として定義され、その値は、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
であり:
Figure 2012514219
であり、ここで、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
における加算変調非線形性の較正関数ΦΞは、前記形成窓
Figure 2012514219
のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に対して、線形的に変化する加算変調較正信号
Figure 2012514219
が供給されると、
Figure 2012514219
であり、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
における加算変調非線形性較正関数が、前記形成窓
Figure 2012514219
のいずれかの出力の光束強度の均一変調成分
Figure 2012514219
の較正値の数列と、f単調に変化する加算変調較正信号
Figure 2012514219
の振幅の対応する値の数列との間の比に等しく:
Figure 2012514219
であり、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
における光束強度の差分変調成分
Figure 2012514219
の較正値の加算を、前記右の形成窓
Figure 2012514219
における光束強度の差分変調成分
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に対し、線形的に変化する分割変調較正信号
Figure 2012514219
が供給されると、
Figure 2012514219
であり、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
における光束強度の差分変調成分
Figure 2012514219
の較正値の加算と、前記右の形成窓
Figure 2012514219
における光束強度の差分変調成分
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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:
Figure 2012514219
である。
立体画像の視認時の観察者の左眼Eおよび右眼Eの配置構成は、前記左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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。
図面上の記号WおよびW(ZおよびZ)は、左の形成窓
Figure 2012514219
と左の視認窓
Figure 2012514219
との(左形成ゾーン
Figure 2012514219
の左視認ゾーン
Figure 2012514219
との)空間的重ね合わせと、右形成窓
Figure 2012514219
と右視認窓
Figure 2012514219
との(前記右形成ゾーン
Figure 2012514219
と右視認ゾーン
Figure 2012514219
との)空間的重ね合わせを示す。
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
が供給されると、加算補償信号
Figure 2012514219
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:
Figure 2012514219
である。
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値を前記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した商
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
が供給されると、前記分割補償信号
Figure 2012514219
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:
Figure 2012514219
である。
前記強度較正値が、受光器8および9を用いて記録される。受光器8および9の出力信号は、演算ユニット10および11に入力される。演算ユニット10および11において、関係(7〜10)に従って、分割変調非線形性較正関数ΦΞが計算され、加算変調非線形性較正関数ΦΣに従って、演算ユニット12および13において、関係(5〜8)に従って、加算変調線形関数ΛΣおよび分割変調線形関数ΛΞが計算され、これに従って、機能ユニット6および7の伝達関数が、前記形成された立体画像を視認するプロセスに割り当てられる。
前記加算変調非線形性較正関数ΦΣおよび前記分割変調非線形性較正関数ΦΞの空間不変条件(これらは、前記フォアショートニングそれぞれの全M・N画像要素に対して同一である)により、均一変調成分
Figure 2012514219
および差分変調光束強度成分
Figure 2012514219
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。
観察者の視器官の対応する画像光束受信特性に最も近い伝達特性を有する受光器8および9を選択すると好適である。
前記立体画像視認プロセス時における較正プロセスとの重ね合わせ(前記対応する非線形関数の計算および前記関数に従った線形伝達関数の割り当てによる、強度較正値を記録するプロセスとの重ね合わせ)により、前記左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
の形成窓からの光束が、前記左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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。
前記左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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、
Figure 2012514219
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。
前記方法において、前記右および左のフォアショートニングの輝度の比
Figure 2012514219
について、前記分割補償信号
Figure 2012514219
を調査することは同等であり:
Figure 2012514219
ここで、対応する(左
Figure 2012514219
)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
Figure 2012514219
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。
Figure 2012514219
前記方法における形成された立体画像のフォアショートニングの分離の達成が、2つの線形化光-電子チャネル(図3)の共同動作の調査によって例示され、前記2つの線形化光-電子チャネルの出力は、2つの形成窓
Figure 2012514219
(または2つの視認窓
Figure 2012514219
)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
Figure 2012514219
(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
Figure 2012514219
に対応し、前記光-電子チャネルの出力は、前記形成窓
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
における光束強度
Figure 2012514219
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、
Figure 2012514219
である。
光束強度によって(前記分割変調線形関数の効果による前記比
Figure 2012514219
の伝送の前記初期非線形性の補償によって)線形化された分割変調伝送光-電子チャネルでは、左右の形成窓
Figure 2012514219
における光束強度の比は
Figure 2012514219
である。
等式(18)および(19)の体系に対して共同解法を行うと、以下の関係(20)が得られ:
Figure 2012514219
上記式から、前記左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に対応するからである。
物理学的見地から、強度によって線形化された加算変調加算光-電子伝送チャネルの役割は、双方の形成窓
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
における比の値
Figure 2012514219
の変化に直接比例し、右形成窓
Figure 2012514219
における比の値
Figure 2012514219
の変化に直接比例し、その際、双方の形成窓
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
における)光束強度値の正の増加と、他方(右形成窓
Figure 2012514219
)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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
のみに対応し、これにより、全光束は左形成窓
Figure 2012514219
に向かって方向付けられる。なぜならば、(その振幅が
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に近づくと、全光束が右形成窓
Figure 2012514219
に向かって総じて方向付けられる。最後に、値
Figure 2012514219
の間の任意の所与の関係により、左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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。
立体画像フォアショートニングの最大の分離(すなわち、コントラストおよびダイナミックレンジが最大である立体画像)が達成される。この達成は、加算変調変化のダイナミックレンジの端点として、そのパラメータの変化の極(最小および最大)値を選択し、前記選択、分割変調変化のダイナミックレンジの端点として、そのパラメータの相互に相補的な値を選択することにより、得られる。次に、任意の値の加算変調パラメータについて、光学変換器4および5を双方の形成窓
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
視認窓において発生する。
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(第2の実施形態)は、以下のことからなる:
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に対し、ビューの加算補償信号
Figure 2012514219
が、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
(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
Figure 2012514219
の結果から得られた、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
(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
Figure 2012514219
に対するその第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
(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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に対して分割補償信号
Figure 2012514219
が、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
(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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
(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
Figure 2012514219
に対する、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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、
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
の形成ゾーンと光学的にそれぞれ接続された左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
(5)として定義され、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
における加算変調線形関数が、関数
Figure 2012514219
(6)として定義され、その値は、第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
における加算変調非線形関数ΦΣの値の逆値
Figure 2012514219
であり、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
(7)として定義され、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
における分割変調線形関数ΛΞが関数
Figure 2012514219
(8)として定義され、その値は、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
における分割変調非線形性較正関数ΦΞの逆値
Figure 2012514219
であり、ここで、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に、線形的に変化する加算変調較正信号
Figure 2012514219
を供給するとき、形成窓
Figure 2012514219
のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
Figure 2012514219
(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
Figure 2012514219
における加算変調非線形性較正関数ΦΣは、形成窓
Figure 2012514219
のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
Figure 2012514219
の較正値の数列と、単調に変化する較正信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に対して、前記線形的に変化する分割変調較正信号
Figure 2012514219
を供給するとき、左形成窓
Figure 2012514219
における光束強度の差分変調成分
Figure 2012514219
の較正値の加算を、右形成窓
Figure 2012514219
における光束強度の差分変調成分
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
における分割変調非線形性較正関数ΦΞは、左形成窓
Figure 2012514219
における光束強度の差分変調成分
Figure 2012514219
の較正値の加算と、右形成窓
Figure 2012514219
における光束強度の差分変調成分
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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。
分割補償信号
Figure 2012514219
(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
Figure 2012514219
に初期加算信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に直接比例する。
分割補償信号
Figure 2012514219
(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
Figure 2012514219
に初期分割信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に直接比例する。
前記加算変調較正値
Figure 2012514219
および分割変調較正値
Figure 2012514219
が、均一効果光変調器15の制御入力
Figure 2012514219
および示差的効果光変調器17の制御入力
Figure 2012514219
にそれぞれ供給されると、形成ゾーン
Figure 2012514219
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。
受光器20および21の出力信号は演算ユニット22および23へと入り、ここで、関係(9〜12)に従って、分割変調非線形性較正関数ΦΞおよび加算変調非線形性較正関数ΦΣが計算され、これに基づいて、関係(5〜8)に従う演算ユニット24および25において、逆分割変調非線形関数
Figure 2012514219
および関数
Figure 2012514219
に対する逆値
Figure 2012514219
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。
観察者の左眼Eおよび右眼Eは、左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の範囲によって規定される)。観察者の両眼E、Eから(すなわち、視認ゾーン
Figure 2012514219
から)光学変換面Cへの平均距離Zは、以下の関係(図6)によって決定され:
Figure 2012514219
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、z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)。
均一効果光変調器2および15と、示差的効果光変調器3および16と、光学変換器4、5および17との異なる特定の実施形態に対応する方法の特定の実施形態は、加算変調および分割変調非線形関数ΦΣ、ΦΞの対応する異なる特定の実施形態を有し、その形式および次元数(非線形関数Φが依存する変数(独立変数)の数)は、加算変調および分割変調成分の物理的相互作用機構により、決定される。本発明によれば、加算変調および分割変調光学パラメータの変化を制御信号の振幅の値と関連付ける記載の物理的機構/分析式の知識または記載の光学パラメータ間の分析的に割り当てられる相互接続の知識は不要である。光-電子チャネルの伝達関数のその後の線形化のための必要かつ十分な情報は、加算および分割較正信号
Figure 2012514219
の振幅の形成窓
Figure 2012514219
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。
前記光波の直接加算または直接分割変調は、その位置の対応する面ΣおよびΞにおける均一効果光変調器2および15または前記示差的効果光変調器3および16を用いた光波強度の直接的変更(例えば、これらそれぞれのmn番目の要素の作業物質の実振幅吸収係数の変更に起因するもの)に対応する。これは、双方の形成窓
Figure 2012514219
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|に等しくなる。
光波の間接的加算または分割変調は、残りの(すなわち、実振幅変動を除いた)光波物理的特性の変調に対応し、この場合の光学変換器4、5および17の役割は、形成窓
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
間において相互に相補的(相互に補完的または逆)である。
第1の実施形態の方法(図8)の第1の(好適な)特定の実施形態は、以下のことからなる: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実振幅光変調器26を用いて、実振幅光変調器26のmn番目の要素における光波の振幅Aの実変調(強度Jの直接変調)により、直接加算変調
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
の形成窓において、それぞれ左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
において加算補償電子信号
Figure 2012514219
が供給され:
Figure 2012514219
であり、あるいは、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
における加算補償電子信号が供給され:
Figure 2012514219
、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
Figure 2012514219
から得られた、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
における分割補償電子信号
Figure 2012514219
が供給され:
Figure 2012514219
、かつ、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
における分割補償電子信号が供給され:
Figure 2012514219
これにより、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
として定義され:
Figure 2012514219
であり、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
における加算変調線形関数ΛΣは関数
Figure 2012514219
として定義され、その値は、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
における加算変調非線形性較正関数
Figure 2012514219
の値の逆値
Figure 2012514219
であり:
Figure 2012514219
であり、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
における分割変調非線形性較正関数
Figure 2012514219
の逆数である関数
Figure 2012514219
として定義され:
Figure 2012514219
であり、かつその第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
における分割変調線形関数ΛΞは、関数
Figure 2012514219
として定義され、その値は、第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
における分割変調非線形性較正関数の値の逆値
Figure 2012514219
であり:
Figure 2012514219
であり、ここで、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
における加算変調非線形性較正関数は、形成窓
Figure 2012514219
のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に対して、線形的に変化する加算変調電子較正信号
Figure 2012514219
が供給されると、
Figure 2012514219
であり、かつその第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
における加算変調非線形性較正関数
Figure 2012514219
は、形成窓
Figure 2012514219
のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の振幅の対応する値の数列との間の比に等しく:
Figure 2012514219
であり、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
における分割変調非線形性較正関数ΦΞは、左形成窓
Figure 2012514219
における光束強度の差分変調成分
Figure 2012514219
の較正値の加算を、右形成窓
Figure 2012514219
における光束強度の差分変調成分
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に対して、線形的に変化する分割変調電子較正信号
Figure 2012514219
が供給されると、
Figure 2012514219
であり、かつ、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
における分割変調非線形性較正関数ΦΞは、左形成窓
Figure 2012514219
における光束強度の差分変調成分
Figure 2012514219
の較正値の加算と、右形成窓
Figure 2012514219
における光束強度の差分変調成分
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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:
Figure 2012514219
であり、これにより、加算変調電子較正信号
Figure 2012514219
の振幅の制限範囲が、光束強度
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の較正値の最小値から最大値への変化に対応する。
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値の合計
Figure 2012514219
に直接比例する振幅を有する初期加算信号
Figure 2012514219
が機能ユニット30の入力に供給されると、加算補償信号
Figure 2012514219
は、加算変調線形関数
Figure 2012514219
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。
Figure 2012514219
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によって除算した商
Figure 2012514219
に直接比例する振幅を有する初期分割変調信号
Figure 2012514219
が機能ユニット31の入力に供給されると、分割補償信号
Figure 2012514219
は、分割変調線形関数
Figure 2012514219
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。
Figure 2012514219
受光器32および33の出力信号は演算ユニット34および34へ入力され、ここで、関係(30〜33)に従って、分割変調非線形性較正関数
Figure 2012514219
および加算変調非線形性較正関数
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および関数
Figure 2012514219
の逆値
Figure 2012514219
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。
前記方法の第1の実施形態の第1の特定の実施形態における加算変調実振幅線形化(Σ{Α}変調)の手順および分割変調偏光(Ξ{P}変調)の手順は、別個に達成される。
Σ{Α}変調の線形化のために、実振幅光変調器26(以下、Σ{Α}変調器)の制御入力
Figure 2012514219
に対し、Σ{Α}変調の較正電子信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
上において、電子較正信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に対応する。
その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
においてΣ{A}変調線形関数ΛΣを用いる場合、左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
の形成窓内の光束強度値
Figure 2012514219
はそれぞれ、光束強度
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の非線形関数である(図面中、入力
Figure 2012514219
に属する信号独立変数
Figure 2012514219
つとして示す(すなわち、
Figure 2012514219
))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
Figure 2012514219
の形式は、双方の形成窓
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の利用によるΣ{Α}変調の線形化は、Σ{Α}変調非線形関数
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の値をY軸に沿ってプロットし、
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
が得られる。Σ{Α}変調器の電子ユニットの制御入力
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
を得るために、以下の形式
Figure 2012514219
の補償電子信号
Figure 2012514219
が、初期較正信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
において存在し、すなわち、グラフIV11は、初期信号
Figure 2012514219
の振幅に対する、強度のΣ{Α}成分
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に、伝達関数
Figure 2012514219
で供給される(かつ、入力
Figure 2012514219
に属する信号独立変数
Figure 2012514219
として図面に記載される、すなわち、
Figure 2012514219
)。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:
Figure 2012514219
ここで、
Figure 2012514219
は関数
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
(線形的に変化する振幅をもつ信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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。
情報信号
Figure 2012514219
が伝達関数
Figure 2012514219
で電子ユニットの入力
Figure 2012514219
に供給されると(対応する記載
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
が得られ:
Figure 2012514219
これは、線形的に変化する振幅(グラフIV11)をもつ信号
Figure 2012514219
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、
Figure 2012514219
(直線形態のグラフV11に対応する)に直接比例し、これは、値
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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、
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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、
Figure 2012514219
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。
Figure 2012514219
その第2の特定の実施形態における線形関数を用いた場合、左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
の形成窓内における光束強度値
Figure 2012514219
はそれぞれ、上記のように曲線
Figure 2012514219
(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
Figure 2012514219
のΣ{A}変調の制御入力
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
およびこの関数(グラフII12)に等しく、直線
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
は曲線(グラフIII12)によって表され、これは、関数
Figure 2012514219
の値に対する逆値として関数
Figure 2012514219
の値を決定した結果の曲線
Figure 2012514219
に対する関数
Figure 2012514219
の曲線に対して鏡面対称となる。
Σ{A}変調器の電子ユニットの制御入力
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
を得るために、前記関数の乗算の結果、補償電子信号
Figure 2012514219
が以下の形式
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
を記述し、そのうち他方の関数がその第2の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の逆値に等しく、一般式(6)に従って、較正信号
Figure 2012514219
の値および電圧が乗算される。
Figure 2012514219
従って、強度値
Figure 2012514219
の直接比例依存関係が得られる。なぜならば、これは信号
Figure 2012514219
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)
情報信号
Figure 2012514219
が伝達関数
Figure 2012514219
で電子ユニットの入力
Figure 2012514219
に供給されると、その結果得られる、2つの形成窓
Figure 2012514219
における光束の合計強度
Figure 2012514219
は、
Figure 2012514219
であり、
Figure 2012514219
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、
Figure 2012514219
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。
Ξ{P}変調器の制御入力
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
(図13)が供給され、これにより、Ξ{P}変調器の制御入力
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および第2の
Figure 2012514219
特定の実施形態に対応する。
その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
における線形関数ΛΞを用いる場合、左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
の形成窓における光束の強度値
Figure 2012514219
およびJRはそれぞれ、前記光束のΞ{P}成分
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の線形関数によって表され、前記Ξ{P}変調器の制御入力
Figure 2012514219
に供給され(図面中、入力
Figure 2012514219
に属する信号独立変数
Figure 2012514219
として記載される、すなわち、
Figure 2012514219
)、かつ、正の導関数の左形成窓(グラフI)における直線
Figure 2012514219
と、負の導関数の右形成窓(グラフII14)における直線
Figure 2012514219
とによってグラフィック的に表される。
関係
Figure 2012514219
(グラフIII14)のグラフィック依存性は、
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219

Figure 2012514219
は、前記最大値
Figure 2012514219
に対する値および電圧が双曲依存性であり、ここで、
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の逆関数を計算する(得る)ことにより、達成される。左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
の形成窓間の強度比の場合の関係(32)による関数
Figure 2012514219
は、
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の逆数であり、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
において線形関数である。
前記Ξ{P}変調器の電子ユニットの制御入力
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
を得るために、初期較正信号
Figure 2012514219
の逆関数が得られた(計算された)結果、以下の形式
Figure 2012514219
の補償電子信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の初期Ξ{P}成分を有し、すなわち、
Figure 2012514219
の初期信号の振幅の強度の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
で電子ユニットの入力
Figure 2012514219
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。
Figure 2012514219
ここで、
Figure 2012514219
は関数
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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。
信号
Figure 2012514219
が伝達関数
Figure 2012514219
で電子ユニットの入力
Figure 2012514219
に供給されると、得られる2つの形成窓
Figure 2012514219
間の強度
Figure 2012514219
の補償された比は、
Figure 2012514219
であり、
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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。
その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
における線形関数を用いる場合、左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
の形成窓それぞれにおける光束強度値
Figure 2012514219
(図15)は、線形的に変化する較正信号
Figure 2012514219
のΞ{P}変調器の制御入力
Figure 2012514219
への供給の際に関係
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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。
その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
における非線形関数Ξ{P}変調は、
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
は、曲線(グラフV15)により表され、これは、関数
Figure 2012514219
の値を関数
Figure 2012514219
の値に対する逆値として定義した結果として、直線
Figure 2012514219
に対する曲線関数
Figure 2012514219
に対して鏡面対称である。
Ξ{P}変調器の電子ユニットの制御入力
Figure 2012514219
に対して光束強度(グラフVI15)の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の補償電子信号
Figure 2012514219
が供給され、前記関数のうち1つは、2つの形成窓
Figure 2012514219
間の光束強度の関係
Figure 2012514219
の較正値を記述し、他方の関数は、その第2の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の電圧値uによって除算した強度値の関係(8)に等しい。
Figure 2012514219
従って、強度値
Figure 2012514219
の直接比例依存関係が得られる。なぜならば、これは、
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
が伝達関数
Figure 2012514219
で前記電子ユニットの入力
Figure 2012514219
に供給されると、得られる2つの形成窓
Figure 2012514219
における光束の強度
Figure 2012514219
の比は、
Figure 2012514219
であり、
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
を関数
Figure 2012514219
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、
Figure 2012514219
の値の変化に対応するからである。
第2の実施形態の方法の第1の(好適な)特定の実施形態(図16、17)は、以下を含む。すなわち、光束断面のmn番目の要素において、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実振幅光変調器39により、実振幅光変調器39のmn番目の要素における光波の実振幅Aの変調により、直接加算変調Σ{A}を達成する。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光変調器40により、相分極光変調器40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}を達成する。強度変調された光束を左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
における加算補償信号
Figure 2012514219
が供給され、その振幅は、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の結果から得られ、または、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
における分割補償電子信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の比から得られ(24)、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に対するその第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
における分割変調線形関数
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
における加算変調線形関数は、関数
Figure 2012514219
として定義され、これは第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
における加算変調線形関数は関数
Figure 2012514219
として定義され、その値は、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
における加算変調非線形性較正関数ΦΣ_Aの値の逆値
Figure 2012514219
であり(27)、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
における分割変調線形関数は、関数
Figure 2012514219
として定義され、これは、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
における分割変調線形関数は関数
Figure 2012514219
として定義され、その値は、その第2の特定の実施形態
Figure 2012514219
における加算変調非線形性較正関数の値に対する逆値
Figure 2012514219
であり(29)、ここで、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に対して、線形的に変化する加算変調電子較正信号
Figure 2012514219
が供給されると、形成窓
Figure 2012514219
のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
における加算変調非線形性較正関数は、形成ゾーン
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の振幅の対応する値の数列との比に等しく(31)、左
Figure 2012514219
および右
Figure 2012514219
の形成ゾーンの間の強度
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に対して、線形的に変化する分割変調電子較正信号
Figure 2012514219
が供給されると、左形成ゾーン
Figure 2012514219
における光束強度の差分変調成分
Figure 2012514219
の較正値の加算を、右形成ゾーン
Figure 2012514219
における光束強度の差分変調成分
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
における分割変調非線形性較正関数は、左形成ゾーン
Figure 2012514219
における光束強度の差分変調成分
Figure 2012514219
の較正値の加算値と、右形成ゾーン
Figure 2012514219
における光束強度の差分変調成分
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の振幅の制限範囲が、光束強度
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の振幅の変化の制限範囲は、光束強度の分割成分
Figure 2012514219
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。
機能ユニット42の入力に対して、初期加算信号
Figure 2012514219
が供給されると、加算補償信号
Figure 2012514219
は、加算変調線形関数
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に直接比例する:
Figure 2012514219
機能ユニット43の入力に対して、分割変調初期信号
Figure 2012514219
が供給されると、分割補償信号
Figure 2012514219
は、分割変調線形関数
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に直接比例する:
Figure 2012514219
方法の第2の実施形態の第1の特定の実施形態の較正および線形化手順(図18)は、図10〜図15に示す方法の第1の実施形態の第1の特定の実施形態における対応する手順に類似し、関係(34〜47)に対応する。強度較正値を記録するために、受光器42および43が用いられる。受光器42および43のアパーチャは、左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
の形成ゾーン内にそれぞれ配置される。
左右の画像の画像要素の分離は、条件的に(図19中に)円形要素45および三角形要素46によって図示している。これらの要素は、偏光分析器41の偏光軸に対して面内C{P}内において実現された一般偏光の直交成分および平行成分として特徴付けられ、その組み合わされた効果が相分極透明度41で得られたときに達成され、その結果、要素44および45が異なる形成ゾーン内にグループ分けされる。前記方法の技術的本質を明らかにするためには、中央対の形成ゾーン
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に類似して、その分離(例えば、周辺対の第1の順序
Figure 2012514219
におけるもの)が達成される。
第1の実施形態の方法の第2の特定の実施形態において、光発生器47(図21)を用いて、第1のスペクトルR、GおよびBの光束が形成され、実振幅光変調器48を用いて、前記光束の実振幅Aの変調により、加算変調Σ{A}が達成され、周波数光変調器49を用いて、その制御入力における電圧の第1の(最小)値から第2の(最大)値への変化による第1のスペクトルR、G、Bから第2のスペクトルR、G、Bへの遷移による波長λの制御変更という形で、間接的分割変調(Ξ{λ}変調)が達成され、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を用いて、櫛状周波数フィルタリングによって、光束強度の分割成分において分割変調間接的変換C{λ→J)が達成され、これにより、左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
の形成窓において、左の
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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R、G、BおよびR、G、Bが第1のR、G、Bおよび第2のスペクトルR、G、B2、に対応し、これにより、加算補償信号
Figure 2012514219
が実振幅光変調器48の入力に供給され、分割補償信号
Figure 2012514219
が周波数光変調器49の制御入力に供給される。
機能ユニット52の入力に対して初期加算信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に等しい伝達関数で、加算補償信号
Figure 2012514219
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)。
機能ユニット53の入力に対して初期分割信号
Figure 2012514219
供給されると関係(7、8)を満たす、Ξ{λ}変調分割線形関数
Figure 2012514219
に等しい伝達関数で、分割補償信号
Figure 2012514219
が機能ユニット53の出力において受信される(14)。
その制御入力に対する電圧が無い(u=0)場合に周波数光変調器49を通過した光束のスペクトルR、G、Bは、第1の周波数光学分析器51のスペクトル特性R、G、Bに対応する。周波数光変調器49の制御入力に最大制御電圧(u=umax)が供給されると、前記通過した光束は、第2の周波数光学分析器50のスペクトル特性R、G、Bに対応するスペクトルR、G、Bによって特徴付けられる。制御電圧が中間値である場合(u=uint)、前記通過した光束は、スペクトルR、G、Bを有する。
結果的に、u=0が供給された場合、前記光束は、第1の周波数光学分析器51の出力において最大強度を有し、第2の周波数光学分析器51の出力において最小強度を有し、逆にu=umaxが供給されると、光束強度の対応する成分におけるΞ{λ}変換の光学特性の相互相補性(相互補足性または相互性)が実現される。
受光器54および55(図22)を用いて、較正強度値の記録が達成される。加算変調実振幅線形関数
Figure 2012514219
および分割変調スペクトル線形関数
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
は、周波数光学分析器49の制御入力
Figure 2012514219
に対して、線形的に変化する振幅を有する較正信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
は、例えば、分割変調スペクトル非線形関数
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
が実現され(グラフIII23)、かつ形式(4)の補償情報信号
Figure 2012514219
が供給されると、分割変調スペクトル情報の補償強度値
Figure 2012514219
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。
前記方法の第2の実施形態の第3の特定の実施形態において、光源56(図24)を用いて、コリメート(平行)光束が形成され;加算回折光変調器(以下、Σ{Α}変調器)57を用いて、第1の横断方向における(座標yに沿った)光束の偏向角度αの変化によって、加算回折変調Σ{Α}が達成され;分割回折光変調器(以下、Ξ{β}変調器)58を用いて、第2の横断方向における(x座標に沿った)光束の偏向角度βの変化によって、分割回折変調Ξ{β}が達成され;相互に直交する2つの横断方向において対称なルーバー光学要素59を用いて、第1の横断方向において、双方の形成窓において加算回折変調Σ{Α}に対応する光束成分
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および分割補償電子信号
Figure 2012514219
がそれぞれ供給される。
形式(1、2)の加算補償信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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。
光束偏向角度α(図25)が変化し、加算補償電子信号
Figure 2012514219
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59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
Figure 2012514219
において同一となる。分割補償電子信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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。
Σ{Α}変調線形関数
Figure 2012514219
およびΞ{β}変調線形関数
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
を得た後、非線形関数
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
が決定され、その結果、分割補償電子情報信号
Figure 2012514219
の振幅に応じて、光束強度
Figure 2012514219
の情報変動のΞ{β}成分が線形化される。
立体画像の全てのM・N要素の平行形成のために、例えばナノ技術的手段によってまたはホログラフィック方法によって、非対称ルーバー要素59のマトリックス62(図27)が利用および実行される。
第1の実施形態の方法の第4の特定の実施形態において、アナログ実振幅光変調器63(図28)を用いて、光束の実振幅Aのアナログ変調によって、加算変調Σ{A}が達成される。双安定偏光変調器64を用いて、2つの相互に直交偏光状態間のパルス幅変調(PWM)によって、双安定偏光分割変調Ξ{PBi}(以下、Ξ{PBi}変調)が達成される。相互に相補的な偏光状態を有する第1の偏光変換器65および第2の偏光変換器66を用いて、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C{PBi→J}が達成され、これにより、アナログ加算変調線形関数
Figure 2012514219
が関係(26、27)に従って決定され、第1の実施形態
Figure 2012514219
におけるΞ{PBi}変調非線形関数
Figure 2012514219
の逆数として第1の実施形態
Figure 2012514219
におけるΞ{PBi}変調線形関数
Figure 2012514219
が決定され:
Figure 2012514219
ここで、
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
によって除算したものからの部分的な
Figure 2012514219
の結果の加算として定義され:
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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、
Figure 2012514219
であり、その第2の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
における非線形関数の対応する値の逆値であり:
Figure 2012514219
ここで、その第2の実施形態
Figure 2012514219
における非線形関数は、
Figure 2012514219
に等しく、これにより:
Figure 2012514219
である。
形式(1、2)の加算補償信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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。
分割双安定補償信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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。
PWM変圧器を用いて、線形的に変化する振幅を有するアナログ較正電子信号
Figure 2012514219
の値が、双安定偏光変調器64を作動させるための十分な一定振幅と共に、可変パルス継続時間に変換される。
双安定分割偏光変調関数の値を光束強度のパルス幅変調(図29)によって得るための前記手順の特別な特徴とは、その入力に対して前記信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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uにより、後者は、小さな幅T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(T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−Tの間だけ現れる。以下の方法において、アナログ較正信号
Figure 2012514219
の第2の値uにより(ここでu>u1)、PWM変圧器68は、より大きな幅T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T)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−T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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
(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。
双安定偏光変調器64の動作によって立体画像を視認する際、輝度の比
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に入力される(これらは、観察者の両眼において、視認窓
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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)。
非線形関数を計算する際、ヒト視覚による、両眼に入る光束の輝度(強度)の変化の非線形知覚という既知の特性を考慮すべきである。
第2の実施形態の方法の第1、第2、第3および第4の特定の実施形態は、第1の実施形態の方法の対応する特定の実施形態と同様に達成され、その特殊な特徴を挙げると、強度較正値の記録が、(形成窓
Figure 2012514219
内においてではなく)形成ゾーン
Figure 2012514219
内において達成される点がある。
前記方法の第1、第2、第3および第4の特定の実施形態において、Σ変調およびΞ変調の物理的パラメータ間の非線形相互作用が不在であり、その結果、これらに対して別個の(相互に非依存的な)較正手順を行うことが可能になり、その結果、一次元Σ変調線形関数および一次元Ξ変調線形関数がそれぞれ得られ、これらのそれぞれの独立変数は、その固有の較正信号のみの値(前記信号(Σ変調割り当て)および前記信号(Ξ変調割り当て)の値)である。
前記方法の第1、第2および第4の特定の実施形態における非線形相互作用の不在は、Σ変調およびΞ変調(Σ変調のための実振幅変調およびΞ変調のスペクトル変調のための偏光)のパラメータが異なる場合に発生し、これらのパラメータは、前記光束(光波)の異なる物理的特性が用いられた結果、非線形に相互作用しない。前記方法の第3の特定の実施形態における非線形相互作用の不在はΣ変調およびΞ変調の同様のパラメータ(回折変調)で発生するが、空間内の2つの相互に直交方向が用いられた結果、相互に非依存的に作用する。一般的な場合、Σ変調およびΞ変調の非線形相互作用は、変調パラメータの数学的空間の自由度が対応して異なる場合、不在となる。
これとは対照的に、同一の自由度の変調パラメータの空間をΣ変調およびΞ変調の実現と共に用いた場合、その非線形相互作用が現れ、その本質的および物理的実現は、具体的な形式の加算効果光変調器および/または示差的効果光変調器の選択により、決定される。
前記方法の第1の実施形態の第5の特定の実施形態において、振幅偏光光変調器73(図32)を用いて、(関連する加算変調としての)その偏光状態Pの変調との組み合わせによる(基本的な加算変調としての)光束の振幅Aの実変調によって、加算変調Σ{A;P}が達成される。偏光変調器74を用いて、(基本的な分割変調としての)その偏光状態Pの変調によって、光束の分割偏光変調Ξ{P}が達成される。相互に相補的な偏光特性を有する偏光変換器75および76を用いて、光束光強度の分割成分の対応する変動ならびに光束光強度の全成分の対応する変動における関連する加算偏光変調において、分割偏光変調変換C{P→J)が達成される。
前記方法の第5の特定の実施形態の特殊な特徴は、Σ変調の2つの(主要なAおよび関連するPの)物理的パラメータが存在する点であり、ここで、関連付けられたΣ変調パラメータ(光束の偏光状態)は、主要Ξ変調パラメータに類似する。主要なΣ変調(またはΞ変調)のパラメータは、左右のフォアショートニングの輝度を合計する動作を行うために意図的に用いられるパラメータのものである。その使用は、左右のフォアショートニングの輝度値(または比の値)の合計の計算において十分である。Σ変調器(Ξ変調器)の制御入力に供給される情報信号
Figure 2012514219
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。
前記方法の第1の実施形態の第5の特定の実施形態においてΣ変調の構成における関連付けられた偏光変調を行うことで、Σ変調のための別個の較正手順を行う場合において、2つの形成窓
Figure 2012514219
(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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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。
前記関連付けられたΣ変調パラメータは、(唯一かつ主要な)Ξ変調のためのパラメータと類似しているので、Σ変調のためのグラフの対称性を回復させるためにΣ変調およびΞ変調のための共同較正手順が実行され、その後、Σ変調およびΞ変調偏光パラメータの相互補償によってΣ変調対称性が確保され、Ξ変調偏光パラメータの補償値の受信された合計は、Ξ変調情報成分の開始点の合計であり、制御信号振幅の異なる値に対して異なる。この共同較正手順により2次元関数が得られ、これは、Ξ変調非線形性の較正強度値
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および加算相互較正信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の値が決定され、この値により、信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
および右の
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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。
前記方法の第1の実施形態の第6の特定の実施形態は、Σ{A、P}変調の成分としての基本的な実振幅変調および関連付けられた偏光変調の実現のための振幅偏光変調器80(図36)と、成分Ξ{P、A}変調としての基本的な偏光変調および関連付けられた実振幅変調の実現のための振幅偏光変調器81との使用によって特徴付けられる。振幅偏光変調器80および振幅偏光変調器81の制御入力に対し、対応する較正信号が供給されると、これらの偏光変調器において、Σ{A、P}変調およびΞ{P、A)変調が、偏光変換器82および83により、左右の形成窓における強度の対応する変動へと変換され、受光器83および84によって記録される。
Σ変調2次元非線形関数およびΞ変調2次元非線形関数を得るために、共同較正手順が実行され、これに基づき、Σ変調およびΞ変調2次元線形関数が計算される。これらの関数は、電子ユニット84および85(図37、38)の伝達関数である。電子ユニット84および85はそれぞれ、2つの入力を有する。
一般的場合において、Σ変調および/またはΞ変調は、パラメータの加算によって特徴付けられる。これらのパラメータのうちいくつかのパラメータは基本的なパラメータに関連し、その他のパラメータは、関連付けられたパラメータに関連する。対応するΣ変調および/またはΞ変調パラメータの相互作用を説明するために、全ての相互作用するパラメータ対に対して共同較正手順を用いる。なぜならば、これらのパラメータ対は、多次元非線形関数を受信し、対応するΣ変調および/またはΞ変調線形関数が計算されるからである。
最大分解能を有する立体画像を形成および視認するためのデバイスは、ステレオ映像信号源86(図39)と、第1の機能ユニット87および第2の機能ユニット88と、光源89と、前記光軸上に連続的に配置された、M個の行およびN個の列内に電気的にアドレス指定された光軸加算光変調器90と、M個の行およびN個の列内に電気的にアドレス指定された分割光変調器91と、N個の行内に電気的にアドレス指定された光学選択器92と、を含む。これらはそれぞれ、2つの相互に相補的なランダムな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と共に実行され、加算光変調器90のmn番目の要素のアパーチャは、分割光変調器91のmn番目の要素のアパーチャと光学的に連結され、これにより、分割光変調器91の隣接する(2k−1)および2k列と、光学選択器92の隣接する(2i−1)および2i列とが、隣接する列間の作業物質の第1および第2の相互に相補的な状態がそれぞれ配置できるように実行され、前記フォアショートニングの一方の形成ゾーンの対称軸は、N個の面の共通交線であり、前記N個の面のうち、第1のN/2個の面が、分割光変調器91の奇数(2k−1)列の対称軸および光学選択器92の偶数2i列の対称軸を通過し、残りのN/2個は、分割光変調器91の偶数2k列の対称軸および光学選択器92の奇数(2i−1)列の対称軸を通過し、フォアショートニングの他方の形成ゾーンの対称軸は、N個の面の共通交線であり、前記N個の面のうち前記第1のN/2個の面は、分割光変調器91の偶数2k列の記対称軸および光学選択器92の偶数2i列の対称軸を通過し、残りのN/2個の面は、分割光変調器91の奇数(2k−1)列の対称軸および光学選択器92の奇数(2i−1)列の対称軸を通過し、ここで、i、k=1、2、…、N、m=1、2、…、Mであり、ステレオ映像信号源86の出力は、第1の機能ユニット87および第2の機能ユニット88の入力に接続され、そのうち第1の機能ユニット87の出力は、加算光変調器90の入力に接続され、第2の機能ユニット88の出力は、分割光変調器91の制御入力に接続される。さらに、第1の機能ユニット87は伝達関数TΣで実行され、伝達関数TΣは、第1の光-電子チャネルの伝達関数Φch_1の逆関数であり:
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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:
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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。
2つのランダムな相互に相補的な光学状態間遷移のランダムな特性(関数)の独自性は、その独立変数の各値に対してこの特性(関数)において1つの値のみが存在することを意味する。
作業物質の初期光学状態は、加算光変調器(図41)のΣmnの全要素において同一であり、分割光変調器(図42)の要素Ξmnと隣接する列および光学選択器(図43)の隣接する列Cに対して、前記作業物質の初期状態は相互に相補的である。
前記デバイスの動作は、前記方法の第2の実施形態に対応し、ここで、その第1の特定の実施形態
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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。
前記デバイスの第1および第2の光-電子チャネルの全体の伝達関数線形化手順は、図10、図11、図13および図14中に示すグラフィック依存性に従って、図18中に示す模式図による較正値の記録および図9に示す例による線形関数の計算のための構造スキームの使用に基づいて、達成される。線形化が実行された結果、関係(26、27)に従って前記デバイスの動作が達成され、その結果、立体画像フォアショートニングの所望の分離が式(20)に従って達成される。
前記作業物質の光学状態Sは、以下の形式
Figure 2012514219
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、
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
であり、これは、一般化位相
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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、
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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。
加算光変調器、分割光変調器および光学選択器は、前記方法およびデバイスにおいて光束伝搬方向に沿って(光軸に沿って)相互転置することが可能であり、技術的解法の実現のための特定の実施形態の形成において、空間光信号の加算、分割および変換(空間選択)の操作は、再配置(例えば、光-電子チャネルの線形化の較正手順の一般性の結果によるもの)に対して不変である。
前記デバイスの実行のための第1の特定の実施形態(これは、前記方法の第2の実施形態の第1の特定の実施形態と比較して、光学成分の配置構成の順序が逆転している点において特徴付けられる)は、光軸に連続して配置されているものとして、光源93(図44)と、光学選択器94と、分割光変調器95と、加算光変調器96とを含み、これにより、光源93は、連続的に配置された、放物面反射鏡93と、放物面反射鏡93の焦点に配置されたポイント光源93と、分子の円形ねじれを用いたコレステリックLCの伝送反射性(トランスリフレクティブ)層93との形態で実行され、光学選択器94は、電気的にアドレス可能な二重反射LC層の形態で、作業物質層と共に実行される。前記二重反射LC層は、(2i−1)および2i列において位相遅延値がπ/2および3π/2であり、分割光変調器95は、電気的にアドレス可能な層の形態の作業物質の一貫配置層として実行され、前記層は、第1の線形偏光子97の(2k−1)および2k列において位相遅延値がそれぞれ0およびπであり、加算光変調器96は、電気的にアドレス可能なLC層の形態の作業物質の一貫配置層の形態で実行され、前記LC層のねじれ構造は、90°の分子のねじれを有し、第2の線形偏光子98の偏光方向は、第1の偏光子97の偏光方向に直交する。前記電気的にアドレス可能なLC層はそれぞれ、2つの透明電極99および100間に配置され、前記2つの透明電極99および100に対し、制御電圧ucontrolが前記層の光学状態によって印加される。
前記デバイスは、以下のように機能する。すなわち、光源93が、円形偏光光波(例えば、偏光面の左側への回転によるもの)を生成する。考慮下において光源93を実行することにより、ポイント源93から円形偏光への非偏光の効率を100%近くにすることが可能になる。なぜならば、コレステリックLCのトランスリフレクティブ層93は、例えば光束の左円形偏光成分のみを通過し、その残りの成分は、コレステリックLCの層93から反射されて反射器93へと戻り、さらに、反射器93から反射された結果、前記円形偏光は、光波偏光ベクトル循環の元の方向を逆に変更し、その結果、エネルギー吸収が少量であるように非偏光光を左円形光に変換する反復手順が確保される。前記左円形偏光光波は、光学選択器94を通過した後、N個の光線に分解され、前記N個の光線から、任意の対の2iおよび2i−1個の隣接する光線(光学選択器94の2iおよび2i−1列をそれぞれ通過する)が、前記光波の偏光ベクトルの相互の直交方向により、特徴付けられる。なぜならば、2iおよび2i−1列の作業物質のセグメントが、常光線と異常光線との間のπ/2および3π/2の位相シフト値により、それぞれ特徴付けられるからである。初期状態において、分割光変調器95の作業物質は、列2k−1および2kに対応するセグメント中の位相シフト値0およびπによって特徴付けられる。そのため、前記デバイスの初期状態において(加算光変調器96が開口しているとき(すなわち、全てのmn番目の要素におけるその作業物質層が、透過光波の線形偏光面の90°のねじれを保証し、制御入力
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に較正電子信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
に分割補償信号
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の代わりの)その結果は伝達関数TΣである。
較正電子信号
Figure 2012514219
が加算光変調器96の制御入力
Figure 2012514219
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
Figure 2012514219
の計算結果が伝達関数TΞとなる。電子補償信号
Figure 2012514219
が加算光変調器96の制御入力
Figure 2012514219
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。
加算または分割光変調器の各mn番目の要素における隣接するカラー画像要素R、G、Bの空間トライアドの生成により、カラー立体画像が前記方法およびデバイスにおいて実現される。前記光変調器の個々のマトリックスは、(白黒画像の場合の3倍の光変調器中のアドレス列数により)各カラー画素をアドレス指定する。前記較正手順は、白黒画像の場合と比較して、変更されない。
(観察者の両眼の位置に従った)視認ゾーンの位置にわたる空間配置のため、例えば圧電変圧器により、加算および分割光変調器に対する空間選択的光学復号器(光学選択器)のクロスシフトを用いることが可能である。
前記方法およびデバイスにおける(その実現における特定の実施形態における)加算光変調器、分割光変調器、光学変換器(選択器)の実行の具体例が、光波特性の(光束の)変調に用いられる作業物質の種類および構造、光学パラメータの変動により、実質的に決定される。
LC材料を作業物質として用いると好適である。なぜならば、前記方法およびデバイスの実現のためにその全基本光学成分に対し実行が可能であり、その結果、隣接光学成分のLC構造の鏡面対称実行により、LC物質の色分散の相互補償が可能となり(また、立体画像のダイナミックレンジも対応して増加する)からである。画像形成器のLCマトリックスにおける最も普及している作業物質はネマチックLCであり、これに基づいて、二重反射構造(Sセル、Bセル)双方が実現され[3]、電気的に制御される複屈折(ECDR)効果が実現され、また、光学的に活性な回転面光偏光(Tセルまたはねじれ、超ねじれ構造)が異なるねじれ角度αで実現され、電気的に制御される光学活性(ECOA)効果が実現され、正の符号の誘導異方性Δε(Δε>0)により、前記LC物質は、均一に配向された構造(図46)の形態で実行され、すなわち、初期(制御電界がゼロ張力Eであるとき)において、LC分子の配向により、LC層の面に主に沿って(平行となり)これにより、Δε=ε−εとなり、ここで、εおよびεは、異常光線および常光線に対するLC層の誘導透過性である。制御電界の張力Eの変化によるECDR効果(これは、透明電極101、102への制御電圧ucontrolの印加によって起こる)により、Δεの値が変化し、その結果、入力偏光子103の配向に応じて、基本ネマチックLCセルを通過する光束の位相または偏光変調が行われる。偏光変調を用いる場合、後者を偏光分析器104への光入力の強度の変動に変換することができる。ECOA効果を用いることにより、(電圧値ucontrolによる)偏光面ねじれの制御が可能となり、これにより、特性初期回転値が90°、180°、270°となるが、ECDR効果のために、初期および最終回転角度は常に0に等しくなる。ECDR効果を用いた基本LCセルの主な不利点として、LC色分散によって高コントラスト画像が不十分(30〜40:1未満)である点がある。ECOAを用いた基本LCセルの主な不利点として、観覧角度が小さい(観覧フィールド角度の画像コントラストが20〜30°を超えて低下する)点がある。ワイドビューイング角度(120°以上)の高コントラスト(ダイナミックレンジ)の画像の組み合わせ(数百〜一)を得るために、複雑なLC構造[4]が、均質な配向(図47)−IPS(面内切り換え)、FFS(フリンジ領域切り換え)およびΔε>0、またはホメオトロピック(垂直)配向のLC分子(VA−垂直向)の構造および負符号の誘導異方性(Δε<0)およびその改変−多分域構造および垂直配向:MVA(多領域VA)、PVA(突出型VA)と共に用いられ、ここで、いくつかの多様に配向された領域はLC構造の1要素に対応し、これら領域それぞれにより、立体角における表示の必要な角度特性が得られる。所与のネマチックにおいて、LC構造は、異なるECDRおよびECOA効果の組み合わせに対して用いられ、電界の張力Eの力線の複雑な構成によって制御される。類似する構造と共に、双安定(多安定)のLC構造がネマチックLCの基盤として用いられ、例えば、対応する形態が制御電極105のうちの1つに付与されることにより、天頂および方位角の双安定効果(図48)が得られ、その結果、(エネルギー的に等しく有利である)2つ以上の低エネルギーレベルが、1つの層の制限内のLC分子のいくつかの構成において得られ、その結果、前記必要な形式の制御電圧(フレクソエレクトリック効果が、制御電極105の非対称表面上のLC表面安定化と共に用いられる)を供給することにより、前記LC層を異なる構成に別個に変化させることが可能となる。最も有望な双安定LC構造の1つとして、強誘電LC上の構造(図49)があり、これは、自然偏光により特徴付けられる(例えば、LC分子のキラル層を用いた「スメクティックセルフォーン」LC構造では、傾斜した配置構成の直接またはLCが、層の面に対して(好適な配向のLC層の方向において)発生し、その結果、LC層における反射および非対称性回転が常に起こり、偏光方向Pの決定と共にLC領域106に対して自然偏光が発生する)。制御電圧変化が閾値を超えると(E>Eth)、偏光方向Pが急激に変化する。
偏光子103および偏光分析器104は、LC層内において実行可能であり、例えば、繊細な結晶膜[6]の形態において偏光リオトロピックLC[7]と共に用いることができ、その光学特性には、可能な関連付けられた加算または分割変調がある。
偏光分析器104が無い場合、調査されたLC構造の全ての類似するLC構造を相分極分割変調のためのベースセルとして用いることができ、例えば、前記方法の第1および第5の特定の実施形態においておよび前記デバイスの実行のための第1の特定の実施形態における光学選択器の実現のために、用いることができる。双安定強誘電LC構造を前記方法の第4の特定の実施形態におけるパルス幅光学分割変調の達成のために用いることができ、これにより、速度切り換えが前記ユニットにおいて数十マイクロ秒単位で達成され、動作通信周波数は単位であり数十キロヘルツであり、リバースヒューズ知覚と共に、立体画像のフォアショートニングの光束に対する観察者の視覚がフィブリル化無しに得られる。
任意のしかし複雑な異方性光学構造からの光波に対する効果の結果(すなわち、この構造の前記光波に対する効果結果を等価な構造の効果の形で表すこと)は、等価な光学活性および等価な位相シフトの組み合わせに低減することが可能である。上記において、ランダムな配向の光学軸ならびにランダムな値の光学シフトおよび光学活性角度の連続配置された位相プレートおよび光学活性プレートが用いられ、その結果得られた光束の全ての可能な偏光値は、ポワンカレ球[5]上において幾何学的に決定され、偏光楕円(図50)の配向の全ての可能な変動に対応し、その楕円率χは、等価な位相シフトδの値のみによって決定され、その結果得られた偏光楕円の角度配向は、角度ψおよびφの値の組み合わせによって決定され、角度ψの値は、等価な値の位相シフトδによって決定され、φの値は、等価な光学活性の程度によって決定される。従って、本発明は、分割変調の実行において相分極変調器として用いられる、全ての可能な二重反射(LCを含む)構造を適用する。所与のスペクトルおよび回折特性の光学異方性補償膜を用いることで、LC物質の分散の屈折率の傾きを補償することにより、ビューフィールド角度を拡大し、画像コントラストを向上させることが可能になる。これにより、視認ゾーン位置をz軸に沿って調節する(例えば、電界傾きを透明電極境界に沿って用いた焦点距離の調節、屈折率の調節および作業物質層の光学厚さの調節)ために、集束特性を備えた二重反射光学要素(例えば、偏光マイクロレンズ)を用いることが可能になる。光学補償膜の回折およびスペクトル特性ならびに集束光学層の作業物質の屈折特性(層に沿った屈折率の分配)は、較正プロセス手順において考慮される。
前記方法の第1、第2および第4の特定の実施形態ならびに第1の特定の実施形態においてデバイス実行のために実振幅(直接)加算変調を達成するために、偏光分析器104が存在する場合、前記調査されたLC構造のうち任意のものを用いる。しかし、(前記調査された単結晶LC構造の機能に必要な)偏光子103が存在する場合、非偏光光波源が用いられた場合、光中に50%のエネルギー損失が発生する。LCが用いられる場合(例えば、電気的に制御されるLCグリッド107(図51)が用いられる場合)において、ポラロイドレス実振幅光変調を達成するために、LCの期間dの値は光束の長さλに匹敵し、前記LC層の表面に対して垂直方向における可変光束分散係数によって特徴付けられ、詳細には、この目的のため、ポリマーマトリックス(PDLC(ポリマー分散型液))で構成されるLC物質の異なる変動が用いられ、ここで、LCは、ポリマー層108(図52)中に順序良く浸透した液滴の形態をとり、これにより、制御された回折格子が形成され、この回折格子は、ゼロ制御電圧ucontrolにおいて光を分散させ、制御電圧ucontrol値が達成された場合に光を通過させ、これにより、LC物質の屈折率nLCが前記ポリマー材料の屈折率と等しくなる。このような構造は、前記方法の第1、第3および第4の特定の実施形態における加算変調の実現ならびに前記デバイスの実行のための第1の特定の実施形態における加算光変調器の実行のために用いることが可能である。なぜならば、これらの構造は、関連付けられた加算変調を発生させないからである。強度変動という形で(示差的効果光変調器の要素として)直接分割変調を実現するために、例えば、ビームスプリッター光学要素109(図53)を用いることができ、その表面上に偏光または非偏光入力光線を異なる角度において(全反射(TIR)の達成まで)方向付ける。前記屈折効果および反射効果を組み合わせれば、出力反射および透過光線が形成され、その総合強度は、第1の概算において入力光線の強度に等しく、出力ビームの強度値間の差は、前記表面[5]上への入力光線の入射角度値によって決定される。
直接加算変調および/または分割変調の場合における光学変換器および光学選択器の役割は、光束強度の全成分および/または分割成分の変化無く伝送させることであり、また、(技術的解法の特定の実施形態において)画像輝度における必要なダイナミックレンジ変化の割り当てのために所与の成分の最終強度を上方または下方から制限することであり、また、この特性に対して単調性を付与するために中間強度値の変化特性を修正することである。
光学効率の増加のために、ポラロイドレスLC構造はまた「ゲストホスト」効果と共に用いられ、ここで、光強度変調が、二色性染料の分子に対して達成される。前記二色性染料は、LC層内に導入され、配向が異なり(これに対応して、光束の実振幅伝送係数も異なり)、制御電圧界の効果下においてLC分子の配向が変化する。この種の作業物質により、関連付けられた偏光変調が得られ、この作業物質は、例えば、前記方法の第4および第5の特定の実施形態において利用可能である。
変数実振幅伝送係数Kが実現できる場所としては、例えば、2つの媒体の境界における全反射効果、LCにおける動的散乱効果、エレクトロウェッティング効果、エレクトロクロミック効果および他の電気的に開始された光学効果がある。また、光束生成マトリックス構造(例えば、任意のプラズマまたは発光ダイオード(例えば、OLED有機発光ダイオード)のパネルを、光源と機能的に組み合わされた実振幅加算変調器として用いることが可能である。
前記方法の第2の特定の実施形態において、加算および分割光変調器としてまた光学変換器として、櫛状光学フィルターが利用可能であり、このようなフィルターは、異なる干渉、回折、ホログラフィック構造、電気光クロミック材料、光結晶(誘電率が光軸に沿って周期的に変化する光学構造)の形で作製される。光束線スペクトルは、例えば多重膜干渉フィルターによって得ることができる。多重膜干渉フィルターは、光束生成器の1つの構成要素である。ダステッド多重膜干渉フィルターも、櫛状周波数フィルターの具体的実現の例である。線状配置の(個別の)光学スペクトルを数十ナノメートルの幅のスペクトル線と共に用いることにより、正常輝度および画像のカラー再生が可能となる。
前記方法の第3の特定の実施形態において、加算および分割光変調器として、体積波または弾性表面波上の音響光学変調器を用いることができ、ルーバー光学変換器として、(偏光ホログラフィーの原理を含む)3次元ホログラフィックグリッドまたは直接噴霧法によって実行されるマイクロ構造を用いることができる。
光変調器の作業物質は複合層構造を含み得、この複合層構造は、異なる種類の隣接層または1つの層内の異なる種類の作業物質の混合物を含む。これにより、加算または分割光変調器のいずれかの画像の形成のための光学構造の構造における光学補償層の存在、また、最大観覧角度および/または(形成された画像中の)最大ダイナミックレンジの実現のための光学変換器(空間選択的光学復号器)の構成における光学補償層の存在は、線形化較正手順の実行として自動的にみなされる。なぜならば、前記層のうちのいずれかの全ての可能な非線形関数は、光-電子チャネルの一般非線形関数に含まれるからである。
本発明の実現のために、2つ以上の相互に相補的な光学状態を用いたあらゆる物理的に実現可能な光学構造の利用が可能であり、前記光学状態間遷移は、ランダムな一価の物理的的に実現可能な関数により、記述される。
制御情報、較正信号、およびマトリックスアドレシング信号の物理的性質は、ランダムであり得る(電子、光学、スペクトルの紫外領域および赤外領域、光-電子、磁気光学、超音波信号および他の信号)。(マトリックスアドレシングおよび情報信号双方について)必要な物理的性質を備えた信号を得るためには、前記種類の信号の対応する変圧器を用いれば十分である。例えば、マトリックスアドレシング光信号の形成のために、光学制御空間/時間光変調器を用いることができる。これらの機能ユニットは、例えば、電子デジタル演算ユニットまたは光-電子アナログコンピュータ(例えば、一体光学モジュール)の形で、実行可能である。光源(光波源)は、非干渉性または可干渉性の発光(連続またはパルス発光を含むレーザ)の任意の源でよく、また、部分的干渉性(発光ダイオード)(例えば、導波路の不均一の横方向表面を通じた光束出力を用いた導波路光源)の光源でもよい。
情報源
1.Ezhov、V.A.Method for Forming Stereo Images with Integrated Presentation of Foreshortenings and Device for its Realization.Patent RU No.2306680、MKIH04N15/00、公開日:09/20/2007.
2.Ezhov、V.A.Method for Observing Stereo Images with Full Resolution for Each Foreshortening and Device for its Realization.International application PCT/RU2008/000233、MKI G02B27/22、公開日:10/30/2008.
3.Blinov、L.M.Electro−and Magneto−optics of LiquidCrystals.M.、Nauka、1974.
4.Yang、D.K.、Wu、S.T.Fundamentals of Liquid Сгуstаl Dеviсеs.Wiley Publishing House、2006.
5.Born、M.、Volf、E.Fundamentals of Optics.M.、Nauka、1974年
6.Ukai、Y.etal.Сuгrепt and Futurе Рrореrtiеs оf In−сеll Роlаrizеr Tесhnоlоgу.Journal of the SID、2005、v.13、No.1、pp.17−24.
7.Paukshto、M.etal.Optics of Sheared LC Polarizer...Journal of the SID、2005、v. 13、No.9、pp.765−772.

Claims (19)

  1. 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
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    および右の
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    に等しい強度値
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    および右の
    Figure 2012514219
    の視認窓と光学的に接続され、これは、前記左の
    Figure 2012514219
    および右の
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    の値に直接比例する振幅を有する加算補償信号
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    および右の
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    の値に直接比例する振幅を有する分割補償信号
    Figure 2012514219
    が供給され、かつ、変調された強度光束が前記左の
    Figure 2012514219
    および右の
    Figure 2012514219
    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。
  2. 前記加算補償信号
    Figure 2012514219
    は、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    の結果から得られた、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における加算変調線形関数
    Figure 2012514219
    に直接比例する振幅と共に供給され:
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    において、その第2の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における前記加算変調線形関数
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    の結果に直接比例する振幅と共に供給され:
    Figure 2012514219
    であり、かつ、
    分割補償信号
    Figure 2012514219
    は、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    から得られた、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における前記分割変調線形関数
    Figure 2012514219
    の値に直接比例する振幅と共に供給され:
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    において、その第2の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における分割変調線形関数
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    の結果に直接比例する振幅と共に供給され:
    Figure 2012514219
    であり、
    ここで、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における前記加算変調線形関数
    Figure 2012514219
    は、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    として定義され:
    Figure 2012514219
    であり、
    その第2の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における加算変調線形関数
    Figure 2012514219
    は関数
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    における加算変調非線形性較正関数ΦΣの値の逆値
    Figure 2012514219
    であり:
    Figure 2012514219
    であり、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における前記分割変調線形関数
    Figure 2012514219
    は、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    として定義され:
    Figure 2012514219
    であり、その第2の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における分割変調線形関数
    Figure 2012514219
    は関数
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    の分割変調非線形性較正関数の逆値
    Figure 2012514219
    であり、
    Figure 2012514219
    であり:これにより、
    その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における加算変調非線形性較正関数ΦΣは、前記形成窓
    Figure 2012514219
    のいずれかの出力の光束強度の均一変調成分
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    が供給されると、
    Figure 2012514219
    であり、
    その第2の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における加算変調非線形性較正関数ΦΞは、前記形成窓
    Figure 2012514219
    のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
    Figure 2012514219
    の較正値の数列と、単調に変化する加算変調較正信号
    Figure 2012514219
    の振幅の対応する値の数列との比に等しく:
    Figure 2012514219
    であり、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における分割変調非線形性較正関数ΦΞは、前記左形成窓
    Figure 2012514219
    における光束強度の差分変調成分
    Figure 2012514219
    の較正値の加算を、前記右形成窓
    Figure 2012514219
    における光束強度の差分変調成分
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    が供給されると、
    Figure 2012514219
    であり、
    その第2の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における分割変調非線形性較正関数ΦΞは、前記左形成窓
    Figure 2012514219
    における光束強度の差分変調成分
    Figure 2012514219
    の較正値の加算と、前記右形成窓
    Figure 2012514219
    における光束強度の差分変調成分
    Figure 2012514219
    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:
    Figure 2012514219
    であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 加算補償信号
    Figure 2012514219
    が、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    の結果から得られた、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における加算変調線形関数
    Figure 2012514219
    に直接比例する振幅を有し:
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    における加算補償信号が、その第2の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における加算変調線形関数
    Figure 2012514219
    に供給され:
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    から得られた、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における分割変調線形関数
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    における分割補償信号
    Figure 2012514219
    が供給され:
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    における分割補償信号が、その第2の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における前記分割変調線形関数
    Figure 2012514219
    に供給され:
    Figure 2012514219
    であり、ここで、
    その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における加算変調線形関数
    Figure 2012514219
    は、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    として定義され:
    Figure 2012514219
    であり、
    その第2の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における加算変調線形関数
    Figure 2012514219
    は、関数
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    における加算変調非線形性較正関数ΦΣの較正値の逆値
    Figure 2012514219
    であり:
    Figure 2012514219
    であり、
    その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における分割変調線形関数
    Figure 2012514219
    は、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    として定義され:
    Figure 2012514219
    であり、
    その第2の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における分割変調線形関数
    Figure 2012514219
    は、関数
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    における分割変調非線形性較正関数の値の逆値
    Figure 2012514219
    であり:
    Figure 2012514219
    であり、これにより、
    その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における加算変調非線形性較正関数ΦΣは、前記形成窓
    Figure 2012514219
    のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    が供給されると、
    Figure 2012514219
    であり、
    その第2の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における加算変調非線形性較正関数ΦΞは、前記形成窓
    Figure 2012514219
    のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    の振幅の対応する値の数列との比に等しく:
    Figure 2012514219
    であり、
    その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における分割変調非線形性較正関数ΦΞは、前記左形成窓
    Figure 2012514219
    における光束強度の差分変調成分
    Figure 2012514219
    の較正値の加算を、前記右形成窓
    Figure 2012514219
    における光束強度の差分変調成分
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    が供給されると、
    Figure 2012514219
    であり、
    その第2の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における分割変調非線形性較正関数ΦΞは、前記左形成窓
    Figure 2012514219
    における光束強度の差分変調成分
    Figure 2012514219
    の較正値の加算と、前記右形成窓
    Figure 2012514219
    における光束強度の差分変調成分
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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:
    Figure 2012514219
    であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  4. 前記加算変調線形関数
    Figure 2012514219
    の値は、前記分割信号の値に依存し、かつ/または、前記分割変調線形関数
    Figure 2012514219
    の値は、前記加算信号の値に依存することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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
    Figure 2012514219
    は第1の実施形態
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    として決定され:
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    が供給されると、
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    において、それぞれがその第2の実施形態
    Figure 2012514219
    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:
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    によって除算した結果の加算であり:
    Figure 2012514219
    であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  9. 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。
  10. 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
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    および右の
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    に等しい共通強度値
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    および右の
    Figure 2012514219
    の形成ゾーンと光学的にそれぞれ接続された、前記左の
    Figure 2012514219
    および右の
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    の値に直接比例する振幅を有する分割補償信号
    Figure 2012514219
    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。
  11. 前記加算補償信号
    Figure 2012514219
    は、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    の結果から得られた、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    において供給される加算変調線形関数
    Figure 2012514219
    に直接比例する振幅と共に供給され:
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    において、その第2の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における前記加算変調線形関数
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    の結果に直接比例する振幅と共に供給され:
    Figure 2012514219
    であり、
    分割補償信号
    Figure 2012514219
    は、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    から得られた、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における前記分割変調線形関数
    Figure 2012514219
    の値に直接比例する振幅と共に供給され:
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    に対するその第2の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における分割変調線形関数
    Figure 2012514219
    による結果に直接比例する振幅と共に供給され:
    Figure 2012514219
    であり、
    ここで、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における前記加算変調線形関数
    Figure 2012514219
    は、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    として定義され:
    Figure 2012514219
    であり、
    その第2の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における加算変調線形関数
    Figure 2012514219
    は、関数
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    における加算変調非線形性較正関数ΦΣの値の逆値
    Figure 2012514219
    であり:
    Figure 2012514219
    であり、
    その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における前記分割変調線形関数
    Figure 2012514219
    は、その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    として定義され:
    Figure 2012514219
    であり、
    その第2の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における分割変調線形関数
    Figure 2012514219
    は、関数
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    の分割変調非線形性較正関数の逆値
    Figure 2012514219
    であり:
    Figure 2012514219
    であり、これにより、
    その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における加算変調非線形性較正関数ΦΣは、前記形成
    Figure 2012514219
    のいずれかの出力の光束強度の均一変調成分
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    が供給されると、
    Figure 2012514219
    であり、
    その第2の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    における加算変調非線形性較正関数ΦΞは、形成ゾーン
    Figure 2012514219
    のいずれかの出力における光束強度の均一変調成分
    Figure 2012514219
    の較正値の数列と、単調に変化する加算変調較正信号
    Figure 2012514219
    の振幅の対応する値の数列との比に等しく:
    Figure 2012514219
    であり、
    その第1の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    における光束強度の差分変調成分
    Figure 2012514219
    の較正値の加算を、前記右の形成ゾーン
    Figure 2012514219
    における光束強度の差分変調成分
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    が供給されると、
    Figure 2012514219
    であり、
    その第2の特定の実施形態
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    における光束強度の差分変調成分
    Figure 2012514219
    の較正値の加算と、前記右の形成ゾーン
    Figure 2012514219
    における光束強度の差分変調成分
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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:
    Figure 2012514219
    であることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
  12. 前記加算変調線形関数
    Figure 2012514219
    の値は、前記分割信号の値に依存し、かつ/または、前記分割変調線形関数
    Figure 2012514219
    の値は、前記加算信号の値に依存することを特徴とする、請求項2に記載の方法。
  13. 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。
  14. 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。
  15. 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。
  16. 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
    Figure 2012514219
    において、その第1の実施形態
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    として決定され:
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    が供給されると、
    Figure 2012514219
    であり、ここで
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    において、それぞれその第2の実施形態
    Figure 2012514219
    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:
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    の平均化された経時的値
    Figure 2012514219
    によって除算した結果の加算であり:
    Figure 2012514219
    であることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
  17. 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。
  18. 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
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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:
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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:
    Figure 2012514219
    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
    Figure 2012514219
    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。
  19. 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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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9116357B2 (en) * 2007-06-23 2015-08-25 Industrial Technology Research Institute Hybrid multiplexed 3D display and displaying method thereof
KR101308475B1 (ko) * 2010-08-26 2013-09-16 엘지디스플레이 주식회사 입체 영상 표시 장치 및 이의 구동 방법
JP5516363B2 (ja) * 2010-11-22 2014-06-11 ソニー株式会社 立体表示装置および方法
KR101722641B1 (ko) * 2010-12-23 2017-04-04 삼성전자주식회사 3차원 영상 획득 장치 및 상기 3차원 영상 획득 장치에서 깊이 정보를 추출하는 방법
RU2518434C2 (ru) * 2012-07-12 2014-06-10 Владимир Петрович Куклев Комплексная система управления посадкой летательного аппарата
CN106878631B (zh) * 2017-01-05 2021-02-26 浙江大华技术股份有限公司 一种图像显示方法及装置
CN107390421B (zh) * 2017-08-01 2020-11-27 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置及其控制方法
RU2681363C1 (ru) * 2018-04-23 2019-03-06 Василий Александрович ЕЖОВ Способ стереоскопического отображения с воспроизведением пар полноэкранных ракурсных изображений и устройство для его осуществления
CN112188294B (zh) * 2019-07-04 2023-04-07 腾讯科技(深圳)有限公司 一种信号源显示方法及装置
WO2023120744A1 (ko) * 2021-12-20 2023-06-29 한국전자기술연구원 단일 공간광변조기를 사용한 양안식 풀-칼라 홀로그래픽 근안 디스플레이 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2097940C1 (ru) * 1995-04-18 1997-11-27 Акционерное общество закрытого типа "Ракурс-ЗД" Способ получения и воспроизведения объемного изображения и устройство для его реализации
KR100677637B1 (ko) * 2006-02-22 2007-02-02 삼성전자주식회사 고해상도 오토스테레오스코픽 디스플레이
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