RU51241U1 - Система формирования стереоизображения - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к системам формирования цветных стереоизображений и может быть использовано для создания стереоскопических проекционных систем. Технический результат заключается в создании системы, обеспечивающей формирование цветного стереоизображения с высокой четкостью, без геометрических искажений, с максимальным разрешением и широким полем зрения. Система содержит: устройство воспроизведения, предназначенное для формирования и воспроизведения «левого» и «правого» кадров стереопары с использованием наборов базовых цветов Z_лев и Z_прав соответственно (набор базовых цветов включает, по меньшей мере, три спектрально независимых цвета), устройство проецирования, предназначенное для объединения и проецирования на экран «левого» и «правого» кадров стереопары, сформированных с использованием наборов базовых цветов Z_лев и Z_прав соответственно и воспроизводимых указанным устройством воспроизведения, и фильтрующее устройство, предназначенное для формирования стереоизображения путем фильтрации цветов наборов Z_лев и Z_прав таким образом, чтобы зритель видел левым глазом «левый» цветной кадр стереопары и не видел «правый», а правым глазом видел «правый» цветной кадр стереопары и не видел «левый».

Description

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к системам формирования цветных стереоизображений и может быть использовано для создания стереоскопических проекционных телевизоров и систем, а также других аналоговых и цифровых средств отображения информации.

Кроме того, изобретение может быть использовано для демонстрирования стереоскопической информации на выставках, в музеях, театрах, концертных и спортивных залах, на стадионах и спортивных площадках, в видеорекламе, в машинах, игровых и тренажерных системах и в других областях техники, где требуется использование цветных стереоскопических изображений.

Уровень техники

Из уровня техники известны проекционные системы воспроизведения двумерного цветного изображения, где изображение формируется на относительно небольшой матрице (или наборе матриц) цветовоспроизводящих элементов, и проецируется на экран большого размера, который видит зритель, с использованием мощного светового потока и оптической системы (включающей объектив или набор объективов и другие элементы). Это проекционные телевизоры, а также системы видеопроекторов с внешним экраном, предназначенные, главным образом, для коллективного пользования. Основные типы матриц, используемых в таких системах - это жидкокристаллические просветные дисплеи (LCD-матрицы), жидкокристаллические отражательные дисплеи (LCOS- и D-ILA-матрицы), микрозеркальные электромеханические панели (DLP-чипы) и иные типы матриц цветовоспроизводящих элементов, а также черно-белые и монохромные кинескопы (электронно-лучевые трубки, CRT).

Из уровня техники известно несколько способов формирования стереоскопического изображения (очковые - поляризационные и обтюраторные, безочковые растровые и др.). Некоторые способы (в основном поляризационные) применяются в настоящее время для создания проекционных систем воспроизведения цветного стереоизображения. Однако, все существующие способы

обладают недостатками, которые препятствуют созданию на их основе массовых цветных стереоскопических проекционных систем.

Рассмотрим существующие способы формирования цветного стереоскопического изображения и их недостатки.

Из уровня техники известна система формирования стереоскопических изображений, которая является наиболее близким аналогом заявленного изобретения (см. книгу: Валюс Н.А. Стерео: Фотография, кино, телевидение. - М.: Искусство, 1986, - 263 с., ил.). В известной системе для раздельного очкового наблюдения левого и правого кадров стереопары соответственно левыми и правыми глазами зрителей снабжают зрителей поляризационными или обтюраторными очками.

Поляризацию используют в двух вариантах - линейную (например, для левого глаза - вертикальную, для правого - горизонтальную) и круговую (например, для правого глаза - правую, то есть по часовой стрелке, а для левого глаза - левую, то есть против часовой стрелки, или наоборот).

Положительными эффектами при использовании поляризационных или обтюраторных стереоочков является возможность одновременного наблюдения полноцветного стереоизображения большим числом зрителей в широком угле зрения, а также обеспечение равной световой нагрузки на глаза зрителей.

Основной недостаток систем с линейной поляризацией заключается в том, что наклон головы зрителя влево или вправо существенно снижает качество стереоэффекта (приводит к раздвоению изображения), а при больших углах наклона стереоэффект полностью пропадает. Зритель должен строго держать голову таким образом, чтобы его глаза были на одном уровне по горизонтали.

Основной недостаток систем с круговой поляризацией заключается в том, что для обеспечения круговой поляризации необходима не пленка (как для линейной), а достаточно сложный поляризационный фильтр. В то же время, круговая поляризация имеет существенное преимущество по сравнению с линейной - наклон головы не влияет на качество стереоэффекта.

Основным недостатком обтюраторного метода является утомляемость глаз из-за низкочастотного мерцания изображения на экране и окружающей обстановки, что вызывает раздражение и даже заболевание глаз при длительном наблюдении стереоизображений. Повышение частоты мерцаний до 80 смен кадров в секунду и

более (что необходимо для незаметности мерцания) связано с существенными технологическими трудностями.

Из уровня техники также известны безочковые стереоскопические проекционные системы с линзово-растровыми стереоэкранами. Основным недостатком линзово-растровых стереоскопических систем является необходимость неподвижного удержания головы зрителя в зонах избирательного стереоскопического видения. Ширина каждой зоны видения не превышает расстояния между зрачками глаз, при этом смещение глаз относительно центра зоны на два и более сантиметра приводит к существенному снижению яркости наблюдаемого изображения. Если зритель меняет положение и выходит из зоны видения, стереоэффект теряется. Строгая фиксация положения зрителя относительно зон видения даже в течение нескольких минут вызывает дискомфорт зрителя - неудобство, быструю утомляемость, так как зритель вынужден сидеть неподвижно и постоянно визуально искать оптимальный ракурс (центр зоны видения) четкого наблюдения стереоэффекта.

Кроме того, из уровня техники известен способ формирования стереоизображений, основанный на использовании разных цветов для левого и правого кадров стереопары. Например, берут левый кадр - красный, и правый - зеленый, и проецируют на один экран, и используют очки с фильтрами - красным и зеленым. Таким образом, зритель одним глазом видит только красный (левый) кадр стереопары, а другим - только зеленый (правый) кадр стереопары, и в итоге видит монохромное стереоизображение. Основной недостаток этого способа заключается в том, что с его помощью невозможно обеспечить формирование цветного стереоизображения с естественной передачей цветов.

Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в создании проекционной системы формирования цветного стереоизображения. Другой технический результат заявленного изобретения заключается в создании проекционной системы, обеспечивающей формирование цветного стереоизображения с высокой четкостью, без геометрических искажений, с максимальным разрешением и широким полем зрения.

Сущность изобретения

Технический результат достигается тем, что система формирования стереоизображения, содержит: устройство воспроизведения, предназначенное для формирования и воспроизведения «левого» и «правого» кадров стереопары с использованием наборов базовых цветов Z_лев и Z_прав соответственно, устройство проецирования, предназначенное для объединения и проецирования на экран «левого» и «правого» кадров стереопары, сформированных с использованием набора базовых цветов Z_лев и Z_прав соответственно и воспроизводимых указанным устройством воспроизведения, и фильтрующее устройство, предназначенное для формирования цветного стереоизображения путем фильтрации цветов наборов Z_лев и Z_прав таким образом, чтобы зритель видел левым глазом «левый» цветной кадр стереопары и не видел «правый», а правым глазом видел «правый» цветной кадр стереопары и не видел «левый».

В одном из вариантов осуществления изобретения устройство воспроизведения содержит, по меньшей мере, одно цветовоспроизводящее устройство, предназначенное для воспроизведения двух наборов базовых цветов Z_лев и Z_парв.

Еще в одном из вариантов осуществления изобретения устройство воспроизведения содержит, по меньшей мере, два цветовоспроизводящих устройства, предназначенные для воспроизведения двух наборов базовых цветов Z_лев и Z_прав соответственно (то есть, каждое цветовоспроизводящее устройство воспроизводит свой набор базовых цветов).

Еще в одном из вариантов осуществления изобретения устройство воспроизведения содержит, по меньшей мере, два цветовоспроизводящих устройства, воспроизводящие, по меньшей мере, один набор базовых цветов и, по меньшей мере, два светофильтра, предназначенные для формирования двух наборов базовых цветов Z_лев и Z_прав.

Еще в одном из вариантов осуществления изобретения устройство воспроизведения содержит два набора цветовоспроизводящих устройств, предназначенных для воспроизведения двух наборов базовых цветов Z_лев и Z_прав соответственно (то есть, каждое цветовоспроизводящее устройство воспроизводит один базовый цвет).

Еще в одном из вариантов осуществления изобретения фильтрующее устройство состоит, по меньшей мере, из двух светофильтров, один из которых пропускает цвета набора Z_лев и не пропускает цвета набора Z_прав, а другой светофильтр пропускает цвета набора Z_прав и не пропускает цвета набора Z_лев, причем светофильтр, пропускающий цвета набора Z_лев и не пропускающий цвета набора Z_прав расположен между экраном и левым глазом зрителя, а светофильтр, пропускающий цвета набора Z_прав и не пропускающий цвета набора Z_лев расположен между экраном и правым глазом зрителя.

Еще в одном из вариантов осуществления изобретения цветовоспроизводящее устройство (или набор цветовоспроизводящих устройств) выполнено в виде матрицы жидкокристаллических цветовоспроизводящих ячеек (LCD-, LCOS- или D-ILA-матрицы) или набора таких матриц, в виде набора кинескопов (CRT) или в виде микрозеркальной электромеханической панели (DLP-чипа) или набора DLP-чипов.

Еще в одном из вариантов осуществления изобретения система формирования стереоизображения содержит источник света, расположенный таким образом, что световой поток, излучаемый указанным источником света, проходит через, по меньшей мере, один набор цветовоспроизводящих устройств.

Еще в одном из вариантов осуществления изобретения источник света расположен таким образом, что световой поток, излучаемый указанным источником света, отражается от, по меньшей мере, одного набора цветовоспроизводящих устройств.

Еще в одном из вариантов осуществления изобретения устройство проецирования выполнено в виде оптической системы, которая может содержать объектив или набор объективов, а также другие элементы.

Еще в одном из вариантов осуществления изобретения система формирования стереоизображения выполнена с возможностью формирования двухмерных изображений.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 показано представление наборов базовых цветов и соответствующих им цветовых пространств в координатах х и y модели CIP. Например, набор базовых цветов Z_лев={R₁, G₁, B₁), набор базовых цветов Z_прав={R₂, G₂, В₂}, или наоборот.

На Фиг.2 показано формирование цветного стереоизображения с разложением «левого» и «правого» кадров стереопары по разным наборам базовых цветов в проекционных системах (которые устроены по принципу «матрица или набор матриц→оптическая система→экран»), на примере двух наборов по три базовых цвета.

На Фиг.3 показаны некоторые способы расположения субпикселей на матрице цветовоспроизводящих элементов, предназначенной для воспроизведение двух наборов базовых цветов Z_лев и Z_прав, и способы условного объединения субпикселей в пиксели (р', р" - пиксели, соответствующие наборам базовых цветов Z_лев и Z_прав).

Подробное описание изобретения

Способность человека видеть стереоскопическое (объемное) изображение в ближней зоне (условно до 5 м) обусловлена, прежде всего, бинокулярным механизмом человеческого зрения. Когда мы смотрим на объект, расположенный достаточно близко от нас, на сетчатке левого и правого глаз формируются два различных двумерных изображения, которые воспринимаются мозгом как одно трехмерное (объемное) изображение. Соответственно, если создать два двумерных изображения (кадра), соответствующих взгляду левым и правым глазом (так называемую стереопару), и сделать так, чтобы левый глаз видел только «левый» кадр стереопары, а правый глаз - только «правый» кадр стереопары, можно создать стереоскопическое (объемное) изображение.

Множество воспринимаемых человеком цветов может быть представлено в координатах x и y модели CIP, Фиг.1 (светло-серая область). Любой набор из трех (и более) спектрально независимых цветов (базовых цветов) задает цветовое пространство (треугольник в координатах Х и Y модели CIP), все цвета которого могут быть получены путем смешения этих базовых цветов в различных пропорциях. Например, на Фиг.1 изображены два цветовых пространства, задаваемых двумя различными наборами из трех базовых цветов - набором Z₁={R₁, G₁, B₁} и набором Z₂={R₂, G₂, В₂}. Любой цвет С, попадающий в область пересечения этих цветовых пространств (темно-серая область на Фиг.1), может быть разложен и по набору Z₁, и по набору Z₂.

Для формирования цветного стереоизображения, при помощи устройства воспроизведения, формируют «левый» и «правый» кадры стереопары, раскладывают «левый» и «правый» кадры стереопары по двум различным наборам базовых цветов Z_лев и Z_прав ответственно, и отображают одновременно «левый» и «правый» кадры стереопары («левый» кадр стереопары - с использованием набора базовых цветов z_лев «правый» кадр стереопары - с использованием набора базовых цветов Z_прав ^, и затем, при помощи устройства проецирования, объединяют «левый» и «правый» кадры стереопары и проецируют на экран, который видит зритель. В одном из вариантов выполнения изобретения устройство проецирования представляет собой оптическую систему, включающую объектив или набор объективов, а также другие элементы.

Устройство воспроизведения в одном варианте выполнения изобретения содержит, по меньшей мере, одно цветовозпроизводящее устройство, предназначенное для воспроизведения двух наборов базовых цветов Z_лев и Z_прав. В другом варианте выполнения изобретения устройство воспроизведения содержит, по меньшей мере, два цветовозпроизводящих устройства, предназначенные для воспроизведения двух наборов базовых цветов Z_лев и Z_прав. Еще в одном варианте выполнения изобретения устройство воспроизведения содержит, по меньшей мере, два цветовозпроизводящих устройства, предназначенные для воспроизведения одного набора базовых цветов, и, по меньшей мере, два светофильтра, предназначенные для формирования двух наборов базовых цветов Z_лев и Z_прав. Еще в одном варианте выполнения изобретения устройство воспроизведения содержит два набора цветовозпроизводящих устройств, предназначенные для воспроизведения двух наборов базовых цветов Z_лев и Z_прав.

Затем фильтруют цвета наборов Z_лев и Z_прав при помощи фильтрующего устройства, формируя, таким образом, цветное стереоизображение. Фильтрующее устройство представляет собой набор из, по меньшей мере, двух светофильтров: «левого» светофильтра, пропускающего цвета набора Z_лев и не пропускающего цвета набора Z_прав, и «правого» светофильтра, пропускающего цвета набора Z_прав и не пропускающего цвета набора Z_лев, причем светофильтр, пропускающий цвета набора Z_лев и не пропускающий цвета набора Z_прав, расположен между левым глазом зрителя и средством отображения, а светофильтр, пропускающий цвета набора Z_прав и не пропускающий цвета набора Z_лев, установлен между правым глазом зрителя и

средством отображения. Таким образом, левый глаз видит только «левый» кадр стереопары, сформированный базовыми цветами набора Z_лев, а правый глаз - только «правый» кадр стереопары, сформированный базовыми цветами набора Z_прав, что позволяет зрителю видеть цветное стереоскопическое (объемное) изображение.

Фиг.2 иллюстрирует описанный выше способ для случая, когда используется два набора из трех базовых цветов: Z_лев={R₁, G₁, B₁} и Z_прав={R₂, G₂, B₂}.

В одном из вариантов выполнения изобретения фильтрующее устройство может быть выполнено в виде пользовательских светофильтров, установленных между устройством отображения и глазами пользователя - специальных очков, контактных линз и т.п.

Необходимо отметить, что пользовательские светофильтры могут быть трех видов - «на пропускание», «на поглощение» и промежуточные варианты.

Светофильтры «на пропускание» пропускают узкие полосы спектра, соответствующие одному из наборов базовых цветов (Z_лев или Z_прав), и не пропускают другие участки спектра. Таким образом, светофильтры «на пропускание» затемняют окружающую обстановку, и позволяют зрителю видеть только изображение на экране (соответственно, зритель видит левым глазом «левый» кадр стереопары и не видит «правый», а правым глазом видит «правый» кадр стереопары и не видит «левый»).

Светофильтры «на поглощение» поглощают узкие полосы спектра, соответствующие одному из наборов базовых цветов (левый поглощает цвета набора Z_прав, правый - цвета набора Z_лев), и пропускают остальные участки спектра. Таким образом, светофильтры «на поглощение» не затемняют окружающую обстановку, и позволяют видеть как изображение на экране (соответственно, зрителя видит левым глазом «левый» кадр стереопары и не видит «правый», а правым глазом видит «правый» кадр стереопары и не видит «левый»), так и окружающую обстановку.

Промежуточные варианты светофильтров могут иметь произвольные спектры пропускания, с тем лишь условием, что «левый» светофильтр пропускает цвета набора Z_лев и не пропускает цвета набора Z_прав, а «правый» светофильтр пропускает цвета набора Z_прав и не пропускает цвета набора Z_лев.

Система для формирования цветного стереоскопического изображения будет описана ниже на примере конструкций проекционных систем (CRT, LCD, LCOS/D-ILA,

DLP и др.) для формирования цветного стереоскопического (объемного) изображения.

Как было отмечено выше, для создания изображений большого размера используются проекционные системы разных типов. Конструкция всех таких систем основана на том, что изображение формируется на промежуточной цветовоспроизводящей матрице (экране, чипе и т.д.) или наборе матриц, после чего с использованием мощного светового пучка и оптической системы (которая включает объектив или набора объективов и другие элементы) проецируется на экран, который и видят зрители. Когда цветовоспроизводящая матрица (набор матриц), источник света, оптическая система и экран, который видят зрители, совмещены в рамках одного устройства, такая проекционная система обычно называется проекционным телевизором. Когда только цветовоспроизводящая матрица (набор матриц), источник света и оптическая система совмещены в рамках одного устройства, такое устройство обычно называют проектором - в этом случае используется внешний экран.

1. Конструкция стереоскопической проекционной CRT-системы.

Как известно, стандартная проекционная CRT-система устроена следующим образом. Цветное изображение раскладывается по набору базовых цветов на несколько монохромных изображений (обычно красное, зеленое и синее). Каждое монохромное изображение воспроизводится на отдельном кинескопе (CRT), после чего все изображения объединяются и проецируются на экран с использованием оптической системы. При этом могут использоваться либо монохромные кинескопы экраны, воспроизводящие базовые цвета, либо черно-белые кинескопы и светофильтры, соответствующие базовым цветам.

Для того, чтобы создать проекционную CRT-систему предназначенную для формирования стереоизображения согласно настоящему изобретению, необходимо использовать два набора кинескопов, соответствующих двум наборам базовых цветов - Z_лев и Z_прав. «Левый» кадр стереопары раскладывается по набору базовых цветов Z_лев, соответствующие монохромные изображения воспроизводятся на одном наборе кинескопов. «Правый» кадр стереопары раскладывается по набору базовых цветов Z_прав, соответствующие монохромные изображения воспроизводятся на

другом наборе кинескопов. Изображения со всех кинескопов объединяются и проецируются на экран, который видит зритель, с использованием оптической системы.

При этом могут использоваться либо монохромные кинескопы, воспроизводящие оба набора базовых цветов, либо стандартные монохромные экраны и светофильтры, «обрезающие» спектры излучения штатных люминофоров слева и справа для воспроизведения обоих наборов базовых цветов, либо черно-белые кинескопы и светофильтры, соответствующие обоим наборам базовых цветов. Спектры излучения люминофоров (или спектры пропускания светофильтров) должны быть достаточно узкими для того, чтобы с помощью пользовательских светофильтров, установленных между экраном и глазами пользователя (специальных очков и т.п.), можно было эффективно разделить «левый» и «правый» кадры стереопары.

2. Конструкция стереоскопических проекционных LCD-, LCOS- и D-ILA-систем.

Как известно, стандартная проекционная LCD-система устроена следующим образом.

Вариант 1. Цветное изображение воспроизводится на стандартной LCD-матрице, после чего изображение проецируется на экран, который видят зрители, с использованием оптической системы.

Вариант 2. Цветное изображение раскладывается по набору базовых цветов на несколько монохромных изображений (обычно красное, зеленое и синее). Каждое монохромное изображение воспроизводится на отдельной монохромной LCD-матрице, после чего все изображения объединяются и проецируются на экран, который видят зрители, с использованием оптической системы.

Конструкция LCOS- и D-ILA-систем отличается тем, что источник света установлен не позади жидкокристаллической матрицы (которая работает «на просвет»), а перед жидкокристаллической матрицей (соответственно, матрица работает «на отражение»).

Для того, чтобы создать проекционную LCD-, LCOS- или D-ILA-систему предназначенную для формирования стереоизображения, ее конструкцию нужно изменить согласно вариантам заявленного изобретения.

Вариант 1. Использовать LCD-, LCOS- или D-ILA-матрицу, которая воспроизводит одновременно оба набора базовых цветов (Фиг.3). Изображение с этой матрицы проецируется на экран, который видят зрители, с использованием оптической системы.

Вариант 2. Использовать две LCD, LCOS- или D-ILA-матрицы, одна из которых воспроизводит «левый» кадр стереопары с использованием набора базовых цветов Z_лев, а другая воспроизводит «правый» кадр стереопары с использованием набора базовых цветов Z_прав. Изображения с обеих матриц объединяются и проецируются на экран, который видят зрители, с использованием оптической системы.

Вариант 3. Использовать две LCD, LCOS- или D-ILA-матрицы, которые воспроизводят «левый» и «правый» кадры стереопары с использованием одного набора базовых цветов, и два светофильтра, которые «обрезают» спектры пропускания (отражения) штатных светофильтров слева и справа, формируя два набора базовых цветов Z_лев и Z_прав. После прохождения светофильтров изображения объединяются и проецируются на экран, который видят зрители, с использованием оптической системы.

Вариант 4. Использовать два набора LCD-, LCOS- или D-ILA-матриц - по одной матрице на каждый цвет каждого набора базовых цветов. «Левый» кадр стереопары раскладывается по набору базовых цветов Z_лев и воспроизводится на одном наборе матриц, а «правый» кадр стереопары раскладывается по набору базовых цветов Z_прав и воспроизводится на другом наборе матриц. Изображения со всех матриц объединяются и проецируются на экран, который видят зрители, с использованием оптической системы.

3. Конструкция стереоскопических проекционных DLP-систем. Как известно, стандартная проекционная система устроена следующим образом. Световой поток от источника света отражается от микрозеркальной электромеханической панели (DLP-чипа) и проецируется на экран с использованием оптической системы. Каждое микрозеркало может отклоняться на определенный угол таким образом, что отраженный от него свет перестает попадать в оптическую систему. От времени удержания микрозеркала в отклоненном состоянии зависит интенсивность светового потока, который попадает в оптическую систему после

отражения от этого микрозеркала. Таким образом, каждое микрозеркало может воспроизводить один элемент (пиксель) черно-белого изображения.

Для воспроизведения цветного изображения поступают одним из следующих способов.

Вариант 1. Цветное изображение раскладывается по набору базовых цветов на несколько монохромных изображений (обычно красное, зеленое и синее). Между источником света и DLP-чипом устанавливается вращающееся колесо с набором светофильтров, соответствующих набору базовых цветов. Часто для повышения качества изображения также используют светофильтры дополнительных цветов - во-первых, светофильтры переходных цветов (монохромных, но не базовых - желтый, голубой, фиолетовый и т.п.), во-вторых, светофильтры не чистых цветов (то есть, не монохромных - коричневый и т.п.), и в третьих, светофильтры оттенков серого (включая белый). Монохромные изображения воспроизводятся последовательно друг за другом, причем чередуются настолько часто, что в восприятии зрителя сливаются в одно цветное изображение.

Вариант 2. Цветное изображение раскладывается по набору базовых цветов на несколько монохромных изображений (обычно красное, зеленое и синее). Каждое монохромное изображение воспроизводится на отдельном DLP-чипе (с соответствующим стационарным светофильтром между источником света и этим DLP-чипом). Часто также используют прозрачный светофильтр для белого цвета и светофильтры дополнительных цветов. Все изображения объединяются и проецируются на экран с использованием оптической системы.

Для того, чтобы проекционную DLP-систему можно было использовать для формирования стереоизображения согласно предложенному способу, ее конструкцию нужно изменить следующим образом.

Вариант 1. Использовать DLP-чип и колесо со светофильтрами, соответствующими двум наборам базовых цветов. Изображение с этого DLP-чипа проецируется на экран с использованием оптической системы.

Вариант 2. Использовать два DLP-чипа и два колеса со светофильтрами (одно колесо - со светофильтрами, соответствующими набору базовых цветов Z_лев, другое колесо - со светофильтрами, соответствующими набору базовых цветов Z_прав ). Один DLP-чип (и соответствующее колесо) используется для воспроизведения «левого» кадра стереопары, другой DLP-чип (и соответствующее колесо)

используется для воспроизведения «правого» кадра стереопары. Изображения с обоих DLP-чипов объединяются и проецируются на экран с использованием оптической системы.

Вариант 3. Использовать два DLP-чипа (и два колеса со светофильтрами), которые воспроизводят «левый» и «правый» кадры стереопары с использованием одного набора базовых цветов, и два светофильтра, которые «обрезают» спектры пропускания (отражения) штатных светофильтров слева и справа, формируя два набора базовых цветов Z_лев и Z_прав. После прохождения светофильтров изображения с обоих DLP-чипов объединяются и проецируются на экран, который видят зрители, с использованием оптической системы.

Вариант 4. Использовать два набора DLP-чипов (и стационарных светофильтров) - по одному на каждый цвет каждого набора базовых цветов. «Левый» кадр стереопары раскладывается по набору базовых цветов Z_лев и воспроизводится на одном наборе DLP-чипов, а «правый» кадр стереопары раскладывается по набору базовых цветов Z_прав и воспроизводится на другом наборе DLP-чипов. Изображения со всех DLP-чипов объединяются и проецируются на экран с использованием оптической системы.

При использовании дополнительных цветов каждый дополнительный цвет воспроизводится в двух вариантах, один из которых получается путем смешения базовых цветов набора Z_лев («левый» коричневый), а другой - путем смешения базовых цветов набора Z_прав («правый» коричневый). Соответственно, для формирования «левого» кадра стереопары используется набор базовых цветов Z_лев и «левые» дополнительные цвета, а для формирования «правого» кадра стереопары - набор базовых цветов Z_прав и «правые» дополнительные цвета.

4. Другие стереоскопические проекционные системы.

Конструкции других стереоскопических проекционных систем, предназначенных для формирования цветного стереоскопического (объемного) изображения согласно настоящему изобретению, аналогичны рассмотренным выше, с учетом конструктивных особенностей выполнения данных систем.

Кроме того, все приведенные выше системы для формирования цветного стереоскопического изображения, могут быть выполнены с дополнительной

возможностью формирования двумерных изображений, путем несложных конструктивных изменений, что позволит обеспечить универсальность применения этих систем в разных областях техники. Например, в цветном стереоскопическом проекционном телевизоре может быть предусмотрен как режим стереоскопического изображения для работы с трехмерной графикой, просмотра стереофильмов, развлечений и т.п., так и режим двумерного изображения (с удвоенным разрешением) для работы с текстом или высоко детализированными двумерными изображениями.

Claims (15)

1. Система формирования стереоизображения, содержащая устройство воспроизведения, предназначенное для формирования и воспроизведения "левого" и "правого" кадров стереопары с использованием наборов базовых цветов Z_лев и Z_прав соответственно, устройство проецирования, предназначенное для объединения и проецирования на экран "левого" и "правого" кадров стереопары, сформированных с использованием наборов базовых цветов Z_лев и Z_прав соответственно, и воспроизводимых указанным устройством воспроизведения, фильтрующее устройство, предназначенное для формирования стереоизображения путем фильтрации цветов наборов Z_лев и Z_прав таким образом, чтобы зритель видел левым глазом "левый" цветной кадр стереопары и не видел "правый", а правым глазом видел "правый" цветной кадр стереопары и не видел "левый".

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство воспроизведения содержит, по меньшей мере, одно цветовоспроизводящее устройство, предназначенное для воспроизведения двух наборов базовых цветов Z_лев и Z_прав.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство воспроизведения содержит, по меньшей мере, два цветовоспроизводящих устройства, предназначенные для воспроизведения двух наборов базовых цветов Z_лев и Z_прав соответственно.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство воспроизведения содержит, по меньшей мере, два цветовоспроизводящих устройства, предназначенные для воспроизведения одного набора базовых цветов, и, по меньшей мере, два светофильтра, предназначенные для формирования двух наборов базовых цветов Z_лев и Z_прав.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство воспроизведения содержит два набора цветовоспроизводящих устройств, предназначенные для воспроизведения двух наборов базовых цветов Z_лев и Z_прав соответственно.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что фильтрующее устройство состоит, по меньшей мере, из двух светофильтров, один из которых пропускает цвета набора Z_лев и не пропускает цвета набора Z_прав, а другой светофильтр пропускает цвета набора Z_прав и не пропускает цвета набора Z_лев.

7. Система по п.6, отличающаяся тем, что светофильтр, пропускающий цвета набора Z_лев и не пропускающий цвета набора Z_прав, расположен между экраном и левым глазом зрителя, а светофильтр, пропускающий цвета набора Z_прав и не пропускающий цвета набора Z_лев, расположен между экраном и правым глазом зрителя.

8. Система по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что цветовоспроизводящее устройство выполнено в виде матрицы жидкокристаллических цветовоспроизводящих ячеек (LCD-, LCOS- или D-ILA матрицы) или набора таких матриц.

9. Система по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что цветовоспроизводящее устройство выполнено в виде набора кинескопов (CRT).

10. Система по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что цветовоспроизводящее устройство выполнено в виде микрозеркальной электромеханической панели (DLP-чипа) или набора DLP-чипов.

11. Система по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что содержит, по меньшей мере, один источник света.

12. Система по п.11, отличающаяся тем, что источник света расположен таким образом, что световой поток, излучаемый указанным источником света, проходит через, по меньшей мере, одно цветовоспроизводящее устройство или один набор цветовоспроизводящих устройств.

13. Система по п.11, отличающаяся тем, что источник света расположен таким образом, что световой поток, излучаемый указанным источником света, отражается от, по меньшей мере, одного цветовоспроизводящего устройства или одного набора цветовоспроизводящих устройств.

14. Система по п.1, отличающаяся тем, что устройство проецирования выполнено в виде оптической системы, содержащей, по меньшей мере, один объектив.

15. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно выполнена с возможностью формирования двухмерных изображений.