RU95117965A - Способ и устройство для получения трехмерного изображения (варианты) - Google Patents

Claims (18)

1. Способ получения трехмерного изображения, в котором модулируют интенсивность луча пространственно когерентного света, предпочтительно луча лазера, видеосигналом трехмерного изображения (видеосигналом, содержащим информацию о трехмерном изображении) и направляют модулированный луч лазера путем управляемого отклонения на пикселы, образующие светоизлучающую поверхность, отличающийся тем, что модулированный луч лазера отклоняют так, что он излучается из каждого пиксела светоизлучающей поверхности в ряде направлений, определяющих заданное поле наблюдения, причем отклонение в указанных разных направлениях осуществляют так, что мгновенное значение интенсивности указанного луча лазера, излученного из указанных пикселов в любом из указанных направлений поля наблюдения, соответствует информации, относящейся к соответствующему направлению, которая содержится в видеосигнале трехмерного изображения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что модулированный луч лазера отклоняют в соответствии с указанными направлениями так, что он падает на пикселы в такое заданное место или под такими заданными углами падения, что падающие временные компоненты луча лазера отклоняются пассивным оптическим элементом (элементами) в соответствующих этим компонентам направлениях.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что модулированный луч лазера, направленный на пикселы, отклоняют и излучают в указанных разных направлениях поля наблюдения посредством активных управляемых оптических элементов, расположенных в пикселах.

4. Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что указанный модулированный луч лазера направляют на указанные пикселы, предпочтительно на периодический сферически симметричный оптический элемент (элементы), или на голографический или дифракционный оптический элемент (элементы), или через осесимметричный оптический элемент (элементы), расположенный в указанных пикселах, посредством горизонтального и вертикального (кадрового) отклонений согласно телевизионным стандартам, причем пикселы располагают так, что их конфигурация соответствует стандартному расположению точек телевизионного изображения.

5. Способ по пп. 1 - 4, отличающийся тем, что пучок света лазера модулируют видеосигналом трехмерного изображения, не содержащим информации с вертикальным параллаксом, причем пучок света лазера, излучаемый пикселом, качается по горизонтали в указанном поле наблюдения и имеет заданное рассеяние по вертикали.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный сигнал трехмерного изображения формируют так, что двумерные изображения пространственных сцен или образов, которые должны быть записаны, фиксируют одновременно с каждого из направлений, определяющих поле наблюдения, а сигналы двумерного изображения, записывающие разные изображения, располагают последовательно в соответствии с указанными направлениями в формате видеосигнала трехмерного изображения.

7. Способ получения трехмерного изображения, отличающийся тем, что пространственно когерентными элементарными источниками света, предпочтительно элементарными лазерными источниками, образующими светоизлучающую поверхность, управляют посредством видеосигнала трехмерного изображения для излучения луча света в ряде направлений, определяющих заданное поле наблюдения, так, что интенсивность луча света, излученного в любом из указанных направлений, соответствует информации, содержащейся в видеосигнале трехмерного изображения и связанной с этим направлением.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что каждый из элементарных источников света связывают с одним из указанных направлений и управляют им в соответствии с этим направлением, причем свет, излученный этими элементарными источниками света, направляют в соответствующем направлении с помощью оптических средств, расположенных в пикселах указанной светоизлучающей поверхности.

9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что элементарными лазерными источниками управляют одновременно голографическим путем, так что пучки света лазера, посылаемые в указанных направлениях, формируются путем интерференции когерентных волн света, излученных двумя или более элементарными лазерными источниками.

10. Способ получения трехмерного изображения, в котором модулируют пучок когерентного света, предпочтительно пучок света лазера, видеосигналом трехмерного изображения и направляют модулированный пучок когерентного света на пикселы, расположенные так, что они образуют светоизлучающую поверхность, отличающийся тем, что модулированный пучок света лазера содержит лучи света, каждый из которых связан с направлением наблюдения, а эти направления определяют заданное поле наблюдения, причем лучи света модулируют одновременно, каждый луч света в соответствии с тем направлением, с которым он связан, и излучают каждую компоненту (луч света) модулированного пучка света из указанных пикселов в том направлении, которому соответствует указанная компонента.

11. Устройство для получения трехмерного изображения, содержащее источник пространственно когерентного света, предпочтительно лазерный источник, модулятор для модуляции луча лазера, сформированного этим источником света, управляемый видеосигналом трехмерного изображения, отклоняющую систему для отклонения модулированного луча лазера, управляемую сигналом синхронизации видеосигнала трехмерного изображения, и светоизлучающую поверхность, состоящую из пикселов, имеющих заданное взаимное расположение, отличающееся тем, что в пикселах (42) светоизлучающей поверхности (40) установлены оптические элементы для отклонения и/или передачи падающего луча лазера от этих пикселов в разных направлениях наблюдения (i₁ ... i_n), определяющих заданное поле (α) наблюдения, а указанной отклоняющей системой (30) управляют для отклонения луча лазера на указанные пикселы (42) в соответствии с направлениями поля (α) наблюдения.

12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что отклоняющая система (30) содержит указанные оптические элементы (44), установленные в пикселах (42) светоизлучающей поверхности (40), причем этими оптическими элементами (44) управляют в соответствии с направлениями (i₁ ... i_n) указанного поля наблюдения (α).

13. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что указанные оптические элементы (44) являются пассивными оптическими элементами с постоянной характеристикой горизонтального отклонения и заданным вертикальным рассеянием в вертикальных плоскостях, предпочтительно просветными или отражательными вертикальными аксиальными оптическими элементами или голографическими/дифракционными оптическими элементами.

14. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что указанная отклоняющая система (30) содержит группы (37) оптических стекловолокон, по одной на каждый пиксел (42), каждая из этих групп (37) включает некоторое число оптических стекловолокон, равное числу (n) разных направлений (i₁ ... i_n), определяющих указанное поле (α) наблюдения, входной конец указанной группы (37) оптических стекловолокон соединен с выходом блока (34) отклонения, отклоняющего указанный модулированный луч лазера в соответствии с пикселами (42), а другой конец группы (37) оптических стекловолокон соединен с соответствующим пикселом, причем концевые части оптических стекловолокон указанных групп (37) установлены так, что направляют луч лазера именно в том направлении (i₁ ... i_n), которое связано с соответствующим оптическим стекловолокном.

15. Устройство по пп. 11 - 14, отличающееся тем, что лазерный источник (22), модулятор (24) и отклоняющая система (30) выполнены в виде интегрального оптического блока.

16. Устройство для получения трехмерного изображения, содержащее средства управления для приема видеосигнала трехмерного изображения, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит светоизлучающую поверхность (40'), образованную пикселами (42'), и пространственно когерентные элементарные источники света, например управляемые диоды спонтанного излучения (СSD), или, предпочтительно, элементарные лазеры (50), расположенные в указанных пикселах, для излучения остронаправленного света или луча лазера в направлениях наблюдения (i₁ ... i_n), определяющих заданное поле наблюдения (α).

17. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что каждый из элементарных лазеров (50) связан по меньшей мере с одним из указанных направлений (i₁ ... i_n), определяющих указанное поле (α) наблюдения, а в пикселах (42') светоизлучающей поверхности (40') установлены оптические элементы (44'), каждый из которых направляет луч лазера, излученный одним из элементарных лазеров (50), в направлении (i₁ ... i_n), с которым связан этот элементарный лазер (50).

18. Устройство по п. 16 или 17, отличающееся тем, что расстояния между соседними элементарными лазерами (50) имеют порядок длины волны света, так что лучи лазера, излученные этими элементарными лазерами (50), интерферируют друг с другом в соответствии с голографическим управлением всей совокупностью указанных элементарных лазеров (50).