Claims (36)
1. Двухмерное устройство визуального отображения, на котором получают изображение, образованное дискретными пикселями, причем это устройство отображения содержит решетку оптических элементов, которые установлены соответствующим образом соосно перед пикселями, и средство индивидуального изменения эффективного фокусного расстояния каждого оптического элемента для изменения кажущегося визуального расстояния от наблюдателя, расположенного перед устройством визуального отображения, той точки, в которой появляется каждый индивидуальный пиксель, в результате чего создается трехмерное изображение, отличающееся тем, что каждый оптический элемент (2) имеет фокусное расстояние, которое постепенно изменяется вдоль поверхности, ориентированной главным образом параллельно изображению, а устройство визуального отображения включает в себя средство (18, 65) для точного смещения внутри пикселя местоположения (5b, 6b и 7b), из которого происходит излучение света в соответствии с желательной глубиной, так что имеется соответствующее перемещение входного положения (5, 6 и 7) света вдоль входной поверхности оптического элемента, в результате чего динамически изменяется эффективное фокусное расстояние, при этом кажущееся визуальное расстояние (5а, 6а, 7а) от наблюдателя изменяется в соответствии с перемещением входного местоположения света.1. A two-dimensional visual display device on which an image formed by discrete pixels is obtained, the display device comprising a lattice of optical elements that are appropriately aligned coaxially in front of the pixels, and means for individually changing the effective focal length of each optical element to change the apparent visual distance from the observer located in front of the visual display device, the point at which each individual appears pixel, resulting in a three-dimensional image, characterized in that each optical element (2) has a focal length that gradually changes along a surface oriented mainly parallel to the image, and the visual display device includes means (18, 65) for the exact displacement within the pixel of the location (5b, 6b and 7b) from which the light emits in accordance with the desired depth, so that there is a corresponding movement of the input position (5, 6 and 7) of the light along in one surface of the optical element, thereby dynamically changing the effective focal length, the apparent visual distance (5a, 6a, 7a) from the viewer varies according to the displacement of the input location of light.
2. Устройство визуального отображения по п. 1, отличающееся тем, что оптические элементы (2) являются преломляющими элементами и входная поверхность является преломляющей поверхностью. 2. The visual display device according to claim 1, characterized in that the optical elements (2) are refractive elements and the input surface is a refractive surface.
3. Устройство визуального отображения по п. 2, отличающееся тем, что выбрана такая форма преломляющих поверхностей, которая обеспечивает переменное фокусное расстояние. 3. The visual display device according to claim 2, characterized in that such a shape of the refracting surfaces is selected that provides a variable focal length.
4. Устройство визуального отображения по п. 2, отличающееся тем, что каждый из оптических преломляющих элементов ( 2) изготовлен из оптического материала с градиентом коэффициента преломления, в котором коэффициент преломления постепенно изменяется вдоль преломляющего элемента для создания переменного фокусного расстояния. 4. The visual display device according to claim 2, characterized in that each of the optical refractive elements (2) is made of optical material with a gradient of the refractive index, in which the refractive index is gradually changed along the refractive element to create a variable focal length.
5. Устройство визуального отображения по одному из пп. 2 - 4, отличающееся тем, что соотношение между перемещением и фокусным расстоянием линейное. 5. The visual display device according to one of paragraphs. 2 to 4, characterized in that the ratio between the movement and the focal length is linear.
6. Устройство визуального отображения по одному из пп. 2 - 4, отличающееся тем, что соотношение между перемещением и фокусным расстоянием нелинейное. 6. The visual display device according to one of paragraphs. 2 to 4, characterized in that the ratio between the movement and the focal length is non-linear.
7. Устройство визуального отображения по одному из пп. 2 - 6, отличающееся тем, что каждый оптический преломляющий элемент (39) имеет фокусное расстояние, которое изменяется радиально относительно оптической оси оптического преломляющего элемента, причем средство перемещения осуществляет радиальное перемещение внутри пикселя местоположения (40а, 41а, 42а), из которого происходит излучение света. 7. The visual display device according to one of paragraphs. 2-6, characterized in that each optical refractive element (39) has a focal length that varies radially relative to the optical axis of the optical refractive element, and the moving means performs radial movement within the location pixel (40a, 41a, 42a) from which the radiation Sveta.
8. Устройство визуального отображения по одному из пп. 2 - 6, отличающееся тем, что каждый оптический преломляющий элемент (2) удлиненный по форме и имеет фокусное расстояние, которое изменяется вдоль его длины с одного из концов, причем средство перемещения осуществляет перемещение линейно внутри пикселя точки, из которой происходит излучение света. 8. The visual display device according to one of paragraphs. 2 to 6, characterized in that each optical refractive element (2) is elongated in shape and has a focal length that varies along its length from one of the ends, the moving means moving linearly within the pixel of the point from which light emits.
9. Устройство визуального отображения по одному из пп. 1 - 8, отличающееся тем, что оно включает в себя в качестве светового источника индикаторное устройство на жидких кристаллах, электролюминесцентное индикаторное устройство или плазменное индикаторное устройство. 9. The visual display device according to one of paragraphs. 1 to 8, characterized in that it includes as a light source an indicator device on liquid crystals, an electroluminescent indicator device or a plasma indicator device.
10. Устройство визуального отображения по п. 8, отличающееся тем, что оно включает в себя в качестве светового источника электронно-лучевую трубку (10), которая содержит множество удлиненных люминофорных пикселей, причем средство для линейного перемещения внутри пикселя местоположения, из которого излучается свет, представляет собой средство (65) для перемещения электронного пучка вдоль каждого люминофорного пикселя. 10. The visual display device according to claim 8, characterized in that it includes a cathode ray tube (10) as a light source, which contains a plurality of elongated phosphor pixels, the means for linearly moving inside the location pixel from which light is emitted , is a means (65) for moving an electron beam along each phosphor pixel.
11. Устройство визуального отображения по п. 10, отличающееся тем, что электронный пучок имеет прямоугольное (66d) поперечное сечение. 11. The visual display device according to claim 10, characterized in that the electron beam has a rectangular (66d) cross section.
12. Устройство визуального отображения по п. 10, отличающееся тем, что электронный пучок имеет овальное (66с) поперечное сечение. 12. The visual display device according to claim 10, characterized in that the electron beam has an oval (66c) cross section.
13. Устройство визуального отображения по одному из пп. 10 - 12, отличающееся тем, что пиксели установлены рядами, а устройство визуального отображения представляет собой телевизионный приемник, который включает в себя средство (58, 59, 61, 62, 63) для экстракции компонента глубины для каждого пикселя принятого сигнала и средство (60) для добавления компонента глубины к обычной горизонтальной линии сканирования, чтобы таким образом управлять вертикальным уровнем горизонтальной линии сканирования на поэлементной основе (пиксель за пикселем), в результате чего получается ступенчатая растровая линия сканирования (20). 13. The visual display device according to one of paragraphs. 10 - 12, characterized in that the pixels are arranged in rows, and the visual display device is a television receiver that includes means (58, 59, 61, 62, 63) for extracting a depth component for each pixel of the received signal and means (60 ) to add a depth component to the normal horizontal scan line, so that you can control the vertical level of the horizontal scan line on an element-by-pixel basis (pixel by pixel), resulting in a stepped scan raster line ation (20).
14. Устройство визуального отображения по п. 2, отличающееся тем, что между индивидуальными оптическими элементами имеется точный промежуточный зазор. 14. The visual display device according to claim 2, characterized in that there is an exact intermediate gap between the individual optical elements.
15. Устройство визуального отображения по п. 14, отличающееся тем, что промежуточный зазор заполнен черным непрозрачным материалом. 15. The visual display device according to p. 14, characterized in that the intermediate gap is filled with black opaque material.
16. Устройство визуального отображения по п. 2, отличающееся тем, что оптические элементы выполнены как тисненый лист пластмассы. 16. The visual display device according to p. 2, characterized in that the optical elements are made as an embossed sheet of plastic.
17. Устройство визуального отображения по п. 2, отличающееся тем, что оптические элементы выполнены как изготовленный литьем под давлением лист пластмассы. 17. The visual display device according to claim 2, characterized in that the optical elements are made as a plastic sheet made by injection molding.
18. Устройство визуального отображения по п. 2, отличающееся тем, что каждый оптический элемент представляет собой составное устройство, образованное по меньшей мере двумя индивидуальными оптическими компонентами (фиг. 1(b)). 18. The visual display device according to claim 2, characterized in that each optical element is a composite device formed by at least two individual optical components (Fig. 1 (b)).
19. Устройство визуального отображения по п. 18, отличающееся тем, что по меньшей мере два индивидуальных оптических компонента представлены в виде по меньшей мере двух тисненных листов пластмассы, которые соединены друг с другом на цементе. 19. The visual display device according to p. 18, characterized in that at least two individual optical components are presented in the form of at least two embossed sheets of plastic, which are connected to each other on cement.
20. Устройство визуального отображения по п. 18, отличающееся тем, что по меньшей мере два индивидуальных оптических компонента представлены в виде по меньшей мере двух тисненных листов пластмассы, которые соединены друг с другом на их краях. 20. The visual display device according to p. 18, characterized in that at least two individual optical components are presented in the form of at least two embossed sheets of plastic, which are connected to each other at their edges.
21. Устройство визуального отображения по п. 8, отличающееся тем, что оно является наблюдательным или прожекторным для прозрачного участка (14) фотопленки, причем средство для перемещения точки, из которой излучается свет, включает в себя маску, наложенную на каждый пиксель прозрачного участка, при этом образуется заранее выбранная прозрачная точка (5с). 21. The visual display device according to claim 8, characterized in that it is observant or searchlight for the transparent portion (14) of the film, the means for moving the point from which the light is emitted includes a mask superimposed on each pixel of the transparent portion, in this case, a pre-selected transparent point (5c) is formed.
22. Способ формирования трехмерного изображения из двухмерного изображения на экране дисплея, образованного дискретными пикселями, который предусматривает создание решетки оптических элементов, установленных соответствующим образом соосно перед пикселями, и изменение эффективного фокусного расстояния каждого оптического элемента для изменения кажущегося визуального расстояния от наблюдателя, расположенного перед устройством визуального отображения, той точки, в которой появляется каждый индивидуальный пиксель, отличающийся тем, что каждый оптический элемент имеет фокусное расстояние, которое постепенно изменяется вдоль поверхности, ориентированной главным образом параллельно изображению, а изменение эффективного фокусного расстояния каждого оптического элемента включает в себя операции точного смещения внутри пикселя местоположения, из которого происходит излучение света двухмерного изображения, причем предусмотрено пропускание излученного света к оптическим элементам, при этом местоположение, в котором излученный свет падает на оптические элементы, определяет кажущуюся глубину пикселя. 22. A method of generating a three-dimensional image from a two-dimensional image on a display screen formed by discrete pixels, which involves creating a lattice of optical elements arranged appropriately coaxially in front of the pixels and changing the effective focal length of each optical element to change the apparent visual distance from the observer located in front of the device visual display, the point at which each individual pixel appears, characterized in that each optical element has a focal length that gradually changes along a surface oriented mainly parallel to the image, and changing the effective focal length of each optical element includes the exact offset operations within the pixel of the location from which the light of the two-dimensional image is emitted, and transmission of the emitted light to the optical elements, wherein the location at which the emitted light falls on the optical elements, op delimits the apparent pixel depth.
23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что оптические элементы представляют собой преломляющие оптические элементы, причем свет входит в преломляющую поверхность объединенного преломляющего элемента. 23. The method according to p. 22, wherein the optical elements are refractive optical elements, and the light enters the refractive surface of the combined refractive element.
24. Способ по п. 22, отличающийся тем, что оптические элементы представляют собой зеркала, причем свет поступает на отражающую поверхность объединенного зеркала. 24. The method according to p. 22, characterized in that the optical elements are mirrors, and the light enters the reflective surface of the combined mirror.
25. Способ по одному из пп. 22 - 24, отличающийся тем, что операция смещения местоположения, из которого происходит излучение света двухмерного изображения, предусматривает линейное смещение точки, из которой происходит излучение света двухмерного изображения. 25. The method according to one of paragraphs. 22 to 24, characterized in that the operation of shifting the location from which the light emitted from the two-dimensional image provides a linear displacement of the point from which the light emitted from the two-dimensional image.
26. Способ по одному из пп. 22 - 24, отличающийся тем, что операция смещения местоположения, из которого происходит излучение света двухмерного изображения, предусматривает радиальное смещение местоположения, из которого происходит излучение света двухмерного изображения. 26. The method according to one of paragraphs. 22 to 24, characterized in that the operation of shifting the location from which the light emitted from the two-dimensional image provides a radial displacement of the location from which the light emitted from the two-dimensional image.
27. Устройство визуального отображения по п. 1, отличающееся тем, что оптическими элементами являются зеркала (76, 77), а входная поверхность является отражающей поверхностью. 27. The visual display device according to claim 1, characterized in that the optical elements are mirrors (76, 77), and the input surface is a reflective surface.
28. Устройство визуального отображения по п. 27, отличающееся тем, что каждый оптический элемент включает в себя плоское зеркало (76) и вогнутое зеркало (77). 28. The visual display device according to p. 27, characterized in that each optical element includes a flat mirror (76) and a concave mirror (77).
29. Устройство визуального отображения по п. 28, отличающееся тем, что каждое плоское зеркало (76) образует одну поверхность составного элемента (78), другая поверхность которого образована вогнутым зеркалом (77) смежного пикселя. 29. The visual display device according to p. 28, characterized in that each flat mirror (76) forms one surface of the composite element (78), the other surface of which is formed by a concave mirror (77) of an adjacent pixel.
30. Устройство визуального отображения по одному из пп. 10 - 12, отличающееся тем, что оно представляет собой компьютерный монитор и электронное устройство управления на базе компьютера, включающее в себя средство экстрагирования компонента глубины для каждого пикселя из полученных от компьютера данных, а также средство (19) для добавления компонента глубины к обычной горизонтальной линии сканирования на поэлементной основе (пиксель за пикселем), в результате чего получают ступенчатый растр (20). 30. The visual display device according to one of paragraphs. 10 - 12, characterized in that it is a computer monitor and a computer-based electronic control device, including means for extracting the depth component for each pixel from the data received from the computer, and also means (19) for adding the depth component to the usual horizontal scan lines on an element-by-pixel basis (pixel by pixel), resulting in a stepwise raster (20).
31. Печатное или фотографическое двухмерное изображение, образованное дискретными пикселями и решеткой микролинз, установленных по оси с соответствующими пикселями и наложенных на двухмерное изображение, отличающееся тем, что каждая микролинза имеет соответствующее фиксированное фокусное расстояние, выбранное для отображения объединенного с ней пикселя на заданном расстоянии от наблюдателя. 31. A printed or photographic two-dimensional image formed by discrete pixels and a lattice of microlenses mounted axially with corresponding pixels and superimposed on a two-dimensional image, characterized in that each microlenses has a corresponding fixed focal length selected to display the pixel combined with it at a given distance from observer.
32. Способ кодирования телевизионного вещательного сигнала, отличающийся тем, что он включает в себя операции выработки сигнала глубины для каждого пикселя и добавления сигнала глубины в качестве компонента вещательного сигнала. 32. A method for encoding a television broadcast signal, characterized in that it includes the steps of generating a depth signal for each pixel and adding a depth signal as a component of the broadcast signal.
33. Способ декодирования телевизионного вещательного сигнала, закодированного в соответствии с п. 32, отличающийся тем, что он включает в себя операцию экстрагирования компонента сигнала глубины. 33. The method of decoding a television broadcast signal encoded in accordance with p. 32, characterized in that it includes the operation of extracting a component of the depth signal.
34. Способ кодирования телевизионного вещательного сигнала по п. 32, отличающийся тем, что операция выработки сигнала глубины предусматривает использование техники триангуляции с применением двух съемочных камер. 34. The method of encoding a television broadcast signal according to claim 32, characterized in that the operation of generating a depth signal involves the use of triangulation technique using two shooting cameras.
35. Способ кодирования телевизионного вещательного сигнала по п. 32, отличающийся тем, что операция выработки сигнала глубины предусматривает использование неоптических датчиков глубины. 35. The method of encoding a television broadcast signal according to claim 32, wherein the operation of generating a depth signal involves the use of non-optical depth sensors.
36. Способ получения трехмерной информации из обычного двухмерного изображения, отличающийся тем, что он включает в себя операции дискретизации каждой сцены, определение положения индивидуальных объектов в сцене, присвоение специфической глубины каждому из объектов в сцене, сканирование каждого пикселя в сцене и присвоение соответствующих компонентов глубины пикселям в соответствии со специфической глубиной. 36. A method of obtaining three-dimensional information from a conventional two-dimensional image, characterized in that it includes discretization of each scene, determining the position of individual objects in the scene, assigning a specific depth to each of the objects in the scene, scanning each pixel in the scene and assigning the corresponding depth components pixels according to specific depth.