WO2006118483A1 - Systeme de projection stereo - Google Patents

Systeme de projection stereo Download PDF

Info

Publication number
WO2006118483A1
WO2006118483A1 PCT/RU2006/000203 RU2006000203W WO2006118483A1 WO 2006118483 A1 WO2006118483 A1 WO 2006118483A1 RU 2006000203 W RU2006000203 W RU 2006000203W WO 2006118483 A1 WO2006118483 A1 WO 2006118483A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stereo
screen
projection
auto
eyes
Prior art date
Application number
PCT/RU2006/000203
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Svyatoslav Ivanovich Arsenich
Original Assignee
Svyatoslav Ivanovich Arsenich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Svyatoslav Ivanovich Arsenich filed Critical Svyatoslav Ivanovich Arsenich
Priority to US12/298,170 priority Critical patent/US9817162B2/en
Priority to CN2006800549258A priority patent/CN101461251B/zh
Priority to CA2650405A priority patent/CA2650405C/en
Priority to BRPI0621676-5A priority patent/BRPI0621676A2/pt
Priority to JP2009507614A priority patent/JP5417660B2/ja
Priority to EP06757934A priority patent/EP2061261A4/en
Publication of WO2006118483A1 publication Critical patent/WO2006118483A1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/10—Mirrors with curved faces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0093—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for monitoring data relating to the user, e.g. head-tracking, eye-tracking
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/34—Stereoscopes providing a stereoscopic pair of separated images corresponding to parallactically displaced views of the same object, e.g. 3D slide viewers
    • G02B30/35—Stereoscopes providing a stereoscopic pair of separated images corresponding to parallactically displaced views of the same object, e.g. 3D slide viewers using reflective optical elements in the optical path between the images and the observer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/183—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors specially adapted for very large mirrors, e.g. for astronomy, or solar concentrators
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/28—Reflectors in projection beam
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00—Stereoscopic photography
    • G03B35/18—Stereoscopic photography by simultaneous viewing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00—Stereoscopic photography
    • G03B35/18—Stereoscopic photography by simultaneous viewing
    • G03B35/24—Stereoscopic photography by simultaneous viewing using apertured or refractive resolving means on screens or between screen and eye
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/327—Calibration thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/363—Image reproducers using image projection screens
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/365—Image reproducers using digital micromirror devices [DMD]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/366—Image reproducers using viewer tracking
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/366—Image reproducers using viewer tracking
    • H04N13/368—Image reproducers using viewer tracking for two or more viewers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/398—Synchronisation thereof; Control thereof
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0132—Head-up displays characterised by optical features comprising binocular systems
    • G02B2027/0134—Head-up displays characterised by optical features comprising binocular systems of stereoscopic type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0138—Head-up displays characterised by optical features comprising image capture systems, e.g. camera
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/014—Head-up displays characterised by optical features comprising information/image processing systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B2027/0178—Eyeglass type
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/305—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using lenticular lenses, e.g. arrangements of cylindrical lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/346—Image reproducers using prisms or semi-transparent mirrors

Definitions

  • the invention relates to stereo projection systems for displaying three-dimensional visual information by projection of stereopair images on mirror-spherical, elliptical or parabolic screens for individual and collective observation of the stereo effect without stereo glasses.
  • the invention is intended for mass use in stereoscopic systems of cinema, television, computers, video training.
  • the invention can be widely used for video communications, video simulators, electronic computer games and gaming machines, in medicine, science, technology, art for video advertising, in industry and other fields.
  • the prototype of the invention is a stereo projection system on a mirror-spherical stereo screen, described in the invention "Stereoscopic system * of the author Arsenich SI. (RF patent Na 2221350, publ. 10 2004.).
  • the stereoscopic projection system contains a mirror-spherical stereo screen, stereo projectors individual for each viewer (for projection of stereopair images) with auto-drives for shifting stereo lenses parallel to the stereo screen, a sensor (video camera) for independently determining the spatial coordinates of the eye position of each viewer relative to the common stereo screen and its stereo projector.
  • the system has a self-corrector associated with the sensor and stereo drives auto-lenses.
  • the sensor generates a control signal transmitted to the auto-corrector to work out the auto-drive control signal by the auto-corrector.
  • Stereoscopic projectors auto-lenses automatically constantly dynamically shift and orient themselves in space parallel to the stereo screen for constant alignment of focal zones stereo vision of the left and right frames of stereopair screen images, respectively, with the left and right eyes of the audience.
  • the prototype provides visual comfort for stereo observation (less eye strain and in the experiment the real stereo effect depth is up to 1 km or more when the viewer is 3 meters away from the stereo screen) by equalizing the accommodating efforts of the viewer and the state of eye convergence.
  • Auto-correction of the displacement of stereo lenses provides a partial increase in physical comfort with the possibility of displacement and tilt of the head of the viewer in the space of the observation sector of stereo images (provided by the displacement of the projection lenses of stereo projectors).
  • the disadvantage of the prototype is a small limited increase in stereoscopic comfort. This is due to constructive limitations of the displacement of stereo lenses only parallel to the stereo screen, and this allows the viewer’s head to be shifted by a small amplitude along the radius of the stereo screen by 100-200 mm (within the length of the focal zones of stereo surveillance providing full-screen stereo image observation).
  • the field of view of the on-screen stereo image is limited by the small space of the focal zone of the stereo surveillance of a full-screen image, which limits the number and depth of stereo effect plans proportional to the angle of the field of view.
  • the reason for the disadvantages of the prototype is the presence of only auto-corrector and auto-drives for auto-correction of the displacement of stereo projection lenses parallel to the stereo screen.
  • the main objective of the invention is the creation of fully comfortable stereo projection systems for individual and collective stereo monitoring without traditional stereo glasses.
  • the objective of the invention is the creation of a fully comfortable stereo-projection projection system with free accommodation of the eyes without an auxiliary optical stereo-vision system on stereo screens located close to the eyes and in projection mirror-spherical glasses (stereo screens).
  • the full comfort of stereo observation is a complex of physical, physiological and visual comforts of the viewer without limiting the time of stereo observation with external practical parasitic illumination of the stereo screen. Physical comfort ensures the free movement of viewers in the spacious observation sector, the tilt and rotation of the body and head of the audience, the displacement of the eyes and pupils of the eyes (convergence - reducing the visual axes to the point of fixation of the gaze).
  • Physiological comfort causes psychomotor reactions: sensations of the depth of space and the effect of presence - the viewer senses the movement and real depth of images of objects in space. This eliminates irritation and fatigue of the eyes and brain, causing headaches and mental disorders.
  • Visual comfort - providing (with direct sunlight of the stereo screen) stereo monitoring of the screen stereo image of standard quality (with high brightness up to 3000 cd / sq. M, with high contrast of about 1000 units, with high resolution and clarity, without geometric distortion), with a feeling of great depth stereo effect, close to binocular observation of real objects.
  • the stereo image should be widescreen with a field of view with a horizontal angle of 70 ° and a vertical angle of 50 °, which increases the depth of the stereo effect and weakens the effect of the pressing frame when cutting the image with the edge of the screen.
  • the main technical result achieved during the implementation of the invention is to constructively provide the stereo projection system with optimally selective or integrated auto-correction of the stereo system and its elements and video correction of the projected frames of the stereo pair. This will ensure full-fledged stereo monitoring when using different designs and operating conditions of the claimed stereo-projection systems.
  • Auto-correctors and video correctors provide auto-correction of the stereo image of optical elements of stereo projectors and video-correction of stereo images when changing: stereo image of the eyes, distance to the stereo screen, tilting and turning the head of the viewer, changing the angle of convergence of the eye or the point of fixation of the gaze.
  • the specified technical result is achieved by the fact that the stereo projection system is designed for frameless (without traditional stereo glasses: eclipse, polarization, anaglyph, eyepieces) observation of stereo pair of horizontally stereo images on a stereo screen.
  • a stereo projection system contains a mirror-focusing stereo screen, for example, a mirror-spherical, mirror-elliptical, mirror-parabolic or mirror-raster stereo screen.
  • a mirror-focusing stereo screen for example, a mirror-spherical, mirror-elliptical, mirror-parabolic or mirror-raster stereo screen.
  • stereo projectors In front of the stereo screen or on the stereo screen (with a reflective flat mirror in front of the stereo screen) there are one or many stereo projectors, one for each viewer.
  • the set of essential features of the claimed system is that the system contains a tracking system for tracking the coordinates of the eyes of viewers, and / or pupils of the eyes and / or face elements of each viewer.
  • a tracking system for tracking the coordinates of the eyes of viewers, and / or pupils of the eyes and / or face elements of each viewer.
  • the tracking system has an electronic processor for processing (by video from video cameras) control signals of the correction of the optical stereo projection system.
  • the tracking system indirectly determines the coordinates of the viewer's eyes when they are invisible by video cameras.
  • the technical result is the provision of continuous monitoring of the coordinates of the eyes or pupils of the eyes for accurate auto-correction and video correction of the stereo system with open and closed eyes (when blinking or viewing in diopter and sunglasses).
  • a stereo projector or stereo projectors are suspended on a common stereo screen or on a support in front of the stereo screen motionless (in mirror-spherical head displays) or stereo systems with close stereo screens from the viewers' eyes.
  • stereo projectors are suspended movably on auto-drives with mechanical auto-correctors.
  • Auto-correctors are associated with a tracking system and are designed for dynamic automatic displacement by auto-drives of these stereo projectors along any coordinate axes of three-dimensional space and / or rotation by auto-drives of these stereo projectors around these coordinate axes.
  • auto-drives In stereo projectors there are auto-drives, with auto-correctors for shifting optical systems for increasing projection or projection lenses along any coordinate axes and / or their rotation around these coordinate axes.
  • auto-drives of optical systems for increasing projection are designed for: autofocus and / or auto diaphragm and / or auto-correction of the width of the stereo base between the optical axes of the stereo projection, and / or the orientation of these axes to the center of the stereo screen, and / or information of these axes, taking into account the angle of convergence of the eyes and the points of fixation of the viewer's gaze.
  • the technical result is the provision of auto-correction of optical systems for increasing stereo projection, including projection lenses of stereo lenses, which provides dynamic optimal alignment of optical systems when the viewer is offset from the stereo screen.
  • the stereo projectors have movable arrays or movable projection blocks for forming and optimal orientation of the projected frames of the stereo pair relative to the projection lenses. These blocks or matrices have auto-drives with auto-correctors for shifting these matrices vertically and horizontally, and / or rotating these matrices around the vertical axis or displacing projection blocks (with reflective screens inside the stereo projector) around their vertical axis, and / or autofocusing these projection blocks inside a stereo projector.
  • the stereo projection system comprises an electron-optical video corrector for correcting the stereo base, scale, and geometric parameters of the projected frames of stereo pairs in the stereo projector. The video corrector is connected with an auto-corrector and / or a unit for generating projected frames of a stereo pair in a stereo projector, and / or with a tracking system.
  • the technical result is the possibility of automatic horizontal mechanical correction (auto-corrector) or electronic correction (video corrector) of the displacement in the stereo projector of the centers of the stereo pair to optimize the stereo base of the projected stereo pair, as well as the elimination of vertical parallaxes and geometric (spherical, scale and perspective distortions) visible on the stereo screen when observing projections at different viewing angles on the stereo screen.
  • auto-corrector automatic horizontal mechanical correction
  • video corrector electronic correction
  • the stereo screen is made whole and or prefabricated from sections.
  • This screen or its sections are fixed motionless (with a close proximity of the stereo screen from the eyes of the audience).
  • the large stereo screen or its sections (at large distances from them to the audience) are mounted movably on their auto-drives connected to the auto-corrector to move this screen or its sections by these auto-drives along any coordinate axes and / or to rotate around the coordinate axes.
  • an auto-collimator is installed in front of the stereo screen (for optical scanning of the control elements of the screen or its sections).
  • the autocollimator is designed to determine the actual location of the centers of the sphere of the mirror of the screen and refine the control signal issued to the autocorrector. Auto-drives the screen provides automatic dynamic or static reduction of the center of the mirror spheres of this screen to the programmed center of the screen, or the reduction of all the centers of the mirror spheres of the sections into a single programmed center.
  • EFFECT automatic adjustment of a stereo screen during its installation or operation.
  • the non-sphericity of the stereo screen is compensated, or the displacement of the center of the sphere of the stereo screen when it is deformed or when the centers of the screen sphere or mirror spheres of the screen parts are aligned.
  • Auto-correctors and video correctors contain a software processor for processing control signals issued to the video corrector and auto-drives of the stereo projection system with the possibility of selective or complex dynamic auto-correction and video correction of the elements of the optical stereo projection system, taking into account the complete comfort of stereo monitoring.
  • the overall technical result is the possibility of dynamic continuous adjustment and auto-alignment of the stereo projection system as a whole and its optical elements for continuous alignment with the eyes of viewers of their individual focal zones of stereo vision.
  • the formation of geometrically correct projection parameters is provided for constant and accurate matching of the angles of convergence and accommodation of the eyes. This provides freedom of movement for spectators over a large sector of stereo observation, tilting and turning the head, changing the stereo image of the eyes and fixation points, changing viewing angles of stereo images.
  • Individual programmed autofocus of each projection lens provides clear stereo monitoring for viewers with visual defects and without diopter glasses.
  • An alternative choice of essential features ensures optimal operation of various stereo systems in various private conditions of use, providing optimal stereo comfort, for example:
  • a stereo projection system with auto-corrector and auto-drives for shifting stereo projectors is optimal only when using a stereo screen with a small field of view of up to about 15 ° and when the viewer is located close to the center of the sphere of the stereo screen. Due to the small angle of the field of view, video correction is not required, but the stereo effect is reduced and the effect of the pressing frame is noticeable. This reduces visual comfort (stereo effect depth), and stereo observation time is limited to three hours due to tired eyes of the viewer (due to visible spherical distortions).
  • an auto-corrector with auto-drives of a stereo projector is not needed.
  • stereo screens For collective observation on large mirror-spherical stereo screens for 50 ⁇ 1000 or more viewers) on stereo screens assembled from mirror-spherical sections.
  • the sections of the stereo screen should be reduced to the common center of the sphere of the entire stereo screen using an auto-collimator for optical scanning and controlling the sphericity of the stereo screen, and auto-sections connected to the auto-collimator or an entire stereo screen for automatically correcting the sphericity and orientation of these sections or the whole stereo screen.
  • stereoprojection for many viewers in the audience seats with head restraints for lateral displacement of the head (or eyes) within the width of the stereo base of the eyes (horizontal 65-75 mm) and equal to the height of the projection lenses of the stereo projector (65 mm) and from the back of the chair at a distance of 60 ⁇ 100 mm, and also taking into account the possibility of tilting the head and stereo viewing on a widescreen screen, video correction of stereo frames is required, individual for each viewer. Auto-correction of a stereo projector and stereo lenses is not necessary, since the combination of stereo projection on the screen can be provided by video offset, tilt or rotation of stereo frames relative to the optical axes of the projection lenses of stereo projectors.
  • Video correction provides dynamic synchronous (motion and tilting the head of the viewer) correction of the projection information to the center of the stereo screen, video correction of the geometric, perspective and scale of the stereo frames (associated with the curvature of the projection stereo lenses and the stereo screen sphere) for increased visual comfort of observing screen stereo projections taking into account convergence of eyes and gaze points. This provides hours of viewing without visual fatigue, but limits comfort due to the permissible small displacement of the viewer's head in the chair.
  • the systems are optimal for mirror-spherical stereo glasses and movable and wearable stereo displays.
  • a full-comfort system with a large-format and large stereo screen for viewing by a large number of viewers and for unlimited time viewing of stereo projects requires a complex: tracking systems for the eyes and face of the audience, control and auto-correction of information from the centers of section spheres or the whole stereo screen, systems of auto-correction of coordinates and rotation of stereo projectors , autofocus and autocorrection systems for projection lenses of stereo lenses for autocorrection of their stereo base and information of optical axes (con ergentsii) of these lenses, opto-mechanical correction and video correction systems forming systems stereoframes in stereoprojectors, auto-correction system position programmed sphere center stereoscreen or information into a single programmed center of all the centers of spheres stereoscreen sectors.
  • Such systems are optimal for home stereo cinemas and large stereo cinema halls, conference rooms, classrooms.
  • This set of systems provides all the necessary corrections of the optical system and the system for generating projections of stereo frames for: complete comfort of stereo viewing without limiting the duration of time, free movement of viewers in front of the screen, viewing at large angles to the main optical axis of the stereo screen and with a large field of view (more than 60 O) , viewing with diopter or sunglasses glasses and without glasses, viewing when shifting or disorienting the centers of the spheres of the sections of a large prefabricated stereo screen or the whole screen.
  • this reflective screen is made with a raster of spherical micromirrors, for separate orientation of the projection flows left and right frames of the stereo pair into the entrance pupils of the corresponding projection lens of the stereo lens.
  • the reflective screen is located in front of the projection lenses of the stereo lens in the plane of the space of objects sharply depicted on the stereo screen.
  • the reflective screen inside the stereo projector is made with a raster of microspherical mirrors.
  • the sphericity and orientation of these micromirrors is made to concentrate and direct the projection stream of the left and right frames of the stereo pair into the entrance pupil of the corresponding projection lens of the stereo lens.
  • a certain frame is reflected by this screen only into its projection lens of the stereo lens.
  • the lens raster is located in front of the projection lenses of the stereo lens in the plane of the space of objects sharply depicted on the stereo screen
  • An alternative to p. 3 of the formula is another unit for forming stereo frames in a stereo projector with a wide-format LED, or OLED matrix, or an illuminated LCD matrix.
  • a lens raster of positive lenses is mounted on the surface of such matrices from the projection lenses side.
  • the matrix is made with alternating horizontally vertical lines to form the left and right frames of the stereo pair.
  • Each raster lens is made and located relative to the pixels with the possibility of separate direction of the projection flows of horizontally adjacent pixels of the left and right frames of the stereo pair into the entrance pupils of the corresponding projection lenses of the stereo lens.
  • the lens raster is located in front of the projection lenses of the stereo lens in the plane of the space of objects sharply depicted on the stereo screen.
  • the stereo frame forming unit in the stereo projector is made of a DLP matrix.
  • This matrix is installed in the plane of the formation of stereo frames.
  • two horizontal RGB LED illuminators are installed in two calculation zones horizontally, with R-red, B-blue and G-green LEDs. These illuminators illuminate alternately from different directions the DLP matrix with alternating frequency changes in the color of red, blue and green light (the illumination frequency forms the color and brightness halftones of the stereo images).
  • this common matrix provides reflection of projection rays from micromirrors into a specific projection lens of a stereo lens.
  • This micromirror matrix oriented to working deviations in the “on / off” position in the vertical plane.
  • the plane of the micromirror matrix is located in front of the projection lenses of the stereo lens in the plane of the space of objects sharply depicted on the stereo screen.
  • the same technical result for the options in paragraphs 3, 4 and 5 is to provide a wide-angle projection of the stereo pair frames.
  • the stereo pair frames are partially aligned in the total formation area of the projected stereo pair, which simplifies the design, weight and dimensions of the stereo projector and reduces the visibility of the pixel structure on the stereo screen.
  • the video corrector provides video correction of the stereo base of the projected stereo pair (the shift of the centers of the frames of this stereo pair along the line between the centers of the frames) with zero vertical parallax.
  • the displacements of the stereo pair formed for the projection of frames along the optical axes along the lines perpendicular to these axes and the rotation of the plane (around the normal to the area of the stereo lens of the projection lenses passing through the optical axes) of these reflective screens of the projection units or these stereo lens arrays are provided by auto-correction by auto-drives in the stereo projector, taking into account the position of the viewers relative to stereo screen and convergence angles of the eyes.
  • the stereo projector is made with the technical ability to smoothly reduce resolution along the contour of the generated frames of stereo pairs.
  • This video effect is provided by a video controller in which a video correction program for reducing the contour resolution is formed.
  • a photomask is installed in the stereo projector, blurring the image along the contour of the stereo screen.
  • the matrix forming the projected stereo frames is previously structurally made with a smooth decrease in pixel density or software video resolution to the frame edge along the frame contour.
  • the technical result of this option is to significantly reduce the effect of the squeezing frame (visual sensation of the displacement of the observed stereo image to the plane of the stereo screen, cut off by the contour of the stereo screen). This greatly enhances the stereo effect.
  • the mirror-spherical stereo screen is suspended horizontally or with an inclination from the ceiling.
  • a flat screen In front of the viewer with a tilt is a flat screen with a translucent mirror.
  • the stereo projector is located on the back (away from the viewer) behind the flat screen.
  • the stereo projector is oriented to a flat screen for projection onto the lumen (through this flat screen to a mirror-spherical stereo screen).
  • a flat screen is inclined at an angle to the main optical axis of the stereo screen, and is oriented relative to the viewer's eyes so that the projection (focused by a spherical stereo screen) is reflected from this flat screen into the viewer's eyes.
  • the technical result of this option is the maximum visual comfort of stereo monitoring as close as possible to the stereo center projection angle (with a minimum angle of orientation of the visual axes to the main optical axis of the stereo screen), which significantly reduces the geometric distortion of the stereo projection and significantly reduces the number of necessary auto-drives, auto-correction and / or video correction programs.
  • This is ensured by the optimal combination of camera angles (points in space) of the central points of video recording, projection angles and stereo-observation angles.
  • This design significantly reduces the projection space in the horizontal plane to the size of the distance between the viewer and the flat mirror screen, which is convenient for others (other people) and comfortable for the viewer.
  • the tracking system is made with the possibility of preliminary measurement of the coordinates of open eyes, pupils, contours of the face, nose, eyebrows and mouth with subsequent recording of these parameters in the memory of the auto-corrector and / or video corrector.
  • the auto-corrector and / or video corrector is programmed to be able to generate a control signal for auto-correction and video correction with the eyes of the viewer closed.
  • the auto-corrector and / or video corrector are made with an auto-correction program for the coordinates of the face, eyebrows, nose or mouth fixed in electronic memory for subsequent auto-correction and / or video correction.
  • the technical result is the reliability of auto-correction of stereo projection when the eyes blink, when the video camera (in the tracking system) has poor visibility of the pupils of the eyes and when the eyes are closed with glasses.
  • EFFECT optimal autofocus of stereo lenses for a clear comfortable observation of stereo programs by nearsighted or farsighted viewers without diopter glasses.
  • a hole raster optical filter is installed from the exit pupils of the projection lenses of the stereo lens (on the output lenses) of the stereo projector.
  • the filter is made with black anti-reflective coating on both sides of the filter.
  • the filter holes are made with a round square or slotted shape and serve to pass part of the projection rays through these holes.
  • the thickness of the filter in the holes, the number and diameter of these holes, the raster step between adjacent holes, and also the distance of the filter from the stereo screen are selected taking into account the invisibility of the filter against the stereo image, the significant absorption of projection and spurious rays and the effective transmission of projection rays to the stereo screen.
  • the filter parameters are calculated to obtain the optimal visual brightness of the stereo projection, taking into account the increase in visual sensation, increase the contrast and clarity of the stereo image, increase the range of the visible depth of the stereo effect plans. This should be provided.
  • the technical effect is a visual increase in visual acuity, contrast and clarity of the stereo image, increasing the range of the visible depth of the stereo effect plans (at the optimal brightness of the stereo projection). This is ensured by effective absorption of light (black anti-reflective coating of the hole filter): parts of the projection rays, external spurious light incident on the stereo screen and the outer lenses of the projection lenses (causing glare on the lenses and on the screen).
  • stereo projection system the tracking system for the coordinates of the eyes is made with the ability to accurately measure the coordinates of the centers of the pupils of the eyes.
  • stereo projectors or stereo projectors have optical systems for increasing projection on a stereo screen, forming stereo projections (reflected and focused by the stereo screen) with focal areas of stereo vision focused on the pupils of the eyes.
  • the area of the aperture of the projection rays on the pupil of the eye is formed by this optical system significantly less than the diameter of the pupil itself.
  • the optical system for increasing the projection is made in the form of a translucent liquid crystal translucent matrix knitted with a video corrector for electron-optical formation and displacement of two transparent point-like video diaphragms (transparent optical holes). Through these video apertures, projection beams pass from the stereo projector to the stereo screen (with the exit from the spot focus in the optical system of the stereo projector).
  • the optical projection magnification system is made with a liquid crystal transreflex matrix or with a micromirror DLP matrix for the electron-optical formation and displacement of two point micromirrors.
  • the projection beams of the stereo projector are reflected on the stereo screen, and the stereo screen focuses these projections of the left and right frames of the stereo pair into turned focal zones (stereo images of the projections of the left and right frames of the stereo pair) onto the pupils of the left and right eyes, respectively.
  • the aperture area of the projection focusing point in the pupil selects a substantially smaller area of this pupil of the eye, taking into account the optimization of visual acuity and the comfort of stereo vision.
  • the technical result is the exclusion of eyepieces for viewing stereoprojection at a distance of the eyes from the stereo screen closer than 250 mm, since the eye sees through the lens’s lens microdifragment, which sharply increases visual acuity and provides free focusing of the eye for sharp observation of stereo frames independent of the distance from the eye to the screen.
  • This provides unlimited time for viewing stereo programs in mirror-spherical stereo glasses and on stereo screens located at a distance of 20 ⁇ 1000 mm from the eyes, which allows the use of stereo systems with a large field of view with minimal dimensions and weight of the stereo screen and the whole system.
  • Increasing the visual comfort of stereo monitoring is provided by increasing the visual clarity and contrast of the observed stereo image, by increasing visual acuity.
  • a stereo system with a flat stereo screen, together with a stereo projector mounted close to the end of this screen, is significantly smaller in mass and dimensions than with spherical screens.
  • Another difference (according to paragraph 12 of the formula) is that the stereo screen is made with auto-drives movable (along all coordinate axes) and rotary relative to these coordinate axes.
  • the stereo screen is made in the form of a desktop monitor or laptop screen.
  • the stereo projector with auto-drive is made movable with movable projection lenses.
  • the stereo projector is mounted in front of the stereo screen on a support or suspended on the chest of the viewer.
  • On the stereo screen is a tracking system for the pupils of the viewer's eyes.
  • An auto-collimator is located on the stereo projector to control the coordinates of the center of curvature of the stereo screen sphere.
  • the auto-corrector is associated with a tracking system for the eyes or pupils of the viewer, a video corrector and auto-drives of the stereo screen and stereo projector.
  • the video corrector is connected to the stereo pair framing unit. All elements of the system are formed with the ability to provide software dynamic constant auto-correction and / or video correction of the stereo projection system when changing the relative position of the stereo projector, stereo screen.
  • Auto-correction and video correction are synchronized with the movement of the viewer and his eyes and / or the movement of the pupils of this viewer for correction when the point of view is shifted and the angle of convergence changes.
  • the stereo screen can be spherical or flat with a micromirror raster focusing the projections of stereo frames into point focal zones into the pupils of the eyes like a mirror-spherical screen.
  • EFFECT focused point projection provides fully comfortable stereo monitoring on a stereo screen, close to the eyes of viewers with myopia or farsightedness, without diopter glasses.
  • An additional result is the maximum simplicity of the design, providing a smaller mass and dimensions of the stereo projection system (in desktop or wearable version).
  • the stereo projection system is made by the wearable viewer (on the head), similar to a helmet-mounted display or ordinary glasses.
  • the system contains a stereo projector with automatic drives, a stereo screen with a tracking system for pupils of the eyes, auto-corrector and video corrector.
  • the stereo screen is made in the form of spherical or parabolic mirror glasses with the center of curvature of the sphere or parabola of the stereo screen located close to the viewer's eyes.
  • the stereo projector is designed for projection point - focused on the pupils of the eyes.
  • the auto-corrector is connected with a video corrector, a tracking system for the pupils of the eyes and with auto-drives a stereo projector.
  • Two miniature projectors are mounted above the viewer's eyes so that the projection of the left frame of the stereo pair focused by the mirror sphere of the stereo screen (mirror glasses) into the pupil of the left eye, and the right frame into the pupil of the right eye.
  • the conjugation of all optical parts of the system is made with the possibility of auto-correction or video correction of stereo projectors when changing the coordinates and orientation of the stereo screen, the coordinates of the pupils of the viewer (when converging the eyes or when changing the stereo base of the eyes and the distance of the pupils to the stereo screen). It is possible that the auto-corrector may be excluded during preliminary manual precise adjustment of the stereo screen to the distance of the stereo screen to the eyes, and the stereo base of stereo projectors under the stereo base of these eyes.
  • EFFECT provision of maximum visual comfort of stereo monitoring with maximum horizontal and vertical angles of field of view with the simplest, lightest and most mobile design of a stereo projection system.
  • Focused stereo projection provides free eye focusing with maximum matching with convergence of the eyes by changing the points of fixation of the gaze, which ensures full-fledged stereo viewing of stereo images without diopter glasses, without glare and without optical eyepieces (in stereoscopes and helmet-mounted stereo displays).
  • An additional result is the maximum simplicity of the design of the stereo projection system, the minimum weight and dimensions.
  • the stereo screen is suspended in space on the automatic drives movably to automatically correct the displacement of this stereo screen on any coordinate axis and / or the rotation of this stereo screen around these axes.
  • On the stereo screen is a tracking system for tracking the coordinates of the eyes, pupils of the eyes and / or elements of the face of the viewer.
  • the tracking system is connected to the auto-corrector and video corrector installed on the screen, auto-drives of the stereo screen and stereo projector.
  • a video corrector is connected to a stereo pair framing unit with the possibility of providing software dynamic software automatic correction and / or video correction of a stereo projection system.
  • Software auto-correction is dynamic and synchronized with video-controlled (tracking system) movement, and / or with rotation and / or tilt of the viewer.
  • video-controlled (tracking system) movement and / or with rotation and / or tilt of the viewer.
  • the optimal location of the stereo screen, its orientation on the viewer's face and the distance to the eyes of this viewer, convergence of the eyes and / or change of the points of fixation of the eye are taken into account in software.
  • the stereo screen is made flat with a micromirror raster focusing stereo projections into point focal zones in the pupils of the eyes.
  • the projectors of the left and right frames of a stereo pair are located closer to the end of the stereo screen.
  • the stereo screen is made of two moving parts with auto-drives and auto-correctors and video correctors. One of the parts of the screen is horizontally movable relative to the other part of this screen. On each part of the screen (for observing the left frame), the projector of the left frame of the stereo pair is rigidly fixed and focused, and on the part of the screen (observation of the right frame) the projector of the right frame of the stereo pair is rigidly focused.
  • the stereo screen and its parts are located on auto-drives connected with auto-correctors for shifting this stereo screen along the coordinate axes and rotating this stereo screen around these coordinate axes.
  • the movable part of the stereo screen is made on an automatic drive with auto-corrector for horizontal displacement of this part of the screen relative to another part with the possibility of dynamically combining the focal zones of the left and right frames of the stereo pair with the pupils of the corresponding eyes for different stereo images of the eyes, moving and tilting the head of the viewer and converging eyes.
  • EFFECT dynamic combination of focal zones of stereo vision with centers of eye pupils in systems with a flat stereo screen with a micromirror raster. Creation of compact, mobile and mobile stereo projection systems, laptops with a stereo screen with a close proximity of the stereo screen from the viewer's eyes.
  • stereo projection systems are optimal with preliminary software testing of the stereo projection system itself, the face and eyes of viewers.
  • a stereoscopic test video is automatically shown for each viewer.
  • the viewer is presented with small stereoscopic test stereo images on a black background at different points of observation on a stereo screen with different parallaxes (negative, zero and positive).
  • the eye tracking system (without glasses) and the face of each viewer accurately records the coordinates of the eyes of the audience relative to the face and stereo screen.
  • This information is recorded in the processor memory individually for each viewer for individual auto-correction of stereo projectors and video correction of stereo frames.
  • the viewer himself must enter additional information about the parameters of his eyes (the difference in the magnification of the eyes, diopter glasses, stereo base of their eyes). After that, a test stereo program is demonstrated to visually verify the correctness of the software operation of all elements and stereo projection systems. Then you can demonstrate stereoscopic programs.
  • the figure 1 shows a front view of a functional diagram of a stereo projection system for a movie theater with auto-correction of optical elements of the system.
  • the figure 2 presents the design of the stereo projection system with ceiling mount stereo screen in an inclined position.
  • the figure 3 shows the design of a stereo projection system with ceiling mount stereo screen in a horizontal position.
  • the figure 4 presents a view in plan of the optical scheme of dynamic auto-correction for the orientation of the optical elements of the system.
  • the figure 5 presents a block diagram of a stereo projection system with auto-correction of the optical elements of the system.
  • Figure 6 shows the design of a stereo projector with two internal projectors and a directional-reflective screen.
  • the figure 7 shows the design of a stereo projector with a matrix display and with a lens raster.
  • the figure 8 shows the design of a stereo projector with a DLP (micromirror) matrix with two projection-oriented illuminators.
  • the figure 9 presents a block diagram of a stereo projection system with a stereo projector collimated rays.
  • Figure 10 shows the design of a stereo projection system with a desktop stereo projector and a mirror-spherical monitor.
  • Figure 11 shows the design of a stereo projection system with a mirror-spherical stereo screen of a laptop.
  • Figures 12 and 13 show a design worn on the head of a stereo projection system with a mirror-spherical stereo screen in the form of glasses.
  • Figure 14 shows the design of a stereo projection system with a movable flat mirror-raster stereo screen.
  • the figure 15 presents the design of a suspended stereo projection system with a movable mirror-spherical stereo screen.
  • the stereo projection system is designed for cinemas, theaters, video theaters, concert, studio and sports halls, conference rooms, Internet cafes and other video rooms with a large number of viewers (for 50 ⁇ -500 people).
  • Moving stereo projectors b (one for each viewer) with movable projection lenses 7, projection blocks 8 for forming projected frames of a stereo pair and auto-drives 9 for auto-correction of optical elements in stereo projectors are mounted above the viewers in front of the stereo screen.
  • the system is made with auto-correctors 10 connected to the tracking system 3, with auto-drives 2 and 9 with video correctors 77 and auto-collimator 5.
  • Og is the center of the stereo base of the eyes of the audience.
  • Spectators, stereo projectors and their elements, as well as a stereo screen or its mirror-spherical sections are movable in the direction of the coordinate axes X, y, Z and can be rotated by auto-drives around these axes at angles (Xx 1 ⁇ y ⁇ ⁇ z .
  • LO angles are the angles of incidence of projection rays d 7, eZ, emitted by the stereo projector onto the stereo screen and rays E2, e4 - reflected by the stereo screen into the eyes of the audience.
  • Arrows 6l show the rays of the image of the audience, shot left camcorder 4l tracking system 3, and BPR - rays of images taken
  • the arrow 3 shows the scanning
  • Arrow K shows control signals from the auto-corrector.
  • the figure 2 shows a stereo projection system with a suspension of the stereo screen 1 to the ceiling.
  • a flat translucent mirror 12 (serving as a stereo monitor) is mounted on the rack with an inclination to the optical axis of the projection;
  • the figure 3 stereo screen 7 with a flat mirror 12 (stereo monitor), and to
  • the mirror 12 is suspended auxiliary flat mirror 13. To the stereo screen 1
  • a stereo projector b and a tracking system 3 are suspended.
  • a work table (or couch for the patient in the hospital) is installed under the projection system. There is free work space between this table and the stereo projection system.
  • the screen 12 is located at an angle of 45 ° to the main projection axis of the stereo projector 6, and the screen 13 at an angle of 45 ° to the main optical axis of the projection and at an angle of 90 ° to the screen 12.
  • Screen 13 is designed for vertical deflection of the projection in order to free up working space above the desktop (for various work on this table).
  • most of the projection space is located in the vertical direction or with an inclination of up to 45 ° to the vertical. This frees up the space behind the flat screen 72 to create free space or install more projection systems in the room.
  • the figure 4 shows the location of Pr - the right eye of the viewer and L - his left
  • Oa is the center of the stereo base of these eyes.
  • Oc center of rotation by auto-corrector
  • a X is the direction of the horizontal displacement
  • a y is the vertical displacement of the stereo pair frames in the stereo projector with an auto-corrector or video corrector.
  • 7l - a projection lens of a stereo lens for projection of the left
  • 7pr is a projection lens for projecting the right frame of this
  • E 1 - the main (central optical axis) stereo projection.
  • El is the optical axis of the projection of the projection lens 7l, and El is the optical axis
  • the figure 5 shows the auto-correctors: 9a - for offset correction
  • the video corrector 1 1 provides electron - optical video correction of the scale and geometric distortion of the projected frames of the stereo pair (formed by the matrices 8.
  • the autocollimator 5 provides automatic drives 2 and a signal K
  • the figure b presents a variant of the design of block 8 for the formation of stereo frames.
  • the block contains a reflective screen 14, projection optical units 15 l for projection onto the screen 14 of the left frame of the stereo pair and 15pr for projection on the same screen of the right frame.
  • Blocks have auto-drives 9e - for shifting the blocks 75 themselves perpendicular to the screen 14.
  • Blocks 75l, 75lp contain optical blocks with 16 (RGB) l and 16 (RGB) r liquid-crystal RGB matrices, with a specific matrix illuminated with its own LED from a certain angle and corresponding color: R-red, G-green or B - blue).
  • Block 76l is designed to form the left projected frame of a stereo pair, and block 16pr for the right frame.
  • the arrays 16 In front of the arrays 16 are projection lenses 77l, 77pr with 9d auto-drives for autofocusing of these lenses.
  • the AJ view shows a reflective screen 14 made with a raster 78 of spherical micromirrors for separate orientation of the projection rays of the left side of the stereo pair projected by the 75l unit into the 7l projection lens (stereo lens), and the orientation of the rays projected by the 75pr unit into the 7pr lens.
  • Figure 7 shows another variant of block 8 for forming a stereo pair
  • the block contains a liquid crystal or OLED matrix 19 with a lens raster 20 from spherical microlenses 27.
  • the matrix forms stereo pair images in the form of RGB vertical horizontal stripes (RG ⁇ quest stripes for the left frame and RG ⁇ counter - bands for the right frames of the stereo pair). Color subpixels in each strip alternate vertically.
  • Each pair of adjacent bands RG ⁇ quest and RG ⁇ private - is projected by a vertical row of lenses of this lens raster, so that the RGVl pixel images of the strip are projected into the 7L projection lens, the RGBpr strip into the 7th lens.
  • 21 or 21l hole or mesh black filters are installed for anti-glare protection of the projection lenses from the external flare and increase visual acuity and depth of stereo surveillance.
  • the figure 8 shows a third variant of the projection unit 8 for forming a stereo pair.
  • This block contains a DLP matrix 22, with micromirrors 23 (for the formation of color grayscale pixels according to the well-known DLP digital processing technology and color formation). Micromirrors 23 are located taking into account their working deviations in the vertical plane of the perpendicular matrix.
  • Black absorbers 25 are installed above the projection lenses 7pr and 7l (to absorb projection beams deflected by the micromirrors of the matrix).
  • All three variants of projection blocks in figures 6, 7 and 8 provide the formation of wide-format frames of the projected stereo pair in the common plane of their formation in the stereo projector. This provides a wide-angle projection with increased stereo effect and minimal dimensions of the stereo projector.
  • the figure 9 shows a sterilizer 25l with an optical zoom system
  • the projection is emitted from the turned focus from the point aperture of the micro-aperture or micromirror, with a direction to stereo screen 7, by which the projection focuses into two micro-focal focal areas of stereo vision (one focal area of the left frame is focused by the stereo screen on the pupil of the left eye, the other is frame focuses on the pupil of the right eye).
  • These optical systems are 26l and
  • the optical system is made in the form of a transreflex display 266 with a mirror substrate under a liquid crystal matrix in the form of a mirror reflective display, from the mirror pixel of which all the projection beams from the stereo projector are directed to the stereo screen.
  • the illuminated display contains a video corrector unit
  • the mirror display comprises a video corrector block 1 1a for shaping and offset (by a video signal) in the display plane of the mirror pixel — micromirrors.
  • these pixels are formed with an area size substantially smaller than the pupil area of the eye.
  • optical video correction video corrector 1 1 coordinate offset
  • microdriaphragms or micromirrors 27l and 27 pr are programmatically synchronized with the coordinates and the movement of the pupils of the viewer's eyes.
  • Displays 26a or 26b are made with black anti-reflective coating.
  • the figure 10 shows a desktop version of the stereo projection system
  • Stereo projector b (stereo monitor) with a mirror-spherical stereo screen 1.
  • Stereo projector b (stereo monitor) with a mirror-spherical stereo screen 1.
  • Auto-corrector 10 provides auto-correction of the displacement and rotation of the stereo projector and its projection lenses
  • video corrector 1 1 provides video correction of stereo frames to the parameters of the viewer's eyes and optical parameters of the stereo system.
  • the figure 11 shows a portable laptop with a mirror-spherical stereo screen 1 and stereo projector b, located in front of the stereo screen on the chest of the viewer for mobile stereo viewing conditions.
  • the figure 12, 13 shows a stereo projector worn on the head of the viewer with a mirror-spherical stereo screen in the form of mirror glasses.
  • the system is mounted on the head with an elastic rim or tape 27.
  • On the frontal part in front of the stereo screen are fixed two 6l microprojectors (a projector for forming a left frame) and a bpr - a projector for forming a right frame.
  • the projectors contain projection microblocks 8 and are movably mounted on the automatic drives 9.
  • projection magnifications 25l and 25pr are intended for the formation of point focal zones of stereo observation of the left and right frames of a stereo pair (focused by a stereo screen 1 into the pupils of the corresponding eyes of the viewer).
  • projection magnifications 25l and 25pr are intended for the formation of point focal zones of stereo observation of the left and right frames of a stereo pair (focused by a stereo screen 1 into the pupils of the corresponding eyes of the viewer).
  • the stereo screen is made of two moving parts with a micromirror raster.
  • the first part of the 1l stereo screen contains a raster of flat micromirrors oriented with an inclination providing accurate focusing of all projection rays from the 25l projector to the left pupil of the eye.
  • 1pp stereo screen contains a raster of flat micromirrors oriented with an inclination that provides accurate focusing of all projection rays from the 25pr projector to the right pupil of the same eye.
  • Projector 25l (forms the projection of the left frame
  • Projector 25pp (forms a projection of the right
  • stereo screen (together of two parts of the stereo screen 1l and 1pr) along all coordinate axes
  • the figure 15 presents the design of the stereo projection system, mounted movably on the drive 2.
  • the auto-drive suspends the system movably to the ceiling with the ability to move this system along all coordinate axes X, y, Z with auto-drive 2 of the stereo screen 1 at the corners OC Xt Py 1 y z around these coordinate axes).
  • the system provides synchronous optimal positioning of the stereo screen relative to the face of the viewer, which can move within large limits of the space under the ceiling (in the sector of movement of the stereo projection system by auto-drive 2 associated with auto-corrector 9).
  • Stereoprojection system operates as follows.
  • Video cameras 4l and 4pr of the tracking system 3 by light rays 6l, bpr continuously track the coordinates of the eyes and pupils of all viewers (the contour of the eyes and pupils, eyebrows of the nose, face, mouth).
  • the tracking system programmatically processes this information and recognizes the exact coordinates of the eyes and pupils of the eyes, generates control signals ⁇ for the auto-correctors and transmits these signals to the auto-corrector 10.
  • the auto-collimator 6 scans the control points of the mirror of stereo-screen 1 with a light beam 3 and measures deviations (from the program auto-correction coordinate point) points of the center of the sphere Me of the mirror of the stereo screen 7 or of the centers of curvature of the mirror sections of the precast stereo screen.
  • the autocollimator 5 generates control signals d for deviating the centers of the sphere of the stereo screen, sent to the auto-corrector 10.
  • the auto-corrector 10 receives signals from the tracking system 3,
  • Electron-optical video correction corrects: frame center shifts to optimal stereo bases for matching horizontal parallaxes with a stereo base and converging eyes with changing gaze fixation points, eliminating vertical parallaxes, correcting geometric distortions and projected frames of stereo pairs to compensate for the curvature of the mirror of the stereo screen and ensuring the matching of the conjugate points of coincidence with fixation points of the viewer's gaze. This ensures full-fledged stereo observation at different viewing angles by viewers of screen stereo images, taking into account the convergence angles of the eyes and changing points of view.
  • the viewer can choose the program for individual auto-correction and video correction by autofocusing projection lenses 7l and 7pr.
  • the parameters of the eyes and auto-correction are automatically determined by the tracking system to track the parameters of the contours of the face, eyebrows, nose and mouth of each viewer, taking into account diopter glasses and eye defects (entered by the viewer for individual correction).
  • Such auto-correction is programmed by pre-taking points before viewing to memorize the eye coordinate system relative to the face elements constantly monitored by the tracking system (eyebrows, nose or mouth or light beacons on the headphones).
  • the 7l, 7pp display forms thin, non-diverging projection beams by pixels of 26l and 26pp (video aperture or pixel micromirror - video reflector).
  • the coordinates, the offset in the display plane 25a, 256 and the size of these pixels form the video signal of the video corrector 77 by the signal of the tracking system 3 behind the coordinates of the pupils of the eyes.
  • auto-correction is simultaneously provided (by 9v, 9g and 9d auto-correctors with e signals) for rough
  • the mirror-spherical stereo screen should be installed closer to the eyes of the viewer at a distance of 20 to 1000 mm, made with the exact sphere of the mirror and accurately aligned in the system to ensure accurate software alignment with the center point of the stereo sphere of the screen.
  • Observation of point-focused projections on the pupils provides greater clarity of stereo effect observation of the project and stereo images than with binocular observation of real objects (with diverging beams of light to the width of the pupils). Free accommodation of the eyes (eye focusing) and the observation of a greater depth of the stereo effect and the number of stereo plans than with natural observation are possible.
  • This optical system provides maximum visual and complete stereo viewing comfort when unlimited chennom time viewing stereo program. For viewers with myopia or farsightedness, this system provides full visual comfort when stereo is monitored without diopter glasses.
  • An additional result is the maximum simplicity of the design of a stereo projection system without lens projection lenses (with aberration and glare problems).
  • Such stereo-projection systems can be as miniature as possible (with a volume of stereo projectors of less than 0.01 cubic dm), with a minimum weight of up to 15 grams, low inertia with accurate auto-drives of stereo projectors and optical elements of a stereo projection system and with a minimum power consumption.
  • stereo-projection systems can be used in stereo-projection systems in the form of stereo glasses in figures 12 and 13 worn on the head and structures in figures 14 and 15.
  • the system provides automatic correction or video correction of these projectors when changing the position of the stereo screen and / or pupils of the viewer the described stereo-projection system in figures 7 (taking into account the conversion of programs and structural elements of the stereo-projection system for one stereo projector and for one viewer).
  • These models can provide the largest field of view with horizontal angles of up to 140 ° and vertical angles of 100 ° (or the entire area of the field of view with both eyes). In this case, stereo surveillance is provided without diopter glasses or with diopter glasses.
  • the design and location of the stereo screens is optimal for use when moving the viewer (when working, walking and riding on vehicles), for which the stereo screen should be located in the entire vision zone above the horizon. At the same time, a transparent zone is left below the horizon for the visibility of surrounding objects and space.

Description

Стереопроекционная система.
Область техники.
Изобретение относится к стереопроекционным системам для отображения трехмерной визуальной информации проекцией стереопарных изображений на зеркально-сферических, эллиптических или параболических экранах для индивидуального и коллективного наблюдения стереоэффекта без стереоочков. Преимущественно изобретение предназначено для массового использования в стереоскопических системах кинематографа, телевидения, компьютеров, видеообучения. Кроме этого изобретение может широко использоваться для видесвязи, видеотренажоров, электронных компьютерных игр и игровых автоматов, в медицине, науке, технике, искусстве для видеорекламы, в промышленности и других областях.
Предшествующий уровень техники
Известные аналоги стереопроекционных систем (голографические, растровые, стереоочковые, катафотные и другие) за исключением систем проекции на зеркально- сферических стереоэкранах дискомфортны и непригодны для длительного наблюдения стереоизображений.
Общим недостатком этих аналогов является техническая проблема автокоррекции и видеокоррекции стереосистемы индивидуально для каждого зрителя.
Прототипом изобретения, наиболее близким по конструкции и достигаемому результату, является система стереопроекции на зеркально-сферическом стереоэкране, описанная в изобретении «Cтepeocкoпичecкaя система* автора Арсенича СИ. (Патент РФ Na 2221350, опубл.10. 2004г.). Стереоскопическая проекционная система содержит зеркально-сферический стереоэкран, индивидуальные для каждого зрителя стереопроекторы (для проекции стереопарных изображений) с автоприводами для смещения стереообъективов параллельно стереоэкрану, датчик (видеокамеру) для автономного определения пространственных координат расположения глаз каждого зрителя относительно общего стереоэкрана и своего стереопроектора. Система имеет автокорректор, связанный с датчиком и автоприводами стереообъетивов. Датчик формирует управляющий сигнал, передаваемый на автокорректор для отработки автокорректором сигнала управления автоприводами. Автоприводами стереообъективы стереопроекторов автоматически постоянно динамически смещаются и ориентируются в пространстве параллельно стереоэкрану для постоянного совмещения фокальных зон стереовидения левых и правых кадров стереопарных экранных изображений соответственно с левыми и правыми глазами зрителей.
Прототип обеспечивается визуальный комфорт стереонаблюдения (меньшее напряжение глаз и в эксперименте реальная глубина стереоэффекта до 1 км и более при расстоянии зрителя до стереоэкрана 3 метра) за счет подравнивания аккомодационных усилий зрителя и состояния конвергенции глаз. Автокоррекцией смещения стереообъективов обеспечивается частичное повышение физического комфорта с возможностью смещения и наклона головы зрителя в пространстве сектора наблюдения стереоизображений (обеспечиваемым смещением проекционных объективов стереопроекторов).
Недостатком прототипа является малое ограниченное повышение стереоскопического комфорта. Это связано с конструктивными ограничениями смещения стереообъективов только параллельно стереоэкрану, а это допускает смещение головы зрителя на малую амплитуду вдоль радиуса стереоэкрана на величину 100 -200 мм (пределах длины фокальных зон стереонаблюдения, обеспечивающего наблюдение полноэкранного стереоизображения). Поле зрения экранного стереоизображения ограничено малым пространством фокальной зоны стереонаблюдения полноэкранного изображения, что ограничивает число и глубину планов стереоэффекта, пропорциональных углу поля зрения. Из-за разной кривизны левого и правого кадров стереопарных экранных изображений, растет ощущение стереоскопического дискомфорта, напряжение и утомление глаз, так как увеличивается видимое раздвоение сопряженных точек (любых двух точек левого и правого кадра стереопары, наблюдаемых как одна точка стереоизображения) при смещении точки фиксации взгляда к контуру стереоэкрана. Согласование аккомодация (фокусировки глаз) и конвергенция глаз (скоса зрительных осей глаз) также не соответствует естественному бинокулярному наблюдению зрителями реальных объектов.
Причина недостатков прототипа - наличие только автокорректора и автоприводов для автокоррекции смещения стереопроекционных объективов параллельно стереоэкрану. Отсутствуют системы контроля конвергенции глаз зрителей, системы видеокоррекции сферичности стереоэкрана, геометрических искажений проецируемых стереокадров и системы широкоформатной стереопроекции для полного комфорта длительного стереонаблюдения за счет обеспечения визуального динамического совмещения сопряженных точек синхронно с изменением конвергенции глаз и точки фиксации взгляда зрителя.
Раскрытие изобретения
Основной задачей изобретения является создание полнокомфортных стереопроекционных систем индивидуального и коллективного стереонаблюдения без традиционных стереоочков. Задачей изобретения является также создание полнокомфортной стереоочковой проекционной системы со свободной аккомодацией глаз без вспомогательной оптической системы стереовидения на близко расположенных от глаз стереоэкранах и в проекционных зеркально-сферических очках (стереоэкранах). Полный комфорт стереонаблюдения - это комплекс физического, физиологического и визуального комфортов зрителя без ограничения времени стереонаблюдения при внешней практической паразитной засветке стереоэкрана. Физический комфорт обеспечивает свободное движения зрителей в просторном секторе наблюдения, наклон и поворот тела и головы зрителей, смещение глаз и зрачков глаз (конвергенции - сведение зрительных осей в точку фиксации взгляда). Физиологический комфорт вызывает психомоторные реакции: ощущения глубины пространства и эффекта присутствия - ощущение зрителем движения и реальной глубины изображений объектов в пространстве. При этом исключается раздражение и усталость глаз и мозга, вызывающих головную боль и психические расстройства. Визуальный комфорт- обеспечение (при прямой солнечной засветке стереоэкрана) стереонаблюдения экранного стереоизображения эталонного качества (с высокой яркостью до 3000 кд/кв. м, с высоким контрастом около 1000 единиц, с высоким разрешением и четкостью, без геометрических искажений), с ощущением большой глубины стереоэффекта, приближенных к бинокулярному наблюдению реальных объектов. Стереоизображение должно быть широкоформатным с полем зрения с горизонтальным углом 70° и вертикальным углом 50°, что повышает глубину стереоэффекта и ослабляет эффект отжимающей рамки при срезании изображений краем экрана.
Основной технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в конструктивном обеспечении стереопроекционной системой оптимально выборочной или комплексной автокоррекции стереосистемы и её элементов и видеокоррекции проецируемых кадров стереопары. Это обеспечит полнокомфортное стереонаблюдение при использовании разных конструкций и условий их эксплуатации заявленных стереопроекционных систем. При этом обеспечиваются новые революционные параметры. Автокорректорами и видеокорректорами обеспечивается автокоррекция стереобазы оптических элементов стереопроекторов и видеокоррекция стереокадров при изменении: стереообазы глаз, дистанции до стереоэкрана, наклоне и повороте головы зрителя, изменении угла конвергенции глаз или точки фиксации взора. Обеспечивается одновременное наблюдение разными зрителями различных полноэкранных изображений на общем стереоэкране с четким и комфортным стереонаблюдением без диоптрических очков близорукими или дальнозоркими зрителями и зрителями с другими дефектами зрения. Эти параметры необходимы для массового зрителя и длительного просмотра стереоскопической информации: телевизионных и компьютерных, видеоигровых и учебных стереопрограмм, стереонаблюдения микросборки, ювелирных работ, хирургических операций и видеодиагностики, процессов в научных исследованиях, процессов дистанционной и «cлeпoй» навигации и управления летательными, космическими и подводными аппаратами, а также для использования во многих других областях.
Указанный технический результат достигается тем, что стереопроекционная система предназначена для безочкового (без традиционных стереоочков: эклипсных, поляризационных, анаглифных, окуляров) наблюдения стереопарных горизонтально стереопарных изображений на стереоэкране Стереопроекционная система содержит зеркально-фокусирующий стереоэкран, например, зеркально-сферический, зеркально- эллиптический, зеркально-параболический или зеркально-растровый стереоэкран. Перед стереоэкраном или на стереоэкране (с отражающим плоским зеркалом перед стереоэкраном) расположены один или множество стереопроекторов по одному на каждого зрителя.
Совокупностью существенных признаков заявленной системы является то, что система содержит следящую систему для отслеживания координат глаз зрителей, и/или зрачков глаз и/или элементов лица каждого зрителя. Например, датчиками следящей системы служат две видеокамеры для видеосъемки лиц зрителей. Следящая система имеет электронный процессор для отработки (по видеоизображению с видеокамер) управляющих сигналов коррекции оптической системы стереопроекции. По элементам лица следящей системой косвенно определяются координаты глаз зрителя при их невидимости видеокамерами.
Технический результат - обеспечение непрерывного контроля координат глаз или зрачков глаз для точной автокоррекции и видеокоррекции стереосистемы при открытых и закрытых глазах (при моргании или просмотре в диоптрических и солнечных очках).
Стереопроектор или стереопроекторы (для коллективного стереонаблюдения на общем стереоэкране) подвешены на общем стереоэкране или на опоре перед стереоэкраном неподвижно (в зеркально-сферических головных дисплеях) или стереосистемах с близким расположение стереоэкранов от глаз зрителей. В другом варианте стереопроекторы подвешены подвижно на автоприводах с механическими автокорректорами. Автокорректоры связаны со следящей системой и предназначены для динамического автоматического смещения автоприводами этих стереопроекторов по любым осям координат трёхмерного пространства и/или поворота автоприводами этих стереопроекторов вокруг этих осей координат. В стереопроекторах имеются автоприводы, с авτокорректорами для смещения оптических систем увеличения проекции или проекционных объективов по любым осям координат и/или их поворота вокруг этих осей координат. В другом варианте автоприводы оптических систем увеличения проекции предназначены для: автофокусировки и/или авто диафрагмирования, и/или автокоррекции ширины стереобазы между оптическими осями стереопроекции, и/или ориентации этих осей в центр стереоэкрана, и/или сведения этих осей с учетом угла конвергенции глаз и точек фиксации взгляда зрителей.
Технический результат - обеспечение автокоррекции оптических систем увеличения стереопроекции, в том числе и проекционных объективов стереообъективов, что обеспечивает динамическую оптимальную юстировку оптических систем при смещении зрителя относительно стереоэкрана.
В другом варианте стереопроекторы имеют подвижные матрицы или подвижные проекционные блоки для формирования и оптимальной ориентации проецируемых кадров стереопары относительно проекционных объективов. Эти блоки или матрицы имеют автоприводы с автокорректорами для смещения этих матриц по их вертикали и горизонтали, и/или поворота этих матриц вокруг вертикальной оси или смещения проекционных блоков (с отражающими экранами внутри стереопроектора) вокруг их вертикальной оси, и/или автофокусировки этих проекционных блоков внутри стереопроектора. В другом варианте стереопроекционная система содержит электронно- оптический видеокорректор для коррекции в стереопроекторе стереобазы, масштабов, и геометрических параметров проецируемых кадров стереопар. Видеокорректор связан с автокорректором и/или блоком формирования в стереопроекторе проецируемых кадров стереопары, и/или со следящей системой.
Технический результат - возможность автоматического горизонтального механической коррекции (автокорректором) или электронной коррекции (видеокорректором) смещения в стереопроекторе центров кадров стереопары для оптимизации стереобазы проецируемой стереопары, а также устранение вертикальных параллаксов и видимых на стереоэкране геометрических (сферических, масштабных и перспективных искажений) при наблюдении проекций под разными углами обзора стереоэкрана. Это обеспечивает точное сведение по всему стереоэкрану сопряженных точек, оптимальное согласование горизонтальных параллаксов с учетом индивидуальных стереобаз глаз, углов конвергенции и точками фиксации взгляда для каждого зрителя.
В другом варианте стереоэкран выполнен целым и или сборным из секций. Этот экран или его секции закреплены неподвижно (при близком расположении стереоэкрана от глаз зрителей). Большой стереоэкран или его секции (при больших расстояниях от них до зрителей) закреплены подвижно на своих автоприводах, связанных с автокорректором для смещения этого экрана или его секций этими автоприводами по любым осям координат и/или для поворота вокруг осей координат. Для автоматического контроля ориентации и сферичности экрана и его секций и их автокоррекции этого экрана относительно зрителя и стереопроекторов перед стереоэкраном установлен автоколлиматор (для оптического сканирования контрольных элементов экрана или его секций). Автоколлиматор предназначен для определения реального расположения центров сферы зеркала экрана и отработки управляющего сигнала, выдаваемого на автокорректор. Автоприводами экран обеспечивается автоматическое динамическое или статическое сведение центра сфер зеркала этого экрана в запрограммированный центр экрана, или сведение всех центров сфер зеркал секций в единый запрограммированный центр.
Технический результат - автоматическая юстировка стереоэкрана при его установке или эксплуатации. Компенсируется несферичность стереоэкрана или и смещение центра сферы стереоэкрана при его деформации или разьюстировке центров сферы экрана или зеркальных сфер частей экрана. Обеспечивается техническая возможность высоко точной юстировки сферичности больших стереоэкранов, выполненных из точных секции малого размера для увеличения числа зрителей.
Автокорректоры и видеокорректоры содержат программный процессор для отработки управляющих сигналов, выдаваемых на видеокорректор и автоприводы стереопроекционной системы с возможностью выборочной или комплексной динамической автокоррекции и видеокоррекции элементов оптической системы стереопроекции с учётом обеспечения полного комфорта стереонаблюдения.
Общий технический результат - возможность динамической непрерывной настройки и автоюстировки стереопроекционной системы в целом и её оптических элементов для непрерывного совмещения с глазами зрителей их индивидуальных фокальных зон стереовидения. Обеспечивается формирование геометрически правильных параметров проекций для постоянного и точного согласования углов конвергенции и аккомодации глаз. Это обеспечивает свободу перемещения зрителей по большому сектору стереонаблюдения, наклон и поворот головы, изменении стереобазы глаз и точек фиксации взгляда, изменение углов наблюдения стереоизображений.. Индивидуальная программная автофокусировка каждого проекционного объектива обеспечивает четкое стереонаблюдение для зрителей с дефектами зрения и без диоптрических очков.
Альтернативный выбор существенных признаков обеспечивает оптимальную эксплуатацию различных конструкций стереосистемы в различных частных условиях использования, обеспечивающих оптимальный стереокомфорт например:
1. Для носимых головных стереодисплеев - зеркально-сферических стереоочков не требуется автокоррекция, так как центры проекции точек фокусировки в центры подвижных зрачков глаз обеспечиваются однократной юстировкой стереобазы проекционных объективов и динамической видеокоррекцией стереобаз и геометрических предискажений стереопарных кадров, так и видеокоррекции проекционных видеодиафрагм или микрозеркал при неподвижном относительно глаз сферического зеркала очкового стереоэкрана.
2. Стереопроекционная система с автокорректором и автоприводами для смещения стереопроекторов оптимальна только при использовании стереоэкрана с малым полем зрения около до 15° и при расположении зрителя близко к центру сферы стереоэкрана. Из-за малого угла поля зрения не требуется видеокоррекция, но снижается стереоэффект и заметны эффект отжимающей рамки. Это снижает визуальный комфорт (глубину стереоэффекта), а время стереонаблюдения ограничено тремя часами из-за утомления глаз зрителя (из-за видимых сферических искажений).
3. Стереопроекционная система с системой слежения за глазами зрителя и положения центра сферы подвижного стереоэкрана, перемещающегося и поворачивающегося в пространстве синхронно с перемещением зрителя и близко расположенного от глаз зрителя примерно на расстоянии 20-H000 мм, содержит только автокорректор смещения и поворота этого стереоэкрана для точной динамической юстировки стереоэкрана относительно глаз этого зрителя. При постоянной фиксации стереопроекторов к стереоэкрану автокорректор с автоприводами стереопроектора не нужны. Необходимы только видеокорректоры для видеокоррекции сферических, геометрических динамических предискажений и видеокоррекции смещения точечных видеодиафрагм или микрозеркал (вместо проекционных объективов) для динамического совмещения центров фокусировки проекции в зрачки глаз зрителя при конвергенции.
4. Для коллективного наблюдения на больших зеркально-сферических стереоэкранах для 50÷1000 и более зрителей) на стереоэкранах, собранных из зеркально- сферических секций. Секции стереоэкрана должны быть сведены в общий центр сферы всего стереоэкрана с помощью автоколлиматора для оптического сканирования и контроля сферичности стереоэкрана, и связанными с автоколлиматором автоприводами секций или целого стереоэкрана для автокоррекции сферичности и ориентации этих секций или целого стереоэкрана.
5. При стереопроекции для множества зрителей в зрительских креслах с подголовными ограничителями бокового смещения головы (или глаз) в пределах ширины стереобазы глаз (по горизонтали 65-75 мм) и, на высоту равную диаметру проекционных объективов стереопроектора (65 мм) и от спинки кресла на расстояние 60 ÷ 100 мм, а также с учетом возможности наклона головы и стереопросмотре на широкоформатном экране необходима видеокоррекция стереокадров, индивидуальная для каждого зрителя. Автокоррекция стереопроектора и стереообъективов не нужна, так как совмещение стереопроекции на экране может обеспечиваться видеосмещением, наклоном или поворотом стереокадров относительно оптических осей проекционных объективов стереопроекторов. Видеокоррекция обеспечивает динамическую синхронную (движению и наклону головы зрителя) коррекцию сведения проекции в центр стереоэкрана, видеокоррекцию геометрических, перспективы и масштабов стереокадров (связанных с кривизной линз проекционных стереообъективов и сферы стереоэкрана) для повышенного визуального комфорта наблюдения экранных стереопроекций с учетом конвергенции глаз и точек взора. Это обеспечивает многочасовой просмотр без зрительного утомления, но ограничивает комфорт из-за допустимо малого смещения головы зрителя в кресле. Системы оптимальны для зеркально-сферических стереоочков и подвижных и носимых стереодисплеев.
6. Полнокомфортная система с широкоформатным и большим стереоэкраном для просмотра большим количеством зрителей и для неограниченного по времени наблюдения стереопроекций требует наличия комплекса: систем слежения за глазами и лицом зрителей, контроля и автокоррекции сведения центров сфер секций или целого стереоэкрана, систем автокоррекции координат и поворота стереопроекторов, систем автофокусировки и автокоррекции смещения проекционных объективов стереообъективов для автокоррекции их стереобазы и сведения оптических осей (конвергенции) этих объективов, систем оптико-механической коррекции и видеокоррекции систем формирования стереокадров в стереопроекторах, системы автокоррекции положения запрограммированного центра сферы стереоэкрана или сведения в единый запрограммированный центр всех центров сфер секторов стереоэкрана. Такие системы оптимальны для домашних стереокинотеатров и больших стереокинозалов, конференц-залов, учебных аудиторий. Такой комплекс систем обеспечивает все необходимые коррекции оптической системы и системы формирования проекций стереокадров для: полного комфорта стереонаблюдения без ограничения длительности времени, свободного перемещения зрителей перед экраном, просмотра под большими углами к главной оптической оси стереоэкрана и с большим полем зрения (более 60O), просмотра с диоптрическими или солнечными очками очках и без очков, просмотра при смещении или дезориентации центров сфер секций большого сборного стереоэкрана или целого экрана.
Ещё одним отличием (согласно п. 2 формулы) является то, что внутри стереопроекторов встроены подвижные проекционные блоки формирования первичных стереопарных изображений с однокадровыми или двухкадровыми отражающими экранами. Экраны установлены перед проекционными объективами стереообъектива в плоскости проецируемых объектов (левых и правых кадров стереопары) для четкой стереопроекций стереообъективом этих кадров стереопары на стереоэкран. Блоки содержит автоприводы для горизонтального и продольного (вдоль оптической оси объективов блока) смещения этого блока и автофокусировки объективов блоков на отражающий экран в блоке. Согласно п. 3 формулы этот отражающий экран выполнен с растром из сферических микрозеркал, для раздельной ориентации проекционных потоков левого и правого кадров стереопары во входные зрачки соответствующего проекционного объектива стереообъектива. Отражающий экран расположен перед проекционными объективами стереообъектива в плоскости пространства предметов, резко изображаемых на стереоэкране.
Ещё одним отличием (согласно п. 3 формулы), является то, что отражающий экран внутри стереопроектора выполнен с растром из микросферических зеркал. Сферичность и ориентация этих микрозеркал выполнена для концентрации и направления проекционного потока левого и правого кадров стереопары во входной зрачок соответствующего проекционного объектива стереообъектива. При этом при взаимном наложении на этом экране кадров стереопары, определенный кадр отражается этим экраном только в свой проекционный объектив стереообъектива. Линзовый растр расположен перед проекционными объективами стереообъектива в плоскости резко изображаемого на стереоэкране пространства предметов
Альтернативным вариантом п. 3 формулы (согласно п. 4 формулы) является другой блок формирования стереокадров в стереопроекторе с широкоформатной светодиодной, или OLED матрицей или подсвечиваемой ЖК матрицей. На поверхности таких матриц со стороны проекционных объективов установлен линзовый растр из положительных линз. Матрица выполнена с чередующимися по горизонтали вертикальными строками для формирования левого и правого кадров стереопары. Каждая линза растра выполнена и расположена относительно пикселей с возможностью раздельного направления проекционных потоков соседних по горизонтали пикселей левого и правого кадров стереопары во входные зрачки соответствующих проекционных объективов стереообъектива. Линзовый растр расположен перед проекционными объективами стереообъектива в плоскости пространства предметов, резко изображаемых на стереоэкране.
Ещё одним альтернативным вариантом пп. 3 или 4 (согласно п. 5 формулы) является то, что блок формирования стереокадров в стереопроекторе выполнен из DLP матрицы. Эта матрица установлена в плоскости формирования стереокадров. Перед этой матрицей со стороны проекционных объективов установлены в двух расчетных зонах по горизонтали два светодиодных RGB осветителя, со светодиодами R-красного, В-синего и G-зеленого цветов. Эти осветители освещают попеременно с разных направлений DLP матрицу с попеременным частотным изменением цвета красного, синего и зеленого света (частота засветки формирует цветовые и яркостные полутона стереоизображений), При разные углы падения лучей от осветителей на микрозеркала DLP матрицы формирующие поочередно цветные левые и правые кадры стереопары этой общей матрицей обеспечивают отражение проекционных лучей от микрозеркал в определенный проекционный объектив стереообъектива. Для этого микрозеркала матрицы ориентированы на рабочие отклонения в положениях «вкпючeнo-выключeнo» в вертикальной плоскости. Плоскость матрицы микрозеркал расположена перед проекционными объективами стереообъектива в плоскости пространства предметов, резко изображаемых на стереоэкране.
Одинаковый технический результат для вариантов по пунктам 3, 4 и 5 - это обеспечение широкоформатной проекции кадров стереопары. Для широкоформатной проекции с углами поля зрения до 70° по горизонтали и 60° по вертикали (для повышения глубины стереоэффекта и комфорта стереонаблюдения) в стереопроекторе на общем экране проекционного блока или на общей матрице кадры стереопары частично совмещены в общей площади формирования проецируемой стереопары, что упрощает конструкцию, массу и габариты стереопроектора и снижает заметность пиксельной структуры на стереоэкране. При этом видеокорректором обеспечивается видеокоррекция стереобазы проецируемой стереопары (смещение центров кадров этой стереопары вдоль линии между центрами кадров) с нулевым вертикальным параллаксом. Смещения формируемых для проекции кадров стереопары вдоль оптических осей, по линиям перпендикулярным этим осям и поворота плоскости (вокруг нормали к площади проходящей через оптические оси проекционных объективов стереообъектива) этих отражающих экранов проекционных блоков или этих матриц стереообъектива обеспечиваются автокоррекцией автоприводами в стереопроекторе с учетом расположения зрителей относительно стереоэкрана и углов конвергенции глаз.
Ещё одним отличием (согласно п. 6 формулы) является то, стереопроектор выполнен с технической возможностью плавного снижения разрешения по контуру формируемых кадров стереопар. Этот видеоэффект обеспечивается видеоконтроллером, в котором сформирована программа видеокоррекции снижения контурного разрешения. В другом варианте для снижения контурного разрешения на плоскости формирования кадров стереопары в стереопроекторе установлена фотомаска, размывающая изображение по контуру стереоэкрана. Ещё в другом варианте матрица, формирующая проецируемые стереокадры, предварительно конструктивно выполнена с плавным снижением плотности пикселов или программного видеоразрешения к краю кадра по контуру кадра.
Техническим результатом этого варианта является существенное снижение эффекта отжимающей рамки (визуального ощущения смещения наблюдаемого стереоизображения к плоскости стереоэкрана, обрезанного контуром стереоэкрана). Это существенно повышает стереоэффект.
Ещё одним отличием (согласно п. 7 формулы) является то, что зеркально- сферический стереоэкран подвешен к потолку горизонтально или с наклоном. Перед зрителем с наклоном расположен плоский экран с полупрозрачным зеркалом. Стереопроектор расположен с тыльной стороны (от зрителя) за плоским экраном. Стереопроектор ориентирован на плоский экран для проекции на просвет (через этот плоский экран на зеркально-сферический стереоэкран). А плоский экран наклонен под углом к главной оптической оси стереоэкрана, и ориентирован относительно глаз зрителя так, чтобы проекция (фокусируемая сферическим стереоэкраном) отражалась от этого плоского экрана в глаза зрителю.
Техническим результатом этого варианта является максимальный визуальный комфорт стереонаблюдения максимально приближенной к ракурсу центра стереопроекции (с минимальным углом ориентации зрительных осей к главной оптической оси стереоэкрана), что существенно уменьшает геометрические искажения стереопроекции и существенно сокращает количество необходимых автоприводов, программ автокоррекции и/или видеокоррекции. Это обеспечивается оптимальным сопряжением ракурсов (точек в пространстве) центральных точек видеосъемки, ракурсов проекции и ракурсов стереонаблюдения. Такая конструкция существенно уменьшает проекционное пространство в горизонтальной плоскости до размеров расстояния между зрителем и плоским зеркальным экраном, что удобно для окружающих (других людей) и комфортно для зрителя.
Ещё одним отличием (согласно п. 8 формулы) является то что, следящая система выполнена с возможностью предварительного измерения координат открытых глаз, зрачков, контуров лица, носа, бровей и рта с последующей записью этих параметров в память автокорректора и/или видеокорректора. Автокорректор и/или видеокорректор запрограммирован на возможность формирования управляющего сигнала автокоррекции и видеокоррекции при закрытых глазах зрителя. Для этого автокорректор и/или видеокорректор выполнены с программой автокоррекции на фиксированные в электронной памяти координаты лица, бровей, носа или рта для последующей автокоррекции и/или видеокоррекции.
Техническим результатом является надёжность автокоррекции стереопроекции при моргании глаз, при плохой видимости видеокамерой (в следящей системе) зрачков глаз и при закрытии глаз очками.
Ещё одним отличием (согласно п. 9 формулы) является то, что проекционные объективы с автокорректором их фокусировки выполнены с возможностью выбора зрителем индивидуальной программы автокоррекции автофокусировки. Программа автокорректора выполнена с учетом этой индивидуальной автокоррекции, компенсирующей различные диоптрии линз очков зрителя, обладающего близорукостью или дальнозоркостью.
Технический результат - оптимальная автофокусировка стереобъективов под четкое комфортное наблюдение стереопрограмм близорукими или дальнозоркими зрителями без диоптрических очков. Кроме этого обеспечивается возможность физической видеотренировки глазных мышц длительным просмотром стереопрограмм для восстановления дефектов зрения с постепенным индивидуально - программным снижением величины диоптрий очков.
Ещё одним отличием (согласно п. 10 формулы) является то, что со стороны выходных зрачков проекционных объективов стереообъектива (на выходных линзах) стереопроектора установлен дырочный растровый оптический фильтр. Фильтр выполнен с черным антибликовым покрытием на обеих сторонах фильтра. Отверстия фильтра выполнены с круглой квадратной или щелевой формой и служат для пропускания части проекционных лучей через эти отверстия. Толщина фильтра в отверстиях, количество и диаметр этих отверстий, растровый шаг между соседними отверстиями, а также дистанция расположения фильтра от стереоэкрана выбраны с учетом обеспечения незаметности фильтра на фоне стереоизображения, существенного поглощения проекционных и паразитных лучей и эффективного пропускания проекционных лучей на стереоэкран. Параметры фильтра рассчитаны для получения оптимальной визуальной яркости стереопроекции с учетом повышения визуального ощущения, повышения контраста и четкости стереоизображения, повышения диапазона видимой глубины планов стереоэффекта. При этом должна обеспечиваться.
Технический эффект - визуальное повышение остроты зрения, контраста и четкости стереоизображения, повышение диапазона видимой глубины планов стереоэффекта (при оптимальной яркости стереопроекции). Это обеспечивается эффективным поглощением света (черным антибликовым покрытием дырочного фильтра): части проекционных лучей, внешнего паразитного света, падающего на стереоэкран и наружные линзы проекционных объективов (вызывающих блики на линзах и на экране).
Ещё одним отличием (согласно п. 11 формулы) является то, что в стереопроекционной системе следящая система за координатами глаз выполнена с возможностью точного измерения координат центров зрачков глаз. В стереопроекторе или стереопроекторах вместо линзовых стереообъективов установлены оптические системы увеличения проекции на стереоэкране, формирующие стереопроекции (отраженные и сфокусированные стереоэкраном) с точечно-сфокусированными на зрачках глаз фокальными зонами стереовидения. При этом площадь апертуры проекционных лучей на зрачке глаза формируется этой оптической системой существенно меньше диаметра самого зрачка. Оптическая система увеличения проекции выполнена в виде просветной жидкокристаллической просветной матрицы с вязанной с видеокорректором для электронно-оптического формирования и смещения на пути проекционных лучей двух прозрачных точечных видеодифрагм (прозрачных оптических отверстий). Сквозь эти видеодифрагмы проекционные лучи проходят из стереопроектора на стереоэкран (с выходом из точечного фокуса в оптической системе стереопроектора). В другом варианте оптическая система увеличения проекции выполнена с жидкокристаллическая трансрефлексной матрицей или с микрозеркальной DLP - матрицей для электронно-оптического формирования и смещения двух точечных микрозеркал. От этих микрозеркал проекционные лучи стереопроектора отражаются на стереоэкран, а стереоэкран фокусирует эти проекции левого и правого кадров стереопары в точеные фокальные зоны (стереовидения проекций левых и правых кадров стереопары) на зрачки соответственно левого и правого глаза.. При этом площадь апертуры точки фокусировки проекции в зрачке выбирается существенно меньшей площади этого зрачка глаза с учетом с учетом оптимизации остроты зрения и комфортности стереовидения.
Технический результат - исключение окуляров для рассматривания стереопроекции на дистанции глаз от стереоэкрана ближе 250 мм, так как глаз видит через микродифрагму линзы хрусталика глаза, что резко повышает остроту зрения и обеспечивает свободную фокусировку глаза для резкого наблюдения стереокадров независимую от дистанции глаза до экрана. Это обеспечивает неограниченное время просмотра стереопрограмм в зеркально-сферических стереоочках и на стереоэкранах расположенных от глаз на дистанция 20 ÷ 1000 мм, что позволяет использовать стереосистемы с большим полем зрения при минимальных габаритах и массе стереоэкрана и системы в целом. Повышение визуального комфорта стереонаблюдения обеспечивается повышением визуальной четкости и контраста наблюдаемого стереоизображения, за счет повышения остроты зрения. Человек даже близорукий или дальнозоркий без диоптрических очков видит больше деталей на экранном стереоизображении, чем при естественном наблюдении объектов за счет как бы максимально до точки суженного зрачка. При этом аккомодация максимально подравнивается с конвергенцией и мозг лучше воспринимает глубину стереоэффекта. В таких стереосистемах не развивается близорукость или дальнозоркость при длительном наблюдении стереоизображений, что максимально эффективно для неограниченного по времени стереонаблюдения, а также для сохранения остроты зрения и программной видеотренировки глазных мышц при лечении близорукости или дальнозоркости. Дополнительный результат - максимальная простота конструкции стереообъективов за счет исключения линз (со всеми оптическими искажениями и бликами в линзовых объективах). Плоские стереоэкраны с микрозеркальным растром тонкие и легкие. А стереосистема с плоским стереоэкраном вместе со стереопроектором, закрепленным близко к торцу этого экрана существенно меньше по массе и габаритам, чем со сферическими экранами. Ещё одним отличием (согласно п. 12 формулы) является то, что, стереоэкран выполнен с автоприводами подвижным (по всем осям координат) и поворотным относительно этих осей координат. Стереоэкран выполнен в виде настольного монитора или экрана ноутбука. Стереопроектор с автоприводами выполнен подвижным с подвижными проекционными объективами. Стереопроектор установлен перед стереоэкраном на опоре или подвешен на груди зрителя. На стереоэкране расположена система слежения за зрачками глаз зрителя. На стереопроекторе расположен автоколлиматор для контроля координат центра кривизны сферы стереоэкрана. Автокорректор связан с системой слежения за глазами или зрачками зрителя, видеокорректором и автоприводами стереоэкрана и стереопроектора. Видеокорректор связан с блоком формирования кадров стереопары. Все элементы системы сформированы с возможностью обеспечения программной динамической постоянной автокоррекции и/или видеокоррекции стереопроекционной системы при изменении взаимного расположения стереопроектора, стереоэкрана. Автокоррекция и видеокоррекция синхронизированы с движением зрителя и его глаз и/или движением зрачков этого зрителя для коррекции при смещении точки взгляда и изменения угла конвергенции. При расстояниях менее метра от глаз до стереоэкрана оптимально использование стереопроекции, сфокусированной в точечные фокальные зоны стереовидения на зрачках глаз (по п. 11 формулы). При этом стереоэкран может быть сферической формы или плоским с микрозеркальным растром, фокусирующим проекции стереокадров в точечные фокальные зоны в зрачки глаз подобно зеркально- сферическому экрану.
Технический результат - сфокусированная точечная проекции обеспечивается полнокомфортное стереонаблюдение на стереоэкране, близко расположенном от глаз зрителей с близорукостью или дальнозоркостью, без диоптрических очков. Дополнительный результат - максимальная простота конструкции, обеспечение меньшей массы и габаритов стереопроекционной системы (в настольном или носимом варианте).
Ещё одним отличием (согласно п. 13 формулы) является то, что стереопроекционная система выполнена носимой зрителем (на голове), подобной нашлемному дисплею или обычным очкам. Система содержит стереопроектор с автоприводами, стереоэкран с системой слежения за зрачками глаз, автокорректор и видеокорректор. Стереоэкран выполнен в форме сферических или параболических зеркальных очков с центром кривизны сферы или параболы стереоэкрана, расположенным близко от глаз зрителя. Стереопроектор выполнен для проекции точечно - сфокусированной на зрачках глаз. Автокорректор связан с видеокорректором, системой слежения за зрачками глаз и с автоприводами стереопроектора. Два миниатюрных проектора (один для проекции левого кадра, другой - для правого кадра) установлены над глазами зрителя так, чтобы проекция левого кадра стереопары фокусировались зеркальной сферой стереоэкрана (зеркальных очков) в зрачок левого глаза, а правого кадра - в зрачок правого глаза. Сопряжение всех оптических частей системы выполнено с возможностью автокоррекции или видеокоррекции стереопроекторов при изменении координат и ориентации стереоэкрана, координат зрачков зрителя (при конвергенции глаз или при изменении стереобазы глаз и дистанции зрачков до стереоэкрана). Возможно исключение автокорректора при предварительной ручной точной юстировке стереоэкрана на дистанцию стереоэкрана до глаз, и стереобазы стереопроекторов под стереобазу этих глаз.
Технический результат - обеспечение максимального визуального комфорта стереонаблюдения с максимальными горизонтальным и вертикальными углами поля зрения при максимально простой, легкой и мобильной конструкции системы стереопроекции. Сфокусированная стереопроекция обеспечивает свободную фокусировку глаз с максимальным согласование с конвергенцией глаз переменой точек фиксации взгляда, что обеспечивает полнокомфортное стереонаблюдение стереоизображений без диоптрических очков, без бликов и без оптических окуляров (в стереоскопах и нашлемных стереодисплеях). Обеспечивается повышенная (в сравнении с обычным зрением) острота зрения и четкость стереонаблюдения, больший диапазон глубины планов наблюдаемого стереоэффекта. Дополнительный результат - максимальная простота конструкции стереопроекционной системы, минимальный вес и габариты.
Ещё одним отличием (согласно п. 14 формулы) является то, что, стереоэкран подвешен в пространстве на автоприводах подвижно для автокоррекции смещения этого стереоэкрана по любым осям координат и/или поворота этого стереоэкрана вокруг этих осей. На стереоэкране расположена следящая система для отслеживания координат глаз, зрачков глаз и/или элементов лица зрителя. Следящая система связан с установленными на экране автокорректором и видеокорректором, автоприводами стереоэкрана и стереопроектора. Видеокорректор связан с блоком формирования кадров стереопары с возможностью обеспечения программной динамической программном автокоррекции и/или видеокоррекции стереопроекционной системы. Программная автокоррекция динамическая и синхронизирована с видеоконтролируемым (следящей системой) перемещением, и/или с поворотом и/или с наклоном зрителя. При этом программно учитывается оптимальное расположения стереоэкрана, его ориентация на лицо зрителя и дистанция до глаз этого зрителя, конвергенция глаз и/или перемена точек фиксации взгляда.
Технический результат - полная свобода пространственного перемещения зрителей, удобство использования стереопроекционных систем без помех для окружающих, полный комфорт стереонаблюдения, свобода перемещения людей под нерабочими стереопроекционными системами при их программном или ручном незначительном подъёме к потолку.
Ещё одним отличием (согласно п. 15 формулы) является то, что в стереопроекционной системе стереоэкран выполнен плоским с микрозеркальным растром, фокусирующим стереопроекции в точечные фокальные зоны в зрачки глаз. Проекторы левого и правого кадров стереопары расположены ближе к торцу стереоэкрана. Стереоэкран выполнен из двух подвижных частей с автоприводами и автокорректорами и видеокорректорами. Одна из частей экрана выполнена горизонтально подвижной относительно другой части этого экрана. На каждой части экрана (для наблюдения левого кадра) жестко закреплен и сфокусирован проектор левого кадра стереопары, а на части экрана (наблюдения правого кадра) жестко сфокусирован проектор правого кадров стереопары. Стереоэкран и его части расположены на автоприводах, связанных с автокорректорами для смещения этого стереоэкрана по осям координат и поворотов этого стереоэкран вокруг этих осей координат. Подвижная часть стереоэкрана выполнена на автоприводе с автокорректором для горизонтального смещения этой части экрана относительно другой части с возможностью динамического совмещения фокальных зон левого и правого кадров стереопары со зрачками соответствующих глаз при разных стереобазах глаз, перемещения и наклоне головы зрителя и конвергенции глаз.
Технический результат - динамического совмещения фокальных зон стереовидения с центрами зрачков глаз в системах с плоским стереоэкраном с микрозеркальным растром. Создание компактных, мобильных и подвижных стереопроекционных систем, ноутбуков со стереоэкраном с близким расположением стереоэкрана от глаз зрителя.
Использование стереопроекционных систем оптимально с предварительным программным тестированием самой системы стереопроекции, лица и глаз зрителей. Для этого перед просмотром программы автоматически демонстрируется для каждого зрителя видео стереоскопический тест. Зрителю предъявляются малоразмерные стереоскопические тестовые стереоизображения на черном фоне в разных точках наблюдения на стереоэкране с разными параллаксами (отрицательными, нулевыми и положительными). При демонстрации каждого элемента теста визуальным текстом или звуком на стереоэкране предлагается зрителю поворачивать и наклонять голову и рассматривать с конвергенцией глаз эти картинки. При этом система отслеживания глаз (без очков) и лица каждого зрителя регистрирует точно координаты глаз зрителей относительно лица и стереоэкрана. Эта информация регистрируется в памяти процессоров индивидуально для каждого зрителя для индивидуальной автокоррекции стереопроекторов и видеокоррекции стереокадров. Зритель должен сам ввести дополнительную информацию о параметрах своих глаз (разность увеличения глаз, диоптрии очков, стереобазу своих глаз). После этого демонстрируется тестовая стереопрограмма для визуальной проверки корректности программной работы всех элементов и систем стереопроекции. Затем можно демонстрировать стереоскопические программы.
Для программной работы всех систем автокоррекции и видеокоррекции можно программировать электронную память автокорректоров и видеокорректоров программами со статистическими параметрами автокоррекции и видеокоррекции по данным эталонной настройки и юстировки стереопроекционной системы и видеокоррекции стереоизображений для всех координат относительного расположения зрителей и точек фиксации взгляда зрителей, стереопроекторов и стереоэкранов для обеспечения полнокомфортного стереонаблюдения. В другом варианте для этих целей можно использовать известные и новые программные математические компьютерные алгоритмы.
Краткое описание чертежей
На фигуре 1 , чертежа представлен фронтальный вид функциональной схемы стереопроекционной системы для кинотеатра с автокоррекцией оптических элементов системы.
На фигуре 2 представлена конструкция стереопроекционной системы с потолочным креплением стереоэкрана в наклонном положении.
На фигуре 3 представлена конструкция стереопроекционной системы с потолочным креплением стереоэкрана в горизонтальном положении.
На фигуре 4 представлен вид в плане оптической схемы динамической автокоррекции для ориентации оптических элементов системы.
На фигуре 5 представлена блок - схема стереопроекционной системы с автокоррекцией оптических элементов системы.
На фигуре 6 представлена конструкция стереопроектора с внутренними двумя проекторами и направленно-отражающим экраном.
На фигуре 7 представлена конструкция стереопроектора с матричным дисплеем и с линзовым растром.
На фигуре 8 представлена конструкция стереопроектора с DLP (микрозеркальной) матрицей двумя ориентирующими проекции осветителями.
На фигуре 9 представлена блок - схема стереопроекционной системы со стереопроектором коллимированных лучей.
На фигуре 10 представлена конструкция стереопроекционной системы с настольными стереопроектором и зеркально-сферическим монитором.
На фигуре 11 представлена конструкция стереопроекционной системы зеркально- сферическим стереоэкраном ноутбука. На фигурах 12 и 13 представлена конструкция, носимая на голове стереопроекционная система с зеркально-сферическим стереоэкраном в форме очков.
На фигуре 14 представлена конструкция стереопроекционной системы с подвижным плоским зеркально-растровым стереоэкраном.
На фигуре 15 представлена конструкция подвесной стереопроекционной системы с подвижным зеркально-сферическим стереоэкраном.
Варианты осуществления изобретения
На фигуре 1 стереопроекционная система предназначена для кинотеатров, театров, видеотеатров, концертных, студийных и спортивных залов, конференц-залов, Интернет- кафе и других видеозалов с большим числом зрителей (на 50 ÷-500 человек).
Большой зеркально-сферический стереоэкран 7 площадью 10-100 кв. м, с - радиусом сферы зеркала Rэ (10 - 40 м) установлен подвижно на автоприводах 2. Sэ - вершина зеркала сферы стереоэкрана. Мэ - программный центр сферы зеркала стереоэкрана, Rэ - радиус этой сферы, Sэ — полюс этой сферы. Над стереоэкраном на подвеске установлена следящая система 3 с левой 4л и правой 4пp видеокамерами для определения координат глаз зрителей. В точке Мэ установлен автоколлиматор 5 для контроля ориентации зеркальной сферы стереоэкрана. Перед стереоэкраном над зрителями установлены подвижно стереопроекторы б (по одному на каждого зрителя) с подвижными проекционными объективами 7 , проекционными блоками 8 для формирования в стереопроекторе проецируемых кадров стереопары и автоприводами 9 для автокоррекции оптических элементов в стереопроекторах. Стереоэкран с площадью зеркала более 0,3 кв. метра для высокой точности зеркальной сферы может быть собран из множества зеркально-сферических секций (площадью 0,25-0,5 кв.м).
Система выполнена с автокорректорами 10 связанными со следящей системой 3, с автоприводами 2 и 9 с видеокорректорами 77 и автоколлиматором 5. Ог - центр стереобазы глаз зрителей. Зрители, стереопроекторы и их элементы, а также стереоэкран или его зеркально-сферические секции подвижны по направлению координатных осей X, у, Z и могут поворачиваться автоприводами вокруг этих осей на углы (Xx1 βyι γz. Углы LO - углы падения проекционных лучей д 7 , эЗ, излучаемых стереопроектором на стереоэкран и лучей Э2, э4,- отраженных стереоэкраном в глаза зрителям. Стрелками 6л показаны лучи изображений зрителей, снимаемых левой видеокамерой 4л следящей системы 3, а бпр - лучей изображений, снимаемых
правой видеокамерой 4пp. Стрелкой β показаны управляющие сигналы следящей
системы, подаваемые на автокорректор 10. Стрелкой 3 показаны сканирующие
стереоэкран лучи автоколлиматора, стрелкой д - управляющие сигналы от
автоколлиматора на автокорректор 10 . Стрелкой θ показаны управляющие сигналы от
автокорректора Ю на видеокорректор 11. Стрелкой Ж показаны управляющие сигналы
от автокорректора 10 на автоприводы 9 стереопроекторов 6, а стрелкой U -
управляющие сигналы от видеокорректоров 11 на блоки S (формирования
проецируемых кадров). Стрелкой К показаны управляющие сигналы от автокорректора
10 на автоприводы 2 стереоэкрана.
На фигуре 2 показана стереопроекционная система с подвеской стереоэкрана 1 к потолку. На стойке установлено с наклоном к оптической оси проекции плоское полупрозрачное зеркало 12 (служащее стереомонитором) на котором наблюдают
стереоизображение, фокусируемое стереоэкраном 7 на зеркале 12.
На фигуре 3 стереоэкран 7 с плоским зеркалом 12 (стереомонитором) , а к
зеркалу 12 подвешено вспомогательное плоское зеркало 13. К стереоэкрану 1
подвешены стереопроектор б и следящая система 3. Под проекционной системой установлен рабочий стол (или кушетка для больного в больнице). Между этим столом и стереопроекционной системой свободное рабочее пространство. Экран 12 расположен под углом 45° к главной оси проекции стереопроектора 6, а экран 13 под углом 45° к главной оптической оси проекции и под углом 90° к экрану 12 . Экран 13 предназначен для вертикального отклонения проекции с целью освобождения рабочего пространства над рабочим столом (для проведения различных работ на этом столе). В системах с подвеской стереоэкрана к потолку большая часть проекционного пространства расположена в вертикальном направлении или с наклонном до 45° к вертикали. Этим освобождается пространство за плоским экраном 72, для создания свободного пространства или установки большего количества проекционных систем в помещении. На фигуре 4 показано расположение Пр - правого глаза зрителя и Л - его левого
глаза. Oa - центр стереобазы этих глаз. Oc — центр поворота автокорректором
стереопроектора 6. 8 —проекционный блок с матрицей или отражающим экраном для
формирования левого кадра 8л и правого кадра 8пp проецируемой горизонтальной стереопары. A X — направление горизонтального смещения, A y - вертикального смещения кадров стереопары в стереопроекторе автокорректором или видеокорректором. 7л - проекционный объектив стереообъектива для проекции левого
кадра стереопары, а 7пp - проекционный объектив для проекции правого кадра этой
стереопары. Э 1 - главная (центральная оптическая ось) стереопроекции.
Эл - оптическая ось проекции проекционного объектива 7л, а Эл - оптическая ось
проекции объектива 7пp, Э2л - проекционные лучи из объектива 7/7, отраженные стереоэкраном 1 в Л- левый глаз и Э2пp - проекционные лучи объектива 7пp,
отраженные в Пр - правый глаз. At - предел горизонтального смещения
авторегулятором подвижного проекционного объектива 7л. Аφ - угол конвергенции
проекционных объективов стереообъектива равный углу фу поворота вокруг
вертикальной оси у оптической проекционной оси объектива 7л.
На фигуре 5 показаны автокорректоры: 9а — для коррекции смещения
стереопроектора 6 по координатам X, у, Z; 9б — для коррекции поворота
стереопроектора на углы CCXi βУι γz (вокруг координатных осей); 9β - для
автофокусировки проекционных объективов 7л и 7пp стереообъектива смещением этих
объективов на Af вдоль его оптической оси 9г - для коррекции стереобазы
(горизонтального смещения этого объектива вдоль линии стереобазы на ширину Аε); 9д - для автофокусировки объективов в проекционных блоках 8j 9e — для коррекции смещения проекционных блоков 8л, 8пp или для смещения жидкокристаллических матриц 8л, 8пp (формирующих проецируемые кадры стереопары и 9ж - для коррекции угла конвергенции Лψ стереообъектива (углов скоса оптических осей проекции Эпр
(объектива 7пp ) и оптической оси проекции дл (объектива 7л).
Видеокорректор 1 1 обеспечивает электронно - оптическую видеокоррекцию, масштабов и геометрических искажений проецируемых кадров стереопары (формируемых матрицами 8. Автоколлиматор 5 обеспечивает автоприводами 2 и сигналом К
автокорректора 10 сведение центра сферы стереоэкрана (или центров зеркально-
сферических секций стереоэкрана в единый запрограммированный центр Мэ.
На фигуре б представлен вариант конструкции блока 8 для формирования кадров стереопары. Блок содержит отражающий экран 14, проекционные оптические блоки 15л - для проекции на экран 14 левого кадра стереопары и 15пp - для проекции на тот же экран правого кадра. Блоки имеют автоприводы 9e - для смещения самих блоков 75 перпендикулярно экрану 14. Блоки 75л, 75лp содержат оптические блоки с жидкокристаллическими RGB матрицами 16 (RGB)л и 16(RGB)пp, с подсветкой определённой матрицы своим светодиодом из определенного ракурса и соответствующего цвета: R-красноrо, G- зелёного или В — синего цветов). Блок 76л предназначен для формирования левого проецируемого кадра стереопары, а блок 16пp - для правого кадра. Перед матрицами 16 установлены проекционные объективы 77л, 77пp с автоприводами 9д для автофокусировки этих объективов. На чертеже (вид AJ показан отражающий экран 14, выполненный с растром 78 из сферических микрозеркал для раздельной ориентации проекционных лучей проецируемого блоком 75л левого кадра стереопары в проекционный объектив 7л (стереообъектива), и ориентации лучей, проецируемых блоком 75пp - в объектив 7пp.
На фигуре 7 показан другой вариант блока 8 для формирования кадров стереопары, блок содержит жидкокристаллическую или OLED матрицу 19 с линзовым растром 20 из сферических микролинз 27. Матрица формирует стереопарные изображения в форме RGB вертикальных чередующихся по горизонтали полос (RGВл полосы для левого кадра и RGВпр - полосы для правого кадров стереопары). Цветовые субпикселы в каждой полосе чередуются по вертикали. Каждые пара смежных полос RGВл и RGВпр - проецируется вертикальной строчкой линз этого линзового растра, так, чтобы изображения пикселей RGВл полосы проецировалось в проекционный объектив 7Л, полосы RGВпр в объектив 7 пр. На выходных линзах проекционных объективов 7л и 7пp (стереообъектива) установлены дырочные или сетчатые черные светофильтры 21 лр и 21л для антибликовой защиты проекционных объективов от внешней засветки и повышения остроты зрения и глубины стереонаблюдения.
На фигуре 8 показан третий вариант проекционного блока 8 для формирования кадров стереопары. Этот блок содержит DLP матрицу 22, с микрозеркалами 23 (для формирования цветовых полутоновых пикселов по известной DLP цифровой технологии обработки и формирования цветов). Микрозеркала 23 расположены с учетом их рабочих отклонений в вертикальной плоскости перпендикулярной матрице. С двух сторон по горизонтали перед микрозеркалами DLP матрицы расположены трехцветные светодиодные осветители 24л (RGB) - для формирования левого кадра и 24пp (RGB) - для формирования правого кадра стереопары (попеременным включением светодиодов красного, синего и зеленого цветов, например, с частотой 30 кГц). Над проекционными объективами 7пp и 7л установлены черные поглотители 25 (для поглощения проекционных лучей, отклоненных микрозеркалами матрицы).
Все три варианта проекционных блоков на фигурах 6, 7 И 8 обеспечивают формирование широкоформатных кадров проецируемой стереопары в общей плоскости их формирования в стереопроекторе. Это обеспечивает получение широкоформатной проекции с повышенным стереоэффектом и минимальными габаритами стереопроектора.
На фигуре 9 изображен стеропроектор 25л с системой оптического увеличения
проекции 26л - левого кадра стереопары, и проектор 25пp с системой оптического
увеличения проекции 26л правого кадра . Оптическими системами 26л и 26пp проекция излучается из точеного фокуса из точечной апертуры микродиафрагмы или микрозеркала, с направлением на стереоэкран 7, которым проекция фокусируется в две микроточеные фокальные зоны стереовидения (одна фокальная зона видения левого кадра фокусируется стереоэкраном на зрачке левого глаза, другая зона видения правого кадра фокусируется на зрачке правого глаза). Эти оптические системы 26л и
26пp содержат жидкокристаллический просветный дисплей 26а для пропускания проекционных лучей из стереопроектора на стереоэкран. В другом варианте оптическая система выполнена в виде трансрефлексного дисплея 266 с зеркальной подложкой под жидкокристаллической матрицей в виде зеркального отражающего дисплея, от зеркального пиксела которого все проекционные лучи я из стереопроектора направляются на стереоэкран. Просветный дисплей содержит блок видеокорректора
1 1а для формирования и смещения по горизонтали в пределах Ax и вертикали β
пределах Ay (видеосигналом) в плоскости дисплея просветного прозрачного пиксела -
видеодиафрагмы 27л (для проекции левого кадра - в левый глаз) и 27 пр (проекции правого кадра - в правый глаз). В другом варианте зеркальный дисплей содержит блок видеокорректора 1 1а для формирования и смещения (видеосигналом) в плоскости дисплея зеркального пиксела - микрозеркала. В обеих вариантах эти пикселы формируются с размером площади существенно меньшей площади зрачка глаза. При совмещении фокальных зон стереовидения со зрачком глаза зрителя обеспечивается повышенная острота зрения и четкость видимого экранного стереоизображения, так как работает только центральная микрозона линзы хрусталика глаз и аккомодация глаза свободна от конвергенции и не зависит от дистанции глаз от стереоэкрана.
Автокоррекция смещения оптической системы автокорректором 10 и электронно -
оптическая видеокоррекция видеокорректором 1 1 смещения координат
микродиафрагмы или микрозеркала 27л и 27 пр программно синхронизированы с координатами и движением зрачков глаз зрителя. Дисплеи 26а или 26б выполнены с черным антибликовым покрытием.
На фигуре 10 изображен настольный вариант стереопроекционной системы
(стереомонитор) с зеркально-сферическим стереоэкраном 1. Стереопроектор б
подвижно расположен на стереоэкране 1 подвижно на автоприводах 9. перед стереоэкраном посредине между зрителем и стереоэкраном установлено плоское зеркало 12 , что удобно и компактно для настольного варианта. Проекционные
объективы "1 л и 7пp стереопроектора ориентированы на плоское зеркало 12 для
направления проекции на это зеркало, а затем отражением этой проекции от зеркала 12
на стереоэкран 1. Автокорректором 10 обеспечиваются автокоррекция смещения и поворотов стереопроектора и его проекционных объективов, а видеокорректором 1 1 видеокоррекция стереокадров под параметры глаз зрителя и оптические параметры стереосистемы. На фигуре 11 изображён переносной ноутбук с зеркально сферическим стереоэкраном 1 и стереопроектором б, расположенным перед стереоэкраном на груди зрителя для мобильных условий стереонаблюдения.
На фигуре 12, 13 изображён носимый на голове зрителя стереопроектор с зеркально сферическим стереоэкраном в форме зеркальных очков. Система крепится на голове эластичным ободом или лентой 27. На лобной части перед стереоэкраном закреплены два микропроектора 6л (проектор для формирования левого кадра) и бпр - проектор для формирования правого кадра. Проекторы содержат проекционные микроблоки 8 и подвижно закреплены на автоприводах 9. Оптические системы
увеличения проекций 25л и 25пp предназначены для формирования точечных фокальных зон стереонаблюдения левого и правого кадров стереопары (фокусируемых стереоэкраном 1 в зрачки соответствующих глаз зрителя). На стереоочках закреплены
микровидеокамеры 4пp и 4л следящей системы за зрачками глаз, связанной с
автокорректорами 10 и видеокорректорами 1 1. Для автокоррекции стереоэкран 1
закреплен подвижно на автоприводе 2.
На фигуре 14 стереоэкран выполнен из двух подвижных частей с микрозеркальным растром. Первая часть стереоэкрана 1л содержит растр из плоских микрозеркал, ориентированных с наклоном, обеспечивающим точеную фокусировку всех проекционных лучей от проектора 25л в левый зрачок глаза. Вторая часть
стереоэкрана 1пp содержит растр из плоских микрозеркал, ориентированных с наклоном, обеспечивающим точеную фокусировку всех проекционных лучей от проектора 25пp в правый зрачок того же глаза. Проектор 25л (формирует проекцию левого кадра
стереопары) жестко закреплен на части стереоэкрана 1л , жестко сфокусирован на
торцовое трапециидальное плоское зеркало 27л (жестко закрепленное на правом
боковом торце экрана 1л, с наклоном к плоскости стереоэкрана для рассеивания
проекции по всей площади экрана 1л). Проектор 25пp (формирует проекцию правого
кадра стереопары) жестко закреплен на второй части стереоэкрана 1пp, жестко сфокусирован на торцовое трапецеидальное плоское зеркало 27 пр (жестко закрепленное на боковом торце экране 1л с наклоном для рассеивания проекции по
всей площади экрана 1пp). Часть стереоэкрана 1л закреплена подвижно на
автоприводе 2 стереоэкрана для автокоррекции (автокорректором 9 ) смещения
стереоэкрана (совместно двух частей стереоэкрана 1л и 1пp) по всем осям координат
X, У, Z и поворота стереоэкрана вокруг этих осей координат на углы OCx1 βyt γz • Часть
стереоэкрана 1пp горизонтально подвижна относительно части стереоэкрана 1л
закреплена на автоприводе 2пp для смещения этим автоприводом в пределах Ax (в плоскости стереоэкрана) синхронно и параллельно смещению зрачков глаз зрителя.
На фигуре 15 представлена конструкция стереопроекционной системы, закрепленной подвижно на автоприводе 2 . Автопривод подвешивает подвижно систему к потолку с возможностью перемещения этой системы по всем осям координат X, у, Z с поворотом автоприводом 2 стереоэкрана 1 на углы OCXt Py1 yz вокруг этих осей координат). Система обеспечивает синхронное оптимальное позиционирование стереоэкрана относительно лица зрителя, который может перемещаться в больших пределах пространства под потолком (в секторе перемещения стереопроекционной системы автоприводом 2, связанным с автокорректором 9).
Стереопроекционная система работает следующим образом.
Видеокамеры 4л и 4пp следящей системы 3 по световым лучам 6л, бпр (отраженным от лиц зрителей) непрерывно отслеживают координаты глаз и зрачков всех зрителей (контура глаз и зрачков, бровей носа, лица, рта). Эту информацию система слежения программно обрабатывает и распознаёт точные координаты глаз и зрачков глаз, формирует управляющие сигналы β для автокорректоров и передаёт эти сигналы на автокорректор 10. Автоколлиматор 6 световым лучом 3 сканирует контрольные точки зеркала стереоэкрана 1 и измеряет отклонения (от программной точки координат автокоррекции) точки центра сферы Мэ зеркала стереоэкрана 7 или центров кривизны зеркальных секций сборного стереоэкрана. Автоколлиматор 5 формирует управляющие сигналы д для отклонения центров сферы стереоэкрана, посылаемые на автокорректор 10. Автокорректор 10 принимает сигналы в от следящей системы 3,
и сигналы д от автоколлиматора 5 U формирует управляющие сигналы θ на видеокорректор 77, а также формирует управляющие сигналы Ж , передаваемые на все автоприводы 9 (9а, 96, 9в, 9г, 9д, 9e, 9ж) стереопроекторов б. Этими автоприводами механически непрерывно в динамике (синхронно с изменением параметров координат глаз зрителя, конвергенции глаз и изменением точек фиксации взгляда) корректируются все координатные смещения и повороты (вокруг этих осей координат стереопроекторов) и автофокусировки проекционных объективов стереообъективов стереопроекторов, координатные смещения и повороты проекционных блоков и автофокусировки проекционных объективов в этих блоках. Видеокорректор 11
по сигналу θ от автокорректора 70 формирует управляющие сигналы U для программных видеокоррекций изображений кадров стереопар (формируемых в проекционных блоках 8 стереопроекторов). Электронно-оптической видеокоррекцией корректируются: смещения центров кадров на оптимальные стереобазы для согласования горизонтальных параллаксов со стереобазой и конвергенцией глаз с изменением точек фиксации взора, устранение вертикальных параллаксов, коррекция геометрических искажений и масштабов проецируемых кадров стереопар для компенсации кривизны зеркала стереоэкрана и обеспечения совмещения сопряженных точек совпадающих с точками фиксации взора зрителя. Это обеспечивает полнокомфортное стереонаблюдения при разных углах наблюдения зрителями экранных стереоизображений с учетом углов конвергенции глаз и изменения точек взора. Для просмотра без диоптрических очков для зрителей с дефектами зрения (при различном линейном увеличение глаз и разных диоптриях очков для разных глаз зрителя) для автокорректора зритель может выбрать программу индивидуальной автокоррекции и видеокоррекции автофокусировкой проекционных объективов 7л и 7пp. При закрытых глазах или при просмотре в очках параметры глаз и автокоррекции автоматически определяются следящей системой отслеживаемым параметрам контуров лица, глаз бровей, носа и рта каждого зрителя, с учётом диоптрий очков и дефектов глаз (вводимых зрителем для индивидуальной коррекции). Такая автокоррекция программируется путем предварительного снятия очков перед просмотром для запоминания следящей системой координат глаз относительно постоянно отслеживаемых следящей системой элементов лица (бровей, носа или рта или световых маячков на наушниках).
В другом варианте стереопроектора на фигуре 9 (с видом Г) дисплей 7л, 7пp формирует тонкие нерасходящиеся проекционные лучи пикселами (видеодиафрагмы или пиксельного микрозеркала - видеоотражателя) 26л и 26пp. Координаты, смещение в плоскости дисплея 25а, 256 и размер этих пикселов формирует видеосигнал видеокорректора 77 по сигналу следящей системы 3 за координатами зрачков глаз. При быстром движении головы и глаз зрителя обеспечивается одновременно автокоррекция (автокорректорами 9в , 9г и 9д сигналами д ) для грубого
инерционного смещения проекторов 25л и 25пp и электронно-оптическая видеокоррекция видеокорректором 11 Э для динамического безинерционного прецизионного видеосмещения этих видеодиафрагм или видеоотражателей 27л и
27 пр для моментального и точного сопряжения точечных фокальных зон видения стереопары с соответствующими центрами зpaчкoв(или площадью зрачков глаз зрителя. Для этого зеркально- сферический стереоэкран должен быть установлен ближе к глазам зрителя на дистанции от 20 до 1000 мм, выполнен с точной сферой зеркала и точно отъюстирован в системе для обеспечения точного программного совмещения с расчетной точкой центра сферы стереоэкрана. Наблюдение точечно сфокусированных на зрачках проекций обеспечивает большую четкость наблюдения стереоэффекта и стереоизображений, чем при бинокулярном наблюдении реальных объектов (с расходящимися пучками света на ширину зрачков). Обеспечивается свободная аккомодация глаз (фокусировка глаз) и наблюдение большой глубины стереоэффекта и количества стереопланов, чем при естественном наблюдении. Это позволяет зрителю легко подстраивать фокусировку глаз к оптимальной конвергенции, как при естественном наблюдении реальных объектов. Такая оптическая система обеспечивает максимальный визуальный и полный комфорт стереонаблюдения при неограниченном времени просмотра стереопрограмм. Для зрителей с близорукостью или дальнозоркостью этой системой обеспечивается полный визуальный комфорт при стереонаблюдении без диоптрических очков. Дополнительный результат - максимальная простота конструкции стереопроекционной системы без линзовых проекционных объективов (с абберационными и бликовыми проблемами). Такие стереопроекционные системы могут быть максимально миниатюрными (с объёмом стереопроекторов менее 0,01 куб. дм.), с минимальным весом до 15 грамм, малоинерционными с точными автоприводами стереопроекторов и оптических элементов системы стереопроекции и с минимальной потребляемой мощностью. Это повышает мобильность стереопроекционной системы с максимальный и полный комфорт стереонаблюдения (за счет сверхбольшого поля стереонаблюдения, невидимости плоскости стереоэкрана и комфортной аккомодации глаз на дальние планы за стереоэкраном с четким наблюдением стереоэффекта в заэкранном пространстве).
Такие стереопроекционные системы могут использоваться в стереопроекционных системах в форме стереоочков на фигурах 12 и 13 носимых на голове и конструкциях на фигурах 14 и 15. Система обеспечивает автокоррекцию или видеокоррекцию этих проекторов при изменении положения стереоэкрана и/или зрачков зрителя аналогично описанной стереопроекционной системе на фигурах 7 (с учетом пересчета программ и элементов конструкции стереопроекционной системы для одного стереопроектора и для одного зрителя). Эти модели могут обеспечить самое большое поле зрения с горизонтальными углами до 140° и вертикальными углами 100° (или на всю зону поля видения обоими глазами). При этом стереонаблюдение обеспечивается без диоптрических очков или с диоптрическими очками. Конструкции и расположение стереоэкранов оптимально для использования при движении зрителя, (при работе, ходьбе и поездке на транспорте), для чего стереоэкран должен быть расположен во всей зоне видения выше уровня горизонта. При этом ниже уровня горизонта оставлена прозрачная зона для видимости окружающих объектов и пространства.

Claims

Формула изобретения
1. Стереопроекционная система для безочкового наблюдения экранных изображений горизонтальных стереопар, содержащая зеркально-фокусирующий стереоэкран, например, зеркально-сферический, зеркально-эллиптический, зеркально-параболический или зеркально-растровый стереоэкран, один или множество стереопроекторов по одному на каждого зрителя, отличающаяся тем, система содержит следящую систему для отслеживания координат глаз зрителей, и/или зрачков глаз и/или элементов лица каждого зрителя и отработки управляющих сигналов для коррекции оптической системы стереопроекции, стереопроектор или стереопроекторы подвешены на общем стереоэкране или на опоре перед стереоэкраном неподвижно или подвижно на автоприводах с механическими автокорректорами, автокорректоры связаны со следящей системой для динамического автоматического смещения автоприводами стереопроекторов по любым осям координат трёхмерного пространства и/или поворота автоприводами стереопроекторов вокруг этих осей координат, и/или смещения автоприводами смещения проекционных объективов стереообъективов или оптических систем увеличения проекции на расчетную ширину стереобазы, и/или для автофокусировки и/или диафрагмирования, и/или ориентации оптических осей проекции стереопроекторов в центр стереоэкрана, и/или сведения оптических осей проекции с учетом угла конвергенции глаз и точек фиксации взгляда зрителей; и/или стереопроекторы имеют подвижные матрицы или подвижные проекционные блоки для формирования и оптимальной ориентации кадров проецируемой стереопары относительно проекционных объективов с автоприводами для смещения этих матриц по их вертикали и горизонтали, и/или поворота этих матриц вокруг вертикальной оси или смещения проекционных блоков с отражающими экранами внутри стереопроектора вокруг их вертикальной оси, и/или автофокусировки этих проекционных блоков внутри стереопроектора; и/или система содержит электронно-оптический видеокорректор для коррекции в стереопроекторе стереобазы, масштабов, и геометрических параметров проецируемых кадров стереопар, видеокорректор связан с автокорректором и/или блоком формирования в стереопроекторе проецируемых кадров стереопары, и/или со следящей системой; стереоэкран выполнен целым и или сборным из секций, экран или его секции закреплены неподвижно или закреплены подвижно на автоприводах, связанных с автокорректором для смещения этого экрана или его секций автоприводами по любым координатам и/или поворота вокруг осей координат, и/или перед подвижным стереоэкраном для автокоррекции этого экрана относительно зрителя и стереопроекторов установлен автоколлиматор для оптического сканирования контрольных элементов экрана или его секций, определения реального расположения центров сферы зеркала экрана и отработки управляющего сигнала, выдаваемого на автокорректор для сведения центра сфер зеркала этого экрана в запрограммированный центр экрана, или сведения всех центров сфер зеркал секций в единый запрограммированный центр, при этом автокорректор и видеокорректор содержат программный процессор для отработки управляющих сигналов, выдаваемых на видеокорректор и автоприводы стереопроекционной системы с возможностью выборочной или комплексной динамической автокоррекции и видеокоррекции элементов оптической системы стереопроекции с учётом обеспечения полного комфорта стереонаблюдения.
2. Стереопроекционная система по п. 1 отличающаяся тем, что внутри стереопроектора встроен блок формирования первичных стереопарных изображений, содержащий отражающий экран в плоскости формирования проецируемых кадров стереопары и один или два подвижных проектора с автоприводами для автофокусировки и смещения своих объективов относительно этого экрана, при этом этот экран выполнен с поверхностью для отражения проекционных потоков левого и правого кадров стереопары в соответствующие проекционные объективы стереообъектива.
3. Стереопроекционная система по п. 2, отличающаяся тем, что отражающий экран внутри стереопроектора выполнен с растром из микросферических зеркал, обеспечивающих ориентацию проекционного потока левого и правого кадров стереопары во входной зрачок соответствующего проекционного объектива стереообъектива, в том числе при взаимном наложении на этом экране кадров стереопары.
4. Стереопроекционная система по п. 1 отличающаяся тем, что в стереопроекторе встроен блок формирования стереопарных изображений, состоящий из светодиодной или подсвечиваемой жидкокристаллической матрицы, или OLED матрицы, на матрице со стороны проекционных объективов установлен линзовый растр, матрица выполнена с чередующимися по горизонтали вертикальными строками для формирования левого и правого кадров стереопары, а каждая линза растра выполнена и расположена с возможностью раздельного направления проекционных потоков соседних по горизонтали пикселей левого и правого кадров стереопары во входные зрачки соответствующих проекционных объективов стереообъектива с учетом смещения кадров стереопары на матрице в плоскости перпендикулярной оптическим осям объективов.
5. Стереопроекционная система по п. 1 отличающаяся тем, что в стереопроекторе встроен проекционный блок с DLP матрицей для попеременного во времени формирования наложенных в общей площади матрицы левых и правых кадров проецируемой стереопары, для чего перед этой матрицей со стороны объективов установлены в разных точках по горизонтали два светодиодных осветителя, формирующих попеременно левым и правым осветителями световых потоков красного, синего и зеленого света для формирования цветного стереоизображения соответственно левого и правого кадров отклоняемых микрозеркалами матрицы в соответствующие входные зрачки проекционных объективов стереообъектива, для чего микрозеркала матриц ориентированы на рабочие отклонения в положениях «включeнo-выключeнo» в вертикальной плоскости.
6. Стереопроекционная система по п. 1 , отличающаяся тем, что стереопроектор выполнен с плавным снижением разрешения на крае по контуру формируемых кадров стереопар, для этого в видеоконтроллера сформирована программа видеокоррекции снижения контурного разрешения, или в плоскости формирования кадров стереопары в стереопроекторе установлена фотомаска, или матрицы, формирующие проецируемые стереокадры, предварительно выполнены с плавным снижением плотности пикселов или видеоразрешения к контуру кадра.
7. Стереопроекционная система по п. 1 , отличающаяся тем, что зеркально-сферический стереоэкран подвешен к потолку горизонтально или с наклоном, перед зрителем с наклоном расположен плоский экран с полупрозрачным зеркалом, а стереопроектор расположен с тыльной стороны за плоским экраном для проекции на зеркально сферический экран на просвет через этот плоский экран с последующим отражением этой проекции от зеркально-сферического экрана на тот же плоский экран и отражением от этого плоского экрана в глаза зрителя.
8. Стереопроекционная система по п. 1 , отличающаяся тем, следящая система выполнена для предварительного измерения координат открытых глаз, зрачков, контуров лица, носа, бровей, рта для записи этих параметров в память автокорректора, а автокорректор и/или видеокорректор запрограммирован на возможность отработки управляющего сигнала автокоррекции при закрытых глазах зрителя по постоянно измеряемым следящей системой реальным координатам лица, бровей, носа или рта.
9. Стереопроекционная система по п. 1 , отличающаяся тем, что проекционные объективы с автокорректором фокусировки выполнены с возможностью выбора зрителем индивидуальной программы автокоррекции фокусировки или видеокоррекции масштабов кадров стереопары, для компенсации различных диоптрий линз очков близорукого или дальнозоркого зрителя, с возможностью четкого наблюдения стереопроекции без диоптрических очков.
10. Стереопроекционная система по любому из п. 1 , отличающаяся тем, на выходной линзе проекционных объективов каждого стереобъектива установлен дырочный растровый оптический фильтр с черным антибликовым покрытием на обеих сторонах, толщина фильтра, число и диаметр отверстий, а также дистанция расположения фильтра от стереоэкрана выбраны с учетом малозаметности фильтра на фоне наблюдаемого стереоизображения, существенного поглощения проекционных и паразитных лучей и пропускания проекционных лучей на стереоэкран до уровня визуального ощущения повышения контраста и четкости стереоизображения, а также повышения диапазона глубины планов стереоэффекта при оптимальной яркости стереопроекции.
11. Стереопроекционная система по п. 1 , отличающаяся тем, что следящая система за координатами глаз выполнена с возможностью измерения координат центров зрачков глаз, в стереопроекторе или стереопроекторах вместо линзовых проекционных стереообъективов установлены оптические системы увеличения проекции на стереоэкране для формирования точечно-сфокусированных на зрачках глаз фокальных зон стереовидения с площадью апертуры проекционных лучей на зрачке глаза существенно меньшей диаметра самого зрачка, для чего оптическая система увеличения проекции выполнена в виде просветной жидкокристаллической просветной матрицы с вязанной с видеокорректором для электронно-оптического формирования и смещения на пути проекционных лучей двух прозрачных точечных видеодифрагм, сквозь которые проекционные лучи проходят из стереопроектора на стереоэкран или оптическая система для увеличения проекции выполнена с жидкокристаллическая трансрефлексной матрицей или с микрозеркальной DLP - матрицей для электронно - оптического формирования и смещения двух точечных микрозеркал (для отражения проекционных лучей от стереопроектора на стереоэкран и фокусировки этих проекций стереоэкраном в точеные фокальные зоны стереовидения проекций левых и правых кадров стереопары) с совмещением этих зон с соответствующими зрачками левых и правых глаз зрителей, при этом площадь апертуры точки фокусировки проекции в зрачке существенно меньше площади этого зрачка глаза и выбирается с учетом оптимизации остроты зрения и комфортности стереовидения.
12. Стереопроекционная система по п. 1 отличающаяся тем, что стереоэкран выполнен в виде настольного подвижного монитора или экрана ноутбука с автоприводами для автокоррекции смещением центра кривизны сферы этого стереоэкрана; стереопроектор с автоприводами установлен перед стереоэкраном на опоре или подвешен на груди зрителя; на стереоэкране расположена система слежения за зрачками глаз зрителя; на стереопроекторе расположен автоколлиматор для контроля координат центра кривизны сферы стереоэкрана; автокорректор связан с системой слежения, видеокорректором и автоприводами стереоэкрана и стереопроектора; видеокорректор связан с блоком формирования кадров стереопары, при этом вся система сформирована с возможностью обеспечения программной динамической постоянной автокоррекции и/или видеокоррекции стереопроекционной системы при изменении положения стереопроектора, стереоэкрана относительно глаз при движении зрителя и/или при движении зрачков этого зрителя.
13. Стереопроекционная система по п. 1 отличающаяся тем, что подвижный стереопроектор с автоприводами, стереоэкран с системой слежения за зрачками глаз, автокорректор и видеокорректор установлены на голове зрителя, автокорректор связан с видеокорректором с системой слежения за координатами зрачков зрителя и с автоприводами смещения проекторов и/или стереоэкрана, стереоэкран выполнен в форме зеркальных очков с одним или двумя сферическими или параболическими стереоэкранами с центром кривизны стереоэкрана, расположенным между глазами зрителя и проекторами с возможностью автокоррекции фокусировки стереоэкраном зоны стереовидения левого кадра стереопары в зрачок левого кадра, а зоны стереовидения правого кадра - в зрачок правого глаза; стереопроектор выполнен для проекции в коллимированных лучах; а также с возможностью видеокоррекции стереопроектора при изменении положения стереоэкрана и/или зрачков зрителя.
14. Стереопроекционная система по п. 1 , отличающаяся тем, что стереоэкран подвешен в пространстве на автоприводах подвижно для автокоррекции смещения этого стереоэкрана по любым осям координат и/или поворота этого стереоэкрана вокруг этих осей, стереопроектор закреплен перед стереоэкраном жестко на самом экране или стереопроектор закреплен подвижно на автоприводах, установленных на этом стереоэкране, на стереоэкране расположена система слежения за координатами глаз или зрачками глаз зрителя, связанная с установленными на экране автокорректором и видеокорректором, автоприводами стереоэкрана и стереопроектора, видеокорректор связан с блоком формирования кадров стереопары с возможностью обеспечения программной динамической программном автокоррекции и/или видеокоррекции стереопроекционной системы синхронной с перемещением и/или поворотом и/или наклоном головы зрителя, с учетом оптимального расположения этого экрана перед лицом зрителя на расчетной дистанции и/или оптимальной ориентации этого стереоэкрана относительно глаз зрителя с учетом выбранной дистанции и ориентации стереоэкрана относительно глаз зрителя и/или с учётом конвергенции глаз и/или перемены точек фиксации взгляда.
15. Стереопроекционная система по п. 11 , отличается тем, что стереоэкран выполнен плоским с микрозеркальным растром, фокусирующим стереопроекции в фокальные точечные зоны в зрачки глаз, проекторы левого и правого кадров стереопары расположены ближе к торцу стереоэкрана, для смещения одной из точеных фокальных зон стереовидения (при разных стереобазах и конвергенции глаз) стереоэкран выполнен с горизонтально подвижной частью экрана относительно другой части этого экрана, на части экрана для левого кадра жестко закреплен и сфокусирован проектор левого кадра стереопары, а части экрана правого кадра проектор правого кадров стереопары, стереоэкран и его части расположены на автоприводах, связанных с автокорректорами смещения по осям координат и поворотов этого стереоэкран вокруг этих осей, а подвижная част стереоэкрана выполнена на автоприводе с автокорректором горизонтального смещения этой части экрана относительно другой для динамического совмещения фокальных зон левого и правого кадров стереопары со зрачками соответствующих глаз.
PCT/RU2006/000203 2005-04-25 2006-04-25 Systeme de projection stereo WO2006118483A1 (fr)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/298,170 US9817162B2 (en) 2005-04-25 2006-04-25 Stereoprojection system
CN2006800549258A CN101461251B (zh) 2005-04-25 2006-04-25 立体投影系统
CA2650405A CA2650405C (en) 2006-04-25 2006-04-25 Stereoprojection system with an eye tracking system
BRPI0621676-5A BRPI0621676A2 (pt) 2006-04-25 2006-04-25 Sistema de projeção estéreo
JP2009507614A JP5417660B2 (ja) 2005-04-25 2006-04-25 立体プロジェクション・システム
EP06757934A EP2061261A4 (en) 2005-04-25 2006-04-25 STEREO PROJECTION SYSTEM

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005112314 2005-04-25
RU2005112314/09A RU2322771C2 (ru) 2005-04-25 2005-04-25 Стереопроекционная система

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006118483A1 true WO2006118483A1 (fr) 2006-11-09

Family

ID=37308205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2006/000203 WO2006118483A1 (fr) 2005-04-25 2006-04-25 Systeme de projection stereo

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9817162B2 (ru)
EP (1) EP2061261A4 (ru)
JP (1) JP5417660B2 (ru)
CN (1) CN101461251B (ru)
RU (1) RU2322771C2 (ru)
WO (1) WO2006118483A1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101499253B (zh) * 2008-01-28 2011-06-29 宏达国际电子股份有限公司 输出画面的调整方法与装置
WO2019017812A1 (ru) * 2017-07-18 2019-01-24 Святослав Иванович АРСЕНИЧ Стереодисплей (варианты)
WO2021034218A3 (ru) * 2019-08-16 2021-12-23 КАМЫШОВА, Александра Александровна Стереодисплей и видеокамера для съёмки 3d- изображений для этого стереодисплея
US11593914B2 (en) 2014-06-17 2023-02-28 Interdigital Ce Patent Holdings, Sas Method and a display device with pixel repartition optimization

Families Citing this family (85)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8241038B2 (en) * 2005-07-08 2012-08-14 Lockheed Martin Corporation Simulator utilizing a non-spherical projection surface
US9432651B2 (en) * 2008-07-24 2016-08-30 Koninklijke Philips N.V. Versatile 3-D picture format
TWI527429B (zh) * 2008-10-28 2016-03-21 皇家飛利浦電子股份有限公司 三維顯示系統
JP5321009B2 (ja) * 2008-11-21 2013-10-23 ソニー株式会社 画像信号処理装置、画像信号処理方法および画像投射装置
JP5515301B2 (ja) * 2009-01-21 2014-06-11 株式会社ニコン 画像処理装置、プログラム、画像処理方法、記録方法および記録媒体
JP5465523B2 (ja) * 2009-01-29 2014-04-09 三洋電機株式会社 立体画像表示システム
WO2010130084A1 (zh) * 2009-05-12 2010-11-18 华为终端有限公司 远程呈现系统、方法及视频采集设备
DE102009022020A1 (de) * 2009-05-15 2010-11-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zum Projizieren von Bildern
WO2011017485A2 (en) * 2009-08-07 2011-02-10 Light Prescriptions Innovators, Llc 3d autostereoscopic display with true depth perception
JP2013502617A (ja) * 2009-08-25 2013-01-24 ドルビー ラボラトリーズ ライセンシング コーポレイション ３ｄディスプレイシステム
KR101629479B1 (ko) * 2009-11-04 2016-06-10 삼성전자주식회사 능동 부화소 렌더링 방식 고밀도 다시점 영상 표시 시스템 및 방법
US8854531B2 (en) 2009-12-31 2014-10-07 Broadcom Corporation Multiple remote controllers that each simultaneously controls a different visual presentation of a 2D/3D display
US8823782B2 (en) * 2009-12-31 2014-09-02 Broadcom Corporation Remote control with integrated position, viewer identification and optical and audio test
US20110157322A1 (en) * 2009-12-31 2011-06-30 Broadcom Corporation Controlling a pixel array to support an adaptable light manipulator
US9247286B2 (en) 2009-12-31 2016-01-26 Broadcom Corporation Frame formatting supporting mixed two and three dimensional video data communication
EP2541943A1 (en) * 2010-02-24 2013-01-02 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Multiview video coding method, multiview video decoding method, multiview video coding device, multiview video decoding device, and program
CN101800907B (zh) * 2010-04-14 2011-12-21 伟景行科技股份有限公司 一种展现三维图像的方法及装置
US8842222B2 (en) 2010-04-18 2014-09-23 Imax Corporation Double stacked projection
JP5494192B2 (ja) * 2010-04-30 2014-05-14 カシオ計算機株式会社 表示装置
KR101848526B1 (ko) * 2010-06-11 2018-04-12 백 인 포커스 사용자의 시각적인 장애를 보상하기 위해 디스플레이를 렌더링하는 시스템 및 방법
JP4937390B2 (ja) * 2010-08-24 2012-05-23 株式会社東芝 立体映像表示装置及び立体映像用眼鏡
CN102045577B (zh) * 2010-09-27 2013-03-27 昆山龙腾光电有限公司 用于三维立体显示的观察者跟踪系统及三维立体显示系统
US20120081521A1 (en) * 2010-09-30 2012-04-05 Nokia Corporation Apparatus and Method for Displaying Images
KR20120040947A (ko) * 2010-10-20 2012-04-30 삼성전자주식회사 3차원 디스플레이 장치 및 3차원 영상 처리방법
US9400384B2 (en) 2010-10-26 2016-07-26 Bae Systems Plc Display assembly, in particular a head mounted display
EP2447758A1 (en) * 2010-10-26 2012-05-02 BAE Systems PLC Display assembly, in particular a head-mounted display
US8643700B2 (en) * 2010-11-17 2014-02-04 Dell Products L.P. 3D content adjustment system
DE102011076316A1 (de) 2011-03-30 2012-10-04 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Anzeigevorrichtung für einen Operationssaal
RU2510061C2 (ru) * 2011-05-11 2014-03-20 Учреждение Российской академии наук Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) Дисплей для адаптивного формирования трехмерных изображений
JP5096643B1 (ja) * 2011-05-19 2012-12-12 パナソニック株式会社 輻輳能力判定装置及びその方法
JP5172991B2 (ja) * 2011-05-30 2013-03-27 株式会社東芝 三次元映像処理装置および鑑賞位置チェック方法
CN102854972B (zh) * 2011-06-30 2015-12-16 宏达国际电子股份有限公司 观赏区域提示方法及系统
RU2472193C1 (ru) * 2011-08-15 2013-01-10 Святослав Николаевич Гузевич Способ получения стереоотображений и устройство для его реализации
WO2013024430A1 (en) 2011-08-16 2013-02-21 Imax Corporation Hybrid image decomposition and projection
US9503711B2 (en) 2011-10-20 2016-11-22 Imax Corporation Reducing angular spread in digital image projection
JP6147262B2 (ja) 2011-10-20 2017-06-14 アイマックス コーポレイション デュアル投影システムの画像位置合わせの不可視性または低い知覚可能性
RU2014123315A (ru) * 2011-11-09 2015-12-20 Конинклейке Филипс Н.В. Устройство и способ отображения
US9883176B2 (en) 2011-12-21 2018-01-30 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Display device
EP2699006A1 (en) * 2012-08-16 2014-02-19 ESSILOR INTERNATIONAL (Compagnie Générale d'Optique) Pictures positioning on display elements
EP2898263A4 (en) * 2012-09-21 2016-05-25 Third Dimension Ip Llc 3D REVERSE ANGLE CONVERGENT DISPLAY
WO2014057385A2 (en) * 2012-10-08 2014-04-17 Koninklijke Philips N.V. Personalized optimization of image viewing
US9319662B2 (en) 2013-01-16 2016-04-19 Elwha Llc Systems and methods for differentiating between dominant and weak eyes in 3D display technology
US8944609B2 (en) 2013-02-19 2015-02-03 DreamLight Holdings Inc. Compositing screen
WO2014130461A1 (en) 2013-02-19 2014-08-28 Dreamlight Holdings Inc., Formerly Known As A Thousand Miles Llc Immersive sound system
WO2014130459A1 (en) 2013-02-19 2014-08-28 Dreamlight Holdings Inc., Formerly Known As A Thousand Miles Llc Rotating performance stage
CN105247150B (zh) 2013-02-19 2018-01-09 梦光控股公司 娱乐场馆及相关的系统/方法
KR101366678B1 (ko) * 2013-04-26 2014-02-25 (주)이노션 3차원 대형 입체 영상 장치와 이를 포함하는 시스템 및 3차원 입체 영상 구동 방법.
CN103309048A (zh) * 2013-06-18 2013-09-18 彭波 一种激光立体成像和裸眼立体显示方法及装置
RU2543549C2 (ru) 2013-07-09 2015-03-10 Сергей Александрович Соболев Телевизионный многоракурсный способ получения, передачи и приема стереоинформации о наблюдаемом пространстве с его автоматическим измерением. система "третий глаз"
EP3036902B1 (en) * 2013-08-23 2017-07-12 KOC Universitesi Method for autostereoscopic projection displays
EP3043559A4 (en) * 2013-10-02 2017-06-28 Olympus Corporation 3d image system
US9971153B2 (en) * 2014-03-29 2018-05-15 Frimory Technologies Ltd. Method and apparatus for displaying video data
CN105319809A (zh) * 2014-06-10 2016-02-10 马国光 一种光学投影系统
WO2016017081A1 (ja) * 2014-07-30 2016-02-04 株式会社ソシオネクスト 画像補正装置及び映像コンテンツ再生装置
CN104122745B (zh) * 2014-08-15 2018-03-27 中国科学院自动化研究所 适用于裸眼显示系统的投影阵列和投影显示方法
CN106575045B (zh) * 2014-08-18 2020-06-09 索尼公司 图像显示设备和显示装置
US10514552B2 (en) 2015-11-20 2019-12-24 Chen Duan Jun Auto stereoscopic three-dimensional panel display systems and methods supporting improved fidelity display to multiple simultaneous viewers
WO2017092369A1 (zh) * 2015-12-03 2017-06-08 北京小鸟看看科技有限公司 一种头戴设备、三维视频通话系统和三维视频通话实现方法
CN105608665B (zh) * 2015-12-23 2018-08-03 中国人民解放军海军航空大学 多通道球面立体视景视觉感知深度精确计算方法
JP2017163180A (ja) * 2016-03-07 2017-09-14 富士通株式会社 ずれ判定プログラム、ずれ判定方法、及び、情報処理装置
US10390007B1 (en) * 2016-05-08 2019-08-20 Scott Zhihao Chen Method and system for panoramic 3D video capture and display
JP6780315B2 (ja) * 2016-06-22 2020-11-04 カシオ計算機株式会社 投影装置、投影システム、投影方法及びプログラム
US10366536B2 (en) * 2016-06-28 2019-07-30 Microsoft Technology Licensing, Llc Infinite far-field depth perception for near-field objects in virtual environments
CN106325521B (zh) 2016-08-31 2018-06-29 北京小米移动软件有限公司 测试虚拟现实头显设备软件的方法及装置
WO2018105533A1 (ja) * 2016-12-07 2018-06-14 京セラ株式会社 画像投影装置、画像表示装置、および移動体
CN110073659B (zh) * 2016-12-07 2021-10-12 京瓷株式会社 图像投影装置
RU2653560C1 (ru) * 2016-12-29 2018-05-11 Владимир Андреевич Болякно Голографический проектор-б
RU176099U1 (ru) * 2017-03-29 2017-12-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" (ВоГУ) Видеотренажер
CN107027015A (zh) * 2017-04-28 2017-08-08 广景视睿科技（深圳）有限公司 基于增强现实的3d动向投影系统以及用于该系统的投影方法
CN107015371A (zh) * 2017-05-24 2017-08-04 北京视叙空间科技有限公司 一种裸眼3d 显示设备
CN107015372A (zh) * 2017-05-24 2017-08-04 北京视叙空间科技有限公司 一种裸眼3d 显示设备
WO2018220608A1 (en) * 2017-05-29 2018-12-06 Eyeway Vision Ltd Image projection system
CN109001883B (zh) * 2017-06-06 2021-06-01 广州立景创新科技有限公司 镜头结构及其组装方法
CN107065409A (zh) * 2017-06-08 2017-08-18 广景视睿科技（深圳）有限公司 动向投影装置及其工作方法
CN107357127B (zh) * 2017-08-17 2021-11-16 深圳市乐视环球科技有限公司 一种自动调整的立体投影装备及校正方法
JP7287390B2 (ja) * 2018-05-28 2023-06-06 ソニーグループ株式会社 画像処理装置、画像処理方法
CN109164578B (zh) * 2018-09-28 2021-03-23 湖南迭代者信息科技有限公司 一种紧凑型增强现实/虚拟现实显示器
CA3120627C (en) 2018-11-19 2023-03-28 FlightSafety International Method and apparatus for remapping pixel locations
CA3120646A1 (en) 2018-11-20 2020-05-28 FlightSafety International Rear projection simulator with freeform fold mirror
CN109710061B (zh) * 2018-12-04 2019-12-13 三弦文旅(北京)科技有限公司 影像的动感反馈系统和动感反馈方法
US11082685B2 (en) * 2019-11-05 2021-08-03 Universal City Studios Llc Head-mounted device for displaying projected images
CN111031298B (zh) * 2019-11-12 2021-12-10 广景视睿科技（深圳）有限公司 控制投影模块投影的方法、装置和投影系统
TWI769448B (zh) 2020-04-17 2022-07-01 怡利電子工業股份有限公司 投射立體影像之投影裝置
US11633668B2 (en) * 2020-10-24 2023-04-25 Motorola Mobility Llc Eye contact prompting communication device
CN114236743B (zh) * 2021-12-16 2023-09-29 北京环境特性研究所 一种平面反射镜阵列的校准系统及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5771066A (en) * 1997-01-03 1998-06-23 Barnea; Daniel I. Three dimensional display device
GB2353429A (en) * 1999-08-10 2001-02-21 Peter Mcduffie White Video conference system with 3D projection of conference participants, via a two-way mirror.
US20020186348A1 (en) 2001-05-14 2002-12-12 Eastman Kodak Company Adaptive autostereoscopic display system
WO2003012526A1 (fr) * 2001-08-02 2003-02-13 Patrick Seugnet Dispositif d'affichage d'images autostereoscopiques en couleurs
RU2221350C2 (ru) 1999-05-25 2004-01-10 АРСЕНИЧ Святослав Иванович Стереоскопическая система
WO2004086771A2 (en) * 2003-03-27 2004-10-07 University Of Strathclyde A stereoscopic display

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPN003894A0 (en) * 1994-12-13 1995-01-12 Xenotech Research Pty Ltd Head tracking system for stereoscopic display apparatus
JP3594051B2 (ja) * 1995-11-22 2004-11-24 東芝ライテック株式会社 ムービングプロジェクターシステム
JP3397602B2 (ja) * 1996-11-11 2003-04-21 富士通株式会社 画像表示装置及び方法
JPH10268231A (ja) * 1997-03-26 1998-10-09 Philips Japan Ltd 立体画像表示装置
AUPP048097A0 (en) * 1997-11-21 1997-12-18 Xenotech Research Pty Ltd Eye tracking apparatus
US6593957B1 (en) * 1998-09-02 2003-07-15 Massachusetts Institute Of Technology Multiple-viewer auto-stereoscopic display systems
US7224526B2 (en) * 1999-12-08 2007-05-29 Neurok Llc Three-dimensional free space image projection employing Fresnel lenses
JP3918487B2 (ja) * 2001-07-26 2007-05-23 セイコーエプソン株式会社 立体表示装置及び投射型立体表示装置
JP2005515487A (ja) * 2002-01-04 2005-05-26 ニューローケイ・エルエルシー 再帰反射スクリーンを使用した３次元画像投影
JP2004126203A (ja) * 2002-10-02 2004-04-22 Nitto Kogaku Kk 光学エンジン
BR0316832A (pt) * 2002-12-04 2005-10-18 Thomson Licensing Sa Sistema de projeção estereoscópica de alto contraste
JP2005318937A (ja) * 2004-05-06 2005-11-17 Olympus Corp 表示装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5771066A (en) * 1997-01-03 1998-06-23 Barnea; Daniel I. Three dimensional display device
RU2221350C2 (ru) 1999-05-25 2004-01-10 АРСЕНИЧ Святослав Иванович Стереоскопическая система
GB2353429A (en) * 1999-08-10 2001-02-21 Peter Mcduffie White Video conference system with 3D projection of conference participants, via a two-way mirror.
US20020186348A1 (en) 2001-05-14 2002-12-12 Eastman Kodak Company Adaptive autostereoscopic display system
WO2003012526A1 (fr) * 2001-08-02 2003-02-13 Patrick Seugnet Dispositif d'affichage d'images autostereoscopiques en couleurs
WO2004086771A2 (en) * 2003-03-27 2004-10-07 University Of Strathclyde A stereoscopic display

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2061261A4

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101499253B (zh) * 2008-01-28 2011-06-29 宏达国际电子股份有限公司 输出画面的调整方法与装置
US11593914B2 (en) 2014-06-17 2023-02-28 Interdigital Ce Patent Holdings, Sas Method and a display device with pixel repartition optimization
WO2019017812A1 (ru) * 2017-07-18 2019-01-24 Святослав Иванович АРСЕНИЧ Стереодисплей (варианты)
RU2698919C2 (ru) * 2017-07-18 2019-09-02 Святослав Иванович АРСЕНИЧ Стереодисплей (варианты), видеокамера для стереосъёмки и способ компьютерного формирования стереоизображений для этого стереодисплея
WO2021034218A3 (ru) * 2019-08-16 2021-12-23 КАМЫШОВА, Александра Александровна Стереодисплей и видеокамера для съёмки 3d- изображений для этого стереодисплея

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009535889A (ja) 2009-10-01
JP5417660B2 (ja) 2014-02-19
RU2322771C2 (ru) 2008-04-20
EP2061261A1 (en) 2009-05-20
CN101461251A (zh) 2009-06-17
RU2005112314A (ru) 2006-11-10
CN101461251B (zh) 2011-10-19
EP2061261A4 (en) 2010-01-20
US20090102915A1 (en) 2009-04-23
US9817162B2 (en) 2017-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2322771C2 (ru) Стереопроекционная система
CN107430277B (zh) 用于沉浸式虚拟现实的高级折射光学器件
US5999147A (en) Virtual image display device
US20110032482A1 (en) 3d autostereoscopic display with true depth perception
JP3151770B2 (ja) 複眼式画像表示装置
US20120013988A1 (en) Head mounted display having a panoramic field of view
JPH09105885A (ja) 頭部搭載型の立体画像表示装置
EP1679542A1 (en) Image display unit
US4756601A (en) Three-dimensional image-viewing apparatus
US11388389B2 (en) Visual display with time multiplexing for stereoscopic view
JPH03214872A (ja) 眼鏡型網膜直接表示装置
RU2698919C2 (ru) Стереодисплей (варианты), видеокамера для стереосъёмки и способ компьютерного формирования стереоизображений для этого стереодисплея
KR20090038843A (ko) 입체 투사 시스템
JPH02168225A (ja) デイスプレイ等の画像面を見るための疲労防止用眼鏡
RU2221350C2 (ru) Стереоскопическая система
JP2012022278A (ja) 映像実体感メガネ
US20060158731A1 (en) FOCUS fixation
KR20020021105A (ko) 입체경 시스템
CA2650405C (en) Stereoprojection system with an eye tracking system
CN214335377U (zh) 全彩色高清晰(5k～8k)高亮度双竖屏观立体像装置
RU2001133732A (ru) Стереоскопическая система
BG2835U1 (bg) Стереоскопична проекторна система
CN215494384U (zh) 一种裸眼三维显示装置
CN110703457A (zh) 一种裸眼3d成像的光路系统
CN112731679A (zh) 全彩色高清晰(5k～8k)高亮度双竖屏观立体像装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200680054925.8

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WPC Withdrawal of priority claims after completion of the technical preparations for international publication

Ref document number: 2005112314

Country of ref document: RU

Free format text: WITHDRAWN AFTER TECHNICAL PREPARATION FINISHED

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12298170

Country of ref document: US

Ref document number: 2009507614

Country of ref document: JP

Ref document number: 2650405

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006757934

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2517/MUMNP/2008

Country of ref document: IN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020087028866

Country of ref document: KR

ENPW Started to enter national phase and was withdrawn or failed for other reasons

Ref document number: PI0621676

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Free format text: PEDIDO RETIRADO EM RELACAO AO BRASIL FACE A IMPOSSIBILIDADE DE ACEITACAO DA ENTRADA NA FASE NACIONAL POR TER SIDO INTEMPESTIVA. A SOLICITACAO DE RETIRADA DA PRIORIDADE NAO ATENDE O DISPOSTO NA REGRA 90BIS.3 (A) DO PCT, PORTANTO, O PRAZO LIMITE PARA ENTRADA NA FASE NACIONAL EXPIRAVA EM 25/10/2007 (30 MESES), E A PRETENSA ENTRADA NA FASE NACIONAL SO OCORREU EM 24/10/2008.

ENPZ Former announcement of the withdrawal of the entry into the national phase was wrong

Ref document number: PI0621676

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0621676

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20081024