СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ ГЛУБИНЫ И ЗОНЫ ВОССТАНАВЛИВАЕМОГО ОБЪЕМНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК G02B27/22 G03B35/08 G03C9/02 G03B33/00 

Предлагаемый способ относится к области оптической информационной техники и может быть использован для построения систем отображения объемных изображений.

Известен способ интеграфического растрового восстановления объемного изображения, реализуемый системой большого объектива и растра, описанный в книге: Дудников Ю.А., Рожков Б.К. Растровые системы для получения объемных изображений. - Л.: Машиностроение, 1986, стр. 120 - 123, авт. свид. СССР N 352256, пат. США, N 3683773 и N 3671122.

К ближайшему аналогу можно отнести способ, описанный в книге Дудникова Ю.А. на стр. 120 - 123, показанный на фиг. 7.

Аналог имеет следующие недостатки:
- малая глубина восстанавливаемого объемного изображения, практически не превышающая 0,5 метра;
- узкая зона просмотра изображения.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение глубины восстанавливаемого изображения на порядок и более и зоны просмотра изображения.

Для достижения цели предлагаемый способ содержит: процессы записи и восстановления объемного изображения, при этом для записи информации световой поток от объекта съемки вначале пропускают через первую пластину H диафрагм, затем через первую растровую пластину и первый фильтр, за которым формируются первые объемные микроизображения с глубиной Δl₁, далее световой поток от первых микроизображений через расстояние l₂, равное пяти фокусным расстояниям линзового элемента второй растровой пластины, пропускают через вторую пластину диафрагм, вторую растровую пластину и второй фильтр, на расстоянии , за которой записываются вторые микроизображения на фотопластине; для восстановления объемного изображения освещают фотопластину со вторыми микроизображениями белым световым потоком, при этом световой поток от вторых микроизображений пропускают через второй фильтр и вторую растровую пластину и формируют первые объемные микроизображения, а световой поток от первых объемных микроизображений через расстояние , которое меньше фокусного расстояния линзового элемента первой растровой пластины на величину половины глубины первых микроизображений l₁, пропускают через первую растровую пластину.

На фиг. 1 изображен вариант устройства, содержащего первую растровую пластину 1, первые объемные микроизображения 2, пластины глухих зеркал 3, вторую растровую пластину 4, второй 5 и первый 6 фильтры, фотопластину 7, вторую 8 и первую 9 пластины диафрагм, площадь растровой пластины 10. На фиг. 1 обозначены: S₁ - световой поток от объекта съемки, S₂ - световой поток, восстанавливающий объемное изображение, l₁ - расстояние между первой растровой пластиной и объектом съемки, - расстояние между первой растровой пластиной и первыми объемными микроизображениями, Δl₁ - толщина первых объемных микроизображений, r₁ - расстояние между первым фильтром и первыми объемными микроизображениями, - расстояние между второй растровой пластиной и фотопластиной, L, h - ширина и высота растровой пластины,
На фиг. 2 изображен фрагмент варианта устройства, на фиг. 3 представлена растровая пластина, где изображена окрестность без линзовых элементов 11, поле линзовых элементов 12 и поперечное сечение пластины 13, на фиг. 3 обозначены: L; h - соответственно ширина и высота растрового поля, L₁ - ширина всей растровой пластины, a, b - соответственно ширина и толщина поля без линзовых элементов.

На фиг. 4 представлен фрагмент растровой пластины, где изображены: безлинзовое поле 14, линзовые элементы 15, поперечные сечения на линии a-a края 16 и середины 17 линзовых элементов.

На фиг. 5 изображен линзовый элемент в актинометрии и поперечном сечении, здесь обозначены: d - диаметр линзового элемента, R₁, R₂ - соответственно внешний и внутренний радиусы кривизны линзы.

На фиг. 6 представлен фрагмент фильтра, где изображены: бесфильтровое поле 18, негладкие стенки фильтра черного цвета 19. На фиг. 6 обозначены: e - толщина основания стенки фильтра, h - высота (толщина) фильтра, d - диаметр фильтра, равный диаметру линзового элемента, a-a - линия среза. Вершина стенки фильтра имеет толщину 0,5 мм.

На фиг. 7 представлена схема, реализующая способ-аналог, где изображены: объект съемки 20, объектив большого диаметра D 21, объемное изображение 22, растровая пластина 23, фотопластина 24.

Вариант устройства, реализующий предлагаемый способ, функционирует следующим образом.

Световой поток от объекта съемки пропускается сначала через первую пластину диафрагм 9 для сокращения волн, создающих аберрацию, а затем через первую растровую пластину 1, где каждый линзовый элемент 15 имеет вогнутую форму с внешним R₁ и внутренним R₂ радиусами кривизны, отличающимися между собой равенством R₂ = 1,7R₁ для компенсации аберрации и первый фильтр 6. Световой поток от образующихся микроизображений 2 первой растровой пластиной через расстояние l₂, равное пяти фокусным расстояниям, определенным условиями формирования вторых микроизображений с глубиной, соизмеримой с погрешностью поверхности фотопластины и ликвидации муаровых картин, пропускают через вторую пластину диафрагм 8, вторую растровую пластину 4, второй фильтр 5 и записывают вторые микроизображения на фотопластине 7. В устройстве предусмотрено увеличение общей интенсивности светового потока за счет сохранения боковых световых лучей с помощью зеркал 3. Для восстановления объемного изображения с большой глубиной освещают белым светом фотопластину с обратной стороны, при этом световой поток от цветной фотопластины 7 через второй фильтр 5 и вторую растровую пластину 4 формирует первые микроизображения с глубиной Δl₁ 2. Световой поток от первых микроизображений 2 через первую растровую пластину 1 формирует объемное цветное изображение с большой глубиной, при этом совмещение мнимого и действительного схемного изображения осуществляют изменением расстояния между первой растровой пластиной 1 и слоем первых объемных микроизображений 2 путем передвижения первой растровой пластины.

Работоспособность устройства в реализации предлагаемого способа подтверждают результаты экспериментальных исследований.

Использование: в области оптической информационной техники. Сущность изобретения: состоит из двух процессов растровой записи и растрового восстановления объемного изображения. При этом вначале создают первые объемные микроизображения с помощью первых пластин диафрагм, растра и фильтра, а далее от этих первых микроизображений с помощью вторых пластин диафрагм, растра и фильтра формируют вторые микроизображения, которые записываются на фотопластине. Для восстановления объемного цветного изображения белым светом освещают фотопластину с записью вторых микроизображений, затем световой поток от фотопластины пропускают через вторые фильтры и растровую пластину и восстанавливают первые объемные микроизображения, а световой поток от этих первых микроизображений пропускают через первую растровую пластину. 7 ил.

Способ увеличения глубины и зоны восстанавливаемого объемного изображения, состоящий из двух процессов растровой записи и растрового восстановления цветного объемного изображения, отличающийся тем, что световой поток от объекта съемки вначале пропускают через первую пластину диафрагм, первую растровую пластину и первый фильтр, за которым формируются первые объемные микроизображения с глубиной Δl₁, а далее световой поток от этих первых микроизображений через расстояние l₂, равное пяти фокусным расстояниям линзового элемента второй растровой пластины, пропускают через вторую пластину диафрагм, вторую растровую пластину и второй фильтр, на расстоянии за которой записываются вторые микроизображения на фотопластине, для восстановления объемного цветного изображения освещают фотопластину с вторыми микроизображениями белым световым потоком, при этом световой поток от вторых микроизображений пропускают через второй фильтр и вторую растровую пластину и формируют первые объемные микроизображения, а световой поток от этих восстановленных первых объемных микроизображений через расстояние которое меньше фокусного расстояния линзового элемента первой растровой пластины на величину половины глубины первых микроизображений Δl₁, пропускают через первую растровую пластину.