Область использования изобретения
Изобретение относится к области техники и технологии для формирования трехмерной информации и компьютерной графики для массового использования в 3D-кинематографе, 3D-видеосвязи, в компьютерных 3D-технологиях и играх, и в других областях. Преимущественно изобретение предназначено для изготовления стереодисплеев, стереоскопических видеокамер и компьютерной стереоскопической графики для стереонаблюдения в этом стереодисплее.
Уровень техники.
Широко известны аналоги головных стереодисплеев, содержащих одноэкранный или двухэкранный стереоэкран для формирования и стереонаблюдения экранных изображений левого и правого кадров горизонтальной стереопары. Эти стереоэкраны выполнены из светодиодных или жидкокристаллических видеоматриц. Перед стереоэкраном установлены окуляры для прямого стереонаблюдения через эти окуляры на этих стереоэкранах, сформированных видеоматрицами экранных видеоизображений левого кадра - левым глазом, а правого кадра - правым глазом пользователя.
Преимуществом этих аналогов является простота конструкции, точность цветопередачи, высокое разрешение, большие углы поля зрения и высокий контраст наблюдаемого стереоизображения.
Недостатками головных стереодисплеев являются: физиологический дискомфорт пользователя, вызывающий утомления глаз и мозга и головную боль при стереонаблюдении в течении более получаса, а также стереоскопический дискомфорт пользователя, ограничивающий восприятие глубины наблюдаемых стереопланов до 5 метров, из-за близко расположенных от глаз плоских стереоэкранов и окуляров. Указанные недостатки связаны с физиологической невозможностью согласования аккомодации и конвергенции глаз зрителя при стереонаблюдении через окуляры из-за постоянной рефлекторной фокусировки глаз пользователя на виртуальной плоскости резко изображаемых окулярами стереокадров, расположенной на расстоянии около 250 миллиметров от глаз.
Широко известны широкоэкранные панельные стереотелевизоры или настольные стереодисплеи, стереоэкраны которых выполнен из жидкокристаллических или светодиодных видеоматриц для стереонаблюдения кадров горизонтальной стереопары на этих стереоэкранах с помощью эклипсных (затворных) или поляризованных стереоочков.
Положительным эффектом этих стереотелевизоров или стереодисплеев является, простота конструкции и большие углы поля зрения, высокое разрешение, точность цветопередачи, высокий контраст, высокая яркость.
Недостатками этих стереотелевизоров и стереодисплеев являются: физиологический дискомфорт пользователя, вызывающих утомление глаз и мозга и головную боль в процессе стереонаблюдении более 30 минут и стереоскопический дискомфорт пользователя, ограничивающий восприятие глубину наблюдаемых стереопланов до 10 метров.
Указанные недостатки связаны с физиологической невозможностью согласования аккомодации и конвергенции глаз зрителя при стереонаблюдении на плоских экранах из-за постоянной рефлекторной фокусировки глаз пользователя на плоскости экрана, (смотри книгу: Видеосистема PC, С.А. Попов, БХВ Петербург, Арлит, 2000 г. стр: 145, 148-52, 158, 159, 171-181, 191,196, 199-202).
Известен прототип стереоскопической видеокамеры, содержащей два синхронизированных канала видеосъемки и видеозаписи. Левый канал содержит левую видеокамеру, со съемочным одноракурсным линзовым объективом и фоточувствительной матрицей для видеосъемки левого кадра, а правый канал содержит правую видеокамеру со съемочным одноракурсным линзовым объективом и фоточувствительной матрицей для видеосъемки правого кадра.
Недостаток прототипа стереоскопической видеокамеры заключается в возможности одновременной покадровой видеосъемки только из одного ракурса левого кадра объективом левого кадра, а видеосъемка правого кадра только из одного ракурса объективом правого кадра.
Причиной этих недостатков является конструкция любых аналогов стереоскопических видеокамер, технически непригодных для одновременной видеосъемки и видеозаписи двух или трех разноракурсных левых кадров и двух или трех разноракурсных правых кадров.
Известны компьютерные видеосистемы и компьютерные программы для формирования стереоскопических видеопрограмм и 3D-графики для стереонаблюдения на указанных мировых аналогах стереоскопических систем.
Недостатком мировых аналогов компьютерных программ и систем является отсутствие программ, видео технологий и компьютерных видеосистем для формирования разноракурсных одноименных кадров левого кадра и разноракурсных правых кадров разноракурсной стереопары для их одновременного стереонаблюдения в предлагаемых стереодисплеях, формирующих соответственно две или три точеных фокальные зоны одновременного видения левым глазом таких разноракурсных левых кадров и формирующих две или три точечные фокальные зоны одновременного видения правым глазом таких разноракурсных правых кадров разноракурсной стереопары, обеспечивающих длительное комфортное стереонаблюдение с естественной рефлексной фокусировкой этих глаз с ощущением естественной реальной глубины стереопланов.
Причиной отсутствия таких компьютерных программ, видеосистем и технологий для формирования такой компьютерной 3D-графики является отсутствие заявленных в изобретении стереоскопических систем стереонаблюдения такой 3D-графики.
Прототипом заявленного головного стереодисплея, наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому результату, является стереопроекционный дисплей. (Смотри международную публикацию №W0 2006/118483 от 9 ноября 2006 года моей международной патентной заявки №РСТ/2006/000203 на изобретение «Стереопроекционая система» с приоритетом от 9 ноября 2006 г.
Согласно изобретению, в указанной заявке прототипы стереопроекционных систем выполнены в стационарных и мобильных типах конструкций. В любом типе проекционной стереосистемы установлена электронно-оптическая система со следящей системой для автоматического динамического постоянного совмещения фокальной зоны видения левого кадра с левым глазом пользователя и фокальной зоны видения правого кадра с его правым глазом. В проекционной системе установлены: одноэкранный стереоэкран из одного сферического зеркала или двухэкранный стереоэкран из левого и правого экранов из сферических зеркал или из микрозеркального растра. Перед этими экранами установлен стереоскопический видеопроектор для формирования общей видеоматрицей или левой и правой видеоматрицами, установленными в этом видеопроекторе (перед его проекционными объективами) для формирования проецируемых левого и правого кадров стереопары с оптическим увеличением этими объективами этих стереокадров на этом стереоэкране для формирования и стереонаблюдения на нем экранного изображения этих кадров в виде горизонтальной стереопары.
В прототипе головного стереодисплея установлен одноэкранный или двухэкранный стереоэкран, в которых каждый экран выполнен в виде вогнутого сферического зеркала и стереопроектор со стереобъективом для стереопроекции изображений стереокадров с видеоматриц в стереопроекторе на эти экраны для формирования на этих экранах экранных изображений, наблюдаемых прямо (без окуляров или стереоочков) глазами пользователя. Дополнительно в таком головном стереодисплее установлена оптическая система или электронно-оптическая система для формирования пучков света проецируемых изображений стереокадров в форме коллимированных тонких лучей, селективно фокусируемых зеркалами стереоэкрана в точечную фокальную зону видения левого кадра - левым глазом, и в точечную фокальную зону видения правого кадра - правым глазом. Для динамического постоянного совмещения точечных фокальных зон стереовидения левых и правых кадров стереопары с площадью зрачков одноименных глаз пользователя в стереопроекционной системе установлена следящая система с видеокамерой для отслеживания координат центров зрачков глаз и автоматического динамического постоянного совмещения этих фокальных зон видения левого и правого кадров с площадью зрачков одноименных глаз пользователя.
Преимуществом указанных стереодисплеев является обеспечение комфортного стереонаблюдения без стереоочков или окуляров в сферических зеркалах, обеспечивающих свободную фокусировку глаз для подравнивания аккомодации и конвергенции, и увеличения длительности стереонаблюдения без раздражения и утомления глаз и мозга пользователя с повышенным стереоскопическим комфортом.
Недостатком прототипа является конструктивная сложность и увеличенные габариты стереодисплеев из-за проекционного пространства для стереопроекторов. Другим недостатком является возможность стереонаблюдения только одноракурсных левых и правых кадров стереопары.
Причиной указанных недостатков является невозможность отображения и стереонаблюдения в прототипе двух и трехракурсных левых и правых кадров стереопары для полнокомфортного длительного стереонаблюдения с естественной рефлексной фокусировкой глаз пользователя.
Раскрытие изобретения
Полнокомфортное стереонаблюдение в стереодиспле обеспечивается естественной рефлексной фокусировкой глаз при бинокулярном наблюдении реальных объектов на любой глубине наблюдаемых стереопланов. Такую фокусировку можно обеспечить вводом в зрачок каждого глаза не конического пучка исходящего от каждой точки реального объекта или от каждого пикселя стереокадра в аналогах стереодисплеев, а одновременным вводом тонких коллимированных лучей пикселей экранного изображения левого и правого кадров стереопары, сфокусированных стереоэкраном стереодисплея в точечные фокальные зоны видения разноракурсных левых кадров в площади зрачка левого глаза, совмещенные соответственно с двумя или тремя расчетными точками зрачка левого глаза и соответственно в две или три точечные фокальные зоны видения разноракурсных правых кадров в площади зрачка правого глаза, совмещенные соответственно с двумя или тремя расчетными точками в площади зрачка правого глаза пользователя (зрителя) так, чтобы эти фокальные зоны были взаимно разнесены на максимальное расстояние ближе к контуру в площади этого зрачка. Такая оптическая система формирования двух или трех пиксельных лучей любого одного пикселя изображения кадра стереопары в стереодисплее обеспечивает одинаковый природный физиологический рефлекс фокусировки каждого глаза пользователя (зрителя) как при естественном стереонаблюдении конических лучей элементов реальных объектов, которые снимаются предлагаемыми стереоскопическими видеокамерами или формируются предложенными в изобретении компьютерными видеосистемами и программами для формирования 3D-графики из разноракурсных левых кадров и разноракурсных правых кадров стереопары.
Широко известно, что полнокомфортное длительное стереонаблюдение обеспечивается за счет комплекса следующих видов комфорта пользователя:
а) физический комфорт обеспечивается: исключением вспомогательных растров, стереоочков и окуляров, мобильностью пользователя (для его свободного передвижения и поворота головы, с возможностью общения с людьми, свободной визуальной ориентацией в окружающем пространстве), прямым видением окружающей обстановки, приборов управления и выбора информации в процессе стереонаблюдения;
б) стереоскопический комфорт обеспечивается зрительным восприятием глубины стереопланов приближенной к реальной глубине наблюдаемого стереоэффекта с отсутствием видимых геометрических искажения стереоперспективы;
в) физиологический комфорт обеспечивается возможностью постоянного согласования аккомодации и конвергенции глаз пользователя в процессе стереонаблюдения.
Задачей изобретения является расширение арсенала 3D-дисплеев, 3D-видеокамер и способов видеомонтажа и формирования компьютерной 3D-графики, для формирования, видеозаписи, передачи, и отображения 3D-видеоинформации для комфортного длительного стереонаблюдения этой информации пользователями.
Целью и единым техническим результатом изобретения является автономное или совместное использование заявленных: стереодисплеев, видеокамер для 3D-видеосъемки и видеозаписи этой информации и компьютерных способов для видеомонтажа этих 3D-видеозаписей и для формирования 3D-графики с использованием известных цифровых системных и программ средств обработки сжатия, кодирования и декодирования для формирования видеосигналов и известных цифровых форматах, для проводной и беспроводной передачи и приема этих видеосигналов, для отображения и стереонаблюдения этой 3D-видеоинформации в этих стереодисплеях.
Согласно п. 1 формулы изобретения для выполнения поставленной цели в стереодисплее установлен одноэкранный стереоэкран, выполненный из сферического или эллипсоидного или коаксиально-симметричного вогнутого зеркала, располагаемого перед обоими глазами пользователя для формирования в этом зеркале экранного изображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом световых пучков этого экранного изображения в расчетную площадь фокальной зоны прямого видения экранных изображений левого и правого кадров горизонтальной стереопары одноименными глазами пользователя. Стереодиспей содержит видеоматрицу горизонтальной стереопары. К матрице подключен контроллер. Матрица содержит растр из светомодулирующих элементов для формирования этой матрицей и видеосигналом (подаваемым через этот контроллер на эти светомодулирующие элементы) видеоизображения левого и правого кадров в виде горизонтальной стереопары.
Стереодисплей отличается от прототипа тем, что лицевая сторона этой матрицы расположена на расчетном расстоянии перед зеркалом стереоэкрана и ориентирована относительно этого зеркала с возможностью прямого четкого отражения в этом зеркале видеоизображений кадров стереопары, сформированных на этой матрице. Экранное изображение левого и правого кадров в виде горизонтальной стереопары формируется зеркальным отражением этого видеоизображения стереопары с этой матрицы в этом зеркале. Зеркало стереоэкрана предназначено для последующего отражения и фокусировки световых лучей этого экранного изображения в фокальную зону четкого видения левого и правого кадров этой стереопары одноименными глазами пользователя.
Дополнительно для исключения видимых геометрических искажений для использования плоской матрицы зеркало стереоэкрана выполнено асферическим. При использовании стереоэкрана из сферического зеркала эта матрица выполнена сферической формы и/или со строчным растром пиксельных элементов видеоизображений стереокадров, сформированных на этой матрице с расчетными искажениями этого растра для исключения видимых геометрических искажений растра пиксельных элементов стереокадров, формируемых и прямо наблюдаемых пользователем в этом зеркале стереоэкрана.
В другом варианте для коррекции геометрических искажений при использовании матрицы видеоэкрана с прямоугольным строчным растром светомодулирующих пиксельных элементов в стереодисплее установлен конвертор для преобразования стандартного видеосигнала (формирующего на этих матрицах прямоугольный строчный растр пикселей) в видеосигнал, формирующий видеоизображения этих кадров с расчетными геометрическими искажениями строчного растра пиксельных элементов видеоизображений на этой матрице для последующего формирования экранных изображений левого и правого кадров стереопары в этом зеркале стереоэкрана для прямого стереонаблюдении этих экранных изображений в зеркале стереоэкрана без видимых геометрических искажений строчного растра и стереоперспективы, с учетом ширины стереобазы глаз этого пользователя и дистанции стереонаблюдения.
Дополнительным техническим эффектом является повышение комфорта пользователя при стереонаблюдении за счет исключения геометрических искажений.
Согласно п. 2 формулы изобретения стереодисплей по п. 1 формулы дополнительно отличается тем, что указанная матрица выполнена на основе светодиодной матрицы с растром из четных и нечетных строк светодиодов RGB-цветов или матрица выполнена на основе жидкокристаллической матрицы с растром четных и нечетных строк просветных ячеек для формирования пиксельных элементов, и с задней подсветкой этой матрицы. В первом варианте электронно-оптическая система этого стереодисплея выполнена для одновременного формирования светомодулирующими элементами в четных строках любой из этих матриц - видеоизображения левого кадра горизонтальной стереопары, а светомодулирующими элементами в нечетных строках - видеоизображения правого кадра этой стереопары. На поверхности светомодулирующих элементов любой такой матрицы сформирован поляризационный светофильтр с четными строками с горизонтальной поляризацией, наложенными на светомодулирующие элементы в четных строках матрицы для горизонтальной поляризации пиксельных пучков света от этих светомодулирующих элементов, формирующих видеоизображение левого кадра, а нечетные строки этого светофильтра с вертикальной поляризацией наложены на светомодулирующие элементы в нечетных строках этой матрицы для вертикальной поляризации пиксельных пучков света от этих светомодулирующих элементов, формирующих видеоизображение правого кадра. Каждый такой поляризованный пучок света направлен на всю площадь засветки этого зеркала стереоэкрана для формирования в этом зеркале экранного изображения пучков света экранного изображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары, формирующих, отражаемые этим зеркалом, пучки света с соответствующей поляризацией, фокусируемые этим зеркалом в общую фокальную зону селективного четкого стереонаблюдения этих экранных изображений левого и правого кадров горизонтальной стереопары с помощью пассивных стереоочков с разнонаправленной поляризацией линз для левого глаза и правого глаза.
Или во втором варианте электронно-оптическая схема этого стереодисплея выполнена для поочередного во времени покадрового формирования просветной жидкокристаллической матрицей или светодиодной матрицей видеоизображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары. На светомодулирующих элементах любой из этих матриц сформирован поляризованный светофильтр для однонаправленной поляризации этим светофильтром пучков света всех светомодулирующих элементов, формирующих на матрице видеоизображение левого и правого кадров горизонтальной стереопары с однонаправленной поляризацией. Каждый такой пучок света направлен на зеркало стереоэкрана для поочередной во времени покадровой засветки всей площади этого зеркала, формирующей экранное изображение левого и правого кадров горизонтальной стереопары с однонаправленной поляризацией пучков света этого изображения, отражаемых и фокусируемых этим зеркалом в общую фокальную зону. Такая общая фокальная зона предназначена для селективного четкого стереонаблюдения этих экранных изображений левого и правого кадров горизонтальной стереопары одноименными глазами пользователя с помощью активных поляризованных стереоочков затворного типа.
Дополнительно при необходимости в указанных первом и втором вариантах электронно-оптической системы стереодисплея с матрицами видеоэкрана с диффузным светорассеиванием пучков света светодиодов стандартного видеоэкрана, на поверхности этих светодиодов сформирован линзовый или фокон-линзовый растр для концентрации пучка света каждой пиксельной триады светодиодов RGB-цветов в площадь стереоэкрана для многократного повышения визуальной яркости наблюдаемого стереоизображения на стереоэкране.
Дополнительным техническим эффектом является создание вариантов электронно-оптических систем стереодисплея для селективного наблюдения на общем стереоэкране левых и правых кадров стереопары одноименными глазами пользователя с помощью поляризационных светофильтров.
Согласно п. 3 формулы изобретения стереодисплей по п. 1 формулы дополнительно отличается тем, что указанная матрица выполнена из светодиодной матрицы из светодиодов, расположенных на матрице в растровой прядке в четных и нечетных строках этого растра. Или указанная матрица выполнена из жидкокристаллической матрицы с растром просветных пиксельных элементов с задней подсветкой. В любой из этих матриц светомодулирующие элементы расположены в четных и нечетных строках. Электронно-оптическая система стереодисплея в ее первом варианте выполнена для одновременного формирования светомодулирующими элементами в четных строках любой их этих матриц видеоизображения левого кадра горизонтальной стереопары, а светомодулирующими элементами в нечетных строках ~ видеоизображения правого кадра этой стереопары. На светомодулирующих элементах этой матрицы сформирован фокон-линзовый оптический растр, в котором каждый оптический элемент выполнен в виде одного фокона с плоско-выпуклой линзой или в виде пары фоконов с общей плоско-выпуклой линзой. Каждый фокон предназначен для захвата пучков света светомодулирующих элементов, формирующих световой пучок цветного пиксельного элемента RGB-цветов для формирования видеоизображения левого или правого кадра на этой матрице. В паре фоконов, расположенных рядом по горизонтали один фокон расположен в четной вертикальной строке матрицы для захвата пучка света пиксельного элемента видеоизображения левого кадра, а другой фокон расположен в вертикальной нечетной строке этой матрицы для захвата пучка света пиксельного видеоизображения правого кадра. Любой фокон выполнен в форме полой усеченной пирамиды с широким входным окном и узким выходным окном и зеркальными внутренними боковыми поверхностями. На плоскости выходных узких окон фоконов расположен растр плоско-выпуклых линз. Каждый оптический элемент растра предназначен для преобразования фоконом и линзой широко-расходящихся пучков света пиксельного элемента матрицы в узко-расходящийся пучок света, направленные его линзой в расчетную площадь зеркала стереоэкрана для формирования в этом зеркале экранного изображения определенного кадра горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом этого пучка света в фокальную зону прямого четкого видения экранного изображения соответствующего кадра горизонтальной стереопары одноименным глазом пользователя.
Дополнительным техническим эффектом является создание растровых электронно-оптических систем стереодисплея для селективного наблюдения на общем стереоэкране левых и правых кадров стереопары одноименными глазами пользователя без вспомогательных стереоочков.
Согласно п. 4 формулы изобретения стереодисплей по п. 1, дополнительно отличается тем, что в этом стереодисплее матрица стереопары для формирования видеоизображений левых и правого кадров горизонтальной стереопары выполнена из светодиодной матрицы с растром RGB-цветов. Или матрица стереопары выполнена из жидкокристаллической матрицы с задней подсветкой. На лицевой поверхности светомодулирующих элементов любой матрицы сформирован линзовый или фокон-линзовый растр для концентрации пучка света каждого светомодулирующего элемента в расчетную площадь стереоэкрана, обеспечивающих формирование в зеркале стереоэкрана экранных изображений левого и правого кадров горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом этих пучков света в фокальные зоны прямого видения левого и правого кадров этих экранных изображений одноименными глазами пользователя. Для этого электронно-оптическая система стереодисплея выполнена с возможностью поочередного формирования всеми светомодулирующими элементами матрицы стереопары пиксельных пучков света, формирующих видеоизображения левых и правых кадров горизонтальных стереопар одинакового или разного содержания для возможности одновременного индивидуального или коллективного стереонаблюдения на общем стереоэкране соответствующих стереоизображений или стереопрограмм одним, или разными пользователями. На видеоматрице стереопары сформирован трехслойный оптический растр. Первый слой этого растра выполнен из растра полых фоконов. Второй слой выполнен из дополнительной жидкокристаллической селективной матрицы для селективного поочередного гашения и пропускания в каждом выходном окне соответствующего фокона необходимых пиксельных пучков света светомодулирующими элементами этой селективной матрицы (совмещенными с соответствующими выходными окнами этих фоконов) в линзовый растр поочередно для формирования видеоизображения левых и правых кадров в этом оптическом растре. Для этого каждый оптический элемент этого растра выполнен в виде: комплексного полого фокона с зеркальными или белыми непрозрачными внутренними стенками с общим просветным входным окном, закрывающим площадь светомодулирующих элементов матрицы (формирующих пиксельные элементы видеоизображения с поочередным формированием каждым одним пиксельным элементом матрицы стереопары пиксельного элемента видеоизображения левого и правого кадры стереопары на этом растре). Этот фокон выполнен с двумя или несколькими просветными выходными окнами. Каждое такое окно расположено в расчетной точке в площади основания общей микролинзы этого растра и закрыто соответствующим пиксельным элементом селективной матрицы. А растр этой селективной матрицы выполнен из растра плоско-выпуклых положительных микролинз, Основание каждая такой микролинзы совмещено с двумя или с несколькими выходными окнами общего фокона, расположенными в расчетных точках основания микролинзы, формирующими пучки света в этих окнах для формирования пиксельных элементов видеоизображения стереопары на этом растре для захвата и селективной ориентации этой микролинзой этих пучков света в расчетные площади зеркала стереоэкрана для формирования каждым таким пучком света пиксельного элемента соответствующего экранного изображения, с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом стереоэкрана каждого такого пучка света пиксельного элемента экранного изображения в расчетную площадь соответствующей фокальной зоны прямого четкого видения экранного кадра, сформированного аналогично всеми соответствующими пиксельными пучками света этого кадра для наблюдения этого кадра одноименным глазом соответствующего пользователя; дополнительно при необходимости автоматического формирования оптимальных площадей и пространственного расположения таких фокальных зон для их постоянного динамического автономного совмещения с глазами каждого пользователя в стереодисплее установлена электронно-оптическая следящая система, содержащая две видеокамеры для видеосъемки левой видеокамерой изображения левого глаза пользователя, а правой видеокамерой - его правого глаза; к каждой видеокамере подключен видеопроцессор для формирования сигналов с информацией о пространственных координатах расположения зрачков левого и правого глаз пользователя относительно одноименных точечных фокальных зон стереовидения, к видеопроцессору подключен цифровой программный процессор для формирования управляющих сигналов, подаваемых на подключенные к нему контроллер жидкокристаллической селективной матрицы в этом растре для программного оперативного авторегулирования угла наклона пучка света задней подсветки для автоматического динамического формирования светомодулирующими ячейками этой селективной матрицы оптимальных световых пучков, формирующих постоянно автоматически и динамически оптимальные площади и пространственное расположения таких фокальных зон, и совмещение этих фокальных зон с одноименными глазами соответствующего пользователя для возможности стереонаблюдения из разных ракурсов при передвижении нескольких пользователей с индивидуальными стереобазами их глаз с различными углами конвергенции глаз каждого пользователя при стереонаблюдении на разных дистанциях и в широких углах поля зрения.
Дополнительным техническим эффектом является создание растровых электронно-оптических систем стереодисплея для индивидуального стереонаблюдения одним пользователем или для одновременного коллективного стереонаблюдения из разных ракурсов на общем стереоэкране полноэкранных левых и правых кадров стереопар одинакового или разного содержания одноименными глазами нескольких пользователей с возможностью передвижения этих пользователей перед стереоэкраном.
Согласно п. 5 формулы изобретения стереодисплей по п. 1 формулы дополнительно отличается тем, что указанная матрица расположена перед зеркалом стереоэкрана по горизонтали центрально-симметрично. Центр этой матрицы расположен на расчетном расстоянии выше или ниже главной оптической оси этого зеркала с возможностью формирования экранного изображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары в этом зеркале. Зеркало предназначено для последующего отражения и фокусировки пучков света этого экранного изображения в свободном пространстве (расположенном соответственно под нижним или над верхним краем этой матрицы в расчетную площадь фокальной зоны прямого четкого видения экранного изображения левого кадра - левым глазом пользователя и в расчетную площадь фокальной зоны видения экранного изображения правого кадра - правым глазом этого пользователя.
Дополнительным техническим эффектом является: мобильное использование стереодисплея с возможностью прямого четкого комфортного стереонаблюдения экранного изображения стереопары в стереодисплее при одновременном видении вокруг стереоэкрана реального пространства и объектов.
Согласно п. 6 формулы изобретения стереодисплей по п. 1 формулы дополнительно отличается тем, что в указанная матрица выполнена на основе светодиодной матрицы. С тыльной стороны этой матрицы все микроплощадки
светомодулирующих светодиодов этой матрицы непрозрачны и покрыты матово-черным антибликовым покрытием. Между этими микроплощадками сформированы просветные ячейки, тонированные до уровня затемнения с возможностью прямого видения сквозь эти ячейки экранного изображения в зеркале стереоэкрана при невидимости пользователем отражений своих глаз в этом зеркале. Матрица расположена перед зеркалом стереоэкрана по горизонтали центрально-симметрично главной оптической оси зеркала стереоэкрана с возможностью засветки расчетных площадей этого зеркала пиксельными пучками света светодиодов матрицы для формирования в этом зеркале экранного изображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары. Зеркало стереоэкрана предназначено для последующего отражения и фокусировки этих пучков света этого экранного изображения, проходящих сквозь эти просветные ячейки в фокальную зону видения экранного изображения левого кадра - левым глазом пользователя и в фокальную зону видения экранного изображения правого кадра - правым глазом этого пользователя.
Дополнительным техническим эффектом является возможность комфортного центрального стереонаблюдения экранных стереоизображений в больших вертикальных и горизонтальных углах поля зрения без геометрических искажений.
Согласно п. 7 формулы изобретения стереодисплей по п. 1 дополнительно отличается тем, что его матрица выполнена на основе просветной жидкокристаллической матрицы с задней подсветкой. В подсветке установлен оптический конденсор, закрывающий всю площадь тыльной стороны этой матрицы. Конденсор выполненный из положительной плоско-выпуклой линзы или положительной линзы Френеля. Перед конденсором установлен осветитель, выполненный в виде: матричного осветителя из светодиодной матрицы, или из пары единичных светодиодов или из пары групп светодиодов. Каждый такой осветитель расположен на расчетной дистанции от тыльной стороны матрицы и на расчетном расстоянии от нормали к центру своего конденсора для возможности формирования светодиодами любого осветителя расчетной площади светоизлучения для формирования пучка света задней подсветки с расчетным углом падения, засвечивающего всю площадь входного зрачка конденсора для фокусировки этим конденсором этого пучка света в просветные пиксельные ячейки матрицы под этим конденсором, формирующие на этой матрице модулированные по яркости пиксельные пучки света элементов видеоизображения соответствующего кадра стереопары. Эти пучки света направлены с этой матрицы в расчетную площадь зеркала стереоэкрана. К любому осветителю подключен контроллер для программного поочередного покадрового включения управляющим сигналом требуемых светодиодов соответствующего осветителя для формирования на этой матрице видеоизображения соответствующего кадра стереопары. Для уменьшения глубины конструкции задней подсветки эта подсветка выполнена в форме сотовых ячеек. Для взаимной светоизоляции и возможности изменения расстояния от плоскости матрицы до осветителей в задней подсветке эти ячейки выполнены с тонкими стенками, формирующими телескопически раздвижные трубки прямоугольного или квадратного сечения, расположенные на тыльной стороне матрицы в форме сот рядом и боковыми стенками плотно друг к другу. Эти стенки выполнены антибликовыми с матово черными внутренними поверхностями. На площади выходных окон всех сотовых ячеек установлена матрица светодиодов матричного осветителя или пара осветителей из одиночных светодиодных или из групп светодиодов. Выходное окно каждой трубки сотовой ячейки охватывает по контуру часть тыльной стороны матрицы с просветными пиксельными элементами, на которых установлен отдельный конденсор из плоско-выпуклой положительной линзы или из положительной линзы Френеля. К любому осветителю подключен контроллер для программного поочередного включения управляющим сигналом требуемых светодиодов соответствующего осветителя для формирования пучка света в своей сотовой ячейке, направленного на всю площадь своего конденсора, фокусирующего этот пучок света на все просветные пиксельные ячейки (расположенные под этим конденсором), модулирующие пиксельные пучки света части видеоизображения соответствующего кадра стереопары. Аналогично всеми сотовыми ячейками подсветки и матрицей поочередно формируются видеоизображения целого левого и правого кадров этой стереопары с последующей засветкой каждым таким пучком света этих видеоизображений с матрицы расчетной площади зеркала стереоэкрана для формирования в этом зеркале экранного изображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары. Это зеркало предназначено для отражения и фокусировки пучков света этих экранных изображений в фокальные зоны прямого четкого видения этого экранного изображения левого и правого кадров этой стереопары одноименными глазами пользователя. В стереодисплее установлены электромеханические приводы, механически связанные со светодиодной матрицей осветителя или с каждым светодиодным осветителем. В стереодисплее установлен ручной полуавтоматической электронный регулятор или пульт дистанционного ручного управления с программным процессором, формирующим управляющие сигналы, подаваемые на эти контроллеры осветителей и на механические приводы для пространственного расположения этих осветителей относительно матрицы и управляющие сигналы, подаваемые на контроллеры светодиодной матрицы осветителя или светодиодов других осветителей для регулировки углов падения и площади поперечного сечения пучков света задней подсветки матрицы для формирования стереокадров. Система регулировки выполнена с возможностью выбора пользователем оптимальной программы такой регулировки для оптимального совмещения фокальных зон прямого четкого видения левого и правого кадров с одноименными глазами пользователя с учетом координат расположения его глаз относительно главной оптической оси и центра зеркала стереоэкрана, с учетом ширины стереобазы его глаз, поддержки постоянного нулевого вертикального параллакса и поддержки оптимального горизонтального параллакса центров между кадрами экранного изображения для стереонаблюдения с повышенным комфортом.
В другом варианте для полнокомфортного стереонаблюдения в стереодисплее с аналогичными задними подсветками установлен матричный светодиодный осветитель такой задней подсветки, установленный на электромеханическом автоприводе для возможности автоматического смещения этой матрицы осветителя вдоль линии перпендикулярной к матрице формирования видеоизображений стереокадров. В стереодисплее установлена электронно-оптическая следящая система, содержащая две видеокамеры для видеосъемки левой видеокамерой изображения левого глаза пользователя, а правой видеокамерой - его правого глаза. К каждой видеокамере подключен видеопроцессор для формирования сигналов с информацией о пространственных координатах расположения зрачков левого и правого глаз пользователя относительно одноименных точечных фокальных зон стереовидения. К видеопроцессору подключен цифровой программный процессор для формирования управляющих сигналов, подаваемых на подключенные к нему контроллер светодиодной матрицы осветителя и на электромеханический автопривод светодиодной матрицы осветителя задней подсветки. Этими сигналами обеспечивается постоянное автоматическое оперативное динамическое программное регулирование следящей системой и задней подсветкой матрицы пространственного расположения расчетной площади светоизлучения осветителя для авторегулирования оптимальных площадей светоизлучения осветителей и углов наклона пучков света этих осветителей для постоянной оптимальной динамической засветки расчетных площадей зеркала стереоэкрана пиксельными пучками света видеоизображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары на этой матрице. Это авторегулирование обеспечивает постоянное автоматическое формирования оптимальной формы и площади и пространственных координат расположения каждой такой фокальной зоны видения левого и правого кадров относительно одноименных глаз пользователя или нескольких пользователей для индивидуального или коллективного стереопросмотра на разных дистанциях до стереоэкрана из разных ракурсов стереонаблюдения, с различными стереобазами глаз пользователей с учетом мгновенных индивидуальных углов конвергенции глаз каждого пользователя.
Дополнительным техническим эффектом является обеспечение электронно-оптической системой стереодисплея селективного стереонаблюдения левых и правых кадров стереопары на общем стереоэкране с помощью электронного ручного и/или с помощью программного автоматического управления световыми пучками осветителей задней подсветки, а также создание стереодисплеев с минимальной глубиной конструкции задней подсветки для существенного уменьшения габаритов стереодисплея, и учета дистанции от глаз пользователя до стереоэкрана.
Согласно п. 8 формулы изобретения стереодисплей по п. 1 дополнительно отличается тем, что матрица для формирования стереокадров выполнена на основе DLP-матрицы или отражательной жидкокристаллической LCOS-матрицы с плоской, или цилиндрической или сферической вогнутой формой с фронтальной подсветкой любой такой матрицы. Подсветка содержит оптический линзовый конденсор в виде плосковыпуклой положительно линзы, или положительной линзы Френеля, или зеркально-сферический рефлектор. В этой подсветке установлен неподвижный или подвижный осветитель, выполненный в виде матричного осветителя из светодиодной матрицы или из одной пары осветителей или из несколько пар осветителей, а каждый осветитель в такой паре выполнен в виде единичного линзового светодиода или из группы светодиодов. Каждый осветитель расположен перед своим конденсором или рефлектором в расчетной точке пространства и на расчетной дистанции для фокусировки и ориентации конденсором или рефлектором пучков света от осветителя подсветки на матрицу. К любому осветителю подключен контроллер. В стереодисплее установлен и подключен к контроллерам осветителей программный цифровой процессор с ручным регулятором яркости для включения требуемых светодиодов осветителя для регулировки площади светоизлучения каждого осветителя, угла светорассеивания и угла падения пучка света любого осветителя на плоскость матрицы для поочередного во времени покадрового формирования пучками света осветителей на DLP-матрице или LCOS-матрице пиксельных пучков света видеоизображений левого и правого кадров горизонтальной стереопары. Этой регулировкой эти пучки света направлены с этих матриц в расчетные площади засветки зеркала стереоэкрана для поочередного формирования в зеркале стереоэкрана экранных изображений левого и правого кадров этой стереопары. Зеркало стереоэкрана предназначено для последующего отражения и фокусировки этих пучков света этих экранных изображений в расчетную площадь фокальной зоны прямого четкого видения левого кадра - левым глазом пользователя и в расчетную площадь фокальной зоны прямого четкого видения правого кадра - правым глазом этого пользователя.
Дополнительно для полнокомфортного стереонаблюдения в широких углах поля зрения в стереодисплее установлена электронно-оптическая следящая система. Эта система содержит две видеокамеры для видеосъемки левой видеокамерой изображения левого глаза пользователя, а правой видеокамерой - его правого глаза. К каждой видеокамере подключен видеопроцессор для формирования сигналов с информацией о пространственных координатах расположения зрачков левого и правого глаз пользователя относительно одноименных точечных фокальных зон стереовидения. К видеопроцессору подключен цифровой программный процессор для формирования управляющих сигналов, подаваемых на подключенный к нему контроллер светодиодной матрицы осветителя или на контроллер каждого светодиодного осветителя для автоматической электронно-оптической регулировки следящей системой углов наклона к плоскости и углов светорассеивания пучков света светодиодных осветителей подсветки.
В другом варианте или дополнительно в стереодисплее установлен электромеханический автопривод, или несколько электромеханических автоприводов. Каждый такой отдельный автопривод механически связан с указанным стереоэкраном и/или с общей светодиодной матрицей осветителя или с каждым отдельным светодиодным осветителем этой подсветки. Каждый такой автопривод подключен к этому цифровому программному процессору для автоматического программного механического регулирования следящей системой пространственного расположения любых таких осветителей относительно центра DLP-матрицы или LCOS-матрицы. Механические автоприводы предназначены для автоматической механической регулировки этими автоприводами углов наклона к плоскости матрицы видеоэкрана и углов светорассеивания пучков света светодиодных осветителей подсветки с учетом дистанции от глаз пользователя до зеркала стереоэкрана. Механические автоприводы предназначены для постоянного автоматического совмещения фокальной зоны видения левого кадра с левым глазом пользователя, а фокальной зоны видения правого кадра - с правым глазом этого пользователя.
Дополнительным техническим эффектом является обеспечение электронно-оптической системой стереодисплея селективного стереонаблюдения левых и правых кадров стереопары на общем стереоэкране с помощью электронного ручного и/или с помощью программного автоматического управления световыми пучками осветителей фронтальной подсветки с учетом дистанции от глаз пользователя до стереоэкрана.
Согласно п. 9 формулы изобретения стереодисплей по п. 1 дополнительно отличается тем, что указанная матрица горизонтальной стереопары выполнена из светодиодной матрицы или из просветной жидкокристаллической матрицы с задней подсветкой. Электронно-оптическая система стереодисплея выполнена для одновременного формирования любой такой матрицей одного или двух, или трех одинаковых или различных стереоизображений. На лицевой поверхности этой матрицы сформирован оптический линзовый растр из сферических или вертикально-цилиндрических плоско-выпуклых линз. Основание каждой цилиндрической линзы расположено в расчетной площади вертикальной строки матрицы с расчетным числом светомодулирующих элементов матрицы. Или основание каждой сферической линзы расположено в расчетной площади матрицы с расчетным числом светомодулирующих элементов матрицы. Каждый светомодулирующий пиксельный элемент расположен в расчетной точке относительно центра сферической линзы или относительно вертикальной центральной линии цилиндрической линзы для формирования этим светомодулирующим элементом пучка света пиксельного элемента видеоизображения левого или правого кадра одной горизонтальной стереопары (формируемого на этой матрице) с возможностью захвата и ориентации этой линзой этого пиксельного пучка света в расчетную площадь засветки зеркала стереоэкрана для формирования в этом зеркале пиксельного элемента экранного изображения левого или правого кадра горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом всех таких пиксельных пучков света, формирующих в этом зеркале экранное изображения целого левого или правого кадра горизонтальной стереопары. Зеркало стереоэкрана предназначено для отражения и фокусировки этого пучка света в расчетные площади соответствующих фокальных зон видения левого или правого кадра горизонтальной стереопары одноименными глазами соответствующего пользователя. Аналогично расположены другие светомодулирующие элементы матрицы для формирования пиксельных пучков света, формирующих другие пиксельные элементы экранных изображений, фокусируемые зеркалом стереоэкрана в расчетные площади других фокальных зон, обеспечивающих одновременное видение разными пользователями стереопарных экранных изображений одинакового или разного содержания.
Для полнокомфортного индивидуального или коллективного одновременного стереонаблюдения на общем стереоэкране с учетом индивидуальной дистанции от глаз каждого пользователя до стереоэкрана, индивидуальных ракурсов стереонаблюдении, разных стереобаз глаз и мгновенных индивидуальных углов конвергенции глаз каждого пользователя в стереодисплее установлена электронно-оптическая следящая система. Эта система предназначена для автоматического динамического постоянного автономного совмещения фокальных зон видения левого и правого кадров с одноименными глазами своего пользователя при изменении пространственного расположения глаз каждого пользователя относительно зеркала стереоэкрана. Такая следящая система содержит две видеокамеры для видеосъемки одной видеокамерой изображения левого глаза пользователя, а второй видеокамерой для видеосъемки его правого глаза. К каждой видеокамере подключен видеопроцессор для формирования сигналов с информацией о пространственных координатах расположения зрачков левого и правого глаз пользователя относительно одноименных точечных фокальных зон стереовидения. К этому видеопроцессору подключен цифровой программный процессор для формирования управляющих сигналов; подаваемых на подключенный к нему контроллер матрицы для автоматического формирования определенными просветными пиксельными ячейками этой матрицы соответствующих пиксельных элементов, формирующих в расчетных ракурсах стереонаблюдения фокальные зоны стереовидения с постоянным динамическим автоматическим автономным совмещением каждой такой фокальной зоны видения левого и правого кадров одноименными глазами соответствующего пользователя.
Дополнительным техническим эффектом является обеспечение электронно-оптической системой стереодисплея селективного стереонаблюдения левых и правых кадров стереопары на общем стереоэкране с помощью оптических линзовых растров и с помощью электронного ручного и/или программного автоматического управления формированием необходимых световых пучков соответствующими светодиодами на этой светодиодной матрицы с этим растром с учетом пространственного расположения глаз каждого пользователя от центра стереоэкрана.
Согласно п. 10 формулы изобретения стереодисплей по п. 1 дополнительно отличается тем, что указанный стереоэкран выполнен частично прозрачным. В другом варианте указанные стереоэкран и матрица установлены горизонтально на расчетном расстоянии между ними. А между этим стереоэкраном и этой матрицей установлено наклонное плоское частично прозрачное зеркало, наклоненное под углом около 45 градусов в вертикальной плоскости с центром, расположенным горизонтально симметрично относительно по центру между глазами пользователя. Зеркало выполнено и установлено с возможностью пропускания сквозь это наклонное зеркало пиксельных пучков света видеоизображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары с матрицы на зеркало стереоэкрана для формирования в этом зеркале экранного изображения этой стереопары с последующим отражением и фокусировкой пучков света этого экранного изображения зеркалом стереоэкрана на это наклонное зеркало для последующего отражения и отклонения этих пучков света этим наклонным зеркалом в расчетную фокальную зону прямого четкого видения экранного изображения левого кадра горизонтальной стереопары - левым глазом пользователя и в расчетную фокальную зону прямого четкого видения экранного изображения правого кадра - правым глазом этого пользователя.
При необходимости с наружной стороны стереодисплея за частично прозрачными стереоэкраном или наклонным зеркалом установлена непрозрачная съемная плоская или сферическая светозащитная шторка или частично прозрачная сферическая светозащитная просветная электронно-оптическая жидкокристаллическая панель. Эта шторка или панель полностью закрывают тыльную поверхность этого стереоэкрана. К электронно-оптической панели подключен электронный регулятор для ручной регулировки пользователем уровня прозрачности этой панели.
Дополнительным техническим эффектом такого стереодисплея является возможность одновременного стереонаблюдения в стереодисплее экранных видеоизображения стереопары и прямого видения сквозь частично прозрачные стереоэкран или экраны стереодисплея или сквозь наклонные зеркала реального пространства, людей и объектов, обеспечивающих мобильное использование стереодисплея.
Согласно п. 11 формулы изобретения стереодисплей содержит двухэкранный стереоэкран, сформированный из экрана левого кадра и экрана правого кадра, матрицу левого кадра с растром светомодулирующих элементов для формирования видеоизображения левого кадра горизонтальной стереопары и матрицу правого кадра, с растром светомодулирующих элементов для формирования видеоизображения правого кадра этой стереопары. Стереодисплей отличается тем, что матрица для формирования левого кадра расположена лицевой стороной на расчетном расстоянии перед зеркалом экрана левого кадра и ориентирована относительно этого зеркала для прямого отражения в этом зеркале видеоизображения левого кадра с этой матрицы. Это отражение формирует в этом зеркале экранное изображение левого кадра горизонтальной стереопары. А зеркало стереоэкрана предназначено для последующего отражения и фокусировки пучков света этого экранного изображения левого кадра в расчетную площадь фокальной зоны прямого четкого видения этого экранного изображения левого кадра - левым глазом пользователя. Матрица для формирования видеоизображения правого кадра лицевой стороной расположена на расчетном расстоянии перед зеркалом экрана правого кадра и ориентирована относительно этого зеркала для прямого отражения в этом зеркале видеоизображения правого кадра с этой матрицы. Это отражение формирует в этом зеркале экранное изображение правого кадра этой стереопары. А зеркало стереоэкрана предназначено для последующего отражения и фокусировки пучков света этого экранного изображения в расчетную площадь фокальной зоны прямого четкого видения экранного изображения правого кадра - его правым глазом.
Дополнительно для исключения видимых геометрических искажений при использовании матрицы левого кадра и матрицы правого кадра плоской формы зеркало стереоэкрана выполнено асферическим, а при использовании сферических зеркал в левом и правом экранах стереоэкрана матрица левого кадра и матрица правого кадра выполнены сферической формы и/или со строчным растром светомодулирующих элементов для формирования расчетных искажений строчного растра светомодулирующих элементов для формирования пиксельных элементов видеоизображений стереокадров, сформированных на этой матрице для прямого стереонаблюдении левого и правого кадров этой стереопары в зеркале экрана левого кадра и в зеркале экрана правого кадра без видимых пользователем геометрических искажений строчного растра и стереоперспективы и с учетом ширины стереобазы глаз этого пользователя и дистанции стереонаблюдения.
В другом варианте для коррекции геометрических искажений в стереодисплее с матрицами видеоэкрана левого кадра и видеоэкрана правого кадра с прямоугольным растром светомодулирующих пиксельных элементов установлен конвертор для преобразования стандартного видеосигнала (формирующего на этих матрицах прямоугольный строчный растр пикселей) в видеосигнал, формирующий видеоизображения этих кадров с расчетными геометрическими искажениями строчного растра пиксельных элементов видеоизображений на этих матрицах для последующего формирования экранного изображения левого кадра в зеркале стереоэкрана и экранного изображения правого кадра - в зеркале экрана правого кадра для прямого стереонаблюдении пользователем экранных изображений этих кадров стереопары без видимых геометрических искажений строчного растра и стереоперспективы и с учетом ширины стереобазы глаз этого пользователя и дистанции стереонаблюдения.
Техническим эффектом является упрощение конструкции стереодисплея за счет исключения в нем проекционных систем и окуляров и возможностью создания мобильных стереодисплеев с существенного меньшей массой, габаритами с минимальным электропотреблением по сравнению с лучшими аналогами.
Дополнительным техническим эффектом является обеспечение комфортного стереонаблюдения за счет исключения геометрических искажений.
Согласно п. 12 формулы изобретения стереодисплей по п. 11 дополнительно, отличается тем, что его электронно-оптическая система выполнена с возможностью одновременного формирования матрицей левого кадра - видеоизображения левого кадра, а матрицами правого кадра - видеоизображения правого кадра. Каждая такая матрица выполнен с растром светомодулирующих элементов из светодиодных RGB-цветов. На поверхности этих светодиодов каждой такой матрицы сформирован линзовый или фокон-линзовый оптический растр для преобразования такими оптическими элементами этого растра пучков света пиксельных элементов видеоизображения левого кадра, формируемого матрицей левого кадра в узко-расходящиеся пучки света, направленные в расчетные площади засветки зеркала экрана левого кадра, формирующего в этом зеркале экранное изображение левого кадра с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом пучков света этого экранного изображения в фокальную зону прямого четкого видения левого кадра - левым глазом пользователя и для преобразования этим растром пучков света пиксельных элементов видеоизображения правого кадра, формируемого матрицей правого кадра, в узко-расходящиеся пучки света, направленные в расчетные площади засветки зеркала экрана правого кадра для формирования в этом зеркале экранного изображения правого кадра с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом этих пучков света этого экранного изображения в фокальную зону видения правого кадра - правым глазом этого пользователя. Такая оптическая растровая система выполнена с учетом формирования минимальных площадей этих фокальных зон видения, обеспечивающих максимальные углы поля зрения при стереонаблюдении горизонтальной стереопары.
Дополнительным техническим эффектом является существенной повышение световой эффективности стереодисплея за счет оптической концентрации оптическим растром пучков света пиксельных элементов на каждой матрице в оптимальные площади зеркала стереоэкрана.
Согласно п. 13 формулы изобретения стереодисплей по п. 11, дополнительно отличается тем, что каждая указанная матрица левого кадра и матрица правого кадра выполнены из DLP-матрицы или из LCOS-матрицы с плоской или цилиндрической, или сферической вогнутой формой с фронтальной светодиодной подсветкой любой такой матрицы. Каждая такая подсветка содержит фокусирующий оптический линзовый конденсор, выполненный в виде положительно плоско-выпуклой линзы, или в виде положительной линзы Френеля или содержит зеркально-сферический рефлектор, и неподвижные или подвижные светодиодные осветители. Светодиодные осветители расположены в расчетной точке перед такими конденсором или рефлектором. Каждый такой осветитель выполнен из светодиодной матрицы или одной пары, или нескольких пар линзовых светодиодов, с подключенными к ним контролерами. В стереодисплее установлен, подключенный к этим контроллерам, программный процессор с ручным регулятором яркости светодиодов осветителей и включения светодиодов каждого осветителя в расчетных координатах относительно центра этого конденсора или рефлектора для оптимальной регулировки угла светорассеивания и угла наклона к плоскости матрицы пучка света такого осветителя для подсветки микрозеркал DLP-матрицы или отражательных ячеек LCOS-матрицы, модулирующих пиксельные пучки света, формирующие на матрице видеоэкрана левого кадра видеоизображение левого кадра горизонтальной стереопары, а на матрице видеоэкрана правого кадра - видеоизображение правого кадра. Эти пучки света направленны с матриц с видеоизображением левого кадра - в расчетные площади зеркала экрана левого кадра для формирования в этом зеркале экранного изображения левого кадра горизонтальной стереопары, а с матрицы с видеоизображением правого кадра - в расчетные площади зеркала экрана правого кадра для формирования в этом зеркале экранного изображения правого кадров этой стереопары. Зеркала левого экрана и правого экрана предназначены для последующего отражения и фокусировки этих пучков света этих экранных изображений в расчетные площади фокальной зоны прямого четкого видения левого кадра - левым глазом пользователя и фокальной зоны прямого четкого видения правого кадра - правым глазом этого пользователя.
В стереодисплее установлена электронно-оптическая следящая система, содержащая две видеокамеры для видеосъемки левой видеокамерой изображения левого глаза пользователя, а правой видеокамерой - его правого глаза. К каждой видеокамере подключен видеопроцессор для формирования сигналов с информацией о пространственных координатах расположения зрачков левого и правого глаз пользователя относительно одноименных точечных фокальных зон стереовидения. К видеопроцессору подключен цифровой программный процессор для формирования управляющих сигналов; подаваемых на, подключенные к нему, контроллер светодиодной матрицы осветителя или на контроллеры указанных пар светодиодов. Этот цифровой программный процессор подключен к контроллеру светодиодной матрицы осветителя подсветки или к каждому контроллеру светодиодного осветителя для постоянной динамической автоматической электронно-оптической регулировки углов наклона к плоскости и углов светорассеивания пучков света светодиодных осветителей подсветки. При необходимости авторегулировки подсветки при изменении дистанции от глаз пользователя до стереоэкрана в стереодисплее установлены электромеханические автоприводы. Автопривод механически связан со светодиодной матрицей осветителя; или каждый такой автопривод механически связан с отдельным светодиодным осветителем. Каждый такой автопривод подключен к этому цифровому программному процессору для автоматического программного пространственного механического смещения этой светодиодной матрицы осветителя или каждого светодиодного осветителя относительно центра DLP-матрицы или LCOS-матрицы. С помощью управляющих сигналов этого процессора этим смещением осветителей обеспечивается автоматическая регулировка углов наклона к плоскости матрицы и углов светорассеивания пучков света светодиодных осветителей подсветки для постоянного автоматического формирования оптимальных площадей и формы фокальной зоны видения левого кадра и фокальной зоны видения правого кадра с автоматическим постоянным совмещением этих зон видения левого и правого кадров с одноименными глазами пользователя с учетом дистанции стереонаблюдения и стереобазы глаз углов конвергенции глаз этого пользователя.
Дополнительным техническим эффектом является повышения комфортности пользователя при стереонаблюдении в широких углах поля зрения.
Согласно п. 14 формулы изобретения стереодисплей по п. 11 дополнительно отличается тем, что центр матрицы левого кадра расположен по горизонтали центрально-симметрично главной оптической оси зеркала экрана левого кадра, с расчетным смещением этого центра ниже или выше этой оптической оси с учетом последующего отражения и фокусировки этим зеркалом световых лучей (экранного изображения левого кадра в этом зеркале) в свободном пространстве соответственно над верхним краем под нижним краем этой матрицы в фокальную зону прямого четкого видения этого экранного изображения - левым глазом пользователя. Центр матрицы правого кадра расположен одинаково по горизонтали центрально-симметрично главной оптической оси зеркала экрана правого кадра с расчетным смещением этого центра соответственно ниже или выше этой оптической оси с учетом последующего отражения и фокусировки зеркалом экрана правого кадра световых лучей (экранного изображения правого кадра, в этом зеркале) в свободном пространстве соответственно над верхним краем или под нижним краем этой матрицы в фокальную зону прямого четкого видения экранного изображения правого кадра - правым глазом этого пользователя.
Дополнительным техническим эффектом является: мобильное использование стереодисплея с возможностью прямого четкого комфортного стереонаблюдения экранного изображения стереопары в стереодисплее при одновременном видении вокруг стереоэкрана реального пространства и объектов.
Согласно п. 15 формулы изобретения стереодисплей по п. 11 дополнительно отличается тем, что указанная матрица левого кадра выполнена из светодиодной матрицы и указанная матрица правого кадра выполнена из светодиодной матрицы. В каждой такой матрице тыльная стороны любой ее ячейки с пиксельным светодиодом выполнена с матово черным покрытием. Между этими ячейками пиксельных светодиодов расположены растровые просветные ячейки, тонированные до уровня невидимости пользователем через этот просветный растр отражения своих глаз в зеркале соответствующего экрана. Центр матрицы левого кадра расположен по вертикали и по горизонтали центрально-симметрично главной оптической оси зеркала экрана левого кадра для прямой засветки с этой матрицы пучком света каждого ее светодиода расчетной площади экрана левого кадра для формирования экранного изображения левого кадра в этом зеркале с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом пучков света этого экранного изображения сквозь просветные ячейки матрицы в фокальную зону прямого четкого видения экранного изображения левого кадра - левым глазом пользователя. Центр матрицы правого кадра расположен по вертикали и горизонтали центрально симметрично главной оптической оси зеркала экрана правого кадра для прямой засветки с этой матрицы пучком светам каждого ее светодиода расчетной площади экрана левого кадра для формирования экранного изображения правого кадра в этом зеркале и последующего отражения и фокусировки этим зеркалом пучков света этого экранного изображения сквозь просветные ячейки матрицы в фокальную зону прямого четкого видения этого экранного изображения правого кадра - его правым глазом.
Дополнительным техническим эффектом является возможность комфортного центрального стереонаблюдения экранных стереоизображений в больших вертикальных и горизонтальных углах поля зрения без геометрических искажений.
Согласно п. 16 формулы изобретения стереодисплей по п. 11 дополнительно отличается тем, что в этом стереодисплее указанные экран левого кадра и экран правого кадра и при необходимости матрицы левого кадра и матрицы правого кадра выполнены частично прозрачными. Или экран левого кадра с матрицей левого кадра установлены параллельно и горизонтально на расчетном расстоянии между ними, а между ними установлено наклонное плоское частично прозрачное зеркало, расположенное перед левым глазом пользователя и наклоненное под углом около 45 градусов в вертикальной плоскости, параллельной главной оптической оси зеркала этого экрана. Это наклонное зеркало выполнено и ориентировано с возможностью пропускания сквозь это наклонное зеркало пиксельных пучков света видеоизображения левого кадра с матрицы левого кадра на зеркало экрана левого кадра для формирования в этом зеркале экранного изображения левого кадра с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом экрана левого кадра световых пучков экранного изображения левого кадра на это наклонное зеркало для последующего отражения и отклонения этим наклонным зеркалом этих пучков света в площадь фокальной зоны прямого четкого видения этого экранного изображения левого кадра - левым глазом пользователя. Экран правого кадра с матрицей правого кадра установлены параллельно и горизонтально на расчетном расстоянии между ними, а между ними установлено наклонное плоское частично прозрачное зеркало, расположенное перед правым глазом этого пользователя и наклоненное под углом около 45 градусов в вертикальной плоскости, параллельной главной оптической оси зеркала этого экрана. Это наклонное зеркало выполнено и ориентировано с возможностью пропускания сквозь это наклонное зеркало пиксельных пучков света видеоизображения правого кадра с матрицы правого кадра на зеркало экрана правого кадра для формирования в этом зеркале экранного изображения правого кадра с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом экрана правого кадра пучков света экранного изображения на это наклонное зеркало для отражения и отклонения этим наклонным зеркалом этих пучков света в площадь фокальной зоны прямого четкого видения этого экранного изображения правого кадра - правым глазом этого пользователя.
При необходимости с наружной стороны стереодисплея за частично прозрачными экранами левого кадра и правого кадра или за наклонными зеркалами установлена непрозрачная съемная плоская, или сферическая светозащитная шторка или плоская, или сферическая светозащитная просветная электронно-оптическая жидкокристаллическая плоская или сферическая панель, полностью закрывающие тыльную поверхность этого экрана. К этой панели подключен электронный регулятор для ручной регулировки пользователем уровня прозрачности этой панели.
Дополнительным техническим эффектом является обеспечение возможности одновременного прямого стереонаблюдения и прямого видения за экраном окружающего реального пространства, реальных объектов и людей.
Согласно п. 17 формулы изобретения стереодисплей содержит двухэкранный стереоэкран, сформированный из экрана левого кадра (располагаемого перед левым глазом пользователя) для формирования экранного видеоизображения левого кадра горизонтальной стереопары и сформированный из экрана правого кадра (располагаемого перед правым глазом этого пользователя) для формирования экранного видеоизображения правого кадра. Стереодисплей отличается от прототипа тем, что экран левого кадра выполнен из матрицы левого кадра для прямого формирования этого экранного видеоизображения левого кадра. Лицевая сторона матрицы левого кадра расположена перед левым глазом пользователя для прямого наблюдения этого экранного видеоизображения левого кадра - этим левым глазом. Экран правого кадра выполнен из матрицы правого кадра. Лицевая сторона матрицы правого кадра расположена перед правым глазом этого пользователя для прямого наблюдения этого экранного видеоизображения правого кадра - этим правым глазом. Электронно-оптическая система стереодисплея выполнена для одновременного формирования этими матрицами экранных изображений левого и правого кадров, сформированных на экране левого кадра в виде одного одноракурсного левого кадра, а на экране правого кадра - в виде одного одноракурсного правого кадра, или для одновременного формирования этими матрицами на экране левого кадра экранного видеоизображения в виде двух или трех разноракурсных левых кадров, а на экране правого кадра - в виде двух или трех разноракурсных правых кадров. На экране левого кадра сформирован оптический растр для коллимирования пучков света пиксельных элементов этих экранных видеоизображений левых кадров с фокусировкой каждым растром этих коллимированных пучков света соответственно в точечные фокальные зоны видения левых кадров - левым глазом пользователя и на экране правого кадра сформирован оптический растр для коллимирования пучков света пиксельных элементов этих экранных видеоизображений правых кадров с последующей фокусировкой этим растром этих коллимированных пучков света соответственно в точечные фокальные зоны видения правых кадров - правым глазом этого пользователя.
В первом варианте каждый коллимирующий оптический растр выполнен из одного слоя плоско-выпуклых эллипсоидных положительных микролинз. Основание каждой одной такой микролинзы покрывает один или несколько светомодулирующих элементов соответствующей матрицы, расположенных в расчетных точках относительно оптической оси этой микролинзы для захвата и коллимирования пучков света каждого светомодулирующего элемента с последующим селективным направлением пучка света каждого светомодулирующего элемента в соответствующую точечную фокальную зону видения левого или правого кадра стереопары одноименным глазом пользователя.
Во втором варианте каждый коллимирующий оптический растр выполнен из двух слоев; первый слой выполнен из растра оптических коротких световодов в виде полых фоконов. Каждый такой фокон выполнен в виде полой усеченной пирамиды или усеченного конуса с просветным широким входным окном и просветным узким выходным окном с зазеркаленными или белыми непрозрачными боковыми внутренними стенками, с широким открытым входным окном и узким открытым выходным окном. Входное окно каждого одного фокона закрывает площадь триады светомодулирующих элементов RGB-цветов для формирования пучков света цветного пиксельного элемента, формирующего на этой матрице видеоизображение соответствующего кадра горизонтальной стереопары.
В третьем варианте каждый коллимирующий оптический растр выполнен трехслойным. Первый слой выполнен из растра фоконов, аналогичного растру, указанному в первом варианте. На первом слое растра фоконов сформирован второй слой растра из плоских уголковых микрозеркальных светоотражателей. На втором слое растра сформирован третий слой из растра параболических микрозеркал (расположенных на наружной стороне этого третьего слоя растра). Каждый оптический элемент трехслойного растра выполнен из расположенных по нормали в площади этого элемента одного или двух, или трех полых фоконов. Выходное просветное окно каждого фокона закрыто плоским просветным окном с оптически плотной средой второго слоя растра. На выходных окнах фоконов этого оптического элемента под углом 45 градусов к продольной оси параболического микрозеркала расположено одно микрозеркало световозвращателя. Световозвращатель выполнен из двух плоских микрозеркал, наклоненных взаимно и к продольной оси параболического микрозеркала под углом 45 градусов с общим ребром этих микрозеркал, (расположенным со стороны растра фоконов). В зоне выходных окон фоконов этого элемента расположен центр одного микрозеркала этого светоотражателя. В центре этого микрозеркала выполнено
одно или два, или три просветных окна. Каждое такое одно окно совмещено с выходным окном своего фокона. Выходные окна эти фоконов расположены ближе к главной оптической оси и фокусу этого параболического микрозеркала зеркала для захвата входным окном второго слоя растра пучков света из всех выходных окон фоконов оптического элемента с последующей засветкой этими пучками света этого параболического зеркала для последующего коллимирования и обратного отражения этих пучков света параболическим зеркалом на этой плоское микрозеркало светоотражателя с последующим отражением этим микрозеркалом этих пучков света на второе микрозеркало этого светоотражателя и последующим отражением этим вторым микрозеркалом этих коллимированных пучков света сквозь просветное окно третьего слоя растра наружу. Растр обеспечивает фокусировку всех коллимированных пучков света экранного изображения любого определенного кадра стереопары в соответствующую точечную фокальную зону видения левого и правого кадров одноименными глазами пользователя с возможностью формирования двумя или тремя коллимированными пучками света двух или трех точечных фокальных зон видения разноракурсных левых или разноракурсных правых кадров горизонтальной стереопары одноименными глазами пользователя.
Техническим эффектом является возможность полнокомфортного длительного стереонаблюдения из точечных фокальных зон видения одноракурсных или разноракурсных одноименных кадров стереопары с правильной естественной фокусировкой глаз пользователя без раздражения и утомления глаз и мозга пользователя.
Согласно п. 18 формулы изобретения стереодисплей по п. 17 дополнительно отличается тем, что указанные экран левого кадра и экран правого кадра выполнены подвижными. В этом стереодисплее установлены электромеханические автоприводы. Один автопривод механически связан с экраном левого кадра для постоянной механической автоматической динамической автокоррекции пространственного расположения и угловой ориентации этого экрана относительно левого глаза пользователя в процессе стереонаблюдения. Другой автопривод механически связан с экраном правого кадра для постоянной механической автоматической динамической автокоррекции пространственного расположения и угловой ориентации этого экрана относительно центра зрачка правого глаза пользователя в процессе стереонаблюдения. В стереодисплее электронно-оптическая система содержит следящую систему. Следящая система содержит видеокамеру для видеосъемки левого глаза пользователя и видеокамеру для съемки его правого глаза. К каждой видеокамере подключен видеопроцессор для формирования сигналов с информацией о пространственных координатах расположения зрачков левого и правого глаз пользователя относительно одноименных точечных фокальных зон стереовидения. К видеопроцессору подключен цифровой программный процессор для формирования управляющих сигналов, подаваемых на эти автоприводы для указанной механической автокоррекции этих экранов этими автоприводами, обеспечивающей постоянное автоматическое динамическое мгновенное совмещение всех точечных фокальных зон с расчетными точками одноименных зрачков глаз пользователя при смещении зрачков глаз в процессе стереонаблюдения и/или обеспечивающей постоянную автоматическую юстировку оптической системы стереодисплея для полнокомфортного стереонаблюдения в широких углах поля зрения.
Дополнительным техническим эффектом является возможность полнокомфортного стереонаблюдения со свободным движением глаз пользователя относительно стереоэкрана с автоматическим оптическим динамическим постоянным совмещением этих фокальных зон с расчетными точками в площади зрачков глаз пользователя, с разными стереобазами глаз, с разными углами конвергенции зрительных осей этих глаз для свободной и естественной правильной фокусировки глаз пользователя.
Согласно п. 19 формулы изобретения стереодисплей по п. 17, дополнительно отличается тем, что экран левого кадра и экран правого кадра установлены параллельно горизонтальной плоскости. Перед экраном левого кадра и перед левым глазом установлено частично прозрачное наклонное плоское или растровое зеркало, наклоненное под углом около 45 градусов в вертикальной плоскости. Перед экраном правого кадра и перед правым глазом установлено частично прозрачное наклонное плоское или растровое зеркало, наклоненное под углом около 45 градусов в вертикальной плоскости. Каждое растровое наклонное зеркало выполнено из растра с непрозрачными зеркальными ячейками, зазеркаленными со стороны своего экрана и зачерненными с тыльной стороны этого наклонного. Между зеркальными ячейками растра этого зеркала расположены просветные ячейки этого растра для пропускания сквозь эти ячейки коллимированных пучков света в точечные фокальные зоны прямого наблюдения левого и правого кадров горизонтальной стереопары одноименным глазом пользователя.
Дополнительным техническим эффектом является возможность одновременного прямого стереонаблюдения и прямого видения за экраном окружающего реального пространства, реальных объектов и людей.
Согласно п. 20 формулы изобретения стереоскопическая видеокамера для видеосъемки и записи сигналов 3D-видеоизображений для последующего стереонаблюдения этих изображений на стереоэкранах и в стереодисплеях. Видеокамера содержит электронно-оптическую систему с одной общей фоточувствительной матрицей или с двумя отдельными фоточувствительными матрицами: матрицей для видеосъемки левого кадра и матрицей для видеосъемки правого кадра горизонтальной стереопары и содержит стереоскопическую оптическую видеосъемочную систему для одновременной синхронной видеосъемки из левого ракурса и из правого ракурса. К каждой такой фотоматрице подключен видеопроцессор для обработки видеоданных с этой фотоматрицы для формирования и записи сигналов видеоданных снятых изображений стереокадров для формирования сигналов видеозаписи и для их хранения на цифровом носителе (подключенном к этому видеопроцессору). Видеокамера отличается от прототипа тем, что каждый оптический блок левого кадра и оптический блок правого кадра оптической видеосъемочной системы выполнен с одним, или двумя или тремя микролинзовыми объективами. В другом варианте видеокамеры каждый оптический блок левого кадра и оптический блок правого кадра оптической видеосъемочной системы выполнен с одним, или двумя или тремя дырочными входными отверстиями (аналогичными диафрагменным отверстиям в съемочных объективах или отверстиями в дырочной камере - обскуре). В этой оптической системе установлен электронный автоматический фотозатвор для покадрового синхронного диафрагмирования в обоих блоках этих микрообъективов или выходных отверстий для поочередного одновременного покадрового открытия одного микрообъектива или одного отверстия в каждом блоке при закрытых соответственно других микрообъективах или отверстиях в этих блоках для поочередной видеосъемки двух или трех разноракурсных одноименных кадров на общую фотоматрицу или на две фоточувствительные матрицы и для одновременной видеозаписи сигналов одноракурсных разноракурсных левых и правых кадров горизонтальной стереопары или поочередной записи двух или трех разноракурсных одноименных кадров. Для этого эти микролинзовые объективы или входные отверстия расположены в площади левого и правого входного зрачка видеосъемочной оптической системы в зонах вершин равностороннего треугольника (расположенного в площади соответствующего входного зрачка) с учетом возможности формирования заявленными стереодисплеями аналогично расположенных точечных фокальных зон видения левого и правого кадра горизонтальной стереопары или в точечных фокальных зонах одновременного видения разноракурсных или двух ракурсных или трехракурсных одноименных левых и правы кадров в площади зрачков соответственно левого и правого глаза пользователя.
Техническим эффектом предлагаемой видеокамеры является возможность видеосъемки разноракурсных одноименных кадров стереопары для стереонаблюдения в предлагаемых стерео дисплеях, указанных в формуле в пунктах 17, 18 и 19.
Согласно п. 21 формулы изобретения компьютерный способ формирования 3D-изображений, наблюдаемых на стереоэкранах или на стереодисплеях, включающая программное формирование с помощью 3D-видеосистемы компьютера или игровой 3D-приставки 3D-изображений в виде левого и правого кадров горизонтальной стереопары, наблюдаемых на стереодисплеях, или 3D-видеомониторах или на экранах 3D-телевизоров. Компьютерный способ отличается тем, что компьютерная видеосистема и программное обеспечение выполнено с возможностью программного и системного формирования 3D-изображений в формате отображения двух или трехракурсных одноименных левых и правых кадров горизонтальной стереопары для их одновременного и синхронного стереонаблюдения на предлагаемых стереодисплеях с возможностью одновременного стереонаблюдения в этом стереодисплее экранных изображений этих стереокадров горизонтальной стереопары кадров из соответствующих точечных фокальных зон стереовидения, с возможностью полнокомфортного стереонаблюдения с комфортным восприятием оптимальной глубины наблюдаемых стереопланов с правильной геометрической стереоперспективой аналогичной условиям естественного бинокулярного наблюдения реальных объектов и реальной глубины пространства.
Техническим эффектом является возможность компьютерного формирования разноракурсных одноименных кадров стереопары для полнокомфортного стереонаблюдения в предлагаемых стереодисплеях, указанных в формуле в пп. 17, 18. и 19.
Для повышения: эффективности конструкции, технологичности, качества изготовления стереодисплеев и эффективности их использования возможны или необходимы следующие усовершенствования в предлагаемых конструкциях стереодисплеев. В стереодисплее для автономного от электросети стереопросмотра установлена солнечная панель с аккумулятором для автономного электропитания этого стереодисплея.
Описание чертежей.
На фигуре 1 показан фронтальный вид головного стереодисплея с левым и правым экранами стереоэкрана в рабочем положении для стереонаблюдения (возможное расположение левого и правого экранов в нерабочем положении показано штрихпунктирными линиями).
На фигуре 2 показан вид справа разреза по линии А-А этого стереодисплея в рабочем положении для стереонаблюдения.
На фигуре 3 показан вид справа этого стереодисплея разреза в нерабочем состоянии.
На фигуре 4 показан вид стереодисплея с левой стороны головы пользователя, закрепленного на эластичной ленте, закрепленной на голове пользователя.
На фигуре 5 показан вид стереодисплея с левой стороны головы пользователя закрепленного на головном уборе на голове пользователя.
На фигуре 6 показан вид стереодисплея с левой стороны головы пользователя, закрепленного на лицевом стекле внутри головного шлема пользователя.
На фигуре 7 показана оптическая схема части матрицы экрана стереодисплея с коллимирующим и фокусирующим фокон-линзовым оптическим растром.
На фигуре 8 показана оптическая схема части матрицы экрана стереодисплея с коллимирующим и фокусирующим фокон-зеркальным оптическим растром.
На фигуре 9 показана функциональная блок-схема электронно-оптической системы стереодисплея со следящей системой для автоматического совмещения точечных фокальных зон видения левых и правых кадров стереопары, со зрачками одноименных глаз пользователя
На фигуре 10 показана конструкция видеокамеры для видеосъемки с помощью коллимированных лучей, проецируемых на фотоматрицы из разных ракурсов снимаемых объектов.
Варианты осуществление изобретения
На фигурах 1, 2 стереодисплей 1 выполнен с двухэкранным стереоэкраном 2, в рабочем положении. Стереоэкрана сформирован из экрана левого кадра 3L и экрана правого кадра экранов 3R. В экране левого кадра установлена матрица 4L для формирования экранных видеоизображений левого кадра или экранных видеоизображений разноракурсных левых кадров. На лицевой стороне этой матрицы сформирован оптический фокон-линзовый или фокон-зеркальный растр 5L для коллимирования пиксельных пучков света пиксельных элементов видеоизображений левых кадров, сформированных этой матрицей для последующей фокусировки этих пучков света в фокальную зону 6L видения видеоизображения этого левого кадра зрачком 7L левого глаза пользователя. В экране правого кадра установлена матрица 4R для формирования экранных видеоизображения правого кадра или экранных видеоизображений разноракурсных правых кадров. На лицевой стороне этой матрицы сформирован оптический фокон-линзовый или фокон-зеркальный растр 5R для коллимирования пиксельных пучков света пиксельных элементов видеоизображений правых кадров. В стереодисплее установлен защитный кожух 8 с приводом 9 в виде микролифта для ручного или полуавтоматического ввода этого стереоэкрана в полость этого кожуха для защиты этого стереоэкрана от внешних воздействий и для хранения этого стереоэкрана 2-1 в нерабочем положении (показанном на фигурах 1 и 3). На боковых сторонах кожуха 8 закреплена фиксирующая лента 10 для фиксации стереодисплея на голове пользователя для мобильного использования стереодисплея при передвижении. На внешней стороне кожух закреплен миниатюрный блок с автономными источниками видеосигнала 11, например, беспроводной телевизионный приемник, и/или видеопроигрыватель, или смартфон или другие аппараты. На тыльной стороне кожуха закреплена налобная подушка 12 для опоры стереодисплея на лбу пользователя для фиксации стереоэкрана в рабочем комфортном положении относительно глаз пользователя при передвижении пользователя. На боковых сторонах фиксирующей ленты закреплена головная система звукового сопровождения с наушником 13L для левого уха, закрепленным в комфортном рабочем положении на телескопической раздвижной подвеске 14L (убираемых в нерабочем положении 13L-1 14L-1 в кожух 15L) и наушник 13R для правого уха, закрепленный в комфортном рабочем положении на телескопической раздвижной подвеске 14R (убираемые в нерабочем положении в другой кожух на правой стороне головы). 
- ширина стереобазы кадров (расстояние между центрами левого кадра и правого кадра наблюдаемых экранных видеоизображений горизонтальной стереопары, регулируемая вручную или автоматически с помощью следящей системы (взаимной горизонтальной раздвижкой левого и правого экранов).
На фиг. 2 на виде А-А показана левая сторона матрицы левого кадра 4L с растром левого кадра 5L в рабочем положении, расположенной лицевой стороной перед зрачком левого глаза пользователя 7L. Лучи а3-коллимированные лучи экранного изображения левого кадра, сфокусированные в расчетные точки площади зрачка левого глаза 7L, в которых с помощью следящей системы обеспечивается постоянное автоматическое динамическое совмещение каждой точечной фокальной зоны видения каждого левого кадра определенного ракурса с соответствующей расчетной точкой в площади зрачка этого левого глаза.
Стереодисплей работает следующим образом.
Пользователь вручную с помощью микролифта 9 выводит стереоэкран 2 из кожуха 8 взаимно по горизонтали. Затем при необходимости разводит по горизонтали вручную левый экран 3L и правый экран 3R на ширину стереобазы равной ширине стереобазы его глаз. Затем одевает и закрепляет стереодисплей с помощью ленты 10 и налобной подушки 12 в комфортном положении стереовидения для стереонаблюдения без вертикальных параллаксов. Затем встраивает наушник 13L и наушник 13R в уши с помощью подвесок 14L и 14R. Включает источник видеосигнала 11 и выбирает визуально с помощью экранного меню на стереоэкране 2 необходимую стерео- или моноскопическую видеопрограмму, или стереоизображения с его смартфона или другие изображения. После просмотра этих программ и изображений пользователь выключает стереодисплей и вручную с помощью микролифтов вводит стереоэкран 2 в полость кожуха 8 в нерабочее положение и вводит наушники 13L и 13R в кожух 15L и 15R.
На фигурах 4, 5 и 6 показаны варианты головных стереодисплеев для мобильного полнокомфортного использования.
На фигуре 4 показан стереодисплей, закрепленный в рабочем положении на голове пользователя с помощью фиксирующей ленты 10.
На фигуре 5 показан стереодисплей, закрепленный в рабочем положении стереоэкрана 2 на козырьке 16 любого головного убора 17.
На фигуре 6 показан нашлемный стереодисплей со стереоэкраном 2 расположенным в рабочем положении внутри шлема на лобовом стекле перед глазами пользователя.
На фигуре 7 показана в разрезе оптическая схема части левого или правого экрана двухэкранного стереодисплея с частью матрицы 19 для формирования экранного видеоизображения левого или правого кадров горизонтальной стереопары. На этой части матрицы сформирована часть оптического фокон-линзового оптического растра 20 для коллимирования и фокусировки пучков света экранных изображений в точечные фокальные зоны прямого видения левого и правого кадров одноименными глазами пользователя. На поверхности такой матрицы сформированы триады пиксельных светодиодов для формирования каждой такой триадой светодиодов: светодиода красного 21R, зеленого 21G и синего 21В цвета пучков света цветного пиксельного элемента видеоизображения стереокадра. Аналогичная целая матрица 4L или 4R, на которой сформирован аналогичный целый оптический фокон-линзовый растр 5L или 5R (матрицы показаны на фигуре 1). Этот растр содержит первый слой 22а, выполненный из растра пустотелых фоконов 23 и второй слой 22b этого растра из эллипсоидных линз 24. Каждый оптический элемент этого растра выполнен с одним фоконом 23 и одной линзой 24. Фокон и микролинза в каждом оптическом элементе растра взаимно расположены и ориентированы с учетом формирования расчетного угла коллимирования пиксельных пучков света и фокусировки этих пучков света этим растром 20 в одну точечную фокальную зону прямого видения одного левого или одного правого кадра горизонтальной стереопары одноименным глазом пользователя. Каждый такой фокон растра выполнен в форме усеченной пирамиды с зазеркаленными или с непрозрачными белым внутренними боковыми стенками 25. Каждый фокон выполнен с широким открытыми входным окном и узким открытым выходным окном, закрывающим площадь матрицы с триадой светодиодов, формирующих цветной пиксельный элемент изображения стереокадра, а выходное окно этого фокона закрыто плоским основанием линзы 24. При необходимости взаимной светоизоляции боковые стенки 26 линз 24 сформированы из светопоглощающих покрытий для формирования такими линзами более тонких коллимированных пучков света без боковых бликов в растре, В оптимальном варианте конструкции такого растра каждый его оптический элемент может быть выполнен с двумя или тремя фоконами 23, на выходных окнах которых сформирована одна общая линза 24 для одновременного коллимирования этой линзой соответственно двух или трех пучков света пиксельных элементов видеоизображения разноракурсных левых или правых кадров стереопары с одновременной селективной фокусировкой этой линзой этих коллимированных пучков света соответственно в две или три точечные фокальные зоны прямого видения этих кадров одноименными глазами пользователя.
Растр действует следующим образом.
Пучки света а1 от пиксельных светодиодов 21R, 21G, 21В концентрируются боковыми стенками 25 фокона 23 в узком выходном окне этого фокона. Эти пучки света формируют точечный источник света и захватываются линзой 24. Часть этих лучей а2, проходящих в линзе, поглощается светоизолирующими стенками этой линзы, а другая часть этих лучей а3 выходит из линзы в виде коллимированного пучка лучей а4, фокусируемого этой линзой в точечную фокальную зону видения этого пиксельного элемента экранного видеоизображения.
На фигуре 8 показана оптическая схема части левого или правого экрана двухэкранного стереодисплея с частью матрицы 27 для формирования экранного видеоизображения. На этой части матрицы сформирована часть оптического фокон-микрозеркального оптического растра 28 для коллимирования и фокусировки пучков света экранных изображений в точечные фокальные зоны прямого видения левого и правого кадров одноименными глазами пользователя. На поверхности этой матрицы сформированы триады пиксельных светодиодов для формирования каждой такой триадой светодиодов: красного 29R, зеленого 29G и синего 29В цвета пучков света цветного пиксельного элемента видеоизображения стереокадра (на фигуре 1 показана целая аналогичная матрица 4L, на которой сформирован аналогичный целый оптический фокон-линзовый растр 5L или целая матрица 4R, на которой сформирован целый оптический растр 5R). Растр 28 выполнен из прозрачной оптической пленки 30, формирующей все три слоя этого растра. Первый слой этого растра 29а, выполнен в виде растра пустотелых фоконов 31. Второй слой 29b этого растра выполнен из наклонных плоских микрозеркал 32 и 33, формирующих уголковый светоотражатель. Третий слой этого растра 29С выполнен из параболических вогнутых изнутри микрозеркал 34, сформированных на внешней стороне оптической пленки 30. Каждый оптический элемент этого растра выполнен из последовательно расположенных: фокона 31, пары плоских параллельных микрозеркал 32, 33 (формирующих уголковый светоотражатель) и параболического микрозеркала 34 (расположенных вдоль оптической оси О4-О4, перпендикулярной к плоскости растра или плоскости пиксельного элемента на матрице). Сбоку от микрозеркала 32 расположено наклонное зеркало 33, ориентированное к плоскости микрозеркала 32 под углом 90 градусов, образующих уголковый световозвращатель из этой пары микрозеркал. Каждый фокон в слое растра 29а выполнен в форме усеченной пирамиды с зазеркаленными изнутри боковыми стенками 35 с широким открытым просветным входным окном (закрывающим площадь триады светодиодов 29R 29G и 29В, формирующих цветной пиксельный элемент изображения стереокадра) и узким открытым просветным выходным окном. Выходное окно этого фокона совмещено с входным окном в центре наклонного микрозеркалами 32. Оптические оси О4-О4 каждого оптического элемента растра параллельны оптической оси фокона и главной оптической оси параболического микрозеркала 34. Указанные оптические элементы микрозеркал взаимно расположены и ориентированы с учетом фокусировки коллимированных этим растром пиксельных лучей в одну точечную фокальную зону 6 (показана на фигуре 2) для прямого видения одного левого или одного правого кадра стереопары или в две или в три точечные фокальные зоны одновременного видения соответственно двух или трех разноракурсных левых кадров или соответственно разноракурсных правых кадров горизонтальной стереопары одноименными глазами пользователя.
Растр действует следующим образом.
Пучки света γ1 от пиксельных светодиодов 29R, 29G и 29В концентрируются зеркальными боковыми стенками 35 фокона 31 в узком выходном окне этого фокона, формирующим точечный источник света. Затем эти лучи γ2 захваченные пленкой растра 30 и направляются для засветки параболического зеркала 34, которое отражает обратно коллимированной пучок света γ3 на плоское зеркало 32, которым этот коллимированный пучок света γ4 отражается и отклоняется на зеркало 33, с последующим отражением этого коллимированного пучка света γ5 через просветное окно пленки растра 30 наружу). Каждый оптический элемент этого растра конструктивно выполнен с возможностью фокусировки этих коллимированных этим растром пучков света в одну точечную фокальную зону прямого видения одного левого или одного правого кадра стереопары или в две, или в три точечные фокальные зоны одновременного видения соответственно двух или трех разноракурсных левых кадров или правых кадров горизонтальной стереопары одноименным глазом пользователя
На фигуре 9 электронно-оптическая следящая система, содержит: видеокамеру 35L, расположенную перед левым глазом 36L пользователя и видеокамеру 35R, расположенную перед правым глазом 36R (с оптическим центром 37); автопривод 38L экрана левого кадра с жидкокристаллической матрицей 39L левого кадра с контроллером 40L и с задней подсветкой этой матрицы осветителем 41L, выполненным из светодиодной матрицы с контроллером 42L; автопривод 38R экрана правого кадра с жидкокристаллической матрицей 39R правого кадра с задней подсветкой осветителем 40R из светодиодной матрицы с контроллером 42R; цифровой видеопроцессор 43 для этих видеокамер; цифровой программный процессор 44 для формирования управляющих сигналов; программный видеопроцессор 45; периферийное оборудование 46 для воспроизведения видеопрограмм (видеопроигрыватель, и/или смартфон, и/или тюнер для приема телевизионных программ и др.) с системой звукового сопровождения 47 с колонками 48 или стереонаушниками 49.
Электронно-оптическая следящая работает следующим образом.
Видеокамеры 35L производит периодическую видеосъемку левого глаза 36L глаза пользователя, а видеокамера 35R производит периодическую видеосъемку правого глаза 36L этого пользователя, (с проекцией объективом определенной видеокамеры лучей b с поверхности соответствующего глаза пользователя на фотоматрицу этой видеокамеры) для формирования этой фоточувствительной матрицей цифровых сигналов F1 видеоданных, подаваемых на видеопроцессор 43 этой видеокамеры для последующего формирования этим видеопроцессором сигнала F2 с информацией о координатных параметров видеоизображения центра зрачка левого глаза относительно центра и главной оптической оси экрана левого кадра и о координатах расположения центра зрачка правого глаза относительно центра и главной оптической оси экрана правого кадра для передачи этого сигнала на центральный цифровой программный процессор 44 для программного расчета этим процессором управляющих сигналов с учетом координат центров 37 глаз пользователя. С центрального программного процессора 44 управляющие сигналы F3, с сигналами каровой развертки, откорректированными с учетом мгновенных координат центров глаз пользователя, подаются на контроллер 40L матрицы 39L левого кадра и контроллер 40R матрицы 39R правого кадра для формирования видеосигналом F4 экранных видеоизображений левого и правого кадров с автоматическим расположением центров этих стереокадров на этих экранах с учетом покадрового расположения центров глаз пользователя без видимости вертикальных параллаксов. С центрального цифрового программного процессора 44 управляющие сигналы F5 подаются на контроллер 42L светодиодной матрицы 41L задней подсветки матрицы 39L левого кадра и на контроллер 42R светодиодной матрицы 41R задней подсветки матрицы 39R правого кадра для автокоррекции матрицей светодиодных осветителей площадей светоизлучения и углов падения формируемых этой матрицей пучков света задней подсветки, формирующих в расчетных координатах точечные фокальные зоны видения левого кадра и правого кадра горизонтальной стереопары с автоматическим динамическим постоянным совмещением этих зон с расчетными точками в площади зрачков одноименных глаз пользователя. С блока периферийного оборудования 46 видеосигнал F6 выбранной пользователем моноскопической или стереоскопической программы или видеоизображения, подается на программный процессор 45 управления параметрами видеоизображения, который формирует видеосигнал F7, подаваемый на контроллеры матриц левого кадра и матрицы правого кадра для коррекции кадровой развертки экранных видеоизображений кадров горизонтальной стереопары на этих матрицах с учетом: формата экранного изображения, расположения кадров на экране левого и правого кадров в виде горизонтальной стереопары, стереобазы между центрами кадров стереопары, выбора пользователем яркости и точности цветопередачи видеоизображения на этих экранах. С блока периферийного оборудования 46 из видеосигнала выделяются сигналы акустического сопровождения F8, подаваемые на акустическую систему 47 для формирования низкочастотного сигнала F9, подаваемого на акустические колонки 48 или на наушники 49 для воспроизведения стереозвука С цифрового процессора 44 подается управляющий сигнал F10 на автопривод 38L экрана с матрицей 39L левого кадра, и на автопривод 38R экрана с матрицей 39R правого кадра для автокоррекции ориентации этих экранов относительно центров 37 одноименных глаз пользователя для постоянного совмещения точечных фокальных зон видения левых разноракурсных кадров и правых разноракурсных кадров горизонтальной стереопары с расчетными точками в площади зрачков одноименных глаз пользователя.
На фигуре 10 (на виде А) изображен фронтальный вид видеокамеры со стороны расположения оптических систем. Видеокамера содержит полый светонепроницаемый кожух 50 в форме усеченной прямоугольной пирамиды с задней вертикальной стенкой камеры (расположенной в площади основания этой пирамиды), передней вертикальной стенкой камеры (расположенной в площади поперечного сечения пирамиды параллельной плоскости основания пирамиды) и боковыми нижней верхней правой и левой наклонными стенками камеры (расположенными в соответствующих площадях боковых сторон этой пирамиды).
На виде А-А на внутренней стороне вертикальной задней стенки кожуха видеокамеры установлены две фоточувствительные матрицы: общая фоточувствительная матрица 51R для видеосъемки одноракурсных или разноракурсных правых кадров горизонтальной стереопары показана на левой части стенки камеры и общая фоточувствительная матрица 51L для видеосъемки одноракурсных или разноракурсных левых кадров этой стереопары. На передней стенке этой видеокамеры расположены по горизонтальной линии А-А поперечного разреза видеокамеры горизонтальной плоскостью расположены две оптические системы видеосъемки: оптическая система 52R для оптической проекции световых лучей (коллимированных диафрагмой этой оптической системы) с реального снимаемого объекта на фотоматрицу 51R для одновременной или поочередной видеосъемки правых кадров из разных стереоракурсов и оптическая система 52L для оптической проекции световых лучей (коллимированных диафрагмой этой оптической системы) с реального снимаемого объекта на фотоматрицу 51L для одновременной или поочередной видеосъемки левых кадров из разных стереоракурсов.
На видах CR1 и СL1 показан вариант видеокамеры с оптической системой 52R с двумя диафрагменными отверстиями DR1 и DR2, расположенными на вертикальной линии в зрачке этой оптической системы для видеосъемки правых кадров горизонтальной стереопары из двух разных ракурсов (взаимно удаленных по вертикали на одинаковых расстояниях от центра оптической системы 52R); и с оптической системой 52L с двумя диафрагменными отверстиями DL1 и DL2, расположенными на горизонтальной линии в зрачке этой оптической системы для видеосъемки левых кадров этой стереопары из двух разных ракурсов (взаимно удаленных по горизонтали и на одинаковых расстояниях от центра оптической системы 52L).
На видах CR2 и CL2 показан вариант видеокамеры с оптической системой 52R с тремя диафрагменными отверстиями DR1 DR2 и DR3, расположенными в вершинах равностороннего треугольника в зрачке этой оптической системы и взаимно удаленных на одинаковых расстояниях от центра этой оптической системы) для видеосъемки правых кадров из трех разных ракурсов; и с оптической системой 52L с тремя диафрагменными отверстиями DL1, DL2 и DL3, расположенными в вершинах равностороннего треугольника в зрачке этой оптической системы и взаимно удаленных на одинаковых расстояниях от центра этой оптической системы) для видеосъемки левых кадров из трех разных ракурсов. Расстояния от каждого диафрагменного отверстия от центра зрачка своей оптической системы в обоих вариантах таких оптических систем одинаковы и равны половине диаметра каждого зрачка глаза пользователя, который использует предлагаемый стереодисплей.
При этом для оптимальной фокусировки глаз пользователя следящая система стереодисплея учитывает автоматически реальное расширение диаметров зрачков глаз этого пользователя при стереонаблюдении в этих стереодисплеях при реальной визуальной яркости наблюдаемого стереокадра для автокоррекции мгновенных расстояний точечных фокальных зон от центра зрачка каждого глаза пользователя. Это обеспечивает оптимальную фокусировку глаз и оптимальное согласование аккомодации и конвергенции глаз пользователя при стереонаблюдении реальных объектов соответствующей средней яркости наблюдаемого стереокадра, что существенно повышает остроту стереозрения и комфортность длительного стереонаблюдения в этом стереодисплее. При этом на виде CR1 и СL1 обе диафрагмы в обоих системах расположены на взаимно перпендикулярных линях. Оптические системы выполнен с диафрагменными реальными отверстиями диафрагм или с микролинзами в площади этих диафрагменных отверстий для прямой проекции световых лучей с реального снимаемого объекта на свою фотоматрицу для видеосъемки разноракурсных кадров в коллимированных лучах.
Для поочередной видеосъемки разноракурсных левых и правых кадров стереопары в каждой оптической системе установлена электронно-оптический фотозатвор в виде жидкокристаллической матрицы или автоматических электронно-управляемых отклоняемых зеркал, для покадрового открытия и закрытия этих диафрагменных отверстий, с учетом времени экспозиции и частоты покадровой видеосъемки кадра.
Для одновременной видеосъемки левых разноракурсных кадров на общую фоточувствительную матрицу левого кадра и видеосъемки правых разноракурсных кадров на общую фоточувствительную матрицу правого кадра, перед каждой такой фоточувствительной матрицей установлена на расчетном расстоянии дырочная маска 53 для селективной ориентации световых лучей из разных диафрагменных отверстий на соответствующие отдельные пиксельные площадки общей фоточувствительной матрицы с возможностью селективного считывания и обработки видеопроцессором видеокамеры пиксельных данных соответствующих кадрам разных ракурсов левых кадров и разных ракурсов правых кадров. Для этого к каждой фоточувствительной матрице подключен программный цифровой видеопроцессор для фотоэлектронного считывания данных с этих фотоматриц для формирования сигналов видеозаписи, подаваемых на выходы видеокамеры, или на цифровые носители в видеокамере или на периферийные устройства видеозаписи, для видеомонтажа или записи на другие цифровые носители и на входы видеосигнала, предлагаемого стереодисплея для прямого стереонаблюдения снимаемой этой камерой визуальной информации.
В видеокамере установлен ручной регулятор выдержки экспозиции засветки фотоматриц, регулятор стереобазы между центрами оптических систем и центрами этих фотоматриц для видеосъемки левого и правого кадра (с учетом формирования расчетной стереобазы видеосъемки или с учетом индивидуальной стереобазы глаз пользователя видеокамеры). В видеокамере может быть установлен авторегулятор для автокоррекции расстояний между диафрагменными отверстиями в обоих оптических системах с учетом яркости или времени экспозиции кадров и регулятор покадровой частоты видеосъемки. В видеокамере установлен видоискатель или видеомонитор для визуализации снимаемых объектов в площади кадров стереопары.
Видеокамера используется следующим образом.
В видеокамере устанавливается требуемая выдержка экспозиция фоточувствительной матрицы для стереоскопической видеосъемки объект с расчетной яркостью стереокадров. Видоискатель визуально наводится на снимаемый объект и производится видеосъемка как на стандартной видеокамере.
Варианты использования изобретения.
1. Предлагаемые стационарные стереодисплей с одноэкранным стереоэкраном высокоэффективны для массового использования в качестве домашних телевизоров или в качестве домашних видеокинотеатров для полнокомфортного просмотра 2D и 3D телевизионных программ и видеопрограмм на зеркально-сферическом стереоэкране, формирующем виртуальный экран, визуально воспринимаемый пользователем на многократно большей дистанции, чем у аналогов 3D-телевизоров с плоским экраном, для восприятия существенно большей глубины стереоэффекта и с повышенным комфортным стереонаблюдением кинофильмов всеми зрителями без геометрических искажений, что проверено автором экспериментально. Предлагаемые головные стереодисплей и носимые стереодисплей наиболее комфортны для мобильного стереонаблюдения моноскопических и стереоскопических телевизионных программ, видеофильмов и компьютерных изображений, и программ при свободном передвижении пользователя в помещениях и на улице с возможностью одновременного выполнения других действий, при поездках в транспорте, а также с возможностью одновременного стереонаблюдения в стереодисплее и видения реального пространства, людей и обстановки.
2. Предлагаемые головные стереодисплей высокоэффективны для 3D-кинематографа без классической дорогой кинопроекции на большом стереоэкране и с возможностью полнокомфортного мобильного просмотра кинофильмов, телевизионных программ, видеоигр, Интернета, компьютерных игр и др. программ, принимаемых зрителем по беспроводной связи в любом помещении кинотеатра со звуковым сопровождением в кинозале или прослушиванием через наушники стереодисплея. Обеспечивается возможность одновременного прямого просмотра каждым зрителем общей или индивидуальной 3D-программы на своем стереоэкране в одинаково комфортных углах поля зрения с выбором комфортной для него яркости и уровня звука с точным согласованием стереобазы его глаз и дистанции стереонаблюдения без вертикальных параллаксов, без геометрических искажений, с наблюдением оптимальных углов стереоперспективы, необходимых для полнокомфортного стереонаблюдения без утомления глаз и мозга пользователя при длительной стереонаблюдении и с возможностью свободного передвижения зрителя в кинозале и в кинотеатре без помех для других зрителей.
3. Предлагаемые головные стереодисплей высокоэффективны для комфортного длительного стереонаблюдения компьютерных 3D-программ, 3D-видеофильмов, 3D-Интернета, 3D-игр, для 3D-видеообучения, в том числе с использованием 3D-компьютерных тренажеров.
4. Предлагаемые головные стереодисплей высоко эффективны для авиадиспетчеров, для использования пилотами и водителями системы 3D-компьютерной спутниковой навигации для безопасного вождения любого вида транспорта в условиях плохой видимости, и высокоточного определения дистанции и ориентации транспорта или летательных аппаратов относительно невидимой полосы или неизвестной местности для возможности оперативного выбора поверхности аварийного взлета и посадки и для слепого пилотирования и вождения в тумане, ночью и в других различных условиях плохой видимости пространства движения любого транспортного средства.
5. Предлагаемые головные стереодисплей высокоэффективны для комфортного длительного стереонаблюдения (учеными, врачами, хирургами, учениками и другими пользователями) правильной глубины стереоэффекта на 3D-видеоэкранах с помощью лазерных или электронных сканеров снимающих визуальную информацию с реальных объектов с последующей обработкой этой информации компьютерным способом, для отображения точной глубины стереоэффекта, воспринимаемой пользователем при любом увеличении этих наблюдаемых объектов.
6. Предлагаемые головные стереодисплей высокоэффективны для дистанционного стереонаблюдения дистанционных работ, процессов и природных явлений, для 3D-видеорекламы и для использования во многих других областях.
Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат – обеспечение работы со стереоизображениями с помощью стереодисплеев, видеокамер для 3D-видеосъемки, видеозаписи этой информации и компьютерных способов для видеомонтажа 3D-видеозаписей и формирования 3D-графики. Стереодисплей содержит: одноэкранный стереоэкран, выполненный из зеркала, располагаемого перед глазами пользователя для формирования экранного изображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой световых пучков изображения в расчетную площадь фокальной зоны прямого видения изображений кадров горизонтальной стереопары одноименными глазами пользователя; матрицу горизонтальной стереопары, содержащую растр светомодулирующих элементов, с подключенным контроллером для формирования растрового видеоизображения кадров в виде горизонтальной стереопары; причем лицевая сторона матрицы расположена на расчетном расстоянии перед зеркалом стереоэкрана и ориентирована с возможностью прямого четкого зеркального отражения видеоизображения стереопары с матрицы; в стереодисплее установлен конвертор для преобразования стандартного видеосигнала. 5 н. и 16 з.п. ф-лы, 10 ил. 
1. Стереодисплей, содержащий одноэкранный стереоэкран, выполненный из сферически, или эллипсоидно-, или аксиально-симметрично вогнутого зеркала, располагаемого перед обоими глазами пользователя для формирования в этом зеркале экранного изображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом световых пучков этого экранного изображения в расчетную площадь фокальной зоны прямого видения экранного изображений левого и правого кадров горизонтальной стереопары одноименными глазами пользователя; и содержащий матрицу горизонтальной стереопары, содержащую растр светомодулирующих элементов, с подключенным к этой матрице контроллером для формирования этой матрицей и видеосигналом, подаваемым через этот контроллер на эти светомодулирующие элементы, растрового видеоизображения левого и правого кадров в виде горизонтальной стереопары; отличающийся тем, что лицевая сторона этой матрицы расположена на расчетном расстоянии перед этим зеркалом стереоэкрана и ориентирована относительно этого зеркала с возможностью прямого четкого зеркального отражения в этом зеркале видеоизображения стереопары с этой матрицы, формирующего в этом зеркале экранное изображение левого и правого кадров в виде горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом световых лучей этого экранного изображения в фокальную зону четкого видения левого и правого кадров этой стереопары одноименными глазами пользователя; дополнительно для исключения видимых геометрических искажений для использования плоской матрицы зеркало стереоэкрана выполнено асферическим, а при использовании сферического зеркала в стереоэкране эта матрица выполнена сферической формы и/или со строчным растром пиксельных элементов видеоизображений стереокадров, сформированных на этой матрице с расчетными искажениями этого растра для исключения видимых геометрических искажений растра пиксельных элементов стереокадров, формируемых и прямо наблюдаемых пользователем в этом зеркале стереоэкрана; в другом варианте для коррекции геометрических искажений при использовании матрицы видеоэкрана с прямоугольным строчным растром светомодулирующих пиксельных элементов в стереодисплее установлен конвертор для преобразования стандартного видеосигнала, формирующего на этих матрицах прямоугольный строчный растр пикселей, в видеосигнал, формирующий видеоизображения этих кадров с расчетными геометрическими искажениями строчного растра пиксельных элементов видеоизображений на этой матрице для последующего формирования экранного изображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары в зеркале стереоэкрана для прямого стереонаблюдения этих левого и правого кадров в зеркале стереоэкрана без видимых пользователем геометрических искажений строчного растра и с правильной стереоперспективой и с учетом дистанции стереонаблюдения и ширины стереобазы глаз этого пользователя.
2. Стереодисплей по п. 1, дополнительно отличающийся тем, что в этом стереодисплее матрица выполнена на основе светодиодной матрицы с растром из четных и нечетных строк светодиодов RGB-цветов; или матрица выполнена на основе жидкокристаллической матрицы с растром из четных и нечетных строк просветных ячеек для формирования пиксельных элементов, и с задней подсветкой этой матрицы; в первом варианте электронно-оптическая система этого стереодисплея предназначена для одновременного формирования видеоизображения левого кадра горизонтальной стереопары любой такой матрицей ее светомодулирующими элементами, расположенными на этой матрице в четных строках, и для формирования видеоизображения правого кадра этой стереопары светомодулирующими элементами, расположенными на этой матрице в нечетных строках; на светомодулирующих элементах любой такой матрицы сформирован растровый поляризационный светофильтр с растром четных строк с вертикальной поляризацией, а нечетных строк с горизонтальной поляризацией; четные строки светофильтра наложены на четные строки светомодулирующих элементов матрицы для вертикальной поляризации пучков света светомодулирующих элементов, формирующих видеоизображение левого кадра, а нечетные строки этого светофильтра наложены на нечетные строки светомодулирующих элементов матрицы для горизонтальной поляризации пучков света светомодулирующих элементов, формирующих видеоизображение правого кадра; все такие пучки света с этой матрицы направлены на всю площадь засветки зеркала экрана для формирования в этом зеркале экранного изображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары, формирующие отражаемые этим зеркалом пучки света соответствующей поляризации, фокусируемые этим зеркалом в общую фокальную зону селективного четкого стереонаблюдения этих экранных изображений левого и правого кадров горизонтальной стереопары одноименными глазами пользователя с помощью пассивных стереоочков с разнонаправленой поляризацией линз для левого глаза и правого глаза; или во втором варианте электронно-оптическая схема этого стереодисплея выполнена для поочередного во времени покадрового формирования просветной жидкокристаллической матрицей или светодиодной матрицей видеоизображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары; на светомодулирующих элементах любой из этих матриц сформирован поляризационный светофильтр для однонаправленной поляризации этим светофильтром этих пучков света всех светомодулирующих элементов, формирующих на матрице видеоизображение левого и правого кадров горизонтальной стереопары с однонаправленной поляризацией; каждый такой пучок света направлен на зеркало стереоэкрана для поочередной во времени покадровой засветки всей площади этого зеркала, формирующей экранное изображение левого и правого кадров горизонтальной стереопары с однонаправленной поляризацией пучков света этого изображения, отражаемых и фокусируемых этим зеркалом в общую фокальную зону для селективного четкого стереонаблюдения этих экранных изображений левого и правого кадров горизонтальной стереопары одноименными глазами пользователя с помощью активных поляризованных стереоочков затворного типа; дополнительно при необходимости в указанных первом и втором вариантах электронно-оптической системы стереодисплея с матрицами видеоэкрана с диффузным светорассеиванием пучков света светодиодов стандартного видеоэкрана на поверхности этих светодиодов сформирован линзовый или фокон-линзовый растр для концентрации пучка света каждой пиксельной триады светодиодов RGB-цветов в площадь стереоэкрана для многократного повышения визуальной яркости наблюдаемого стереоизображения на стереоэкране.
3. Стереодисплей по п. 1, дополнительно отличающийся тем, что матрица выполнена светодиодной с растром из светодиодов, расположенных в четных и нечетных строках этого растра; или матрица выполнена жидкокристаллической с растром просветных пиксельных элементов с задней подсветкой, в любой из этих матриц светомодулирующие элементы расположены в четных и нечетных строках этого растра; электронно-оптическая система стереодисплея в ее первом варианте выполнена для одновременного формирования светомодулирующими элементами в четных строках любой их этих матриц - видеоизображения левого кадра горизонтальной стереопары, а светомодулирующими элементами в нечетных строках - видеоизображения правого кадра этой стереопары; на светомодулирующих элементах этой матрицы сформирован фокон-линзовый оптический растр, в котором каждый оптический элемент выполнен в виде одного фокона с плоско-выпуклой линзой или в виде пары фоконов с общей плоско-выпуклой линзой; каждый такой фокон предназначен для захвата пучков света светомодулирующих элементов, формирующих пучок света цветного пиксельного элемента RGB-цветов видеоизображения левого или правого кадра; в паре фоконов, расположенных рядом по горизонтали, один фокон расположен в четной вертикальной строке матрицы для захвата светового пучка пиксельного элемента видеоизображения левого кадра, а другой фокон расположен в вертикальной нечетной строке этой матрицы для захвата светового пучка пиксельного элемента видеоизображения правого кадра; любой фокон выполнен в форме полой усеченной пирамиды с широким входным окном и узким выходным окном и зеркальными внутренними боковыми поверхностями; на плоскости выходных окон всех фонов расположен растр плоско-выпуклых линз; каждый оптический элемент растра предназначен для преобразования фоконом и линзой каждого широко расходящегося пучка света пиксельного элемента матрицы в узко расходящийся пучок света, направленных этой линзой в расчетную площадь зеркала стереоэкрана для формирования в этом зеркале экранного изображения определенного кадра горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом этих пучков света в фокальную зону прямого четкого видения экранного изображения соответствующего кадра горизонтальной стереопары одноименным глазом пользователя.
4. Стереодисплей по п. 1, дополнительно отличающийся тем, что матрица стереопары для формирования видеоизображений левых и правого кадров горизонтальной стереопары выполнена из светодиодной матрицы с растром светомодулирующих элементов RGB-цветов; или матрица стереопары выполнена из жидкокристаллической матрицы с задней подсветкой этой матрицы; на лицевой поверхности светомодулирующих элементов любой матрицы стереопары сформирован оптический растр для концентрации пучка света каждого светомодулирующего элемента в расчетную площадь стереоэкрана, обеспечивающих формирование в зеркале стереоэкрана экранных изображений левого и правого кадров горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом этих пучков света в фокальные зоны прямого видения этих экранных изображений левого и правого кадров одноименными глазами пользователя; для этого электронно-оптическая система стереодисплея выполнена с возможностью поочередного формирования всеми светомодулирующими элементами матрицы пиксельных пучков света, формирующих видеоизображения поочередно левого и правого кадров одной или нескольких горизонтальных стереопар, или пиксельных элементов стереоизображений или стереопрограмм одинакового или разного содержания для одновременного индивидуального или коллективного стереонаблюдения соответствующих стереоизображений или стереопрограмм одним или несколькими пользователями на общем стереоэкране; на видеоматрице стереопары сформирован трехслойный оптический растр; первый слой этого растра выполнен из растра полых фоконов; второй слой этого растра выполнен из жидкокристаллической селективной матрицы для поочередного гашения и пропускания пучков света пиксельных элементов, формируемых светомодулирующими элементами этой матрицы в каждом выходном окне соответствующего фокона для селективного гашения и пропускания светомодулирующими ячейками селективной матрицы необходимых световых пучков в линзовый растр для поочередного формирования пиксельных элементов левого и правого кадров, для этого в этом оптическом растре каждый оптический элемент выполнен в виде: комплексного полого фокона с зеркальным или белыми непрозрачными внутренними стенками с общим просветным входным окном, закрывающим площадь светомодулирующих элементов матрицы, формирующих поочередно пиксельный элемент видеоизображения левого и правого кадров стереопары, этот фокон выполнен с двумя или несколькими просветными выходными окнами, каждое из этих выходных окон расположено в расчетной точке в площади основании общей микролинзы этого растра и закрыто светомодулирующей ячейкой селективной матрицы, а все эти ячейки в площади выходных окон этого фокона закрыты общей плоско-выпуклой положительной микролинзой, при этом каждое такое выходное окно этого фокона расположено в расчетной точке в площади основания этой общей микролинзы, формирующей световые пучки пиксельных элементов видеоизображений на этом растре, захваченные и направленные этой микролинзой в расчетные точки зеркала стереоэкрана для формирования этими пучками света определенных пиксельных элементов соответствующего экранного изображения, с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом этих пучков света соответствующих пиксельных элементов экранных изображений в соответствующие расчетные фокальные зоны прямого четкого видения экранных изображений кадров, сформированных аналогично всеми пиксельными элементами этого кадра для его наблюдения одноименным глазом соответствующего пользователя; дополнительно при необходимости автоматического формирования оптимальных площадей и пространственного расположения таких фокальных зон для их постоянного динамического автономного совмещения с глазами каждого пользователя в стереодисплее установлена электронно-оптическая следящая система, содержащая две видеокамеры для видеосъемки левой видеокамерой изображения левого глаза пользователя, а правой видеокамерой - его правого глаза; к каждой видеокамере подключен видеопроцессор для формирования сигналов с информацией о пространственных координатах расположения зрачков левого и правого глаз пользователя относительно одноименных точечных фокальных зон стереовидения, к видеопроцессору подключен цифровой программный процессор для формирования управляющих сигналов, подаваемых на подключенные к нему контроллер жидкокристаллической селективной матрицы в этом растре для автоматического динамического формирования светомодулирующими ячейками этой селективной матрицы оптимальных световых пучков, формирующих постоянно автоматически и динамически оптимальные площади и пространственное расположение таких фокальных зон, и совмещение этих фокальных зон с одноименными глазами соответствующего пользователя для возможности стереонаблюдения из разных ракурсов при передвижении нескольких пользователей с индивидуальными стереобазами их глаз с различными углами конвергенции глаз каждого пользователя при стереонаблюдении на разных дистанциях и в широких углах поля зрения.
5. Стереодисплей по п. 1, дополнительно отличающийся тем, что указанная матрица расположена перед зеркалом стереоэкрана по горизонтали центрально-симметрично, а центр этой матрицы расположен на расчетном расстоянии выше или ниже главной оптической оси этого зеркала с возможностью формирования в этом зеркале экранного изображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировки этим зеркалом пучков света этих экранных изображений в свободном пространстве, соответственно под нижним или верхним краем этой матрицы, в расчетную площадь фокальной зоны прямого четкого видения экранного изображения левого кадра - левым глазом пользователя и в расчетную площадь фокальной зоны прямого четкого видения экранного изображения правого кадра - правым глазом этого пользователя.
6. Стереодисплей по п. 1, дополнительно отличающийся тем, что в стереодисплее со светодиодной матрицей, на тыльной стороне этой матрицы все микроплощадки расположения светомодулирующих светодиодов на этой матрице непрозрачны и покрыты матово-черным антибликовым покрытием; а между этими микроплощадками сформированы просветные ячейки, тонированные до уровня затемнения с возможностью прямого видения сквозь эти ячейки экранного изображения в зеркале стереоэкрана при невидимости пользователем отражений своих глаз в этом зеркале; матрица расположена перед зеркалом стереоэкрана по горизонтали центрально-симметрично главной оптической оси зеркала стереоэкрана с возможностью засветки расчетных площадей этого зеркала пиксельными пучками света светодиодов матрицы для формирования в этом зеркале экранного изображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом этих пучков света с этого экранного изображения сквозь эти просветные ячейки в фокальную зону видения экранного изображения левого кадра - левым глазом пользователя и в фокальную зону видения экранного изображения правого кадра - правым глазом этого пользователя.
7. Стереодисплей по п. 1, дополнительно отличающийся тем, что матрица этого стереодисплея выполнена из просветной жидкокристаллической матрицы с задней подсветкой; в подсветке установлен оптический конденсор, закрывающий всю площадь тыльной стороны этой матрицы; конденсор выполнен из положительной линзы или линзы Френеля; перед этим конденсором установлен осветитель, выполненный в виде: матричного осветителя из светодиодной матрицы, или из пары единичных светодиодов; или из пары групп светодиодов, каждый такой осветитель расположен на расчетной дистанции от тыльной стороны матрицы и на расчетном расстоянии от нормали к центру своего конденсора для возможности формирования светодиодами любого осветителя с расчетной площадью светоизлучения для формирования пучка света задней подсветки с расчетным углом падения, засвечивающего всю площадь входного зрачка конденсора для фокусировки этим конденсором этого пучка света в просветные пиксельные ячейки матрицы под этим конденсором, формирующие на этой матрице модулированные по яркости пиксельные пучки света элементов видеоизображения соответствующего кадра стереопары, а эти пучки света направлены с этой матрицы в расчетную площадь зеркала стереоэкрана; а к каждому любому осветителю подключен контроллер для программного поочередного включения управляющим сигналом требуемых светодиодов соответствующего осветителя для формирования на матрице видеоизображения соответствующего кадра стереопары; дополнительно для уменьшения глубины конструкции задней подсветки эта подсветка выполнена в форме сотовых ячеек; для взаимной светоизоляции и возможности изменения расстояния от плоскости матрицы до осветителей в задней подсветке эти ячейки выполнены с тонкими стенками, формирующими телескопически раздвижные трубки прямоугольного или квадратного сечения, расположенные на тыльной стороне матрицы рядом в форме сот и боковыми стенками плотно друг к другу, эти стенки выполнены антибликовыми с матово-черными внутренними поверхностями; на площади выходных окон всех сотовых ячеек установлена светодиодная матрица матричного осветителя или пара светодиодных осветителей или пара осветителей из одиночных светодиодов или из групп светодиодов; выходное окно каждой трубки охватывает по контуру часть тыльной стороны матрицы с просветными пиксельными элементами, на которых установлен отдельный конденсор из линзы Френеля; к любому осветителю подключен контроллер для программного поочередного включения управляющим сигналом требуемых светодиодов соответствующего осветителя, формирующего пучок света в своей сотовой ячейке, направленный на всю площадь своего конденсора этой ячейки подсветки, а этот конденсор фокусирует этот пучок света этой подсветки на все просветные светомодулирующие пиксельные ячейки этой матрицы, расположенные под этим конденсором, а эти пиксельные ячейки матрицы модулируют пиксельные пучки света, формирующие часть видеоизображения соответствующего кадра стереопары на этой матрице; аналогично всеми сотовыми ячейками подсветки и матрицей поочередно формируются видеоизображения целого левого и целого правого кадров этой стереопары с последующей засветкой каждым таким пучком света видеоизображения с матрицы расчетной площади зеркала стереоэкрана для формирования в этом зеркале экранного видеоизображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой пучков света этих экранных изображений этим зеркалом в фокальные зоны прямого четкого видения этого экранного изображения левого и правого кадров этой стереопары одноименными глазами пользователя; в стереодисплее установлены электромеханические приводы, механически связанные со светодиодной матрицей осветителя или с каждым светодиодным осветителем; в стереодисплее установлен ручной полуавтоматический электронный регулятор или пульт дистанционного ручного управления с программным процессором, формирующим управляющие сигналы, подаваемые на контроллеры этих осветителей и/или на механические приводы для пространственного расположения этих осветителей относительно матрицы и формирующим управляющие сигналы, подаваемые на контроллеры светодиодной матрицы осветителя или контроллеры светодиодов других осветителей для регулировки углов падения и площади поперечного сечения пучков света подсветок матрицы видеоэкрана с возможностью выбора пользователем оптимальной программы такой регулировки для оптимального совмещения фокальных зон прямого четкого видения левого и правого кадров с одноименными глазами пользователя с учетом координат расположения его глаз относительно главной оптической оси и центра зеркала стереоэкрана, с учетом ширины стереобазы его глаз; с учетом поддержки нулевых вертикальных параллаксов и оптимальных горизонтальных параллаксов наблюдаемого экранного изображения для стереонаблюдения с повышенным комфортом; в другом варианте стереодисплея для полнокомфортного стереонаблюдения с аналогичными задними подсветками установлен матричный осветитель такой задней подсветки, установленный на электромеханическом автоприводе для возможности автоматического смещения этой матрицы вдоль линии, перпендикулярной к матрице; в стереодисплее установлена электронно-оптическая следящая система, содержащая две видеокамеры для видеосъемки левой видеокамерой изображения левого глаза пользователя, а правой видеокамерой - его правого глаза; к каждой видеокамере подключен видеопроцессор для формирования сигналов с информацией о пространственных координатах расположения зрачков левого и правого глаз пользователя относительно одноименных точечных фокальных зон стереовидения, к видеопроцессору подключен цифровой программный процессор для формирования управляющих сигналов, подаваемых на подключенные к нему контроллер светодиодной матрицы осветителя и на электромеханический автопривод светодиодной матрицы осветителя задней подсветки для постоянного автоматического оперативного динамического программного регулирования следящей системой и задней подсветкой матрицы пространственного расположения расчетной площади светоизлучения осветителя для авторегулирования угла наклона пучка света задней подсветки для постоянного автоматического формирования оптимальной площади и пространственного совмещения фокальной зоны видения левого и правого кадров с одноименными глазами пользователя или нескольких пользователей для индивидуального или коллективного стереопросмотра на разных дистанциях до стереоэкрана из разных ракурсов стереонаблюдения, с учетом различных стереобаз глаз пользователей и с учетом мгновенных индивидуальных углов конвергенции глаз каждого пользователя.
8. Стереодисплей по п. 1, дополнительно отличающийся тем, что в этом стереодисплее матрица выполнена на основе DLP-матрицы или отражательной жидкокристаллической LCOS-матрицы с плоской или цилиндрической или сферической вогнутой формой с фронтальной подсветкой любой такой матрицы; подсветка содержит: оптический линзовый конденсор в виде плоско-выпуклой положительной линзы или линзы Френеля, или содержит зеркально-сферический рефлектор, каждый из которых предназначен для фокусировки и ориентации пучков света от осветителя подсветки на матрицу; подсветка содержит неподвижный или подвижный осветитель, выполненный в виде светодиодного матричного осветителя, или осветители в виде пары или пары из групп линзовых светодиодов, любой осветитель расположен перед своим конденсором или рефлектором в расчетных трехмерных координатах и на расчетной дистанции; к любому осветителю подключен контроллер; в стереодисплее установлен и подключен к контроллерам этих осветителей программный цифровой процессор с ручным регулятором включения требуемых светодиодов любого осветителя с требуемой яркостью для регулировки площади светоизлучения пучка света любого осветителя, регулировки углов светорассеивания пучков света осветителя, угла падения пучка света любого осветителя на плоскость матрицы для поочередного во времени покадрового формирования пучками света таких от осветителей на DLP-матрице или LCOS-матрице пиксельных пучков света видеоизображений левого и правого кадров горизонтальной стереопары, направленных этими матрицами в расчетные площади засветки зеркала стереоэкрана для поочередного формирования в этом зеркале экранных изображений левого и правого кадров этой стереопары и с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом стереоэкрана этих пучков света этого экранного изображения в расчетные площади фокальной зоны прямого четкого видения левого кадра - левым глазом пользователя и фокальной зоны прямого четкого видения правого кадра - правым глазом этого пользователя; дополнительно для полнокомфортного стереонаблюдения в широких углах поля зрения в стереодисплее установлена электронно-оптическая следящая система, содержащая две видеокамеры для видеосъемки левой видеокамерой изображения левого глаза пользователя, а правой видеокамерой - его правого глаза, к каждой видеокамере подключен видеопроцессор для формирования сигналов с информацией о пространственных координатах расположения зрачков левого и правого глаз пользователя относительно одноименных точечных фокальных зон стереовидения, к видеопроцессору подключен цифровой программный процессор для формирования управляющих сигналов, подаваемых на подключенные к нему контроллер светодиодной матрицы осветителя или контроллер каждого светодиодного осветителя для автоматической электронно-оптической регулировки следящей системой углов наклона к плоскости и углов светорассеивания пучков света светодиодных осветителей подсветки; в другом варианте и/или дополнительно в стереодисплее установлен электромеханический автопривод, или несколько электромеханических автоприводов, каждый отдельный такой автопривод механически связан с указанным стереоэкраном или с общей светодиодной матрицей осветителя или с каждым отдельным светодиодным осветителем этой подсветки, каждый автопривод подключен к этому цифровому программному процессору для автоматического программного механического регулирования следящей системой пространственного расположения любых таких осветителей относительно центра DLP-матрицы или LCOS-матрицы для постоянной автоматической регулировки этими механическими автоприводами углов наклона к плоскости матрицы видеоэкрана и углов светорассеивания пучков света светодиодных осветителей подсветки с учетом дистанции от глаз пользователя до зеркала стереоэкрана; а механическими автоприводами стереоэкрана - для постоянного совмещения фокальной зоны видения левого кадра с левым глазом пользователя и фокальной зоны видения правого кадра - с правым глазом этого пользователя.
9. Стереодисплей по п. 1, дополнительно отличающийся тем, что указанная матрица горизонтальной стереопары выполнена из светодиодной матрицы или из просветной жидкокристаллической матрицы с задней подсветкой; электронно-оптическая система стереодисплея выполнена с возможностью одновременного формирования любой такой матрицей одного или двух или трех одинаковых или различных стереоизображений; на лицевой поверхности этой матрицы сформирован оптический линзовый растр из сферических или вертикально-цилиндрических плоско-выпуклых линз; основание каждой цилиндрической линзы расположено в расчетной площади вертикальной строки матрицы с расчетным числом светомодулирующих элементов матрицы; или основание каждой сферической линзы расположено в расчетной площади матрицы с расчетным числом светомодулирующих элементов матрицы; каждый светомодулирующий пиксельный элемент расположен в расчетной точке относительно центра сферической линзы или относительно вертикальной центральной линии цилиндрической линзы для формирования этим светомодулирующим элементом пучка света определенного пиксельного элемента видеоизображения для формирования левого или правого кадра определенной горизонтальной стереопары, формируемого этой матрицей, с возможностью захвата и ориентации этой линзой этого пиксельного пучка света в расчетную площадь засветки зеркала стереоэкрана для формирования в этом зеркале экранного изображения левого или правого кадра горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом всех таких пиксельных пучков света формирующий экранное изображения целого левого или правого кадра горизонтальной стереопары в соответствующую расчетную площадь фокальной зоны видения соответственно левого или правого кадра горизонтальной стереопары одноименным глазом соответствующего пользователя; аналогично расположены другие светомодулирующие элементы матрицы для формирования пиксельных пучков света формирующих другие видеоизображения стереокадров и соответствующие экранные изображения, формирующие аналогично другие пары фокальных зон, обеспечивающие одновременное видение разными пользователями стереопарных экранных изображений одинакового или разного содержания; а для полнокомфортного индивидуального или коллективного одновременного стереонаблюдения на общем стереоэкране с учетом индивидуальной дистанции от глаз каждого пользователя до стереоэкрана, индивидуальных ракурсов стереонаблюдений, разных стереобаз глаз и мгновенных индивидуальных углов конвергенции глаз каждого пользователя в стереодисплее установлена электронно-оптическая следящая система для автоматического динамического постоянного автономного совмещения фокальных зон видения левого и правого кадров с одноименными глазами своего пользователя при изменении пространственного расположения глаз каждого пользователя относительно зеркала стереоэкрана; следящая система содержит две видеокамеры для видеосъемки одной видеокамерой изображения левого глаза пользователя, а второй видеокамерой для видеосъемки его правого глаза, к каждой видеокамере подключен видеопроцессор для формирования сигналов с информацией о пространственных координатах расположения зрачков левого и правого глаз пользователя относительно одноименных точечных фокальных зон стереовидения, к этому видеопроцессору подключен цифровой программный процессор для формирования управляющих сигналов, подаваемых на подключенный к нему контроллер матрицы для автоматического формирования определенными просветными пиксельными ячейками этой матрицы соответствующих пиксельных элементов, формирующих в расчетных ракурсах стереонаблюдения фокальные зоны стереовидения с постоянным динамическим автоматическим автономным совмещением каждой такой фокальной зоны видения левого и правого кадров с одноименными глазами соответствующего пользователя.
10. Стереодисплей по п. 1, дополнительно отличающийся тем, что указанный стереоэкран выполнен частично прозрачным, или указанные стереоэкран и матрица установлены горизонтально на расчетном расстоянии между ними, а между ними установлено наклонное плоское частично прозрачное зеркало, наклоненное под углом около 45 градусов в вертикальной плоскости с центром, расположенным горизонтально симметрично относительно центра между глазами пользователя с возможностью пропускания сквозь это наклонное зеркало пиксельных пучков света видеоизображения левого и правого кадров горизонтальной стереопары с матрицы на зеркало стереоэкрана для формирования в этом зеркале экранного изображения этой стереопары с последующим отражением и фокусировкой пучков света этого экранного изображения зеркалом стереоэкрана на это наклонное зеркало для последующего отражения и отклонения эти пучков света этим наклонным зеркалом в расчетную фокальную зону прямого четкого видения экранного изображения левого кадра горизонтальной стереопары - левым глазом пользователя и в расчетную фокальную зону прямого четкого видения экранного изображения правого кадра этой стереопары - правым глазом этого пользователя; при необходимости с наружной стороны стереодисплея за частично прозрачным стереоэкраном или наклонным зеркалом установлена непрозрачная съемная плоская или сферическая светозащитная шторка или плоская или сферическая светозащитная просветная электронно-оптическая жидкокристаллическая панель, полностью закрывающие тыльную поверхность этого экрана с подключенным к этой панели электронным регулятором прозрачности для ручной регулировки пользователем уровня прозрачности этой панели.
11. Стереодисплей, содержащий: двухэкранный стереоэкран, сформированный из экрана левого кадра и экрана правого кадра, матрицу левого кадра с растром светомодулирующих элементов для формирования видеоизображения левого кадра горизонтальной стереопары и матрицу правого кадра с растром светомодулирующих элементов для формирования видеоизображения правого кадра этой стереопары; отличающийся тем, что матрица левого кадра расположена лицевой стороной на расчетном расстоянии перед зеркалом экрана левого кадра и ориентирована относительно этого зеркала для прямой засветки пиксельными пучками света видеоизображения левого кадра с этой матрицы площади этого зеркала, формирующей в этом зеркале экранное изображение левого кадра горизонтальной стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом световых пучков этого экранного изображения в расчетную площадь фокальной зоны прямого четкого видения этого экранного изображения левого кадра - левым глазом пользователя; а матрица правого кадра лицевой стороной расположена на расчетном расстоянии перед зеркалом экрана правого кадра и ориентирована относительно этого зеркала с возможностью прямого четкого отражения в этом зеркале видеоизображения правого кадра для прямой засветки площади этого зеркала пиксельными пучками света этого видеоизображения правого кадра с этой матрицы, формирующей в этом зеркале экранное изображение правого кадра этой стереопары с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом световых пучков этого экранного изображения в расчетную площадь фокальной зоны видения этого экранного изображения правого кадра - его правым глазом; дополнительно в стереодисплее для исключения видимых геометрических искажений при использовании плоской матрицы зеркало стереоэкрана выполнено асферическим; а при использовании сферических зеркал в левом и правом экранах стереоэкрана матрица левого кадра и матрица правого кадра выполнены сферической формы и/или со строчным растром пиксельных элементов видеоизображений стереокадров, сформированных на этой матрице с расчетными искажениями этого растра для исключения видимых геометрических искажений растра пиксельных элементов стереокадров формируемых и прямо наблюдаемых пользователем в зеркале экрана левого кадра и в зеркале экрана правого кадра; или в другом варианте для коррекции геометрических искажений в стереодисплее матрицами видеоэкрана левого кадра и видеоэкрана правого кадра с прямоугольным растром светомодулирующих пиксельных элементов установлен конвертор для преобразования стандартного видеосигнала, формирующего на этих матрицах прямоугольный строчный растр пикселей в видеосигнал, формирующий видеоизображения этих кадров с расчетными геометрическими искажениями строчного растра пиксельных элементов видеоизображений на этих матрицах для последующего формирования экранного изображения левого кадра в зеркале экрана левого кадра и экранного изображения правого кадра в зеркале экрана правого кадра для прямого стереонаблюдения пользователем этих экранных изображений этих кадров горизонтальной стереопары без видимых геометрических искажений их формата и стереоперспективы и с учетом ширины стереобазы глаз этого пользователя и с учетом дистанции стереонаблюдения.
12. Стереодисплей по п. 11, дополнительно отличающийся тем, что его электронно-оптическая система выполнена с возможностью одновременного формирования матрицей левого кадра - видеоизображения левого кадра, а матрицами правого кадра - видеоизображения правого кадра; каждая такая матрица выполнен с растром светомодулирующих элементов из светодиодных; на поверхности светодиодов каждой такой матрицы сформирован линзовый или фокон-линзовый оптический растр для преобразования оптическими такими элементами этого растра пучков света пиксельных элементов видеоизображения левого кадра, формируемого матрицей левого кадра в узко расходящиеся пучки света, направленные в расчетные площади засветки зеркала экрана левого кадра, формирующего в этом зеркале экранное изображение левого кадра с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом пучков света этого экранного изображения в фокальную зону прямого четкого видения левого кадра - левым глазом пользователя; и для преобразования этим растром пучков света пиксельных элементов видеоизображения правого кадра, формируемого матрицей правого кадра, в узко расходящиеся пучки света, направленные в расчетные площади засветки зеркала экрана правого кадра для формирования в этом зеркале экранного изображения правого кадра с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом этих пучков света этого экранного изображения в фокальную зону видения правого кадра - правым глазом этого пользователя с учетом формирования минимальных площадей этих фокальных зон видения, обеспечивающих максимальные углы поля зрения при стереонаблюдении горизонтальной стереопары.
13. Стереодисплей по п. 11, дополнительно отличающийся тем, что каждая матрица левого кадра и матрица правого кадра выполнены на основе DLP-матрицы или LCOS-матрицы с плоской или с цилиндрической или сферической вогнутой формой и с фронтальной светодиодной подсветкой каждой такой матрицы; каждая такая подсветка содержит фокусирующий оптический линзовый конденсор, выполненный в виде положительной линзы, или положительной линзы Френеля или содержит зеркально-сферический рефлектор, а также неподвижные или подвижные светодиодные осветители, располагаемые в расчетной точке перед такими конденсором или рефлектором; каждый такой осветитель выполнен из светодиодной матрицы или одной пары или нескольких пар линзовых светодиодов, с подключенными к ним контроллерами; в стереодисплее установлен подключенный к этим контроллерам программный процессор с ручным регулятором яркости светодиодов осветителей и включения светодиодов каждого осветителя в расчетных координатах относительно центра этого конденсора или рефлектора для оптимальной регулировки угла светорассеивания и угла наклона к плоскости матрицы пучка света такого осветителя для подсветки микрозеркал DLP-матрицы или отражательных ячеек LCOS-матрицы, модулирующих пиксельные пучки света, формирующие на матрице видеоэкрана левого кадра видеоизображение левого кадра горизонтальной стереопары, а на матрице видеоэкрана правого кадра - видеоизображение правого кадра этой стереопары; эти пучки света направлены с матриц с видеоизображением левого кадра - в расчетные площади зеркала экрана левого кадра для формирования в этом зеркале экранного изображения левого кадра горизонтальной стереопары, а с матрицы с видеоизображением правого кадра - в расчетные площади зеркала экрана правого кадра для формирования в этом зеркале экранного изображения правого кадров этой стереопары с последующим отражением и фокусировкой этими зеркалами этих пучков света этих экранных изображений в расчетные площади фокальной зоны прямого четкого видения левого кадра - левым глазом пользователя и фокальной зоны прямого четкого видения правого кадра - правым глазом этого пользователя; для полнокомфортного стереонаблюдения в широких углах поля зрения в стереодисплее установлена электронно-оптическая следящая система, содержащая две видеокамеры для видеосъемки левой видеокамерой изображения левого глаза пользователя, а правой видеокамерой - его правого глаза; к каждой видеокамере подключен видеопроцессор для формирования сигналов с информацией о пространственных координатах расположения зрачков левого и правого глаз пользователя относительно одноименных точечных фокальных зон стереовидения; к видеопроцессору подключен цифровой программный процессор для формирования управляющих сигналов, подаваемых на подключенные к нему контроллеры пары светодиодных матриц осветителей или на контроллеры светодиодов пары осветителей для постоянной динамической автоматической электронно-оптической регулировки углов наклона к плоскости соответствующей матрицы видеоэкрана и углов светорассеивания пучков света светодиодных осветителей подсветки; при необходимости авторегулировки подсветки при изменении дистанции от глаз пользователя до стереоэкрана в стереодисплее установлены электромеханические автоприводы; автопривод механически связан со светодиодной матрицей осветителя; или каждый такой автопривод механически связан с отдельным светодиодным осветителем; каждый такой автопривод подключен к этому цифровому программному процессору для автоматического программного пространственного механического смещения этой светодиодной матрицы осветителя или каждого светодиодного осветителя относительно центра своей DLP-матрицы или LCOS-матрицы; с помощью управляющих сигналов этого процессора для смещения осветителей обеспечивается автоматическая регулировка углов наклона к плоскости матрицы и углов светорассеивания пучков света светодиодных осветителей подсветки для постоянного автоматического формирования оптимальных площадей и формы фокальной зоны видения левого кадра и фокальной зоны видения правого кадра и фокальной зоны видения правого кадра с автоматическим постоянным совмещением этих зон видения левого и правого кадров с одноименными глазами пользователя с учетом дистанции стереонаблюдения и стереобазы глаз углов конвергенции глаз этого пользователя.
14. Стереодисплей по п. 11, дополнительно отличающийся тем, что центр матрицы левого кадра расположен по горизонтали центрально-симметрично главной оптической оси зеркала экрана левого кадра, с расчетным смещением этого центра ниже или выше этой оптической оси с учетом последующего отражения и фокусировки этим зеркалом световых лучей экранного изображения левого кадра в этом зеркале в свободном пространстве соответственно над верхним краем или под нижним краем этой матрицы в фокальную зону прямого четкого видения этого экранного изображения - левым глазом пользователя; а центр матрицы правого кадра расположен одинаково по горизонтали центрально-симметрично главной оптической оси зеркала экрана правого кадра с расчетным смещением этого центра соответственно ниже или выше этой оптической оси с учетом последующего отражения и фокусировки зеркалом экрана правого кадра световых лучей экранного изображения правого кадра в этом зеркале в свободном пространстве соответственно над верхним краем или под нижним краем этой матрицы в фокальную зону прямого четкого видения экранного изображения правого кадра - правым глазом этого пользователя.
15. Стереодисплей по п. 11, дополнительно отличающийся тем, что в этом стереодисплее светодиодная матрица левого кадра выполнена с растром пиксельных светодиодов для формирования световых пучков пиксельных элементов видеоизображения левого кадра горизонтальной стереопары, а светодиодная матрица правого кадра выполнена с растром пиксельных светодиодов для формирования световых пучков пиксельных элементов видеоизображения правого кадра этой стереопары; в каждой такой матрице видимая глазом пользователя тыльная сторона любой ее ячейки с пиксельным светодиодом выполнена с матово-черным покрытием; между этими ячейками пиксельных светодиодов расположены растровые просветные ячейки, тонированные до уровня невидимости пользователем через этот просветный растр отражения своих глаз в зеркале соответствующего экрана; центр матрицы левого кадра расположен по вертикали и по горизонтали центрально-симметрично главной оптической оси зеркала экрана левого кадра для прямой засветки с этой матрицы пучком света каждого ее светодиода расчетной площади экрана левого кадра для формирования экранного изображения левого кадра в этом зеркале с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом пучков света этого экранного изображения сквозь просветные ячейки матрицы в фокальную зону прямого четкого видения экранного изображения левого кадра - левым глазом пользователя; а центр матрицы правого кадра расположен по вертикали и горизонтали центрально симметрично главной оптической оси зеркала экрана правого кадра для прямой засветки с этой матрицы пучком светам каждого ее светодиода расчетной площади экрана левого кадра для формирования экранного изображения правого кадра в этом зеркале и последующего отражения и фокусировки этим зеркалом пучков света этого экранного изображения сквозь просветные ячейки матрицы в фокальную зону прямого четкого видения этого экранного изображения правого кадра - правым глазом этого пользователя.
16. Стереодисплей по п. 11, дополнительно отличающийся тем, что в этом стереодисплее экран левого кадра и экран правого кадра, а при необходимости и матрицы левого кадра и матрицы правого кадра выполнены частично прозрачными, или в другом варианте стереодисплея экран левого кадра с матрицей левого кадра установлены параллельно горизонтально на расчетном расстоянии между ними, а между ними установлено наклонное плоское частично прозрачное зеркало, расположенное перед левым глазом и наклоненное под углом около 45 градусов в вертикальной плоскости, параллельной главной оптической оси зеркала этого экрана с возможностью пропускания сквозь это наклонное зеркало пиксельных пучков света видеоизображения левого кадра с матрицы левого кадра на зеркало экрана левого кадра для формирования в этом зеркале экранного изображения левого кадра с последующим отражением и фокусировкой этим зеркалом экрана левого кадра световых пучков экранного изображения левого кадра на это наклонное зеркало для отражения и отклонения этих пучков света этим наклонным зеркалом в площадь фокальной зоны прямого четкого видения этого экранного изображения левого кадра - левым глазом пользователя; экран правого кадра с матрицей правого кадра установлены горизонтально на расчетном расстоянии между ними, а между ними установлено наклонное плоское частично прозрачное зеркало, расположенное перед правым глазом пользователя и наклоненное под углом около 45 градусов в вертикальной плоскости, параллельной главной оптической оси зеркала этого экрана с возможностью пропускания сквозь это наклонное зеркало пиксельных пучков света видеоизображения правого кадра с матрицы правого кадра на зеркало экрана правого кадра для формирования в этом зеркале экранного изображения правого кадра с последующим отражением и фокусировкой этих пучков света этим зеркалом экрана правого кадра пучков света этого экранного изображения на наклонное зеркало для их отражения и отклонения этим наклонным зеркалом в площадь фокальной зоны прямого четкого видения этого экранного изображения правого кадра - правым глазом этого пользователя; при необходимости с наружной стороны стереодисплея за частично прозрачными стереоэкранами или наклонными зеркалами за каждым частично прозрачным стереоэкраном или за каждым частично прозрачным наклонным зеркалом установлена непрозрачная съемная плоская или сферическая светозащитная шторка или частично прозрачная плоская или сферическая плоская или сферическая светозащитная шторка или плоская или сферическая светозащитная просветная электронно-оптическая жидкокристаллическая плоская или сферическая панель, полностью закрывающая тыльную поверхность этого экрана с подключенным к этой панели электронным регулятором прозрачности этой панели для ручной регулировки пользователем уровня прозрачности этой панели.
17. Стереодисплей, содержащий двухэкранный стереоэкран, сформированный из экрана левого кадра, располагаемого перед левым глазом пользователя, для формирования экранного видеоизображения левого кадра горизонтальной стереопары и сформированный из экрана правого кадра, располагаемого перед правым глазом этого пользователя, для формирования экранного видеоизображения правого кадра, отличающийся тем, что экран левого кадра выполнен из матрицы левого кадра для прямого формирования этого экранного видеоизображения левого кадра, а лицевая сторона матрицы левого кадра расположена перед левым глазом пользователя для прямого наблюдения этого экранного видеоизображения левого кадра - этим левым глазом; экран правого кадра выполнен из матрицы правого кадра, лицевая сторона матрицы правого кадра расположена перед правым глазом этого пользователя для прямого наблюдения этого экранного видеоизображения правого кадра - этим правым глазом; электронно-оптическая система стереодисплея выполнена для одновременного формирования этими матрицами экранных изображений левого и правого кадров, сформированных на экране левого кадра в виде одного одноракурсного левого кадра, а на экране правого кадра - в виде одного одноракурсного правого кадра, или для одновременного формирования этими матрицами на экране левого кадра экранного видеоизображения в виде двух или трех разноракурсных левых кадров, а на экране правого кадра - в виде двух или трех разноракурсных правых кадров; на экране левого кадра сформирован оптический растр для коллимирования пучков света пиксельных элементов этих экранных видеоизображений левых кадров с фокусировкой каждым растром этих коллимированных пучков света соответственно в точечные фокальные зоны видения левых кадров - левым глазом пользователя; на экране правого кадра сформирован оптический растр для коллимирования пучков света пиксельных элементов этих экранных видеоизображений правых кадров с последующей фокусировкой этим растром этих коллимированных пучков света соответственно в точечные фокальные зоны видения правых кадров - правым глазом этого пользователя; в первом варианте каждый коллимирующий оптический растр выполнен из одного слоя плоско-выпуклых эллипсоидных положительных микролинз; основание каждой одной такой микролинзы покрывает один или несколько светомодулирующих элементов соответствующей матрицы, расположенных в расчетных точках относительно оптической оси этой микролинзы для захвата и коллимирования пучков света каждого светомодулирующего элемента с последующим селективным направление пучка света каждого светомодулирующего элемента в соответствующую точечную фокальную зону видения левого или правого кадра стереопары одноименным глазом пользователя; во втором варианте каждый коллимирующий оптический растр выполнен из двух слоев; первый слой выполнен из растра оптических коротких световодов в виде полых фоконов; каждый такой фокон выполнен в виде полой усеченной пирамиды или усеченного конуса с просветным широким входным окном и просветным узким выходным окном с зазеркаленными или белыми непрозрачными боковыми внутренними стенками, с широким открытым входным окном и узким открытым выходным окном; входное окно каждого одного фокона закрывает площадь триады светомодулирующих элементов RGB-цветов для формирования пучков света цветного пиксельного элемента, формирующего на этой матрице видеоизображение соответствующего кадра горизонтальной стереопары; в третьем варианте каждый коллимирующий оптический растр выполнен трехслойным: первый слой выполнен из растра фоконов, аналогичного растру, указанному в первом варианте, на первом слое растра фоконов сформирован второй слой растра из плоских уголковых микрозеркальных светоотражателей, а на этом втором слое сформирован третий слой из растра параболических микрозеркал, расположенных на наружной стороне этого третьего слоя растра; каждый оптический элемент трехслойного растра выполнен из расположенных по нормали в площади этого элемента одного или двух или трех полых фоконов; выходное просветное окно каждого фокона закрыто плоским просветным окном с оптически плотной средой второго слоя растра; на выходных окнах фоконов этого оптического элемента под углом 45 градусов к продольной оси параболического микрозеркала расположено одно микрозеркало световозвращателя, световозвращатель выполнен из двух плоских микрозеркал, наклоненных взаимно и к продольной оси параболического микрозеркала под углом 45 градусов с общим ребром этих микрозеркал, расположенным со стороны растра фоконов; в зоне выходных окон фоконов этого элемента расположен центр одного микрозеркала этого светоотражателя; в центре этого микрозеркала выполнено одно или два или три просветных окна; каждое такое одно окно совмещено с выходным окном своего фокона; выходные окна эти фоконов расположены ближе к главной оптической оси и фокусу этого параболического микрозеркала зеркала для захвата входным окном второго слоя растра пучков света из всех выходных окон фоконов оптического элемента с последующей засветкой этими пучками света этого параболического зеркала для последующего коллимирования и обратного отражения этих пучков света параболическим зеркалом на этой плоское микрозеркало светоотражателя с последующим отражением этим микрозеркалом этих пучков света на второе микрозеркало этого светоотражателя для последующего отражения этим вторым микрозеркалом этих коллимированных пучков света сквозь просветное окно третьего слоя растра наружу в соответствующие точечные фокальные зоны видения левого и правого кадров одноименными глазами пользователя с возможностью формирования двумя или тремя коллимированными пучками света двух или трех точечных фокальных зон видения разноракурсных левых или разноракурсных правых кадров горизонтальной стереопары одноименными глазами пользователя.
18. Стереодисплей по п. 17, дополнительно отличающийся тем, что в этом стереодисплее экран левого кадра и экран правого кадра выполнены подвижными, в стереодисплее установлены электромеханические автоприводы: один автопривод механически связан с экраном левого кадра для постоянной механической автоматической динамической автокоррекции пространственного расположения и угловой ориентации этого экрана относительно левого глаза пользователя в процессе стереонаблюдения; другой автопривод механически связан с экраном правого кадра для постоянной механической автоматической динамической автокоррекции пространственного расположения и угловой ориентации этого экрана относительно центра зрачка правого глаза пользователя в процессе стереонаблюдения; в стереодисплее электронно-оптическая система содержит следящую систему; следящая система содержит видеокамеру для съемки левого глаза пользователя, и видеокамеру для съемки правого глаза этого пользователя; к каждой видеокамере подключен видеопроцессор для формирования сигналов с информацией о пространственных координатах расположения зрачков левого и правого глаз пользователя относительно одноименных точечных фокальных зон стереовидения, к видеопроцессору подключен цифровой программный процессор для формирования управляющих сигналов, подаваемых на эти механические автоприводы для указанной механической автокоррекции этих экранов этими автоприводами, обеспечивающей постоянное автоматическое совмещение всех точечных фокальных зон видения левых кадров и правых кадров с расчетными точками зрачков одноименных глаз пользователя и/или обеспечивающей постоянную автоматическую юстировку оптической системы стереодисплея для полнокомфортного стереонаблюдения в широких углах поля зрения.
19. Стереодисплей по п. 17, дополнительно отличающийся тем, что экран левого кадра и экран правого кадра установлены параллельно горизонтальной плоскости; перед экраном левого кадра и перед левым глазом установлено наклонное плоское растровое зеркало, наклоненное под углом около 45 градусов в вертикальной плоскости, а перед экраном правого кадра и перед правым глазом установлено наклонное плоское растровое зеркало, наклоненное под углом около 45 градусов в вертикальной плоскости, каждое зеркало выполнено из растра с непрозрачными зеркальными ячейками, зазеркаленными со стороны своего экрана и зачерненными с тыльной стороны этого наклонного зеркала; между зеркальными элементами растра расположены просветные ячейки растра для пропускания сквозь эти ячейки коллимированных пучков света в точечные фокальные зоны прямого наблюдения левого и правого кадров горизонтальной стереопары одноименными глазами пользователя.
20. Стереоскопическая видеокамера для видеосъемки и записи сигналов 3D-видеоизображений, для последующего стереонаблюдения этих изображений на стереоэкранах и в стереодисплеях, содержащая электронно-оптическую систему с одной общей фоточувствительной матрицей или двумя фоточувствительными матрицами: матрицей для видеосъемки левого кадра и матрицей для видеосъемки правого кадра горизонтальной стереопары и содержащая стереоскопическую оптическую видеосъемочную систему для одновременной синхронной видеосъемки из левого ракурса и из правого ракурса; к каждой такой фотоматрице подключен видеопроцессор для обработки видеоданных с этой фотоматрицы для формирования сигналов видеоданных снятых изображений для формирования сигналов для видеозаписи стереокадров на цифровом носителе, подключенном к этому видеопроцессору; отличающаяся тем, что каждый оптический блок левого кадра и оптический блок правого кадра оптической видеосъемочной системы выполнен с одним, или двумя, или тремя микролинзовыми объективами, или с одним, или двумя, или тремя дырочными входными отверстиями, аналогичными диафрагменным отверстиям в съемочных микрообъективах или диафрагменным отверстиям для формирования дырочной камеры типа камеры обскуры; в этой оптической системе установлен электронный автоматический фотозатвор для покадровой видеосъемки на общую фотоматрицу левого или правого кадра с помощью синхронного диафрагмирования в обоих блоках этих микрообъективов или выходных отверстий для поочередного одновременного покадрового открытия одного микрообъектива или одного отверстия в каждом блоке при закрытых соответственно других микрообъективах или отверстиях в этих блоках для поочередной видеосъемки двух или трех разноракурсных одноименных кадров на общую фотоматрицу или на две фоточувствительные матрицы для одновременной видеозаписи сигналов одноракурсных левых и правых кадров горизонтальной стереопары или соответственно разноракурсных левых и правых кадров горизонтальной стереопары или разноракурсных левых и правых кадров с поочередной записью этих двух или трех разноракурсных одноименных кадров; для этого эти микролинзовые объективы или входные отверстия расположены в площади левого и правого входного зрачка видеосъемочной оптической системы в зонах вершин равностороннего треугольника, расположенного в площади соответствующего входного зрачка с учетом возможности формирования заявленными стереодисплеями аналогичных одноракурсных левых и правых кадров, формируемых и наблюдаемых в соответствующих точечных фокальных зонах видения одноракурсных левых и правых кадров горизонтальной стереопары или аналогичных разноракурсных левых и правых кадров горизонтальной стереопары в соответствующих точечных фокальных зонах одновременного видения двухракурсных или трехракурсных одноименных левых и правых кадров, совмещаемых автоматически с расчетными точками в площади зрачков одноименных глаз пользователя.
21. Компьютерный способ формирования 3D-изображений, наблюдаемых на стереоэкранах или на стереодисплеях, включающий программное формирование с помощью 3D-видеосистемы компьютера или игровой 3D-приставки 3D-изображений в виде левого и правого кадров горизонтальной стереопары, наблюдаемых на стереодисплеях, или отображаемых на 3D-видеомониторах или на экранах 3D-телевизоров; отличающийся тем, что компьютерная видеосистема и программное обеспечение выполнено с возможностью программного и системного формирования 3D-изображений в формате отображения двух или трехракурсных одноименных левых и правых кадров горизонтальной стереопары для их одновременного и синхронного стереонаблюдения на предлагаемых стереодисплеях с возможностью одновременного стереонаблюдения в этом стереодисплее экранных изображений этих стереокадров горизонтальной стереопары кадров из соответствующих точечных фокальных зон стереовидения, с возможностью полнокомфортного стереонаблюдения с естественной рефлексной фокусировки глаз пользователя, согласованной с углами конвергенции его глаз в любой точке взора.
| Пломбировальные щипцы | 1923 |
|
SU2006A1 |
| СТЕРЕОПРОЕКЦИОННАЯ СИСТЕМА | 2005 |
|
RU2322771C2 |
| СТЕРЕОСКОПИЧЕСКАЯ СИСТЕМА | 1999 |
|
RU2221350C2 |
| ДИСПЛЕЙ ДЛЯ АДАПТИВНОГО ФОРМИРОВАНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ | 2011 |
|
RU2510061C2 |
| Способ приготовления мыла | 1923 |
|
SU2004A1 |
| Токарный резец | 1924 |
|
SU2016A1 |
| Устройство для освобождения кузовов транспортных повозок от примерзшего к ним материала | 1957 |
|
SU113429A1 |
| Токарный резец | 1924 |
|
SU2016A1 |
| Изложница с суживающимся книзу сечением и с вертикально перемещающимся днищем | 1924 |
|
SU2012A1 |
