Устройство динамической визуализации стереоизображения

Изобретение относится к технике показа стереоскопических изображений и может быть применено при демонстрации стереоскопических фильмов. Техническим результатом является снижение динамических нагрузок на глаза при переключении поочередного просмотра изображений левым и правым глазами. Устройство содержит экран, проектор для поочередной демонстрации на экране, изображений для левого и правого глаза и очки, действующие как оптически активные элементы с электрическим управлением, для поочередного просмотра изображений на экране левым и правым глазом. Новым является то, что очки содержат прозрачные фильтры с закрепленными на них осветителями, дополнительно в устройство введен коммутатор, выходы которого подключены к осветителям очков и проектору, а вход подключен к источнику питания. Кроме того, коммутатор выполнен в виде диодной сборки, в которой диоды подключены к источнику переменного тока поочередно анодами и катодами, а выходы (соответственно катоды и аноды) подключены к осветителям очков и проектора.

Изобретение относится к технике показа стереоскопических изображений и может быть применено при демонстрации стереоскопических фильмов, например в стерео телевидении, управляющих системах, компьютерной технике (САПР, игровые программы), в таких областях, как производство, образование, медицина, авиация и космонавтика, а также для создания тренажеров, максимально приближенных к реальным условиям. В физике и математике данное устройство может быть применено для моделирования процессов в реальном времени, в химии - для визуального моделирования сложных химических формул и т.д.

Известно устройство демонстрации стереоскопических изображений [1], в котором для раздельного наблюдения правым и левым глазом соответственных стереоизображений используется качающийся обтюратор, который выполнен с возможностью поочередного закрытия правого и левого глаз наблюдателя путем изменения положения качающейся заслонки (обтюратора). Обтюратор соединен с механическим приводом, сообщающим ему колебательные движения, и посредством схемы управления синхронизирован с частотой вывода кадров на экран, которые проецируются поочередно и последовательно. Устройство снабжено простейшей оптической системой, представляющей собой две пары диафрагм прямоугольной формы, и служит своеобразными очками, используемыми индивидуально каждым наблюдателем.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для демонстрации стереоскопических изображений [2], в котором стереоскопические изображения отображаются поочередно и последовательно на общей поверхности экрана. Изображения разделены для наблюдения правым и левым глазом соответственно при помощи оптической системы, включающей в себя однородные неподвижные поляризаторы, работающие совместно с одной или более жидкокристаллическими (ЖК) ячейками, действующими как оптически активные элементы с электрическим управлением, переключаемые с частотой смены изображений. В устройство входят также выходные поляризационные фильтры (анализатор изображения), которые либо самостоятельно либо совместно с другими частями оптической системы составляют очки, надеваемые каждым наблюдателем

Недостатками данного устройства является то, что в данном устройстве управление процессом раздельного просмотра изображений левым и правым глазом осуществляется полным затемнением жидкокристаллической ячейкой соответствующего глаза, что приводит к значительным динамическим нагрузкам на глаза за счет резкого перехода освещенности глаза, от уровня светлого до уровня черного.

Целью изобретения является снижение динамических нагрузок на глаза при переключении поочередного просмотра изображений левым и правым глазами.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве динамической визуализации стереоизображения, содержащем экран, проектор для поочередной демонстрации на экране, изображений для левого и правого глаза и очки, действующие как оптически активные элементы с электрическим управлением, для поочередного просмотра изображений на экране левым и правым глазом. Новым является то, что очки содержат прозрачные фильтры с закрепленными на них осветителями, дополнительно в устройство введен коммутатор, выходы которого подключены к осветителям очков и проектору, а вход подключен к источнику питания.

Кроме того, коммутатор выполнен в виде диодной сборки, в которой диоды подключены к источнику переменного тока поочередно анодами и катодами, а выходы (соответственно катоды и аноды) подключены к осветителям очков и проектора.

На фигуре 1. приведена схема устройства

Устройство для визуализации стереоизображений содержит экран 1, проектор 2 для поочередной демонстрации на экране, изображений для левого и правого глаза, очки содержащие прозрачные фильтры 3, 4, с закрепленными на них осветителями 5, 6 и коммутатор 7. Выходы коммутатора подключены к осветителям 5, 6 и к проектору 2, а вход подключен к источнику питания (на схеме не показан). Коммутатор может быть выполнен в виде сборки диодов 8 и 9, присоединенных одним концом, анодом диод 8 и катодом диод 9 к одной клемме источника переменного тока. Другими концами, катодом, диод 8 присоединен к левому осветителю 5 и правому источнику проектора 2, анодом, диод 9 присоединен к правому осветителю 6 и левому источнику проектора 2.

Работает устройство следующим образом.

При включении питания, переменное напряжение от источника питания, через коммутатор 7 подается к осветителям 5, 6 и проектору 2. Коммутатор обеспечивает раздельное включение левого и правого источников проектора 2. При этом соответственно включаются осветители фильтра правого глаза 6 и фильтра левого глаза 5. При увеличении освещенности глаза за счет включенного осветителя фильтра очков приводит к снижению чувствительности глаза и степень восприятия им соответствующего

кадра будет ниже, чем у глаза с неосвещенным фильтром. Таким образом, первый глаз практически не видит изображения, а второй видит четко. Поочередное восприятие левого изображения левым глазом, а правого изображения правым глазом, обеспечивает стереоскопическое восприятие изображения.

В отличие от известных способов динамической визуализации стереоизображения способ, реализуемый в предложенном устройстве, обеспечивает меньшую нагрузку на мозг и соответственно меньшую утомляемость зрителя.

1. Устройство динамической визуализации стереоизображения, содержащее экран, проектор для поочередной демонстрации на экране, изображений для левого и правого глаза и очки, действующие как оптически активные элементы с электрическим управлением, для поочередного просмотра изображений на экране левым и правым глазами, отличающееся тем, что очки содержат прозрачные фильтры с закрепленными на них осветителями, дополнительно в устройство введен коммутатор, выходы которого подключены к осветителям очков и проектору, а вход подключен к источнику питания.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что коммутатор выполнен в виде диодной сборки, в которой диоды подключены к источнику переменного тока поочередно анодами и катодами, а выходы (соответственно катоды и аноды) подключены к осветителям очков и проектора.