Устройство для многозонального наблюдения объемного изображения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пц 951220(23) Приоритет -Опубликовано 15.0882. Бюллетень М 30Дата опубликования описания 150882 И М. Кл.з 6 03 В 35/24 Государствеииый комитет СССРпо делам изобретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОЗОНАЛЬНОГО НАБЛЮДЕНИЯ ОБЬЕМНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ Изобретение относится к стереоскопии, а более конкретно к растровым оптическим системам, применяемым для многозональйого наблюдения объемного изображения.Известна система многоэонального наблюдения объемного изображения, спроецированного на собирательную линзу 11, где получение большого ко" личества зон наблюдения достигается применением специальной светорасщепительной системы, устанавливаемой на выходе проекционного объектива. Подобное светорасщепление можно осуществить, используя растрированные зеркала, позволяющие организовать несколько мнимых центров проекции 1 21.Для такой системы многозонального наблюдения характерна конструктивная сложность, технологическая трудность изготовления светорасщепительных устройств, устанавливаемых на выходе проекционного объектива, и высокие требования к согласованности элементов множительной системы.Наиболее близким к изобретению является устройство для многоэонального наблюдения объемного иэображения, содержащее проекционную систему и просветный многожильный экран, выпол-ненный в виде положительной линзй ирасположенного параллельно ее главнойплоскости призматического растра,состоящего иэ совокупности периодическичередующихся призм с одинаково ориентированными для каждой совокупностиискривленными рабочими гранями 1,3.1. Свет, прошедший через линзу, перераспределяется этой пластиной по зонам наблюдения. Исключая элементывертикального и горизонтального рас-сеяния пучков, связанные с улучшениемкомфортности наблюдения стереопарного изображения, перераспределениесветовых пучков по зонам наблюденияосуществляется призматическим растром, нанесенным на сторону пластины,обращенную к наблюдателю. Подобноесочетание отклоняющих и рассеивающихэлементов ухудшает резкость воспринимаемого объемного изображения и исключает воэможность передачи вертикальных параллаксов при проецирова нии реальных объектов, а также изображений, восстановленных с голограмм.Кроме того, ухудшение резкости изображения связано не только с применением рассеивающих элементов, но и с 30 нарушением гомоцентричности световыхпучков, преломляемых элементарнымипризмами растра,Цель изобретения - устранение искажений гомоцентричности световыхпучков, Формирующих эоны наблюденияобъемного изображения, что способствует улучшению резкостных характеристик наблюдаемого изображения.указанная цель достигается тем,что устройство для многоэоиальногонаблюдения объемного иэображения, содержащее проекционную систему и просветный множительный экран, выполненный в виде положительной линзы ирасположенного параллельно ее главной плоскости призматического раст-ра, состоящего из И-групп периодически чередующихся призм, с одинаково ориентированными относительнооси для каждой группы рабочим гранями, снабжено второй положительнойлинзой, установленной эа призматическим растром, а выходной зрачокпроекционной системы расположен впередней фокальной плоскости первойЛИНЭЫ,На фиг.1 показана оптическая система проекционного устройства длямногозонального наблюдения объемного изображения; на фиг.2 - механизмраспределения гомоцентрического светового пучка элементарными призмамирастра на фиг.З - пример конкретного выполнения множительного просветного экрана с использованием плосковыпуклых линз на фиг.4 и 5 - возможные варианты расположения элементарных призм соответственно одномерногои двумерного призматических растров.Проекционное устройство (Фиг.1)включает объектив 1 и множительныйпросветный экран 2, состоящий из двуположительных линз.З и 4 и расположенного между ними призматическогорастра 5. Выходной зрачок объектива1 находится в Фокальной плоскостилинзы 3.Объектив 1 представляет собой либо объектив большого светового диаметра, проецирукиций изображение реального или голографического объекта 6 на экран 2, либо из объективовстереопарной или многообъективнойпроекционной системы (не показано),проецирующий плоские кадры, снятыес соответствующих точек зрения, прнстереопарной или многообъективнойпроекции кадр устанавливают в плоскости 7, оптически переносимой впрострайство между линзами 3 и 4,где установлен призматический растр 5Гомоцентрический пучок лучей 8,один из проецирующих изображениеобъекта 6 на экран 2, после прохождения через оптическую систему экрана 2 собирается в в заданном числе зон 9 наблюдения, расположенныхв .Фокальной плоскости положительной Наиболее целесообразным являетсятакое выполнение. экрана, гле главные плоскОсти пОлОжительнОЙ лннзОВОЙ системы экрана 2, между которыми расположен призматический растр, 5, максимально приближены друг к другу. Для 55 этого призматический растр.5 можнорасположить между плоскими сторонами двух плоско-выпуклых линз 3 и 4 Фиг.З), Кроме того, линзы 3 и 4 могут быть выполнены также в виде линз 60 фремеля (не показано).Призматический растр 5, примененный. в предложенном устройстве, может быть выполнен как одномерным, так и двумерным. На фиг,4 и 5 представлены 65 возможные варианты выполнения соотлинзы 4 экрана 2. Эти эоны 9 являются иэображением выходного зрачка проекционного объектива 1, отображаемого системой положительных линз 3 и4 экрана 2, Изображение зрачка раз множено в результате перераспределения света призматическим растром 5.Гоьюцентрический пучок лучей 3(Фиг.2), дважды претерпевая преломление на поверхностях 10 и 11 линзы 10 3, становится параллельным пучком..В этом параллельном пучке установленпризматический растр 5, состоящий изпериодически чередующихся элементарных призм 12 (фиг.4 и 5), Рабочиеграни 13 этих призм 12 в общей сложности составляют преломляющую поверхность растра 5. Параллельный участокперераспределяется призматическимрастром 5 по нескольким строго определенным направлениям без искаженияпараллельности каждого отдельно направленного пучка, при этом каждое направление определяется соответствующей ему совокупности призм 12 растра5, имеющих соответственно одинаково,ориентированные рабочие грани 13, Затем перераспределенные параллельныепучки, дважды претерпевая преломление на поверхностях 14 и 15 линзы 4,преобразуются в гомоцентрнческие пучки 16.Поскольку призматичесКий растр 5,установленный в параллельном пучкемежду линзами 3 и 4, не искажает гомоцентричности пучков 16, формирую щих зоны 9 наблюдения, эти зоны 9 наблюдения имеют четкие границы, причем качественное наблюдение изображения обеспечивается даже на краях зон.Кроме. того, улучшаются редкостные хах 40 рактеристиии наблюдаеМого изображения,так как гомоцентрические световыепучки, рисукщие иэображения точекобъекта 6, приобретают на выходе линзы 3 общее по всему полю экрана 2 45 направление. Это создает оптимальныеусловия сходимости преломленных призмами 12 рисующих пучков по всему полю экрана 2.ветственно одномерного и двумерного растров.Преломляющие углы,Ф всех призм 12 одномерного растра располагаются в параллельных плоскостях. Применение одномерного растра позволяет расположить зоны 9 наблюдения вдоль единственной прямой фокальной плоскости линзы 4 (фиг.1), эта прямая проходит через ось 00 и параллельна плоскостям преломляющих углов одномерного растра.Применение двумерного растра, у которого преломнякщие углы О ,Ю 1,иэ призм 12 различных совокупностей располагаются в непараллельных плоскостях (фиг.5) обеспечивает, любую заданную геометрию расположения зон 9 наблюдения в фокальной плоскости линзы 4.Количество совокупностейпризм 12, составляющих приэматический растр 5, может быть произвольным, при этом расстояние между центрами элементарных призм 12 одной совокупности должно находиться за пределаье разрешения глаза наблюдателя (не показано), расположенного в зоне 9 .наблюдения.Предложенное устройство обеспечивает качественное многозональное наблюдение объемных иэображений, позволяет осуществлять все видыроекции объемных иэображений включая проецирование изображений, восстановленных, с голограмм, характеризуется простотой и технологичностью, устройство может быть использовано в научно-исследовательских и учебных целях в кинематографии, в торговой рекламме, в кинорекламе, при проведении различных выставок.формула изобретенияустройство для многозональногонаблюдения объемного иэображения,содержащее проекционную систему ипросветный множительный экран, выполненный в виде положительной линзы и расположенного параллельно ееглавной плоскости призматическогорастра, состоящего из и-групп пери одически чередукщихся призм с одинаково ориентированными относительнооси для каждой группы рабочими гра. нями, о т л и ч а ю щ е е с. я тем,что, с целью. устранения искажений 1 О гомоцентричности световых пучков,формнрующих эоны наблюдения объемного изображения, в него введенавторая положительная линза, установленная за призматическим растром, авыходной зрачок проекционной системы расположен в передней фокальнойплоскости первой линзы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе30 1, Валюс Н;А. Стереоскопия. М.,1962, с.141-142,2. Авторское свидетельство СССР9 8552 б, кл. й 03 В 35/00;1948.3. Заявка Японии В 52-2509333 103 6 О, 1977 (прототип).951220 акаэ 5942/51 Тира Подписное ВНИИПИ Гос тета СССР по делам рытий 113035, Мо ая наб., д.ж 488ударственного комииэобретений и отксква, Ж, Раушск Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,Составитель М.Лебедеведактор М.Дылын Техред М.Рейвес Корректор Ю.Макаренко