Пристрій для одержання в просторі об’ємного зображення об’єкта

1. Пристрій для одержання в просторі об'ємного зображення об'єкта, що містить систему утворення зображення об'єкта в площині, систему перетворення інформації про об'єкт і систему 3 механізмах, що забезпечують синхронне коливання відхиляючої системи і обертання спіралі, що складно реалізувати технічно. При порушенні цих умов зображення перекручується чи ефект об'ємного зображення зникає. Прототипом вибрана трьохмірна кольорова багаторакурсна система з голографічним екраном [В.Г. Комар, Д.Ю. Сон и др. Техника кино и телевидения, №4, 1998, с.29-36]. Відома система містить багаторакурсну кольорову телевізійну камеру, багатоканальний відеомагнітофон, конвертер, комплекс модулів посилення телевізійних сигналів, три телевізійні трубки червоного, зеленого і синього випромінювань, три проекційні об'єктиви, три рідкокристалічні обтюратори, контролер для управління роботою обтюраторів і голографічний екран. При роботі системи багаторакурсна камера, що містить 8 об'єктивів реєструє 8 зображень об'єкту, що відрізняються один від одного. Ці зображення після необхідних перетворень записуються на голографічному екрані також у 8 ракурсах. Голографічний екран відбиває кожний промінь світла в декількох напрямках (промінь розмножується), при цьому кожний промінь фокусується окремо у своєму фокусуючому центрі. Таким чином екран формує у просторі декілька зон, кожна з яких містить 8 субзон. Відстань між центрами субзон дорівнює половині середнього розміру між очима глядача, тому кожне око бачить зображення в іншому ракурсі, завдяки чому глядач сприймає зображення як тримірне. Як і запропонована корисна модель прототип містить систему створення зображення об'єкту в площині, систему перетворення інформації про об'єкт і систему формування тримірного зображення об'єкту в просторі. Причиною, що перешкоджає отриманню технічного результату є перетворення інформації про об'єкт в оптичній формі, що потребує багатоетапного перетворення інформації про об'єкт, яке може призвести до зменшення точності при експонуванні об'єкту, внаслідок чого може мати місце перекривлення зображення. Крім того, об'ємне зображення можна спостерігати тільки у фіксованих зонах простору. При виході очей глядача за межі зон тримірне зображення об'єкту викривлюється. Задачею, на вирішення якої спрямована запропонована корисна модель, є створення пристрою для одержання в просторі об'ємного зображення об'єкту. Технічний результат, який може бути одержаний при використанні запропонованої корисної моделі, полягає в підвищенні точності і стабільності при передачі зображення об'єкту за рахунок перетворення інформації про об'єкт у вигляді цифрового коду. При цьому, така передача інформації про об'єкт дає можливість редагувати зображення в процесі експонування, спрощує обробку інформації та її збереження. Суть корисної моделі полягає в тому, що пристрої для одержання в просторі об'ємного зображення об'єкту, який містить систему створення зображення об'єкту в площині, систему 31087 4 перетворення інформації про об'єкт і систему формування тримірного зображення об'єкту в просторі, система перетворення інформації про об'єкт містить процесор, який керує світловипромінюючими елементами, наприклад світлодіодами чи лазером, які розміщені на двох обернутих один до одного боках двох взаємно перпендикулярних площин, що утворюють систему формування тримірного зображення об'єкту в просторі. Суть корисної моделі полягає також в тому, що для збільшення яскравості зображення площини містять додаткові площини, з'єднані з основними і розміщені відносно них під кутом. Запропонована корисна модель відрізняється від прототипу тим, що система перетворення інформації про об'єкт містить процесор який керує світловипромінюючими елементами, наприклад світлодіодами чи лазером, які розміщені на двох обернутих один до одного боках двох взаємно перпендикулярних площин, що утворюють систему формування тримірного зображення об'єкту в просторі. Запропонована корисна модель відрізняється від прототипу також тим, що площини містять додаткові площини, з'єднані з основними площинами і розміщені відносно них під кутом. Між суттєвими ознаками запропонованої корисної моделі і технічним результатом, якого можна досягти при її використанні, існує такий причинно-наслідковий результат. Виконання системи перетворення інформації про об'єкт у вигляді процесора який керує світловипромінюючими елементами створює умови для передачі інформації про об'єкт у цифровому коді і перенесення його в простір у вигляді системи світляних точок, що формують об'ємне зображення об'єкту. На відміну в від прототипу, де перетворення інформації про об'єкт і формування в просторі зображення відбувається в оптичній формі, що потребує складного регулювання обладнання і багатоетапного перетворення інформації про об'єкт, може призвести до зменшення точності і стабільності при експонуванні об'єкту і, як наслідок, до перекривлення зображення, в запропонованому технічному рішенні значно підвищена точність і стабільність зображення. Крім того, об'ємне зображення можна одержати на більш дешевому обладнанні, його просто редагувати і зберігати. На Фіг.1 зображений пристрій для одержання в просторі об'ємного зображення об'єкту, на Фіг.2 зображена площина X, Y з отворами, в яких розміщені світловипромінюючі елементи, що утворюють матрицю, на Фіг.3 - площина Y, Z з отворами, в яких розміщені світловипромінюючі елементи, що утворюють матрицю, на Фіг.4 - перетворення зображення об'єкту за допомогою процесора. Відповідно Фіг.1 пристрій містить площину 1 X, Y, перпендикулярно якій розміщена площина 2 Y, Z. Для збільшення яскравості зображення пристрій оснащений додатковими площинами 3 та 4 які з'єднані з площинами 1 та 2 і розміщені відносно 5 них під визначеним кутом. В площинах 1, 2, 3 та 4 виконані отвори 5, в яких розміщені світловипромінюючі елементи, наприклад світлодіоди, які на площинах 1, 2, 3, 4 утворюють матриці (Фіг.2, 3). Світловипромінюючі елементи з'єднані з процесором 6 (Фіг.4). Світловипромінюючі елементи, що розміщені на площині 1 створюють спрямований потік світла 6, який при перехрещуванні з потоком світла 7, що випромінюється з пластини 2 створюють світловипромінюючу точку 8. Яскравість цієї точки пропорційна числу фотонів, що пролітають в 1сек. [Феймановские лекции по физике, том 3, раздел 6, стр.20, 1967]. Як видно на Фіг.1, якщо світловипромінюючий елемент 7 випромінює n фотонів, а світловипромінюючий елемент 8 випромінює m фотонів, то яскравість в точці 9 дорівнює n+m. Якщо n приблизно дорівнює m, то яскравість в цій точці буде в два рази більшою, ніж яскравість вихідних потоків світла. Для збільшення яскравості точки 9 відносно яскравості вихідних променів доцільно використовувати додаткові площини 3 та 4, що випромінюють додаткові потоки світла. На Фіг.2 та 3 зображені дві площини 1 та 2 з отворами 5, в яких розміщені світловипромінюючі елементи у вигляді матриці. На Фіг.2 зображено розміщення х-их елементів у площині 1, що утворюють довжину об'єкту, на Фіг.2 - розміщення у-их елементів у площині 2, що утворюють ширину об'єкту. Необхідною умовою є однакова кількість jих елементів в площині 1 та j-их елементів у в площині 2. Наприклад, для створення точки 10, що має координати і 2, j 3, k 1 необхідно подати сигнал на світловипромінюючі елементи, розміщені в отворах, що мають координати і 2, j 3 на площині 1 та k 1, j 3 на площині 2. Для створення двох і точок, що мають координати і 2, j 3, k 1 та і 1, j 3, k 2, необхідно подати сигнал на точки, що мають координати і 2, j 3 та і 1 j 3 в площині 1, та точки, що мають координати k 1, j 3 та k 2, j 3 в площині 2. Таким чином можна одержати будь-яку кількість світляних точок з будь-якими координатами. При створенні зображення таким шляхом об'єкт складається з точок. При збільшенні розрішення кількість точок збільшиться, і об'єкт виглядає складеним майже з безперервних ліній. Для створення в просторі об'ємного зображення об'єкту його спочатку створюють на площині (двомірним). Зображення може бути виконане на плоскому екрані або (що більш зручно) на об'ємному. Для цього в процесор подають цифровий код, який містить інформацію про об'єкт в такому вигляді: перші дві цифри вказують на площину, подальші цифри вказують на координати цієї точки, потім знову цифри, що вказують на площину і т.д. При виведенні зображення процесор перетворює цифровий код в електричні імпульси, що надходять до визначених світловипромінюючих елементів, створюючи в просторі об ємне зображення об’єкту. Для одержання кольорового зображення потрібно 31087 6 використовувати світловипромінюючі елементи з трьома променями: червоним, зеленим і синім. 7 31087 8