專利名稱:平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及用于平面電影放映、投影AV/TV、投影游戲的動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置。
人的雙眼在真實(shí)立體環(huán)境中的立體視覺效果主要是靠整體圖象的平移與重疊、局部象素的錯(cuò)位與差異來進(jìn)行視覺邏輯比較而產(chǎn)生的。動(dòng)感平面電影(或動(dòng)感平面AV顯示)在動(dòng)態(tài)圖象放映的同時(shí)使觀眾的座位模擬拍攝動(dòng)態(tài)圖象的拍攝機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度或運(yùn)動(dòng)加速度或傾斜角度并伴隨一定程度的抖動(dòng),座位的抖動(dòng)帶動(dòng)觀眾雙眼抖動(dòng),使觀眾雙眼視網(wǎng)膜上的成象抖動(dòng),引起復(fù)視區(qū)域的變換產(chǎn)生一定的立體感覺,同時(shí)座位帶動(dòng)身體的動(dòng)作與動(dòng)態(tài)圖象放映的內(nèi)容同步再配上同步的立體聲音響的作用以及人體平衡系統(tǒng)的真實(shí)刺激,雖然能使(視力正常的)觀眾不帶眼鏡觀看動(dòng)感平面電影時(shí)身臨其境產(chǎn)生立體感覺,但其與動(dòng)態(tài)圖象內(nèi)容同步的機(jī)械運(yùn)動(dòng)再現(xiàn)數(shù)據(jù)得之不易,機(jī)械運(yùn)動(dòng)及相應(yīng)的數(shù)控裝置也十分昂貴;二十世紀(jì)四十年代,電影設(shè)備工程技術(shù)人員研制成功立體彩色電影,觀眾能欣賞到富有立體感的電影藝術(shù),使觀眾感到身臨其境;立體電影的立體再現(xiàn)通過觀眾所帶的簡(jiǎn)易的偏光眼鏡自動(dòng)分離左、右眼關(guān)聯(lián)的圖象,已成為全世界成熟的標(biāo)準(zhǔn),但立體電影的拍攝是采用二臺(tái)攝象機(jī)模擬或夸張人的雙眼同步拍攝,增加了拍攝的難度,拍攝出的相關(guān)的立體圖象分成左右兩部分分布于不相關(guān)聯(lián)的兩卷感光膠片上,給同步剪輯處理帶來了無(wú)窮的麻煩。使立體彩色電影的制作費(fèi)用相當(dāng)昂貴,目前全世界總共面現(xiàn)的立體彩色電影屈指可數(shù)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,該裝置安裝在現(xiàn)有的平面動(dòng)態(tài)圖象投影的投影裝置的投影光路的適當(dāng)位置,使動(dòng)態(tài)圖象投影在屏幕上成內(nèi)容相同但對(duì)應(yīng)的象素存在一定的差異并且偏振方向相互垂直的影象,配合觀眾帶上專用的左右透光軸方向相互垂直的偏光眼鏡自動(dòng)分離左右眼錯(cuò)位圖象,經(jīng)視覺系統(tǒng)的左右圖象象素對(duì)位、數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算與融合,使觀眾感覺投影動(dòng)態(tài)圖象與屏幕分離,給觀眾提供更真實(shí)的三維完美亨受。
本實(shí)用新型的目的是通過對(duì)下述的雙眼立體視覺的各個(gè)過程及相應(yīng)的幾個(gè)模型的分析、雙眼立體視幾個(gè)檢測(cè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的說明和如下結(jié)構(gòu)的裝置來實(shí)現(xiàn)平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換的。
人的每個(gè)眼球內(nèi)視網(wǎng)膜細(xì)胞大約有1億多個(gè),每個(gè)細(xì)胞表面直徑約為2-6μm,它們均勻地分布于凹球形視網(wǎng)膜上,分別建立人眼球理想光學(xué)調(diào)節(jié)系統(tǒng)模型、眼球內(nèi)視網(wǎng)膜細(xì)胞的對(duì)不同顏色不同強(qiáng)度的可見光的感應(yīng)模型、眼球內(nèi)視網(wǎng)膜細(xì)胞集合的理想數(shù)學(xué)分布模型、視覺感應(yīng)細(xì)胞群的電生理信息尋址傳導(dǎo)模型、大腦皮層視覺區(qū)域左右視覺象素?cái)?shù)學(xué)邏輯運(yùn)算合成模型、大腦配合其它感覺器官的感知信息并參考視覺歷史記憶信息和過去的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生最終視覺圖象的模型。下面以各種理想模型來描述雙眼視覺過程,理想光學(xué)調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括眼皮的開合、可控制進(jìn)光量虹膜、成象晶體及其相應(yīng)的調(diào)節(jié)肌肉和神精傳導(dǎo)通路、雙眼視覺區(qū)域上下左右運(yùn)動(dòng)與聚焦的調(diào)節(jié)肌肉和神精傳導(dǎo)通路,它們的共同協(xié)調(diào)作用使人的雙眼視網(wǎng)膜上清晰地顯現(xiàn)人腦想感知的外界景物光學(xué)成象;從眼球內(nèi)的視網(wǎng)膜細(xì)胞的形狀和功能上可分為錐體細(xì)胞和桿體細(xì)胞,因它們對(duì)光線的強(qiáng)弱和顏色感應(yīng)各有優(yōu)勢(shì)而決定它們的數(shù)量和分布的差異,將每個(gè)細(xì)胞以眼球視軸線上的細(xì)胞位置為基準(zhǔn)按順序編號(hào),左眼球內(nèi)視網(wǎng)膜細(xì)胞有L1...LN(N=1.07億,具體到每個(gè)人都有差異),右眼球內(nèi)視網(wǎng)膜細(xì)胞有R1...RN,每個(gè)視網(wǎng)膜細(xì)胞都有相應(yīng)的神精通路與大腦的視覺中樞相連,左眼球內(nèi)視網(wǎng)膜細(xì)胞按區(qū)域分為可變的兩部分,一部分為可變的單視區(qū),一部分為可變的復(fù)視區(qū),右眼球內(nèi)視網(wǎng)膜細(xì)胞按區(qū)域也分為可變的兩部分,一部分為可變的單視區(qū),一部分為可變的復(fù)視區(qū),球內(nèi)視網(wǎng)膜細(xì)胞復(fù)視區(qū)域大小隨著雙眼視軸的夾角改變而相應(yīng)變化,此時(shí)球內(nèi)視網(wǎng)膜細(xì)胞單視區(qū)域大小隨著雙眼視軸的夾角改變而相應(yīng)地與復(fù)視區(qū)域大小作互補(bǔ)的變化,左眼水平方向視角范圍約150度,右眼水平方向視角范圍約150度,左右眼的垂直方向視角范圍約140度,左右眼的視角范圍邏輯或運(yùn)算后水平方向視角范圍約180度、垂直視方向角范圍約140度;左右眼的視角范圍邏輯與運(yùn)算后水平方向視角范圍約120度、垂直方向視角范圍約140度,隨著雙眼聚焦立體景物遠(yuǎn)近的變化調(diào)節(jié)視軸的夾角相應(yīng)改變,左右眼的視角范圍邏輯與運(yùn)算后水平方向視角大小對(duì)應(yīng)有微弱變化,同時(shí)左右眼的視網(wǎng)膜細(xì)胞復(fù)視區(qū)的大小對(duì)應(yīng)同步變化,在左右眼的視網(wǎng)膜細(xì)胞復(fù)視區(qū)域的的成象內(nèi)容雖然相同,但其觀察的視點(diǎn)相距約65毫米而使成象的局部細(xì)節(jié)有一定差異,左眼視網(wǎng)膜細(xì)胞復(fù)視區(qū)域成象為觀察景物偏左面的影像,右眼視網(wǎng)膜細(xì)胞復(fù)視區(qū)域成象為觀察景物偏右面的影像,它們各局部重疊錯(cuò)位的程度同時(shí)隨著雙眼聚焦立體景物遠(yuǎn)近的變化對(duì)應(yīng)同步改變。當(dāng)雙眼觀看500米外的景物時(shí),雙眼視軸基本平行,500米外的景物上任一空間座標(biāo)點(diǎn)到左眼瞳孔中心的直線與左眼視軸間的夾角ΦL和該點(diǎn)到右眼瞳孔中心的直線與右眼視軸間的夾角ΦR基本一致,使500米外的景物在左右眼眼球內(nèi)視網(wǎng)膜細(xì)胞集合的視網(wǎng)膜細(xì)胞復(fù)視區(qū)域的成象內(nèi)容相同,局部細(xì)節(jié)雖有微小錯(cuò)位但其錯(cuò)位的大小與視網(wǎng)膜細(xì)胞大小相當(dāng),引起左右眼的每一視網(wǎng)膜細(xì)胞復(fù)視區(qū)域的視覺感應(yīng)細(xì)胞群的電生理信息尋址傳導(dǎo)模型采用對(duì)稱對(duì)位尋址方式向大腦皮層視覺區(qū)域的左右視覺象素?cái)?shù)學(xué)邏輯運(yùn)算合成模型傳送沒有多少差異的復(fù)視區(qū)域?qū)?yīng)圖象信號(hào),同左右眼的每一視網(wǎng)膜細(xì)胞單視區(qū)域的視覺感應(yīng)細(xì)胞群的電生理信息簡(jiǎn)單獨(dú)立尋址傳導(dǎo)向大腦皮層視覺區(qū)域左右視覺象素?cái)?shù)學(xué)邏輯運(yùn)算合成模型傳送的單視區(qū)域圖象信號(hào)合并成雙眼視角范圍內(nèi)的500米外的景物圖象,這種接近二維特性缺少局部三維立體感的圖象(以生物電形式在大腦內(nèi)產(chǎn)生)再配合其它感覺器官的感知信息并參考視覺歷史記憶信息和過去的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)(以生物電形式在大腦內(nèi))產(chǎn)生視覺圖象的最終的處理,對(duì)某些景物也能通過整體或局部信息的綜合比較而產(chǎn)生一定的立體感覺,但這種立體感覺因人而異并且產(chǎn)生于雙眼視覺過程的最后階段,這種立體感覺程度弱速度慢。當(dāng)雙眼觀看10米處的景物時(shí),雙眼視軸成一定夾角ψ,10米的景物上任一空間座標(biāo)點(diǎn)DX,Y,Z到左眼瞳孔中心的直線與左眼視軸間的夾角χL和該點(diǎn)到右眼瞳孔中心的直線與右眼視軸間的夾角χR因DX,Y,Z的X、Y、Z各參數(shù)改變而顯著變化,雖然10米處的景物在左右眼眼球內(nèi)視網(wǎng)膜細(xì)胞集合的視網(wǎng)膜細(xì)胞復(fù)視區(qū)域的成象內(nèi)容相同,但對(duì)10米處的景物任一空間座標(biāo)點(diǎn)DX,Y,Z在左右眼眼球內(nèi)視網(wǎng)膜細(xì)胞集合的視網(wǎng)膜細(xì)胞復(fù)視區(qū)域的成象的坐標(biāo)位置的相應(yīng)差異同景物任一空間座標(biāo)點(diǎn)DX,Y,Z與雙眼的配合夾角參數(shù)χL、χR有直接關(guān)系,使10米的景物在左右眼眼球內(nèi)視網(wǎng)膜細(xì)胞集合的視網(wǎng)膜細(xì)胞復(fù)視區(qū)域的成象的對(duì)應(yīng)象素的坐標(biāo)有顯著差異,引起左右眼的每一視網(wǎng)膜細(xì)胞復(fù)視區(qū)域的視覺感應(yīng)細(xì)胞群的電生理信息尋址傳導(dǎo)模型對(duì)位變址尋址向大腦皮層視覺區(qū)域左右視覺象素?cái)?shù)學(xué)邏輯運(yùn)算合成模型傳送具有局部坐標(biāo)差異的復(fù)視區(qū)域?qū)ξ粓D象信號(hào),大腦皮層視覺區(qū)域左右視覺象素?cái)?shù)學(xué)邏輯運(yùn)算合成模型接受到這些復(fù)視對(duì)位信息后對(duì)每對(duì)象素根據(jù)其在左、右眼視網(wǎng)膜上的成象的編號(hào)或?qū)?yīng)坐標(biāo)進(jìn)行快速精確的數(shù)學(xué)三角函數(shù)運(yùn)算,大約在15毫秒之內(nèi)對(duì)左右眼的每一視網(wǎng)膜細(xì)胞復(fù)視區(qū)域的數(shù)千萬(wàn)對(duì)視網(wǎng)膜細(xì)胞上的成對(duì)象素的電生理信號(hào)進(jìn)行模糊掃描計(jì)算,得出10米的景物視角復(fù)視區(qū)的立體三維圖象,同左右眼的每一視網(wǎng)膜細(xì)胞單視區(qū)域的視覺感應(yīng)細(xì)胞群的電生理信息簡(jiǎn)單獨(dú)立尋址傳導(dǎo)向大腦皮層視覺區(qū)域左右視覺象素?cái)?shù)學(xué)邏輯運(yùn)算合成模型傳送的單視區(qū)域圖象信號(hào)合并成雙眼視角范圍內(nèi)的10米處的景物組合立體圖象,這種雙眼視角范圍內(nèi)的景物組合立體圖象的形成時(shí)間大約為16毫秒(按人眼每秒最多能接收60幀變化的圖象信息計(jì)算),這種雙眼視角范圍內(nèi)的景物組合立體圖象的快速實(shí)時(shí)在大腦中以生物電形式產(chǎn)生并配合其它感覺器官的感知信息并參考視覺歷史記憶信息和過去的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)對(duì)產(chǎn)生的視覺電生理圖象信息作最后的處理,對(duì)這種雙眼視角范圍內(nèi)的景物組合立體圖象在大腦內(nèi)以生物電形式存在,大約經(jīng)過40毫秒的短時(shí)間后消失,進(jìn)行約40毫秒的短時(shí)間記憶(即人們常說的視覺暫留時(shí)間),對(duì)雙眼視角范圍內(nèi)的景物組合立體圖象的單視區(qū)局部圖象能通過整體或局部信息的綜合比較而產(chǎn)生立體感覺,這種立體感覺是人的視覺本能反應(yīng)。
當(dāng)人的雙眼觀看平面電影和電視時(shí),正常人雙眼球內(nèi)視網(wǎng)膜上的平面動(dòng)態(tài)圖片成像完全相同,其微弱的立體效果與正常人雙眼觀看500米以外的立體景物類似,只有靠對(duì)具體動(dòng)態(tài)圖象的時(shí)間、空間范圍內(nèi)的各種對(duì)比感知而產(chǎn)生微弱的立體效果,這種微弱的立體效果因人的感情而異、因人的知識(shí)面而異、因人的實(shí)踐積累而異、因具體動(dòng)態(tài)圖象內(nèi)容而異。
人作為最高級(jí)的動(dòng)物是經(jīng)過千萬(wàn)年的生物的擇優(yōu)淘汰進(jìn)化而來的,其視覺系統(tǒng)的綜合性能指標(biāo)同低級(jí)動(dòng)物視覺系統(tǒng)相比也是最先進(jìn)的,雖然人眼每秒最多能接收60幀變化的圖象信息,而作為蠅的復(fù)眼每秒?yún)s能接收300幀變化的圖象信息,但人眼的視感光細(xì)胞數(shù)以億計(jì)其立體對(duì)位電生理信息實(shí)時(shí)同步傳送和計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜、每毫秒計(jì)算量數(shù)以萬(wàn)億次以至于人類做不出同類性能和速度的立體感光識(shí)別處理硬件和軟件系統(tǒng);而蠅眼的視覺感光細(xì)胞只是數(shù)以千計(jì),其立體對(duì)位實(shí)時(shí)傳送與計(jì)算的速度和能力人類采用當(dāng)今的快速晶片及感光識(shí)別處理系統(tǒng)就可能模擬;鷹眼視網(wǎng)膜細(xì)胞雖密集到每平方毫米百萬(wàn)數(shù)量并能清晰地分辨1KM外的小動(dòng)物,但其眼球小而視感光細(xì)胞總數(shù)也少于人眼;夜視動(dòng)物只是其光學(xué)系統(tǒng)的某些特性和視感光細(xì)胞感應(yīng)微光的能力在某一方面的突出而降低其視覺系統(tǒng)的其它功能或綜合功能;利用人類的雙眼立體視的某些復(fù)雜過程和強(qiáng)大功能,通過下述的實(shí)驗(yàn)對(duì)某些平面圖象的立體感覺變化作簡(jiǎn)單說明。
人的雙眼立體視融合是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過程,利用分時(shí)交替立體顯示器配合專用眼鏡對(duì)正常人做幾個(gè)立體視檢測(cè)實(shí)驗(yàn),專用眼鏡只允許分時(shí)交替立體顯示器顯示的奇數(shù)幀圖象在左眼球內(nèi)視網(wǎng)膜上成象,(此時(shí)右眼球內(nèi)視網(wǎng)膜上的對(duì)應(yīng)區(qū)域?yàn)槿诔上?,專用眼鏡只允許分時(shí)交替立體顯示器顯示的偶數(shù)幀圖象在右眼球內(nèi)視網(wǎng)膜上成象,(此時(shí)左眼球內(nèi)視網(wǎng)膜上的對(duì)應(yīng)區(qū)域?yàn)槿诔上?,當(dāng)分時(shí)交替立體顯示器顯示某種奇數(shù)幀圖象與偶數(shù)幀圖象內(nèi)容完全不同時(shí),比如奇數(shù)幀圖象為一幅彩色老虎而偶數(shù)幀圖象為復(fù)蓋老虎大小的一個(gè)籠子,因雙眼球內(nèi)視網(wǎng)膜上成象的對(duì)應(yīng)象素有極大差異經(jīng)雙眼視覺的各個(gè)過程最后產(chǎn)生老虎關(guān)在籠子里的整體立體視融合;當(dāng)分時(shí)交替立體顯示器顯示某種奇數(shù)幀圖象與偶數(shù)幀圖象內(nèi)容大部分對(duì)應(yīng)相同時(shí),比如奇數(shù)幀圖象為一幅偏左的頭朝左有頭無(wú)尾的彩色老虎圖象的部分而偶數(shù)幀圖象為一幅偏右的頭朝左有尾無(wú)頭的彩色老虎圖象的部分,雙眼球內(nèi)視網(wǎng)膜上成象識(shí)別經(jīng)局部對(duì)應(yīng)象素的對(duì)位和雙眼視覺的各個(gè)過程最后產(chǎn)生有頭有尾的一個(gè)完整的彩色老虎圖象的立體視融合;當(dāng)分時(shí)交替立體顯示器顯示某種奇數(shù)幀圖象與偶數(shù)幀圖象內(nèi)容為完全相的有一定景深的彩色照片時(shí),因雙眼球內(nèi)視網(wǎng)膜上成象在一定時(shí)段的對(duì)應(yīng)象素沒有差異,其視覺效果與平面顯示器顯示的對(duì)應(yīng)照片經(jīng)雙眼直接觀看感覺基本相同;當(dāng)分時(shí)交替立體顯示器顯示某種奇數(shù)幀圖象與偶數(shù)幀圖象內(nèi)容為完全相同的有一定景深的彩色照片時(shí),對(duì)應(yīng)是奇數(shù)幀圖象偏紅(即彩色照片紅色分量信息增強(qiáng))偶數(shù)幀圖象偏青(即彩色照片綠、藍(lán)色分量信息增強(qiáng)),因雙眼球內(nèi)視網(wǎng)膜上成象的對(duì)應(yīng)象素有極小差異經(jīng)雙眼視覺的各個(gè)過程最后產(chǎn)生較微弱程度的立體視融合;當(dāng)分時(shí)交替立體顯示器顯示某種奇數(shù)幀圖象與偶數(shù)幀圖象內(nèi)容為相同的有一定景深的水平方向左右錯(cuò)位的奇數(shù)幀圖象位置偏左顏色偏紅(即彩色照片紅色分量信息增強(qiáng))偶數(shù)幀圖象偏位置偏右顏色青(即彩色照片綠、藍(lán)色分量信息增強(qiáng))彩色照片時(shí),因雙眼球內(nèi)視網(wǎng)膜上成象的對(duì)應(yīng)象素有極小差異并且經(jīng)局部對(duì)應(yīng)象素的對(duì)位和雙眼視覺的各個(gè)過程最后產(chǎn)生一定程度的立體視融合;當(dāng)分時(shí)交替立體顯示器顯示某種奇數(shù)幀圖象與偶數(shù)幀圖象內(nèi)容為相同的有一定景深的水平方向左右錯(cuò)位的奇數(shù)幀圖象位置偏左紅色分量圖象(即只有彩色照片紅色分量單色信息)偶數(shù)幀圖象偏位置偏右綠和藍(lán)色分量圖象(即只有彩色照片綠、藍(lán)色分量信息)的彩色照片時(shí),因雙眼球內(nèi)視網(wǎng)膜上成象的對(duì)應(yīng)象素有極大差異并且經(jīng)局部對(duì)應(yīng)象素的對(duì)位和雙眼視覺的各個(gè)過程最后產(chǎn)生較強(qiáng)的立體視融合,此時(shí),左眼視網(wǎng)膜上某一視細(xì)胞上的紅色象素與右眼視網(wǎng)膜上對(duì)位視細(xì)胞上的綠、藍(lán)色象素經(jīng)人腦立體視覺過程中的左、右對(duì)位象素的邏輯或運(yùn)算得出接近與彩色照片中對(duì)應(yīng)的彩色象素,使產(chǎn)生較強(qiáng)的立體視融合的圖象整體與局部顏色接近彩色照片;
透光平面動(dòng)態(tài)圖象投影裝置如電影放映機(jī)、液晶正面(或背)投影機(jī)等以及發(fā)光平面動(dòng)態(tài)圖象投影裝置如高亮度CRT正面(或背)投影機(jī),它們都有投影鏡頭和投影屏幕及相應(yīng)的投影光路,對(duì)于與電影放映機(jī)配合的平面動(dòng)態(tài)圖象投影裝置,在投影鏡頭與屏幕之間靠近投影鏡頭前投影光軸下方適當(dāng)位置安裝一電機(jī),電機(jī)轉(zhuǎn)軸朝上并與水平面垂直,在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上端安裝一定大小的圓盤,該圓盤平面與水平面平行并通過中心孔與其下方的電機(jī)轉(zhuǎn)軸的一端固定,該圓盤的圓周邊上面固定有一定高度的直徑與該圓盤直徑相對(duì)應(yīng)的圓筒狀透明薄環(huán)(類似于上端開口的桶狀),調(diào)節(jié)電機(jī)的上下位置使從投影鏡頭射出的投影光線與圓筒狀透明薄環(huán)的上端面有一定短距離并使投影光軸與圓筒狀透明薄環(huán)軸線相交于PA點(diǎn),在以PA點(diǎn)為中心安裝一直角全反射棱鏡PAO使從投影鏡頭射出的投影光線全部全反射向下轉(zhuǎn)折90度(即投影光軸線與圓筒狀透明薄環(huán)軸線基本平行),在圓筒狀透明薄環(huán)的軸線的上下端面對(duì)稱中心點(diǎn)PB處安裝一直角全反射棱鏡PBO,使從投影鏡頭射出的投影光線經(jīng)PAO全反射向下轉(zhuǎn)折90度全部射入直角全反射棱鏡PBO,直角全反射棱鏡PBO使投影光線沿從投影鏡頭射出的投影光線平行的方向圓筒狀側(cè)面射出,穿過圓筒狀透明薄環(huán)在屏幕上成象,直角全反射棱鏡PAO、PBO通過固定連接部件從圓筒狀透明薄環(huán)上端開口與外殼部件及電機(jī)外殼相連;將圓筒狀透明薄環(huán)外表面按長(zhǎng)方形對(duì)應(yīng)展開分成二維陣列密集區(qū)域C11...C1N、C21...C2N...CM1...CMN,這些區(qū)域的形狀方正方形或長(zhǎng)方形或等邊六邊形,將這些區(qū)域分為兩個(gè)集合組Lσ和Rσ,盡量使每個(gè)集合的系列小區(qū)域在整體區(qū)域內(nèi)均勻地排列,按照這些小區(qū)域形狀在區(qū)域集合組Lσ的圓筒狀透明薄環(huán)外或內(nèi)表面粘貼透光軸為φ方向的偏光片、在區(qū)域集合組Rσ的圓筒狀透明薄環(huán)外或內(nèi)表面粘貼透光軸與φ方向垂直的偏光片,非偏振光投影光線通過直角全反射棱鏡PAO、PBO穿過圓筒狀透明薄環(huán)外或內(nèi)表面的兩組密集的系列偏光片在屏幕上的成象象素一部分為偏振方向?yàn)棣辗较虻钠窆庀笏?、另一部分為偏振方向?yàn)棣辗较虼怪狈较虻钠窆庀笏?,電機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng),使對(duì)應(yīng)坐標(biāo)區(qū)域的象素偏振方向的調(diào)制相應(yīng)變化,觀眾帶上左眼鏡片為透光軸為φ方向的偏光片右眼鏡片為透光軸為與φ方向垂直的偏光片的偏光眼鏡,使觀眾左眼與右眼所看到的圖象內(nèi)容相同,但瞬息對(duì)應(yīng)象素差異較大,經(jīng)觀眾的視覺系統(tǒng)的邏輯比較與融合產(chǎn)生立體感覺。
對(duì)于電影放映機(jī)配合的平面動(dòng)態(tài)圖象投影裝置進(jìn)一步改進(jìn),采用上述結(jié)構(gòu)的電機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)柱狀透明薄環(huán)外或內(nèi)表面的兩組密集的系列偏光片對(duì)投影光線的調(diào)制機(jī)構(gòu)直接對(duì)投影光源進(jìn)行偏光調(diào)制,調(diào)制后的投影光線透過電影膠片和投影鏡頭在投影屏幕上成象,屏幕上成象象素一部分為偏振方向?yàn)棣辗较虻钠窆庀笏亍⒘硪徊糠譃槠穹较驗(yàn)棣辗较虼怪狈较虻钠窆庀笏?,電機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng),使對(duì)應(yīng)坐標(biāo)區(qū)域的象素偏振方向的調(diào)制相應(yīng)變化,觀眾帶上左眼鏡片為透光軸為φ方向的偏光片右眼鏡片為透光軸為與φ方向垂直的偏光片的偏光眼鏡,使觀眾左眼與右眼所看到的圖象內(nèi)容相同,但瞬息對(duì)應(yīng)象素差異較大,經(jīng)觀眾的視覺系統(tǒng)的邏輯比較與融合產(chǎn)生立體感覺。
對(duì)于TFT-LCD液晶投影機(jī),在透光TFT-LCD液晶片及屏幕之間的光路上的適當(dāng)位置安裝一沒有偏光片的無(wú)色透明TN液晶片和驅(qū)動(dòng)電路作為與TFT-LCD液晶投影機(jī)配合的平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,無(wú)色透明TN液晶片的液晶層一側(cè)的玻璃上的透明電極為水平陣列的相互絕緣的一定寬度的密集窄線條,將水平陣列透明電極的奇數(shù)條連在一起與驅(qū)動(dòng)電路的CONA端連接,將水平陣列透明電極的偶數(shù)條連在一起與驅(qū)動(dòng)電路的CONB端連接,無(wú)色透明TN液晶片的液晶層另一側(cè)的玻璃上的透明電極為垂直陣列的相互絕緣的一定寬度的密集窄線條,將垂直陣列透明電極的奇數(shù)條連在一起與驅(qū)動(dòng)電路的CONC端連接,將垂直陣列透明電極的偶數(shù)條連在一起與驅(qū)動(dòng)電路的COND端連接,將液晶片的液晶層按對(duì)應(yīng)水平陣列透明電極與垂直陣列透明電極分成二維陣列小方塊,二維陣列的奇數(shù)行奇數(shù)列小方塊和偶數(shù)行偶數(shù)列小方塊作為集合區(qū)域σA,剩下的二維陣列的小方塊作為集合區(qū)域σB,使偏振光投影光線穿過無(wú)色透明TN液晶片,其中的一部分偏振光投影光線穿過集合區(qū)域σA,其中的另一部分偏振光投影光線穿過集合區(qū)域σB,在驅(qū)動(dòng)電路的CONA、CONB、CONC、COND上加上一定波形的控制信號(hào),在某一時(shí)刻使集合區(qū)域σA液晶層兩側(cè)的透明電極有一定的電壓差、使集合區(qū)域σB液晶層兩側(cè)的透明電極為同電位,一部分穿過集合區(qū)域σA偏振光投影光線的偏振方向則保持不變,另一部分穿過集合區(qū)域σB偏振光投影光線的偏振方向則旋轉(zhuǎn)90度,在另一時(shí)刻使集合區(qū)域σB液晶層兩側(cè)的透明電極有一定的電壓差、使集合區(qū)域σA液晶層兩側(cè)的透明電極為同電位,一部分穿過集合區(qū)域σB偏振光投影光線的偏振方向則保持不變,另一部分穿過集合區(qū)域σA偏振光投影光線的偏振方向則旋轉(zhuǎn)90度,在屏幕上成象象素一部分為偏振方向?yàn)棣辗较虻钠窆庀笏?、另一部分為偏振方向?yàn)棣辗较虼怪狈较虻钠窆庀笏夭⑶医惶嬲{(diào)制相應(yīng)變化顯示,觀眾帶上左眼鏡片為透光軸為φ方向的偏光片右眼鏡片為透光軸為與φ方向垂直的偏光片的偏光眼鏡,使觀眾左眼與右眼所看到的圖象內(nèi)容相同,但瞬息對(duì)應(yīng)象素差異較大,經(jīng)觀眾的視覺系統(tǒng)的邏輯比較與融合產(chǎn)生立體感覺。
對(duì)于與高亮度CRT投影機(jī)配合的平面動(dòng)態(tài)圖象投影立體轉(zhuǎn)換裝置,首先用偏光片對(duì)投影光線進(jìn)行偏光調(diào)制,則在投影鏡頭與屏幕之間靠近投影鏡頭前安裝含有一片薄正方形二棱鏡片,薄二棱鏡片周邊為正方形,左、右兩邊為最薄邊,中心上下連線處最厚,在薄二棱鏡片的左邊的斜面長(zhǎng)方形上加上一與之面積對(duì)應(yīng)的透明TN液晶片,透明TN液晶片由兩塊玻璃片夾著數(shù)微米厚的液晶層構(gòu)成,這種平面動(dòng)態(tài)偏振光圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置只有單個(gè)投影窗,帶有圖象信息的偏振光線通過投影鏡頭后進(jìn)入單投影窗立體轉(zhuǎn)換裝置,進(jìn)入單投影窗立體轉(zhuǎn)換裝置的偏振光線一部分穿過薄二棱鏡片的左邊薄棱鏡片和透明液晶片后,使它們的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度,并偏右投影在屏幕上,帶有圖象信息的偏振光線通過投影鏡頭后另一部分穿過薄二棱鏡片的右邊薄棱鏡片保持偏振方向不變偏左投影在屏幕上,成為重疊的左、右兩幅圖象,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象,經(jīng)觀眾的視覺系統(tǒng)的邏輯比較與融合產(chǎn)生立體感覺。
對(duì)于透光投影裝置,投影光源大多為近似點(diǎn)光源經(jīng)光學(xué)鏡片轉(zhuǎn)化為近似平行投影光線,投影光線通過投影膠片或液晶圖片調(diào)制,使每一光線帶有相應(yīng)的圖象象素信息,透過投影鏡頭在屏幕上成象,從投影鏡頭前某一區(qū)域射出的光線大多來自透光圖象的某些鄰近的局部象素,對(duì)于這種情況因人眼對(duì)象素亮度和對(duì)比的的原因,采用前面所述的標(biāo)準(zhǔn)薄二棱鏡片分象在屏幕上投影的兩個(gè)左右眼圖象中的每一個(gè)投影給人的視覺效果會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的對(duì)稱位置局部顯示,使每一幅圖象整體畫面亮度、對(duì)比度出現(xiàn)左右不均勻;對(duì)標(biāo)準(zhǔn)薄二棱鏡片進(jìn)行一定的改進(jìn),對(duì)于非偏光投影光線首先用偏光片對(duì)投影光線進(jìn)行輔助偏光調(diào)制,對(duì)于偏振光圖象投影裝置則省去該過程,將投影鏡頭與屏幕之間靠近投影鏡頭與投影光軸垂直的平面安裝透明液晶玻璃片,將透明液晶片分成二維陣列密集區(qū)域C11...C1N、C21...C2N...CM1...CMN,使投影光線透過這些區(qū)域,這些區(qū)域的形狀為正方形或長(zhǎng)方形或等邊六邊形,將這些區(qū)域分為兩個(gè)集合組Lσ和Rσ,盡量使每個(gè)集合的區(qū)域均勻地排列,在區(qū)域集合組Lσ的透明液晶玻璃片的對(duì)應(yīng)每一小區(qū)域粘貼一薄棱鏡,小區(qū)域薄棱鏡的方向?yàn)樽蟊∮液瘢趨^(qū)域集合組Rσ的透明玻璃片的對(duì)應(yīng)每一小區(qū)域粘貼一薄棱鏡,小區(qū)域薄棱鏡的方向?yàn)橛冶∽蠛?,透明液晶玻璃片為無(wú)偏光片液晶玻璃盒,按區(qū)域集合組Lσ、區(qū)域集合組Rσ對(duì)應(yīng)將液晶層一側(cè)玻璃上的透明電極分為相互絕緣的電極區(qū)域集ρL和ρR,液晶層另一側(cè)玻璃上的透明電極為與整體液晶層面和對(duì)應(yīng)長(zhǎng)方形與控制液晶片的coma端電極相連接,電極區(qū)域集ρL也與控制液晶片的coma端電極相連接,電極區(qū)域集ρR與控制液晶片的comb端電極相連,在電極coma、comb之間加上交變方波電壓信號(hào),使透過液晶層電極區(qū)域集ρL區(qū)域的偏振光不轉(zhuǎn)向,同時(shí)使透過液晶層電極區(qū)域集ρR區(qū)域的偏振光轉(zhuǎn)向90度,立體轉(zhuǎn)換裝置各部件通過外殼固定與投景鏡頭相連于投景鏡頭靠近屏幕一端,此時(shí),帶有相應(yīng)的圖象象素信息光線,經(jīng)過投影鏡頭后一部分經(jīng)液晶層區(qū)域集ρR和相應(yīng)的區(qū)域薄棱鏡使它們的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度,并偏左投影在屏幕上,其余的投影光線經(jīng)液晶層區(qū)域集ρL和相應(yīng)的區(qū)域薄棱鏡使它們的偏振方向保持不變,并偏右投影在屏幕上,成為重疊的左、右兩幅圖象,左、右兩幅圖象的相應(yīng)區(qū)域的亮度有較大差異而使重疊的左、右兩幅圖象的每一對(duì)應(yīng)象素有較大差異,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象,經(jīng)觀眾的雙眼視覺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)邏輯計(jì)算與融合產(chǎn)生立體感覺。
作為本實(shí)用新型的平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)一步改進(jìn),對(duì)于非偏光投影光線用偏光片對(duì)投影光線進(jìn)行偏光調(diào)制,對(duì)于偏振光圖象投影裝置則省去該過程,在投影鏡頭靠近屏幕一端的安裝一平面半透反射鏡H作為分象器,該平面半透反射鏡H與水平面垂直并且與投影鏡頭的光軸成約45度角,平面半透反射鏡H的反射面朝向投影鏡頭的右邊,在平面半透反射鏡H的正右邊安裝有一與平面半透反射鏡H平行的平面反射鏡G,平面反射鏡G的反射面朝向其左邊的平面半透反射鏡H,在平面半透反射鏡H與平面反射鏡G之間安裝一透明TN液晶片F(xiàn),帶有圖象信息的偏振光線通過投影鏡頭然后射向平面半透反射鏡H時(shí)使其中一部分偏振光線穿過平面半透反射鏡H經(jīng)左投影窗口投射在屏幕上成清晰的偏振光圖象∑L、使其中另一部分偏振光線被平面半透反射鏡H的反射面反射向右轉(zhuǎn)動(dòng)90度方向經(jīng)過液晶片F(xiàn)時(shí)使該部分偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度射向右邊的平面反射鏡G反射經(jīng)右投影窗口投影到屏幕上所成的偏振光象∑R與清晰的偏振光圖象∑L重疊錯(cuò)位并且偏振光的方向相互垂直,適當(dāng)微調(diào)平面半透反射鏡H(或平面反射鏡G)沿反射鏡上某一垂直線作微小角度的轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)節(jié)偏振光象∑R的投影水平位置和其與偏振光圖象∑L的重疊錯(cuò)位程度,平面半透反射鏡H分象器、平面反射鏡G及其微小角度的轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)、透明TN液晶片F(xiàn)通過外殼固定組成左右投影窗平面圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置與現(xiàn)有的投影機(jī)投影鏡頭配合投影;觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象,經(jīng)觀眾的視覺系統(tǒng)的邏輯比較與融合產(chǎn)生立體感覺。
作為本實(shí)用新型左右投影窗平面圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)一步改進(jìn),對(duì)左、右錯(cuò)位投影的對(duì)位象素差異小的左右投影窗平面圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,在左、右投影窗內(nèi)分別加上一定深度補(bǔ)色濾色片,使其左、右錯(cuò)位投影的對(duì)位象素產(chǎn)生相應(yīng)的差異。
作為本實(shí)用新型左右投影窗平面圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改進(jìn),從平面半透反射鏡H分像后的兩部分光線經(jīng)不同的光路投射到屏幕上的光程有一定的差異,使錯(cuò)位的左右兩個(gè)投影成象的清晰度和放大大小尺寸有微弱差異,在平面半透反射鏡H沿投影鏡頭光軸方向靠近屏幕一側(cè)安裝有一與平面半透反射鏡H垂直的反射面朝向半透反射鏡H左近的平面反射鏡G2,在平面反射鏡G2的正左邊安裝有一與平面反射鏡G2平行的反射面朝向平面反射鏡G2平面反射鏡G3,使其中一部分偏振光線穿過平面半透反射鏡H經(jīng)平面反射鏡G2、平面反射鏡G3的二次組合反射從左投影窗口射出在屏幕上成清晰的偏振光圖象,另一部分偏振光線被平面半透反射鏡H的反射面反射向右轉(zhuǎn)動(dòng)90度方向經(jīng)過液晶片F(xiàn)時(shí)使該部分偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度射向右邊的平面反射鏡G反射經(jīng)右投影窗口投影到屏幕上所成的偏振光象,調(diào)整平面反射鏡G2、平面反射鏡G3之間的距離使從平面半透反射鏡H分像后的兩部分光線經(jīng)不同的光路投射到屏幕上的光程一致,使錯(cuò)位的左右兩個(gè)投影成象的清晰度和放大大小尺寸相同,同步調(diào)整平面反射鏡G2、平面反射鏡G3之間的距離和平面半透反射鏡H、平面反射鏡G之間的距離也可以調(diào)整左右兩個(gè)投影成象錯(cuò)位程度。
作為本實(shí)用新型的左右投影窗平面圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置分象器進(jìn)一步改進(jìn),在投影鏡頭靠近屏幕一端的分象器為一平面區(qū)域半透反射區(qū)域全透光鏡H1,將該平面鏡H1分成二維陣列密集區(qū)域υ11..υ1N、υ21...υ2N...υM1...υMN,使投影光線射向這些區(qū)域,這些區(qū)域的形狀為三角形或四邊形或等邊六邊形,將這些區(qū)域分為兩個(gè)集合組ωA和ωB,盡量使每個(gè)集合的區(qū)域均勻地排列,區(qū)域集合組ωA對(duì)應(yīng)每一小區(qū)域?yàn)橥该鞑A樱瑓^(qū)域集合組ωB對(duì)應(yīng)每一小區(qū)域粘貼(或鍍上)半透反射層,該平面鏡H1與水平面垂直并且與投影鏡頭的光軸成約45度角,平面鏡H1的反射面朝向投影鏡頭的右邊,在平面鏡H1的正右邊安裝有一與平面鏡H1平行的平面反射鏡G,平面反射鏡G的反射面朝向其左邊的平面鏡H1,在平面鏡H1與平面反射鏡G之間安裝一透明TN液晶片F(xiàn),帶有圖象信息的偏振光線通過投影鏡頭然后射向平面鏡H1時(shí)使其中一部分偏振光線穿過平面鏡H1經(jīng)左投影窗在屏幕上成清晰的偏振光圖象∑L1、使其中另一部分偏振光線被平面鏡H1的反射面反射向右轉(zhuǎn)動(dòng)90度方向經(jīng)過液晶片F(xiàn)時(shí)使該部分偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度射向右邊的平面反射鏡G反射經(jīng)右投影窗投影到屏幕上所成的偏振光象∑R1與偏振光圖象∑L1重疊錯(cuò)位并且偏振光的方向相互垂直,適當(dāng)微調(diào)平面鏡H1(或平面反射鏡G)沿反射鏡上某一垂直線作微小角度的轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)節(jié)偏振光象∑R1的投影水平位置和其與清晰的偏振光圖象∑L1的重疊錯(cuò)位程度;左、右兩幅圖象的相應(yīng)區(qū)域的亮度有較大差異而使重疊的左、右兩幅圖象的每一象素有較大差異,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象,經(jīng)觀眾的雙眼視覺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)邏輯計(jì)算與融合產(chǎn)生立體感覺。
作為本實(shí)用新型的左右投影窗平面圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置分象器更進(jìn)一步改進(jìn),在投影鏡頭靠近屏幕一端的分象器為一平面濾光反射鏡P,該平面濾光反射鏡P與水平面垂直并且與投影鏡頭的光軸成約45度角,平面濾光反射鏡P的反射面朝向投影鏡頭的右邊,在平面濾光反射鏡P的正右邊安裝有一與平面濾光反射鏡P平行的平面反射鏡G,平面反射鏡G的反射面朝向其左邊的平面濾光反射鏡P,在平面濾光反射鏡P與平面反射鏡G之間安裝一透明TN液晶片F(xiàn),帶有圖象信息的偏振光線通過投影鏡頭然后射向平面濾光反射鏡P時(shí)使其中一部分偏振光線穿過平面濾光反射鏡P經(jīng)左投影窗在屏幕上成清晰的偏振光圖象∑L2、使其中另一部分偏振光線被平面濾光反射鏡P的反射面反射向右轉(zhuǎn)動(dòng)90度方向經(jīng)過液晶片F(xiàn)時(shí)使該部分偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度射向右邊的平面反射鏡G反射經(jīng)右投影窗投影到屏幕上所成的偏振光象∑R2與偏振光圖象∑L2重疊錯(cuò)位并且偏振光的方向相互垂直,適當(dāng)微調(diào)平面濾光反射鏡P(或平面反射鏡G)沿反射鏡上某一垂直線作微小角度的轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)節(jié)偏振光象∑R2的投影水平位置和其與清晰的偏振光圖象∑L2的重疊錯(cuò)位程度;偏振光象∑R2和偏振光圖象∑L2分別為平面濾光反射鏡P反射和過濾的投影光線成象使左、右兩幅圖象的整體區(qū)域的較大差異而使重疊的左、右兩幅圖象的每一象素有較大差異,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象,經(jīng)觀眾的雙眼視覺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)邏輯計(jì)算與融合產(chǎn)生立體感覺。
作為本實(shí)用新型的左右投影窗平面圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置分象器更進(jìn)一步改進(jìn),在投影鏡頭靠近屏幕一端的分象器為一平面區(qū)域?yàn)V光反射鏡P1,將該平面鏡P1分成二維陣列密集區(qū)域C11...C1N、C21...C2N...CM1...CMN每一個(gè)小區(qū)域具有不同的濾光反射性能,使投影光線射向這些區(qū)域,這些區(qū)域的形狀為三角形或四邊形或等邊六邊形,將這些區(qū)域分為多個(gè)集合組D1...Di,盡量使每個(gè)集合的區(qū)域均勻地排列,在區(qū)域集合組Dj(j=1..i)的對(duì)應(yīng)每一小區(qū)域鍍上一種過濾某一頻率范圍的可見光反射另一頻率范圍的可見光的鍍層,該平面鏡P1與水平面垂直并且與投影鏡頭的光軸成約45度角,平面鏡P1的反射面朝向投影鏡頭的右邊,在平面鏡P1的正右邊安裝有一與平面鏡P1平行的平面反射鏡G,平面反射鏡G的反射面朝向其左邊的平面鏡P1,在平面鏡P1與平面反射鏡G之間安裝一透明TN液晶片F(xiàn),帶有圖象信息的偏振光線通過投影鏡頭然后射向平面鏡P1時(shí)使其中一部分偏振光線穿過平面鏡P1經(jīng)左投影窗在屏幕上成清晰的偏振光圖象∑L3、使其中另一部分偏振光線被平面鏡P1的反射面反射向右轉(zhuǎn)動(dòng)90度方向經(jīng)過液晶片F(xiàn)時(shí)使該部分偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度射向右邊的平面反射鏡G反射經(jīng)右投影窗投影到屏幕上所成的偏振光象∑R3與清晰的偏振光圖象∑L3重疊錯(cuò)位并且偏振光的方向相互垂直,適當(dāng)微調(diào)平面鏡P1(或平面反射鏡G)沿反射鏡上某一垂直線作微小角度的轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)節(jié)偏振光象∑R3的投影水平位置和其與偏振光圖象∑L3的重疊錯(cuò)位程度;偏振光象∑L3和偏振光圖象∑R3分別為平面鏡P1反射和過濾的投影光線成象使左、右兩幅圖象的整體和局部區(qū)域存在的較大差異而使重疊的左、右兩幅圖象的每一象素有較大差異,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象,經(jīng)觀眾的雙眼視覺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)邏輯計(jì)算與融合產(chǎn)生立體感覺。
作為本實(shí)用新型的左右投影窗平面圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置分象器更進(jìn)一步改進(jìn),在投影鏡頭靠近屏幕一端的分象器為一平面區(qū)域?yàn)V光反射鏡P2,將該平面鏡P2的外邊緣為圓形、中心有一小固定孔,將該平面鏡P2圓環(huán)形區(qū)域(中心固定區(qū)域除外)分成二維陣列密集區(qū)域C11...C1K、C21...C2J...CM1...CMO每一個(gè)小區(qū)域具有不同的濾光反射性能,使投影光線射向這些圓環(huán)形區(qū)域一段圓環(huán)上,這些區(qū)域的形狀為三角形或四邊形或等邊六邊形,將這些區(qū)域分為多個(gè)集合組D1...Di,盡量使每個(gè)集合的區(qū)域均勻地排列,在區(qū)域集合組Dj(j=1..i)的對(duì)應(yīng)每一小區(qū)域鍍上一種過濾某一頻率范圍的可見光反射另一頻率范圍的可見光的鍍層,該平面鏡P2與水平面垂直并且與投影鏡頭的光軸成約45度角,平面鏡P2的反射面朝向投影鏡頭的右邊,安裝一快速旋轉(zhuǎn)的電機(jī),電機(jī)轉(zhuǎn)軸穿過平面鏡P2的中心小固定孔,使電機(jī)轉(zhuǎn)軸軸線與平面鏡P2垂直固定,電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)平面鏡P2以旋轉(zhuǎn),在平面鏡P2的正右邊安裝有一與平面鏡P2平行的平面反射鏡G,平面反射鏡G的反射面朝向其左邊的平面鏡P2,在平面鏡P2與平面反射鏡G之間安裝一透明TN液晶片F(xiàn),帶有圖象信息的偏振光線通過投影鏡頭然后射向轉(zhuǎn)動(dòng)的平面鏡P2的一段圓環(huán)時(shí)使其中一部分偏振光線穿過平面鏡P2經(jīng)左投影窗在屏幕上成清晰的偏振光圖象∑L4、使其中另一部分偏振光線被平面鏡P2的反射面反射向右轉(zhuǎn)動(dòng)90度方向經(jīng)過液晶片F(xiàn)時(shí)使該部分偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度射向右邊的平面反射鏡G反射后經(jīng)右投影窗投影到屏幕上所成的偏振光象∑R4與清晰的偏振光圖象∑L4重疊錯(cuò)位并且偏振光的方向相互垂直,適當(dāng)微調(diào)平面反射鏡G沿反射鏡上某一垂直線作微小角度的轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)節(jié)偏振光象∑R4的投影水平位置和其與偏振光圖象∑L4的重疊錯(cuò)位程度;偏振光象∑L4和偏振光圖象∑R4分別為平面鏡P2的動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)使反射和過濾區(qū)域動(dòng)態(tài)變化反射和過濾投影光線成象使左、右兩幅圖象的整體和局部區(qū)域象素跟隨同步變化并存在較大差異而使重疊的左、右兩幅圖象的每一象素有較大差異,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象,經(jīng)觀眾的雙眼視覺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)邏輯計(jì)算與融合產(chǎn)生立體感覺。
作為本實(shí)用新型的左右投影窗平面圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置的分象器更進(jìn)一步改進(jìn),對(duì)于偏振光圖象投影裝置,在投影鏡頭靠近屏幕一端的分象器為一平面二維陣列密集區(qū)域透光區(qū)域反光鏡W,將該平面鏡W分成二維陣列密集區(qū)域δ11...δ1N、δ21...δ2N...δM1...δMN,使投影光線射向這些區(qū)域,這些區(qū)域的形狀為三角形或四邊形或等邊六邊形,將這些區(qū)域分為兩個(gè)集合組ηL和ηR,盡量使每個(gè)集合的區(qū)域均勻地排列,在區(qū)域集合組ηL的對(duì)應(yīng)每一小區(qū)域?yàn)橥该鞑A?,在區(qū)域集合組ηR的對(duì)應(yīng)每一小區(qū)域粘貼(或鍍上)反射層,該平面鏡W與水平面垂直并且與投影鏡頭的光軸成約45度角,平面鏡W的反射面朝向投影鏡頭的右邊,在平面鏡W的正右邊安裝有一與平面鏡W平行的平面反射鏡G,平面反射鏡G的反射面朝向其左邊的平面鏡W,在平面鏡W與平面反射鏡G之間安裝一透明TN液晶片F(xiàn),帶有圖象信息的偏振光線通過投影鏡頭然后射向平面鏡W時(shí)使其中一部分偏振光線穿過平面鏡W的區(qū)域集合組ηL經(jīng)左投影窗在屏幕上成清晰的偏振光圖象∑L5、使其中另一部分偏振光線被平面鏡W的區(qū)域集合組ηR的反射面反射向右轉(zhuǎn)動(dòng)90度方向經(jīng)過液晶片F(xiàn)時(shí)使該部分偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度射向右邊的平面反射鏡G反射經(jīng)右投影窗投影到屏幕上所成的偏振光象∑R5與清晰的偏振光圖象∑L5重疊錯(cuò)位并且偏振光的方向相互垂直,適當(dāng)微調(diào)平面鏡W(或平面反射鏡G)沿反射鏡上某一垂直線作微小角度的轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)節(jié)偏振光象∑R5的投影水平位置和其與偏振光圖象∑L5的重疊錯(cuò)位程度;左、右兩幅圖象的相應(yīng)區(qū)域的亮度有較大差異而使重疊的左、右兩幅圖象的每一象素有較大差異,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象,經(jīng)觀眾的雙眼視覺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)邏輯計(jì)算與融合產(chǎn)生立體感覺。
作為本實(shí)用新型的左右投影窗平面圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置的分象器更進(jìn)一步改進(jìn),對(duì)于偏振光圖象投影裝置,在投影鏡頭靠近屏幕一端的分象器為一平面二維陣列密集區(qū)域透光區(qū)域反光鏡W1,將該平面鏡W1的外邊緣為圓形、中心有一小固定孔,將該平面鏡W1圓環(huán)形區(qū)域(中心固定區(qū)域除外)分成二維陣列密集區(qū)域δ11...δ1K、δ21...δ2J...δM1...δMO,使投影光線射向這些這些圓環(huán)形區(qū)域一段圓環(huán)上,這些區(qū)域的形狀為三角形或四邊形或等邊六邊形,將這些區(qū)域分為兩個(gè)集合組ηL和ηR,盡量使每個(gè)集合的區(qū)域均勻地排列,在區(qū)域集合組ηL的對(duì)應(yīng)每一小區(qū)域?yàn)橥该鞑A樱趨^(qū)域集合組ηR的對(duì)應(yīng)每一小區(qū)域粘貼(或鍍上)反射層,該平面鏡W1與水平面垂直并且與投影鏡頭的光軸成約45度角,平面鏡W1的反射面朝向投影鏡頭的右邊,安裝一快速旋轉(zhuǎn)的電機(jī),電機(jī)轉(zhuǎn)軸穿過平面鏡W1的中心小固定孔,使電機(jī)軸線與平面鏡W1垂直固定,電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)平面鏡W1以旋轉(zhuǎn),在平面鏡W1的正右邊安裝有一與平面鏡W1平行的平面反射鏡G,平面反射鏡G的反射面朝向其左邊的平面鏡W1,在平面鏡W1與平面反射鏡G之間安裝一透明TN液晶片F(xiàn),帶有圖象信息的偏振光線通過投影鏡頭然后射向平面鏡W1時(shí)使其中一部分偏振光線穿過平面鏡W1的區(qū)域集合組ηL經(jīng)左投影窗在屏幕上成清晰的偏振光圖象∑L6、使其中另一部分偏振光線被平面鏡W1的區(qū)域集合組ηR的反射面反射向右轉(zhuǎn)動(dòng)90度方向經(jīng)過液晶片F(xiàn)時(shí)使該部分偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度射向右邊的平面反射鏡G反射經(jīng)右投影窗投影到屏幕上所成的偏振光象∑R6與清晰的偏振光圖象∑L6重疊錯(cuò)位并且偏振光的方向相互垂直,適當(dāng)微調(diào)平面反射鏡G沿反射鏡上某一垂直線作微小角度的轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)節(jié)偏振光象∑R6的投影水平位置和其與偏振光圖象∑L6的重疊錯(cuò)位程度;偏振光象∑L6和偏振光圖象∑R6分別為平面鏡W1的動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)使反射和透光區(qū)域動(dòng)態(tài)變化,反射和透過投影光線成象使左、右兩幅圖象的整體和局部區(qū)域象素跟隨同步變化并存在較大差異而使重疊的左、右兩幅圖象的每一象素有較大差異,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象,經(jīng)觀眾的雙眼視覺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)邏輯計(jì)算與融合產(chǎn)生立體感覺。
作為本實(shí)用新型的左右投影窗平面圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置分象器更進(jìn)一步改進(jìn),在投影鏡頭靠近屏幕一端的分象器為一立方體區(qū)域透光區(qū)域全反光鏡W2的光學(xué)元件,該光學(xué)元件W2由兩個(gè)直角全反射棱鏡和一片區(qū)域通孔的薄片粘合,全反射棱鏡和一片區(qū)域通孔的薄片的光學(xué)折射率相等,將區(qū)域通孔的薄片分成二維陣列密集區(qū)域∏11...∏1N、∏21...∏2N...∏M1...∏MN,這些區(qū)域的形狀為三角形或四邊形或等邊六邊形,將這些區(qū)域分為兩個(gè)集合組ηL2和ηR2,盡量使每個(gè)集合的區(qū)域均勻地排列,在區(qū)域集合組ηR2的對(duì)應(yīng)每一小區(qū)域?yàn)橥?,一片區(qū)域通孔的薄片粘在兩個(gè)直角全反射棱鏡斜面中間,使粘合層的區(qū)域集合組ηR2的位置有一薄層空氣,光學(xué)元件W2的粘合層與水平面垂直并且與投影鏡頭的光軸成約45度角,光學(xué)元件W2的粘合層朝向投影鏡頭及其右邊,在光學(xué)元件W2的正右邊安裝有一與光學(xué)元件W2的粘合層平行的平面反射鏡G,平面反射鏡G的反射面朝向其左邊的光學(xué)元件W2的粘合層,在光學(xué)元件W2與平面反射鏡G之間安裝一透明TN液晶片F(xiàn),帶有圖象信息的偏振光線通過投影鏡頭然后射向光學(xué)元件W2的粘合層時(shí)使其中一部分偏振光線穿過光學(xué)元件W2的粘合層的區(qū)域集合組ηL2經(jīng)左投影窗在屏幕上成清晰的偏振光圖象∑L7、使其中另一部分偏振光線遇到光學(xué)元件W2的粘合層的區(qū)域集合組ηR2空氣層而產(chǎn)生全反射使其向右轉(zhuǎn)動(dòng)90度方向射出光學(xué)元件W2經(jīng)過液晶片F(xiàn)時(shí)使該部分偏振光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度射向右邊的平面反射鏡G反射經(jīng)右投影窗投影到屏幕上所成的偏振光象∑R7與偏振光圖象∑L7重疊錯(cuò)位并且偏振光的方向相互垂直,適當(dāng)微調(diào)平面反射鏡G沿反射鏡上某一垂直線作微小角度的轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)節(jié)偏振光象∑R7的投影水平位置和其與偏振光圖象∑L7的重疊錯(cuò)位程度;左、右兩幅圖象的相應(yīng)區(qū)域的亮度有較大差異而使重疊的左、右兩幅圖象的每一象素有較大差異,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象,經(jīng)觀眾的雙眼視覺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)邏輯計(jì)算與融合產(chǎn)生立體感覺。
作為本實(shí)用新型的平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置更進(jìn)一步改進(jìn),調(diào)節(jié)每一幅左眼看的偏振光象投影圖象水平位置和其與右眼看的偏振光投影圖象的重疊錯(cuò)位程度,對(duì)應(yīng)立體轉(zhuǎn)換裝置的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)都有相應(yīng)的數(shù)控參數(shù),對(duì)于一部精彩的電影作品,按同步時(shí)段動(dòng)態(tài)圖象的遠(yuǎn)近變化對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)立體轉(zhuǎn)換裝置的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)并保存相應(yīng)的數(shù)控參數(shù),在該部電影放映時(shí)采用與其動(dòng)態(tài)圖象的遠(yuǎn)近變化同步的調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)控制每一幅左眼看的偏振光象投影圖象水平位置和其與右眼看的偏振光投影圖象的重疊錯(cuò)位程度,使觀眾身臨其境。
作為本實(shí)用新型左右投影窗的立體轉(zhuǎn)換裝置的偏光調(diào)制部件進(jìn)一步改進(jìn),對(duì)于非偏振光平面圖象投影機(jī),不采用TN液晶片作偏光調(diào)制,在分象器到左投影窗口適當(dāng)?shù)墓饴飞霞由贤腹廨S為φ方向的偏光片,使從左投影窗口射出的投影光線在屏幕上成φ方向的偏光圖象,在分象器到右投影窗口適當(dāng)?shù)墓饴飞霞由贤腹廨S為與φ方向垂直的偏光片,使從右投影窗口射出的投影光線在屏幕上成與φ方向垂直的偏光圖象,觀眾帶上左眼鏡片為透光軸為φ方向的偏光片右眼鏡片為透光軸為與φ方向垂直的偏光片的偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象。
作為本實(shí)用新型左右投影窗的立體轉(zhuǎn)換裝置的偏光調(diào)制部件進(jìn)一步改進(jìn),對(duì)于非偏振光平面圖象投影機(jī),在立體轉(zhuǎn)換裝置的靠近投影鏡頭的入射窗口內(nèi)安裝偏光片作為輔助偏光調(diào)制部件,使非偏振光平面圖象投影機(jī)和偏振光平面圖象投影機(jī)相配合的立體轉(zhuǎn)換裝置的偏光調(diào)制關(guān)鍵部件兼容。
綜上所述,本實(shí)用新型的平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝操作容易,投影的左右圖象,配合觀眾帶上專用的左右透光軸方向相互垂直的偏光眼鏡自動(dòng)分離,通過調(diào)節(jié)左右圖象的錯(cuò)位程度,使觀眾雙眼球的視軸夾角微弱地對(duì)應(yīng)改變,經(jīng)視覺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算與融合,使觀眾感覺投影動(dòng)態(tài)圖象與屏幕分離,給觀眾提供更真實(shí)的三維完美亨受。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型的平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)一步說明。
圖1是本實(shí)用新型平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體左右窗投影轉(zhuǎn)換裝置的第一種實(shí)施方式光路圖。
圖2是
圖1中二維陣列密集區(qū)域透光區(qū)域反光鏡的分象器透光區(qū)域、反射區(qū)域平面排布圖。
圖3是本實(shí)用新型平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體左右窗投影轉(zhuǎn)換裝置的第二種實(shí)施方式光路圖。
圖4是圖3中二維陣列密集區(qū)域透光區(qū)域全反射長(zhǎng)方體的分象器的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是圖4中二維陣列密集區(qū)域透光區(qū)域全反射長(zhǎng)方體的分象器的透光區(qū)域、全反射區(qū)域平面排布圖。
圖6是本實(shí)用新型平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體左右窗投影轉(zhuǎn)換裝置的第三種實(shí)施方式光路圖。
圖7是圖6中偏光調(diào)制TN液晶片外二維陣列密集區(qū)域透光區(qū)域、反射區(qū)域平面鍍層圖。
圖8是本實(shí)用新型平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體左右窗投影轉(zhuǎn)換裝置的第四種實(shí)施方式光路圖。
圖9是本實(shí)用新型平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體左右窗投影轉(zhuǎn)換裝置的第五種實(shí)施方式光路圖。
圖10是圖9中多種二維陣列密集區(qū)域?yàn)V光反射鏡的分象器的鍍層的平面排布圖。
圖11是本實(shí)用新型平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體單窗投影轉(zhuǎn)換裝置的一種實(shí)施方式光路圖。
圖12是
圖11中偏光調(diào)制TN液晶片的液晶層兩側(cè)的透明電極的透視圖。
圖13是
圖11中二維陣列密集區(qū)域薄二棱鏡的分象器平面排布圖。
圖14是本實(shí)用新型平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體單窗投影轉(zhuǎn)換裝置的另一種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)圖。
圖1和圖2示出了平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置的第一種實(shí)施方式,在
圖1中,平行投影光線1透過電影膠片4,電影膠片上的象素對(duì)投影光線進(jìn)行象素信息調(diào)制,經(jīng)投影鏡頭5射向投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,進(jìn)入立體轉(zhuǎn)換裝的投影光線經(jīng)過偏光片10使投影光線轉(zhuǎn)變成偏振光線、射向二維陣列密集區(qū)域透光區(qū)域反光平面鏡分象器15,分象器15外邊緣為一園形,中心有固定孔100,有一電機(jī)39通過轉(zhuǎn)軸38與分象器15中心的固定孔100連接,電機(jī)39轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)分象器15平穩(wěn)旋轉(zhuǎn),透過象素2的投影光線50在某一時(shí)刻射向動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)的環(huán)狀二維陣列密集區(qū)域透光區(qū)域反光鏡分象器15的反射面集合102反射后透過液晶層20使偏振光投影光線的偏振方向垂直旋轉(zhuǎn),由全反射直角棱鏡30全反射經(jīng)左投影窗口在屏幕99上顯現(xiàn)象素70透過象素3的投影光線51在某一時(shí)刻射向動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)的環(huán)狀二維陣列密集區(qū)域透光區(qū)域反光鏡分象器15的透光區(qū)域101,射向調(diào)節(jié)象距的全反射直角棱鏡31、32,經(jīng)右投影窗口在屏幕99上顯現(xiàn)象素71,使投影屏幕上的成象為圖象內(nèi)容相同、水平重疊錯(cuò)位、對(duì)應(yīng)的象素有一定差異、偏振方向相互垂直的左右兩個(gè)圖象,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象并經(jīng)視覺系統(tǒng)的對(duì)位融合與對(duì)應(yīng)象素的數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算產(chǎn)生立體感覺。
圖3、圖4和圖5示出了平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置的第二種實(shí)施方式,在圖3中,平行投影光線1透過電影膠片4,電影膠片上的象素對(duì)投影光線進(jìn)行象素信息調(diào)制,經(jīng)投影鏡頭5射向投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,進(jìn)入立體轉(zhuǎn)換裝的投影光線經(jīng)過偏光片10使投影光線轉(zhuǎn)變成偏振光線,射向二維陣列密集區(qū)域透光、區(qū)域全反射分象器18,在圖4中,分象器18由直角全反射棱鏡120、121以及薄片122粘合,圖5示出了薄片122通孔區(qū)域16,透過象素2的投影光線50射向分象器18的全反射區(qū)域集16反射后透過液晶層20使偏振光投影光線的偏振方向垂直旋轉(zhuǎn),由全反射直角棱鏡30全反射經(jīng)左投影窗口在屏幕99上顯現(xiàn)象素70;透過象素3的投影光線51射向分象器18的透光區(qū)域集合17經(jīng)右投影窗口在屏幕99上顯現(xiàn)象素71,使投影屏幕上的成象為圖象內(nèi)容相同、水平重疊錯(cuò)位、對(duì)應(yīng)的象素有一定差異、偏振方向相互垂直的左右兩個(gè)圖象,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象并經(jīng)視覺系統(tǒng)的對(duì)位融合與對(duì)應(yīng)象素的數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算產(chǎn)生立體感覺。
圖6、圖7示出了平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置的第三種實(shí)施方式,在圖7中,投影光線1透過TFT-LCD液晶片6,液晶片6上的象素對(duì)投影光線進(jìn)行象素信息調(diào)制,經(jīng)投影鏡頭5射向投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,進(jìn)入立體轉(zhuǎn)換裝的投影光線射向二維陣列密集區(qū)域透光區(qū)域反射液晶片14,在圖7示出了液晶片14玻璃外側(cè)鍍層13的透光區(qū)域151、反射區(qū)域152的排布,透過象素2的投影光線50射向液晶片14的玻璃外側(cè)的區(qū)域反射膜(鍍層)13的反射區(qū)域集152反射后由全反射直角棱鏡30全反射經(jīng)左投影窗口在屏幕99上顯現(xiàn)象素70;透過象素3的投影光線51射向液晶片14的玻璃外側(cè)的透光區(qū)域集151透過液晶片14的液晶層時(shí)使偏振光投影光線的偏振方向垂直旋轉(zhuǎn),經(jīng)右投影窗口在屏幕99上顯現(xiàn)象素71,使投影屏幕上的成象為圖象內(nèi)容相同、水平重疊錯(cuò)位、對(duì)應(yīng)的象素有一定差異、偏振方向相互垂直的左右兩個(gè)圖象,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象并經(jīng)視覺系統(tǒng)的對(duì)位融合與對(duì)應(yīng)象素的數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算產(chǎn)生立體感覺。
圖8示出了平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置的第四種實(shí)施方式,在
圖10中,平行投影光線1透過電影膠片4,電影膠片上的象素對(duì)投影光線進(jìn)行象素信息調(diào)制,經(jīng)投影鏡頭5射向投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,進(jìn)入立體轉(zhuǎn)換裝的投影光線射向半透反射片分象器11,透過象素2、3的投影光線50、51射向分象器11反射后分別成為投影光線81、80由全反射直角棱鏡30全反射,透過偏振片21經(jīng)左投影窗口在屏幕99上顯現(xiàn)象素91、90;透過象素2、3的投影光線50、51射向分象器11透過后分別成為投影光線61、60,透過透光軸與偏振片21的透光軸垂直的偏振片22,經(jīng)右投影窗口在屏幕99上顯現(xiàn)象素93、92,使投影屏幕上的成象為圖象內(nèi)容相同、水平重疊錯(cuò)位、偏振方向相互垂直的左右兩個(gè)圖象,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象并經(jīng)視覺系統(tǒng)的對(duì)位融合與對(duì)應(yīng)象素的數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算產(chǎn)生立體感覺。
圖9和
圖10示出了平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置的第五種實(shí)施方式,在圖9中,平行投影光線1透過TFT-LCD液晶片6,液晶片6上的象素對(duì)投影光線進(jìn)行象素信息調(diào)制,經(jīng)投影鏡頭5射向投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,進(jìn)入立體轉(zhuǎn)換裝的投影光線射向鍍有二維陣列密集區(qū)域的各種濾光反射層平面鏡的分象器19,分象器19外邊緣為一園形、中心有固定孔130,有一電機(jī)39通過轉(zhuǎn)軸38與分象器19中心的固定孔130連接,電機(jī)39轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)分象器19旋轉(zhuǎn),
圖10示出了鍍有二維陣列密集區(qū)域的各種濾光反射層平面鏡的分象器19的不同的鍍層排布,透過象素2、3的投影光線50、51經(jīng)投影鏡頭后分別射向分象器19的相應(yīng)濾光反射層反射后成為投影光線81、80經(jīng)左投影窗口在屏幕99上顯現(xiàn)象素91、90;透過象素2、3的投影光線50、51經(jīng)投影鏡頭后分別射向分象器19的相應(yīng)濾光反射層過濾后成為投影光線61、60,射向平面反射鏡29反射,經(jīng)右投影窗口在屏幕99上顯現(xiàn)象素93、92,使投影屏幕上的成象為圖象內(nèi)容相同、水平重疊錯(cuò)位、對(duì)應(yīng)的象素有一定差異、偏振方向相互垂直的左右兩個(gè)圖象,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象并經(jīng)視覺系統(tǒng)的對(duì)位融合與對(duì)應(yīng)象素的數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算產(chǎn)生立體感覺。
圖11、
圖12和
圖13示出了平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體單窗投影轉(zhuǎn)換裝置的一種實(shí)施方式,在
圖11中,平行投影光線1透過TFT-LCD液晶片6,液晶片6上的象素對(duì)投影光線進(jìn)行象素信息調(diào)制,經(jīng)投影鏡頭5射向投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,進(jìn)入立體轉(zhuǎn)換裝的投影光線射向TN液晶片40及二維陣列密集區(qū)域二棱鏡43,
圖12示出了TN液晶片40液晶層兩側(cè)玻璃上的透明電極,液晶層一側(cè)玻璃上的透明電極160為與液晶層面和對(duì)應(yīng)長(zhǎng)方形與控制液晶片的coma端電極相連接,液晶層另一側(cè)玻璃上的透明電極電極區(qū)域集161也與控制液晶片的coma端電極相連接、電極區(qū)域集162與控制液晶片的comb端電極相連,在電極coma、comb之間加上交變方波電壓信號(hào),使透過液晶層電極區(qū)域集162區(qū)域的偏振光不轉(zhuǎn)向,同時(shí)使透過液晶層電極區(qū)域集161區(qū)域的偏振光轉(zhuǎn)向90度,
圖13示出了二維陣列密集區(qū)域二棱鏡43的排布,小薄棱鏡集合區(qū)域41與透明電極電極區(qū)域集161準(zhǔn)確對(duì)應(yīng),小薄棱鏡集合區(qū)域42與透明電極電極區(qū)域集162準(zhǔn)確對(duì)應(yīng),透過象素2的投影光線50透過液晶片40的相應(yīng)區(qū)域集161后使偏振光投影光線的偏振方向垂直旋轉(zhuǎn)并射向二維陣列密集區(qū)域二棱鏡43的區(qū)域薄棱鏡41,使投影光線50向右偏移適當(dāng)角度在屏幕99上顯現(xiàn)象素70;透過象素3的投影光線51透過液晶片40的相應(yīng)區(qū)域集162后使偏振光投影光線的偏振方向保持不變并射向二維陣列密集區(qū)域二棱鏡43的區(qū)域薄棱鏡42,使投影光線51向左偏移適當(dāng)角度在屏幕99上顯現(xiàn)象素71,使投影屏幕上的成象為圖象內(nèi)容相同、水平重疊錯(cuò)位、對(duì)應(yīng)的象素有一定差異、偏振方向相互垂直的左右兩個(gè)圖象,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象并經(jīng)視覺系統(tǒng)的對(duì)位融合與對(duì)應(yīng)象素的數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算產(chǎn)生立體感覺。
圖14示出了平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體單窗投影轉(zhuǎn)換裝置的另一種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)圖,對(duì)電影放映機(jī),在
圖14中電機(jī)200通過轉(zhuǎn)軸201與風(fēng)扇頁(yè)片202、203、204相連,在風(fēng)扇頁(yè)片外圈固定有圓筒狀的側(cè)面由密集交錯(cuò)排布的系列透光軸為φ方向的偏光片、系列透光軸為φ方向的垂直方向的偏光片組成的圓筒狀偏光調(diào)制部件210,通過圓筒狀偏光調(diào)制部件210的上端開口在圓筒狀偏光調(diào)制部件210的中心安裝投影燈泡212、反光部件211及聚光透鏡220,電機(jī)快速轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)風(fēng)扇頁(yè)片202、203、204使圓筒內(nèi)空氣流動(dòng)給投影燈泡212散熱并帶動(dòng)圓筒狀偏光調(diào)制部件210旋轉(zhuǎn)對(duì)投影光線進(jìn)行動(dòng)態(tài)偏光調(diào)制,使調(diào)制后的投影光線透過電影膠片221和投影鏡頭222在屏幕上的成象為圖象內(nèi)容相同、對(duì)應(yīng)的象素有一定差異、偏振方向相互垂直的兩個(gè)圖象,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象并經(jīng)視覺系統(tǒng)的對(duì)位融合與對(duì)應(yīng)象素的數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算產(chǎn)生立體感覺。
本實(shí)用新型的平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置不局限于上述實(shí)施方式,凡是使用分象器和偏振光調(diào)制部件使屏幕上的成象為圖象內(nèi)容相同、偏振方向相互垂直的兩個(gè)圖象,不論分象器的形狀和種類如何變化、不論分象后成象在屏幕上的兩個(gè)圖象水平重疊錯(cuò)位程度如何變化、(對(duì)于左右窗立體投影轉(zhuǎn)換裝置)不論區(qū)域透光區(qū)域反射分象面與投影鏡頭軸線夾角在(15-75度范圍)45度正負(fù)30范圍內(nèi)如何變化、不論動(dòng)態(tài)分象器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)如何變化、不論偏光調(diào)制方式如何變化、不論偏光調(diào)制部位安裝位置在光路上如何變化、不論偏光調(diào)制的偏光方向如何變化、不論屏幕上的成象的兩個(gè)圖象的對(duì)應(yīng)象素差異如何變化、不論分象后兩幅圖象投影光路如何變化、不論使分象后兩幅圖象投影光線的方向改變的平面反射方式如何變化、不論分象后改變投影方向的全反射棱鏡形式如何變化、不論分象器與偏振光調(diào)制部件組合形式如何變化、不論是配合正面投影還是背面投影機(jī)、不論是采用上述幾種的實(shí)施方式的組合如何變化、不論是應(yīng)用于AV/TV或電影投影、不論其外部形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何變化所制作的平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置或帶有平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置的投影機(jī)都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,該裝置由投影光線入射口、投影光線左射出口、投影光線右射出口、投影光線分象器、分象后的投影光線的偏振光調(diào)制部件、改變分象后的投影光線的投影方向的平面反射鏡、固定外殼構(gòu)成;其特征是安裝在投影鏡頭與屏幕間的平面動(dòng)態(tài)圖象投影立體轉(zhuǎn)換裝置使從投影鏡頭射出的投影光線進(jìn)入所述裝置的投影光線的入射窗口,經(jīng)分象器對(duì)投影光線進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆蛛x后由偏振光調(diào)制部件進(jìn)行偏光調(diào)制,使一部分投影光線經(jīng)適當(dāng)光路從所述裝置的左射出口投向屏幕成象、另一部分投影光線經(jīng)適當(dāng)光路從所述裝置的右射出口投向屏幕成象,投影屏幕上的成象為圖象內(nèi)容相同、水平重疊錯(cuò)位、對(duì)應(yīng)的象素有一定差異、偏振方向相互垂直的左右兩個(gè)圖象,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象并經(jīng)視覺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算與融合產(chǎn)生立體感覺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于對(duì)于偏振光圖象投影,在投影光線從分象后到左投影窗或右投影窗的適當(dāng)光路上安裝一透明TN液晶片,它使分象的相應(yīng)的投影光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度,使水平重疊錯(cuò)位投影成象分別為偏振方向相互垂直的左右兩個(gè)圖象,便于觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于對(duì)于非偏振光圖象投影,在所述裝置的入射窗口到分象器之間的光路上適當(dāng)位置按裝一輔助偏光片,在投影光線從分象后到左投影窗或右投影窗的適當(dāng)光路上安裝一透明TN液晶片,它使分象的相應(yīng)的投影光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度,使水平重疊錯(cuò)位投影成象分別為偏振方向相互垂直的左右兩個(gè)圖象,便于觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于對(duì)于非偏振光圖象投影,在投影光線從分象后到左投影窗和右投影窗的適當(dāng)光路上分別安裝透光軸方向相互垂直的兩片偏光片(21、22),它們分別調(diào)制分象后的投影光線,使水平重疊錯(cuò)位投影成象分別為偏振方向相互垂直的左右兩個(gè)圖象,便于觀眾帶上的偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于所述裝置的分象器為與投影光軸線成夾角約為45度并垂直于水平面的二維陣列各種不同濾色參數(shù)小區(qū)域?yàn)V光反射的平穩(wěn)動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)或靜態(tài)固定的平面鏡,投影光線的一部分經(jīng)分象器二維陣列各種不同濾色參數(shù)區(qū)域?yàn)V光反射面的過濾后經(jīng)適當(dāng)?shù)姆瓷涔饴窂淖笸队按吧涑鲈谄聊簧铣上?,投影光線的另一部分投影光線經(jīng)分象器二維陣列各種不同濾色參數(shù)區(qū)域?yàn)V光反射面的反射后經(jīng)適當(dāng)?shù)姆瓷涔饴窂挠彝队按吧涑鲈谄聊簧铣上?,使投影屏幕上的成象為圖象內(nèi)容相同、水平重疊錯(cuò)位、對(duì)應(yīng)的象素有一定差異、偏振方向相互垂直的左右兩個(gè)圖象,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象并經(jīng)視覺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算與融合產(chǎn)生立體感覺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于所述裝置的分象器為與投影光軸線成夾角約為45度并垂直于水平面的二維陣列小區(qū)域半透反光、區(qū)域全透光的平穩(wěn)動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)或靜態(tài)固定的平面鏡,投影光線的一部分透過分象器二維陣列半透光、全透光區(qū)域后經(jīng)適當(dāng)?shù)姆瓷涔饴窂淖笸队按吧涑鲈谄聊簧铣上?,投影光線的另一部分投影光線經(jīng)分象器二維陣列區(qū)域的半透光半反光反射面的反射后經(jīng)適當(dāng)?shù)姆瓷涔饴窂挠彝队按吧涑鲈谄聊簧铣上螅雇队捌聊簧系某上鬄閳D象內(nèi)容相同、水平重疊錯(cuò)位、對(duì)應(yīng)的象素有一定差異、偏振方向相互垂直的左右兩個(gè)圖象,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象并經(jīng)視覺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算與融合產(chǎn)生立體感覺。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于所述裝置的分象器為與投影光軸線成夾角約為45度并垂直于水平面的二維陣列小區(qū)域全透光、小區(qū)域反射的平穩(wěn)動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)或靜態(tài)固定的平面鏡,投影光線的一部分經(jīng)分象器二維陣列全透光區(qū)域后經(jīng)適當(dāng)?shù)姆瓷涔饴窂淖笸队按吧涑鲈谄聊簧铣上螅队肮饩€的另一部分投影光線經(jīng)分象器二維陣列反射區(qū)域的反射后經(jīng)適當(dāng)?shù)姆瓷涔饴窂挠彝队按吧涑鲈谄聊簧铣上?,使投影屏幕上的成象為圖象內(nèi)容相同、水平重疊錯(cuò)位、對(duì)應(yīng)的象素有一定差異、偏振方向相互垂直的左右兩個(gè)圖象,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象并經(jīng)視覺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算與融合產(chǎn)生立體感覺。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,其特征在于所述裝置的分象器為與投影光路上二維陣列區(qū)域全透光、小區(qū)域全反射長(zhǎng)方體粘合部件(18),投影光線的一部分透過分象器后經(jīng)適當(dāng)?shù)姆瓷涔饴窂淖笸队按吧涑鲈谄聊簧铣上?,投影光線的另一部分投影光線經(jīng)分象器二維陣列全反射區(qū)域的反射后經(jīng)適當(dāng)?shù)姆瓷涔饴窂挠彝队按吧涑鲈谄聊簧铣上螅雇队捌聊簧系某上鬄閳D象內(nèi)容相同、水平重疊錯(cuò)位、對(duì)應(yīng)的象素有一定差異、偏振方向相互垂直的左右兩個(gè)圖象,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象并經(jīng)視覺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算與融合產(chǎn)生立體感覺。
9.一種平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,該裝置由透明TN液晶片及其驅(qū)動(dòng)電路和固定外殼構(gòu)成;其特征是對(duì)于偏振光圖象投影,在偏振光投影光線的適當(dāng)光路上安裝的透明TN液晶片,在透明TN液晶片的相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的作用下在某一段周期內(nèi)讓液晶層二維陣列的一部分區(qū)域使穿過它的部分偏振光投影光線的偏振方向旋轉(zhuǎn)90度、另一部分區(qū)域讓穿過它的部分偏振光投影光線的偏振方向保持不變,在另一段周期內(nèi)使液晶層相應(yīng)區(qū)域的偏光調(diào)制特性對(duì)應(yīng)改變,使投影屏幕上的成象為圖象內(nèi)容相同、瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的象素有一定差異、偏振方向相互垂直的兩個(gè)圖象,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象并經(jīng)視覺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算與融合產(chǎn)生立體感覺。
10.一種平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,該裝置由圓筒狀偏光調(diào)制部件及其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和固定外殼構(gòu)成;其特征是圓筒狀偏光調(diào)制部件沿側(cè)面展開為透光軸方向相互垂直的二維陣列的系列交錯(cuò)密集排列的小偏光片集合,對(duì)于非偏振光圖象投影,在投影光線的適當(dāng)光路上使投影光線從圓筒狀偏光調(diào)制部件的中心沿快速繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒狀偏光調(diào)制部件的軸線的垂直面的方向向圓筒狀側(cè)面射出,對(duì)投影光線進(jìn)行偏振光掃描調(diào)制,使投影屏幕上的成象為圖象內(nèi)容相同、瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的象素有一定差異、偏振方向相互垂直的兩個(gè)圖象,觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象并經(jīng)視覺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算與融合產(chǎn)生立體感覺。
11.一種平面動(dòng)態(tài)圖象投影的立體轉(zhuǎn)換裝置,該裝置由偏振光調(diào)制部件(40)、分象產(chǎn)生水平錯(cuò)位投影的密集二維陣列區(qū)域薄二棱鏡(43)和固定外殼構(gòu)成;其特征是安裝在投影鏡頭與屏幕間的平面動(dòng)態(tài)圖象投影立體轉(zhuǎn)換裝置使從投影鏡頭射出的投影光線進(jìn)入所述裝置的投影光線入射口,對(duì)于從投影鏡頭射出的非偏振光投影光線則在所述裝置的投影光線進(jìn)入入射口加上輔助偏振光調(diào)制片,進(jìn)入入射口內(nèi)的偏振光圖象投影光線透過透明TN液晶片(40),透明TN液晶片(40)的液晶層分為兩個(gè)區(qū)域集合分別與密集二維陣列區(qū)域薄二棱鏡(43)的系列小區(qū)域集合(41、42)對(duì)應(yīng),在系列小區(qū)域(41)對(duì)應(yīng)的透明TN液晶片(161)的液晶層區(qū)域集合的兩側(cè)的透明電極上加有方波交變電壓,在系列小區(qū)域(42)對(duì)應(yīng)的透明TN液晶片(162)的液晶層區(qū)域集合的兩側(cè)的透明電極上沒有電壓差,部分偏振光圖象投影光線透過透明TN液晶片(40)及對(duì)應(yīng)的系列小區(qū)域薄二棱鏡(42)使其偏振方向旋轉(zhuǎn)90度并且向右偏一定的角度在屏幕上成一幅偏振光投影圖象,另一部分偏振光圖象投影光線透過透明TN液晶片(40)及對(duì)應(yīng)的系列小區(qū)域薄二棱鏡(41)使其偏振方向保持不變并且向左偏一定的角度在屏幕上成一幅偏振光投影圖象,使水平重疊錯(cuò)位投影成象為偏振方向相互垂直的左右兩個(gè)圖象,便于觀眾帶上偏光眼鏡自動(dòng)分離左右圖象。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種平面動(dòng)態(tài)圖象投影立體轉(zhuǎn)換裝置,它包括左右眼圖象分離與偏光調(diào)制及對(duì)應(yīng)象素產(chǎn)生差異的光學(xué)組件及固定外殼。其特點(diǎn)是:安裝在投影光路上適當(dāng)位置的平面動(dòng)態(tài)圖象投影立體轉(zhuǎn)換裝置使屏幕上成象為內(nèi)容相同、對(duì)應(yīng)的象素有一定的差異、偏振方向相互垂直的左右眼兩個(gè)圖象,觀眾帶上相應(yīng)的偏光眼鏡自動(dòng)分離左右眼圖象并經(jīng)視覺系統(tǒng)的對(duì)位與數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算與融合產(chǎn)生立體感覺。
文檔編號(hào)G02B27/02GK2514364SQ0125540
公開日2002年10月2日 申請(qǐng)日期2001年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月31日
發(fā)明者陳定萬(wàn) 申請(qǐng)人:陳定萬(wàn)