專利名稱：一種彩色立體影象助拍器和助看器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種彩色立體影象助拍器和助看器的改進。
一般拍攝立體影象(如立體電影等)都是仿人眼的兩個位置分別攝出兩側(cè)不同的兩幅影象，然后戴上特制的眼鏡，使左右眼只能分別看到其中的一個影象，由視神經(jīng)傳至大腦，迭合在一起就產(chǎn)生了立體感，其缺點是要攝制出兩幅分開的影象，并且只能看到黑白的或單色的影象。據(jù)我國Cn86100845A發(fā)明專利申請公開說明書記載1974年蘇聯(lián)列寧格勒電訊工程學院設(shè)計一種單鏡頭單光路基補色雙色分象立體彩色電視廣播系統(tǒng)，效果差未見實用；莫斯科大學采用分色法實現(xiàn)彩色立體電視的方案，其分色法復雜繁鎖設(shè)備龐大難易實現(xiàn)；1983年英國出版的《今后十年電視機》一書說，至少今后十年內(nèi)不會有可供實用的立體彩色電視機出現(xiàn)。
Cn86100845A發(fā)明專利申請公開說明書，提出了一種彩色立體圖象的拍攝和顯示裝置，但還存在以下一些問題1、如


圖1所示，該立體拍攝器的兩個入射光軸方向是平行的，不能隨拍攝系統(tǒng)鏡頭焦距的調(diào)節(jié)而改變，因此，兩個光軸對準的是被拍攝景物上的兩上點，而不是象人的雙眼看物那樣，眼球光軸方向隨意可調(diào)，注視中心總是同步地對準著景物上的同一點，故該拍攝器的兩個光束在拍攝系統(tǒng)中所成的象是錯位重迭的，不象雙眼看物時那樣重迭得好。因而影響拍攝和觀看立體影象的效果，在拍攝近處景物時，這個缺點尤為明顯。
2、如圖2所示，該立體拍攝器的兩個光路中，兩個濾色片的光譜組合是將光譜前后分段的，一個濾色片透過的為λ0－λ1的可見光，近于某種色光(如藍光)，另一個濾色片透過的為λ1－λ2的可見光，則為另一種色光(如黃光)，兩路光束重迭成象于同一平面上，但因兩個象的形狀不全部相同，兩個象在象平面上的位置也不相同，它們不能全部重合，因此以藍黃兩濾色片為例，景物的光透過濾色片后所成的影象，不重合部分出現(xiàn)一側(cè)邊緣為藍色，另一側(cè)邊緣則是黃色，從而使拍攝和觀看到的立體影象色彩失真，出現(xiàn)類似重影的色邊。
3、由于該拍攝器的兩個成象光路，一個是直接射入拍攝系統(tǒng)的鏡頭，另一個是經(jīng)兩次反射后進入的，因而兩光路有一個光程差，差值為后一光路中半透半反射鏡和反射鏡間的距離，即
圖1中0′0″的長度。對于同一鏡頭的同一焦距來說，同一成象面上對應(yīng)的兩光路的物鏡距(指實際光程)應(yīng)當是相等的，因此，拍攝系統(tǒng)同時記錄下來的不是同一平面上景物的影象，雖然拍攝遠景時，差異不會明顯，(因為物鏡距遠大于兩光路的光程差)但是在拍攝近景時，兩上影象就會有明顯的差異(因為兩個被攝物面的位置受光程差的影響而有顯著的不同)，因而影響成立體象的質(zhì)量。
本實用新型的目的是為解決上述存在問題，進行新的構(gòu)思，提供一種彩色立體影象助拍器和助看器。將助拍器裝在普通的拍攝系統(tǒng)(如照相機、攝影機、攝像機等)鏡頭前端，便可拍攝出還原性好的彩色立體潛在影象，經(jīng)過普通的顯示系統(tǒng)(如照片、電影、電視等)顯示后，戴上特制的彩色立體影象助看器，便可看到與真實影物無差異的彩色立體影象。
現(xiàn)將本實用新型具體說明如下(1)彩色立體影象助拍器的結(jié)構(gòu)和工作原理。
1、圖3為彩色立體影象助拍器的結(jié)構(gòu)示意圖。因為普通的拍攝系統(tǒng)在這一外加的裝置助下就可拍攝彩色立體影象，故稱為彩色立體影象助拍器(簡稱助拍器)，它主要由特定的濾色片(4)(6)、反射鏡(2)(3)(7)、半透半反射鏡(5)、殼體(8)、連接座(9)和反射鏡轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)機構(gòu)等組成。助拍器通過連接座和拍攝系統(tǒng)相連。
2、圖5為助拍器光學原理圖。助拍器有一套雙光路反射型潛望系統(tǒng)，被拍攝物體A上的光分為兩束，光束1經(jīng)反射鏡(2)(3)的反射，透過濾色片(4)和半透半反射鏡(5)后，再透過拍攝系統(tǒng)的鏡頭L，在象平上成象A′；光束2經(jīng)反射鏡(7)的反射，透過濾色片(6)再經(jīng)半透半反射鏡(5)的反射，然后透過拍攝系統(tǒng)的鏡頭L，在象平面上成象A″。由于助拍器中兩個光路的長度相等，從而能保證兩上光路對同一個物面能同樣清晰地成象。
3、助拍器中的反射鏡(2)(7)能繞著過鏡平面的中心軸轉(zhuǎn)動，調(diào)整平面鏡轉(zhuǎn)角θ1、θ2，能使兩束光的光軸的交點與物鏡L的光軸光交于一點，并且物光進入物鏡后兩束光的光軸和物鏡光軸重合，因此，兩個影象的中心點在成象面上是重合的。平面鏡轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)機構(gòu)的一種由齒條、扇形齒輪組成和鏡頭焦距調(diào)節(jié)圈相連，(如圖4所示)能使用θ1θ2的調(diào)節(jié)與鏡頭焦距的調(diào)節(jié)同步進行。這個特點保證了雙光路拍攝的影象在成象時便已經(jīng)重迭，其效果和人雙眼看景物時的效果相一致，從而增強了影象的立體感。
4、被拍攝物體上的光束1經(jīng)過濾色片(4)只允許含有波長λ0－λ1、λ2－λ3……λn－2－λn－1的光通過，光束2經(jīng)過濾色片(6)只允許含有λ1－λ2、λ2－λ4……λn－1－λn的光通過，兩種濾色片的光譜組合如圖6所示，是將整個光譜區(qū)分為n段，n值可適當選擇，因為全部可見光可視為三原色光的合成，故n的最佳值應(yīng)為3的偶數(shù)倍，如n＝6，12，18，24，30，……等，兩濾色片透過的光合成后為全部可見光，其波長范圍為λ0－λn，圖6中選擇n＝12。
景物的光透過上述每種濾色片后，在拍攝系統(tǒng)中都能在成象面上形成一幅與景物色彩無明顯差異的彩色影象，不僅兩象重迭部分能合成而保持景物的原色，那些因視差緣故而不能重合的部分，也沒有明顯的色彩差異，從而保證了色彩的真實感。
(2)彩色立體影象助看器(簡稱助看器)，是在普通的眼鏡框架上分別裝上與助拍器濾色片(4)(6)相同的兩種濾色片，而且左右位置也相對應(yīng)。戴上助看器后，左眼看到的是光束1所顯示的象，右眼看到的是光束2所顯示的象，然后由視神經(jīng)傳至大腦，感覺到的則是兩束光的不同波長的合成彩色。
本實用新型的助拍器和現(xiàn)有的立體攝影技術(shù)相比，其優(yōu)點概述如下有一套雙光路反射型潛望系統(tǒng)，兩個光路長度相等，能對同一個物面同樣清晰地成象；有一個平面鏡轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)機構(gòu)，能隨物鏡焦距的調(diào)節(jié)同步調(diào)整，使雙光路拍攝的影象在成象時能同位置重迭，和人的雙眼看景物時的效果一致，能增強影象的立體感；兩種濾色片的光譜組合為將光譜區(qū)分為n段，因而景物的光透過每種濾色片后，在拍攝系統(tǒng)中都能在成象面上形成一幅與景物色彩無明顯差異的彩色影象，雙光路形成的兩個影象重合部分能合成保持景物的原色，因視差而不重合部分，也沒有明顯的色彩差異，能避免出現(xiàn)類似重影的色邊，保證色彩的真實感；所需濾色片可采用分光光譜濾色原理制作，能保證其光譜組合符合設(shè)計要求。
本實用新型的助拍器設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，制作時將各種平面鏡和齒輪齒條先裝在金屬構(gòu)架上，然后再套裝上塑料壓制成的殼體，易生產(chǎn)制造推廣應(yīng)用。根據(jù)攝影機、攝象機、照相機的鏡頭制成不同規(guī)格的助拍器，能為電影、電視、照相實現(xiàn)彩色立體化提供良好條件。
權(quán)利要求1.一種彩色立體影象助拍器，其特征在于助拍器有一套雙光反射型潛望系統(tǒng)，是由特定的濾色片(4)(6)反射鏡(2)(3)(7)半透半反射鏡(5)連接座(9)和反射鏡轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)機構(gòu)等組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助拍器，其特征在于濾色片(4)只能透過含波長λ0－λ1、λ2－λ3、……λn－2－λn－1的可見光，濾色片(6)只能透過含波長λ1－λ2、λ2－λ4……λn－1－λn的可見光，將可見譜區(qū)共分為n段，n值可適當選擇，其最佳值為3的偶數(shù)倍，如n＝6、12、18、24、30、……等，兩濾色片能透過的光合成后為全部可見光，其波長范圍為λ0－λn。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助拍器，其特征在于反射型潛望系統(tǒng)中的二個光路的長度是相等的，不論鏡頭的焦距如何改變，均能同步拍攝同一物面上景物的影象，保證兩影象同樣清晰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助拍器，其特征在于反射鏡(2)(7)的調(diào)節(jié)角θ1θ2可以隨鏡頭焦距的調(diào)節(jié)同步調(diào)整，使兩光路的光軸能同時對準景物上的同一被注視點，該點在二路中都能在成象面的同一位置上成象，同眼睛觀看景物的效果保持一致，平面鏡轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)機構(gòu)的一種由齒條、扇形齒輪組成，與鏡頭焦距調(diào)節(jié)圈相連。
5.一種助看器，其特征在于在普通的眼鏡框架兩邊分別裝上權(quán)利要求2所述的特定的濾色片(4)(6)。
專利摘要本實用新型涉及一種彩色立體影象助拍器和助看器的改進。助拍器主要由特定的濾色片(4)(6)反射鏡(2)(3)(7)半透反射鏡(5)等構(gòu)成，濾色片(4)只能透過含波長λ
文檔編號G03B35/08GK2048594SQ88206620
公開日1989年11月29日 申請日期1988年6月1日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月1日
發(fā)明者謝家宇 申請人:謝家宇