專利名稱：平面動(dòng)態(tài)圖像立體化顯示的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能將平面顯示的動(dòng)態(tài)圖像轉(zhuǎn)換成立體顯示的圖像裝置，尤其是無(wú)須佩戴特種眼鏡，可裸眼觀看的平面動(dòng)態(tài)圖像立體化顯示裝置。
我們生活在一個(gè)多姿多彩的三維世界，但迄今看到的電視、錄像、VCD等動(dòng)態(tài)圖像，絕大多數(shù)仍是平面的。雖然立體電影、錄像等已取得一定成果，但由于技術(shù)條件的限制等原因，尚難推廣。
一種能將平面動(dòng)態(tài)圖像立體化顯示的方案，由于技術(shù)簡(jiǎn)易，便于推行，曾引起人們的廣泛興趣。這一方案的基本思路是將一幅平面動(dòng)態(tài)圖像變換成有一定水平間距的兩幅相同圖像，然后，使左眼僅看到左圖像，右眼僅看到右圖像，由于雙眼注視時(shí)的會(huì)聚作用，以及人們已有的觀察經(jīng)驗(yàn)如近處的物體大，遠(yuǎn)處的物體??；近處物體會(huì)遮擋遠(yuǎn)處的物體等。上述生理、心理多種因素的綜合作用，就可給人以空間立體感。
最初實(shí)現(xiàn)此方案的是位德國(guó)人，他將彩色電視中的紅色信號(hào)延遲一定時(shí)間，使紅、綠圖像有一定間距并列在屏幕上，然后戴上左紅、右綠眼鏡，使左眼僅看到紅圖像，右眼僅看到綠圖像，雖圖像內(nèi)容一樣，但兩圖像有一定間距，兩眼注視時(shí)，必須進(jìn)行會(huì)聚，從而給人以生理上的立體視覺暗示。加以電視中、景物間的遮擋、被遮檔；大、小透視比例的不同，就會(huì)給人以空間深度感。80年代末，我國(guó)也曾流行過這一技術(shù)，有相應(yīng)產(chǎn)品出售。但這一技術(shù)存在一些缺點(diǎn)，主要是(1)電視機(jī)需要改裝，影響原設(shè)備功能；(2)只能用于彩色電視，不能用于黑白電視；(3)彩色電視用作立體化顯示時(shí)，圖像原有色彩將消失；(4)需要佩戴特種眼鏡，長(zhǎng)時(shí)間觀看眼鏡會(huì)疲勞。
針對(duì)上述方案的缺點(diǎn)，以后又有一方案，即將全電視信號(hào)延遲一定時(shí)間，使延遲和未延遲的圖像信號(hào)交替顯示。因而屏幕上會(huì)有兩個(gè)有一定間距的相同圖像交替出現(xiàn)。觀看時(shí)須戴一副與左右圖像交替顯示相同步的，左右鏡片交替開關(guān)的液晶眼鏡，以使左、右眼分別只看到對(duì)應(yīng)的圖像。目前，國(guó)內(nèi)仍有這類產(chǎn)品出售。這一技術(shù)方案較前一方案的進(jìn)步是(1)它不僅可用于彩色電視，也可用于黑白電視；(2)用于彩色電視時(shí)，不會(huì)破壞原圖像的色彩，但前方案的其它缺點(diǎn)，如需佩戴特種眼鏡，需對(duì)電視機(jī)進(jìn)行改裝等仍然存在，而且需要加設(shè)一套同步轉(zhuǎn)換裝置，圖像還有可能閃爍。
如上所述，平面動(dòng)態(tài)圖像立體化顯示，雖有數(shù)種設(shè)計(jì)，但都存在這樣那樣的問題。特別是需佩戴眼鏡，使觀看不便，以及須對(duì)電視等顯示設(shè)備進(jìn)行改裝，影響設(shè)備的原有功能等。
本實(shí)用新型的目的，就是針對(duì)上述一些方案的不足，而提供一種平面動(dòng)態(tài)圖像立體化顯示裝置，在使用時(shí)無(wú)須對(duì)原顯示裝置進(jìn)行改裝，觀看時(shí)無(wú)須佩戴特種眼鏡，不改變?cè)矫鎴D像的色彩，無(wú)須另外耗費(fèi)能源，也不會(huì)增加意外故障，而且具有平面、立體轉(zhuǎn)換容易，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種平面動(dòng)態(tài)圖像立體化顯示裝置，它包括兩塊透明的塑料鏡片，一塊是并列三棱柱面鏡片，一塊是并列半園柱面鏡片，兩鏡片各單元節(jié)距相等，按棱線、柱線平行，棱鏡在下，柱鏡在上，節(jié)距對(duì)應(yīng)，疊合固定在一起。使用時(shí)將其置于顯示屏前，當(dāng)顯示器顯示平面動(dòng)態(tài)圖像時(shí)，通過本實(shí)用新型裝置，憑裸眼即可看到立體化了的圖像。觀看一般電視、錄像等平面圖像時(shí)，只需將附加的此裝置移開即可。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖其中1為半園柱面鏡片，2.為三棱柱面鏡片；3.為半園柱面交線；4.為三棱柱面交線；5.為三棱柱面頂線。P為半園柱面及三棱柱面單元節(jié)距。
圖2為半園柱面交線與三棱柱面頂線對(duì)應(yīng)時(shí)的成象原理圖。
圖3為半園柱面交線與三棱柱面交線對(duì)應(yīng)時(shí)的成像原理圖。其中6為顯示器玻屏，c為顯示屏上一物(像)點(diǎn)，c′為c點(diǎn)通過本裝置后的像點(diǎn)。
由圖二可以看出，c點(diǎn)的光線經(jīng)玻屏進(jìn)入棱鏡，再經(jīng)不同棱面分為兩路在半園柱鏡底邊形成有一定間距的兩個(gè)像點(diǎn)，再通過不同的柱鏡單元，分別進(jìn)入左、右眼。由于柱鏡底邊兩像點(diǎn)有一定間距，雙眼注視時(shí)視線交匯于c′。如玻屏后為一靜止平面圖像，則通過圖二裝置觀看時(shí)，圖像將由c所在平面深入到c′所在平面，給人以空間深度感。同理，按圖三組合鏡片，在玻屏c平面的靜止平面圖像，通過該裝置觀看，則該平面圖像會(huì)突出顯示在c′平面處。兩種鏡片組合方式不同，給人以不同的深度感。但不論那種方式，在置于平面動(dòng)態(tài)圖像前時(shí)，由于生理、心理因素的綜合作用，都會(huì)給人以圖像是立體的感覺。動(dòng)態(tài)是本實(shí)用新型裝置將平面圖像立體化顯示的必要條件。一般的空間立體感是由高、寬、深三維因素形成，使用本裝置形成立體視覺，也需要三維因素，但它是高、寬、時(shí)間。它并非真正意義上的三維，因而不能完全真實(shí)地再現(xiàn)三維世界。但它畢竟能以簡(jiǎn)易的辦法將平面動(dòng)態(tài)圖像顯示立體化，給人以真實(shí)感和新奇感，適應(yīng)了人們的某些觀賞要求。
從圖2、圖3可以看出各參數(shù)對(duì)成象的影響。其要求如下1、半圓柱面鏡片的厚度應(yīng)等于單元柱鏡的焦距。
2、柱鏡(及棱鏡)節(jié)距以在觀看距離，看不出各柱面交線為宜。
3、棱鏡單元截面應(yīng)為等腰三角形，其頂角與深度放大率成反比關(guān)系，頂角大小應(yīng)與棱鏡的厚度、強(qiáng)度統(tǒng)籌考慮。
4、顯示器玻屏的厚度與深度放大率成正比關(guān)系，可調(diào)整本實(shí)用新型裝置與顯示器玻屏間的間距，以改變所顯示圖像的立體感。但應(yīng)保持間距一致，并不使深度放大過分。
權(quán)利要求1.一種平面動(dòng)態(tài)圖像立體化顯示裝置，它包括兩塊透明塑料鏡片，一塊是并列三棱柱面鏡片，一塊是并列半圓柱面鏡片，其特征在于兩鏡片各單元節(jié)距應(yīng)相等，半圓柱面鏡片的厚度應(yīng)等于柱鏡單元的焦距，棱柱鏡片單元截面應(yīng)為等腰三角形，兩鏡片應(yīng)疊合固定在一起，使用時(shí)置于顯示器屏幕前。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述平面動(dòng)態(tài)圖像立體化顯示裝置，其特征在于所述并列三棱柱面鏡片與并列半圓柱面鏡片應(yīng)按棱線、柱線平行，棱鏡在下，柱鏡在上，節(jié)距對(duì)應(yīng)，疊合固定在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述平面動(dòng)態(tài)圖像立體化顯示裝置，其特征在于所述三棱柱面鏡片與半圓柱面鏡片的疊合，可以使半圓柱面交線與三棱柱面頂線對(duì)應(yīng)，也可使半圓柱面交線與三棱柱面交線對(duì)應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述平面動(dòng)態(tài)圖像立體顯示裝置，其特征在于所示該裝置使用時(shí)置于顯示屏幕前，調(diào)整該裝置與屏幕間的間距，可改變所顯示圖像的立體感。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種平面動(dòng)態(tài)圖像立體化顯示的裝置,它包括兩塊透明塑料鏡片,一塊是并列三棱柱面鏡片,一塊是并列半圓柱面鏡片,兩鏡片各單元節(jié)距相等,按棱線、柱線平行,棱鏡在下,柱鏡在上,節(jié)距對(duì)應(yīng),疊合固定在一起。使用時(shí)將其置于顯示屏前,當(dāng)顯示器顯示平面動(dòng)態(tài)圖像時(shí),通過本實(shí)用新型裝置,裸眼即可看到立體化了的圖像。
文檔編號(hào)G02B27/22GK2379817SQ99214529
公開日2000年5月24日 申請(qǐng)日期1999年7月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月2日
發(fā)明者潘浩瀚 申請(qǐng)人:潘浩瀚