CN101360252A - 光学立体电视接收器 - Google Patents

Abstract

光学立体电视接收器，其结构是：在一普通电视显示屏前方依次设有光栅凸镜、光栅凹镜、三角棱镜，在三角棱镜的上方设有一立体电视显示屏。三角棱镜为正等边三角形，其斜面高度和长度与普通电视显示屏相匹配，三角棱镜呈空心状，其三个斜面上分别具有放大凸镜、聚焦凸镜和投影凸镜；所述三角棱镜的两个端面，以及底部壁上涂有水银层。本发明以普通电视显示屏作为电视源画面，利用凹凸镜光栅拉开远近景深，代替多镜头拍摄图像，初步达到立体图像效果，通过三角棱镜反射、折光、变焦、缩距和放大，使初步形成的立体图像进一步形成立体感，以达到裸眼观赏立体电视观赏的目的。

Description

光学立体电视接收器

【技术领域】

本发明属于一种利用普通电视信号，通过光学原理而制作成的一种光学立体电视接收器。

【背景技术】

2002年5月20日的第十一版《江南时报》以“三维立体电视节目与市民面对面”为题作了如下报道：摇头摆尾、缓缓游来的凶猛鲨鱼，从头顶、身旁呼啸而过的子弹，装扮古典、手持长矛从远处冲来的中世纪骑士……这种三维立体效果极强的全真立体电视节目，从5月25日将在苏州电视台生活资讯频道正式播出，市民很快就可以欣赏到。据了解，能够欣赏到数字化的、高清晰的立体电视是全世界所有观众的一个梦想，全球有多家实力强大的科研机构都在全力以赴地研究全真立体电视这一技术，但目前唯一取得突破性进展和商业化推广使用的，只有欧洲的德国国际电子公司一家。北京的紫金全真立体影像科技发展有限公司日前从德国引入这一技术。用全真立体电视技术制作的节目，三维立体效果很强，画面中的景物极富有层次感和空间感，仿佛触手可摸。更令人惊奇的是，传统的立体影视不戴眼镜根本不能收看，观众眼前是一片“雪花”或重影，而这种全真立体电视节目却不戴眼镜也能收看。当然，戴上特制的三维立体眼镜后，画面的立体质感更逼真。另外，电视台在播放这种全真立体电视节目时，无需增加任何设备和投资，就可利用现有设备直接播出。而观众也只需配戴一副北京紫金全真立体影像科技发展有限公司生产的“紫金牌全真立体眼镜”即可欣赏。

中国专利申请号200410015773.3公开了一种“立体电视的实现方法和立体电视系统”。在该专利申请资料的《背景技术》部分，系统介绍了立体电视的实现原理，以及相关的几种模式。其中，光栅式是在原有电视机的屏幕前增加一个竖光栅，在电信号处理时，让奇数象素列和偶数象素列分别加入具有体视视差的两组图象信号。在播放时，人眼由于光栅的关系，左眼只能看到偶数象素组成的画面，右眼只能看到奇数象素组成的画面，这样就在人脑中产生了立体图像，缺点是要使用专门的电视机，而且要达到原有的象素分辨率，横向的象素分辨率要提高一倍。

综上，现有立体电视的形成，先决条件是必须在拍摄时采用多镜头拍摄办法成为立体电视专用片，电视台发送立体电视片信号，人们利用专用电视接收器接收，并用专用眼镜才能观看立体电视。为此，立体电视的制作、播放与日益发展的社会需求之间出现了极大的矛盾，如何利用目前广泛传输的普通电视信号源形成立体画面，并且经光学技术处理后向人们提供裸眼即可观赏的立体画面，是人们盼望已久的梦想。至今，在现有技术中还没有见到任何报道，也没有人提出过。

【发明内容】

为解决现有技术存在的上述问题，本发明旨在提供一种利用普通电视信号源，通过光学原理制作成的光学立体电视接收器，该接收器具有放大图像、将平面图像转换成立体画面，裸眼可视、画面清晰的优点。

实现上述目的的技术方案如下：这种光学立体电视接收器，包括机壳，以及安装在机壳内的普通电视显示屏，其特征是：所述普通电视显示屏的正前方设有一光栅凸镜，光栅凸镜的正前方设有一光栅凹镜，在光栅凹镜的正前方设有一三角棱镜，在三角棱镜的上方设有一立体电视显示屏；所述普通电视显示屏、光栅凸镜和光栅凹镜的大小相一致，光栅凸镜和光栅凹镜呈竖直状设置；所述三角棱镜的三条边长相等，且等于普通电视显示屏的高度，三角棱镜的长度等于普通电视显示屏的宽度，三角棱镜的一个斜面与光栅凹镜相对设置；所述三角棱镜呈空心状，三角棱镜的三个斜面上分别装有一个放大凸镜、聚焦凸镜和投影凸镜，其中，放大凸镜贴置在所述三角棱镜的外表面，聚焦凸镜和投影凸镜贴置在三角棱镜的内表面；所述三角棱镜的两个端面，以及底壁上涂有水银层。

如上所述的光学立体电视接收器，其特征是：所述普通电视显示屏与光栅凸镜之间的距离为0.3-0.5cm，光栅凸镜和光栅凹镜之间的距离为0.5-1.0cm，光栅凹镜与三角棱镜之间的距离为10-15cm。

如上所述的光学立体电视接收器，其特征是：三角棱镜上设有角度调整器，调节角度调整器即可改变三角棱镜相对光栅凹镜和立体电视显示屏的位置。

如上所述的光学立体电视接收器，其特征是：所述光栅凸镜的直径小于普通电视显示屏高度2cm。

如上所述的光学立体电视接收器，其特征是：所述光栅凹镜为双面内凹结构，凹面直径小于普通电视显示屏高度2cm。

如上所述的光学立体电视接收器，其特征是：光栅凸镜和光栅凹镜的度数比例为1∶0.4。

有益效果：本发明采用普通电视显示屏作为电视源画面，利用凹凸镜光栅拉开远近景深，代替多镜头拍摄图像，初步达到立体图像效果。然后，通过三角棱镜反射、折光、变焦、缩距和放大等功能，使初步形成的立体图像进一步形成立体感，以达到裸眼观赏立体电视的目的。

为加深对本发明理解，下面通过实施例并结合附图作进一步详述。

【附图说明】

图1为本发明一个实施例中普通电视显示屏、光栅凸镜和光栅凹镜组合后的结构示意图。

图2为三角棱镜的立体结构示意图。

图3为图2的截面结构示意图。

图4为本发明工作原理图。

图中：普通电视显示屏1，光栅凸镜2，光栅凹镜3，机壳4，放大凸镜5、投影凸镜6，聚焦凸镜7，集成电路8，水银层9，三角棱镜10，放大斜面101，投影斜面102，聚焦斜面103，角度调整器104，光源射线11，变焦射线12，折射射线13，投影射线14，立体电视显示屏15。

【附图说明】

参见图1，该图示出了普通电视显示屏1、光栅凸镜2和光栅凹镜3组合后的结构。普通电视显示屏1可根据制作不同规格的立体电视接收器需要，选择不同规格的普通电视显示屏1，本实施例以21英寸的普通电视显示屏为例。普通21英寸液晶电视显示屏的高度为32cm，宽度为42cm，光栅凸镜2的结构由一块长32cm、宽为42cm、厚为5cm的水晶玻璃，以及附着在与普通电视显示屏1相对一面上的半球形凸镜构成，半球形凸镜的球面直径为30cm，中心厚度为4-5cm，四周边厚为0.1-0.2cm，测定度数为225-250度。

光栅凹镜3为一块长32cm、宽为42cm、厚为5cm的水晶玻璃，该水晶玻璃在与三角棱镜10相对的一面，中心刻制了一块半球形凹镜，半球形凹镜的球面直径为30cm，中心厚度为0.5cm，四周边厚为5cm，测定度数为负80-90度(光栅凸镜2和光栅凹镜3的度数比例以1∶0.4为原则)。所述普通电视显示屏1与凸镜2之间的距离为0.3cm，光栅凸镜2和光栅凹镜3之间的距离为0.5cm(光栅凸镜2和光栅凹镜3通过加热后，模合在一起，起图像定位作用，安装时，采用插装方式竖直状置于普通电视显示屏1的前方)，光栅凹镜3与三角棱镜10之间的距离为10cm。

光栅凸镜2和光栅凹镜3的制作材料可采用白玻璃或者水晶玻璃，透光度要求在90％以上。

参见图2，并结合图3。三角棱镜10呈空心状，其三个斜面上分别安装放大凸镜5、投影凸镜6，聚焦凸镜7，其中，放大凸镜5贴置在所述三角棱镜10的外表面，聚焦凸镜6和投影凸镜7贴置在三角棱镜10的内表面。制作时，三角棱镜10采用三块宽度为42cm、高度为32cm、厚度为2cm的水晶玻璃制作，先将制成的三个直径为30cm的半球形凸镜，分别固定在三块水晶玻璃的中心位置上，然后，将三块水晶玻璃粘合成一个等边三角形体，每个三角形的角度必须为60度。三角棱镜10的两端用两块同规格的三角水晶玻璃封口，所述三角水晶玻璃的外壁，以及三角棱镜10的底面上涂有水银层，以免折光，增强投影效果。图3中的A、B、C角分别为30度、60度、90度。

参见图4。本发明的工作原理如下：

普通电视显示屏1通过集成电路8获取平面图像，平面图像投影在光栅凸镜2的半球形凸镜上，光栅凸镜2的半球形凸镜将图像放大，然后把放大的图像投影在光栅凹镜3的半球形凹镜上，光栅凹镜3的半球形凹镜将所述图像缩小，由于放大与缩小的比例不等，使原图像出现远近景深，形成初步立体画面。然后，光栅凹镜3的半球形凹镜将初步形成的立体画面投影在三角棱镜10的放大凸镜5上，放大凸镜5将缩小的初步形成的立体画面，重新放大，通过三角棱镜10中的投影凸镜6、聚焦凸镜7，反射、折光、变焦、缩距和放大，使初步形成的立体图像进一步形成立体感，并投影到立体电视显示屏15上，以达到裸眼观赏放大后的立体电视目的。

立体电视显示屏15的前表面采用圆形切割有相应放大功能的水晶玻璃制成，其立体电视显示屏15的后壁上涂有水银层。

在三角棱镜10上设有角度调整器104，其目的在于：通过调整三角棱镜10相对于光栅凹镜3、立体电视显示屏15的位置，以匹配反射、折光、变焦的需要。

Claims (6)

1、一种光学立体电视接收器，包括机壳(4)，以及安装在机壳(4)内的普通电视显示屏(1)，其特征是：所述普通电视显示屏(1)的正前方设有一光栅凸镜(2)，光栅凸镜(2)的正前方设有一光栅凹镜(3)，在光栅凹镜(3)的正前方设有一三角棱镜(10)，在三角棱镜(10)的上方设有一立体电视显示屏(15)；所述普通电视显示屏(1)、光栅凸镜(2)和光栅凹镜(3)的大小相一致，光栅凸镜(2)和光栅凹镜(3)呈竖直状设置；所述三角棱镜(10)的三条边长相等，且等于普通电视显示屏(1)的高度，三角棱镜(10)的长度等于普通电视显示屏(1)的宽度，三角棱镜(10)的一个斜面与光栅凹镜(3)相对设置；所述三角棱镜(10)呈空心状，三角棱镜(10)的三个斜面上分别装有一个放大凸镜(5)、聚焦凸镜(7)和投影凸镜(6)，其中，放大凸镜(5)贴置在所述三角棱镜(10)的外表面，聚焦凸镜(7)和投影凸镜(6)贴置在三角棱镜(10)的内表面；所述三角棱镜(10)的两个端面，以及底部壁上涂有水银层。

2、如权利要求1所述的光学立体电视接收器，其特征是：所述普通电视显示屏(1)与光栅凸镜(2)之间的距离为0.3-0.5cm，光栅凸镜(2)和光栅凹镜之(3)间的距离为0.5-1.0cm，光栅凹镜与三角棱镜(10)之间的距离为10-15cm。

3、如权利要求1所述的光学立体电视接收器，其特征是：三角棱镜(10)上设有角度调整器(13)。

4、如权利要求1或2所述的光学立体电视接收器，其特征是：所述光栅凸镜(2)的直径小于普通电视显示屏(1)的高度为2cm。

5、如权利要求1或2所述的光学立体电视接收器，其特征是：所述光栅凹镜为双面内凹结构，凹面直径小于普通电视显示屏(1)的高度为2cm。

6、如权利要求1或2所述的光学立体电视接收器，其特征是：光栅凸镜(2)和光栅凹镜(3)的度数比例为1∶0.4。

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