CN1169020C - 三维立体影像摄影和放映装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于立体影像装置，目的在于用由共同构思设计的一组立体摄制、显示、放映装置进行立体景象的拍摄、显示和放映。三原色分光器、编码屏准直构成编码光路，将立体影像衍射成编码像传送到屏幕上显示；白光源、三原色分光器、解码屏准直构成解码光路，将解码全息透镜也传送到这个屏幕上，对编码像衍射解码再现立体影像。可用于观赏彩色立体电视和立体电影、全息电影，并可进行变焦。

Description

三维立体影像摄影和放映装置

一、技术领域

本发明涉及一组对三维立体景物进行拍摄、记录、传送和显示的立体成像与显示、放映的装置。

二、背景技术

在现有拍摄、记录和显示三维立体影像的装置中，利用双镜头拍摄的立体电影和立体电视已有许多年历史，但因观看时都要配戴专用眼镜，至今都没有普遍采用；用多个放影机同时向定向反射屏投影由多架摄影机在不同角度拍摄的图像的“投影式三维显示”，由于摄制、放映成本都高，而且特制的大型定向反射屏也制作困难，没能普及。用多架电视摄像机拍摄的“多视点立体电视”也有许多年历史，但既要占用较多频道，摄制成本也高，还要在多路投影电视机的屏幕前配置双凸透镜屏才能观看，也没能普及；近年来大力推广的自动立体成像术，用光学微列阵镜头代替多架摄像机拍摄，并用编码透镜(双凸透镜或微透镜列阵)编码的立体电视，虽然大大方便了拍摄工作，不增加拍摄成本，也只占用一个电视频道，单台电视机屏幕成像，但还是要在电视屏幕前配置解码透镜(双凸透镜或微透镜列阵)屏对编码像进行解码才能观看立体影像，仍然没能推广使用；全息立体成像逼真，但只能在特殊条件下在极小范围内观看。全息电影观看方便，但是只能显示单色立体影像，特制的巨大的全息屏幕更是制作困难，也难以普遍采用。现有的变焦摄影镜头笨重又不方便。

三、发明内容

本发明的目的，就是改进自动立体成像术，提供一组由共同构思设计的几种用于立体电视和立体电影、全息电影的自动立体成像的拍摄和显示、放映的装置。

为达到上述目的，本发明采用如下总的构思进行设计。

首先用图形发生器在液晶电视空间光调制器上显示出的编码全息透镜(图形)对光学微列阵拍摄所得有视差的单元像综合成的具有无穷景深的三维实像或全息立体成像进行二次成像编码衍射形成带有视差信息的编码像。与此同时，用图形发生器在另一液晶电视空间光调制器上显示解码全息透镜(图形)作为反射式全息透镜，经传送与编码像共同投影到同一屏幕上衍射解码即可再现有视差的三维立体影像，使双眼总能分别看到有视差的不同影像形成立体视觉，实现立体显示。

液晶电视空间光调制器即为普通黑白液晶电视扫描显示屏。用图形发生器在液晶电视空间光调制器上显示编码全息透镜(图形)用作编码屏，编码屏即相当于现有自动立体成像术中所用的编码透镜(双凸透镜或微透镜列阵)，对三维立体影像进行编码衍射成编码像。用图形发生器在液晶电视空间光调制器上显示解码全息透镜(图形)用作解码屏。解码屏即相当于现有自动立体成像术中所用的解码透镜(双凸透镜或微透镜列阵)屏，但改为随编码像一起投影到显示屏幕上作为反射式全息透镜对同屏显示的编码像衍射解码再现立体显示。液晶电视空间光调制器上所显示的编码与解码全息透镜(图形)都按多焦距变倍率全息透镜设计，即可对立体影像变焦取像进行内变焦摄影二次成像编码-解码再现立体显示。

由于全息透镜只有对制作时所用波长的光才有最大的衍射效率和最好的使用效果，编码和解码全息透镜(图形)要用三原色光波长的光分别设计制作和使用。相应地，对光学微列阵所形成的综合三维实像等也要进行三原色分光处理。这样，对立体影像的编码衍射和衍射解码的整个过程都对三原色影像分别交替进行，并以一定频率交替显示，在视觉滞留中合成真彩色三维立体影像。对全息立体成像，则要用三原色激光源以一定角度照射全息影片产生三原色立体影像，再进行编码-解码立体放映与显示。

这样，三原色分光器或三原色激光源和编码屏与解码屏便构成了本发明的几种成像与显示、放映装置的主体，并形成了两个光路：编码光路和解码光路。在编码光路上用编码屏对光学微列阵所形成的综合三维实像或全息立体成像进行编码衍射得到编码像。在解码光路上将解码全息透镜(图形)作为反射式全息透镜经传送与编码像共同投影到同一个屏幕上，对编码像衍射解码再现三维立体影像。

液晶电视空间光调制器的不同使用、不同配置与组合调制方式，不同输出与记录方式，不同的显示与放映方法，便构成了不同的立体成像装置及相应的显示装置与放映装置。

1.发生调制立体电视摄像装置

用编码屏将光学微列阵所摄入经三原色分光器分光的三原色三维立体影像进行编码衍射，并将其编码像传送到投影电视机上。与此同时，用图形发生器将解码全息透镜(图形)作为反射式全息透镜直接馈送到投影电视机上，再由投影电视机共同投影到同一屏幕上，对编码像进行衍射解码，再现三维立体影像。也可将编码像与解码全息透镜(图形)的视频信号同时如常记录到摄录机的磁带上或播发出去，用投影电视机收看立体电视。用此装置代替电视摄录机中的光学成像部分配置到电视摄录机中，便是立体电视摄像机，即可如常拍摄立体电视。

2.空间调制立体电影摄影装置

用光学微列阵、三原色分光器、编码屏构成编码光路，对光学微列阵所摄入的综合三维实像进行编码衍射，形成编码像；白光源、三原色分光器、解码屏构成解码光路，投影出解码全息透镜(图形)，编码像与解码全息透镜(图形)同时横向并排或竖排间隔记录到胶片上，实现空间调制记录。此胶片即可供放映装置放映立体电影。用此装置代替电影摄影机中的光学成像部分配置到电影摄影机中，即可配置成立体电影摄影机，如常拍摄立体电影。

3.时间调制立体摄映装置

在空间调制立体电影摄影装置的基础上，在记录胶片与编码屏间配置一可折迭反射镜，在胶片背后配置一个可遮盖放映用白光源，即成为时间调制立体摄映装置。拍摄时，将反射镜折迭起来，放映用白光源盖住，均不起作用，即可拍摄竖排间隔记录的编码像与解码全息透镜(图形)。放映时，放下反射镜，打开放映用白光源，即可将冲洗后胶片上竖排间隔记录的编码像与解码全息透镜(图形)时间间隔地以拍摄时的相同帧频经反射镜交替投影到高反射白色银幕上，衍射解码再现三维立体影像。用此装置即可配置成时间调制立体电影摄映机。

4.空间调制立体放映装置

编码光路和解码光路均由白光源和成像透镜构成，对应空间调制立体电影摄影装置所拍摄胶片上横向并排记录的编码像与解码全息透镜(图形)，胶片位于白光源与成像透镜中间。放映时，解码全息透镜(图形)再经反射镜和半反射镜转折光路，与编码像以拍摄时相同的帧频用成像透镜同时投影到高反射白色银幕上衍射解码再现三维立体影像。将此装置配置到电影放映机上即可配置成立体电影放映机。

5.时间调制立体放映装置

用白光源和成像透镜构成放映光路，将其间的用空间调制立体电影摄影装置拍摄的胶片上竖排间隔记录的编码像和解码全息透镜(图形)以拍摄时相同的帧频交替放映到高反射白色银幕上，衍射解码再现三维立体影像。将此装置配置到电影放映机上即可配置成立体电影放映机。

6.发生调制全息电影显示装置

用编码屏将全息影片经三原色激光相干再现的三原色三维立体影像进行编码衍射，并将其编码像传送到投影电视机上。与此同时，用图形发生器将解码全息透镜(图形)作为反射式全息透镜直接馈送到投影电视机上，再由投影电视机共同投影到同一个屏幕上，对编码像进行衍射解码再现三维立体影像。用此装置即可对全息影片进行立体彩色显示，使全息电影实用化。

7.时间调制全息电影放映装置

用编码屏将全息影片用三原色激光相干再现的三原色三维立体影像进行编码衍射，并将编码像投影到高反射白色银幕上。与此同时，白光源经三原色分光器分光将解码屏上的解码全息透镜(图形)经转折光路与编码像以一定时间间隔交替投影到这个高反射白色银幕上，衍射解码再现三维立体影像，用此装置即可放映彩色全息电影。

本发明由于采用了光学微列阵—液晶显示编码屏拍摄(编码衍射)代替双镜头和多机拍摄以及编码透镜的拍摄(编码衍射)，并由投影到屏幕上的解码全息透镜(图形)作为反射式全息透镜对同屏投影的编码像进行衍射解码，代替专用眼镜和投影式三维显示的定向反射屏以及显示屏前的解码透镜屏的衍射解码，再现三维立体影像。明显优于多种立体影像技术，并改进了自动立体成像术。完全沿用习惯了的普通拍摄方法和传送方式，既不需要配戴专用眼镜，也不需要在显示屏前配置任何附加装置就可以如常观看立体电视和立体电影。立体电视更是不需要对电视播放系统作任何变动，只需要使用配置了本发明的立体电视摄像机拍摄就可以实现立体电视。立体摄映装置将使自己拍摄立体电影与在家中放映立体电影成为现实。空间调制与发生调制的全息电影放映与显示装置则是对全息立体成像进行编码衍射，并用共同投影的解码全息透镜(图形)作为反射式全息透镜而不用现有全息电影的特制全息屏幕的反射方式，衍射解码再现三维立体影像，能像看彩色电影、电视一样观赏彩色全息电影，使全息电影实用化。

由于使用多焦距变倍率全息透镜，本发明中的立体成像都是内变焦的，使用方便。

四、附图说明

图1  现有自动立体成像术示意与原理框图。

图2  本发明的自动立体成像与显示的共同构思示意图(以用光学微列阵摄影为例)。

图3  发生调制立体电视摄像装置结构原理示意图。

图4  空间调制立体电影摄影装置结构原理示意图。

图5  时间调制立体摄映装置结构原理示意图

图6  空间调制立体放映装置结构原理示意图。

图7  时间调制立体放映装置结构原理示意图。

图8  发生调制全息电影显示装置结构原理示意图。

图9  时间调制全息电影放映装置结构原理示意图。

图10 光学微列阵示意图。

图11 折射型与反射型光学微列阵物像位置关系与配置示意图。

图12 三原色分光器示意图。

图13 液晶电视空间光调制器使用示意图。

图14 工作原理框图(以用光学微列阵摄影为例)。

五、具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

图1是现有自动立体成像术示意与原理框图。光学微列阵2自物点1摄取三维立体景物将其综合三维实像成像于编码透镜3上，编码透镜3对综合三维实像进行编码，并用成像透镜4将编码像投影到CCD扫描面阵5上，传送到电视机的显示屏6上显示编码像，再经解码透镜屏7进行衍射解码再现三维立体影像。

图2是本发明的自动立体成像与显示的共同构思示意图(以用光学微列阵摄影为例)。为克服现有自动立体成像术要用显示屏前的解码透镜屏才能观看三维立体影像的缺点，本发明用解码屏将解码全息透镜(图形)通过CCD传送到显示屏幕上显示出来作为反射式全息透镜，在显示屏幕上对编码像进行衍射解码，从而再现三维立体影像。编码透镜也用编码屏上显示的编码全息透镜(图形)代替，并为编码屏和解码屏分别配置了三原色分光器进行三原色分光处理，使整个过程都分别以三原色光以一定频率交替进行，最后合成真彩色三维立体影像。用编码屏对综合三维实像进行编码在显示屏幕上显示编码像，同时将解码屏上显示的解码全息透镜(图形)传送到显示屏幕上，作为反射式全息透镜对编码像进行衍射解码再现三维立体影像。由此共同构思便可以设计出多种立体成像、显示与放映装置来。

图3是发生调制立体电视摄像装置结构原理示意图。本装置由成像腔8与投影腔9组成，它们之间以编码屏12相通，成像腔8中有光学微列阵10与三原色分光器11，光学微列阵10、三原色分光器11与编码屏12依次排列准直构成编码光路。三原色分光器11由驱动器13驱动，编码屏12由图形发生器14驱动，显示编码全息透镜(图形)。在编码光路中，编码屏12用其上所显示的编码全息透镜(图形)对光学微列阵10所摄入的综合三维实像进行编码衍射形成编码像并将编码像投影到位于投影腔9中的成像面15上，经投影腔9中的CCD扫描面阵16传送到投影电视机17并投影到屏幕上。与此同时，图形发生器14将解码全息透镜(图形)直接馈送到投影电视机17也投影到同一屏幕上，衍射解码再现三维立体影像。成像腔8、投影腔9都要分别密闭隔光，只允许光学微列阵10和编码屏12通过光路。

图4是空间调制立体电影摄影装置结构原理示意图。本装置由并排的成像腔18、小室19与投影腔20组成，使成像腔18与投影腔20以编码屏12相通，小室19与投影腔20以解码屏21相通，编码屏12与解码屏21处于同一平面上。在成像腔18中，光学微列阵10、第一三原色分光器22和编码屏12依次排列准直构成编码光路；在小室19中，第一白光源23、第二三原色分光器24和解码屏21依次排列准直构成解码光路并与编码光路平行。第一三原色分光器22和第二三原色分光器24由驱动器13驱动，分别对光学微列阵10所摄入的综合三维实像和第一白光源23进行三原色分光。编码屏12和解码屏21则由图形发生器14驱动，分别在各自的显示屏上产生编码全息透镜(图形)和解码全息透镜(图形)。编码光路中编码屏12上所显示的编码全息透镜(图形)对光学微列阵10所摄入的综合三维实像进行编码衍射形成编码像25，并以一定频率将编码像25投影记录到以一定速度运动的胶片26上；解码光路将解码屏21上所显示的解码全息透镜(图形)27则以相同频率也同时投影记录到胶片26上，实现编码像25与解码全息透镜(图形)27的空间调制记录。使胶片26运动方向不同，便可有a-横向并排和b-竖排间隔两种记录方式投影记录编码像25和解玛全息透镜(图形)27。成像腔18、小室19与投影腔20都要分别密闭隔光，只允许光学微列阵10、编码屏12和解码屏21通过光路。

图5是时间调制立体摄映装置结构原理示意图。在上述空间调制立体电影摄影装置的基础上，在投影腔20中位于胶片26上方，有一可折迭反射镜28和投影成像透镜29，在胶片26位置背后位于编码光路上有可遮盖放映用第二白光源30。拍摄时，可折迭反射镜28与第二白光源30都被折迭与遮盖住，即可拍摄并用b-竖排间隔方式将编码像25与解码全息透镜(图形)27记录到胶片26上。放映时关闭第一白光源23、第一三原色分光器22、第二三原色分光器24与编码屏12、解码屏21，放下可折迭反射镜28，打开第二白光源30，即可将胶片26上以b-竖排间隔方式记录的编码像25与解码全息透镜(图形)27以拍摄时相同的帧频通过投影成像透镜29交替投影到白色银幕31上，时间调制衍射解码再现三维立体影像。

图6是空间调制立体放映装置结构原理示意图。本装置由光源腔32与投影腔33相连组成，它们之间以并排的第一成像透镜34、第二成像透镜35相通。光源腔32中底部并排有第一白光源36和第二白光源37。投影腔33中有投影成像透镜38和反射镜39、半反射镜40。空间调制立体电影摄影装置以横向并排方式所拍胶片26位于第一白光源36、第二白光源37与第一成像透镜34、第二成像透镜35之间。所述光源腔32中，第一白光源36通过第一成像透镜34与所述投影腔33中的投影成像透镜38依次排列准直构成第一光路，将胶片26上的编码像25投影到银幕31上。第二白光源37通过第二成像透镜35经反射镜39和位于第一成像透镜34与投影成像透镜38之间的半反射镜40折转与投影成像透镜38依次排列准直构成第二光路并与第一光路平行，将胶片26上横向并排记录的解码全息透镜(图形)27也同时投影到银幕31上，衍射解码再现三维立体影像。光源腔32、投影腔33都要分别密闭隔光，只允许第一成像透镜34、第二成像透镜35及投影成像透镜38通过光路。胶片26的放映速度必须与拍摄时的速度相同。

图7是时间调制立体放映装置结构原理示意图。本装置为一投影腔41，其内一端有白光源42，另一端有投影成像透镜43，它们准直构成投影放映光路，将位于其间的由空间调制立体电影摄影装置以竖排间隔方式所记录的胶片26上竖排间隔交替的编码像25和解码全息透镜(图形)27以拍摄时相同的帧频交替投影到银幕31上，衍射解码再现三维立体影像。投影腔41要密闭隔光，只允许投影成像透镜43通过光路。

图8是发生调制全息电影显示装置结构原理示意图。本装置由成像腔44与投影腔45组成，它们之间以编码屏12相通。成像腔44中有三原色激光源46、全息影片47，它们与编码屏12依次排列准直构成编码光路。全息影片47从三原色激光源46与编码屏12之间通过。投影腔45中有CCD扫描面阵16。编码屏12由图形发生器14驱动，显示编码全息透镜(图形)。在编码光路中，编码屏12上所显示的编码全息透镜(图形)对全息影片47的全息立体成像进行编码衍射形成编码像并将编码像投影到投影腔45中的成像面15上，经CCD扫描面阵16传送到投影电视机17并投影到屏幕上。与此同时，图形发生器14将解码全息透镜(图形)直接馈送到投影电视机17也投影到此屏幕上，衍射解码再现三维立体影像。成像腔44与投影腔45都要分别密闭隔光，只允许编码屏12通过光路。

图9是时间调制全息电影放映装置结构原理示意图。在上述发生调制全息电影显示装置基础上，在它的投影腔45中用投影成像透镜48代替CCD扫描面阵16，增加反射镜39、半反射镜40。与成像腔44并排增加一个小室49，使其与投影腔45以解码屏21相通，解码屏21与编码屏12处于同一平面上。上述小室49中有白光源50和三原色分光器11，通过解码屏21经投影腔45中的反射镜39和设于编码屏12与投影成像透镜48之间的半反射透镜40折转与投影成像透镜48依次排列准直构成解码光路并与编码光路平行。三原色分光器11由驱动器13驱动，解码屏21与编码屏12同时由图形发生器14驱动，使解码屏21与编码屏12分别同步显示相应的解码全息透镜(图形)和编码全息透镜(图形)，解码光路与编码光路将解码全息透镜(图形)和编码像都投影到白色银幕31上，衍射解码再现三维立体影像。成像腔44、投影腔45与小室49都要分别密闭隔光，只允许编码屏12、解码屏21和投影成像透镜48通过光路。

图10是光学微列阵示意图。

图10-1是折射型光学微列阵，各种折射型光学微列阵均由很多微透镜以一定方式排列构成，其作用是由各微透镜所成的单元像综合成三维实像。折射型光学微列阵的微透镜均用优质光学玻璃材料制成。折射型光学微列阵可选用以下几种：

大曲率半径球型表面微列阵，如图10-1(a)所示，由自聚焦锥形柱微透镜51构成。

平面表面微列阵，如图10-1(b)所示，由自聚焦圆柱微透镜52构成。

准直透射屏微列阵，如图10-1(c)所示，其表面形状见图10-1(c-1)，由准直微透镜53构成，其构造如图10-1(c-2)所示，每个准直微透53都由一对微透镜筒通过焦面54准直构成，微透镜筒则由微透镜片55和圆筒56构成。

平板微列阵，如图10-1(d)所示，其上布满微透镜57，是在有机玻璃平板上经光刻和浇铸有机玻璃制成的。

光纤微列阵，如图10-1(e)所示，由自聚焦光学纤维58成束制成。

网格微列阵，如图10-1(f-1)所示，其构造见图10-1(f-2)，用半圆截面的光纤或玻璃细圆柱59、60以其弧面相对接触正交构成网格61，两外侧再用基片62、63封住。在网格的交点上形成的微透镜如图10-1(f-3)所示。

图10-2是反射型光学微列阵。直刻槽微列阵如图10-2(a)所示，由基片64上刻制直角反射槽65形成。猫眼微列阵，如图10-2(b)所示，由很多折反微透镜66构成。67是反射面，68是折射面，形成折反微透镜66。

图11是折射型与反射型光学微列阵物像位置关系与配置示意图。图11(a)为折射型光学微列阵，折射型光学微列阵69将立体景象70综合成像到71位置。三原色分光器72、编码屏73与光学微列阵69平行配置。图11(b)为反射型光学微列阵，反射型光学微列阵74通过半反射镜75将立体景象76综合成像到77位置。三原色分光器78、编码屏79与光学微列阵74垂直配置。对此不同的物像位置关系，选用时要设计不同的光路和相应的装置结构(前述实施例都是以选用折射型光学微列阵为例进行说明的)。

图12是三原色分光器示意图。这种三原色分光器有两种形式，分别为窗口型(图12-a)和散布型(图12-b)。它们都用液晶屏制成，基本结构如图12-c所示，液晶层80被夹在透明的公共电极81和图形电极82之间，图形电极82外面是滤色层83，最外层是带偏振片的玻璃基片84和85。图形电极82上透明电极形状及分布与滤色层83中滤色膜形状及分布一致。

窗口型三原色分光器  液晶屏上的每一个透光窗口对准配合使用的光学微列阵的每个微透镜。透光窗口分布有二种形式，分别如图12-a和图12-d所示，依配合使用的光学微列阵中微透镜的排列而定。液晶屏上的透光窗口为圆形，由透明图形电极及相对的滤色膜形成。三原色滤色膜的分布为红、绿、蓝色以固定顺序均匀间隔排列。同样颜色的滤色膜所对透明图形电极相连成组同时导通。三原色滤色膜各自所对的透明图形电极组以一定频率交替导通，便可使三原色光以一定频率交替透过三原色分光器。其特点是不同颜色的三原色光分别通过相对的不同的微透镜，但能综合成相同的三维实像。

散布型三原色分光器  三原色滤色膜与相对的透明图形电极均为小正方型，以固定顺序间隔排列均匀分布，排列方式有二种，如图12-e和图13-f所示。相同颜色的滤色膜所对透明图形电极相连成组，同时导通。三原色滤色膜各自所对的透明图形电极组以一定频率交替导通，便可使三原色光以一定频率交替透过三原色分光器。

驱动器驱动三原色分光器控制导通时间及其间隔频率，要与液晶电视空间光调制器同步。

图13是液晶电视空间光调制器使用示意图。用作编码屏86和解码屏87的液晶电视空间光调制器均为普通黑白液晶电视扫描显示屏。图形发生器88将存储的编码全息透镜(图形)的编码数据输给黑白液晶电视扫描显示屏的帧存储器，由帧存储器转换成视频信号馈送到黑白液晶电视扫描显示屏上实时地产生这些编码全息透镜(图形)而成为编码屏86。全息立体成像或综合三维实像通过这个黑白液晶电视扫描显示屏时，就被其上显示的编码全息透镜(图形)编码衍射成为编码像。用图形发生器88将解码全息透镜(图形)的视频信号馈送到液晶电视空间光调制器上实时地产生这些解码全息透镜(图形)，则成为解码屏87。光线通过这个黑白液晶电视扫描显示屏时，就将如上解码全息透镜(图形)传送出去。因为这些图形因光波长而异，每一组图形都用三原色光分别设计，分别形成三原色光专用的编码全息透镜(图形)，如图13中的R(红)、G(绿)、B(蓝)所示。三原色光的编码全息透镜(图形)以一定频率交替显示，以对三原色光的全息立体成像或综合三维实像进行编码衍射，并用三原色光的解码全息透镜(图形)衍射解码后再次合成真彩色三维立体影像。

编码屏和解码屏上显示的编码全息透镜(图形)86和解码全息透镜(图形)87可以用图形发生器88驱动控制而连续变化显示。同时，还可以用图形发生器控制所显示的图形的面积和显示时间，以改变相对孔径，控制摄影或显示光圈和曝光时间(用作快门)。

图14是工作原理示意图(以用光学微列阵摄影为例)。三维立体景物被光学微列阵摄入，经三原色分光器分光形成三原色交替的综合三维实像，此综合三维实像经编码屏编码衍射成编码像，经记录、放映或直接馈送到显示屏幕上显示。与此同时，白光源经三原色分光器分光将解码屏上显示的各原色适用的解码全息透镜(图形)也经记录、放映或直接馈送到这个显示屏幕上显示，对编码像衍射解码再现并合成真彩色三维立体影像。

两个三原色分光器均由驱动器驱动；编码屏和解码屏均由图形发生器驱动液晶电视空间光调制器构成。驱动器和三原色分光器所需脉冲均由脉冲发生器提供，并保证相关动作全部准确地按要求同步匹配进行以确保正确实现全部功能。

Claims (7)

1.发生调制立体电视摄像装置，由成像腔(8)与投影腔(9)组成，成像腔(8)与投影腔(9)之间以编码屏(12)相通，成像腔(8)中有光学微列阵(10)与三原色分光器(11)，光学微列阵(10)、三原色分光器(11)与编码屏(12)依次排列准直构成编码光路，上述成像腔(8)与投影腔(9)都要分别密闭隔光，只允许光学微列阵(10)和编码屏(12)通过光路，三原色分光器(11)由驱动器(13)驱动，编码屏(12)由图形发生器(14)驱动，其特征在于，在所述编码光路中用编码屏(12)上所显示的编码全息透镜对光学微列阵(10)所摄入的综合三维实像进行编码衍射形成编码像，并将编码像投影到所述投影腔(9)中的成像面(15)上，经CCD扫描面阵(16)传送到投影电视机(17)并投影到显示屏幕上，与此同时，图形发生器(14)直接将解码全息透镜也馈送到这个显示屏幕上，衍射解码再现三维立体影像。

2.空间调制立体电影摄影装置，由并排的成像腔(18)、小室(19)与投影腔(20)组成，使成像腔(18)与投影腔(20)以编码屏(12)相通，小室(19)与投影腔(20)以解码屏(21)相通，上述编码屏(12)与解码屏(21)处于同一平面上，在上述成像腔(18)中有光学微列阵(10)与第一三原色分光器(22)，光学微列阵(10)、第一三原色分光器(22)与编码屏(12)依次排列准直构成编码光路，在上述小室(19)中有第一白光源(23)与第二三原色分光器(24)，第一白光源(23)、第二三原色分光器(24)与解码屏(21)依次排列准直构成解码光路并与上述编码光路平行，所述成像腔(18)与小室(19)和投影腔(20)都要分别密闭隔光，只允许光学微列阵(10)、编码屏(12)、解码屏(21)通过光路，所述第一三原色分光器(22)和第二三原色分光器(24)由驱动器(13)驱动，所述编码屏(12)与解码屏(21)则由图形发生器(14)驱动，其特征在于，在所述编码光路中，编码屏(12)上所显示的编码全息透镜对光学微列阵(10)所摄入的综合三维实像进行编码衍射形成编码像(25)并投影记录到位于投影腔(20)中的胶片(26)上，与此同时，所述解码光路则将解码屏(21)上所显示的解码全息透镜(27)也投影记录到上述胶片(26)上，使胶片(26)运动方向不同，可有a-横向并排和b-竖排间隔两种记录方式记录编码像(25)与解码全息透镜(27)。

3.根据权利要求2的空间调制立体电影摄影装置，在它的投影腔(20)中胶片(26)位置上方，有一可折迭反射镜(28)和投影成像透镜(29)，在胶片(26)位置背后位于编码光路上，有可遮盖的第二白光源(30)，其特征在于，胶片(26)以b-竖排间隔方式运动，在用于放映时，放下可折迭反射镜(28)，打开第二白光源(30)，即可将用b-竖排间隔方式所拍胶片(26)上竖排间隔的编码像(25)和解码全息透镜(27)以拍摄时相同的帧频交替投影到屏幕上，衍射解码再现三维立体影像。

4.空间调制立体放映装置，由光源腔(32)与投影腔(33)组成，光源腔(32)与投影腔(33)之间以并排的第一成像透镜(34)、第二成像透镜(35)相通，光源腔(32)中并排有第一白光源(36)和第二白光源(37)，投影腔(33)中有投影成像透镜(38)、反射镜(39)和半反射镜(40)，上述第一白光源(36)通过第一成像透镜(34)与投影腔(33)中的投影成像透镜(38)依次排列准直构成第一光路，上述第二白光源(37)则通过第二成像透镜(35)进入投影腔(33)，用投影腔(33)中的反射镜(39)和设于上述第一光路中第一成像透镜(34)与投影成像透镜(38)间的半反射镜(40)折转与投影成像透镜(38)依次排列准直构成第二光路并与第一光路平行，空间调制立体电影摄影装置以横向并排方式所拍胶片(26)在第一白光源(36)、第二白光源(37)与第一成像透镜(34)、第二成像透镜(35)之间通过，所述光源腔(32)与投影腔(33)都要分别密闭隔光，只允许第一成像透镜(34)、第二成像透镜(35)及投影成像透镜(38)通过光路，其特征在于，第一光路将胶片(26)上的编码像(25)投影到屏幕上，与此同时，第二光路将胶片(26)上的解码全息透镜(27)也投影到同一个屏幕上，衍射解码再现三维立体影像。

5.时间调制立体放映装置，为一投影腔(41)，其一端有白光源(42)，另一端有投影成像透镜(43)，白光源(42)与投影成像透镜(43)准直构成投影放映光路，空间调制立体电影摄影装置以竖排间隔方式所拍胶片(26)从白光源(42)与投影成像透镜(43)之间通过，投影腔(41)要密闭隔光，只允许投影成像透镜(43)可以通过光路，其特征在于，所述投影放映光路将空间调制立体电影摄影装置以竖排间隔方式所拍胶片(26)上竖排间隔记录的编码像(25)和解码全息透镜(27)以拍摄时相同帧频间隔交替投影到同一个屏幕上，衍射解码再现三维立体影像。

6.发生调制全息电影显示装置，由成像腔(44)与投影腔(45)组成，成像腔(44)与投影腔(45)之间以编码屏(12)相通，成像腔(44)中有三原色激光源(46)、全息影片(47)，三原色激光源(46)、全息影片(47)与编码屏(12)依次排列准直构成编码光路，全息影片(47)从三原色激光源(46)与编码屏(12)之间通过，投影腔(45)中有CCD扫描面阵(16)，所述成像腔(44)与投影腔(45)都要分别密闭隔光，只允许编码屏(12)通过光路，编码屏(12)由图形发生器(14)驱动，其特征在于，所述编码光路用编码屏(12)上所显示的编码全息透镜对全息影片(47)的全息立体成像进行编码衍射形成编码像并将编码像投影到位于投影腔(45)中的成像面(15)上，经CCD扫描面阵(16)传送到投影电视机(17)并投影到显示屏幕上，与此同时，图形发生器(14)直接将解码全息透镜也馈送到这个显示屏幕上，衍射解码再现三维立体影像。

7.根据权利要求6的发生调制全息电影显示装置，与成像腔(44)并排增加一个小室(49)，使这个小室(49)与投影腔(45)以解码屏(21)相通，解码屏(21)与编码屏(12)处于同一平面上，所述投影腔(45)中位于编码光路上的CCD扫描面阵(16)换成投影成像透镜(48)，并增加反射镜(39)和半反射镜(40)，上述小室(49)中有白光源(50)、三原色分光器(11)，通过解码屏(21)，并用投影腔(45)中的反射镜(39)和设于编码光路中编码屏(12)与投影成像透镜(48)之间的半反射镜(40)折转与投影成像透镜(48)依次排列准直构成解码光路并与编码光路平行，所述成像腔(44)、投影腔(45)、小室(49)都要分别密闭隔光，只允许编码屏(12)、解码屏(21)和投影成像透镜(48)通过光路，三原色分光器(11)由驱动器(13)驱动，解码屏(21)与编码屏(12)由图形发生器(14)驱动，其特征在于，解码屏(21)与编码屏(12)分别同步显示解码全息透镜和编码全息透镜，所述编码光路将由编码屏(12)上所显示的编码全息透镜所形成的编码像投影到屏幕上，与此同时，所述解码光路将解码屏(21)上所显示的解码全息透镜也投影到同一个屏幕上，衍射解码再现三维立体影像。

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