CN2052544U - 电视图象立体化眼镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种根据光学原理中的折射法和反射法，利用三棱镜和普通镜片做成的眼镜，实现图象空间错开，从而获得电视图象立体化的效果，制成了电视图象立体化眼镜。其优点是制造简单；不需要对电视机进行改造，也不用特别摄制电视片和特别播送接收装置；适用于彩色和黑白电视机；观看电视时戴眼镜者和不戴眼镜者，可以同时观看，各不妨碍。

Description

本实用新型是一种把光线经过三棱镜对光的折射和平面镜对光的反射，实现所视景物左右错开，从而获得电视图象立体化的效果，据此制成了电视图象立体化眼镜。

目前现有技术中，国外、国内都有为实现电视立体化进行研究，提出了各种解决方案，主要着眼点都是想从电视机和播送结构的改变或增加部件来实现。例如1982年日本松下公司提出了逐场轮流输出的方式；1985年日本胜利公司提出了偏振方式。这些方案均须采用双机摄制电视片，利用特殊的播送接收装置，否则不能收看；1984年西德夏普地豪夫曼公司发明了“红色延迟方式”彩电立体化装置，专利号为85105514，虽然这项发明不用特别播送接收装置，同样需要在彩色电视机上增加配件，还得戴上左青右红的滤色眼镜，才能获得立体化的效果。

不难看出现有技术解决电视图象立体化方面存在有如下不足之处：

日本松下和胜利两公司解决电视图象立体化的方法，要求双机摄制特别片和特别的播送接收装置，使得在目前的电视领域中难于推广和不实用。

西德夏普地豪夫曼公司的“红色延迟方式”彩电立体化装置，需要在现有的彩色电视机上增添配件；只适用彩色电视机，不能应用于黑白电视机；观众要戴滤色眼镜，无眼镜者不能正常收看；图象立体化的程度受800毫微秒红延时间的限制，人眼的视觉合成能力限制，不能获得最佳效果，因而影响了它的推广使用。

本实用新型的目的是提供一种制造简单，不需要对电视机进行改造，也不用特别摄制的电视片和特别的播送接收装置，仅仅是一种利用三棱镜和平面镜对图象光线的折射和反射，使得眼睛所视景物图象空间错开，从而实现图象的立体化，制成电视图象立体化眼镜，使用方便，适用彩电和黑白电视机。戴这种眼镜的观众能看立体电视，不戴眼镜的观众，则和平常看电视一样，各不妨碍。

本实用新型电视图象立体化眼镜的制造原理，是利用光学原理中的折射法和反射法，实现图象“空间错开”，从而获得电视图象立体化的效果。

一、折射式电视图象立体化眼镜：

众所周知，根据光学折射原理，光线通过三棱镜则偏转方向，即所称的折射。利用光通过三棱镜产生折射的特性，把电视荧屏上射来的含象光线在眼睛前改变方向，实现图象空间错开，然后进入眼中。用三棱镜制成眼镜，实现图象空间错开，左眼、右眼分别配制一块方向相反的三棱镜，用来观看电视图象时，就可获得左右错开的两幅图象。如附图1所示，其中左眼看到的是左边的图象，右眼看到的是右边的图象，视觉中两眼图象错开的距离为AA′＋BB′的距离。正常观看时，必须经过一两分钟完成视觉合成，使得两眼看到的图象无差异。但是，由于人眼视觉合成的能力是有限的，图象左右错开的程度太大，视觉就不能合成；图象错开的程度小，虽然视觉合成容易了，但立体感就不强。为此要选择合适的错开程度。根据光折射的特点，三棱镜两面的MN夹角越大，光线的折射程度越大，图象错开的程度也就越大。为了便于眼睛的视觉合成和获得较佳的图象立体化效果，MN夹角以3°～10°为宜，三棱镜合适长度处的最厚点为4～10mm，当然只要满足三棱镜MN夹角的要求，其余因素将不受约束。

利用单片三棱镜制成的眼镜，由于三棱镜一端厚一端薄将影响眼镜外形的美观，为了使折射式电视图象立体化眼镜观看到的立体图象好，又能有一个美观的外形，可用双片三棱镜代替单片三棱镜，只要满足上述三棱镜两面的MN夹角为3°～10°即可。

二、反射式电视图象立体化眼镜

眼镜的反射系统由两块普通镜子作的镜片组成，其原理如附图2所示，BC为一块镜片的侧面，B₁′C₁′为另一块镜片的侧面，图中看不见的为两镜片相对的面，分别为接受光线和反射光线的镜面，若A为荧屏上图象的一个假定象素点，而实现AF为A点至F点的入射线，FF′对镜片BC而言是反射线，对镜片B₁′C₁′而言是入射线。F′D₁′是反射线。D₁点是反射线F′D₁投入眼睛的假定着眼点，那么D₁F′的延长线（虚线）对准的A₁′点，亦是A象素点映入眼睛的视觉所在位置，如果是右眼接受了D₁点的光线，则是原A象素点在右眼视觉中的位置，就向右移到A₁′点的位置。根据光学入射角等于反射角的原理，只要以B₁′C₁′的中点为固定点摆动B₁′C₁′两端，使它处于B₂′C₂′的位置，那么B₂′C₂′的入射角就增大了，反射角也相应的增大，这是不言而喻的，反射光线为F′D₂，当眼睛接受了F′D₂反射光线时，视觉中原A象素点，就移到A′D₂点的位置。假定B₁′C₁′两端向相反摆动，使它处于B₃′ C₃′的位置，则它的入射角就变小，反射角也相应变小，其反射线为F′D₃，视觉中原A象素点就移到A₃′的位置。可见，只要以B₁′ C₁′的中点F′为固定点摆动，就可以调整视觉中图象的所在位置。这个反射系统中的镜片BC是接受荧屏光线的镜子，称为受光镜，B₁′ C₁′是眼睛看到图象的镜子，称为视象镜。受光镜和视象镜的尺寸为15～30mm×15～30mm，这决定了反射式电视图象立体化眼镜的规格不会很大。相互平行的受光镜和视象镜，组成一个反射系统，用于右眼，同样结构而方向相反的反射系统，用于左眼，把这两个反射系统连成一个整体，构成了本实用新型。其具体结构是使左右眼的受光镜，不反射光的面分别位于鼻梁的两侧，夹角成90°，左右视象镜分别对应于左右眼的前沿，且与各自对应的受光镜平行，左右视象镜与左右受光镜的距离，以左视象镜的中心点对左受光镜的中心点；右视象镜的中心对右受光镜为准，为25～35mm，以镜背面不反光面算起，反射式电视图象立体化眼镜为长方形，对着电视机的那面开有透光孔，透光孔的侧边用薄塑料板密封，对着眼睛的那面，在对着视象镜的位置开有孔，为左视象孔和右视象孔，用来观看电视图象。视象孔的宽度为10～20mm，左右视象孔至眼镜架中心的距离，从视象孔内侧边算起，其尺寸为25～35mm，视象孔边侧同样用薄塑料板密封。眼镜镜体的上下封面板上，位于视象镜中心点的位置开有孔洞，用来安装视象镜移动支柱，为了便于调整图象的反射角度，把视象镜镶嵌在一个骨架上，视象镜中间位置装有一支柱，在支柱的一端装有弹簧和旋转扭，视象镜安装在眼镜架中要留有1～3mm的间隙，用来供调整视象镜时摆动的。调整旋转扭也可装在两侧。

为了造型美观和节省眼镜架体的材料，在正视方即有透光孔的那面可制成基本弧线形。

本实用新型的附图。

附图1    左右眼图象错开图示

附图2    反射式立体化眼镜原理图

附图3    折射式电视图象立体化眼镜正视图

附图4    折射式电视图象立体化眼镜后视图

附图5    折射式电视图象立体化眼镜横断面图

附图6    反射式电视图象立体化眼镜正视图

附图7    反射式电视图象立体化眼镜后视图

附图8    反射式电视图象立体化眼镜侧视图

附图9    视象镜骨架结构图

附图10    反射式电视图象立体化眼镜横断面图

附图11    反射式电视图象立体化眼镜俯视图

本实用新型电视图象立体化眼镜实施例：

电视图象立体化眼镜的最佳实施例分别以折射式和反射式说明之。

一、折射式电视图象立体化眼镜：

在一般常用形状的眼镜框架（1）上装有单片三棱镜而组成，三棱镜两个面MN的夹角为6°～7°，三棱镜适用长度处的最厚点为6mm，只要满足三棱镜两个面MN夹角的要求，其余因素就不受约束，为了使外形美观，又使获得的立体化图象效果好，采用双片三棱镜（2）、（3）取代单片三棱镜，只要满足三棱镜两面MN夹角为6°～7°的要求即可，如附图3、4、5。眼镜可用眼镜腿，也可使用松紧带戴在眼上。

二、反射式电视图象立体化眼镜：

眼镜的反射系统是由四块普通玻璃镜作成镜片，其中两块用来接受荧屏光线的镜子，被称为受光镜（7）、（8），另外两块是用作眼睛看图象的镜子，被称为视象镜（5）、（6）。受光镜（7）、（8）和视象镜（5）、（6）的规格尺寸为20mm×20mm，从而决定了反射式电视图象立体化眼镜的规格尺寸不会很大。左眼受光镜（7）和右眼受光镜（8），不反射光线的面位于鼻子前沿两侧，其夹角成90°。左右眼的视象镜（5）、（6）与左右受光镜（7）、（8）的位置相互平行。左右视象镜（5）、（6）与左右受光镜（7）、（8）的距离：以左视象镜（5）的不反射光线的面开始，至左受光镜（7）的不反射光的面止，其距离为27mm；以右视象镜（6）的不反射光线的面起，至右受光线（8）的不反射光的面，其距离为27mm。反射式电视图象立体化眼镜的眼镜骨架（1）为长方形。对着电视机的那面开有透光孔（2），为了使外形美观和节省眼镜框架的材料，这一面可作成基本弧线形，透光孔（2）的侧边用薄塑料板密封，对着眼睛的那面，与左右视象镜（5）、（6）对应的部位，开有左视象孔（3）和右视象孔（4），用来观看电视图象，视象孔（3）、（4）的宽度为12mm。左右视象孔（3）、（4）至眼镜骨架（1）中心的尺寸，从视象孔（3）、（4）内侧边计算，尺寸分别为28mm，视象孔（3）、（4）边侧用薄塑料板密封。眼镜骨架（1）的上下封面板上开有孔洞，用来安装视象镜骨架支柱（9）、（10），为了便于调整图象的反射角度。把视象镜（5）、（6）分别镶嵌在骨架上，骨架在视象镜不反射光线的那面称为骨架后背（13）、（16），在其中间装有支柱（9）、（10），在支柱的上端装有弹簧（12）、（15）和调整旋钮（11）、（14），视象镜骨架安装在眼镜骨架（1）中时，要留有3mm的间隙，有利于调整视象镜时摆动。调整旋钮（11）（14）也可设置在眼镜骨架（1）的两侧。

本实用新型电视图象立体化眼镜的使用效果和优点：

使用效果：

1.透明感：戴上本实用新型眼镜，所视电视图象即脱离屏幕，景物呈现在屏幕后的自由空间，把紧贴玻璃荧屏的平面图象模拟出充分表现其空间，获得符合实景的立体图象，使观看者向屏幕看去就象透过玻璃窗看到户外实际景物一样深远。

2.层次感：戴上本实用新型眼镜后，所视景物的层次就很分明，两个效果的结合，便获得了明显的立体化效果，好象具有观看现场之美感，令观者感到特别心旷神怡。

3.浮动感：当改变观看电视的上下、左右位置时，图象也随之产生相反方向的浮动，而且远景物比近景物的动距大，就象自动保持观众所站位置与镜头的相对角度不变。当站在电视机旁，眼睛处在略高于荧屏观看时，景物中的场地就处在低于自己眼睛下面的地方，如居高临下。

优点：

本实用新型电视图象立体化眼镜制造简单，不需要进行电视机的改造，也不用特别摄制电视片和特别的播送接收装置，更主要的适用于彩电和黑白电视机，戴这种眼镜的观众看立体化电视，不戴眼镜的观众就和平常看电视一样，各不妨碍。

Claims (5)

1、由眼镜框架、镜片组成的眼镜，其特征在于由三棱镜(2)，(3)作镜片，构成了本实用新型折射式电视图象立体化眼镜；三棱镜(2)、(3)的两个面MN的夹角为3°～10°。

2、根据权利要求1所述的眼镜，其特征在于单片三棱镜的两个面MN的最佳夹角为6°～7°；双片三棱镜（2）、（3）的两个面MN的最佳夹角亦应满足6°～7°的要求。

3、由眼镜框架、镜片组成的眼镜，其特征在于反射系统由受光镜（7）、（8）、视象镜（5）、（6）组成，受光镜（7）、（8）和视象镜（5）、（6）的尺寸为15～30×15～30mm、视象镜骨架和眼镜骨架（1）为主要部件构成本实用新型反射式电视图象立体化眼镜。

4、根据权利要求3所述的眼镜，其特征在于：

（1）在眼镜骨架（1）的对电视机的那面开有透光孔（2），对眼睛的那面，在对善视象镜的位置开有左视象孔（3）和右视象孔（4），其尺寸为12mm；

（2）、受光镜（7）、（8）的不反射光面的夹角为90°；

（3）、视象镜（5）平行于受光镜（7），视象镜（6）平行于受光镜（8），它们的最佳尺寸为20×20mm。

5、根据权利要求（3）、（4）所述的眼镜，其特征在于视象镜（5）、（6）分别安装在视象镜骨架上，把视象镜（5）、（6）不反射光的那面称为骨架后背（15）、（16），在其中间位置设有支柱（9）、（10），在支柱上端部装有弹簧（12）、（15）和调整旋钮（11）、（12）。

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