CN2314233Y

CN2314233Y - 平面影象的立体感视装置

Info

Publication number: CN2314233Y
Application number: CN 97205578
Authority: CN
Inventors: 尹生
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-12-11
Filing date: 1997-12-11
Publication date: 1999-04-14
Anticipated expiration: 2007-12-11

Abstract

本实用新型涉及的一种对平面影象的立体感视装置,具有一对相互分离且能与人的双眼相适应的左右两单眼观看机构,在其视线光路中分别设置有影象倒置装置。在所说的左右两单眼观看机构视线光路的前方各设有一以镜面与之相对的平面镜,并使该两平面镜成“八”型排布的平面镜组。在与其相对的位置处设置有影象源置放结构,且该影象源的图象面与所说的平面镜组中平面镜的镜面呈相对状态。用装置观看静态或动态的图象,可产生具有真实感的立体效果或临场效果。

Description

平面影象的立体感视装置

本实用新型涉及的是一种可使普通照片、图片和电视图象等平面影象产生出更为真实的立体视觉效果的感视装置。

为能观看到更具有真实感的立体图象，目前所采用的一种方式，是在佩戴特殊的偏振眼镜或双色眼镜的配合下，通过观看以按人双眼距离所拍摄的两幅重叠状影象进行还原而实现。虽然其能观察到真实还原的立体影象，但从影象的摄制到观看均需有特殊的设备和要求，不仅成本高，而且若不使用与之相配套的专用眼镜，其重叠状态的两幅影象是完全无法被正常观看的。可采用的另一种方式，是通过对普通平面图片或影象进行适当处理后再被观看，使观看者能较明显地产生出立体真实感，而其同时又不会影响该原图片或影象的正常观看。如，公开号为CN1064156A的中国专利文献所介绍的就是后者的这种“影象立体感受镜”。其基本原理是以两块具有一定相互夹角成“八”状设置的平面镜组，使与其相对的平面图象产生一定的视角变形，然后设法使观看者将左右两眼将分别观看到的该两平面镜所反射的变形影象，在大脑中重新合成为一幅完整的图象，从而产生出立体感觉。但该观看镜的结构尚存在有一定问题。首先，其左右两平面镜均只是将原图象的一部分予以反射，因此只有对两眼均能观着到的原影象中间的共同部分，才能使同时在大脑中所反映的具有视角差异的两幅图象被重新合成为同一幅图象时产生出立体感觉，对只能被左、右单眼看到的原影象两侧部分的图象，则因大脑中不存在有视角差异的图象，因而只能保持其单眼所看到的单一视角图象的平面感觉。其次，人们的视觉习惯和本能是，两眼的观看视线会自然而然地被聚汇于所观看的物体上，不经过专门训练很难实现用左右两眼分别同时观看左右两个不同的物体。该观看镜在使用时，恰恰正需要这种非正常的观看方式。为此，其使用时的观看方式，就应如其图示那样，两眼实际的视线观看位置是在左右两反射镜之间空隙处的远方，让大脑将由两眼余光所看到的两侧镜中的图象进行合成。其观看方式就如同现有观看三维立体图画那样，并非是人人都能接受和实现的。这种观看方式的另一必然缺陷是，对于静止的影象尚可实现，对于如电视图象等动态形式的影象就很困难了。

本实用新型的目的是针对上述情况，提供一种能更好和更方便地实现使平面影象产生出立体真实感的观看装置。

本实用新型的平面影象的立体感视装置中，具有一对相互分离且能与人的双眼相适应的左右两单眼观看机构，在其视线光路中分别设置有影象倒置装置。在所说的该左右两单眼观看机构的视线光路前方，各设有一以镜面与之相对的平面反射镜，且该左右两平面镜成“八”型排布的平面镜组。在与该平面镜组相对的位置处设置有影象源置放结构，且该影象源的图象面应与所说的该平面镜组中平面镜的镜面呈相对状态。

为使本实用新型的感视装置能更广泛地适应不同的观看者，以及适应不同形式和/或大小的影象源图象，可根据使用需要在适当的部位设置一些适当形式的调节机构。例如，在所说的平面镜与各单眼观看机构之间可设置能调节其间距的距离调节机构后，能方便对所观看到的图象视野大小的调节；各平面镜上可设置有能调节其绕水平轴转动角度的俯仰角调节机构和/或能调节其绕垂直轴转动角度的平面角调节机构，以方便对图象反射角度的调节；在所说的影象源置放结构与平面镜组间可设置有调节其间距的影象距离调节机构，可方便于对平面镜反射图象的大小及部位选择的调节；在所说的左右两单眼观看机构中还可设有可调节其平行间距的眼距调节结构，以便于适应不同眼距的观看者等。上述这些调节结构均可采用螺旋式结构、杠杆扳动式结构或滑槽推动式结构等目前常用的简便结构形式实现。当然，这些调节机构一般均只需在有限的小范围内进行调节。

由于本实用新型装置是通过平面镜的反射图象来观看的，一方面会因拉大了观看距离而使所看到的图象变小，另一方面从平面镜中除能看到被观看的图片或影象外，还容易看到该图片或影象以外的其它无关背景内容，影响观看效果。因此使用时，一方面，应保证从两平面镜中能被分别观看到的反射图象均应是原图片或影象的完整图面，而不能仅是其某一部分的局部图面，以使整幅图象都能产生出具有视角变化的新图象，从而形成具有立体感的完整画面。另一方面，应使与原图象无关的其它背景内容尽量不进入能被观看到的平面镜的反射视野范围内。为此，除可通过上述的调节机构对各部分的距离、角度等进行调节外，所说的左右两单眼观看机构特别建议采用带有透镜组的望远镜式的筒状结构形式。其不仅在调节观看视野范围上更加方便，而且其望远镜式的结构原理还能使被观看到的图象被拉近变大，能更好地弥补因原图片或影象的观看距离被拉大使图象变小的不足。同时，通过与对所用光学透镜元件的光学参数选择的配合，还可以很方便地将平面镜反射图象的四周边框排除在可被观看的视野之外，进一步减少看“画”的感觉。对于电视画面等动态图象，还能进一步增强真实的临场观看的效果和感觉。

由于在本实用新型的立体感视装置中，被观看到的是由平面镜的反射图象，与正常的图象间总存在有或是左右关系，或是上下关系的反位或倒置情况。如，当原图象为正置状态时，平面镜的反射图象为单纯的左右反位关系；原图象为倒置状态时，平面镜的反射图象则为左右正位的上下倒置关系。若单眼观看机构采用了带有透镜组的望远镜式的筒状结构，所看到的图象是经其透镜组后位置方向又再次被颠倒后的折射影象，如，原正位状态的图象成为了左右正位的上下倒置状态；原倒置状态的图象则成为了左右反位的正置状态。因此，结构中设置影象倒置装置是必要的，以使呈左右或上下反位状态关系的图象被还原为正常位置关系的图象。该影象倒置装置可以采用由单向透视的镀膜玻璃以透视面向外、反射面向内方式所构成的等边三棱柱结构的最简单形式；位置通常可设置在所说的左右两单眼观看机构内。

由于在本实用新型的装置中采用了筒状或其它形式的左右两单眼观看机构，观看时，左右两眼的视野分别均被局限在由其所限定的范围内，无需经过训练，任何人的左右两眼必然并且只能分别看到位于其视线前方所对应的平面镜中的图象，不可能看到处于其视线光路之外的另一侧的平面镜，有效地解决了正常观看时两眼视线自然聚汇于同一点的问题，而这正是实现本立体成象原理所需要的。同时由于左右两眼所看到的都是作了一定视角差处理的全部原图象的完整反射图象，因此无论所用的影象源是静态的还是动态的图象，经视觉合成后都能方便地产生出全部具有立体感的完整图象。

以下用附图所示的实例对本实用新型的上述内容作进一步说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于下述的实例。

图1：本实用新型感视装置的结构

图2：所说影象倒置装置的一种结构

如图所示，在本立体感视装置的基座10上设置有一对相互分离且能与人的双眼相适应的左右两单眼观看机构3，采用的是在两端分别设置有光学透镜1、4所成的望远镜筒状的结构，并可如望远镜那样设置有适当的焦距调节机构。其筒状结构的物镜端均以呈矩形形状为好，以便与通常的图象画面形状相一致。在左右两单眼观看机构3间还设有用于调节其两眼观看距离的眼距调节结构13。在其两透镜闽的光路上并设有影象倒置装置2。在两侧单眼观看机构3的视线光路前方各设有一以镜面与之相对的平面镜5、9，并使成“八”型排布的平面镜组。该两平面镜5、9均设置于同时带有水平支承轴和垂直支承轴的支承架上，并在各支承轴端分别设置有可用于调节该平面镜绕水平轴转动角度的俯仰角调节扭8和绕垂直轴转动角度的平面角调节扭7。该支承架与基座10间还设置有用于调节其在各自视线光路方向上与所对应的单眼观看机构3间距离的螺旋或滑槽式的调节机构6。在与该平面镜组相对的位置处设置有影象源置放结构11，并联接有用于调节其与平面镜组间距的影象距离调节滑槽等适当形式的调节结构12。该处所置放的影象源可以为普通平面照片或图片的静态图象，也可以是液晶电视屏幕等动态图象的显示装置，其图象面均应与所说平面镜组中的两平面镜5、9的镜面相对。

上述的影象倒置装置2可以采用如图2所示的由单向透视的镀膜玻璃以其透视面15向外、反射面14向内方式所构成的等边三棱柱状的结构。根据被观看图象在影象源置放结构11处的正置或倒置，以及单眼观看机构3中是否设置有光学透镜等不同情况，以适当方式设置于单眼观看机构3内，即可将图象按要求实现左右或上下的倒置关系被还原。

本实用新型的这一装置，可制成为能佩戴在头部被使用的便携式，也可以为被固定放置使用的座式等不同形式。

Claims

1．一种对平面影象的立体感视装置，其特征在于具有一对相互分离且能与人的双眼相适应的左右两单眼观看机构(3)，在其视线光路中分别设置有影象倒置装置(2)，在左右两单眼观看机构(3)的视线光路前方各有一以镜面与之相对的平面镜(5、9)，并使该左右两平面镜(5、9)成“八”型排布的平面镜组，在与其相对的位置处设置有影象源置放结构(11)，且该影象源的图象面与所说的该平面镜组中平面镜的镜面呈相对状态。

2．如权利要求1所述的感视装置，其特征在于所说的左右两单眼观看机构(3)为筒状结构，影象倒置装置(2)设置于其筒状结构内。

3．如权利要求1所述的感视装置，其特征在于所说的左右两单眼观看机构(3)为设置有透镜组(1、4)的望远镜式筒状结构，影象倒置装置(2)设置于其筒状结构内。

4．如权利要求1所述的感视装置，其特征在于所说的平面镜(5、9)联接有可沿视线光路调节其与单眼观看机构(3)间距的距离调节机构(6)。

5．如权利要求1所述的感视装置，其特征在于所说的平面镜(5、9)联接有能调节其绕水平轴转动角度的俯仰角调节机构(8)。

6．如权利要求1所述的感视装置，其特征在于所说的平面镜(5、9)联接有能调节其绕垂直轴转动角度的平面角调节机构(7)。

7．如权利要求1所述的感视装置，其特征在于所说的影象源置放结构(11)联接有可调节其与所说的平面镜组间距离的影象距离调节机构(12)。

8．如权利要求1所述的感视装置，其特征在于在所说的左右两单眼观看机构(3)间设置有可调节其轴线平行间距的眼距调节结构(13)。

9．如权利要求1至8之一所述的感视装置，其特征在于所说的影象倒置装置(2)为由单向透视的镀膜玻璃以透视面(15)向外、反射面(14)向内方式所构成的等边三棱柱状结构形式。