專利名稱：電視窺視鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光學(xué)裝置，特別是一種多用途的望遠(yuǎn)鏡式電視窺視鏡。
現(xiàn)有的望遠(yuǎn)鏡一般為伽利略式雙筒望遠(yuǎn)鏡，每個(gè)鏡筒由內(nèi)、外套筒組成，分別安置目鏡和物鏡，物鏡用凸球面透鏡構(gòu)成，目鏡用凹球面透鏡構(gòu)成。通過螺桿螺帽組成的調(diào)焦機(jī)構(gòu)使兩鏡筒長(zhǎng)度可調(diào)，以便調(diào)焦。兩鏡筒間剛性連接或通過鉸鏈連接，但兩鏡筒的光軸總是平行的。這類望遠(yuǎn)鏡通常用于觀看10米以上的遠(yuǎn)距離自然景物，產(chǎn)生放大的效果，但它不適用近距離的電視圖象的放大，也不能使平面的電視圖象產(chǎn)生立體的效果，更不能使一般電視屏幕給人以視野展寬的“寬屏幕電視”的感覺，如同人們觀看寬銀幕電影所感到的那樣。
于是，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一種望遠(yuǎn)鏡式電視窺視鏡，它能使普通小屏幕電視具有放大為大屏幕電視的效果。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種望遠(yuǎn)鏡式電視窺視鏡，它能使對(duì)一景物按拍攝寬銀幕電影的技巧處理所得的橫向壓縮了的變形圖象放映在電視屏幕上時(shí)，用它觀看，可得到猶如觀看寬銀幕電視的視覺效果。
本實(shí)用新型的又一個(gè)目的是提供一種望遠(yuǎn)鏡式電視窺視鏡，它能使由兩架攝影機(jī)同時(shí)對(duì)同一景物從兩個(gè)不同角度按拍攝寬銀幕電影的技巧拍攝所得的兩個(gè)包含視差訊息的、橫向壓縮了的變形圖象左右緊靠地并排放映在電視屏幕上時(shí)，用它觀看，可得到猶如觀看立體電視的視覺效果。
本實(shí)用新型是這樣來實(shí)現(xiàn)的它也采用雙筒望遠(yuǎn)鏡形式，它的兩個(gè)鏡筒也分別包括物鏡和目鏡，其中物鏡用凸透鏡構(gòu)成，目鏡用凹透鏡構(gòu)成，兩個(gè)鏡筒長(zhǎng)度可調(diào)，兩鏡筒間通過視角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)兼作連接機(jī)構(gòu)來連接，使兩個(gè)鏡筒的光軸不是平行而可根據(jù)不同需要而相交成一定角度。并且物鏡和目鏡所采用的凸透鏡和凹透鏡也根據(jù)不同需要而可以是凸球面透鏡和凹球面透鏡，或是凸柱面透鏡和凸柱面透鏡。
本實(shí)用新型的電視窺視鏡在用于觀看電視而需要放大屏幕圖象時(shí)，采用凸球面透鏡作物鏡、凹球面透鏡作目鏡，并通過視角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使兩鏡筒的光軸調(diào)節(jié)成兩物鏡靠攏，同時(shí)兩目鏡隨之分開；如果希望看到寬屏幕電視，則電視窺視鏡采用凸柱面透鏡作物鏡、凹柱面透鏡作目鏡，并通過視角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使兩鏡筒的光軸也調(diào)節(jié)成兩物鏡靠攏，兩目鏡隨之分開；如果希望利用電視窺視鏡觀看電視圖象而產(chǎn)生立體效果，則該電視窺視鏡也用凸柱面透鏡作物鏡、凹柱面透鏡作目鏡，并通過視角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使兩鏡筒的光軸調(diào)節(jié)成兩物鏡分開而兩目鏡隨之靠攏，上述物鏡和目鏡分開和靠攏的距離以及電視鏡鏡筒長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)以清晰成象為準(zhǔn)。當(dāng)然，為了使得通過電視窺視鏡能看到有寬屏幕或立體視覺效果的電視圖象，如上所述，對(duì)放映在電視屏幕上的圖象是有特定要求的，即，用于產(chǎn)生寬屏幕視覺效果的圖象必需是拍攝時(shí)作一定比例橫向壓縮的變形的圖象，如此，在用以凸柱面鏡作物鏡、凹柱面鏡作目鏡的電視窺視鏡作同樣比例橫向放大而觀看時(shí)，就將景物恢復(fù)原狀，而不會(huì)產(chǎn)生畸變；用于產(chǎn)生立體視覺效果的圖象，必需是用兩架攝影機(jī)同時(shí)對(duì)同一景物從兩個(gè)不同角度拍攝得的包含有視差訊息并且橫向壓縮了的兩輻變形圖象左右并排地放映在電視屏幕上，用凸柱面鏡作物鏡、凹柱面鏡作目鏡以作橫向放大，并通過視角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使左右兩眼各自觀察一幅圖象，經(jīng)大腦視覺中樞處理后，眼前便呈現(xiàn)出一幅具有真實(shí)深度感的無畸變的立體圖象。
綜上所述，使用本實(shí)用新型具有視角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的電視窺視鏡，它配備兩組透鏡，一組為物鏡和目鏡分別采用凸柱面透鏡和凹柱面透鏡，另一組為物鏡和目鏡分別采用凸球面透鏡和凹球面透鏡，在按需選配不同的透鏡組以觀看按一定條件攝制的電視圖象時(shí)，能分別獲得寬屏幕、大屏幕和立體電視的視覺效果。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的幾種具體結(jié)構(gòu)加以詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型電視鏡的一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是
圖1的A－A剖面圖。
圖3是
圖1的B－B剖面圖。
圖4是產(chǎn)生寬屏幕視覺效果的電視窺視鏡的兩鏡筒光軸示意圖。
圖5是產(chǎn)生寬屏幕視覺效果的電視窺視鏡光路原理圖。
圖6是觀看寬屏幕電視的視覺效果示意圖。
圖7是產(chǎn)生立體圖象視覺效果的電視窺視鏡的兩鏡筒光軸示意圖。
圖8是產(chǎn)生立體圖象視覺效果的電視鏡的光路原理圖。
圖9是產(chǎn)生大屏幕視覺效果的電視窺視鏡光路原理圖。
圖10是觀看大屏幕電視的視覺效果示意圖。
參見
圖1，本實(shí)用新型的外型類似雙筒望遠(yuǎn)鏡，它包括兩個(gè)鏡筒和它們之間的連接部件，該連接部件是一個(gè)視角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。兩個(gè)鏡筒的結(jié)構(gòu)相同并對(duì)稱，它們分別包括外套筒1，內(nèi)套筒2，外套筒1端口的物鏡3和物鏡固緊框4，內(nèi)套筒2端口的目鏡5、目鏡固緊框6和眼罩7，內(nèi)外套筒1、2間通過調(diào)焦機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)相對(duì)位置沿光軸8方向的變化。參見圖2，調(diào)焦機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在每個(gè)鏡筒的外套筒1上方的調(diào)焦旋軸9、固定于其一端的調(diào)焦旋鈕10和固定于其中間的齒輪11，齒輪11下緣通過外套筒1上的槽孔12與內(nèi)套筒2外壁上的沿光軸8方向的齒條13嚙合。視角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括兩鏡筒的外套筒1相互鄰近的側(cè)壁上的帶通孔的凸塊14和相繼穿過這些凸塊的通孔的一根視角調(diào)節(jié)軸15，如圖3所示。
本實(shí)用新型在用于觀看電視而希望能產(chǎn)生寬屏幕電視的視覺效果時(shí)，
圖1中的物鏡3采用凸柱面透鏡3a而目鏡5采用凹柱面透鏡5a，見圖5。為了安裝的方便，鏡筒的內(nèi)外套筒1、2的橫截面最好為矩形，然而采用截面為圓形也是可以的，通過視角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使兩物鏡3彼此靠攏，兩目鏡5隨之分開，也即，如圖4所示，兩鏡筒的光軸8a在電視窺視鏡的前方相交，調(diào)節(jié)該交角α的大小以及通過調(diào)焦機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)鏡筒的焦距，使觀察到的圖象最清晰。圖5所示是采用本實(shí)用新型電視窺視鏡獲得“寬屏幕電視”效果的光路原理圖。由于柱面透鏡具有縱橫不等的放大率，使分別安置在鏡筒的外、內(nèi)套筒1、2里的凸柱面鏡3a和凹柱面透鏡5a的橫截面都在水平方向，于是，這樣制成的電視窺視鏡就具有橫向放大、縱向不放大的效果，用它來觀看拍攝時(shí)橫向壓縮的比例與被它橫向放大的比例一樣的圖象，就能使圖象復(fù)原，并有視野寬廣、猶如看寬銀幕電影的感覺，即所謂能欣賞“寬屏幕電視”。圖6是觀看寬屏幕電視的視覺效果示意圖。
本實(shí)用新型電視窺視鏡還能使平面的電視圖象具有立體的視覺效果。但是，這種圖象的攝制和放映必需滿足前面已描述的條件，即必需是包含視差訊息的、橫向壓縮了的且左右并排放映在電視屏幕上的兩個(gè)圖象。這種用于觀看“立體電視”的電視窺視鏡的結(jié)構(gòu)與上述用于觀看“大屏幕電視”的電視窺視鏡結(jié)構(gòu)完全一樣，只是兩鏡筒通過視角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使它們的光軸8b在電視窺視鏡的后方相交，即它們的物鏡3a彼此分開，而兩目鏡5a隨之靠攏，如圖7所示。調(diào)節(jié)兩光軸8b交角β的大小和鏡筒的焦距，使觀察到的圖象最清晰。圖8所示是利用電視窺視鏡獲得立體視覺效果的光路原理圖。由于視角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的作用，使左右眼能分別觀看并列左右的兩幅具有視差訊息的圖象從而產(chǎn)生立體成象的視覺效果，并且具有橫向放大效果的凹凸柱面透鏡組將拍攝時(shí)橫向壓縮了的圖象等比例地放大而復(fù)原。
本實(shí)用新型的電視窺視鏡還有使近處，如1至5米處的圖象放大的作用，因而在觀看電視時(shí)，能使電視屏幕放大，觀看小屏幕電視就能收到觀看大屏幕電視的效果。這種電視窺視鏡的物鏡一般采用凸球面透鏡3b、目鏡采用凹球面透鏡5b、以便得到縱橫相等的放大率，見圖9。圖9是利用電視窺視鏡獲得大屏幕電視效果的光路原理圖。觀看時(shí)通過視角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使兩物鏡3彼此靠攏，兩目鏡5彼此分開，也如圖4所示。調(diào)節(jié)兩鏡筒光軸8a的交角α以及鏡筒的焦距，達(dá)到清晰成象，它得到的是放大的象，如
圖10所示。由于物鏡3和目鏡5在此是分別采用凸球面透鏡3b和凹球面透鏡5b、所以安置物鏡3和目鏡5的鏡筒的外、內(nèi)套筒最好使用橫截面呈圓形的套筒，然而，為了兼顧到安裝凹凸柱面透鏡以觀看立體電視和寬屏幕電視的方便，內(nèi)外套筒的橫截面也可采用矩形。
另外，在上述所有的附圖中，為了簡(jiǎn)便，所有的凸透鏡和凹透鏡都繪成單片的平凸或平凹透鏡，顯然，它們也可以是雙凸或雙凹透鏡。為了改善象質(zhì)，它們還可以是分別起凸透鏡和凹透鏡作用的復(fù)合透鏡或組合透鏡。
為了使用方便，本實(shí)用新型電視窺視鏡可配備用以將它固定在頭顱上的固定裝置，它包括在兩鏡筒側(cè)壁上的帶孔突耳16和串附于該突耳16上的連接帶17，該連接帶17可以是松緊帶，或是端部配有尼龍搭扣的帶狀織物之類。如此，在使用電視窺視鏡觀看電視時(shí)可避免舉手之勞。
權(quán)利要求1.一種望遠(yuǎn)鏡式電視窺視鏡，它包括兩個(gè)鏡筒和鏡筒互連機(jī)構(gòu)，上述兩個(gè)鏡筒各自包括由凸透鏡構(gòu)成的物鏡3和由凹透鏡構(gòu)成的目鏡5，它們分別通過物鏡固緊框4和目鏡固緊框6安置在組成鏡筒的外套筒1和內(nèi)套筒2里，內(nèi)外套筒間通過調(diào)焦機(jī)構(gòu)沿光軸8調(diào)節(jié)相對(duì)位置，其特征在于，上述鏡筒互連機(jī)構(gòu)包括在兩鏡筒的外套筒1彼此鄰近的側(cè)壁上的帶通孔的凸塊14和相繼穿過這些凸塊14的通孔的一根視角調(diào)節(jié)軸15。
2.按照權(quán)利要求1所述的電視窺視鏡，其特征在于，上述構(gòu)成物鏡的凸透鏡是凸柱面透鏡3a，上述構(gòu)成目鏡5的凹透鏡是凹柱面透鏡5a。
3.按照權(quán)利要求1所述的電視窺視鏡，其特征在于，上述構(gòu)成物鏡3的凸透鏡是凸球面透鏡3b，上述構(gòu)成目鏡5的凹透鏡是凹球面透鏡5b。
4.按照權(quán)利要求1所述的電視窺視鏡，其特征在于，上述調(diào)焦機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在每個(gè)鏡筒的外套筒1上方的調(diào)焦旋軸9，固定于該調(diào)焦旋軸9一端的調(diào)焦旋鈕10和固定于其中間的齒輪11，上述齒輪11的下緣通過外套筒1上的槽孔12與內(nèi)套筒2外壁上的沿光軸8方向的齒條13嚙合。
5.按照權(quán)利要求1、2或3中任一項(xiàng)所述的電視窺視鏡，其特征在于，上述鏡筒的外套筒1和內(nèi)套筒2的橫截面呈矩形或圓形。
6.按照權(quán)利要求1所述的電視窺視鏡，其特征在于，它還包括一固定裝置，它包括在上述兩鏡筒側(cè)壁上的帶孔突耳16和串附于上述突耳16上的連接帶17。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種望遠(yuǎn)鏡式電視窺視鏡，它改變了一般雙筒望遠(yuǎn)鏡兩鏡筒光軸平行以及目鏡和物鏡分別用凹球面鏡和凸球面鏡制成、因而只能用于觀看遠(yuǎn)距離景物的局限性，它采用視角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使兩鏡筒的光軸夾角可調(diào)，并結(jié)合使用凹、凸球面透鏡分別作目鏡和物鏡的透鏡組以及縱橫放大率不等的凹凸柱面透鏡分別作目鏡和物鏡的透鏡組，使之具有可觀看到大屏幕電視、寬屏幕電視和立體電視的多種功能。
文檔編號(hào)G02B23/00GK2048979SQ8920375
公開日1989年12月6日 申請(qǐng)日期1989年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月29日
發(fā)明者莊國(guó)輝 申請(qǐng)人:莊國(guó)輝