專利名稱：立體圖像合成技術(shù)和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，是一種能把攝影照片上的圖像合成立體圖像的技術(shù)和裝置。
制作某物的立體圖像，需制作出具有一定視距和視角的，能合成該物立體圖像的二個(gè)平面圖像，這樣的二個(gè)平面圖像本文稱之為“二視面圖像”。在現(xiàn)今各種成熟的平面圖像制作技術(shù)領(lǐng)域，制作二視面圖像并無困難，困難在于，要使兩個(gè)二視面圖像合成為一個(gè)立體圖像，需要一種裝置，這種裝置能使兩個(gè)二視面圖像分別單獨(dú)地進(jìn)入人的左眼和右眼視線，使人的二眼在同一時(shí)刻各觀察一個(gè)圖像、并且，二個(gè)圖像在某一確定的空間位置重合為一個(gè)圖像，這個(gè)合2為1的重合圖像，就是立體圖像。具有上述功能的裝置，本文稱之為“立體圖像合成裝置”。在立體電影技術(shù)中，觀看立體電影的眼鏡，就是一種立體圖像合成裝置，它能把立體電影銀幕上的二個(gè)平面圖像合成為一個(gè)立體圖像。但是，這種眼鏡的合成功能是有限的，它不能合成攝影照片，及類似于照片圖像的其它各種平面圖像。
本發(fā)明的目的，是要提供一種另外的，立體圖像合成裝置，它能把攝影照片，及類似于照片圖像的各種平面圖像合成為立體圖像。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的

圖1是本發(fā)明的光路示意圖，二塊平面鏡連接于點(diǎn)O構(gòu)成一個(gè)雙面鏡，物像AB與CD是某物的二視面圖像，物像與鏡像ab以平面鏡OM和ON為對(duì)稱軸成對(duì)稱圖形，在二個(gè)對(duì)稱圖形中，ab是二個(gè)對(duì)稱圖形的公共圖形，就是說，AB與CD的鏡像在雙面鏡中重合為一個(gè)圖像ab，能使二個(gè)鏡像重合為一個(gè)圖像的二個(gè)物像位置，本文稱之為“立體圖像合成位置”。如圖所示在同一時(shí)刻上，鏡像觀察者使自己的左眼在F點(diǎn)位置，右眼在F＇點(diǎn)位置觀察鏡像，左眼見到的是物像AB的鏡像，右眼見到的是物像CD的鏡像，左眼見不到右眼所見的鏡像，而右眼也見不到左眼所見的鏡像，由于二鏡像已重合為一個(gè)鏡像ab，觀察者見到的ab鏡像則是一個(gè)立體圖像。應(yīng)當(dāng)說明的是觀察者雙眼與鏡面間必須有一定距離，否則，就如圖所示，若是將二眼的觀察位置設(shè)在點(diǎn)E和點(diǎn)E＇上，由于二眼離鏡面過遠(yuǎn)，左眼的視點(diǎn)A＇和B＇與右眼的視點(diǎn)C＇和D＇，則分別處在AB與CD圖像之內(nèi)，就是說，觀察者見不到完整的立體圖像ab；類似的情況是，觀察者視角也必須適當(dāng)，有一定的觀察角度，本文稱這種具有一定視距與視角，能完整觀察鏡內(nèi)立體圖像的觀察位置為“立體圖像觀察位置”。此外，雙面鏡的二鏡面間夾角可以在大于180°、小于360°的范圍內(nèi)變動(dòng)，二鏡面間夾角變動(dòng)后，二物像位置應(yīng)作相應(yīng)的變動(dòng)，如圖2所示，圖中，H、G、S，3點(diǎn)分別是物像AB，CD鏡像ab的中點(diǎn)，且OH，OG，OS分別垂直于AB、CD，ab，雙面鏡OM與ON的鏡面夾角從300°變動(dòng)到OM＇與ON＇，鏡面夾角為240°時(shí)，二物像AB與CD則以點(diǎn)O為轉(zhuǎn)動(dòng)軸心，以O(shè)H和OG為半徑轉(zhuǎn)動(dòng)，作相應(yīng)的位置變動(dòng)，物像AB與CD的位置分別變動(dòng)到A＇B＇與C＇D＇這二個(gè)確定的位置上時(shí)，A＇B＇與C＇D＇則分別以O(shè)M＇，ON＇，為對(duì)稱軸與鏡像ab成對(duì)稱圖形。就是說，二鏡面間夾角在大于180°小于360°的范圍內(nèi)變動(dòng)，當(dāng)二鏡面間具有某一確定的夾角時(shí)，二物像也必有相應(yīng)的立體圖像合成位置。應(yīng)當(dāng)說明的是雙面鏡二鏡面間夾角過小時(shí)，物像位置移向觀察者側(cè)后方，物像與鏡面間的光路易于被觀察者的頭部阻擋，有阻擋時(shí)，觀察者就見不到鏡像；觀察同一圖像，二鏡面間夾角大，則如圖2所示，OM＞OM＇，ON＞ON＇，就是說，所需鏡面大，此外，人的視線與鏡面間夾角小，鏡像易變形，總之，鏡面間夾角也不宜過大，以240°-300°為宜。見例圖3，把圖3與圖1比效，取消圖1中的ON平面鏡，使物像CD反向后，置于鏡像所在的位置，圖1就成了圖3，對(duì)觀察者來說，圖3所示的裝置僅僅是把原來右眼所見的鏡像換成了該鏡像的物像，物像反向后與鏡像相同，沒有本質(zhì)區(qū)別，其它條件也均相同，因此，圖3所示的這種單鏡片式立體圖像合成裝置也是可行的。當(dāng)然，移動(dòng)物像AB、取消OM平面鏡的單鏡片式立體圖像合成裝置也是可行的。此外，單鏡片不僅可以如雙面鏡鏡片一樣，能以點(diǎn)O為轉(zhuǎn)動(dòng)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，改變鏡面角度，還可以單鏡片的鏡面中線為其轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，改變鏡面角度，單面鏡OM在某一確定的角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，鏡面角度改變后，AB物像也必有一個(gè)能使自己的鏡像與物像DC重合的確定位置，即立體圖像合成位置。有關(guān)繁雜的物像與鏡像的位移變化，本文則不弊述。
例圖4是一個(gè)270°雙面鏡“立體圖像合成裝置的示意圖”，圖中1-雙面鏡，2-右鏡片，3-雙面鏡體架，4-導(dǎo)向鍵，5-鍵槽，6-底座，7-軸孔，8-軸，9-像集托架，10-底板，11-靠板，12-立體照片專用像集，13-刻度線，14-照片，15-左鏡片，16-環(huán)夾。如圖所示二塊等高等寬的方形平面鏡，稱之為左鏡片<15>，右鏡片<2>，它們等高的一條端邊相連接，構(gòu)成一個(gè)二鏡面間夾角為270°的雙面鏡<1>；固定并支承鏡體的雙面鏡體架<3>，其底面中部固定一根長條形導(dǎo)向鍵<4>導(dǎo)向鍵的鍵槽<5>設(shè)在支承雙面鏡體架的底座<6>上，底座擱置于水平支承物上，二鏡面垂直于水平支承面，雙面鏡體架<3>可以在底座<6>上前后滑動(dòng)，可以調(diào)整二鏡像橫向的聚合的距離，鍵槽起導(dǎo)向作用，底座<6>中部、有一個(gè)與鍵槽<5>長度方向垂直的軸孔<7>.軸孔中沒有二根連接像集托架<9>的軸<8>，二軸上均標(biāo)有刻度線<13>，二軸可以從軸孔中拉出推入，依據(jù)刻度線調(diào)整二托架至雙面鏡間的距離。像集托架由底板<10>，靠板<11>構(gòu)成，底板底面與水平支承面貼合，靠板面與水平支承面有一定夾角，夾角在90°～45°之間。把二本立體照片專用像集<12>安裝在托架上，<右邊托架上未畫像集>，像集底頁與托架底板貼合，封頁則與托架靠板面貼合。立體照片專用像集有二本，制作成物體二視面圖像的二張照片，應(yīng)二像集各安裝一張，均安裝在二像集相等的頁號(hào)的頁面上，根據(jù)刻度線<13>調(diào)整托架至鏡面間的距離，使二托架以雙面鏡為對(duì)稱中心成對(duì)稱圖形，把二像集分別安放在二托架上，使像集上下端邊對(duì)齊托架底板的前后端邊，從像集首頁開始，同時(shí)翻動(dòng)二像集。每次翻開的照片圖像均應(yīng)為同一物體的二視面圖像，如果照片<14>在像集頁片上的位置安裝正確，照片上的圖像則處在立體圖像合成位置上，如果安裝不正確，從雙面鏡中可以見到二照片上相同的圖像，高低不等，或圖像不正，無法合成，重新調(diào)整安裝照片，可使圖像處在立體圖像合成位置上，二鏡像有橫向距離時(shí)，在底座上前后推拉移動(dòng)雙面鏡體架<3>調(diào)整，就可使二鏡像重合。立體照片專用像集有一定的制造精度和強(qiáng)度，像集結(jié)構(gòu)精確，不易變形，立體照片專用像集宜采用環(huán)夾<16>精度高，強(qiáng)度大的活葉式像集。例圖5所示的是一種懸掛式立體圖像合成裝置的示意圖，圖中，1-雙面鏡，24-鏡體，18-鉸鏈，19-雙面鏡框，20-方板，21-掛壞，22-鏡框正面，23-鏡框反面。如圖所示雙面鏡<1>固定在鏡體<24>上，鏡體<24>固定在方板<20>正中，方板上有二個(gè)掛環(huán)<21>，方板掛在墻面上，雙面鏡<1>鏡面中點(diǎn)，距地平面的高度為人在該地面的平視高度，雙面鏡框<19>的一端邊固定在鉸鏈<18>上，鉸鏈固定在方板<20>上，二鉸鏈的軸線垂直于地面，二鉸鏈以雙面鏡的鏡體<24>為對(duì)稱中心，成對(duì)稱圖形，雙面鏡框的中點(diǎn)與鏡面中點(diǎn)等高，雙面鏡框正反兩面均可安裝照片。轉(zhuǎn)動(dòng)雙面鏡框，鏡框正面<22>與墻面貼合時(shí)，鏡框反面<23>的照片供人觀賞；使鏡框轉(zhuǎn)至某一確定角度，鏡框正面<22>裝的照片的二視面圖像就處在立體圖像合成位置上。照片圖像及類似于照片圖像的平面圖像，如畫面、畫片圖像，只要將它們制作成二視面圖像，本立體圖像合成裝置就能把它們合成為立體圖像。對(duì)那些畫面大的圖像，不宜于采用上述裝置合成時(shí)，合成方法是簡(jiǎn)單的，只需依照本立體圖像合成裝置的原理和方法，組合平面鏡與二視面圖像，使圖像處在立體圖像合成位置上，使鏡像觀察者具有立體圖像觀察位置，采用何種方式固定鏡體與二視面圖像是次要的，使用行之有效的固定方式，將它們固定即可。
本“立體圖像合成裝置”結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)易，但十分有效。攝影照片的二視面圖像，人們用一臺(tái)普通照相機(jī)就可以攝影制作，這樣，就為立體圖像進(jìn)入千家萬戶，直接為人們的生活服務(wù)，美化人們的生活提供了可能。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，制作某物體的立體圖像，需制作出具有一定視距和視角能合成該物立體圖像的二個(gè)平面圖像、這樣的圖像稱之為二視面圖像、要把二圖像合成為立體圖像需要一種立體圖像合成裝置，如觀看立體電影需要一種眼鏡，這種眼鏡就是一種立體圖像合成裝置，但是，這種眼鏡不能把攝影照片，及類似于照片圖像的各類平面圖像合成為立體圖像，本發(fā)明利用平面鏡，制作出一種另外的立體圖像合成裝置，它具有上述眼鏡所不具備的功能，使二塊平面鏡的某一端邊相連接，組合成雙面鏡<1>，本發(fā)明的特征在于，雙面鏡<1>的二鏡面間夾角為240°-300°，固定雙面鏡位置，固定兩個(gè)二視面圖像，使兩個(gè)二視面圖像分別處在各自的立體圖像合成位置上鏡像觀察者有一個(gè)確定的立體圖像觀察位置，在立體圖像觀察位置上觀察雙面鏡中的鏡像，雙面鏡中的圖像是兩個(gè)二視面圖像的重合圖像，這個(gè)重合圖像是立體圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的權(quán)利要求，本發(fā)明的特征在于，兩個(gè)二視面圖像中的任意一個(gè)反向，并將它移至鏡像位置固定，取誚雙面鏡上與位移圖像同邊的平面鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的權(quán)利要求，本發(fā)明的特征在于，雙面鏡<1>二鏡面間夾角為270°，雙面鏡的鏡體有一個(gè)固定并支承鏡體的雙面鏡體架<3>，雙面鏡體架底面中部固定一根長條形導(dǎo)向鍵<4>，導(dǎo)向鍵的鍵槽<5>設(shè)在支承雙面鏡體架的底座<6>上，底座擱置于水平支承面上，二鏡面垂直于水平支承面，底座中部有一個(gè)與鍵槽長度方向垂直的軸孔<7>，軸孔中裝有二根連接像集托架<9>的軸<8>，二軸上標(biāo)有刻度線<13>，像集托架由底板<10>，和靠板<11>構(gòu)成，底板面與水平支承面貼合，靠板面與水平支承面的夾角為45°-90°，二本立體專用像集<12>是一種活葉式像集，它安裝在像集托架之上，像集的底頁與像集托架底板面貼合，封頁像集與托架的靠板面貼合，制有二視面圖像的二張照片，二像集中各裝一張，均裝在二像集相等頁號(hào)的頁面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的權(quán)利要求，本發(fā)明的特征在于，鏡體<24>固定在方板<20>正中，方板上有二個(gè)掛環(huán)<21>，方板掛在墻面上，雙面鏡<1>的鏡面距地平面的高度為人在該地面的平視高度，雙面鏡框<19>的一端邊固定在鉸鏈<18>上，鉸鏈固定在方板<20>上，二鉸鏈的軸線垂直于地面并與雙面鏡的鏡體<24>成對(duì)稱圖形，雙面鏡框<19>的中點(diǎn)與鏡面中點(diǎn)等高，雙面鏡框的正反兩面安裝照片，轉(zhuǎn)動(dòng)二個(gè)雙面鏡框<19>，在某一確定的角度位置，雙面鏡框<19>正面裝的照片的二視面圖像就處在立體圖像合成位置上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述權(quán)利要求，本發(fā)明的特征在于二視面圖像可以是攝影照片圖像，也可以是類似于照片的、圖畫、圖片。
全文摘要
本發(fā)明屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，是一種能把攝影照片上的圖像，或類似于照片圖像的各種平面圖像，合成為立體圖像的技術(shù)和裝置。本發(fā)明裝置有270°雙面鏡“立體圖像合成裝置”，還有懸掛式、單鏡片式等“立體圖像合成裝置”。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)易，但十分有效。它的出現(xiàn)，為立體圖像進(jìn)入千家萬戶，直接為人民生活服務(wù)、美化人們的生活、提供了可能。
文檔編號(hào)G02B27/22GK1133442SQ9511070
公開日1996年10月16日 申請(qǐng)日期1995年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月8日
發(fā)明者向啟明 申請(qǐng)人:向啟明