[发明专利]立体电视设备

说明书

本发明属于分幅式立体电视系统，具体说来，是一种借助于光学系统将图像分幅及合成以获得立体电视效果的立体电视系统，可用于广播电视、立体模拟训练、军事立体录像侦察以及工业立体监控等。

根据已有技术的立体电视系统，大致有分路制立体电视、分色制立体电视、分时制立体电视及分角光栅式立体电视等。在这些立体电视的方案中，有的需要改造或抛弃现有的电视机;有的需要改变目前电视体制，增加或改动电视台的发送设备;有的立体感不实，色彩及亮度不好，有闪烁现象。

本发明的目的是，不对摄像机、录像机、电视发送设备及家用电视机作任何改动，仅用纯光学手段在摄像机前附加一个光学立体摄像头就能在录像带上获得上、下分幅的图像，然后通过电视发送设备将所获得的分幅图像发送出去，再由电视机接收。利用一个立体眼镜将其合成及限幅，就能收看到立体感真实、彩色还原性好、无闪烁的三维图像。

本发明的另一个目的是，利用这套电视系统还可以通常的胶转磁方式收看立体电影节目，即实现电视及电影兼容。

本发明的上述目的是通过以下方式实现的：（一）在摄像机的镜头前安装一个主要由4片反射镜组成的、可调整高低差、会聚角和基线的立体摄像头，从而获得上、下分幅的同一视场的两个图像;为了能适用于不同规格的电视机和满足在不同距离上收看电视节目的需要，可在双镜片组合的任一镜片上安装微调器，用来调整两镜片之间的夹角。

（二）将此分幅的图像通过常规手段在电视屏幕上播出。（三）用一副特制的立体眼镜观看电视屏幕，以使上述分幅图像合成及提供立体图像。立体眼镜可有光楔式（含透镜式组合光楔）偏转镜和反射式两种。前一种结构主要是采用两组光楔偏转镜。为了消除伴生的非立体图像的干扰，需对其加以限幅，实现限幅的办法是在镜前30-400mm处设置一个带支承臂的限幅窗，上面制有两个分别与收看者双眼正对的方孔（2-12mmx7-40mm）;或在电视机屏幕前放置一个上、下幅成正交的起偏振屏，而与此相适应，在立体眼镜上安装一对成正交的检偏振片，以确保右眼不能看到屏幕的上半幅，左眼不能看到下半幅，从而实现限幅作用。反射式立体眼镜的结构是采用4块反射镜（上、下各两块）组成大致平行的两组。为了适应不同电视机和不同收看距离的需要，在任一反射镜上也安装调整器，以改变反射角。在采用反射式眼镜的情况下，为了消除非立体图像的干扰，亦可采用光楔式立体眼镜方案中所用的任何一种限幅器。

摄象时，右视场光束经右面一组左、右布局的反射镜到达摄像机的下视场成像。左视场光束经左面一组上、下布局的反射镜到达摄像机的上视场成像。显示在电视屏幕上的、右视场图像成上、下幅布局。它们高低同位，方向上因远近距离不同错开相应的距离。这种方向上的错位恰似左、右眼从不同方向观察物景时产生的立体感。为获得良好的艺术效果需要变焦摄像时，可调整安装在左面一组上、下布局反射镜上的调整器，以消除变焦时出现的上、下幅不同位高低差;为获得良好的艺术效果需要改变会聚距离时，可调整安装在面一组反射镜上的另一个调整器，使该距离上的物像视差为零。

本系统经试制和试验后说明：

（一）观看效果真实。由于视差与双眼近似故立体感强;由于摒弃了分色制方案，故彩色效果与普通电视一样;而避免了分时制等的弱点，电视图像无闪烁感。

（二）经济性好。摄像、发送、接收用的所有设备均无需进行任何更动或附加任何电子线路及设备。反射镜和光楔制作简易，成本较低，用户只需购买约二、三十元的立体眼镜和偏振屏即可收看立体电视。

（三）附加的立体摄像头结构简单，易于推广普及;摄像、发送、接收设备因未增加任何电路，故不增加电磁干扰，立体功能稳定性好。

（四）与现行国内外立体电影制式兼容性好。鉴于立体电影节目拷贝来源丰富，因而会比现有任何一种电视方案都易于推广普及。

下面结合附图对本发明的实施例作进一步地说明。

图1为分幅式立体电视系统组成示意图;

图2为立体摄像头投影截面图，其中：图2a为立体摄像头投影俯视图;图2b为立体摄像头投影侧视图;

图3为光楔式立体眼镜及限幅器的轴侧投影图;

图4为反射式立体眼镜的轴侧投影图。

图1是分幅式立体电视系统组成示意图。它是由立体摄像头（1）、摄像机（2）、录像机（3）、电视机（4）、立体眼镜（5）、限幅器（6）组成。

摄像机（2）、录像机（3）、电视机（4）均为市售商品，无需特殊要求，而且不必作任何改动。