專利名稱：立體圖像合成技術和裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于光學技術領域，是一種能把攝影照片上的圖像合成立體圖像的技術和裝置。
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平面圖像，這樣的二個平面圖像本文稱之為“二視面圖像”。在現今各種成熟的平面圖像制作技術領域，制作二視面圖像并無困難，困難在于，要使兩個二視面圖像合成為一個立體圖像，需要一種裝置，這種裝置能使兩個二視面圖像分別單獨地進入人的左眼和右眼視線，使人的二眼在同一時刻各觀察一個圖像、并且，二個圖像在某一確定的空間位置重合為一個圖像，這個合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平面圖像合成為一個立體圖像。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。
本發明的目的是這樣實現的
圖1是本發明的光路示意圖，二塊平面鏡連接于點O構成一個雙面鏡，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為對稱軸成對稱圖形，在二個對稱圖形中，ab是二個對稱圖形的公共圖形，就是說，AB與CD的鏡像在雙面鏡中重合為一個圖像ab，能使二個鏡像重合為一個圖像的二個物像位置，本文稱之為“立體圖像合成位置”。如圖所示在同一時刻上，鏡像觀察者使自己的左眼在F點位置，右眼在F＇點位置觀察鏡像，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鏡像ab，觀察者見到的ab鏡像則是一個立體圖像。應當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在點E和點E＇上，由于二眼離鏡面過遠，左眼的視點A＇和B＇與右眼的視點C＇和D＇，則分別處在AB與CD圖像之內，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，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°的范圍內變動，二鏡面間夾角變動后，二物像位置應作相應的變動，如圖2所示，圖中，H、G、S，3點分別是物像AB，CD鏡像ab的中點，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°變動到OM＇與ON＇，鏡面夾角為240°時，二物像AB與CD則以點O為轉動軸心，以OH和OG為半徑轉動，作相應的位置變動，物像AB與CD的位置分別變動到A＇B＇與C＇D＇這二個確定的位置上時，A＇B＇與C＇D＇則分別以OM＇，ON＇，為對稱軸與鏡像ab成對稱圖形。就是說，二鏡面間夾角在大于180°小于360°的范圍內變動，當二鏡面間具有某一確定的夾角時，二物像也必有相應的立體圖像合成位置。應當說明的是雙面鏡二鏡面間夾角過小時，物像位置移向觀察者側后方，物像與鏡面間的光路易于被觀察者的頭部阻擋，有阻擋時，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，沒有本質區別，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。當然，移動物像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O為轉動軸心轉動，改變鏡面角度，還可以單鏡片的鏡面中線為其轉動軸旋轉，改變鏡面角度，單面鏡OM在某一確定的角度范圍內轉動，鏡面角度改變后，AB物像也必有一個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，構成一個二鏡面間夾角為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向鍵<4>導向鍵的鍵槽<5>設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，可以調整二鏡像橫向的聚合的距離，鍵槽起導向作用，底座<6>中部、有一個與鍵槽<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>，二軸上均標有刻度線<13>，二軸可以從軸孔中拉出推入，依據刻度線調整二托架至雙面鏡間的距離。像集托架由底板<10>，靠板<11>構成，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，應二像集各安裝一張，均安裝在二像集相等的頁號的頁面上，根據刻度線<13>調整托架至鏡面間的距離，使二托架以雙面鏡為對稱中心成對稱圖形，把二像集分別安放在二托架上，使像集上下端邊對齊托架底板的前后端邊，從像集首頁開始，同時翻動二像集。每次翻開的照片圖像均應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，在底座上前后推拉移動雙面鏡體架<3>調整，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度，像集結構精確，不易變形，立體照片專用像集宜采用環夾<16>精度高，強度大的活葉式像集。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，方板上有二個掛環<21>，方板掛在墻面上，雙面鏡<1>鏡面中點，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>為對稱中心，成對稱圖形，雙面鏡框的中點與鏡面中點等高，雙面鏡框正反兩面均可安裝照片。轉動雙面鏡框，鏡框正面<22>與墻面貼合時，鏡框反面<23>的照片供人觀賞；使鏡框轉至某一確定角度，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。對那些畫面大的圖像，不宜于采用上述裝置合成時，合成方法是簡單的，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”結構簡單，操作簡易，但十分有效。攝影照片的二視面圖像，人們用一臺普通照相機就可以攝影制作，這樣，就為立體圖像進入千家萬戶，直接為人們的生活服務，美化人們的生活提供了可能。
權利要求
1.本發明屬于光學技術領域，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，固定兩個二視面圖像，使兩個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二視面圖像的重合圖像，這個重合圖像是立體圖像。
2.根據權利要求1所述的權利要求，本發明的特征在于，兩個二視面圖像中的任意一個反向，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.根據權利要求1所述的權利要求，本發明的特征在于，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向鍵<4>，導向鍵的鍵槽<5>設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>，二軸上標有刻度線<13>，像集托架由底板<10>，和靠板<11>構成，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的頁面上。
4.根據權利要求1所述的權利要求，本發明的特征在于，鏡體<24>固定在方板<20>正中，方板上有二個掛環<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>成對稱圖形，雙面鏡框<19>的中點與鏡面中點等高，雙面鏡框的正反兩面安裝照片，轉動二個雙面鏡框<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.根據權利要求1或2所述權利要求，本發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
本發明屬于光學技術領域，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和裝置。本發明裝置有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”。本發明裝置結構簡單、操作簡易，但十分有效。它的出現，為立體圖像進入千家萬戶，直接為人民生活服務、美化人們的生活、提供了可能。
文檔編號G02B27/22GK1133442SQ9511070
公開日1996年10月16日 申請日期1995年4月8日 優先權日1995年4月8日
發明者向啟明 申請人:向啟明