專利名稱：立體攝像系統(tǒng)及圖像觀看眼鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種立體攝像系統(tǒng)及其立體圖像觀看裝置，尤其涉及一種用于攝取能通過現(xiàn)有電視系統(tǒng)播放并重現(xiàn)的立體圖像的攝像系統(tǒng)，以及能重現(xiàn)彩色立體圖像的觀看眼鏡。
實現(xiàn)立體電視一般有偏振法、分幅法和分時法等方法，現(xiàn)有技術(shù)中采用上述方法的立體電視設(shè)備一般與現(xiàn)有的各種電視設(shè)備及制式不兼容，即需要采用特殊的信號播放和顯示設(shè)備，難以在現(xiàn)有基礎(chǔ)上廣泛使用。
實現(xiàn)立體電視的另一個方法是分色法。采用這種方法的電視系統(tǒng)在顯示屏幕上顯示出一對單色圖像(通常為紅色圖像和綠色或藍(lán)色圖像)的混合圖像。觀看時戴上相應(yīng)的濾色眼鏡，使每只眼固定地只看到其中一種顏色的圖像，雙眼看到的單色圖像在大腦中結(jié)合起來，產(chǎn)生立體心理圖像。然而利用現(xiàn)有的設(shè)備，該立體圖像只能呈現(xiàn)一種單一的色彩，例如，用紅綠分色法，最后看到的是黃色立體圖像;而用紅藍(lán)分色法則得到其它的顏色。而用黑白電視機(jī)顯示的圖像則存在邊緣模糊的缺陷。
本發(fā)明的目的在于提供一種立體攝像系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)得到的立體圖像信號可利用現(xiàn)有的電視設(shè)備傳送和接收放映。
本發(fā)明的目的還在于提供一種與本發(fā)明的攝像系統(tǒng)相對應(yīng)的立體圖像觀看眼鏡，通過這種眼鏡可將由本發(fā)明的攝像系統(tǒng)攝取并在現(xiàn)有電視機(jī)上播放出的圖像分解成兩個不同的分別供左、右眼觀看的圖像，從而在人腦中合成一色彩逼真的立體圖像。
本發(fā)明的立體攝像系統(tǒng)包括平行的第一和第二攝像鏡頭，一個用于協(xié)調(diào)上述兩個攝像鏡頭的動作的同步控制裝置，從通過第一攝像鏡頭的光線分解出至少一束第一基色光線和一束第二基色光線的分光裝置;用于將第一基色光信號轉(zhuǎn)換成第一電信號的第一攝像器件;用于將第二基色光信號轉(zhuǎn)換成第二電信號的第二攝像器件;用于將通過第二攝像鏡頭的光信號轉(zhuǎn)換成第三電信號的第三攝像器件;分別用于放大第一、第二和第三電信號的第一、第二和第三放大裝置;用于對放大后的第一、第二和第三電信號進(jìn)行處理的視頻信號處理裝置，以及將經(jīng)過視頻處理的第一、第二和第三電信號進(jìn)行編碼的編碼裝置。
用本發(fā)明的攝像系統(tǒng)獲得的彩色全電視信號在現(xiàn)有的彩色電視機(jī)上復(fù)原成的電視圖像，觀看人必須戴上本發(fā)明的立體電視觀看眼鏡方能看到色彩逼真的立體圖像，該眼鏡的光學(xué)特性與本發(fā)明的攝像系統(tǒng)的光學(xué)特性是一致的。本發(fā)明的觀看眼鏡包括一副鏡架和固定在鏡架上由濾色片構(gòu)成的左、右鏡片，左濾色鏡片對波長在第一波段內(nèi)的可見光線的透過率為P1，而對其它可見光線的相對透過率則約為零;右濾色鏡片對波長在第二波段內(nèi)的可見光線的透過率為P2，對其它光線的相對透過率約為零。上述第一波段與第二波段一起構(gòu)成一連續(xù)的可見光波段。
采用本發(fā)明的立體攝像系統(tǒng)獲得的電視信號，能夠利用現(xiàn)有的電視設(shè)備傳輸和放映。戴上本發(fā)明的眼鏡后，能從彩色電視機(jī)的屏幕上觀看到色彩逼真并具有足夠景深的立體圖像。上述電視信號在黑白電視機(jī)上則能還原成象質(zhì)良好的平面圖像。綜上所述，本發(fā)明的立體電視攝像系統(tǒng)實現(xiàn)了與現(xiàn)有的廣播電視系統(tǒng)的兼容，并能利用現(xiàn)有的電視制式。
以下將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，從中也可看到本發(fā)明其它的目的和優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明的立體攝像系統(tǒng)的一個較佳實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本發(fā)明的立體電視觀看眼鏡的一個較佳實施例的立體圖。
圖3和4顯示了不同濾色片做成的眼鏡片的濾色特性。
參見圖1，光學(xué)系統(tǒng)1包括兩個攝像鏡頭2和3，攝像鏡頭2和3的軸線平行，且間隔一固定距離d，d可以為幾厘米到幾十厘米，其較佳范圍是人眼瞳距(約65mm)的一倍至三倍。同步控制裝置4用來使攝像鏡頭2和3的所有動作保持一致。被攝物體發(fā)出的光線經(jīng)過攝像鏡頭2進(jìn)入分光裝置5a中，分光裝置5a分解出一束第一基色光線(例如紅色)和一束第二基色光線(例如綠色)，攝像器件6a、6b，例如可以是攝像管或電荷藉合器件，將這兩個光信號分別轉(zhuǎn)換成第一和第二電信號，而經(jīng)過攝像鏡頭3的光信號則由攝像器件6c(例如可以是攝像管或電荷藉合器件)，轉(zhuǎn)換成第三電信號。上述三個電信號經(jīng)放大裝置7a、7b和7c放大，再由視頻處理器8進(jìn)行視頻信號處理，最后，由編碼裝置9編碼成彩色立體全電視信號。圖中，5b和5c是濾光片，用于減小光通量或改變色溫。
在上述全電視信號中，攝像器件6a、6b產(chǎn)生的第一、第二電信號作為右眼信號，這兩個信號在電視機(jī)屏幕上復(fù)原成的圖像應(yīng)該只能讓人的右眼看到;而攝像器件6c產(chǎn)生的第三電信號在屏幕上復(fù)原成的圖像應(yīng)由人的左眼觀看。這樣，人的左、右眼看到的圖像在大腦中合成為一色彩還原的心理立體圖像。實際上，三個電信號還原成的圖像在屏幕上混合起來的。因而，必須借助濾色鏡將它們區(qū)分出來。
參見圖2，圖中所示為本發(fā)明的立體電視觀看眼鏡。在鏡架10上固定了兩塊由不同濾色片做成的鏡片11、12。當(dāng)圖1中攝像器件6a、6b所接收的光線分別為紅色與綠色時，眼鏡的右濾色鏡片11應(yīng)為黃色，而左濾色鏡片12為藍(lán)色。這時左、右濾色鏡片的濾色特性如圖3所示。其中，左濾色鏡片12對波長在λ0至λ1之間(例如4000-5000
)的可見光線的透過率為P1，對其它光線的相對透過率為零;而右濾色鏡片11對波長在λ1至λ2之間(例如5000-7000 )的可見光線的透過率為P2，對其它光線的相對透過率為零。透過率P1、P2的值應(yīng)滿足補(bǔ)色合成后還原出標(biāo)準(zhǔn)白光的條件，即正常的雙眼在透過相應(yīng)的濾色片觀看標(biāo)準(zhǔn)白光源時，大腦產(chǎn)生的色彩感覺應(yīng)是正確的，也就是和眼睛直接觀看時感覺相同。
在圖1所示的攝像系統(tǒng)中，分光裝置5分解出的光束可以是紅、綠、藍(lán)三種基色光中的任意兩種，與此相應(yīng)，本發(fā)明的觀看眼鏡的濾色濾長也隨之改變。當(dāng)上述光束為紅色與藍(lán)色時，眼鏡的右濾色鏡片11應(yīng)為品紅色，左濾色鏡片12應(yīng)為綠色;而上述光束為綠與藍(lán)時，右濾色鏡片11應(yīng)為青色，而左濾色鏡片12為大紅色。在上述情況下濾色鏡片對各種光線的透過率所應(yīng)滿足的條件仍不變。圖4示出了青、大紅濾色鏡片的濾色特性，其中，右濾色鏡片11對波長在λ′0-λ′1之間的可見光線的透過率為P1，左濾色鏡片12對濾長在λ′1-λ′2之間的可見光線的透過率為P2，λ′0、λ′1和λ′2分別約為4000 、6000 和7000 。
顯然，可將分光裝置5、攝像器件6a、6b三者與攝像器件6c位置互換，同時互換其相應(yīng)的后續(xù)電路，以及相應(yīng)的左、右濾色鏡片，這構(gòu)成本發(fā)明的另一實施例。
以上描述了本發(fā)明的較佳實施例，旨在指導(dǎo)本發(fā)明的實施，任何本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練者在了解了本發(fā)明的實質(zhì)后，可以對此作出多種變化和修改，而不超出所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍
權(quán)利要求
1.一種立體攝像裝置，它包括一個光學(xué)系統(tǒng)、將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的第一、第二和第三攝像器件，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)包括平行的第一攝像鏡頭和第二攝像鏡頭；一個用于協(xié)調(diào)上述第一和第二攝像鏡頭的動作的同步控制裝置；從通過第一攝像鏡頭的光線分解出一束第一基色光線和一束第二基色光線的分光裝置；上述第一和第二攝像器件分別接收上述第一和第二基色光線的光信號，將它們分別轉(zhuǎn)換成第一和第二電信號，上述第三攝像器件接收通過第二攝像鏡頭的光信號，將它轉(zhuǎn)換成第三電信號。
2.如權(quán)利要求1所述的立體攝像裝置，其特征在于，它還包括分別用于放大上述第一、第二和第三電信號的第一、第二和第三放大裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的立體攝像裝置，其特征在于，它還包括一個對經(jīng)過第一、第二和第三放大裝置放大的第一、第二和第三電信號作視頻處理的裝置，和一個將經(jīng)過視頻處理的第一、第二和第三電信號編碼的編碼裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，上述第一基色為紅色，第二基色為綠色。
5.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，上述第一基色和第二基色的組合可以是紅色、藍(lán)色組合與綠色、藍(lán)色組合之一。
6.如權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于，上述攝像器件可以是攝像管或電荷藕合器件。
7.一種用于觀看立體電視的眼鏡，它包括一個鏡架和固定在鏡架中的一塊左鏡片和一塊右鏡片，左、右鏡片分別由不同的濾色片做成，其特征在于，左濾色片對波長在第一預(yù)定波段內(nèi)的可見光線的透過率為P1，右濾色鏡片對波長在第二預(yù)定波段內(nèi)的可見光線的透過率為P2，上述兩塊鏡片對其預(yù)定波段之外的可見光線的相對透過率約為零。
8.如權(quán)利要求7所述的眼鏡，其特征在于，上述透光率P1和P2的值滿足補(bǔ)色合成后還原出標(biāo)準(zhǔn)白光的條件。
全文摘要
一種立體攝像系統(tǒng)，它包括間隔一定距離的兩個攝像鏡頭，一個用于協(xié)調(diào)上述兩個攝像鏡頭的動作的同步控制裝置，從通過一個攝像鏡頭的光線分解出二束不同基色光線的分光裝置，用于將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的三個攝像器件，用于放大電信號的放大裝置，用于對放大后的電信號作視頻處理的裝置，用于將處理過的電信號編碼成全電視信號的偏碼裝置。一種用于觀看立體電視的眼鏡，它包括一個鏡架和固定在鏡架上的由不同濾色片構(gòu)成的左、右兩塊鏡片。
文檔編號H04N15/00GK1041255SQ89104038
公開日1990年4月11日 申請日期1989年6月15日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月15日
發(fā)明者李剛 申請人:李剛