[其他]一种彩色立体图象的拍摄和显示装置及其方法

说明书

一、发明的技术领域：

本发明是关于一种彩色立体图象的拍摄和显示装置及其方法。

二、已有技术概况：

为实现平面图象立体化，各国技术工作者设计了许多方案，如偏光法、分色法、分路法、分时法等等，电视彩色化后许多电视设计者在摸索实现立体彩色电视的方案，普遍认为偏光法、分路法和分时法可以实现彩色立体电视系统，但其存在着技术复杂、设备庞大，因而难以实用推广，分色法的技术和设备比较简单容易推广面向实用，但传统概念认为采用了滤色镜而不能实现彩色立体图象的传递〔1〕、〔2〕〔3〕。1974年苏联列宁格勒电讯工程学院设计一种单镜头单光路基一补色双色分象立体彩色电视广播系统〔4〕，但其效果差，未见实用。英国专利1588320记载了苏联莫斯科大学采用分色法实现彩色立体电视的方案，但其分色法复杂繁琐从而使设备庞大，难以实用推广〔5〕。国内有上海工业大学采用偏振法实现闭路立体彩色电视〔6〕，其对室内静物录象具有深度感和彩色，但仍存在结构复杂庞大无法推广使用。1983年英国出版的《今后十年的电视机》一书中说，至少在今后十年内不会有可供实用立体彩色电视出现。

三、发明的目的：

鉴于已有技术状况，本发明的目的是设计一种兼容性好，结构简单，便于实用推广的彩色立体拍摄和显示装置及其方法，从而解决已有技术方案中存在结构复杂设备庞大的缺点。

四、发明内容简述：

在传统补色法（或双色法）立体显示方法中，具有视差的左右象对是通过两块互为补色的滤色片来分象及观看的。所以只能显示黑白或单色立体象。我们通过大量的实验发现，当人的两只眼睛通过两块滤色片观看同一物体时，如果滤色片的波长选择适当，那么大脑对该物体的颜色感觉将是这两块滤色片所包含的不同波长的合成色。如图1所示，左眼看到的是该物体λ₀-λ₁可见光谱段的颜色，而右眼看到的是同一物体的λ₁-λ₂可见光谱的颜色。只要波段选择适当，大脑的合成将是该物体的λ₀-λ₂波段的颜色。所以只要采用λ₀-λ₁的可见光谱段通过立体对中的一幅象，而用λ₁-λ₂可见光谱段通过立体对中的另一幅象，再显示时采用相应的滤色片组合成观看器，就能实现彩色立体显示。

具体地说，我们提出的彩色立体拍摄和显示的系统方案如图2所示。在拍摄景物（1）时，由立体拍摄器（2）按不同的波长调制分象，经过普通拍摄器（3）（如照相机、摄象机等），把不同波长的象色同时记录在一张胶片上。通过普通的信息传输装置（4）传递信息，在普通的显示器（5）上显示拍摄的象时，人们只要戴上相应的体视观看眼镜（6），就能使左、右两眼分别看到λ₀-λ₁和λ₁-λ₂光谱波段，具有视差信息的两幅图象，通过大脑的合成为彩色立体图象。

所述的立体拍摄器（2）是由含λ₀-λ₁可见光滤色片和λ₁-λ₂可见光滤色片组成双光路分色器。其光路图和剖视图如图3所示，其中1.为壳体，2.为特种滤色片，3.为另种滤色片，4.为可调节反光镜，5.调节螺钉。

立体拍摄的工作过程是，被拍摄物体（1）光束通过立体拍摄器（2）中特种滤色片2只允许λ₀-λ₁光谱段光束透进拍摄器（3），同时被拍摄物体的光束经过通常的反射镜4.和只允许λ₁-λ₂光谱段通过的滤色片3.，然后经过特种滤色片2.（反射面上镀反射λ₁-λ₂光学薄膜）的反射只允许λ₁-λ₂光束进入拍摄器（3），从而拍摄记录了分别由λ₀-λ₁和λ₁-λ²光束组成的两幅有视差的重迭图象。