專利名稱：35毫米立體幻燈機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及幻燈技術(shù)和體視投影技術(shù)。
與本實(shí)用新型相關(guān)的幻燈機(jī)，在本發(fā)明人取得的專利88202964中，對(duì)其結(jié)構(gòu)形狀與相互關(guān)系作了論述，但還存在明顯的缺點(diǎn)，即光利用率不合理，造價(jià)高等。
本實(shí)用新型的目的是，將三維顯示技術(shù)領(lǐng)域里的已有技術(shù)應(yīng)用到最常用的35毫米幻燈機(jī)上，設(shè)計(jì)一種體積小、重量輕，光利用高的平面一立體兼容的35毫米立體幻燈機(jī)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，其工作原理是一個(gè)模擬人眼的過(guò)程。該過(guò)程由三個(gè)部分組成記錄、放映、人眼接收并產(chǎn)生立體視覺(jué)。記錄的過(guò)程就是用照相機(jī)將物體或圖像拍攝下來(lái)，制成可供放映時(shí)使用的幻燈片。為了模擬人眼的“會(huì)聚”和“雙眼視差”功能，在拍攝立體幻燈片時(shí)，照相機(jī)要按照人眼的位置來(lái)放置，從兩個(gè)與被攝物有相同距離的點(diǎn)上對(duì)同一物體進(jìn)行拍攝，從而獲得了一對(duì)立體對(duì)影像(即兩幅稍有差異的視差影像)；其中一幅表示左眼看到的畫(huà)面內(nèi)容，另一幅則表示右眼看到的情況。拍攝的情況可從圖3看出。放映過(guò)程就是將兩張立體幻燈片分別由幻燈機(jī)的左右投影器同時(shí)投影到一張銀幕上成像。這一過(guò)程與普通幻燈機(jī)的放映非常相似，所不同的是立體幻燈機(jī)為了使左右影像能夠分離，達(dá)到左眼只看到左影像而右眼僅看到右影像的目的，在左右兩個(gè)放映鏡頭前各設(shè)置了一塊偏振鏡并使其相互垂直，這樣，兩路投影器投出的光束便成為正交的偏振光，在屏幕上所成的像也是由偏振光構(gòu)成的像。當(dāng)觀看上述由偏振光構(gòu)成的兩幅影像時(shí)。戴上與其對(duì)應(yīng)的偏振光眼鏡，使左影像僅被左鏡片所檢出而被右鏡片所阻斷；右影像則僅被右鏡片所檢出而被左鏡片所阻斷；這樣左右兩只眼睛各自都只看一幅與之相應(yīng)的影像。經(jīng)融像后在大腦感覺(jué)空間中將產(chǎn)生強(qiáng)烈的立體感覺(jué)，見(jiàn)圖4。左右光學(xué)投影器結(jié)構(gòu)外形的特殊點(diǎn)在于本身的橫向尺寸很小，僅10公分。由于橫向尺寸小從而有效地減小了立體幻燈機(jī)的瞳距，使左右投影圖像在銀幕上的幾何失真得以該善。為了滿足不同的放映距離和放映要求的需要，本立體幻燈機(jī)設(shè)有會(huì)聚角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)軸、內(nèi)部螺栓和外調(diào)節(jié)孔組成。用螺刀通過(guò)外部調(diào)節(jié)孔進(jìn)行調(diào)節(jié)，可使左右投影器的光軸在水平方向變化±10°。有了會(huì)聚角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，不但對(duì)放映距離沒(méi)有任何的限制，同時(shí)可以用普通幻燈片烤貝成一樣的兩張放到35毫米立體幻燈機(jī)上去放映。只要調(diào)節(jié)會(huì)聚角，人為地在水平方向錯(cuò)一個(gè)距離，即可以得到任何對(duì)應(yīng)點(diǎn)都有相同視差的模擬立體圖像。在調(diào)節(jié)會(huì)聚角時(shí)，該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)只轉(zhuǎn)動(dòng)右投影器。其轉(zhuǎn)軸的位置設(shè)在左右投影器插片架的膠平面上，且位于兩個(gè)光軸的中間，見(jiàn)圖5。這樣的設(shè)計(jì)可以保證不論會(huì)聚角怎樣變化均不會(huì)改變幻燈片夾的位置和長(zhǎng)度，使裝片器的結(jié)構(gòu)不但簡(jiǎn)單化了，而且裝片的精度得以提高。
為了使左右投影圖像起偏并與視具相適應(yīng)，在放映物鏡上裝有可調(diào)節(jié)偏振度的偏振片，調(diào)節(jié)它可使圖像的分離度達(dá)到最佳效果。本幻燈機(jī)的光源用交流，由兩只120V300W的鹵鎢燈串聯(lián)使用。既保證了放映的光強(qiáng)度，又因省去了兩只變壓器而減輕了整機(jī)的重量。電路中還加進(jìn)了調(diào)光裝置，使放映光強(qiáng)可隨意調(diào)整。左右投影器開(kāi)關(guān)控制左右投影器燈泡，可同時(shí)打開(kāi)，觀看立體影像，也可單獨(dú)打開(kāi)，觀看平面影像。
立體幻燈片夾由塑料或銅板紙制成。每個(gè)夾片上裝有兩張幻燈片，它們是一對(duì)立體對(duì)圖像?；脽羝牟牧虾统叽缗c普通的35毫米幻燈片一樣。這種設(shè)計(jì)可以便于在沒(méi)有立體對(duì)圖像的情況下，用兩張普通的幻燈片裝在片夾上進(jìn)行模擬立體方法放映；以及與普通35毫米幻燈機(jī)兼容，放映一般的單張幻燈片。見(jiàn)圖6做為專用視具的眼鏡，是選用觀看立體電影時(shí)使用的成品偏振光眼鏡。金屬銀幕與放映立體電影的金屬銀幕可以通用。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、觀看距離不受限制，圖像層次清楚，不失真。由于平面一立體兼容，還給立體幻燈機(jī)的片源提供了多種渠道，其實(shí)用價(jià)值更高。


圖1為35毫米立體幻燈機(jī)外形圖，圖2a圖2b為結(jié)構(gòu)示意圖，圖中(1)為幻燈機(jī)基座，(2)為幻燈機(jī)底板，(2)固定在(1)上，底盤(pán)(3)固定在(2)上，(1)、(2)、(3)可用金屬或硬塑料制成，(3)用于固定各種器件，放映鏡頭(4)固定在鏡頭架(5)上，插片架(6)固定在投影器(18)、(19)上，會(huì)聚透鏡(7)，隔熱玻璃(8)，聚光透鏡(10)，光源(11)，反光鏡(12)固定在光源架(9)上，排風(fēng)扇(13)固定在排風(fēng)扇支架(14)上，開(kāi)關(guān)(15)安裝在機(jī)殼后上方，會(huì)聚角調(diào)整機(jī)構(gòu)(16)安裝在(2)上，水平調(diào)整螺栓(17)共3個(gè)，偏振光鏡片(20)裝在(4)的前方，會(huì)聚角軸臂裝在(19)的下方，會(huì)聚角調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸(22)裝在左右投影器裝片器的膠平面上，且位于左右投影器光軸的中間，調(diào)節(jié)會(huì)聚角時(shí)，幻燈片夾在裝片器上的位置不變。
圖3立體幻燈片的拍攝示意圖，圖中照相機(jī)(1)拍攝到目標(biāo)物(3)的abd面，(2)拍攝到(3)的cdb面。
圖4為35毫米立體幻燈機(jī)原理圖，(18)、(19)為左右光學(xué)投影器，(20)為偏振光鏡片，(23)、(24)為左右光學(xué)投影器投在屏(25)上的兩幅正交的偏振光圖像，(26)為觀察者戴上偏振光眼鏡(27)后，看到的立體圖像。
圖5為會(huì)聚角調(diào)節(jié)示意圖，圖5(a)為會(huì)聚角等于0°時(shí)的示意圖，圖(5)b為會(huì)聚角等于n°時(shí)的示意圖。
圖6為35毫米立體幻燈機(jī)使用的幻燈片夾，圖中(28)為左幻燈片，(30)為右幻燈片，(29)為幻燈片夾。(28)、(30)由(29)連為一體，使用時(shí)同時(shí)插入左右光學(xué)投影器的插片架上。
實(shí)施例幻燈機(jī)外形尺寸為250×420×340(mm)3，內(nèi)部器件按圖1、圖2所示固定在底盤(pán)(3)上，底盤(pán)固定在底板(2)和基座(1)上，外殼和底板由鋁板制成，2只ELH120V300W放映燈作光源，4塊XRB1磷酸鹽玻璃作隔熱玻璃，2只75FZY2－D軸流式冷卻風(fēng)扇作為冷卻風(fēng)扇，2只φ55偏振鏡片作為起偏鏡片，放映鏡頭為兩只f2.8，F(xiàn)＝85mm的幻燈機(jī)放映鏡頭，幻燈片夾尺寸為50×163(mm)，會(huì)聚角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及會(huì)聚角調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸用黃銅或45＃鋼制成。
權(quán)利要求1.一種由光源、幻燈片、放映鏡頭、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和外殼組成的幻燈機(jī)，其特征在于基座(1)固定在底板(2)，(2)固定底盤(pán)(3)，放映鏡頭(4)固定在鏡頭架(5)上，插片架(6)固定在投影器(18)、(19)上，會(huì)聚透鏡(7)、隔熱玻璃(8)、聚光透鏡(10)、光源(11)、反光鏡(12)固定在光源架(9)上，排風(fēng)扇(13)固定在排風(fēng)扇支架(14)上，開(kāi)關(guān)(15)安裝在機(jī)殼后上方，會(huì)聚角調(diào)整機(jī)構(gòu)(16)安裝在(2)上，水平調(diào)整螺栓(17)共3個(gè)，偏振光鏡片(20)裝在(4)的前方，會(huì)聚角軸臂裝在(19)的下方，會(huì)聚角調(diào)節(jié)軸臂(21)轉(zhuǎn)軸(22)裝在左右投影器裝片器的膠平面上，且位于左右投影器光軸的中間，光學(xué)投影器有左右兩個(gè)，光源為交流電，左右兩個(gè)燈泡串聯(lián)使用，每個(gè)幻燈片夾上裝有兩張幻燈片，左右兩個(gè)放映鏡頭前各裝有一塊可調(diào)節(jié)偏振度的偏振光鏡片，使左右光學(xué)投影器投出的光束成為正交的偏振光。
2.按權(quán)利要求1的幻燈機(jī)，其特征在于左右光源均采用120V、300W的放映燈泡，由兩只開(kāi)關(guān)控制電源，在立體圖像放映狀態(tài)時(shí)，兩只放映燈串聯(lián)使用，在平面圖像放映狀態(tài)時(shí)，由一只燈串聯(lián)電子分壓器使用。
3.按權(quán)利要求1的幻燈機(jī)，其特征在于光源電路中裝有電子調(diào)光器。
4.按權(quán)利要求1的幻燈機(jī)，其特征在于會(huì)聚角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可使左右光學(xué)投影器的光軸在水平方向上變化±10°，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸設(shè)在左右投影器裝片器的膠平面上，且位于左右投影器光軸的中間，調(diào)節(jié)會(huì)聚角時(shí)，幻燈片夾在裝片器上的位置不變。
5.按權(quán)利要求1的幻燈機(jī)，其特征在于左右投影器的瞳距小于10公分。
6.按權(quán)利要求1的幻燈機(jī)，其特征在于外形尺寸為250×420×340(mm)，外殼和底板用鋁或鐵皮及其它硬質(zhì)材料制成，兩只放映燈用ELH120V300W的燈泡，冷卻風(fēng)扇為75FZY2－D，隔熱玻璃為四塊XRB1磷酸鹽玻璃，偏振鏡為兩只φ55偏振鏡，幻燈片夾尺寸為50×163(mm)會(huì)聚角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及會(huì)聚角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸用黃銅或45＃鋼制成。
專利摘要一種投影圖像為彩色立體圖像的幻燈機(jī)，該機(jī)主要由左右兩個(gè)光學(xué)投影器、裝有兩張幻燈片的片夾、串聯(lián)使用的兩個(gè)交流光源放影鏡頭、偏振鏡片、會(huì)聚角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和開(kāi)關(guān)控制電路組成，左右光學(xué)投影器分別傳輸同一物從不同角度所拍攝的兩個(gè)幻燈片上的圖像，經(jīng)放映鏡頭及偏振光鏡片，使左右光學(xué)投影器投出的圖像成為正交的偏振光構(gòu)成的兩幅圖像，觀察者借助于相應(yīng)的偏振光眼鏡可看到層次分明的立體圖像。調(diào)節(jié)會(huì)聚角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，能改變立體圖像的視差，適應(yīng)不同放映距離和不同立體效果的需要。
文檔編號(hào)G03B21/00GK2101892SQ9120615
公開(kāi)日1992年4月15日 申請(qǐng)日期1991年4月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月19日
發(fā)明者王獲 申請(qǐng)人:中國(guó)民航學(xué)院