專利名稱：一種寬銀幕立體電影和電視的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠拍攝和觀看立體圖像的寬銀幕立體電影和電視。
背景技術(shù)：
目前，3D電影的拍攝方法有多機(jī)型和單機(jī)型，但所涉及的技術(shù)設(shè)備卻十 分龐雜和 昂貴，使得拍攝一部寬銀幕3D電影不但技術(shù)難度大，而且投資成本將比同樣一部2D電影增 加1/3到2倍多。有的還不能和現(xiàn)行的設(shè)備技術(shù)兼容，使得制作和普及寬銀幕3D電影變的 十分困難和緩慢。用一臺普通的通用攝像機(jī)極方便的拍攝寬銀幕3D電影和寬銀幕3D投影 電視目前還沒有相關(guān)資料報道。

發(fā)明內(nèi)容
為解決以上技術(shù)上的不足，本發(fā)明提供了一種可以用一臺普通的通用攝像機(jī)制作 攝寬銀幕3D電影和寬銀幕3D投影電視的寬銀幕立體電影和電視。本發(fā)明是通過以下措施實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的一種寬銀幕立體電影和電視，包括電影攝影機(jī)和立體眼鏡，電影攝影機(jī) 鏡頭前設(shè)置有由透鏡和棱鏡組成的寬銀幕立體鏡頭，電影攝影機(jī)鏡頭的視場分成上半視場 和下半視場，所述上半視場和下半視場內(nèi)的光線分別為電影攝影機(jī)鏡頭前方經(jīng)寬銀幕立體 鏡頭直接透過的直接光線和電影攝影機(jī)鏡頭前方左側(cè)或右側(cè)經(jīng)寬銀幕立體鏡頭全反射后 的全反射光線；直接光線和全反射光線均進(jìn)入電影攝影機(jī)鏡頭內(nèi)。本發(fā)明的寬銀幕立體電影和電視，所述寬銀幕立體攝影鏡頭包括一個透射平面鏡 和四個全反射棱鏡且相互拼接為上下等高的兩層；位于電影攝影機(jī)鏡頭前方的為寬銀幕立 體攝影鏡頭上層的透射平面鏡的平面和下層的第一全反射棱鏡的直角面，第一全反射棱鏡 左側(cè)或右側(cè)的直角面與第二全反射棱鏡的直角面接觸，第二全反射棱鏡上方的直角面與第 三全反射棱鏡的直角面接觸，第三全反射棱鏡左側(cè)或右側(cè)的直角面與第四全反射棱鏡的直 角面接觸；第二和第三全反射棱鏡的斜面平行，第一與第四全反射棱鏡斜面平行；透射平 面鏡、第三和第四全反射棱鏡位于上層，第一和第二全反射棱鏡位于下層。本發(fā)明的寬銀幕立體電影和電視，所述的第四全反射棱鏡前側(cè)直角面前設(shè)置有圖 像增大補(bǔ)償鏡。本發(fā)明的寬銀幕立體電影和電視，寬銀幕立體攝影鏡頭為具有與透射平面鏡和四 個全反射棱鏡拼接后相同透射和全反射面的一個整體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的寬銀幕立體電影和電視，所述立體眼鏡為偏振鏡片眼鏡、濾色眼鏡或與 投射頻率相同的分時交替左右開關(guān)眼鏡。本發(fā)明的寬銀幕立體電影和電視，所述寬銀幕立體攝影鏡頭外設(shè)置有外殼，外殼 連接有托板，托板連接在攝像機(jī)上。本發(fā)明的寬銀幕立體電影和電視，所述寬銀幕立體攝影鏡頭的前端設(shè)置有遮光罩。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、同步可靠，成本低，可和各種制 式的電影、投影電視及其他播放器配合使用。使得使用現(xiàn)有的攝影和播放設(shè)備盡快制作和 普及寬銀幕立體電影、電視成為現(xiàn)實(shí)。


圖1為本發(fā)明的主視圖。圖2為本發(fā)明的俯視圖。圖中1電影攝影機(jī)鏡頭，2第一全反射棱鏡直角面和透射平面鏡平面，3透射平面 鏡，4第一全反射棱鏡，5第一全反射棱鏡斜面，6反射光軸，7第一和第二全反射棱鏡相接觸 的直角面，8第二全反射棱鏡，9第二全反射棱鏡斜面，10第二和第三全反射棱鏡相接觸的 直角邊，11第三全反射棱鏡，12第三全反射棱鏡斜面，13第三和第四全反射棱鏡相接觸的 直角面，14第四全反射棱鏡，15第四全反射棱鏡前側(cè)直角面，16圖像增大補(bǔ)償鏡，17遮光 罩，18外殼，19第四全反射棱鏡斜面，20人雙眼瞳孔距離，21托板。
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示，本發(fā)明所用的電影攝影機(jī)如果是底片感光制式，就可得到立體膠 片影像，如果是用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，就可得到立體數(shù)字影像信息。該立體影像用通用的電影機(jī)和 投影電視等設(shè)備播發(fā)并在播放鏡頭前加裝通常所用的偏振棱鏡法、分色棱鏡法和同步分時 法等，在銀幕上就形成了 90°相交的偏振后重合的兩個圖像，或紅色和藍(lán)色(綠黃色)重 合的兩個像，或以每秒大于25次的交替投影的兩幅像。這些方法我們可以叫做“分像合場” 法。觀看者只要佩戴一付相應(yīng)的偏振鏡片眼鏡、紅藍(lán)鏡片眼鏡、和投射頻率相同的分時交替 左右開關(guān)的眼鏡，就可看到立體影像。觀看者看到影物伸手可觸，自身仿佛置身于景物之中 的立體場面。使寬銀幕立體電影的制作變的十分簡單容易。成本和通常的2D電影基本相 等，使得寬銀幕立體電影盡快推廣成為現(xiàn)實(shí)。本發(fā)明是通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的它包括一臺電影攝影機(jī)(膠片機(jī)或數(shù)字 機(jī))和一個寬銀幕立體攝影鏡頭。電影攝影機(jī)鏡頭1前加裝寬銀幕立體攝影鏡頭，這個寬 銀幕立體攝影鏡頭能將這臺普通攝影機(jī)的鏡頭視場轉(zhuǎn)變成截面視場水平中心線的上半部 分(1/2)或下半部分變成一個透射視場，中心線的下半部分(1/2)或上半部分轉(zhuǎn)變成另一 個反射視場，兩個視場的原寬度不變。該鏡頭將上下兩個視場轉(zhuǎn)變到同一個水平線上，成為 相當(dāng)于人眼的兩只眼睛的視場。對同一影物就會得到有視差的兩個光路。根據(jù)光路的可逆 原理，這兩個光路同時進(jìn)入原電影攝影機(jī)的鏡頭，水平的兩個視場又變成原攝影機(jī)的視場， 在同一個焦平面上，就結(jié)成了上半部和下半部有視差的兩幅像。電影攝影機(jī)鏡頭1前設(shè)置有由透鏡和棱鏡組成的寬銀幕立體鏡頭，電影攝影機(jī)鏡 頭1的視場分成上半視場和下半視場，上半視場和下半視場內(nèi)的光線分別為電影攝影機(jī) 鏡頭1前方經(jīng)寬銀幕立體鏡頭直接透過的直接光線和電影攝影機(jī)鏡頭前方左側(cè)或右側(cè)經(jīng) 寬銀幕立體鏡頭全反射后的全反射光線；直接光線和全反射光線均進(jìn)入電影攝影機(jī)鏡頭1 內(nèi)。寬銀幕立體攝影鏡頭包括一個透射平面鏡3和四個全反射棱鏡且相互拼接為上下等 高的兩層；位于電影攝影機(jī)鏡頭前方的為寬銀幕立體攝影鏡頭上層的透射平面鏡3的平面 和下層的第一全反射棱鏡4的直角面，第一全反射棱鏡4左側(cè)或右側(cè)的直角面與第二全反射棱鏡8的直角面接觸，第二全反射棱鏡8上方的直角面與第三全反射棱鏡11的直角面接觸，第三全反射棱鏡11左側(cè)或右側(cè)的直角面與第四全反射棱鏡14的直角面接觸；第二和第 三全反射棱鏡的斜面平行，第一與第四全反射棱鏡斜面平行；透射平面鏡3、第三和第四全 反射棱鏡位于上層，第一和第二全反射棱鏡位于下層。現(xiàn)以標(biāo)準(zhǔn)鏡頭視場角為46°至變焦3°為例設(shè)計出該立體鏡頭的光路。首先得 出46°視場角的鏡頭(按大于46°設(shè)定為54° )，從鏡頭向前的15毫米處為立體鏡頭的 正入射面即為內(nèi)窗口，再向前65毫米處為立體鏡頭的射出面，這樣鏡頭的寬度設(shè)定為50毫 米。反射視場的截面約為65毫米(寬)X50毫米(高)，截面的上下各1/2即均為高25毫 米，也即變成了寬65毫米高25毫米的2. 6 1的兩個寬銀幕視場。(現(xiàn)35毫米寬銀幕為 2.35 1)?，F(xiàn)以光路的下1/2向左反射為例設(shè)定光路，在一個平面板上裝第一全反射棱鏡 4，該棱鏡高度為25毫米，直角面長為50毫米。寬銀幕立體鏡頭下層的光軸線正入射第一全 反射棱鏡4后，然后以45°的入射角到第一全反射棱鏡斜面5上，成為向左全反射，并從另 一個直角面射出，使該光路的方向向左改變了 90°。在該棱鏡的射出面緊靠第二全反射棱 鏡的直角面，為第一和第二全反射棱鏡相接觸的直角面7，第二全反射棱鏡的直角面高度為 25毫米，寬度為50毫米，與第一全反射棱鏡高度和長度一致。反射光軸6進(jìn)入向左的第二 全反射棱鏡斜面9上，即反射光軸6轉(zhuǎn)向向上全反射，并從該棱鏡的上直角面射出，經(jīng)過第 二和第三全反射棱鏡相接觸的直角邊10進(jìn)入第三全反射棱鏡11，第三全反射棱鏡11高度 為25毫米。第三全反射棱鏡斜面12向下，反射光軸6達(dá)到該斜面時，又形成向左全反射， 并射出，經(jīng)過第三和第四全反射棱鏡相接觸的直角面13進(jìn)入第四全反射棱鏡14，該棱鏡的 直角面要滿足原視場角的寬度即65毫米。該第四全反射棱鏡斜面19向右，當(dāng)光軸從一個 直角面射入后到達(dá)斜面后即又形成45°全反射，并從第四全反射棱鏡前側(cè)直角面15射出， 該直角面既是第2個寬銀幕的視場。攝影機(jī)視場的上半視場前是一個能滿足視場角高度為 25毫米、寬度65毫米和鏡頭的寬度50毫米的全透平面鏡3，構(gòu)成上半視場全透射，既是第1 個透視寬銀幕視場。第一全反射棱鏡與透射平面鏡平面上下拼接，第一全反射棱鏡直角面 和透射平面鏡平面2。因攝影機(jī)視場的下半視場是向左全反射，因而該向左全反射的視場即 代表人的左眼視場，原處透射的上半視場即代表人的右眼視場。根據(jù)光路可逆原理，當(dāng)左右 兩個視場對同一影物形成有視差的光束，經(jīng)透射視場(右)和反射視場(左)同時進(jìn)入攝 影機(jī)鏡頭，在攝影機(jī)的同一個焦平面上就結(jié)成了上(右)下(左)有視差的兩個寬銀幕圖 像。這兩個圖像可以是膠片的，也可以是數(shù)字的。攝影機(jī)鏡頭視場上下各1/2的視場，可以是上部為透射視場，也可以是下部分為 透射視場，可以是上部分進(jìn)行全反射也可以是下部分是全反射視場，向左全反射的視場即 代表人的左眼視場，透射的為右眼視場；向右全反射的視場即代表人的右眼視場，透射視場 即代表人的左視場。調(diào)試使用時，去掉電影攝像機(jī)鏡頭1的遮光罩，使鏡頭可靠近寬銀幕立體鏡頭鏡 面位置，微調(diào)全反射棱鏡和透射平面鏡3的位置和角度，可使左右兩幅圖像的畫面基本上 下垂直對齊。其高度所攝視場基本相等。其左右影物的大小基本相等，由于反射視場的多 種因素，如出現(xiàn)反射視場的影像稍小于透視視場的影物時，可在第四全反射棱鏡前側(cè)直角 面15前加裝一個微小放大倍數(shù)的圖像增大補(bǔ)償鏡16。反射視場光軸線與透射視場光軸線 之間為人雙眼瞳孔距離20。使左右視場影物大小相等。各棱鏡及透鏡的位置即是合適可以固定其位置。為適應(yīng)大幅調(diào)焦的需要，可保留第三和第四全反射棱鏡有微調(diào)的空間，可和調(diào)焦同步聯(lián)動，使兩幅圖像始終在一個合適的位置上。為批量生產(chǎn)時省工，第一和第二全反射 棱鏡或第二和第三全反射棱鏡，第三和第四全反射棱鏡也可以做成是連體的；寬銀幕立體 攝影鏡頭也可做成具有與透射平面鏡3和四個全反射棱鏡拼接后相同透射和全反射面的 一個整體結(jié)構(gòu)。為減輕鏡頭重量，要將長出鏡頭寬度的第4四全反射棱鏡角的部分去掉，并 將各個棱鏡的非通光的面，全部涂成黑色，以防雜光的干擾。各部分鏡片調(diào)好后，將調(diào)好的 整體固定在相應(yīng)體型的外殼18內(nèi)，外殼18前部加遮光罩為外窗口，其底部裝一塊向攝像機(jī) 方向加長的托板21，托板21的另一端固定在攝影機(jī)底的固定螺孔上，托板21的長度和高度 應(yīng)能使立體鏡頭的入射中心和電影攝影機(jī)鏡頭1的光軸相對齊。這樣就相當(dāng)于把原單鏡頭 攝影機(jī)變成了符合人的雙眼特性的雙視場攝影機(jī)，并且其視場是寬銀幕的。開啟該攝影機(jī)， 就可以得到兩幅有視差的3D圖像，兩幅圖像可以是膠片的也可以是數(shù)字的。用電影放映機(jī) 或投影電視投影儀等播放器播放這一 3D圖像，觀看者佩戴一付和播放器鏡頭前所用的“分 像合場”的措施相應(yīng)的一付眼鏡，使右眼只能看到右像，左眼只能看到左像，在人的視覺中 樞人們即看到了一幅形象逼真的3D像。
權(quán)利要求
一種寬銀幕立體電影和電視，包括電影攝影機(jī)和立體眼鏡，其特征在于電影攝影機(jī)鏡頭(1)前設(shè)置有由透鏡和棱鏡組成的寬銀幕立體鏡頭，電影攝影機(jī)鏡頭(1)的視場分成上半視場和下半視場，所述上半視場和下半視場內(nèi)的光線分別為電影攝影機(jī)鏡頭前方經(jīng)寬銀幕立體鏡頭直接透過的直接光線和電影攝影機(jī)鏡頭前方左側(cè)或右側(cè)經(jīng)寬銀幕立體鏡頭全反射后的全反射光線；直接光線和全反射光線均進(jìn)入電影攝影機(jī)鏡頭(1)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述寬銀幕立體電影和電視，其特征在于所述寬銀幕立體攝影鏡 頭包括一個透射平面鏡(3)和四個全反射棱鏡且相互拼接為上下等高的兩層；位于電影攝 影機(jī)鏡頭(1)前方的為寬銀幕立體攝影鏡頭上層的透射平面鏡(3)的平面和下層的第一全 反射棱鏡(4)的直角面，第一全反射棱鏡(4)左側(cè)或右側(cè)的直角面與第二全反射棱鏡(8) 的直角面接觸，第二全反射棱鏡(8)上方的直角面與第三全反射棱鏡(11)的直角面接觸， 第三全反射棱鏡(11)左側(cè)或右側(cè)的直角面與第四全反射棱鏡(14)的直角面接觸；第二和 第三全反射棱鏡的斜面平行，第一與第四全反射棱鏡斜面平行；透射平面鏡、第三和第四全 反射棱鏡位于上層，第一和第二全反射棱鏡位于下層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述寬銀幕立體電影和電視，其特征在于所述的第四全反射棱鏡 前側(cè)直角面(15)前設(shè)置有圖像增大補(bǔ)償鏡(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述寬銀幕立體電影和電視，其特征在于寬銀幕立體攝影鏡頭為 具有與透射平面鏡(3)和四個全反射棱鏡拼接后相同透射和全反射面的一個整體結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述寬銀幕立體電影和電視，其特征在于所述立體眼鏡為偏振鏡 片眼鏡、濾色眼鏡或與投射頻率相同的分時交替左右開關(guān)眼鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體電視，其特征在于所述寬銀幕立體攝影鏡頭外設(shè)置有 外殼(18)，外殼(18)連接有托板(21)，托板(21)連接在電影攝影機(jī)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體電視，其特征在于所述寬銀幕立體攝影鏡頭的前端設(shè) 置有遮光罩(17)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能夠拍攝和觀看立體圖像的寬銀幕立體電影和電視。包括電影攝影機(jī)和立體眼鏡，電影攝影機(jī)鏡頭前設(shè)置有由透鏡和棱鏡組成的寬銀幕立體鏡頭，電影攝影機(jī)鏡頭的視場分成上半視場和下半視場，所述上半視場和下半視場內(nèi)的光線分別為電影攝影機(jī)鏡頭前方經(jīng)寬銀幕立體鏡頭直接透過的直接光線和電影攝影機(jī)鏡頭前方左側(cè)或右側(cè)經(jīng)寬銀幕立體鏡頭全反射后的全反射光線；直接光線和全反射光線均進(jìn)入電影攝影機(jī)鏡頭內(nèi)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、同步可靠，成本低，可和各種制式的電影、投影電視及其他播放器配合使用。使得使用現(xiàn)有的攝影和播放設(shè)備盡快制作和普及寬銀幕立體電影、電視成為現(xiàn)實(shí)。
文檔編號G02B13/00GK101833230SQ20101015242
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者王盛榮, 王錫康, 王錫旺 申請人:王盛榮