专利名称：在电子计算机屏幕上观看立体图象的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明所涉及的技术领域是电子计算机图形技术和体视技术，是把体视技术与电子计算机图形技术相结合形成的在电子计算机屏幕观看立体图象的方法和装置。
现有的在电子计算机屏幕观看立体图象的方法和装置有在电子计算机的一个屏幕上显示普通的非体视图象，按透视学原理和光照效果所表达的立体观感图象，它类似于采色照片;有在电子计算机的一个显示屏幕上的中心位置显示互补色双色(例如红绿色)体视图象，用二色互补色镜观看，观看到的是单色具有深度差的三维立体图象;也有用偏振光方法的，所观看的图象是具有深度差的三维立体图象;有由时间开关控制的分别在电子计算机的一个屏幕上显示左右图象和开关左右眼镜等。
本发明的目的是提高在电子计算机屏幕观看立体图象的效果，显示出有深度差的，有丰富色采的三维立体图象，对现用的电子计算机不作任何改动，在电子计算机上不加任何附件，只使用一只棱镜立体镜或是几个平面反射镜，装置简单易行，能在现有的任何电子计算机控制的的屏幕上实现，例如电子计算机辅助设计，电子计算机辅助制造，动态模拟训练器等。
本发明的目的，可以通过以下措施来实现应用电子计算机的图象功能，把组成体视图象的左右图象左右分开地显示在电子计算机的屏幕上，屏幕的尺寸和种类不限，用立体镜观看体视图象的左右图象，左右图象在观看者的视觉合成为一个有深度差的立体图象，显示在电子计算机屏幕上的体视图象，可以使用电子计算机提供的各种色采。
所说的把组成体视图象的左右图象左右分开地显示在电子计算机的屏幕上，是电子计算机使用左右二个显示屏幕，左图象显示在左屏幕，右图象显示在右屏幕，也可以只使用一个屏幕，把左右图象左右分开地显示在这个屏幕的左右两边。
也可以把显示在电子计算机屏幕上的体视图象象，绘制印刷在图纸上，显示在大屏幕投影机，幻灯机投影放大，大型模拟显示装置上，用棱镜立体镜观看。
所说的用立体镜，可以用棱镜立体镜。所说的棱镜立体镜可由左右二片棱镜片组成，薄的一面相对的放置在眼前作为目镜，左眼通过左棱镜片观看左图象，右眼通过右棱镜片看右图象。只使用一片棱镜片的棱镜立体镜，是只有一只眼使用棱镜片作为目镜，另一只眼直接观看图象不用棱镜。
棱镜片的两面夹角为0度至25度之间的任意度数。
所说的用立体镜，可以用由平面反射镜组成的立体镜。一种平面反射镜与电子计算机屏幕按如下的放置顺序和放置角度排列电子计算机左屏幕(1)放置在左侧，右屏幕(2)放置在右侧，在左右屏幕间放置左平面反射镜(8)和右平面反射镜(9)，自左至右排列顺序和角度为，左屏幕(1)的屏面与左平面反射镜(8)的镜面排成内凹角ABC，ABC取60度，左平面反射镜(8)的镜面和右平面反射镜(9)的镜面，排成外凹角BCD，BCD取60度，右平面反射镜(9)的镜面与右屏幕(2)的屏面排成内凹角CDE，CDE取60度，即∠ABC＝∠BCD＝∠CDE，观看者的左眼看左平面镜中的左图象，右眼看右平面镜中的右图象，左右图象在观看者的视觉合成为有深度差的立体图象。
上述的方法使屏幕和平面反射镜的排列顺序保持不变，只把左屏幕(1)和右屏幕(2)向垂直于各自屏面的正后方向后退，后退的距离不限，屏幕中心至二个平面反射镜交点C的连线是屏幕垂线。
另一种方法是一个屏幕上的图象通过平面反射镜观看，另一个屏幕上的体视图象是用眼直接观看一个屏幕上的体视图象通过一个平面反射镜观看，它的排列顺序是把左屏幕(1)放置在观看者的左前方，用眼直接观看左屏幕(1)的图象，右屏幕(2)放置在观看者的右方，通过平面反射镜(9)观看右屏幕(2)的图象，左屏幕(1)与右屏幕(2)是内凹角ABE取120度，在左屏幕(1)与右屏幕(2)之间放置反射右屏幕图象的平面反射镜(9)，右屏幕(2)与平面反射镜(9)的夹角GDE取为60度。
一个屏幕上的体视图象通过二个平面反射镜观看，它的排列顺序是把屏幕(1)放置在观看者的左前方，用眼直接观看左屏幕(1)的图象，右屏幕(2)放置在观看者的右方，它与二个平面反射镜观的排列和角度是，右平面反射镜(9)放置在右前方，左平面反射镜(8)斜放在右平面反射镜(9)左侧，左平面反射镜的镜面FG与右屏幕的屏面DE平行，左右平面反射镜的夹角GFD为内凹角取120度，右平面反射镜(9)与右屏幕(2)之间的夹角FDE为内凹角取60度，左屏幕(1)与二个平面反射镜交点F的夹角BAF为内凹角取60度。
屏幕和平面反射镜与观看者之间，平行双眼垂直地装设遮光版HIIH(10)及在遮光版的中央开有垂直的观看孔隙Ⅱ，在大型动态模拟装置中，观看孔隙DD是开在模拟操作者前方的观看弦穸的位置。
具体的使用棱镜立体镜的在电子计算机屏幕观看立体图象的一种装置是由三部分组成，即电子计算机控制的显示屏幕，显示在屏幕上的体视图象的左右图象和观看该图象的棱镜立体镜。
电子计算机屏幕的装设结构电子计算机屏幕的装设结构可以仍是现有的结构，左右二个显示屏幕按装在原支架上，平行并排的置放在观看者的前方，左右屏幕的间距不限，左右图象的图象中心距也不限，通常的使用条件下，左右屏幕间不留间隙，当所用的专用装置是只按装一个屏幕时，左右图象分别显示在该屏幕的左右二边。
专用的装置中的棱镜立体镜的结构和按装位置，是根据专用装置的使用条件决定的一种便携式的棱镜立体镜的结构是棱镜片的外表形状不限，可以是方形或园形，棱镜片的二面夹角取为0至25度间的任意度数，镜片由无色透明材料制成，左右二枚棱镜片(3，4)薄的一面相对的按装在二边开孔的长条支撑物(5)的左右二端，左右棱镜片的镜片中心距为双眼距，可以在前后方向按装遮光罩(7)和左右图象隔板(6)，大型动态模拟装置模拟训练装置中，左右棱镜片(11)按装在观看人员前方的长方形的观看穸口(12)，穸口中线的左右分别按装棱镜片(11)，左右棱镜片的前方正中垂直于左右棱镜片按装左右图象隔板(6)，棱镜立体镜镜架可以是头载式的折叠式的结构，但镜腿取长，在大型立体动态图象模拟装置的屏幕与观看者之间，棱镜立体镜的镜片是固定在驾驶仪前玻璃观察孔上(12)。
在本装置中，屏幕与棱镜间即与屏幕与观看者间的距离关系是棱镜立体镜是作为目镜的，观看人员通过棱镜片观看屏幕体视图象，棱镜立体镜与屏幕图象的距离不限，可取为左右图象中心距的1至10倍。
使用平面反射镜的在电子计算机屏幕观看立体图象的装置，是由电子计算机控制的显示有体视图象左图象的左屏幕和显示有体视图象右图象的右屏幕，及平面反射镜组成。
该装置的结构是电子计算机的屏幕本身的结构包括按装座，都可以使用计算机的原结构，平面反射镜按装在镜架上，平面反射镜镜面尺寸不限，通常取与屏幕相同大小，镜面与屏面平行放置在观看者的前方，平面反射镜的镜面与相邻屏幕屏面的夹角按小于180度的角度排列组成，在按装之后，最少有一个屏幕的图象是通过平面镜的反射作用进入观看者的眼中的。
当二个体视图象都是经过平面反射镜观看时的按装是电子计算机的左屏幕(1)斜放在观看者的左前方，右屏幕(2)斜放在观看者的右前方，在左右屏幕间放置左平面反射镜(8)和右平面反射镜(9)，自左至右排列顺序和角度为，左屏幕(1)的屏面与左平面反射镜(8)的镜面排成内凹角ABC，ABC取为60度，左平面反射镜(8)的镜面和右平面反射镜(9)的镜面，排成外凹角BCD，BCD取60度，右平面反射镜(9)的镜面与右屏幕(2)的屏面排成内凹角CDE，CDE取60度，即∠ABC＝∠BCD＝∠CDE，观看者的左眼看左平面镜中的左图象，右眼看右平面镜中的右图象，也可以使屏幕和平面反射镜的排列顺序保持不变，只把左屏幕(1)和右屏幕(2)向垂直于各自屏面的正后方向后退，后退的距离不限，屏幕中心至二个平面反射镜交点(C)的连线是屏幕垂线。
在屏幕和平面反射镜组成的装置与观看者之间，可以平行双眼垂直地装设遮光版HIIH(10)及在遮光版的中央开有垂直的观看孔隙Ⅱ，在大型动态模拟装置中，观看孔隙Ⅱ是开在模拟操作者前方的观看弦穸的位置。
本发明的方法和装置，适用于在任何的电子计算机屏幕为显示器的装置上使用，例如计算机控制的图形，医学屏幕图形，游戏器，模拟装置，计算机辅助设计制造等。
本发明中所使用的技术是电子计算机图象技术和体视技术等，这些技术在各自的技术领域中都有详细的说明。
本发明的方法和装置不适用于立体盲的人使用，也不适用于立体视弱的人。
本发明的优点或积效由是明显的，与现有技术相比所具有的优点，是提高了图象显示效果，显示出有深度差的，有丰富色采的三维立体图象;装置简单易行，能普及推广使用，本发明与现有技术相比所具有的优点还在于由于观看装置不需要对焦，棱镜或平面反射镜不影响图象色采，因而显示体视图象的电子计算机的屏幕或显示器尺寸和种类不受限制，如显示在大屏幕模拟演示器的屏幕上，可以使用电子计算机提供的任何色采种类。
图1是用棱镜立体镜观看电子计算机左右屏幕上的体视图象的方法和装置的示意图，图2是棱镜立体镜的结构示意图的剖视图，图3是棱镜立体镜的结构示意图的主视图，图4是棱镜立体镜镜片结构的三视图，图5是通过平面反射镜观看电子计算机左右屏幕上的体视图象的方法和装置的示意图，图6是把图5的左右电子计算机屏幕向各自屏面的正后方向后退的一种通过平面反射镜观看电子计算机左右屏幕上的体视图象的方法和装置的示意图，图7和图8是只有一个图象通过平面反射镜观看，另一个图象直接观看屏幕，可以使用遮光版，从孔隙处观看图象，图9是按装在动态模拟器穸弦的棱镜立体镜的示意图，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的说明实施例1如图1所示，把体视图象的左图象和右图象分别的显示在左电子计算机左屏幕(1)和右电子计算机右屏幕(2)上，左右图象的图象中心距是一个图象的水平宽度的1至5倍，棱镜立体镜由右棱镜片(3)左棱镜片(4)组成作为目镜，由观看人员手持观看显示在屏幕上的体视图象的左右图象。
图2是棱镜立体镜的结构示意图的剖面图，右棱镜片(3)左棱镜片(4)按装在镜架5上，图3是棱镜立体镜的结构示意图的主视图，左右二枚棱镜片(3，4)薄的一面相对的放在镜架(5)的二端，左右棱镜片的镜片中心距取双眼距，可取为64毫米。在前后方向按装遮光罩(7)和左右图象隔板(6)，图4是棱镜立体镜一枚镜片(3)结构的三视图，所用的棱镜片的两面夹角为10度，制成园形。
实施例2与实施例1所不同的地方，只是把体视图象的左图象和右图象，分别的显示在电子计算机的一个屏幕的左端和右端，即只使用一个屏幕，用棱镜立体镜观看屏幕上的体视图象的左右图象。
实施例3是通过平面反射镜观看立体图象的装置。由显示有体视图象左图象和显示有体视图象右图象电子计算机屏幕，及反射电子计算机屏幕图象的平面反射镜，按不同的顺序和角度排列组成，通过平面反射镜观看屏幕图象，或是只有一个图象通过平面反射镜观看，另一个图象直接用眼观看屏幕，可以使用遮光版，从观看孔隙处观看图象，
图5是一种按如下顺序和角度排列的基本装置，电子计算机的左屏幕(1)斜放在观看者的左前方，右屏幕(2)斜放在观看者的右前方，在左右屏幕间放置左平面反射镜(8)和右平面反射镜(9)，自左至右排列顺序和角度为，左屏幕(1)的屏面与左平面反射镜(8)的镜面排成内凹角ABC，ABC取60度，左平面反射镜(8)的镜面和右平面反射镜(9)的镜面，排成外凹角BCD，BCD取60度，右平面反射镜(9)的镜面与右屏幕(2)的屏面排成内凹角CDE，CDE取60度，即∠ABC＝∠BCD＝∠CDE，观看者的左眼看左平面镜中的左图象，右眼看右平面镜中的右图象，也可以使屏幕和平面反射镜的排列顺序保持不变，只把左屏幕(1)和右屏幕(2)向垂直于各自屏面的正后方向后退，后退的距离不限，屏幕中心至二个平面反射镜交点(C)的连线是屏幕垂线。
在屏幕和平面反射镜组成的装置与观看者之间，可以平行双眼垂直地装设遮光版HIIH(10)及在遮光版的中央开有垂直的观看孔隙Ⅱ，在大型动态模拟装置中，观看孔隙Ⅱ是开在模拟操作者前方的观看弦穸的位置。
图6与图5相似，只是一种变形的排列是把上述的电子计算机屏面AB和DE分别的向它们各自的后方后退，后退的距离相等，后退的距离越大，屏幕的面积越大，反射镜的面积越小，这种排列方法可以加大观察者与屏幕的距离。
图7和图8只有一个图象通过平面反射镜观看，另一个图象直接观看屏幕，可以使用遮光版，从观看孔隙处观看图象。
以上的图象在经过平面反射镜反射时，应在电子计算机的屏幕上取图象的镜象。
图9用于大型动态模拟装置模拟训练装置中，左右棱镜片(11)按装在观看人员前方的长方形的观看穸口(12)，穸口中线的左右分别按装棱镜片(11)，左右棱镜片的前方正中垂直于左右棱镜片按装左右图象隔板(6)，
权利要求
1.在电子计算机屏幕上观看立体图象的方法，其特征是A，应用电子计算机的图象功能，把组成体视图象的左右图象左右分开地显示在电子计算机控制的屏幕上，在使用二个屏幕时，左图象显示在左屏幕，右图象显示在右屏幕，B，应用电子计算机的图象功能，把组成体视图象的左右图象左右分开地显示在电子计算机控制的屏幕上，在使用一个屏幕时，左右图象分开地显示在这个屏幕的左右两边，C，显示在电子计算机屏幕上的体视图象，可以使用电子计算机提供的各种色采，屏幕的尺寸种类不限，D，用立体镜观看体视图象的左右图象。
2.根据权利要求1所述的在电子计算机屏幕上观看立体图象的方法，其特征是把显示在电子计算机屏幕上的体视图象的左右图象，绘制印刷在图纸上，显示在大屏幕投影机，幻灯机投影放大，大型模拟显示装置上。
3.根据权利要求1所述的在电子计算机屏幕上观看立体图象的方法，其特征是所说的用立体镜，是用棱镜立体镜观看显示在屏幕上体视图象的左右图象，
4.根据权利要求3所述的在电子计算机屏幕上观看立体图象的方法，其特征是所说的用棱镜立体镜观看的方法是由左右二片棱镜片(3，4)作为目镜，薄的一面相对放置，左眼通过左棱镜片(3)观看左图象，右眼通过右棱镜片(4)看右图象，也可以只使用一片棱镜片作为目镜，一只眼通过棱镜片观看，另一只眼不使用棱镜片直接观看体视图象的另一图象。
5.根据权利要求1所述的在电子计算机屏幕上观看立体图象的方法，其特征是所说的用立体镜观看，是用由平面反射镜组成的立体镜。
6.根据权利要求1或5所述的在电子计算机屏幕上观看立体图象的方法，其特征是所说的平面反射镜与显示有体视图象的电子计算机左右屏幕(1，2)按如下的方法放置排列，电子计算机左屏幕(1)放置在左侧，右屏幕(2)放置在右侧，在左右屏幕间放置左平面反射镜(8)和右平面反射镜(9)，自左至右排列顺序和角度为，左屏幕(1)的屏面与左平面反射镜(8)的镜面排成内凹角ABC，ABC取60度，左平面反射镜(8)的镜面和右平面反射镜(9)的镜面，排成外凹角BCD，BCD取60度，右平面反射镜(9)的镜面与右屏幕(2)的屏面排成内凹角CDE，CDE取60度，即∠ABC＝∠BCD＝∠CDE，观看者的左眼看左平面镜中的左图象，右眼看右平面镜中的右图象，屏幕和平面反射镜与观看者之间，平行双眼垂直地装设遮光版HIIH(10)及在遮光版的中央开有垂直的观看孔隙Ⅱ，在大型动态模拟装置中，观看孔隙Ⅱ是开在模拟操作者前方的观看弦穸的位置。
7.根据权利要求6所述的在电子计算机屏幕上观看立体图象的方法，其特征是可以使屏幕和平面反射镜的排列顺序保持不变，只把左屏幕(1)和右屏幕(2)向垂直于各自屏面的正后方向后退，后退的距离不限，屏幕中心至二个平面反射镜交点(C)的连线是屏幕垂线。
8.根据权利要求5或6所述的在电子计算机屏幕上观看立体图象方法，其特征是一个屏幕上的体视图象是通过平面反射镜观看，另一个屏幕上的体视图象是用眼直接观看，一个屏幕上的体视图象通过一个平面反射镜观看，它的排列顺序是把左屏幕(1)放置在观看者的左前方，用眼直接观看左屏幕(1)的图象，右屏幕(2)放置在观看者的右方，通过平面反射镜(9)观看右屏幕(2)的图象，左屏幕(1)与右屏幕(2)是内凹角ABE取120度，在左屏幕(1)与右屏幕(2)之间放置反射右屏幕图象的平面反射镜(9)，右屏幕(2)与平面反射镜(9)的夹角GDE为60度。一个屏幕上的体视图象通过二个平面反射镜观看，它的排列顺序是把屏幕(1)放置在观看者的左前方，用眼直接观看左屏幕(1)的图象，右屏幕(2)放置在观看者的右方，它与二个平面反射镜观的排列和角度是，右平面反射镜(9)放置在右前方，左平面反射镜(8)斜放在右平面反射镜(9)左侧，左平面反射镜的镜面FG与右屏幕的屏面DE平行，左右平面反射镜的夹角GFD为内凹角取120度，右平面反射镜(9)与右屏幕(2)之间的夹角FDE为内凹角取60度，左屏幕(1)与二个平面反射镜交点F的夹角BAF为内凹角取60度。
9.根据权利要求1或3所述的在电子计算机屏幕上观看立体图象的方法所专用的装置，其特征是装置由三部分组成，即电子计算机控制的显示屏幕，显示在屏幕上的体视图象的左右图象和观看该图象的棱镜立体镜，电子计算机屏幕的装设结构电子计算机屏幕的装设结构可以仍是现有的结构，左右二个显示屏幕按装在原支架上，平行并排的置放在观看者的前方，左右屏幕的间距不限，左右图象的图象中心距也不限，通常的使用条件下，左右屏幕间不留间隙，当所用的专用装置是只按装一个屏幕时，左右图象分别显示在该屏幕的左右二边，图象中心距也不限，专用的装置中的棱镜立体镜的结构和按装位置，是根据专用装置的使用条件决定的一种便携式的棱镜立体镜的结构是棱镜片的外表形状不限，可以是方形或园形，棱镜片的二面夹角取为0至25度间的任意度数，镜片由无色透明材料制成，左右二枚棱镜片(3，4)薄的一面相对的按装在二边开孔的长条支撑物(5)的左右二端，左右棱镜片的镜片中心距为双眼距，可以在前后方向按装遮光罩(7)和左右图象隔板(6)，大型动态模拟装置模拟训练装置中，左右棱镜片(11)按装在观看人员前方的长方形的观看穸口(12)，穸口中线的左右分别按装棱镜片(11)，左右棱镜片的前方正中垂直于左右棱镜片按装左右图象隔板(6)，棱镜立体镜镜架可以是头载式的折叠式的结构，但镜腿取长，在大型立体动态图象模拟装置的屏幕与观看者之间，棱镜立体镜的镜片是固定在驾驶仪前玻璃观察孔上(12)。
10.根据权利要求1或5或6或7或8所述的在电子计算机屏幕上观看立体图象的方法所用的专用装置，其特征是该装置是由电子计算机控制的显示有体视图象左图象的左屏幕和显示有体视图象右图象的右屏幕，及平面反射镜组成，该装置的结构是电子计算机的屏幕本身的结构包括按装座，都可以使用计算机的原结构，平面反射镜按装在镜架上，平面反射镜镜面尺寸不限，通常取与屏幕相同大小，镜面与屏面平行放置在观看者的前方，平面反射镜的镜面与相邻屏幕屏面的夹角按小于180度的角度排列组成，在按装之后，最少有一个屏幕的图象是通过平面镜的反射作用进入观看者的眼中的。当二个体视图象都是经过平面反射镜观看时的按装是电子计算机的左屏幕(1)斜放在观看者的左前方，右屏幕(2)斜放在观看者的右前方，在左右屏幕间放置左平面反射镜(8)和右平面反射镜(9)，自左至右排列顺序和角度为，左屏幕(1)的屏面与左平面反射镜(8)的镜面排成内凹角ABC，ABC取60度，左平面反射镜(8)的镜面和右平面反射镜(9)的镜面，排成外凹角BCD，BCD取60度，右平面反射镜(9)的镜面与右屏幕(2)的屏面排成内凹角CDE，CDE取60度，即∠ABC＝∠BCD＝∠CDE，观看者的左眼看左平面镜中的左图象，右眼看右平面镜中的右图象，也可以使屏幕和平面反射镜的排列顺序保持不变，只把左屏幕(1)和右屏幕(2)向垂直于各自屏面的正后方向后退，后退的距离不限，屏幕中心至二个平面反射镜交点(C)的连线是屏幕垂线。在屏幕和平面反射镜组成的装置与观看者之间，可以平行双眼垂直地装设遮光版HIIH(10)及在遮光版的中央开有垂直的观看孔隙Ⅱ，在大型动态模拟装置中，观看孔隙Ⅱ是开在模拟操作者前方的观看弦穸的位置。
全文摘要
本发明是在电子计算机屏幕上观看立体图象的方法和装置。其特征是在电子计算机屏幕上显示体视图象的左右图象，用棱镜立体镜或通过平面反射镜观看，左右图象就合成为一个有深度差的立体图象；所使用屏幕尺寸和种类不限，可以使用电子计算机能提供的各种色彩。
文档编号G02B17/06GK1075213SQ92106389
公开日1993年8月11日 申请日期1992年2月1日 优先权日1992年2月1日
发明者贺守正, 贺济琛, 贺东琛 申请人:贺守正, 贺济琛, 贺东琛