专利名称：一种观看传递式影视画廊的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及属于IPC分类中G06T15/70领域中的观看动感画面的娤置，特别是人在行进中可观看至少一组由连续动作的分解影像组成的画廊且能在视觉上产生动感效果的一种观看传递式影视画廊的装置
1986年12月出版的《特种电影摄影》，统一书号15601.2082，书中介绍了高速电影摄影的光学补偿装置，其基本方法在于利用旋转的光学元件(即平行平面玻璃、平行平面棱镜、平面反光镜或平面反光棱镜)产生的光线位移和摄影胶片的运动相一致，使被摄光学影像与运动中的摄影胶片保持相对静止。图22、图23分别为用旋转的平行平面玻璃和旋转的平面反光棱镜的光学补偿原理示意图。
相比现有技术及已知的文献资料，由于本实用新型实现了人们在乘坐地铁、火车、汽车等交通工具时观看窗外影视画廊的愿望因而所产生静态或动感影像的效果是十分美妙的。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的描述。
图1为一个简易画廊示意图。图2为影像在画廊中传动和传递过程的示意图。图3为一种画廊组成示意图。图4为一种由传动带和传动转轴组成的画格结构主视图。图5为图4的一种放大的串连式传动结构俯视图。图6为图4的另一种放大的串连式传动结构俯视图。图7为一种重叠式传动结构主视图。图8为图7沿I椮I线放大的剖视图。图9为图7和图8中放大的传动转轴和齿轮的示意图。图10为一种由电子显示器件组成画格的主视图。图11为图10的俯视图。图12为影像画幅与有效显示画幅的比例关系示意图。图13为传动画幅长度L1小于画格长度L的相位关系图。图14为传动画幅长度L1等于画格长度L的相位关系图。图15为传动画幅长度L1大于画格长度L、小于两倍画格长度2L的相位关系图。图16为传动画幅长度L1大于两倍画格长度2L的相位关系图。图17、图18为行进中的旋转平行平面玻璃的光学补偿原理图。图19为行进中的旋转平面反光棱镜的光学补偿原理图。图20为在图19中增加一个平面反光镜的示意图。图21为限制光栏示意图。图22、图23为高速摄影中的光学补偿原理图。
在图1的画廊1中设定传动画幅、有效显示画幅、影像画幅和画格画幅的大小相同，每一画格2内的影像画幅的相位为零，由于条件所限，图1中各画格2内的影像是相同的(一组静态影像)。当相邻两画格ABDC和CDFE内的影像画幅同步传动时，其影像画幅传动过程如图2所视，我们看到由于上述两画格2内影像画幅的传动，拼接出了一幅完整的传递影像画幅A挻B挻D挻C挘 并以速度V1向前传递；当传递影像画幅A掤B掤D掤C捰牖 褫CDFE重合时，两个画格ABDC和CDFE内的影像画幅又回到零相位。当画格CDFE和EFHG内的影像画幅紧接着重复上述传动，则可看到传递影像继续向前运动，如此不断向前重复，传递影像就不断向前运动；这时当人3的行进速度V2与传递影像的运动速度V1相同时，即V1＝V2，由于人3始终与被观看影像保持相对静止，所以看到的是一幅清晰的完整影像。如果此时画廊1中各画格内2的影像是一组连续动作的分解影像，则人们看到的就是一幅动感影像。
在实际操作过程中，由于所选用的影像显示器件或材料不同、以及技术上的限制，一些画格的组成如图3所示，它包括画格画幅2(它与画格的大小是一样的)、传动画幅、有效显示画幅4和影像画幅5，以及各种画幅的长度L、L4和L5。在同一个画廊1中，所有画格内的组成都是一样的，这些组成部分的大小在每一个画格2内也都是一样的。
图4是一种串连式传动结构实施例的主视图，图5为图4的一种放大的串连式传动结构俯视图，它是由两组相互平行的传动转轴7、两组传动齿轮10和外表面印有影像画幅5的传动带8组成。传动转轴7与传动齿轮10互为同心，传动带8的上下两边各有一排齿孔带9，它们首尾相接套装在传动转轴7和传动齿轮10上，使齿孔带9与传动齿轮10相互咬合，动力传动装置11驱动传动齿轮10运转，并通过与传动齿轮10相互咬合的齿孔带9拉动传动带8进行传动，传动带8的长度L6为传动画幅长度L1的整数倍，L6＝NL1，N＝1、2、3、4...。
图6为图4的另一种放大的串连式传动结构俯视图，它增加了3组(或多组)带有齿轮的后置传动转轴12，其轴心位置可以调整，它的主要作用是可以增加传动带8的长度L6，这样就可以任意调整传动画幅的长度L1、影像画幅长度L5和它们的数量，但是该传动带8的长度L6应为传动画幅长度L1的整数倍，即L6/L1＝N，N＝1、2、3、4...。
图7为一种重叠式传动结构主视图，图8为图7沿I椮I线放大的剖视图，它只是在图5的传动结构中增加了一组与齿孔带16连成一体的、外表面印有影像画幅5的传动带13，传动齿轮14，一组动力传动装置15和感应装置32。在图8中传动带13的长度L7为从A点经过B点、C点到D点的长度，在数值上L7应大于影像画幅长度L5，小于从F点经过A点、B点、C点、D点到E点的距离；齿孔带16是套装在两个传动齿轮14上的，图8中的虚线为齿孔带16中的一部分。图9是传动转轴7和传动齿轮10、传动齿轮14的结构示意图，传动齿轮10和传动齿轮14安装在同一个传动转轴7上，它们互为同心，其中传动齿轮10和传动齿轮14是可以相互独立转动的，传动带13的传动与传动带8的传动也是相互独立的，即由感应装置32启动动力传动装置15带动传动齿轮14，通过传动齿轮14与传动带13上的齿孔带16的相互咬合拉动传动带13运转；动力传动装置11带动传动齿轮10，通过传动齿轮10与齿孔带9的相互咬合拉动传动带8运转。这种传动方式的作用是在传动带8运转的过程中，传动带13可随时启动同时进行运转，这样传动带13上的影像画幅5可将传动带8上的部分影像画幅5遮盖住。其目的是传动带13上的影像画幅5可随时与后一个画格2内传动的影像画幅5拼接出一幅传递影像画幅，这样不同位置的人都可看到各自完整的传递影像。另外，将传动带8改为传动带13的形式，同时增加一组感应装置控制动力传动装置15，则可组成另外一种重叠传动装置。
在图4、图5、图6、图7和图8中，有效显示画幅长度L4为两个前置传动转轴7的轴心间距。在图7和图8中，由于传动带8和传动带13围绕共同的传动转轴7传动，所以两组传动带上的有效显示画幅是一致的。在图4和图7中的虚线为前置传动转轴7的中心线，它们构成了有效显示画幅4的边线。
图10、图11为一种由电子显示器件组成画格的主视图和俯视图，图中的有效显示画幅4为一个电子屏幕(一些电子屏幕，如数码管组成的点阵屏幕，其有效影像画幅可与画格2的大小相同)，在显示屏后盖18上安装有一套影像传动的总体控制装置19，它由一组控制电路、控制软件和感应装置组成，总体控制装置19可以任意调整传动画幅、影像画幅5的大小、任意调整影像传动相位、可以完成影像画幅的串连传动方式、重叠传动方式、整体传动方式、局部传动方式、以及任意调整影像画幅的传动速度。其作用是保证沿画廊行进中的人3可以随时看到完整的传递影像画幅。
在许多情况下由于技术条件等方面的限制，有效显示画幅4都要小于画格画幅2，这样相邻两个画格2内的有效显示画幅4之间就有一个拼接间隙6(见图3)，其宽度S为画格长度与有效显示画幅长度L4之差，即S＝L桳L4。这时人们在行进中看到的传递影像就会有一个宽度为S的拼接间隙以影像传递方向相反、速度为V1在传递影像中扫过。为了减小拼接间隙6在传递影像中的影响，本(*实用新型*)发明采用下列措施第一，尽可能减小拼接间隙6在传递影像画幅中的比例S/L5，即增加影像画幅的长度L5和有效显示画幅长度L4、减小拼接间隙宽度S；第二，增加影像传递速度V1和人的行进速度V2，理论上人眼的视觉暂留时间为0.05秒，当S/V1＜0.05秒时，人们几乎感觉不到拼接间隙的存在；第三，缩小影像画幅长度L5在传动画幅长度L1和有效显示画幅长度L4中的比例，如图12，当影像画幅5较小时，其整幅影像可在有效显示画幅4中移动一段距离。
在不同的传动方式中，为保证相邻画格2能在传动中拼接出完整的传递影像，当传动画幅长度L1为不同值时，相邻画格2内影像画幅5的相位不同，设定相邻画格2间的影像画幅5的相位差为&，则其与传动画幅长度L1和画格长度L有如下关系，即&＝L1-L。其意义为，当L1＜L时，&＝L1-L＜0，在影像传递方向上，画廊1中每前一个画格2内的影像画幅5的相位都滞后后一个画格2内的影像画幅5的相位差值为！&！＝！L1-L！＞0，如图13所示，图中两虚线中间为传动画幅长度L1；当L1＝L时，相位差为&＝L1-L＝0，画廊1中每一个画格2内的影像画幅5都同步传动，如图14所示，图中画格画幅2、传动画幅、有效显示画幅4和影像画幅5的大小都是一样的；当2L＞L1＞L时，相位差为&＝L1-L＞0，在影像传递方向上，每前一个画格2内的影像画幅5的相位都超前后一个画格2内的影像画幅5的相位差值为&＝L1-L＞0，如图15所示，图中虚线为传动画幅的一条边；当L1＞2L时，&＝L1-L＝NL+&1，N＝1、2、3厖，欫其中&1为小于L的相位差，表示在画廊1中有N个画格2，每前一个画格2内影像画幅5的相位都超前后一个画格2内影像画幅5的相位差值为L，在第n+1个画格2内的影像画幅5的相位超前第n个画格2内的影像画幅5的相位差值为&1＝L1-NL，如图16所示，图中的N+1个画格内的影像画幅拼接出了一幅大的、完整的传递影像画幅abcd。在图13至图16中表示整体传动方式中的某一时刻画廊1中各画格2间的影像画幅5的相位关系，图中O表示各画格2的中心位置，O1为各画格内影像画幅5的中心位置，并设定画格画幅2与有效显示4画幅的大小相同，传动画幅与影像画幅5的大小相同。
一般情况下，在行进过程中的人们可以同时看到一幅传递影像外的多个影像，为了防止干扰，增加观赏效果，可以加装一个与人同行的光栏31，见图21，图中画格画幅2、传动画幅、有效显示画幅4和影像画幅5的大小是一样的，O3为光栏中心点，该光栏31位于人3与画廊1之间，其作用是使人3刚好能看到所需要的影像画幅，遮挡不必要的影像。当有多个光栏31存在时，光栏31之间是不能重合的；在影像画幅5可以重叠传动的方式中，光栏间距D为大于等于传动画幅长度L1，即D＞＝L1；在影像画幅串连传动方式中，传动状态、光栏间距D、画格长度L、传动画幅长度L1之间的关系如下如果是局部组群传动状态，当L1＜＝L时，D＞＝L；当L1＞L时，D＞＝L1+L；如果是整体传动状态时，D＝NL1，式中N＝1、2、3、4...。
下面介绍另一种观看画廊影像的装置-------旋转镜光学补偿装置，它是利用沿画廊行进中的旋转光学元件，即平行平面玻璃，平行平面棱镜或平面反光棱镜，观看画廊1中的影像，这里画廊1中每一个画格2内的影像都是静止的。
图17中平行平面玻璃20以角速度W旋转，它同时与人3以速度V2沿着画格2的排列方向从位置A移动至位置B。平行平面玻璃20在位置A处的状态如图17所示，画廊1中的一点Z发出的光线21经过在位置A的平行平面玻璃20的折射，形成光线22进入人3在位置A处的眼睛；当人3和平行平面玻璃20以速度V2行进到位置C时，见图18，由于平行平面玻璃20的旋转，它在C点的状态如图18所示，这时光线21经过平行平面玻璃20的折射，形成光线23进入人3在位置C处的眼睛；由于光线21、22、23是相互平行的，而且相对平行平面玻璃20的旋转中心O2是相对静止的，所以人在从位置A行进到位置C时看到的是静止的Z点影像。平行平面棱镜的光学补偿原理和平行平面玻璃是一样的。
图19中平面反光棱镜24以角速度W旋转，它同时与人3以速度V2沿着画格2的排列方向从位置A经过位置B到位置C。平面反光镜在位置A的状态如图19所示，画廊1中的一点Z发出的光线25经过平面反光镜24的反射，形成光线28进入人3在位置A处的眼睛；当人3和平面反光棱镜24以速度V2行进到位置B时，由于平面反光棱镜24的旋转，它在B点的状态如图18所示，这时Z点发出的光线26经过平面反光棱镜24的反射，形成光线29进入人3在位置B处的眼睛；当人3和平面反光棱镜24继续以速度V2行进到位置C时，由于平面反光棱镜24的旋转，它在C点的状态如图18所示，这时Z点发出的光线27经过平面反光镜24的反射，形成光线30进入人3在位置B处的眼睛；当人的行进速度V2与平面反光镜的旋转角速度为某一值时，反射光线28、29、30是相互平行的，并与人3的眼睛保持相对静止，这样人3在不同位置A、B、C上看到Z点的影像是一样的，所以人3在从A点行进到B点时看到的是Z点的静止影像。另外，在图20中增加了一个与人同行的平面反光镜31，其镜面与旋转的平面反光棱镜24的反射镜面相对，并保持与人3和平面反光棱镜24的位置关系不变，其作用是将平面反射棱镜24反射的Z点影像在经过平面镜31反射到人3的眼中，使人3看到的是经过两次反射的Z点的正影像。旋转平面反光镜的光学补偿原理和上述原理相同。
在图17、图18、图19和图20中，当人3和以角速度W旋转的光学元件以速度V2沿画廊1行进时，画廊1中每一个画格2内的影像5都依次静态的进入人3的眼睛，此时如果画廊1中每一个画格2内的影像画幅5是由一组连续运动的分解影像组成，在视觉上就产生了动感影像。
权利要求1.一种观看传递式影视画廊的装置，其特征是，所述的装置包括至少一组由至少一个影像画廊(5)在内的且由至少一个以上画格(2)构成的又且每个画格内的影像画幅都能构成一幅完整影像画幅画面的画廊，其中，上述的画格(2)内的影像画幅(5)为串联式的传动装置，它还包括动力传动装置(11)，并且，所述画格(2)两边各有一组传动转轴(7)和传动齿轮(10)，一与齿孔带(9)连成一体的传动带(8)，其中，所述齿孔带(9)与所述传动带(8)首尾相接且套装在两个所述传动转轴(7)上和所述传动齿轮(10)上，所述传动带(8)上的所述齿孔带(9)与所述齿轮(10)相互咬合，所述动力传动装置(11)带动所述传动齿轮(10)运转，所述传动带(8)的外表面是所述的影像画幅(5)，所述传动带(8)的长度L6为传动画幅长度L1的整数倍，即L6＝NL1，N＝1、2、3……。
2.根据权利要求1所述的观看传递式影视画廊的装置，其特征是，所述的画格(2)内的影像画幅(5)还是一种串联式的传动装置，它仍包括动力传动装置(11)及与齿孔带(9)连成一体的传动带(8)、两组前置传动转轴(7)、两组传动齿轮(10)，其中，所述装置还设有多个带有齿轮的后置传动转轴(12)且它们的轴心位置可以调整，所述传动带(8)的外表面为影像画幅(5)，所述传动带(8)的长度L6可以随所述后置传动转轴(12)的调整而改变，但仍然满足关系式L6＝NL1，N＝1、2、3……。
3.根据权利要求1所述的观看传递式影视画廊的装置，其特征是，所述的画格(2)内的影像画幅(5)装置是一种重叠式的传动装置，它包括与齿孔带(9)连成一体的传动带(8)、两组前置传动转轴(7)、两组传动齿轮(10)和动力传动装置(11)，并且，还设有一组与齿孔带(16)连成一体的传动带(13)、两组传动齿轮(14)、感应装置(32)和动力传动装置(15)，其中，所述传动齿轮(14)略大于所述传动齿轮(10)，所述传动齿轮(14)和所述传动齿轮(10)与所述前置传动转轴(7)同心，所述传动带(8)和所述齿孔带(9)套装在所述传动转轴(7)和所述传动齿轮(10)上，所述齿孔带(16)套装在所述传动齿轮(14)上，所述传动齿轮(14)和所述传动齿轮(10)各自独立转动，所述动力传动装置(11)带动所述传动齿轮(10)运转，所述感应装置(32)启动所述动力传动装置(15)带动所述传动齿轮(14)运转，所述传动带(8)和所述(13)的外表面为影像画幅(5)，所述传动带(13)的长度L7大于影像画幅长度L5，小于从F点经过A点、B点、C点、D点到E点的距离，所述传动带(8)的长度L6为传动画幅长度L1的整数倍，即L6＝NL1，N＝1、2、3……。4.根据权利要求1所述的跟随式观看传递影像画廊，其特征是，所述画廊(1)，其画廊中相邻的画格(2)之间的具有一传动相位差&，且所述传动相位差&与传动画幅长度L1和画格长度L之间的关系是当L1＜L时，&＝L1-L＜0，在影像传递方向上，每前一个画格(2)内的影像画幅(5)的相位都滞后后一个画格(2)内的影像画幅(5)一个相位差！&！＝！L1-L！＞0；当L1＝L时，画廊(1)中的每一个画格(2)内的影像画幅(5)间的相位差&＝0；当L＜L1＜2L时，在影像传递方向上，每前一个画格(2)的影像画幅(5)都超前后一个画格(2)内的影像画幅(5)一个相位差&＝L1-L；当L1＞2L时，L1＝NL+&1，&1＝L1-NL为小于一个画格长度L的相位差值，在画廊(1)中的N个画格(2)内每前一个画格(2)内的影像画幅(5)超前后一个画格(2)内的影像画幅(5)的相位差值L，在最后第N+1个画格(2)内，其影像画幅(5)超前第N个画格(2)内的影像画幅(5)的相位差值&1＝L1-NL。
专利摘要本实用新型涉及一种观看传递式影视画廊的装置，其中，所述的装置包括至少一组由至少一个影像画廊在内的且由至少一个以上画格构成的又且每个画格内的影像画幅都能构成一幅完整影像画幅画面的画廊，而且，上述的画格内的影像画幅为串联式的传动装置，它还包括动力传动装置，并且，所述画格两边各有一组传动转轴和传动齿轮，一与齿孔带连成一体的传动带，其中，所述齿孔带与所述传动带首尾相接且套装在两个所述传动转轴上和所述传动齿轮上，所述传动带上的所述齿孔带与所述齿轮相互咬合，所述动力传动装置带动所述传动齿轮运转，所述传动带的外表面是所述的影像画幅，所述传动带的长度L6为传动画幅长度L1的整数倍，即L6＝NL1，N＝1、2、3……。相比现有技术及已知的文献资料，由于本实用新型实现了人们在乘坐地铁、火车、汽车等交通工具时观看窗外影视画廊的愿望因而所产生静态或动感影像的效果是十分美妙的。
文档编号G06T15/70GK2525603SQ0122998
公开日2002年12月11日 申请日期2001年7月12日 优先权日2001年7月12日
发明者席光, 林虹, 席崟 申请人:席光