專利名稱：透鏡式立體成像器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于立體像的觀看裝置，特別是可將普通彩色照片融合為立體影象。
市場(chǎng)上原有的立體成像器以美國(guó)的“View Master”為代表。該類成像器立體感雖較好，但其最大局限是采用正片(反轉(zhuǎn)片)，費(fèi)用較高，不易普及；由廠家制作成“像對(duì)”，制作比較復(fù)雜，難以隨意更換。由于其所能觀賞到的立體畫面有限，尤其難以做到自拍后欣賞自己的立體影象及景物，所以對(duì)廣大成人消費(fèi)群體缺乏吸引力，而且該類成像器視場(chǎng)較小，少有近鏡頭，故一般只用作兒童玩具。
本實(shí)用新型的目的是提供一種透鏡式立體成像器，本實(shí)用新型之設(shè)計(jì)原理，是利用人的雙目視差，使左右“像對(duì)”進(jìn)行融合而獲得立體感覺(jué)?！跋駥?duì)”通常采用兩張左右眼彩色照片(黑白照片也可)制作而成，觀看時(shí)，將“像對(duì)”背面相貼在一起，夾入“幻燈片式”插卡內(nèi)，從本實(shí)用新型的前方或上方，沿中心軸位置插入，再通過(guò)與中心軸各成45度的兩面鏡子，使虛像正好成像在經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的左右偏心透鏡的前方，此虛像經(jīng)過(guò)該透鏡的放大及融合作用，從而能通過(guò)該透鏡看出立體像。由于能將圖像放大，故能觀看放大的立體像，又由于放大倍數(shù)不大，一般為1.2～3.5倍，故由此而產(chǎn)生的像差用肉眼不易察覺(jué)，從而保持了很好的圖像質(zhì)量，該偏心透鏡固定在鏡筒中，并經(jīng)過(guò)一螺旋推進(jìn)裝置可前后移動(dòng)，而達(dá)到最佳之成像位置以適合每個(gè)人的眼睛。
本實(shí)用新型的最大優(yōu)點(diǎn)一是采用普通彩照，費(fèi)用低，容易普及；二是可做到自拍自制，任意更新；三是清晰度高，視野開(kāi)闊，景深深遠(yuǎn)；四是結(jié)構(gòu)巧妙，解決了彩色照片不透光的局限；五是可調(diào)節(jié)，既可調(diào)節(jié)透鏡，以選擇最佳成像位置，也可調(diào)節(jié)立體程度，增加立體感；故也適合近視眼、遠(yuǎn)視眼等各種年齡結(jié)構(gòu)、各種眼睛特點(diǎn)的消費(fèi)者；六是吸收并采用了幻燈片之制作技術(shù)，使“像對(duì)”(相片夾)的制作和使用更方便靈活。
本實(shí)用新型主要包括透明或半透明前薄壁、平面鏡、相片夾、擋板條、左眼像及右眼像“像對(duì)”、偏心透境、固定圈、反光鏡、透鏡套筒、螺旋、上下底板、側(cè)壁等。
本實(shí)用新型參照附圖詳細(xì)說(shuō)明如下


圖1是透鏡式立體成像器的俯視圖；圖2是透鏡式立體成像器的正視圖；圖3是透鏡式立體成像器的側(cè)視圖；圖4是透鏡式立體成像器的后視圖；圖5是透鏡式立體成像器中aa’截線處的正視圖；圖6是偏心透鏡的正視圖及截面圖；圖7是相片夾圖；圖8是直接觀察相片之立體像觀察器示意圖；圖9是做成的眼鏡式立體觀像器示意圖；
圖10是懸掛式立體觀像器示意圖。
整個(gè)裝置均呈上下對(duì)稱，且左右對(duì)稱，圖的標(biāo)號(hào)上加一撇(如1’)是表明該標(biāo)號(hào)(如標(biāo)號(hào)1)的對(duì)稱部分，一般不另作說(shuō)明。
如圖所示，1是透明或半透明前薄壁，位于最前方，2’及2為左、右眼相片(即像對(duì))。放在相片夾內(nèi)，該夾位于前方中心，可在上下底板上的3’、3導(dǎo)軌槽內(nèi)滑動(dòng)，4’及4為對(duì)稱的左、右平面鏡，與水平X軸成45度角，它使左、右眼相片的虛像分別生成在偏心透鏡9’、9的正前方，并與Z軸垂直，加黑點(diǎn)處表示鍍鋁面；5為前側(cè)壁；7’與7是左、右反光鏡，它與水平約為20度～25度之傾角，固定在上、下底板33、33’之間，并與之垂直。使經(jīng)過(guò)1、1’之光線由它反射到相片上而加強(qiáng)相片之亮度。6為擋板條，位于導(dǎo)軌槽的里端，使相片夾推至此處即被擋??；8是透鏡運(yùn)動(dòng)架，在其左右兩側(cè)各固定一個(gè)透鏡套筒13’、13，透鏡套筒13內(nèi)用前固定圈11’、11及后固定圈12’、12，固定左、右偏心透鏡9’、9，螺旋15位于中心軸位置，當(dāng)螺旋旋轉(zhuǎn)時(shí)，可使透鏡架向前、后運(yùn)動(dòng)，使透鏡能隨該架作前后運(yùn)動(dòng)而調(diào)焦。10’、10是左、右側(cè)壁；14’、14是人的左、右眼，兩透鏡的幾何中心相隔的距離應(yīng)與人眼距離(6.5厘米)大致相同。螺旋15使運(yùn)動(dòng)架其前后運(yùn)動(dòng)的范圍可達(dá)2.5～3.0厘米，透鏡套筒13運(yùn)動(dòng)至中間位置為正常眼的觀察位置；再向前時(shí)，適合近視眼觀察。向后則適合遠(yuǎn)視眼(老花眼)觀察。16是相片夾(相當(dāng)于幻燈片的底片夾)，其一面裝入“像對(duì)”的左眼相片；另一面裝入“像對(duì)”的右眼相片；相片夾的兩邊有凹槽17、凸槽18、凹柱19、凸柱20，所有凹槽、凸槽、凹柱和凸柱處于反對(duì)稱位置，并且作緊密配合，將這樣的兩個(gè)片對(duì)好，稍加力即能夾住兩張相片；21是軟眼罩，處于透鏡套筒13的最前端；28是前外殼；33’為上底板，以半透明薄塑料板(或不透明)制成，以增加采光量。33為下底板。
圖9所示，22是不透明的塑料片，一方面與偏心透鏡23相結(jié)合并固定，另方面將它固定在眼鏡的框架中；24是帶長(zhǎng)方孔的不透明光闌，使眼睛只能通過(guò)長(zhǎng)方孔向外觀察，而擋住不需要的視場(chǎng)，25是偏心透鏡的幾何中心點(diǎn)，其與透鏡中心點(diǎn)的距離以及每個(gè)透鏡的焦距的大小，決定著所能觀察像對(duì)的大小和距離，這在下面將另作說(shuō)明；26是眼鏡腿的連接點(diǎn)，27是透鏡的幾何中心，29偏心透鏡透明部分，30眼鏡鼻托，31兩鏡片的連接架，32眼鏡腿。
圖10所示，34是懸掛孔。
偏心透鏡的技術(shù)參數(shù)現(xiàn)以觀察1.5英寸“像對(duì)”相片為例，焦距F＝8.5～9.5cm，直徑1.4～1.8cm，偏心距為5.9～5.5mm，使此左、右偏心圓透鏡的偏心方向朝中心軸方向，左右偏心透鏡的幾何中心相隔等于兩眼相距6.5cm之位置，但虛像或?qū)嵪裎挥谕哥R正前方9cm左右，即可觀察出立體像。
圖1至圖7之裝置為觀察“像對(duì)”的虛像，所觀察出的立體像有如在鏡子中的物體是反像，對(duì)觀察風(fēng)景、人物影響不大，但有文字時(shí)則成了反字，這一欠缺很容易克服，只需將底片“反洗”即可。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)(1)、將相片夾及像對(duì)改為從前端頂部插入，下端底部也留有同樣大小的槽，讓該相片夾可以自由地上下出入。將一系列相片夾用塑料帶做成軟連接，像子彈袋一樣，相片中為風(fēng)景名勝的系列照，或人物的系列照等。這樣就可以方便地連續(xù)觀察。
(2)、將
圖1中aa’線以前的部分全部去掉，在原虛像位置放以原左、右相片，如圖8所示，左右各一張，并有該照片的插入或固定裝置，這樣即可看出立體正像。
(3)、圖示裝置為觀察2英寸以下之照片特別適合，用通常四鏡頭之立體照相機(jī)所拍得的底片取第1和第4兩張，或三鏡頭之立體照相機(jī)所拍得的底片取第1和第3兩張(相距最遠(yuǎn)的兩張)進(jìn)行放大成1英寸半或2英寸照片構(gòu)成“像對(duì)”，放入該透鏡式立體成像器中，可看出很好的立體效果。
(4)、將5英寸或6英寸的“像對(duì)”照片并排放好，采用眼鏡式立體透鏡，在約20厘米處即可觀察出放大了的立體像，此時(shí)偏心透鏡的焦距＝26～30厘米，偏心2.5～3.0厘米，直徑為1.6～2.0厘米的，用此偏心透鏡在40～60厘米處可觀察7至10英寸＂像對(duì)＂的立體像。也可以觀看由15～17英寸計(jì)算機(jī)所作出的立體＂像對(duì)＂，包括活動(dòng)圖像的立體＂像對(duì)＂在內(nèi)，從而可利用這種立體透鏡在計(jì)算機(jī)屏幕上看到清晰度高、彩色鮮艷的立體電視，也可玩立體游戲。這種立體透鏡體小而輕，也可以懸掛在計(jì)算機(jī)屏幕前固定位置，便于觀看。
該立體成像器的功用可分為下列幾大類(I)觀賞類(1).立體婚紗照、生日照、全家福等；(2).世界各國(guó)風(fēng)景名勝、文物古跡、著名雕塑等；(3).藝術(shù)欣賞各種舞姿、人體健美、時(shí)裝模特等。
(II)商業(yè)類(1).新產(chǎn)品、新商品的立體展示；(2).房地產(chǎn)、造船業(yè)、航空業(yè)的立體模型及內(nèi)部裝修的立體展示；(3).飯店、酒樓的“立體菜廊”，理發(fā)店的“立體發(fā)廊”，照像館內(nèi)的各種立體藝照展出；(4).各影劇院(包括京劇院)的名演員的立體劇照。
(III)科學(xué)技術(shù)類(1).化學(xué)、生物學(xué)、晶體學(xué)各種原子、分子排列圖形；(2).建筑、機(jī)械、城市規(guī)劃等的立體模型；(3).數(shù)學(xué)上的各種立體空間幾何曲線及電力線、磁力線、流線的空間分布；(4).航測(cè)圖對(duì)的立體展現(xiàn)。
本實(shí)用新型的突出特點(diǎn)在于(1).進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，使相片和鏡面的位置及人眼的位置為最佳配合，能使一眼就看出很強(qiáng)的立體效果，圖像清晰，彩色鮮艷，視場(chǎng)較大，身臨其景；(2).增加了調(diào)節(jié)裝置，既簡(jiǎn)單又實(shí)用，能增強(qiáng)其立體效果和景深；(3).在此裝置上也同樣能看出正立體像；(4).利用自己的照相機(jī)及現(xiàn)代洗印技術(shù)，便可得到具有很好的立體效果的“像對(duì)”；(5).既可以作為大眾化的產(chǎn)品，也可以作為各種立體藝術(shù)珍品的重現(xiàn)及用之于科技；(6).用數(shù)字照相機(jī)、攝像機(jī)、或計(jì)算機(jī)作圖在彩色顯示器屏幕作出“像對(duì)”圖，利用立體眼鏡即可看出立體像。如同步放映活動(dòng)立體“像對(duì)”畫面，即可以觀看彩色活動(dòng)立體電影或玩立體游戲。
權(quán)利要求1.一種透鏡式立體成像器，其特征在于它主要包括透明或半透明前薄壁、平面鏡、相片夾、擋板條、像對(duì)、偏心透境、固定圈、反光鏡、透鏡套筒、螺旋、上下底板、側(cè)壁構(gòu)成；透明或半透明前薄壁與側(cè)壁連接并位于最前方，左、右眼相片放在相片夾內(nèi)，相片夾位于前面中心軸位置，可在上下底板的導(dǎo)軌槽內(nèi)滑動(dòng)；左、右平面鏡分別對(duì)稱位于像對(duì)兩側(cè)，與水平X軸成45度角，使左、右眼相片的虛像分別生成在左、右偏心透鏡的正前方，并與Z軸垂直；左、右反光鏡分別對(duì)稱位于“像對(duì)”兩側(cè)并且緊靠導(dǎo)軌槽的里端，它與X軸成20度～25度之傾角，固定在上、下底板之間并與之垂直，使通過(guò)前薄壁之光線由它反射到相片上而加強(qiáng)相片之亮度；擋板條位于導(dǎo)軌槽的里端，使相片夾推至此處即被擋住；透鏡運(yùn)動(dòng)架在其左右兩側(cè)各固定一個(gè)透鏡套筒；左、右偏心透鏡用前、后固定圈固定在透鏡套筒內(nèi)；螺旋位于中心軸位置，當(dāng)螺旋旋轉(zhuǎn)時(shí)，可使透鏡架向前、后運(yùn)動(dòng)，使偏心透鏡能作前后運(yùn)動(dòng)而調(diào)焦；左、右眼正對(duì)左、右偏心透鏡的幾何中心。
2.按照權(quán)利要求1所說(shuō)的透鏡式立體成像器，其特征在于偏心透鏡的焦距F＝8.5～9.5cm，直徑1.4～1.8cm.偏心距為5.5～5.9mm。
3.按照權(quán)利要求1所說(shuō)的透鏡式立體成像器，其特征在于相片夾的兩邊有凹槽、凸槽、凹柱、凸柱，所有凹槽、凸槽、凹柱和凸柱處于反對(duì)稱位置并且作緊密配合。
4.按照權(quán)利要求1所說(shuō)的透鏡式立體成像器，其特征在于將aa’線以前的部分全部去掉，在左、右偏心透鏡正前方原虛像位置放以原左、右眼相片可以看出立體正像。
5.按照權(quán)利要求1所說(shuō)的透鏡式立體成像器，其特征在于將所說(shuō)的左、右偏心透鏡可固定到鏡框中，直接觀看左、右眼相片，可看出立體像。
6.按照權(quán)利要求5所說(shuō)的透鏡式立體成像器，其特征在于在鏡框上可加帶長(zhǎng)方孔的不透明膜或片限制視場(chǎng)。
7.按照權(quán)利要求5所說(shuō)的透鏡式立體成像器，其特征在于偏心透鏡的焦距為8～30cm，偏心距離為5～30mm，經(jīng)組合，調(diào)節(jié)觀察距離，即可觀察從1～10英寸“像對(duì)”的立體像。
8.按照權(quán)利要求5所說(shuō)的透鏡式立體成像器，其特征在于所使用的“像對(duì)”也可以是顯像管上的圖像對(duì)或者是活動(dòng)圖象對(duì)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于立體像的觀看裝置。包括左平面鏡、右平面鏡、像片夾及夾住的左眼像及右眼像“像對(duì)”,左、右偏心透鏡及能使它作前后移動(dòng)的調(diào)節(jié)裝置,以達(dá)聚焦及作適當(dāng)放大的目的,并有左右反光鏡以增強(qiáng)亮度,故無(wú)需自備光源,小巧輕便,像一架小型望遠(yuǎn)鏡或觀劇鏡一樣,其特點(diǎn)是易于普及,可以用自己的照像機(jī),從兩個(gè)角度模仿雙眼進(jìn)行拍攝這種“像對(duì)”,達(dá)到自?shī)首詷?lè)的目的;本實(shí)用新型可觀看立體婚紗照、名演員、名模的特寫、名勝古跡、分子構(gòu)造、空間曲線等的立體像。商店、酒店、影劇院、發(fā)廊等的立體影像以及凡是要求有立體像的場(chǎng)所,可以逼真到現(xiàn)實(shí)立體景物的程度。
文檔編號(hào)G02B27/22GK2358464SQ9824791
公開(kāi)日2000年1月12日 申請(qǐng)日期1998年12月4日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月4日
發(fā)明者丁守謙 申請(qǐng)人:丁守謙