具有增強(qiáng)的深度感知的觀察器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于放大后觀察物體的觀察器，其為觀察者提供增強(qiáng)的深度感知。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有用于觀察物體的各種放大裝置，包括如本申請人早先在專利US-A-5477385中公開的立體放大裝置。
[0003]然而，本發(fā)明人認(rèn)識到，有可能為觀察者提供具有顯著增強(qiáng)深度感知的觀察器，通過在單視的或立體的觀察裝置中配置采用焦點(diǎn)、視差和疊加效果的裝置，這些效果都有助于觀察者對深度感知的體驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]—方面，本發(fā)明提供了一種用于觀察放大物體的觀察器，所述觀察器包括:物鏡，用于產(chǎn)生位于物平面的物體的圖像，并具有由孔徑光闌定義的徑向范圍；部分透射反射器，用于允許光從所述物鏡通過所述部分透射反射器透射到反射鏡裝置，并為從所述反射鏡裝置返回至所述部分透射反射器的光提供反射作用;反射鏡裝置接收來自所述部分透射反射器的光分量，并且定位成使得物體的聚焦圖像在所述反射鏡裝置中產(chǎn)生并且由所述反射鏡裝置接收的光被反射回至所述部分透射反射器并被中繼以產(chǎn)生物體的圖像;觀察透鏡裝置，用于產(chǎn)生可由觀察者在視平面上的出射光瞳處觀察的物體的光學(xué)圖像;其中所述物鏡具有由從所述物平面至所述物鏡的距離和所述孔徑光闌的徑向范圍限定的光束路徑角(a);其中所述觀察器具有由沿光軸從所述反射鏡裝置至所述視平面的距離和在所述視平面上的所述出射光瞳的徑向范圍限定的視角(β);其中所述觀察器被配置成使得所述光束路徑角(a)對所述視角(β)的位移比為至少3:1，從而提供給所述觀察者相對于觀察者的頭部的位移的范圍更大的正在被觀察的物體的深度感知的變化。
[0005]在一個(gè)實(shí)施例中，所述光束路徑角(a)對所述視角(β)的位移比為至少4:1。
[0006]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述光束路徑角(a)對所述視角(β)的位移比為至少5:1。
[0007]在又一個(gè)實(shí)施例中，所述光束路徑角(a)對所述視角(β)的位移比至少為6:1。
[0008]在又一個(gè)實(shí)施例中，所述光束路徑角(a)對所述視角(β)的位移比至少為8:1。
[0009]在又一個(gè)實(shí)施例中，所述光束路徑角(a)對所述視角(β)的位移比為至少10:1。
[0010]在又一個(gè)實(shí)施例中，所述光束路徑角(a)對所述視角(β)的位移比至少為12:1。
[0011]在又一個(gè)實(shí)施例中，所述光束路徑角(a)對所述視角(β)的位移比為至少13:1。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，所述光束路徑角度(a)為至少6度。
[0013]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述光束路徑角度(a)為至少8度。
[0014]在又一個(gè)實(shí)施例中，所述光束路徑角度(a)為至少9度。
[0015]在又一個(gè)實(shí)施例中，所述光束路徑角度(a)為至少10度。
[0016]在又一個(gè)實(shí)施例中，所述光束路徑角度(a)為至少12度。
[0017]在又一個(gè)實(shí)施例中，所述光束路徑角度(α)為至少13度。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，所述視角(β)不大于2度。
[0019]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述視角(β)不大于1.5度。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，由所述反射鏡裝置接收的光分量穿過所述部分透射反射器。
[0021]在一個(gè)實(shí)施例中，從所述反射鏡裝置接收的并且由所述部分透射反射器中繼的光被所述部分透射反射器反射。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中，所述物鏡位于沿所述光軸離所述物平面小于120毫米的距離。
[0023]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述物鏡位于沿所述光軸離所述物平面小于100毫米的距離。
[0024]在又一個(gè)實(shí)施例中，所述物鏡位于沿所述光軸離所述物平面小于80毫米的距離。
[0025]在又一個(gè)實(shí)施例中，所述物鏡位于沿所述光軸離所述物平面小于60毫米的距離的。
[0026]在一個(gè)實(shí)施例中，所述孔徑光闌具有至少30毫米的孔徑。
[0027]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述孔徑光闌具有至少35毫米的孔徑。
[0028]在又一個(gè)實(shí)施例中，所述孔徑光闌具有至少40毫米的孔徑。
[0029]在一個(gè)實(shí)施例中，所述部分透射反射器包括半透射反射器。
[0030]在一個(gè)實(shí)施例中，所述部分透射反射器包括部分透射反射鏡，可選地為半鍍銀平面反射鏡。
[0031 ]在一個(gè)實(shí)施例中，由所述光軸在所述部分透射反射器處所提供的所述觀察器的光學(xué)中心位于沿所述光軸離所述視平面至少150毫米的距離。
[0032]在另一個(gè)實(shí)施例中，由所述光軸在所述部分透射反射器處所提供的所述觀察器的光學(xué)中心位于沿所述光軸離所述視平面至少180毫米的距離。
[0033]在一個(gè)實(shí)施例中，由所述光軸在所述部分透射反射器處所提供的所述觀察器的光學(xué)中心位于沿所述光軸離所述視平面至少200毫米的距離。
[0034]在一個(gè)實(shí)施例中，由所述光軸在所述部分透射反射器處所提供的所述觀察器的光學(xué)中心位于沿所述光軸離所述視平面至少250毫米的距離。
[0035]在一個(gè)實(shí)施例中，在所述視平面上的所述出射光瞳的直徑不超過30毫米。
[0036]在一個(gè)實(shí)施例中，在所述視平面上的所述出射光瞳的直徑不超過25毫米。
[0037]在一個(gè)實(shí)施例中，所述觀察器還包括:照明器，所述照明器包括多個(gè)光源，所述多個(gè)光源用于照亮從所述觀察器的所述光軸偏移的物體。
[0038]在一個(gè)實(shí)施例中，所述光源包括點(diǎn)光源，可選地為設(shè)置成圍繞所述光軸的LED。
[0039]在一個(gè)實(shí)施例中，所述觀察器還包括:變焦物鏡，所述變焦物鏡包括所述物鏡和多個(gè)附加透鏡。
[0040]在一個(gè)實(shí)施例中，所述部分透射反射器是光束分離器，用于分離來自所述物鏡的光以生成第一光分量和第二光分量，首先提到的反射鏡裝置接收來自所述光束分離器的所述第一光分量，并且還包括:第二反射鏡裝置，所述第二反射鏡裝置接收來自所述光束分離器的所述第二光分量，并定位成使得所述物體的第二聚焦圖像在所述第二反射鏡裝置處產(chǎn)生并且由所述第二反射鏡裝置接收的光被反射回至所述光束分離器并被中繼以產(chǎn)生所述物體的圖像;其中所述反射鏡裝置都被定向成使得由各個(gè)所述反射鏡裝置中繼的所述出射光瞳的光瞳中心偏移，對應(yīng)于觀察者的瞳孔間間隔，并且所述觀察透鏡裝置中繼兩個(gè)所述出射光瞳，由此使得來自各個(gè)所述反射鏡裝置的所述出射光瞳被中繼到觀察者的各個(gè)眼睛，并且為觀察者的每只眼睛提供所述物體的不同的立體視差的視圖。
[0041 ]在一個(gè)實(shí)施例中，由所述第二反射鏡裝置接收的光分量被所述光束分離器反射。
[0042]在一個(gè)實(shí)施例中，從所述第二反射鏡裝置接收的并且由所述光束分離器中繼的光穿過所述光束分離器。
[0043]在一個(gè)實(shí)施例中，任一或者每個(gè)反射鏡裝置都包括反射鏡和在所述反射鏡的表面的球面透鏡。
[0044]在一個(gè)實(shí)施例中，所述反射鏡包括平面反射鏡。
[0045]在另一個(gè)實(shí)施例中，所述反射鏡包括非球面反射鏡。
[0046]在另一個(gè)實(shí)施例中，任一或者每個(gè)反射鏡裝置都包括凹面反射鏡。
【附圖說明】
[0047]以下結(jié)合附圖通過舉例的方式對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳述，其中
[0048]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的觀察器；
[0049]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的觀察器；
[0050]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的觀察器；以及
[0051]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的觀察器。
【具體實(shí)施方式】
[0052]圖1示出了根