專利名稱：反射式立體圖像分視鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本裝置涉及立體圖片的觀看，應(yīng)用于攝影再現(xiàn)、虛擬圖片合成、廣告設(shè)計、光柵照片的校對。
背景技術(shù)：
人在看物體的時候，由于左右兩只眼睛位置分開，所看到的物像有視角差，這樣就會在腦海里產(chǎn)生立體效果。所以人們看到的真實(shí)世界是立體的。立體圖片的拍攝就是基于這個道理。對同一景物， 在左右分開一定距離的位置分別拍攝兩張照片，這兩張照片可以用多鏡頭的立體相機(jī)一次拍攝，也可用普通相機(jī)分別兩次拍攝。所得到的一對相片就成為立體照片。另外也可以由電腦運(yùn)算繪制出一對虛擬的立體照片。
人們正常情況下無法同時看兩個圖片，為了使人能夠同時觀看一對立體照片，對立體照片進(jìn)行視覺還原，就要借助一定的方法和器材。已知的有如下幾種類型1)不借助任何器材，兩眼平視法或者兩眼交叉法觀看立體照片。缺點(diǎn)是這種方法有勃于人們的用眼習(xí)慣，需要訓(xùn)練。交叉法(俗稱斗雞眼)觀看過程頭暈不舒服，平視法又要求每張照片的寬度不超過瞳距，一般是64毫米之內(nèi)。
2)紅藍(lán)色或其他互補(bǔ)色鏡片的立體眼鏡，利用紅藍(lán)鏡片的濾光原理使得左右眼睛分別看到單色的圖像。只能用來看紅藍(lán)雙色立體照片。缺點(diǎn)是色彩單調(diào)，普通人不易掌握紅藍(lán)立體照片的拍攝和后期制作。
3)框架內(nèi)裝置左右兩片凸透鏡。它的原理是靠凸透鏡的放大功能放大左右立體圖片，以使左右立體圖片在人眼的視覺上靠近并且重合。由于光線通過凸透鏡造成圖像畸變、色散。還由于凸透鏡的焦距所限制只能在焦距范圍內(nèi)使用，使得圖片的大小，間距，人與圖像的距離不可變動。
4)框架內(nèi)裝置反光鏡片的類型，這種類型的缺點(diǎn)是兩眼視線夾角的聯(lián)動機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，不易制作裝配。沒有按照實(shí)際光路設(shè)計鏡片和框架，使得裝置本身體積大。沒有視野整理孔，造成視野光路范圍不整齊。再者沒有瞳距調(diào)節(jié)裝置，不能適應(yīng)所有人群使用。眾所周知如果不能適合使用者的瞳距，(比如望遠(yuǎn)鏡和近視鏡)那么使用效果會大幅降低。
4)利用三棱鏡的折射原理來看立體圖片的類型。其缺點(diǎn)是三棱鏡使圖像色散失真。再者三棱鏡的折射角度不能改變，從而形成的只是固定的視線夾角。圖片的大小，間距，人與像的距離不可變動。
5)利用反射原理的箱式裝置，缺點(diǎn)是裝置本身笨重龐大，兩張立體圖片不能放置在同一平面，不方便觀看，不能在電腦顯示器上使用。

發(fā)明內(nèi)容
本裝置實(shí)現(xiàn)了了兩張不同視角的立體圖像的觀看，解決了現(xiàn)有已知的裝置的缺點(diǎn)。不限制立體圖像大小、兩個圖像的間距；不限制人眼和圖像之間距離。所看到的影像無畸變色散；視野范圍清晰整齊。瞳距可調(diào)，少兒和成人都能夠使用。
構(gòu)成部分可伸縮移動的左(1)右(2)鏡筒，調(diào)節(jié)左右鏡筒伸縮的伸縮套(3)(4)和瞳距調(diào)整螺絲組(5)，在鏡筒內(nèi)裝配的固定的反光鏡片組(6)和可旋轉(zhuǎn)的反光鏡片(7)，可轉(zhuǎn)動的反光鏡的轉(zhuǎn)軸(8)，轉(zhuǎn)軸軸孔(9)，能控制反光鏡片旋轉(zhuǎn)的視線調(diào)整螺絲組(10)和預(yù)壓力彈簧片(11)。鏡筒兩端裝配可以防塵的透明鏡片(13)。參照圖1圖3。
本裝置的基本原理是由兩組(各兩片)反光鏡片對光線進(jìn)行二次反射成像。并且通過轉(zhuǎn)動反光鏡片改變?nèi)搜劭磮D像的光路角度，從而導(dǎo)致左右眼觀看到的兩個影像重合。產(chǎn)生立體感。左(1)右(2)鏡筒通過調(diào)節(jié)可以靠近或者遠(yuǎn)離用來適應(yīng)使用者的瞳距。調(diào)節(jié)反光鏡片的夾角來改變視線夾角，適應(yīng)不同的尺寸、不同間距的圖像也適應(yīng)人眼與圖像不同遠(yuǎn)近的觀看。參照圖2。
使用方法在閱讀視距處水平放置兩張立體圖片(15)，或者在電腦顯示屏上并排顯示兩張立體圖片。手持本裝置靠近眼睛(14)，通過本裝置觀看這些圖像。轉(zhuǎn)動瞳距調(diào)整螺絲組(5)調(diào)節(jié)左右鏡筒的距離以適合自己的瞳距。左眼睛通過左鏡簡看左照片；右眼睛通過右鏡筒觀看右邊照片，轉(zhuǎn)動視線調(diào)整螺絲組(10)，使得視覺里的右邊照片水平地左右移動，最終和左面照片在視覺上進(jìn)行重合。這時候就還原了景色的視角差，在大腦里產(chǎn)生立體感。從而達(dá)到觀看立體照片的目的。
特點(diǎn)根據(jù)人眼平時看圖的實(shí)際視線光路設(shè)計反射光路。所以完全符合人們的用眼習(xí)慣。再按照這個反射光路設(shè)計鏡筒、鏡片、整理孔的形狀和尺寸。并按照反射光路中空間位置安裝各個部件，使得裝置最大限度減少體積，視野范圍清晰規(guī)矩；能使人更能容易的達(dá)到觀看的效果。參照光路示意圖4。本裝置22毫米的瞳距調(diào)整范圍，足以適應(yīng)少兒到成人不同瞳距。使各人群都能舒適的使用。本裝置結(jié)構(gòu)小巧，視野范圍大；視野整齊規(guī)矩，視線夾角范圍大。能適應(yīng)不同尺寸、不同間距的圖像；也能適應(yīng)人眼與圖像不同遠(yuǎn)近的情況下觀看。結(jié)構(gòu)簡單，材料普通，制造成本低廉，容易投入生產(chǎn)。隨著電腦和數(shù)碼相機(jī)的普及，數(shù)字儲存的照片很廉價，能在顯示屏上觀看的立體圖片的方式將會越來越受歡迎。


圖1是本裝置完整的外觀立體圖。
圖2是本裝置的原理平面圖，主要表明各部件的功能和原理。
圖3是本裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)立體圖，主要繪制各部件的裝配關(guān)系。
圖4是反光鏡片和反射光路的空間位置關(guān)系的立體圖。
主要表明反光鏡片的形狀、大小、安裝位置和光路的空間關(guān)系，在此圖中，繪制了右側(cè)光路可調(diào)節(jié)的最大和最小兩個角度反射光路表明了可轉(zhuǎn)動的反光鏡片(7)最大最小兩個轉(zhuǎn)動角度的位置，以及反光鏡片(7)的形狀必須滿足最大最小角度時反射光路的變化的原因。
附號表示列表如下(1)左鏡筒(2)右鏡筒(3)伸縮外套(4)伸縮內(nèi)套(5)瞳距調(diào)整螺絲組(6)反光鏡片(7)可轉(zhuǎn)動的反光鏡片(8)可轉(zhuǎn)動的反光鏡的轉(zhuǎn)軸(9)轉(zhuǎn)軸軸孔(10)視線調(diào)整螺絲組(11)預(yù)壓力彈簧片(12)視野范圍整理孔(13)防塵透明鏡片(14)眼睛(15)圖像(16)反射光路
具體實(shí)施例方式本裝置主要由左右鏡筒組成，左右鏡筒之間有伸縮套，左鏡筒(1)和伸縮外套(3)一體化，右鏡筒(2)和伸縮內(nèi)套(4)一體化。伸縮套內(nèi)安裝瞳距調(diào)整螺絲組(5)。螺桿卡在伸縮外套上，螺母卡在伸縮內(nèi)套上。左右鏡筒通過伸縮套水平方向連接在一起。旋轉(zhuǎn)螺絲使得左右鏡筒可以通過伸縮套水平移動。移動范圍是62正負(fù)11毫米，適應(yīng)少兒到成人不同瞳距。具體安裝位置見圖3。
左鏡筒的一對平面反光鏡片(6)和右鏡筒內(nèi)靠眼睛的小反光鏡片(6)按照光路空間實(shí)際位置安裝在左右鏡筒內(nèi)，具體光路和鏡片的空間位置如圖3圖4所示，右鏡筒內(nèi)可調(diào)整的反光鏡片(7)是可轉(zhuǎn)動的，可旋轉(zhuǎn)的反光鏡片(7)上帶有轉(zhuǎn)動軸(8)，安裝在右鏡筒底部的軸孔(9)上?？稍?8度左右的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，使得兩眼視線夾角能夠改變的范圍是36度左右。右鏡筒的后部安裝了視線調(diào)整螺絲組(10)和預(yù)壓力彈簧片(11)，預(yù)壓力彈簧片(11)壓迫在可旋轉(zhuǎn)的反光鏡片(7)的背面左側(cè)，視線調(diào)整螺絲組(10)的螺桿頂在可旋轉(zhuǎn)的反光鏡片(7)的背面右側(cè)。螺母卡在右鏡筒的后壁上。旋轉(zhuǎn)螺絲可推動這個反光鏡的轉(zhuǎn)動。具體安裝位置見圖3。
根據(jù)平常閱讀狀態(tài)下；人們裸眼觀看矩形圖片的視線光路而設(shè)計的反射光路(16)，(注裸眼觀看矩形圖片的視線光路是直四棱錐體)再依據(jù)這個反射光路決定兩組平面反光鏡(6)和(7)的大小和形狀。
可旋轉(zhuǎn)的反光鏡片(7)的形狀比較特殊，以下著重說明。參照圖4，因?yàn)榭尚D(zhuǎn)的反光鏡片(7)是轉(zhuǎn)動的、在此位置的反射光路形狀粗細(xì)也隨著轉(zhuǎn)動而變化的，所以可旋轉(zhuǎn)的反光鏡片(7)的形狀必須能滿足光路角度大小的變化。因此長和寬都取變化過程的最大值。這兩組反光鏡形狀是按照實(shí)際光路裁剪的梯形片。
同樣，右鏡筒(2)的形狀也需要適應(yīng)光路角度的變化。空腔內(nèi)尺寸也取光路來回變化過程時的最大值，左右鏡筒主體部分的形狀和尺寸是按照反射光路的空間形狀設(shè)計的錐體型。這樣的設(shè)計能最大限度的減少本裝置的體積。
按照反光路通過的真實(shí)路徑在同組的反光鏡片之間設(shè)置了視野范圍整理孔(12)，使得視野范圍呈矩形；能排除無關(guān)影像對人的干擾。左右的兩個視野范圍整理孔(12)分別與左右鏡筒是一個整體。
依據(jù)反射光路的空間形狀決定各個部件的實(shí)際安裝位置，左右鏡筒兩端有插槽用來安裝防塵透明鏡片(13)。具體安裝位置見圖3。
權(quán)利要求
1調(diào)節(jié)瞳距的方法和構(gòu)件本裝置主要由左右鏡筒組成，左右鏡筒之間有伸縮套。左鏡筒(1)和伸縮外套(3)一體化，右鏡筒(2)和伸縮內(nèi)套(4)一體化。伸縮套內(nèi)安裝瞳距調(diào)整螺絲組(5)。螺桿卡在伸縮外套上，螺母卡在伸縮內(nèi)套上。旋轉(zhuǎn)螺絲使得左右鏡筒可以通過伸縮套水平移動，從而調(diào)節(jié)瞳距。
2調(diào)節(jié)視線夾角的方法和構(gòu)件右鏡筒內(nèi)可調(diào)整的反光鏡片(7)是可轉(zhuǎn)動的，可旋轉(zhuǎn)的反光鏡片(7)上帶有轉(zhuǎn)動軸(8)，安裝在右鏡筒底部的軸孔(9)上。右鏡筒的后部安裝了視線調(diào)整螺絲組(10)和預(yù)壓力彈簧片(11)，預(yù)壓力彈簧片(11)壓迫在可旋轉(zhuǎn)的反光鏡片(7)的背面左側(cè)，視線調(diào)整螺絲組(10)的螺桿頂在可旋轉(zhuǎn)的反光鏡片(7)的背面右側(cè)。螺母卡在右鏡筒的后壁上。旋轉(zhuǎn)螺絲可推動這個反光鏡的轉(zhuǎn)動。從而改變兩眼視線夾角。
3根據(jù)平常閱讀狀態(tài)下人們裸眼觀看矩形圖片的真實(shí)視線光路而設(shè)計的反射光路(16)。
4依據(jù)反射光路決定兩組平面反光鏡(6)和(7)的大小和形狀。可旋轉(zhuǎn)的反光鏡片(7)的形狀必須能滿足光路角度大小的變化。因此長和寬都取變化過程的最大值。這兩組反光鏡片的形狀是按照實(shí)際光路裁剪的梯形片。
5左右鏡筒主體部分的形狀和尺寸是按照反射光路的空間形狀設(shè)計的錐體型。右鏡筒(2)的形狀也需要適應(yīng)光路角度的變化，空腔內(nèi)尺寸也取光路來回變化過程時的最大值。
6按照反射光路的真實(shí)路徑在同組的反光鏡片之間設(shè)置了視野范圍整理孔(12)，使得視野范圍呈矩形。
7依據(jù)反射光路的空間形狀決定各個部件的實(shí)際安裝位置。
全文摘要
本裝置適用于攝影、美術(shù)、廣告領(lǐng)域。解決了立體圖像的觀看問題，電腦顯示屏上的和沖印的圖像均可。由左右鏡筒分別裝置兩組反光鏡片對光線進(jìn)行二次反射，改變?nèi)搜鄣囊暰€光路。通過左右鏡筒之間伸縮裝置的調(diào)節(jié)、可滿足少兒和成年不同瞳距的人群觀看。反光鏡片相互間的夾角可調(diào)節(jié)，用來改變兩眼視線的夾角。適合不同間距、不同尺寸的立體圖像的觀看，也適應(yīng)人眼與圖像不同遠(yuǎn)近的情況下觀看。能使人更容易地看到立體效果。根據(jù)人們裸眼正常閱讀狀態(tài)設(shè)計光路。采用梯形反光鏡片和錐形鏡筒使得外形小巧。采用視野范圍整理孔。能排除無關(guān)影像的干擾使人觀感更舒適真切。
文檔編號G02B27/02GK1952729SQ20061006284
公開日2007年4月25日 申請日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者郗泉 申請人:郗泉