木發(fā)明屬于光學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域,，具體涉及一種利用腹眼式菲涅爾透鏡陣列對(duì)平面畫成立體像裝置，主要用于公共事業(yè)、商業(yè)廣告宣傳等領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在已知的中國專利02201090.4公開了一種全息飾品，提供一種無面積限制的全息三維飾品，它由半透明平面裝飾圖案、全息圖、托板以及固定裝置組成，半透明平面裝飾圖案為飾品提供背景，全息圖是應(yīng)用激光全息技術(shù)制作的像全息圖或模壓全息圖，托板托住半透明平面裝飾圖案與全息圖，固定裝置固定飾品，當(dāng)飾品受自然光或燈光照射時(shí)，光線透過半透明平面裝飾圖案,照射到全息圖上，再現(xiàn)三維圖像。

又如，三維立體顯像裝置有中國專利00230318.3公開的一種立體全息成像裝置，它主要由兩個(gè)凹面鏡對(duì)扣形成一個(gè)置景成像腔，景物置于一個(gè)凹面鏡中心，另外一個(gè)凹面鏡中心開有出像孔，兩凹面鏡的焦距互相位于對(duì)方的鏡面，出像孔外為像區(qū)，成像區(qū)可以是口外的一次成像區(qū)，也可以通過黑箱將一次成像轉(zhuǎn)移到所需處成像，只要黑箱內(nèi)由各種光學(xué)透鏡組成滿足幾何光學(xué)或波動(dòng)光學(xué)的成像條件即可。美國市場上有一種稱為“魔鏡”的商品，是由兩個(gè)相對(duì)放置的凹面鏡構(gòu)成的，具有同樣的成像效果。該裝置可用于廣告、宗教、旅游、現(xiàn)場景物傳真等各領(lǐng)域，但是其制作價(jià)格都比較昂貴。

已知的技術(shù)成像效果不能呈三維立體藝術(shù)效果，并且對(duì)光學(xué)元件的要求比較高，制作價(jià)格比較昂貴。而基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統(tǒng)的目的在于提供一種可使實(shí)物呈浮游的立體圖像的顯像裝置，制作成本大大降低，可促立體成像商業(yè)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統(tǒng)。

該系統(tǒng)是一個(gè)對(duì)平面實(shí)物成立體像的光學(xué)系統(tǒng)，由一個(gè)圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列，構(gòu)成，可以運(yùn)用于實(shí)物成實(shí)像的場景，將需要成像的實(shí)物緊貼圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列平面一側(cè)，圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列的厚度d+f為其每個(gè)菲涅爾透鏡陳列的焦距，需要成像的實(shí)物一般為二維的平面畫，由物體發(fā)出的光線經(jīng)圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列即可形成立體像。觀察者可在腹眼式菲涅爾透鏡陣列弧面一側(cè)，一定的視角范圍內(nèi)觀察到原物的立體像。實(shí)際使用時(shí)，可根據(jù)不同的場合放置不同的畫面，均可對(duì)二維畫面成一個(gè)立體實(shí)像以供觀賞。另外，在一些場合，為了增強(qiáng)效果，可將二維平面物體和圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列置于一個(gè)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，以觀察物體的360度角度的立體像。

前述的基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統(tǒng)，其中，圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列的厚度為d+f，其主要對(duì)二維平面進(jìn)行成像，可以運(yùn)用于實(shí)物成像的場景。

前述的基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統(tǒng)，其中，圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列一側(cè)為平面，一側(cè)為弧形相接面。

前述的基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統(tǒng)，其中，圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列中每個(gè)陣元為菲涅爾透鏡，每個(gè)菲涅爾透鏡的焦距為f。

前述的基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)一般可以對(duì)與圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列直徑相同的二維平面畫或者實(shí)物進(jìn)行成像。

前述的基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統(tǒng)，其中，該裝置對(duì)實(shí)物進(jìn)行成像時(shí)，需要將實(shí)物與圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列平面一側(cè)緊貼。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統(tǒng)是在調(diào)查了已知的成像技術(shù)后提出來的,傳統(tǒng)的立體成像方法都為數(shù)字式立體成像或者全息法立體成像，數(shù)字式立體成像應(yīng)用范圍廣，但是成本比較高，而全息法立體成像系統(tǒng)，形成立體像的過程比較復(fù)雜，而且還需要一些質(zhì)量和制作工藝比較高的光學(xué)元件，價(jià)格比較昂貴，而基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統(tǒng)成立體像的過程比較簡單，而且制作成本低，可促立體成像商業(yè)化。

附圖說明

圖1是基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統(tǒng)的光學(xué)原理圖；

圖2是基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用場景中的搭建；

圖中，1是成像物體，2物體所形成的立體像，3是腹眼式菲涅爾透鏡陣列，4是載物臺(tái)。

具體實(shí)施方案

以下結(jié)合原理圖形，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的2種具體的實(shí)施方式，詳細(xì)的介紹利用菲涅爾透鏡成三維立體像的特征及其功效。

實(shí)施例1

如圖1所示，基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)物成立體像的光學(xué)結(jié)構(gòu)裝置，它包括圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列3，其厚度為d+f，其中要將圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列3平面一側(cè)與需要成立體像的物1緊貼，此時(shí)物1位于圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列3的焦平面上，這時(shí)就可以在圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列右側(cè)觀察到物體通過圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列3所成的立體像2，要求成像物體的中心線與圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列3的主光軸必須重合。

實(shí)施例2

如圖2所示，基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用中一般是豎直放置（如圖2），這樣裝置的設(shè)計(jì)就比較簡單，而且便于人們觀看欣賞，在圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列3平面一側(cè)直接放在要成立體像的平面實(shí)物1或者二維畫1上面，在圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列3下面的主光軸方向安裝一個(gè)載物旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，就可以在同一方向上實(shí)現(xiàn)對(duì)物體360度角度的立體像。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像裝置，包括一個(gè)具有厚度d+f的圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列，該裝置可以運(yùn)用于實(shí)物成實(shí)像的場景，將需要成像的實(shí)物緊貼圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列平面一側(cè)，圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列的厚度d+f為其每個(gè)菲涅爾透鏡陳列的焦距，需要成像的實(shí)物一般為二維的平面畫，由物體發(fā)出的光線經(jīng)圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列即可形成立體像。觀察者可在腹眼式菲涅爾透鏡陣列弧面一側(cè)，一定的視角范圍內(nèi)觀察到原物的立體像。實(shí)際使用時(shí)，可根據(jù)不同的場合放置不同的畫面，均可對(duì)二維畫面成一個(gè)立體實(shí)像以供觀賞。另外，在一些場合，為了增強(qiáng)效果，可將二維平面物體和圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列置于一個(gè)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，以觀察物體的360度角度的立體像。

技術(shù)研發(fā)人員：郭富;魏臻;孫銘悅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津維富達(dá)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2016.03.25
技術(shù)公布日：2017.10.03