本發(fā)明涉及具有三維圖像獲取和顯示功能的影像技術(shù)領(lǐng)域，特別是移動(dòng)通訊終端、電視機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

基于偏振光技術(shù)的立體電影數(shù)十年前就已出現(xiàn)，它以其逼真的三維圖像再現(xiàn)了各種場(chǎng)景，因只能在極少數(shù)的專業(yè)電影院才能實(shí)現(xiàn)，多年來是少數(shù)人才能嘗試的奢侈品。隨著數(shù)碼影視技術(shù)的迅猛發(fā)展，近年3d電腦、3d電視、乃至3d手機(jī)不斷出現(xiàn)，引起了人們的極大興趣。其技術(shù)關(guān)鍵在于三維拍攝和顯示兩個(gè)方面。三維拍攝門坎較高，拍攝裝備和數(shù)據(jù)處理軟件難于推廣應(yīng)用，特別是不能直接用于數(shù)十億現(xiàn)有手機(jī)，目前還僅限于三維影視節(jié)目的專業(yè)制作，三維顯示關(guān)系更廣大的消費(fèi)群體，主要是數(shù)以億計(jì)的手機(jī)用戶，出現(xiàn)了各種各樣的技術(shù)方案，總的分為祼眼觀看式和眼鏡觀看式兩大類。祼眼式技術(shù)難度大，效果差，不能適應(yīng)當(dāng)前高清顯示的潮流，至今未能大批推向市場(chǎng)。眼鏡觀看式又分濾色式、分屏式和時(shí)分式三類，濾色式彩色失真太大，很難被人們接受，分屏式主要模式為偏光式，存在光通損失大和漏光嚴(yán)重等缺陷，難于在手機(jī)上應(yīng)用，時(shí)分式使用快門眼鏡，成本太高，抗干擾力差。以上所有技術(shù)方案沒有一個(gè)可以大批生產(chǎn)上市的。近兩年，人們似乎終于找到了一個(gè)可被廣大消費(fèi)者接受的解決辦法，那就是所謂的“虛擬現(xiàn)實(shí)”——市場(chǎng)上鋪天蓋地的vr頭盔，有人叫它“魔鏡”，這是目前手機(jī)三維顯示得以推廣的唯一的實(shí)用技術(shù)手段，然而這種裝置幾乎集笨重、丑陋、使用不方便、損害視力等多種弊病于一身，人們?yōu)榱说玫竭@一點(diǎn)虛擬的享受，竟要承受如止大的痛苦，把比世上最笨重的眼鏡還要重得多的裝置捆在眼前，觀看中不能接電話，不能操作調(diào)整手機(jī)，更嚴(yán)重的是，vr鏡片的焦距一般為75—80mm,相當(dāng)于1300多度的老花鏡，人們配鏡都需用儀器精確驗(yàn)光，差一點(diǎn)都會(huì)損害視力，vr鏡相差上千度，不可能不嚴(yán)重?fù)p害人們的健康。此外，用vr鏡時(shí)，視角必需要產(chǎn)生偏移約30度角的錯(cuò)覺才能使兩幅畫面重合到一塊，俗稱“斗雞眼”，短時(shí)間看一會(huì)就會(huì)讓人頭暈?zāi)垦?，長(zhǎng)此下去，必然會(huì)讓青少年形成斜視或?qū)ρ?，有些視覺精準(zhǔn)的人甚至永遠(yuǎn)也不能產(chǎn)生這種錯(cuò)覺的立體感。還有，超近距離觀看，手機(jī)顯示屏光的強(qiáng)度比明視距離要高近十位，這樣的強(qiáng)光刺激也會(huì)誘發(fā)中老年人的青光眼，可見這種“魔鏡”真正是一種“魔鬼之鏡”。此外，既使vr頭盔十全十美，也解決不了電視、電腦普及三維顯示的難題。所以，為使“虛擬現(xiàn)實(shí)”成為人們的享受，亟需有一種新的技術(shù)來滿足人們對(duì)三維顯示的需求，將這種弊端累累的“魔鏡”淘汰出人們的生活。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，消除現(xiàn)有的三維顯示裝置的種種弊端給人們帶來的折磨和不便，提供一種新的拍攝和顯示三維影像的裝置來滿足人們對(duì)“虛擬現(xiàn)實(shí)”的需求，將它附加于現(xiàn)有手機(jī)上，無需對(duì)手機(jī)做任何改裝，就能自行拍攝和隨時(shí)觀看三維影像，也讓用電視和個(gè)人電腦觀看三維影視成為現(xiàn)實(shí)可能，讓“虛擬現(xiàn)實(shí)”真正成為人們的享受。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種拍攝和顯示三維影像的裝置，包括附加在攝影裝置10上的三維攝影裝置20和獨(dú)立的或附加在二維顯示裝置上的三維顯示裝置30，所述二維顯示裝置包括手機(jī)顯示屏、電視機(jī)和電腦顯示器，所述三維顯示裝置30包括顯示屏31和三維眼鏡32，所述三維眼鏡32包括左鏡框32l、右鏡框32r和與兩鏡框鉸接的一對(duì)鏡腿或與兩鏡框連接的鏡框夾329，兩鏡框中設(shè)有安裝鏡片的凹槽，其特征在于：

所述三維攝影裝置20和三維顯示裝置30為互相獨(dú)立的或互相結(jié)合的裝置。

所述三維攝影裝置20包括兩套攝像頭21，每套攝像頭21包括一個(gè)凸透鏡頭211和用于折射光線的前平面反光鏡212、后平面反光鏡213，所述前平面反光鏡212以接近45度的傾角布置在凸透鏡頭211的出射主光軸上，后平面反光鏡213與之平行，兩平面反光鏡用于將凸透鏡頭211射出的光線平移一設(shè)定的距離，最后投射到攝影裝置10的原攝像頭半個(gè)入射孔內(nèi)。

所述兩套攝像頭21對(duì)稱布置，它們的對(duì)稱面與攝影裝置10的原攝像頭的軸平面重合并在對(duì)稱面處相互連接；來自兩套攝像頭21的光線各自進(jìn)入原攝像頭的半個(gè)入射孔內(nèi)，從而在攝影裝置10內(nèi)獲得兩個(gè)具有一定視角差的圖像。

兩套攝像頭21的主光軸與原攝像頭的主光軸布置在同一平面內(nèi)，兩套攝像頭21的凸透鏡頭211的主光軸之間的距離以接近一般人的瞳距為佳；

由于攝像頭21改變了射入手機(jī)原攝像頭的光的發(fā)散度，而一般手機(jī)攝像頭的焦距不可調(diào)，所以在所述兩套攝像頭21的連接處和攝影裝置10的原攝像頭之間，設(shè)置一凹透鏡113，用以補(bǔ)償兩套攝像頭21的總焦距，即增加來自兩攝像頭的光線的發(fā)散度,使之接近直接來自景物的自然光。

使用兩套攝像頭拍攝的具有視角差的兩組圖像送入手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理然后在三維顯示裝置30顯示出來。所述三維顯示裝置30包括手機(jī)的顯示屏31和三維眼鏡32,三維眼鏡32包括對(duì)稱安裝于眼鏡框架中的成對(duì)柱體透鏡321，所述柱體透鏡321的母線互相平行，且設(shè)置于與觀看者視線垂直并與眼鏡鏡片中心連線垂直方向。

需要調(diào)節(jié)視2距的三維眼鏡32的左鏡框32l、右鏡框32r之間用鉸鏈連接，以便調(diào)節(jié)二者之間的相對(duì)角度，鉸鏈軸326上設(shè)有阻尼鎖緊裝置3261。

必要時(shí)，所述三維眼鏡32還包括兩個(gè)取景屏327和一個(gè)左右旋螺釘328，每個(gè)取景屏327包括一片遮光片3271,分別活動(dòng)地安裝在左鏡框32l和右鏡框32r的橫向滑槽內(nèi)，遮光片上固定有斜齒條32711與左右旋螺釘328相嚙合。

所述三維眼鏡32的柱體透鏡321包括用來使顯示屏顯示的圖像產(chǎn)生位移的的移像鏡的，所述移像鏡包括兩片三棱鏡321a或兩片微鋸齒截面透鏡321b；它們關(guān)于鏡框中心面o-o對(duì)稱地安裝于眼鏡的左鏡框32l和右鏡框32r中,所述三棱鏡的底面設(shè)置在眼鏡外側(cè)，所述微鋸齒截面透鏡321b的微觀鋸齒的傾斜方向朝向眼鏡外側(cè),它的原理與作用與三棱鏡相同。來自顯示屏31的光線經(jīng)過移像鏡后發(fā)生向眼鏡外側(cè)方向的偏移，人眼看到顯示屏上圖像的虛像則往顯示屏的中線方向偏移，偏移的角度按人的明視距離和顯示屏左右寬度計(jì)算，讓人的兩眼看到的圖像的虛像在明視距離處重合為最佳。

目前最常用的三維顯示模式是左右分屏模式，因半個(gè)顯示屏顯示整個(gè)畫面，視界尺寸縮小了一半，所以左右模式中還可選用“全屏模式”顯示，即將圖像高度拉高一倍使其充滿全屏，圖形比例就不可避免大大失真。為解決這一問題，本發(fā)明的三維眼鏡32的柱體透鏡321還設(shè)計(jì)了用于將圖像位移并左右方向放大的兩片一維放大鏡，它們關(guān)于鏡框中心面o-o對(duì)稱地安裝于眼鏡左鏡框32l和右鏡框32r中。

所述一維放大鏡包括弓形柱體透鏡321c或超薄一維放大鏡321d,弓形柱體透鏡321c是橫截面為弓形面的柱體透鏡,與所述三棱鏡321a結(jié)合為一整體，整體弓形柱體透鏡的橫截面的弓形面的一邊為直線弦，另一邊為拋物線或圓弧，兩片弓形柱體透鏡的直線弦構(gòu)成的平面安裝時(shí)相互之間的夾角β小于180度；所述超薄一維放大鏡321d是一種微觀溝紋為互相平行的直線的多棱柱體型超薄放大鏡，其橫截面與菲涅爾透鏡過光學(xué)中心的橫截面原理相同，實(shí)質(zhì)上是一種微溝紋同心圓直徑無窮大的菲涅爾透鏡的一個(gè)特例。

由于一維放大鏡只有在垂直于母線的方向放大圖像，平行于母線的方向不變，設(shè)計(jì)放大倍數(shù)為2，觀看“全屏模式”顯示的圖像比例失真完全消除。

為適應(yīng)眼睛曲光度不同的各種用戶的需要，所述三維眼鏡32還設(shè)計(jì)了安裝在眼鏡的左鏡框32l和右鏡框32r中的兩片曲光鏡片322，曲光鏡片322包括適合老花眼的凸透鏡片或適合近視眼的凹透鏡片，凸透鏡片和凹透鏡片也可用正焦距和負(fù)焦距的菲涅爾透鏡取代，它們可與柱體透鏡321迭加安裝在眼鏡的左右鏡框中。

為滿足使用者看到的三維圖像盡可能大的需要，所述顯示屏31前面設(shè)置有活動(dòng)支架311和安裝在活動(dòng)支架上的屏幕放大鏡312，屏幕放大鏡用菲涅爾透鏡或超薄一維放大鏡制成。

為更好地利用手機(jī)等液晶顯示屏原有的偏振光特性，本發(fā)明的三維眼鏡32還可以在眼鏡框架中安裝成對(duì)的偏振光鏡片323，所述顯示屏31特制為左右分屏式液晶顯示屏31a，將其長(zhǎng)方形顯示區(qū)等分為左分區(qū)31al和右分區(qū)31ar，該兩分區(qū)液晶上層偏振片為線偏型或圓偏型，線偏型的偏光方向互成90度夾角，圓偏型的偏光方向互為順轉(zhuǎn)和逆轉(zhuǎn)向。所述左右偏振光鏡片323的偏振方向分別與液晶顯示屏的左右分區(qū)的偏振光的方向相同。

為適應(yīng)大量現(xiàn)有手機(jī)的需要，還可在顯示屏31表面附加一層屏上偏振片31b，屏上偏振片等分為左半片31bl和右半片31br，它們?yōu)榫€偏型或圓偏型偏振光片，線偏型的偏光方向互成90度夾角，圓偏型的偏光方向互為順轉(zhuǎn)和逆轉(zhuǎn)向；所述左右偏振光鏡片323的偏振方向分別與液晶顯示屏的屏上偏振片的左右半片的偏振方向相同。

本發(fā)明的偏光式三維顯示還可將顯示屏31特制為交錯(cuò)分屏式液晶顯示屏31b，將液晶顯示屏分為微小條形區(qū)的組合，包括交錯(cuò)相間設(shè)置的奇數(shù)行相素條組合和偶數(shù)行相素條組合，奇數(shù)行相素條組合發(fā)出的偏振光和偶數(shù)行相素條組合發(fā)出的偏振光的互成90度夾角的線偏光或互為順轉(zhuǎn)和逆轉(zhuǎn)向的圓偏光，奇數(shù)行相素條組合顯示置于左側(cè)的攝像頭21的圖像，偶數(shù)行相素條組合顯示置于右側(cè)的攝像頭21的圖像，配用的偏光眼鏡的左右鏡片也用相應(yīng)的偏光片制作，即所述置于左鏡框32l和右鏡框32r內(nèi)的偏振光鏡片323的偏光方向與所述奇偶相素條組合的偏光方向相同。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有攝影裝置用戶不能自行拍攝和方便地觀償三維影像的缺陷，消除了現(xiàn)有的三維顯示裝置的種種弊端給人們帶來的折磨和不便，提供了一種新的拍攝和顯示三維影像的裝置，附加于現(xiàn)有電視、個(gè)人電腦特別是數(shù)以億計(jì)的手機(jī)上，無需對(duì)手機(jī)等顯示裝置做任何改裝，就能自行拍攝和隨時(shí)觀看三維影像，最突出的效果是把廣大三維影視愛好者從vr頭盔的折磨下解放出來，也讓用電視和個(gè)人電腦輕松地觀看三維影視成為現(xiàn)實(shí)可能，滿足人們對(duì)“虛擬現(xiàn)實(shí)”的需求，進(jìn)而讓“虛擬現(xiàn)實(shí)”真正成為人們的享受。

附圖說明：

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

附圖1實(shí)施例一的三維攝影裝置20的示意圖。

附圖2實(shí)施例一的具有三棱鏡的三維顯示裝置示意圖。

附圖3實(shí)施例二的具有弓形柱體透鏡的三維顯示裝置示意圖。

附圖4實(shí)施例二的具有整體弓形柱體透鏡的三維顯示裝置示意圖。

附圖5實(shí)施例二的調(diào)節(jié)三棱鏡的屈折角α的示意圖。

附圖6實(shí)施例三的具有超薄的柱體透鏡的三維眼鏡的示意圖。

附圖7實(shí)施例三的超薄的柱體透鏡的局部放大示意圖。

附圖8實(shí)施例四的手機(jī)顯示屏放大裝置示意圖。

附圖9實(shí)施例五的左右分屏模式的偏振光式三維顯示裝置示意圖。

附圖10實(shí)施例五的左右分屏模式的帶屏上偏振片的三維顯示裝置示意圖。

附圖11實(shí)施例五的交錯(cuò)分屏模式的偏振光式三維顯示裝置示意圖。

實(shí)施例一

本實(shí)施例是一種用手機(jī)拍攝和顯示三維影像的裝置，如圖1、2所示，所用的攝影裝置10是任意一種移動(dòng)通信用手機(jī)，本裝置包括用夾持等方法附加在手機(jī)上的三維攝影裝置20和獨(dú)立的或附加在手機(jī)二維顯示裝置上的三維顯示裝置30，所述二維顯示裝置主要包括手機(jī)原有顯示屏，也可以是電視機(jī)、個(gè)人電腦顯示器等。

目前常用的顯示模式為左右分屏式，原理是用左右兩鏡頭拍攝的有視角差的兩組圖像分別顯示在顯示屏的左右兩半部，然后分別進(jìn)入人的左右眼，依靠人的視覺迭加在一塊，產(chǎn)生三維效果，這就是應(yīng)用最廣的也就是vr頭盔采用的左右分屏模式，簡(jiǎn)稱左右模式。

所述三維攝影裝置20和三維顯示裝置30為互相獨(dú)立的或互相結(jié)合的裝置，即二者各自可以單獨(dú)成為一個(gè)產(chǎn)品獨(dú)立使用，三維攝影裝置20單獨(dú)用于拍攝三維影像供自己或他人用別的顯示裝置觀看，三維顯示裝置30單獨(dú)用于在手機(jī)上觀看從其它媒體輸入的三維影視節(jié)目，同樣，三維顯示裝置30也能用來觀償電視機(jī)、個(gè)人電腦顯示屏上顯示的左右模式的三維影像節(jié)目；三維攝影裝置和三維顯示裝置也可互相結(jié)合為一個(gè)整套設(shè)備聯(lián)合生產(chǎn)和使用，既能拍攝又能觀看三維影像，不管那一種實(shí)施方式都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

所述三維攝影裝置20包括兩套攝像頭21，每套攝像頭21包括一個(gè)凸透鏡頭211和用于折射光線的前平面反光鏡212、后平面反光鏡213，前平面反光鏡212以45—50度的傾角布置在凸透鏡頭211的出射主光軸上，后平面反光鏡213與之平行，兩平面反光鏡用于將凸透鏡頭211射出的光線平移一設(shè)定的距離，最后投射到攝影裝置10的原攝像頭11的半個(gè)入射孔內(nèi)，見圖1。

所述兩套攝像頭21對(duì)稱布置，它們的對(duì)稱面與攝影裝置10的原攝像頭11的軸平面重合并在對(duì)稱面處相互連接為一個(gè)整體，使用時(shí)用緊定螺釘22夾持在手機(jī)殼上；來自兩套攝像頭21的光線各自進(jìn)入手機(jī)原攝像頭11的半個(gè)入射孔內(nèi)，從而在手機(jī)內(nèi)獲得兩個(gè)具有一定視角差的圖像。

兩套攝像頭21的主光軸與原攝像頭的主光軸布置在同一平面內(nèi)，它們的凸透鏡頭211的主光軸之間的距離以接近一般人的瞳距為佳，可取約65mm左右。

由于攝像頭21改變了射入手機(jī)原攝像頭的光的發(fā)散度，而一般手機(jī)攝像頭的焦距不可調(diào)，對(duì)于軟件調(diào)焦范圍不大的手機(jī)，在兩套攝像頭21的連接處和攝影裝置10的原攝像頭11之間，設(shè)置一凹透鏡113,用以補(bǔ)償兩套攝像頭21的總焦距，即加大來自兩攝像頭的光線的發(fā)散度,使之接近直接來自景物的自然光，以便在其感光元件清晰地感光。

使用兩套攝像頭拍攝的具有視角差的兩組圖像送入手機(jī)等顯示裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)處理然后在三維顯示裝置30顯示出來。目前最常用的三維顯示模式是左右分屏模式，本例三維顯示裝置30就是用于這種顯示模式的，它包括顯示屏31和三維眼鏡32,三維眼鏡32包括對(duì)稱安裝于眼鏡框架中的成對(duì)柱體透鏡321，它們的母線互相平行，且設(shè)置于與觀看者視線方向（即鏡片法線方向）垂直并與兩個(gè)眼鏡鏡片中心連線垂直方向,見圖2。

所述三維眼鏡32包括左鏡框32l、右鏡框32r和分別與兩鏡框鉸接的一對(duì)鏡腿，兩鏡框中設(shè)有安裝鏡片的凹槽，按藝術(shù)設(shè)計(jì)要求，凹槽可設(shè)為圓形、橢圓形、u形或其它賦有美感的藝術(shù)造型。不需調(diào)節(jié)兩鏡框相對(duì)角度位置關(guān)系時(shí)，左鏡框32l和右鏡框32r可以做成一個(gè)整體。

本例的三維眼鏡32的成對(duì)柱體透鏡321是用來使顯示屏顯示的圖像產(chǎn)生位移的的移像鏡，也就是一種光學(xué)三棱鏡321a，它們關(guān)于鏡框中心面o-o對(duì)稱地安裝于眼鏡的左鏡框32l和右鏡框32r中,所述三棱鏡的底面底面設(shè)置在眼鏡外側(cè)。來自顯示屏31的光線經(jīng)過移像鏡后發(fā)生向眼鏡外側(cè)方向的偏移，人眼看到顯示屏上圖像的虛像則往顯示屏的中線方向偏移，偏移的角度按人的明視距離和顯示屏左右寬度計(jì)算，讓人的兩眼看到的圖像的虛像在明視距離處重合為最佳。以6英寸屏手機(jī)在250mm距離觀看左右分屏模式的三維圖像的應(yīng)用裝置為例，顯示屏長(zhǎng)邊l約130mm,左右半屏寬各65mm，所用的三棱鏡的屈折角（即三棱鏡尖部的楔角）α設(shè)為15度，用折射率為1.5的光學(xué)玻璃或有機(jī)玻璃制造，其對(duì)可見光折射角θ約為7度，顯示屏與三棱鏡距離a約250mm，即正常曲光度的人眼的明視距離，用左右分屏模式觀看三維圖像時(shí)，顯示屏上左右半屏的有視角差的圖像在觀看人眼中的虛像向中心線偏移距離b約為32.5mm，即屏長(zhǎng)l的四分之一，正好重合在一起，見圖2，這樣在人腦中形成的立體感無異于肉眼觀看現(xiàn)場(chǎng)的效果，其優(yōu)越性是現(xiàn)有的vr頭盔等所有左右分屏模式的三維顯示方式所無與倫比的。手機(jī)顯示屏尺寸和觀看距離不一樣時(shí)，以上幾何參數(shù)需相應(yīng)改變。實(shí)用中，以上參數(shù)不一定十分準(zhǔn)確，兩圖像既使不能完全重合，人的視覺做少量微調(diào)比vr頭盔要輕松得多。

實(shí)施例二

本例如圖3、4、5所示。實(shí)用中，有很多左右分屏模式的三維顯示裝置有幾種不同的顯示比例的選擇，如應(yīng)用極為廣泛的“vivo與暴風(fēng)影音”聯(lián)合推出的手機(jī)app影視播放軟件中的左右分屏模式中有原始大小、全屏、剪切等幾種不同的顯示比例，原始大小是將二維顯示的圖像按長(zhǎng)寬比例不變縮小到二分之一顯示在左右半屏中，圖形不失真但本來就很小的手機(jī)屏面積利用率縮小到四分之一，幾乎不能觀償。全屏方式是將原始大小的圖像拉高一倍使之充滿顯示屏，看起來大了一倍，但比例嚴(yán)重失真，為解決這一問題，本例在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上增加兩片一維放大鏡，用于將圖像左右方向放大，它們關(guān)于鏡框中心面o-o對(duì)稱地安裝于眼鏡左鏡框32l和右鏡框32r中。

一維放大鏡為一對(duì)弓形柱體透鏡321c。弓形柱體透鏡321c是橫截面為弓形面的柱體透鏡,與實(shí)施例一的三棱鏡321a可以迭加使用，如圖3，也可以結(jié)合為一整體，形成如圖4所示的整體弓形柱體透鏡321e，其橫截面的弓形面的一邊為直線弦，另一邊為拋物線或圓弧，兩片弓形柱體透鏡的直線弦構(gòu)成的平面安裝時(shí)與眼鏡兩鏡框中心的連線（圖4中的橫向點(diǎn)劃線）夾角為α，即為三棱鏡321a的屈折角，該兩平面相互之間的夾角β小于180度,即等于180度減去2倍屈折角α；若屈折角α等于15度，β角便等于150度。

β角的調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)β角就相當(dāng)于調(diào)節(jié)三棱鏡的屈折角α，也就是調(diào)節(jié)左右兩幅圖像重合點(diǎn)與眼鏡之間的距離，對(duì)于顯示屏尺寸不同的手機(jī)和眼睛曲光度不同的人具有重要意義，特別是用電視機(jī)、電腦顯示器觀看三維節(jié)目時(shí)，視距遠(yuǎn)大于手機(jī)觀看的距離，β角必需要進(jìn)行調(diào)節(jié)?？烧{(diào)β角的眼鏡的左鏡框32l、右鏡框32r之間用鉸鏈連接，鉸鏈軸326上設(shè)有阻尼鎖緊裝置3261。圖5所示的阻尼鎖緊裝置3261為螺桿手輪機(jī)構(gòu)。需調(diào)節(jié)β角時(shí)，鏡框鉸鏈軸326上的阻尼鎖緊裝置3261適度放松，相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)左右兩鏡框，直到顯示屏左右兩圖像完全重合為止，調(diào)整好后再將阻尼鎖緊裝置鎖緊。圖5為調(diào)整后的狀態(tài)，顯示屏長(zhǎng)邊由130mm加大到180mm后,將β角由150度減小到140度，三棱鏡的屈折角α則由15度加大到20度，圖像偏移角度增大約2度。

來自顯示屏的光線透過弓形柱體透鏡321c后，平行于母線的方向圖像比例不變，而垂直于母線的方向?qū)D像放大，設(shè)計(jì)放大倍數(shù)為2，則觀看“全屏模式”顯示的圖像比例失真完全消除。光線從弓形柱體透鏡射出，再透過三棱鏡321a，從三棱鏡射出后發(fā)生折射，最后的效果是左右兩幅有視角差的圖像被左右放大同時(shí)位移到人眼視線的中心，形成與原始二維圖像比例相同的放大的三維視覺。

為防止顯示屏左半部的圖像竄入右眼或右半部的圖像竄入左眼，本例還設(shè)有兩個(gè)取景屏327,每個(gè)取景屏327包括一片遮光片3271和一個(gè)左右旋螺釘328,兩遮光片分別活動(dòng)地安裝在左鏡框32l和右鏡框32r的橫向滑槽32lr1內(nèi)，左右旋螺釘328中部設(shè)有調(diào)節(jié)旋鈕，兩端設(shè)有左旋和右旋螺紋，遮光片上固定有斜齒條32711與左右旋螺釘328相嚙合。遮光片的位置可以在使用過程中隨時(shí)用手旋動(dòng)左右旋螺釘328進(jìn)行微調(diào)，調(diào)整到正好遮住所觀看的該組圖像以外的景物為止，見圖3。

為方便平時(shí)常戴眼鏡的使用者的需要，本例眼鏡的鏡腿可以取消而設(shè)置與兩鏡框連接的兩鏡框夾329，用以將鏡框夾持在其常戴的眼鏡的鏡框或鏡腿上。

實(shí)施例三

本實(shí)施例是一種具有超薄設(shè)計(jì)的柱體透鏡的三維眼鏡,如圖6、7所示，本例的超薄型柱體透鏡包括兩片微鋸齒截面透鏡321b和超薄一維放大鏡321d，用以取代實(shí)施例一中的三棱鏡321a和實(shí)施例二中的弓形柱體透鏡321c,目的是不改變其幾何光學(xué)性質(zhì)而大大減小其厚度。

所述微鋸齒截面透鏡321b也是一種用來使顯示屏顯示的圖像產(chǎn)生位移的的移像鏡，橫截面逞微觀微鋸齒狀或微觀階梯狀，其原理和作用與三棱鏡相同，相當(dāng)于將三棱鏡的橫截面的光線入射邊或出射邊截分成大量微小線段，每一微小線段的長(zhǎng)度小至1mm以下,借鑒一些菲涅爾逶鏡的實(shí)例可小到0.4mm,再將每一微小線段向三棱鏡的橫截面的另一邊平移,移至與它最小距離約1.5—2mm,形成微觀鋸齒形，因每一微小線段在平移后與另一邊夾角仍保持不變，都等于三棱鏡的屈折角α，因此光的折射角度也保持不變，實(shí)質(zhì)上就是許多微小的三棱鏡一個(gè)接一個(gè)地緊密排列連成的一大片。微鋸齒截面透鏡在眼鏡鏡框中安裝時(shí)，其微觀鋸齒的傾斜方向朝向眼鏡外側(cè)，以使光線的折射方向向外。微鋸齒截面透鏡的清晰度略遜于三棱鏡，但減小了厚度，而且減小了色散，使色彩更逼真、豐富。

超薄一維放大鏡321d的原理與上述微鋸齒截面透鏡321b相似，不同之處僅在于超薄一維放大鏡的微齒廓不是直線而是微小的一段拋物線或圓弧,各段拋物線或圓弧的法線方向不同，則其折射角也不同，光線通過后發(fā)生匯聚，光源的虛像便被放大，其本質(zhì)就是一種微觀溝紋為互相平行的直線的多棱柱體型超薄放大鏡，其橫截面與菲涅爾透鏡過光學(xué)中心的橫截面原理相同，相當(dāng)于微溝紋同心圓直徑無窮大的菲涅爾透鏡的一個(gè)特例，故有人稱之為線性菲涅爾透鏡，目前只有在太陽能線性聚光中才有應(yīng)用，因其母線是直線，在母線方向沒有放大作用，而在垂直母線的方向是拋物線或圓弧，對(duì)光線具有放大作用，為區(qū)別于菲涅爾透鏡在兩個(gè)維度都有放大作用，故本例超薄放大鏡稱為一維放大鏡。

因微鋸齒截面透鏡321b和超薄一維放大鏡321d兩片迭加在一起總厚度也可做到不超過4mm，所以將它們迭加在一起安裝到眼鏡的鏡框中用以取代實(shí)施例二的整體弓形柱體透鏡，實(shí)現(xiàn)其將圖像位移并左右方向放大的功能，厚度大大減小。使用十分方便。

圖7是微鋸齒截面透鏡321b和超薄一維放大鏡321d的局部放大立體圖。

本例的微鋸齒截面透鏡321b和超薄一維放大鏡321d在應(yīng)用中還可能有多種靈活的組合，如微鋸齒截面透鏡321b與弓形柱體透鏡321c迭加、微鋸齒截面透鏡321b和超薄一維放大鏡321d及曲光鏡片322三重迭加等。

必要時(shí)，例如用于眼睛曲光度不同的各種用戶，上述組合應(yīng)用裝置中，還可在兩個(gè)鏡框中迭加曲光鏡片322，曲光鏡片322包括適合老花眼的凸透鏡片或適合近視眼的凹透鏡片，如果使用者特別喜好更大的視界，不太反感vr頭盔那樣的近視距，也可適當(dāng)選用小焦距的凸透鏡片。同樣，凸透鏡片和凹透鏡片也可用正焦距和負(fù)焦距的菲涅爾透鏡取代，它們與微鋸齒截面透鏡321b、超薄一維放大鏡321d等柱體透鏡迭加安裝在眼鏡的左右鏡框中，總厚度也可控制在7mm之下，如圖6所示。

實(shí)施例四

為滿足使用者看到更大畫面的三維圖像的需要，在使用上述各種三維眼鏡觀償三維圖像時(shí)，本例還提供一種手機(jī)顯示屏放大裝置，如圖8所示。顯示屏放大裝置包括安裝于顯示屏31前面的可收折的活動(dòng)支架311和安裝在活動(dòng)支架上的屏幕放大鏡312，屏幕放大鏡用菲涅爾透鏡制成。活動(dòng)支架311類似現(xiàn)有的手機(jī)翻蓋，屏幕放大鏡粘合或夾持在翻蓋邊緣，用完后可以收折或卸下。大于手機(jī)外形尺寸的放大鏡可做成左右兩片，用時(shí)展開，用后折迭起來便于攜帯。

用于觀看左右模式的“全屏”方式時(shí)，屏幕放大鏡也可用超薄一維放大鏡制成。

實(shí)施例五

本例是一種偏振光式三維顯示裝置，如圖9、10所示。本發(fā)明的三維眼鏡32的眼鏡框架中安裝有成對(duì)的偏振光鏡片323，在偏振光鏡片323前后，同樣也可迭加微鋸齒截面透鏡321b，也可再迭加超薄一維放大鏡321d，以獲得圖像位移和左右放大作用。所述顯示屏31特制為左右分屏模式液晶顯示屏31a，將其長(zhǎng)方形顯示區(qū)等分為左分區(qū)31al和右分區(qū)31ar，該兩分區(qū)液晶上層偏振片為線偏型或圓偏型，線偏型的偏光方向互成90度夾角，圓偏型的偏光方向互為順轉(zhuǎn)和逆轉(zhuǎn)向,如圖9所示。所述左右偏振光鏡片323的偏振方向與液晶顯示屏的左右分區(qū)的偏振光的方向相同。

為適應(yīng)大量現(xiàn)有手機(jī)的需要，還可在現(xiàn)有手機(jī)顯示屏31表面附加一層屏上偏振片31b，屏上偏振片等分為左半片31bl和右半片31br，它們?yōu)榫€偏型或圓偏型偏振光片，線偏型的偏光方向互成90度夾角，圓偏型的偏光方向互為順轉(zhuǎn)和逆轉(zhuǎn)向；如圖10所示。所述左右偏振光鏡片323的偏振方向與液晶顯示屏的屏上偏振片的左右半片的偏振方向相同。

對(duì)于較老款式的手機(jī)，其顯示屏本身輸出的就是偏振光，則只需在左半片31bl或右半片31br附加一個(gè)偏振方向與原顯示屏方向成90度夾角的屏上偏振片即可，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單。

本發(fā)明的偏光式三維顯示還可將顯示屏31特制為交錯(cuò)分屏模式液晶顯示屏31b，將液晶顯示屏分為微小條形區(qū)的組合，包括交錯(cuò)相間設(shè)置的奇數(shù)行相素條組合31bj就和偶數(shù)行相素條組合31ba，奇數(shù)行相素條組合發(fā)出的偏振光和偶數(shù)行相素條組合發(fā)出的偏振光互成90度夾角的線偏光或互為順轉(zhuǎn)和逆轉(zhuǎn)向的圓偏光，奇數(shù)行相素條組合顯示置于左側(cè)的攝像頭的圖像，偶數(shù)行相素條組合顯示置于右側(cè)的攝像頭的圖像，配用的偏光眼鏡的左右鏡片也用相應(yīng)的偏光片制作，即所述置于左鏡框32l和右鏡框32r內(nèi)的偏振光鏡片323的偏光方向分別與所述奇偶相素條組合的偏光方向相同，如圖11所示。當(dāng)然奇偶與左右的對(duì)應(yīng)關(guān)系也可定義為相反關(guān)系。

觀看交錯(cuò)分屏模式液晶顯示的三維眼鏡不需折射和一維放大用的柱體透鏡，必要時(shí)可在偏振光鏡片前后迭加正焦距曲光鏡片322將圖像等比例放大。

本例與實(shí)施例四的手機(jī)顯示屏放大裝置配合使用效果更佳，因?yàn)轱@示屏放大裝置可以提高圖像總亮度，因而能彌補(bǔ)偏振鏡片光通的損失。

以上實(shí)施例以在手機(jī)上的應(yīng)用為主，因?yàn)槿蚴謾C(jī)的擁有量高達(dá)數(shù)十億，但同樣的原理完全可以應(yīng)用在電視機(jī)、個(gè)人電腦及所有其它數(shù)碼顯示裝置中，特別是上述各種三維眼鏡都可以單獨(dú)生產(chǎn)單獨(dú)銷售與手機(jī)及手機(jī)以外的各種數(shù)碼顯示裝置配合使用。所有基于本發(fā)明的技術(shù)原理的所有結(jié)構(gòu)上的改變都在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。