基于腹眼式菲涅尔透镜阵列的立体成像系统的制作方法

木发明属于光学成像技术领域,，具体涉及一种利用腹眼式菲涅尔透镜阵列对平面画成立体像装置，主要用于公共事业、商业广告宣传等领域。

背景技术：

现在已知的中国专利02201090.4公开了一种全息饰品，提供一种无面积限制的全息三维饰品，它由半透明平面装饰图案、全息图、托板以及固定装置组成，半透明平面装饰图案为饰品提供背景，全息图是应用激光全息技术制作的像全息图或模压全息图，托板托住半透明平面装饰图案与全息图，固定装置固定饰品，当饰品受自然光或灯光照射时，光线透过半透明平面装饰图案,照射到全息图上，再现三维图像。

又如，三维立体显像装置有中国专利00230318.3公开的一种立体全息成像装置，它主要由两个凹面镜对扣形成一个置景成像腔，景物置于一个凹面镜中心，另外一个凹面镜中心开有出像孔，两凹面镜的焦距互相位于对方的镜面，出像孔外为像区，成像区可以是口外的一次成像区，也可以通过黑箱将一次成像转移到所需处成像，只要黑箱内由各种光学透镜组成满足几何光学或波动光学的成像条件即可。美国市场上有一种称为“魔镜”的商品，是由两个相对放置的凹面镜构成的，具有同样的成像效果。该装置可用于广告、宗教、旅游、现场景物传真等各领域，但是其制作价格都比较昂贵。

已知的技术成像效果不能呈三维立体艺术效果，并且对光学元件的要求比较高，制作价格比较昂贵。而基于腹眼式菲涅尔透镜阵列的立体成像系统的目的在于提供一种可使实物呈浮游的立体图像的显像装置，制作成本大大降低，可促立体成像商业化。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于腹眼式菲涅尔透镜阵列的立体成像系统。

该系统是一个对平面实物成立体像的光学系统，由一个圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列，构成，可以运用于实物成实像的场景，将需要成像的实物紧贴圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列平面一侧，圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列的厚度d+f为其每个菲涅尔透镜陈列的焦距，需要成像的实物一般为二维的平面画，由物体发出的光线经圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列即可形成立体像。观察者可在腹眼式菲涅尔透镜阵列弧面一侧，一定的视角范围内观察到原物的立体像。实际使用时，可根据不同的场合放置不同的画面，均可对二维画面成一个立体实像以供观赏。另外，在一些场合，为了增强效果，可将二维平面物体和圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列置于一个旋转平台上，以观察物体的360度角度的立体像。

前述的基于腹眼式菲涅尔透镜阵列的立体成像系统，其中，圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列的厚度为d+f，其主要对二维平面进行成像，可以运用于实物成像的场景。

前述的基于腹眼式菲涅尔透镜阵列的立体成像系统，其中，圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列一侧为平面，一侧为弧形相接面。

前述的基于腹眼式菲涅尔透镜阵列的立体成像系统，其中，圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列中每个阵元为菲涅尔透镜，每个菲涅尔透镜的焦距为f。

前述的基于腹眼式菲涅尔透镜阵列的立体成像系统，其中，该系统一般可以对与圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列直径相同的二维平面画或者实物进行成像。

前述的基于腹眼式菲涅尔透镜阵列的立体成像系统，其中，该装置对实物进行成像时，需要将实物与圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列平面一侧紧贴。

本发明的优点和有益效果：

基于腹眼式菲涅尔透镜阵列的立体成像系统是在调查了已知的成像技术后提出来的,传统的立体成像方法都为数字式立体成像或者全息法立体成像，数字式立体成像应用范围广，但是成本比较高，而全息法立体成像系统，形成立体像的过程比较复杂，而且还需要一些质量和制作工艺比较高的光学元件，价格比较昂贵，而基于腹眼式菲涅尔透镜阵列的立体成像系统成立体像的过程比较简单，而且制作成本低，可促立体成像商业化。

附图说明

图1是基于腹眼式菲涅尔透镜阵列的立体成像系统的光学原理图；

图2是基于腹眼式菲涅尔透镜阵列的立体成像系统在实际应用场景中的搭建；

图中，1是成像物体，2物体所形成的立体像，3是腹眼式菲涅尔透镜阵列，4是载物台。

具体实施方案

以下结合原理图形，对依据本发明提出的2种具体的实施方式，详细的介绍利用菲涅尔透镜成三维立体像的特征及其功效。

实施例1

如图1所示，基于腹眼式菲涅尔透镜阵列的立体成像系统是一个实物成立体像的光学结构装置，它包括圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列3，其厚度为d+f，其中要将圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列3平面一侧与需要成立体像的物1紧贴，此时物1位于圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列3的焦平面上，这时就可以在圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列右侧观察到物体通过圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列3所成的立体像2，要求成像物体的中心线与圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列3的主光轴必须重合。

实施例2

如图2所示，基于腹眼式菲涅尔透镜阵列的立体成像系统，在实际应用中一般是竖直放置（如图2），这样装置的设计就比较简单，而且便于人们观看欣赏，在圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列3平面一侧直接放在要成立体像的平面实物1或者二维画1上面，在圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列3下面的主光轴方向安装一个载物旋转平台，就可以在同一方向上实现对物体360度角度的立体像。

技术特征：

技术总结
一种基于腹眼式菲涅尔透镜阵列的立体成像装置，包括一个具有厚度d+f的圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列，该装置可以运用于实物成实像的场景，将需要成像的实物紧贴圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列平面一侧，圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列的厚度d+f为其每个菲涅尔透镜陈列的焦距，需要成像的实物一般为二维的平面画，由物体发出的光线经圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列即可形成立体像。观察者可在腹眼式菲涅尔透镜阵列弧面一侧，一定的视角范围内观察到原物的立体像。实际使用时，可根据不同的场合放置不同的画面，均可对二维画面成一个立体实像以供观赏。另外，在一些场合，为了增强效果，可将二维平面物体和圆形腹眼式菲涅尔透镜阵列置于一个旋转平台上，以观察物体的360度角度的立体像。

技术研发人员：郭富;魏臻;孙铭悦
受保护的技术使用者：天津维富达科技有限公司
技术研发日：2016.03.25
技术公布日：2017.10.03