专利名称：透镜式立体成像器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于立体像的观看装置，特别是可将普通彩色照片融合为立体影象。
市场上原有的立体成像器以美国的“View Master”为代表。该类成像器立体感虽较好，但其最大局限是采用正片(反转片)，费用较高，不易普及；由厂家制作成“像对”，制作比较复杂，难以随意更换。由于其所能观赏到的立体画面有限，尤其难以做到自拍后欣赏自己的立体影象及景物，所以对广大成人消费群体缺乏吸引力，而且该类成像器视场较小，少有近镜头，故一般只用作儿童玩具。
本实用新型的目的是提供一种透镜式立体成像器，本实用新型之设计原理，是利用人的双目视差，使左右“像对”进行融合而获得立体感觉。“像对”通常采用两张左右眼彩色照片(黑白照片也可)制作而成，观看时，将“像对”背面相贴在一起，夹入“幻灯片式”插卡内，从本实用新型的前方或上方，沿中心轴位置插入，再通过与中心轴各成45度的两面镜子，使虚像正好成像在经过特殊设计的左右偏心透镜的前方，此虚像经过该透镜的放大及融合作用，从而能通过该透镜看出立体像。由于能将图像放大，故能观看放大的立体像，又由于放大倍数不大，一般为1.2～3.5倍，故由此而产生的像差用肉眼不易察觉，从而保持了很好的图像质量，该偏心透镜固定在镜筒中，并经过一螺旋推进装置可前后移动，而达到最佳之成像位置以适合每个人的眼睛。
本实用新型的最大优点一是采用普通彩照，费用低，容易普及；二是可做到自拍自制，任意更新；三是清晰度高，视野开阔，景深深远；四是结构巧妙，解决了彩色照片不透光的局限；五是可调节，既可调节透镜，以选择最佳成像位置，也可调节立体程度，增加立体感；故也适合近视眼、远视眼等各种年龄结构、各种眼睛特点的消费者；六是吸收并采用了幻灯片之制作技术，使“像对”(相片夹)的制作和使用更方便灵活。
本实用新型主要包括透明或半透明前薄壁、平面镜、相片夹、挡板条、左眼像及右眼像“像对”、偏心透境、固定圈、反光镜、透镜套筒、螺旋、上下底板、侧壁等。
本实用新型参照附图详细说明如下
图1是透镜式立体成像器的俯视图；图2是透镜式立体成像器的正视图；图3是透镜式立体成像器的侧视图；图4是透镜式立体成像器的后视图；图5是透镜式立体成像器中aa’截线处的正视图；图6是偏心透镜的正视图及截面图；图7是相片夹图；图8是直接观察相片之立体像观察器示意图；图9是做成的眼镜式立体观像器示意图；
图10是悬挂式立体观像器示意图。
整个装置均呈上下对称，且左右对称，图的标号上加一撇(如1’)是表明该标号(如标号1)的对称部分，一般不另作说明。
如图所示，1是透明或半透明前薄壁，位于最前方，2’及2为左、右眼相片(即像对)。放在相片夹内，该夹位于前方中心，可在上下底板上的3’、3导轨槽内滑动，4’及4为对称的左、右平面镜，与水平X轴成45度角，它使左、右眼相片的虚像分别生成在偏心透镜9’、9的正前方，并与Z轴垂直，加黑点处表示镀铝面；5为前侧壁；7’与7是左、右反光镜，它与水平约为20度～25度之倾角，固定在上、下底板33、33’之间，并与之垂直。使经过1、1’之光线由它反射到相片上而加强相片之亮度。6为挡板条，位于导轨槽的里端，使相片夹推至此处即被挡住；8是透镜运动架，在其左右两侧各固定一个透镜套筒13’、13，透镜套筒13内用前固定圈11’、11及后固定圈12’、12，固定左、右偏心透镜9’、9，螺旋15位于中心轴位置，当螺旋旋转时，可使透镜架向前、后运动，使透镜能随该架作前后运动而调焦。10’、10是左、右侧壁；14’、14是人的左、右眼，两透镜的几何中心相隔的距离应与人眼距离(6.5厘米)大致相同。螺旋15使运动架其前后运动的范围可达2.5～3.0厘米，透镜套筒13运动至中间位置为正常眼的观察位置；再向前时，适合近视眼观察。向后则适合远视眼(老花眼)观察。16是相片夹(相当于幻灯片的底片夹)，其一面装入“像对”的左眼相片；另一面装入“像对”的右眼相片；相片夹的两边有凹槽17、凸槽18、凹柱19、凸柱20，所有凹槽、凸槽、凹柱和凸柱处于反对称位置，并且作紧密配合，将这样的两个片对好，稍加力即能夹住两张相片；21是软眼罩，处于透镜套筒13的最前端；28是前外壳；33’为上底板，以半透明薄塑料板(或不透明)制成，以增加采光量。33为下底板。
图9所示，22是不透明的塑料片，一方面与偏心透镜23相结合并固定，另方面将它固定在眼镜的框架中；24是带长方孔的不透明光阑，使眼睛只能通过长方孔向外观察，而挡住不需要的视场，25是偏心透镜的几何中心点，其与透镜中心点的距离以及每个透镜的焦距的大小，决定着所能观察像对的大小和距离，这在下面将另作说明；26是眼镜腿的连接点，27是透镜的几何中心，29偏心透镜透明部分，30眼镜鼻托，31两镜片的连接架，32眼镜腿。
图10所示，34是悬挂孔。
偏心透镜的技术参数现以观察1.5英寸“像对”相片为例，焦距F＝8.5～9.5cm，直径1.4～1.8cm，偏心距为5.9～5.5mm，使此左、右偏心圆透镜的偏心方向朝中心轴方向，左右偏心透镜的几何中心相隔等于两眼相距6.5cm之位置，但虚像或实像位于透镜正前方9cm左右，即可观察出立体像。
图1至图7之装置为观察“像对”的虚像，所观察出的立体像有如在镜子中的物体是反像，对观察风景、人物影响不大，但有文字时则成了反字，这一欠缺很容易克服，只需将底片“反洗”即可。
本实用新型的进一步改进(1)、将相片夹及像对改为从前端顶部插入，下端底部也留有同样大小的槽，让该相片夹可以自由地上下出入。将一系列相片夹用塑料带做成软连接，像子弹袋一样，相片中为风景名胜的系列照，或人物的系列照等。这样就可以方便地连续观察。
(2)、将
图1中aa’线以前的部分全部去掉，在原虚像位置放以原左、右相片，如图8所示，左右各一张，并有该照片的插入或固定装置，这样即可看出立体正像。
(3)、图示装置为观察2英寸以下之照片特别适合，用通常四镜头之立体照相机所拍得的底片取第1和第4两张，或三镜头之立体照相机所拍得的底片取第1和第3两张(相距最远的两张)进行放大成1英寸半或2英寸照片构成“像对”，放入该透镜式立体成像器中，可看出很好的立体效果。
(4)、将5英寸或6英寸的“像对”照片并排放好，采用眼镜式立体透镜，在约20厘米处即可观察出放大了的立体像，此时偏心透镜的焦距＝26～30厘米，偏心2.5～3.0厘米，直径为1.6～2.0厘米的，用此偏心透镜在40～60厘米处可观察7至10英寸＂像对＂的立体像。也可以观看由15～17英寸计算机所作出的立体＂像对＂，包括活动图像的立体＂像对＂在内，从而可利用这种立体透镜在计算机屏幕上看到清晰度高、彩色鲜艳的立体电视，也可玩立体游戏。这种立体透镜体小而轻，也可以悬挂在计算机屏幕前固定位置，便于观看。
该立体成像器的功用可分为下列几大类(I)观赏类(1).立体婚纱照、生日照、全家福等；(2).世界各国风景名胜、文物古迹、著名雕塑等；(3).艺术欣赏各种舞姿、人体健美、时装模特等。
(II)商业类(1).新产品、新商品的立体展示；(2).房地产、造船业、航空业的立体模型及内部装修的立体展示；(3).饭店、酒楼的“立体菜廊”，理发店的“立体发廊”，照像馆内的各种立体艺照展出；(4).各影剧院(包括京剧院)的名演员的立体剧照。
(III)科学技术类(1).化学、生物学、晶体学各种原子、分子排列图形；(2).建筑、机械、城市规划等的立体模型；(3).数学上的各种立体空间几何曲线及电力线、磁力线、流线的空间分布；(4).航测图对的立体展现。
本实用新型的突出特点在于(1).进行最优化设计，使相片和镜面的位置及人眼的位置为最佳配合，能使一眼就看出很强的立体效果，图像清晰，彩色鲜艳，视场较大，身临其景；(2).增加了调节装置，既简单又实用，能增强其立体效果和景深；(3).在此装置上也同样能看出正立体像；(4).利用自己的照相机及现代洗印技术，便可得到具有很好的立体效果的“像对”；(5).既可以作为大众化的产品，也可以作为各种立体艺术珍品的重现及用之于科技；(6).用数字照相机、摄像机、或计算机作图在彩色显示器屏幕作出“像对”图，利用立体眼镜即可看出立体像。如同步放映活动立体“像对”画面，即可以观看彩色活动立体电影或玩立体游戏。
权利要求1.一种透镜式立体成像器，其特征在于它主要包括透明或半透明前薄壁、平面镜、相片夹、挡板条、像对、偏心透境、固定圈、反光镜、透镜套筒、螺旋、上下底板、侧壁构成；透明或半透明前薄壁与侧壁连接并位于最前方，左、右眼相片放在相片夹内，相片夹位于前面中心轴位置，可在上下底板的导轨槽内滑动；左、右平面镜分别对称位于像对两侧，与水平X轴成45度角，使左、右眼相片的虚像分别生成在左、右偏心透镜的正前方，并与Z轴垂直；左、右反光镜分别对称位于“像对”两侧并且紧靠导轨槽的里端，它与X轴成20度～25度之倾角，固定在上、下底板之间并与之垂直，使通过前薄壁之光线由它反射到相片上而加强相片之亮度；挡板条位于导轨槽的里端，使相片夹推至此处即被挡住；透镜运动架在其左右两侧各固定一个透镜套筒；左、右偏心透镜用前、后固定圈固定在透镜套筒内；螺旋位于中心轴位置，当螺旋旋转时，可使透镜架向前、后运动，使偏心透镜能作前后运动而调焦；左、右眼正对左、右偏心透镜的几何中心。
2.按照权利要求1所说的透镜式立体成像器，其特征在于偏心透镜的焦距F＝8.5～9.5cm，直径1.4～1.8cm.偏心距为5.5～5.9mm。
3.按照权利要求1所说的透镜式立体成像器，其特征在于相片夹的两边有凹槽、凸槽、凹柱、凸柱，所有凹槽、凸槽、凹柱和凸柱处于反对称位置并且作紧密配合。
4.按照权利要求1所说的透镜式立体成像器，其特征在于将aa’线以前的部分全部去掉，在左、右偏心透镜正前方原虚像位置放以原左、右眼相片可以看出立体正像。
5.按照权利要求1所说的透镜式立体成像器，其特征在于将所说的左、右偏心透镜可固定到镜框中，直接观看左、右眼相片，可看出立体像。
6.按照权利要求5所说的透镜式立体成像器，其特征在于在镜框上可加带长方孔的不透明膜或片限制视场。
7.按照权利要求5所说的透镜式立体成像器，其特征在于偏心透镜的焦距为8～30cm，偏心距离为5～30mm，经组合，调节观察距离，即可观察从1～10英寸“像对”的立体像。
8.按照权利要求5所说的透镜式立体成像器，其特征在于所使用的“像对”也可以是显像管上的图像对或者是活动图象对。
专利摘要本实用新型属于立体像的观看装置。包括左平面镜、右平面镜、像片夹及夹住的左眼像及右眼像“像对”,左、右偏心透镜及能使它作前后移动的调节装置,以达聚焦及作适当放大的目的,并有左右反光镜以增强亮度,故无需自备光源,小巧轻便,像一架小型望远镜或观剧镜一样,其特点是易于普及,可以用自己的照像机,从两个角度模仿双眼进行拍摄这种“像对”,达到自娱自乐的目的;本实用新型可观看立体婚纱照、名演员、名模的特写、名胜古迹、分子构造、空间曲线等的立体像。商店、酒店、影剧院、发廊等的立体影像以及凡是要求有立体像的场所,可以逼真到现实立体景物的程度。
文档编号G02B27/22GK2358464SQ9824791
公开日2000年1月12日 申请日期1998年12月4日 优先权日1998年12月4日
发明者丁守谦 申请人:丁守谦