[發明專利]全彩色高清晰(5k～8k)高亮度雙豎屏觀立體像裝置

在審

• 申請號: 202110045691.7
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112731679A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 丁守謙
• 申請（專利權）人: 丁守謙
• 主分類號: G02B30/22
• 分類號: G02B30/22;G02B27/01;G02B7/02;G02B27/00
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 趙尊生

1.一種觀立體像裝置，其特征在于：它主要包括偏心透鏡、透鏡支架，偏心透鏡有帶透光孔的擋光板并連接透鏡支架，左、右偏心透鏡圓心的幾何中心相隔的距離大于人兩眼瞳孔中心的相隔距離，在56～76mm之間并可調；

偏心透鏡的非近軸光學成像公式在平凸透鏡作薄透鏡近似并假定其折射率N為1.5時寫成如下解析式：

f_d= R｛1+√［1–(d/R)²］｝ (1)

b = f_d×a/（f_d- a） (2)

M_d= b/a = f_d/（f_d-a） (3)

T = d[(f_d/（f_d–a))-1] (4)

γ=tan^-1[d(1/a-1/b)] (5)

其中，f_d是偏心透鏡的焦距，R是主透鏡的半徑，a是物距,b是像距,M_d是偏心透鏡的放大倍數，d是偏心距,T是放大像的橫移量,γ是偏角的大小；

根據主透鏡上下兩表面的曲率半徑及折射率N，在給出偏心距b后，根據折射定律即可算出與中心軸的交點F_d再定出主平面即可確定f_d，上述其他參數也就完全確定；

在原主透鏡截出的一個較小的圓透鏡就稱為偏心透鏡，偏心透鏡的焦點F_d是指通過偏心點的平行光線與原主透鏡的中心軸的交點，該交點與原透鏡的中心的距離稱為偏心透鏡的焦距f_d，物距a和像距b和放大倍數M_d則與近軸光學的定義一致；

偏心透鏡的偏心距的絕對值小于其半徑，當偏心距趨于零時，非近軸光學成像公式又與高斯光學的成像公式完全一樣，而橫移量及偏角也趨于零。

2.按照權利要求1所述的觀立體像裝置，其特征在于：所述的偏心透鏡是由主透鏡取得，該主透鏡是由兩個共軸球面構成，曲率半徑小的那個球面，離人眼較遠，曲率半徑大的那個球面離眼較最近；此曲率半徑可增至無窮大，此時即平面；為了消除像差，這兩個表面可以不是球面;該主透鏡的橫截面，即包含此主透鏡旋轉對稱軸的平面與此透鏡相截的橫截面應是半月形的，即一面凸出，另一面略凹進；人眼是對著此略凹的面進行觀看；主透鏡的直徑介于30mm～60mm；它的高斯焦距f＝60～120mm；偏心距為1～16mm，故偏心點，用O’或是D來表示，是位于離主透鏡中心-1mm，+1mm兩點至-16,+16兩點的成對位置；以偏心點為圓心，14～28mm為半徑作一個圓，從主透鏡截出一個圓透鏡片，這個直徑28～56mm的圓透鏡片就是偏心透鏡；如果該偏心點是位于主透鏡右邊，即正X軸的方向，截取出的偏心透鏡就用作左眼偏心透鏡，這時它的左邊較厚，右邊較薄；如該偏心點是位于主透鏡左邊，即負X軸的方向，截取出的偏心透鏡就用作右眼偏心透鏡，這時它的右邊較厚，左邊較薄，此偏心透鏡的偏心焦距f_d隨高斯焦距f及d而變，比f要小，沿直徑截出的橫截面也是半月型，較平坦的一面正對著人眼。

3.按照要求1所述的觀立體像裝置，其特征在于：所述的偏心透鏡是由主透鏡取得，當所要求的偏心距比起主透鏡的半徑小很多時，即只有幾個毫米的量級，這時主透鏡就直接用作偏心透鏡；設置立體眼鏡時,用作偏心透鏡的主透鏡的位于正X方向的偏心點應直接對準左眼的瞳孔，而另一片用作偏心透鏡的主透鏡的位于負X方向的偏心點應直接對準右眼的瞳孔，在沒有調節左、右眼鏡片間距的裝置的設計中尤為重要，在有調節裝置的設計中，應將兩鏡片的起始位置按上述方式放置，使得圓主透鏡用作偏心透鏡時，其兩圓心的間距必須大于觀看人的兩眼瞳孔的間距，具體尺寸由偏心距所需的大小才能使左眼像、右眼像完全重合來決定。

4.按照權利要求1所述的觀立體像裝置，其特征在于在所述的偏心透鏡前加有帶孔擋光片，孔的形狀會根據不同的應用而有所不同，滿足左眼、右眼看到的是全部的立體像，而隔離周圍不需看到的部分，孔的形狀上下對稱，且左、右偏心透鏡前的擋光板是左、右反對稱。