基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統的制作方法

木發明屬于光學成像技術領域,，具體涉及一種利用腹眼式菲涅爾透鏡陣列對平面畫成立體像裝置，主要用于公共事業、商業廣告宣傳等領域。

背景技術：

現在已知的中國專利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，全息圖是應用激光全息技術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，當飾品受自然光或燈光照射時，光線透過半透明平面裝飾圖案,照射到全息圖上，再現三維圖像。

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，它主要由兩個凹面鏡對扣形成一個置景成像腔，景物置于一個凹面鏡中心，另外一個凹面鏡中心開有出像孔，兩凹面鏡的焦距互相位于對方的鏡面，出像孔外為像區，成像區可以是口外的一次成像區，也可以通過黑箱將一次成像轉移到所需處成像，只要黑箱內由各種光學透鏡組成滿足幾何光學或波動光學的成像條件即可。美國市場上有一種稱為“魔鏡”的商品，是由兩個相對放置的凹面鏡構成的，具有同樣的成像效果。該裝置可用于廣告、宗教、旅游、現場景物傳真等各領域，但是其制作價格都比較昂貴。

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

技術實現要素：

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統。

該系統是一個對平面實物成立體像的光學系統，由一個圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列，構成，可以運用于實物成實像的場景，將需要成像的實物緊貼圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列平面一側，圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列的厚度d+f為其每個菲涅爾透鏡陳列的焦距，需要成像的實物一般為二維的平面畫，由物體發出的光線經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，一定的視角范圍內觀察到原物的立體像。實際使用時，可根據不同的場合放置不同的畫面，均可對二維畫面成一個立體實像以供觀賞。另外，在一些場合，為了增強效果，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旋轉平臺上，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，其中，圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列的厚度為d+f，其主要對二維平面進行成像，可以運用于實物成像的場景。

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

前述的基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統，其中，圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列中每個陣元為菲涅爾透鏡，每個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，其中，該系統一般可以對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物進行成像。

前述的基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統，其中，該裝置對實物進行成像時，需要將實物與圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列平面一側緊貼。

本發明的優點和有益效果：

基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統是在調查了已知的成像技術后提出來的,傳統的立體成像方法都為數字式立體成像或者全息法立體成像，數字式立體成像應用范圍廣，但是成本比較高，而全息法立體成像系統，形成立體像的過程比較復雜，而且還需要一些質量和制作工藝比較高的光學元件，價格比較昂貴，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的光學原理圖；

圖2是基于腹眼式菲涅爾透鏡陣列的立體成像系統在實際應用場景中的搭建；

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。

具體實施方案

以下結合原理圖形，對依據本發明提出的2種具體的實施方式，詳細的介紹利用菲涅爾透鏡成三維立體像的特征及其功效。

實施例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是一個實物成立體像的光學結構裝置，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平面一側與需要成立體像的物1緊貼，此時物1位于圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列3的焦平面上，這時就可以在圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列右側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，在實際應用中一般是豎直放置（如圖2），這樣裝置的設計就比較簡單，而且便于人們觀看欣賞，在圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列3平面一側直接放在要成立體像的平面實物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載物旋轉平臺，就可以在同一方向上實現對物體360度角度的立體像。

技術特征：

技術總結
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，該裝置可以運用于實物成實像的場景，將需要成像的實物緊貼圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列平面一側，圓形腹眼式菲涅爾透鏡陣列的厚度d+f為其每個菲涅爾透鏡陳列的焦距，需要成像的實物一般為二維的平面畫，由物體發出的光線經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，一定的視角范圍內觀察到原物的立體像。實際使用時，可根據不同的場合放置不同的畫面，均可對二維畫面成一個立體實像以供觀賞。另外，在一些場合，為了增強效果，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旋轉平臺上，以觀察物體的360度角度的立體像。

技術研發人員：郭富;魏臻;孫銘悅
受保護的技術使用者：天津維富達科技有限公司
技術研發日：2016.03.25
技術公布日：2017.10.03