具有增强的深度感知的观察器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于放大后观察物体的观察器，其为观察者提供增强的深度感知。
【背景技术】
[0002]现有用于观察物体的各种放大装置，包括如本申请人早先在专利US-A-5477385中公开的立体放大装置。
[0003]然而，本发明人认识到，有可能为观察者提供具有显著增强深度感知的观察器，通过在单视的或立体的观察装置中配置采用焦点、视差和叠加效果的装置，这些效果都有助于观察者对深度感知的体验。
【发明内容】
[0004]—方面，本发明提供了一种用于观察放大物体的观察器，所述观察器包括:物镜，用于产生位于物平面的物体的图像，并具有由孔径光阑定义的径向范围；部分透射反射器，用于允许光从所述物镜通过所述部分透射反射器透射到反射镜装置，并为从所述反射镜装置返回至所述部分透射反射器的光提供反射作用;反射镜装置接收来自所述部分透射反射器的光分量，并且定位成使得物体的聚焦图像在所述反射镜装置中产生并且由所述反射镜装置接收的光被反射回至所述部分透射反射器并被中继以产生物体的图像;观察透镜装置，用于产生可由观察者在视平面上的出射光瞳处观察的物体的光学图像;其中所述物镜具有由从所述物平面至所述物镜的距离和所述孔径光阑的径向范围限定的光束路径角(a);其中所述观察器具有由沿光轴从所述反射镜装置至所述视平面的距离和在所述视平面上的所述出射光瞳的径向范围限定的视角(β);其中所述观察器被配置成使得所述光束路径角(a)对所述视角(β)的位移比为至少3:1，从而提供给所述观察者相对于观察者的头部的位移的范围更大的正在被观察的物体的深度感知的变化。
[0005]在一个实施例中，所述光束路径角(a)对所述视角(β)的位移比为至少4:1。
[0006]在另一个实施例中，所述光束路径角(a)对所述视角(β)的位移比为至少5:1。
[0007]在又一个实施例中，所述光束路径角(a)对所述视角(β)的位移比至少为6:1。
[0008]在又一个实施例中，所述光束路径角(a)对所述视角(β)的位移比至少为8:1。
[0009]在又一个实施例中，所述光束路径角(a)对所述视角(β)的位移比为至少10:1。
[0010]在又一个实施例中，所述光束路径角(a)对所述视角(β)的位移比至少为12:1。
[0011]在又一个实施例中，所述光束路径角(a)对所述视角(β)的位移比为至少13:1。
[0012]在一个实施例中，所述光束路径角度(a)为至少6度。
[0013]在另一个实施例中，所述光束路径角度(a)为至少8度。
[0014]在又一个实施例中，所述光束路径角度(a)为至少9度。
[0015]在又一个实施例中，所述光束路径角度(a)为至少10度。
[0016]在又一个实施例中，所述光束路径角度(a)为至少12度。
[0017]在又一个实施例中，所述光束路径角度(α)为至少13度。
[0018]在一个实施例中，所述视角(β)不大于2度。
[0019]在另一个实施例中，所述视角(β)不大于1.5度。
[0020]在一个实施例中，由所述反射镜装置接收的光分量穿过所述部分透射反射器。
[0021]在一个实施例中，从所述反射镜装置接收的并且由所述部分透射反射器中继的光被所述部分透射反射器反射。
[0022]在一个实施例中，所述物镜位于沿所述光轴离所述物平面小于120毫米的距离。
[0023]在另一个实施例中，所述物镜位于沿所述光轴离所述物平面小于100毫米的距离。
[0024]在又一个实施例中，所述物镜位于沿所述光轴离所述物平面小于80毫米的距离。
[0025]在又一个实施例中，所述物镜位于沿所述光轴离所述物平面小于60毫米的距离的。
[0026]在一个实施例中，所述孔径光阑具有至少30毫米的孔径。
[0027]在另一个实施例中，所述孔径光阑具有至少35毫米的孔径。
[0028]在又一个实施例中，所述孔径光阑具有至少40毫米的孔径。
[0029]在一个实施例中，所述部分透射反射器包括半透射反射器。
[0030]在一个实施例中，所述部分透射反射器包括部分透射反射镜，可选地为半镀银平面反射镜。
[0031 ]在一个实施例中，由所述光轴在所述部分透射反射器处所提供的所述观察器的光学中心位于沿所述光轴离所述视平面至少150毫米的距离。
[0032]在另一个实施例中，由所述光轴在所述部分透射反射器处所提供的所述观察器的光学中心位于沿所述光轴离所述视平面至少180毫米的距离。
[0033]在一个实施例中，由所述光轴在所述部分透射反射器处所提供的所述观察器的光学中心位于沿所述光轴离所述视平面至少200毫米的距离。
[0034]在一个实施例中，由所述光轴在所述部分透射反射器处所提供的所述观察器的光学中心位于沿所述光轴离所述视平面至少250毫米的距离。
[0035]在一个实施例中，在所述视平面上的所述出射光瞳的直径不超过30毫米。
[0036]在一个实施例中，在所述视平面上的所述出射光瞳的直径不超过25毫米。
[0037]在一个实施例中，所述观察器还包括:照明器，所述照明器包括多个光源，所述多个光源用于照亮从所述观察器的所述光轴偏移的物体。
[0038]在一个实施例中，所述光源包括点光源，可选地为设置成围绕所述光轴的LED。
[0039]在一个实施例中，所述观察器还包括:变焦物镜，所述变焦物镜包括所述物镜和多个附加透镜。
[0040]在一个实施例中，所述部分透射反射器是光束分离器，用于分离来自所述物镜的光以生成第一光分量和第二光分量，首先提到的反射镜装置接收来自所述光束分离器的所述第一光分量，并且还包括:第二反射镜装置，所述第二反射镜装置接收来自所述光束分离器的所述第二光分量，并定位成使得所述物体的第二聚焦图像在所述第二反射镜装置处产生并且由所述第二反射镜装置接收的光被反射回至所述光束分离器并被中继以产生所述物体的图像;其中所述反射镜装置都被定向成使得由各个所述反射镜装置中继的所述出射光瞳的光瞳中心偏移，对应于观察者的瞳孔间间隔，并且所述观察透镜装置中继两个所述出射光瞳，由此使得来自各个所述反射镜装置的所述出射光瞳被中继到观察者的各个眼睛，并且为观察者的每只眼睛提供所述物体的不同的立体视差的视图。
[0041 ]在一个实施例中，由所述第二反射镜装置接收的光分量被所述光束分离器反射。
[0042]在一个实施例中，从所述第二反射镜装置接收的并且由所述光束分离器中继的光穿过所述光束分离器。
[0043]在一个实施例中，任一或者每个反射镜装置都包括反射镜和在所述反射镜的表面的球面透镜。
[0044]在一个实施例中，所述反射镜包括平面反射镜。
[0045]在另一个实施例中，所述反射镜包括非球面反射镜。
[0046]在另一个实施例中，任一或者每个反射镜装置都包括凹面反射镜。
【附图说明】
[0047]以下结合附图通过举例的方式对本发明的优选实施例进行详述，其中
[0048]图1示出了根据本发明的第一实施例的观察器；
[0049]图2示出了根据本发明的第二实施例的观察器；
[0050]图3示出了根据本发明的第三实施例的观察器；以及
[0051]图4示出了根据本发明的第四实施例的观察器。
【具体实施方式】
[0052]图1示出了根