专利名称：立体观片观屏装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种观看装置，尤其涉及一种用于观看立体图片或立体视频的观片观屏装置。
背景技术：
早在一百多年前，人们就用双镜头相机拍出有视差的左右两幅照片，用特制的观片器观看立体(3D)画面，这种方式一直流传至今。其工作原理是，利用双镜头相机模拟人的两眼的位置，对景物分别拍摄两幅有视差的照片。然后通过观片器，使人的左眼仅能看到左镜头拍摄的照片，右眼仅能看到右镜头拍摄的照片，通过大脑合成一幅图像，产生立体视觉效果。人们在观看物体时，双眼的聚焦和视线向内夹角会随物体远近自然调节。通常夹角从远处接近0°到近处的约12°为最佳观看距离。当人的眼睛聚焦在某一距离时，其双眼自然调节观看夹角的范围是有限的。如果景象需要双眼调节的夹角超过此范围时，就需要人用较大的力进行调节，易使眼睛感觉疲劳和不适。由于双镜头拍摄的视差效果，这被拍摄物体显示在相对观看距离固定的左右两张照片上的间距关系是远处的物体间距大、近处的物体间距小(如图IA和图IB所示)。从图IA和图IB中可以看出，物体C离双镜头照相机10的距离最远，物体A离双镜头照相机的距离最近。反映到两幅照片上，左照片IOA和右照片IOB上显示的物体C之间的距离最大，左照片IOA和右照片IOB上显示的物体A之间的距离最小，左照片IOA和右照片IOB上显示的物体B之间的距离介于两者之间。如果观片器设计成适宜于观看远景物(例如物体C)(或较大尺寸照片)，那么用这样的观片器观看具有近景物(例如物体A)时，两幅画面就会合拢过头，无法看到正确的立体景象。这时往往需要人的双眼使用双眼交叉法(俗称“头鸡眼”法)调节视线向内夹角， 使近景物能正确合拢，看到立体效果。简单地说，适于观看远景物的观片器，不适于观看近景物。反之，如果观片器设计成适宜于观看近景物(例如物体A)(或较小尺寸照片)，就不适于观看远景物。因此，传统的立体观片器无法同时兼顾各种由于拍摄景物的远近、镜头数据差异、照片或显示屏尺寸差异等原因，而形成显示在左右画面景物间距相差较大的问题。再一方面，由于人的双眼的瞳距因人而异，有时相差甚多，一种规格的观片器更无法满足不同人的需要。使用不适合的观片器观看立体图像往往容易产生眼睛疲劳、头晕甚至恶心等影响健康的现象。这也是立体观片不能普及的重要原因。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种立体观片观屏装置，其提供了重合度调节机构， 可以使同一立体观片观屏器观看上述原因造成的左右画面景物间距相差较大的画面，还可以适应不同瞳距的人使用。根据上述目的，本实用新型的立体观片观屏装置包括[0009]本体；左目镜和右目镜，设置于所述本体上； 目镜调节机构，与所述左目镜和所述右目镜相连，连动地调节所述左目镜和所述右目镜之间的间距；暗箱，设置于所述左目镜和所述右目镜后方，所述暗箱一端与所述左目镜和所述右目镜相连接，所述暗箱的另一端开设有分别与所述左目镜和所述右目镜对应的左视孔和右视孔；以及置片架，设置于所述暗箱后方。在上述的立体观片观屏装置中，所述目镜调节机构包括调节手柄，与所述左目镜和所述右目镜之一或两者连接；摇臂，所述摇臂可绕其中心可转动地安装于所述左目镜和所述右目镜之间；以及两根连杆，所述两根连杆的一端分别连接到所述左目镜和所述右目镜上，另一端分别连接到所述摇臂的两端。在上述的立体观片观屏装置中，还包括位移扩展器，所述位移扩展器设置于所述左目镜和所述右目镜的前方；所述位移扩展器包括扩展器本体，在所述扩展器本体上开设有左观看孔和右观看孔，所述左观看孔和所述右观看孔分别与所述左目镜和所述右目镜相对应；左棱镜组和右棱镜组，分别设置于所述左观看孔区域和所述右观看孔区域；以及左棱镜调节手柄组和右棱镜调节手柄组，分别与所述左棱镜组和所述右棱镜组相连。在上述的立体观片观屏装置中，所述左棱镜组和所述右棱镜组分别包括一增合棱镜和一减合棱镜。在上述的立体观片观屏装置中，所述左棱镜调节手柄组包括两个左调节手柄，分别调节所述左棱镜组中的所述增合棱镜和所述减合棱镜；所述右棱镜调节手柄组包括两个右调节手柄，分别调节所述右棱镜组中的所述增合棱镜和所述减合棱镜。在上述的立体观片观屏装置中，所述位移扩展器以可拆卸的方式与所述本体相连。本实用新型还提供一种立体观片观屏装置，包括位移扩展器和暗箱，所述位移扩展器包括扩展器本体，在所述扩展器本体上开设有左观看孔和右观看孔；左棱镜组和右棱镜组，分别设置于所述左观看孔区域和所述右观看孔区域；以及左棱镜调节手柄组和右棱镜调节手柄组，分别与所述左棱镜组和所述右棱镜组相连；所述暗箱设置于所述左观看孔和所述右观看孔后方，所述暗箱一端与所述左观看孔和所述右观看孔相连接，所述暗箱的另一端开设有左视孔和右视孔。在上述的立体观片观屏装置中，所述左棱镜组和所述右棱镜组分别包括一增合棱镜和一减合棱镜。在上述的立体观片观屏装置，所述左棱镜调节手柄组包括两个左调节手柄，分别调节所述左棱镜组中的所述增合棱镜和所述减合棱镜；所述右棱镜调节手柄组包括两个右调节手柄，分别调节所述右棱镜组中的所述增合棱镜和所述减合棱镜。在上述的立体观片观屏装置中，所述位移扩展器以可拆卸的方式与所述暗箱相连。如上所述，本实用新型的立体观片观屏装置设计了可以调节视差的机构，有效地克服了由于拍摄景物的远近、镜头数据差异、照片或显示屏尺寸差异等原因，而形成显示在左右画面景物间距相差较大的问题，同时也解决了人的瞳距差异造成的影响。
图IA和图IB示出了双镜头相机拍摄远近不同距离时的效果图；图2示出了光线从空气进入到有机玻璃时产生的折射现象的光路图。图3示出了光线通过棱镜观看景像的示意图；图4示意性地示出了通过放大镜看到的物体的位移的情况；图5A和图5B分别示出了增合棱镜和减合棱镜的工作原理；图6示出了本实用新型的立体观片观屏装置的结构示意图；图7局部地示出了目镜调节机构的示意图；图8示出了本实用新型的立体观片观屏装置的内部结构；图9示出了位移扩展器的结构示意图；图10示出了位移扩展器中棱镜组及其调节机构的示意图；图11示出了位移扩展器与观片观屏装置结合的示意图；图12示出了本实用新型的再一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
在描述本实用新型的立体观片观屏装置之前，先描述一下立体成像以及双眼重合的工作原理，以有助于理解本实用新型。众所周知，光线从空气进入到密度不同的另一种的透光物体(例如玻璃、有机玻璃、光学树脂等)时，会产生折射现象。图2示出了光线从空气进入到有机玻璃时产生的折射现象的光路图。利用这一原理，当人眼通过棱镜观物体1时(请参见图3)，经过光线的折射，人感觉到的物体1的位置移动到物体2，也就是见到的物体会向棱镜薄的方向位移。我们常用的放大镜(凸透镜)可以看成无限多个连续变化的棱镜拼接而成。放大镜中心点对应的棱镜夹角为0度。也就是说，通过放大镜的中心点向外看到的物体不会产生位移。自中心点向外延伸，其对应的棱镜夹角越来越大，也就是光线透过放大镜的位置离中心点越远其折射角(棱镜夹角)也越大，见到的物体位移也越大。图4示意性地示出了通过放大镜看到的物体的位移的情况。图4中41为放大镜。 当人眼通过放大镜观看物体1时，如果将放大镜41向左移动，根据上述的原理，由于其对应的棱镜夹角变小，见到的物体2离物体1的位移越小；反之，如果将放大镜41向右移动，由于其对应的棱镜夹角变大，见到的物体2离物体1的位移越大。也就是说，根据这一原理， 可以通过移动放大镜的位置来改变物体的位移。如果同时调节左右眼的放大镜，则可以改变两眼看到的物体的间距。本实用新型就是基于这一原理而设计的。[0050]下面将结合图6至图10详细描述本实用新型的立体观片观屏装置的具体实施例。请参见图6，本实施例中的立体观片观屏装置包括本体61、目镜62L、62R、暗箱63 等。本体61分成两个部分，前部设置左目镜62L和右目镜62R;后部形成置片架(或置屏架)64。暗箱63设置于本体61的中部，即暗箱63位于目镜62L、62R与置片架64之间。置片架64上可以放置照片或者具有显示屏的手机、数码相机等。在目镜62L、62R上设置有目镜调节手柄64L、64R。为更好地解释和示出目镜调节手柄64L和64R的结构，请结合参见图7。如图7所示，在本体61上开设有滑槽65，目镜 62L、62R置于该滑槽中65，且目62L、6^ 可沿该滑槽65左右滑动。在目镜62L、62R上分别设置目镜调节手柄64L、64R。在左目镜62L和右目镜62R之间设置一个摇臂66，该摇臂66 的中心点通过一螺钉67固定在本体61上，固定时，需要确保摇臂66能自由转动。在摇臂 66的两端分别开设通孔，两根(钢丝)连杆之一 68L的一端连接左目镜62L上，另一端连接到摇臂66 —端的通孔中。同样，两根(钢丝)连杆之另一 68R的一端连接右目镜62R上， 另一端连接到摇臂66另一端的通孔中。如此形成了可以使左目镜62L和右目镜62R连动的目镜调节机构。当然，这里仅通过一个具体实施例列举了目镜调节机构的一个具体实例， 可以理解，本领域普通技术人员可以根据上述的目的，设计出各种目镜调节机构。例如本实施例中，可以仅保留一个调节手柄；也可以省略摇臂66等部件，直接通过调节手柄来调节； 还可以采用丝杆等连动方式，在此不再一一列举。即使未被列举，这些机构也应当被包含在本实用新型的保护范围内。请同时参见图6和图8，为了显示出暗箱63的结构，图8中以虚线形式作了图示。 如上所述，暗箱63设置于本体61的中部。在本实施例中，置片架64被设计成与本体61成为一体。在另外的实施例中，置片架64也可以单独制作，并通过连接元件与本体61相连接即可。置片架64可以设置一个槽口，用于放置照片或者小型视频播放器(例如MP4或带视频播放的手机)。暗箱63位于目62L、62R与置片架64之间。暗箱63的一端可以制成开放的形式，并与设置有目镜62L、62R的本体61相连接；另一端开设有左视孔63L和右视孔 63R。左视孔63L与左目镜62L相对应，确保通过左目镜62L看到且仅能看到左面的图像； 右视孔63R与右目镜62R相对应，确保通过右目镜62R看到且仅能看到右面的图像。在使用本实施例的立体观片观屏装置时，使用者可以通过移动调节手柄64L或64 左右移动目镜62L、62R，从而实现重合度调节，实现了同一观片观屏器即可以看远景物，又可以看近景物，还可以适应不同瞳距的人使用。在本实用新型的另一个实施例中，在上一实施例的基础上，还可以增设一个位移扩展器9。该位移扩展器的结构如图9和图10所示。请同时参见图9和图10，它包括一个扩展器本体91和棱镜组93L、93R。扩展体本体91上开设有观看孔92L、92R，左棱镜组93L 设置于左观看孔92L区域，右棱镜组93设置于右观看孔92R区域。棱镜组包含增合棱镜和减合棱镜。请具体参见图10，图10示出了其中右棱镜组93R的结构，右棱镜组93R包括增合棱镜93R1以及减合棱镜93R2。在扩展器本体91上通过滑槽等方式设置增合棱镜93R1 和减合棱镜93R2，使增合棱镜93R1和减合棱镜93R2可以在滑槽中自由滑动。在增合棱镜 93R1和减合棱镜93R2上各自设置一个棱镜调节手柄94R1、94R2。通过棱镜调节手柄94R1、 94R2可以使增合棱镜93R1和减合棱镜93R2在滑槽中左右滑动。左棱镜组的结构与右棱镜组相同，在此不再赘述。[0056]位移扩展器可以与图6中的立体观片观屏装置组合使用，组合的方式请参见图11 所示。在扩展器本体91左右两端分别延伸出一接耳95 ；在接耳95上开了通孔；同样，在本体61的相应位置也开设一对螺孔65，通过螺钉97把位移扩展器连接到本体61上，以使位移扩展器位于目镜62L、62R的前方，且使左观看孔92L对应左目镜62L，左观看孔92R对应右目镜62R。位移扩展器的工作原理，请参见图5A和图5B所示。图5A示出了增合棱镜93R1 的示意图，图5B示出了减合棱镜93R2的示意图。如图5A所示，增合棱镜93R1的棱镜夹角方向与放大镜的棱镜夹角方向一致，也就说是，增合棱镜93R1产生的物体位移与放大镜产生的位移方向一致，从而实现两个位移的叠加(即此处称之为增合)。反之，如图5B所示， 减合棱镜93R2的棱镜夹角方向与放大镜的棱镜夹角方向相反，也就说是，减合棱镜93R2产生的物体位移与放大镜产生的位移方向相反，从而实现两个位移的部分或全部的抵消(即此处称之为减合)。因此，通过增合棱镜和减合棱镜可以进一步对看到的图像的位移进行调離整。下面请参见图12，在图12中示出本实用新型的立体观片观屏器的再一个实施例。 如图12所示，在该实施例中，包括一个位移扩展器9和一个暗箱12。位移扩展器9的结构与图9中所示的位移扩展器9相同，因此在此不再重复。暗箱12是一个一端可以制成开放形式的箱体其开放的一端位移扩展器9相连，另一端开设有左视孔12L和右视孔12R。左视孔12L与位移扩展器9的左观看孔93L相对应，确保通过左观看孔93L看到且仅能看到左面的图像；右视孔12R与位移扩展器9的右观看孔93R相对应，确保通过右观看孔93R看到且仅能看到右面的图像。图12所示的实施例适用于观看电视屏幕、计算机屏幕或者较大的照片或图片等。 使用时仅需将增合棱镜移入到观看孔中即可。
权利要求1.一种立体观片观屏装置，其特征在于，包括 本体；左目镜和右目镜，设置于所述本体上；目镜调节机构，与所述左目镜和所述右目镜相连，连动地调节所述左目镜和所述右目镜之间的间距；暗箱，设置于所述左目镜和所述右目镜后方，所述暗箱一端与所述左目镜和所述右目镜相连接，所述暗箱的另一端开设有分别与所述左目镜和所述右目镜对应的左视孔和右视孔；以及置片架，设置于所述暗箱后方。
2.如权利要求1所述的立体观片观屏装置，其特征在于，所述目镜调节机构包括 调节手柄，与所述左目镜和所述右目镜之一或两者连接；摇臂，所述摇臂可绕其中心可转动地安装于所述左目镜和所述右目镜之间；以及两根连杆，所述两根连杆的一端分别连接到所述左目镜和所述右目镜上，另一端分别连接到所述摇臂的两端。
3.如权利要求1或2所述的立体观片观屏装置，其特征在于，还包括位移扩展器，所述位移扩展器设置于所述左目镜和所述右目镜的前方；所述位移扩展器包括扩展器本体，在所述扩展器本体上开设有左观看孔和右观看孔，所述左观看孔和所述右观看孔分别与所述左目镜和所述右目镜相对应；左棱镜组和右棱镜组，分别设置于所述左观看孔区域和所述右观看孔区域；以及左棱镜调节手柄组和右棱镜调节手柄组，分别与所述左棱镜组和所述右棱镜组相连。
4.如权利要求3所述的立体观片观屏装置，其特征在于，所述左棱镜组和所述右棱镜组分别包括一增合棱镜和一减合棱镜。
5.如权利要求4所述的立体观片观屏装置，其特征在于，所述左棱镜调节手柄组包括两个左调节手柄，分别调节所述左棱镜组中的所述增合棱镜和所述减合棱镜；所述右棱镜调节手柄组包括两个右调节手柄，分别调节所述右棱镜组中的所述增合棱镜和所述减合棱^Mi ο
6.如权利要求3所述的立体观片观屏装置，其特征在于，所述位移扩展器以可拆卸的方式与所述本体相连。
7.一种立体观屏装置，其特征在于，包括位移扩展器和暗箱，所述位移扩展器包括 扩展器本体，在所述扩展器本体上开设有左观看孔和右观看孔；左棱镜组和右棱镜组，分别设置于所述左观看孔区域和所述右观看孔区域；以及左棱镜调节手柄组和右棱镜调节手柄组，分别与所述左棱镜组和所述右棱镜组相连； 所述暗箱设置于所述左观看孔和所述右观看孔后方，所述暗箱一端与所述左观看孔和所述右观看孔相连接，所述暗箱的另一端开设有左视孔和右视孔。
8.如权利要求7所述的立体观屏装置，其特征在于，所述左棱镜组和所述右棱镜组分别包括一增合棱镜和一减合棱镜。
9.如权利要求8所述的立体观屏装置，其特征在于，所述左棱镜调节手柄组包括两个左调节手柄，分别调节所述左棱镜组中的所述增合棱镜和所述减合棱镜；所述右棱镜调节手柄组包括两个右调节手柄，分别调节所述右棱镜组中的所述增合棱镜和所述减合棱镜。
10.如权利要求7所述的立体观屏装置，其特征在于，所述位移扩展器以可拆卸的方式与所述暗箱相连。
专利摘要本实用新型提供一种立体观片观屏装置。传统的立体观片器存在着不能调整视差的问题。本实用新型的观片观屏装置包括本体；左目镜和右目镜，设置于本体上；目镜调节机构，与左目镜和右目镜相连，连动地调节左目镜和右目镜之间的间距；暗箱，设置于左目镜和右目镜后方，暗箱一端与左目镜和右目镜相连接，暗箱的另一端开设有分别与左目镜和右目镜对应的左视孔和右视孔；以及置片架，设置于暗箱后方。本实用新型还可以包括一个位移扩展器。本实用新型的立体观片观屏装置设计了可以调节视差的机构，有效地克服了传统的立体观片器无法同时兼顾各种原因造成显示在左右画面景物间距相差较大的问题，同时也解决了人的瞳距差异造成的影响。
文档编号G02B27/22GK202003094SQ20112008752
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月29日 优先权日2011年3月29日
发明者章炳义 申请人:章炳义