一种采用凸透镜实现隐藏物体的装置的制作方法

文档序号:12458200阅读:478来源:国知局

本发明型是涉及光学技术领域,具体地说是涉及一种采用凸透镜实现隐藏物体的装置。



背景技术:

现有技术往往通过显示屏与摄像头的结合或者某种特殊材料的使用来达到隐藏物体这一目的,这样所需的技术含量及成本预算都会很高,而涉及透镜对于物体隐藏的有论文Paraxial ray optics cloadking(Joseph S.Choi and John C.Howell)及Paraxial full-field cloaking(Joseph S.Choi and John C.Howell)。当中提出了一种可行的组合方式,但是该组合对于其透镜的角度与位置有着严格的要求,所需要的数学计算及实际的工程技术应用难度远远大于改良后的装置。



技术实现要素:

本发明的目的是克服了现有技术中的不足,提供了一种使物体可以隐藏,且设计简单、实际可行、成本低廉的装置。

为了解决上述技术问题,本发明型是通过以下技术方案实现:

一种采用凸透镜实现隐藏物体的装置,包括相互平行设置的凸透镜一、凸透镜二、凸透镜三和凸透镜四,这四面凸透镜从左至右依次顺序设置,其中凸透镜一与凸透镜二的焦距相同,凸透镜三与凸透镜四的焦距相同,且凸透镜一与凸透镜二的焦距较凸透镜三与凸透镜四的焦距长;

四面凸透镜的设置要求为:凸透镜一与凸透镜二之间的设置距离是二者焦距的两倍,凸透镜三和凸透镜四之间的设置距离为凸透镜三与凸透镜四焦距的两倍;要使四面凸透镜的轴心经过中轴线,在暗室中平行光从左侧射入,光线会在凸透镜一的右侧一倍焦距处汇聚,经过凸透镜二后平行射出,在凸透镜一与凸透镜二之间形成部分隐藏区域,在凸透镜三与凸透镜四之间也形成了一部分可隐藏区域。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

利用四面凸透镜简易的组合,使得凸透镜之间形成了一部分可隐藏区域,保证了在人眼观察下对物体的隐藏,相比现有技术,大大简化了其操作及数学计算过程,使得“隐身”变成了常人在家也能完成的事情。

附图说明

图1是本发明的设计结构示意图。

具体实施方式

图1所示,本发明的一种采用凸透镜实现隐藏物体的装置,包括相互平行设置的凸透镜一1、凸透镜二2、凸透镜三3和凸透镜四4,这四面凸透镜从左至右依次顺序设置,其中凸透镜一1与凸透镜二2的焦距相同,凸透镜三3与凸透镜四4的焦距相同,且凸透镜一1与凸透镜二2的焦距较凸透镜三3与凸透镜四4的焦距长;

四面凸透镜的设置要求为:凸透镜一1与凸透镜二2之间的设置距离是二者焦距的两倍,凸透镜三3和凸透镜四4之间的设置距离为凸透镜三3与凸透镜四4焦距的两倍;要使四面凸透镜的轴心经过中轴线,在暗室中平行光从左侧射入,光线会在凸透镜一1的右侧一倍焦距处汇聚,经过凸透镜二2后平行射出,在凸透镜一1与凸透镜二2之间形成部分隐藏区域,在凸透镜三3与凸透镜四4之间也形成了一部分可隐藏区域;

而若只设置这一对透镜,那么在另一端成像将会是左右相反上下颠倒的,所以在另一端设置另一对凸透镜三3和凸透镜四4。凸透镜二2与凸透镜三3之间的距离应尽量小(以保证总体的隐藏区域面积占比),凸透镜三3和凸透镜四4两透镜之间距离同样为凸透镜三3与凸透镜四4焦距的两倍,它们的作用是使成像恢复原样。在透镜凸透镜三3与凸透镜四4之间也形成了一小部分可隐藏区域(1,2之间部分),由于该部分对于实际应用用处不大所以不做计算使用,只当作使像恢复的装置。对于该设计我们可以发现其可利用的隐藏空间约等于60%的凸透镜一1与凸透镜二2间所成圆柱体体积,可利用隐藏空间为总装置占用体积的40%左右,这与Paraxial ray optics cloadking(Joseph S.Choi and John C.Howell)中设计的透镜组合可利用区域相近,但大大简化了设计,安放以及应用的成本。

实施例1

以两面直径10cm焦距50cm及两面直径10cm焦距15cm的凸透镜为例,依次编号a,b,c,d,其费用约为240元(镜片25*4+镜片架10*4+光矩座100)。在光矩座上以光矩座最左端为基准原点,向右为正方向,单位为厘米,分别将a,b,c,d安置在光矩座上坐标为10,110,120,150的点,且保证四透镜中心轴位于同一高度上。这样一个简单的装置就完成了。

以该装置为例,透镜部分所占总体积为0.0785m^3(3*0.05^2*1.4),有效隐藏体积为0.033m^3(3*0.05^2*1.0*66%),有效隐藏体积占总体积的42.04%。

该设计低廉的生产成本也能够更好的促进这项技术的推广与使用。

本发明型中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

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