CN115685585A - 具有立体效果和可互换图像盘及部件的三维观看设备 - Google Patents

Abstract

当前申请的发明涉及一种具有立体效果的3维观看设备，其包括具有至少一个内衬层的主线性体，和镜组件。该至少一个内衬被定位于主线性体内并且镜组件被定位于主线性体内部，其中镜组件的外周被所述至少一个内衬包围。镜组件包括至少两个镜子。具有立体效果的3维观看设备还包括包括齿轮组件的图像保持器组件和包括观看孔的端盖。端盖附接到主线性体的第一端并且主线性体的第二端至少部分地插入图像保持器组件中的开口中。

Description

具有立体效果和可互换图像盘及部件的三维观看设备

背景技术

US4733960A教导了一种用于通过可旋转镜筒创建摄影复制设计的透镜适配器。该参考文献教导了一种组合透镜和望远镜/万花筒 (teleidoscope/kaleidoscope)设备，用于通过使用户能够拍摄由万花筒和望远镜产生的设计的特写照片来产生特殊的照相效果。此外，此设计的主要目的是将其附接到工作相机机身以拍摄万花筒图像。

US5172270A教导了一种具有万花筒的可翻转显示器，其中容纳有碎片和液体的容器呈一个或多个管的形式，或者是扁平且细长的，或者包括通过环保持在一起的圆形板，并且该容器可以被翻转或旋转。

US7207682B2教导了万花筒设备，特别是用于观看至少一个成像对象的万花筒图像的便携式万花筒设备，其具有用于观看成像对象的观看组件、填充室组件、将所述观看组件连接到所述填充室组件的主体，以及设置在该设备中用于用选定波长的光照亮成像对象的照明源或产生黑光的照明源。

US4172629A教导了一种万花筒，该万花筒具有三个或四个高度抛光的平面、前表面镜，它们以棱镜的形式组装，具有等边三角形，正方形或菱形的横截面，且边之间的角度为60°和120°，长度是在圆柱体内其横截面的线性尺寸的8到15倍。

该专利解释说，虽然如此形成的图案看起来很漂亮，但它们的颜色图案范围是由被封闭碎屑(chips)的颜色及其形状和尺寸决定的。吸引力不能长期保留。认识到这种限制，更昂贵的万花筒提供互换包含彩色碎屑的鼓状部分，以便可以观看到新的阵列和彩色形式。一些万花筒具有可打开的鼓状部分，以便用户可以自己选择要观看的碎屑材料。

所有这种类型的万花筒都存在同样的缺陷；被观看的材料是有限的。即使用户自己制作碎屑，也很难选择在颜色传输和自由移动以及陷入不断变化的模式这些方面制造合适碎屑的材料。

WO1999026101A1教导了一种用于万花筒的照明系统，其中万花筒的对象腔室包含许多浸没在粘性液体中的对象，这些对象包括在闪光灯闪光后发光的荧光材料。

JP2001091893A教导了一种万花筒，其中形成有作为镜抛光表面的内表面的多面体中空圆柱体3可从外圆柱体的后端开口插入外圆柱体内和从外圆柱体移除。而且，设置在构成万花筒本体的外圆柱体的前端开口侧上的透明球体9以及对象盒(object case)都被构成为能够从前端开口自由附接和装卸。

US10148908B2教导了用于模块化相机的系统、方法和介质。

EP2957099B1教导了一种全光成像设备。

US20100289723A1教导了一种望远镜显示设备，其包括具有机载电子图像捕获设备、比如数码相机的本体支撑的望远镜设备，以及显示屏。

JP2014074872A教导了一种用于镜像合成图像及其对象的万花筒。

还参见，US5172270A、US7207682B2、JP2001091893A、US4172629A、 US3740112A、US3170980A、US1944111A、US4873568A、JP2015075756A、和JP4630961B2。

申请人在此通过引用方式并入上面列出的参考文献的公开内容。本申请的发明至少解决了上述现有技术中的缺陷，并且提供了大脑健康、记忆和感知的改善，而且还增强了眼球周围的肌肉。

发明内容

本申请的发明涉及一种具有立体效果和可互换图像盘及部件的3维观看设备。

该设备的一些实施例包括适合于插入和移除图像盘的槽或可移除壳体，其中图像盘在望远镜图像的后面或前面创建不同的图像和颜色分层。图像盘是可互换且可旋转的。在一些实施例中，视频图像被包括在最终显示中。

一些实施例的外部构造：

一些实施例结合了圆柱形主体，其在一端具有带透镜的观看孔并且在相反端具有几何形状的丙烯酸透镜，例如圆形、三角形、椭圆形、正方形或其他多边形形状，丙烯酸透镜由半透明的(translucent)或不完全半透明的(semi-translucent)图像保持器封装。图像保持器是可选地可互换部件。图像保持器可选地具有开口部件以允许更换图像盘和清洁内部。

一些实施例，圆柱形主体具有内套筒，所示内套筒能够在其被顺时针或逆时针转动时同时向外伸出，以允许多个聚焦点。一些实施例，图像盘保持器具有保持多达1-100个盘的能力，然后这些盘将与盘保持器在相同的方向上且同时旋转。在一些实施例中，图像盘保持器具有保持多达50个盘的能力。一些实施例，图像盘是可互换的以提供多种观看选项，并且图像盘保持器可以可选地包括通用配件以允许观看各种不同的图像盘。该产品的总长度在1英寸至36英寸的范围内，优选5英寸至14英寸长。可选地，有扩展可用。外径约为1/8英寸至12英寸，例如1/2英寸至6英寸。

在一些实施例中，该设备具有大致圆柱形本体或壳体。在其他实施例中，替代的几何形状是合适的，例如，网状体、三角形体、五边形体、六边形体、八边形体、十边形体等。在一些实施例中，这些几何形状中任一者是在朝向或远离取景器端的方向上的截头圆锥形。

在一些实施例中，壳体是可延伸的。在一些实施例中，壳体包括可旋转的两个部分，其中该旋转引起壳体的延伸或缩回。这两个部分可选地具有相同或不同的形状。这两个部分相对于彼此可以具有更大、更小或相同的直径。靠近对象空间的那个部分称为第二部分，靠近取景器的那个部分称为第一部分。在一些实施例中，第一部分在长度上大于第二部分。

在一些实施例中，壳体伸出其闭合长度的10％到200％。也就是说，壳体延伸超出其闭合或未延伸长度的距离是其闭合或未延伸长度的10％至 200％。在一些实施例中，壳体伸出其闭合长度的至少10％。在一些实施例中，壳体伸出其闭合长度的至少20％。在一些实施例中，壳体伸出其闭合长度的至少30％。在一些实施例中，壳体伸出其闭合长度的至少40％。在一些实施例中，壳体伸出其闭合长度的至少50％。在一些实施例中，壳体伸出其闭合长度的至少60％。在一些实施例中，壳体伸出其闭合长度的至少70％。在一些实施例中，壳体伸出其闭合长度的至少80％。在一些实施例中，壳体伸出其闭合长度的至少90％。在一些实施例中，壳体伸出其闭合长度的至少100％。

在一些实施例中，壳体具有从1/4英寸到24英寸的直径。在一些实施例中，壳体具有从1英寸到2英寸的直径。在一些实施例中，壳体具有大约1和1/2英寸的直径。

在一些实施例中，壳体从约4英寸长至约20英寸长。在一些实施例中，壳体从约6英寸长至约15英寸长。在一些实施例中，壳体从约8英寸长至约10英寸长。在一些实施例中，壳体约9英寸长并延伸直到15英寸。

内部构造：

在一些实施例中，在观看孔的内部具有双凸型或其他放大类型的丙烯酸透镜，与圆柱形主体的焦距成比例，以5/64英寸-1/2”直径的椭圆孔开口放大图像视图。在一些实施例中，在圆柱形主体的长度内具有内套筒，该内套筒保持着镜组件，该镜组件包括具有例如下述几何形状的横截面的棱镜：等边三角形、八边形、七边形、五边形、六边形、正方形、菱形、梯形或其他多边形形状，包括不规则多边形。在一些实施例中，镜组件具有在3-12英寸长或6-9英寸长内的长度，其中各镜子以360度的因数相连接，例如，30到90度角，或者对于横截面是可选地等边三角形时为60度角，但在一些实施例中，对于横截面是其它多边形形状的镜组件来说，镜子以其他角度相连接。在一些实施例中，镜组件由前表面镜和/或双面丙烯酸镜制成。在镜组件的内部是例如下述几何形状的移动棱镜：圆形、椭圆形、正方形、三角形、八边形、七边形、六边形、五边形、菱形、梯形或其他多边形形状，包括不规则多边形。在一些实施例中，移动棱镜为1/32至6 英寸长，例如，1/16至4英寸，可选地长度为1英寸至3英寸，并且在1/32”-1/8”之内，例如，周围镜组件的高度和宽度为1/16到1/8英寸。在一些实施例中，保持镜组件的内圆柱形套筒被衬有镜反射表面并且它可以在顺时针或逆时针转动的同时向外伸出，例如朝向观看者伸出，用于多个聚焦点。

在一些实施例中，在镜组件的紧邻前面具有例如下述几何形状的清透丙烯酸透镜：球形、椭圆形、正方形、三角形或其他多边形形状，用于创建扭曲的图像。在一些实施例中，用来封装与观看孔相对的丙烯酸透镜的是半透明的或不完全半透明的图像保持器，其形状可选地为圆形，但也可以是例如椭圆形、正方形、三角形、八边形、七边形、六边形、五边形、菱形、梯形或另一多边形或多面体形状，包括不规则的多边形或多面体。在一些实施例中，该图像保持器可以是也可以不是设计的可互换部件。在一些实施例中，该图像保持器以0度和90度之间的角度显示各种尺寸和形状的多个半透明的或不完全半透明的图像。

在一些实施例中，图像是以双色(both color)和黑白两种方式被UV 印刷，并且包括视错觉、几何和图形处理的照片。在一些实施例中，这些图像可以印刷在或可以不印刷在可以可重复互换的半透明的或不完全不透明的(semi-opaque)静态粘附材料上。在一些实施例中，图像可以或可以不由反射和/或全息材料支持。这些图像的重叠可能会也可能不会产生颜色混合。

在一些实施例中，在图像保持器内部、图像盘和丙烯酸透镜之间，放置具有透镜阵列的清透盘分隔器，其保持1个至100个之间的透镜，可选地1个至36个之间的透镜。在一些实施例中，透镜阵列盘可以与图像保持器的形状相同也可以不同，并且它随着图像保持器的旋转而旋转，但是在图像保持器旋转时它可能顺时针或逆时针旋转也可能不顺时针或逆时针旋转。在一些实施例中，图像保持器具有到圆柱形主体的通用连接器，并且可以围绕丙烯酸透镜旋转360度。在一些实施例中，图像保持器向上打开以允许更换图像盘并允许清洁内部以获得最佳观看效果。

在一些实施例中，该设备至少具有两端，在壳体的相反两端分别具有取景器和对象空间。在一些实施例中，本设备的壳体是静止的。壳体包含至少两个双面镜。在一些实施例中，这些镜子被定位成大约60度的三角形。

在一些实施例中，双面镜放大反射的图像。在一些实施例中，该设备包括被定位于壳体内、取景器和对象空间之间的放大透镜。

在一些实施例中，壳体的取景器端具有取景器，该取景器包括观看端盖。在一些实施例中，取景器端盖包括具有直径小于壳体直径的孔的实心表面。在一些实施例中，该孔的直径为从约1/32英寸至约1英寸。在一些实施例中，该孔的直径为从约2/8英寸至约5/8英寸。在一些实施例中，该孔的直径约为3/8英寸。

在一些实施例中，取景器端盖在其内部衬有反射材料。

在一些实施例中，球面透镜被定位于对象空间和壳体内的至少3个双面镜之间。在一些实施例中，对象空间包含至少两个可互换的图像盘。在一些实施例中，对象空间包含至少三个可互换的图像盘。在一些实施例中，对象空间包含四个盘。在一些实施例中，每个盘被附接或附连到定位在壳体的对象空间端上的图像保持器。在一些实施例中，图像保持器通过夹子或磁性连接附接到壳体。在一些实施例中，壳体包括适合于或被适于接收图像保持器并允许图像保持器和壳体之间的物理连接的部分。在一些实施例中，图像保持器被定位于壳体的对象空间端的最末端。在一些实施例中，在图像保持器和壳体的对象空间的端部之间存在空间。

在一些实施例中，图像保持器具有比壳体大的直径。在一些实施例中，图像保持器具有比壳体小的直径。在一些实施例中，图像保持器具有与壳体相同的直径。在一些实施例中，图像保持器具有约1.5英寸至约2英寸的直径。在一些实施例中，图像保持器具有不光滑的外部和/或具有适于在抓握时减少滑动的起伏不平的直径。在一些实施例中，图像保持器的外部是光滑的。在一些情况下，主体在内侧表面上包含适合提供额外的光反射特性的定制反光材料。

在一些实施例中，图像盘通过磁性附接方式附接到图像保持器。在一些实施例中，图像盘描绘遵守主题的协调图像，例如自然主题、几何形状、颜色或半色调。在一些实施例中，图像盘描绘出视错觉。

在一些实施例中，该设备包括被定位于图像保持器和双面镜之间的清透盖。在一些实施例中，清透盖是有机玻璃(Plexiglas)或玻璃。

在一些实施例中，该设备包括声音文件，例如与图像盘相关联的mp3。在一些实施例中，当关联的图像盘被启用时，本设备还启用关联的mp3文件。在一些实施例中，启用图像盘可以可选地通过将盘放置在图像保持器中来实现。在一些实施例中，启用图像盘可以可选地通过将盘放置在图像保持器中并将盘旋转到预定位置来实现。在一些实施例中，启用声音文件可以可选地通过从物理附接到本设备的扬声器播放该声音文件来实现。在一些实施例中，启用声音文件可以可选地通过从没有物理附接到本设备的扬声器播放声音文件来实现，例如，通过Wifi或蓝牙连接的扬声器。

在一些实施例中，该设备包括视频显示器。在一些实施例中，视频显示器与图像盘相关联。在一些实施例中，当相关联的图像盘被启用时，本设备还启用相关联的视频显示器。在一些实施例中，视频显示器与如上所述的图像盘和声音文件相关联。在一些实施例中，智能镜子可以可选地用作图像盘或者可以包括在壳体中、紧邻着图像保持器在其前面，这将能够启用视频回放。

在一些实施例中，在壳体中提供智能镜子或合适的设备以捕捉从取景器看到的图像。可选地，可以通过发送器将捕获的图像发送到电子设备，例如，通过到设备的有线或无线连接。可选地，图像可以上传到基于云的存储装置。壳体还可选地包括电源，例如，电池操作的电源。壳体还可选地包括沿着壳体本体一侧的DC电源端口和/或USB端口和/或HDMI端口，以允许将视频或图像直接上传到设备。任何适合数据传输的端口也是可以接受的。

一些实施例包括使用图像保持器描绘分层3D体验效果的望远镜，该图像保持器可选地包括具有多个透镜的透镜阵列盘，以及引入了移动棱镜的镜组件，该移动棱镜具有类似于例如唇膏管的运动。在一些实施例中，当保持着镜组件的内套筒顺时针转动时，图像保持器围绕主圆柱体上的丙烯酸透镜旋转，反之亦然。图像保持器中的图像盘可以可选地包括，例如，视错觉、半色调图像、脑筋急转弯图像、图形插图和彩色照片，它们的半透明度和图案各不相同，其中一些盘包含反射材料。在一些实施例中，当图像盘重叠时，可能发生颜色混合。图像被进行单调、黑白、多色和单色以及UV打印以避免褪色。

一些实施例提供斜视的治疗和预防。斜视是一种常见的视力状况。众所周知，结合焦点和深度知觉的眼保健操可以增强眼部肌肉，从而改善这种情况。最近测试立体图像和深度知觉的研究也已经得出结论，观看这些类型的图像和视错觉可以提高记忆力，并提供视神经的治疗性锻炼。

本发明还通过观看这里描述的万花筒而提供积极的心理效果。通过在观看时要求大脑的两侧都起作用，本文中的实施例使患有自闭症的人平静下来并且是有帮助的。还有经过验证的研究表明，万花筒对多数处于高度紧张情形中、例如在医院候诊室的人有积极的镇静作用。

本发明的实施例是可定制的。在一些实施例中，多个附件可以与主产品一起提供或除主产品之外可以被添加到主产品。在一些实施例中，这些附件包括允许定制的可选特征，并且包括例如不同的材料以在其上打印图像和插入图像保持器中，订购或不订购透镜阵列盘，内主体反射材料，外主体图案/图形，贴纸图形，不同棱镜盘和镜组件组合、包含个人照片/记忆的个性化图像盘，以及可通过微型SD卡或USB或HDMI端口或类似连接器下载到计算机或移动设备的内部图像捕获功能。

在合并了视频的实施例中，合并视频的一种示例方法将通过使用智能镜技术并由双面镜与投影视频和/或静态照片图像组成，这将允许用户个性化他/她的观看体验。

总之，可以看出，本发明提供了一种光学图像倍增设备，它产生彩色、复杂和高度可变的图案，具有个人图片图像的周期性可识别性的惊人好处。虽然以上代表了本发明的完整全面的公开，但替代实施例、等效物等将是显而易见的。例如，所描述的实施例是直接观看设备，但是相同的原理同样可以很好地应用于投影设备。因此，上述描述不应被解释为限制由所附权利要求限定的本发明的范围。

具有立体效果和可互换图像盘及部件的3维观看设备创建了动态径向 (radial)图案，其在对比度感知、颜色感知和识别、形状识别、深度感知和视觉敏锐度方面使用变化，在医疗、治疗、娱乐和教育领域具有潜在应用。

一些实施例还包括一种具有立体效果的3维观看设备，包括：

包括至少一个内衬层的主线性体，和镜组件，

其中至少一个内衬被定位于所述主线性体内，并且

其中所述镜组件被定位于所述主线性体内部，

其中所述镜组件的外周被所述至少一个内衬包围，

其中所述镜组件包括至少两个镜子；

图像保持器组件，其包括齿轮组件；和

包括观看孔的端盖，

其中所述端盖被附接到所述主线性体的第一端，并且所述主线性体的第二端至少部分地插入所述图像保持器组件上的开口中。

一些实施例还包括：其中所述至少一个内衬层至少包括底层、中间层及顶层。

一些实施例还包括：其中所述至少一个内衬层的底层为反射聚酯膜层，所述至少一个内衬层的中间层为纹理化反射层，并且所述至少一个内衬层的顶层是全息膜。

一些实施例还包括：其中所述主线性体还包括被所述镜组件包围的移动棱镜，并且所述移动棱镜是沿所述主线性体的长度可线性移动的。

一些实施例还包括：其中所述主线性体还包括外主线性体和内主线性体，所述内主线性体被定位于所述外主线性体内部，并且所述主线性体适于通过内主线性体相对于外主线性体的运动而伸缩地移动。

一些实施例还另外包括密封圈，其中所述密封圈被附接到所述主线性体或图像保持器和图像保持器组件两者的外表面，并且其中所述密封圈允许主线性体相对于图像保持器组件的旋转运动以及主线性体相对于图像保持器组件的插入和缩回。

一些实施例还包括：其中所述齿轮组件包括至少一个图像盖、至少一个图像盘上板、至少一个间隔件、至少一个图像盘驱动器齿轮、至少一个图像盘下齿轮、以及至少一个旋转轴。

一些实施例还包括：其中所述齿轮组件还包括至少一个图像盘支架、至少一个环形齿轮、至少一个图像盘小齿轮、至少一个图像盘小齿轮轴、以及至少一个图像盘中心驱动器齿轮。

一些实施例还包括：其中所述齿轮组件另外包括至少一个模版盘、至少一个半透明的图像盘图形、以及全息膜涂层。

一些实施例还包括：其中所述镜组件的所述至少两个镜子为前表面镜。

一些实施例还包括：其中所述前表面镜为双向镜。

一些实施例还包括：其中所述主线性体允许相对于所述图像保持器组件旋转至少360度。

一些实施例还包括：其中所述主线性体还包括至少一个透镜，并且其中所述端盖还包括至少一个透镜。

一些实施例还另外包括透镜保持器，其中所述透镜保持器被定位于图像保持器组件和主线性体之间，并且包括脊状结构和至少一个透镜，并且

其中所述端盖还包括至少一个透镜。

一些实施例还包括：其中所述图像保持器组件具有上半球和下半球。

一些实施例还包括：其中所述图像保持器组件还包括至少一个透镜，所述至少一个透镜被定位在所述齿轮组件和所述图像保持器组件上的开口之间。

一些实施例还包括：其中所述图像保持器组件的上半球和下半球中的至少一个在形状上大致为圆形。

一些实施例还包括：其中所述至少一个图像盘上板被定位于所述至少一个图像盘下齿轮上方，并且其中所述至少一个图像盘上板和所述至少一个图像盘下齿轮两者都被附接到同一旋转轴。

一些实施例还包括：其中所述端盖还包括被定位于端盖内部的传感器。

一些实施例包括一种系统，包括：

空间，其中所述空间至少部分地被至少一个带壁结构包围；

下半球图像组件保持器，其中下半球图像组件保持器被安装到所述至少一个带壁结构的表面平面的内侧，

包括至少一个透镜的透镜组件盘，其中所述透镜组件盘被附接到下半球图像组件保持器，

至少一个齿轮组件，其中所述至少一个齿轮组件被附接到下半球图像组件保持器并定位在图像组件保持器和透镜组件盘之间。

附图说明

附图示出了本发明的不同实施例。

图1是一实施例的剖视图。

图2是外主体的内衬的轴测详图。

图3是沿着线3-3的伸出的主体的横截面视图。

图4是伸出的主体和丙烯酸透镜的纵向剖视图。

图5是沿着线5-5的伸出的主体的横截面视图。

图6是伸出的主体和丙烯酸透镜的纵向剖面图。

图7是图像保持器组件的俯视平面图。

图8是图像盖的详细视图。

图9是沿着线9-9的图像盖的横截面视图。

图10是图像盖的正视图。

图11是分解配置中的齿轮组件部件的透视图。

图12是透镜组件盘的俯视平面图。

图13是替代透镜组件盘的俯视平面图。

图14是替代透镜组件盘的横截面视图。

图15是替代透镜组件盘的俯视平面图。

图16是替代透镜组件盘的俯视平面图。

图17是主发条连接器盘的透视图。

图18是手动拉动机构的透视图。

图19是主发条螺旋机构盒的横断面透视图。

图20是齿轮箱的俯视平面图。

图21是主发条盒的剖视图。

图22是实施例的立体侧视图。

图23是沿着线23-23的伸出的主体的横截面视图。

图24是伸出的主体和丙烯酸透镜的纵向剖视图。

图25是沿着线25-25的伸出的主体的横截面视图。

图26是伸出的主体和丙烯酸透镜的纵向剖视图。

图27是未伸出的主体的纵向剖面图。

图28是非伸出的主体和丙烯酸透镜的横截面视图。

图29是可拆卸的图像保持器组件、齿轮箱和主发条盒的透视图。

图30是一实施例的平面图。

图31示出了包括被包括在一系统中的具有立体效果的3D观看设备的实施例，该系统可以以观看者完全沉浸在体验中的形式更大规模地观看。

图32是包括被包括在一系统中的具有立体效果的3D观看设备的实施例的透视图，该系统可以以观看者完全沉浸在体验中的形式更大规模地观看。

在具有立体效果以及可互换的图像盘和部件的3D观看设备的一些实施例中，例如如图1、图2和图7所示。该设备包括端盖100。端盖100可选地具有均匀的厚度，包括耐用材料，比如硬塑料或聚丙烯或硅橡胶、铝金属片材或层压卡纸板，该材料具有不透明的背衬并且能够承受在时间上延长的使用。在一些实施例中，端盖包括能够承受与眼睛周围的皮腔的反复接触并且易于清洁和保养的任何其他材料，如乙烯基塑料、尼龙、皮革、各种层压纤维材料、各种增塑材料、纸等。

在一些实施例中，在端盖100内具有观看孔106，其可选地被成形为规则或不规则的多边形，例如，椭圆形、圆形、正方形、八边形、菱形、五边形或长方形。观看孔可以可选地具有倾斜的或弯曲的边缘并且它可以可选地具有开口。在一些实施例中，该开口从0.5mm至10英寸，例如，0.94 mm至5英寸。

在一些实施例中，全息膜层被围绕着观看孔106安装在端盖100的内侧上。透镜112可选地是清透的并且可选地粘附到端盖100的内侧并且居中地设置在观看孔106上。透镜112可以是正透镜或负透镜，例如，凸透镜、凹透镜、平凸透镜、平凹透镜、双凸透镜、双凹透镜或其他光学透镜类型。透镜112可以可选地是塑料的、丙烯酸的、玻璃的或其他合适的材料。透镜112可以可选地具有从0.5到18英寸变化的焦距，例如，从1.5 英寸直到14英寸。

在一些实施例中，端盖100附接到102。在一些实施例中，本设备的外主线性体为圆柱形形状。在一些实施例中，本设备的主线性体具有不同的横截面，例如三角形、正方形、五边形、八边形、其他多边形形状以及可以可选地是规则或不规则多边形的定制形状。外主线性体102可以可选地具有不同的尺寸并且可选地包括诸如塑料、聚碳酸酯、卡纸板、乙烯基塑料和皮革的材料。在一些实施例中，外主线性体102包括在被手持时可以保持刚性的任何其他合适的材料。外主线性体102可以可选地是半透明的、不透明的或透明的和/或遍布杂色的透明。

在一些实施例中，外主线性体102可以可选地具有通过其他方法冲压、模制或制造的抓握点或纹理化图案化外表面。在一些实施例中，外主线性体102具有多层内衬(lining)，例如，包括图2所示的层107、139和140。这些层中的一些或全部可以组合成一种材料。

在一些实施例中，层140是反射聚酯膜(mylar)层。在一些实施例中，层107是图案化反射层。在一些实施例中，层139是透明膜层。在一些实施例中，层140是内衬的最外层，然后是图案化中间反射层107。中间反射层107可选地整个具有一致的图案化设计和形状，并且可以具有各种不同的均匀或不均匀的形状、图案、厚度、颜色、比例和反射率，比如被铆接的(riveted)，方形、圆形、长方形、三角形、八边形。层107的图案轮廓可以是凹的、凸的、平坦的、分层的、金字塔形或其组合。在一些实施例中，外主体102的顶部内衬层是透明膜层139，其在一实施例中是全息的。在一些实施例中，层139可以是实心半透明或透明的彩色膜或具有带多种阴影和色度的渐变暗影效果(graduated ombre effect)，或具有镶嵌图案。

在一些实施例中，例如，在图1、图4、图6、图22、图24和图26所示的实施例中，端盖100粘附到101。内线性体居中设置于观看孔106上并且可选地具有朝向本设备的用户(观看者)向外伸出(telescope)(延伸) 和远离用户(观看者)向后缩回的能力。在一些实施例中，内体101包含镜组件105。在一些实施例中，镜组件105包括三个相同尺寸和厚度的前表面镜，它们被定位成使得所有三个内角彼此全部相等并且形成等边三角形形状。在一些实施例中，镜组件105中每个镜平面的边缘可以具有轻微的倾斜以确保完美接触并且整个组件紧密适配在衬壁内。在一些实施例中，镜组件105的一侧用由坚固的塑料片或其他薄刚性材料制成的清透(清澈透明，clear)透明的封盖115封闭以保护和容纳移动棱镜108。在一些实施例中，元件115是用于包含移动棱镜的清透封盖壁。

在一些实施例中，该组件的整体长度由透明保护套121包围，该透明保护套121由刚性材料制成，比如塑料、薄丙烯酸材料或其他合适的轻质透明材料。在一些实施例中，镜组件105可以包括具有前表面反射涂层的铝、前表面塑料镜、前表面玻璃镜、玻璃、或塑料双向镜或在基材的第一表面上施加了反射涂层的其他合适轻质基材。在一些另外的实施例中，镜组件105可以包括多于两个的镜平面并且可以形成正方形、八边形、五边形、菱形、梯形、六边形、椭圆形、矩形或具有多个边的其他定制形状的轮廓形状。

在镜组件105内部包含移动棱镜108，当镜组件105以一角度定位(保持)时，该移动棱镜可以朝向和远离观看孔106滑动。在一些实施例中，移动棱镜可以可选地是透明折射材料，比如清透丙烯酸或玻璃。在一些实施例中，移动棱镜108具有与镜组件105的轮廓相同的形状轮廓，例如如图3、图5、图23和图25所示，并紧密适配在镜组件内。

在一些实施例中，镜组件105的厚度可以从1/2”到1-1/4”，并且整体尺寸可以在镜组件轮廓开口尺寸的1/32”到1/16”之内。在一些实施例中，移动棱镜108在一侧上具有清透透镜，例如如图3所示。在一些实施例中，移动棱镜108具有透明的纹理化或被模制侧面，并且在其他实施例中，它可以具有透明橡胶或包裹一个或多个侧面的其他致密材料。在一些实施例中，移动棱镜108可以通过清透丙烯酸封盖115容纳在内线性体的特定部分内，其中清透丙烯酸封盖在镜组件105内用作内部止动件。

在一些实施例中，移动棱镜108由传感器120控制。在一些实施例中，传感器120被定位在端盖100内部和主线性体102内部。在一些实施例中，传感器120是(PPG)光学体积描记传感器，其使用光源和光电检测器测量血流的变化。在一些实施例中，传感器120可以是(EMG)肌电图传感器、 (EEG)脑电图传感器或测量大脑活动、血流循环、肌肉活动或情绪振动的另一适当传感器。

在一些实施例中，例如，如图1所示，观看设备具有可互换的透镜保持器119，其中外主体102通过紧固件或锁定机构连接到透镜保持器119。透镜保持器119可以可选地具有允许插入所有不同形状的外主体102以供观看的通用尺寸。在一些实施例中，透镜保持器119是刚性半透明材料，其允许一些光过滤而不高度反光。

在一些实施例中，透镜保持器可以具有半透明实色或用不同阴影修饰的渐变暗影色。在一些实施例中，透镜保持器119可具有被施加的彩色或全息膜粘合剂、穿孔的彩色膜粘合剂或被施加的穿孔全息膜粘合剂。在一些实施例中，透镜保持器119可以永久地保持清透丙烯酸透镜104。在一些实施例中，透镜保持器119可以保持各种不同形状轮廓的透镜104。丙烯酸透镜104是正透镜并且比透镜112大。在如图1所示的一个实施例中，透镜104是清透的球形球体透镜，然而，它可以是正方形、八角形、三角形、五角形、菱形或其他多边形形状，并且可以是清透丙烯酸、玻璃或其他光学适当的材料。

在一些实施例中，例如，如图4、图6和图24所示，透镜保持器119 和透镜104用适合将透镜牢固地附接到透镜保持器的清透或半透明硅树脂密封圈103遮盖。在一些实施例中，透镜104对于透镜保持器119来说是可互换的，在此类实施例中，密封圈锁定到位以附接透镜并解锁以移除透镜，例如，如图26所示。

在一些实施例中，例如，如图4和图28所示，透镜保持器119主要容纳附加的清透透镜141，其可以可选地是正透镜或负透镜。在一些实施例中，例如，如图24所示，清透透镜141被定位于外主线性体102和清透丙烯酸透镜104之间，并通过密封圈103保持在位。在一些实施例中，外主线性体102被附接到清透丙烯酸透镜104并用密封圈103保持在位，并且该透镜不是可互换的，例如，如图23、图25和图22所示。

在一些实施例中，外主线性体102经由略大于透镜104的直径尺寸的开口颈部结构插入图像保持器组件109A和109B中。附接到上半球图像保持器组件109A的顶部、开口颈部结构上方的是半透明的柔性耐用材料密封圈116，其在被插入时模制到透镜保持器119，例如如图22所示。在插入时，它支撑外主线性体102，以当附接了外主线性体102并且所有部件都在位时外主线性体102在图像组件保持器109A和109B内部以360度旋转运动的方式并且朝向和远离本设备的观看者(用户)移动。在一些实施例中，密封圈由硅树脂材料制成，然而，密封圈可以包括能够承受反复插入的任何其他材料，是柔韧的、坚固的且可拉伸的、光过滤的，提供模制到被插入物体的临时密封，强度足以在重复使用时保持形状，并且强度足以支撑在所有部件都在位时本设备的重量。在一些实施例中，密封圈是可拉伸的、有弹性的，并且包括从20％到200％的拉伸百分比(延展性百分比，stretch percentage)。

在一些实施例中，图像组件保持器109A在一侧附接到密封圈116并且在相反端附接到下半球图像组件保持器109B。紧固件118连接上半球图像保持器组件109A和下半球图像保持器组件109B并允许下半球图像保持器组件109B脱离。在一些实施例中，上半球图像保持器组件109A由半透明的、不完全半透明的或不完全透明的(semi-transparent)塑料材料制成，其强度足以在广泛的温度范围内保持半球体的半圆形形状，但不会在高冲击下破碎。下半球图像保持器组件109B是透明或半透明的，由塑料材料或其他合适的材料制成，并且在一些实施例中，例如，如图1和图22所示，底侧略微凹入以提供用于手的托部并有助于容易观看和搬运本设备。在一些实施例中，下半球图像保持器组件109B具有平坦的底部或弯曲的底部，其可以包括或可以不包括用于在观看本设备时搬运用的半透明抓握点或凹口。在一些实施例中，下半球图像保持器组件109B包含透明或半透明的图形图案，其可以是几何的、径向的、不对称的、对称的、镜像的或具有视错觉特性，或任何其他动态图形图案，并且可以制造成黑色、白色和灰色色调的变化，或者可以以全谱色度的实色(单色，纯色)、以颜色的组合或以色调(color tone)、色度(hue)和半透明度的渐变进行制造。

在一些实施例中，透镜组件盘113是透明的盘，它分隔上半球图像保持器组件109A和下半球图像保持器组件109B并通过紧固件118保持在位，例如，如图1所示。在实施例中，例如，如图12所示，透镜组件盘113保持着多个不同直径和放大倍数的透镜114A-114D，并具有锯齿形外边缘以与图像盘齿轮123相交并且顺时针和逆时针旋转。在一些实施例中，例如，如图13和图14所示，透镜组件盘113具有中心孔，具有相同直径的嵌入式安装透镜114A，以与锯齿形外边缘对称布置的方式布置。在没有锯齿形边缘的情况下，图像组件盘113可以可选地具有带槽边缘以进行旋转(图 15和图16)。在图14所示的一个实施例中，透镜保持器113容纳具有相对较短焦距的消色差双合透镜。

在一些实施例中，下半球图像保持器组件109B包含由部件123-135组成的一系列相交的齿轮组件，这些部件都具有足够大以插入旋转轴128的中心孔口，同时提供建立平滑、一致的旋转所需的摩擦量，以及提供每个部件的正确对准。如图所示，例如，在图7中，一系列不同尺寸的齿轮组件可以围绕下半球图像保持器109B的周边以及在中心点处布置。在一些实施例中，齿轮组件的部件以图11所示的顺序布置在旋转轴128上，并且包括图像盖134、图像盘上板131、间隔件135、模版盘133、间隔件135、图像盘中心驱动器齿轮129，图像盘支架127，图像盘小齿轮125，图像盘小齿轮轴126，半透明图像盘图形130、图像盘环形齿轮124、图像盘下齿轮 123和全息膜涂层132。

在一些实施例中，例如，如图11所示，图像盘下齿轮123是齿轮组件中最大和最外层，并且在一侧上具有被施加在图形图像图案后面的半透明全息膜涂层132以及一系列图像，所述一系列图像在半透明图像盘图形130 的环形形状中放射状地布置，被施加在图形图像图案前面的前表面上。半透明图像盘图形130可以可选地以任何合适的方式显示图像、文本或词语，并且可以是包括通过任何类型的印刷工艺可重新定位和重复使用的，并且可以在任何类型的基材构件上制造，例如静电粘附材料、临时或可重新定位的粘合膜、纸、层压板或其他适用于临时或永久应用的材料。

在一些实施例中，图像盘组件齿轮部件123-129、131、134、135和142 由清透丙烯酸制成，并且可以具有从1/32”到1”的厚度，例如，1/8”厚。这些部件可以可选地包括任何其他透明或半透明材料，其是被激光切割的、注塑成型的、吹塑成型的或通过任何其他合适的方法制造的任何其他合适的基材，所述方法可重复用于旋转齿轮系统，并提供必要的摩擦扭矩比，用于所有齿轮和齿轮部件之间的平稳且均匀的旋转。在一些实施例中，图像盘组件齿轮部件123-129、131、134、135和142可具有透明的倾斜边缘。

在一些实施例中，图像盘环形齿轮124如图10和图11所示被居中地附连(粘附)到图像盘下齿轮123，并且包含图像盘齿轮小齿轮125、图像盘齿轮小齿轮轴126、图像盘齿轮支架127和图像盘中心驱动器齿轮129。

在一些实施例中，间隔件135用于在模版盘133与图像盘中心驱动器齿轮129和图像盘上板齿轮131之间建立适当的距离。在一些实施例中，例如，如图11所示，模版盘133是圆形形状的，被建立在例如是透明或不完全透明的、刚性且之间具有厚度的基材材料上。模版盘133可选地显示具有开口设计的装饰图案，该开口涉及提供一定程度的直接可见性。在一些实施例中，模版133可以具有各种不同的形状，例如正方形、三角形、椭圆形、五边形、八边形、六边形、菱形或其他可能合适的多边形形状。模版133可以以任何有效的方式并且由任何合适的材料形成。

在一些实施例中，图像盘上板齿轮131是透明材料并且显示径向的图形图像并且被定位于旋转轴128上、模版133的前面。在一些实施例中，例如，如图11所示，图像盘下齿轮123和图像盘上板齿轮131包含显示视错觉图像的图形图案并具有圆形轮廓形状。在一些实施例中，图像盘下齿轮123和图像盘上板齿轮131可以具有三角形、椭圆形、正方形、五边形、八边形、六边形、菱形或可以适合形成不同图像帧的其他轮廓形状。在一些实施例中，图像盘下齿轮123和图像盘上板齿轮131可以包含或可以不包含几何、径向、不对称、对称、镜像或具有视错觉特性的图像，或任何其他动态图形图案，并且可以被制造成黑色、白色和灰色色调的变化，或者可以以全谱色度的实色(单色，纯色，solid color)、以颜色的组合或以色调、色度和半透明度的渐变进行制造。在一些实施例中，图像盘下齿轮123 和图像盘上板齿轮131上的图形图像由激光蚀刻的清透丙烯酸片材制成并且厚度从1/32”到1/2”，例如，分别1/8”厚和1/16”厚。在一些实施例中，图像盘下齿轮123和图像盘上板齿轮131可以都被定位于0度和90度之间，均与观看孔106垂直和平行，并且可以具有半透明的倾斜边缘以折射光。

在一些实施例中，图像盖134是图像盘齿轮组件的被附接到旋转轴128 的顶层并且是可拆卸的，例如，如图8所示。图像盖134可以以任何合适的方式(可以是可重新定位和可重复使用的)显示图像、文本或词语，包括通过任何类型的印刷工艺，并且可以在任何类型的基材构件上生产，例如静电粘附材料、临时或可重新定位的粘合膜、纸、层压板或其他适合临时或永久应用的材料。

在一些实施例中，例如，如图1所示，齿轮箱110和主发条盒137经由连接器盘138和D形轴117连接到图像保持器组件109B。

在一些实施例中，主发条盒137包含主发条机构111和拉动延伸部136。拉动延伸部136可以包括金属、绳索、绳或任何其他足够耐用以承受主发条机构的反复延伸和缩回的合适材料。为便于使用，拉动延伸部136可包含拉片、钩或环端或允许容易抓握的任何其他方法。

在一些实施例中，外主线性体102选定(designate)本设备的主线性体的外壳并且可以由观看者定位在不同的观看角度(手持)。在一些实施例中，为了确保在使用时易于搬运，在外主线性体102的外部应用了抓握点。在一些实施例中，纹理化图案可以被应用在外主线性体102的外表面处，以再次确保易于以一角度搬运本设备并避免本设备滑动或掉落。

图31和32示出了包括被包括在一系统中的具有立体效果的3D观看设备的实施例，该系统可以以观看者完全沉浸在体验中的形式更大规模地观看。在这些实施例中，下半球图像组件保持器109B和带有透镜114A-114D 的透镜组件盘113安装在包括带壁结构143的表面平面内，带壁结构143 在外周壁和/或顶部或地板内包含红外传感器145，同时下半球图像组件保持器109B的底部被定位于高出经修饰的地板或地面大约从1-20英尺的高度，例如4英尺、5英尺、6英尺、7英尺或8英尺，并且具有从1到20英尺宽的总体规模(overallscale)，例如，8英尺宽。其他宽度配置也是合适的。

在一些实施例中，主驱动器齿轮142在例如带齿轮无刷电机144上操作，该无刷电机144可选地以可变速度顺时针和逆时针旋转。马达144可以可选地由传感器激活，例如，作为观看者出现在带壁结构内的结果该传感器是红外传感器145。马达144可以根据观看者或第三方的命令可选地被激活。在一些实施例中，主驱动器齿轮142启动相邻的图像盘下齿轮123 和邻接的图像盘上板131的运动，沿相反方向旋转。在一些实施例中，结果是，观看者在通过该系统的包括下述部件的可互换部件范围观看时观察到正在转动的图像、隐藏的图形和正在被反射的投射阴影图案：100-108、 112、115、119、120-122、139、140和141，例如，如图4、图6、图24、图26和图28所示。

在一些实施例中，系统包括传感器120，其可以是EMG、PPG或EEG 传感器。下半球图像组件保持器109B可以是单独的均匀或非均匀3维形状轮廓或不同的均匀或非均匀3维形状轮廓的组合，所述形状轮廓比如十二面体、二十面体、八面体、四面体、椭球体、六棱柱、八棱柱、五棱柱、三棱柱、锥棱柱、六棱锥、梯形和长方形，以及其它可能合适的三维形状。下半球图像组件保持器109B包含透明或不完全透明的图形图案，其可以是几何、径向、不对称、对称、镜像或具有视错觉特性的，或任何其他动态图形图案，并且可以被制造成黑色、白色和灰色色调的变化，或者可以以全谱色度的实色、以颜色的组合或以色调、色度和半透明度的渐变进行制造。在一些实施例中，下半球109B的外部包含仅允许在例如400纳米至 1300纳米范围内的一个或多个所选预定波长的光通过的特质膜涂层，其可能会或可能不会与图形分层，以创建正在被观看的图像的额外深度层。

在一些实施例中，透镜组件盘113可以具有代替锯齿形边缘的带槽边缘。在一些实施例中，透镜组件盘113可以不被引入下半球图像组件保持器109B内。在一些实施例中，图像盘下齿轮123可以具有倾斜的边缘以折射光。

表面平面包括带壁结构143，其包括角度是360度的约数的邻接表面，例如，角度为36度及以上。表面平面包括带壁结构143，其可选地包括仅允许在例如400纳米至1300纳米范围内的一个或多个所选波长的光通过的特质膜涂层，其可能会或可能不会与图形分层，以创建正在被观看的图像的额外深度层。

在一些实施例中，表面平面包括带壁结构143，其可选地包括透明或半透明膜涂层，该涂层是实色、全息或其他控制通过的光量的特质涂层。在一些实施例中，表面平面包括带壁结构143，其包括镜表面，该镜表面可以是前表面、双向镜、真镜(true mirror)或非反转镜(non-reversing mirror)、或常规玻璃或塑料镜或反射聚酯薄膜。该系统可以安装在室外，使用自然太阳光作为光源，或者也可以安装在室内，使用人造自然光作为光源。

操作示例

该设备通过创建具有立体效果的吸引人的、令人惊叹的和令人着迷的图像而提供多种观看体验和享受。图像盘的可互换性、透明膜材料、颜色混合、360度旋转和可调节性允许设备的观看者具有无法完全复制的个人交互，因为每次观看体验都由观看者的力量和手部机动性、引导方向、焦点和移动速度手动控制。每一次体验都是遇到敬畏和奇迹的机会，因为当经由136拉力延长带、绳、绳索或其他耐用的合适材料在主发条机构上激活手动运动时，由于图像盘旋转，会显现出隐藏的动画、静止的图像、字或词语。手动拉动延伸部136的力决定了所导致的齿轮和图像盘的旋转速度。

由一系列连续静止的图像构成的隐藏的动画、字或词语在被旋转时显示移动的动画。

在一些实施例中，主线性体102被插入到可互换的透镜保持器119(图 1、图27和图28)中，这允许多种观看选项，因为可以应用替代形状的清透丙烯酸透镜104来创建不同的动态观看瞬间。在一个实施例中，主线性体102被直接定位(插入)在图像保持器组件109A(图22)内并且包括不可互换的固定丙烯酸透镜104。在一些实施例中，例如，如图24所示，透镜141被定位在外主线性体102和丙烯酸透镜104之间并且用透明密封圈 103固定，该透明密封圈103将丙烯酸透镜104和外主线性体102的连接部牢固地保持在位，但不阻挡周围的光。在另外的实施例中，取决于正在应用的丙烯酸透镜形状轮廓，透镜保持器119容纳透镜141(图4和图28)。

在一些实施例中，端盖100附接到外主线性体102和内线性体101。在一些实施例中，例如，如图1和图22所示，端盖仅仅附接到内线性体101，以允许朝向操作该设备的观看者向外伸出的能力。在一些实施例中，例如，如图27和图28所示，端盖100被附接到外主线性体102并且停留在固定位置，而不向外伸出。端盖100包含居中设置的观看孔106，它将观看者的中心焦点引导到特定区域并防止观看者看到透镜112和镜组件105的外部边缘以及内线性体101的内壁和外主线性体102的内壁。在另外的实施例中，端盖100包含传感器120(图1和图22)。在一些实施例中，传感器120 是测量眼睛和大脑的区域中血流循环的体积变化的PPG传感器。在一些实施例中，传感器120是测量由包围眼睛的骨骼肌肉产生的电活动的EMG传感器，并且可以被引入以启动对移动棱镜108的控制。在一个实施例中，传感器120是包含在端盖100内用于测量观看者的脑电波活动的EEG传感器。附连到端盖100内侧的是清透透镜112，它与观看孔106居中地对准。透镜112紧密适配在端盖100和镜组件105之间，以允许观看者眼睛的位置尽可能靠近镜的顶点以获得最有效的观看效果。

在一些实施例中，在外主线性体102和内线性体101之间，内部衬里由包括140反射性聚酯膜、107凸式图案化反射层和139透明全息膜层的材料的组合构成，如图2所示，例如。当内线性体101向外朝向观看者伸出时，反射衬里层107、139和140的组合创建出反射衬里的图案与全息膜层 139的棱镜色彩效果和正在观看的图像相结合的动态观看效果。此动态观看效果在以各种比例和光反射值提供各种均匀和非均匀的反射图案和透明膜层组合时得到进一步增强。反射聚酯膜层140增加了内线性体101内部的光反射率，从而形成整体更清晰的反射图像。

在一些实施例中，内线性体101被定位于外主线性体102内部并包含镜组件105，该镜组件紧密贴合在内部并在一端用透镜112和在相反端用透明封盖115封闭，以确保保护被高度抛光的镜表面免受灰尘和湿气的影响。内线性体101具有手动旋转360度、同时朝向观看者向外延伸的能力。内线性体101的旋转伸缩效果增强了观看体验并允许多个聚焦点。

在一些实施例中，镜组件105包括仅在其顶表面上提供反射的前表面镜平面，并且消除了任何二次反射。在使用传统的玻璃镜时通常会遇到二次反射。利用前表面镜平面的结果是镜表面之间出现更精确的交叉，并显示出更清晰的反射图像。在为镜组件105提供不同的形状轮廓时，鼓励观看者探索导致不同数量的反射表面和独特的观看体验的镜组件105形状和丙烯酸透镜104形状的不同组合。当外主线性体102被以一角度(例如， 30°度或更大)定位时，移动棱镜108在镜组件105内部前后滑动。所引起的移动棱镜108的运动为观看体验创建了附加的深度层，从而创建了正在观看的反射万花筒图像的第二级(secondarytier)。移动棱镜108的形状轮廓与其被容置于其中的镜组件105的形状轮廓相匹配。在一个实施例中，一个以上的透明封盖115被定位于镜组件105内部以将移动棱镜108限制在镜组件105内的选定滑动范围内。

在一些实施例中，清透丙烯酸透镜104是正(凸)透镜，其接收来自图像保持器组件109A和109B的入射光线并将这些光线朝向透镜112会聚，首先穿过镜组件105，在该镜组件处，镜平面在它们的前表面上多次反射所述光线。透镜112的中心点与镜组件105的中心线对准，以便接收清晰的反射图像并传输到观看者(本设备的用户)的眼睛。在一些实施例中，清透丙烯酸透镜104是与其他会聚透镜、透镜112和/或清透透镜141组合的负透镜或发散透镜。在一个实施例中，清透丙烯酸透镜104被直接附接到外主线性体102并且被定位于与端盖100相反的端部，例如，如图22、图 24和图26所示。

在一些实施例中，清透丙烯酸透镜104被附接到可互换的透镜保持器 119，例如，如图1、图4、图6和图28所示，透镜保持器119允许外线性体102通过扭锁紧固件附接并锁定到位，以容易搬运和以可变角度使用本设备。可互换透镜保持器119提供了允许插入并牢固地附接不同形状轮廓的外线性体102的通用连接，为观看者提供了多种选项以从中选择并探索精彩的观看体验。在一些实施例中，具有外主线性体102(包括102的所有内部部件)的可互换透镜保持器119附接到柔性密封圈116，例如在图1、图4、图6和图28所示，然后在允许360度旋转角度的开口颈部连接处滑动到图像保持器组件109A内。柔性密封圈116紧紧地模制到可互换透镜保持器119并提供必要的支撑，以允许带有外主线性体102(包括102的所有内部部件)的透镜保持器119除了在图像组件保持器109A和109B内前后移动之外另外还在360度轴线上的任一点处手动旋转，并且在如图1所示的一个实施例中，延伸穿过透镜组件盘113的中心孔，允许改变图像盘下齿轮123、模版盘133和图像盘上板131的放大倍数，其由观看者在运动的方向、角度和速度上进行手动控制。

在一些实施例中，外主线性体102或透镜保持器119附接到柔性密封圈116，例如图22和图1所示，以及图像保持器组件109A。在一些实施例中，柔性密封圈116是半透明的以允许一些光过滤进入上半球和下半球图像组件保持器109A和109B内。上半球图像组件保持器109A和下半球图像组件保持器109B通过扭锁紧固件118连接，该紧固件允许下半球109B 分离，从而使得图像盘下齿轮123、半透明图像盘图形130、模版盘133、图像盘上板131和图像盖134能够进行更换，以创建替代系列的分层图像。在一些实施例中，透镜组件盘113被定位在从紧固件118伸出的槽中(例如如图1所示)并且当上半球图像保持器组件109A和下半球图像保持器组件109B被手动旋转时整个旋转。在一个实施例中，透镜组件盘113具有锯齿形边缘，锯齿形边缘与图像盘下齿轮123相交并且在主发条机构111被激活时允许其在顺时针和逆时针方向上整个旋转。

在一些实施例中，透镜组件盘113包含例如如图13和图16所示的对称布置的透镜阵列。然而，透镜可以如图12和图15所示不对称地布置，并且被镶嵌、嵌入式安装或者采用在旋转过程中或在静止位置下不妨碍图像观看的任何其他合适的安装方法。透镜组件盘113的旋转在观看具有被径向定位的一系列连续静止图像的半透明图像盘图形130时产生动画效果，和/或显示隐藏的单一图像、词或词语。

在一些实施例中，上半球图像组件保持器109A和下半球图像组件保持器109B包括具有凹底侧的球体形状，例如，在图1中示出的。然而，上半球图像组件保持器109A和下半球图像组件保持器109B可以是单独的均匀或非均匀3维形状轮廓或不同的均匀或非均匀3维形状轮廓的组合，所述形状轮廓比如十二面体、二十面体、八面体、四面体、椭圆体、六棱柱、八棱柱、五棱柱、三棱柱、棱锥、六棱锥、梯形和长方形等可能适合的其它3维形状。在一个实施例中，上半球109A是半透明的或不完全透明的材料以在使用本设备时最小化外部光源和可能围绕着观看者的其他明亮元件的反射，这使得会观看到更鲜艳和/或更清晰的图像。

在一些实施例中，下半球109B是透明的或不完全透明的材料以允许最大量的光穿过外壁并穿过全息膜涂层132、图像盘下齿轮123、半透明图像盘图形130、模版盘133、图像盘上板齿轮131和图像盖134，并允许图像盘环形齿轮124、图像盘齿轮小齿轮125、图像盘齿轮小齿轮轴126、图像盘齿轮支架127、图像盘中心驱动器齿轮129和间隔件135折射光，生成包括不同光级的多层图像。在一个实施例中，上半球109A的外部和下半球 109B的外部包含不完全透明的和/或不完全半透明的图案化图形图像以为正在被观看的图像创建附加的深度层。在一个实施例中，上半球109A的外部和下半球109B的外部包含特质膜涂层，其只允许在400纳米到1300纳米范围内的一个或多个选定波长的光通过。它可能会或可能不会与图形分层，以便为正在被观看的图像创建附加的深度层。

在一些实施例中，当拉动延伸部136由本设备的观看者手动拉动时，图像盘下齿轮123、图像盘上板131和模版盘133沿相反方向旋转，从而图像盘下齿轮123顺时针旋转，而图像盘上板131和模版盘133都逆时针旋转，反之亦然。图像盖134被定位于图像盘上板131上方并且在一个实施例中保持在固定的位置不旋转，然而，在其他实施例中图像盖134可以顺时针或逆时针旋转。当采用这种手动运动来观看本设备时，会体验到对比图像和移动投射阴影(moving cast shadows)的复杂排列。

在一些实施例中，齿轮箱110经由D形轴117(如图示，例如，图20、图21和图29)附接到图像盘驱动器齿轮142，以减慢主发条机构111(如图示，例如，在图19中)的速度。主发条盒(mainspring compartment)137 经由连接器盘138和旋转轴128(如图示，例如，在17和图18中)连接到齿轮箱110。当图像盘主驱动器齿轮142(如图示，例如，在图29中)顺时针旋转时，固定的图像盘环形齿轮124顺时针旋转并顺时针驱动小齿轮 125，小齿轮125接着驱动图像盘中心驱动器齿轮129使其被逆时针驱动(如图示，例如，在9和图10中)。齿轮支架127(如图示，例如，在10和图 11中)允许小齿轮125的旋转轴128相对于下半球图像保持器组件109B(如图示，例如，在10中)保持固定。小齿轮轴126允许小齿轮125旋转(如图示，例如，在10中)。主发条盒137包含拉动延伸部136(如图示，例如，在图18、图19和图29中)，拉动延伸部136当被手动拉动和释放时激活主发条机构111，导致透镜组件盘113(如图示，例如，在图12、图16和图 22中)、图像盘下齿轮123、模版盘133和图像盘上板131(如图示，例如，在图7中)的顺时针和逆时针旋转运动。使用的手动力决定了旋转运动的速度和持续时间。在一个实施例中，图像盘齿轮组件是单向的，并且图像盘下齿轮123、全息膜涂层132、半透明图像盘图形130、模版盘133和图像盘上板131在相同方向上旋转。

本领域技术人员将理解，上面描述的结构和系统提供/产生一种光学图像倍增设备，该设备产生彩色、复杂和高度多变(variable)的图案，具有令人惊讶的单个图画图像的周期性可识别性的益处。虽然上述内容代表了对本发明的完整全部的披露，但是替代实施例、等效物等将是显而易见的。例如，所描述的实施例是直接观看设备，但是相同的原理同样可以很好地应用于投影设备。因此，上述描述不应解释为限制由所附权利要求限定的本发明的范围。

本领域技术人员将理解，本3维观看设备生成具有不同的深度、放大倍数、颜色混合和立体效果的大量动态且复杂的径向图案，并为本设备的观看者提供各种手动控制的运动元素。虽然以上代表了本发明的完整全部的公开，但替代实施例、等效物等将是显而易见的。例如，所描述的实施例是直接观看设备，但相同的原理同样可以很好地应用于投影设备。因此，上述描述不应被解释为限制由所附权利要求限定的本发明的范围。本发明已经特别参考本发明的某些实施例进行了详细描述，但是应当理解，在本发明的精神和范围内可以进行变化和修改。

Claims (20)

1.一种具有立体效果的3维观看设备，包括：

包括至少一个内衬层的主线性体，和镜组件，

其中至少一个内衬被定位于所述主线性体内，并且

其中所述镜组件被定位于所述主线性体内部，

其中所述镜组件的外周被所述至少一个内衬包围，

其中所述镜组件包括至少两个镜子；

图像保持器组件，其包括齿轮组件；和

包括观看孔的端盖，

其中所述端盖被附接到所述主线性体的第一端，并且所述主线性体的第二端至少部分地插入所述图像保持器组件上的开口中。

2.根据权利要求1所述的具有立体效果的3维观看设备，其中所述至少一个内衬层至少包括底层、中间层及顶层。

3.根据权利要求2所述的具有立体效果的3维观看设备，其中所述至少一个内衬层的底层为反射聚酯膜层，所述至少一个内衬层的中间层为纹理化反射层，并且所述至少一个内衬层的顶层是全息膜。

4.根据权利要求1所述的具有立体效果的3维观看设备，其中所述主线性体还包括被所述镜组件包围的移动棱镜，并且所述移动棱镜是沿所述主线性体的长度可线性移动的。

5.根据权利要求1所述的具有立体效果的3维观看设备，其中所述主线性体还包括外主线性体和内主线性体，所述内主线性体被定位于所述外主线性体内部，并且所述主线性体适于通过内主线性体相对于外主线性体的运动而伸缩地移动。

6.根据权利要求1所述的具有立体效果的3维观看设备，还包括密封圈，其中所述密封圈被附接到所述主线性体或图像保持器和图像保持器组件两者的外表面，并且其中所述密封圈允许主线性体相对于图像保持器组件的旋转运动以及主线性体相对于图像保持器组件的插入和缩回。

7.根据权利要求1所述的具有立体效果的3维观看设备，其中所述齿轮组件包括至少一个图像盖、至少一个图像盘上板、至少一个间隔件、至少一个图像盘驱动器齿轮、至少一个图像盘下齿轮、以及至少一个旋转轴。

8.根据权利要求7所述的具有立体效果的3维观看设备，其中所述齿轮组件还包括至少一个图像盘支架、至少一个环形齿轮、至少一个图像盘小齿轮、至少一个图像盘小齿轮轴、以及至少一个图像盘中心驱动器齿轮。

9.根据权利要求8所述的具有立体效果的3维观看设备，其中所述齿轮组件另外包括至少一个模版盘、至少一个半透明图像盘图形、以及全息膜涂层。

10.根据权利要求1所述的具有立体效果的3维观看设备，其中所述镜组件的所述至少两个镜子为前表面镜。

11.根据权利要求10所述的具有立体效果的3维观看设备，其中所述前表面镜为双向镜。

12.根据权利要求6所述的具有立体效果的3维观看设备，其中所述主线性体允许相对于所述图像保持器组件旋转至少360度。

13.根据权利要求1所述的具有立体效果的3维观看设备，其中所述主线性体还包括至少一个透镜，并且其中所述端盖还包括至少一个透镜。

14.根据权利要求1所述的具有立体效果的3维观看设备，还包括透镜保持器，其中所述透镜保持器被定位于图像保持器组件和主线性体之间，并且包括脊状结构和至少一个透镜，并且

其中所述端盖还包括至少一个透镜。

15.根据权利要求1所述的具有立体效果的3维观看设备，其中所述图像保持器组件具有上半球和下半球。

16.根据权利要求15所述的具有立体效果的3维观看设备，其中所述图像保持器组件还包括至少一个透镜，所述至少一个透镜被定位在所述齿轮组件和所述图像保持器组件上的开口之间。

17.根据权利要求15所述的具有立体效果的3维观看设备，其中所述图像保持器组件的上半球和下半球中的至少一个在形状上大致为圆形。

18.根据权利要求7所述的具有立体效果的3维观看设备，其中所述至少一个图像盘上板被定位于所述至少一个图像盘下齿轮上方，并且其中所述至少一个图像盘上板和所述至少一个图像盘下齿轮两者都被附接到同一旋转轴。

19.根据权利要求1所述的具有立体效果的3维观看设备，其中所述端盖还包括被定位于端盖内部的传感器。

20.一种系统，包括：

空间，其中所述空间至少部分地被至少一个带壁结构包围；

下半球图像组件保持器，其中下半球图像组件保持器被安装到所述至少一个带壁结构的表面平面的内侧，

包括至少一个透镜的透镜组件盘，其中所述透镜组件盘被附接到下半球图像组件保持器，

至少一个齿轮组件，其中所述至少一个齿轮组件被附接到下半球图像组件保持器并定位在图像组件保持器和透镜组件盘之间。

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