Лентикулярная линза - Википедия - Lenticular lens

Серия цилиндрических линз, отлитых на пластиковой основе.

А линзовидная линза представляет собой набор увеличительных линз, разработанный таким образом, что при просмотре под немного разными углами увеличиваются разные изображения.^{[1][неудачная проверка – см. обсуждение]} Самый распространенный пример - линзы, используемые в лентикулярная печать, где технология используется для создания иллюзии глубины или для создания изображения, которое кажется изменяющимся или движущимся при просмотре изображения под разными углами.

Приложения

Лентикулярная печать

Лентикулярная печать - это многоэтапный процесс, состоящий из создания лентикулярного изображения как минимум из двух существующих изображений и комбинирования его с лентикулярной линзой. Этот процесс можно использовать для создания различных рамок анимация (для эффекта движения), смещая различные слои с разным шагом (для 3D эффект) или просто показать набор альтернативных изображений, которые могут трансформироваться друг в друга.

Корректирующие линзы

Лентикулярные линзы иногда используются как корректирующие линзы для улучшения зрения. А бифокальная линза можно рассматривать как простой пример.

Чечевицеобразный очки линзы использовались для коррекции экстремальных дальнозоркость (дальнозоркость), состояние, часто вызываемое катаракта операция, когда линзовые имплантаты невозможны. Чтобы ограничить большую толщину и вес, которые в противном случае потребовались бы такие мощные линзы, все мощность линзы сосредоточена на небольшой площади в центре. По внешнему виду такую ​​линзу часто описывают как похожую на жаренное яйцо: полусфера на плоской поверхности. Плоская поверхность или «несущая линза» имеет небольшую мощность или не имеет ее и предназначена только для того, чтобы заполнять остальную часть оправы очков и удерживать или «переносить» линзообразную часть линзы. Эта часть обычно имеет диаметр 40 мм (1,6 дюйма), но может быть меньше, всего 20 мм (0,79 дюйма), при достаточно больших увеличениях. Эти линзы обычно используются для дополнительной коррекции (дальнозоркости) примерно на 12 °. диоптрии или выше. Подобный вид линз для очков - это миодиск, иногда называемый минус-двояковыпуклой линзой, используется для очень сильных негативных (близорукий ) исправления. Более эстетичный асферическая линза конструкции иногда подгоняются.^[2] Пленка, сделанная из цилиндрических линз, отформованных на пластиковой подложке, как показано на рисунке выше, может быть нанесена на внутреннюю часть стандартных очков для коррекции диплопия. Пленка обычно наносится на глаз с хорошим мышечным контролем направления. Диплопия (также известная как двоение в глазах) обычно вызывается параличом шестого черепного нерва, который не позволяет полностью контролировать мышцы, контролирующие направление, в котором направлен глаз. Эти пленки определяются количеством степеней коррекции, которые необходимы там, где чем выше степень, тем выше требуется коррекция директивы.

Линзовидные экраны

Экраны с формованной лентикулярной поверхностью часто используются с проекционное телевидение системы. В этом случае цель линз состоит в том, чтобы сфокусировать больше света в горизонтальный луч и позволить меньшему количеству света выходить выше и ниже самолет зрителя. Таким образом, видимая яркость изображения увеличивается.

Обычные экраны с фронтальной проекцией тоже можно назвать лентикулярными. В этом случае образуются не прозрачные линзы, а крошечные изогнутые отражатели.

3D телевидение

По состоянию на 2010 г.^{[Обновить]}, ряд производителей разрабатывали автостереоскопические устройства высокой четкости 3D телевизоры, используя линзовые системы линз, чтобы избежать необходимости в специальных очки. Один из них, китайский производитель TCL, продавал 42-дюймовую (110 см) ЖК-модель TD-42F в Китае примерно за 20 000 долларов США.^[3]

Линзовидные цветные процессы кинофильмов

Линзовидные линзы использовались в ранних процессах создания цветных кинофильмов 1920-х годов, таких как Келлер-Дориан система и Kodacolor. Это позволило получить цветные изображения с использованием чисто монохромной пленки.^[4]

Угол обзора лентикулярного отпечатка

Угол обзора линзовидного отпечатка - это диапазон углов, в пределах которого наблюдатель может видеть все изображение. Это определяется максимальным углом, при котором луч может оставить изображение через правильную лентикулу.

Угол в объективе

Диаграмма справа показывает зеленым цветом самый крайний луч в линзовой линзе, который будет преломленный правильно линзой. Этот луч выходит за один край полосы изображения (в правом нижнем углу) и выходит через противоположный край соответствующей лентикулы.

Определения

• ${ displaystyle R}$ угол между крайним лучом и нормальный в точке выхода из линзы,
• ${ displaystyle p}$ шаг или ширина каждой линзовидной ячейки,
• ${ displaystyle r}$ это радиус кривизны лентикулы,
• ${ displaystyle e}$ толщина линзообразной линзы
• ${ displaystyle h}$ - толщина подложки ниже изогнутой поверхности линзы, а
• ${ displaystyle n}$ объектив показатель преломления.

Расчет

${ Displaystyle R = A- arctan left ({p over h} right)}$,

куда

${ displaystyle A = arcsin left ({p over 2r} right)}$,

${ displaystyle h = e-f}$ - расстояние от задней части решетки до края лентикулы, а

${ displaystyle f = r - { sqrt {r ^ {2} - left ({p over 2} right) ^ {2}}}}$.

Угол за пределами объектива

Угол вне линзы определяется рефракцией луча, определенного выше. Полный угол обзора ${ displaystyle O}$ дан кем-то

${ Displaystyle O = 2 (A-I)}$,

куда ${ displaystyle I}$ угол между крайним лучом и нормалью за пределами Объектив. Из Закон Снеллиуса,

${ Displaystyle I = arcsin left ({п sin (R) over n_ {a}} right)}$,

куда ${ displaystyle n_ {a} приблизительно 1,003}$ это показатель преломления воздуха.

Пример

Рассмотрим лентикулярный отпечаток с линзами 336,65. мкм шаг, радиус кривизны 190,5 мкм, толщина 457 мкм и показатель преломления 1,557. Полный угол обзора ${ displaystyle O}$ будет 64,6 °.

Задняя фокальная плоскость лентикулярной сети

В фокусное расстояние линзы рассчитывается из уравнение производителя линз, что в данном случае упрощается до:

${ displaystyle F = {r over n-1}}$,

куда ${ displaystyle F}$ - фокусное расстояние объектива.

Задняя фокальная плоскость расположена на расстоянии ${ displaystyle BFD}$ с задней стороны объектива:

${ displaystyle BFD = F- {e over n}.}$

Отрицательный BFD указывает на то, что фокальная плоскость лежит внутри Объектив.

В большинстве случаев линзообразные линзы сконструированы таким образом, чтобы задняя фокальная плоскость совпадала с задней плоскостью линзы. Условие этого совпадения: ${ displaystyle BFD = 0}$, или же

${ displaystyle e = {nr over n-1}.}$

Это уравнение устанавливает связь между толщиной линзы ${ displaystyle e}$ и его радиус кривизны ${ displaystyle r}$.

Пример

Лентикулярная линза в приведенном выше примере имеет фокусное расстояние 342 мкм и заднее фокусное расстояние 48 мкм, что указывает на то, что фокальная плоскость линзы падает на 48 мкм. позади изображение, напечатанное на обратной стороне объектива.

Смотрите также

• Линза Френеля, другая технология «плоских» линз
• Интегральная визуализация
• Микролинза

Рекомендации

• Бартольди, Пол (1997). "Quelques notions d'optique" (На французском). Observatoire de Genève. Получено 19 декабря 2007.
• Сулье, Бернар (2002). "Principe de fonctionnement de l'optique lenticulaire" (На французском). Последовательность 3d. Получено 22 декабря 2007.
• Окоши, Таканори Методы трехмерной визуализации Атара Пресс (2011), ISBN  978-0-9822251-4-1.

внешняя ссылка

• Слайды лекций по лентикулярным линзам (PowerPoint) пользователя Джон Кэнни
• Выбор подходящего лентикулярного листа для струйного принтера
• http://www.microlens.com/pdfs/history_of_lenticular.pdf