CN1196026A - 具有多视角光学装置的显示系统 - Google Patents
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Abstract
设置光学装置,当从不同的视角观看一个盒子的表面时,借助于该光学装置,平板容器或展示盒,如CD盘宝石盒(100)的观看者可以看到不同的信息。其优点是,视觉图象尺寸和视距产生的不良人为痕迹所造成的视差得到了补偿。水平和垂直取向的微透镜板(112)与交错图象(146,148)协同使用以传达不同编码的视图,而不需要像过去为看到同样信息那样对这些盒子作物理变换。印有信息的插片(140)具有交错图象(148)。这些装置增大了在给定盒子或展示框有效区域上展示更多和不同种信息的可能性。
Description
本申请是1994年4月1日递交的美国专利申请08/222,632,1994年11月14日递交的美国专利申请08/338,246,和1994年12月30日递交的美国专利申请08/367,091的后续申请。
本发明总体上涉及存储和显示盒、显示框;更为具体地讲,涉及一种光学装置,它用于给位于小光盘、音带等商品的储存和/或显示盒上或内的文字、图片和/或符号编码的信息提供更强的观看性能。
随着数字化存储媒体和记录技术的不断进步,愈加可能在越来越小的物理空间内存储越来越多的信息,尤其是图像和声音信息。近来,长篇动画多媒体和数字图像已经成为现实。随着这种媒体体积的缩小,已经要求在不具备太多货架空间的情况下提供让潜在买主获知媒体中存储内容的某种合理范围的包装和广告材料。尽管磁盘和磁带形式的磁性媒体还仍然是重要的媒体,但CD盘是一种用于存储目的的重要数字化媒体。
早在80年代由Philips和Sony公司首先开发的CD盘,现在已经是一种用于记录各种可拾取信息的完善的媒体形式。它们的普及与成功归因于其小型,方便,有竞争力的成本,高的信息存储容量。
从物理形状方面来讲,这种盘是一种大约1.2mm厚12cm直径的薄而平的圆形物体。它们具有直径约18mm的中央孔,目的是将它们安装于能够从其上读取和写入信息的不同装置中进行旋转。通常,以数字化的形式将声音,图像和其它数据记录在光盘的一个表面上,而反面保持空白以记载有关盘内所录内容的信息。
为了能写入和记录信息,小盘(CD)包括一个在反光的铝表面上的透明塑料层。各种类型的数据按二进制码存储在该光盘上;码‘1’是在塑料表面上的凹痕或凹槽,而‘0’由平的塑料表示。当读盘时,在光盘转动的同时一激光束扫描其表面,并且只有‘0’区域把激光束反射回来。反射的光脉冲由一个光电检测器拾取,而该检测器将其转换为可进一步处理并随后用于各种与光盘所录信息类型相适应的重放装置中的数字电信号。
在盛行于声音记录的同时,CD还被用于利用相同的技术存储图像和多媒体信息。由于其易于复制和随机进入的事实,它们具有比磁带更多的优点。
CD也用于存储大量的计算机信息。这里,CD-ROM(只读存储小型盘)是最普通的格式,但是既可以读出又可以写入的其它形式的盘也适用。
CD的最新应用形式包括,记录着从电视屏幕上看到的静止图像或作为硬拷贝的再现图像的照片-CD,和其上保存着图片、声音、和文字信息并可以通过电视接收机和Hi-Fi设备或适当配置的计算机系统重放出来的多媒体-CD。
但是在CD因其上信息经数字编码并光学读取的缘故而结实耐用的同时,它们显然并不能免于受损,所以需要受到保护以免使用不当和受到损坏其信息存储表面或其它危害其整体形状的环境影响。
随后,CD通常要被装入、存储在称为“宝石盒”的平的容器中,并随之一起上市。这种盒一般由诸如聚碳酸酯或苯乙烯等等耐用的透明塑料制成,并被设计成具有符合其保护功能的最小空间。因此,事实上也如此,CD能够装载大量数字编码信息,致使用于提供其内容信息的宝石盒表面上的可用空间十分珍贵,尤其是由于在与大量出售CD而形成的废物积累相伴的环境压力下,已不再使用“绝缘”盒包装CD。
由于市场上漆布绝缘盒的消失,目前用于告知CD用户有关所录CD信息内容的方法是以薄的纸目录单或片的形式提供信息的,这些信息可透过宝石盒的前或后盖或两者透明平板被看到。此外,也可用盒子的铰链边棱显示有关CD的标题和作者或艺术家的隐蔽信息。但是,传统CD盒的有限外表面积限制了可透过任何一个表面看到的信息量,因此需要将有关信息分配到各可用的表面上。这迫使顾客在查阅各个CD盘的标识(通常是他们感兴趣的标题和/或艺术家)时翻动CD货架扫视盒前盖,然后转过盒子以审视包含详细内容信息的后表面。研究表明,由于该过程费时且给消费者带来不便,将失去许多(或许是原有的)销售量。因此,需要解决前述的问题,而且本发明的一个主要目的就是通过使用能扩大观看机会和可被未来的CD物主看到的信息量的光学装置来解决这些问题。
尽管以往已经把光学手段用于直接放大容器内部的内容信息,但是没有提供出更直观地接触同一可视面积上的更多信息,或更重要地,可透过同一个盒表面看到的不同信息的情况。例如:1990年2月28日公开的题为“盒状容器”的英国专利GB.2222143,公开了沿着磁带盒或CD盒铰链边棱安排的平凸正柱透镜的使用,以放大其正后方所载的信息内容。
1989年9月5日授权的题为“信息记录装置存储盒”的美国专利US.4,863,026,公开了一种包含在盒前盖板内或上的菲涅尔透镜,以放大插在盒中位于该透镜正下方的目录卡表面上所载信息。类似地,1977年8月30日授权的题为“包括一体化透镜结构的化妆品容器”的美国专利US.4,044,889,也展示了一种用于放大化妆品容器内表面所载信息下面细部的菲涅尔透镜。
1989年9月5日授予Thomas J.Perkowski的题为“信息记录装置存储盒”的美国专利US.4,863,026,公开了一种安置在磁带、录像带、或CD盘存储盒前盖上的菲涅尔透镜,它用于放大该前盖正后方适当距离处的信息。
相似地,1977年8月30日授予Seymour Orentreich等人的题为“包括一体化透镜结构的化妆品容器”的美国专利US.4,044,889,公开了一种用于放大化妆品容器内表面所载信息的菲涅尔透镜结构。
1993年2月23日授予Charles E.palmer等人的题为“全息产品”的美国专利US.5,189,531,公开了一种用于在化妆品小盖或CD或VCD等等中形成全息摄影图象的工艺。
按已有技术的观点,仍然需要更有效的途径以更好地直接接触平板存储容器和展示盒,为的是让未来的用户获知容器中的内容并使其内容更为引人注目以增加销售量,或者更为简单地说,为的是展示多幅图象,这些图象能够提供可从不同方面看到的多幅图象。而且,本发明的一个主要目的是满足这种要求。
本发明的另一个目的是提供光学装置,通过它平板容器或展示框的可视表面可以被进一步利用,以通过从稍稍不同的角度观看这些表面而看到不同的信息或图象。
本发明的再一个目的是提供光学装置,通过它编码信息、多幅图象、和立体图可以形成在可视表面上。
本发明的再一个目的是提供用于CD盘容器的光学观看装置,该容器可以通过对现在用于制作该容器的模具稍加改动而制得。
本发明的又一个目的是提供光学装置,通过它可以把假动态(pseudo-dynamic)信息提供给平板容器盒或展示框的观看者。
本发明的又一个目的是提供一个采用微透镜表面结构以补偿在顾客视觉距离内视差的光学装置。
本发明的再一个目的是提供印制信息的材料,如目录单等等,它可以被插在利用现有设备制成的平板盒中。
本发明的再一个目的是提供印刷方法,以制作出与微透镜屏共同使用的载有多幅交错图象的插片。
本发明的其它目的,在结合附图进行阅读时可从以下详细说明中获知和清楚地理解。
设置光学装置,当从不同角度观看诸如CD宝石盒或展示框等平板容器或展示盒的表面之一时,向其观看者提供有关盒中内容多幅图象形式或单独不同图象的不同信息。水平和垂直取向的微透镜板与交错图象结合起来使用,以传递不同编码方式的图形而不需要向过去那样为看到相同信息量而转动盒子。这些装置提高了在给定盒子或展示表面区域上展示比用传统装置更多和不同种信息的可能性,而且提高了增加CD产品和运动图形、家庭成员或著名人士照片、卡通片、工艺品、报导、和类似图象或其组合的展示框最初销售和销售量的可能性等等。
交错图象适宜印制在与微透镜表面光学对准的印刷插卡上、CD盘前表面或盒子内或外表面上、或者所有可能的一些组合。无论交错图象相对于本发明所用微透镜表面的放置方式如何,但重要的是,它应该在允许的限度内与微透镜的纵轴和焦平面对准以确保图象质量和清楚地分离,虽然对于诸如形态等具体效果而言这些要求可以有意地放宽。
在优选实施例中,微透镜板和交错图象的空间频率可以安排得彼此互相补偿视差效应,这些视差效应是在常规视距处观看这些平板时可能出现的。优选地,交错图象的空间频率固定,而微透镜的空间频率较之高出一个近似为视距与其有关平面之比的参数,如果需要处于微透镜本身折射效应的考虑还可以是受调节的。
交错图象适宜记载在多层折片的平整折叠印刷插片上,以便当其插入盒子中时可以弹性地推进以在容差范围内平直地靠在包括微透镜焦线所在的平面上。优选地,插片的各平面其长度是受调节的,以便在折叠时在折片中产生一个弯曲,以当其自由状态下受到压缩或造成预定的弯曲时为其提供一个弹簧作用。
除了平整的印刷插片之外,还公开了实现机械弹性区的结构,它使印刷插片进入微透镜的焦平面,并使印刷插片的基准边缘与盒子的基准线对准,以确保交错图象与微透镜的纵轴角度对准。
特定压紧件式的或夹子式的微透镜板与放置在盒子等容器外表面上的印刷照片等等一起使用。这里,当平板被夹于外表面,即可自动对准。
展示包括运动图形、家庭成员照片等等在内的多幅图象。其中,微透镜的对准适宜依靠印刷插片与用于接收插片的隔板或通道之间的配合完成。另一方面,该配合可以放宽,而且通过使用机械弹性销印刷卡可受机械力而进入对准位置。
印刷插片本身可以选择地有凸起,以提供弹性地推进该插片与微透镜的焦平面和纵轴对准的平整特征。
本发明的结构和工作原理,以及其它目的与优点,将通过结合附图阅读详细的说明部分而十分清楚,在图中相同参考编号的使用贯穿始终,其中:
图1是多个叠放着的传统CD宝石盒的示意性透视图,以说明顾客在购买过程中常常遇到的识别问题;
图2是一个传统CD宝石盒的示意性透视图,表示了其带有CD盘的敞开状态;
图3是一个传统CD宝石盒及其包括CD盘、目录插片和有折缝的基本插片在内的各种储物的示意性分解透视图;
图4是一个具有垂直取向微透镜前板的本发明CD盘盒子系统的示意性透视图;
图5是一个具有水平取向微透镜前板的本发明CD盘盒子系统的示意性透视图;
图6是观看者在图4的CD盘盒子系统前方沿着第一观看光路观看时所呈现图象的示意性垂直正视图;
图7是当观看者在图4的CD盘盒子系统前方观看时,沿着在水平平面中与第一观看光路分开一定角度的第二观看光路观看,所呈现图象的示意性垂直正视图;
图8是一个优选的多层片印刷目录单的示意性侧视图,它可以用于本发明的实际中,其中表示了在其折叠结构的自由状态下,目录单是弯而平整的;
图9是一个示意图,是图8目录单未折叠的平面图;
图10一个表示如何折叠出图8和9的多层目录单从而获得图8结构的示意图;
图11和12是取与本发明盒子系统中所用的微透镜板的横切纵轴方向,示出各个光线光路的示意图,这些光线照射到本发明盒子系统中所用信息记载卡上形成的交错图象不同分段上;
图13是一个表示视差效应特性的示意图,该效应由本发明某些特征校正;
图14是一个表示图13视差如何发生的更详细示意图,它是观看者从不同角度看本发明交错图象不同分段时的差别所导致的;
图15是一个表示没有本发明校正特征时视差成因的示意图;
图16是一个表示本发明微透镜表面工作原理的示意图;
图17是表示有附加元件的图4和5盒子系统的一个示意性前视图,以表示信息材料与本发明微透镜表面纵轴对准的重要性;
图18是一个具有推动印刷插片,例如目录单进入与本发明微透镜板焦平面对准位置的弹性销的光盘夹持件示意性透视图;
图19是图18光盘夹持件的示意性平面图;
图20是图18光盘夹持件的示意性正视图;
图21是图19光盘夹持件的一部分沿着线21-21线截面图;
图22是图4和5盒子系统前盖的一个示意性透视图,表示了用于推动印刷插片靠在盒子的一条基准线或中空侧壁上以使印刷插片的交错图象与本发明微透镜纵轴对准的弹性销;
图23是图22前盖的一个示意性平面图;
图24是图22前盖的一个示意性侧视图;
图25是图23前盖沿着线25-25的一个截面图;
图26是图25前盖沿着线26-26的一个截面图;
图27是图25前盖沿着线26-26的一个截面图,并表示出印刷插片的片断;
图28是图25前盖沿着线28-28的一个截面图;
图29是图25前盖沿着线28-28的一个截面图,并表示出印刷插片的片断;
图30是本发明印刷插片的一个示意性透视图,它具有凸起的特征,以使其为了与本发明微透镜焦平面和/或纵轴对准而有选择的平整;
图31是图30凸起印刷插片的一个片断的示意性截面图,并表示出了本发明的前盖片断,以说明印刷插片的凸起分段与该前盖接头片之间的相互作用;
图32(a)至32(e)是本发明另一实施例的一组示意性透视图,表示了本发明的弹性微透镜板如何可以被夹在其上印有交错图象的容器表面;
图33是图32弹性微透镜板的示意性平面图,表示了与图32盒子中的接受孔协同工作以使板的微透镜与印在盒子上的交错图象对准的夹子结构;
图34是图33板的夹子之一沿着线34-34的示意性截面图;
图35是本发明另一实施例的示意性透视图,表示了与印刷插片结合在一起的微透镜图象展示框;
图36是本发明又一实施例的示意性透视图,表示了仅在与印刷插片结合的一侧有微透镜的图象展示框;
图37是图35沿着线36-36的示意性截面图;
图38是本发明再一个实施例的示意性正视图,表示了本发明的展示框、盒子和印刷材料的基准定位表面不需要平行于或垂直于微透镜的纵轴,而仅仅要与其有一个固定的取向即可。
参考图1,其中表示了一叠CD盘的平板存储盒和展示盒系统。这一叠用10表示且包括多个分离的盒子12,14,16和18,它们都是相同的并且是用于存储和展示诸如记录和播放声音信息的CD盘的已有产品设计。但是应该理解,其它形式的信息如数据、视频图象、多媒体、或照片,当然同样可以容易地记录在这些CD盘上。
如图2和3中所清楚表示的,每个CD盘盒子系统,如作为示例的盒子14,都包括如下主要部分:一个前盖20,一个后底板22,一个CD盘托板或夹持器24,一个通常载有印刷的照片和描述盒子所录内容的文字信息的信息目录单26、一张载有记录信息的CD盘28,及一个通常载有所录信息内容的简短文字和照片说明的折叠印刷插卡30。
前盖20,后底板22,和盘夹持器24都是由适合的塑料注塑而成,并有大约1.2mm的厚度。总体上说,如图1所示在关闭状态下,每个盒子大约为142mm×124mm×10.4mm。
通常,前盖20和后底板22是透明的并用苯乙烯或聚碳酸酯注塑而成,而盘夹持器24可以由透明的或不透明的塑料制成,如果需要也可以是彩色的。
现在参考图3,可以看到,前盖20包括一个有上下伸出边缘34和36的前平板32。上伸出边缘34有一对从其上伸出的分隔开的接头片38和40,而下伸出边缘36也有一对类似的接头片42和44。接头片38至44的构造和安排得使目录单26的相应边缘可在其下滑动而保持其前表面靠在透明前盖板32的后表面上。按照此方式,可以透过前盖20的前表面清楚地看到目录单26前页面上所载信息,如声音盘的题目和艺术家的名字等等。目录单26被自动插入到形成在前盖20后表面与接头片相对表面之间的空间或“凹口”中。这是通过使用为此目的专门设计并可广泛适用于工业生产的高速设备而实现的。如从下文中可知的,本发明的一部分提供信息插片,如特别适于本发明其它目的并与这种高速设备相适用的目录单等等。
后底板22也有一个表示为46的透明平板。多个向上伸出边缘分段48,50,52和54从平板46向外伸出。向上伸出边缘48和52设置有中空圆形对称孔,这些孔分别与前盖上下边缘34、36后端上的互补短柱协同工作,以提供一对枢轴51和53。枢轴51和53使前盖20和后底板22彼此铰接在一起,以在打开与关闭状态之间移动。
折叠插片30包括一个平片部分80和两个向上伸出的边缘82和84,所有这些可以载有印刷的文字或图象信息。通常,边缘82和84只载有文字信息。
在组装存储和展示盒系统的过程中,插片30通常是自动放置在后底板22中,其信息记载部分80靠在透明平板46的后表面上,以便CD用户或顾客可以从相对表面迅速地看到它。
在这种连接方式中,可以分别通过后底板22的左右边缘83和85两侧看到向上伸出边缘82和84上所载的信息。例如左边缘83对应于通常盒子系统的铰链边缘。
CD盘夹持器24起着保持插片30与后底板平板46后表面相齐平,并定位CD盘的作用。为此目的,CD盘夹持器24包括具有一个弹性突起65的圆盘66和从圆盘66上伸出的部分是四个位于CD盘夹持器24四个角落的凸起边缘部分68,70,72和74,并构成保护CD盘周边的凸缘。
每个凸起的边缘分段68-74都包括形成的凹痕(只有两处示出),如适于与后底板22中相应接头片分段的销孔56-62卡紧配合的69和71等等。在这种方式中,CD盘夹持器24卡入并保持在后底板22中。
CD盘28看上去是一个有前表面86,后表面90,和中心圆形安装孔88的平的圆盘形物体。前表面86载有记录信息,而后表面上通常载有通过题目和艺术家等等识别CD盘所录内容的印刷信息。
CD盘28由盘夹持器24定位,其所录信息记载表面86靠在圆盘66的前表面上,以便保护其免受损伤。为此,用户简单地把弹性凸起65与圆孔88对准,然后推动CD盘直至把凸起65的弹性臂压入。进一步压入,在一定部分超过CD盘的厚度之后,弹性臂回弹以使盘28定位。
盘夹持器24还包括一个在铰链附近从前盖20伸出的矩形高台78。该台通常具有沿其纵轴方向延伸的锯齿表面,以提供一个便于生产过程中和用户处理的手持部分。
在如图1所示的组装状态中,这些CD盘存储和展示盒子系统中的信息记载表面,本来仅仅可以按所述的方式通过翻动它们而看到。由于零售商采用的展示安排,通常仅仅可以翻动盒子扫视那些透过其前盖信息,来鉴别它们的内容。或者,为了所需信息,拾起盒子审视其两侧信息。在常常被展示的位置处,透过其顶边和底边可能看不到信息,而透过盒子系统的铰链或右边缘有可能看到信息在该展示位置处也看不到。
如下文中所述的,传统CD存储和/或展示盒子系统或图片框的前述问题可用新颖的光学装置解决,以为用户或顾客提供更多的各种不同的容易看到有关CD内容信息的机会,并增加更多销售CD盘的广告宣传或在图片框等中展示其它图片或照片信息的机会。
本发明涉及载有交错图象的印刷材料的使用,该图象与设置在容器盒中,尤其是平板盒,和展示框中的微透镜光学系统相结合,目的是当从不同视角观看盒子或展示框时提供出不同的照片和图片信息。当从一个视角观看时也可以有三维效果或特殊效果,如变形(morphing)。
本发明的各个实施例具有共同的特征:交错印刷图象相对于印刷材料上的基准边缘或线段精确定位,且当印刷材料插入盒子或展示框中时与微透镜光学系统精确定位。这些微透镜设置在不同的优选容器盒和展示构件中,不仅限于上述那些类。还应该清楚,在一个实施例中公开的某些特征,如果需要可以用于其它实施例中。
交错图象适宜由标准的胶板印刷形成,或者利用作为输出设备的胶板印刷机或高分辨率、半色调彩色打印机的台式出版设备形成。首先,扫描不同视角的所需内容并用适合的软件进行电子隔行扫描。之后,按印刷行业可接受的标准格式以电子形式输出交错图象。这可以是一份TIFF或Post Scrip格式的文件。然后该文件用作标准打印机的输入,以产生出随后将切成适于配合和/或具有对准特征的材料,这些对准特征使其可以按所述的方式精确地插入到盒子或展示框中。
对准零部件有几种方式。印刷材料与对准零部件之间的配合可以是合理地松动配合,而间隙可通过弹性推进印刷材料到必要对准位置的弹性元件消除,且把幅度控制在所需容差或配合范围内,以使印刷材料与接收结构之间的任何实际公差都不超过所需的范围而产生不对准。在这些实施例中,两种方式都可以采用,或者两者的元件可以合理地混用。
适于包括CD宝石盒的本发明几个不同的实施例,可以简单地用作一个单纯的展示框,一般商品容器,和运动图形、家庭成员、照片、动画片、文字和/或图片信息等等的展示框。
现在参考图4,其中示出了用标号100表示的本发明盒子系统的一个实施例。盒子系统100包括一个围绕一对枢轴(用109表示其中之一)铰接在后底板104上的前板102。盒子系统100的里边是一个设计新颖的CD盘夹持器(见图18),并有一个为便于手持和更易于被卡紧的开槽凸台106。
前盖102适宜由可固化塑料模制而成,如苯乙烯或聚碳酸酯,并包括一个平的透明微透镜板110,其中在其前表面形成由多个垂直取向彼此相邻的微透镜112组成的微透镜阵列或分段。虽然微透镜112被放大了许多倍表示出来,应该知道它们实际上很小,有大约每毫米1-10个微透镜的空间频率。
交错印刷图象形式的信息位于前盖微透镜板110后方的一个平面上,根据在前盖102处的观看角度的不同,该微透镜板按照所述的方式向观看者提供两个不同的图象。由于微透镜112垂直取向,两个视角在垂直于前盖的水平平面上分开一个角度。在图4中,用114和116表示的箭头示出了这种视角之间分开角度的路径示例,而图6和7表示了观看者沿着这些观看路径可以看到的不同类信息的例子。如图6所示,观看者沿着114所示的线路观看时,可以获知有关CD盘内容的标识,标题和/或艺术家的信息。从线路114稍稍偏向右边一点,沿着线路116观看者可以看到CD盘上具体各项的内容,如在声音CD盘的情况下。
尽管已经结合图4实施例的说明解释了两个分开的视角,但是应该知道多于两个的视角当然是可行的,这要根据所提供的交错图象的数目而定,这种不同信息的视角也可以存在于观看者观看同样的后盖104平板壁的情况下。还应该理解,当在微透镜表面上方改变观看角度时,这种视角本身可以周期性地重复。
在图5中,表示了本发明的另一个实施例。这里,盒子系统120包括一个前盖122,它通过一对枢轴点(其一表示为125)可转动铰接于后底板123。盒子系统120也有一个新颖的盘夹持器(图18),它带有一个通过在前盖122挖去部分而突出的开槽凸台126。凸台126和前盖边侧128有锯齿或凹槽,就象前面为改进夹紧和手持情况的那样。
如前所述,前盖122是按公知的方法由透明塑料模制而成的注塑品,并包括一个具有多个并排水平取向平行微透镜132的平的微透镜前板130。微透镜132如前所述提供两个信息的视角,在此情况下,这些视角在垂直于微透镜132纵轴的平面内垂直分开一定角度。这里,可以用于获知不同可视信息的这些视角被表示为134和136,并且这些信息可以与图6和7中所示的完全一样,或者有所不同。
如可以知道的,每个微透镜112按公知的方式(在下文中详述)象一个圆柱形透镜那样工作,以在一个对应于其纵轴的方位角内形成线图象。更为具体地,应该知道每个微透镜都是一个满足用于这类透镜的公知光学公式的平凸厚透镜。为了对超过厚透镜公式适用范围的微透镜的光学设计进行改进,将按公知的方法作详细的常规光路分析。
所提供的信息卡的位置这样确定,根据具体情况使其载有图象的表面位于或贴近地与微透镜板110或130的后表面接触。如前所述,这种信息卡载有一种交错的图象,即把将要呈现给观看者的不同视角的图象被分成细小相邻的图象条纹,交替安排的一个图象分段形成了一个视图,如此交替下去直至整幅图象。交错图象放置在微透镜112或132的后面,以便从不同的视角可以看到其不同的组合;每个微透镜112提供汇集的整幅图象之一部分的视图,由于它们的尺寸与眼睛的视觉有关,所以这个整幅图象被理解为由观看者的视觉系统合成的一个整体图象,而不是微透镜本身造成。
通过使用所述的装置,插片或印刷信息卡可以横向,垂直地,和旋转地定位。设置适合的机构,诸如弹性机构,用于保持插卡被压靠在或贴近微透镜112或132的焦平面,以确保卡上的印刷内容位于距微透镜112或132焦线位置适当距离处,并确保交错图象与微透镜之间成适当角度地对准。
考虑到这些材料必须按可接受的视觉容差范围内与微透镜表面的焦线位置对准,即它们必须在有观看价值的区域保持平整,而绝对不能相对于微透镜的纵轴扭曲或歪斜,所以在需要用现有的高速工业化设备将诸如印刷材料的信息材料插入本发明的盒子系统中的场合,趋向于不使用象以往那样可以用于对准目的对准销。更为具体地讲,诸如目录单的信息插片必须是自平整的,或换句话说当定位时在所需容差范围内是平整的,并最好配合到设置在现行标准的固定接头片与带有微透镜屏的平表面之间的空隙中,以便不需特地改变现有模具即可与本发明的信息材料相适应。固定接头片与带有微透镜屏的平表面之间可用空隙的深度近似为0.085至0.090英寸。可以知道,由于目录单所用的一般纸张厚度,如大约0.005至0.006英寸,即便是包含多层片的目录单,实际的可用空间也必须被填满,以保证所有填入材料的定位,并与微透镜轴向和旋转地恰当对准。此外,由于各种信息插片,尤其是前盖中所用的,要被悬置于相对的接头片之间的大跨度上,所以它在垂直于该方向上必须是硬的而在相对的方向上有弹性,以便在光学系统焦距深度限定的容差范围内它能在整个区域平整地靠在微透镜上。对于大约0.005″(可分辨)的干涉环,每英寸50个微透镜的典型微透镜空间频率,和大约0.060的厚度而言,其焦距深度大约为正负0.008英寸。
为解决这个问题,本发明的几个信息插片实施例已经根据所述的原理制作出来。
已经发现多种可用于制作具有所需特性插片的形式。图8表示了一个对折的多层片目录单182,它具有三层折片184,186和188,它们之间具有尖锐折缝,向内折叠的折片188其自由边缘进入形成在折片184和186之间的第一折缝。这里,折片的长度是选择的,以便在折叠时让最后折叠的边缘与第一折缝相抵,从而使最后的折片在以此方法产生的压力作用下被弯曲。然后,由此形成所需的平顺,且在需要时该平顺状态可以通过一个简单的调节长度而进行调节。例如图9所示,向右的最后折片(188)可以比其左边的两个(184和186)长,或者另外在一个优选实施例中,外边两个折片长度相同而中间一个稍短。很清楚,这种方式提供了通过控制长度而不是以折缝的特性和印有信息的材料属性来控制弹性的可靠方法。
如图9中进一步表示的,中心折片186载有表示为183和185的交错图象。折片186也是重要的,因为它具有一个按所述方式与盒子结构相互作用的边缘或基准线181,以使交错图象183和185与微透镜112等的纵轴对准。为了确保该基准线181是唯一起这一作用的线,折片184和188分别被切去一个表示为角度187和189的楔形。当折叠折片时,它们的顶边都在一条线上,以便只有基准边缘181高出折叠的目录单。再有,交错图象183和185按前述的方式形成,而且应该知道它们可以平行于或垂直于基准边缘181,以便可以产生图4或5的水平或垂直变位视图。此外,本发明注意到,基准边缘和交错图象可以成任意合理的角度。重要的是基准边缘和交错图象互成一个可预测的预定角度关系,比如可以是45或60度或其它角度。
图10表示了折叠目录单182的次序。折片184首先折叠在折片186的顶上,且有一个尖锐的折缝形成在两者之间。然后折片188折叠在折片186上而处于折片184和186之间,以便被夹在两者之间。并且在后两者之间形成一个尖锐的折缝。
应该理解,接头片的位置可根据需要调节,以产生适当的弯曲量使信息插片平顺地靠在光学系统上。但是,改变现有接头片的位置将是一个非常不经济的建议,用本发明的方案是可以避免的。
除了需要信息插片相对于光学系统平顺之外,还必须在一定限度内与微透镜的纵轴平行,或者可产生整个视场面上可看到的波浪式的广告视觉效果。已经发现,优选的是在有关艺术作品全长范围内,处于微透镜后方的交错图象一个分段的1/2或更小的宽度内,让交错图象与微透镜纵轴保持平行。因此,如果艺术品是长的,该容差可比其短的要大。但有趣的是,艺术品可以滑动地垂直于微透镜,而没有不良的视觉问题;人们正好可以按不同的次序观看不同的视图。即使如此,必须在上述限度之内保留一定倾角以避免波浪的产生。这意味着,多层折叠插片的边缘必须在该容差范围内保持平直,或者至少用于对准的一个必须平直,而其它的可以在相反方向上稍有歪斜以避免任何此类冲突。有趣的是,在插片可以按横穿微透镜纵轴的平行方式移动而没有导致人为视觉的同时,只有在限度范围内保持任意的倾斜,在基准边反方向歪斜的边缘可以在插片平面上提供弹性,以保持其垂直于微透镜轴线定位。此外,该平面上轻微移动的效果,是简单地改变人们所看到的不同视图的次序。
还应该理解,所述的各种插片可以转动90度,甚至这些插片弯曲到90度仍能工作。
针对最大离焦和角度失准,已经发现可使用导引线,但是可以根据图象内容,重要区域与带有人们可接受误差的视觉效果之间的关系进行变更。
最大离焦量是微透镜宽度的某个百分比,并由微透镜屏光学厚度(OT)与交错图象数量的比值乘以某个品质因数f给出,该因数根据一组特定图象的视觉容差而选出。
按弧度计的角度容差,是微透镜宽度被其长度与图象数目再与一个品质因数之积去除所得的比值。例如,如果微透镜长度是4英寸,其宽度是0.020,有两个交错图象且品质因数是2,则容许的角度倾斜是1/14度。
图11和12表示了本发明盒子系统所用微透镜板的工作原理。两幅图都描绘了从本发明所用交错图象的不同部分发出的确定的光线光路,以提供特定微透镜设计的不同视图。这里,光线轨迹是由折射率为1.59、直径0.0285英寸且焦距为0.058英寸(即从光轴所在前表面至微透镜的优选焦点的距离)苯乙烯微透镜112而作出的,这里虚线代表交错图象。印刷信息卡实际上位于后面隔开0.003英寸距离的位置处,以便在卡的前表面(140)与虚线之间有一个空隙量。
在图11中,正沿着微透镜112的轴观看的观看者,可看到各微透镜112后面整幅图象的一个不同分段,这里各分段用146表示,如果观看者沿着与该轴成10度角的方向观看,则可看到对应于不同图象的表示为148的图象分段,而看不到表示为146的那些。
在图12中,在与该轴成20度角的观看方向上,可看到图象分段150,这可以代表又一个信息或者前述信息稍稍平移的重复。
现参考图13,其中表示了视差效应,在使用本发明时,如果有效成象微透镜表面的尺寸相对于眼睛的入瞳距离较大,或观看距离相对于整个图象的尺寸较小,就可产生这种视差。当微透镜的观看角度大于垂直于微透镜的方向时,由于主光线移过对应于其相应图象分段的各微透镜中心,便产生了视差。如果不校正这种视差,结果将是各主光线不通过它的正确的交错图象分段。在从一个视图变到下一个视图时,其视觉结果是柔化或模糊了,或者视图之间难以区分。图13探索性地表示了这种现象。令210代表有给定间隔的微透镜(假设适用薄透镜理论),而212代表与该微透镜空间频率相同的交错图象。这里,212中交错图象的虚线刚好可以构成一个图象或几个隔开的图象。为了说明的目的,可以假设它们代表一个图象分段,而讨论多于一个图象的情况。
如可以知道的,微透镜和排列整齐的图象适宜象一个警戒墙一样前后放置,且当人们通过垂直地透过微透镜(微透镜是透明的)观看时,人们可以看到其后方右边的相应图象分段。但是当在非垂直的某个角度处观看212时,很清楚人们不再能看到那个相应图象了。而是随着视角的增大,视线从那个图象分段转移开直至那个图象完全消失。这导致了同时看到两个图象的部分内容,这通常是不可取的结果。
图14和15用定量的方式准确表示了主光线移开量所占比例。更为具体地讲,令y0为各微透镜主光线高度随观看角度θ和入射光线在y轴截得的位置而变化的函数。因此,θ0=θ/n,这里n是微透镜材料的折射率,L1是视距。所以,
y0=y1(1+(t/n)/L1)
如果令f0=交错图象的空间频率,则为了补偿y0中随视角增大而逐渐增大的误差,微透镜的空间频率f1如下给出,
f1=f0(1+(t/n)/L1)
于是,可以对任何假设视距精确补偿视差效应,或在整个视距范围内进行优化。
尽管校正视差的优选方法是增大微透镜的空间频率,以随着角度的增大而逐步降低各微透镜的中心,但是应该理解,艺术品的空间频率也可以调节或两者交换以解决视差问题。但是,在模具内加入这种校正,而用现有的印刷工艺实现交错图象的空间频率,将更容易一些。
图16示意性地表示了如何用交错图象和微透镜提供立体图象组,如立体图象对的情况,所以盒子系统前盖或其它展示框的视图可以是立体图象。这里,该系统被安排成这样,左眼看微透镜112右侧后方的左立体图象分段,而右眼看微透镜112左侧后方的右立体图象分段。所有效应都是针对已经看到全部左右立体图象对的左右两眼而言的。这里,视差效应还可以再用前述的方法进行校正。
还应该知道,通过使用多个交错立体图象可看到多个三维(3D)图象。
图17进一步说明了卡的信息内容与本发明微透镜纵轴对准的重要性。如果该纵轴取为与微透镜的水平轴(OA)相对应,则基准线181(图9)适宜平行于它定位,以便在前面有关容差导引线的讨论中所提出的容差范围内实现适当的对准。如果微透镜光轴如所示的那样是垂直地而非水平地延伸的话,这将成为现实。而且,既不平行也不垂直而成角度地取向是有利的,且包括在本发明的范围内。
现在参考图18-21,其中表示了一种新颖的CD盘夹持器200,它用在相对于图4和5盒子的微透镜焦平面恰当地使印刷插片定位的场合。如所看到的,盘夹持器200具有多个的弹性臂,它作为提升器将印刷插片弹性地推到与焦平面对准的所需位置,而同时该夹持器仍适于使用传统的高速组装设备。
如从图中可看到的,CD盘的夹持器200起着保持插卡与后底板110后表面齐平并且让CD盘定位的作用。为此目的,盘夹持器200包括一个圆托盘202,带有一个弹性凸起204。从圆托盘202向上伸出的是四个位于盘夹持器200四个角上的凸台边缘区206,208,210,和212,且其形状提供了一个用于保护CD盘外围边缘的凸缘。
每个凸台边缘区206-212都包括抬起的凹口(仅仅示出了两个)诸如214和216,它们适于与相应的接头片区的销孔56-62压紧配合,诸如传统后底板22中所示的那些。按此方式,盘夹持器200压入并保持在传统设计后底板中。
CD盘被盘夹持器200固定,其信息记录表面靠着圆托盘202的前表面,以便保护其免受损伤。为此,用户简单地使弹性凸起204与圆孔88对准,然后压CD盘28,直至把凸起204的弹性臂压入。进一步压入,在CD盘的一定厚度压入之后,弹性臂按要求回弹以使盘28定位。
盘夹持器200还包括一个在铰链边缘附近突出于前盖102或122的矩形凸台218。该凸台通常具有沿着其纵向延伸的锯齿表面,以便在制作期间和用户使用时易于操作。
从如图18中可清楚见到的,每个凸台边缘区(206-212)都分别有一个表示为222-226的弹性臂。每个弹性臂(222-226)在相应凸台边缘区上有一个对应的矩形孔,并且包括一个水平区230和一个垂直延伸的接头片区232,如图21所示的。每个弹性臂都适宜这样构成,当这种夹持器彼此叠放时,弹性臂被推到它们的相应凸台边缘区表面之下,但不超过盘夹持器200的底表面。这样便可以使用高速工作的标准组装设备。
在弹性凸起204的中心处,还有另一个结构相似的弹性臂228。臂228同样要恢复,以便于使用组装设备,而且它可根据所用印刷插片特性选取。显然,硬而厚的插片不如薄而柔韧的插片适用。在各种情况下,臂228适宜作为中心弹性凸起204的一个或多个插座的整体部分而形成。
从如图21中可清楚见到的,垂直接头片区2 32的高度是这样的,它正面地把一个印刷插片推入所需的微透镜焦平面上。实际上,在使用中所遇到的适合于预先考虑的印刷插片范围内最小厚度的尺寸选择,决定了该高度。
就使用盘夹持器200时的插片角度对准而言,一个适宜的方法是选取印刷插片的宽度,而其基准边缘181(图9)与前盖中空侧壁的内表面之间的空隙要小于印刷交错图象全长平行度的许可偏离量。这种方法依赖于前盖侧壁与印刷插片宽度之间的匹配情况。如下文所述,还存在着将要讨论到的其它可能性。
参考图22-25,其中表示了一种新颖的前盖250,其特征在于:为了相互对准,通过使用弹性接头片而使印刷材料与微透镜板焦平面对准;交错图象与各个微透镜的纵轴之间适当的角度对准。这里,各印刷插片宽度之间的裕度不必很严格,因为有弹性组件弹性地把插片推入到所需的对准位置上。
前盖250包括一个微透镜板252和一对相对的中空侧壁254和256。在侧壁254中,有三个弹性接头片258,260和262,尽管它们稍稍向下斜但基本上是平行于微透镜板252的;而且在侧壁256中,也有三个结构相似的弹性接头片264,266和268。侧壁256中也有一对弹性臂270和272,用于使印刷插片靠在侧壁254的基准线上,该基准线由一对彼此分开的用于使基准边缘181(图9)角度对准的凸起274和276限定出来。
如图26和27所示,诸如268处的接头片,图27所示印刷插片的一部分被固定在其下面。由于接头片268是弹性的,它把插片的边缘牢固地夹住并靠在微透镜的焦平面上,且其中心部分平整使其落在焦点的可接受容差范围内。如果由于使用了薄的弹性插片而使插片的中心部分下垂,则可以使用一个与诸如图18盘夹持器200的凸起204中的弹性臂228相结合的方案。此外,可以采用较厚较硬的材料。
图28和29表示了弹性臂270和272的边侧支承作用。如要说明的,有一个微小切口274,以使插片不能在该弹性臂下边偶然地滑动而失去其边侧支承功能。为了对准焦平面,这种弹性臂还可以与图18的弹性提升器结合起来使用,而且在图18角度对准部分讨论到的配合方法也可以用于此处的弹性接头片连接。
应该清楚,稍加改动,前盖250即可以用作本发明目的的唯一展示盒,而且理应这样考虑。如:简单地去掉枢轴并提供安装孔,便可实现。
图30表示了如何把凸起运用于印刷插片中,以提供对准功能。如其中所示的,印刷插片280具有四个由公知的方法形成的凸起区282-288。这些凸起区的大小和位置是这样的:它们配合在如上所述的相应前盖接头片之间的空隙中,是大约0.090英寸。这可以在图31的截面图中清楚地看到。显然,这种焦平面的对准方法会很适合硬的印刷插片,但可能要用图18的中心提升器作为附加保证。此外,可以依旧由图22中便于使用的配合或边缘支承结构来控制角度的对准。
图32a-e依次表示了如何把弹性微透镜板300与其上印有交错图象的特定形状盒子或显示框302结合起来的情况。这里,盒子302可以用于容纳一般商品,谷物,音像带等等,或者可以另外用作空的图片展示框。典型的例子可以包括VHS磁带盒,或是其一层代表一个夹持器内容的多层活页CD夹持器。重要的是,这种盒子的一个或多个表面或者其任意表面上,印有交错图象并有相应的对准孔。
如图33和34清楚表示的,弹性微透镜板300具有四个插入相应孔312,313,316和318中的弹性压板304-310。这些孔和压板位于图象记载平面内,以使角度对准符合前述标准。对于4英寸长的微透镜而言,在前述条件下,交错图象与微透镜纵轴之间的线偏差在4英寸的长度上大约会是0.005英寸,而且有0.010英寸大,这在微透镜长度比交错图象更长的场合下可以根据交错图象长度测量到。通过按所需精度模冲所需的孔和注塑出压板,可以满足这些容差。
而且,压板之间的尺寸是这样选取的:孔的外缘与压板的外表面之间有一个微小的公盈,以迫使角度对准。但是必须小心,以便保证该公盈不要过大而使微透镜板300弯曲。换句话说,它不应平靠在交错图象上。
在这样连接的情况下,其中一个压板可能被缩短,只有三个压板用于作对准目的,于是由于对准装置中没有过多相抵的力而致使该装置移动。
在前述方法中,有一个带有微透镜表面的弹性透明板,该微透镜板有一个焦平面和多个平行并列的有纵向延伸轴的微透镜。那些压板固定在弹性透明板上,以便当弹性透明板弯曲且弹性透明板与图象记载盒表面连接时配合到对准孔中,从而使微透镜表面的的焦平面处于印刷交错图象上方,且在一个微透镜宽度与整个微透镜长度有预定比值的情况下,交错图象的纵轴是平行的,以从透明微透镜区的不同视角获得截然不同的信息。
图35表示了本发明又一个装置,它用于展示运动图形、著名人士、受欢迎的演员、或家庭成员等等。这里,展示盒320具有本发明的普通微透镜板324。在盒子320中,有用任何公知的方法形成的狭长缝隙326。印刷卡322是按本发明教导提供的,且其上形成有必需的交错图象和基准边。狭缝326和印刷卡322的大小是按照本发明的对准要求而选取的,以便利用它们之间的配合使印刷卡322处于微透镜板324的焦距深度范围内,并恰当地进行角度对准。
除了为在印刷插片与有微透镜板324的支承构件之间提供一个紧密的配合而留有公差以外,还可以用更宽松的公差。这可以通过选取宽度而实现,以便在插片322与狭缝326之间有一个宽松横向配合。在这种方法中,插片322的一个边缘随之可以与狭缝326的一边对准,以使交错图象和微透镜的纵轴角度对准。简而言之,沿着展示盒的一个边敲击该盒320边缘将可以做到这些。之后,适宜通过把插片超声波焊接到盒子320的一个表面上,而将插片322固定。此外,可以沿着狭缝326的开口边缘涂覆紫外线固化环氧树脂。
盒子320适宜模制成带有活页的蚌壳形状并有公知的自动连接特性,以使其两侧夹紧起来同时自动在其间形成狭缝326。而且应注意,盒子320两个外表面可以都有与带有交错图象的插片322两侧相符的微透镜,以使盒子任意一侧都可呈现出多幅图象或立体图象。此外,盒子320和插片322的容差适宜设置成能够更换具有不同图象插片322的程度。
现在参考图36和37,其中表示了本发明一个展示框的实施例,但只有一个微透镜表面。这里,展示框用330表示出,而且看上去它包括一个没有盖住其全部前表面333的微透镜前板332,从而使表面333上有一个可用于其它(如标识或商标名称等等)展示目的的表面区。
从表面333延伸出去的是一对用于接受载有交错图象印刷插片的对峙通道334和336。这种插片用340表示出,它载有用342表示的交错图象。可以看到,印刷插片340还有贴紧配合到槽334和336中的边缘344和346。槽334与336之间的宽度,及插片340的宽度和厚度是有公差的,以使交错图象与微透镜板332恰当对准。还有一个用于沿着通道334和336的长度定位插片340的阻挡块338。
图38表示了展示框(如330)的另一种变型。这里,展示框350也具有分隔开的通道352和354,及一个阻挡块356。以往,插卡与通道352和354的配合,建立了微透镜与交错图象之间的对准关系。但是,此实施例不同于前面的实施例,因为它说明了微透镜槽与交错图象不一定处于垂直取向的平行状态而仅需要有一个预定取向的原理。例如,微透镜358与图38的垂直方向成30度的夹角,微透镜360成45度夹角,而微透镜362成60度夹角。
这种成角度或倾斜的微透镜提供了让不同顾客了解特制的有专利权的艺术品和影片的机会。很清楚,设计成在45度角工作的盒子或展示框不能“阅读”或“译码”在其它角度,如30度或60度,工作的印刷插片。
除了微透镜的取向之外,还注意到了展示框,盒子和印刷材料的其它主要特征,除了微透镜取向之外,对于各个不同角度的取向微透镜空间频率可以不相同,以便提供其各种组合。例如,每英寸50,60,72和75个微透镜的微透镜空间频率与0.15,30,45,60,75和90度的微透镜角度取向组合,得到28种可能的不同组合方式。其它合理的组合,确信超过100种。
应该理解,不必将本发明的微透镜壁区段与结构壁本身一起构成单一整体结构。因为在本发明的教导之内用适合的粘合剂或其它连接方法可将独立形成的微透镜壁区段连接到其它平滑壁区段。而且应该理解,已作视差效应补偿的本发明微透镜结构,可以与前,后和侧壁表面,以及内表面,如光盘的记载件等等构成一个整体。此外应该意识到,用于弹性地将印刷插片推到其与微透镜焦平面和纵轴相对准的位置处的弹性提升器和侧臂不局限于用在有宝石盒结构的容器中,因为完全可以将它们包括在底板或前盖等等之中,而不是盘的夹持器中。而且应该认识到,微透镜可以与基准线或表面成任何角度地放置,因为该组合中所需要的是交错图象成角度地与微透镜的纵轴对准。在该组合中,印刷材料不一定要严格的矩形;重要的是它们有预定的形状,厚度和重量。因此,按所说的与盒子或展示框边侧成45度角取向的微透镜,完全包括在本发明的范围之内。
本领域的普通技术人员可以对本发明作其它的改变,而不脱离本发明教导的范围。所以,本文所述的实施例应该被视为是说明性的,而不是对结构的限制。
Claims (39)
1.一种用于展示视觉信息的盒子系统,所述的盒子系统包括:
有预定几何形状和厚度的信息记载媒体,所述信息记载媒体其表面上印有多幅交错图像,并具有一个相对于所述交错图像在给定容差范围内以一个固定方位角取向的作为基准边缘的边缘;
一对至少一个主要尺寸且彼此相对隔开的平板壁;
多个在所述一对彼此相对隔开的平板壁之间相互连接的中空侧壁,其尺寸远远小于所述一对彼此相对隔开的平板壁的所述主要尺寸,所述一对彼此相对隔开的平板壁的至少之一具有至少一个透明微透镜区,所述的微透镜区有多个纵向延伸的微透镜以会聚地限定一个焦平面并有一个给定的焦距深度,所述的多个中空侧壁和所述一对彼此相对隔开的平板壁提供了一个用于容纳所述信息承载装置的内腔;以及
位于所述内腔之中的机构,用于弹性地推动所述信息承载媒体到达与所述透明微透镜区相对准的位置,以使所述交错图像位于所述微透镜的所述焦距深度范围之内,并且在一个所述微透镜宽度比所述交错图像长度的预定比值范围内,所述的基准边缘相对于所述微透镜所述纵轴方向按所述预定方位角取向,以便当从不同的角度观看透明微透镜区时,为所述透明微透镜区的观看者提供截然不同的信息。
2.如权利要求1的盒子系统,其中所述的微透镜区校正了视差效应。
3.如权利要求1的盒子系统,其中所述的信息承载媒体包括平整的多层折片的折叠印刷插片,它弹性地抵在所述透明微透镜区以便与其保持基本平直。
4.如权利要求3的盒子系统,其中所述多层折片的所述平板有不同的长度,以便于当其折叠时让至少一个所述折板与形成在另两层折板之间的折缝相抵,以在所述插片中产生一个弓形,从而使其有弹性。
5.如权利要求3的盒子系统,其中所述多折板的折叠平插片的折板之一包含一个基准边缘,而其另外的边缘相对于所述基准边缘是斜的,以便于在折叠时只有所述的基准边缘对于所述平整插片一侧的角度对准起作用。
6.如权利要求1的盒子系统,其中所述的盒子系统是由透明塑料模制而成的,且所述的透明微透镜是一体化模制在其所述相对板壁至少之一上的。
7.如权利要求1的盒子系统,其中所述的透明微透镜区是形成在所述相对板壁之一的外表面上的。
8.一种用于展示视觉信息的盒子系统,所述的盒子系统包括:
一个多侧壁的盒子,具有至少一个载有印刷交错图像的表面,并在其中形成有相对所述多个交错图像按预定关系定位的多个对准孔;以及
一个具有带一焦平面的微透镜表面的弹性透明板,且多个平行相邻的微透镜具有纵向延伸的轴,所述的夹板位于所述弹性透明板上,以在所述弹性透明板弯曲时配合到所述对准孔并在所述弹性透明板释放时使其与所述表面接触,从而让所述微透镜表面的所述焦平面落在所述印刷交错图像上,且在一个所述微透镜宽度比所述交错图像长度的一个预定比值范围内,所述微透镜的所述纵轴与所述交错图像呈一个固定的角度关系,以便当从不同角度观看所述透明微透镜区时让所述透明微透镜区的观看者看到截然不同的信息。
9.如权利要求8的盒子系统,其中所述的微透镜校正了视差效应。
10.如权利要求8的盒子系统,其中所述的弹性透明板是由塑料模制的,且所述的微透镜形成在其前表面上,而所述的夹板从其后表面伸出。
11.如权利要求10的盒子系统,其中所述的焦平面大致位于所述的后表面。
12.一种用于展示视觉信息的盒子系统,所述的盒子系统包括:
有预定几何形状和厚度的信息承载媒体,所述信息承载媒体其表面上印有多幅交错图像,并具有一个作为基准边缘的与所述交错图像在给定容差范围内成一给定角度取向的边缘;
至少一个具有至少一个主要尺寸的平板壁,所述的平板壁具有至少一个以光学作用地包含在其内的透明微透镜区,所述的透明微透镜区在其内排列多个纵向延伸的微透镜,它们的焦点基本聚集在一个焦平面上并有一个给定的焦距深度;
多个与所述平板壁相连接的中空侧壁,其尺寸远远小于所述平板壁的所述主要尺寸;以及
用于相对于所述平板壁和至少一个所述中空侧壁可释放地夹住所述信息承载媒体的机构,以便所述信息承载媒体处于与所述透明微透镜区相对准的位置上,从而使所述交错图像位于所述微透镜的所述焦距深度之内,并且在一个所述微透镜宽度比所述交错图像长度的预定比值范围内,所述的基准边缘相对于所述微透镜所述纵轴方向按所述预定方位角取向,以便当从不同的角度观看透明微透镜区时,为所述透明微透镜区的观看者提供截然不同的信息。
13.如权利要求12的盒子系统,其中所述的透明微透镜区已校正了视差效应。
14.如权利要求12的盒子系统,其中所述的夹持机构包括弹性推动所述信息承载媒体进入到对准所述透明微透镜区的弹性区。
15.如权利要求12的盒子系统,其中所述的夹持机构包括一对隔开的通+道区,其尺寸与所述信息承载媒体的所述预定几何尺寸和厚度相对应,以便为所述交错图像与所述透明微透镜区的对准提供一个紧密的配合。
16.如权利要求12的盒子系统,还包括另一个平板壁,该壁与所述平板壁相对并与所述中空侧壁相结合在其间限定一个狭缝,以接受所述信息承载媒体,所述的狭缝其尺寸与所述信息承载媒体的所述预定几何尺寸和厚度相对应,以便所述交错图像与所述透明微透镜区的对准提供一个紧密的配合。
17.如权利要求16的盒子系统,其中所述的两个平板壁都包括微透镜区,且所述的信息承载媒体包括在其相对两面上印刷的交错图像,以在所述盒子系统的两侧提供不同的图景。
18.如权利要求12的盒子系统,其中所述的微透镜区是由与所述交错图像的角度取向各不相同的部分构成的。
19.如权利要求12的盒子系统,其中所述的微透镜区和所述信息承载媒体的交错图像,具有其彼此空间频率各不相同的多个部分。
20.如权利要求12的盒子系统,其中所述盒子系统的所有壁都是由透明塑料模制而成的,且所述的微透镜形成在其前表面上。
21.一种用于容纳至少一张CD盘的盒子系统,所述的盒子系统包括:
一个平的底板,它包括具有沿其周边连接的中空竖壁的第一平板;
一个平的前盖,它包括也具有沿其周边连接的中空竖壁的第二平板;所述平的前盖和所述平的底板彼此枢轴连接在其间形成一个铰链,以使它们可以活动,在封闭的位置彼此配合在一起限定一个介于其间用于可释放地接受一CD盘的内腔,所述的第一和第二平板至少之一具有光学作用地包含于其中的透明微透镜区;
有预定几何形状和厚度的信息承载媒体,所述信息承载媒体其表面上印有多幅交错图像,并具有一个相对于所述交错图像在给定容差范围内以一个给定方位角取向的作为基准边缘的边缘,所述的信息承载媒体可插入到所述内腔中,以当其基本平行于至少所述第一、第二平板之一且与其上的所述透明微透镜区光学对准时提供信息;以及
位于所述内腔中的机构,它用于将所述信息承载媒体弹性地推入与所述透明微透镜区对准的位置上,从而使所述交错图像位于所述微透镜的所述焦距深度之内,并且在一个所述微透镜宽度比所述交错图像长度的预定比值范围内,所述的基准边缘相对于所述微透镜所述纵轴方向按所述预定方位角取向,以便当从不同的角度观看透明微透镜区时,为所述透明微透镜区的观看者提供截然不同的信息。
22.如权利要求21的盒子系统,进一步包括一个将CD盘盛放在所述内腔中的的托盘,所述的托盘和所述底板包括用于快速配合在一起的附助有形机构,所述的托盘包括用于弹性地将所述信息承载媒体推入到与所述焦平面对准的位置的弹性区。
23.如权利要求21的盒子系统,其中所述前盖的所述中空壁包括弹性夹子,用于夹持所述信息承载媒体并将其弹性地推入到与所述焦平面对准位置。
24.如权利要求21的盒子系统,其中所述前盖的所述中空壁之一包括用于限定其间一条基准线的一对基准凸起,而且与之相对的中空壁包括弹性支臂,它用于弹性地推进所述信息承载媒体的所述基准边缘与所述基准线靠紧,以使所述的交错图像与所述微透镜的所述纵轴角度相互对准。
25.如权利要求21的盒子系统,其中在所述透明微透镜区的所述微透镜沿水平取向的情况下,所述不同的视角是沿一个垂直平面按角度分开的。
26.如权利要求21的盒子系统,其中所述透明微透镜区已校正了视差效应。
27.如权利要求21的盒子系统,其中所述信息承载媒体载有至少一个立体图像对,且所述的透明微透镜区用作为沿着同一方向观看所述微透镜区的观看者提供立体图像对。
28.一个用于平板盒子中的信息承载插片,该盒子具有一个平的用于沿着不同视角提供不同观看视图的微透镜表面,所述的插片包括一个平整的多层折叠片,以便当其自由竖立时所述插片有一个弯曲的形状,而当挤压放置时产生一个作用力,从而当垂直其主平面地支承放置时使其平整,所述信息承载插片折片之一的一个表面上印有多个交错图象,并有一个用于与微透镜纵轴成角度地放置所述插片的基准边缘。
29.如权利要求28的信息承载插片,其中所述多层折叠片的所述折片长度不相同,以便在折叠时,至少一个所述折片与形成在另外两折片之间的折缝相抵,以在所述插片中形成一个弯曲,从而使其有弹性。
30.如权利要求28的信息承载插片,进一步包括用于确定所述插片厚度的凸起区,以便其紧密地配合到所述盒子内,靠在包括微透镜焦点轨迹的平面上。
31.一种与有预定几何形状和厚度的信息承载媒体一起使用以展示视觉信息的盒子系统,其中信息承载媒体具有多个印在其上的多个交错图象,有一个边缘用作基准边缘,并在给定容差范围内与交错图象成一给定角度的取向,所述盒子系统包括:
至少一个具有至少一个主要尺寸的平板壁,所述的平板壁具有至少一个光学作用地包含在其内的透明微透镜区,所述的透明微透镜区在其内排列多个纵向延伸的微透镜,它们的焦点基本聚集在一个焦平面上并有一个给定的焦距深度;
多个与所述平板壁相连接的中空侧壁,其尺寸远远小于所述平板壁的所述主要尺寸;以及
用于相对于所述平板壁和至少一个所述中空侧壁可释放地夹住所述信息承载媒体的机构,以便所述信息承载媒体处于与所述透明微透镜区相对准的位置上,从而使所述交错图像位于所述微透镜的所述焦距深度之内,并且在一个所述微透镜宽度比所述交错图像长度的预定比值范围内,所述的基准边缘相对于所述微透镜所述纵轴方向按所述预定方位角取向,以便当从不同的角度观看透明微透镜区时,为所述透明微透镜区的观看者提供截然不同的信息。
32.如权利要求31的盒子系统,其中所述的透明微透镜区已校正了视差效应。
33.如权利要求31的盒子系统,其中所述的夹持机构包括弹性推动所述信息承载媒体进入到对准所述透明微透镜区的弹性区。
34.如权利要求31的盒子系统,其中所述的夹持机构包括一对隔开的通道区,其尺寸与所述信息承载媒体的所述预定几何尺寸和厚度相对应,以便为所述交错图像与所述透明微透镜区的对准提供一个紧密的配合。
35.如权利要求31的盒子系统,还包括另一个平板壁,该壁与所述平板壁相对并与所述中空侧壁相结合在其间限定一个狭缝,以接受所述信息承载媒体,所述的狭缝其尺寸与所述信息承载媒体的所述预定几何尺寸和厚度相对应,以便所述交错图像与所述透明微透镜区的对准提供一个紧密的配合。
36.如权利要求35的盒子系统,其中所述的两个平板壁都包括微透镜区,且所述的信息承载媒体包括在其相对两面上印刷的交错图像,以在所述盒子系统的两侧提供不同的图景。
37.如权利要求31的盒子系统,其中所述的微透镜区是由与所述交错图像的角度取向各不相同的部分构成的。
38.如权利要求31的盒子系统,其中所述的微透镜区和所述信息承载媒体的交错图像,具有其彼此空间频率各不相同的多个部分。
39.如权利要求31的盒子系统,其中所述盒子系统的所有壁都是由透明塑料模制而成的,且所述的微透镜形成在其前表面上。
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