[发明专利]一种立体成像装置及立体成像的方法

权利要求书

1.一种立体成像装置，包括水雾发生器，所述水雾发生器产生均匀的水雾，其特征在于，还包括：螺旋透镜组件，由N个依三维螺旋线等距分布的正透镜组成，并环绕一轴转动，所述螺旋透镜组件的转动速率大于等于20r/s；

光源，所述光源闪烁的频率大于等于所述螺旋透镜组件转动速率与所述正透镜个数的积，所述光源发出的光透过所述正透镜，随着所述螺旋透镜组件的转动在所述水雾中分N层依次聚焦，并在N个焦平面及非焦平面的其他区域形成光亮度的差异，从而水雾漫反射形成了立体成像。

2.根据权利要求1所述的立体成像装置，其特征在于，所述螺旋透镜组件还包括：

固定轴，所述固定轴的侧面设有沿三维螺旋线等距开设的N个固定孔，所述正透镜的一端固定于所述固定孔中，且所述正透镜个数与所述固定孔个数适配，所述正透镜的焦距大于所述三维螺旋线两端部所述正透镜的垂直距离；

遮光板，所述遮光板位于所述光源与距离所述光源最近的所述正透镜之间，所述遮光板上设有用于所述光源透光的开口；

光源，所述光源位于所述遮光板的下方，所述光源通过所述开口为正透镜提供光；

壳体，所述固定轴、所述正透镜、所述遮光板及光源位于所述壳体内，所述固定轴带动所述螺旋透镜组件同步转动实现快速变焦，所述固定轴转动速率R大于等于20r/s，所述水雾发生器均布于透镜组的外周。

3.根据权利要求2所述的立体成像装置，其特征在于，所述固定轴为圆柱状，所述N个所述正透镜沿圆柱侧面上的双圆柱螺旋线等距分布。

4.根据权利要求3所述一种立体成像装置，其特征在于，所述正透镜的在平面上的投影为扇形或等腰三角形。

5.根据权利要求4所述的立体成像装置，其特征在于，所述开口自所述遮光板的外周缘向内开设至所述固定轴的侧面，所述开口为两个且对称设置。

6.根据权利要求1至5任一项所述的立体成像装置，其特征在于，所述光源包括：

LED模组，所述LED模组由多个LED以M个同心圆方式排列，每个同心圆上所述LED个数相同，位于同一圆上的所述LED的一端连接为闭环n，相邻同心圆上的所述LED的一端连接为闭环n+1，所述闭环n电极与闭环n+1的电极相反，位于所述闭环n上的所述LED的另一端与所述闭环n+1上的所述LED的另一端一一对应连接；

单片机，所述单片机通过脉冲为LED模组供电；

电源，所述电源为所述单片机供电；

正透镜甲，所述正透镜甲位于所述LED模组的上方；

M为大于等于2的自然数，n为大于等于1的自然数。

7.根据权利要求1至5任一项所述的立体成像装置，其特征在于，所述透镜为单面凸透镜、双面凸透镜或菲涅尔透镜之一。

8.一种利用权利要求1所述的立体成像装置进行立体成像的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)水雾发生器产生均匀的水雾，

2)将由N个依三维螺旋线等距分布的正透镜组成的螺旋透镜组件按大于等于20r/s的速率旋转，

3)光源按一定闪烁频率产生光，

4)随着所述螺旋透镜组件的转动，光源发出的光透过所述螺旋透镜组件的N个正透镜，在N个焦平面上形成强亮光区域在非焦平面区域形成暗光区域，从而在空间上产生光亮度的差异，通过水雾漫反射从而形成了立体成像。

9.根据权利要求8所述的立体成像的方法，其特征在于，所述光源的闪烁频率大于等于所述螺旋透镜组件转动速率与所述正透镜个数的积。