專利名稱：具有多視角光學(xué)裝置的顯示系統(tǒng)的制作方法
本申請(qǐng)是1994年4月1日遞交的美國(guó)專利申請(qǐng)08/222,632，1994年11月14日遞交的美國(guó)專利申請(qǐng)08/338,246，和1994年12月30日遞交的美國(guó)專利申請(qǐng)08/367,091的后續(xù)申請(qǐng)。
本發(fā)明總體上涉及存儲(chǔ)和顯示盒、顯示框；更為具體地講，涉及一種光學(xué)裝置，它用于給位于小光盤(pán)、音帶等商品的儲(chǔ)存和/或顯示盒上或內(nèi)的文字、圖片和/或符號(hào)編碼的信息提供更強(qiáng)的觀看性能。
隨著數(shù)字化存儲(chǔ)媒體和記錄技術(shù)的不斷進(jìn)步，愈加可能在越來(lái)越小的物理空間內(nèi)存儲(chǔ)越來(lái)越多的信息，尤其是圖像和聲音信息。近來(lái)，長(zhǎng)篇?jiǎng)赢?huà)多媒體和數(shù)字圖像已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。隨著這種媒體體積的縮小，已經(jīng)要求在不具備太多貨架空間的情況下提供讓潛在買(mǎi)主獲知媒體中存儲(chǔ)內(nèi)容的某種合理范圍的包裝和廣告材料。盡管磁盤(pán)和磁帶形式的磁性媒體還仍然是重要的媒體，但CD盤(pán)是一種用于存儲(chǔ)目的的重要數(shù)字化媒體。
早在80年代由Philips和Sony公司首先開(kāi)發(fā)的CD盤(pán)，現(xiàn)在已經(jīng)是一種用于記錄各種可拾取信息的完善的媒體形式。它們的普及與成功歸因于其小型，方便，有競(jìng)爭(zhēng)力的成本，高的信息存儲(chǔ)容量。
從物理形狀方面來(lái)講，這種盤(pán)是一種大約1.2mm厚12cm直徑的薄而平的圓形物體。它們具有直徑約18mm的中央孔，目的是將它們安裝于能夠從其上讀取和寫(xiě)入信息的不同裝置中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。通常，以數(shù)字化的形式將聲音，圖像和其它數(shù)據(jù)記錄在光盤(pán)的一個(gè)表面上，而反面保持空白以記載有關(guān)盤(pán)內(nèi)所錄內(nèi)容的信息。
為了能寫(xiě)入和記錄信息，小盤(pán)(CD)包括一個(gè)在反光的鋁表面上的透明塑料層。各種類型的數(shù)據(jù)按二進(jìn)制碼存儲(chǔ)在該光盤(pán)上；碼‘1’是在塑料表面上的凹痕或凹槽，而‘0’由平的塑料表示。當(dāng)讀盤(pán)時(shí)，在光盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)一激光束掃描其表面，并且只有‘0’區(qū)域把激光束反射回來(lái)。反射的光脈沖由一個(gè)光電檢測(cè)器拾取，而該檢測(cè)器將其轉(zhuǎn)換為可進(jìn)一步處理并隨后用于各種與光盤(pán)所錄信息類型相適應(yīng)的重放裝置中的數(shù)字電信號(hào)。
在盛行于聲音記錄的同時(shí)，CD還被用于利用相同的技術(shù)存儲(chǔ)圖像和多媒體信息。由于其易于復(fù)制和隨機(jī)進(jìn)入的事實(shí)，它們具有比磁帶更多的優(yōu)點(diǎn)。
CD也用于存儲(chǔ)大量的計(jì)算機(jī)信息。這里，CD-ROM(只讀存儲(chǔ)小型盤(pán))是最普通的格式，但是既可以讀出又可以寫(xiě)入的其它形式的盤(pán)也適用。
CD的最新應(yīng)用形式包括，記錄著從電視屏幕上看到的靜止圖像或作為硬拷貝的再現(xiàn)圖像的照片-CD，和其上保存著圖片、聲音、和文字信息并可以通過(guò)電視接收機(jī)和Hi-Fi設(shè)備或適當(dāng)配置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)重放出來(lái)的多媒體-CD。
但是在CD因其上信息經(jīng)數(shù)字編碼并光學(xué)讀取的緣故而結(jié)實(shí)耐用的同時(shí)，它們顯然并不能免于受損，所以需要受到保護(hù)以免使用不當(dāng)和受到損壞其信息存儲(chǔ)表面或其它危害其整體形狀的環(huán)境影響。
隨后，CD通常要被裝入、存儲(chǔ)在稱為“寶石盒”的平的容器中，并隨之一起上市。這種盒一般由諸如聚碳酸酯或苯乙烯等等耐用的透明塑料制成，并被設(shè)計(jì)成具有符合其保護(hù)功能的最小空間。因此，事實(shí)上也如此，CD能夠裝載大量數(shù)字編碼信息，致使用于提供其內(nèi)容信息的寶石盒表面上的可用空間十分珍貴，尤其是由于在與大量出售CD而形成的廢物積累相伴的環(huán)境壓力下，已不再使用“絕緣”盒包裝CD。
由于市場(chǎng)上漆布絕緣盒的消失，目前用于告知CD用戶有關(guān)所錄CD信息內(nèi)容的方法是以薄的紙目錄單或片的形式提供信息的，這些信息可透過(guò)寶石盒的前或后蓋或兩者透明平板被看到。此外，也可用盒子的鉸鏈邊棱顯示有關(guān)CD的標(biāo)題和作者或藝術(shù)家的隱蔽信息。但是，傳統(tǒng)CD盒的有限外表面積限制了可透過(guò)任何一個(gè)表面看到的信息量，因此需要將有關(guān)信息分配到各可用的表面上。這迫使顧客在查閱各個(gè)CD盤(pán)的標(biāo)識(shí)(通常是他們感興趣的標(biāo)題和/或藝術(shù)家)時(shí)翻動(dòng)CD貨架掃視盒前蓋，然后轉(zhuǎn)過(guò)盒子以審視包含詳細(xì)內(nèi)容信息的后表面。研究表明，由于該過(guò)程費(fèi)時(shí)且給消費(fèi)者帶來(lái)不便，將失去許多(或許是原有的)銷(xiāo)售量。因此，需要解決前述的問(wèn)題，而且本發(fā)明的一個(gè)主要目的就是通過(guò)使用能擴(kuò)大觀看機(jī)會(huì)和可被未來(lái)的CD物主看到的信息量的光學(xué)裝置來(lái)解決這些問(wèn)題。
盡管以往已經(jīng)把光學(xué)手段用于直接放大容器內(nèi)部的內(nèi)容信息，但是沒(méi)有提供出更直觀地接觸同一可視面積上的更多信息，或更重要地，可透過(guò)同一個(gè)盒表面看到的不同信息的情況。例如1990年2月28日公開(kāi)的題為“盒狀容器”的英國(guó)專利GB.2222143，公開(kāi)了沿著磁帶盒或CD盒鉸鏈邊棱安排的平凸正柱透鏡的使用，以放大其正后方所載的信息內(nèi)容。
1989年9月5日授權(quán)的題為“信息記錄裝置存儲(chǔ)盒”的美國(guó)專利US.4,863,026，公開(kāi)了一種包含在盒前蓋板內(nèi)或上的菲涅爾透鏡，以放大插在盒中位于該透鏡正下方的目錄卡表面上所載信息。類似地，1977年8月30日授權(quán)的題為“包括一體化透鏡結(jié)構(gòu)的化妝品容器”的美國(guó)專利US.4,044,889，也展示了一種用于放大化妝品容器內(nèi)表面所載信息下面細(xì)部的菲涅爾透鏡。
1989年9月5日授予Thomas J.Perkowski的題為“信息記錄裝置存儲(chǔ)盒”的美國(guó)專利US.4,863,026，公開(kāi)了一種安置在磁帶、錄像帶、或CD盤(pán)存儲(chǔ)盒前蓋上的菲涅爾透鏡，它用于放大該前蓋正后方適當(dāng)距離處的信息。
相似地，1977年8月30日授予Seymour Orentreich等人的題為“包括一體化透鏡結(jié)構(gòu)的化妝品容器”的美國(guó)專利US.4,044,889，公開(kāi)了一種用于放大化妝品容器內(nèi)表面所載信息的菲涅爾透鏡結(jié)構(gòu)。
1993年2月23日授予Charles E.palmer等人的題為“全息產(chǎn)品”的美國(guó)專利US.5,189,531，公開(kāi)了一種用于在化妝品小蓋或CD或VCD等等中形成全息攝影圖象的工藝。
按已有技術(shù)的觀點(diǎn)，仍然需要更有效的途徑以更好地直接接觸平板存儲(chǔ)容器和展示盒，為的是讓未來(lái)的用戶獲知容器中的內(nèi)容并使其內(nèi)容更為引人注目以增加銷(xiāo)售量，或者更為簡(jiǎn)單地說(shuō)，為的是展示多幅圖象，這些圖象能夠提供可從不同方面看到的多幅圖象。而且，本發(fā)明的一個(gè)主要目的是滿足這種要求。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供光學(xué)裝置，通過(guò)它平板容器或展示框的可視表面可以被進(jìn)一步利用，以通過(guò)從稍稍不同的角度觀看這些表面而看到不同的信息或圖象。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供光學(xué)裝置，通過(guò)它編碼信息、多幅圖象、和立體圖可以形成在可視表面上。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供用于CD盤(pán)容器的光學(xué)觀看裝置，該容器可以通過(guò)對(duì)現(xiàn)在用于制作該容器的模具稍加改動(dòng)而制得。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供光學(xué)裝置，通過(guò)它可以把假動(dòng)態(tài)(pseudo-dynamic)信息提供給平板容器盒或展示框的觀看者。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一個(gè)采用微透鏡表面結(jié)構(gòu)以補(bǔ)償在顧客視覺(jué)距離內(nèi)視差的光學(xué)裝置。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供印制信息的材料，如目錄單等等，它可以被插在利用現(xiàn)有設(shè)備制成的平板盒中。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供印刷方法，以制作出與微透鏡屏共同使用的載有多幅交錯(cuò)圖象的插片。
本發(fā)明的其它目的，在結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)可從以下詳細(xì)說(shuō)明中獲知和清楚地理解。
設(shè)置光學(xué)裝置，當(dāng)從不同角度觀看諸如CD寶石盒或展示框等平板容器或展示盒的表面之一時(shí)，向其觀看者提供有關(guān)盒中內(nèi)容多幅圖象形式或單獨(dú)不同圖象的不同信息。水平和垂直取向的微透鏡板與交錯(cuò)圖象結(jié)合起來(lái)使用，以傳遞不同編碼方式的圖形而不需要向過(guò)去那樣為看到相同信息量而轉(zhuǎn)動(dòng)盒子。這些裝置提高了在給定盒子或展示表面區(qū)域上展示比用傳統(tǒng)裝置更多和不同種信息的可能性，而且提高了增加CD產(chǎn)品和運(yùn)動(dòng)圖形、家庭成員或著名人士照片、卡通片、工藝品、報(bào)導(dǎo)、和類似圖象或其組合的展示框最初銷(xiāo)售和銷(xiāo)售量的可能性等等。
交錯(cuò)圖象適宜印制在與微透鏡表面光學(xué)對(duì)準(zhǔn)的印刷插卡上、CD盤(pán)前表面或盒子內(nèi)或外表面上、或者所有可能的一些組合。無(wú)論交錯(cuò)圖象相對(duì)于本發(fā)明所用微透鏡表面的放置方式如何，但重要的是，它應(yīng)該在允許的限度內(nèi)與微透鏡的縱軸和焦平面對(duì)準(zhǔn)以確保圖象質(zhì)量和清楚地分離，雖然對(duì)于諸如形態(tài)等具體效果而言這些要求可以有意地放寬。
在優(yōu)選實(shí)施例中，微透鏡板和交錯(cuò)圖象的空間頻率可以安排得彼此互相補(bǔ)償視差效應(yīng)，這些視差效應(yīng)是在常規(guī)視距處觀看這些平板時(shí)可能出現(xiàn)的。優(yōu)選地，交錯(cuò)圖象的空間頻率固定，而微透鏡的空間頻率較之高出一個(gè)近似為視距與其有關(guān)平面之比的參數(shù)，如果需要處于微透鏡本身折射效應(yīng)的考慮還可以是受調(diào)節(jié)的。
交錯(cuò)圖象適宜記載在多層折片的平整折疊印刷插片上，以便當(dāng)其插入盒子中時(shí)可以彈性地推進(jìn)以在容差范圍內(nèi)平直地靠在包括微透鏡焦線所在的平面上。優(yōu)選地，插片的各平面其長(zhǎng)度是受調(diào)節(jié)的，以便在折疊時(shí)在折片中產(chǎn)生一個(gè)彎曲，以當(dāng)其自由狀態(tài)下受到壓縮或造成預(yù)定的彎曲時(shí)為其提供一個(gè)彈簧作用。
除了平整的印刷插片之外，還公開(kāi)了實(shí)現(xiàn)機(jī)械彈性區(qū)的結(jié)構(gòu)，它使印刷插片進(jìn)入微透鏡的焦平面，并使印刷插片的基準(zhǔn)邊緣與盒子的基準(zhǔn)線對(duì)準(zhǔn)，以確保交錯(cuò)圖象與微透鏡的縱軸角度對(duì)準(zhǔn)。
特定壓緊件式的或夾子式的微透鏡板與放置在盒子等容器外表面上的印刷照片等等一起使用。這里，當(dāng)平板被夾于外表面，即可自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)。
展示包括運(yùn)動(dòng)圖形、家庭成員照片等等在內(nèi)的多幅圖象。其中，微透鏡的對(duì)準(zhǔn)適宜依靠印刷插片與用于接收插片的隔板或通道之間的配合完成。另一方面，該配合可以放寬，而且通過(guò)使用機(jī)械彈性銷(xiāo)印刷卡可受機(jī)械力而進(jìn)入對(duì)準(zhǔn)位置。
印刷插片本身可以選擇地有凸起，以提供彈性地推進(jìn)該插片與微透鏡的焦平面和縱軸對(duì)準(zhǔn)的平整特征。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和工作原理，以及其它目的與優(yōu)點(diǎn)，將通過(guò)結(jié)合附圖閱讀詳細(xì)的說(shuō)明部分而十分清楚，在圖中相同參考編號(hào)的使用貫穿始終，其中

圖1是多個(gè)疊放著的傳統(tǒng)CD寶石盒的示意性透視圖，以說(shuō)明顧客在購(gòu)買(mǎi)過(guò)程中常常遇到的識(shí)別問(wèn)題；圖2是一個(gè)傳統(tǒng)CD寶石盒的示意性透視圖，表示了其帶有CD盤(pán)的敞開(kāi)狀態(tài)；圖3是一個(gè)傳統(tǒng)CD寶石盒及其包括CD盤(pán)、目錄插片和有折縫的基本插片在內(nèi)的各種儲(chǔ)物的示意性分解透視圖4是一個(gè)具有垂直取向微透鏡前板的本發(fā)明CD盤(pán)盒子系統(tǒng)的示意性透視圖；圖5是一個(gè)具有水平取向微透鏡前板的本發(fā)明CD盤(pán)盒子系統(tǒng)的示意性透視圖；圖6是觀看者在圖4的CD盤(pán)盒子系統(tǒng)前方沿著第一觀看光路觀看時(shí)所呈現(xiàn)圖象的示意性垂直正視圖；圖7是當(dāng)觀看者在圖4的CD盤(pán)盒子系統(tǒng)前方觀看時(shí)，沿著在水平平面中與第一觀看光路分開(kāi)一定角度的第二觀看光路觀看，所呈現(xiàn)圖象的示意性垂直正視圖；圖8是一個(gè)優(yōu)選的多層片印刷目錄單的示意性側(cè)視圖，它可以用于本發(fā)明的實(shí)際中，其中表示了在其折疊結(jié)構(gòu)的自由狀態(tài)下，目錄單是彎而平整的；圖9是一個(gè)示意圖，是圖8目錄單未折疊的平面圖；圖10一個(gè)表示如何折疊出圖8和9的多層目錄單從而獲得圖8結(jié)構(gòu)的示意圖；圖11和12是取與本發(fā)明盒子系統(tǒng)中所用的微透鏡板的橫切縱軸方向，示出各個(gè)光線光路的示意圖，這些光線照射到本發(fā)明盒子系統(tǒng)中所用信息記載卡上形成的交錯(cuò)圖象不同分段上；圖13是一個(gè)表示視差效應(yīng)特性的示意圖，該效應(yīng)由本發(fā)明某些特征校正；圖14是一個(gè)表示圖13視差如何發(fā)生的更詳細(xì)示意圖，它是觀看者從不同角度看本發(fā)明交錯(cuò)圖象不同分段時(shí)的差別所導(dǎo)致的；圖15是一個(gè)表示沒(méi)有本發(fā)明校正特征時(shí)視差成因的示意圖；圖16是一個(gè)表示本發(fā)明微透鏡表面工作原理的示意圖；圖17是表示有附加元件的圖4和5盒子系統(tǒng)的一個(gè)示意性前視圖，以表示信息材料與本發(fā)明微透鏡表面縱軸對(duì)準(zhǔn)的重要性；圖18是一個(gè)具有推動(dòng)印刷插片，例如目錄單進(jìn)入與本發(fā)明微透鏡板焦平面對(duì)準(zhǔn)位置的彈性銷(xiāo)的光盤(pán)夾持件示意性透視圖；圖19是圖18光盤(pán)夾持件的示意性平面圖；圖20是圖18光盤(pán)夾持件的示意性正視圖；圖21是圖19光盤(pán)夾持件的一部分沿著線21-21線截面圖；圖22是圖4和5盒子系統(tǒng)前蓋的一個(gè)示意性透視圖，表示了用于推動(dòng)印刷插片靠在盒子的一條基準(zhǔn)線或中空側(cè)壁上以使印刷插片的交錯(cuò)圖象與本發(fā)明微透鏡縱軸對(duì)準(zhǔn)的彈性銷(xiāo)；圖23是圖22前蓋的一個(gè)示意性平面圖；圖24是圖22前蓋的一個(gè)示意性側(cè)視圖；圖25是圖23前蓋沿著線25-25的一個(gè)截面圖；圖26是圖25前蓋沿著線26-26的一個(gè)截面圖；圖27是圖25前蓋沿著線26-26的一個(gè)截面圖，并表示出印刷插片的片斷；圖28是圖25前蓋沿著線28-28的一個(gè)截面圖；圖29是圖25前蓋沿著線28-28的一個(gè)截面圖，并表示出印刷插片的片斷；圖30是本發(fā)明印刷插片的一個(gè)示意性透視圖，它具有凸起的特征，以使其為了與本發(fā)明微透鏡焦平面和/或縱軸對(duì)準(zhǔn)而有選擇的平整；圖31是圖30凸起印刷插片的一個(gè)片斷的示意性截面圖，并表示出了本發(fā)明的前蓋片斷，以說(shuō)明印刷插片的凸起分段與該前蓋接頭片之間的相互作用；圖32(a)至32(e)是本發(fā)明另一實(shí)施例的一組示意性透視圖，表示了本發(fā)明的彈性微透鏡板如何可以被夾在其上印有交錯(cuò)圖象的容器表面；
圖33是圖32彈性微透鏡板的示意性平面圖，表示了與圖32盒子中的接受孔協(xié)同工作以使板的微透鏡與印在盒子上的交錯(cuò)圖象對(duì)準(zhǔn)的夾子結(jié)構(gòu)；圖34是圖33板的夾子之一沿著線34-34的示意性截面圖；圖35是本發(fā)明另一實(shí)施例的示意性透視圖，表示了與印刷插片結(jié)合在一起的微透鏡圖象展示框；圖36是本發(fā)明又一實(shí)施例的示意性透視圖，表示了僅在與印刷插片結(jié)合的一側(cè)有微透鏡的圖象展示框；圖37是圖35沿著線36-36的示意性截面圖；圖38是本發(fā)明再一個(gè)實(shí)施例的示意性正視圖，表示了本發(fā)明的展示框、盒子和印刷材料的基準(zhǔn)定位表面不需要平行于或垂直于微透鏡的縱軸，而僅僅要與其有一個(gè)固定的取向即可。
參考圖1，其中表示了一疊CD盤(pán)的平板存儲(chǔ)盒和展示盒系統(tǒng)。這一疊用10表示且包括多個(gè)分離的盒子12，14，16和18，它們都是相同的并且是用于存儲(chǔ)和展示諸如記錄和播放聲音信息的CD盤(pán)的已有產(chǎn)品設(shè)計(jì)。但是應(yīng)該理解，其它形式的信息如數(shù)據(jù)、視頻圖象、多媒體、或照片，當(dāng)然同樣可以容易地記錄在這些CD盤(pán)上。
如圖2和3中所清楚表示的，每個(gè)CD盤(pán)盒子系統(tǒng)，如作為示例的盒子14，都包括如下主要部分一個(gè)前蓋20，一個(gè)后底板22，一個(gè)CD盤(pán)托板或夾持器24，一個(gè)通常載有印刷的照片和描述盒子所錄內(nèi)容的文字信息的信息目錄單26、一張載有記錄信息的CD盤(pán)28，及一個(gè)通常載有所錄信息內(nèi)容的簡(jiǎn)短文字和照片說(shuō)明的折疊印刷插卡30。
前蓋20，后底板22，和盤(pán)夾持器24都是由適合的塑料注塑而成，并有大約1.2mm的厚度。總體上說(shuō)，如圖1所示在關(guān)閉狀態(tài)下，每個(gè)盒子大約為142mm×124mm×10.4mm。
通常，前蓋20和后底板22是透明的并用苯乙烯或聚碳酸酯注塑而成，而盤(pán)夾持器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。
現(xiàn)在參考圖3，可以看到，前蓋20包括一個(gè)有上下伸出邊緣34和36的前平板32。上伸出邊緣34有一對(duì)從其上伸出的分隔開(kāi)的接頭片38和40，而下伸出邊緣36也有一對(duì)類似的接頭片42和44。接頭片38至44的構(gòu)造和安排得使目錄單26的相應(yīng)邊緣可在其下滑動(dòng)而保持其前表面靠在透明前蓋板32的后表面上。按照此方式，可以透過(guò)前蓋20的前表面清楚地看到目錄單26前頁(yè)面上所載信息，如聲音盤(pán)的題目和藝術(shù)家的名字等等。目錄單26被自動(dòng)插入到形成在前蓋20后表面與接頭片相對(duì)表面之間的空間或“凹口”中。這是通過(guò)使用為此目的專門(mén)設(shè)計(jì)并可廣泛適用于工業(yè)生產(chǎn)的高速設(shè)備而實(shí)現(xiàn)的。如從下文中可知的，本發(fā)明的一部分提供信息插片，如特別適于本發(fā)明其它目的并與這種高速設(shè)備相適用的目錄單等等。
后底板22也有一個(gè)表示為46的透明平板。多個(gè)向上伸出邊緣分段48，50，52和54從平板46向外伸出。向上伸出邊緣48和52設(shè)置有中空?qǐng)A形對(duì)稱孔，這些孔分別與前蓋上下邊緣34、36后端上的互補(bǔ)短柱協(xié)同工作，以提供一對(duì)樞軸51和53。樞軸51和53使前蓋20和后底板22彼此鉸接在一起，以在打開(kāi)與關(guān)閉狀態(tài)之間移動(dòng)。
折疊插片30包括一個(gè)平片部分80和兩個(gè)向上伸出的邊緣82和84，所有這些可以載有印刷的文字或圖象信息。通常，邊緣82和84只載有文字信息。
在組裝存儲(chǔ)和展示盒系統(tǒng)的過(guò)程中，插片30通常是自動(dòng)放置在后底板22中，其信息記載部分80靠在透明平板46的后表面上，以便CD用戶或顧客可以從相對(duì)表面迅速地看到它。
在這種連接方式中，可以分別通過(guò)后底板22的左右邊緣83和85兩側(cè)看到向上伸出邊緣82和84上所載的信息。例如左邊緣83對(duì)應(yīng)于通常盒子系統(tǒng)的鉸鏈邊緣。
CD盤(pán)夾持器24起著保持插片30與后底板平板46后表面相齊平，并定位CD盤(pán)的作用。為此目的，CD盤(pán)夾持器24包括具有一個(gè)彈性突起65的圓盤(pán)66和從圓盤(pán)66上伸出的部分是四個(gè)位于CD盤(pán)夾持器24四個(gè)角落的凸起邊緣部分68，70，72和74，并構(gòu)成保護(hù)CD盤(pán)周邊的凸緣。
每個(gè)凸起的邊緣分段68-74都包括形成的凹痕(只有兩處示出)，如適于與后底板22中相應(yīng)接頭片分段的銷(xiāo)孔56-62卡緊配合的69和71等等。在這種方式中，CD盤(pán)夾持器24卡入并保持在后底板22中。
CD盤(pán)28看上去是一個(gè)有前表面86，后表面90，和中心圓形安裝孔88的平的圓盤(pán)形物體。前表面86載有記錄信息，而后表面上通常載有通過(guò)題目和藝術(shù)家等等識(shí)別CD盤(pán)所錄內(nèi)容的印刷信息。
CD盤(pán)28由盤(pán)夾持器24定位，其所錄信息記載表面86靠在圓盤(pán)66的前表面上，以便保護(hù)其免受損傷。為此，用戶簡(jiǎn)單地把彈性凸起65與圓孔88對(duì)準(zhǔn)，然后推動(dòng)CD盤(pán)直至把凸起65的彈性臂壓入。進(jìn)一步壓入，在一定部分超過(guò)CD盤(pán)的厚度之后，彈性臂回彈以使盤(pán)28定位。
盤(pán)夾持器24還包括一個(gè)在鉸鏈附近從前蓋20伸出的矩形高臺(tái)78。該臺(tái)通常具有沿其縱軸方向延伸的鋸齒表面，以提供一個(gè)便于生產(chǎn)過(guò)程中和用戶處理的手持部分。
在如圖1所示的組裝狀態(tài)中，這些CD盤(pán)存儲(chǔ)和展示盒子系統(tǒng)中的信息記載表面，本來(lái)僅僅可以按所述的方式通過(guò)翻動(dòng)它們而看到。由于零售商采用的展示安排，通常僅僅可以翻動(dòng)盒子掃視那些透過(guò)其前蓋信息，來(lái)鑒別它們的內(nèi)容?；蛘?，為了所需信息，拾起盒子審視其兩側(cè)信息。在常常被展示的位置處，透過(guò)其頂邊和底邊可能看不到信息，而透過(guò)盒子系統(tǒng)的鉸鏈或右邊緣有可能看到信息在該展示位置處也看不到。
如下文中所述的，傳統(tǒng)CD存儲(chǔ)和/或展示盒子系統(tǒng)或圖片框的前述問(wèn)題可用新穎的光學(xué)裝置解決，以為用戶或顧客提供更多的各種不同的容易看到有關(guān)CD內(nèi)容信息的機(jī)會(huì)，并增加更多銷(xiāo)售CD盤(pán)的廣告宣傳或在圖片框等中展示其它圖片或照片信息的機(jī)會(huì)。
本發(fā)明涉及載有交錯(cuò)圖象的印刷材料的使用，該圖象與設(shè)置在容器盒中，尤其是平板盒，和展示框中的微透鏡光學(xué)系統(tǒng)相結(jié)合，目的是當(dāng)從不同視角觀看盒子或展示框時(shí)提供出不同的照片和圖片信息。當(dāng)從一個(gè)視角觀看時(shí)也可以有三維效果或特殊效果，如變形(morphing)。
本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例具有共同的特征交錯(cuò)印刷圖象相對(duì)于印刷材料上的基準(zhǔn)邊緣或線段精確定位，且當(dāng)印刷材料插入盒子或展示框中時(shí)與微透鏡光學(xué)系統(tǒng)精確定位。這些微透鏡設(shè)置在不同的優(yōu)選容器盒和展示構(gòu)件中，不僅限于上述那些類。還應(yīng)該清楚，在一個(gè)實(shí)施例中公開(kāi)的某些特征，如果需要可以用于其它實(shí)施例中。
交錯(cuò)圖象適宜由標(biāo)準(zhǔn)的膠板印刷形成，或者利用作為輸出設(shè)備的膠板印刷機(jī)或高分辨率、半色調(diào)彩色打印機(jī)的臺(tái)式出版設(shè)備形成。首先，掃描不同視角的所需內(nèi)容并用適合的軟件進(jìn)行電子隔行掃描。之后，按印刷行業(yè)可接受的標(biāo)準(zhǔn)格式以電子形式輸出交錯(cuò)圖象。這可以是一份TIFF或Post Scrip格式的文件。然后該文件用作標(biāo)準(zhǔn)打印機(jī)的輸入，以產(chǎn)生出隨后將切成適于配合和/或具有對(duì)準(zhǔn)特征的材料，這些對(duì)準(zhǔn)特征使其可以按所述的方式精確地插入到盒子或展示框中。
對(duì)準(zhǔn)零部件有幾種方式。印刷材料與對(duì)準(zhǔn)零部件之間的配合可以是合理地松動(dòng)配合，而間隙可通過(guò)彈性推進(jìn)印刷材料到必要對(duì)準(zhǔn)位置的彈性元件消除，且把幅度控制在所需容差或配合范圍內(nèi)，以使印刷材料與接收結(jié)構(gòu)之間的任何實(shí)際公差都不超過(guò)所需的范圍而產(chǎn)生不對(duì)準(zhǔn)。在這些實(shí)施例中，兩種方式都可以采用，或者兩者的元件可以合理地混用。
適于包括CD寶石盒的本發(fā)明幾個(gè)不同的實(shí)施例，可以簡(jiǎn)單地用作一個(gè)單純的展示框，一般商品容器，和運(yùn)動(dòng)圖形、家庭成員、照片、動(dòng)畫(huà)片、文字和/或圖片信息等等的展示框。
現(xiàn)在參考圖4，其中示出了用標(biāo)號(hào)100表示的本發(fā)明盒子系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。盒子系統(tǒng)100包括一個(gè)圍繞一對(duì)樞軸(用109表示其中之一)鉸接在后底板104上的前板102。盒子系統(tǒng)100的里邊是一個(gè)設(shè)計(jì)新穎的CD盤(pán)夾持器(見(jiàn)圖18)，并有一個(gè)為便于手持和更易于被卡緊的開(kāi)槽凸臺(tái)106。
前蓋102適宜由可固化塑料模制而成，如苯乙烯或聚碳酸酯，并包括一個(gè)平的透明微透鏡板110，其中在其前表面形成由多個(gè)垂直取向彼此相鄰的微透鏡112組成的微透鏡陣列或分段。雖然微透鏡112被放大了許多倍表示出來(lái)，應(yīng)該知道它們實(shí)際上很小，有大約每毫米1-10個(gè)微透鏡的空間頻率。
交錯(cuò)印刷圖象形式的信息位于前蓋微透鏡板110后方的一個(gè)平面上，根據(jù)在前蓋102處的觀看角度的不同，該微透鏡板按照所述的方式向觀看者提供兩個(gè)不同的圖象。由于微透鏡112垂直取向，兩個(gè)視角在垂直于前蓋的水平平面上分開(kāi)一個(gè)角度。在圖4中，用114和116表示的箭頭示出了這種視角之間分開(kāi)角度的路徑示例，而圖6和7表示了觀看者沿著這些觀看路徑可以看到的不同類信息的例子。如圖6所示，觀看者沿著114所示的線路觀看時(shí)，可以獲知有關(guān)CD盤(pán)內(nèi)容的標(biāo)識(shí)，標(biāo)題和/或藝術(shù)家的信息。從線路114稍稍偏向右邊一點(diǎn)，沿著線路116觀看者可以看到CD盤(pán)上具體各項(xiàng)的內(nèi)容，如在聲音CD盤(pán)的情況下。
盡管已經(jīng)結(jié)合圖4實(shí)施例的說(shuō)明解釋了兩個(gè)分開(kāi)的視角，但是應(yīng)該知道多于兩個(gè)的視角當(dāng)然是可行的，這要根據(jù)所提供的交錯(cuò)圖象的數(shù)目而定，這種不同信息的視角也可以存在于觀看者觀看同樣的后蓋104平板壁的情況下。還應(yīng)該理解，當(dāng)在微透鏡表面上方改變觀看角度時(shí)，這種視角本身可以周期性地重復(fù)。
在圖5中，表示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。這里，盒子系統(tǒng)120包括一個(gè)前蓋122，它通過(guò)一對(duì)樞軸點(diǎn)(其一表示為125)可轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接于后底板123。盒子系統(tǒng)120也有一個(gè)新穎的盤(pán)夾持器(圖18)，它帶有一個(gè)通過(guò)在前蓋122挖去部分而突出的開(kāi)槽凸臺(tái)126。凸臺(tái)126和前蓋邊側(cè)128有鋸齒或凹槽，就象前面為改進(jìn)夾緊和手持情況的那樣。
如前所述，前蓋122是按公知的方法由透明塑料模制而成的注塑品，并包括一個(gè)具有多個(gè)并排水平取向平行微透鏡132的平的微透鏡前板130。微透鏡132如前所述提供兩個(gè)信息的視角，在此情況下，這些視角在垂直于微透鏡132縱軸的平面內(nèi)垂直分開(kāi)一定角度。這里，可以用于獲知不同可視信息的這些視角被表示為134和136，并且這些信息可以與圖6和7中所示的完全一樣，或者有所不同。
如可以知道的，每個(gè)微透鏡112按公知的方式(在下文中詳述)象一個(gè)圓柱形透鏡那樣工作，以在一個(gè)對(duì)應(yīng)于其縱軸的方位角內(nèi)形成線圖象。更為具體地，應(yīng)該知道每個(gè)微透鏡都是一個(gè)滿足用于這類透鏡的公知光學(xué)公式的平凸厚透鏡。為了對(duì)超過(guò)厚透鏡公式適用范圍的微透鏡的光學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，將按公知的方法作詳細(xì)的常規(guī)光路分析。
所提供的信息卡的位置這樣確定，根據(jù)具體情況使其載有圖象的表面位于或貼近地與微透鏡板110或130的后表面接觸。如前所述，這種信息卡載有一種交錯(cuò)的圖象，即把將要呈現(xiàn)給觀看者的不同視角的圖象被分成細(xì)小相鄰的圖象條紋，交替安排的一個(gè)圖象分段形成了一個(gè)視圖，如此交替下去直至整幅圖象。交錯(cuò)圖象放置在微透鏡112或132的后面，以便從不同的視角可以看到其不同的組合；每個(gè)微透鏡112提供匯集的整幅圖象之一部分的視圖，由于它們的尺寸與眼睛的視覺(jué)有關(guān)，所以這個(gè)整幅圖象被理解為由觀看者的視覺(jué)系統(tǒng)合成的一個(gè)整體圖象，而不是微透鏡本身造成。
通過(guò)使用所述的裝置，插片或印刷信息卡可以橫向，垂直地，和旋轉(zhuǎn)地定位。設(shè)置適合的機(jī)構(gòu)，諸如彈性機(jī)構(gòu)，用于保持插卡被壓靠在或貼近微透鏡112或132的焦平面，以確保卡上的印刷內(nèi)容位于距微透鏡112或132焦線位置適當(dāng)距離處，并確保交錯(cuò)圖象與微透鏡之間成適當(dāng)角度地對(duì)準(zhǔn)。
考慮到這些材料必須按可接受的視覺(jué)容差范圍內(nèi)與微透鏡表面的焦線位置對(duì)準(zhǔn)，即它們必須在有觀看價(jià)值的區(qū)域保持平整，而絕對(duì)不能相對(duì)于微透鏡的縱軸扭曲或歪斜，所以在需要用現(xiàn)有的高速工業(yè)化設(shè)備將諸如印刷材料的信息材料插入本發(fā)明的盒子系統(tǒng)中的場(chǎng)合，趨向于不使用象以往那樣可以用于對(duì)準(zhǔn)目的對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)。更為具體地講，諸如目錄單的信息插片必須是自平整的，或換句話說(shuō)當(dāng)定位時(shí)在所需容差范圍內(nèi)是平整的，并最好配合到設(shè)置在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的固定接頭片與帶有微透鏡屏的平表面之間的空隙中，以便不需特地改變現(xiàn)有模具即可與本發(fā)明的信息材料相適應(yīng)。固定接頭片與帶有微透鏡屏的平表面之間可用空隙的深度近似為0.085至0.090英寸?？梢灾?，由于目錄單所用的一般紙張厚度，如大約0.005至0.006英寸，即便是包含多層片的目錄單，實(shí)際的可用空間也必須被填滿，以保證所有填入材料的定位，并與微透鏡軸向和旋轉(zhuǎn)地恰當(dāng)對(duì)準(zhǔn)。此外，由于各種信息插片，尤其是前蓋中所用的，要被懸置于相對(duì)的接頭片之間的大跨度上，所以它在垂直于該方向上必須是硬的而在相對(duì)的方向上有彈性，以便在光學(xué)系統(tǒng)焦距深度限定的容差范圍內(nèi)它能在整個(gè)區(qū)域平整地靠在微透鏡上。對(duì)于大約0.005″(可分辨)的干涉環(huán)，每英寸50個(gè)微透鏡的典型微透鏡空間頻率，和大約0.060的厚度而言，其焦距深度大約為正負(fù)0.008英寸。
為解決這個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明的幾個(gè)信息插片實(shí)施例已經(jīng)根據(jù)所述的原理制作出來(lái)。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種可用于制作具有所需特性插片的形式。圖8表示了一個(gè)對(duì)折的多層片目錄單182，它具有三層折片184，186和188，它們之間具有尖銳折縫，向內(nèi)折疊的折片188其自由邊緣進(jìn)入形成在折片184和186之間的第一折縫。這里，折片的長(zhǎng)度是選擇的，以便在折疊時(shí)讓最后折疊的邊緣與第一折縫相抵，從而使最后的折片在以此方法產(chǎn)生的壓力作用下被彎曲。然后，由此形成所需的平順，且在需要時(shí)該平順狀態(tài)可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)長(zhǎng)度而進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如圖9所示，向右的最后折片(188)可以比其左邊的兩個(gè)(184和186)長(zhǎng)，或者另外在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，外邊兩個(gè)折片長(zhǎng)度相同而中間一個(gè)稍短。很清楚，這種方式提供了通過(guò)控制長(zhǎng)度而不是以折縫的特性和印有信息的材料屬性來(lái)控制彈性的可靠方法。
如圖9中進(jìn)一步表示的，中心折片186載有表示為183和185的交錯(cuò)圖象。折片186也是重要的，因?yàn)樗哂幸粋€(gè)按所述方式與盒子結(jié)構(gòu)相互作用的邊緣或基準(zhǔn)線181，以使交錯(cuò)圖象183和185與微透鏡112等的縱軸對(duì)準(zhǔn)。為了確保該基準(zhǔn)線181是唯一起這一作用的線，折片184和188分別被切去一個(gè)表示為角度187和189的楔形。當(dāng)折疊折片時(shí)，它們的頂邊都在一條線上，以便只有基準(zhǔn)邊緣181高出折疊的目錄單。再有，交錯(cuò)圖象183和185按前述的方式形成，而且應(yīng)該知道它們可以平行于或垂直于基準(zhǔn)邊緣181，以便可以產(chǎn)生圖4或5的水平或垂直變位視圖。此外，本發(fā)明注意到，基準(zhǔn)邊緣和交錯(cuò)圖象可以成任意合理的角度。重要的是基準(zhǔn)邊緣和交錯(cuò)圖象互成一個(gè)可預(yù)測(cè)的預(yù)定角度關(guān)系，比如可以是45或60度或其它角度。
圖10表示了折疊目錄單182的次序。折片184首先折疊在折片186的頂上，且有一個(gè)尖銳的折縫形成在兩者之間。然后折片188折疊在折片186上而處于折片184和186之間，以便被夾在兩者之間。并且在后兩者之間形成一個(gè)尖銳的折縫。
應(yīng)該理解，接頭片的位置可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膹澢渴剐畔⒉迤巾樀乜吭诠鈱W(xué)系統(tǒng)上。但是，改變現(xiàn)有接頭片的位置將是一個(gè)非常不經(jīng)濟(jì)的建議，用本發(fā)明的方案是可以避免的。
除了需要信息插片相對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)平順之外，還必須在一定限度內(nèi)與微透鏡的縱軸平行，或者可產(chǎn)生整個(gè)視場(chǎng)面上可看到的波浪式的廣告視覺(jué)效果。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，優(yōu)選的是在有關(guān)藝術(shù)作品全長(zhǎng)范圍內(nèi)，處于微透鏡后方的交錯(cuò)圖象一個(gè)分段的1/2或更小的寬度內(nèi)，讓交錯(cuò)圖象與微透鏡縱軸保持平行。因此，如果藝術(shù)品是長(zhǎng)的，該容差可比其短的要大。但有趣的是，藝術(shù)品可以滑動(dòng)地垂直于微透鏡，而沒(méi)有不良的視覺(jué)問(wèn)題；人們正好可以按不同的次序觀看不同的視圖。即使如此，必須在上述限度之內(nèi)保留一定傾角以避免波浪的產(chǎn)生。這意味著，多層折疊插片的邊緣必須在該容差范圍內(nèi)保持平直，或者至少用于對(duì)準(zhǔn)的一個(gè)必須平直，而其它的可以在相反方向上稍有歪斜以避免任何此類沖突。有趣的是，在插片可以按橫穿微透鏡縱軸的平行方式移動(dòng)而沒(méi)有導(dǎo)致人為視覺(jué)的同時(shí)，只有在限度范圍內(nèi)保持任意的傾斜，在基準(zhǔn)邊反方向歪斜的邊緣可以在插片平面上提供彈性，以保持其垂直于微透鏡軸線定位。此外，該平面上輕微移動(dòng)的效果，是簡(jiǎn)單地改變?nèi)藗兯吹降牟煌晥D的次序。
還應(yīng)該理解，所述的各種插片可以轉(zhuǎn)動(dòng)90度，甚至這些插片彎曲到90度仍能工作。
針對(duì)最大離焦和角度失準(zhǔn)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可使用導(dǎo)引線，但是可以根據(jù)圖象內(nèi)容，重要區(qū)域與帶有人們可接受誤差的視覺(jué)效果之間的關(guān)系進(jìn)行變更。
最大離焦量是微透鏡寬度的某個(gè)百分比，并由微透鏡屏光學(xué)厚度(OT)與交錯(cuò)圖象數(shù)量的比值乘以某個(gè)品質(zhì)因數(shù)f給出，該因數(shù)根據(jù)一組特定圖象的視覺(jué)容差而選出。
按弧度計(jì)的角度容差，是微透鏡寬度被其長(zhǎng)度與圖象數(shù)目再與一個(gè)品質(zhì)因數(shù)之積去除所得的比值。例如，如果微透鏡長(zhǎng)度是4英寸，其寬度是0.020，有兩個(gè)交錯(cuò)圖象且品質(zhì)因數(shù)是2，則容許的角度傾斜是1/14度。
圖11和12表示了本發(fā)明盒子系統(tǒng)所用微透鏡板的工作原理。兩幅圖都描繪了從本發(fā)明所用交錯(cuò)圖象的不同部分發(fā)出的確定的光線光路，以提供特定微透鏡設(shè)計(jì)的不同視圖。這里，光線軌跡是由折射率為1.59、直徑0.0285英寸且焦距為0.058英寸(即從光軸所在前表面至微透鏡的優(yōu)選焦點(diǎn)的距離)苯乙烯微透鏡112而作出的，這里虛線代表交錯(cuò)圖象。印刷信息卡實(shí)際上位于后面隔開(kāi)0.003英寸距離的位置處，以便在卡的前表面(140)與虛線之間有一個(gè)空隙量。
在圖11中，正沿著微透鏡112的軸觀看的觀看者，可看到各微透鏡112后面整幅圖象的一個(gè)不同分段，這里各分段用146表示，如果觀看者沿著與該軸成10度角的方向觀看，則可看到對(duì)應(yīng)于不同圖象的表示為148的圖象分段，而看不到表示為146的那些。
在圖12中，在與該軸成20度角的觀看方向上，可看到圖象分段150，這可以代表又一個(gè)信息或者前述信息稍稍平移的重復(fù)。
現(xiàn)參考圖13，其中表示了視差效應(yīng)，在使用本發(fā)明時(shí)，如果有效成象微透鏡表面的尺寸相對(duì)于眼睛的入瞳距離較大，或觀看距離相對(duì)于整個(gè)圖象的尺寸較小，就可產(chǎn)生這種視差。當(dāng)微透鏡的觀看角度大于垂直于微透鏡的方向時(shí)，由于主光線移過(guò)對(duì)應(yīng)于其相應(yīng)圖象分段的各微透鏡中心，便產(chǎn)生了視差。如果不校正這種視差，結(jié)果將是各主光線不通過(guò)它的正確的交錯(cuò)圖象分段。在從一個(gè)視圖變到下一個(gè)視圖時(shí)，其視覺(jué)結(jié)果是柔化或模糊了，或者視圖之間難以區(qū)分。圖13探索性地表示了這種現(xiàn)象。令210代表有給定間隔的微透鏡(假設(shè)適用薄透鏡理論)，而212代表與該微透鏡空間頻率相同的交錯(cuò)圖象。這里，212中交錯(cuò)圖象的虛線剛好可以構(gòu)成一個(gè)圖象或幾個(gè)隔開(kāi)的圖象。為了說(shuō)明的目的，可以假設(shè)它們代表一個(gè)圖象分段，而討論多于一個(gè)圖象的情況。
如可以知道的，微透鏡和排列整齊的圖象適宜象一個(gè)警戒墻一樣前后放置，且當(dāng)人們通過(guò)垂直地透過(guò)微透鏡(微透鏡是透明的)觀看時(shí)，人們可以看到其后方右邊的相應(yīng)圖象分段。但是當(dāng)在非垂直的某個(gè)角度處觀看212時(shí)，很清楚人們不再能看到那個(gè)相應(yīng)圖象了。而是隨著視角的增大，視線從那個(gè)圖象分段轉(zhuǎn)移開(kāi)直至那個(gè)圖象完全消失。這導(dǎo)致了同時(shí)看到兩個(gè)圖象的部分內(nèi)容，這通常是不可取的結(jié)果。
圖14和15用定量的方式準(zhǔn)確表示了主光線移開(kāi)量所占比例。更為具體地講，令y0為各微透鏡主光線高度隨觀看角度θ和入射光線在y軸截得的位置而變化的函數(shù)。因此，θ0＝θ/n，這里n是微透鏡材料的折射率，L1是視距。所以，y0＝y(tǒng)1(1+(t/n)/L1)如果令f0＝交錯(cuò)圖象的空間頻率，則為了補(bǔ)償y0中隨視角增大而逐漸增大的誤差，微透鏡的空間頻率f1如下給出，f1＝f0(1+(t/n)/L1)于是，可以對(duì)任何假設(shè)視距精確補(bǔ)償視差效應(yīng)，或在整個(gè)視距范圍內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化。
盡管校正視差的優(yōu)選方法是增大微透鏡的空間頻率，以隨著角度的增大而逐步降低各微透鏡的中心，但是應(yīng)該理解，藝術(shù)品的空間頻率也可以調(diào)節(jié)或兩者交換以解決視差問(wèn)題。但是，在模具內(nèi)加入這種校正，而用現(xiàn)有的印刷工藝實(shí)現(xiàn)交錯(cuò)圖象的空間頻率，將更容易一些。
圖16示意性地表示了如何用交錯(cuò)圖象和微透鏡提供立體圖象組，如立體圖象對(duì)的情況，所以盒子系統(tǒng)前蓋或其它展示框的視圖可以是立體圖象。這里，該系統(tǒng)被安排成這樣，左眼看微透鏡112右側(cè)后方的左立體圖象分段，而右眼看微透鏡112左側(cè)后方的右立體圖象分段。所有效應(yīng)都是針對(duì)已經(jīng)看到全部左右立體圖象對(duì)的左右兩眼而言的。這里，視差效應(yīng)還可以再用前述的方法進(jìn)行校正。
還應(yīng)該知道，通過(guò)使用多個(gè)交錯(cuò)立體圖象可看到多個(gè)三維(3D)圖象。
圖17進(jìn)一步說(shuō)明了卡的信息內(nèi)容與本發(fā)明微透鏡縱軸對(duì)準(zhǔn)的重要性。如果該縱軸取為與微透鏡的水平軸(OA)相對(duì)應(yīng)，則基準(zhǔn)線181(圖9)適宜平行于它定位，以便在前面有關(guān)容差導(dǎo)引線的討論中所提出的容差范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)。如果微透鏡光軸如所示的那樣是垂直地而非水平地延伸的話，這將成為現(xiàn)實(shí)。而且，既不平行也不垂直而成角度地取向是有利的，且包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
現(xiàn)在參考圖18-21，其中表示了一種新穎的CD盤(pán)夾持器200，它用在相對(duì)于圖4和5盒子的微透鏡焦平面恰當(dāng)?shù)厥褂∷⒉迤ㄎ坏膱?chǎng)合。如所看到的，盤(pán)夾持器200具有多個(gè)的彈性臂，它作為提升器將印刷插片彈性地推到與焦平面對(duì)準(zhǔn)的所需位置，而同時(shí)該夾持器仍適于使用傳統(tǒng)的高速組裝設(shè)備。
如從圖中可看到的，CD盤(pán)的夾持器200起著保持插卡與后底板110后表面齊平并且讓CD盤(pán)定位的作用。為此目的，盤(pán)夾持器200包括一個(gè)圓托盤(pán)202，帶有一個(gè)彈性凸起204。從圓托盤(pán)202向上伸出的是四個(gè)位于盤(pán)夾持器200四個(gè)角上的凸臺(tái)邊緣區(qū)206，208，210，和212，且其形狀提供了一個(gè)用于保護(hù)CD盤(pán)外圍邊緣的凸緣。
每個(gè)凸臺(tái)邊緣區(qū)206-212都包括抬起的凹口(僅僅示出了兩個(gè))諸如214和216，它們適于與相應(yīng)的接頭片區(qū)的銷(xiāo)孔56-62壓緊配合，諸如傳統(tǒng)后底板22中所示的那些。按此方式，盤(pán)夾持器200壓入并保持在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)后底板中。
CD盤(pán)被盤(pán)夾持器200固定，其信息記錄表面靠著圓托盤(pán)202的前表面，以便保護(hù)其免受損傷。為此，用戶簡(jiǎn)單地使彈性凸起204與圓孔88對(duì)準(zhǔn)，然后壓CD盤(pán)28，直至把凸起204的彈性臂壓入。進(jìn)一步壓入，在CD盤(pán)的一定厚度壓入之后，彈性臂按要求回彈以使盤(pán)28定位。
盤(pán)夾持器200還包括一個(gè)在鉸鏈邊緣附近突出于前蓋102或122的矩形凸臺(tái)218。該凸臺(tái)通常具有沿著其縱向延伸的鋸齒表面，以便在制作期間和用戶使用時(shí)易于操作。
從如圖18中可清楚見(jiàn)到的，每個(gè)凸臺(tái)邊緣區(qū)(206-212)都分別有一個(gè)表示為222-226的彈性臂。每個(gè)彈性臂(222-226)在相應(yīng)凸臺(tái)邊緣區(qū)上有一個(gè)對(duì)應(yīng)的矩形孔，并且包括一個(gè)水平區(qū)230和一個(gè)垂直延伸的接頭片區(qū)232，如圖21所示的。每個(gè)彈性臂都適宜這樣構(gòu)成，當(dāng)這種夾持器彼此疊放時(shí)，彈性臂被推到它們的相應(yīng)凸臺(tái)邊緣區(qū)表面之下，但不超過(guò)盤(pán)夾持器200的底表面。這樣便可以使用高速工作的標(biāo)準(zhǔn)組裝設(shè)備。
在彈性凸起204的中心處，還有另一個(gè)結(jié)構(gòu)相似的彈性臂228。臂228同樣要恢復(fù)，以便于使用組裝設(shè)備，而且它可根據(jù)所用印刷插片特性選取。顯然，硬而厚的插片不如薄而柔韌的插片適用。在各種情況下，臂228適宜作為中心彈性凸起204的一個(gè)或多個(gè)插座的整體部分而形成。
從如圖21中可清楚見(jiàn)到的，垂直接頭片區(qū)2 32的高度是這樣的，它正面地把一個(gè)印刷插片推入所需的微透鏡焦平面上。實(shí)際上，在使用中所遇到的適合于預(yù)先考慮的印刷插片范圍內(nèi)最小厚度的尺寸選擇，決定了該高度。
就使用盤(pán)夾持器200時(shí)的插片角度對(duì)準(zhǔn)而言，一個(gè)適宜的方法是選取印刷插片的寬度，而其基準(zhǔn)邊緣181(圖9)與前蓋中空側(cè)壁的內(nèi)表面之間的空隙要小于印刷交錯(cuò)圖象全長(zhǎng)平行度的許可偏離量。這種方法依賴于前蓋側(cè)壁與印刷插片寬度之間的匹配情況。如下文所述，還存在著將要討論到的其它可能性。
參考圖22-25，其中表示了一種新穎的前蓋250，其特征在于為了相互對(duì)準(zhǔn)，通過(guò)使用彈性接頭片而使印刷材料與微透鏡板焦平面對(duì)準(zhǔn)；交錯(cuò)圖象與各個(gè)微透鏡的縱軸之間適當(dāng)?shù)慕嵌葘?duì)準(zhǔn)。這里，各印刷插片寬度之間的裕度不必很?chē)?yán)格，因?yàn)橛袕椥越M件彈性地把插片推入到所需的對(duì)準(zhǔn)位置上。
前蓋250包括一個(gè)微透鏡板252和一對(duì)相對(duì)的中空側(cè)壁254和256。在側(cè)壁254中，有三個(gè)彈性接頭片258，260和262，盡管它們稍稍向下斜但基本上是平行于微透鏡板252的；而且在側(cè)壁256中，也有三個(gè)結(jié)構(gòu)相似的彈性接頭片264，266和268。側(cè)壁256中也有一對(duì)彈性臂270和272，用于使印刷插片靠在側(cè)壁254的基準(zhǔn)線上，該基準(zhǔn)線由一對(duì)彼此分開(kāi)的用于使基準(zhǔn)邊緣181(圖9)角度對(duì)準(zhǔn)的凸起274和276限定出來(lái)。
如圖26和27所示，諸如268處的接頭片，圖27所示印刷插片的一部分被固定在其下面。由于接頭片268是彈性的，它把插片的邊緣牢固地夾住并靠在微透鏡的焦平面上，且其中心部分平整使其落在焦點(diǎn)的可接受容差范圍內(nèi)。如果由于使用了薄的彈性插片而使插片的中心部分下垂，則可以使用一個(gè)與諸如圖18盤(pán)夾持器200的凸起204中的彈性臂228相結(jié)合的方案。此外，可以采用較厚較硬的材料。
圖28和29表示了彈性臂270和272的邊側(cè)支承作用。如要說(shuō)明的，有一個(gè)微小切口274，以使插片不能在該彈性臂下邊偶然地滑動(dòng)而失去其邊側(cè)支承功能。為了對(duì)準(zhǔn)焦平面，這種彈性臂還可以與圖18的彈性提升器結(jié)合起來(lái)使用，而且在圖18角度對(duì)準(zhǔn)部分討論到的配合方法也可以用于此處的彈性接頭片連接。
應(yīng)該清楚，稍加改動(dòng)，前蓋250即可以用作本發(fā)明目的的唯一展示盒，而且理應(yīng)這樣考慮。如簡(jiǎn)單地去掉樞軸并提供安裝孔，便可實(shí)現(xiàn)。
圖30表示了如何把凸起運(yùn)用于印刷插片中，以提供對(duì)準(zhǔn)功能。如其中所示的，印刷插片280具有四個(gè)由公知的方法形成的凸起區(qū)282-288。這些凸起區(qū)的大小和位置是這樣的它們配合在如上所述的相應(yīng)前蓋接頭片之間的空隙中，是大約0.090英寸。這可以在圖31的截面圖中清楚地看到。顯然，這種焦平面的對(duì)準(zhǔn)方法會(huì)很適合硬的印刷插片，但可能要用圖18的中心提升器作為附加保證。此外，可以依舊由圖22中便于使用的配合或邊緣支承結(jié)構(gòu)來(lái)控制角度的對(duì)準(zhǔn)。
圖32a-e依次表示了如何把彈性微透鏡板300與其上印有交錯(cuò)圖象的特定形狀盒子或顯示框302結(jié)合起來(lái)的情況。這里，盒子302可以用于容納一般商品，谷物，音像帶等等，或者可以另外用作空的圖片展示框。典型的例子可以包括VHS磁帶盒，或是其一層代表一個(gè)夾持器內(nèi)容的多層活頁(yè)CD夾持器。重要的是，這種盒子的一個(gè)或多個(gè)表面或者其任意表面上，印有交錯(cuò)圖象并有相應(yīng)的對(duì)準(zhǔn)孔。
如圖33和34清楚表示的，彈性微透鏡板300具有四個(gè)插入相應(yīng)孔312，313，316和318中的彈性壓板304-310。這些孔和壓板位于圖象記載平面內(nèi)，以使角度對(duì)準(zhǔn)符合前述標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于4英寸長(zhǎng)的微透鏡而言，在前述條件下，交錯(cuò)圖象與微透鏡縱軸之間的線偏差在4英寸的長(zhǎng)度上大約會(huì)是0.005英寸，而且有0.010英寸大，這在微透鏡長(zhǎng)度比交錯(cuò)圖象更長(zhǎng)的場(chǎng)合下可以根據(jù)交錯(cuò)圖象長(zhǎng)度測(cè)量到。通過(guò)按所需精度模沖所需的孔和注塑出壓板，可以滿足這些容差。
而且，壓板之間的尺寸是這樣選取的孔的外緣與壓板的外表面之間有一個(gè)微小的公盈，以迫使角度對(duì)準(zhǔn)。但是必須小心，以便保證該公盈不要過(guò)大而使微透鏡板300彎曲。換句話說(shuō)，它不應(yīng)平靠在交錯(cuò)圖象上。
在這樣連接的情況下，其中一個(gè)壓板可能被縮短，只有三個(gè)壓板用于作對(duì)準(zhǔn)目的，于是由于對(duì)準(zhǔn)裝置中沒(méi)有過(guò)多相抵的力而致使該裝置移動(dòng)。
在前述方法中，有一個(gè)帶有微透鏡表面的彈性透明板，該微透鏡板有一個(gè)焦平面和多個(gè)平行并列的有縱向延伸軸的微透鏡。那些壓板固定在彈性透明板上，以便當(dāng)彈性透明板彎曲且彈性透明板與圖象記載盒表面連接時(shí)配合到對(duì)準(zhǔn)孔中，從而使微透鏡表面的的焦平面處于印刷交錯(cuò)圖象上方，且在一個(gè)微透鏡寬度與整個(gè)微透鏡長(zhǎng)度有預(yù)定比值的情況下，交錯(cuò)圖象的縱軸是平行的，以從透明微透鏡區(qū)的不同視角獲得截然不同的信息。
圖35表示了本發(fā)明又一個(gè)裝置，它用于展示運(yùn)動(dòng)圖形、著名人士、受歡迎的演員、或家庭成員等等。這里，展示盒320具有本發(fā)明的普通微透鏡板324。在盒子320中，有用任何公知的方法形成的狹長(zhǎng)縫隙326。印刷卡322是按本發(fā)明教導(dǎo)提供的，且其上形成有必需的交錯(cuò)圖象和基準(zhǔn)邊。狹縫326和印刷卡322的大小是按照本發(fā)明的對(duì)準(zhǔn)要求而選取的，以便利用它們之間的配合使印刷卡322處于微透鏡板324的焦距深度范圍內(nèi)，并恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行角度對(duì)準(zhǔn)。
除了為在印刷插片與有微透鏡板324的支承構(gòu)件之間提供一個(gè)緊密的配合而留有公差以外，還可以用更寬松的公差。這可以通過(guò)選取寬度而實(shí)現(xiàn)，以便在插片322與狹縫326之間有一個(gè)寬松橫向配合。在這種方法中，插片322的一個(gè)邊緣隨之可以與狹縫326的一邊對(duì)準(zhǔn)，以使交錯(cuò)圖象和微透鏡的縱軸角度對(duì)準(zhǔn)。簡(jiǎn)而言之，沿著展示盒的一個(gè)邊敲擊該盒320邊緣將可以做到這些。之后，適宜通過(guò)把插片超聲波焊接到盒子320的一個(gè)表面上，而將插片322固定。此外，可以沿著狹縫326的開(kāi)口邊緣涂覆紫外線固化環(huán)氧樹(shù)脂。
盒子320適宜模制成帶有活頁(yè)的蚌殼形狀并有公知的自動(dòng)連接特性，以使其兩側(cè)夾緊起來(lái)同時(shí)自動(dòng)在其間形成狹縫326。而且應(yīng)注意，盒子320兩個(gè)外表面可以都有與帶有交錯(cuò)圖象的插片322兩側(cè)相符的微透鏡，以使盒子任意一側(cè)都可呈現(xiàn)出多幅圖象或立體圖象。此外，盒子320和插片322的容差適宜設(shè)置成能夠更換具有不同圖象插片322的程度。
現(xiàn)在參考圖36和37，其中表示了本發(fā)明一個(gè)展示框的實(shí)施例，但只有一個(gè)微透鏡表面。這里，展示框用330表示出，而且看上去它包括一個(gè)沒(méi)有蓋住其全部前表面333的微透鏡前板332，從而使表面333上有一個(gè)可用于其它(如標(biāo)識(shí)或商標(biāo)名稱等等)展示目的的表面區(qū)。
從表面333延伸出去的是一對(duì)用于接受載有交錯(cuò)圖象印刷插片的對(duì)峙通道334和336。這種插片用340表示出，它載有用342表示的交錯(cuò)圖象。可以看到，印刷插片340還有貼緊配合到槽334和336中的邊緣344和346。槽334與336之間的寬度，及插片340的寬度和厚度是有公差的，以使交錯(cuò)圖象與微透鏡板332恰當(dāng)對(duì)準(zhǔn)。還有一個(gè)用于沿著通道334和336的長(zhǎng)度定位插片340的阻擋塊338。
圖38表示了展示框(如330)的另一種變型。這里，展示框350也具有分隔開(kāi)的通道352和354，及一個(gè)阻擋塊356。以往，插卡與通道352和354的配合，建立了微透鏡與交錯(cuò)圖象之間的對(duì)準(zhǔn)關(guān)系。但是，此實(shí)施例不同于前面的實(shí)施例，因?yàn)樗f(shuō)明了微透鏡槽與交錯(cuò)圖象不一定處于垂直取向的平行狀態(tài)而僅需要有一個(gè)預(yù)定取向的原理。例如，微透鏡358與圖38的垂直方向成30度的夾角，微透鏡360成45度夾角，而微透鏡362成60度夾角。
這種成角度或傾斜的微透鏡提供了讓不同顧客了解特制的有專利權(quán)的藝術(shù)品和影片的機(jī)會(huì)。很清楚，設(shè)計(jì)成在45度角工作的盒子或展示框不能“閱讀”或“譯碼”在其它角度，如30度或60度，工作的印刷插片。
除了微透鏡的取向之外，還注意到了展示框，盒子和印刷材料的其它主要特征，除了微透鏡取向之外，對(duì)于各個(gè)不同角度的取向微透鏡空間頻率可以不相同，以便提供其各種組合。例如，每英寸50，60，72和75個(gè)微透鏡的微透鏡空間頻率與0.15，30，45，60，75和90度的微透鏡角度取向組合，得到28種可能的不同組合方式。其它合理的組合，確信超過(guò)100種。
應(yīng)該理解，不必將本發(fā)明的微透鏡壁區(qū)段與結(jié)構(gòu)壁本身一起構(gòu)成單一整體結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵诒景l(fā)明的教導(dǎo)之內(nèi)用適合的粘合劑或其它連接方法可將獨(dú)立形成的微透鏡壁區(qū)段連接到其它平滑壁區(qū)段。而且應(yīng)該理解，已作視差效應(yīng)補(bǔ)償?shù)谋景l(fā)明微透鏡結(jié)構(gòu)，可以與前，后和側(cè)壁表面，以及內(nèi)表面，如光盤(pán)的記載件等等構(gòu)成一個(gè)整體。此外應(yīng)該意識(shí)到，用于彈性地將印刷插片推到其與微透鏡焦平面和縱軸相對(duì)準(zhǔn)的位置處的彈性提升器和側(cè)臂不局限于用在有寶石盒結(jié)構(gòu)的容器中，因?yàn)橥耆梢詫⑺鼈儼ㄔ诘装寤蚯吧w等等之中，而不是盤(pán)的夾持器中。而且應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，微透鏡可以與基準(zhǔn)線或表面成任何角度地放置，因?yàn)樵摻M合中所需要的是交錯(cuò)圖象成角度地與微透鏡的縱軸對(duì)準(zhǔn)。在該組合中，印刷材料不一定要嚴(yán)格的矩形；重要的是它們有預(yù)定的形狀，厚度和重量。因此，按所說(shuō)的與盒子或展示框邊側(cè)成45度角取向的微透鏡，完全包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作其它的改變，而不脫離本發(fā)明教導(dǎo)的范圍。所以，本文所述的實(shí)施例應(yīng)該被視為是說(shuō)明性的，而不是對(duì)結(jié)構(gòu)的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于展示視覺(jué)信息的盒子系統(tǒng)，所述的盒子系統(tǒng)包括有預(yù)定幾何形狀和厚度的信息記載媒體，所述信息記載媒體其表面上印有多幅交錯(cuò)圖像，并具有一個(gè)相對(duì)于所述交錯(cuò)圖像在給定容差范圍內(nèi)以一個(gè)固定方位角取向的作為基準(zhǔn)邊緣的邊緣；一對(duì)至少一個(gè)主要尺寸且彼此相對(duì)隔開(kāi)的平板壁；多個(gè)在所述一對(duì)彼此相對(duì)隔開(kāi)的平板壁之間相互連接的中空側(cè)壁，其尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所述一對(duì)彼此相對(duì)隔開(kāi)的平板壁的所述主要尺寸，所述一對(duì)彼此相對(duì)隔開(kāi)的平板壁的至少之一具有至少一個(gè)透明微透鏡區(qū)，所述的微透鏡區(qū)有多個(gè)縱向延伸的微透鏡以會(huì)聚地限定一個(gè)焦平面并有一個(gè)給定的焦距深度，所述的多個(gè)中空側(cè)壁和所述一對(duì)彼此相對(duì)隔開(kāi)的平板壁提供了一個(gè)用于容納所述信息承載裝置的內(nèi)腔；以及位于所述內(nèi)腔之中的機(jī)構(gòu)，用于彈性地推動(dòng)所述信息承載媒體到達(dá)與所述透明微透鏡區(qū)相對(duì)準(zhǔn)的位置，以使所述交錯(cuò)圖像位于所述微透鏡的所述焦距深度范圍之內(nèi)，并且在一個(gè)所述微透鏡寬度比所述交錯(cuò)圖像長(zhǎng)度的預(yù)定比值范圍內(nèi)，所述的基準(zhǔn)邊緣相對(duì)于所述微透鏡所述縱軸方向按所述預(yù)定方位角取向，以便當(dāng)從不同的角度觀看透明微透鏡區(qū)時(shí)，為所述透明微透鏡區(qū)的觀看者提供截然不同的信息。
2.如權(quán)利要求1的盒子系統(tǒng)，其中所述的微透鏡區(qū)校正了視差效應(yīng)。
3.如權(quán)利要求1的盒子系統(tǒng)，其中所述的信息承載媒體包括平整的多層折片的折疊印刷插片，它彈性地抵在所述透明微透鏡區(qū)以便與其保持基本平直。
4.如權(quán)利要求3的盒子系統(tǒng)，其中所述多層折片的所述平板有不同的長(zhǎng)度，以便于當(dāng)其折疊時(shí)讓至少一個(gè)所述折板與形成在另兩層折板之間的折縫相抵，以在所述插片中產(chǎn)生一個(gè)弓形，從而使其有彈性。
5.如權(quán)利要求3的盒子系統(tǒng)，其中所述多折板的折疊平插片的折板之一包含一個(gè)基準(zhǔn)邊緣，而其另外的邊緣相對(duì)于所述基準(zhǔn)邊緣是斜的，以便于在折疊時(shí)只有所述的基準(zhǔn)邊緣對(duì)于所述平整插片一側(cè)的角度對(duì)準(zhǔn)起作用。
6.如權(quán)利要求1的盒子系統(tǒng)，其中所述的盒子系統(tǒng)是由透明塑料模制而成的，且所述的透明微透鏡是一體化模制在其所述相對(duì)板壁至少之一上的。
7.如權(quán)利要求1的盒子系統(tǒng)，其中所述的透明微透鏡區(qū)是形成在所述相對(duì)板壁之一的外表面上的。
8.一種用于展示視覺(jué)信息的盒子系統(tǒng)，所述的盒子系統(tǒng)包括一個(gè)多側(cè)壁的盒子，具有至少一個(gè)載有印刷交錯(cuò)圖像的表面，并在其中形成有相對(duì)所述多個(gè)交錯(cuò)圖像按預(yù)定關(guān)系定位的多個(gè)對(duì)準(zhǔn)孔；以及一個(gè)具有帶一焦平面的微透鏡表面的彈性透明板，且多個(gè)平行相鄰的微透鏡具有縱向延伸的軸，所述的夾板位于所述彈性透明板上，以在所述彈性透明板彎曲時(shí)配合到所述對(duì)準(zhǔn)孔并在所述彈性透明板釋放時(shí)使其與所述表面接觸，從而讓所述微透鏡表面的所述焦平面落在所述印刷交錯(cuò)圖像上，且在一個(gè)所述微透鏡寬度比所述交錯(cuò)圖像長(zhǎng)度的一個(gè)預(yù)定比值范圍內(nèi)，所述微透鏡的所述縱軸與所述交錯(cuò)圖像呈一個(gè)固定的角度關(guān)系，以便當(dāng)從不同角度觀看所述透明微透鏡區(qū)時(shí)讓所述透明微透鏡區(qū)的觀看者看到截然不同的信息。
9.如權(quán)利要求8的盒子系統(tǒng)，其中所述的微透鏡校正了視差效應(yīng)。
10.如權(quán)利要求8的盒子系統(tǒng)，其中所述的彈性透明板是由塑料模制的，且所述的微透鏡形成在其前表面上，而所述的夾板從其后表面伸出。
11.如權(quán)利要求10的盒子系統(tǒng)，其中所述的焦平面大致位于所述的后表面。
12.一種用于展示視覺(jué)信息的盒子系統(tǒng)，所述的盒子系統(tǒng)包括有預(yù)定幾何形狀和厚度的信息承載媒體，所述信息承載媒體其表面上印有多幅交錯(cuò)圖像，并具有一個(gè)作為基準(zhǔn)邊緣的與所述交錯(cuò)圖像在給定容差范圍內(nèi)成一給定角度取向的邊緣；至少一個(gè)具有至少一個(gè)主要尺寸的平板壁，所述的平板壁具有至少一個(gè)以光學(xué)作用地包含在其內(nèi)的透明微透鏡區(qū)，所述的透明微透鏡區(qū)在其內(nèi)排列多個(gè)縱向延伸的微透鏡，它們的焦點(diǎn)基本聚集在一個(gè)焦平面上并有一個(gè)給定的焦距深度；多個(gè)與所述平板壁相連接的中空側(cè)壁，其尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所述平板壁的所述主要尺寸；以及用于相對(duì)于所述平板壁和至少一個(gè)所述中空側(cè)壁可釋放地夾住所述信息承載媒體的機(jī)構(gòu)，以便所述信息承載媒體處于與所述透明微透鏡區(qū)相對(duì)準(zhǔn)的位置上，從而使所述交錯(cuò)圖像位于所述微透鏡的所述焦距深度之內(nèi)，并且在一個(gè)所述微透鏡寬度比所述交錯(cuò)圖像長(zhǎng)度的預(yù)定比值范圍內(nèi)，所述的基準(zhǔn)邊緣相對(duì)于所述微透鏡所述縱軸方向按所述預(yù)定方位角取向，以便當(dāng)從不同的角度觀看透明微透鏡區(qū)時(shí)，為所述透明微透鏡區(qū)的觀看者提供截然不同的信息。
13.如權(quán)利要求12的盒子系統(tǒng)，其中所述的透明微透鏡區(qū)已校正了視差效應(yīng)。
14.如權(quán)利要求12的盒子系統(tǒng)，其中所述的夾持機(jī)構(gòu)包括彈性推動(dòng)所述信息承載媒體進(jìn)入到對(duì)準(zhǔn)所述透明微透鏡區(qū)的彈性區(qū)。
15.如權(quán)利要求12的盒子系統(tǒng)，其中所述的夾持機(jī)構(gòu)包括一對(duì)隔開(kāi)的通+道區(qū)，其尺寸與所述信息承載媒體的所述預(yù)定幾何尺寸和厚度相對(duì)應(yīng)，以便為所述交錯(cuò)圖像與所述透明微透鏡區(qū)的對(duì)準(zhǔn)提供一個(gè)緊密的配合。
16.如權(quán)利要求12的盒子系統(tǒng)，還包括另一個(gè)平板壁，該壁與所述平板壁相對(duì)并與所述中空側(cè)壁相結(jié)合在其間限定一個(gè)狹縫，以接受所述信息承載媒體，所述的狹縫其尺寸與所述信息承載媒體的所述預(yù)定幾何尺寸和厚度相對(duì)應(yīng)，以便所述交錯(cuò)圖像與所述透明微透鏡區(qū)的對(duì)準(zhǔn)提供一個(gè)緊密的配合。
17.如權(quán)利要求16的盒子系統(tǒng)，其中所述的兩個(gè)平板壁都包括微透鏡區(qū)，且所述的信息承載媒體包括在其相對(duì)兩面上印刷的交錯(cuò)圖像，以在所述盒子系統(tǒng)的兩側(cè)提供不同的圖景。
18.如權(quán)利要求12的盒子系統(tǒng)，其中所述的微透鏡區(qū)是由與所述交錯(cuò)圖像的角度取向各不相同的部分構(gòu)成的。
19.如權(quán)利要求12的盒子系統(tǒng)，其中所述的微透鏡區(qū)和所述信息承載媒體的交錯(cuò)圖像，具有其彼此空間頻率各不相同的多個(gè)部分。
20.如權(quán)利要求12的盒子系統(tǒng)，其中所述盒子系統(tǒng)的所有壁都是由透明塑料模制而成的，且所述的微透鏡形成在其前表面上。
21.一種用于容納至少一張CD盤(pán)的盒子系統(tǒng)，所述的盒子系統(tǒng)包括一個(gè)平的底板，它包括具有沿其周邊連接的中空豎壁的第一平板；一個(gè)平的前蓋，它包括也具有沿其周邊連接的中空豎壁的第二平板；所述平的前蓋和所述平的底板彼此樞軸連接在其間形成一個(gè)鉸鏈，以使它們可以活動(dòng)，在封閉的位置彼此配合在一起限定一個(gè)介于其間用于可釋放地接受一CD盤(pán)的內(nèi)腔，所述的第一和第二平板至少之一具有光學(xué)作用地包含于其中的透明微透鏡區(qū)；有預(yù)定幾何形狀和厚度的信息承載媒體，所述信息承載媒體其表面上印有多幅交錯(cuò)圖像，并具有一個(gè)相對(duì)于所述交錯(cuò)圖像在給定容差范圍內(nèi)以一個(gè)給定方位角取向的作為基準(zhǔn)邊緣的邊緣，所述的信息承載媒體可插入到所述內(nèi)腔中，以當(dāng)其基本平行于至少所述第一、第二平板之一且與其上的所述透明微透鏡區(qū)光學(xué)對(duì)準(zhǔn)時(shí)提供信息；以及位于所述內(nèi)腔中的機(jī)構(gòu)，它用于將所述信息承載媒體彈性地推入與所述透明微透鏡區(qū)對(duì)準(zhǔn)的位置上，從而使所述交錯(cuò)圖像位于所述微透鏡的所述焦距深度之內(nèi)，并且在一個(gè)所述微透鏡寬度比所述交錯(cuò)圖像長(zhǎng)度的預(yù)定比值范圍內(nèi)，所述的基準(zhǔn)邊緣相對(duì)于所述微透鏡所述縱軸方向按所述預(yù)定方位角取向，以便當(dāng)從不同的角度觀看透明微透鏡區(qū)時(shí)，為所述透明微透鏡區(qū)的觀看者提供截然不同的信息。
22.如權(quán)利要求21的盒子系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一個(gè)將CD盤(pán)盛放在所述內(nèi)腔中的的托盤(pán)，所述的托盤(pán)和所述底板包括用于快速配合在一起的附助有形機(jī)構(gòu)，所述的托盤(pán)包括用于彈性地將所述信息承載媒體推入到與所述焦平面對(duì)準(zhǔn)的位置的彈性區(qū)。
23.如權(quán)利要求21的盒子系統(tǒng)，其中所述前蓋的所述中空壁包括彈性?shī)A子，用于夾持所述信息承載媒體并將其彈性地推入到與所述焦平面對(duì)準(zhǔn)位置。
24.如權(quán)利要求21的盒子系統(tǒng)，其中所述前蓋的所述中空壁之一包括用于限定其間一條基準(zhǔn)線的一對(duì)基準(zhǔn)凸起，而且與之相對(duì)的中空壁包括彈性支臂，它用于彈性地推進(jìn)所述信息承載媒體的所述基準(zhǔn)邊緣與所述基準(zhǔn)線靠緊，以使所述的交錯(cuò)圖像與所述微透鏡的所述縱軸角度相互對(duì)準(zhǔn)。
25.如權(quán)利要求21的盒子系統(tǒng)，其中在所述透明微透鏡區(qū)的所述微透鏡沿水平取向的情況下，所述不同的視角是沿一個(gè)垂直平面按角度分開(kāi)的。
26.如權(quán)利要求21的盒子系統(tǒng)，其中所述透明微透鏡區(qū)已校正了視差效應(yīng)。
27.如權(quán)利要求21的盒子系統(tǒng)，其中所述信息承載媒體載有至少一個(gè)立體圖像對(duì)，且所述的透明微透鏡區(qū)用作為沿著同一方向觀看所述微透鏡區(qū)的觀看者提供立體圖像對(duì)。
28.一個(gè)用于平板盒子中的信息承載插片，該盒子具有一個(gè)平的用于沿著不同視角提供不同觀看視圖的微透鏡表面，所述的插片包括一個(gè)平整的多層折疊片，以便當(dāng)其自由豎立時(shí)所述插片有一個(gè)彎曲的形狀，而當(dāng)擠壓放置時(shí)產(chǎn)生一個(gè)作用力，從而當(dāng)垂直其主平面地支承放置時(shí)使其平整，所述信息承載插片折片之一的一個(gè)表面上印有多個(gè)交錯(cuò)圖象，并有一個(gè)用于與微透鏡縱軸成角度地放置所述插片的基準(zhǔn)邊緣。
29.如權(quán)利要求28的信息承載插片，其中所述多層折疊片的所述折片長(zhǎng)度不相同，以便在折疊時(shí)，至少一個(gè)所述折片與形成在另外兩折片之間的折縫相抵，以在所述插片中形成一個(gè)彎曲，從而使其有彈性。
30.如權(quán)利要求28的信息承載插片，進(jìn)一步包括用于確定所述插片厚度的凸起區(qū)，以便其緊密地配合到所述盒子內(nèi)，靠在包括微透鏡焦點(diǎn)軌跡的平面上。
31.一種與有預(yù)定幾何形狀和厚度的信息承載媒體一起使用以展示視覺(jué)信息的盒子系統(tǒng)，其中信息承載媒體具有多個(gè)印在其上的多個(gè)交錯(cuò)圖象，有一個(gè)邊緣用作基準(zhǔn)邊緣，并在給定容差范圍內(nèi)與交錯(cuò)圖象成一給定角度的取向，所述盒子系統(tǒng)包括至少一個(gè)具有至少一個(gè)主要尺寸的平板壁，所述的平板壁具有至少一個(gè)光學(xué)作用地包含在其內(nèi)的透明微透鏡區(qū)，所述的透明微透鏡區(qū)在其內(nèi)排列多個(gè)縱向延伸的微透鏡，它們的焦點(diǎn)基本聚集在一個(gè)焦平面上并有一個(gè)給定的焦距深度；多個(gè)與所述平板壁相連接的中空側(cè)壁，其尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所述平板壁的所述主要尺寸；以及用于相對(duì)于所述平板壁和至少一個(gè)所述中空側(cè)壁可釋放地夾住所述信息承載媒體的機(jī)構(gòu)，以便所述信息承載媒體處于與所述透明微透鏡區(qū)相對(duì)準(zhǔn)的位置上，從而使所述交錯(cuò)圖像位于所述微透鏡的所述焦距深度之內(nèi)，并且在一個(gè)所述微透鏡寬度比所述交錯(cuò)圖像長(zhǎng)度的預(yù)定比值范圍內(nèi)，所述的基準(zhǔn)邊緣相對(duì)于所述微透鏡所述縱軸方向按所述預(yù)定方位角取向，以便當(dāng)從不同的角度觀看透明微透鏡區(qū)時(shí)，為所述透明微透鏡區(qū)的觀看者提供截然不同的信息。
32.如權(quán)利要求31的盒子系統(tǒng)，其中所述的透明微透鏡區(qū)已校正了視差效應(yīng)。
33.如權(quán)利要求31的盒子系統(tǒng)，其中所述的夾持機(jī)構(gòu)包括彈性推動(dòng)所述信息承載媒體進(jìn)入到對(duì)準(zhǔn)所述透明微透鏡區(qū)的彈性區(qū)。
34.如權(quán)利要求31的盒子系統(tǒng)，其中所述的夾持機(jī)構(gòu)包括一對(duì)隔開(kāi)的通道區(qū)，其尺寸與所述信息承載媒體的所述預(yù)定幾何尺寸和厚度相對(duì)應(yīng)，以便為所述交錯(cuò)圖像與所述透明微透鏡區(qū)的對(duì)準(zhǔn)提供一個(gè)緊密的配合。
35.如權(quán)利要求31的盒子系統(tǒng)，還包括另一個(gè)平板壁，該壁與所述平板壁相對(duì)并與所述中空側(cè)壁相結(jié)合在其間限定一個(gè)狹縫，以接受所述信息承載媒體，所述的狹縫其尺寸與所述信息承載媒體的所述預(yù)定幾何尺寸和厚度相對(duì)應(yīng)，以便所述交錯(cuò)圖像與所述透明微透鏡區(qū)的對(duì)準(zhǔn)提供一個(gè)緊密的配合。
36.如權(quán)利要求35的盒子系統(tǒng)，其中所述的兩個(gè)平板壁都包括微透鏡區(qū)，且所述的信息承載媒體包括在其相對(duì)兩面上印刷的交錯(cuò)圖像，以在所述盒子系統(tǒng)的兩側(cè)提供不同的圖景。
37.如權(quán)利要求31的盒子系統(tǒng)，其中所述的微透鏡區(qū)是由與所述交錯(cuò)圖像的角度取向各不相同的部分構(gòu)成的。
38.如權(quán)利要求31的盒子系統(tǒng)，其中所述的微透鏡區(qū)和所述信息承載媒體的交錯(cuò)圖像，具有其彼此空間頻率各不相同的多個(gè)部分。
39.如權(quán)利要求31的盒子系統(tǒng)，其中所述盒子系統(tǒng)的所有壁都是由透明塑料模制而成的，且所述的微透鏡形成在其前表面上。
全文摘要
設(shè)置光學(xué)裝置,當(dāng)從不同的視角觀看一個(gè)盒子的表面時(shí),借助于該光學(xué)裝置,平板容器或展示盒,如CD盤(pán)寶石盒(100)的觀看者可以看到不同的信息。其優(yōu)點(diǎn)是,視覺(jué)圖象尺寸和視距產(chǎn)生的不良人為痕跡所造成的視差得到了補(bǔ)償。水平和垂直取向的微透鏡板(112)與交錯(cuò)圖象(146,148)協(xié)同使用以傳達(dá)不同編碼的視圖,而不需要像過(guò)去為看到同樣信息那樣對(duì)這些盒子作物理變換。印有信息的插片(140)具有交錯(cuò)圖象(148)。這些裝置增大了在給定盒子或展示框有效區(qū)域上展示更多和不同種信息的可能性。
文檔編號(hào)A47G1/14GK1196026SQ96196896
公開(kāi)日1998年10月14日 申請(qǐng)日期1996年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月31日
發(fā)明者斯蒂芬·D·范托恩, 安東尼·L·蓋拉迪, 約翰·A·蓋拉迪 申請(qǐng)人:因賽特公司