專利名稱：廣角的光學(xué)式立體曬印方法與曬相機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來(lái)制作立體照片的光學(xué)式曬印方法與曬相機(jī)(printer)。
制造立體照片或動(dòng)畫的基本過(guò)程，是將多數(shù)的平面圖象在不同的投射角度，利用投影透鏡投射在微透鏡(lenticule)的曬印材料上，使光線在微透鏡屏底下的光敏乳膜層上形成線狀的合成圖象。這種曬印方法曾在多種發(fā)明專利中公開(kāi)。例如，美國(guó)專利第5,412,449號(hào)(LAM)公開(kāi)了一種單級(jí)式的曬印機(jī)，利用錄存在攝影膠卷上的平面圖象制造立體照片。如LAM所公開(kāi)的曬印過(guò)程中，投影角是利用投射鏡頭以及曬印材料的移位而達(dá)成的。曬印材料移位的距離，一般來(lái)說(shuō)，是受到投射鏡頭的視野角度以及曬相機(jī)本身的大小的限制。這個(gè)移動(dòng)距離的限制又決定了微透鏡對(duì)微透鏡曬印材料的全景視角。反過(guò)來(lái)說(shuō)，要在有廣視角的曬印材料上印制立體照片，就必須有很長(zhǎng)的移位距離。因此，所用的曬相機(jī)都是很大型的。而且，所用的投射鏡頭要有一個(gè)廣闊的視角。這種鏡頭通常都是非常昂貴的。
最好能夠提供一種立體曬相機(jī)，其中曬印材料相對(duì)于暴露位置的移動(dòng)距離可以減少，對(duì)于投射鏡頭的視野角度的要求，又可以降低。
本發(fā)明的一個(gè)目的提供一種方法與器械用來(lái)在光學(xué)式的立體曬相機(jī)中擴(kuò)大投射角的范圍，使得曬相機(jī)能夠在視角較廣的曬印材料上印制立體照片，不必增加曬印材料或投射鏡頭的移動(dòng)距離，也不要求投射鏡頭有廣闊的視場(chǎng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法與裝置用來(lái)印制立體照片和動(dòng)畫。但在曬印過(guò)程中，完全不需要將曬印材料和投射鏡頭移到不同的地點(diǎn)以達(dá)成不同的投射角度。
依據(jù)本發(fā)明的曬相機(jī)用來(lái)由多個(gè)記錄在攝影膠卷上的平面圖象，以光學(xué)的方式，印制立體照片和動(dòng)畫。這種曬相機(jī)利用一個(gè)燈箱來(lái)照明膠卷，又利用一個(gè)膠卷帶動(dòng)器將每一個(gè)平面圖象依序地放置在燈箱底下的曝光位置。這些平面圖象也依序地透過(guò)一個(gè)投射鏡頭，在不同的投射角度投射在曬印材料上，使得在微透鏡下的光感乳膜層曝光。為了改變投射角度，曬印材料以及投射鏡頭被平移到與膠卷的曝光位置相對(duì)的不同地點(diǎn)。平移的方向是與微透鏡的縱軸垂直的。為了減少曬印材料以及投射鏡頭的移位距離，曬印材料可以沿著一個(gè)與微透鏡縱軸平行且與投射鏡頭光軸偏離的軸線傾斜。這個(gè)將曬印材料在曝光時(shí)傾斜來(lái)改變投射角度的曬印方法，可以使得曬相機(jī)在有廣闊視角的曬印材料上印制立體照片，但毋須將曬印材料的移位距離和投射鏡頭的視野角度增大。而且，如果在全部視角較小的微透鏡曬印材料上印制立體照片，可以完全不需要將曬印材料與投射鏡頭移到不同的位置。單是將曬印材料傾斜就有足夠的投射角度。
同樣的曬相機(jī)也可以經(jīng)由一種視差障屏，取代微透鏡屏，來(lái)印制立體照片和動(dòng)畫。
本發(fā)明的目的與領(lǐng)域在閱讀結(jié)合附圖的描述后就可以明白附圖簡(jiǎn)述

圖1描繪了微透鏡的全部視角。
圖2描繪了現(xiàn)有技術(shù)中用來(lái)填滿微透鏡下的成像范圍之改變投射角度的方法。
圖3描繪利用曬印材料傾斜的方法來(lái)填滿微透鏡下的成像范圍。
圖4描繪了同時(shí)利用曬印材料的傾斜以及移位來(lái)填滿微透鏡下的成像范圍。
圖5描繪本發(fā)明的一種實(shí)用造型。
圖6描繪利用視差障屏來(lái)代替微透鏡屏的立體曬印方法。
圖1描繪了微透鏡曬印材料上的微透鏡之全部視角。在圖1中，數(shù)字10指示微透鏡曬印材料的一斷片。圖1顯示三個(gè)微透鏡12的橫截面以及其下的感光膜層20。在膜層20中有陰影線的地方是代表一個(gè)微透鏡下的成像范圍。而Θ則表示微透鏡12之全部視角。
圖2描繪了現(xiàn)有技術(shù)所用之改變投射角度，用以填滿微透鏡下成像范圍的方法。為方便解釋起見(jiàn)，圖2顯示在三個(gè)不同的投射角度下投射三個(gè)平面圖象來(lái)填滿每一個(gè)微透鏡底下的成像范圍。在圖2中，數(shù)字5指示一個(gè)燈箱；數(shù)字30則指示燈箱下面的曝光位置。平面圖象依序地被帶入曝光位置，然后經(jīng)過(guò)投射鏡頭40投射。應(yīng)當(dāng)知道的是，在曬印材料10上的每個(gè)微透鏡都有一個(gè)縱軸，與X和Z軸垂直，如圖所示者。在曬印過(guò)程中，投射鏡頭40以及曬印材料10，沿著與X軸平行的方向，被移動(dòng)到與曝光位置30相對(duì)的不同位置，以便將每個(gè)平面圖象在不同的投射角度投射在曬印材料上。如圖所示，全部的投射角度是等于2α，可由下面的方程式求出2α=Θ(N-1)/N(1)其中，N是被投射在曬印材料上的平面圖象的數(shù)目。在圖示的例子中，N=3。要達(dá)成2α的投射角度，曬印材料移位的總距離必須等于LL=2dtanα(2)其中d是曬印材料與曝光位置的垂直距離。
圖3呈示依據(jù)本發(fā)明的曬印方法，即是將曬印材料傾斜來(lái)填滿微透鏡底下的成像范圍。如圖所示者，曬印材料10沿著一個(gè)與微透鏡縱軸平行的軸線，向左方傾斜一個(gè)α角度來(lái)曝光一幅平面圖象。以曬印材料上的投射角度來(lái)說(shuō)，傾斜一個(gè)α角就相當(dāng)于將曬印材料向左邊平移到一個(gè)(L/2)的距離，如圖2所示。同樣地，曬印材料也可以向右方傾斜一個(gè)α角度來(lái)曝光另一幅平面圖象。根據(jù)本發(fā)明的曬印方法，毋需將曬印材料與投射鏡頭平移，仍可以將三幅平面圖象在α(右)，0和α(左)的三個(gè)不同的投射角度投射在曬印材料上。但是，這種完全利用曬印材料傾斜的方法只能應(yīng)用在須要較小的傾斜角度的情形。如果傾斜角太大，可能會(huì)使得投射在曬印材料上的圖象變得散焦，而且變形。為了減少投射圖象的變形，除了將曬印材料傾斜之外，又將曬印材料以及投射鏡頭移位的達(dá)成所需的投射角度，如圖4所示。
圖4是本發(fā)明的另外一種曬印方法，配合曬印材料的傾斜與移位來(lái)填滿微透鏡下的成像范圍。如圖4所示，曬印材料被平移一個(gè)(L′/2)的距離來(lái)達(dá)成一個(gè)β的投射角度，而投射鏡頭也依比例平移。除此之外，曬印材料又作一個(gè)δ角(δ=α-β)的向左傾斜。配合曬印材料的移位與傾斜，就可以達(dá)成在曬印材料上的一個(gè)實(shí)際上的投射角度α=β+δ。這樣的做法，在曬印材料上可以達(dá)成同樣的投射角度α，但曬印材料實(shí)際的總移位是減少了。曬印材料的總移位距離是L′，小于(2)中之L。
L′=2dtan(α-δ)(3)應(yīng)當(dāng)知道，在曬印時(shí)，無(wú)論什么時(shí)候，投射鏡頭都要適當(dāng)?shù)鼐劢乖跁裼〔牧弦约疤幱跓粝涞紫轮赜∥恢玫钠矫鎴D像。透過(guò)投射鏡頭的投射角度β是小于現(xiàn)有技術(shù)所需的α角。因此，依據(jù)本發(fā)明的曬印方法中，由較窄的視野角度的投射鏡頭仍可實(shí)現(xiàn)曬印材料上相同的投射角。事實(shí)上，角視場(chǎng)的擴(kuò)展使得可以在總視角較大的曬印材料上印制立體照片和動(dòng)畫。
圖5是依據(jù)本發(fā)明的立體曬相機(jī)的一種優(yōu)選實(shí)施例。這種曬相機(jī)是利用光學(xué)的方式，由攝影膠卷上記錄的一些平面圖象印制立體照片和動(dòng)畫。如圖5所示，這個(gè)光學(xué)式曬相機(jī)包含一個(gè)燈箱5，一個(gè)膠卷帶動(dòng)器33，一個(gè)用以控制曝光時(shí)間的快門42，一個(gè)投射鏡頭40，以及一個(gè)用來(lái)放置曬印材料10之平臺(tái)29。曬印材料上的每個(gè)微透鏡都有一個(gè)縱軸。同時(shí)與X,Z軸垂直。投射鏡頭的光軸則以數(shù)字41指示。膠卷帶動(dòng)器在曬印過(guò)程中將膠卷穩(wěn)固。這個(gè)膠卷帶動(dòng)器可以有不同的設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)單的帶動(dòng)器只需用兩個(gè)玻璃片來(lái)壓著一段膠卷。但較復(fù)雜的帶動(dòng)器，可以裝備卷筒和滾軸，用來(lái)帶動(dòng)以及引導(dǎo)一筒膠卷；又有一個(gè)壓板，用于穩(wěn)固膠卷。一個(gè)XY移位器35是用來(lái)將每幅平面圖象依次序地帶入曝光位置30來(lái)曝光。同一個(gè)XY移位器在必需時(shí)可以調(diào)整每幅平面圖象，以為對(duì)準(zhǔn)用。移位器45和移動(dòng)器15是分別用來(lái)移動(dòng)投射鏡頭40和曬印材料10到不同的位置來(lái)改變投射角度，亦可用來(lái)調(diào)準(zhǔn)平面圖象。圖中所示之傾斜器25是用來(lái)將曬印材料10沿著光軸41的反方向傾斜，以增加曬印材料上的投射角度。移位器45以及移動(dòng)器15可以分別地用馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)，使得投射鏡頭的移動(dòng)與曬印材料的移動(dòng)是互相獨(dú)立的，但是也可以利用一種比例桿，作為投射鏡頭45與曬印材料平面之間的機(jī)械連動(dòng)器件。如此，投射鏡頭與曬印材料只需用移位器45以及移動(dòng)器15中的一個(gè)即可同時(shí)帶動(dòng)。
應(yīng)當(dāng)注意，投射在曬印材料10上的平面圖象可以有不同取向，圖象的直立方向可以與微透鏡的縱軸平行或者垂直。另外，燈箱中可以含有多個(gè)濾色片用來(lái)調(diào)整燈箱放出的光的彩色含量。
還應(yīng)當(dāng)注意的是，曬印材料是與膠卷相對(duì)而移位的，因此，要達(dá)成同樣的投射角度，也可以移動(dòng)膠卷到不同的位置。又，如果需要的話，可以將膠卷帶動(dòng)器傾斜來(lái)修正由于曬印材料的傾斜而造成的圖象變形。
圖6繪示一個(gè)透過(guò)視差障屏來(lái)曬印立體照片和動(dòng)畫的方法。如眾所周知，視差障屏是可以代替微透鏡屏，作為立體照片的分景屏。有如微透鏡屏之有微透鏡，視差障屏含有相同的透明與不透明的線紋。如圖5所示，視差障屏70包含不透明線紋71以及透明線紋72。
本發(fā)明是根據(jù)優(yōu)選的形式進(jìn)行描述的，而附圖只是為了解釋方便而作。凡本領(lǐng)域的技術(shù)人員都應(yīng)該知道本發(fā)明的方法與裝置可以有許多修改，加添和減除的方案，但仍然不脫離如后面所附的權(quán)利要求書所述的本發(fā)明宗旨與范圍。
權(quán)利要求
1．一種印制立體圖畫和動(dòng)畫的方法，將多個(gè)平面圖象印在緊附在一種分景屏的感光膜層上，而該分景屏有一個(gè)縱軸，該平面圖象記錄在攝影膠卷之上；該印制方法的特征在于含有下列的步驟a)將該平面圖象逐一移入一個(gè)曝光位置；b)將該感光膜層連同分景屏以不同的角度傾斜來(lái)達(dá)成不同的投射角度；c)將每個(gè)平面圖象對(duì)準(zhǔn)；以及d)將處于曝光位置的平面圖象投射，使光線在不同角度，透過(guò)該分景屏將該感光膜層曝光。
2．如權(quán)利要求1所述的印制方法，其特征在于其中平面圖象的投射是由一個(gè)投射鏡頭造成；該印制方法又包含下面的一個(gè)步驟，將感光膜層連同分景屏以及投射鏡頭移動(dòng)到與曝光位置相對(duì)的位置來(lái)改變投射角度。
3．如權(quán)利要求1所述的印制方法，其特征在于其中的分景屏是一個(gè)微透鏡屏，其上有多個(gè)微透鏡，與該分景屏的縱軸平行。
4．如權(quán)利要求1所述的印制方法，其特征在于其中的分景屏是一個(gè)視差障屏，其上有交替的透明與不透明的線紋，該線紋與該分景屏的縱軸平行。
5．如權(quán)利要求1所述的印制方法，其特征在于該印制方法又包含一個(gè)步驟，將攝影膠卷傾斜，以便改正由于感光膜層傾斜所造成的圖象變形。
6．一種用來(lái)印制立體圖畫和動(dòng)畫的光學(xué)式曬相機(jī)，將多個(gè)平面圖象印在緊附在一種分景屏的感光膜層上，而該分景屏有一個(gè)縱軸，該平面圖象記錄在攝影膠卷之上；該曬相機(jī)的特征在于包含a)帶動(dòng)攝影膠卷的裝置；b)一個(gè)投射鏡頭裝置，適當(dāng)?shù)鼐劢乖跀z影膠卷以及該光感膠層上，將每個(gè)平面圖象在不同的投射角度經(jīng)過(guò)該分景屏投射在該感光膜層上；c)一個(gè)燈箱，照射攝影膠卷以便曝光用；以及d)一種裝置，用來(lái)將該感光膜層連同該分景屏沿著一個(gè)與分景屏縱軸平行的一個(gè)軸線，作不同角度的傾斜來(lái)達(dá)成不同的投射角度。
7．如權(quán)利要求6所述的光學(xué)式曬相機(jī)，其特征在于還包含一種裝置用來(lái)調(diào)整膠卷相對(duì)于投射鏡頭的XY位置從而對(duì)準(zhǔn)每個(gè)平面像以便曝光。
8．如權(quán)利要求6所述的光學(xué)式曬相機(jī)，其特征在于還包含一個(gè)平臺(tái)用來(lái)將分景屏連同該感光膜層按住，以及一種裝置，用來(lái)將該平臺(tái)沿一個(gè)與分景屏縱軸垂直的方向移位來(lái)改變投射角度。
9．如權(quán)利要求6所述的光學(xué)式曬相機(jī)，其特征在于還包含一種裝置，用來(lái)將投射鏡頭移動(dòng)到不同的位置來(lái)改變投射角度。
全文摘要
光學(xué)式曬相機(jī)利用多個(gè)平面圖象在微透鏡曬印材料上印制立體照片和動(dòng)畫。為了改變投射角度,曬印材料以及投射鏡頭與膠卷相對(duì)地被移位到不同位置。依據(jù)本發(fā)明,利用一種傾斜裝置,使得曬印材料沿與微透鏡縱軸平行且離開(kāi)投射鏡頭光軸方向的軸線傾斜,以便縮短曬印材料和投射鏡頭的移位距離。曬印材料的傾斜實(shí)效上增大了曬相機(jī)的投射角度范圍,容許曬相機(jī)在有較大視角的曬印材料上印制立體照片和動(dòng)畫。
文檔編號(hào)G03B35/18GK1211748SQ98116960
公開(kāi)日1999年3月24日 申請(qǐng)日期1998年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月28日
發(fā)明者勞國(guó)華, 勞國(guó)輝 申請(qǐng)人:勞國(guó)華, 勞國(guó)輝