DE2727642A1

DE2727642A1 - Projektionsvorrichtung fuer stereoskopische bilder

Info

Publication number: DE2727642A1
Application number: DE19772727642
Authority: DE
Inventors: Allen Kwok Wah Lo; Jerry Curtis Nims
Original assignee: Dimensional Development Corp
Current assignee: Nimslo Corp Doraville Ga Us
Priority date: 1976-06-21
Filing date: 1977-06-20
Publication date: 1977-12-29
Also published as: CA1071448A; AU499676B2; SE7707103L; US4101210A; DE2727642B2; FR2356181A1; IT1082826B; MX144827A; JPS5631577B2; NL7706421A; AU2594477A; CH618024A5; GB1571442A; HK23281A; BE855844A; SE417647B; JPS5322417A; DE2727642C3; FR2356181B1; US4132468A

Description

DA/G-K 1795 - 7 -

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Projektionsvorrichtung für stereoskopische Bilder und insbesondere die Herstellung von autostereoskopischen Bildern unter Verv/endung eines Linsenrasters. Die Erfindung betrifft speziell eine Vorrichtung zum Zusammensetzen oder Projizieren solcher Bilder derart, daß ununterbrochene und einander nicht überlappende zusammengefügte linienförmige Bilder unter jedem Linsenkörper des Linsenrasters gebildet v/erden.

Linsenraster-autostereoskope Bilder werden hauptsächlich nach zwei Verfahren hergestellt. Das eine Verfahren ist das direkte Verfahren bzw. das "Kameraverfahren", bei welchem das Aufnehmen und Zusammensetzen innerhalb der Kamera ausgeführt werden. Das andere Verfahren ist das indirekte Verfahren, bei dem eine Anzahl von zv/eidimensionalen Ansichten eines Gegenstandsfeldes von verschiedenen Sichtpunkten aus gemacht wird. Das dreidimensionale Bild wird anschließend zusammengesetzt oder projiziert, wobei die zweidimensionalen Bilder durch einen Linsenraster projiziert werden. Die Erfindung ist hauptsächlich bei dem indirekten Verfahren anwendbar, so daß nur dieses Verfahren näher erläutert wird.

Für das indirekte Verfahren kennt man bereits eine Vielzahl von Verbesserungen (US-PS 3 953 869). Eine davon betrifft eine Vorrichtung zum Aufweiten der einzelnen projezierten zusammengefügten linienförmigen Bilder (lineiform images), so daß diese Bilder einander berühren, jedoch nicht überlappen. Dies wird durch ein "Abtasten" des projizierten Bildes aus jedem zweidimensionalen Dia in einer Richtung quer zur Längsrichtung der Linsenkörper erreicht. Mit Hilfe dieser Vorrichtung füllen die zusammengefügten linienförmigen Bilder das Bildband unter jedem Linsenkörper aus, wobei die Projektion von weniger als w/m-Bilder möglich ist, wenn w die

709852/1100

DA/G-K 1795 - 8 -

Linsenkörperbreite des Linsenrasters und m die Breite der zusammengefügten bzv/. kondensierten Bilder ist.

Obwohl dieses Abtastverfahren beträchtliche Vorteile für bestimmte Anwendungen hat, möchte man in manchen Fällen stereoskopische Bilde*r zusammensetzen, ohne daß der diesem Verfahren zugeordnete Abtastmechanismus verwendet wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn sehr kurze Zusammensetzzeiten notwendig sind, beispielsweise bei der Massenfertigung von Postkarten und dergleichen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Vorrichtung zum Zusammensetzen oder Projizieren von stereoskopischen Bildern unter Verwendung eines Linsenrasters zu schaffen, die es ermöglicht, daß .eine ausreichende Anzahl M von zweidimensionalen Ansichten derart projiziert wird, daß das Bildband unter jedem Linsenkörper mit zusammengefaßten Bildern ausgefüllt wird, ohne daß eine wesentliche Überlappung oder Spalte zwischen benachbarten Bildern vorhanden ist. Die Vorrichtung soll die optimale optische Geometrie für das Projezieren von Bildern haben und soll ein einstufiges, im wesentlichen "sofortiges" Zusammensetzen von stereoskopischen Bildern ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Projektionslinsen in der Vorrichtung längs einer Vielzahl von beabstandeten Reihen angeordnet werden, die sich in einer Ebene parallel zu dem Linsenraster und insgesamt senkrecht zu der Längsrichtung der einzelnen Linsenkörper erstrecken. Auf diese Weise erstrecken sich die Linsenstellen nicht nur in Richtung einer X-Achse, die quer zur Längsrichtung der Linsenkörper ist, sondern auch in die Richtung einer Y-Achse, die zur X-Achse quer verläuft. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die die Linsen enthaltenden Reihen benachbarte, parallele gerade Linien, wobei die Reihen in X-Richtung bezüglich einander so versetzt sind,

709852/1100

DA/G-K 1795 - 9 -

daß die Öffnungen bzw. Blendenöffnungen der Linsen, gesehen in Richtung der Y-Achse, sich im wesentlichen Rand an Rand berühren.

Die Anzahl M der zweidimensionalen Ansichten, die von der Vorrichtung projiziert werden, kann die gleiche wie die Anzahl N verschiedener zweidiir.ensionaler Ansichten sein, die beim Photographieren im indirekten Prozeß aufgenommen werden. Dies ist jedoch nicht notwendig. Gemäß einer speziellen bevorzugten Ausführungsform kann jede verschiedene zweidimensional Ansicht zwei-, drei- oder mehrmals dupliziert werden. Jedes duplizierte Negativ ist für die Projektion in einer anderen Reihe angeordnet.

Als Vorteilhaft hat sich erwiesen, die verschiedenen Reihen von Linsen in einem Abstand einzuordnen, der so klein wie praktisch ausführbar ist, was von dem Außendurchmesser der Linsen und der Breite der zweidimensionalen Ansichten abhängt. Bei einer Projektionsvorrichtung bevorzugt man, daß alle Linsen die gleiche Blendenöffnungsgröße haben, so daß die jeder Linse zuzurechnende Bildqualität die gleiche ist. In bestimmten Fällen möchte man, um den Projektionswinkel der Linsen dem Aufnahmewinkel des Linsenrasters genau anzupassen, die Blendenöffnungsgröße von einer oder mehreren der äußersten Linsen ändern. Bei der genannten Abstandsanordnung kann eine Trennung der Linsen in Richtung der Y-Achse auf einem Minimum gehalten v/erden, wodurch die Verwendung von nur dem mittleren Abschnitt einer jeden Linse für die Projektionszwecke möglich ist und somit Bildverzerrungen auf ein Minimum reduziert werden.

Wenn die Vorrichtung für das Zusammensetzen verwendet wird, können Bilder auf einen Linsenraster projiziert werden, der eine geeignete photographische Emulsion auf seiner Rückseite hat. Ein solcher Linsenraster kann automatisch in die Stellung unter den Projektionslinsen intermittierend gebracht

709852/1100

werden, um die Produktionsgeschwindigkeit zu erhöben und un die Kosten des Zusammencetzprozesses zu reduzieren. Eine Einrichtung zum Bewegen aufeinanderfolgender Längenstücke eines flexiblen Bandes von Linsenrastermaterial in die gewünschte Stellung umfaßt eine Zuführungs- und Aufwickelrolle für das Material sowie einen Antriebsmotor, der die Aufwickelrolle um einen vorgegebenen Betrag dreht, nachdem jedes stereonkopische Bild zusammengesetzt worden ist.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch als Projektor verwendet werden. In diesem Fall bildet der Linsenraster einen Schichtkörper, der aufeinanderfolgend eine Schicht eines transparenten Materials, v?elches eine erste Reihe von parallelen Linsenkörpern bildet, eine lichtstreuendo Schicht und eine Schicht aus einem transparenten Material aufweist, welches eine zweite Reihe von parallelen Linsenkörpern bildet. Die Linsenkörper der ersten und zweiten Reihe haben gleiche Abmessungen, weisen in entgegengesetzte Richtungen und sind im wesentlichen fluchtend zueinander ausgerichtet.

Gegenstand der Erfindung sind somit eine Vorrichtung zum Herstellen von autostereoskopischen Bildern durch Projizieren einer Reihe von zweidimensionalen Ansichten eines Gegenstandsfeldes auf einen Linsenraster bzw. einen Linsenkörperschirm. Unter jedem Linsenkörper des Linsenrasters werden im wesentlichen ununterbrochene und nicht überlappende, zusammengefügte oder linienförmige Bilder von zweidimensionalen Ansichten ausgebildet, indem die Anzahl M dieser Bilder in dem Bildband unter jedem Linsenkörper eingestellt wird. Die Gesamtzahl der zweidimensionalen projizierten Ansichten ist gleich w/m, wobei w die Linsenkörperbreite und m die Breite eines jeden zusammengefaßten Bildes ist. Um die erforderliche Anzahl M von zweidimensionalen Ansichten zu projizieren und um Spalten zwischen benachbarten zusammengefügten Bildern zu vermeiden, werden die Projektionslinsen und die zugeordneten Filmbilder bzw. -dias längs einer

709852/1100

DA/G-K 1795 - 11 -

Vielzahl von benachbarten parallelen geraden Linien derart angeordnet, daß die Öffnungen bzw. Blendenöffnungen der Linsen effektiv in einer randberührenden Beziehung stehen.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. _t

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch den gesamten indirekten Prozeß für die Erzeugung von stereoskopischen Bildern gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 2 schematiiich eine Projektionsvorrichtung gemäß der Erfindung, welche die freien Räume auf einem Linsenraster beseitigt,

Fig. 3 schematisch eine Zusammensetzvorrichtung gemäß der Erfindung, welche die freien Räume auf einem Linsenraster beseitigt,

Fig. 4a und 4b jeweils einen Filmhalter mit mehreren Bildern, die in zwei verschiedenen Formaten angeordnet sind,

Fig. 4c eins Draufsicht auf die Linsenanordnung der Vorrichtung für die Aufnahme bzw. Akkomodierung der Linsen halter von Fig. 4a und Fig. 4b,

Fig. 5a und 5b einen Filmhalter mit mehreren Bildern, die jeweils in zwei verschiedenen Formaten angeordnet sind,

Fig. 5c eine Draufsicht auf die Linsenanordnung der Vorrichtung für die Aufnahme bzw. Akkomodierung der Linsenhalter von Fig. 5a und Fig. 5b,

709852/1100

DA/G-K 1795 - 12 -

Fig. 6a und 6b einen Filmhalter mit mehreren Bildern, die jeweils in zwei verschiedenen Formaten angeordnet sind,

Fig. 6c eine Draufsicht auf die Linsenanordnung der Vorrichtung für die Aufnahme bzw. Akkomodierung der Linsenhalter von Fig. 6a und 6b,

Fig. 7a einen Filmstreifen mit einer Vielzahl von Bildern, die in jeder Aufnahme gemäß der Erfindung angeordnet sind,

Fig. 7b eine Anordnung von Linsen für einen Filmprojektor für die Aufnahme eines Films gemäß Fig. 7a,

Fig. 8a und 8b eine Draufsicht und eine Stirnansicht eines Abschnittes einsr Projektionsvorrichtung mit einer beispielsweisen Anordnung der Projektionslinsen und ihrer öffnungen bzw. Blenden.

Der indirekte Prozeß gemäß dem Stand der Technik beruht auf zwei verschiedenen Schritten, nämlich dem Photographieren oder Aufnehmen und dem Projizieren oder Zusammensetzen. Diese Schritte sind schematisch in Fig. 1 im Zusammenhang mit dem gesamten indirekten Prozeß dargestellt. Beim Aufnehmen wird eine Reihe von zweidimensionalen Bildern eines Gegenstandsfeldes von einer entsprechenden Anzahl von photographischen Aussichtspunkten aufgenommen, die quer zum Gegenstandsfeld ausgerichtet sind. Die verschiedenen photographischen Aussichtspunkte können so hergestellt werden, daß eine Anzahl von im gleichen Abstand angeordneten Kameras mit im wesentlichen identischen optischen Eigenschaften längs einer Bahn senkrecht zu den optischen Achsen der Kameras vorgesehen wird. Alternativ kann eine einzige Kamera von Aussichtpunkt zu Aussichtspunkt bezüglich des Gegenstandsfeldes oder das Gegenstandsfeld bezüglich einer ortsfesten Kamera bewegt v/erden. Es kann auch eine einzige Kamera verwendet werden, die eine Anzahl von Objektiven hat,

709852/1100

DA/G-K 1795 - 13 -

Eine beispielsweise Kameraanordnung ist die in Fig. 1 gezeigte, bei welcher vier einzelne Kameras 11, 13, 15 und längs einer geraden Bahn 18 angeordnet und bezüglich des zu photographierenden Gegenstandes 2o zentriert sind. Beim Belichten erzeugen die Kameras 11, 13, 15 und 17 auf den entsprechenden Filmbildern 1, 2, 3 und 4 latente Bilder des Gegenstandes 2o. Die Bilder 1 bis 4 werden dann für das darauffolgende Zusammensetzen oder Projizieren behandelt (entwickelt, zugeschnitten usw.).

Die behandelten Bilder 1 bis 4 in Form von Negativen oder Positiven, welche die entwickelten Abbildungen des Gegenstandes 2o tragen, werden in der richtigen Reihenfolge in einem Projektor 22 angeordnet, der eine Anzahl von Projektionslinsen 24, 26, 28 und 3o hat, die unabhängig zur Steuerung der Vergrößerung und zum Ausrichten der entsprechenden Abbildungen eines ausgewählten Gecicnstanclsfe Ldolementes aus der Vielzahl von Bildern einstellbar sind. Die speziellen Abbildungsabschrd tte, die für die Ausrichtung während der Projektion ausgewählt werden, bestimmen das Gegenstandsfeldelement, das als in der Ebene des sterooskopischen Bildes liegend erscheint.

Wenn der Projektor 22 dazu verv/endet wird, photographische Drucke eines stereoskopischen Bildes zusammenzusetzen, werden die verschiedenen Abbildungen auf einen Linsenraster projiziert, der einen sogenannten "Rar.terf ilm" hat, d. h. eine Schicht eines transparenten Materials mit einer Reihe von parallelen Linsenkörpern, die auf eine Seite geprägt sind, und einer lichtempfindlichen Emulsion, die auf der gegenüberliegenden planparallelen Fläche angeordnet ist. Die lichtempfindliche Emulsion kann direkt als Schicht auf die planparallele Fläche des transparenten Materials aufgebracht werden oder einen Teil eines gesonderten Films bilden, der angrenzend an diese Fläche angeordnet wird. Der so hergestellte Rasterfilm bzw. Linsenkörperfilm wird in der

709852/1100

ORIGINAL INSPECTED

DA/G-K 1795 - 14 -

Zusammensetzvorrichtung so angeordnet, daß die Linsenkörper den Projektionslinaen gegenüberliegen. Nach dem Belichten wird die Emulsion in geeigneter Weise behandelt, damit man ein stereoskopisches Bild erhält, welches beim Ansehen dem Betrachter eine plastische Gesamtansicht des Gegen st and fcf eldes gitfc.

Wenn der in Fig. 1 gezeigte Projektor verwendet wird, um positive Abbildungen so zu projizieren, daß ein stereoskopisches Bild direkt von einem Betrachter gesehen wcrJen kann, ist der Linsenraster 32 als ein Schichtkörper ausgebildet, der aufeinanderfolgend

1) einen Projektionsschirm 34 aus einem transparenten Material mit einer ersten Reihe von Linsenkörpern, die zu den Projektionslinsen 24 bis 3o hinweisen,

2) eine Licht diffundierende Lage oder Schicht 3(5 und

3) einen Sichtschirm 38 aus einem transparenten Material aufweist, der eine zweite Reihe von Linsenkörpern hat, die von den Projektionslinsen 24 bis 3o wcgv/eisen.

Die Linsenkorper des Sichtschirrns bzw. des Sicht rasters haben normalerweise die gleichen Abmessungen wie die Linsenkörper dos Projektionsschirm;? oder Projektionsrasters 34, zu dem sie in entsprechender Ausrichtung angeordnet sind. Wenn der Betrachtungsabstand stark vom Projektionsabstand abweicht, kann man gegebenenfalls einen Sichtschirm bzv/. einen Sichtraster verwenden, der etwas andere Linsenkörperabmessungen hat als der Projektionsschirm bzv/. der Projektionsraster.

Unabhängig davon, ob die Projektionsvorrichtung 22 als Zusammensetzungseinrichtung zur Erzeugung photographischer

709852/1100

ORIGINAL INSPECTED

DA/G-K 1795 - 15 -

Drucke oder zum Projizieren stereoskopischer Bilder für die direkte Betrachtung verwendet wird, soll der Projektionsabstand h von den Projektionslinsen 24 bis 3o zum Linsenkörper-Projektionschirm 34 annähernd gleich dem erwarteten Betrachtungcabstand ν zwischen dem Linsenkörper-Sichtschirm 38 und dem Betrachter sein. Auf diese Weise sind die Augen des Betrachters in der Lage, sich auf die richtigen zusammengefaßten Abbildungen 4o für das dreidimensionale Sehen scharf einzustellen.

Unabhängig davon, ob die Projektionsvorrichtung als Zusammensetzungseinrichtung zur Erzeugung photographischer Drucke oder zum Projizieren stereoskopischer Bilder für das direkte Betrachten verwendet wird, möchte man zusätzlich, daß die gesamte Abbildungsfläche mit Abbildungselementen oder Abschnitten gefüllt ist, die einander benachbart sind, einander jedoch nicht überlappen, so daß dem Betrachter ein fortlaufendes ununterbrochenes Bild des Gegenstandsfeldes geboten wird. Wie in Fig. 1 an dem Diffusionsschirm 36 gezeigt ist, v/erden diese Bildelemente durch die Projektionslinsen und durch diesen Linsen gegenüberliegenden Linsenkörper sehr gut scharf abgebildet und zusammengefügt, üblicherweise sind die Bildelemente bzw. Abbildungselemente in Wirklichkeit sehr schmale Linien, sogenannte"Linienbilder", deren Breite wesentlich kleiner ist als das Optimum, das erforderlich ist, um das Bildband unter jedem Linsenkörper auszufüllen. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, sind die Bildbänder 42 vollständig ausgefüllt, wenn die Anzahl M von zusammengefaßten Bildern 4o im wesentlichen gleich w/m gemacht wird, wobei w die Linsenkörperbreite des Rasterschirms und m die Breite der zusammengefaßten Linienbilder sind, wobei m als Pz/h bestimmt ist. Dabei ist h der Projektionsabstand, P die Öffnungsgröße bzw. Blendengröße oder Breite der Projektionslinsen 24 bis 3o und ζ die Linsenkörperbrennweite.

709852/1100

DA/G-K 1795 - 16 -

Die Projektion von zu wenig Bildern auf den Linsenkörperschirm bzw. auf den Linsenraster führt zu der in Fig. 1 gezeigten Situation. In diesem Fall, in welchem M kleiner ist als w/m, berühren die zusammengefaßten Bilder 4o einander nicht. Zwischen den aufeinanderfolgenden Bildern 4o bleiben freie Räume 44, so daß, wenn man das stereoskopische Bild betrachtet, Teile des Bildes zu verschwinden scheinen. Wenn die Anzahl M der zusammengfaßten Bilder w/m übersteigt, überlappen die zusammengefaßten Bilder einander teilweise, wodurch die Bilddichte des stereoskopischen Bildes eich über der Breite des Bildes ändert, was einen Verlust an Bildqualität nach sich zieht.

Somit ist die optimale Zahl M an zusamincrKjefaßten Bildern in jedem Bildband unter einem Linsenkörper w/m für die höchste Bildqualität. Da die Linsenkörperbreite w des Linsenrasters normalerweise genormt ist und die Breite m der einzelnen Bilder von den normalerweise vorgegebenen optischen Variablen abhängt, ist der einzige Parameter, der leicht geändert v/erden kann, die Zahl M der projizierten Bilder. Da jedoch die Öffnungsgröße der Linsen notwendigerweise kleiner als der Außendurchmesser der Linsen ist, ist es nicht möglich, M-Linsen nebeneinander in einem Abstand anzuordnen, der gering genug ist, um Spalte zwischen den zusammengfaßten Bildern zu vermeiden, die von benachbarten Linsen gebildet werden.

Diese bei M nebeneinanderliegenden Linsen auftretende Schwierigkeit wird dann beseitigt, wenn die Projektionsvorrichtung erfindungsgemäß so modifiziert wird, wie dies in den Figuren 2 und 3 gezeigt ist. Fig. 2 zeigt eine Projektionsanordnung der Bauweise von Fig. 1, während Fig. 3 eine zusammensetzende Anordnung zeigt. In beiden Systemen sind die negativen oder positiven Bilder sowie die Projektionslinsen in Richtung der Y- und der X-Achse verteilt. Die X- und Y-Achse liegen in der Ebene der zu belichtenden Bilder. Diese Ebene ist parallel zu den Ebenen der Projektionslinsen und des Linsenrasters. Dabei

709852/1100

DA/G-K 1795 - 17 -

ist die X-Achse senkrecht und die Y-Achse parallel zu den einzelnen Linsenkörpern des Linsenrasters.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind beispielsweise die Projektionslinsen deshalb längs einer Vielzahl von benachbarten parallelen geraden Liiiien 46 und 48 angeordnet, die sich in der X-Richtung erstrecken und in Y-Richtung um den minimal erforderlichen Abstand, der noch erläutert wird, entfernt sind. Der erste Satz von Projektionslinr.cn, der längs der Linie 46 angeordnet ist, empfängt Licht, das von oben durch einen ersten Satz von Bildern 1 bis 4 projiziert wird, die in Richtung der Y-Achse angeordnet sind. Der zweite Satz von Projektionslinsen, die längs der Linie 48 angeordnet sind, empfängt Licht, das durch einen zweiten Satz von Bildern 1 bis 4 hindurchprojizicrt wird, die parallel zum ersten Satz von Bildern angeordnet, jedoch in Y-Richtung ausreichend verschoben sind, so daß die Bilder jeweils zu den zugehörigen Projektionslinsen im zweiten Satz fluchtend ausgerichtet sind.

Wie in Fig. 2 für die streuende Schicht 36 des Linsenrasters 32 gezeigt ist, sind die zusammengefaßten Bilder des zweiten Satzes von Bildern abwechselnd mit den zusammengefaßten Bildern des ersten Satzes von Bildern angeordnet, wobei eine ununterbrochene aneinandergrenzende Reihe von Bildern gebildet wird. Wie schematisch im unteren Abschnitt von Fig. gezeigt ist, gewährleistet eine solche Reihe von Bildern, daß die beiden Augen des Betrachters immer eine angemessene bzw. richtige Abbildung sehen.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel werden nur vier (N = 4) verschiedene zweidimensionale Bilder des Gegenstandsfeldes verwendet. Diese vier Bilder werden jedoch auf acht (M = 8) zusammengefaßte Bilder 4o auf der Diffusionsschicht 34 dadurch ausgedehnt, daß zwei Sätze von identischen positiven Bildern vorgesehen und diese Bilder bezüglich der Projektionslinsen in der gezeigten Weise angeordnet werden.

709852/1100

ORIGINAL

DA G-K 1795 - 18 -

Fig. 3 zeigt, v/ie die Bilder erfindungsgemäß angeordnet v/erden können, wenn die Zahl N der verschiedenen zweidimensionalen Bilder genau gleich der Zahl M dor zusammengefaßten Bilder ist, die in jedem Bildband auf dem Linnenraster gebildet werden sollen. Vorzugsweise möchte man die Anzahl N dt-r verschiedenen Bilder erhöhen anstatt die Bilder zu verdoppeln. Eine Verdoppelung ist in der Praxis jedoch oft dadurch, daß die Anzahl N der verschiedenen zur Verfügung stehenden Bilder kleiner als w/m ist, oder aus wirtschaftlichen Gründen erforderlich.

Da die in Fig. 3 gezeigte Vorrichtung eine vergrößernde Zusammensetzungseinrichtung ist, besteht der Linsenkörpcr-schirm bzw. der Linsenraster 64 aus einer Schicht eines transparenten Materials 66, die eine einzige Reihe von Linsenkörpr-rn auf einer Seite bildet und eine Schicht 68 einer lichtempfindlichen EmuInion hat, die auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Die zusammengefaßten Bilder der Abschnitte von neun verschiedenen Negativen v/erden in einer benachbarten Berührungsbeziehung unter jedem Linsenkörper auf die lichtempfindliche Emulsion 6Π scharf eingestellt.

Die vergrößernde Zusammensetzeinrichtung von Fig. 3 eignet sich besonders für die Verwendung in einem automatisierton System zum Entwickeln von stereoskopischen Bildern. Ein automatisiertes System ist dann besonders günstig, wenn von einem einzelnen stereoskopischen Bild eine große Anzahl von Duplikaten hergestellt werden soll, wie das beispielsweise bei der Herstellung von Bildpostkarten der Fall ist.

Die erfindungsgemäße Zusainmensetzvorrichtung hat gegenüber der vorstehend genannten Vorrichtung den Vorteil, daß für das "Abtasten" der projizierten Bilder, um die Bildbänder unter jedem Linsenkörper zu füllen während des Zusammensetzens eines jeden Bildes Zeit eingespart wird.

709852/1100

ORIGINAL INSPECTED

DA/G-K 1795 - 19 -

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht der Linsenraster 64 aus einem flexiblen Band oder Streifen eines Materials. Dabei wird eine Vorrichtung vorgesehen, um aufeinanderfolgende Längenntücke dieses Materials in eine Stellung gegenüber den Vergrößerungslinsen bzw. Vergrößerungsobjektiven zu bfy.-.'egen. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, kann eine solche Vorrichtung eine Vorratsrolle 7o, eine Aufwickelrolle 72 und einen Motor 74 aufweisen, der so angeordnet ist, daß er die Aufwickelrolle um einen vorgegebenen Betrag wiederholt dreht. Auf diese Weise kann das den Linsenraster 64 bildende Material nach dem Zusammensetzen und Drucken eines jeden stereoskopischen Bildes vorv/ärtsbewegt werden.

Fig. 4 bis 6 zeigen jeweils verschiedene /ausfuhr ungs formen einer Linsenanordnung für die Vorrichtung und für jede Anordnung, die verwendbaren Bildformate. Bei der in Fig. 4a, 4b und 4c gezeigten Ausführungsform sind die Bilder und Projektionslinsen in zwei parallelen Reihen angeordnet, die in Y-Richtung einen Abstand haben, der etwas größer ist.als der Durchmesser der Linsen. Dies ist in den Zeichnungen übertrieben dargestellt. In diesem Fall werden in jeder Reihe (der "X"-Richtung) vier Bilder und vier Projektionslinsen angeordnet. Fig. 4a zeigt ein Format mit acht verschiedenen Ansichten (N = 8), während Fig. 4b ein Format zeigt, bei welchem vier verschiedene Ansichten (N = 4) dupliziert werden, so daß acht Bilder (M = 8) projiziert werden können.

Fig. 5a, 5b und 5c zeigen eine Ausführungsform, bei welcher die Bilder und die Projektionslinsen in drei Reihen, jeweils vier für eine Reihe, angeordnet sind. In Fig. 5a geben die Bilder zwölf (N = 12) verschiedene zweidimensional Ansichten. In Fig. 5b ist ein Bildstreifen mit vier (N - A) verschiedenen zweidimensionalen Ansichten in dreifacher Ausfertigung vorgesehen.

709852/1100

DA/G-K 1795 - 2o -

Fig. 6a, 6b und 6c zeigen eine dritte Ausführungsform, bei welcher die Bilder und Projektionslinsen in vier Reihen, jeweils vier Bilder und Linsen für eine Reihe, angeordnet sind. In Fig. 6a sind sechzehn (N = 16) verschiedene zweidimensionale Ansichten vorgesehen. In Fig. 6b sind vier identische Streifen von Bildern, von denen jedes vier (N = 4) verschiedene zweidimensional Ansichten hat, in versetzter Beziehung in den vier jeweiligen Reihen angeordnet.

Die Bildformate und die Linsen- bzw. ObjeKtivanordnungen gemäß Fig. 4 bis 6 zeigen nur einige Beispiele von einer Vielzahl möglicher Ausführungsfonnen. Die Anzahl der Bilder und Linsen je Reihe und die Anzahl der Reihen ist nur durch die gesamte optische Geometrie begrenzt, die durch die Variablen h, w usw. gegeben ist. Obwohl die gleiche Anzahl von Bildern und Linsen in jeder Reihe in den Figuren 2 bis gezeigt ist, können auch verschiedene Anzahlen in den jeweiligen Reihen verwendet werden, wie dies beispielsweise in Fig. 8a gezeigt ist. Die Anzahl N von zweidimensionalen Ansichten kann um irgendeine geeignete ganze Zahl i, die größer als eins ist, verdoppelt werden, um die benötigte Anzahl M projizierter Bilder zu erhalten.

Damit die zusammengefügten linienförmigen Bilder richtig aneinandergrenzend in jedem Bildband nebeneinander unter einem Linsenkörper des Linsenrasters liegen, sollten die Bilder bzw. Dias um gleiche Abstände versetzt sein. Ihre entsprechenden Projektionslinsen sollten ebenfalls um gleiche Abstände versetzt sein. Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform sind die Bilder bzw. Dias und Linsen in einer Reihe um gleiche Beträge bezogen auf die Bilder bzw. Dias und Linsen in der anderen Reihe verschoben. Insbesondere ist jedes Bild oder jede Projektionslinse in einer Reihe in X-Richtung um einen Betrag verschoben, der gleich der Hälfte des Abstandes zwischen den Mitten aufeinanderfolgender Bilder

709852/1100

DA/G-K 1795 - 21 -

bzw. Dias oder Linsen in der anderen Reihe ist. In Fig. 5 sind die Bilder bzw. Dias und Linsen der aufeinanderfolgenden Reihen in X-Richtung um einen Betrag verschoben, der gleich einem Drittel den Abstandes zwischen den Mitten aufeinanderfolgender Bilder bzw. Dias oder Linsen in der vorausgehenden Reihe ist. In Fig. 6 sind die Bilder bzw. Dias und Linsen in aufeinanderfolgenden Reihen in X-Richtung um einen Betrag verschoben, der gleich einem Viertel des Abstarides zwischen den Mitten der aufeinanderfolgenden Bilder bzw. Dias oder Linsen in der vorhergehenden Reihe ist.

Der Abstand in Y-Richtung zwischen aufeinanderfolgenden Reihoii sollte so klein wie möglich angemessen an die äußere Abmessung der Linsen, die Breite der zweidimensionalen Ansichten und der Art der Vorrichtung gemacht v/erden, die erforderlich ini-, um die Bilder bzw. Diets und die Projektionslinsen in ihren richtigen Stellungen zv/ecknüßi gerweise zu halten. Ein zu großer Abstand in Y-Richtung führt unerwünschte Verzerrungen infolge der Projektion durch die äußeren Abschnitte der Projektionslinsen ein. In bestimmten Fällen kann der Abstand in Y-Richtung kleiner als der Außendurchmesscr der Linsen sein, beispielsweise wenn zwei Linr.enreihen verwendet werden und die Linsen der einen Reihen in einem bestimmten Auemaß in die Räume zwischen den Linsen der anderen Reihe passen. Gewöhnlich ist jedoch der Abstand zwischen den Reihen annähernd gleich dem Außendurchmesser der Linsen, wenn nicht die Breite der zveidiir.ensionalen Ansichten einen größeren Abstand erfordert.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung zum Projizieren stereoskopischer Bilder kann auch so angepaßt und gebaut worden, daß ein Film auf einen geeigneten stereoskopischen Schirm der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführung projiziert werden kann. In diesem Fall v/erden die vielen Einzelbilder in dem richtigen Format auf aufeinanderfolgenden Abschnitten eines herkömmlichen Films angeordnet, wie dies in Fig. 7a

709852/1100

DA/G-K 1795 - 22 -

gezeigt ist. Infolge der begrenzten Breite des Filmstreifens möchte man die Anzahl der Bilder in jeder Reihe auf zwei
oder drei reduzieren und in geeigneter Weine die Anzahl der Reihen erhöhen, so daß die Gesamtzahl von Bildern und demzufolge die Anzahl der projizierten Bilder M in jedem Abschnitt des Films gleich w/m ist. Fig. 7a zeigt eine Ausführungsform, in der neun verschiedene, Bilder tragende
zweidimensionale Ansichten in drei Reihen eingeordnet sind, jeweils drei Bilder pro Reihe (M = 9). Fig. 7b zeigt eine Projektionslinsenanordnung, die für dieses Filmformat geeignet ist.

Fig. 8a und 8b zeigen die Beziehung der Projektionslinsen und ihrer Blendenöffnungen bei dom Projektions- und Zusammensetzsystem gemäß der Erfindung. Obwohl die Öffnungen 76 der Linsen 78 als rund gezeigt sind, werden quadratische Öffnungen 8o bevorzugt, da sie die Gleichmäßigkeit der Dichte des integrierten zusanunengesetzten Bildes verbessern.

Fig. 8a und 8b zeigen, wie die Anordnung der Linsen gemMß der Erfindung die Projektion von unmittelbar benachbarten zusammengefaßten linienförmigen Bildern 82 unter jedem
Linsenkörper 84 erleichtert. Um dies zu erreichen, ist es erforderlich, daß Reihen von Linsen 78 zueinander in X-Richtung derart versetzt sind, daß die Öffnungen 76, gesehen in Y-Richtung, aufeinanderfolgend nebeneinander oder Rand-anRand berührend in Richtung der X-Achse angeordnet sind. Dieser Zustand ist im oberen Teil von Fig. 8a gezeigt.

Erfindungsgemäß werden die Linsen 78 in im Abstand vorgesehenen Reihen angeordnet, die sich in einer Richtung
(X-Achse) senkrecht zu der Längsrichtung der Linsenkörper 84 des Linsenrasters erstrecken. Wie erwähnt, ist es nicht erforderlich, daß die gleiche Anzahl von Linsen in jeder
Reihe angeordnet wird.

709852/1100

OWGlNAL INSPECTED

DA/G-K 1795 - 23 -

Wie in Fig. 8a gezeigt ist, sind die Mitten der Projektionslinsen 78 in Richtung der X-Achse um einen Abstand 9o voneinander getrennt, der durch die Länge der Negative, die Brennweite der Projektionslinsen und die Projektionslänge h bestimmt ist. Die Mitten der Linsen 78 sind in Richtung der Y-Achse um einen Abstand getrennt, der, wie vorstehend erwähnt, bevorzugt so klein wie der Durchmesser der Linnen oder so klein ist, wie er die Breite der Negative erlaubt.

Obwohl die Öffnungen 76 der Linsen 78 gemäß Fig. 8a und 8b alle die gleiche Größe haben, muß dies nicht so sein. Die öffnungen von einrr oder mehreren der äußeren Linsen 76 können kleiner oder größer als die öffnungen der mittleren Linsen sein, um den Projektionswinkel ß der Linsen mit dem Auffangwinkel θ der Linsenkörper 84 des Linsenrasters in Übereinstimmung zu bringen. So ist beispielsweise die am weitesten rechts in Fig. 8a befindliche Linse 76 gestrichelt und mit einer größeren öffnung gezeigt.

709852/1100

Leerseite

Claims

ÄL-. E

SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK

MARIAHILFPLATZ 2*3, MÖNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 CO, 0-8000 MÖNCHEN Θ5

KARL LUDWIG SCHIFF

DIPL. CHEM. DR. ALEXANDER V. FÜNER

DIPL. INS. PETER STREHL

DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜBEL· HOPF

DtPt. INO. DIETER CBßlNGHAUS

DR. ING. DIETER FINCK '

TELEFON (OSS) 48 2OB* * TELtX 5 23565 AURO D

TELEGRAMME AUROMARCPAT MÜNCHEN

Dimensional Development Corporation ₂o. Juni 1977

DA/G-K1795 (698,064)

Projektionsvorrichtung für stereoskopische Bilder

Patentansprüche

Vorrichtung zum Projizieren einer Vielzahl zweidimensionaler Ansichten eines Gegenstandsfeldes zur Bildung stereoskoper Bilder mit einem Linsenraster, der eine Vielzahl von Linsenkörpern der Breite w und eine Vielzahl von linienförmigen Bildbändern hat, von denen jedes eine Vielzahl von aus einer entsprechenden Vielzahl von zweidimensionalen Ansichten eines Gegenstandsfeldes kondensierten Bildern aufweist, die von im Abstand angeordneten Sichtstellen aufgenommen sind, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (22) mit einer Vielzahl M von Projektionslinsen (46, 48, 5o, 52, 54) zum Projizieren einer entsprechenden Vielzahl M zweidimensionaler Ansichten eines Gegenstandsfeldes, von denen eine Vielzahl N^.M von verschiedenen Aussichtspunkten bezüglich des Gegenstandsfeldes aufgenommen ist, auf einen Linsen-

709852/1100

ORIGINAL INSPECTED

DA/G-K 1795 - 2 -

raster (32, 64) der Linsenkörperbreite w , der gegenüber den Projektionslinsen (46, 48, 5o, 52, 54) derart angeordnet ist, daß das projizierte Bild eines ausgewählten gemeinsamen Elementes einer jeden Ansicht im wesentlichen zu einem Bezugspunkt fluchtet, der im wesentlichen an der Stelle des Linsenrasters (32, 64) angeordnet ist, wobei die Anzahl M der projizierten zweidimensionalen Ansichten gleich w/m ist, wenn m die Breite eines einzelnen zusammengefügten Bildes ist, das auf der Rückseite eines Linsenkörpers gebildet wird, und durch eine Einrichtung zum Tragen der Vielzahl M von Projektionslinsen (46, 48, 5o, 52, 54) und der entsprechenden Vielzahl M von zweidimensionalen Ansichten in einer Anzahl von Reihen, wobei die Reihen von Projektionslinsen und die zweidimensionalen Ansichten in Richtung der Längserstreckung der Linsenkörper (32, 64) im Abstand angeordnet und zueinemder in Richtung der Breitenerstreckung der Linsenkörper derart versetzt sind, daß die öffnungen (76) der M Linsen, gesehen in Richtung der Längserstreckung der Linsenkörper, im wesentlichen in einer Rand-an-Rand berührenden Beziehung angeordnet sind, wobei die M projizierten zweidimensionalen Ansichten M zusammengefaßte Bilder auf der Rückseite eines jeden Linsenkörpers bilden, die einander im wesentlichen berühren und nicht überlappen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Reihen parallele gerade Linien bilden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzahl N von verschiedenen zweidimensionalen Ansichten gleich der Anzahl M der projizierten zweidimensionalen Ansichten ist.

709852/1100

DA/G-K 1795 - 3 -
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzahl M der projizierten zweidimensic-nalen Ansichten gleich einem ganzzahligen Vielfachen der Zahl N der verschiedenen zweidimensionalen Ansichten ist, wobei die ganze Zahl i 1 ist und wobei i zusammengefaßte Bilder aus jeder zweidimensionalen Ansicht nebeneinander in einer im wesentlichen berührenden und nicht überlappenden Beziehung an der Rückseite eines jeden Linsenkörpers (32, 64) projiziert werden.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Reihen von Projektionslinsen (46, 48; 5o, 52, 54) in einem Abstand angeordnet sind, der im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser einer Projektionslinse oder dem minimalen Abstand ist, den die Breite der zweidimensionalen Ansichten ermöglicht, je nachdem welcher Abstand größer ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Linsenraster (64) auf der Rückseite eine photographische Emulsion (68) hat, so daß die Vorrichtung für das Zusammensetzen stereoskopischer Bilddrucke verwendbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Positionieren des Linsenrasters (64) gegenüber den Projektionslinsen (5o, 52, 54), wobei sich ein Linsenkörper davon im wesentlichen in einer Ausrichtung zu dem Bezugspunkt befindet, und durch Einrichtungen (7o, 72, 74) zum Bewegen aufeinanderfolgender Längenstücke des die Emulsion tragenden Linsenrasters (64) in die Stellung gegenüber den Projektionslinsen für die Belichtung.

709852/1100

DA/G-K 1795 - 4 -
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Bewegungseinrichtung eine

a) erste Rolle (7o) zum Halten des Emulsion tragenden Linsenrasters und zum Zuführen von Längenstücken in die Stellung gegenüber den Projektionslinsen (5o, 52, 54),

b) eine zweite Rolle zum Halten des Emulsion tragenden Linsenrasters (64) für die Aufnahme der Längenstücke aus der Stellung gegenüber den Projektionslinsen und

c) eine Einrichtung (74) für den wahlweisen Antrieb der zweiten Rolle aufweist, damit diese die Längenstticke aufnimmt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Linsenraster (32) ein Schichtkörper ist, der aufeinanderfolgend

a) eine Schicht (34) aus einem im wesentlichen transparenten Material, die eine erste Reihe von Linsenkörpern bildet,

b) eine lichtstreuende Schicht (36) und

c) eine Schicht (38) aus einem im wesentlichen transparenten Material aufweist, das eine zweite Reihe von Linsenkörpern bildet, wobei die erste und zweite Reihe von Linsenkörpern im wesentlichen die gleichen Abmessungen haben und in entgegengesetzte Richtungen im wesentlichen ausgerichtet zueinander weisen, wodurch die Vorrichtung zum Projizieren stereoskopischer Bilder durch die Schicht (34) einsetzbar ist, die durch die Schicht (38) sichtbar sind.

709852/1100

DA/G-K 1795 - 5 -
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine oder mehrere der äußersten Öffnungen (76) in der Rand-an-R£ind-Anordnung von Öffnungen sich in der Größe gegenüber den mittleren Öffnungen in der Rand-anRand-Anordnung unterscheiden.
11. Vorrichtung zur Herstellung stereonkopischer Bilder mjt einer Vielzahl von linienartigen Bildbändern, wobei jedes der Bildbänder eine Vielzahl von zusammengefügten Bildern aus einar entsprechenden Vielzahl von zweidiniensionalen Ansichten eines Gegenstandsfelues hat, das von im Abstand angeordneten Aussichtspunkten aufgenoiainen ist, und mit einem Linsenraster mit einer entsprechenden Vielzahl von Linsenkörpern, die zu den Bildbändern ausgerichtet sind, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Linsenraster mit einer Vielzahl von zylindrischen Linsenkörpern der Breite w, durch eine Einrichtung mit einer Vielzahl M von Projektionslinsen zum Projizieren einer entsprechenden Vielzahl M zweidimensionaler /msichten eines Gegenstandsfeldes, von denen eine Anzahl N-£m von verschiedenen Aussichtspunkten bezüglich des Gegenstandsfeldes aufgenommen ist, auf den Linsenraster, wobei das projizierte Bild eines ausgewählten gemeinsamen Elementes einer jeden Ansicht im wesentlichen mit einem Bezugspunkt fluchtet, der im wesentlichen an der Stelle des Linsenrasters angeordnet ist, und die Zahl M der projezierten zweidimensionalen Ansichten gleich w/m ist, wenn m die Breite eines einzelnen zusammengefaßten Bildes ist, das an der Rückseite eines Linsenkörpers gebildet wird, und durch eine Einrichtung zum Tragen der

709852/1100

DA/G-K 1795 - 6 -

Vielzahl M von Projektionslinsen und der entsprechenden Anzahl M zweidimensionaler Ansichten in einer Vielzahl von Reihen, wobei die Reihen der Projektionslinsen und zweidimensionalen Ansichten im Abstand in Richtung der Längsorstreckung der Linsenkörper angeordnet und zueinander in Richtung der Breitenerstreckung der Linsenkörper des Linsenrasters derart versetzt sind, daß die öffnungen der M-Linsen, gesehen in Richtung der Längrierstreckung der Linsen körper, im wesentlichen Rand~an-Rand einander berührend angeordnet sind, wobei die M projezierten zweidimensionalen Ansichten H zusammengefügte Rileer an der Rückseite eines jeden Linsenkörpers bilden, die einander im wesentlichen berühren und nicht überlappen.

709852/1100