JPH01260434A - 三次元複写方法及び複写装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動立体画像形成システム、特にレンチキュ
ラ複写材料を用いる立体画像形成システムに関するもの
であり、レンズ−フィルム系を正確に制御することなく
物体空間の多数の２次元画像から３次元プリントを作製
する新規な方法及び装置に関するものである。

３次元プリントを形成する既知の方法では通常の２次元
カメラを用いて種々の撮影点から物空間を写真撮影し、
各フレームがそれぞれ各撮影位置における物空間の視野
を含むようにネガフィルムを作製している。次に、これ
ら２次元視野をレンチキュラスクリーンを経て結像系に
より順次又は同時に投影し、レンチキュラスクリーンの
直下に配置されている感光性乳剤を露光するように構成
されている。

この既知の３次元画像形成プロセスにおいては、このプ
ロセスで用いられるレンチキュラ複写材料に対して、露
光されるネガフィルムの各フレームが割り当てられた角
度区域内にあることが必要である。光軸に対して角度を
以て露光される区域である角度露光区域の全ての和会体
は、レンチキエラ素子の受光角に適合するように選択さ
れる。この受光角は、レンチキュラ素子直下の感光性材
料を適切に露光するために入射光が制限れる単なるアー
ク状領域をなす。ある従来技術は動的フィルム−レンズ
系を用い、露光中フィルム及びレンズを移動させ、割り
当てられた角度露光区域に亘、って各フレームを連続的
に走査している。この走査は比例走査として一般的に既
知である。この方法の詳細な説明は米国特許第４１２０
５６２号に見い出される。

この既知の角度露光技術では、レンズおよびフィルムの
相対移動を高精度に比例追跡すると共に歪みが最小のレ
ンズを用いて、レンチキュラプリントフィルムの受光角
を整合させながら画像域が重なり合うことなくレンチキ
ュラフィルム上に形成する必要がある。このようなレン
ズ−フィルム系を精密に制御する必要がある従来技術は
、プリント画像の品質を低減するような他の因子、例え
ば振動のような因子による影響を受は易い欠点がある。

さらに、従来技術による立体画像形成方法を実施するた
めの装置は、製造工種々の困難があり製造コストが高価
になるばかりでなく、保守作業が面倒であると共にしば
しば較正しなければならず、しかも装置自体が大型化す
る欠点がある。

本発明は、３次元レンチキュラプリント材料を非走査で
露光するための新規な方法及び装置に関するものである
。本発明による方法を実施するために用いられる装置は
、簡単に安価に製造でき、保守及び較正作業が不要であ
り、装置自体が小型であり、しかも振動のような環境条
件による影響をほとんど受けることはない。

本発明の一例によれば、３次元レンチキュラプリント材
料を非走査で露光することによって３次元複写を行なう
方法は、以下のようにして構成される。すなわち、レン
チキュラプリント材料と露光されるべき多数のフレーム
を有するフィルムとを結像面に平行に対向配置すると共
に、レンズ及び潜望鏡のような光学系をフィルムとプリ
ント材料との間に配置する。この潜望鏡光学系はフィル
ムからレンズを経てプリント材料までの光路に沿って光
を反射するように位置決めされている第１及び第２の平
行ミラーを含み、これら平行ミラーの各々はレンズの光
軸と直交する第１軸及び第１軸と交差する第２軸を中心
にして回転可能にされている。

フレームの各々はレンズの光軸から予め定めた直線距離
を以て配置されて多数のフレームに対応する多数の角度
露光区域を形成し、角度露光区域に対応するフレームが
照明されて角度露光区域の中心に沿ってプリント材料に
対してフレーム画像露光が行なわれる。

以下図面に基き本発明の詳細な説明する。

第１ａ図は本発明による３次元レンチキュラ材料に非走
査露光を行なう装置を示す。フィルム１０に４個のフレ
ームＦＲＩ〜ＦＲ４が表示されている。前述したように
、フレームＰＲＩ〜ＦＲ４は、水平方向に離間した４個
の位置に形成されている４個の撮影点で撮影された４個
の写真画像が表示されている。

これらの画像を撮影するためのカメラは米国特許第４１
２０５６２号に記載されており、本明細書ではこの特許
の適当な部分を参考として引用する。

第１ａ図〜第１ｃ図に関連して第２図に示すように、各
フレームは割り当てられた角度区域Ｚ１〜Ｚ４の範囲内
で複写材料に光が入射するように投影される。

アーチ形の角度露光区域の全体の和は、前述したレンチ
キュラ光字形の受光角に量的に適合するように選択され
ているものと理解すべきであり、フィルム露光される画
像数に整合するように角度露光領域全体を分割する０例
えば、４個のフレームＰＲＩ〜ＦＲ４全体に対する全角
度露光領域ｚ７を２６°とする場合、各フレームはプリ
ント材料２０に対して１個の角度区域が２６／４°、す
なわち６．５°の角度幅に等しい角度で露光される必要
がある。

装置の全投射角は、前述したレンチキュラプリントフィ
ルムの受光角と整合するように選択される。さらに、種
々の投影角を与えることにより、はとんど重なり合わな
い３次元画像をレンチキュラプリント材料（レンチキュ
ラプリントフィルム）上に形成することができる。第１
図に示す装置により、前述した従来技術で用いられる比
例走査を行なうことなく３次元画像を整合させることが
できる。

さらに、第２図においては４個の角度区域ｚ１〜Ｚ４の
各々が破線部分として示され、角度区域ｚ１は１３°〜
６．５°に至る角度変位に対応する露光区域を表わし、
角度区域Ｚ２は６．５°〜０°に亘る角度変位の露光区
域を表わし、角度区域Ｚ３は０°〜−６，５°に亘る角
度区域を表わし、角度区域Ｚ４は−６，５’〜−１３″
に亘る角度区域を表わす。ここで、角度変位及びその符
号はレンチキュラ素子の光軸２６に平行なレンズ１５の
光軸１６を基準とする。

４個の固定露光は、固定レンズ１５に対する相対位置に
フレームＰＲＩ〜ＦＲ４を配置することにより行なわれ
、露光角は光軸から４個の露光区域２１〜ｚ４の中心点
までの角度を表わすものとする。簡略化するため、第２
図は露光角α２１だけを示す。この露光角α２Ｉは露光
区域Ｚ１の光軸２６からの中心位置を表わし、他の３個
の露光区域の各々は同様に対応する露光角α２□、α２
．及びα２４を有している。

本例において、露光区域ｚ１が＋１３″から−Ｆ６．５
’に亘る露光区域を表わす場合、露光角α２１は露光区
域ｚ１の中心である９、７５°に等しく、同様に露光角
α２□は３．２５°に等しく、露光角α２３は−３，２
５゜に等しく、露光角α２４は−９，７５°に等しくな
る。

このように、必要な露光角は、レンズ光軸からの各フレ
ームＰＲＩ〜ＦＲ４の予め定めた直線変位により決定さ
れ且つ設定されることになる。

好適実施例において、投影用照明ランプ９からフィルム
１０をその下方からレンズ１５に向けて照明する。レン
ズ１５は固定拡大レンズであり６．５°の幅の露光区域
全体を満す十分に大きな出射瞳を有している。最小のレ
ンズ定数Ｆ／１．９が望ましく、さらに露光区域全体に
亘ってフラットな露光光を発生させるために第２図に示
すように絞りを矩形に形成する。

第２図に示す直線状の拡大光学系で露光する場合、プリ
ント面２１の結像画像がレンズ光軸１６　（装置の中心
線）からずれてしまうことが容易に理解される。この偏
位距離を補償するため、本発明によれば光路を折り曲げ
第１の潜望鏡ミラーによりプリント面上の画像を光軸１
６を横切るように平行に元に戻し、次に第２のミラーに
よりプリント材料に照明光を（ずれが除去された状態で
）入射させる。第１ａ図に示すように、潜望鏡光学系１
７は、フィルム１０とプリント材料２０との間に配置さ
れ水平方向に平行に装着されているミラー１８及び１９
を含み、この潜望鏡光学系により画像が回転することな
く露光角α２Ｉを維持しながら適切に画像のずれを除去
する。この状況を第４ａ図及び第４ｂ図に示す。これら
第４ａ図及び第４ｂ図は、本発明の一実施例としてフレ
ームＦＲＩからレンズ１５及び潜望鏡光学系１７を経て
プリント材料に入射する光の光路を示す。ミラー１８及
び１９は、露光角α２Ｉで露光された画像を画像オフセ
ットが生ずることなくプリント材料２０上に直接結像さ
せるように配置される。

潜望鏡光学系１７をＸ軸を中心に回転させ、露光角α２
．を維持しながら画像を回転させることなく画像のずれ
を除去する。露光角αｚ＋〜α２４の各露光区域につい
て、Ｘ軸を中心にしてそれぞれ角度β２．〜β２４だけ
対応して回転させてセッテングを行ない、前述した画像
のずれの除去を達成する。

第４ａ図において、潜望鏡光学系１７のミラー１８及び
１９は角度β２１だけ回転したように示され、この回転
により画像のずれを除去すると共に実線部分として示さ
れる光路Ａに沿ってプリント材料２０上に画像を結像さ
せる。α２＝０．β２＝０におけるオリジナルの光軸ｄ
を破線で示す。潜望鏡１７を回転させる手段は図示され
ていないが、当該技術分野において既知の制御可能なギ
ヤモータのような軸を中心にしてミラーを回動させる通
常の手段であれば本発明の潜望鏡光学囲繞の回動要件を
満足し得ると理解されるべきである。同様に、固定レン
ズを装着する手段及び時間的な関係に従ってフィルムを
変位させる手段も既知の手段を用いることができ図示し
ないものとする。

更に、第１ｃ図、第４ｂ図及び第５図を参照して前述し
た画像のずれについて説明する。

この複写装置の各露光角α２ｏに沿う光軸長ｄは次式で
与えられる。

ｄ＝Ｓ＋Ｓ′　＋ｈ　　　　　　・・・（１）ここで、
Ｓはフィルム面１１からレンズ１５の第１主要面Ｈまで
の物体側の距離を表わし、Ｓ′はレンズ１５の第２主要
面Ｓ′からプリント面２１までの像側の距離を表わし、
ｈはレンズ１５の主要面間距離を表わす。レンズの倍率
ｍが（２）式で与えられるものとする。

Ｓ′ ・・・（２） （２）式を（１）式に代入することにより光軸上の距離
ｄは次式で与えられる。

ｄ　＝　ｆ　（２＋ｍ＋　−）　＋　ｈ　　　・・・（
３）潜望鏡光学系１７を装着しこれをｙ軸を中心にして
回動させて前述した画像偏位を除去する場合、第４ａ図
に示すようにこの光路長はΔｄだけ変化する。

潜望鏡光学系の各回動角度β２．〜β２４によって光軸
上で対応する微小距離Δｄの変化が生ずる。

潜望鏡光学系をｙ軸のまわりで回動させることにより距
離Δｄ＝ｃ（１−ｃｏｓ　β）だけ光軸上の距離が短く
なる。ここで、Ｃは潜望鏡のｙ軸に沿う距離である。こ
の光路長補正は、潜望鏡光学系をｙ軸を中心にして付加
的に回転させることにより行なう。潜望鏡光学系をｙ軸
のまわりで角度β２Ｉ〜βｚ４だけ回動させることによ
って生ずる光路長歪みを補正するために必要な回動設定
は、傾斜角補正として称せられており、δ２、〜δ２４
として標記する。潜望鏡光学系を角度β２Ｉだけ回動さ
せた場合光軸に沿う光路長は距離Δｄ＝ｃ（１−ｃｏｓ
β）だけ短くなるから、補正傾斜角δを、この補正因子
を光路長に付加するように選択すると共に、第４ｂ図に
示すように潜望鏡光学系を角度α２１に亘って同時に回
動して光軸上の距離ｄを維持する。

上述した因子α、β、δ及びΔｄは相関を有し、次の３
個の設計式に従って角度露光区域Ｚ１〜Ｚ４の各々に対
して適合される。

じ δ＝　２　ｊａｎ　−’　（ｃｏｓβ）　　　　　　　
　　　　　−（５）Δｄ＝Ｃ（１−ｃｏｓ　　β）　　
　　　　　　　　　・（６）ここで、βは潜望鏡光学系
のｙ軸を中心とする回転角、αは露光角、ｆはレンズの
焦点距離、ｍはレンズの倍率、Ｃは潜望鏡のミラー間距
離、δは補正傾斜角、Δｄは光路長の補正量である。

本発明は上述した実施例だけに限定されるものではなく
、種々の変更や変形が可能である。

【図面の簡単な説明】 第１ａ図は本発明による複写露光装置の組み立だ状態を
示す線図、 第１ｂ図及び第１ｃ図は第１ａ図の装置の側面図及び背
面図、 第２図は本発明の潜望鏡光学系がない場合の角度露光区
域及び画像露光の光路ずれを示す線図、第３図は第１ａ
図の実施例で用いた矩形状出射瞳を有する固定拡大レン
ズを示す線図、 第４ａ図及び第４ｂ図は潜望鏡光学系により画像のずれ
を除去する構成を示す線図、 第５図は本発明の一実施例における光路長成分を示す模
式図である。 ９・・・光源１０・・・フィルム １５・・・レンズ　　　　　　１６・・・レンズ光軸１
７・・・潜望鏡光学系　　　１８・・・第１ミラー１９
・・・第２ミラー ２０・・・レンチキュラプリント材料 ２１〜ｚ４・・・角度露光区域 特許比ｉ１１人　　二ムスロ・コーポレーションＦＩＧ
、　＋（ａ） ＦＩＧ、　１（ｂ）ＦＩＧ、　１（ｃ）ＦＩＧ、　５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、三次元レンチキュラプリント材料に非走査露光によ
   って三次元複写するに際し、 レンチキュラプリント材料と露光される多 数のフレームを有するフィルムとを結像面に対向配置し
   、 レンズ及び潜望鏡光学系を、前記フィルム とプリント材料との間に位置させ、この潜望鏡光学系が
   、光が前記フィルムから光軸に沿って前記レンズを経て
   プリント材料に入射するように位置決めされている第１
   及び第２のミラーを含み、これら平行ミラーの各々は、
   それぞれ前記レンズの光軸に直角（９０゜）な第１の軸
   及びこの第１軸と交差する第２軸を中心にして回動可能
   にされ、 前記フィルムの各フレームを、前記レンズ の光軸から予め定めた直線距離だけ離間させて配置して
   、前記フィルムの複数のフレームにそれぞれ対応する複
   数の角度露光区域を形成し、前記角度露光区域の各々に
   対して、 前記角度露光区域に対応する前記フィルム のフレームを照明して、角度露光区域の中心に沿って前
   記潜望鏡光学系に向けて前記フィルムのフレームの画像
   露光を行ない、 前記潜望鏡光学系を前記第１軸を中心にし て回動することにより、前記潜望鏡光学系からプリント
   材料までの間における前記レンズから角度露光区域の中
   心に沿い潜望鏡光学系に至る画像露光によるずれを除去
   し、これにより前記ずれを除去して光軸上の光路長の変
   化を含ませ、 前記画像露光のずれが生ずる前に、潜望鏡 光学系を前記第２軸を中心にして回動させて光軸上の光
   路長を画像露光のずれが生ずる前の距離に再生すること
   を特徴とする三次元複写方法。 ２、前記レンズが、矩形状の出射瞳を有する固定拡大レ
   ンズとされていることを特徴とする請求項１に記載の三
   次元複写方法。 ３、前記フレーム及び対応する角度露光区域の数が４個
   とされていることを特徴とする請求項２に記載の三次元
   複写方法。 ４、前記全ての角度露光区域の角度の大きさ及び符号を
   前記レンズ光軸を基準とした場合、前記４個の角度露光
   区域が、それぞれ１３°〜６．５°、６．５°〜０°、
   ０°〜−６．５°及び−６．５°〜１３°とされている
   ことを特徴とする請求項３に記載の三次元複写方法。 ５、レンチキュラプリント材料を第１の結像面に支持す
   る手段と、 露光される複数のフレームを、前記第１結 像面と対向する第２の結像面に支持する手段と、 前記フレームの上方に位置決めされ、フレ ームから、このフレームから前記プリント材料に至る光
   路に沿って画像露光を行なうレンズと、 前記レンズとプリント材料との間に位置決 めされ、レンズからの露光光をプリント材料に入射させ
   る第１及び第２の平行ミラーを含み、これら平行ミラー
   の各々が、それぞれレンズ光軸と直角の第１軸及び第１
   軸と交差する第２軸を中心にして回転可能にされている
   潜望鏡光学系と、 前記フレームの各々を前記レンズの光軸か ら予め定めた対応する直線距離だけ離して位置させ、前
   記複数のフレームのそれぞれに対応する複数の角度露光
   区域を形成する手段と、各露光区域の各々の中心に位置
   し、前記角 度露光区域の中心に沿って前記潜望鏡光学系に向けて対
   応するフレームの画像露光を行なう前記レンズによって
   画像露光を行なうため、前記フィルムのフレームの各々
   を照明する手段とを具え、 前記潜望鏡光学系が、前記第１軸を中心に して回動することにより前記レンズから角度露光区域の
   中心に沿って前記プリント材料に至る画像露光のずれ（
   オフセット）を除去し、前記光路長を変化させることに
   より除去が行なわれ、前記潜望鏡光学系が前記ずれが生
   じた後に前記第２軸を中心にして回動され、前記光路が
   前記ずれが除去される前の光路長に再生されるように構
   成したことを特徴とする三次元レンチキュラプリント材
   料用の複写装置。 ６、前記レンズが、矩形状の出射瞳を有する固定拡大レ
   ンズとされていることを特徴とする請求項５に記載の複
   写装置。 ７、前記フレーム及び対応する角度露光区域の数が４個
   とされていることを特徴とする請求項５に記載の複写装
   置。 ８、前記全ての区域の角度の大きさ及び符号を前記レン
   ズ光軸を基準にした場合、前記４個の角度露光区域が、
   それぞれ１３°〜６．５°、６．５°〜０°、０°〜−
   ６．５°及び−６．５°〜−１３．０°とされているこ
   とを特徴とする請求項７に記載の複写装置。 ９、前記複数のフレームが連続するフィムル上に位置す
   ることを特徴とする請求項５に記載の複写装置。