KR20000016462A

KR20000016462A - 3차원 사진촬영 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20000016462A
Application number: KR1019980710046A
Authority: KR
Inventors: 예브제니 네미로브스키
Original assignee: 밈스, 허먼, 디.
Priority date: 1996-06-03
Filing date: 1996-06-03
Publication date: 2000-03-25
Also published as: WO1997046913A1; BR9612680A; HUP9903495A3; US5946077A; EP0902913A1; AU713898B2; CA2256345A1; IL127960A; PL179677B1; PL330315A1; IL127960A0; HUP9903495A2; MY112846A; KR100315851B1; ID17337A; NZ333543A; NO985606D0; CZ396698A3; JP2000511650A; TW349184B

Abstract

본 발명은 기준 배열에 따라 구성된 다렌즈 카메라 및 다렌즈 확대기를 활용하는 3차원 영상을 만들기 위한 개선된 방법 및 장치에 관한 것이다. 카메라와 프린터에 사용된 렌즈의 개수는 인간의 눈 및 렌티큘러 프린트 시스템의 분해능보다 더 크도록 선택된다. 선모양 영상의 존의 폭은 확대기의 인접한 투영개구을 통해 거리 한계의 거리 또는 거리 한계를 넘어선 거리로부터 투영된 포인트의 렌티큘러 스크린(10)의 초점면상의 두 개의 인접한 영상 사이의 거리에 의해 측정된다. 확대기의 투영개구(182, 186, 188)는 거리 한계에 상응하는 고유한 허용각내에 선형으로 배열되고 같은 거리를 두고 있어서 존 사이에 갭이 없고 라인사이에 갭이 없이 선모양의 영상을 제작한다. 따라서, 스트로보 효과없이 오소스코프 효과를 가진 3차원 영상은 한단계 영상화 및 한단계 구성 공정으로 만들어진다.

Description

3차원 사진촬영 방법 및 장치

사진촬영의 개척자들은 항상 보다 실감나는 사진을 창출하기 위해 노력해 왔다. 사진촬영의 문제점 중 하나가 3차원 물체를 2차원 매체에 기록하는 것이었다. 1844년에, 3차원, 또는 입체 사진을 포착하는 기술이 독일에서 시범되었다. 두개의 독립된 2차원 영상이 특수 장치를 통해 보았을 때 3차원 효과를 창출하는데 이용되었다. 그후에, 이 시각 장치는 특수 안경으로 교체되었는데, 이 안경은 사용자가 흑백의 3차원 화상(picture)과 영화를 볼 수 있도록 상이한 칼라 렌즈들을 갖는다. 편광 렌즈(polarized lens)를 갖는 특수 안경은 후에 칼라 화상을 보는데 이용되었다.

사진 분야에서의 다음의 주요 발전은 특수 안경을 착용하지 않고서도 3차원을 인식(perception)할 수 있는 시스템의 개발이다. 이 혁신적인 시스템은 각각의 눈에 개별적인 2차원 영상을 제공하는 특수 영상의 상부에 놓인 렌티큘러 스크린을 이용한다. 뇌는 독립된 2차원 영상을 조합하여 3차원으로 인식한다. 이 분야의 기술자에게는, "렌티큘러 프린트 시스템(lenticular print system)"이라는 용어는 초점면(focal plane)에 접합되어 있거나 또는 초점면에 접촉해 있는 감광성 재료를 갖는 확대기를 의미한다. 렌티큘러 스크린 하부에서 형성된 영상은 시차-파노라모그램(parallax-panoramogram), 또는 여기서 정의된 대로 선모양의 영상(lineiform image)이라고 알려져 있다.

선모양의 영상은 라인 존(zones of lines)들로 구성되었다. 종래의 렌티큘러 프린트 시스템에서, 선모양 영상의 라인은 확대기에 의해 투영된 독립 2차원 영상에 해당하는 렌티큘러(lenticula)에 의해 만들어진 폭이 좁은 영상이다. 존이라 하는 것은 하나의 렌티큘러에 의해 만들어진 선모양 영상 부분을 말한다. 따라서, 존이라 하는 것은 확대기에 의해 투영된 독립 2차원 영상의 개수 만큼의 라인들로 이루어진다. 보통, 확대기에 의해 투영된 독립 2차원 영상의 개수, 따라서, 선모양 영상의 각 존에 있는 라인의 개수는 확대기의 투영 개구의 개수와 동일하다. 종래의 확대기에는, 확대기의 각 렌즈에 대해 단일의 투영 개구가 있고, 단일의 독립 2차원 영상이 각 투영 개구를 통하여 투영된다.

오늘날, 적절한 선모양의 영상을 창출하는데는 2가지 방법이 이용된다. 즉, 직접적인 방법과 간접적인 방법이 있다. 직접적인 방법에서, 선모양의 영상은 렌티큘러 스크린이 갖추어진 특수 카메라 내에서 만들어지고 단일의 광학 렌즈를 갖는 확대기를 이용하여 프린트된다. 만들어진 선모양의 영상은 그다음 렌티큘러 스크린을 통해 조망된다. 직접적인 방법에서의 주요 문제점은 사진 촬영에 필요한 노출 시간이 길다는 것과 한번의 노출동안 카메라를 이동시켜야 할 필요가 있다는 점이다.

반대로, 간접적인 방법에서는, 일렬 또는 판형으로 배열된 해당 광학 렌즈를 갖는 카메라에 의해 상이한 시점(vantage point)으로부터 끌어내어진 독립 2차원 영상을 복수개 이용한다. 이와 같은 영상의 열(row)은 그다음 다렌즈 확대기를 통해 렌티큘러 스크린으로 투영되어 선모양의 영상을 만들어낸다. 선모양의 영상dmf 렌티큘러 스크린에 정렬시키는 것에은 대체로 문제가 없다. 지금까지 간접적인 방법에서의 주요 문제점은 존들 사이의 갭과 라인들 사이에 갭이 없는 선모양 영상을 만들어내기 위해 2차원 영상의 열을 혼합하는 것과, 그리고, 스트로보 효과(stroboscopic effect)를 피하면서도 오소스코프 효과(orthoscopic effect)를 갖는 3차원 영상을 만들어 내는 것이었다.

본 발명은 간접적인 방법에 의한 3차원 렌티큘러 사진촬영을 위한 종래의 방법 및 장치를 개선한 것이다. 본 발명 이전에는, 간접적인 방법에 의한 3차원 영상을 생성하는데는 몇가지 문제점이 있었다. 첫째, 오르토스코픽 효과를 얻는 것은, 즉 모든 3차원 영상이 정확히 균형잡힌(proportioned) 것을 기대하기 어려 웠다. 둘째, 구성이 이루어질 때 이전에는 몇가지 단계로 수행되었기 때문에, 구성에 필요한 시간이 크게 길어졌다. 세째, 선모양의 영상을 이루기 위해 독립된 2차원 영상을 혼합하는 것은 높은 정밀도가 필요하기 때문에 엄청난 시간과 노력을 필요로 한다. 혼합이 되었다 하더라도, 선모양 영상의 존들 사이의 갭이나 선모양 영상의 각 라인들 사이의 갭, 또는 이 둘 모두가 어쩔 수 없이 생겨나게 된다. 네째, 과거의 방법에 따라 만들어진 3차원 사진에서는 최적의 3차원 효과가 인식되는 조망 윈도우에 제한이 있다. 마지막으로, 종래의 3차원 사진은 스트로보 효과가 있게 되고 이 효과 때문에 독립된 영상이 동시에 인식되거나, 또는 뷰어가 머리를 움직일 때 한 렌즈에 의해 만들어진 영상으로부터 또다른 렌즈에 의해 만들어진 영상으로 전환됨을 인식할 수도 있다.

렌티큘러 스크린을 이용하는 3차원 영상에 관한 최근 특허 대부분은 선모양 영상의 각 존으로 하여금 렌티큘러 하부 공간의 폭을 정확히 차지하게 함으로써 우수한 질을 달성할 수 있다는 이론적 가정에 근거한다. 실제로, 이것은 각 렌티큘러의 개구 각도가 효과적으로 확대기의 투영 개구로 채워질 것을 필요로 한다. 개구 각도라 함은, 렌티큘러의 에지(edge)를 투영한 것과 렌티큘러의 광심(optical center)을 통과하는 초점면이 수직으로 만나는 곳에서부터 시작하는 광선이 통과하는 것에 의해 형성된 각도를 말한다. 예를 들어, 미국 특허 3,953,869 의 도 4는 개별적인 4개의 2차원 영상이 렌티큘러 스크린에 투영되고, 렌티큘러 하부에 4개의 겹치지 않는 개별적인 라인을 만들어내는 것을 보여준다. 이와 비슷하게, 미국 특허 3,895,867의 도 9는 선모양의 영상에 만들어진 겹치지 않는 6개의 개별적인 라인을 보여준다. 이와 같이 가정된 이상적인 상태를 이루기 위해서는, 선모양 영상의 각 라인은 w/n 보다 넓지 않아야 한다; 여기서 w는 각 렌티큘러의 폭이고 n은 렌티큘러 스크린에 투영된 독립적인 영상의 개수이다. 이 목표를 달성하기 위한 대부분의 방법에서는, 라인들이 확실히 일치하도록 하기 위해 수차례의 노출 각 사이사이에 확대기에 대한 렌티큘러 스크린의 위치를 조정하면서 상기 노출시에 선모양의 영상을 프린트하는 것을 필요로 한다.

종래의 간접적인 방법 및 장치의 목적은 뷰어의 왼쪽 눈에는 하나의 독립 영상이 보이게 하고 뷰어의 오른쪽 눈에는 또다른 독립 영상이 보이게 하도록, 뷰어의 각 눈에 분리된 영상을 제공하는 것이었다. 만약 10개의 개별적인 2차원 영상이 확대기 에 의해 렌티큘러 스크린에 투영되고, 따라서 선모양 영상의 10개 라인이 선모양 영상의 각 존의 초점면에 투영되었다면, 뷰어는 아마도, 예를 들어, 한 위치에서 왼쪽 눈은 3번째 영상을 그리고 오른쪽 눈으로는 6번째 영상을 보게될 것이다. 다른 위치에서, 뷰어는 아마도, 예를 들어, 왼쪽눈은 4번째 영상을 오른쪽 눈은 7번째 영상을 보게 될 것이다. 또한, 종래의 간접 방법은 선모양 영상의 라인들이 겹치는 것을 피할 수 있다.

한편, 본 발명의 간접 방법 및 장치의 목적은, 뷰어의 각 눈에 적어도 두개, 바람직하게는 그 이상의 겹쳐지는 개별 영상을 제공하는 것이다. 만약 40개의 2차원 영상이 확대기에 의해 렌티큘러 스크린으로 투영되고, 따라서, 선모양 영상의 40개 라인이 선모양의 영상의 각 존의 초점면에 투영되었다면, 뷰어는 한 위치에서 아마도, 예를 들어 왼쪽눈은 19, 20, 21 그리고 22번째 영상이 겹쳐진 것을 보게 될 것이고 오른쪽눈은 23, 24, 25, 그리고 26번째 영상이 겹쳐진 것을 보게 될 것이다. 다른 위치에서, 뷰어는 아마도, 예를 들어 왼쪽눈은 20, 21, 22, 그리고 23번째 영상이 겹쳐진 것을 그리고 오른쪽 눈은 24, 25, 26, 그리고 27번째 영상이 겹쳐진 것을 보게 될 것이다. 선모양의 영상에서 조망된 겹쳐진 2차원 영상은 뷰어가 보기에 흐릿하지 않는데, 이것은 각 눈에 나타나는 인접하여 겹치는 영상들 사이의 시차에서의 차이가 뷰어의 분해능보다 작기 때문이다. 게다가, 겹치는 2차원 영상들은 선모양의 영상 위에서 배열 및 정렬됨으로써, 선모양의 영상에 재생된 물공간에 있는 요소를 인식한 위치는 뷰어의 시각이 변화할 때 렌티큘러 스크린에 대해 위치를 변화시키지 않는다.

2개의 독립 영상을 조망하는 종래의 방법은 제한적인 조망 영역에서만 뚜렷한 3차원 영상을 창출해낸다. 선모양 영상의 2개의 인접 라인들의 에지를 조망하는 위치로 뷰어의 머리가 움직였을 때, 뷰어가 보는 영상에서 각각의 눈이 2개의 개별 영상을 동시에 인식하게 될 것이다. 이러한 현상은 "스트로보 효과"라고 알려져 있다. 다시 말해서, 뷰어는, 예를 들어, 인접한 2차원 영상들 사이의 시차가 크기 때문에 왼쪽눈으로 3번째 및 4번째 영상을 보게 될 것이고, 오른쪽눈으로는 6번째 및 7번째 영상을 보게 될 것이다. 이들 두개의 영상은 충분히 다르기 때문에 중첩된 2개의 독립 영상을 인식하게 된다. 종래의 장치에서, 확대기의 투영 개구는 본 명세서에서 기술된 거리 한계보다 더욱 가까이 렌티큘러 스크린에 위치되고, 또 에지끼리 맞닿도록 위치될 필요가 있게 되거나, 또는 에지끼리 맞닿은 관계를 가장하도록 렌티큘러 스크린에 비례하여 움직일 필요가 있게 된다. 그러나 종래 장치에서 사용되는 투영 개구의 총 개수는 인접한 2차원 영상 사이의 시차를 충분히 작게 하기에는 불충분해서 독립된 영상들이 고형의 물체로 인식된다.

본 발명에 따른 방법에서, 예를 들어, 각 눈으로 4개의 영상을 동시에 조망하는 것은 스트로보 효과를 배제하게 된다. 4개의 독립된 2차원 영상이 고형의 물체로 인식되도록 많은 수의 독립된 2차원 영상은 가장 큰 단일의 시차를 조그만 부분들로 나누게 된다. 본 발명은 또한, 개시된 방법과 장치를 이용하는 발명을 실시하는데 필요한 다음의 질문들에 답이되는 경험적인 방법을 제시한다: 1) 이용될 2차원 영상의 개수를 어떻게 결정할 것인가; 그리고 2) 스트로보 효과를 배제하는데 필요한 최소한의 2차원 영상의 개수는 얼마인가.

더욱이, 종래의 간접적인 방법은 확대기의 투영 거리가 3차원 사진의 조망 거리와 동일하리하는 것을 가정한다. 투영 거리에서 3차원 사진을 보았을 때, 뷰어의 왼쪽 및 오른쪽눈의 위치는 투영 개구 2개의 위치와 정확히 매치되어야 한다. 이 조건 때문에 사용되는 투영 개구의 개수가 제한될 수 있다. 조망 거리가 변화하면, 뷰어의 왼쪽 및 오른쪽 눈은 더 이상 투영 개구의 어느 위치에도 매치되지 않는다. 따라서, 투영 거리를 제외한 어느 위치에서건, 뷰어는 3차원 사진의 어떤 영역에서도 스트로보 효과를 인식하게 될 것이다. 또한, 뷰어가 렌티큘러 스크린으로부터 멀리 이동하면, 인식된 영상은 깊어진다(deepen). 즉, 인식된 영상은 심도 차원(depth dimension)에서 오소스코프 정밀도를 유지하지 않게 된다. 마찬가지로, 뷰어가 렌티큘러 스크린을 향하여 이동하면, 인식된 영상은 평평해진다(flatten). 본 발명에 따른 방법에서, 뷰어의 눈을 투영 개구의 위치에 매치시킬 필요가 없다. 뷰어는 투영 거리와는 상이한 조망 거리에서 렌티큘러 사진을 볼 수 있다. 그러므로, 스트로보 효과는 3차원 사진의 모든 영역에서 배제된다.

종래의 방법 및 장치는 본 명세서에서 기술된 거리 한계보다 더 가까이 렌티큘러 스크린에 투영 개구를 위치시킨 결과로 인해 성가신 일이 발생한다. 단순히 선모양 영상의 라인들 사이의 갭을 배제시키는 것만으로는, 종래 방법 및 장치가 렌티큘러 프린트 시스템의 다음의 구성용소 중 최소한 하나도 이동시키지 않고 한 단계의 영상화와 한 단계의 프린팅을 달성하는 것은 불가능하다: 1) 필름; 2) 렌티큘러 스크린; 3) 투영 개구; 또는 4) 감광성 재료. 만약, 2차원 영상이 카메라를 한번 노출시켜 만들어졌다면, 그다음 3차원 사진을 프린트하기 위해 확대기를 여러번 노출할 필요가 있거나 또는 확대기를 한번 노출시킬 때 렌티큘러 프린트 시스템의 최소 하나의 요소가 이동되어야 한다. 만약, 렌티큘러 프린트 시스템의 상기 요소의 최소 하나를 이동시키지 않고 확대기를 한번 노출시켜 2차원 영상이 프린트된다면, 2차원 영상은 카메라를 여러번 노출시켜 만들어지거나 또는 카메라를 한번 노출시키는 동안 영상화 시스템의 최소 한 요소를 이동시킴으로써 만들어질 수 있다. 본 발명에서, 카메라로 2차원 영상을 만들어내는 것과 확대기로 3차원 영상을 프린트하는 것은 영상화 시스템이나 렌티큘러 프린트 시스템을 여러번 노출시키는 것, 또는 이미징 시스템이나 렌티큘러 프린트 시스템의 요소들을 이동시키는 것을 필요로 하지 않는다.

본 발명은 개선된 3차원 영상을 만들어내기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다렌즈(multi-lens) 카메라에 의해 만들어지고 다렌즈 확대기에 의해 렌티큘러 스크린(lenticular screen)에 프린트된 물공간에 있는 최소 한 요소의 2차원 영상 다수개로부터 3차원 영상을 간접적으로 만들어내기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

전술한 목적과 기타 목적들이 이후에서 자세히 기술될 상세설명과 첨부된 도면을 통해 보다 명백해질 것이다.

도 1은 종래 기술에서 개시된 선모양 영상의 개념적 모델을 나타낸 도면

도 2는 투영 개구로 개구 각도만을 채우는 경우의 단점을 보여주는 도면

도 3은 존의 폭이 렌티큘러의 광심면으로부터 투영 개구의 거리에 따라 어떻게 변화하는가를 보여주는 그래프

도 4는 두 개의 허용각 및 한 개의 개구 각도를 보여주는 그래프

도 5는 개구 각도를 보여주는 그래프

도 6은 두 개의 허용각과 각 허용각의 현 사이의 관계를 보여주는 도면

도 7은 카메라 렌즈의 관찰각, 관찰면, 관찰 포인트, 그리고 관찰 방향을 나타낸 그래프

도 8은 확대기의 렌즈를 방사상으로 이동시키기 위한 본 발명에 따른 방법을 나타낸 도면

도 9는 투영 각도로 허용각을 채우는 경우의 이점을 보여주는 도면

도 10은 허용각의 현의 길이와 동일한 라인 세그먼트(line segment)를 따라 포인트 광원을 투영하여 렌티큘러 스크린의 존들 사이에 갭이 없는 선모양 영상의 존을 만들어내는 나타낸 도면

도 11은 렌티큘러 스크린의 평면도로서 중심 분해각 및 허용각의 현의 길이를 측정하기 위한 본 발명에 따른 방법을 나타낸 도면

도 12는 종래 기술(도 12b)에서 개시되고 본 발명(도 12c)의 방법 및 장치에서 나타낸 바의 물공간에 있는 요소(도 12a)의 독립된 2차원 영상 다수개를 혼합한 것을 보여주는 그래프

도 13은 중심 분해각을 보여주는 그래프

도 14는 이상적인 렌티큘러 렌즈의 모델을 보여주는 도면

도 15는 통상적인 렌티큘러 렌즈의 모델을 나타낸 것으로서, 렌티큘러를 통과하는 광경로 상에서의 렌티큘러 프린트 시스템의 수차 효과를 보여주는 도면

도 16a 내지 16c는 선모양 영상의 단일 라인의 폭에 대비한 밝기를 보여주는 일련의 그래프

도 17은 실제 존재할 때(도 17a 및 17b)와 종래 기술에서 기술되었을 때(도 17c 및 17d) 선모양 영상의 라인들을 매치한 것을 비교한 그래프

도 18은 재귀반사하는 렌즈 시스템의 분해 특성을 결정하기 위한 본 발명에 따른 방법을 나타낸 도면

도 19a는 선형으로 정렬되었으나 그 중심들이 우연히 비공선적인(non-collinear) 일련의 인접 투영 개구의 2차 축들 사이의 거리를 나타낸 도면

도 19b는 투영 개구들의 열 2개에서 그 중 하나의 열이 본 명세서에서 개시된 거리한계면에 위치된 것을 보여주는 도면

도 20은 중심 분해각에 의해 허용된 것보다 가까이 렌티큘러 스크린의 광심면에 위치한 에지끼리 접한 관계에 있는 투영 개구의 열을 나타낸 그래프

도 21은 본 발명에 따른 구성 단계 동안 관찰면을 이동시키기 위한 방법을 나타낸 도면

발명의 요약

본 발명은 한단계에서 다렌즈 카메라로 다수의 독립된 2차원 영상의 상을 만드는 것과, 한단계에서 다렌즈 확대기로 3차원 영상을 렌티큘러 스크린상에 프린트하는 것에 관한 방법 및 장치를 제공한다. 렌티큘러 스크린은 당 기술분야에서 잘 알려져 있으며 서로 평행하고 감광성 재료와 접촉하는 초점면위에 놓인 다수의 선형 렌즈, 또는 렌티큘러(lenticula)로 구성된다. 일반적으로, 감광성 재료는 초점면에 고정되어 있다.

렌티큘러 기술을 활용하여 3차원 사진에 사용하기 위한 선모양의 영상을 만들려고 시도하는 통상의 지식을 가진 사람에게 중요한 네가지 주요 항목이 있다: 1) 선모양 영상의 존 사이에는 어떠한 갭도 없어야 한다; 2) 선모양 영상의 라인 사이에는 어떠한 갭도 없어야 한다; 3) 스트로보 효과(stroboscopic effect) 없이 3차원 영상을 만들기에 충분한 독립된 2차원 영상이 있어야 한다; 4) 2차원 영상을 렌티큘러 스크린의 초점면상에 바르게 혼합(amalgamation)한다. 발명된 본 방법 및 장치는 존사이의 갭이 없고 라인사이에 갭이 없는 연속 선모양의 영상이 만들어지도록 렌티큘러 시스템의 개념적인 모델을 재정의함으로써 실제 작업가능한 시스템의 각 문제를 처리하여 해결함에 따라, 우수한 3차원 사진을 만들어낸다.

선모양 영상의 존사이에 갭이 없도록 하기 위해서, 이미 인정되고 있는 이론은 각각의 존이 렌티큘러 아래의 공간의 정확한 폭을 차치할 것을 요구했다. 하지만, 상기 중요한 각 항목을 만족하기 위해, 선모양 영상의 존은 렌티큘러 아래 공간의 정확한 폭보다 더 큰 공간을 차지하도록 해야 한다는 것을 발견했다. 실제로, 존의 폭은 렌티큘러 스크린으로부터 투영면, 즉, 투영개구면의 거리에 의해서 변한다. 수학적으로, 존의 폭은 공식 w((f/h)+1)로 정의되는데; 여기서 w는 렌티큘러의 폭, f는 렌티큘러의 초점 길이, h는 투영개구면에서 렌티큘러 스크린의 광심면까지의 거리이다.

하지만, 실제로, 측정될 필요가 있는 것은, 투영개구로 충분히 채워지는 경우, 존사이에 갭이 없는 상태로 선모양의 영상을 만들어내는 각도의 현의 길이이다. 이들 각도는 허용각이라 불린다. 허용각은 도 9와 도 10에서 자세히 묘사된다. 렌티큘러 스크린의 광심면에서 투영개구면까지의 정해진 거리에 대한, 허용각의 현의 길이는 렌티큘러 스크린에 평행하고 렌티큘러의 방향에 수직인 방향으로 렌티큘러 스크린이 가장 밝게 나타나는 제1 지점 사이에서 어두운 지역을 통해 다시 한 번 렌티큘러 스크린이 가장 밝게 나타나는 제2 지점까지 이동되어야 하는 거리와 같다.

실제 허용각을 알아내기 위해, 이어서 허용각의 현은 촬영자가 사용하기 원하는 렌티큘러 스크린 영역위에 집중된다. 이러한 현의 길이는 또한 공식 w((h/f)+1)에 의해 알 수 있다. 허용각의 현의 길이를 투영개구로 채움으로써, 선모양 영상의 존 사이에는 갭이 없어질 것이고, 그에 따라서 우수한 3차원 영상이 나타날 것이다. 또한 도 6에서와 같이, 렌티큘러 스크린의 광심면에서 투영개구면까지의 정해진 거리에 대한, 허용각에 의해 정의된 현은 그 꼭지점이 렌티큘러 스크린의 초점면상에 놓인 개구각도와 같은 각에 의해 정의된다.

선모양 영상의 인접한 라인사이의 갭은 존의 폭이 투영개구면과 렌티큘러 스크린의 광심면 사이의 거리에 의해 측정되는 라인으로 채워지는 초점면상의 폭내에, 일반적으로 선모양 영상의 하나의 존에, 단 한 개의 렌티큘러에 의해 분해될 수 있는 라인수보다 더 많은 다수의 투영개구를 사용함으로써 제거될 수 있다. 따라서, 선모양 영상의 인접한 라인들은 겹치게 된다.

또한, 많은 렌티큘러 스크린 사진에서 보이는 스트로보 효과는 충분한 수의 2차원 영상을 사용함으로써 감소되거나, 제거될 수 있다. 물공간에서 어떠한 요소, 요소들, 또는 요소의 일부분에 대한 스트로보 효과를 제거하기 위해, 카메라에 의해 만들어진 2차원 영상의 개수는 결과로 만들어진 3차원 영상의 기선택된 최소 조망 거리로부터의 가장 큰 단일 시차와 같은 거리에 걸처 사람의 눈이 분해할 수 있는 것과 유사한 선명도 및 대비를 가진 영상의 에지를 정의하는 라인수보다 더 많아야 한다. 가장 큰 단일 시차라는 용어는 확대기의 가장 바깥쪽 렌즈에 의해 투영된 물공간내의 같은 요소의 두 영상사이에 있는 렌티큘러 스크린의 초점면상의 거리를 말하며, 촬영자가 스트로보 효과가 없어지기를 바라는 어떤 요소의 두 영상 사이의 가장 큰 거리이다.

본 발명은 기록 매체상에 투영된 2차원 영상의 열을 표준화함으로써 마지막 문제인, 혼합 문제를 해결한다. 표준화는 카메라(렌티큘러 스크린상에 투영되는 2차원 영상을 만들어낸다) 및 확대기(2차원 영상을 렌티큘러 스크린 상에 투영시키고 선모양의 영상을 프린트한다)에 모두 공통되는 소정의 배열 기준을 사용하여 달성된다. 초기에, 카메라의 렌즈와 확대기의 렌즈는 이러한 소정의 배열 기준에 대해 교정된다. 그다음 카메라 또는 확대기중 하나의 광학 요소를 이동시킬 때, 그것들이 소정의 배열 기준에 비례해서 이동되어야 한다. 이러한 배열 기준을 사용하여, 2차원 영상이 적당히 혼합됨에 따라 선명한 선모양의 영상이 만들어진다.

본 발명의 목적

본 발명의 주요 목적은 지금까지 소요되었던 것보다 적은 시간으로 양질의 3차원 영상을 만들어내는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 한 번의 노출에서 다렌즈 카메라로 물체영역에 있는 최소 하나의 요소의 2차원 영상을 다수 만들어내고, 또 한 번의 노출에서 다렌즈 확대기로 3차원 영상을 프린팅하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 영상을 혼합하는데 이전보다는 적은 노력이 드는 3차원 영상을 만들어내는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 투영 개구면과 렌티큘러 스크린의 광심면 사이의 거리에 의해 정의된 독특한 허용각의 범위 내에서 합리적인 거리에서 보았을 때 안정되고 일관성 있는 영상으로서 인식한 3차원 영상을 만들어내는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 오소스코프 효과를 갖는 3차원 영상을 만들어내는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 스트로보 효과를 갖지 않는 3차원 영상을 만들어내는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 존들 사이에 갭이 없고 라인들 사이에 갭이 없는 선모양의 영상을 만들어내는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 렌티큘러 렌즈 시스템의 중심 분해각(central resolution angle)의 현(chord)의 길이를 측정하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 재귀반사(retroreflective) 렌즈 시스템의 분해 특성을 결정하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 입체 영상을 만들어내기 위해 시스템의 다렌즈 카메라와 다렌즈 확대기에 정렬의 공통 기준을 제공하는 것이다.

1. 방법

이하의 설명에서, 본 발명에 따른 방법은 프린팅, 또는 구성(composing), 단계에 대해 기술될 것이나, 이 분야에 통상의 지식을 가진 사람은 여기에서 기술되는 것이 이미징 단계, 즉, 물공간에 있는 최소 하나의 요소의 독립된 2차원 영상을 다수 만들어내는 단계에 관련된 것임을 알게 될 것이다. 도면과 이후의 설명은 모두 "렌즈"와 "투영 개구"를 단일 요소로 칭할 것이나, 이 분야의 통상의 지식을 가진 사람은 이에 대한 설명이 또한 복합렌즈(compound lens)에 관련된 것임을 알게 될 것이다. 게다가, 이 분야의 통상의 지식을 가진 사람은 카메라의 단일 렌즈를 이용하여 여러개의 2차원 영상을 창출하는 것이 가능하다는 것과 확대기의 단일 렌즈를 이용하여 여러개의 2차원 영상을 투영하는 것이 가능하다는 것을 알게 될 것이다. 그러나, 다음에 기술될 것은 각각의 독립 2차원 영상은 카메라의 단일 렌즈에 의해 만들어지고, 단일의 투영 개구를 갖는 확대기의 단일 렌즈에 의해 투영되는 것으로 가정된다. 따라서, 카메라 렌즈의 양은 확대기 렌즈의 양과 같다.

"구성"이라는 것은 사진 프린트를 확대기로 만들어 내는 것에 관련한 단계를 일컫는다. 본 발명은 3차원 사진을 촬영하는 간접적인 방법을 이용하는데, 여기에서 물공간에 있는 최소 한 요소의 독립된 2차원 영상 복수개가 선형으로 정렬된 다렌즈 카메라로 사진찍히게 된다. 구성이 이루어지는 동안, 카메라의 필름에 만들어진 2차원 영상 열이 다렌즈 확대기를 통해 감광성 재료로 코팅되어 있거나 감광성 재료에 접촉해 있는 렌티큘러 스크린에 투영된다. 정확히 비례잡힌 상태로 직교하는 관계(오소스코프 효과)가 되도록 하기 위해, 카메라의 관찰각(도 7)은 확대기의 프린팅 각도(도 8)와 동일해야 한다. 다시 말해서, 카메라는 확대기와 동일한 각도를 "커버(cover)"해야 한다. 본 발명의 방법은 특히 본 발명에 따라 디자인된 장치를 이용하여 구성 단계를 개선하고 향상시키는 것에 관련한다. 따라서, 본 발명은 단일 단계 이미징 및 단일 단계 구성 과정에서 양질의 3차원 영상을 만들어내기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

선모양 영상의 라인들은 폭이 일정할 수 없다. 또한, 렌티큘러 스크린을 통해 투영된 빛의 실제 움직임을 설명함으로써만이 우수한 3차원 영상의 구성이 얻어질 수 있다. 이후의 설명에서, "렌티큘러"라는 용어는 렌티큘러 스크린의 단일 광학 렌즈를 말한다. 각 렌티큘러는 사실상 렌티큘러 스크린의 렌티큘러의 전체 길이를 확장한 비드(bead) 또는 리지(ridge)임을 아는 것은 중요하다. 따라서, 렌티큘러 방향이라 함은 렌티큘러의 리지에 의해 형성된 라인의 방향을 말하는 것이다. 렌티큘러의 방향에 평행한 라인은 렌티큘러에 의해 형성된 리지에 평행할 것이고 또한 초점면에도 평행할 것이다. 마찬가지로, 초점면에 수직인 라인은 또한 각각의 및 모든 렌티큘러의 방향에 대해서도 수직이다. 그러므로, 초점면에 평행하고 동시에 렌티큘러에 수직인 라인, 즉, 렌티큘러에 의해 형성된 리지에 직각을 이루는 라인을 정의하는 것은 가능하다. 본 명세서에 언급한 바와 같이, 렌즈, 예를 들어 렌티큘러의 "주요 광축"은 렌즈의 광심을 통과하는 초점면에 수직인 축을 말한다. 그러므로, 각 렌티큘러의 주요광축은 렌티큘러의 방향에 수직이다.

본 발명 방법 및 장치의 중요한 발견은 선모양 영상의 존이 억지로 렌티큘러 하부의 공간 폭을 정확히 차지하도록 해서는 안된다는 것이다. 각 렌티큘러는 독립적인 장치가 아니라, 수학적 모델로 고안되는 전체 시스템의 작은 일부분이다. 도 1은 각 존의 폭이 렌티큘러의 하부 공간의 정확한 폭에 제한되는 선모양 영상의 개념적 모델이다. 이 선모양 영상에서 각 라인의 폭은 w/n이고; 여기서 w는 각 렌티큘러의 폭이고 n은 구성이 되는 동안 사용되는 2차원 영상의 개수이다. 렌티큘러 하부 공간의 폭 w을 정확히 채우기 위해, 렌티큘러의 개구 각도는 투영개구로 효과적으로 채워져야 한다. 렌티큘러 에지를 투영한 것과 렌티큘러의 광심을 통과하는 초점면이 수직으로 만나는 곳으로부터 시작하는 광선이 통과함에 의해 형성된 각도가 렌티큘러의 개구 각도이다. 예를 들어, 도 4의 각도(70)이 렌티큘러(12)의 개구 각도이다.

선모양 영상의 존과 렌티큘러 하부의 공간 사이에 매치가 되도록 하기 위해서는 렌티큘러 스크린의 각 렌티큘러의 개구 각도는 투영 각도로 채워져야 한다. 따라서, 각 렌티큘러의 개구 각도를 투영 각도로 채우기 위해 구성이 이루어지는 동안 특별한 측정을 하지 않는다면, 선모양 영상의 존들 사이에 갭이 발생할 것이다. 도 2는 중심 렌티큘러의 개구 각도를 효과적으로 채우기 위해 평면(150) 상에 놓인 3개의 투영 개구(152, 154, 156)를 보여준다. 다수의 영상이 투영 개구(152, 154, 156)를 통해 투영되면, 존(160-176)들 사이에 갭(178)들이 형성된다. 그러므로, 도 2에 도시된 렌티큘러 스크린을 이용함으로써, 관찰각이 변화한 결과로 만들어진 3차원 영상의 손실을 뷰어는 인식하게 될 것이다.

존의 폭은 투영면, 즉, 투영 개구면으로부터 렌티큘러 스크린의 광심면에 이르는 거리의 함수이다. 도 3은 렌티큘러 스크린(10)으로부터 상이한 거리로 떨어져 위치해 있는 두개의 포인트(74,72)로부터 렌티큘러 스크린에 투영된 포인트 광원를 보여준다. 기록된 선모양 영상의 라인들은 렌티큘러 하부 공간의 폭보다 더 넓은 폭을 가로질러 퍼져 있다. 렌티큘러 스크린(10)의 초점면(16)에 기록된 연속적인 라인들 사이의 폭은 각각의 독립된 거리마다 동일하다. 즉, 82=84=86, 그리고 76=78=80. 이들 폭은 해당 포인트(74,72)에 의해 만들어진 존들의 폭과 각각 동일하다. 따라서, 존의 폭은 렌티큘러 스크린의 광심(20)면으로부터의 투영 개구면 거리에 따라 변화한다.

수학적으로, 존의 폭은 공식 w((f/h)+1)로 주어진다; 여기서 w는 각 렌티큘러의 폭이고, f는 각 렌티큘러의 초점면 길이이며, h는 렌티큘러 스크린의 광심면으로부터의 투영 개구면 거리이다. 기하학적으로, 선모양 영상의 존의 폭은, 인접 렌티큘러를 통과하여 렌티큘러 스크린에 투영된 포인트의 선모양 영상의 연속된 2개 라인 사이의 거리와 동일하다. 그러므로, 존들 사이에 갭을 만들지 않고 하나의 단계로 구성을 가능하게 하기 위해서, 개구 각도의 현보다 넓은 라인 세그먼트가 투영 개구로 채워져야 한다.

렌티큘러 프린트 시스템의 허용각은 렌티큘러 하부의 선모양 영상의 존을 초점면의 중심에 둔다음 렌티큘러의 광심을 통과하여 존의 에지를 투영함으로써 형성된 각도이다. 예를 들어, 도 4는 각각 다른 폭(58,60)을 갖는 존을 형성하는 렌티큘러 스크린으로부터의 서로 다른 투영 거리에 대한 허용각(66,68)을 보여준다. 여기서 사용된 용어인 "허용각의 현"은 초점면에 평행하고 또, 허용각이 형성되는 투영면에서 허용각 측면 사이에 있는 렌티큘러의 방향에 수직인 라인의 라인 세그먼트를 일컫는다(예, 도 10의 라인 세그먼트(88)). 일반적으로, 여기서 사용된 "각도의 현"라는 용어는 각의 측면을 연결하고 각의 이등분선에 수직인 라인 세그먼트를 일컫는다. 허용각 현의 길이와 동일한 라인 세그먼트가 본 명세서에서 기술된 투영 개구로 채워진다면, 선모양 영상의 존이 렌티큘러 스크린 하부에 갭이 없는 상태로 정렬될 것이다.

도 5에 보인 개구 각도 알파(α)는 이론상의 평행빔(beam)에 의해 결정된다. 그러나, 평행빔은 절대로 광-투영이나 사진을 찍는데 이용되지 않는다. 실제로, 방사빔만이 이용된다. 도 6에서, 두 포인트 광원 A, B가 각각 포인트 A₁ ^(1,2,3)및 B₁ ^(1,2,3)에 빔을 집중시키는 렌티큘러 스크린(10)에 빛을 방사한다.

A₁ ¹과 A₁ ²사이 그리고 A₁ ²과 A₁ ³사이의 거리는 선모양 영상의 존이고 또 서로 길이가 같지만 각 렌티큘러의 폭 CD보다 더 넓다. B₁ ¹과 B₁ ²사이 그리고 B₁ ²과 B₁ ³사이의 거리는 마찬가지로 서로 같고 각 렌티큘러의 폭 CD보다 더 넓다; 또한, A₁ ¹과 A₁ ²사이 그리고 A₁ ²과 A₁ ³사이의 존보다 더 넓다. 존의 폭은 광원과 렌티큘러 스크린 사이의 거리에 따르고, 본 발명의 방법 및 장치의 한계 내에서 존은 항상 렌티큘러의 폭보다 더 넓다.

편의를 위해서, 존의 폭을 나타내는 라인 세그먼트 F₂G₁및 E₁H₁이 중심 렌티큘러의 하부에 직접 나타나 있다. 라인 세그먼트 F₂G₁및 E₁H₁를 감광성 재료에 노출시키기 위해, 렌티큘러 스크린으로부터 일정한 거리에 있는 각도 베타(β)의 측면에 위치한 포인트 F와 G 사이를 이동하면서 광원 A는 렌티큘러 스크린을 비춰야 한다. 라인 세그먼트 E1H1의 길이는 라인 세그먼트 F2G1의 길이보다 더 길고, 따라서 각도 감마(γ)의 측면에 위치한 포인트 E와 H사이에 이동하면서 보다 넓은 각도로 광원 B는 렌티큘러 스크린을 비춰야 한다. 이와 유사하게, 남아있는 렌티큘러에 해당하는 선모양 영상의 모든 존이 채워질 것이다. 따라서, 광원이 일정한 각도를 빛으로 채운다면, 렌티큘러 스크린은 선모양 영상의 존들 사이의 초점면에 갭이 생기지 않는 상태로 광원으로부터 빛을 받을 수 있다. 일정한 각도는 광원의 투영면과 렌티큘러 스크린의 광심면 사이의 거리에 따른다.

일정한 각도는 광원의 투영면과 렌티큘러 스크린의 광심면 사이의 소정 거리에 대한 허용각이다. 도 6에서, 두개의 허용각 β와 γ가 도시되었다. 소정 거리에서, 라인 세그먼트 GF 와 HE는 각각 허용각 β와 γ의 현이다. 각 현의 길이는 허용각과 렌티큘러 스크린으로부터의 현 거리에 의존한다. 특히, 렌티큘러 스크린의 광심(20)면으로부터 투영면 GAF, HBE에 이르는 소정 거리에 있어서, 허용각 β와 γ에 의해 정의된 현 GF 와 HE는 그 정점이 렌티큘러 스크린의 초점면에 놓인 개구 각도와 동일한 각도인 쎄타(θ)에 의해 정의된다.

렌티큘러 및 렌티큘러 스크린의 공지된 디자인이 미국 특허 3,494,270의 칼럼 3, 라인 38-27, 라인 61-74, 그리고 도 1, 2, 5에 나타나 있다. (본 발명의) 도 5는 원통 렌즈 다수로 이루어진 종래의 렌티큘러 스크린(10), 또는 투명판의 표면 상의 렌티큘러(12)를 보여준다. 판은 렌티큘러 스크린(10)의 각 렌티큘러(12)의 초점면(16)과 일치하는 제2표면을 갖는다. 모든 렌즈를 가지고 있어서, 각 렌티큘러는 광심(20)을 갖는다. 렌티큘라의 원통 모양 때문에, 광심은 도 5의 면에 수직인 연속 직선이다.

따라서 렌티큘러의 광심(20)은 선형이 되고 렌티큘러(12)의 원통 표면의 축에 평행하다. 마찬가지로, 렌티큘러(12)의 초점 B11, B12, 그리고 B13은 선형이고 렌티큘러의 원통 표면의 축에 평행하다. 렌티큘러 스크린의 목적은 스크린에 충돌하는 빛의 빔을 다른 각도로 분리시키고 선형 영상을 후방 방향으로 투사시키는 것이다. 원통 렌티큘러에서의 빔의 분리는 렌티큘러의 선형 광심을 따라 일어난다. 그러므로, 렌티큘러 스크린의 작용을 설명하기 위해서는, 스크린의 정면도만 보이면 된다. 그러나, 정면도에 나타난 모든 매개변수의 선형 연장을 주의해야 한다. 정면도의 모든 포인트는 렌티큘러의 선형의 광심에 평행한 실제 라인에 있고, 정면도의 모든 라인은 선형의 광심에 평행한 실제 면에 있다. 렌티큘러에 대한 위치, 예를 들어 평행, 수직 등과 같은 위치를 언급하는 것은 또한 렌티큘러 연장의 공통 방향과 그 특징을 결정하는 렌티큘러의 선형 광심을 언급하는 것이다.

서로 다른 각도로 렌티큘러 스크린에 충돌하는 분리 빔의 순서가 도 5에 도시되었는데, 여기에서, 서로 평행하고 초점면에는 수직인 빔 B1이 렌티큘러 스크린(10)에 충돌하고 포인트 B₁ ¹, B₁ ², B₁ ³에 모인다. 서로 평행한 빔 b2는 수직이 아닌 각도로 렌티큘러 스크린(10)에 충돌하고 포이트 B₂ ¹, B₂ ², B₂ ³에 모인다. 포인트 사이의 동일한 거리 B1B2는 초점면(16)에서의 빔 b1와 b2 예기된 분리를 나타내준다. 면(302)에 결합되어 있거나 접촉해 있는 감광성 재료를 완전히 노출시키기 위해서, (304)로 표시된 방향으로 평행빔으로써 스크린을 조명하는 것이 필요하고, 또, 방해받지 않고서 평행빔을 (306)으로 표시된 방향으로 변화(트위스트)시키는 것이 필요하다. 이 경우에, 초점이 집중된 빔은 A¹에서 A²로, A²에서 A³로, A³에서 A⁴로 동시에 투영되고, 그리고 감광성 재료는 갭이 생기는 일 없이 또는 서로 겹치는 일이 없이 완전히 노출될 것이다. 도 5에 보인 바와 같이, 거리 A¹A², A²A³, A³A⁴는 렌티큘러(12)의 폭과 같다. 평행빔이 트위스트되는 각도 α는 렌티큘러 스크린(10)의 개구 각도이다.

3차원 영상을 만들어 내기 위해 카메라나 확대기를 설치할 때, 우수한 성능을 얻기 위해서는 5가지의 요인을 고려해야 한다:

1. 카메라 필름으로부터 보이는 면까지의 거리, 그리고 확대기의 필름으로부터 렌티큘러 스크린까지의 거리.

2. 투영 개구로 채워질 라인 세그먼트의 길이.

3. 이용될 투영 개구의 개수.

4. 투영 개구의 크기 및 간격.

5. 렌티큘러 스크린에 2차원 영상의 혼합을 얻기 위해 배열 표준에 카메라와 확대기를 교정.

3차원 사진의 최적 시각 거리는 구성되는 동안의 렌티큘러 스크린과 확대기 사이의 거리에 의해 크게 결정되기 때문에, 확대기의 렌즈가 위치되어야 하는 렌티큘러 스크린으로부터의 거리는 프린트된 렌티큘러 사진의 원하는 시각 거리와 동일하다. 카메라의 관찰각이 확대기의 프린팅 각도와 동일하다면, 그리고 카메라와 확대기 모두 똑같은 관찰 거리로 설정되었다면, 카메라의 기선택 관찰면은 결과로 나타난 사진에 있는 렌티큘러 스크린의 면에 매치하게 된다. 예를 들어, 도 8의 렌즈(236)가 확대기의 렌즈이고 도 7의 렌즈(136)가 카메라의 렌즈이고, 또 프린팅 각도(232)(도 8)가 관찰각(132)(도 7)와 동일하다면, 렌티큘러 스크린의 초점면(도 8)은 카메라의 보이는 면(15)(도 7)에 해당하게 된다.

이 분야의 통상의 지식을 가진 사람에게 있어서, 도 7에 보인 다렌즈 카메라에서는, (도 8의 투영 방향(238,240,242)에 해당하는)카메라의 관찰 방향(138,140,142)이 (도 8의 포인트(230)에 해당하는)보이는 포인트라고 칭하는 물공간에 있는 단일의 포인트(130)에 수렴하게 된다. 이 포인트를 지나고 렌즈의 주요 광축에 수직인 면은 보이는 면(15)이다. 카메라 렌즈(136)의 주요 광축이 평행인지의 여부에 상관없이, 관찰 방향(138,140,142)은 보이는 면(15)에 카메라 렌즈의 광심과 보이는 포인트(130)를 하나로 접하게 하는 라인에 의해 정의된다. 대개, 카메라의 렌즈와 필름의 프레임은 도 7에 보인 카메라의 중심라인에 대해 상호 대칭으로 위치된다. 따라서, 보이는 포인트(130)는 카메라와 보이는 면(15)의 대칭축의 교차점에 위치한다.

카메라 필름면으로부터 보인는 면까지의 거리가 확대기 필름으로부터 렌티큘러 스크린까지의 거리와 동일하도록 카메라와 확대기가 디자인되었다면, 결과의 3차원 영상은 오르토스코프가 된다. 이 경우, 촬영자는 보이는 면을 "중요(key)" 요소(미국 특허 3,953,869에 사용된 용어)에, 또는 다른 어떤 요소에라도 위치시킬 필요가 없다. 그 결과, 중요 요소는 인식되지 않아 사진의 렌티큘러 스크린에 있게 된다. 예를 들어, 중요 요소가 카메라의 보이는 면 뒤로 10야드 떨어져 있다면, 중요 요소는 인식되어 사진속 렌티큘러 스크린의 면 뒤로 10야드 떨어져 있게 된다. 입체 영상에 있는 요소의 흐려짐(즉, 선명도)은 스트로보 효과를 피하는데 필요한 독립된 2차원 영상의 개수와 렌티큘러 스크린의 분해능에 의존한다. 그러나, 이런 결과를 얻기 위해서는 앞으로 설명될 표중 배열을 이용해야 한다.

본 발명에서, 카메라의 보이는 면은 그로 인한 결과의 사진의 렌티큘러 스크린 면이다. 여기서 사용한 바와 같이, 렌티큘러 스크린의 두께가 투영 거리에 대해 얇기 때문에 렌티큘러 스크린 면은 실질적으로 렌티큘러의 광심면과 렌티큘러 스크린의 초점면과 동일하다. 2차원 영상이 카메라에 의해 만들어질 때 물공간에 있는 보이는 면에 물리적으로 위치한 물체가 인식되어 그 결과의 사진의 렌티큘러 스크린 면에 나타나게 된다. 마찬가지로, 보이는 면으로보터 이격된 관계에 있는 어떤 물체라도 결과의 사진의 렌티큘러 스크린 면에 똑같이 이격된 관계로 나타나게 된다.

2. 투영 개구로 채워질 라인 세그먼트의 길이.

렌티큘러의 광중심을 통해 렌티큘러의 하부에 중심을 둔 선모양 영상의 존의 에지를 투영함으로써 그리고 그 거리에서 허용각의 현 길이를 측정함으로써, 투영 개구로 채워질 라인 세그먼트의 길이는 렌티큘러 스크린으로부터의 그 어떤 수직 거리에 대해서도 기하학적으로 결정될 수 있다. 실제, 확인될 필요가 있는 것은, 투영 개구로 채워질 각도의 현 길이가 선모양 영상의 라인으로 존을 채우도록 하는 것이다. 예를 들어, 도 9는 렌티큘러 스크린(10)의 허용각의 현을 따라 있는 면(180)에 선형으로 정렬된 투영 개구(182,188,186)를 도시하고 있다. 허용각의 현 길이와 동일한 라인 세그먼트를 여기서 기술된 투영 개구로 채움으로써, 선모양 영상의 존은 렌티큘러 스크린 하부에 갭이 생기는 일이 없이 정렬된다.

그러나, 이전 특허에서 개시된 렌티큘러 프린트 시스템과는 달리, 선모양 영상의 존은 렌티큘러 하부에 직접 정렬되지 않는다. 대신, 각 존는, 존을 만들어내는 렌티큘러에 대해 렌티큘러 스크린의 외부 에지를 향하여 위치가 변화된다. 위치가 변화되는 정도는 투영 중심(즉, 허용각의 이등분선)으로부터의 걸리가 증가함에 따라 증가한다. 그러나, 뷰어가 선모양 영상의 매치된 라인을 정확히 인식하도록 확실히 해 주는 것은 바로 증가하는 이 위치변화이다. 게다가, 허용각이 하나의 렌티큘러라기 보다는 전제 렌티큘러 스크린에 기초하기 때문에, 허용각의 길이와 동일한 라인 세그먼트를 투영 각도로 채우기만 하면 확대되는 그 어떤 거리에 대해서라도 단일 구성이 이루어질 수 있다.

도 10에 보인 바와 같이, 허용각의 현은, 투영(90)이 보이는 렌티큘러의 바로 상부에서부터, 초점면(16)에 동일한 투영이 다시 한번더 보이는 렌티큘러의 방향에 수직이고 렌티큘러 스크린(10)에 평행한 경로를 따른 포인트(100)와 포인트(98) 사이의 라인 세그먼트(88)이다. 이 라인 세그먼트의 길이를 결정하기 위해, 포인트 광원이 원하는 확대(즉, 관찰)거리에서부터 렌티큘러 스크린으로 투영된다. 도 11에 보인 바와 같이, 포인트 광원(330)이 확산반사면(diffuse reflective surface)과 접촉해 있는 초점면을 정의하는 렌티큘러 스크린(10)으로 투영된다. 이 목적을 위해, 확대기의 중심 렌즈는 개구가 아래쪽으로 항상 정지된 상태에서 사용될 수 있다. 뷰어는 렌티큘러의 방향에 평행한 투영 개구(326)의 축(320)에 가까이에서 보았을 때 렌티큘러 스크린이 가장 밝게 나타나는 투영 개구의 면에 지점(314)을 위치시킬 수 있다. 다음, 뷰어는 지점(316)을 향하여 렌티큘러의 방향에 수직인 라인(322)을 따라 렌티큘러 스크린에 평행하게 이동됨으로써 렌티큘러 스크린이 더 어둡게 나타나고, 스크린이 지점(324)에서 한번 더 가장 밝게 나타날 때까지 라인(322)을 따라 같은 방향으로 계속 이동된다. 다음, 가장 밝은 제1지점(314)의 중심과 가장 밝은 제2지점(324)의 중심 사이의 거리가 측정된다.

도 10에서, 가장 밝은 제2지점(314)의 중심은 포인트(98)이고 가장 밝은 제2지점(324)의 중심은 포인트(100)이다. 지점(314)과 지점(324)사이 측정된 거리는 허용각의 현 길이이다. 라인 세그먼트(88)(도 10)을 투영 개구로 채움으로써, 도 9의 존(190-206)로 보인 바와 같이, 선모양 영상의 존은 갭이 생기는 일이 없이 렌티큘러 스크린 하부에 정렬될 것이다. 앞서 언급한 것처럼, 원하는 확대 거리에서 허용각에 의해 정의된 현은 또한 그 정점이 렌티큘러 스크린의 초점면에 위치한 상태로 렌티큘러 스크린의 개구 각도와 동일한 각도로 정의된다.

3. 이용될 투영 개구의 개수.

카메라에 의해 만들어진 독립된 2차원 영상의 개수와 독립된 2차원 영상을 렌티큘러 스크린에 투영하는 확대기에 의해 이용된 투영 개구의 개수에 근거해서 2가지 문제가 발생한다. 우선, 3차원 영상에서 스트로보 효과가 있게 된다(즉, 뷰어는 2개의 독립 영상을 동시에 인식할 수 있거나, 또는 뷰어가 자신의 머리를 움직일 때 하나의 렌즈에 의해 만들어진 영상으로부터 다른 렌즈에 의해 만들어진 영상으로 이동하는 것을 인식할 수 있다). 다음, 불충분한 수의 투영 개구가 이용되면 선모양 영상의 라인들 사이에 갭들이 발생할 수 있다. 선모양 영상의 라인들 사이에 발생한 갭은 인식된 3차원 영상을 손실시키고, 따라서 질을 떨어뜨린다.

일반적으로, 공지된 확대 시스템에서는 2개에서 10개까지 임의의 개수로 투영 개구를 이용해왔다. 투영 개구의 개수를 임의대로 이용하는 것은 대개 불안정한 영상을 낳는데, 이것은 투영 개구의 개수가 확대 시스템의 능력과 인간 눈의 분해 능력에 의해서 선택되어야 하기 때문이다. 공지된 바와 같이, 영상의 요소를 인식한 깊이는 요소의 시차에 의존한다. 요소의 시차가 증가하면, 요소를 인식한 깊이도 증가한다. 하지만, 렌티큘러 스크린에 투영된 요소의 시차가 너무 크면, 뇌(brain)는 선모양 영상을 일관성있는 3차원 사진으로 변형시킬 수 없게 된다.

도 12a는 원으로 이루어진 상부와 직선으로 이루어진 하부를 갖는 물공간에 있는 요소의 독립 2차원 영상을 보여준다. 독립된 영상의 열로 이용되기 위해 독립된 2차원 영상이 하나의 시점(vintage point)로부터 이끌어내어져서 렌티큘러 스크린에 투영되었다. 도 12b는 동일한 요소의 독립된 2차원 영상이 3차원 시점로부터 이끌어내졌을 때의 개념상의 결과를 보여준다. 도 12b에 보여진 요소의 전체 시차가 (250)이라는 표시로 나타나 있다. 일반적으로, 인간의 뇌는 한 번에 전체 시차의 일부만을 인식한다. 보통, 뇌는 렌티큘러 스크린 하에서 독립된 2차원 영상을 혼합하여 일관성있는 3차원 영상을 만들어낸다. 뷰어의 머리가 움직일 때, 뇌가 전체 시차의 다음 부분을 찾아서 그 부분을 인식 및 혼합한다. 그러나, 도 12b에 보인 요소의 경우, 독립된 영상의 각 쌍 사이의 시차가 너무 크기 때문에 영상 쌍에서 제일 왼쪽에서 제일 오른쪽으로 이동할 때 각 쌍의 영상 사이의 큰 공간으로 인해 뷰어는 혼합된 영상의 뚜렷한 변화를 인식하게 된다.

도 12c는 동일한 요소의 독립 2차원 영상이 본 명세서에서 기술된 바의 바람직한 개수의 투영 개구로 만들어졌을 때의 개념적 결과를 보여준다. (252)로 표시된 전체 시차는 도 12b에 나타난 전체 시차(250)과 같다. 그러나, 도 12c에서, 독립된 2차원 영상을 추가한 것이 인접한 영상들 사이의 시차가 최소화되는 효과를 낳고, 따라서 뇌가 반복적으로 영상들을 혼합하여 일관성있는 3차원 영상을 만들어낸다. 뇌는 영상의 연속체를 제시받기 때문에, 스트로보 효과가 제거된다.

스트로보 효과를 제거하기 위해서, 카메라에 의해 만들어진 독립 2차원 영상의 개수는, 사진에서의 원하는 최소 관찰 거리에서부터의 최대 단일 시차와 동일한 거리에 걸쳐 인간의 눈이 분해할 수 있는 정도와 비슷한 선명도와 차이를 갖는 물공간의 요소의 외부 에지를 정의하는 라인의 개수보다 많아야 한다. "최대 단일 시차"라는 용어는 촬영자가 스트로보 효과를 없애고자 하는 요소들의 두 개의 영상 사이의 거리중에서 보다 큰 쪽인 확대기의 최외각 렌즈에 의해 투영된 동일 요소의 2개의 영상 사이에 있는 렌티큘러 스크린 사이의 거리를 일컫는다.

예를 들어, 최소 50cm의 거리에서 보여지도록 촬영자가 전체 시차 1.7cm, 2.0cm, 2.5cm 각각을 갖는 스트로보 효과 없이 3개의 요소를 갖는 사진을 찍고자 한다면; 투영 개구의 개수는 50cm의 거리로부터 인간의 눈이 2.5cm(최대 단일 시차)를 분해할 수 있는 라인 개수보다 더 많아야 한다. 최소 관찰 거리에서 또는 그 이상의 거리에서 보았을 때, 시차가 2.5cm 이하인 물공간에 있는 이들 요소의 영상들은 스트로보스코프를 발생시키지 않고 함께 흐르게 된다. 전체 사진이 스트로보 효과로부터 확실히 방지하려면., 요소의 배경은 물론 전경까지도 포함하여 스트로보 효과를 없애고자 하는 물공간의 각 요소에 대해서 전체 시차를 비교해야 한다.

선모양 영상의 라인들 사이에 갭이 생기지 않도록 확실히 하기 위해서, 카메라에 의해 만들어진 독립 2차원 영상의 개수와 확대기에 의해 투영된 영상의 독립 2차원 영상의 개수는 라인들로 채워지는 초점면의 폭, 대개 선모양 영상의 한 존 내에서 시차의 방향으로 렌티큘러에 의해 분해가능한 라인의 개수보다 많아야 하고, 여기에서 존의 폭은 투영 개구면과 렌티큘러 스크린의 광중심면 사이의 거리에 의해 정의된다. 렌티큘러에 의해 분해되는 라인의 개수는 뷰어에 의해 인식되는 렌티큘러 프린트 시스템의 분해능을 고려해야 한다. 다시 말해서, 기록 능력뿐만 아니라, 렌티큘러 프린트 시스템의 전달 능력까지 고려해야 한다.

(기록과 전달을 모두 포함하여)렌티큘러가 분해할 수 있는 라인의 개수는 투영 개구의 면으로부터 (확산반사면과 접촉해 있는 초점면을 정의하는)렌티큘러 스크린으로 포인트 광원을 투영함으로써 결정될 수 있다. 이 목적을 위해, 확대기의 중심렌즈는 개구가 아래쪽으로 항상 정지된 상태에서 사용될 수 있다. 마찬가지로, 뷰어는 렌티큘러의 방향에 평행한 투영 개구(326)의 축(320)에 가까이에서 보았을 때 렌티큘러 스크린이 가장 밝게 나타나는 투영 개구의 면에 제1지점(314)(도 11)을 위치시킬 수 있다. 다음, 뷰어는 렌티큘러의 방향에 수직인 라인(322)을 따라 스크린에 평행하게 이동됨으로써 렌티큘러 스크린이 더 어둡게 나타나고, 렌티큘러 스크린네 의해 반사된 빛의 밝기가 기선택한 최소 허용 레벨까지 감소되는 제2지점(316)까지 뷰어는 이동된다.

밝기의 최소 허용 레벨은 3차원 영상의 질을 포함한 많은 요인에 기초하여 촬영자가 선택한다. 바람직하게, 밝기의 최소 허용 레벨은 사용되는 기록 매체가 정상적인 노출에서는 인식가능한 영상을 더 이상 기록할 수 없는 포인트를 말한다. 다음, 뷰어는 제1지점(314) 방향으로 동일한 라인(322)를 따라 제2지점(316)으로부터 이동하여 렌티큘러 스크린이 다시 더 어둡게 나타나게 되고, 렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛의 밝기가 기선택된 밝기 레벨에 다시 있게 되는 제3지점까지 이동한다. 다음, 제2지점(316)의 중심과 제3지점(318)의 중심 사이의 거리가 측정된다. 측정된 거리는 중심 분해각의 현 길이이다.

중심 분해각은 폭이 가장 좁은 라인을 만들어내는 영상의 광학 투영에 의해 정의된다. 도 13에 보인 바와 같이, 중심 렌티큘러 하부의 중심 분해 라인 j 는 이후의 투영 개구에 의해 만들어진 분해 라인 g, h, i, k, l, m 보다 폭이 좁다. 상술한 바와 같이, 허용각의 현 길이는, 상술한 바와 같이, 중심 분해각의 현 길이에 의해 나누어져 하나의 존 내에 기록될 라인의 최소 개수를 결정하게 되어 선모양 영상의 라인들이 서로 겹치게 된다. 분명히 알 수 있듯이, 분해능 각도는 렌티큘러의 광중심에서 피치가 증가함에 따라 증가된다. 따라서, 렌티큘러의 광학심 바로 위에서 분해능 각도, 즉 중심 분해각을 결정할 필요가 있다.

렌티큘러가 하나의 존 내에서 분해할 수 있는 선모양 영상의 라인의 개수를 결정하는 또다른 방법은 과원에 렌티큘러 스크린의 음 감광성 재료를 노출시키고 그다음 음 감광성 재료를 현상하는 것이다. 다음, 뷰어는 조명이 잘 된 방에서 똑같은 방법을 실행하고, 처음에 가장 밝은 지점을 보는 대신 가장 어두운 지점을 찾는다. 이런 방법은 감광성 재로의 분해능이 설명된다는 이점이 있다. 두 방법중 어느 방법으로도, 기선택된 밝기의 최소 허용 레벨에서 가장 밝은(또는 가장 어두운) 제1지점(314) 및 제2지점(316) 사이의 거리가 측정될 수 있고 그 결과는 배가되어 중심 분해각의 현 길이의 대략 측정을 가능케 한다. 또한 양 감광성 재료를 노출 및 현상함으로써 그리고 최초 단계를 수행함으로써 방법이 달성될 수 있다.

4. 투영 개구의 크기 및 간격.

렌티큘러 스크린은 확대기 렌즈의 투영 개구를 통과한 영상 정보만을 기록한다. 그러므로, 투영 개구의 폭은 렌티큘러 프린트 시스템의 작동 매개변수에 적합하도록 선택되어야 한다. 아래에서 기술되는 바와 같이, 투영 개구의 폭은 확대기 렌즈의 열 방향으로 측정된 폭을 말한다. 양질의 선모양 영상을 형성하기 위해, 선모양 영상의 라인들은 균일한 폭을 이루어야 한다. 라인의 폭에 영향을 미치는 요인들은 다음과 같다: 1) 투영 개구의 폭, 그리고 렌티큘러 스크린과 투영 개구면 사이의 길이; 2) 투영된 영상의 강도; 그리고 3) 렌티큘러 스크린의 수차.

라인의 폭은 투영 개구의 폭 및 렌트큘러 스크린과 투영 개구면 사이의 거리에 의해 이론적으로 결정된다. 그러나, 이 이론적 모델은 렌티큘러 프린트 시스템의 특성으로 인하여 일그러진다. 첫째, 각 라인의 폭은 투영된 영상의 강도의 기능을 한다; 투영된 영상이 더 밝을수록 라인의 폭은 더 넓다. 게다가, 특정 렌티큘러 스크린의 수차로 야기된 일그러짐은 렌티큘러 시스템에 의해 분해될 수 있는 라인의 폭을 제한한다.

도 14는 광학적으로 완벽한 렌티큘러를 통과하는 빛의 경로를 도시한다. 포인트 광원(14)으로부터 렌티큘러 스크린(10)의 표면에 투영된 빛은 초점면(16)에 있는 별개의 포인트(18)에 수렴한다. 광심(20)은 렌티큘러를 통과하는 광선은 상기 광심(20)을 통과하는 포인트로서 편향을 겪지 않는 포인트이다. 이상적인 렌티큘러는, 초점면의 광심을 통과하는 광선이 렌티큘러 스크린의 초점면과 교차하는 포인트에서 광원(14)으로부터 방사된 광선이 수렴되도록 구성된다. 3차원 영상을 만들어내는 공지의 방법 및 장치는 렌티큘러 스크린의 렌티큘러가 이상적인 것이라고 가정하며, 따라서 선모양 영상을 정확히 만들어낼 수 있다. 그러나, 실제로는, 렌티큘러의 표면에서의 수차는 렌티큘러를 통과하는 광경로에서의 일그러짐을 만들어낼 수 있고, 또 일그러짐은 항상 일어난다.

도 15는 수차를 갖는 렌티큘러 스크린의 일반적인 렌티큘러을 통과하는 광경로를 보여준다. 소스(14)로부터 렌티큘러 스크린(10)의 표면으로 투영된 빛은 광심(20) 하부의 초점면(16)에 영상을 만들어낸다. 만들어진 영상은 렌티큘러 표면의 수차로 인해 일그러지고, 따라서 공간(22)의 폭을 가로질러 퍼지게 된다. 렌티큘러의 분해능 및 감광성 재료의 분해능으로 인해 렌트큘러 스크린을 통해 영상을 보았을 때 일그러짐이 보이게 된다. 추가로 일그러진 것은 영상을 공간(24)의 보다 넓은 폭을 거쳐 퍼지게 한다. 점증적인 일그러짐의 크기는 방사된 빛의 입사각도와 관련된다. 게다가, 이들 일그러짐은 렌티큘러 스크린의 초점 길이에 비례한다. 따라서, 렌티큘러 프린트 시스템의 불완전성에 의한 일그러짐의 전체 양은 공지된 확대기 및 렌티큘러 스크린에 있어 불변이다.

따라서, 렌티큘러 스크린의 초점면에 투영된 영상의 폭이 차지할 수 있는 하부 범위가 일관성 있게 존재하게 된다. 뷰어에 의해 보여지듯이, 투영 포인트로부터 렌티큘러에 의해 분해될 수 있는 선모양의 영상에서 가장 좁은 라인이 분해 라인이라고 불린다. 만약 투영 개구가 렌티큘러의 분해 라인보다 좁은 처점면에 영상을 투영한다면, 렌티큘러 프린트 시스템의 렌티큘러 수차는 영상의 폭을 분해 라인의 폭으로 증가시킬 것이다.

일그러짐의 다른 원인은 렌티큘러 시스템에 투영된 빛의 강도에 관련한다. 도 16a는 렌티큘러 스크린의 초점면에 선모양 영상의 단일 라인의 강도를 나타낸 그래프이다. 그래프의 높이와 폭은 스크린에 투영된 빛의 강도에 의해 결정된다. 라인의 전체 폭은 표시 (28)로 나타낸다. 강도, 따라서 빛의 유효성은 중심으로부터 바깥쪽으로 지수적으로 감소한다. 따라서, 촬영자는 그래프의 경사를 따라 빛의 강도가 어디에서 불충분한지를 결정해야 한다. 일반적으로, 렌티큘러 스크린으로 투영된 영상을 보았을 때, 뷰어의 눈은 (26)으로 표시된 가장 강한 영역만을 인식한다. 도 16b는 조금 덜한 빛의 강도에 노출된 선모양 영상의 라인를 나타낸 그래프이다. (32)로 표시된 라인의 실제 폭, 그리고 (30)으로 표시된 라인의 유효 폭은 도 16a에서 나타낸 라인보다 좁다.

라인의 유효 폭이 투영된 영상의 강도에 의존하기 때문에, 라인의 폭은 기록되고 있는 영상의 강도에 따른 길이 전반에 걸쳐 다양하다. 도 17b는 다른 강도에 노출된 선모양 영상의 인접 라인들을 보여준다. 도 17a는 상기에서 길이 전반에 걸쳐 영상의 강도가 변화하는 3차원 영상에 나타난 바대로 동일한 두 개의 라인을 보여준다. 라인들은 고르지 못하고 따라서 갭을 형성하며 선모양의 영상에서 겹쳐진다. 선모양 영상의 라인들이 일정한 폭이 되도록 확실히 하기 위해서는, 영상의 강도가 영상 길이 전반에 걸쳐 일정하게 유지되던가, 아니면 영상이 렌티큘러 시스템의 물리적 범위 내에 투영되어야만 한다.

본 발명의 방법은 렌티큘러 프린트 시스템의 분해능 범위에 선모양 영상의 라인들 폭에 관한 것이다. 선모양 영상의 라인이 렌티큘러의 분해 라인의 폭에 제한되면, 만들어진 각 라인은 해당 분해 라인과 실질적으로 동일한 폭을 갖게 될 것이다. 도 16c는 예를 들어 확대기의 렌즈를 하부로 항상 정지시킴으로써 포인트 광원에 의해 만들어진 차이와 기선택된 밀도를 갖는 분해 라인을 나타낸 그래프이다. 렌티큘러 프린트 시스템은 이 분해 라인보다 작은 선모양 영상의 라인을 분해할 수 없다.

렌티큘러 프린트 시스템에 대한 투영 개구의 최대 크기를 결정하는데는 중심 분해 라인만을 측정할 필요가 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 피치 각도의 증가에 따라 렌티큘러 스크린의 표면에서의 수차가 증가하기 때문에, 분해 라인은 렌티큘러의 중심에서부터 외부 에지로 그 폭이 증가한다. 그러므로, 해당 분해 라인과 동일한 폭인 선모양 영상의 라인을 각 투영 개구가 만들어내도록 확실히 하기 위해서는, 투영 개구의 2차 축, 즉 투영 개구면에 있고 렌티큘러의 방향에 평행한 축을 중심 분해각의 현 길이와 동일하게 하도록 하는 것으로 충분하다.

도 13은 중심 분해각 델타(δ)를 발견하는 것이 중요하다는 것을 보여주는 도면이다. 초점면(16)을 갖는 렌티큘러 스크린(10)에 있어서, 각 렌티큘러는 광학중심(20)을 가지며 초점면(16)에 g, h, i, j, k, l, m 으로 표시된 라인 세그먼트는 빛 소스에 응하여 렌티큘러에 의해 분해된 선모양 영상의 라인에 해당한다. 라인 세그먼트 g, h, i, j, k, l, m의 폭은 분해능, 즉 광심(20)을 갖는 렌티큘러의 분해 라인의 폭을 나타낸다. 공지된 바와 같이, 좀더 폭이 좁은 라인이 중심 렌티큘러의 주요 광축 바로 하부의 초점면에 위치되었다. 그러므로, 도 13의 중심 분해 라인 j 가 가장 폭이 좁다.

중심 분해각 δ는 렌티큘러의 광심(20) 바로 하부에 위치한 분해 라인의 분해 각도이다. 앞서 기술한 바와 같이, 중심 분해각은 광심(20)을 통해 라인 세그먼트(d)의 단부를 기하학적으로 투영함으로써 형성된다. 완전히 각도 δ내에 있는 렌티큘러의 광심면으로부터의 거리 h에 투영 개구를 위치시킴으로써, 그리고 투영 개구의 주요 광축을 렌티큘러의 주요 광축(310)에 일치되게 함으로써, 초점면(16)에 만들어진 라인의 폭은 라인 세그먼트 j 보다 절대로 좁아지는 일이 없는데 라인 세그먼트 j가 중심 분해 라인이기 때문이다.

투영 개구(308)의 면에 있는 라인(312)이 초점면(16)에 평행하고 또 렌티큘러의 방향에 수직이라면, 라인(312)와 각도 δ가 교차하는 포인트 A, B가 거리 h에 대한 설명이 된다. 뷰어가 스크린을 관찰하는 동안 포인트 광원이 거리 h로부터 각도δ를 통해 렌티큘러 스크린(10)으로 방사되면, 정면도에서만 보았을 경우 지점(314)(도 11)이 주요 광축(310)(도 13)과 일치하게 된다. 렌티큘러 스크린에 의해 조명된 라인 j가 뷰어쪽으로 후방으로 투영될 것이고, 뷰어는 지점(314)에서 밝은 영상을 보게 될 것이다. 포인트 A(도 13)에 가까운 지점(316)(도 11)에, 하지만 분해 각도 δ의 외부에 뷰어의 눈이 위치한 상태에서, 뷰어는 렌티큘러 스크린에 의해 반사된 급격히 감소된 밝기를 보게 될 것이다. 앞서 기술한 바와 같이, 중심 분해각의 현 길이는 이 효과에 의거하여 시각적으로 결정된다. 중심 렌티큘러 하부의 중심 분해 라인(도 13의 j)의 폭은 Lf/h와 동일하다; 여기에서 h는 투영 개구면에서부터 렌티큘러 스크린의 광학중심면에 이르는 길이이다; L은 거리 h에서의 중심 분해각의 현(도 13의 라인 세그먼트 AB)의 길이이다; 그리고 f는 렌티큘러 스크린의 초점면이다.

도 18에 도시한 바와 같이, 중심 분해각은 재귀반사 렌즈 시스템의 분해능 특성을 측정하는데 이용된다. 렌즈의 초점 길이와 동일한 거리 f로 확산 스크린(416)의 상부에 테스트렌즈(412)가 위치된다. 양방향 유리(two-way mirror, 400)가 그 반사 표면이 렌즈 상부에 거리 p로 그리고 구 주요 광축을 따라 위치된다. 포인트 광원(402)은 테스트렌즈(412)의 광심(420)으로부터 수직 거리 p로 확산 스크린(416)에 평행한 면에 위치된다. 포인트 광원(402)를 테스트렌즈(412)로 방출하는 방향과 일치하는 조망 방향을 갖는 센서(404)는, 확산 스크린(416)에 평행하고 렌즈의 주요 광축(410)에 수직인 면(418)에 측상으로 이동이 가능하다.

양방향 거울(400)의 반사면위에 어느 정도의 거리(q)를 두고 위치한 센서에 의해서, 확산 스크린(416)상의 분해선의 폭(j)이 상기 방법에 따라서 측정될 수 있다. 확산 스크린(416)의 또 다른 영역에서 분해선의 폭(j¹)을 측정하기 원한다면, 도 18의 가상선(phantom lines)으로 표시된 것처럼, 테스트 렌즈(412)를 도시된 바와 같이 옆으로 이동시킬 수 있다. 각도(408)는 광원점(402)에서 방출된 빛의 입사각이다. 분해각이 렌즈의 분해능(resolution) 및 확산 스크린의 조도(roughness)와 상관하기 때문에, 한 쌍의 면의 상대 확산은 테스트 렌즈(412)를 사용하여 두 개의 재귀반사(retro-reflection) 렌즈 시스템의 분해 특성을 공지의 분해능과 비교함으로써 비슷한 방법으로 측정될 수 있다.

확대기를 위해 선택된 투영개구는 렌티큘러 스크린의 광심면으로부터 투영개구면의 거리에 의해 정의된 중심 분해각의 현의 길이보다 더 넓지 않아야 한다. 이러한 거리에서 중심 분해각내에 맞는 폭을 가진 투영개구은 상기 조건을 만족한다. 본 발명의 방법에서, 중심 분해각은 투영개구면에서 렌티큘러의 광학중심을 통해 투영될 때 중심 분해선의 폭과 동일한 폭을 가지는 렌티큘러 스크린의 초점면상에 라인을 발생하는 현에 의해 정의되는 각이다. 일단 공식 jh/f을 사용하여 중심 분해선의 폭(j)을 알게 되면, 상기 투영개구면과 렌티큘러 것의 광학 중심의 면 사이의 거리(h)에 대한 이러한 현의 길이를 알아낼 수 있다.

도 19b의 면(52)위에 있는 렌즈 세트(40)에 의해 보여지는 것처럼, 직선 모양으로 배열된 열의 투영개구은 투영개구의 에지가 서로 서로 맞대도록 구성될 수 있는 경우는 드물다. 다행히도, 렌티큘러이 중심 분해선보다 더 작은 초점면상에 영상을 분해할 수 없기 때문에, 각 투영개구의 폭은 중심 분해각의 현의 길이 보다 더 짧을 수 있다. 즉, 중심 분해각을 완전히 채우기에 필요한 길이 보다 짧을 수 있다. 중심 분해각의 현의 길이보다 더 좁은 각각의 투영개구의 폭에 따라 구성되고, 투영개구의 제2 축이 같은 간격으로 유지되는 렌즈 세트는 어느 것이라도 사용될 수 있다. 도 19a의 (48)에 의해 나타난 것처럼, 평면(54)의 렌즈 세트(50)는 제2 축 사이의 간격이 같은 한 세트의 렌즈를 보인다. 같은 크기, 같은 간격의 투영개구의 세트가 차지할 수 있는 가장 밀집한 평면은 인접한 투영개구의 제2 축 사이의 간격이 중심 분해각의 현의 길이와 동일한 평면이다.

한 세트의 같은 크기, 같은 간격의 투영개구가 인접한 투영개구의 제2 축 사이의 간격이 중심 분해각의 현의 길이와 같도록 놓일 수 있는 평면이 "거리 한계의 평면(Plane of the Distance Limit)"으로 불려진다. "거리 한계"라는 용어는 렌티큘러 스트린의 광학 중심의 평면과 거리 한계의 평면 사이의 간격을 일컷는다. 중심 분해선의 폭(j), 렌티큘러 스크린의 초점 길이(f), 인접한 투영개구의 제2 축 사이의 간격(r)(도 19a의 (48)), 그리고 렌티큘러 광학 중심의 평면과 투영개구면 사이의 거리 한계(h)는 방정식 h/f = r/j에 의해 관련된다.

거리 한계의 평면이 존재한다는 증거는 다음과 같다: 만약 렌티큘러 스크린의 초점면에 평행하고 렌티큘러 것의 방향에 수직인 직선의 세그먼트가 있다면, 이러한 라인 세그먼트와 렌티큘러 스크린 사이에 거리 한계가 있고, 거리 한계로부터, 또는 더 큰 거리로부터 렌티큘러와 감광성 재료에 의해 분해되는 라인 세그먼트의 길이의 중심 투영은 중심 분해선의 폭과 같다. 렌티큘러 스크린과 평행하고, 이러한 라인 세그먼트가 위치되어 있는 평면은 거리 한계의 평면이라고 불린다. 프린트시, 조건이 투영개구면이 투영개구의 제2 축사이의 거리에 대한 거리 한계의 평면에 있을 경우, 또는 한계 거리보다 더 큰 거리에 있을 경우에 존재한다.

도 20은 투영개구이 중심 분해각(38) 보다 더 넓어서, 거리 한계보다 더 가깝게 있는 렌즈 세트(40)를 묘사하고 있다. 상기 렌즈 세트(40)은 초점면상의 각 투영개구에 의해 발생된 영상이 중심 분해선보다 더 넓기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, 그 결과의 선모양의 영상은 폭이 균일하지 않은 도 17a에 도시된 라인과 비슷한 라인을 포함할 것이다. 추가로, 렌즈 세트(40)의 투영 개구가 , 갭이 광원에 의해 발생된 선모양 영상의 라인 사이에 생길 것이다.

도 8은 본 발명의 방법 및 장치에 따라 투영개구을 방사상으로 이동시키는 방법을 도시한다. 투영개구는 중심 렌티큘러 아래에 초점면상에 포인트(230)으로부터 실질적으로 방사상의 바깥방향으로 이동되어야 한다. 방사상의 이동 경로는 포인트(230)에 위치된 그들의 꼭지점을 가지는 반지름을 참고로 결정되어야 한다. 도 8은 투영 방향(238, 240, 242)을 일정하게 유지하면서, 포인트(230)에서 그 꼭지점을 가지는 개구각도도와 같은 각도 내부에서 실질적으로 방사상의 바깥방향으로 투영개구을 이동시키는 바람직한 방법을 도시한다. 본 발명의 방법에 따라 투영개구을 이동시키는 것은 투영개구이 허용각(208, 210, 212)내에 있도록 함에 따라, 선모양 영상의 라인 사이에 갭을 발생시키지 않고 선모양영상의 존을 완전히 채우도록 한다.

또한 상기 토론이 비록 구성 단계에 대해 지적되어 있지만, 사진 촬영, 또는 영상 단계에도 관계가 있다는 것은 당업자에 의해 인정될 것이다. 촬영자는 촬영되는 대상에 관하여 카메라 렌즈 그리고 구성 단게 동안 사용되는 렌티큘러 스크린에 대한 렌즈 세트를 선택한다. 렌즈의 배열을 결정할 때, 촬영자는 선형으로 배열된 렌즈의 열이 렌티큘러 스크린의 개구각도과 같은 각도에 최종 사진 프린트에서 렌티큘러 스크린의 초점면이 되도록 선택된 보는 평면상에 위치된 꼭지점이 채워지도록 카메라를 설치한다. 따라서 카메라의 각도 범위는 3차원 영상을 프린트할 때 확대기의 각도 범위에 필적한다.

5. 렌티큘러 스크린상에 2차원 영상의 혼합를 달성하기 위해 배열의 기준에 대해 카메라 및 확대기의 교정(calibration).

카메라의 렌즈 및 확대기의 렌즈의 위치와 초점 길이, 그리고 중간 매체, 예를 들면, 필름상에 기록된 분리된 2차원 영상의 위치 및 크기는 영상이 완성된 렌티큘러 스크린상에 보일 때 안정하고 알기 쉽게 파악될 수 있도록 배열되어야 한다. 촬영자가 3차원 영상을 만드는데 있어서 직면하고 있는 가장 심각한 문제는 렌티큘러 스크린상에 빠르고 정확하게 2차원 영상을 혼합시키는 것이다. 도 21에 도시된 독립된 2차원 영상의 빠르고 정확한 혼합를 달성하기 위해, 카메라는 확대기가 교정되는 배열 기준에 따라 예를 들어, 포인트(120)에 대해 혼합되는 물공간에서 요소의 다수의 영상을 창조해야 한다.

"배열의 기준"이란 용어는 카메라의 렌즈, 확대기의 렌즈 및 중간 매체상에 기록된 선형으로 배열된 독립된 2차원 영상의 열 사이의 소정의 관계를 말하며, 다음 세가지 조건을 만족한다: 1) 확대기의 투영개구는 거리 한계와 같거나 더 큰 렌티큘러 스크린으로부터의 거리에 놓이고; 2) 도 21에 도시된 것처럼, 평면(121)상의 포인트(120)에 대해 혼합되는 물공간내의 요소의 독립 2차원 영상(135, 141, 147)은 실질적으로 같은 간격을 유지하고 있고, 가장 바깥쪽의 영상(135, 147)과 각각, 허용각의 현의 말단(103, 101) 사이의 거리는 인접한 영상(135, 141)사이의 거리의 반과 같고; 그리고 3) 평면(108)상의 투영 렌즈의 광학 중심(112, 114, 116)은 포인트(120)에 대해 혼합되는 물공간내의 요소의 영상(135, 141, 147)을 연결하는 방사상이 라인(126, 128, 130)상에 동일하게 간격을 유지한다.

상기 조건은 카메라의 렌즈가 렌티큘러 스크린의 허용각과 같은 각도(110)를 커버할 수 있도록 하고, 투영 렌즈의 광학 중심이 2차원 영상에 대해 적절한 관계로 놓이도록 함에 따라, 오소스코픽 효과(orthoscopic effect)를 얻는다. 또한, 렌티큘러 스크린의 개구각도도와 같은 각도(110)의 꼭지점에서(즉, 카메라 렌즈의 바라보는 방향이 바라보는 면상에 집중되는 곳에서) 물공간내의 어떠한 요소의 영상은 영상이 동시에 일어나도록 렌티큘러 스크린의 초점면상에 단일 포인트에 혼합될 수 있다. 제일 중요한 것은 투영되는 영상의 간격 띄움이 기하학적 대신, 광학적인 요소 투영에 바탕을 둔다는 것이다.

영상이 상기 조건에 따라 제작된 확대기 내에 꼭 맞도록 물공간내의 적어도 하나의 요소의 다수의 2차원 영상을 창조하는 카메라라면 그 확대기와 배열의 공통 기준을 가진다. 따라서, 렌티큘러 스크린의 개구각도이 카메라와 확대기가 제작되었을 때의 개구각도과 같다면 어떠한 형태의 렌티큘러도 사용될 수 있다.

상기 조건을 만족하도록 구성된 별개의 2차원 영상의 특정 열은 "영상의 기준열"로 불린다. 이러한 영상의 기준열은 영상의 특정 기준열에 대한 배열 기준에 대해 카메라 및 확대기를 광학적으로 교정(미국 특허 제3,953,869호에 개시된 것처럼, 기하적으로 교정하는 것과는 반대로)하는데 사용될 수 있다. 따라서, 이러한 영상의 특정 기준열에 대해 교정된 모든 카메라 및 확대기는 교환할 수 있다. 모든 경우에 있어서, 카메라의 렌즈와 확대기의 렌즈의 설치 및 교정은 3차원 영상의 이전 요구조건을 고려해서 선택된 영상의 기준열에 따라 이루어진다. 렌티큘러 스크린상의 독립된 2차원 영상의 정확한 혼합를 달성하기 위해 그리고 렌즈내의 공차(tolerances) 및 수차(aberrations)를 제조함으로써 야기된 사진상의 스케일의 편차를 피하기 위해서, 기선택된 관찰면에 위치된 적어도 두 개의 기준 포인트는 필름상의 카메라에 의해 기록되어야 한다. 따라서, 확대기에 의해 투영되는 영상의 기준열을 창조한다. 이어서 각각의 기준 포인트의 영상의 세트는 확대기의 렌즈의 위치 및 초점을 조정함으로써 렌티큘러 스크린의 초점면상에 동시에 발생하도록 만들어진다. 같은 방법이 기선택된 관찰면에 위치된 스크린상에 기준열을 투영하고 각 기준 포인트의 영상의 세트가 부가의 카메라에 대해 관찰면상에 동시에 발생하도록 카메라의 렌즈의 위치 및 초점을 조정함으로써 영상의 기준열에 대해 부가의 카메라를 교정하는데 사용될 수 있다. 따라서, 카메라, 확대기, 중간 매체상에 기록된 독립된 2차원 영상의 열, 그리고 그것들의 배열 기준은 서로의존하는 시스템을 구성한다.

카메라의 렌즈사이의 관계 및 창조된 음의 영상의 조종에 의해, 다양한 촬영 상황을 다룰 수 있다. 예를 들어, 사진사가 렌즈의 카메라의 열이 효과적으로 허용각을 채우지 않고 사진을 찍었다면, 확대기는 혼합의 평면을 변경하도록 조정될 것이다. 도 21에 도시된 것처럼, 음(134, 140, 146)를 선형으로 이동하는 것은 렌티큘러 스크린의 초점면에 관하여 카메라의 관찰면의 위치를 조정한다. 만약 음가 평면(106)에 안쪽으로 이동된다면, 영상은 위치(118)에서 인지될 것이다. 반대로 음가 평면(102)에 대해 바깥쪽으로 이동된다면, 영상은 위치(122)에서 인지될 것이다. 당업자는 유사하게 다른 조작을 할 수 있음을 쉽게 인식할 것이다.

Ⅱ. 장치

여기에 설명된 우수한 질의 3차원 영상을 만들기 위한 방법을 사용하여 원하는 결과를 만들어내기 위해 많은 장치가 사용될 수 있다. 하지만, 각각의 경우에, 카메라 렌즈의 질은 확대기 렌즈의 질과 같아야 한다.

본 발명에 따른 카메라는, 가장 단순한 디자인으로, 평행하고, 배열 기준에 따라 영상의 기준열에 대해 교정되고, 선형 판자(plank)가 된 주요 광학 축을 가진 일렬의 렌즈를 포함한다. 렌즈사이의 초점 및 간격이 고정된다. 각 렌즈는 셔터와 개구 장치와 연결되어, 카메라내의 칸막이에 의해 분리된 필름상에 독립된 2차원 영상을 창조할 것이다. 이러한 구성으로, 카메라는 원하는 결과를 얻기위해 촬영자에 의해 선택된 기선택된 관찰면으로부터 고정된 거리에 사용되도록 설계된다. 상기 카메라는 렌즈의 판자가 교환가능하도록 하기 위해 변경될 수 있으며, 상기 렌즈의 판자는 촬영자가 주어진 초점 길이를 가진 일렬의 렌즈를 상이한 초점 길이를 가진 또 다른 열의 렌즈로 대체할 수 있게 허락한다. 하지만, 각각의 교환가능한 렌즈의 판자는 여기서 설명된 영상의 기준열에 따라 교정되어야 한다. 카메라는 또한 다양한 초점 길이를 가진 렌즈의 판자를 포함하여 2차원 영상의 스케일을 어울리게 변화시킬 수 있다.

카메라처럼, 확대기도 몇가지 구성을 가진다. 첫 번째, 확대기는 렌티큘러 스크린상에 필름과 감광성 재료사이의 고정 거리를 사용하여 구성하기 위해 평행한 주요 광학 축을 가진 렌즈의 고정 판자를 포함한다. 두 번째, 확대기는 평행한 주용 광학 축을 가진 렌즈의 교환가능한 열을 포함한다. 전과 같이, 렌티큘러 스크린상에 필름과 감광성 재료사이의 거리는 일정하게 유지되어야 한다.

세 번째, 확대기는 필름이 실질적으로 렌티큘러 스크린을 향해 또는 렌티큘러 스크린으로부터 멀리 그리고 투영개구면에 평행한 평면에서 이동되는 동안, 확대기의 각 렌즈가 렌티큘러 스크린의 초점면상에 기선택된 포인트에 비하여 실질적으로 방사방향으로 이동되도록 하는 수단을 포함하는 것으로 구성될 수 있다. 그러한 확대기는 관찰면이 렌티큘러 스크린상의 초점면상에 위치되도록 한다.

네 번째, 확대기는 필름상의 2차원 영상의 열은 실질적으로 방사방향으로 이동되는 동안, 확대기의 각 렌즈가 렌티큘러 스크린의 초점면상의 기선택된 포인트에 대해 실질적으로 방사방향으로 이동되도록 하는 수단을 포함하는 것으로 구성될 수 있다. 그러한 이동에 적응시키기 위해, 필름을 자르거나 구부리는 것이 필요하게 된다. 이러한 시스템은 스케일의 보정을 고려하고 다양하게 간격을 유지하는 렌즈를 가진 상이한 카메라의 사용을 고려한다.

다섯 번째, 확대기는 필름이 실질적으로 렌티큘러 스크린쪽으로 또는 렌티큘러 스크린으로부터 멀리 그리고 투영개구면에 평행한 평면에서 이동되도록 하는 수단을 포함하는 것으로 구성될 수 있다. 확대기는 각 렌즈가 렌티큘러 스크린의 초점면상의 기선택된 포인트에 비해 실질적으로 방사방향으로 이동되도록 하는 수단을 더 포함한다. 또한, 렌즈의 열은 교환가능하게 구성될 것이고, 주어진 초점 길이를 가진 렌즈의 방사상의 이동이 상이한 초점 길이를 가진 방사방향으로 이동가능한 렌즈의 또 다른 열로 교환되도록 한다. 각각의 경우에서, 카메라처럼, 확대기는 다양한 초점 길이를 가진 렌즈를 포함하여 2차원 영상의 스케일을 어울리게 변화시킬 수 있다.

이상으로부터, 본 발명이 촬영된 요소의 우수한 3차원 영상을 생산하는 물공간에서 적어도 하나의 요소를 촬영하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것임을 쉽게 알 수 있다. 본 발명의 방법을 활용함에 따라, 사진 작가는 스트로보스코픽 효과없이, 오소스코픽 효과를 가진 우수한 3차원 영상을 이전에 가능했던 것보다 더욱 빠르고 더욱 경제적으로 만들 수 있다.

여기서 개시된 이전의 설명 및 특정 실시예는 단순히 본 발명의 최선의 양태 및 발명의 원리를 예시하기 위한 것이며, 당업자에 의해, 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고, 본 발명의 방법 및 장치에 대해 다양한 변경 및 부가될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims

확산 반사면(a diffuse reflecting surface)과 접촉하는 초점면위에 놓인 다수의 종방향 렌티큘러(lenticulas)를 포함하고 상기 초점면에 평행한 광심면을 정의하는 렌티큘러 스크린을 활용하는 입체 영상 시스템에서, 상기 렌티큘러 스크린은 광심면에서 투영면까지 기선택된 거리에 대해 고유의 허용각(a unique accepting angle)을 가지고, 상기 고유의 허용각은 투영면상에 상기 허용각의 고유의 현을 정의하고, 상기 고유의 허용각에 의해 정의된 고유의 현의 길이를 측정하는 방법은:

상기 투영면에 위치된 포인트 광원의 빛을 상기 렌티큘러 스크린상에 조사하는 단계;

렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛이 가장 밝게 나타나는 제1 지점의 위치를 투영면상에 그리고 렌티큘러 방향과 평행한 제1 축을 따라 정하는 단계; 그리고

렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛이 다시 한 번 제2 축을 따라 제1 지점에서 멀리 이동됨에 따라 가장 밝게 나타나다가 렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛이 좀더 어둡게 나타나는 제2 지점의 위치를 투영면상에 그리고 렌티큘러 방향에 수직인 제2 축을 따라 정하는 단계를 구비하며;

제1 지점의 중심과 제2 지점의 중심 사이의 거리는 상기 투영면상의 고유의 허용각에 의해 정의된 고유의 현의 길이인 것을 특징으로 하는 방법.
음 감광성 재료와 접하는 초점면위에 놓인 다수의 종방향 렌티큘러를 포함하고 상기 초점면에 평행한 광심면을 정의하는 렌티큘러 스크린을 활용하는 입체 영상 시스템에서, 상기 렌티큘러 스크린은 광심면에서 투영면까지 기선택된 거리에 대해 고유의 허용각을 가지고, 상기 고유의 허용각은 투영면상에 상기 허용각의 고유의 현을 정의하고, 상기 고유의 허용각에 의해 정의된 고유의 현의 길이를 측정하는 방법은:

상기 투영면에 위치된 포인트 광원의 빛을 상기 렌티큘러 스크린상에 조사하여 상기 음 감광성 재료를 노출시키는 단계;

상기 음 감광성 재료를 현상하는 단계;

렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛이 가장 어둡게 나타나는 제1 지점의 위치를 투영면상에 그리고 렌티큘러 방향과 평행한 제1 축을 따라 정하는 단계; 그리고

렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛이 다시 한 번 제2 축을 따라 제1 지점에서 멀리 이동됨에 따라 가장 밝게 나타나다가 렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛이 좀 더 어둡게 나타나는 제2 지점의 위치를 투영면상에 그리고 렌티큘러 방향에 수직인 제2 축을 따라 정하는 단계를 구비하며;

제1 지점의 중심과 제2 지점의 중심 사이의 거리는 상기 투영면상의 고유의 허용각에 의해 정의된 고유의 현의 길이인 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 감광성 재료는 양성이고 제1 지점 및 제2 지점으로부터 상기 렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛이 가장 밝게 나타나는 것을 특징으로 하는 방법.
확산 반사면과 접하는 초점면위에 놓인 다수의 종방향 렌티큘러를 포함하고 상기 초점면에 평행한 광심면을 정의하는 렌티큘러 스크린을 활용하는 입체 영상 시스템에서, 상기 렌티큘러는 광심면에서 투영면까지의 거리에 대해 일정한 중심 분해각(a constant central resolution angle)을 가지고, 각각의 중심 분해각은 투영면상에 상기 중심 분해각의 고유의 현을 정의하고, 상기 중심 분해각에 의해 정의된 고유의 현의 길이를 측정하는 방법은:

상기 투영면에 위치된 포인트 광원의 빛을 상기 렌티큘러 스크린상에 조사하는 단계;

렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛이 가장 밝게 나타나는 제1 지점의 위치를 투영면상에 그리고 렌티큘러 방향과 평행한 제1 축을 따라 정하는 단계; 그리고

렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛이 제2 축을 따라 제1 지점에서 멀리 이동됨에 따라 기선택된 밝기에 있다가 렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛이 좀 더 어둡게 나타나는 제2 지점의 위치를 투영면상에 그리고 렌티큘러 방향에 수직인 제2 축을 따라 정하는 단계를 구비하며;

제1 지점의 중심과 제2 지점의 중심 사이의 거리는 상기 투영면상의 중심 분해각에 의해 정의된 고유의 현의 길이의 반인 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항에 있어서,

렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛이 다시 한 번 제1 지점을 향해 제2축을따라 제2 지점에서 멀리 이동됨에 따라 기선택된 밝기에 있다가 렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛이 더 밝아지는 제3 지점의 위치를 투영면상에 그리고 제2 축을 따라 정하는 단계를 더 구비하고,

제2 지점의 중심과 제3 지점의 중심 사이의 거리는 상기 투영면상의 중심 분해각에 의해 정의된 고유의 현의 길이인 것을 특징으로 하는 방법.
음 감광성 재료와 접하는 초점면위에 놓인 다수의 종방향 렌티큘러를 포함하고 상기 초점면에 평행한 광심면을 정의하는 렌티큘러 스크린을 활용하는 입체 영상 시스템에서, 상기 렌티큘러는 광심면에서 투영면까지의 거리에 대해 일정한 중심 분해각(a constant central resolution angle)을 가지고, 각각의 중심 분해각은 투영면상에 상기 중심 분해각의 고유의 현을 정의하고, 상기 중심 분해각에 의해 정의된 고유의 현의 길이를 측정하는 방법은:

상기 투영면에 위치된 포인트 광원의 빛을 상기 렌티큘러 스크린상에 조사하여 상기 음 감광성 재료를 노출시키는 단계;

상기 음 감광성 재료를 현상하는 단계;

렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛이 가장 어둡게 나타나는 제1 지점의 위치를 투영면상에 그리고 렌티큘러 방향과 평행한 제1 축을 따라 정하는 단계; 그리고

렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛이 제2 축을 따라 제1 지점에서 멀리 이동됨에 따라 기선택된 어둠에 있다가 렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛이 좀 더 밝게 나타나는 제2 지점의 위치를 투영면상에 그리고 렌티큘러 방향에 수직인 제2 축을 따라 정하는 단계를 구비하며;

제1 지점의 중심과 제2 지점의 중심 사이의 거리는 상기 투영면상의 고유의 중심 분해각에 의해 정의된 고유의 현의 길이의 반인 것을 특징으로 하는 방법.
제 6 항에 있어서,

렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛이 다시 한 번 제1 지점을 향해 제2 축을따라 제2 지점에서 멀리 이동됨에 따라 기선택된 어둠에 있다가 렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛이 좀 더 어두워지는 제3 지점의 위치를 투영면상에 그리고 제2 축을 따라 정하는 단계를 더 구비하고,

제2 지점의 중심과 제3 지점의 중심 사이의 거리는 상기 투영면상의 중심 분해각에 의해 정의된 고유의 현의 길이인 것을 특징으로 하는 방법.
제 6 항 또는 7 항에 있어서,

상기 감광성 재료는 양성이고 제1 지점으로부터 상기 렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛은 가장 밝게 나타나고 제2 지점 및 제3 지점으로부터 상기 렌티큘러 스크린에 의해 반사된 빛은 기선택된 밝기에 있는 것을 특징으로 하는 방법.
물공간에서 적어도 하나의 요소의 다수의 독립된 2차원 영상으로부터 입체 영상을 만들기 위한 시스템에 있어서,

다수의 2차원 영상을 창조해내는 수단; 그리고

초점면위에 놓인 다수의 종방향 렌티큘러를 포함하고, 상기 초점면에 평행한 광심면을 정의하며, 광심면에서 투영면까지 기선택된 거리에 대해, 투영면상에 상기 허용각의 고유의 현을 정의하는 고유의 허용각을 가지는 렌티큘러 스크린과, 그리고

다수의 2차원 영상을 상기 렌티큘러 스크린상에 투영하기 위해서 상기 렌티큘러 스크린에 관하여 그리고 그것에 조작되도록 연관된 투영 수단을 구비하는 입체 영상을 프린트하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 9 항에 있어서,

상기 창조하기 위한 수단은 다수의 2차 영상을 한 단계에서 중간 매체상에 기록하고 상기 프린트하기 위한 수단은 상기 렌티큘러 스크린에 비례하여 상기 투영 수단을 이동시키지 않고 그리고 상기 렌티큘러 스크린에 비례하여 중간 매체를 이동시키지 않고 선모양 영상을 한 단계에서 초점면상에 제작하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 9 항에 있어서,

상기 프린트하기 위한 수단의 투영 수단은 다수의 2차원 영상을 상기 렌티큘러 스크린상에 투영시켜서 선모양의 영상을 인접한 존사이의 갭이 없고 다수의 존을 구비한 초점면상에 제작하고, 상기 다수의 존은 인접한 라인 사이의 갭이 없는 다수의 2차원 영상에 상응하는 다수의 라인을 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 11 항에 있어서,

상기 다수의 겹치는 라인으로 채워지는 기선택된 폭내에 투영되는 다수의 2차원 영상은 상기 다수의 렌티큘중 하나가 기선택된 폭내 초점면상에서 분해할 수 있는 선모양 영상의 라인의 개수보다 더 많은 것을 특징으로 하는 시스템.
제 11 항에 있어엇,

상기 다수의 2차원 영상은 기선택된 거리에서 볼 때 가장 큰 시차를 갖는 물공간내의 요소의 시차와 동이라한 거리위에서 사람의 눈이 분해할 수 있는 것과 실질적으로 같은 선명도와 대비를 가진 영상의 에지를 정의하는 라인의 개수보다 더 많은 것을 특징으로 하는 시스템.
제 9 항에 있어서,

상기 프린트하기 위한 수단은 상기 렌티큘러 스크린의 상기 다수의 종방향 렌티큘러와 접촉하는 감광성 재료를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 9 항에 있어서,

상기 프린트하기 위한 수단은 다렌즈 확대기이고, 상기 투영 수단은 투영면상의 허용각에 의해 정의된 고유의 현의 길이를 따라 실질적으로 같은 거리를 두고 있는 다수의 투영개구을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 15 항에 있어서,

상기 다수의 렌티큘러 각각은 광심면에서 투영면까지의 거리에 해당하고 투영면상의 중심 분해각의 고유의 현을 정의하는 일정한 중심 분해각을 가지고 ;

상기 다수의 투영개구의 최소 개수는 투영면상의 허용각에 의해 정의된 고유의 현의 길이를 투영면상의 중심 분해각에 의해 정의된 고유의 현의 길이로 나눔으로써 측정되는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 16 항에 있어서,

상기 다수의 투영개구 각각은 초점면에 수직인 주요 광축 및 투영면상에 있고 렌티큘러의 방향과 평행한 제2 축을 가지고;

상기 다수의 투영개구의 인접한 투영개구의 제2 축사이의 거리는 투영면의 중심 분해각에 의해 정의된 고유의 현의 길이보다 넓지 않은 것을 특징으로 하는 시스템.
제 17 항에 있어서,

상기 다수의 투영개구의 최외각의 제2 축과 투영면상의 허용각에 의해 정의된 고유의 현의 각 말단 사이의 거리는 인접한 투영개구의 제2 축 사이의 거리의 반과 실질적으로 같은 것을 특징으로 하는 시스템.
제 15 항에 있어서,

상기 다수의 렌티큘러 각각은 광심면에서 투영면까지의 거리에 대해 일정한 중심 분해각을 가지고, 상기 각 중심 분해각은 투영면상의 중심 분해각의 고유의 현을 정의하고;

상기 다수의 투영개구의 개수는 상기 수의 분수에 대해 다음 정수로 표시된 투영면상의 중심 부해각에 의해 정의된 고유의 현의 길이로 나뉜 투영면상의 허용각에 의해 정의된 고유의 현의 길이와 같고;

상기 다수의 투영개구 각각은 초점면에 수직인 주요 광축 및 투영면상에 있고 렌티큘러의 방향과 평행한 제2 축을 갖고;

상기 다수의 투영개구의 인접한 투영개구의 제2 축사이의 거리는 투영면상의 중심 분해각에 의해 정의된 고유의 현의 길이와 실질적으로 같고;

상기 다수의 투영개구의 최외각의 제2 축과 투영면상의 허용각에 의해 정의된 고유의 현의 각 말단 사이의 거리는 인접한 투영개구의 제2 축 사이의 거리의 반과 실질적으로 같은 것을 특징으로 하는 시스템.
제 10 항에 있어서,

상기 다수의 2차원 영상을 창조하기 위한 수단은 주요 광축을 가지는 다수의 광학 렌즈를 포함하는 다렌즈 카메라이고, 상기 다수의 광학 렌즈의 주요 광축들은 평행하며, 상기 중간 매체는 감광성 재료인 것을 특징으로 하는 시스템.
물공간에서 적어도 하나의 요소의 다수의 독립된 2차원 영상으로부터 입체 영상을 만들기 위한 시스템에 있어서,

다수의 2차원 영상을 창조하고 한단계에서 감광성 재료상의 다수의 2차원 영상을 기록하기 위한 것으로, 평행한 주요 광축을 가진 다수의 광학 렌즈를 구비하는 다렌즈 카메라; 그리고

감광성 재료와 접촉하는 초점면위에 놓인 다수의 종방향 렌티큘러를 포함하고, 상기 초점면에 평행한 광심면을 정의하며, 광심면에서 투영면까지 기선택된 거리에 대해, 투영면상에 허용각의 고유의 현을 정의하는 고유의 허용각을 가지는 렌티큘러 스크린과,

상기 렌티큘러 스크린에 비례해서 상기 다수의 투영개구을 이동시키지 않고 그리고 상기 렌티큘러 스크린에 비례하여 감광성 재료를 이동시키지 않고 한 단계에서 초점면상에 선모양의 영상을 제작하기 위해 감광성 재료상에 기록된 다수의 2차원 영상을 상기 렌티큘러 스크린상에 투영하기 위한 상기 렌티큘러 스크린에 관하여 그리고 그것에 조작되도록 연관된 다수의 투영개구을 구비하는 입체 영상을 프린트하는 다렌즈 확대기를 구비하고,

상기 선모양의 영상이 인접한 존사이에 갭이 없는 다수의 존을 구비하고, 상기 다수의 존은 인접한 라인사이에 갭이 없는 다수의 2차원 영상에 상응하는 다수의 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
물공간에서 적어도 하나의 요소의 다수의 독립된 2차원 영상으로부터 입체 영상을 프린트하기 위한 수단에 있어서,

초점면위에 놓인 다수의 종방향 렌티큘러를 포함하고, 상기 초점면에 평행한 광심면을 정의하며, 광심면에서 투영면까지 기선택된 거리에 대해, 투영면상에 허용각의 고유의 현을 정의하는 고유의 허용각을 가지는 렌티큘러 스크린과,

다수의 2차원 영상을 상기 렌티큘러 스크린상에 투영하기 위해서 상기 렌티큘러 스크린에 관하여 그리고 그것에 조작되도록 연관된 투영 수단을 구비하고,

상기 투영 수단이 인접한 존사이에 갭이 없는 다수의 존을 구비하는 초점면상에 선모양의 영상을 제작하기 위해 다수의 2차원 영상을 상기 렌티큘러 스크린상에 투영시키고, 상기 다수의 존은 인접한 라인사이에 갭이 없는 다수의 2차원 영상에 상응하는 다수의 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 수단.
제 22 항에 있어서,

상기 프린트하기 위한 수단은 다렌즈 확대기이고 상기 투영 수단은 투영면상에 허용각에 의해 정의된 고유의 현의 길이를 따라 실질적으로 같은 거리를 두고 있는 다수의 투영개구인 것을 특징으로 하는 프린트 수단.
제 23 항에 있어서,

상기 다수의 렌티큘러 각각은 광심면에서 투영면까지의 거리에 대해, 투영면상의 중심 분해각의 고유의 현을 정의하는 일정한 중심 분해각을 가지고;

상기 다수의 투영개구의 최소 개수는 투영면상의 허용각에 의해 정의된 고유의 현의 길이를 투영면상의 중심 분해각에 의해 정의된 고유의 현의 길이로 나눔으로써 측정되는 것을 특징으로 하는 프린트 수단.
제 24 항에 있어서,

상기 다수의 투영개구 각각은 초점면에 수직인 주요 광축 및 투영면상에 있고 렌티큘러의 방향과 평행한 제2 축을 가지고;

상기 다수의 투영개구의 인접한 투영개구의 제2 축사이의 거리는 투영면의 중심 분해각에 의해 정의된 고유의 현의 길이보다 넓지 않은 것을 특징으로 하는 프린트 수단.
제 25 항에 있어서,

상기 다수의 투영개구의 최외각의 제2 축과 투영면상의 허용각에 의해 정의된 고유의 현의 각 말단 사이의 거리는 인접한 투영개구의 제2 축 사이의 거리의 반과 실질적으로 같은 것을 특징으로 하는 프린트 수단.
제 23 항에 있어서,

상기 다수의 렌티큘러 각각은 광심면에서 투영면까지의 거리에 대해 일정한 중심 분해각을 가지고, 각각의 중심 분해각은 투영면상의 중심 분해각의 고유의 현을 정의하고;

상기 다수의 투영개구의 개수는 상기 수의 분수에 대해 다음 정수로 표시된 투영면상의 중심 부해각에 의해 정의된 고유의 현의 길이로 나뉜 투영면상의 허용각에 의해 정의된 고유의 현의 길이와 같고;

상기 다수의 투영개구 각각은 초점면에 수직인 주요 광축 및 투영면상에 있고 렌티큘러의 방향과 평행한 제2 축을 갖고;

상기 다수의 투영개구의 인접한 투영개구의 제2 축사이의 거리는 투영면상의 중심 분해각에 의해 정의된 고유의 현의 길이와 실질적으로 같고;

상기 다수의 투영개구의 최외각의 제2 축과 투영면상의 허용각에 의해 정의된 고유의 현의 각 말단 사이의 거리는 인접한 투영개구의 제2 축 사이의 거리의 반과 실질적으로 같은 것을 특징으로 하는 프린트 수단.
물공간에서 최소한 하나의 요소의 다수의 독립된 2차원 영상을 창조하기 위한 그리고 중간 매체상에 선형으로 배열된 기준 영상열을 기록하기 위한 것으로, 기선택된 관찰면상에 집중된 관찰방향을 가진 광학 렌즈를 구비하는 창조하기 위한 수단과;

초점면을 정의하는 렌티큘러 스크린과,

2차원 영상을 상기 렌티큘러 스크린의 초점면상에 혼합하기 위해 사기 렌티큘러 스크린에 관계하고, 렌티큘러 스크린의 초점면상의 단 한개의 점에서 집중하는 관찰방향을 가진 선형으로 배열된 다수의 광학 렌즈를 구비하는 투영 수단을 구비한 입체 영상을 프린트하기 위한 수단을 구비하고;

상기 프린트하기 위한 수단은 기준 영상열에 대해 교정되고 상기 렌티큘러 스크린에 비례하여 상기 투영 수단을 이동시키지 않고 그리고 상기 렌티큘러 스크린에 비례하여 중간 매체를 이동시키지 않고 한 단계에서 입체 영상을 프린트하는 것을 특징으로 하는 시스템.
제 28 항에 있어서,

상기 창조 수단은 다렌즈 카메라이고 상기 프린트 수단은 다렌즈 확대기인 것을 특징으로 하는 시스템.
제 28 항에 있어서,

상기 중간 매체는 감광성 재료인 것을 특징으로 하는 시스템.
물공간에서 최소한 하나의 요소의 다수의 독립된 2차원 영상을 창조하기 위한 그리고 중간 매체상에 선형으로 배열된 기준 영상열을 기록하기 위한 것으로, 실질적으로 같은 거리에 의해 떨어져 있고 실질적으로 같은 초점 길이를 가지는 다수의 선형으로 배열된 광학 렌즈를 포함하는 창조하기 위한 수단과;

초점면을 정의하는 렌티큘러 스크린과,

2차원 영상을 상기 렌티큘러 스크린의 초점면상에 혼합하기 위해 상기 렌티큘러 스크린에 관계하고, 실질적으로 같은 거리에 의해 떨어져 있고 실질적으로 같은 초점 길이를 가지는 다수의 선형으로 배열된 광학 렌즈를 구비하는 투영 수단을 구비한 입체 영상을 프린트하기 위한 수단을 구비하고;

상기 창조 수단의 다수의 광학 렌즈의 실질적으로 같은 거리의 편차와 상기 프린트 수단의 다수의 광학 렌즈의 실질적으로 같은 거리의 편차가 비례하고;

상기 창조 수단의 다수의 광학 렌즈의 실질적으로 같은 초점 길이의 편차와 상기 프린트 수단의 다수의 광학 렌즈의 실질적으로 같은 초점 길이의 편차가 비례하는 것을 특징으로 하는 시스템.
물공간에서 적어도 하나의 요소의 다수의 독립된 2차원 영상으로부터 입체 영상을 만들기 위해 시스템을 교정하는 방법에 있어서,

기선택된 관찰면상에 집중하는 관찰방향을 가진 다수의 광학 렌즈를 구비하는 다렌즈 카메라를 사용하여, 다수의 2차원 영상을 선형으로 비열된 열로 중간 매체상에 기록함으로써 카메라의 관찰면상에 위치된 두 개의 기준 포인트의 적어도 두 세트를 포함하는 기준 영상열을 제작하는 단계;

초점면을 정의하는 렌티큘러 스크린을 구비하는 다렌즈 확대기를 사용하여, 상기 기준 영상열을 렌티큘러 스크린상에 투영하고 기준 포인트의 적어도 두세트의 각각은 렌티큘러 스크린의 초점면상에 동시에 발생하도록 확대기의 렌즈를 조절하는 단계를 구비하는 교정 방법.
기선택된 제1 관찰면상에 집중하는 관찰방향을 가지는 선형으로 배열된 다수의 제 1 광학 렌즈를 기선택된 제2 관찰면에 대해 집중하는 관찰방향을 가진 선형으로 배열된 다수의 제2 광학 렌즈에 대해 교정하는 방법에 있어서,

선형으로 배열된 다수의 제1 광학 렌즈를 사용하여, 다수의 2차원 영상을 선형으로 배열된 열로 중간 매체상에 기록함으로써 선형으로 배열된 다수의 제1 광학 렌즈의 관찰면상에 위치된 두 개의 기준 포인트의 적어도 두 세트를 구비하는 기준 영상열을 제작하는 단계;

선형으로 배열된 다수의 제2 광학 렌즈를 사용하여, 기준 영상열을 기선택된 제2 관찰면상에 투영하고 기준 포인트의 적어도 두 세트 각각이 기선택된 제2 관찰면상에 동시에 발생하도록 선형으로 배열된 다수의 제2 광학 렌즈를 조절하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 교정 방법.
제 33 항에 있어서,

상기 선형으로 배열된 다수의 제1 광학 렌즈와 상기 선형으로 배열된 다수의 제2 광학 렌즈는 다렌즈 카메라의 렌즈인 것을 특징으로 하는 교정 방법.
일정한 개구각도을 가지고 초점 평면을 정의하는 다수의 종방향 렌티큘러를 포함하는 렌티큘러 스크린과;

상기 렌티큘러 스크린의 초점면과 접촉하고 그위에 기록된 선모양의 영상을 가진 기록 매체를 구비하고, 상기 선모양의 영상은 다수의 종방향 렌티큘러에 상응하는 다수의 존을 포함하고, 상기 각각의 존은 다렌즈 카메라에 의해 동시에 창조된 물공간에서 적어도 하나의 요소의 다수의 독립된 2차원 영상에 상응하는 다수의 겹치는 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 영상.
제 35 항에 있어서,

상기 다수의 겹치는 라인으로 채워지는 기선택된 폭내에 있는 상기 겹치는 라인의 개수는 다수의 렌티큘러가 기선택된 폭내의 초점면상에서 분해할 수 있는 선모양 영상의 라인의 개수보다 더 많은 것을 특징으로 하는 입체 영상.
제 35 항에 있어서,

상기 다렌즈 카메라는 기선택된 관찰면상에 집중하는 관찰방향을 가진 선형으로 배열된 다수의 광학 렌즈를 구비하고 상기 다수의 선형으로 배열된 광학 렌즈의 보상범위의 각은 상기 입체 영상이 오소스코픽 효과를 가지도록 기선택된 관찰면상에 위치된 그 꼭지점을 가진 상기 렌티큘러 스크린의 개구각도과 같은 것을 특징으로 하는 입체 영상.
제 35 항에 있어서,

상기 다렌즈 카메라는 한 단계에서 다수의 2차원 영상을 중간 매체상에 기록하고 다렌즈 확대기는 상기 렌티큘러 스크린에 비례해서 중간 매체를 이동시키지 않고 한 단계에서 선모양의 영상을 제작하는 것을 특징으로 하는 입체 영상.
제 35 항에 있어서,

상기 다수의 선모양 영상의 존은 인접한 존 사이에 갭이 없이 상기 기록 매체상에 기록되고 상기 다수의 존 각각의 다수의 라인은 인접한 라인사이에 갭없이 상기 기록 매체상에 기록되는 것을 특징으로 하는 입체 영상.