[发明专利]不用摄影胶卷之制作三维照片的方法及装置

说明书

本发明涉及不用摄影胶卷制作三维照片的方法及装置。

三维（立体）塑型是计算机产生图画中最重要表征的一种。计算机产生的风景或物体的图象，可以呈现景物的深度，亦即第三维。三维塑型在科学上和工业上有许多用途，其范围包含由分子塑型到计算机辅助设计（CAD）。例如，计算机辅助设计系统容许使用者操作机械制作的零件汽车的车身和飞机机件的模型;而分子模型则供予化学家一种研究的工具。

自从六十年代出现到今日，计算机三维塑型已经成为一项成熟的映象技术，然而，必须用来将产生的图象呈示予观者之显示技术未能分享同样的进步。时至今日，三维图象的展示，大多数仍然采用一种二维的装置，亦即视频监视器。为了在二维的装置上形成第三维，计算机产生图画通常利用时间顺序的方式来展示，使得画面所示的物体旋转因而显露物体的不同表面，如图1所示。为使旋转物体的呈示具有真实感，计算机图画通常以大数量的画面产生，而每一画面则展示物体在稍微不同角度的图视。这样的旋转就不会显出有断续感。

若采取这类时间系列的展示方式，人们必须利用一个适当的图象系统来观看计算机产生图画的深度。对于那些不能接近到这种系统的人，要看三维景象，目前的可行方法唯有微柱镜型的摄影术。相对来说，三维照片是便宜的，也易于大量制造。这种照片可以利用邮递的方法散布，又可以夹在书藉杂志之中。

采用目前的三维摄影术，人们首先要在不同的观察点获取物体之一系列的图象，再将底片冲洗，然后将不同的景象扩印在微柱镜型的晒印材料上。人们深切希望的乃能够不用摄影胶卷来印制三维照片。

制作计算机产生图画的三维硬副本的传统方法，基本上与制作实物或实景的三维照片相同。这种传统方法曾公开在数种发明专利之中，值得注意的是美国专利3，953，869号（Wah    Lo等人）。这个方法将在下面参照图2至图5来简述。

图2显示一个单镜头摄影机用来将视频监视器上展示之图象录存在摄影胶卷上。依照这种录存图象的方法，则当显象屏上展示一系列代表物体在不同角度呈现之景像的计算机产生图画的时候，摄影机将这一系列的二维图象在胶卷上曝光。如此制成之一系列的二维底片则由图3说明。要指出的是，虽然计算机图画一般都以大数量的画面产生，但由于实用性的理由，只有其中一小部分被用来录存在底片上。图3展示的一系列的三幅图象。

由一系列的二维底片来构成一幅三维照片，一般来说，其采用的方法都类似于数项发明专利，诸如美国专利3，958，869号（Wah    Lo），4，903，069号（Lam）与4，120，562号（Lo等人）所公开。本质上，若采用数张的底片来构成一幅三维照片，则每一张底片必须在一个不同的角度曝光在晒印材料上，如图4所示。依照这种方法，则人们必须要采用一个扫描机件将扩印镜头和晒印材料横向地输送来覆及一定的距离，使得每一张底片在微柱镜屏下的摄影药膜的一个适宜的部分曝光，如往后依图5所解释的那样。在扩张底片在前面的底片曝光完成之后移入曝光的位置。

当所有的底片都曝光之后，微柱镜屏下的摄影药膜将填满一系列的压缩之二维图象。图5所示都即满填图象之晒印材料的横截面。基本上，一个微柱镜屏就是一个颇大的半柱形镜的阵列，而且屏上已敷有摄影药膜以形成三维晒印材料。依照半柱形镜的聚焦性能，则进入半柱镜之平行光线将在与半柱镜底重合的聚焦面上压缩成为狭窄的条纹。为使三维照片在任何角度都可以观看，半柱镜底面的整个阔度都必须填满压缩的图象。例如，若用三张底片来构成一幅三维照片，则扫描机件必须输送扩印镜头和晒印材料，以使每一张底片在半柱镜底面的三分之一的部分曝光。

观看这幅综合的三维照片之时，由于半柱形镜的聚焦性能，在某一个观看的角度只能看见一个图象。因此之故，观者的双眼之一将看到半柱镜屏下一个不同的二维图象。如图6所示。

构成三维照片的二维底片的数目是越多越理想，如此，制成的三维图象就没有闪烁的现象。但如前面所述，由于实用性的理由，这个数目都保持小量如由三至六。因此若人采用传统的扩印方法，虽则计算机图画以大数量产生，其中大部分都不予采用来构成三维照片。