专利名称：物像变动照片照相方法及装置的制作方法
物像变动照片照相方法是在同一张感光片按时序记录物像变动过程的拍摄、印制方法，是一种特殊摄影技术。用该方法制作的照片，通过相应微透镜光栅观看，可以看到物像变化的过程。所用的装置是为实现该方法而设计的。
微透镜具有将多幅物像记录在同一张感光片的作用，“应用光学”中称之为网络法，已应用在高速摄影和立体摄影中。中国专利申请文献(申请号85104886)记载的全息立柱照与微透镜柱状连续摄影术，是一种按时序记录物像连续变动过程的摄影方法及装置。其方法是柱筒状底片复盖柱形微透镜层，拍摄时，柱筒状底片与微透镜层一起绕中心线转动，底片与微透镜之间无相对移动，能对景物的变动过程作拍摄记录。所用的照相机，必须采用特殊的镜头，并装有可转动的圆柱筒状底片架，附带物体同步旋转机构。制作出的照片必须是圆筒状，才能观看到影像连续变动过程。
为了按时序把变动的物像记录在同一张感光片，能制作出看到物像变动的照片，而提出物像变动照片照相方法，设计了实现该方法的装置。
物像变动照片照相方法是在感光面复盖线形扫描光栅层。线形扫描光栅是指光经过该光栅后形成线形状的光，一组平行的线形状光，如微透镜光栅、刻缝光栅，简称光栅。光栅层每条栅条对应感光面各有一条状区域。光栅的栅条是相互平行的、并间距相等。光经过光栅层，在感光面感光的光是一组平行的、间距近似相等的线形光。每条线形光都分别在各自条状区域的一部分曝光。感光片表面复盖刻缝光栅层，感光片感光过程或几次感光之间，光栅层沿感光片表面相对移动，而不是一起转动，感光过程光栅层在刻缝垂直方向的相对移动距离小于或等于刻缝之间距离，几次感光之间光栅层在刻缝垂直方向的相对移动距离应大于或等于刻缝的宽，刻缝光栅层的刻缝宽t应小于 1/2 的刻缝之间距离b，即t＜ 1/2 b，这就形成了物像变动照片照相方法的一种。这样随着光栅层沿感光片表面相对移动或几次相对移动后，而且最好是在刻缝垂直方向有相对移动，光经过光栅形成的各条线形光在各自条状感光区域扫描曝光，将不同时刻由各条线形光组成的物像按时序分别记录在感光片。当物像是变动的或部分变动的，就按时序把变动的或部分变动的物像分别记录在同一张感光片。而不变动的物像，也就把相同的物像分别记录在同一张感光片。感光片是正片时，可以复盖相应的微透镜光栅层，就可以制作出看到物像变动过程的照片。感光片是负片时，用负片按一般的方法制作出正片，再在正片复盖相应的微透镜光栅，就可以制作出看到物像变动过程或变动的照片。
这种物像连续变动照片照相方法可以进行照相拍摄，形成拍摄方法。进行拍摄，感光胶片(正片、负片、反转片)迎光的感光层表面平行复盖有刻缝光栅层，在打开快门进行持续曝光时，光栅层沿感光胶片表面相对移动，在刻缝垂直方向的相对移动距离等于刻缝之间距离。或者分几次打开快门对一张感光胶片曝光，在几次快门关闭时，光栅层依次沿感光胶片表面相对移动，每次在刻缝垂直方向的相对移动距离等于或略大于刻缝的宽，几次在刻缝垂直方向的相对移动距离之和不能大于刻缝之间距离。用这种方法进行放大，印相的制作，形成放大、印相制作方法。感光过程或几次感光过程是放大镜头、印相光源射出的胶片影像光在感光片的感光过程，在感光片感光层表面复盖刻缝光栅。连续感光过程，光栅沿感光片表面相对移动，在刻缝垂直方向的相对移动距离等于或小于刻缝之间距离，为了形成变动的影像，胶片相对感光片表面移动或放大镜头相对感光片表面平行移动。而在连续几次对同一张相纸感光过程，在几次感光之间，光栅层依次沿相纸表面相对移动，每次在刻缝垂直方向的相对移动距离应等于或略大于刻缝的宽，为了产生变动的影像，几次感光之间更换胶片。这样随着光栅的相对移动，把胶片影像移动的过程或更换的胶片影像按时序分别记录在同一张感光片，成像后复盖相应的微透镜光栅制成照片。随着照片相对人眼的移动或转动，就可以看到影像的变动，也就是影像连续移动或几个交替的变换影像。刻缝光栅是在不透明片连续刻有相同的透光刻缝而形成的，刻缝之间距离相等，并相互平行。刻缝之间距离是任意相邻两条刻缝之间的距离。光栅层沿感光片表面相对移动，在刻缝垂直方向的移动的总距离不能大于刻缝之间的距离，避免感光影像的相互重叠。在几次感光之间，光栅层几次相对移动，在刻缝垂直方向移嗬胫筒荒艽笥赽，即感光次数n乘以t应小于b。
光栅层复盖在感光片表面，最好是使两者平行，并最好是光栅层接触或近似接触感光片表面。光栅层沿感光片表面相对移动，主要是在刻缝垂直方向有相对移动，所以对于直线形刻缝的光栅，相对移动不能是刻缝方向的相对移动，除此之外可以任意方向的移动，也可以曲线移动。移动的速度可以匀速，也可以变速。可以连续移动，也可以间断地移动。一般情况下，在连续感光过程最好是匀速连续相对移动，以便在扫描过程，正确地产生均匀的曝光量。
第二种物像连续变动照片照相方法是，感光面复盖微透镜光栅层，胶片与光栅相邻，光束透过胶片产生的物像光经光栅对感光面感光，感光面、光栅层为平板状，感光过程或几次感光之间，改变感光面、光栅层表面法线与光线的夹角，在感光过程胶片相对感光面移动或在几次感光之间更换胶片，形成变动的物像。随着夹角的改变或几次夹角改变后，透过光栅在感光面形成的一组平行线形光，各条线形光在各自的条状感光区域扫描，将不同时刻各平行线形光组成的物像按时序分别记录在感光面，同一张感光片记录了变动的物像。感光片是负片，可以印制成正片后复盖相应的微透镜光栅层，得到物像连续移动过程或几个交替物像连续变化的照片。感光片是正片的，可直接复盖相应的微透镜光栅层。感光片可以采用表面带有微孔涂层的相纸，而不必复盖微透镜光栅层。各微孔对不同方向光线有选择性。胶片与光栅相邻是胶片位于光束源与光栅层之间，靠近光栅层处。胶片最好与光栅层平行。光束可以是平行光束，可以是点光源发出的光束，也可以是聚光光束，即透镜射出的光束和反光镜反射出的光束。平行光束时，感光面、光栅层表面各点法线与光线夹角变化量相同。其它光束，光束轴线与感光面光栅层表面各点法线夹角变化量相同，各光线与法线夹角不同。一起改变感光面、光栅表面法线与光线的夹角，就是相对光线转动平板状的感光面、光栅层。最好是定轴转动，以便确定所转动的角度，对于直线形柱状栅条微透镜光栅，转动轴的方向不能与栅条方向垂直。为了形成变动的物像，胶片可以任何方向的移动，相对感光面的移动，甚至胶片可以转动。几次感光之间更换胶片，利用更换不同的胶片，达到几次感光的影像有所变动，如用连续动作的一组胶片，就可以得到连续动作物像。
对于这两种方法中，胶片相对感光片表面移动或放大镜头相对感光片表面平行移动的控制可以采用电机及延时开关。电机带动胶片或放大镜头或感光片、光栅层，而延时开关控制电机的转动时间。
为了转好地实现上述方法，制作出能看到物像变动过程的照片，需要完成上述方法的特殊装置。在现有的照相机、放大机、印相机中增加执行该方法特有的装置。
要使光栅层沿感光面相对移动，就要在照相机、放大机、印相机装有光栅层相对移动的装置，可以采用光栅移动的装置。该装置由固定光栅的框架和固定架组成，框架与固定架之间连有框架的支承复位弹簧，并在框架与固定架之间装有动块，动块与固定架或框架两者相互接触处为斜面，动块带有连动机构。连动机构带动动块运行，动块的动力克服支承复位弹簧的阻力，改变动块处固定架与框架之间的距离，使框架相对固定架移动，而固定架是用来同感光片支承结构连成一体的，从而实现了固定在框架的光栅层相对感光片的相对移动。该装置通过固定架与照相机的机体或后盖固定连接，框架装有光栅层，光栅层与底片压板平行，并似近接触，动块的连动机构与快门连接，就形成了物像连续变动照片的照相机装置。同样该装置的固定架与放大机的相纸压板或印相机的相纸压板连接，框架装有光栅层，连动机构与感光光源开关连通或手动连动机构，就构成了物像连续变动照片的放大、印相制作装置。
动块可以是转动动块，也可以是移动动块。动块带有的连动机构可以是多种形式，可以是机械连动，也可以是电动。转动动块可装有电机;可以用电磁转动机构;动块铰接连杆，连接弹簧，形成机械连动机构;动块装有手轮，采用手动。移动动块可以装有电磁铁，靠电磁力带动动块;移动动块与电机之间可以连有导杆，靠导杆将电机转动变成移动来带动移动动块。
动块与固定架或框架两者相互接触处为斜面是指可以动块的接触处为斜面，可以固定架或框架的接触处为斜面，也可以动块与固定架相互接触处都为斜面，还可以动块与框架相互接触处为斜面。可以动块、固定架、框架的接触处都为斜面，但斜面过多，加工复杂。斜面是为了动块在固定架与框架之间运动时，利用斜面改变固定架与框架之间的距离。动块的接触处为斜面的，称为斜块，以下都以斜块来说明装置，其它斜面情况以此类推。斜块也可以是移动斜块或转动斜块。
为了形成斜块与照相机快门的连动，形成快门打开过程光栅沿底片表面相对移动，连动机构可以采用移动斜块移动方向一端与固定架之间连有弹簧，另一端铰接连杆，连杆带有台和触头，台与启动滑块相卡。装在照相机时，触头与照相机的快门相触。当然在其他装置，触头也可以同其它曝光触动开关相触。这样当滑块滑动，解除对连杆台的约束，则在弹簧力作用下，斜块、连杆一起移动，连杆的触头触动快门或其它曝光触动开关，开始感光，斜块的移动连续改变斜块处固定架与框架之间的距离，使光栅层沿感光片表面相对移动。用物像连续变动照片的照相装置进行拍摄，在打开快门对底片感光过程，随着光栅层相对底片的移动，将不同时刻的物像分别记录在同一张底片。
支承复位弹簧可以是各种弹簧，主要是支承框架，使框架相对固定架保持一定位置，并在外力作用下框架可相对固定架移动，在解除外力作用时，又恢复到原位。可以采用杆条状的弹簧，弹簧一端与固定架固定连接，另一端与框架固定连接。斜块位于固定架与框架之间。固定架与斜块的一个面接触，框架与相对的另一面接触，可以是面或线或点接触。斜面必须同固定架或框架其中之一接触。装在放大机的光栅移动装置，装置的斜块连动机构采用手动，在移动斜块的移动方向一端带有螺纹，螺纹配装有螺纹手轮，手轮转动连接于固定架。当手轮转动，螺纹进退，带动斜块移动。
为了放大镜头相对感光片表面平行移动，固定架与感光片的托板连接，可以铰接，也可以固定连接，托板带有螺纹，螺纹配装有螺纹轴的电机，电机固定在放大机座。在感光过程，电机转动，靠螺纹的进退，带动托板相对放大机座滑动，形成相对放大镜头的平行移动。
为了实现感光面、光栅层表面法线与光线夹角的改变，可以使光线转动，也可以使感光面、光栅层转动。较简单的装置是使感光面、光栅层转动装置。该装置的转动平板装有感光面、光栅层的夹，装置的固定座与转动平板轴铰接。转动平板可相对固定座转动，而固定座与光束的光源相对不动，改变了感光面、光栅层表面法线与光线的夹角。转动平板还可装有相对平行滑动的胶片架，胶片架带有螺纹，螺纹配装有螺纹轴的电机，电机固定于转动平板。在感光过程，电机转动，螺纹进退，带动胶片架相对感光片表面平行移动，形成移动的物像。
轴铰接的轴方向最好是平行于转动平板。而转动平板相对固定座的转动，可以采取手动，直接触动，或者转动平板的轴铰接处装有手轮。可以在转动平板与固定座之间装有升降螺杆、螺套，转动螺杆或螺套，改变转动平板与固定架一侧的间距，使转动平板转动。采用电动，装有电机，来带动转动平板转动。
用这两种物像变动照片照相方法制作出的照片，可以是板状的，便于存放和观看，两种方法所用的感光片都可以采用普通的感光片(底片、相纸)，在普通的感光片记录变动的物像。其方法比较简单，所用的特殊装置结构也比较简单，有些都可以采用手动，这些装置可以利用现有的照像设备，直接或略加改变就可以把特殊装置装在现有的照像设备，形成物像变动照片照相装置。
附图
表示了物像变动照片照相方法所用的装置及这些装置组成的照相装置。图一为照相机所用的光栅移动装置主视图，图二为该装置俯视图并示意了装在照相机的位置，图三为该装置局部视图。图四为物像变动照片的放大印制装置主视图，图五为其俯视图。图六为物像变动照片的转动印像制作装置。
下面结合附图进一步说明具体的装置，并以此说明物像变动照片照相方法及装置实例。
照像机所用的光栅连动装置中(图一、图二、图三)，光栅〔11〕的框架〔12〕与固定架〔7、9〕之间连有杆状弹簧〔5、8〕，并装有移动斜块〔4〕。斜块的斜面与框架一端的斜面接触，斜块的斜面的对面与固定架面接触。斜块的一端与固定架之间连有拉力弹簧〔6〕，另一端与连杆〔3〕铰接。连杆带有台〔1〕及触头〔1〕，台〔1〕与启动滑块〔2〕相卡。固定架可固定于照相机〔10〕底片〔13〕的支承架，则光栅〔11〕就靠在底片〔13〕表面。触头〔1〕与照相机的快门相接触。组成物像变动照片的照相机装置。把照相机快门放在 1/100 秒，对正在向摄影者斜奔过来的一只兔子拍照。光栅刻缝宽为0.05mm，而刻缝之间距离为0.25mm，则负片被感光速度为 1/500 秒，照像机光圈可选f8。当移动滑块〔2〕，解除对台的相卡，斜块、连杆在弹簧的拉力作用下向下移动，开始推动光栅相对底片移动，与此同时，触头触动快门打开，开始在感光面 1/100 秒的感光过程。这过程中，光栅层在刻缝垂直方向沿负片表面移动了0.2mm，把镜头取得的斜奔而来的兔子及相对镜头静止的背景按时序感光在同一张负片。该负片用普通放大印像方法印制在相纸上，成像后在相纸复盖相应微透镜光栅层，或用普通放大印像方法印制在已制有微透镜光栅层的感光相纸上，形成物像变动照片。使照片相对人眼移动或转动，能看到兔子奔跑的动作过程，形成奔跑的兔子影像。背景的影像是不变的，跟普通照片画面一样。兔子影像会在照片上移动，一边移动一边变动，并且由小变大。
物像变动照片的放大印制装置(图四、图五)，装有光栅层〔15〕的框架〔24〕与固定架〔17〕通过杆状弹簧〔22、25〕连接。杆状弹簧一端与固定架固定连接，中部与框架固定连接，另一端靠在固定架上。固定架可压住相纸〔16〕。固定架上装有把手〔18〕。框架的一侧为斜面，与移动斜块〔20〕的斜面相接触。斜块的另一面与框架相接触，斜块处在框架与固定架之间。斜块一端带有螺纹，螺纹配装有螺纹手轮〔21〕，螺纹手轮转动连接于固定架。固定架一端与相纸托板〔23〕轴铰接〔26〕，托板带有螺纹孔，螺纹孔配装有电机的螺纹轴〔28〕，电机〔29〕与放大机底座〔27〕固定连接。托板置于底座表面，相对底座可移动。放大镜头〔14〕的曝光和电机的转动时间靠延时开关控制，在延时开关与电机之间连有断开开关〔K1〕，可以选择是否使电机转动。而延时开关的启动靠开关〔K〕，开关〔K〕的触头〔19〕可以与斜块连动。用一张拍了一只兔子像的负片，把片上背景遮挡住，再把这张负片放到放大镜头底片夹，相纸〔16〕压靠在光栅层下表面，当打开K，延时开关控制放大镜头曝光和电机转动，同时手转动螺纹手轮，通过斜块带动光栅层沿相纸感光面相对移动，并用手轮控制其在刻缝垂直方向的相对移动距离小于或等于刻缝之间距离。在放大镜头曝光过程，电机带动托板在底座滑动，而托板带动相纸、固定架、框架、光栅层一起移动，形成了相对放大镜头平行移动，使兔子影像在相纸表面平动，即兔子影像形状不发生变化，只是在照片上位置变化了。也可以关闭K1，使电机不转动，而是在曝光过程，用手平动负片，同样使兔子影像在相纸表面平动。这样随着光栅相对相纸的移动，就把兔子影像平动过程分别感光在这张相纸。成像后复盖相应的微透镜光栅，随着照片相对人眼的移动或转动，就能看到类似兔子平动的过程。如用一组连续动作的负片，可用一辆汽车行驶的电影片制成一组负片。用这组负片依次放入放大镜头，依次对相纸曝光，这时K1关闭，电机不参与工作。在各次曝光之间，用手转动手轮，带动光栅层沿相纸感光面相对移动，每次在刻缝垂直方向移动的距离约为刻缝宽，这样将一组负片的影像依次分别感光在相纸，成像后复盖相应的微透镜光栅制成物像变动照片，照片相对人眼移动或转动时，就可以看到汽车行驶的连续过程，照片相对人眼停留在某一位置，就可以看到类似汽车静止的某一幅照片。
物像变动照片的转动印像制作装置中(图六)，平板〔45〕与底座的支杆〔42〕轴铰接〔41〕，底座〔37〕转动连接有手轮〔39〕，手轮带有螺孔，螺孔装有螺杆〔40〕，螺杆上端为框，框套在平板的轴销〔38〕，平板〔45〕一端与压板〔36〕轴铰接〔48〕，平板与压板之间可夹有相纸〔49〕、微透镜光栅层〔34〕，压板装有负片移动架〔35〕，移动架带有负片夹〔32〕，可夹有负片〔33〕。移动架一端带有螺孔，螺孔配装有螺杆〔46〕，螺杆与电机轴连接，电机〔47〕固定于压板。平板转动轴处带有牙盘〔44〕，相应的底座装有开关〔K〕，开关触头〔43〕与牙盘的牙槽相卡，开关与延时开关用导线连接，延时开关与光源〔30〕及电机用导线连接，控制曝光时间和电机转动时间。电机与延时开关之间装有开关〔K1〕。光束为光源及反光镜〔31〕形成的。光栅层的栅条方向与铰接轴〔41〕方向相同。同样用一张负片放入负片夹，在光束经过负片、光栅层对相纸感光时，转动手轮使平板一侧与底座间距发生变化，从而平板转动，带动压板、相纸、光栅层、负片架、负片、电机一起转动，改变了相纸、光栅层表面法线与光束的夹角。负片架及负片在电机带动下沿相纸表面相对移动，如负片影像是兔子，同样得到一张兔子平动的照片，类似奔跑过程。同样用一组连续动作的负片，依次更换负片对同一张相纸感光，在各次感光之间更换负片，并将转动平板转动一个角度，使相纸、光栅层的法线与光束变换一个角度，成像后复盖同样微透镜光栅层，也能看到这连续动作过程。
权利要求
1.物像变动照片照相方法采用感光片表面复盖刻缝光栅层，其特征在于感光片感光过程或几次感光之间，光栅层沿感光片表面相对移动，感光过程光栅层在刻缝垂直方向的相对移动距离小于或等于刻缝之间距离，几次感光之间光栅层在刻缝垂直方向的相对移动距离等于或略大于刻缝的宽，刻缝宽t应小于二分之一的刻缝之间距离b。
2.权利要求1所说的照相方法，其特征在于感光过程或几次的感光过程是放大镜头射出的胶片影像光在感光片的感光过程，感光过程胶片相对感光片表面移动或放大镜头相对感光片表面平行移动，或者在几次感光之间更换胶片。
3.物像变动照片照相方法采用感光面复盖微透镜光栅层，胶片与光栅层相邻，光束透过胶片产生的影像光经光栅对感光面感光，其特征在于感光面、光栅层为平板状，感光过程或几次感光之间，改变感光面、光栅层表面法线与光线的夹角，感光过程胶片相对感光片表面移动或者几次感光之间更换胶片。
4.权利要求2或3所说的照相方法，其特征在于胶片相对感光片表面移动或放大镜头相对感光片表面平行移动的控制是用电机及延时开关。
5.物像变动照片照相方法所用的装置由固定光栅层的框架和固定架组成，其特征在于框架与固定架之间连有框架支承复位的弹簧，并在框架与固定架之间装有动块，动块与固定架或框架两者相互接触处为斜面，动块带有连动机构。
6.权利要求5所说的装置，其特征在于动块为移动斜块，移动方向的一端与固定架之间连有弹簧，另一端铰接有连杆，连杆带有台和触头，台与启动滑块相卡。
7.权利要求5所说的装置，其特征在于动块为移动斜块，移动方向的一端带有螺纹，螺纹配装有螺纹手轮，手轮与固定架转动连接。
8.权利要求6或7所说的装置，其特征在于固定架与感光片的托板连接，托板带有螺纹，螺纹配装有螺纹轴电机，电机固定于放大机座。
9.物像变动照片照相方法所用的装置由转动平板、固定座组成，其特征在于转动平板与固定座轴铰接。
10.权利要求9所说的装置，其特征在于转动平板装有相对平行滑动的胶片架，胶片架带有螺纹，螺纹配装有螺纹轴的电机，电机固定于转动平板。
全文摘要
物像变动照片照相方法及装置，其方法是在同一张感光片按时序记录物像变动的拍摄、印制方法。在感光面感光过程或几次感光之间，复在感光面的光栅沿感光面相对移动或同感光面一起转动，把物像的变动按时序分别感光记录在感光面，制成的照片表面覆盖相应的微透镜光栅，可以看到物象变动各阶段及变动过程的影像。所用的装置是为实现该方法而设计的。
文档编号G03B35/02GK1032870SQ8710511
公开日1989年5月10日 申请日期1987年10月27日 优先权日1987年10月27日
发明者王大音 申请人:王大音