专利名称：有一个具较宽胶卷平面的镜头的二维与三维多镜头摄影机的制作方法
技术领域：
本发明属于一种可用于三维(立体)摄影与二维(平面)摄影的摄影机。
微柱镜型立体摄影术利用在一横向排列的若干据点向同一景物获取多个二维图象，从而将此系列的二维图象压缩和晒印在微柱镜屏上的每一个微柱镜的聚焦平面上，以构成视野之三维综合图象。
欲在若干据点获取一系列的二维图象，一般来说，可以采用下述两种方法之一1)利用一部单镜头摄影机在每一个据点各摄一幅图象，2)利用一部多镜头摄影机一次打开快门同时摄一系列的二维图象。由于第一种方法往往需要价昂而体大的特别设备，第二种方法对于消费用途较有实用性。
多镜头摄影机曾在若干美国专利中公开。其中包括美国专利4，800，407号(Lo)所公开的三镜头立体摄影机，美国设计专利264，343号(Che)所公开的四镜头立体摄影机。多镜头摄影机目前在市场上可以购买到。
多镜头摄影机也曾经在美国专利3，953，869(Loetal)，4，037，950(Loetal)和4，086，581(Loetal)中公开。
由多镜头摄影机曝光的复式图象，是在稍为不同的视角向同一景物所摄的一系列的普通二维图象。这些普通的二维图象，总的来说，对于构成一幅立体照片是必需的。但是这些二维图象中的任何一幅都可以用来制作普通的二维照片。理论上，一个多镜头摄影机应该可以用作三维摄影机或二维摄影机。如此，消费者就不需要拥有两部摄影机，其一专用于二维摄影，另一部则专作三维摄影用。可是，目前所有作为消费用途的三维多镜头摄影机，都采用半画面的底片版式。这个版式不能涵盖普通35mm全画面摄影机所盖及的视界。
三维多镜头摄影机乃为模仿人眼的双目观而设计。因此，在消费用的三维多镜头摄影机的设计中，摄影机两端最外的镜头的距离必需约略等于或者小于双眼间隔的距离。这个镜头间隔是用来保证一个良好的立体效果，也同时避免三维照片因为过多的视差变成不聚焦。一般成人双眼间隔的距离是在63mm和70mm之间，因此消费用的多镜头三维摄影机最外端两镜头的隔离通常是小于或等于70mm。但是这个间隔依照摄影机镜头的数目而变。再者，所有消费用三维多镜头摄影机是为了采用35mm胶卷而设计，所以复式图象中的每一幅的版式都约略等于18mm×24mm，即差不多等于普通35mm全画面版式的一半。在一般的摄影情形下，这种较为狭窄的版式不适合于涵盖一般全画面三维摄影机的视界。
一部可以拍三维摄影用的复式图象，又可以供应二维摄影用之较大的图象版式的消费用摄影机是很有用的。有了这样的设计，消费者只需要一部摄影机就可用来拍二维和三维的照片。
本发明的目的在于制作一种摄影机。这种摄影机可以用来拍三维摄影的复式图象，也可以拍二维摄影的全画面或更大的单式图象。
本发明之摄影机上面装配有多个相同的镜头，以便在横向排列的若干据点，以一次打开快门在胶卷上曝光一系列的二维图象。这些同时曝光的图象对于制成景物的三维综合照片是必需的。此摄影机其中一个镜头后面的胶卷平面的阔度为其他镜头后面的胶卷平面阔度的1.5至4倍。由这个较阔之胶卷平面的镜头所曝光的底片可以用来制作一幅一般的二维照片。
由这个改进的多镜头摄影机所曝光的底片既可以用来构成三维照片又可用来制作一般的全画面的照片。
因为这种改进的多镜头摄影机所曝光的底片可以用来制作三维与二维的照片，底片的选择在扩印过程中一定会增加混乱。所以在理论上，底片上应有一种数码使到扩印机的操作人员可以选择二维或三维的图象，也可使照片扩印机能够自动辨别二维与三维的底片，从而制作适当的照片。此类的数码的例子在图8中展示。
图1为一般三维多镜头摄影机给一个物体拍照的图解图。
图2为展示三维照片之构成的图解图。
图3为展示在底片上曝光之全画面图象与半画面图象的视野相较的图解图。
图4为本发明含有两种底片版式之三维多镜头摄影机的图解图。
图5为说明由本发明之摄影机曝光的底片构成三维照片的图解图。
图6为说明只采用较阔的中间底片画面来扩印一般二维照片的图解图。
图7为底片的平视图说明较阔的底片版式之各种不同的安排法。
图8为附有曝光在底片上之二维与三维图象辨别数码的底片的平视图。
图9为本发明装有用作三维与二维拍照的观景器之三维多镜头摄影机的图解图。
现在参照附图，图1说明一部一般的三镜头摄影机拍一幅三维照片的情形，摄影机20有三个相同的摄影镜头21，22与23以及三个相同的画面版式31，32与33。底片画面的阔度由字母No表示，使被照体10的景象在摄影胶卷30上的画面11，12与13之内曝光。
图2说明一幅一般的三维照片的构成原理。在底片画面31，32与33上之二维物体11，12与13由扩印机之扩大镜头51，52与53投射到微柱镜晒印材料40上，形成三个分开的图象41，42与43。虽然这些景象可以填满整个图象条纹，但是最好还将每个景象分几次投射到每个图象条纹上来填满所有的空隙。
图3展示一部一般的三维多镜头摄影机的底片版式的阔度以及一部全画面二维摄影机的不同阔度。现有的三维多镜头摄影机都采用35mm摄影胶卷而且其中每个图象只占一个35mm画面的一半。此阔度在图3中以字母No，表示。本发明之摄影机，除了其中一个镜头外，所有镜头都采用半画面(大约)的版式。由这个例外的镜头成象的底片比较其他镜头成象的底片的阔度大1.5至4倍。这个较阔的胶卷平面的阔度在图3中以字母Wo表示。投射在这个较阔的胶卷平面的底片的图象可用来制作一般的二维照片。从胶片的品质的角度来看，半画面的版式由于其狭窄的视界，如图3所示者，对于制作二维照片是不适宜的。
本发明之摄影机的装配乃使有较阔的胶卷平面的镜头与其相邻之镜头的距离大于一般三维摄影机中镜头之间的距离。但是确实的距离要看摄影机采用的胶卷类型而定。最理想的在一部35mm三维摄影机中，有较阔之胶卷平面的镜头乃采用一个全画面的版式(即35mm)而其他的镜头则曝光在半画面上(即18mm)。
图4展示两种不同的底片版式。32W所指示的系有全画面阔度的版式，盖及一个较阔的视界，两端的底片版式31与33的阔度是一个全画面的一半。
图5说明利用由本发明之多镜头摄影机所曝光的底片来构成三维照片的情形。在构成三维照片时，中间画面只利用其中央的一半，使之与其他画面的阔度相等。这个阔度以字母No表示图6说明利用由本发明之摄影机曝光的底片扩印二维照片的情形。当印制一幅普通的二维照片时，画面32W的整个阔度Wo都利用来扩印。
应理解由本发明之摄影机所曝光的底片既可用来制作二维照片又可用来制作三维照片。例如，摄影者可以先扩印二维照片后来又决定印制三维照片。
虽然展示之三镜头摄影机其中较阔的胶卷平面是在中央的镜头的后面，这个较阔的胶卷平面也可以处在摄影机的任何一端或者在中间的某处，如图7所示者。图7展示各种不同的底片版式。图7a展示中央的画面有较阔的版式。图7b亦展示一款由三镜头摄影机所曝光的底片，但在这个情形下未端的一个画面是有较阔的版式。图7c展示由一部四镜头摄影机曝光的底片其中较阔的版式是在末端之前一个画面。图7d展示一款由一部四镜头摄影机曝光的底片其中较阔的版式是在末端。
图8展示二维与三维的识别数码的例子。数码61，62和63是分别在每一个画面上曝光。二维数码62是在较阔的画面上曝光。左手边的画面印有一个数码61以使扩印机或者扩印机操作人员可以认出底片长条的头端或末端。右边的画面上的数码用作扩印三维照片的识别。这些数码可以透过摄影机内靠近每个镜头的口径来曝光但在拍照时打开。当这些数码放置在底片上，数码可以用电子或人工的方法阅读。一种适宜的电子方法是采用光传感器。数码的利用曾经在美国专利4，903，069(Lam)中公开。采用数码是一个重要的特色，因为在转换三维与二维的扩印时选择适当的底片来曝光将会产生混乱。
如图9所示，摄影机20最好装有一个观景器70。此观景器的视界则依照当只有在较阔的胶卷平面前之一个底片画面用来扩印时之较阔的胶平面的阔度为根据。在拍二维照片时，摄影者可以利用观景器70的全部范围。当摄影者拍三维照片时。观景器最好与较窄的画面配合应用。一种做法是在观景器上放置两条线71与较窄的画面相应。另一种做法是采用两个观景器，一作三维照相用一作二维照相用。
这里要指出当拍二维照片时，摄影机可以打横也可以打直拍照。
本发明虽然参照选取形体来阐述，本领域的一般技术人员都应该了解，形体可以更改，其中的元件可以用相当的物件来代替，仍不脱离本发明的意旨。
准此，本发明的意旨将包括与下面附带的权利要求符合的所有形体。
权利要求
1.一种拍二维与三维照片的摄影机，其中包含多个摄影镜头，每一个镜头后面的胶卷平面，其特征在于，其中一个镜头后面的胶卷平面比较其他镜头后面的胶卷平面阔1.5至4倍。
2.权利要求1之摄影机，其特征在于，其中较阔的胶卷平面是在中间的镜头的后面。
3.权利要求1之摄影机，其特征在于，其中较阔的胶卷平面的阔度为一个全画面而其他的胶卷平面在阔度来说是半画面。
4.权利要求1之摄影机，其特征在于，其中较阔的胶卷平面的阔度约略等于35mm而其他胶卷平面络等于18mm。
5.权利要求1之摄影机，其特征在于，该机包含一个观影器，其阔度乃依照二维拍照用之较阔的胶卷平面的阔度而定，而且其上附有线条与三维拍照用之较窄画面对应。
6.权利要求1之摄影机，其特征在于，该机包含二个观景器，其一依据二维拍照用之较阔的胶卷平面的阔度，另外侧依据三维拍照用较窄的胶卷平面的阔度。
7.权利要求1之摄影机，其特征在于，该机包含在拍照时将数码放置在底片上的机构，以便选择三维或二维的扩印形式。
全文摘要
本发明属于一种可以用来拍三维与二维照片的多镜头摄影机，它依据摄影机镜头的数目将同一个景物的一系列的二维图象曝光在摄影胶卷上。本发明之摄影机其中一个摄影镜头的胶卷平面比其他镜头的胶卷平面阔1.5至4倍。在一个选取的形体中，较阔的胶卷平面为一全画面(即35mm)而其他的胶卷平面则为半画面。由此摄影机曝光的景物的复式图象既可以用来构成一幅三维照片而其中最阔的二维图象又可以用来印制一般的二维照片。
文档编号G03B35/08GK1090655SQ9312056
公开日1994年8月10日 申请日期1993年12月2日 优先权日1992年12月10日
发明者劳国华, 胡家祥 申请人:影象技术国际公司