CH499392A - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Bildern mit dreidimensionaler Wirkung - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Bildern mit dreidimensionaler Wirkung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines durch ein Linsenraster zu betrachtenden Bildes mit dreidimensionaler Wirkung sowie eine Vor   richtung    zur Durchführung des Verfahrens.



   Es besteht im allgemeinen der Wunsch, räumliche Schwarzweiss- oder Farbbilder herzustellen. Es ist bekannt, dass diese räumlichen bzw. dreidimensionalen Bilder aus vielen Gruppen streifenförmiger Bildelemente zusammengesetzt sind, wobei jede Gruppe durch ein Linsenelement eines Linsenrasters betrachtet wird, welches auf dem gedruckten Bild liegt. Die Qualität, mit der das gedruckte Bild vom Betrachter gesehen wird, hängt zu einem wesentlichen Teil davon ab, wie genau die Linsenelemente des Linsenrasters bezüglich der ihnen zugeordneten Gruppen von Bildelementen ausgerichtet sind. Bei den bekannten Verfahren ist diese Ausrichtung bzw. Justierung der Linsenraster in bezug auf die Bilder ziemlich schlecht und daher ist auch die Qualität der vom Betrachter gesehenen Bilder nicht besonders gut.

  Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren zur   Herstellung    von dreidimensionalen linsenrasterförmigen Bildern für eine gute Ausrichtung des gedruckten Bildes in bezug auf die Linsenelemente, durch welche das Bild betrachtet wird, zu sorgen.



   Viele Farbbilder werden in mehreren, voneinander unabhängigen Druckschritten hergestellt, welche den verschiedenen Farbkomponenten und einem Schwarzweissbild entsprechen. Daher können viele Merkmale der Erfindung gleichzeitig auf Farbbilder und auf Schwarzweissbilder angewendet werden.



   Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung und Reproduktion von räumlichen Bildern ist in einer Veröffentlichung von Leslie P. Dudley in  Autostereoscopic Lunar Photography , erschienen im Oktober 1961 im  Journal of the Society of Motion Picture and Television Engineers  70, Seiten 799-803, beschrieben. Wie besonders auf der Seite 800 unter der   Überschrift     The Panoramic   Pafallax      Stereograms    ausgeführt ist, wird ein Schwarzweissbild mit Hilfe mehrerer, in einem Bogen dicht nebeneinander stehender Kameras aufgenommen, so dass von einer Anzahl von Aussichtspunkten bzw.



  Standorten, die alle auf diesem Bogen liegen, eine Anzahl von Bildern (eines pro Kamera) der gleichen Szene aufgenommen werden. Die Anzahl (eines pro Kamera) ist gleich der Zahl (ebenfalls eines pro Kamera) der Bildelemente in jedem Linsenelement des   zuslam-    mengesetzten linsenförmigen Bildes, welches aufgenommen werden soll. Eine Gruppe von Bildelementen ist aus ineinandergreifenden oder verschachtelten Bildelementen zusammengesetzt, welche unter einem Linsenelement vorhanden sind, und zwar von je einem Element des Bildes aus jeder Kamera, so dass jede Gruppe von Bildelementen, die unter einem Linsenelement des Linsenrasters erscheint, einen Teil der Gesamtszene darstellt, die von jeder der Kameras aufgenommen wird.



  Benachbarte Bildelemente in einer Gruppe bilden ge   mäss    dem oben erwähnten Artikel von   Dudley    ein Stereobildpaar.



   Wie im schweizerischen Patent Nr. 486722 beschrieben, können die Stereobildpaare durch ein oder mehrere Bildelemente unterteilt werden. Dies hängt von dem Abstand der Kameras im Vergleich zum Augenabstand ab.



   Das vorliegende, erfindungsgemässe Verfahren ist durch die folgenden Verfahrensschritte   gekennzeichnetJ    a) eine transparente Folie wird mit einer Druckfarbe aufnehmenden Oberfläche und einer weiteren, thermoplastischen, bei Zimmertemperatur festen Oberfläche hergestellt; b) von einem Originalbild wird eine photographische Information auf die die Druckfarbe aufnehmende Oberfläche gedruckt, welche Information als ineinander verzahnte Bildelemente auf dem Originalbild vorhanden ist;

   c) zur gleichen Zeit des Druckvorganges werden auf der thermoplastischen Oberfläche Bezugszeilen für das Linsenraster, welches mit den Bildelementen lagemässig übereinstimmt, so aufgebracht, dass die   mecha-    nischen Eigenschaften der transparenten Folie unver ändert bleiben;  d) das   Linsenraster    wird durch thermoplastisches Verformen entsprechend den   Bezagszeilen    hergestellt.



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist gekennzeichnet durch:   eine    erste Einrichtung zum Drucken der auf dem Originalbild als verschachtelte Bildelemente vorhandenen photographischen Information auf die die   Druck-    farbe aufnehmende Oberfläche, - eine zweite Einrichtung zum Aufbringen mehrerer   Bezugszeilen    für das mit den Bildelementen lagemässig übereinstimmende Linsenraster auf die thermoplastische Oberfläche, - eine dritte Einrichtung zum Herstellen des Linsenrasters durch Verformen der thermoplastischen Oberfläche entsprechend den Bezugszeilen.



   Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein aus zwei Schichten bestehendes Folienmaterial zur Herstellung von gedruckten Bildern und Linsenrastern, die   zusammen    die dreidimensionalen Bilder darstellen,
Fig. 2 eine Druclcerpresse zur Herstellung der Stereo; bilder und
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der in Fig. 2 gezeigten   Drucker presse.   



   Es sei angenommen, dass das für den Druckvorgang   benötigte    Originalbild entsprechend der erwähnten Ver öffentlichung von Dudley oder des bereits genannten schweizerischen Patentes Nr. 486 722 hergestellt sei.



  Das auf diese Weise vorbereitete   Griglnalbild    kann in bekannter Weise direkt zur Herstellung einer Druckplatte oder einer Druckwalze Verwendung finden. Eine derartige Druckplatte oder Druckwalze dient dann zur Herstellung dreidimensionaler Bilder, die aus einem Linsenraster und einem Bildträger zusammengesetzt sind. Nach der Fig. 1 werden die dreidimentionalen Bilder auf einer vorzugsweise aus zwei Schichten bestehenden Folie oder einem aus zwei Schichten bestehenden Band gedruckt. Die obere Schicht 28 kann aus einem bekannten Filmträger, beispielsweise aus Triacetat oder einem Acetat bestehen. Es eignen sich beispielsweise die Materialien  Cronor    (Polyäthylen-    terephthalat mit optischer Güte). Ein anderes Poly äthylen unter der   Handelsmarke     Mylar  kann ebenfalls genommen werden.

  Solches bandförmige Material besitzt einen Schmelzpunkt von   etwa    1500 C, wobei die Stärke im Bereich von 0,75 bis 1 mm liegen kann.



  Die untere Schicht bzw. die thermoplastische Oberfläche 29 der Fig. 1, auf welcher das Linsenraster hergestellt wird, besteht beispielsweise aus einer relativ dünnen Schicht aus thermoplastischem Material. Hierzu eignen sich Schichten von 0,025 bis 0,125 mm und vorzugsweise von 0,75 mm Dicke. Diese Schicht sollte einen wesentlich niedriger liegenden Schmelzpunkt als der Filmträger aufweisen. Es kann sich beispielsweise um ein plastiziertes Polystyrol mit mittlerem   Molekulhar-    gewicht handeln, wobei als   Weichmacher    Dioctylphthalat geeignet ist. Der Schmelzpunkt kann hierbei mit Hilfe des Molekulargewichtes des Polystyrols und mit Hilfe der Menge und der Art des Weichmachers gesteuert werden.

  Die Erfindung ist jedoch nicht auf die beschriebenen, zweischichtigen Folien beschränkt, sondern diese können auch aus   einem    einheitlichen Material bestehen, dessen eine Oberfläche thermoplastisch deformierbar und dessen andere Oberfläche bedruckbar ist.



   Durch die Erfindung soll insbesondere die Ausrichtung bzw. Justierung, des räumlichen Bildes bezüglich der Linsenraster verbessert werden. Hierzu wird ein Band oder eine Folie gemäss Fig. 1 durch eine Druckerpresse geführt, wobei auf der einen Seite das Schwarzweissbild aufgedruckt und auf den anderen Seite die Bezugszeilen für das Linsenraster, d. h. für dessen  Täler  in einem Arbeitsgang gebildet werden. Das   Linsenras ter    wird durch thermoplastisches Verformen entsprechend den   Bezugszeilen    gebildet.



   Gemäss der Fig. 2 wird das Band zwischen zwei Walzen 30 und 36 einer Druckerpresse geführt, wobei die das Bild aufnehmende Oberfläche 28 nach oben und die Oberfläche 29, auf der die Linsenelemente ausgebildet werden, nach unten weisen. Beide Oberflächen kommen mit den entsprechenden Walzen 30 und 36 in Berührung. Die Walzen werden durch die Zahnräder 32 und 33   gemeinsam    angetrieben, so dass ihre gegenseitige Lage festliegt. Die obere Walze 30 ist mit einer Oberfläche versehen, mit der das Stereobild hergestellt werden kann, welches aus einer grossen Anzahl von parallelen Bildelementen besteht, die von den verschiedenen Standorten aus aufgenommen worden sind, wie es in dem bereits erwähnten schweizerischen Patent Nr.   486722    beschrieben wurde.



   Obwohl die Genauigkeit der Justierung bzw. der Ausrichtung, stets gesichert ist, wenn die Bilder und die Bezugszeilen für das Linsenraster in einem einzigen Verfahrensschritt hergestellt werden, wird die Ausrichtung noch verbessert, wenn die Linsenbildung und insbesondere das Erwärmen nach dem Aufdrucken des Bildes vorgenommen wird, damit eine Verlängerung oder irgendeine andere Deformation des Filmes sowohl das Bild als auch die   Linsenelemente    beeinflusst. Schliesslich kann die Ausrichtung noch dadurch verbessert werden, dass man mit der gleichen Presse druckt und die   Linseneiemente,    auch wenn diese beiden Herstellungsschritte vorzugsweise nicht gleichzeitig ablaufen, herstellt.



   Die unter Druckwalze 36 druckt bzw. bringt auf die untere Fläche der Folie feine, parallele Bezugszeilen auf, deren Abstände den Abständen der Linsenelemente entsprechen, welche ihrerseits mit der Breite der   Bild    elemente übereinstimmen. Nach Fig. 2 sind auf dem Umfang der Druckwalze 36 Rippen 37, welche hintereinander einen bestimmten Abstand aufweisen und elektrisch leitend sind, angeordnet. Die Rippen werden   zur    Herstellung der Bezugszeilen mittels Aufbringen   elek-    trischer Ladungen auf die thermoplastische Oberfläche 29 benutzt. Diese  Ladungszeilen  haben eine Breite von etwa 0,025 mm. Ihr Abstand ist etwa gleich der Breite der Linsenelemente des zu bildenden Linsenrasters, die etwa 0,25 mm beträgt. 

  Das Bild wird mittels der die Druckfarbe aufweisenden Druckwalze 30, welche elektrisch geerdet ist, aufgebracht. Die Walze 36, welche die elektrische Ladung aufbringt, enthält die elektrisch leitenden Rippen, die in einem Zylinder aus Isolationsmaterial eingebettet sind. Jede Rippe weist eine elektrische, aus Segmenten 38 bestehende Verbindung zur leitenden Welle 39 auf. Die Weile ist von der Maschine isoliert. Die beiden Walzen 30 und 36 werden über das ebenfalls isolierte Getriebe 32 und 33 ange   triebes.    Das Getriebe gewährleistet das dauernde Ein halten der bestimmten räumlichen Zuordnung der bei den Walzen. An die Rippen 37 liegt eine Gleichspannung von etwa 500 Volt zur Erzeugung der Ladungszeilen auf der thermoplastischen Oberfläche 29 der   Folie.

  Bei Durchlaufen der thermoplastischen Oberfläche 29 durch die Heizeinrichtung 34 findet eine thermoplastische Verformung entsprechend der elektrostatischen Ladungen statt. Die hierdurch erzeugten, teilweise zylinderförmigen Linsen haben eine Brennweite, welche durch ihre   Krümmung    gegeben ist. Letztere ist wiederum durch die Breite der Linsen sowie durch die Dicke der thermoplastischen Schicht bestimmt.



   Hiernach wird die Folie durch die   Umgebungstempe-    ratur oder durch über sie hinwegstreichende Luft so lange gekühlt, bis sie ihren festen Zustand erreicht hat.



  Das Verfahren der elektrostatischen Deformation ist allgemein gleich dem thermoplastischen   Aufnahmever-    fahren. Letzteres ist in den britischen Patenten Nummern 902 397 und 943 015 beschrieben.



   Die Linsen können in der thermoplastischen Oberfläche 29 selbstverständlich auch auf andere Art und Weise hergestellt werden. Die Linsenelemente werden gemäss der Fig. 3 durch einen Effekt auf die thermoplastische Oberfläche aufgebracht, nach welchem ein Muster einer Flüssigkeit auf der Oberfläche einer Flüssigkeit mit wesentlich geringerer Oberflächenspannung in letzterer Dickenschwankungen hervorruft. Diese Deformierungen entsprechen in regelmässiger und steuerbarer Weise dem Muster der aufgetragenen Flüssigkeit, so dass jedes erwünschte   Deformierungsmuster    hergestellt werden kann, wenn man das Muster der Walze und die Oberflächenspannung der auf das deformierbare Medium aufgetragenen Flüssigkeit steuert.

  Beispielsweise können mit der Walze 31 auf der   thefmo-    plastischen Schicht 29 in parallelen Linien Silikonöle wie Dimethylsiloxane mit Viskositäten von etwa 10000 Centistokes bei Zimmertemperatur von 250 C aufgedruckt werden. Wenn die thermoplastische Schicht anschliessend mit einer Heizeinrichtung 34 erwärmt wird, treten die die Linsenelemente bildenden Defor   kationen    in ähnlicher Weise auf, wie dies bereits bei der Fig. 2 beschrieben wurde. Die Druckwalze 31 zum Aufbringen der Bezugszeilen kann in bekannter Weise auf photographischem Wege hergestellt werden.



  Gewöhnlich verwendet man   linierthes    Papier, um auf    < Kodalith     oder einem ähnlichen Film mit hoher Auflösung photographisch eine Anzahl von feinen Linien zu erzeugen, deren Breite etwa 0,025 mm beträgt.



  Von diesem Film wird dann in bekannter Weise die Druckwalze 31 hergestellt.



   In der bisherigen Beschreibung ist die Herstellung von räumlichen Schwarzweissbildern beschrieben. Das erfindungsgemässe   Verfahren    lässt sich jedoch auch auf die Herstellung von räumlichen Farbbildern anwenden, da diese auch dadurch gedruckt werden, dass die Helligkeitsinformation in Form eines Schwarzweissbildes gedruckt und für jede Farbkomponente ein unabhängiger   Druckschritt    vorgenommen wird.

 

   Bei der Herstellung dreidimensionaler Bilder werden die   Helligkeitssignale    oder das Schwarzweissbild mit verstärkter Helligkeit an den Farbkanten gleichzeitig mit der Bildung der Bezugszeilen hergestellt, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Die Farbsignale können dann aufgedruckt werden, indem der Folienstreifen mit festen Abständen bezüglich des Linsenrasters bzw. ausgerichtet bezüglich der Helligkeitssignale durch getrennte Stufen einer Druckerpresse gleitet wird. Da das Auge weniger empfindlich auf die Farbsignale reagiert, beeinflusst eine falsche Ausrichtung   der    Farbbilder bezüglich des Linsenrasters die Qualität des vom Betrachter gesehenen Bildes weniger, als eine falsche   Ausrichtung    der Helligkeitssignale gegenüber dem Linsenraster. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   I. Verfahren zum Herstellen eines durch ein Linsen raster zu betrachtenden Bildes mit dreidimensionaler Wirkung, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: a) eine transparente Folie wird mit einer Druckfarbe aufnehmenden Oberfläche (28) und einer weiteren, ther moplasischen, bei Zimmertemperatur festen Oberfläche (29) hergestellt; b) von einem Origlnaibild wird eine photographische Information auf die die Druckfarbe aufnehmende Oberfläche gedruckt, welche Information als ineinander verzahnte Bildelemente auf dem Originalbild vorhanden ist;

   c) zur gleichen Zeit des Druckvorganges werden auf der thermoplastischen Oberfläche Bezugszeilen für das Linsenraster, welches mit den Bildelementen lagemässig übereinstimmt, so aufgebracht, dass die mechanischen Eigenschaften der transparenten Folie unverändert bleiben; d) das Linsenraster wird durch thermoplastisches Verformen entsprechend den Bezugzeilen hergestellt.

   II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch: - eine erste Einrichtung (30) zum Drucken der auf dem Origlnalbild als verschachtelte Bildelemente vorhandenen photographischen Information auf die die Druckfarbe aufnehmende Oberfläche (28), - eine zweite Einrichtung (31, 36) zum Aufbringen mehrerer Bezugszeilen für das mit den Bildelementen lagemässig übereinstimmende Linsenraster auf die thef- moplastische Oberfläche (29), - eine dritte Einrichtung (34) zum Herstellen des Linsenrasters durch Verformen der thermoplastischen Oberfläche (29) entsprechend den Bezugszeilen.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Oberfläche einer Krafteinwirkung ausgesetzt, erwärmt, durch die Krafteinwirkung deformiert und anschliessend abgekühlt wird, so dass ein Linsenfaster entsteht.

   2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Bezugszeilen eine elektrische Ladung aufgebracht wird.

   3. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Bezugszeilen eine Flüssigkeit gebracht wird.

   4. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Flüssigkeit ein Silikonöl verwendet wird.

   5. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Flüssigkeit Dimethylsiloxan verwendet wird.

   6. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch kennzeichnet, dass die photographische Information schwafzweiss auf die Oberfläche gedruckt wird.

   7. Verfahren nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem weiteren, nach der Linsenformung stattfindenden Druckvorgang eine photographische Farbinformation aus mindestens einem Originalbild hergestellt wird, welche Farbinformation auf dem zuletztgenannten Originalbild mit den ineinander verzahnten Bildelementen des zuerst erwähnten Originalbildes lagemässig übereinstimmt, wobei bestimmte Paare dieser Bildelemente Stereoskop-Paare ergeben, und der zusätzliche Druck sich mit dem Druck der photographischen Information vom zuerst genannten Of iginalbild deckt.

   8. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Bezugszeilen quer zur Längsrichtung der Folie gelegt werden.

   9. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Bezugszeilen mit Abständen zueinander auf der Folie erzeugt werden, die der Breite der Linsenrasterung und somit eines Satzes der ver schachteiten Bildelemente entspricht.

   10. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass als Lage der Bezugszeilen die Lage der Täler des Linsenrasters gewählt wird.

   11. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die die Druckfarbe aufnehmende Oberfläche aus Acetat oder Triacetat hergestellt wird.

   12. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die die Druckfarbe aufnehmende Oberfläche aus Polyäthylentherephthaiat hergestellt wird.

   13. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoplastische Oberfläche aus einem Material hergestellt wird, welches einen tieferen Schmelzpunkt aufweist als die die Druckfarbe aufnehmende Oberfläche.

   14. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der zweiten Einrichtung (13, 36) zum Aufbringen von Bezugszeilen auf die thermoplastische Oberfläche (29) als dritte Einrichtung eine Heizeinrichtung (34) zum Erzeugen des Linsenrasters nachgeordnet ist.

   15. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, aus einer Druckwalze bestehende Einrichtung (30) und die zweite, aus einer weiteren Walze bestehende Einrichtung (31, 36) so zueinander angeordnet sind, dass bei Drehung die Folie zwischen ihnen hindurchläuft, wobei auf der zweiten Walze ein den gewünschten Bezugszeilen entsprechendes Muster aufgebracht ist.

   16. Vorrichtung nach den Unteransprüchen 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Einrichtung Mittel zum Aufbringen elektrischer Ladungen entlang der Bezugszeilen auf das thermoplastische Material enthält.

   17. Vorfichtung nach Unteranspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckwalze (30) eine elektrisch leitende Oberfläche aufweist, und elektrisch leitende Elemente (37) auf dem Umfang der zweiten Walze (36) vorgesehen und parallel zur Walzenachse ange ordnet sind, v wobei diese Elemente und die Vruck- walze an eine Hochspannungsquelle zur Erzeugung der elektrischen Ladungen entlang der Bezugszeilen angeschlossen sind.

   18. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Einrichtung ein Mittel zum Aufbringen einer Flüssigkeit enthält.

   19. Vorrichtung nach Unteranspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass diese Flüssigkeit ein Silikonöl ist.

   20. Vorrichtung nach Unteranspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit Dimethylsiloxan ist.