(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦横に格子状に配置された複数の画像プロジェクタからなる既知の構成を有し、該複数の画像プロジェクタのそれぞれを、前方に位置するレンズ表面（１）と、中央に位置する絞り（２）と、後方に位置する、感光層によって被覆された湾曲した写像面（３）とで構成して、該画像プロジェクタの前方にある物体（図１）が前記写像面上に来るようにした、物体の３次元大画像を形成する方法において、
２つの異なる光学的媒体（４、１０）を用いることと、
前記レンズ表面（１）を１つよりも多いレンズ表面で構成することと、
前記写像面（３）をコンピュータ生成画像で露光することと、
前記写像面のそれぞれを、コンピュータによって算出された遠近法的な画像（２１）で個々に露光する（１８）と共に、レンズ系に適合するようにすることと、
露光プロジェクタと再生プロジェクタを分離することと、
前記プロジェクタを後方（８）から照明し、また、更なるレンズ表面（５）を配置することにより、後方から到達する光を集束又は散乱させ、前記写像面（３）上の画像を介して照射して空間内に投影すること、
を新規な構成として導入したことを特徴とする方法。
【請求項２】
縦横に格子状に配置された複数の画像プロジェクタからなる既知の構成を有し、該複数の画像プロジェクタのそれぞれが、前方に位置するレンズ表面（１）と、中央に位置する絞り（２）と、後方に位置する、感光層によって被覆された湾曲した写像面（３）とから構成されて、該画像プロジェクタの前方にある物体（図１）が前記写像面上に来るようにした、物体の３次元大画像を形成する装置において、
２つの異なる光学的媒体（４、１０）が用いられていることと、
前記レンズ表面（１）が１つよりも多いレンズ表面で構成されていることと、
前記写像面（３）がコンピュータ生成画像で露光されることと、
前記写像面のそれぞれが、コンピュータによって算出された遠近法的な画像（２１）で個々に露光される（１８）と共に、レンズ系に適合されるようにしたことと、
露光プロジェクタと再生プロジェクタが分離されていることと、
前記プロジェクタが後方（８）から照明され、また、更なるレンズ表面（５）が配置されることにより、後方から到達する光が該更なるレンズ表面によって集束又は散乱され、前記写像面（３）上の画像を介して照射されて空間内に投影されること、
を新規な構成として導入したことを特徴とする装置。
【請求項３】
個々のミニプロジェクタがたとえば１０×２０ｃｍの方形モジュール（９）内に統合されており、前記レンズが互いに接合されたレンズ板（１０）内に統合されていることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項４】
露光中に不都合な反射を避けるために、非球面レンズ表面（２０）とプリズム系（１１）との間の隙間が現像前に不透明な暗い液体によって満たされることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項５】
モジュールの前側に光学的プレート（１２）が配置されており、この光学的プレート（１２）が各々のレンズの前に転向プリズム（１３）を置き、交互するプリズム転向が右方、左方および下方に向かって最適な視野を調整し、さらに軽い収差を補償するために、プリズムが１つの側に軽い湾曲を有していることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項６】
自動露光装置として、画像モジュールが自動的にリザーバから取り出され、これらの画像モジュールが精密レール上に置かれて大型露光スクリーンの対物レンズの前で自動的にコンピュータによって制御され、さらにコンピュータが画像を計算してプロジェクタ絞りを開閉し、次のミニプロジェクタに進むことを特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項７】
自動現像装置として、まだ現像されていない画像モジュールが自動的にリザーバから取り出されて光の遮断下で現像され、さらにモジュール内の液状媒体が相応に空にされたり満たされたりし、現像剤と洗浄剤とが順次導入され、モジュールが封印されて現像済みとして標識され、リザーバ内に入れられて、それから次のモジュールに進むことを特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項８】
入射する物体光線を集束させるための前方のレンズ表面と、後方から入って来る投影光を集束させるための後方の非球面レンズ表面とが、２つ以上のレンズを形成し、これらのレンズは、これらが色収差、開口収差、及びその他の写像収差をほぼ修正するような形状と屈折率を有していることを特徴とする請求項２記載の装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、物体のホログラフィック大画像を形成する方法であって、水平方向に相並び、かつ垂直方向に上下に格子状に配置された複数のプロジェクタを有する方法およびこの方法を実施するための装置に関する。さらに本発明は、特別のメガネを援用することなしに種々異なる角度から観察され得る三次元の仮想物体がスクリーンの前に再現される装置および方法に関する。これらの装置および方法は、特に宣伝および娯楽のための大画像面の光度の強い投影に適している。
ホログラフィック画像形成の方法が知られている。ステレオグラフィでは２つの画像が少しずらして撮影または計算される。これらの画像は観察者の各々の目に分離して送られなければならない。観察者は画像分離装置または画像分離メガネを通して見なければならないが、その際に観察角度は変更できない。
レーザホログラフィでは物体で反射されたレーザ光とあらかじめ分割された基準光によって写真感光板が露光される。しかしながら、現像されたホログラムは色の多様性が限られており、面積の大きい投影の形成に問題があり、さらに画像面から大きく飛び出す物体は実現できないという問題がある。解像度は良好なので、この方法は比較的小さい画像に適している。
円筒レンズ板ホログラフィでは、画像は円筒レンズ板によって垂直条片分解される。そうして物体の種々異なる視角の画像が通常の画紙にもたらされ、そしてこれらの視角から再び把捉され得る。しかしながら、単軸の広角ホログラムが生じるにすぎない。さらに、物体の飛び出し、光度および解像度にも問題がある。
本発明の課題は、面積の大きい立体的な物体を画像面の相当手前に強い光度で三次元的に、かつ完全に広角ホログラフィ的に投影する装置および付属の方法を提供することである。この装置および方法は、特に宣伝および娯楽に用いられる。
この課題は、請求項に記載された特徴によって解決される。
いわゆるインテグラル写真の基本原理は今世紀始めから知られているが、技術的な問題が十分に解決されなかったので忘れられてしまった。そのようなシステムの例は、Ｄ１（ＵＳ４７３２４５３Ａ）およびＤ２（ＵＳ３７０６４８６Ａ）に見いだされる。インテグラル写真の基本原理は、互いに上下および左右に密に配置された複数の単一画像カメラが壁に取り付けられて三次元的な被写体を、再現時に立体的に知覚され得るように撮影できることである。このためにカメラは必ず十分小さくなければならないが、それぞれの位置からなる全体画像をできるだけ精密に撮影し、保存し、そして再現時に小型スライドプロジェクタのようにできるだけ正確に再び投影しなければならない。このような投影スクリーンを観察すると、それぞれの二次元画像を観察者のための大きい三次元画像に融合させる複数の極小のスライドプロジェクタをのぞき込むことになる。
単一の画像を撮影し再現するためのカメラとスライドプロジェクタとの組み合わせは、何よりも特に安価に製造できなければならない。最も良いのは、多数のこのようなプロジェクタがプレート上にまとめられていることである。他方、最終的に容認できる三次元解像度を得るために、これによって撮影された画像は特に良好でなければならない。プロジェクタのための光源は比較的高価で、多数のプロジェクタに分割されなければならない。画像モジュールは加圧下で鋳造された種々異なるガラスプリズムと、レンズプロフィルおよびプリズムプロフィルを有するガラス板とからなる。これらは種々の仕方で反射皮膜、写真感光皮膜および反射防止皮膜で被覆され、互いに接合されている。隙間は部分的に透明または黒色の液体で満たされている。
個々のミニプロジェクタの作用原理を３段階（撮影、現像、再現）で説明する。
撮影時に画像モジュールの前にある物体またはスクリーンの画像がプロジェクタ内部の感光画像曲面に写像される。写真感光皮膜の後ろでさらに進行する光線は、撮影の際に後部レンズ板の間に満たされる黒色液に飲み込まれる。
絞りの開閉は画像モジュールの外部で行われる。モジュールがコンピュータにより自動露光装置内で露光される場合は、このモジュールは常に光安定なカメラ内にある。露光器は光をその都度露光されるべきミニプロジェクタにのみ光を投射する。
モジュールがスタジオ内で真正の物体によって露光される場合は、それらは光の遮断下で壁に取り付けられ、大きい分離壁を開くことによってすべて一緒に露光される。
写真感光皮膜上に最適な写像を達成するためには、幾何学的な開口収差、屈折に起因する絞り収差、非点収差および像面の湾曲を補償するために、絞りの大きさと位置、前部レンズの曲率半径と屈折率、および写像曲面の形状が互いに正確に同調されなければならない。コンピュータ露光用のみに設けられているモジュールでは、写像曲面は露光スクリーンの距離に適合されなければならない。
モジュールの露光が終了すると、写真感光被覆された写像曲面は隙間を通して透明陽画法で現像される。さらに光学的液体が空にされ、供給される。
再現時は、ミニプロジェクタが後方から平行に向けられた光で透射される。このためにレーザ光が最も適している。この平行性は鮮鋭度にとって重要である。光をすべてのプロジェクタ上に同時に正確に垂直に入射させるために、強い光線はシャフトを通して案内され、このシャフトで規則的に部分反射する皮膜が光線の一部分を正確に直角に側方に反射する。この場合、主光線はその都度少し弱くなる。
垂直に反射された光線は、プロジェクタの後部非球面レンズに当たる。このレンズは、後方から入って来るすべての平行な構成を正確に絞り開口部に集束させるように位置調整されている。そこに至る途中で光線は画像曲面に当たり、その上で透明陽画皮膜が透過する色を規定する。この皮膜を透射する際に、それぞれの光線は屈折によって円錐に拡散する。この円錐はレーザ光の場合は干渉を招く。しかしこの円錐は前部レンズから出る際に再び平行に向けられるので、干渉が緩和される。プリズムを有する前部ガラス板は、個々のプロジェクタの視界を右方または左方に２０度および下方に２０度向ける働きをする。そうすることによって最適な視野が形成される。
以下に、本発明を図面に基づき説明する。
図１および図２は、本発明に従う装置の概略図を示している。
図３は、本発明の装置のためのプリズマ格子の斜視図を示している。
図１に、プロジェクタ壁の正面図が見られる。続いて平面図と側面図が見られる。これは図２についても同様である。図面で用いられた参照符号の意味は次の通りである。
１      球面レンズ
２      複数の絞り開口部を有する絞り
３      写真感光被覆された写像面
４      写像面３と絞りとの間の隙間
５      非球面レンズ
６      絞り開口部２のための閉鎖機構を表現するもの
７      図示されていない電磁石を介して外から操作できる絞りに設けた磁石
８      光を転向させて非球面レンズ５もしくは写像面３が後方から照射されるようにするプリズマ系を模式的に示したもの
９      光学的モジュール
１０    レンズ板
１１    プリズマ系
１２    光学的プレート
１３    転向プリズマ
１４    保護ディスク
１５    レンズ表面
１６    保護ディスクとレンズ表面との間の隙間
１７    写像面
１９    写像面とレンズ表面２０との間の隙間
２０    レンズ表面
２１    スクリーンであるか、もしくは画像を示す
１８    撮影プロジェクタ
図３は、３０で格子系８を示し、３１に光源の入口が見られる。３２および３３はプリズマであり、部分反射するよう接合していることを示している。
【図１】
0003910215.tif 000002
【図２】
0003910215.tif 000003
【図３】
0003910215.tif 000004