用于合成3D照片的方法和装置.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104249455 A (43)申请公布日 2014.12.31 C N 1 0 4 2 4 9 4 5 5 A (21)申请号 201410285811.0 (22)申请日 2014.06.24 13/928,885 2013.06.27 US 14/084,766 2013.11.20 US B29C 67/00(2006.01) (71)申请人视立方有限公司 地址中国香港柴湾利众街29号合时工业大 厦8字楼B室 (72)发明人劳国华 (74)专利代理机构中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人曾琳 (54) 发明名称 用于合成3D照片的方法和装。

2、置 (57) 摘要 3D照片打印机使用数字显示设备显示两个或 更多个图像以合成3D照片。图像显示在不同的位 置处，使得这些图像可通过投射透镜以不同的投 射角投射到3D打印材料上。使用该数字显示设 备，可以在3D照片合成过程期间电子地在不同位 置处定位图像并移动该图像或者机械地移动显示 设备。也可以仅将打印材料机械地移动到不同的 位置。显示设备和投射透镜可以是静止的。该显 示设备可以是LCD、LED或等离子显示面板。显示 设备可以具有单色LCD面板和用于照亮LCD面板 的彩色光源以进行打印。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书9页 附图18页 (19)中华人民共和。

3、国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书9页 附图18页 (10)申请公布号 CN 104249455 A CN 104249455 A 1/2页 2 1.一种方法，包括: 在第一平面上布置包括图像显示区域的数字显示设备，数字显示设备包括光源和具有 图像显示区域的液晶显示设备； 在与第一平面隔开的第二平面上布置光学成像设备； 在数字显示设备中接收数字图像数据； 在图像显示区域上显示多个图像，以通过光学成像设备在打印材料上形成多个投射图 像，其中所述多个图像表示数字图像数据，并且使得所述多个投射图像中的每一个以不同 的投射角形成在打印材料上，其中打印材料位于与第二平面隔开并。

4、且基本上平行于第一平 面的第三平面上，使得第二平面位于第一平面和第三平面之间， 将光源布置为向图像显示区域提供照明，以形成所述多个投射图像中的每一个，其中 每个图像包括多个颜色图像成分，其中液晶显示设备包括单色显示面板，单色显示面板被 布置为每次显示所述多个颜色图像成分中的一个，并且其中光源包括对应于颜色图像成分 的多个颜色光组件，以及 当单色显示面板显示颜色图像成分中的一个时，选择所述多个颜色光组件中的对应一 个，以在预定的曝光时间段内照亮单色显示面板。 2.如权利要求1所述的方法，其中打印材料包括多个微透镜，每个微透镜具有微透镜 基底，并且其中使得每个投射图像在微透镜基底的不同部分处形成具。

5、有压缩图像宽度的不 同的压缩图像，所述方法进一步包括： 调整不同的投射角中的每一个以扩展微透镜基底的不同部分处的压缩图像宽度。 3.如权利要求1所述的方法，其中单色显示面板包括多个离散像素，并且在打印材料 上形成的所述多个投射图像中的每一个包括对应于离散像素的图像点，所述方法进一步包 括光学地使图像点变宽。 4.如权利要求3所述的方法，其中向图像显示区域提供的照明被布置为通过光学成像 设备形成成像光束以形成所述多个投射图像中的每一个，所述光学地使图像点变宽包括在 数字显示设备和光学成像设备之间布置光学材料片材，并且在向图像显示区域提供照明的 同时以预定方式机械地移动所述光学材料片材，从而使成像。

6、光束偏移。 5.如权利要求1所述的方法，其中所述不同的投射角至少包括第一投射角和第二投射 角；所述多个投射图像至少包括第一投射图像和第二投射图像；以及所述多个图像至少包 括用于以第一投射角形成第一投射图像的第一图像、和用于以第二投射角形成第二投射图 像的第二图像，使得第一图像的所述多个颜色图像成分被布置为以第一投射角每次一个地 投射，并且第二图像的所述多个颜色图像成分被布置为以第二投射角每次一个地投射，并 且其中所述预定的曝光时间段是至少部分地基于打印材料对所述多个颜色光组件中的对 应一个的灵敏度而确定的。 6.一种装置，包括: 位于第一平面上的包括图像显示区域的数字显示设备，图像显示区域被布。

7、置为显示多 个图像； 位于与第一平面隔开的第二平面上的光学成像设备，光学成像设备被布置为以多个投 射角将图像透射到打印材料上；以及 光源，被配置为每次提供多个颜色光组件中的一个以照亮数字显示设备，其中每个图 权 利 要 求 书CN 104249455 A 2/2页 3 像包括对应于所述多个颜色光组件的多个颜色图像成分，并且其中数字显示设备包括被配 置为接收数字图像数据的单色面板，并且图像显示区域被配置为每次显示表示数字图像数 据的所述多个颜色图像成分中的一个的单色图像，并且其中单色面板位于光源和第二平面 之间，使得所述多个颜色组件中的所述一个对应于所述颜色图像成分中的所述一个被提 供。 7.如。

8、权利要求6所述的装置，其中单色面板包括以二维阵列布置以形成单色图像的多 个像素，其中每个像素包括能够被配置为响应于数字图像数据发射光的像素区域，所述像 素区域独立于颜色图像成分在像素中被固定地定位。 8.如权利要求7所述的装置，其中单色面板包括液晶显示面板。 9.如权利要求6所述的装置，其中数字显示设备包括位于第一平面上的不同位置的一 个或多个附加单色面板。 10.如权利要求6所述的装置，其中打印材料包括微透镜屏、垫层以及位于微透镜屏和 垫层之间的感光乳剂，其中垫层对于处理化学物质是多孔的，以允许处理化学物质通过垫 层达到感光乳剂。 权 利 要 求 书CN 104249455 A 1/9页 4。

9、 用于合成 3D 照片的方法和装置 技术领域 0001 本发明一般涉及3D照片打印，并且尤其涉及用于合成(compose)3D照片的光学方 法。 背景技术 0002 微透镜型(lenticular-typed)3D照片具有布置于图像片(image sheet)之上的 微透镜片(lenticular sheet)。在图像片上，以交错的方式形成多个压缩图像(compressed image)。在最简单的形式中，压缩图像由两个视图(view)组成：右视图和左视图。如图1 所示，左视图的压缩图像被表示为LI，右视图的压缩图像被表示为RI。当压缩图像与布置 于图像片之上的微透镜(lenticule)对准。

10、时，微透镜分离左视图和右视图。如此，观察者的 左眼(LE)仅能看见左视图，而右眼(RE)仅能看见右视图。如果左视图和右视图是以两个不 同的角度获得的场景(scene)的图像，则观察者从3D照片中看到的是该场景的三维图片。 发明内容 0003 本发明提供了一种用于从两个或更多个图像合成3D照片的方法和装置。根据本 发明的各个实施例，图像显示在数字图像显示设备上的不同位置处，使得这些图像可通过 投射透镜或光学成像设备以不同的投射角投射到3D打印材料上。 0004 因此，本发明的第一方面是一种用于产生3D图片的方法。所述方法包括: 0005 在第一平面上布置包括图像显示区域的数字显示设备； 0006。

11、 在与第一平面隔开的第二平面上布置光学成像设备； 0007 在数字显示设备中接收数字图像数据；以及 0008 在图像显示区域上显示多个图像以通过光学成像设备在打印材料上形成多个投 射图像，其中所述多个图像表示数字图像数据，并且使得所述多个投射图像中的每一个以 不同的投射角形成在打印材料上，其中打印材料位于与第二平面隔开并且基本上平行于第 一平面的第三平面上，使得第二平面位于第一平面和第三平面之间。 0009 在本发明的一个实施例中，所述方法进一步包括: 0010 在第三平面上移动打印材料以实现不同的投射角；以及数字显示设备相对于光学 成像设备保持静止。 0011 在本发明的另一个实施例中，所述。

12、方法包括相对于打印材料在第二平面上移动光 学成像设备和在第一平面上移动图像，以实现不同的投射角。 0012 在本发明的实施例中，所述多个投射图像中的每一个包括对准点，所述方法进一 步包括在图像显示区域上移动所述多个图像中的至少一个，使得所述多个投射图像区域在 所述对准点处在打印材料上对准。 0013 在本发明的实施例中，数字显示设备包括液晶显示设备和光源，液晶显示设备包 括图像显示区域，并且所述方法进一步包括将光源布置为向图像显示区域提供照明，以形 成所述多个投射图像中的每一个。 说 明 书CN 104249455 A 2/9页 5 0014 在本发明的实施例中，每个图像包括多个颜色图像成分，。

13、其中液晶显示设备包括 单色显示面板，单色显示面板被布置为每次显示所述多个颜色图像成分中的一个，并且其 中光源包括对应于颜色图像成分的多个颜色光组件。所述方法进一步包括当单色显示面板 显示颜色图像成分中的一个时，选择所述多个颜色光组件中的对应一个，以在预定的曝光 时间段内照亮单色显示面板。所述多个颜色图像成分可以包括红色图像成分、绿色图像成 分和蓝色图像成分，并且对应的颜色光组件包括红光组件、绿光组件和蓝光组件。光源可以 包括被布置为发光的发光组件以提供颜色光组件。 0015 在本发明的实施例中，单色显示面板包括多个离散像素，并且在打印材料上形成 的所述多个投射图像中的每一个包括对应于离散像素的。

14、图像点，所述方法进一步包括光学 地使图像点变宽。 0016 在本发明的一个实施例中，向图像显示区域提供的照明被布置为通过光学成像设 备形成成像光束以形成所述多个投射图像中的每一个，并且所述光学地使图像点变宽包括 在数字显示设备和打印材料之间布置光学材料片材，并且在向图像显示区域提供照明的同 时以预定方式机械地移动该光学材料片材，从而使成像光束偏移。 0017 在本发明的实施例中，打印材料包括多个微透镜，每个微透镜具有微透镜基底，并 且其中使得每个投射图像在微透镜基底的不同部分处形成具有压缩图像宽度的不同的压 缩图像，以及所述方法进一步包括调整不同的投射角中的每一个以扩展微透镜基底的不同 部分处。

15、的压缩图像宽度。所述调整可以包括移动数字显示设备、光学成像设备和打印材料 中的至少两个。所述调整可以包括机械地移动光学成像设备和打印材料中的一个或两者， 以及在图像显示区域上电子地移动图像。 0018 在本发明的不同实施例中，所述方法进一步包括机械地移动数字显示设备、光学 成像设备和打印材料中的至少两个以实现不同的投射角，和/或机械地移动光学成像设 备和打印材料中的一个或两者，以及在图像显示区域上电子地移动图像以实现不同的投射 角。 0019 在本发明的实施例中，打印材料包括具有面对光学成像设备的第一侧面和相反的 第二侧面的微透镜片、以及与第二侧面相邻的感光层，所述方法进一步包括使得感光层形 。

16、成所述多个投射图像的潜像；以及化学地处理打印材料以将潜像改变为可见图像。 0020 在本发明的一个实施例中，光学成像设备包括单个孔径，所述方法进一步包括调 整该单个孔径，使得通过所述单个孔径形成所述投射图像中的每一个。 0021 本发明的第二方面是用于合成3D照片的3D打印系统或装置。所述装置包括: 0022 位于第一平面上的包括图像显示区域的数字显示设备； 0023 位于与第一平面隔开的第二平面上的光学成像设备，其中数字显示设备被配置为 接收数字图像数据，并且图像显示区域被配置为显示表示数字图像数据的多个图像，以通 过光学成像设备在打印材料上形成多个投射图像，所述投射图像中的每一个是以不同的。

17、投 射角形成的； 0024 保持器，被配置为在与第二平面隔开并且基本上平行于第一平面的第三平面上保 持打印材料，使得第二平面位于第一平面和第三平面之间，其中机械移动器被布置为在第 三平面上移动保持器以改变投射角。 0025 所述装置还包括数据驱动器，被配置为向数字显示设备提供表示多个图像的数字 说 明 书CN 104249455 A 3/9页 6 图像数据。所述多个图像可以是以不同视角获得的场景的照片图像、或一个或多个计算机 图形图像、或一个或多个文本图像。 0026 在本发明的一个实施例中，数字显示设备包括具有图像显示区域的液晶显示设备 和被布置为照亮图像显示区域的光源。 0027 在本发明。

18、的一个实施例中，所述图像中的每一个包括多个颜色图像成分，并且液 晶显示设备包括被布置为每次显示颜色图像成分中的一个的单色显示面板。光源包括对应 于颜色图像成分的多个颜色光组件，使得当在单色显示面板上显示颜色图像成分中的一个 时，颜色光组件中的对应一个被布置为在预定的曝光时间段内照亮单色显示面板。颜色光 组件可以是例如发光组件或发光二极管。 0028 数字显示设备可由一个或多个显示面板组成。 0029 本发明在结合图2A到18阅读说明书后将变得清晰。 附图说明 0030 图1示出传统的微透镜型3D图片。 0031 图2A-2C示出根据本发明的一个实施例的3D照片合成过程。 0032 图3A-3C。

19、示出在各个合成阶段在透镜下的压缩图像。 0033 图4示出与微透镜的宽度和放大透镜的孔径相关的压缩图像。 0034 图5示出根据本发明的另一个实施例的3D照片合成过程。 0035 图6A示出根据本发明的一个实施例的在显示设备上的三个不同的位置处显示的 三个图像。 0036 图6B示出根据本发明的另一个实施例的在显示设备上的三个不同的位置处显示 的三个图像。 0037 图6C示出根据本发明的又一个实施例的在显示设备上的三个不同的位置处显示 的三个图像。 0038 图6D示出在显示设备上的四个不同的位置处显示的四个图像。 0039 图7A示出用于合成3D照片的三个显示图像的可能的失准。 0040 。

20、图7B示出显示图像的移动以用于对准。 0041 图8A示出根据本发明的一个实施例的显示设备。 0042 图8B示出根据本发明的另一个实施例的显示设备。 0043 图9A示出根据本发明的一个实施例的用于填充压缩图像中的空隙的方法。 0044 图9B示出根据本发明的另一个实施例的用于填充压缩图像中的空隙的方法。 0045 图9C示出根据本发明的又一个实施例的用于填充压缩图像中的空隙的方法。 0046 图10A和10B示出根据本发明的另一个实施例的用于填充压缩图像中的空隙的方 法。 0047 图10C示出使用重复的图像填充压缩图像中的空隙。 0048 图11A示出根据本发明的一个实施例的显示设备的倾。

21、斜以便减少莫尔效应。 0049 图11B示出根据本发明的另一个实施例的打印材料的倾斜以便减少莫尔效应。 0050 图12示出根据本发明的3D照片打印机的一个不同的实施例。 0051 图13示出根据本发明的一个实施例的3D照片打印机中的各个组件。 说 明 书CN 104249455 A 4/9页 7 0052 图14A-14E示出用于以不同投射角形成多个投射图像的不同方法。 0053 图15示出用于移动用于打印的打印机组件中的两个组件的机械联动装置。 0054 图16A示出图像内的像素中的空白间隔。 0055 图16B示出消除像素中的空白间隔的至少一部分。 0056 图17示出根据本发明的一个实。

22、施例的一种图像内插法。 0057 图18是示出了根据本发明的一个实施例的3D打印处理的方框图。 具体实施方式 0058 如图1所示，在合成微透镜型3D照片中，在微透镜屏(lenticular screen)或 片下方的感光乳剂必须被曝光，使得不同视图的压缩图像基本上填充每个微透镜的基底 (base)。图1示出3D照片，其中，两个视图的压缩图像被使用以填充微透镜的整个基底。一 般地，3D照片可由两个、三个、四个或更多个不同的视图的压缩图像组成。取决于3D照片的 光学分辨率，数十个或数百个不同的视图可以压缩图像的形式呈现。 0059 为了揭示本发明，从三个视图合成的3D照片被用于阐释用于合成3D照。

23、片的方法 和装置。根据本发明的各个实施例，装置10被使用以制作3D照片。装置10包括数字图像显 示设备20、光学成像设备40以及保持打印机材料60的保持器，如图2A-2C所示。如图3A-3C 所示，打印材料60包括微透镜屏70、感光乳剂80以及支撑乳剂80的衬底(substrate)、纸 张或涂层(coating)90。微透镜屏70包括多个已知为微透镜72的柱形透镜(cylindrical lens)以用于将投射(project)的图像压缩为压缩图像82、84，。数字显示设备20可以 是液晶显示(LCD)面板、发光二极管(LED)面板、等离子显示面板或被配置为接收数字图像 数据并在不同的显示位。

24、置处将数字图像数据显示为图像的任意显示面板。数字显示设备20 能够在多个不同的显示位置处显示两个或更多个图像。该图像在3D照片合成过程期间可 被顺次地显示。如果图像在不重叠的位置中被显示，则显示设备可被布置为在不同的位置 处同时地显示这些图像。 0060 贯穿于本公开，显示设备20被描述为放置于第一平面上，打印材料60被放置于第 三平面上以及光学成像设备位于第一平面和第三平面之间的第二平面上(参见图5)。第一 平面和第三平面基本上彼此平行且平行于XY平面(参见图11A和11B)。由此，第一平面和 第三平面也基本上垂直于Z轴(参见图2A-2C)。在本发明的一些实施例中，要求光学成像 设备在基本上。

25、平行于第一平面的第二平面中横向地移动(例如，参见图5、9A以及9B)。 0061 图2A示出当第一图像32显示在显示设备20上的第一位置处时的打印装置10的 布置，以便将图像通过光学成像设备40以第一投射角投射到打印材料60上。以该第一投 射角，打印材料60上的投射图像被压缩为微透镜屏70的微透镜72的基底上的多个压缩图 像82，如图3A所示。当保持显示设备20和光学成像设备40静止时，打印材料60被横向地 移动并且图像34显示在显示设备20上的第二位置处，使得图像34可以第二投射角投射到 打印材料60上，如图2B所示。以该第二投射角，打印材料60上的投射图像被压缩为微透 镜屏70的微透镜72。

26、的基底上的多个压缩图像84，如图3B所示。当保持显示设备20和光 学成像设备40静止时，打印材料60再次被横向地移动并且图像36显示在显示设备20上 的第三位置处，使得图像36可以第三投射角投射到打印材料60上，如图2C所示。以该第 三投射角，打印材料60上的投射图像被压缩为微透镜屏70的微透镜72的基底上的多个压 说 明 书CN 104249455 A 5/9页 8 缩图像86，如图3C所示。 0062 应当注意，取决于如图4所示的微透镜的角度，压缩图像82、84以及86可以覆 盖或可以不覆盖微透镜72的整个基底(W)。压缩图像的宽度由确定，该由光学 成像设备40的孔径(aperture)A。

27、和距离V确定，如图5所示。微透镜的总的微透镜角度 (lenticular angle)由微透镜的几何形状确定。如图5所示，显示设备20位于第一平 面上，打印材料60位于基本上平行于第一平面的第三平面上。光学成像设备(或一个或多 个放大透镜)40位于第一平面和第三平面之间的第二平面上。为了将图像以不同的投射角 投射到打印材料60上，打印材料被移动到第三平面上的不同位置。如图5所示，U为第一 平面和第二平面之间的距离，V为第三平面和第二平面之间的距离。由此，投射的放大倍率 为V/U，并且光学成像设备40有效地为放大透镜。取决于总的微透镜角度和压缩角度 (图4)，光学成像设备40的孔径A可被调整为适。

28、于要被投射到打印材料60上的图像 的数量。此外，取决于要被投射的图像的数量和放大透镜的孔径以及总的微透镜角度，显 示设备20上的不同位置可彼此重叠(图5、6B)或彼此分离(图2A-2C、6A)。在一些情况 下，第二图像的不同位置彼此相邻，如图6C所示。当使用三个图像以合成3D图像时，该三 个图像可以是由一个或多个照相机或创建图形(created graphics)以三个不同的角度获 得的场景的图像。然而，要在打印材料上曝光的三个图像可以是不相关的图像或文本或图 形艺术(graphic arts)，或它们的组合。 0063 3D照片可由多于三个图像的压缩图像组成。在合成3D图片或照片时使用的图像。

29、 的数量范围可从2个至100个或更多个，这取决于微透镜的分辨率，例如。如图6d所示，四 个图像显示在显示设备20上的四个不同的位置处以便得到四个不同的投射角。在这种情 况下，在四个不同的位置处显示的所有四个图像可以是四个不同的视图。然而，在第一和第 二位置处显示的图像为相同的右视图以及在第三和第四位置处显示的图像为相同的左视 图以便合成如图1所示的3D照片也是可能的。 0064 应当注意，当观察3D照片时，照片中的某些目标(object)可能出现在照片的平 面中，某些目标可能出现在照片平面的后面，一些可能出现在照片平面的前面。当合成3D 照片时，将要出现在照片的平面上的目标中的一个被选择为主要。

30、对象(key subject)。例 如，当合成位于某些背景目标和某些前景目标之间的人的场景的3D照片时，该人可被选择 为3D照片的主要对象。要被投射到打印材料上的图像中的主要对象必须被对准(align)， 使得主要对象的投射图像将基本上位于打印材料上的一点。该图像对准过程被称为主要 对象对准。例如，三个图像32、34以及36顺次地或同时地显示在显示设备20上的三个不 同的位置处以便合成3D照片，如图7a所示。这三个图像中的主要对象132、134以及136 可能没有被对准为使得主要对象的投射图像位于打印材料60上的相同点160(图7B)。在 那种情况下，为了主要对象对准的目的，将需要移动显示图像。

31、。如图7B所示，为了对准目 的，显示图像34已被向上且朝左移动以及显示图像36已被向上移动。根据本发明的一个 实施例，显示图像34和36从如图7A所示的位置到如图7B所示的位置的移动可电子地 (electronically)实现，而非机械地(mechanically)实现。由此，在整个合成过程期间，可 保持显示设备20和光学成像设备40相对于彼此静止，而通过数字地(digitally)或电子 地移动一个或多个显示图像来完成主要对象对准过程。 0065 在本发明的一个实施例中，显示设备20包括单个的显示面板，如图6A所示。如 说 明 书CN 104249455 A 6/9页 9 此，该单个的显示。

32、面板具有足够的显示面积以在两个不同的位置处顺次地或同时地显示两 个或更多个图像。在本发明的另一个实施例中，显示设备20包括两个或更多个显示面板， 如图8A所示。如图8A所示，显示设备20包括三个显示面板22、24以及26，这三个显示面 板22、24以及26中的每一个被使用以显示一个图像。在一个不同的实施例中，显示设备包 括两个或更多个显示面板，但一个或多个面板可被使用以显示多于一个的图像。如图8B所 示，当显示面板22被使用以在第一位置处显示一个图像时，显示面板25可被使用以在第二 和第三位置处显示图像。 0066 如图4所示，压缩图像82、84以及86不能填满微透镜72的整个基底，从而在3D。

33、 照片中留下了一些空隙(gap)或空白(blank)。这将影响3D照片的质量。可以通过多种 方式填充该空隙。一种方式是使光学成像设备的孔径变宽。在本发明的一个实施例中，通 过相对于打印材料60横向地移动光学成像设备40来使光学成像设备40的孔径有效地变 宽。如图9A所示，在将显示设备20横向地移动距离120的同时，将光学成像设备40移动 距离140。距离120与距离140的比值等于(U+V)/V。的增加量(increase)等于距离 140除以V。在本发明的一个不同的实施例中，代替将显示设备20移动距离120，显示图像 32被电子地移动距离132，同时光学成像设备40被横向地移动距离140。如。

34、图9B所示，图 像移动距离132等于设备移动距离120。如此，在整个合成过程期间，无需机械地移动显示 设备20。应当理解，为了空隙填充目的，其它显示图像中的一个或多个也可与光学成像设备 40的移动一起而被机械地或电子地移动。在一个不同的实施例中，代替将光学成像设备40 移动距离140，打印材料60被移动距离162，该距离162等于距离140但在相反的方向上， 如图9C所示。此外，将显示设备20上的显示图像移动距离132，该距离132基本上等于 距离132减去距离140(参见图9B)。如此，无需机械地移动光学成像设备40。如图9C所 示的空隙填充方法原理上等同于如图10B所示的方法。应当注意，图。

35、9A-9C示出当第一显 示图像32在打印材料60上曝光时(参见图2A)的用于填充微透镜的基底中的空隙的各种 方法。当第二显示图像34和第三显示图像36如图2B和2C所示在打印材料60上曝光时， 这些方法也可被使用以填充空隙。 0067 用于填充3D照片中的空隙的另一种方式是增大要被曝光的图像的数量N，以便N /。例如，如果两个图像32和34被使用以合成3D照片(参见图10A)，但是两个 压缩图像并没有恰当地填满微透镜的整个基底，则可以将显示图像的数量增大至四个以便 将压缩图像的数量增大至四个。在如图10B所示的实施例中，图像32重复地显示在第一位 置和第二位置处，并且接着图像34重复地显示在第。

36、三位置和第四位置处。此时，光学成像 设备的孔径被调整以使得N/4。如此，显示设备20相对于光学成像设备40可 以是静止的，并且仅横向地移动打印材料以便改变投射角(参见图2A-2C)。图10C示出。 0068 应当注意，数字显示设备20一般由用于显示数字图像的二维像素阵列组成。像素 以列和行的形式被组织(未示出)。例如，行平行于Y轴，列平行于X轴，如图11B所示。还 应当注意，微透镜屏由多个柱形透镜或微透镜组成。如果柱形透镜的纵轴也平行于Y轴，则 3D照片中可能出现莫尔图案(Moire pattern)。为了减少莫尔效应，可以轻微地倾斜打印 材料，使得微透镜的纵轴不再平行于Y轴，如图11B所示，。

37、在本发明的另一个实施例中，代替 倾斜打印材料60，显示设备20被轻微地倾斜，如图11A所示。 0069 在本发明的一个不同的实施例中，如图12所示，光学成像设备40包括多个投射透 说 明 书CN 104249455 A 7/9页 10 镜或放大透镜42。放大透镜42中的每一个被固定地放置，使得多个图像32、34、36以及38 可以不同的投射角在打印材料60上曝光。在该实施例中，所有的图像可同时地显示在显示 设备20上。在整个合成过程期间，打印材料60相对于显示设备20和光学成像设备40保 持静止。如果投射透镜42不能被布置，使得图像32、34、36以及38的压缩图像不能填满整 个微透镜基底(参。

38、见图4)，则可以通过电子地移动显示设备20上的图像32、34、36以及38 并在相反的方向上机械地移动打印材料60来填充空隙(参见图9C)。 0070 图13示出了根据本发明的一个实施例的用于制作3D照片的装置。所述装置 10(其可被称为3D打印机)包括显示设备20、光学成像设备40和用于保持打印材料60的 保持器64。显示设备20包括被配置为接收数字图像数据的数字数据接收器121、以及被配 置为选择和提供接收的数字图像数据中的至少一部分以进行3D打印的数据控制/驱动器 124。如图13所示，显示设备20具有数字显示面板21以及给数字显示面板21提供照明的 光源18，数字显示面板21具有被布置。

39、为显示表示接收的数字图像数据的一个或多个图像 的图像显示区域23。取决于本发明的实施例，在数据控制/驱动器124的控制下，可以在一 个固定的位置处显示或在多个位置处显示所述图像。数字显示面板21可以是，例如，液晶 显示器(LCD)。在本发明的一个实施例中，用于合成3D照片的图像中的每一个具有多个颜 色图像成分，诸如红色、绿色和蓝色图像成分。为了提供用于打印彩色3D照片的照明，光源 18也具有多个对应的颜色光组件，诸如红光、绿光和蓝光组件。 0071 在本发明的一个实施例中，液晶设备包括被配置为每次显示颜色图像成分之一的 单色显示面板。为了提供颜色光组件中的对应一个组件来照亮单色显示面板，可以使。

40、用颜 色/时间控制器109来选择用于在预定曝光时间段内照明的对应的颜色光组件。例如，如 果3D照片由以四个不同投射角形成的四个图像的四个投射图像组成，并且每个图像具有 红色、绿色和蓝色图像成分，那么打印可能需要12次单独的曝光。通过四个投射角中的每 一个，单色显示面板被布置为每次一个地单独显示四个图像中的不同的一个图像的红色、 绿色和蓝色图像成分，并且光源单独地提供对应的红光、绿光和蓝光组件，其中每个光组件 在预定的曝光时间段内提供。 0072 在本发明的一个实施例中，打印材料60包括微透镜片70，微透镜片70具有面对光 学成像设备40的多个微透镜72。打印材料60还具有与微透镜片70的底侧相。

41、邻的感光层 或乳剂80(例如，参见图3C)。如本领域中已知的，感光层或乳剂80用于形成潜像，潜像例 如在照片显影过程中被化学处理之后可以变成可见图像(参见图18)。通常，感光乳剂80 的颜色灵敏度是依赖于颜色的。因此，颜色光组件中的每一个可以具有不同的曝光时间，可 由颜色/时间控制器109选择和控制曝光时间。 0073 如图13所示，显示设备20可以具有用于将光源18产生的光聚焦在数字显示面板 21上的聚光器19。因此，聚光器19可以增强提供给数字显示面板21的照明和/或使得照 明光束更均匀。 0074 根据本发明的各种实施例，显示设备20、光学成像设备40和打印材料60中的一个 或多个可在3。

42、D打印处理过程期间被机械地移动到各种位置，以例如实现不同的投射角。因 此，装置10显示移动器110、透镜移动器142和纸张移动器160被布置为以协调的方式机械 地移动显示设备20、光学成像设备40和纸张保持器64。机械移动器中的每一个可以具有 例如步进电机或伺服电机。在本发明的不同实施例中，显示设备20、光学成像设备40和打 说 明 书CN 104249455 A 10 8/9页 11 印材料60可被机械地链接，使得这些装置组件可在它们各自的平面内被按比例地移动，如 图15所示。 0075 在某些数字显示面板21中，每个像素中的像素区域可能不是被充分地利用，使得 当在面板上显示图像时，相邻像素。

43、之间存在无效(inactive)的间隔或空隙。结果，投射图 像也可能表现出相邻像素之间的空白间隔或空隙(参见图16A)。为了改进3D照片的观看 质量，可能希望至少部分地填充这些空白间隔或空隙。因此，在本发明的一个实施例中，出 于像素填充的目的，在显示面板21和光学成像设备40之间(或光学成像设备40和打印材 料60之间)提供光学材料25(参见图16A、16B和图17及其描述)。所述光学材料连接到 移动控制器111以移动。 0076 如图2A-2C所示，在3D照片合成处理期间，必须改变投射角以用压缩图像82、 84填充微透镜基底(参见图3A-3C)。根据本发明的实施例，可以通过相对于显示设备 2。

44、0中的显示面板上的显示图像的位置改变打印材料60的位置和光学成像设备40的位置来 改变投射角。存在实现不同投射角的至少五种方式。 0077 1)如图14A所示，保持打印材料60静止，并且以成比例的不同距离横向移动显示 设备20和光学成像设备40。通过不同的投射角，在显示面板上的基本上相同的位置处显 示不同的图像32、34和36，以在3D照片中的每个微透镜72中形成不同的压缩图像82、84、 86。 0078 2)如图14B所示，保持打印材料60静止，并且以相同距离横向移动显示设备20和 光学成像设备40。通过不同的投射角，在显示面板上的不同位置处显示不同的图像32、34 和36，以在3D照片中。

45、的每个微透镜72中形成不同的压缩图像82、84、86。 0079 3)如图14C所示，保持显示设备20静止，并且以成比例的不同距离横向移动打印 材料60和光学成像设备40。通过不同的投射角，在显示面板上的基本上相同的位置处显 示不同的图像32、34和36，以在3D照片中的每个微透镜72中形成不同的压缩图像82、84、 86。 0080 4)如图14D所示，保持显示设备20和光学成像设备40两者静止，并且将打印材料 60横向移动到按比例的不同位置。通过不同的投射角，在显示面板上的不同位置处显示不 同的图像32、34和36，以在3D照片中的每个微透镜72中形成不同的压缩图像82、84、86。 00。

46、81 5)如图14E所示，保持光学成像设备40静止，并且以成比例的不同距离横向移动 打印材料60和显示设备20。通过不同的投射角，在显示面板上的基本上相同的位置处显 示不同的图像32、34和36，以在3D照片中的每个微透镜72中形成不同的压缩图像82、84、 86。 0082 为了便于不同组件在它们各自的平面内的移动，如图13所示，显示设备20、光学 成像设备40和打印材料60(固定地位于保持器64上)可被链接到不同的移动设备。可替 换地，这些组件可被链接到比例杆，并且通过共同的步进电机或伺服电机(未示出)被驱 动。在这种设置中，三个组件中的两个可被同时相对移动。如图15所示，打印材料60保持。

47、 静止，同时显示设备20和光学成像设备40在它们各自的平面上被移动到成比例的不同距 离。 0083 在某些数字显示面板21中，每个像素中的像素区域可能不被充分地利用，使得当 在面板上显示图像时，相邻像素之间存在无效的间隔或空隙。结果，投射图像也可能表现 说 明 书CN 104249455 A 11 9/9页 12 出相邻像素之间的空白间隔或空隙(参见图16A)。为了改进3D照片的观看质量，可能希 望至少部分地填充这些空白间隔或空隙。因此，在本发明的一个实施例中，光学材料25被 用于像素填充目的。例如，光学材料25可以是一片透明材料(诸如塑料或玻璃)或偏振片 (polarizer sheet)。。

48、出于像素填充的目的，如图17所示，例如，光学材料25可被倾斜，以 通过折射使光束移位一受控的量。结果，如图16B所示，减少了像素中的空白间隔或空隙。 0084 在本发明的一个实施例中，打印材料60包括微透镜屏或片70、感光乳剂80以及支 撑或垫层90(例如，参见图3A)。垫层90可以是多孔的以允许处理化学物质穿过，从而将 潜像处理为可见图像。如图18所示，打印材料可以作为打印材料供给源内的片材卷进入。 打印材料被提供给打印台以进行打印。打印台可以具有如图13所示的一个或多个装置10 以打印一个3D图片，或者同时打印两个或更多3D图片。在3D打印之后，曝光的打印材料 (具有潜像)被传送到化学处理。

49、站以进行显影和干燥。片状的处理后的打印材料被切割为 单独的3D照片。在不同的实施例中，片状的打印材料可在打印之前被切割为单独的件。 0085 如图5所示，显示设备20位于第一平面上，放大透镜、投射透镜或光学成像设备40 位于第二平面上，打印材料位于第三平面上。应当注意，这三个平面上的组件的移动是相对 的。例如，在如图2A-2C所示的打印方法中，可以保持显示设备20和光学成像设备40静止， 而在第三平面上移动打印材料60，使得显示图像可以各个投射角在打印材料上曝光。在该 实例中，仅一个平面上的组件被移动。还可以保持打印材料60静止，而与第二平面上的光 学成像设备40一起移动第一平面上的显示设备20。在该实例中，两个平面上的组件被移 动。 0086 在如图9A所示的空隙填充方法中，可以保持第一平面上的显示设备20静止，而移 动第二平面上的光学成像设备40和移动第三平面上的打印材料60。也可以保持第。