JP2000261830A - Stereoscopic video image pickup device - Google Patents

Stereoscopic video image pickup device

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JP2000261830A
JP2000261830A JP11063130A JP6313099A JP2000261830A JP 2000261830 A JP2000261830 A JP 2000261830A JP 11063130 A JP11063130 A JP 11063130A JP 6313099 A JP6313099 A JP 6313099A JP 2000261830 A JP2000261830 A JP 2000261830A
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JP
Japan
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eye
video signal
image
camera
signal
Prior art date
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Pending
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JP11063130A
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Japanese (ja)
Inventor
Kyojiro Nanbu
恭二郎 南部
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Technology Research Association of Medical and Welfare Apparatus
Original Assignee
Technology Research Association of Medical and Welfare Apparatus
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Publication date
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  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stereoscopic image pickup device with a small size and lightweight where an object image is lightly picked up, adjustment of the optical system is simple and high resolution can be realized. SOLUTION: The stereoscopic image pickup device is provided with a twin- lens optical system 1 that generates a right eye optical image and a left eye optical image from an optical image of an object, a right eye camera 2 that picks up a right eye optical image, a left eyed camera 3 that picks up a left eye optical image, and a CCU 4 that synthesizes the right eye video signal outputted from the right eye camera 2 and a left eye video signal outputted from a left eye camera 3 into one system of video signal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被写体を立体的に
撮影する立体映像撮影装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic image photographing apparatus for photographing a subject in three dimensions.

【0002】[0002]

【従来の技術】立体映像を撮影・伝送・記録・表示する
技術は、医療、建築、娯楽等の分野で特に広く実用され
ている。医療分野では、例えば、外科手術において、手
術用双眼顕微鏡の映像をビデオカメラで撮影し、画像処
理して、リアルタイムで立体映像として医師に供給する
ような技術が提案されている。また、建築の分野では、
遠隔操作を行う機器、例えば土木工事機械においても、
現場の状況の双眼映像をビデオカメラで撮影し、立体映
像としてリアルタイムが操作者に供給している。
2. Description of the Related Art Techniques for photographing, transmitting, recording, and displaying stereoscopic images are widely used in medical, architectural, and entertainment fields. In the medical field, for example, in a surgical operation, a technique has been proposed in which an image of a surgical binocular microscope is captured by a video camera, image-processed, and supplied to a doctor as a stereoscopic image in real time. In the field of architecture,
In equipment that performs remote control, for example, civil engineering machinery,
A binocular video of the situation at the site is photographed by a video camera, and is supplied to the operator in real time as a stereoscopic video.

【0003】さらに、娯楽目的で作られた立体映像ビデ
オは、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)を装着し
て、右目と左目に別々の映像を供給する方式により普及
の兆しが見られるようになってきた。
[0003] Furthermore, stereoscopic video produced for entertainment purposes has been showing signs of spreading by a system in which a head-mounted display (HMD) is mounted and separate images are supplied to the right eye and the left eye. .

【0004】ところで、立体テレビジョン撮影の最も簡
便かつ実用的な方法として、「単カメラ立体視方式」
(登録特許番号第2,607,828号、(財)NHK
エンジニアリングサービス望月亮、永島医科器械)があ
る。これは、双眼光学系で捉えた右目用と左目用の一対
の映像を一台のカメラの撮像面(例えば、CCD)の右
半分、左半分にそれぞれ投影して撮影する方式である。
[0004] As the simplest and most practical method of stereoscopic television shooting, a "single camera stereoscopic method" is used.
(Registered Patent No. 2,607,828, NHK)
There are engineering services Ryo Mochizuki and Nagashima Medical Instruments. In this method, a pair of images for the right eye and the left eye captured by a binocular optical system are projected onto the right and left halves of an imaging surface (for example, a CCD) of a single camera, and photographed.

【0005】従って、得られる画像信号は一系統のビデ
オ信号であり、通常の一台のカメラで捉えた1系統の映
像用の画像処理装置・録画装置・表示装置をそのまま流
用することができる。図17は、この一系統のビデオ信
号の表示例を示している。この映像を、例えば図18に
示すように、右目用動画映像を右目で、左目用動画映像
を左目で見ることによって、立体動画像が認識される。
[0005] Therefore, the obtained image signal is a system of video signals, and a system of image processing, recording, and display for one system of video captured by a single camera can be used as it is. FIG. 17 shows a display example of this one-system video signal. As shown in FIG. 18, for example, as shown in FIG. 18, a three-dimensional moving image is recognized by viewing the right-eye moving image with the right eye and the left-eye moving image with the left eye.

【0006】「単カメラ立体視方式」において、カメラ
はハイビジョンカメラを用いているが、他の種類のビデ
オカメラ、例えばNTSCカメラ(通常のテレビジョン
放送やホームビデオに用いられる、縦:横が3:4の比
を持つ方式であっても良い。
[0006] In the "single camera stereoscopic system", a high-vision camera is used as a camera, but another type of video camera, for example, an NTSC camera (used for ordinary television broadcasting and home video, having a vertical: horizontal width of 3). : 4.

【0007】このような撮影を行うために、「単カメラ
立体視方式」では図19に示すように、双眼光学系10
1で得た左右一対の像をカメラ107の撮像面(CC
D)106の右半分と左半分とにそれぞれ分けて投影す
るための幅寄せプリズム102、左右の像の光が撮像面
106の中央で混合しないように分離するためのナイフ
エッジ103、ナイフエッジ103において結像させる
ためのリレーレンズ104、左右の立体像が撮像面10
6の左右に対応するように像を回転させるためのリレー
レンズ105等の光学系を用いている。
In order to perform such photographing, the “single camera stereoscopic system” employs a binocular optical system 10 as shown in FIG.
1 is taken as an image pickup plane (CC
D) Width-adjusting prism 102 for projecting the right and left halves of 106 separately, knife edge 103 and knife edge 103 for separating the left and right image light so that they do not mix at the center of imaging surface 106 Relay lens 104 for forming an image at the right and left stereoscopic images
An optical system such as a relay lens 105 for rotating an image so as to correspond to the left and right of the optical disk 6 is used.

【0008】ここで、「単カメラ立体視方式」の主要な
光学系構成要素の機能を説明する。幅寄せプリズム10
2がないと、双眼光学系101の左右の光軸間の距離が
撮像面の大きさに適合する寸法に限定されてしまう。一
般に撮像面106は小さいため、このようにすると右目
用の像と左目用の像はほとんど同方向から被写体を捉え
たものになり、その結果立体感が得られない。ゆえに、
幅寄せプリズム102を用いることによって、左右の光
学系の光軸の間の距離を大きく取れるようにする必要が
ある。
Here, the functions of the main optical system components of the "single camera stereoscopic system" will be described. Width alignment prism 10
Without 2, the distance between the left and right optical axes of the binocular optical system 101 is limited to a size that is compatible with the size of the imaging surface. Generally, since the imaging surface 106 is small, the image for the right eye and the image for the left eye are obtained by capturing the subject from almost the same direction, and as a result, a three-dimensional effect cannot be obtained. therefore,
By using the width shifting prism 102, it is necessary to increase the distance between the optical axes of the left and right optical systems.

【0009】また、ナイフエッジ103がないと、図2
0に示すように、右目用の像は撮像面106の右半分の
みならず、左側の一部にも投影され、左目用も同様であ
る。このため、撮像面106の中央部は右目用の像の光
と左目用の像の光とを同時に受けることになり、両者か
重なり合って、混合した像を撮影してしまう。
Also, if there is no knife edge 103, FIG.
As shown by 0, the image for the right eye is projected not only on the right half of the imaging surface 106 but also on a part on the left side, and the same applies to the left eye. For this reason, the central part of the imaging surface 106 receives the light of the image for the right eye and the light of the image for the left eye at the same time, and the two overlap to capture a mixed image.

【0010】ゆえに、図21に示すように、ナイフエッ
ジ103を用いることによって、左右の光学像の一部分
をナイフエッジ103が遮蔽し、重なり合う部分が生じ
ないようにする必要がある。
Therefore, as shown in FIG. 21, it is necessary to use the knife edge 103 so that the left and right optical images are partially shielded by the knife edge 103 so that no overlapping portion occurs.

【0011】さて、ナイフエッジ103の効果を得る為
には、ナイフエッジ103が置かれた光学像(実像)を
結像させなくてはならない。このためにリレーレンズ1
04が必要である。
To obtain the effect of the knife edge 103, an optical image (real image) on which the knife edge 103 is placed must be formed. For this purpose, relay lens 1
04 is required.

【0012】またリレーレンズ104は、左右の正立像
が撮像面の左右にそれぞれ対応するように像を回転させ
る作用をしている。すなわち右目用の撮像面106の右
半分に投影され、左目用の像が撮像面106の左半分に
投影され、しかもそれぞれが、カメラから見て正立像に
なっているようにする。
The relay lens 104 functions to rotate the left and right erect images so that they correspond to the left and right sides of the imaging surface. That is, the image is projected on the right half of the imaging plane 106 for the right eye, the image for the left eye is projected on the left half of the imaging plane 106, and each is an erect image as viewed from the camera.

【0013】しかしもし、右目用の像を撮像面106の
左半分に投影し、左目用の像を撮像面106の右半分に
投影したいのであれば、左右のそれぞれの光学系に例え
ばもう一枚の凸レンズを挿入して、それぞれの像を18
0度回転(すなわち倒立)させるようにし、さらにカメ
ラも180度回転させて取り付ければよい。こうすれば
倒立した像を倒立したカメラで撮影することによって、
正立像の映像信号が得られ、その結果、ディスプレイ画
面上では右目用の像が画面の左半分に、右目用の像が左
半分に、それぞれ正立して映し出される。
However, if it is desired to project an image for the right eye on the left half of the imaging surface 106 and project an image for the left eye on the right half of the imaging surface 106, for example, another optical system is provided for each of the left and right optical systems. And insert each convex image to 18
The camera may be rotated by 0 degrees (that is, inverted) and the camera may be rotated by 180 degrees and attached. By taking an inverted image with an inverted camera,
An image signal of an erect image is obtained, and as a result, an image for the right eye is displayed on the left half of the screen, and an image for the right eye is displayed on the left half of the display screen.

【0014】この単カメラ立体視方式は、2台のカメラ
を用いて左右の像を別々に撮影するという方式に比べ
て、次のような利点を有している。
The single-camera stereoscopic system has the following advantages as compared with a system in which left and right images are separately photographed using two cameras.

【0015】(1)カメラ、カメラコントロールユニッ
ト(CCU:Camera Control Uni
t)、信号ケーブル等の通信路、画像処理装置、録画装
置等が一系統で済む。このため安価かつ軽量小型であ
る。
(1) Camera, camera control unit (CCU: Camera Control Uni)
t), a single communication line such as a signal cable, an image processing device, a recording device, and the like are required. Therefore, it is inexpensive, lightweight and small.

【0016】(2)撮影、録画、画像処理、再生等が一
系統で済むため、左右の像の録画、再生に特別なタイミ
ング調整が要らない。単に2系統の録画装置で左右別々
の動画像を録画すると、再生したとき左右の像のタイミ
ングがずれてしまう。このため、録画、再生共に、2台
の装置が同期して動作する仕組みを持った特殊な装置が
必要である。
(2) Since photographing, recording, image processing, reproduction and the like can be performed by one system, no special timing adjustment is required for recording and reproducing the left and right images. If the left and right moving images are simply recorded by two systems of recording devices, the timing of the left and right images will be shifted when reproduced. For this reason, a special device having a mechanism in which the two devices operate synchronously for both recording and playback is required.

【0017】(3)撮影、録画、画像処理、再生等が、
一系統で済むため、画像調節が容易である。CCU、画
像処理装置、録画装置等の信号特性は装置ごとに異なる
ため、2系統を用いた場合、右目用の映像と左目用の映
像の間で例えばゲイン、コントラスト、明度、色調等に
差が生じないように両者を常時調節することは容易でな
い。
(3) Shooting, recording, image processing, reproduction, etc.
Since only one system is required, image adjustment is easy. Since the signal characteristics of the CCU, the image processing device, the recording device, and the like are different for each device, when two systems are used, there is a difference in gain, contrast, brightness, color tone, and the like between the right-eye image and the left-eye image. It is not easy to constantly adjust both so that they do not occur.

【0018】(4)カメラが1台のため、カメラの取付
けが光学系に対して回転しないように調節する作業が容
易である。このため、カメラあるいは光学系を交換して
調節することが現場で可能である。
(4) Since there is only one camera, it is easy to adjust the camera so that it does not rotate relative to the optical system. For this reason, it is possible to exchange and adjust a camera or an optical system on site.

【0019】(5)2台のカメラを用いて左右の像を別
々に撮影するという方式では、フレームメモリを介して
左右の像の映像信号を合成するといった処理を行う必要
があり、必然的に、1フレーム分の1/30秒といった
時間遅延が生じるが、単カメラ立体視方式では、このよ
うな合成の処理が不要になるため、原理的に、当該遅延
は生じない。
(5) In the method in which the left and right images are separately photographed by using two cameras, it is necessary to perform a process of synthesizing the video signals of the left and right images via a frame memory, which is inevitable. Although a time delay such as 1/30 second for one frame occurs, in the single-camera stereoscopic method, such a combining process is not required, and therefore, in principle, the delay does not occur.

【0020】「単カメラ立体視方式」は上述した様々な
利点があるが、反面、次のような問題点もある。(1)
単カメラ立体視方式では、多くの光学素子を含む複雑な
光学系を用いる必要があるため、レンズやプリズムの表
面での反射によるロスが累積し、像が暗くなる。(2)
ナイフエッジを用いるので、光路が長くなり、そのため
装置が大型になり重くなる。装置を小型化するためには
プリズムを入れて光路を折り畳む方法もあるが、こうす
るとさらに重くなり、しかも像が暗くなる。(3)製造
時にナイフエッジ等の光学系の調整が必要である。
(4)立体視の際に正確に左右の像が対応するようにす
るには、カメラの取付けが光学系に対して回転してはな
らない。(5)左右の像はそれぞれ撮像面の画素の半分
に投影される。このため、左右の像それぞれの解像度は
用いた撮像素子の最高性能の高々半分になる。解像度を
上げるためには、高性能の撮像素子(高価)を用いなく
てはならない。
The "single camera stereoscopic system" has various advantages as described above, but has the following problems. (1)
In the single-camera stereoscopic system, since a complicated optical system including many optical elements needs to be used, losses due to reflection on the surface of the lens or the prism are accumulated, and the image becomes dark. (2)
The use of a knife edge lengthens the optical path, which makes the device larger and heavier. In order to reduce the size of the device, there is a method in which a prism is inserted to fold the optical path, but this makes the device heavier and darkens the image. (3) It is necessary to adjust the optical system such as a knife edge at the time of manufacturing.
(4) In order for the left and right images to correspond exactly in stereoscopic viewing, the camera must not rotate with respect to the optical system. (5) The left and right images are respectively projected on half of the pixels on the imaging surface. For this reason, the resolution of each of the left and right images is at most half the highest performance of the used image sensor. In order to increase the resolution, a high-performance image sensor (expensive) must be used.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、像を
明るく撮像でき、光学系の調整が簡易、高解像度を実現
でき、しかも2台のカメラを用いて左右の像を別々に撮
影するという方式における左右の像の映像信号を合成す
る処理に起因する時間遅延が生じるという問題がない小
型軽量の立体画像撮影装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to obtain an image brightly, to easily adjust an optical system, to realize a high resolution, and to separately photograph left and right images using two cameras. It is an object of the present invention to provide a small and lightweight stereoscopic image photographing apparatus which does not have a problem of causing a time delay due to a process of synthesizing the video signals of the left and right images in the method.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明は、双眼光学系で
生成された左右の光学像をそれぞれ別個のカメラで撮像
し、これら2台のカメラから出力される2系統の映像信
号を、一台のカメラから出力されるのと同様の一系統の
映像信号に合成して出力するというものである。
According to the present invention, the left and right optical images generated by the binocular optical system are respectively picked up by separate cameras, and two system video signals output from these two cameras are converted into one image signal. This is to synthesize and output the same system video signal as that output from one camera.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を
好ましい実施形態により詳細に説明する。図1に、本実
施形態に係る立体映像撮影装置の構成を示している。図
2には、図1の双眼光学系の詳細な構造図である。双眼
光学系1は、被写体の光学像から右目用光学像と左目用
光学像とを生成するための対物光学系11と、右目用光
学像と左目用光学像とを連動して拡大縮小するためのズ
ーム光学系12と、右目用光学像と左目用光学像とを右
目用カメラ2のCCD21の撮像面と左目用カメラ3の
CCD31の撮像面とにそれぞれ結像するためマスター
レンズ13とから構成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a stereoscopic video photographing apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a detailed structural diagram of the binocular optical system of FIG. The binocular optical system 1 is used to generate an optical image for the right eye and an optical image for the left eye from an optical image of a subject, and to enlarge and reduce the optical image for the right eye and the optical image for the left eye in conjunction with each other. And a master lens 13 for forming a right-eye optical image and a left-eye optical image on the imaging surface of the CCD 21 of the right-eye camera 2 and the imaging surface of the CCD 31 of the left-eye camera 3, respectively. Is done.

【0024】この双眼光学系1では、右目用光学像と左
目用光学像とを右目用カメラ2と左目用カメラ3とでそ
れぞれ別々に撮像するようになっているので、従来の単
カメラ立体視方式と異なり、ナイフエッジや可変絞りが
不要であり、さらにこのナイフエッジの位置に実像を結
像させるためのリレーレンズも不要になるなど構造的に
比較的簡素になっている。
In the binocular optical system 1, the right-eye optical image and the left-eye optical image are separately captured by the right-eye camera 2 and the left-eye camera 3, respectively. Unlike the method, a knife edge and a variable stop are not required, and a relay lens for forming a real image at the position of the knife edge is not required.

【0025】カメラコントロールユニット装置(CCU
装置)4は、カメラのゲイン等を調整する機能、映像信
号にガンマ補正をかける機能、映像信号に帰線消去信号
を追加(複合)する機能、映像信号に同期信号を追加
(複合)する機能といったCCUで一般的な機能の他
に、右目用カメラ2から出力される右目用の映像信号
と、左目用カメラ3から出力される左目用の映像信号と
の2系統の映像信号を、水平走査線ごとに交互に組み合
わせて、1系統の映像信号に合成し、つまり、右目用映
像信号の水平走査線部分と左目用映像信号の水平走査線
部分とを、合成後の一系統の映像信号の1水平走査線の
前半部と後半部とにそれぞれ割り当てて、出力するとい
う本発明で特徴的な機能を備えている。
Camera control unit (CCU)
The device 4 has a function of adjusting a gain of a camera, a function of applying gamma correction to a video signal, a function of adding (compositing) a blanking signal to a video signal, and a function of adding (compositing) a synchronization signal to a video signal. In addition to the general functions of the CCU, two-system video signals of a right-eye video signal output from the right-eye camera 2 and a left-eye video signal output from the left-eye camera 3 are horizontally scanned. The lines are alternately combined into one video signal, that is, the horizontal scanning line portion of the right-eye video signal and the horizontal scanning line portion of the left-eye video signal are combined into one video signal of the combined system. A characteristic feature of the present invention is to assign and output the first half and the second half of one horizontal scanning line, respectively.

【0026】なお、右目用カメラ2と左目用カメラ3と
は、アスペクト比が3:4というテレビ放送規格のもの
を採用している。アスペクト比が3:4の右目用の映像
信号と左目用の映像信号とは、カメラコントロールユニ
ット装置4において1系統に合成され、アスペクト比が
3:4より横長のHDTV(high definition televisio
n)方式、例えばアスペクト比が9:16というハイビジ
ョン方式の映像信号として出力される。
The right-eye camera 2 and the left-eye camera 3 employ a television broadcast standard having an aspect ratio of 3: 4. The video signal for the right eye and the video signal for the left eye having the aspect ratio of 3: 4 are combined into one system in the camera control unit device 4, and the HDTV (high definition televisio) having an aspect ratio of 3: 4 or more is horizontally long.
The video signal is output as a video signal of the n) system, for example, a high vision system having an aspect ratio of 9:16.

【0027】このカメラコントロールユニット装置4の
構成としては、図3に示すように、右目用カメラ2から
出力される右目用の映像信号と、左目用カメラ3から出
力される左目用の映像信号とを、まず、信号合成ユニッ
ト41においてアナログ処理で水平走査線ごとに交互に
出力し、その合成信号に対してハイビジョン用カメラコ
ントロールユニット(ハイビジョン用CCU)で、映像
信号に帰線消去信号や同期信号等の必要な情報を追加
(複合)して、ハイビジョン規格の1系統の映像信号と
して出力するという構成でもよいし、また、図4に示す
ように、まず、右目用カメラ2から出力される右目用の
映像信号と、左目用カメラ3から出力される左目用の映
像信号とに、右目用カメラコントロールユニット(右C
CU)43と左目用カメラコントロールユニット(左C
CU)44とでそれぞれ別々に帰線消去信号や同期信号
等の必要な情報を追加(複合)した後に、信号合成ユニ
ット45で水平走査線ごとに交互に合わせて、1系統の
映像信号として出力するという構成でもよい。
As shown in FIG. 3, the configuration of the camera control unit 4 includes a right-eye video signal output from the right-eye camera 2 and a left-eye video signal output from the left-eye camera 3. First, in the signal synthesizing unit 41, the horizontal signals are alternately output by analog processing in the analog processing, and the high-definition camera control unit (high-definition CCU) converts the synthesized signal into a blanking signal or a synchronizing signal in the video signal. And the like, and add (composite) necessary information such as the same, and output it as a video signal of one system of the Hi-Vision standard. Alternatively, as shown in FIG. The video signal for the right eye and the video signal for the left eye output from the camera 3 for the left eye are combined with the camera control unit for the right eye (right C
CU) 43 and camera control unit for left eye (left C
The necessary information such as a blanking signal and a synchronizing signal is separately added (composite) with the CU) 44, and then alternately adjusted for each horizontal scanning line by the signal synthesizing unit 45 and output as one system video signal. It may be configured to do so.

【0028】さらに、図5に示すように、まず、右目用
カメラ2から出力される右目用の映像信号と、左目用カ
メラ3から出力される左目用の映像信号とを、右目用カ
メラアナログディジタルコンバータ(右ADC)46と
左目用アナログディジタルコンバータ(左ADC)47
とでそれぞれ別々にディジタル信号に変換した後、プロ
セッサ48においてディジタル処理により1系統の映像
信号に合成し、また帰線消去信号や同期信号等の必要な
情報を追加(複合)するという構成でもよい。
As shown in FIG. 5, first, a right-eye video signal output from the right-eye camera 2 and a left-eye video signal output from the left-eye camera 3 are converted into a right-eye camera analog digital signal. A converter (right ADC) 46 and a left-eye analog-digital converter (left ADC) 47
After converting the digital signals into digital signals separately, the processor 48 combines the digital signals into one video signal by digital processing, and adds (compounds) necessary information such as a blanking signal and a synchronization signal. .

【0029】図6(a),(b)に右目用カメラ2から
出力される右目用の映像信号を1本の水平走査線に着目
して示している。双眼光学系1で生成された右目用光学
像は、右目用カメラ2のCCD21の撮像面に結像さ
れ、カメラコントロールユニット装置4の制御に従っ
て、一次元の信号として、つまり撮像面を多数の水平走
査線に分け、各水平走査線分の信号を上から順次、出力
される。なお、水平走査線分の信号とは、水平走査線上
の複数画素で変換した受光量に応じた電気信号をその水
平走査線上の画素位置に応じて時系列に並べたシリアル
信号である。
FIGS. 6A and 6B show the right-eye video signal output from the right-eye camera 2 by focusing on one horizontal scanning line. The optical image for the right eye generated by the binocular optical system 1 is formed on the imaging surface of the CCD 21 of the camera 2 for the right eye, and is controlled as a one-dimensional signal under the control of the camera control unit device 4, that is, the imaging surface is converted into a large number of horizontal images. The signals are divided into scanning lines, and signals for each horizontal scanning line are sequentially output from the top. Note that the signal for the horizontal scanning line is a serial signal in which electric signals corresponding to the amounts of received light converted by a plurality of pixels on the horizontal scanning line are arranged in time series according to the pixel positions on the horizontal scanning line.

【0030】この読み出し制御において、水平同期は、
基本的に、ハイビジョン方式に従って行われる。右目用
カメラ2は、アスペクト比3:4の規格のものであり、
これを実際に信号の存在する水平走査線の先頭部分(前
半)に無信号の部分をつけ加えて出力することで、簡単
に、9:16のハイビジョン方式で水平同期を取ること
を実現している。これはあたかも、実際の撮像面より大
きい「仮想の撮像面」があって、実際の撮像面は「仮想
の撮像面」の右半分に概相当しており、「仮想の撮像
面」の左半分に相当する画素から得られる映像信号は無
信号である、という状況を模擬している。従って、もし
右目用カメラ2から得られた信号だけをディスプレイに
表示すれば、図7(a),(b)に示すよう画面の右半
分には右目用カメラ2で撮像した映像が映し出され、無
信号の左半分は暗黒になる。
In this read control, the horizontal synchronization is
Basically, it is performed according to the HDTV system. The right-eye camera 2 has an aspect ratio of 3: 4,
By outputting this by adding a non-signal portion to the head (first half) of the horizontal scanning line where a signal actually exists, horizontal synchronization can be easily achieved by the 9:16 high definition system. . This is as if there is a “virtual imaging surface” larger than the actual imaging surface, and the actual imaging surface roughly corresponds to the right half of the “virtual imaging surface” and the left half of the “virtual imaging surface” Simulates a situation in which a video signal obtained from a pixel corresponding to is no signal. Therefore, if only the signal obtained from the right-eye camera 2 is displayed on the display, the image captured by the right-eye camera 2 is displayed on the right half of the screen as shown in FIGS. 7A and 7B. The left half of the no signal goes dark.

【0031】なお、本実施形態では、図6に示すよう
に、無信号部分を、右目用カメラ2の実際の撮像面の左
側の一部分(A)にまで延長している。従って、この延
長部分で捉えた映像部分は表示されず、従来の単カメラ
立体視方式におけるナイフエッジと同様に左右像がその
境界部分で重畳されてしまうという立体視を阻害する事
態を回避することができる。また、これは必ずしも撮像
面を構成する画素の幅が「仮想の撮像面」の丁度半分で
なくても良いことを示している。
In this embodiment, as shown in FIG. 6, the non-signal portion is extended to a portion (A) on the left side of the actual image pickup surface of the right-eye camera 2. Therefore, the video part captured by this extension is not displayed, and the situation of obstructing the stereoscopic view in which the left and right images are superimposed at the boundary part like the knife edge in the conventional single camera stereoscopic method is avoided. Can be. This also indicates that the width of the pixels constituting the imaging surface does not necessarily have to be exactly half the “virtual imaging surface”.

【0032】さて、左目用カメラ3の信号読み出しにつ
いても同様であり、図8(a),(b)に示すように、
左目用カメラ3の撮像面に左目用光学像が投影され、こ
れを画素で電気信号に変換し、右目用カメラ2と同じハ
イビジョン方式の水平同期信号で水平同期を取りながら
順次走査によって時系列信号として読み出す。この読み
出しの際、右目用カメラ2の場合とは逆に、水平走査線
の末尾部分(後半)に無信号の部分をつけ加えて出力す
る。これはあたかも、実際の撮像面は「仮想の撮像面」
の左半分に概相当しており、「仮想の撮像面」の右半分
に相当する画素から得られる映像信号は無信号である、
という状況を模擬している。
The same applies to the reading of signals from the left-eye camera 3, as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b).
An optical image for the left eye is projected on the imaging surface of the camera 3 for the left eye, this is converted into an electric signal by pixels, and a time-series signal is sequentially scanned by horizontal scanning with the same horizontal synchronizing signal of the same high definition as the camera 2 for the right eye. Read as At the time of this reading, contrary to the case of the right-eye camera 2, a non-signal part is added to the tail part (the latter half) of the horizontal scanning line and output. This is as if the actual imaging surface is a "virtual imaging surface"
, And the video signal obtained from the pixel corresponding to the right half of the “virtual imaging surface” is no signal.
It simulates the situation.

【0033】右目用カメラ2と左目用カメラ3との読み
出しは、CCU装置4が供給する単一のハイビジョン用
のクロック信号(同期信号)に従って水平同期がとられ
ており、従って、図6(b)に示す無信号部分を前半に
含む1本の水平走査線分の右目用の映像信号と、図8
(b)に示す無信号部分を後半に含む同じ番号の1本の
水平走査線分の左目用の映像信号とが同時に出力され
る。
The reading from the right-eye camera 2 and the left-eye camera 3 is performed in a horizontal synchronization in accordance with a single high-vision clock signal (synchronization signal) supplied by the CCU device 4. Therefore, FIG. 8), the right-eye video signal for one horizontal scanning line including the non-signal portion in the first half, and FIG.
The video signal for the left eye of one horizontal scanning line having the same number and including the non-signal portion in the latter half shown in (b) is simultaneously output.

【0034】このようなカメラ2,3からの信号読み出
し制御により、CCU装置4には、無信号部分を前半に
含む右目用の映像信号と、無信号部分を後半に含む左目
用の映像信号とが同期して入力され、そのまま加算し
て、または水平走査線の右半分に関しては右目用カメラ
2からの映像信号を、また水平走査線の左半分に関して
は左目用カメラ3からの映像信号をそれぞれ採用して、
1本の水平走査線の信号に合成して出力する。
Under the control of reading signals from the cameras 2 and 3, the CCU device 4 outputs a right-eye video signal including a non-signal portion in the first half and a left-eye video signal including a non-signal portion in the second half. Are input synchronously and added as they are, or the video signal from the right-eye camera 2 for the right half of the horizontal scanning line and the video signal from the left-eye camera 3 for the left half of the horizontal scanning line, respectively. Hiring,
The signal is synthesized with the signal of one horizontal scanning line and output.

【0035】従って、CCU装置4から出力されるの
は、1台のハイビジョン用カメラからの出力信号と同様
の一系統の映像信号となり、これをディスプレイに表示
すると、図9(a),(b)に示すように、画面の右半
分には右目用カメラ2からの映像が、左半分には左目用
カメラ3からの映像がそれぞれ映し出される。
Therefore, the output from the CCU device 4 is a video signal of one system similar to the output signal from one HDTV camera. When this is displayed on a display, it is shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b). ), The image from the right-eye camera 2 is displayed on the right half of the screen, and the image from the left-eye camera 3 is displayed on the left half of the screen.

【0036】本実施形態による立体映像撮影装置は、主
に、医療用X線透視装置への適用が想定されている。周
知の通り、医療用X線透視装置では、X線管が発したX
線が人体を透過後、蛍光板に入射し、蛍光板がX線量に
応じた可視光線を発する。従って蛍光板には人体の透視
像が現れる。この像を高精細CCDカメラで撮影して、
CRT等のディスプレイに表示している。このような装
置に使われるCCDカメラは、100万画素以上の高解
像度を持ち、かつ画角がほぼ正方形であるため、本実施
形態のカメラとして利用するのに適している。この場
合、CCUが出力する信号の規格としては、ハイビジョ
ン信号が適している。なぜならばハイビジョンは画角の
アスペクト比が9:16であり、これを左右半分づつに
分割するとほぼ正方形(9:8)の画角が得られる。さ
らにハイビジョンの最高解像度は200万画素であり、
これは上記のCCDカメラ2,3の2台が出力する情報
量に丁度見合っている。
The stereoscopic image photographing apparatus according to the present embodiment is mainly assumed to be applied to a medical X-ray fluoroscope. As is well known, in a medical X-ray fluoroscope, the X-ray emitted from an X-ray tube is used.
After the rays pass through the human body, they enter the fluorescent screen, and the fluorescent screen emits visible light according to the X-ray dose. Therefore, a fluoroscopic image of the human body appears on the fluorescent screen. This image is taken with a high-definition CCD camera,
It is displayed on a display such as a CRT. The CCD camera used in such an apparatus has a high resolution of one million pixels or more and has a substantially square angle of view, and is therefore suitable for use as the camera of the present embodiment. In this case, a high definition signal is suitable as a standard of a signal output from the CCU. The reason is that the aspect ratio of the angle of view in HDTV is 9:16, and when the aspect ratio is divided into right and left halves, a substantially square (9: 8) angle of view can be obtained. In addition, the highest resolution of Hi-Vision is 2 million pixels,
This exactly matches the amount of information output by the two CCD cameras 2 and 3 described above.

【0037】本実施形態によれば、従来の2台のカメラ
を使って左右目用の2系統の映像信号を別々に出力する
方式及び単カメラ立体視方式に比較して、(1)光学系
が単純なので(レンズ・プリズムが少ないので)、像が
明るい、(2)光学系が単純なので、小型・軽量・安価
である、(3)ナイフエッジが不要であるため、ナイフ
エッジに関する調整が不要である、(4)カメラ2台を
用いるため、左右の像はそれぞれ撮像面全体に投影され
るので、左右の像それぞれの解像度は1台のカメラの性
能に一致、言い換えれば、「単カメラ立体視方式」と同
等の解像度を出すには、はるかに安価で入手が容易な一
般的なTVカメラを2個使えばよいという効果が実現さ
れる。
According to the present embodiment, (1) the optical system is compared with the conventional method of separately outputting two systems of video signals for the left and right eyes using two cameras and the single camera stereoscopic method. Is simple (because there are few lenses and prisms), so the image is bright. (2) Since the optical system is simple, it is small, lightweight and inexpensive. (3) No knife edge is required, so no adjustment is required for the knife edge. (4) Since two cameras are used, the left and right images are respectively projected on the entire imaging surface, so that the resolution of each of the left and right images matches the performance of one camera. In order to obtain a resolution equivalent to that of the “viewing method”, an effect is realized that two general TV cameras, which are much cheaper and easily available, may be used.

【0038】さらに、本実施形態によれば、従来の単カ
メラ立体視方式の利点をそのまま保持することができ、
つまり(1)カメラ、カメラコントロールユニット、信
号ケーブル等の通信路、画像処理装置、録画装置等が一
系統で済むので、安価かつ軽量小型である、(2)録画
装置等が一系統で済むため、左右の像の録画及び再生に
特別なタイミング調整が要らない、つまり2系統の録画
装置で左右別々の動画像を録画すると、再生したとき左
右の像のタイミングがずれてしまうので、録画及び再生
共に、2台の装置が同期して動作する仕組みが必要とさ
れるが、本実施形態ではこのような仕組みは不要であ
る、(3)画像処理装置等が一系統で済むため、画像調
節が容易である、つまりカメラコントロールユニット、
画像処理装置、録画装置等の信号特性は装置ごとに異な
るため、2系統を用いた場合、右目用の映像と左目用の
映像の間で例えばゲイン、コントラスト、明度、色調等
に差が生じないように両者を常時調整することは容易で
ないのであるが、本実施形態では映像信号が1系統に合
成されているので、このような面倒は生じない、(4)
さらに左右の像の配置を入れ替えたい場合でも、光学系
を変えなくても良い、(5)左右の映像信号をシリアル
に交互に出力すればよいので、2台のカメラを用いて左
右の像を別々に撮影するという方式で問題となっていた
フレームメモリを介して左右の像の映像信号を合成する
処理に起因する1フレーム分の1/30秒といった時間
遅延に関しては、原理的に発生しない。
Further, according to the present embodiment, the advantages of the conventional single-camera stereoscopic vision system can be maintained as it is,
In other words, (1) the camera, the camera control unit, the communication path such as the signal cable, the image processing device, the recording device, and the like can be provided by one system, so that it is inexpensive, lightweight, and small. No special timing adjustment is required for recording and playback of left and right images. In other words, if two systems of recording devices record left and right moving images separately, the timing of the left and right images will be shifted when played back. In both cases, a mechanism in which the two devices operate in synchronization is required, but in the present embodiment, such a mechanism is not necessary. (3) Since only one system is required for the image processing device and the like, image adjustment is performed. Easy, ie camera control unit,
Since the signal characteristics of the image processing device, the recording device, and the like are different for each device, when using two systems, for example, there is no difference in gain, contrast, brightness, color tone, and the like between the right-eye image and the left-eye image. As described above, it is not easy to always adjust both, but in the present embodiment, since the video signals are combined into one system, such trouble does not occur. (4)
Further, even if it is desired to change the arrangement of the left and right images, the optical system does not need to be changed. (5) Since the left and right video signals need to be output alternately serially, the left and right images can be obtained by using two cameras. In principle, a time delay of 1/30 second for one frame due to the process of combining the video signals of the left and right images via the frame memory, which has been a problem in the method of separately shooting, does not occur.

【0039】なお、上述の説明では、左右のカメラ2,
3からの映像信号にはそれぞれ前半部と後半部に無信号
の部分を付けるようにしていたが、図10、図11、図
12に示すように無信号の部分を付けなくてもよい。こ
の場合、例えばCCU装置4の入力段にバッファーメモ
リ(緩衝用記憶装置)を設け、右目用カメラ2からの映
像信号と左目用カメラ3からの映像信号とを、水平走査
1ライン分一時的に保持し、これら映像信号のうち不要
な部分、つまり図10の(A)の部分を削除して、左右
の映像信号をシリアルにつなぎ合わせ、水平走査線1ラ
イン分として出力する。なお、カメラ2,3からの入力
とCCU装置4からの出力は必ずしも同じ帯域でなくて
も良い。
In the above description, the left and right cameras 2,
The video signal from No. 3 is provided with no-signal portions in the first half and the second half, respectively. However, as shown in FIGS. 10, 11 and 12, a no-signal portion may not be provided. In this case, for example, a buffer memory (buffer storage device) is provided at the input stage of the CCU device 4, and the video signal from the right-eye camera 2 and the video signal from the left-eye camera 3 are temporarily Then, unnecessary portions of these video signals, that is, the portion shown in FIG. 10A are deleted, and the left and right video signals are serially connected and output as one horizontal scanning line. Note that the input from the cameras 2 and 3 and the output from the CCU 4 do not necessarily have to be in the same band.

【0040】さらに、水平走査線数がカメラ2,3から
の入力とCCU装置4からの出力とで異なっていても良
い。例えば、バッファーメモリに数ライン分の信号を蓄
え、補間あるいは平均化をして変換することが考えられ
る。なお、従来のところで説明したように、2台のカメ
ラを用いて左右の像を別々に撮影するという方式では、
フレームメモリを介して左右の像の映像信号を合成する
といった処理を行う必要があり、必然的に、1フレーム
分の1/30秒といった時間遅延が生じる。しかし、本
実施形態では、バッファーメモリに数ライン分の信号を
蓄えるだけなので、実際には、1/1000秒という遅
延は生じるが、実用上問題視される程度ではない。
Further, the number of horizontal scanning lines may be different between the inputs from the cameras 2 and 3 and the output from the CCU device 4. For example, it is conceivable to store signals for several lines in a buffer memory, and perform conversion by interpolation or averaging. As described in the related art, in the method of separately photographing the left and right images using two cameras,
It is necessary to perform processing of synthesizing the video signals of the left and right images via the frame memory, which inevitably causes a time delay of 1/30 second for one frame. However, in the present embodiment, since only signals for several lines are stored in the buffer memory, a delay of 1/1000 second actually occurs, but this is not a problem in practical use.

【0041】なお、アスペクト比が4:3の市販カメラ
を2台使う場合には、この市販カメラをそれぞれアスペ
クト比が3:4の如く横にして、合成して、結果的に、
アスペクト比が16:9の横長のハイビジョン方式のフ
レームを作る。この場合、2系統のフレームメモリ(1
フレーム分のバッファ)を使って走査線の縦横変換を行
う必要があり、このため1フレーム分の遅延が生じるこ
とは否めないが、遅延があってもよい録画等には適用で
きる。
When two commercially available cameras having an aspect ratio of 4: 3 are used, these commercially available cameras are horizontally laid out so as to have an aspect ratio of 3: 4, and as a result,
A landscape HDTV frame with an aspect ratio of 16: 9 is created. In this case, two frame memories (1
It is necessary to perform the vertical / horizontal conversion of the scanning line using a buffer for a frame, so that it is undeniable that a delay of one frame occurs.

【0042】また、図13,図14,図15に示すよう
に、CCU装置4で左右のカメラ2,3の水平走査線信
号を間引きや移動平均等の処理を使ってそれぞれ横に略
半分に縮小し、縮小した右目用映像信号と左目用映像信
号とをシリアルにつなぎ合わせて一本の水平走査線信号
を出力するようにしてもよい。この場合、出力された信
号をディスプレイで見ると左右のカメラ2,3の映像が
横に半分に潰れて表示されるので、適当な信号処理もし
くは光学系を使って補正する必要がある。例えば、ディ
スプレイの像を横方向にだけ拡大するために円筒状の鏡
を利用することができる。
As shown in FIGS. 13, 14, and 15, the horizontal scanning line signals of the left and right cameras 2 and 3 are reduced by the CCU unit 4 to approximately half each by using processes such as thinning and moving average. The reduced right-eye video signal and the left-eye video signal may be serially connected and output as one horizontal scanning line signal. In this case, when the output signals are viewed on the display, the images of the left and right cameras 2 and 3 are displayed in a state of being halved in the horizontal direction. Therefore, it is necessary to correct the signals using appropriate signal processing or an optical system. For example, a cylindrical mirror can be used to magnify the image on the display only laterally.

【0043】さらにまた、左右のカメラ2,3の水平走
査線信号を1画素単位又は所定画素単位で交互につなぎ
合わせて一本の水平走査線信号を出力するようにしても
よい。この場合、出力された信号をディスプレイで見る
と左右のカメラの映像が交互に縦縞状に交互に並んでい
る。これを図16に示すようなメガネなしで立体視でき
るいわゆる立体ディスプレイ装置で表示し、それを観察
すると、右目には右目用カメラ2からの映像だけが、ま
た左目には左目用カメラ3からの映像だけが見え、その
結果立体像が観察できる。
Further, one horizontal scanning line signal may be output by connecting the horizontal scanning line signals of the left and right cameras 2 and 3 alternately in units of one pixel or a predetermined pixel. In this case, when the output signals are viewed on a display, the images of the left and right cameras are alternately arranged in a vertical stripe pattern. This is displayed on a so-called stereoscopic display device capable of stereoscopic viewing without glasses as shown in FIG. 16, and when it is observed, only the image from the right-eye camera 2 is displayed to the right eye, and the image from the left-eye camera 3 is displayed to the left eye. Only the video can be seen, and as a result, a stereoscopic image can be observed.

【0044】その他、本発明は、上述した実施形態に限
定されることなく、種々変形して実施可能である。
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、左右の光学像を2台の
カメラで撮影するので、単カメラ立体視方式とは異な
り、ナイフエッジ、リレーレンズ、可変絞り等の複雑な
光学系が不要になり、その分、レンズやプリズムの表面
での反射によるロスが少なくなり、また光路を短縮でき
る。これにより像が明るくなり、また小型軽量化を図る
ことができ、しかも、ナイフエッジ等の光学系やカメラ
の取付け位置に関する面倒で複雑な微調整が不要にな
る。さらに、単カメラ立体視方式では、左右の像を1台
のカメラで撮像するので、1つの像あたりの画素数は1
台のカメラの画素数の約半分になってしまうが、本発明
では、左右の像を2台のカメラで別々に撮像するので、
1つの像あたりの画素数は1台のカメラの画素数に等価
的になり、解像度が向上する。さらに、左右2台のカメ
ラの映像信号を1系統に合成するので、単カメラ立体視
方式における通常の一台のカメラで捉えた1系統の映像
用の画像処理装置・録画装置・表示装置をそのまま流用
することができる、録画、再生共に2系統の映像信号を
同期させる必要がない、さらにゲイン、コントラスト、
明度、色調等を2台のカメラ間で整合するという面倒な
調整が不要になるといった様々な利点をそのまま引き継
ぐことができる。また、左右の映像信号をシリアルに交
互に出力すればよいので、2台のカメラを用いて左右の
像を別々に撮影するという方式で問題となっていたフレ
ームメモリを介して左右の像の映像信号を合成する処理
に起因する1フレーム分の1/30秒といった時間遅延
に関しては、原理的に発生しない。
According to the present invention, since the left and right optical images are taken by two cameras, a complicated optical system such as a knife edge, a relay lens, and a variable aperture is unnecessary unlike the single camera stereoscopic system. Accordingly, the loss due to reflection on the surface of the lens or prism is reduced, and the optical path can be shortened. As a result, the image becomes brighter, and the size and weight can be reduced. Further, complicated and complicated fine adjustments regarding the optical system such as the knife edge and the mounting position of the camera are not required. Furthermore, in the single-camera stereoscopic method, the left and right images are captured by one camera, so the number of pixels per image is one.
Although the number of pixels of the two cameras is about half, in the present invention, since the left and right images are separately captured by the two cameras,
The number of pixels per image is equivalent to the number of pixels of one camera, and the resolution is improved. Furthermore, since the video signals of the two left and right cameras are combined into one system, the image processing device, recording device, and display device for one system of video captured by one normal camera in the single camera stereoscopic system are used as they are. There is no need to synchronize two video signals for recording and playback, and gain, contrast,
Various advantages such as a troublesome adjustment of matching brightness, color tone, and the like between the two cameras can be taken over as they are. Also, since the left and right video signals only need to be output alternately in a serial fashion, the left and right images can be captured via the frame memory, which has been a problem with the method of separately capturing the left and right images using two cameras. In principle, a time delay such as 1/30 second for one frame due to the signal combining process does not occur.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の好ましい実施形態に係る立体画像撮影
装置の構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a stereoscopic image photographing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

【図2】図1の双眼光学系の詳細図。FIG. 2 is a detailed view of the binocular optical system of FIG.

【図3】図1のCCU装置の構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the CCU device of FIG. 1;

【図4】図1のCCU装置の他の構成を示すブロック
図。
FIG. 4 is a block diagram showing another configuration of the CCU device of FIG. 1;

【図5】図1のCCU装置のさらに他の構成を示すブロ
ック図。
FIG. 5 is a block diagram showing still another configuration of the CCU device of FIG. 1;

【図6】図3の信号合成ユニットによる右カメラ信号の
処理に関する説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram relating to processing of a right camera signal by the signal synthesizing unit of FIG. 3;

【図7】図6の処理された右カメラ信号の表示例を示す
図。
FIG. 7 is a diagram showing a display example of the processed right camera signal of FIG. 6;

【図8】図3の信号合成ユニットによる左カメラ信号の
処理に関する説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram relating to processing of a left camera signal by the signal synthesizing unit of FIG. 3;

【図9】図6の処理された右カメラ信号と図8の処理さ
れた左カメラ信号との合成処理に関する説明図。
9 is an explanatory diagram relating to a synthesis process of the processed right camera signal of FIG. 6 and the processed left camera signal of FIG. 8;

【図10】図3の信号合成ユニットによる右カメラ信号
の他の処理に関する説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram relating to another processing of the right camera signal by the signal synthesizing unit of FIG. 3;

【図11】図3の信号合成ユニットによる左カメラ信号
の他の処理に関する説明図。
FIG. 11 is an explanatory diagram relating to another processing of the left camera signal by the signal synthesizing unit of FIG. 3;

【図12】図10の処理された右カメラ信号と図11の
処理された左カメラ信号との合成処理に関する説明図。
FIG. 12 is an explanatory diagram relating to a synthesis process of the processed right camera signal of FIG. 10 and the processed left camera signal of FIG. 11;

【図13】図3の信号合成ユニットによる右カメラ信号
のさらに他の処理に関する説明図。
FIG. 13 is an explanatory diagram regarding still another process of the right camera signal by the signal combining unit in FIG. 3;

【図14】図3の信号合成ユニットによる左カメラ信号
のさらに他の処理に関する説明図。
FIG. 14 is an explanatory diagram regarding still another process of a left camera signal by the signal combining unit in FIG. 3;

【図15】図13の処理された右カメラ信号と図14の
処理された左カメラ信号との合成処理に関する説明図。
FIG. 15 is an explanatory diagram relating to a synthesis process of the processed right camera signal of FIG. 13 and the processed left camera signal of FIG. 14;

【図16】図3の信号合成ユニットによる左右のカメラ
信号の他の合成処理に対応する立体ディスプレイ装置を
示す図。
FIG. 16 is a diagram showing a stereoscopic display device corresponding to another synthesis process of the left and right camera signals by the signal synthesis unit of FIG. 3;

【図17】従来の単カメラ立体視方式による表示画面例
を示す図。
FIG. 17 is a diagram showing an example of a display screen according to a conventional single camera stereoscopic vision system.

【図18】従来の単カメラ立体視方式による表示画面の
観察例を示す図。
FIG. 18 is a view showing an example of observation of a display screen by a conventional single camera stereoscopic vision system.

【図19】従来の単カメラ立体視方式の撮影装置の構成
図。
FIG. 19 is a configuration diagram of a conventional single-camera stereoscopic imaging apparatus.

【図20】図19のナイフエッジを採用した目的に関す
る説明図。
FIG. 20 is an explanatory diagram relating to the purpose of employing the knife edge of FIG. 19;

【図21】図19のナイフエッジによる効果を示す図。FIG. 21 is a view showing the effect of the knife edge shown in FIG. 19;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…双眼光学系、 2…右系統カメラ、 3…左系統カメラ、 4…カメラコントロールユニット装置、 11…対物光学系、 12…ズーム光学系、 13…マスターレンズ、 21…右系統CCD、 22…左系統CCD、 41…信号合成ユニット、 42…ハイビジョン用カメラコントロールユニット、 43…右系統カメラコントロールユニット、 44…左系統カメラコントロールユニット、 45…信号合成ユニット、 46…右系統アナログディジタルコンバータ、 47…左系統アナログディジタルコンバータ、 48…プロセッサ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Binocular optical system, 2 ... Right system camera, 3 ... Left system camera, 4 ... Camera control unit apparatus, 11 ... Objective optical system, 12 ... Zoom optical system, 13 ... Master lens, 21 ... Right system CCD, 22 ... Left system CCD, 41: Signal synthesis unit, 42: High-vision camera control unit, 43: Right system camera control unit, 44: Left system camera control unit, 45: Signal synthesis unit, 46: Right system analog-digital converter, 47 ... Left system analog / digital converter, 48 ... Processor

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体の光学像から右目用光学像と左目
用光学像とを生成する双眼光学系と、 前記右目用光学像を撮像する右目用カメラと、 前記左目用光学像を撮像する左目用カメラと、 前記右目用カメラから出力される右目用映像信号と前記
左目用カメラから出力される左目用映像信号とを1系統
の映像信号に合成する合成手段とを具備することを特徴
とする立体映像撮影装置。
1. A binocular optical system that generates an optical image for the right eye and an optical image for the left eye from an optical image of a subject, a right-eye camera that captures the optical image for the right eye, and a left eye that captures the optical image for the left eye And a synthesizing means for synthesizing a right-eye video signal output from the right-eye camera and a left-eye video signal output from the left-eye camera into a single-system video signal. 3D image shooting device.
【請求項2】 前記右目用映像信号の水平走査線部分と
前記左目用映像信号の水平走査線部分とを、合成後の一
系統の映像信号の1水平走査線の前半部と後半部とにそ
れぞれ割り当てることを特徴とする請求項1記載の立体
映像撮影装置。
2. A horizontal scanning line portion of the video signal for the right eye and a horizontal scanning line portion of the video signal for the left eye are formed into a first half and a second half of one horizontal scanning line of one system video signal after synthesis. The three-dimensional image photographing apparatus according to claim 1, wherein the three-dimensional image photographing apparatus is assigned to each of them.
【請求項3】 前記右目用映像信号と前記左目用映像信
号との境界には、所定幅の無信号部分が設けられること
を特徴とする請求項1記載の立体映像撮影装置。
3. The stereoscopic video photographing apparatus according to claim 1, wherein a non-signal portion having a predetermined width is provided at a boundary between the right-eye video signal and the left-eye video signal.
【請求項4】 前記合成手段は、前記右目用映像信号と
前記左目用映像信号とを合成する合成ユニットと、前記
合成ユニットで合成された信号を複合映像信号に変換す
る機能を有するCCUとを有することを特徴とする請求
項1記載の立体映像撮影装置。
4. The synthesizing means includes: a synthesizing unit for synthesizing the right-eye video signal and the left-eye video signal; and a CCU having a function of converting a signal synthesized by the synthesizing unit into a composite video signal. The three-dimensional image photographing apparatus according to claim 1, further comprising:
【請求項5】 前記合成手段は、前記右目用映像信号を
右目用複合映像信号に変換する機能を有する右目用CC
Uと、前記左目用映像信号を左目用複合映像信号に変換
する機能を有する左目用CCUと、前記右目用複合映像
信号と前記左目用複合映像信号とを合成する合成ユニッ
トとを有することを特徴とする請求項1記載の立体映像
撮影装置。
5. The right-eye CC having a function of converting the right-eye video signal into a right-eye composite video signal.
U, a left-eye CCU having a function of converting the left-eye video signal to a left-eye composite video signal, and a synthesizing unit for synthesizing the right-eye composite video signal and the left-eye composite video signal. The stereoscopic video photographing apparatus according to claim 1, wherein
【請求項6】 前記合成手段は、前記右目用映像信号を
右目用ディジタル映像信号に変換する機能を有する右目
用アナログディジタルコンバータと、前記左目用映像信
号を左目用ディジタル映像信号に変換する機能を有する
左目用アナログディジタルコンバータと、前記右目用デ
ィジタル映像信号と前記左目用ディジタル映像信号とを
ディジタル処理により合成するプロセッサとを有するこ
とを特徴とする請求項1記載の立体映像撮影装置。
6. The synthesizing means has a function of converting a right-eye video signal into a right-eye digital video signal and a function of converting the left-eye video signal into a left-eye digital video signal. The stereoscopic image photographing apparatus according to claim 1, further comprising: a left-eye analog-digital converter; and a processor that synthesizes the right-eye digital video signal and the left-eye digital video signal by digital processing.
【請求項7】 前記合成手段は、前記1系統の映像信号
をハイビジョン用映像信号として出力することを特徴と
する請求項1記載の立体映像撮影装置。
7. The stereoscopic video photographing apparatus according to claim 1, wherein the synthesizing unit outputs the one-system video signal as a high-vision video signal.
【請求項8】 被写体のカラー光学像から右目用カラー
光学像と左目用カラー光学像とを生成する双眼光学系
と、 前記右目用カラー光学像を撮像する右目用CCDと、 前記左目用カラー光学像を撮像する左目用CCDと、 前記右目用CCDから出力される右目用映像信号と前記
左目用CCDから出力される左目用映像信号とを1系統
の映像信号に合成する手段とを具備することを特徴とす
る立体映像撮影装置。
8. A binocular optical system that generates a right-eye color optical image and a left-eye color optical image from a color optical image of a subject, a right-eye CCD that captures the right-eye color optical image, and the left-eye color optical. A left-eye CCD that captures an image; and a unit that combines a right-eye video signal output from the right-eye CCD and a left-eye video signal output from the left-eye CCD into a single-system video signal. A stereoscopic video photographing device characterized by the following.
【請求項9】 被写体のカラー光学像から複数のカラー
光学像を生成する光学系と、 前記生成された複数のカラー光学像を個別に撮影する複
数の撮像手段と、 前記複数の撮像手段から出力される複数の映像信号を1
系統の映像信号に合成する手段とを具備することを特徴
とする映像撮影装置。
9. An optical system for generating a plurality of color optical images from a color optical image of a subject, a plurality of imaging units for individually capturing the generated plurality of color optical images, and an output from the plurality of imaging units Multiple video signals
Means for synthesizing into a system video signal.
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