JP2003500696A - カメラ・システムおよびディスプレイ装置 - Google Patents

カメラ・システムおよびディスプレイ装置

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JP2003500696A JP2000620419A JP2000620419A JP2003500696A JP 2003500696 A JP2003500696 A JP 2003500696A JP 2000620419 A JP2000620419 A JP 2000620419A JP 2000620419 A JP2000620419 A JP 2000620419A JP 2003500696 A JP2003500696 A JP 2003500696A
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  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明は、カメラ・システムおよび該カメラ・システムによって記録された画像を表示するためのディスプレイ装置に関する。カメラ・システムは、光学系（２）と、該光学系の近傍に、該光学系の光軸に対して対称的に配置された感光性画像表面（３）とを備えたカメラ（１）を具備し、光学系によって屈折した画像が前記画像表面上に投影される。感光性画像表面は、その曲率中心が光学系の焦点にある凹形球面である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は請求項１のプリアンブルに定義されているカメラ・システムに関し、
さらに、本発明は請求項１７に定義されているディスプレイ装置に関する。
【０００２】 写真術は、１９世紀の始めに発明されたものである。その後間もなく、銀ハロ
ゲン化物（ＡｇＢｒ、ＡｇＣｌ）をゼラチン中で分散させると感光性になること
が発見され、銀ハロゲン化物は、感光材料のスペクトルから区別された。銀ハロ
ゲン化物の分散はガラス板上を広がり、カメラの感光性投影表面が形成された。
ガラス板は平板であり、針の孔より大きい絞りを通して該平板上に結像される光
学系が展開された。
【０００３】 上記ガラス板はフィルムに引き継がれ、該フィルムはビジコンに、該ビジコン
はデジタル・マトリックスに引き継がれたが、像平面は、スチール写真用および
映画用の両カメラの中になお残存している平面である。方位投射では、投影表面
上の照度は、光軸から測定した偏向角の二乗に比例する。 Ｉ＝（Ｌ ｃｏｓ４ψ）／４ｆ（１＋ｍ）２ 上式で、 Ｉは像平面の輝度であり、 Ｌはターゲットの輝度であり、 ψは焦点を中心とする光軸までの半径の角度であり、 ｆは絞り数であり、 ｍは換算率である。
【０００４】 特に広角度光学系の場合、画像領域における照度の一様性に関する問題がある
。また、直線を実質的に歪ませることなく、レンズの角度視野が１００°を超え
る広角度画像を実現することは困難である。
【０００５】 従来技術では、デジタル画像処理方法によって前述の２つの欠陥が修正されて
いる。
【０００６】 本発明の目的は、前述の欠点を解決することである。
【０００７】 本発明の特定の目的は、照度が画像領域全体にわたって一様であり、かつ、画
像領域中の線に歪みのない高角画像の生成を可能にするカメラ・システムおよび
対応するディスプレイ装置を開示することである。
【０００８】 本発明のカメラおよびディスプレイ装置の特徴については、特許請求の範囲の
角クレームを参照されたい。
【０００９】 本発明のカメラ・システムは、光学系および該光学系の近傍に、該光学系の光
軸に対して対称的に配置された感光性画像表面を備えたカメラを具備し、上記光
学系によって屈折したターゲットの画像が上記画像表面上に投影される。
【００１０】 本発明によれば、上記感光性画像表面は、その曲率中心が上記光学系の焦点に
ある凹形球面である。本発明によるカメラは、光反射器として機能し、感光性検
出エレメントからなる上記焦点を中心とする上記凹形球面に画像を投影する。
【００１１】 本発明によるカメラ・システムには、従来の写真技術の典型である如何なる異
方性もあるいは如何なる幾何学的歪みもない。本発明は、最大１８０°の観察角
度までの様々な焦点距離の実施を可能にしている。
【００１２】 本発明には、レンズの角度視野６０°の通常の焦点距離を使用する場合、余弦
誤差が回避される、という利点がある。したがって画像の等方性が、照度に関し
ては従来技術によるカメラよりも著しく良好である。このことは、解析中のター
ゲットに関する推測の根拠として反射密度およびカラーが使用される様々な画像
解析アプリケーションでは重要である。
【００１３】 短い焦点距離（最大１８０°までの記録角度）を使用する場合、本発明には、
現在の光学系の典型である幾何学的歪みが排除される、という利点がある。写真
を印刷し、および／または従来のプレーナ・ディスプレイ表面を用いて表示する
場合、適当なソフトウェアを用いることにより、歪みのない適切な長方形領域を
画像からカット・オフすることができる。ディスプレイ表面が凹形球面である本
発明によるディスプレイ装置を用いる場合、幾何学的歪みが現れることはない。
【００１４】 長い焦点距離を使用する場合、相対距離を短くする光学上の影響が除去される
。
【００１５】 光学的な意味では、球面への画像投影は、従来のプレーナ投影より容易であり
、したがって本発明によるシステムの場合、全く異常のない光学機器を製造する
コストは、従来の光学系における場合のコストより安価である。
【００１６】 カメラ・システムの一実施形態では、感光性画像表面は、ＣＣＤエレメントな
どの個別の感光性検出エレメントのマトリックスからなっている。
【００１７】 カメラ・システムの一実施形態では、上記検出エレメントの数は１０００００
個程度以上である。
【００１８】 カメラ・システムの一実施形態では、上記検出エレメントの数は、妥当な画像
品質を実現するためには１０４〜３×１０４個程度の数が選択され、良好な画像
品質を実現するためには１０６〜２×１０６個程度の数が選択され、あるいは完
全な画像品質を実現するためには１０８個程度の数が選択される。
【００１９】 カメラ・システムの一実施形態では、上記検出エレメントは、検出エレメント
の密度が主軸上で最大になり、主軸から縁帯域へ向かって密度が減少するように
画像表面上に配列されている。
【００２０】 カメラ・システムの一実施形態では、画像表面上の上記検出エレメントの密度
分布は、関数 と一致している。 上式で、 Ｉ０＝原点（主軸上の）における検出エレメントの密度であり、 Ｉ（ｒ）＝原点から半径ｒにおける検出エレメントの局部密度であり、 ａ＝スケーリング係数である。
【００２１】 カメラ・システムの一実施形態では、光軸近くの高解像度領域の検出エレメン
トは、エイリアシングを防止するために、光学系によって生成される点像分布関
数（ＰＳＦ）が複数の検出エレメントにわたって統合するように配列されている
。
【００２２】 カメラ・システムの一実施形態では、光学系のタイプは、いわゆる通常焦点距
離を用いたタイプの光学系であり、画像表面は、６０°程度の記録角度（α）の
球面キャロットである。また、カメラは、光学系と画像表面の間に配置されたシ
ャッタを備え、調整可能な絞りが設けられている。
【００２３】 カメラ・システムの一実施形態では、画像表面の記録角度（α）は１８０°以
下である。
【００２４】 カメラ・システムの一実施形態では、光学系は、いわゆる魚眼レンズなどの焦
点距離が短いレンズを具備している。画像表面は半球形状表面であり、また、記
録角度は１８０°である。したがってカメラは、半空間記録形カメラである。
【００２５】 カメラ・システムの一実施形態では、カメラはデジタル・カメラであり、検出
エレメントから受け取った信号をデジタル化するための手段、およびデジタル化
された画像をコンピュータに転送するための手段を備えている。デジタルの形で
画像を処理し、転送し、印刷することができる。上述の球面ディスプレイまたは
従来のディスプレイ装置を用いて画像を表示することができる。また、画像プリ
ンタを用いて、歪みのない形で画像を用紙上に印刷することができる。
【００２６】 カメラ・システムの一実施形態では、カメラは、映画を記録するために設計さ
れたタイプのカメラである。
【００２７】 カメラ・システムの一実施形態では、カメラは、スチール写真を記録するため
に設計されたタイプのカメラである。
【００２８】 カメラ・システムの一実施形態では、カメラは監視カメラである。
【００２９】 カメラ・システムの一実施形態では、カメラ・システムは、空間全体を記録す
るために反対方向に向けられた２台の半空間記録カメラを具備している。
【００３０】 カメラ・システムの一実施形態では、カメラ・システムは、半空間の立体画像
を記録するために同一方向に向けられた２台の隣接する半空間記録カメラを具備
している。
【００３１】 本発明によれば、上述のカメラ・システムを用いて記録された画像を表示する
ために使用されるディスプレイ装置のディスプレイ表面は、凹形球面である。
【００３２】 上記ディスプレイ装置は、全画像領域にわたって画像の照度が一様であり、ま
た、画像に幾何学的歪みがないため、写真の輝度レベルすなわち輪郭に関しては
修整処理の必要がない、という利点を有している。
【００３３】 ディスプレイ装置の一実施形態では、ディスプレイ装置は、凹形球面キャロッ
ト形状のスクリーンを有する、コンピュータ・モニタまたはテレビジョンなどの
モニタである。
【００３４】 ディスプレイ装置の一実施形態では、ディスプレイ表面は部屋の壁または天井
表面であり、その表面上に画像を投影することができ、それにより複数の視聴者
が同時に画像を見ることができる。
【００３５】 ディスプレイ装置の一実施形態では、ディスプレイ装置はパーソナル・ディス
プレイ・バイザーまたはそのようなものであり、その中のディスプレイ表面が、
目の焦点に中心を有する半球ディスプレイ表面になっている。
【００３６】 ディスプレイ装置の一実施形態では、上記ディスプレイ・バイザーまたはその
ようなものは、目の焦点に中心を有する立体写真を見るための２つの半球ディス
プレイ表面を備えており、ディスプレイ表面は、それぞれの目に１つ設けられる
。
【００３７】 ディスプレイ装置の一実施形態では、ディスプレイ表面は、個別の画素のマト
リックスからなっている。
【００３８】 ディスプレイ装置の一実施形態では、上記画素の数は、１０００００個程度以
上の数である。
【００３９】 ディスプレイ装置の一実施形態では、上記画素の数は、妥当な画像品質を実現
するためには１０４〜３×１０４個程度の数が選択され、良好な画像品質を実現
するためには１０６〜２×１０６個程度の数が選択され、あるいは完全な画像品
質を実現するためには１０８個程度の数が選択される。
【００４０】 ディスプレイ装置の一実施形態では、上記画素は、画素の密度が光軸上で最大
になり、光軸から縁帯域へ向かって密度が減少するようにディスプレイ表面上に
配列されている。
【００４１】 ディスプレイ装置の一実施形態では、半球ディスプレイ表面の縁帯域の表面領
域画素の画素が、主軸に近い表面領域の画素よりも大きくなっている。
【００４２】 ディスプレイ装置の一実施形態では、ディスプレイ表面上の上記画素の密度分
布は、関数 と一致している。 上式で、 Ｉ０＝原点（主軸上の）における画素密度であり、 Ｉ（ｒ）＝原点から半径ｒにおける局部画素密度であり、 ａ＝スケーリング係数である。
【００４３】 ディスプレイ装置の一実施形態では、上記画素は、光ファイバを使用して実施
されている。
【００４４】 本発明によって構成されるカメラおよびディスプレイ装置は、視覚能力を有す
るロボット工学アプリケーションでの使用に極めて適している。線に歪みがない
ため、対応する修正計算が回避される。光軸とその周辺画像領域との間に構造的
な照度差がないため、従来のカメラを使用した場合より精度の高い翻訳計算を実
施することができる。また、本発明によって構成されるカメラおよびディスプレ
イ装置は、刺激物が全視野に対して人口的に生成されるシミュレータ（例えば飛
行シミュレータ）での使用に極めて適している。同様に、カメラによって写真撮
影され、球面ディスプレイによって再生された状態で、実在しているかのような
知覚を人間に与える娯楽およびテレビ・ゲーム材を作り出すことも可能である。
また、隣接する一対のカメラを用いて、全視野にわたって三次元知覚を生成する
ことも可能である。
【００４５】 以下、いくつかの実施形態例によって、図面を参照しながら本発明を詳細に説
明する。
【００４６】 図１は、図では単純なレンズで表されている、いわゆる通常焦点距離の光学系
２を具備するカメラ１を示したものである。カメラ１はさらに、上記光学系２が
ターゲットの画像を投影する、凹形球面の感光性画像表面３を備えている。画像
表面３の曲率中心は、光軸Ｌ上の光学系２の焦点にある。通常焦点距離のレンズ
２の場合、６０°の記録角度を得ることができ、したがってカメラは、球面キャ
ロット形状の画像表面を持つことができる。カメラはさらに、調整可能絞りを備
え、かつ、レンズ２と画像表面３の間のレンズ２の近くに配置されたシャッタ４
を備えている。
【００４７】 図２に示すカメラ１の光学系２は、焦点距離の短い、いわゆる魚眼レンズ５を
具備している。画像表面３は半球形状の表面になっているため、カメラは半空間
記録形カメラである。図は、半球画像表面上への３つのターゲットＩ、Ｉ、ＩＩ
Ｉの投影を示している。記録角度は１８０°である。主軸Ｌ上のターゲットＩの
写真は、主軸Ｌ上の画像表面３上に記録される。角度９０°で反対側に位置付け
されているターゲットＩＩおよびＩＩＩは、半球画像表面の縁に投影される。
【００４８】 図１および図２のカメラは、スチール画像および活動画像の両方の写真を撮影
することができるデジタル・カメラであることが好ましい。カメラ１の画像表面
３は、個別に配置されたデジタル検出エレメントからなり、あるいは光ファイバ
を使用して構成することもできる。妥当な画像品質は、画像表面３上に約１００
０００個〜３０００００個の検出エレメントを使用して実現される。良好な画像
品質は、約１００万個〜２００万個の検出エレメントを使用して実現される。完
全な画像品質を必要とする場合は、検出エレメントの数は１０８程度の数になる
。
【００４９】 全半空間を見ることができる、図２に示すような画像表面３の記録角度が１８
０°の、対応するディスプレイ装置を有するカメラでは、光軸Ｌの位置が人間の
目の鋭視覚点に対応し、縁帯域が鋭さに欠ける周辺視覚に対応している。したが
って、光軸上の領域すなわち解像度が高い領域で密度が最大になり、すなわち解
像度が低い縁帯域に向かって密度が減少するように、画像表面３上の検出エレメ
ントの密度を変化させることができる。例えば、検出エレメント密度のガウス分
布は、画像が視聴されている間の情報の利用頻度に大まかに対応している。また
、他の分布も可能である。可変検出エレメント密度は、例えば、ロボットに搭載
された本発明によるカメラが実際のターゲットを写真撮影し、ロボットを制御す
る人間が、本発明によるディスプレイ装置を用いて、カメラによって作り出され
る画像を観察する遠隔制御アプリケーションでの使用に適している。画像表面３
上の検出エレメント密度の分布は、例えば、次の関数 によって与えられる。 上式で、 Ｉ０＝原点（主軸上の）における検出エレメント密度であり、 Ｉ（ｒ）＝原点から半径ｒにおける局部検出エレメント密度であり、 ａ＝スケーリング係数である。
【００５０】 カメラのシューティング周波数がセンサ周波数の１／２より高い場合、いわゆ
るエイリアシングの影響を受けることになり、その結果、周波数が増加すると、
ゼロに低下したＭＴＦは、より高い周波数で高い正の値を受け取ることになる。
そのため、特に構造化被写体を写真撮影している場合、画像品質が著しく低下す
ることになる。図３に示す配列を使用することにより、可変解像度カメラの高解
像度部分のエイリアシングを回避することができる。光学系の点像分布関数ＰＳ
Ｆは、いくつかの隣接する検出エレメントにわたって統合するように適合されて
いる。
【００５１】 図４および図５は、広角度監視カメラとして図２に示す半空間記録カメラの使
用法を示したものである。周囲を走査するためには動かす必要のある、従来知ら
れているカメラとは異なり、この種のカメラは、図４に示すように、部屋の壁ま
たは天井に動かないよう、固定して取り付けることができる。例えば銀行におけ
る監視カメラとして使用する場合、このような固定カメラは人目を引くことがな
く、また、発見が困難である。図５に示すように、反対の方向を見張る一対のカ
メラを使用することにより、周囲の全オープン・スペース（２×半空間）を監視
することができる。１台のカメラを使用して、カメラを移動させることなく、１
回のショットで幾何学的歪みのない半空間写真が生成される。同一方向に向けら
れた２台の半空間記録カメラを使用して立体写真を生成し、三次元視覚を作り出
すことが可能である。
【００５２】 本発明によるカメラで撮影された写真は、プレーナ・ディスプレイを使用する
ことにより、通常のプレーナ・コピーとして見ることができ、あるいはプレーナ
印刷することができる。また、図６ないし図９に示すように、カメラ１で撮影さ
れた写真を見るために、特殊ディスプレイ装置６を構成することも可能である。
この種のディスプレイ装置６では、写真が投影されるディスプレイ表面７は、凹
形球面である。
【００５３】 図６は、ディスプレイ装置６がコンピュータ・モニタすなわちテレビジョンな
どのモニタであり、そのディスプレイ・スクリーンが、凹形球面キャロット形状
を有するディスプレイ表面７である実施形態を示したものである。この装置の場
合、好ましい視聴距離は、球面キャロットの半径ｒの２倍である。最適視線が破
線８で示されている。
【００５４】 図７を参照すると、複数の視聴者のためのアプリケーションにおいて、ディス
プレイ表面７は同様に、部屋（オムニ劇場）の半球状の壁または天井表面からな
っており、その上に画像を投影し、複数の視聴者が同時に視聴することができる
。
【００５５】 図８および図９は、パーソナル・ディスプレイ・バイザー、ディスプレイ・ヘ
ルメットまたはそのようなものであるディスプレイ装置６を示したもので、その
中のディスプレイ表面７は半球ディスプレイ表面であり、その中心は目の焦点で
ある。この装置は、例えば、娯楽およびゲーム・アプリケーションにおける仮想
現実感のプレゼンテーション用として、また、例えば飛行パイロット用のディス
プレイ・ヘルメットとして使用することができる。
【００５６】 図８では、ディスプレイ・バイザーまたはそのようなものは、目の焦点に中心
を有する立体写真を見るための２つの半球ディスプレイ表面７を備えており、デ
ィスプレイ表面は、それぞれの目に１つ設けられ、三次元の視覚的印象を作り出
している。
【００５７】 図９では、ディスプレイ・バイザーは、単一の半球ディスプレイ表面７を有す
るモノ・ディスプレイを備えている。
【００５８】 ディスプレイ装置内のディスプレイ表面７は、個別の画素のマトリックスから
なっている。画素の数は、妥当な画像品質を生成するためには１０４〜３×１０ ４ 個程度の数が選択され、良好な画像品質を生成するためには１０６〜２×１０ ６ 個程度の数が選択され、あるいは完全な画像品質を生成するためには１０８個
程度の数が選択される。
【００５９】 使用する入力装置が可変解像度カメラの場合、ディスプレイ装置は、可変解像
度ディスプレイとして構成することができる。１８０°ディスプレイでは、周辺
領域は、より小数の、しかしより大形の画素を用いて、画像エネルギー（＝画素
面積×最大輝度）に関して高解像度領域に対応するように実施される。
【００６０】 可変解像度ディスプレイ装置６では、上記画素は、画素の密度が主軸Ｌ上で最
大になり、主軸から縁帯域へ向かって密度が減少するようにディスプレイ表面７
上に配列されている。ディスプレイ表面上の画素の密度分布は、関数 で表される。 上式で、 Ｉ０＝原点（主軸上の）における画素密度であり、 Ｉ（ｒ）＝原点から半径ｒにおける局部画素密度であり、 ａ＝スケーリング係数である。
【００６１】 本発明は、上述の本発明の実施形態例に制限されることはなく、特許請求の範
囲の各クレームで定義されている本発明の意図の範囲内において、多数の変形形
態が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるカメラ・システムの第１の実施形態の略図である。
【図２】 本発明によるカメラ・システムの第２の実施形態の略図である。
【図３】 画素の密度が最大のポイントでの光学系によるエイリアシングの防止を示す図
である。
【図４】 部屋の半空間を監視するための、本発明によるカメラ・システムの監視カメラ
・アプリケーションを示す図である。
【図５】 オープン領域における全空間を監視するための、本発明によるカメラ・システ
ムの監視カメラ・アプリケーションを示す図である。
【図６】 本発明によるディスプレイ装置の第１の実施形態、つまり球面キャロット型モ
ニタすなわちテレビジョン、および該テレビジョンのための最適視線を示す図で
ある。
【図７】 複数の視聴者に画像を表示することができる、本発明によるディスプレイ装置
の第２の実施形態を示す図である。
【図８】 立体写真を表示するためのパーソナル・ディスプレイ装置である、本発明によ
るディスプレイ装置の第３の実施形態を示す図である。
【図９】 モノ写真を表示するためのパーソナル・ディスプレイ装置である、本発明によ
るディスプレイ装置の第４の実施形態を示す図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年７月４日（２００１．７．４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｃ Ｄ 5/335 5/335 Ｖ 13/00 13/00 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2H059 AA24 AA38 BA01 2H087 KA01 LA00 LA07 5C022 AA01 AA11 AA13 AC42 AC54 AC78 5C024 CY50 EX42 GY01 5C061 AA06 AA21

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光学系（２）と、前記光学系の近傍に、前記光学系の光軸（
    Ｌ）に対して対称的に配置された感光性画像表面（３）とを備えたカメラ（１）
    を具備し、前記光学系によって屈折した画像が前記画像表面上に投影されるカメ
    ラ・システムであって、前記感光性画像表面（３）は、その曲率中心が前記光学
    系（２）の焦点にある凹形球面であることを特徴とするカメラ・システム。
  2. 【請求項２】 前記感光性画像表面（３）が、ＣＣＤエレメントなどの個別
    の感光性検出エレメントのマトリックスからなることを特徴とする請求項１に記
    載のカメラ・システム。
  3. 【請求項３】 前記検出エレメントの数が１０００００個程度以上の数であ
    ることを特徴とする請求項２に記載のカメラ・システム。
  4. 【請求項４】 前記検出エレメントの数は、妥当な画像品質を実現するため
    には１０４〜３×１０４個程度の数が選択され、良好な画像品質を実現するため
    には１０６〜２×１０６個程度の数が選択され、あるいは完全な画像品質を実現
    するためには１０８個程度の数が選択されることを特徴とする請求項３に記載の
    カメラ・システム。
  5. 【請求項５】 前記検出エレメントは、前記検出エレメントの密度が前記光
    軸（Ｌ）上で最大になり、前記光軸から縁帯域へ向かって密度が減少するように
    前記画像表面（３）上に配列されることを特徴とする請求項３または４に記載の
    カメラ・システム。
  6. 【請求項６】 前記画像表面（３）上の前記検出エレメントの密度分布が、
    関数 と一致し、 上式で、 Ｉ０＝原点（前記光軸上の）における検出エレメントの密度であり、 Ｉ（ｒ）＝前記原点から半径ｒにおける検出エレメントの局部密度であり、 ａ＝スケーリング係数である ことを特徴とする請求項５に記載のカメラ・システム。
  7. 【請求項７】 前記光学系（２）が、エイリアシングを防止するために、前
    記光軸（Ｌ）に近い高解像度領域において、前記光学系によって生成される点像
    分布関数（ＰＳＦ）が、複数の前記検出エレメントにわたって統合するように配
    列されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のカメラ・
    システム。
  8. 【請求項８】 前記光学系（２）が、いわゆる通常焦点距離を有するタイプ
    の光学系であり、前記画像表面（３）が、６０°程度の記録角度（α）を有する
    球面キャロットであることを特徴とし、かつ、前記カメラが、前記光学系と前記
    画像表面の間に配置された、調整可能な絞りを備えたシャッタ（４）を具備する
    ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のカメラ・システム。
  9. 【請求項９】 前記画像表面（３）の前記記録角度が１８０°以下であるこ
    とを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のカメラ・システム。
  10. 【請求項１０】 前記光学系（２）が、いわゆる魚眼レンズなどの焦点距離
    が短いレンズ（５）を具備することを特徴とし、かつ、前記画像表面（３）が半
    球形状の画像表面であり、また、前記記録角度が１８０°であり、したがって半
    空間記録形カメラであることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載
    のカメラ・システム。
  11. 【請求項１１】 前記カメラ（１）が、前記検出エレメントから受け取った
    信号をデジタル化するための手段と、デジタル化された画像をコンピュータに転
    送するための手段とを備えたデジタル・カメラであることを特徴とする請求項１
    から１０のいずれか一項に記載のカメラ・システム。
  12. 【請求項１２】 前記カメラ（１）が、映画を記録するためのタイプのカメ
    ラであることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載のカメラ・シ
    ステム。
  13. 【請求項１３】 前記カメラ（１）が、スチール写真を記録するためのタイ
    プのカメラであることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載のカ
    メラ・システム。
  14. 【請求項１４】 前記カメラ（１）が監視カメラであることを特徴とする請
    求項１から１３のいずれか一項に記載のカメラ・システム。
  15. 【請求項１５】 前記システムが、空間全体を記録するために反対方向に向
    けられた２台の半空間記録カメラ（１）を具備することを特徴とする請求項１か
    ら１４のいずれか一項に記載のカメラ・システム。
  16. 【請求項１６】 前記システムが、半空間の立体画像を記録するために同一
    方向に向けられた２台の隣接する半空間記録カメラ（１）を具備することを特徴
    とする請求項１から１５のいずれか一項に記載のカメラ・システム。
  17. 【請求項１７】 ディスプレイ装置（６）であって、請求項１から１６のい
    ずれか一項に記載のカメラ・システムによって記録された画像を、前記ディスプ
    レイ装置のディスプレイ表面（７）上に表示し、前記ディスプレイ表面（７）が
    凹形球面であることを特徴とするディスプレイ装置。
  18. 【請求項１８】 前記ディスプレイ装置（６）が、コンピュータ・モニタす
    なわちテレビジョンなどのモニタであり、そのスクリーンが、凹形球面キャロッ
    ト形状を有するディスプレイ表面（７）であることを特徴とする請求項１７に記
    載のディスプレイ装置。
  19. 【請求項１９】 前記ディスプレイ表面（７）が部屋の壁または天井表面で
    あり、その表面上に前記画像を投影することができ、それにより複数の視聴者が
    同時に前記画像を見ることができることを特徴とする請求項１７に記載のディス
    プレイ装置。
  20. 【請求項２０】 前記ディスプレイ装置がパーソナル・ディスプレイ・バイ
    ザーまたはそのようなものであり、その中のディスプレイ表面（７）が、目の焦
    点に中心を有する半球ディスプレイ表面であることを特徴とする請求項１７に記
    載のディスプレイ装置。
  21. 【請求項２１】 前記ディスプレイ・バイザーまたはそのようなものは、目
    の焦点に中心を有する２つの半球ディスプレイ表面（７）を備えており、ディス
    プレイ表面は、立体画像を見るために、それぞれの目に１つ設けられることを特
    徴とする請求項２０に記載のディスプレイ装置。
  22. 【請求項２２】 前記ディスプレイ表面（７）が、個別の画素のマトリック
    スからなることを特徴とする請求項１から１７のいずれか一項に記載のディスプ
    レイ装置。
  23. 【請求項２３】 前記画素の数が１０００００個程度以上の数であることを
    特徴とする請求項２２に記載のディスプレイ装置。
  24. 【請求項２４】 前記画素の数が、妥当な画像品質を実現するためには１０ ４ 〜３×１０４個程度の数が選択され、良好な画像品質を実現するためには１０ ６ 〜２×１０６個程度の数が選択され、あるいは完全な画像品質を実現するため
    には１０８個程度の数が選択されることを特徴とする請求項２３に記載のディス
    プレイ装置。
  25. 【請求項２５】 前記画素が、前記光軸（Ｌ）上で前記画素の密度が最大に
    なり、前記光軸から縁帯域へ向かって前記密度が減少するように前記ディスプレ
    イ表面（７）上に配列されることを特徴とする請求項２２から２４のいずれか一
    項に記載のディスプレイ装置。
  26. 【請求項２６】 前記半球ディスプレイ表面（７）の前記縁帯域の表面領域
    の前記画素が、前記光軸（Ｌ）に近い表面領域の前記画素よりも大きいことを特
    徴とする請求項２５に記載のディスプレイ装置。
  27. 【請求項２７】 前記ディスプレイ表面上の前記画素の密度分布が、関数 と一致し、 上式で、 Ｉ０＝原点（前記光軸上の）における画素密度であり、 Ｉ（ｒ）＝前記原点から半径ｒにおける局部画素密度であり、 ａ＝スケーリング係数である ことを特徴とする請求項２５または２６に記載のディスプレイ装置。
  28. 【請求項２８】 前記画素が、光ファイバを使用して実施されることを特徴
    とする請求項２２から２７のいずれか一項に記載のディスプレイ装置。
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