JP2003505715A - Single lens stereoscopic light valve and device - Google Patents

Single lens stereoscopic light valve and device

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JP2003505715A
JP2003505715A JP2001510863A JP2001510863A JP2003505715A JP 2003505715 A JP2003505715 A JP 2003505715A JP 2001510863 A JP2001510863 A JP 2001510863A JP 2001510863 A JP2001510863 A JP 2001510863A JP 2003505715 A JP2003505715 A JP 2003505715A
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imaging signal
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コスタレス,ブライアン
フリント,マーシヤ,ケー.
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エスエルスリーデイー インコーポレーテツド
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Abstract

(57)【要約】 本発明は種々のステレオ光学システムと方法に向けられている。1つの構成においては、光学システムは、偏光子(1)、半波長リターダー(3)、偏光ローテーター(4)、および、検光偏光子(2)を含んでいる。種々の構成は、第1、第2ならびに第3のエンコーディング手段、マイクロ偏光子とイメージ取得システムによって受け取られる前に光信号を処理するためのフィルターのアレーかマトリックス、結像すべき物体の上流に位置するエンコーディング手段、ならびに、光信号の異なる特性をそれぞれエンコードする第1と第2のエンコーディング手段などを含む。 SUMMARY The present invention is directed to various stereo optical systems and methods. In one configuration, the optical system includes a polarizer (1), a half-wave retarder (3), a polarization rotator (4), and an analyzing polarizer (2). Various arrangements include first, second and third encoding means, an array or matrix of filters for processing the optical signal before being received by the micro-polarizer and the image acquisition system, upstream of the object to be imaged. It includes located encoding means, first and second encoding means for encoding different characteristics of the optical signal, respectively.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の分野】FIELD OF THE INVENTION

本発明は、一般的にはステレオイメージを生ずるためのシステムと方法に関し
、特定的には顕微鏡、内視鏡、ビデオ装置、写真装置およびその類似物に使うこ
とのできる単一レンズによるステレオイメージ生成のためのシステムと方法に関
する。
The present invention relates generally to systems and methods for producing stereo images, and in particular to single lens stereo image generation that can be used in microscopes, endoscopes, video devices, photographic devices and the like. System and method for.

【0002】[0002]

【発明の背景】BACKGROUND OF THE INVENTION

ステレオイメージングは、広範囲のさまざまな応用や、またほんの2、3の例
を挙げただけでも、顕微鏡、内視鏡、ビデオ装置、写真装置などのような多くの
装置に対して有用である。一般的にステレオのイメージは、物体によって反射さ
れるかそれを通過してきた光を物体の2つの部分または2つのイメージ、たとえ
ば、左右の眼のそれぞれの視野に分けることによって生じる。
Stereoimaging is useful for a wide variety of applications and for many devices such as microscopes, endoscopes, video devices, photographic devices, etc., just to name a few. A stereo image is generally created by splitting light reflected by or passing through an object into two parts or images of the object, eg, the respective fields of view of the left and right eyes.

【0003】 2つの部分または2つのイメージは、それらをビュアーで見ると、両眼のそれ
ぞれが物体の違ったイメージを見るので、3次元のイメージを生じる。そのイメ
ージは、両眼で見る場合のように、同時的にも、あるいは、ビデオで見る場合の
ように順次的にも見ることができて、それによって3次元のイメージが提供され
る。
The two parts or images give rise to a three-dimensional image when viewed with a viewer, because each of the eyes sees a different image of the object. The images can be viewed simultaneously, such as when viewed with both eyes, or sequentially, such as when viewed with video, thereby providing a three-dimensional image.

【0004】 ステレオイメージ生成のために、反射または透過光を分割するいくつかの方法
がある。1つの方法では、光を分けるのに受動的なミラーまたは反射鏡が使われ
ている。この種の方法を使っているシステムの例としては、Fischerらに与えら
れた米国特許2,639,653とGreenbergらに与えられた米国特許5,539,572とがある
。他の1つの方法には、能動形のシャッタータイプの機構が光の透過と不透過の
状態の間を交互に切り換えることによって、物体の一連の離散的なイメージをつ
くっている。
There are several ways to split the reflected or transmitted light for stereo image generation. One method uses passive mirrors or reflectors to split the light. Examples of systems using this type of method are US Pat. No. 2,639,653 to Fischer et al. And US Pat. No. 5,539,572 to Greenberg et al. In another method, an active shutter-type mechanism alternates between transmitting and opaque states of light to create a series of discrete images of the object.

【0005】 このようなシステムの例は、Schippに与えられた米国特許5,471,237とGreenin
gらに与えられた米国特許5,828,487中に述べられている。さらに他の1つの方法
では、相補的なアナグリフ(浅浮き彫りの)またはカラーのフィルターが、異な
る波長帯の離散的な光のセグメントをつくるのに使われている。このようなシス
テムの例には、Songerへの米国特許3,712,199、Dudleyへの米国特許4,072,967、
Beiserへの米国特許4,290,675、Yajimaらへの米国特許4,862,873、Greenbergへ
の米国特許5,706,128、Chalekiらへの米国特許5,751,341などがある。
An example of such a system is given in US Pat. No. 5,471,237 to Schipp and Greenin.
g., in US Pat. No. 5,828,487. In yet another method, complementary anaglyphic or colored filters are used to create discrete light segments in different wavelength bands. Examples of such systems include U.S. Patent 3,712,199 to Songer, U.S. Patent 4,072,967 to Dudley,
US Patent 4,290,675 to Beiser, US Patent 4,862,873 to Yajima et al., US Patent 5,706,128 to Greenberg, US Patent 5,751,341 to Chaleki et al.

【0006】 さらに他の1つの方法では、相補的な偏光フィルターが異なった偏光方向を持
つ離散的な光のセグメントをつくるのに用いられている。このようなシステムの
例には、Schulmanへの米国特許2,255,631、Dudleyへの米国特許4,072,967、Cart
erへの米国特許4,761,066、Greenbergへの米国特許5,706,128、Greenbergへの米
国特許5,592,328、Mihalcaらへの米国特許5,964,696、ならびにGreenbergへの米
国特許5,867,312などがある。
In yet another method, complementary polarizing filters are used to create discrete segments of light with different polarization directions. Examples of such systems include U.S. Pat. No. 2,255,631 to Schulman, U.S. Pat. No. 4,072,967 to Dudley, Cart
er, US Patent 4,761,066, Greenberg US Patent 5,706,128, Greenberg US Patent 5,592,328, Mihalca et al US Patent 5,964,696, and Greenberg US Patent 5,867,312.

【0007】 これらの方法、および/または、システムは多くの欠点を持っている。それら
の問題点には: 限られた倍率、アラインメント問題、汚れによるひずみとノイズ、キーストー
ニング(台形像効果)、ゴースティング、二重像ひずみ、周辺部減光など; 倍率の増大によるステレオ情報の減少、たとえば視野のミスアラインメント
によるビュアーの不快感。受動性の装置に換えて能動性の装置を用いることによ
る信頼性、性能、保守性についての問題点、コストのかさむ部材の使用; 空、水、または反射面のように偏光に影響を与える物体のイメージの取得能
力についての制約、光を離散的なイメージに分割するための複数の孔の使用によ
る大きな光のロス、一定の光波長のロス、その方法の使用の複雑性、等々がある
These methods and / or systems have many drawbacks. These problems include: limited magnification, alignment problems, distortion and noise due to dirt, keystone (trapezoidal image effect), ghosting, double image distortion, peripheral dimming; stereo information due to increased magnification. Of the viewer, for example, viewer discomfort due to visual field misalignment. Reliability, performance and maintainability issues by using active devices instead of passive devices, use of costly components; for objects that affect polarization such as sky, water, or reflective surfaces There are constraints on image acquisition capability, large light loss due to the use of multiple holes to split the light into discrete images, constant light wavelength loss, complexity of using the method, and so on.

【0008】[0008]

【発明の概要】[Outline of the Invention]

本発明は一般的にイメージング信号を反射または透過させる物体についての長
さと幅(すなわち、XとY方向)情報とともに、深さ(すなわち、Z方向)情報
に対応するイメージング信号を分離するか、またはその一部成分を取得するよう
にイメージング信号をエンコードすることによって3D効果を生じさせるもので
ある。ここで使った「エンコードする」とは、限定された空間領域を(典型的に
は同時に)通過する信号成分間に区別を際立たせることを意味する。
The present invention generally separates the imaging signal corresponding to the depth (ie, Z direction) information, as well as the length and width (ie, X and Y directions) information for an object that reflects or transmits the imaging signal, or The 3D effect is produced by encoding the imaging signal so as to acquire a part of the component. As used herein, "encode" means to distinguish between signal components passing through a limited spatial domain (typically simultaneously).

【0009】 このことは、普通、1つまたはそれ以上のエンコーダーが、1つのイメージ信
号成分の特性を、もう一方のイメージ信号成分に比して閉ざすか遅らせるか変化
させることによってなされる。1つの構成では、このエンコーディングは、再構
成されたイメージのフォーカスの合っていない領域が背景と前景の間で、および
/または、左右の眼の視野の間で、異なることを読み取るように信号を変化させ
ることによってなされる。
This is usually done by one or more encoders changing the characteristics of one image signal component, closed, delayed or changed relative to the other image signal component. In one configuration, this encoding is such that the unfocused area of the reconstructed image is between the background and foreground, and
/ Or by changing the signal to read different things between the left and right eye fields of view.

【0010】 たとえば、光ベースのイメージング信号において、偏光は、信号の一部をエン
コードするための、したがって知覚し得る差異を生ずるためのベースとして使わ
れる1つの方法である。ここで用いた事象では、2つの信号成分は断面内に属す
る(普通、直角に交る方向(トランスバースリー・オリエンテット)である)偏
光方向(オリエンテーションズ)を持っている。
For example, in light-based imaging signals, polarization is one method used as a base to encode a portion of the signal, and thus produce a perceptible difference. In the event used here, the two signal components have polarization directions (orientations) that belong to the cross-section (usually the directions that intersect at right angles (transversely oriented)).

【0011】 イメージ信号は、通常の(典型的には、約400nmから800nm の波長範囲
の)放射エネルギーの形であってよい。その放射エネルギーは光のエネルギー、
およびそれに加えて熱的エネルギー、音響エネルギー、電磁エネルギー、X線エ
ネルギー、流体エネルギー、粒子エネルギー、および、アパーチャ絞り、または
アパーチャ絞りと等価なことを生じるようにフォーカス可能でサイクリックなま
たは波的な性質を持ついかなるエネルギーであってもかまわない。
The image signal may be in the form of normal (typically in the wavelength range of about 400 nm to 800 nm) radiant energy. The radiant energy is the energy of light,
And, in addition, thermal energy, acoustic energy, electromagnetic energy, x-ray energy, fluid energy, particle energy, and aperture stop, or focusable, cyclic or wavy to produce what is equivalent to the aperture stop. It does not matter what kind of energy it has.

【0012】 ある1つの応用では、3D効果は、イメージング信号のフォーカスしていない
部分をフィルターのようなエンコーディング装置を用いて複数の離散的な信号の
部分に分割することによって得られる。光が、たとえば、イメージング信号であ
る場合には、フォーカスしていない前景部分の各点とフォーカスしていない背景
部分の各点は、(常にそうなるとは限らないが)普通は結像平面上に錯乱円を生
じる。
In one application, the 3D effect is obtained by splitting the unfocused portion of the imaging signal into multiple discrete signal portions using an encoding device such as a filter. If the light is, for example, an imaging signal, then each point in the unfocused foreground part and each point in the unfocused background part will usually (but not always) be confused on the imaging plane. Give rise to a circle.

【0013】 錯乱円の直径は、結像平面上のフォーカス点の前後にある前景または背景点の
距離に直接関係している。換言すると、錯乱円の直径は、その増大につれて、そ
の点の結像平面に対する深さの情報を伝達している(すなわち、その円は、その
点が結像平面から離れれば離れるほど大きくなる)と言える。
The diameter of the circle of confusion is directly related to the distance of the foreground or background points before and after the focus point on the imaging plane. In other words, the diameter of the circle of confusion, as it increases, conveys information about the depth of the point with respect to the image plane (ie, the circle becomes larger as the point moves away from the image plane). Can be said.

【0014】 錯乱円は、このように、3Dイメージを生ずるのに利用できる情報を含んでい
る。1つの構成では、イメージング信号の背景のフォーカスしていない部分は逆
転しており、イメージング信号の前景のフォーカスしていない部分に対して反転
している。
The circle of confusion thus contains information that can be used to generate a 3D image. In one configuration, the unfocused portion of the background of the imaging signal is inverted and inverted with respect to the unfocused portion of the foreground of the imaging signal.

【0015】 1つの実施例では、システムはある対象物体に関するイメージング情報を含む
イメージング信号から、その物体の3次元イメージを生ずるように準備されてお
り、それは (a)エンコードされたイメージング信号をつくるための、イメージング信号
をエンコードする第1のエンコーディング手段、および、 (b)エンコードされたイメージング信号の第1の部分をさらにエンコードす
るが、第2の部分はエンコーディングしないエンコーディング手段、 を含む。 エンコードされたイメージング信号のさらにエンコードされた第1の部分はエ
ンコードされたイメージング信号の第2の部分とは特性的な差異を持っている。
In one embodiment, the system is arranged to generate a three-dimensional image of an object from an imaging signal containing imaging information about the object, which (a) produces an encoded imaging signal. First encoding means for encoding the imaging signal, and (b) encoding means for further encoding the first portion of the encoded imaging signal but not the second portion. The further encoded first portion of the encoded imaging signal has a characteristic difference from the second portion of the encoded imaging signal.

【0016】 その特性は、典型的には、偏光方向、強度、および/または、波長分布である
。第1と第2のイメージング信号部分は、典型的には、共通の光路にを持ち、す
なわち定義しており、それに沿って進行し、その結果、複数の光路を持つシステ
ムに比べて信号エネルギーの損失を減らすことができる。
The property is typically polarization direction, intensity, and / or wavelength distribution. The first and second imaging signal portions typically have, or define, a common optical path and travel along them, resulting in a signal energy that is higher than that of a system having multiple optical paths. The loss can be reduced.

【0017】 第1と第2のフィルター手段、典型的には、少なくとも実質的には、光路に直
交している。イメージング信号、および/または、第1と第2のイメージング信
号部分は、普通、コリメートされていない。
The first and second filter means, typically at least substantially orthogonal to the optical path. The imaging signal and / or the first and second imaging signal portions are usually uncollimated.

【0018】 本発明は従来技術に比して多くの利益をもたらす。3D効果を生ずるための視
差距離のある2個のレンズを用いた伝統的な方法とは違って、本発明の技術は、
キーストーニング、2重像ひずみ、および/または、光学的クロストーク、や不
明瞭な輪郭情報などを引き起こしがちな視差距離の影響を被ることがない。
The present invention provides many benefits over the prior art. Unlike the traditional method of using two lenses with parallax distance to produce a 3D effect, the technique of the present invention
It does not suffer from parallax distance, which is prone to keystone, double image distortion, and / or optical crosstalk, and unclear contour information.

【0019】 アパーチャでエンコーディングされた深さ情報は、中核的な情報を全部含んで
おり、眼の緊張とか、ビュアーのかけ心地の悪さを避けることができる。受動的
な構成部品を使っているので、保守(再調整のような)を不要とし、かつ、イメ
ージング装置の有効寿命を長く保つことができる。信号の1つの部分だけをエン
コードするアパーチャ絞りでのエンコーディング手段の使用は、空や水や、他の
方法では偏光に影響を与えるかも知れない反射面の写真撮影を可能にしている。
本発明では、コストや複雑性を(外部偏光素子を用いるシステムに比して)減ら
すことのできる内部偏光素子を使うことができる。本発明は複数レンズとは反対
に単一レンズを使うことができ、それは、特にカメラシステムにとって有利であ
る。
The depth information encoded by the aperture includes all core information, and it is possible to avoid eye strain and uncomfortable feeling for the viewer. The use of passive components eliminates the need for maintenance (such as readjustment) and maintains a long useful life of the imaging device. The use of encoding means in the aperture diaphragm which encodes only one part of the signal allows the photography of the sky, water and reflective surfaces which might otherwise affect the polarization.
The present invention allows the use of internal polarizing elements that can reduce cost and complexity (compared to systems that use external polarizing elements). The present invention can use a single lens as opposed to multiple lenses, which is particularly advantageous for camera systems.

【0020】 第1と第2のエンコーディング手段は、いくつの能動、および/または、受動
のエンコーディング素子からなっていてもよい。能動素子は、その組み込みと保
守に多くのコストがかかるし、故障すると光学的性質とシステム全体の性能を相
当程度劣化させるので、受動素子の使用が好ましい。
The first and second encoding means may consist of any number of active and / or passive encoding elements. The use of passive components is preferred because active components are costly to install and maintain, and failure can significantly degrade optical properties and overall system performance.

【0021】 それらの例として、(直線または円)偏光フィルター、カラー(たとえば、ク
ロマティック)フィルター、ノンカラー(たとえば、アクロマティック)フィル
ター、オクルーダー(主として、イメージ信号強度を減衰させるための受動素子
)、リターダー(あるいは、フェーズシフター)、反射鏡あるいは鏡(プリズム
、ビームスプリッターなどのような)、および、シャッター(可変的に、および
/または、可制御的に、イメージ信号の全部、または一部を減衰、あるいはまっ
たく減衰させない能動素子)などが含まれる。
Examples of these are (linear or circular) polarization filters, color (eg chromatic) filters, non-color (eg achromatic) filters, occluders (primarily passive elements for attenuating image signal strength), Retarders (or phase shifters), mirrors or mirrors (such as prisms, beam splitters, etc.), and shutters (variably, and
/ Or controllably, active elements that do not attenuate all or part of the image signal, or do not attenuate it at all.

【0022】 第1と第2のエンコーディング素子は、いくつの構成の組み合わせであっても
よい。1つの構成では、直線または平面偏光子の後に半波長リターダー(典型的
には、アパーチャ絞りの一部分(典型的には半分)だけを占める)が置かれる。
直線偏光子は、汚れによるひずみと視覚上のノイズを避けるために、イメージ平
面の近くには置かない方が好ましい。 また他の構成では、直線または平面偏光子の後に2個の1/4波長リターダー
が置かれている。また他の構成では、一対の対向する(または、相補的な)直線
偏光フィルター(たとえば、直交偏光フィルター)の後に1/2波長リターダー
が置かれている。また他の構成では、一対の対向する(または、相補的な)円偏
光子の後に1/2波長リターダーが置かれている。
The first and second encoding elements may be in any combination of configurations. In one configuration, a linear or plane polarizer is followed by a half-wave retarder, which typically occupies only a portion (typically only half) of the aperture stop.
Linear polarizers are preferably not placed near the image plane to avoid distortion and visual noise due to dirt. In yet another configuration, two quarter-wave retarders are placed after the linear or planar polarizer. In yet another configuration, a 1/2 wavelength retarder is placed after a pair of opposing (or complementary) linear polarization filters (eg, orthogonal polarization filters). In yet another configuration, a half-wave retarder is placed after a pair of opposing (or complementary) circular polarizers.

【0023】 円偏光子の使用は、両接眼レンズの間の距離(interocular distance)を調節す
るときのように接眼レンズ(ocular)を回転するときのアラインメントの要求を緩
和する。他の1つの構成では、カラーフィルター(クロマティック、または、ア
クロマティック)フィルターの後に、1個か1個以上の能動シャッター(たとえ
ば、液晶シャッター、機械式シャッターなど)または、1個か1個以上の反射鏡
または鏡(プリズム、ビームスプリッターなどのような)が置かれる。
The use of circular polarizers alleviates the alignment requirements when rotating the oculars, such as when adjusting the interocular distance between the two eyepieces. In another configuration, a color filter (chromatic or achromatic) filter is followed by one or more active shutters (eg, liquid crystal shutters, mechanical shutters, etc.) or one or more A reflector or mirror (such as a prism, beam splitter, etc.) is placed.

【0024】 他の構成では、一対のカラー(たとえば、アナグリフィック、クロマティック
、または、アクロマティック)の後に、1個か1個以上の能動シャッター(たと
えば、液晶シャッター、機械式シャッターなど)、または1個か1個以上の反射
鏡または鏡(たとえば、プリズム、ビームスプリッターなどのような)が置かれ
る。
In other configurations, a pair of colors (eg, anaglyphic, chromatic, or achromatic) followed by one or more active shutters (eg, liquid crystal shutters, mechanical shutters, etc.), or 1 One or more reflectors or mirrors (eg, prisms, beamsplitters, etc.) are placed.

【0025】 イメージング信号の劣化や、ノイズの付加から装置を守るために、第2のエン
コーディング手段は、典型的には、アパーチャ絞りかその近く(および/または
、その共役点)に置かれる。ここで使っているように、レンズシステムの「アパ
ーチャ絞り」とか「アパーチャ絞り面」は物体空間から受け入れられ、イメージ
空間に引き移されるエネルギーの軸を含むコーンのサイズを制限する。
In order to protect the device from degradation of the imaging signal and the addition of noise, the second encoding means is typically placed at or near the aperture stop (and / or its conjugate). As used herein, the "aperture diaphragm" or "aperture diaphragm surface" of the lens system limits the size of the cone containing the axis of energy that is accepted from the object space and transferred to the image space.

【0026】 3次元物体空間中の1点から発生し、レンズシステムによってイメージ空間に
受け入れられたすべての光は、一般的に、アパーチャ絞りを満たす、すなわち、
イメージングシステム内で、イメージ空間中に得られたイメージは、アパーチャ
絞りの全エリアを通じて均等に進行してきた光線のほぼ均一な分布からできあが
っている、というのがアパーチャ絞りの性質である。エネルギーのコリメートさ
れたビームの全体的な光学的パスは連続的なアパーチャ絞りである。これに対し
て、エネルギーのコリメートされていないビームは1つか1つ以上の離散的な(
空間的に離れた)アパーチャ絞りである。
All light that originates from a point in three-dimensional object space and is received by the lens system in image space generally fills the aperture stop, ie,
It is a property of the aperture diaphragm that, within the imaging system, the image obtained in the image space is made up of a nearly uniform distribution of rays that have traveled uniformly over the entire area of the aperture diaphragm. The overall optical path of the collimated beam of energy is a continuous aperture stop. In contrast, the uncollimated beam of energy is one or more discrete (
Aperture stop (spaced apart).

【0027】 典型的には、第2のエンコーディング手段は、アパーチャ絞りの直径の1個分
より大きくはないアパーチャ絞りの距離内に、より典型的にはアパーチャ絞りの
直径の75%より大きくはないアパーチャ絞りの距離内に、なおより典型的には
アパーチャ絞りの直径の50%より大きくはないアパーチャ絞りの距離内に位置
している。
[0027] Typically, the second encoding means is within a distance of the aperture stop of no more than one diameter of the aperture stop, more typically no more than 75% of the diameter of the aperture stop. It is located within the distance of the aperture stop, and even more typically within the distance of the aperture stop of no more than 50% of the diameter of the aperture stop.

【0028】 大抵の応用では、第1のエンコーディング手段は、第2のエンコーディング手
段によってエンコードされるイメージング信号の量と比べて異なった(より大き
な)量のイメージ信号をエンコーディングする。すなわち、第1のエンコーディ
ング手段のフォーマットエリアは典型的には第2のエンコーディング手段のフォ
ーマットエリアと異なっている(より大きい)。
In most applications, the first encoding means will encode a different (greater) amount of image signal compared to the amount of imaging signal encoded by the second encoding means. That is, the format area of the first encoding means is typically different (larger) than the format area of the second encoding means.

【0029】 第1のエンコーディング手段は典型的にはイメージング信号の少なくとも約2
5%を、より典型的には少なくとも約50%より多く、より典型的には、イメー
ジング信号の少なくとも実質的にすべてをエンコードする。比較すれば、第2の
エンコーディング手段は典型的にはイメージング信号のすべてよりは少なく、よ
り典型的にはエンコードされたイメージング信号の少なくとも約25%より多く
て約75%より少なくエンコードし、なお、より典型的には少なくとも約35%
以上で約65%より少なくエンコードし;すなわち、第2のエンコーディング手
段は、典型的には、アパーチャ絞りの約25%から約75%までを、より典型的
には少なくとも約35%から約65%までを占める。
The first encoding means is typically at least about 2 of the imaging signal.
5% more typically at least about 50%, and more typically at least substantially all of the imaging signal is encoded. By comparison, the second encoding means typically encodes less than all of the imaging signal, more typically more than at least about 25% and less than about 75% of the encoded imaging signal, and More typically at least about 35%
Encoding less than about 65% above; that is, the second encoding means typically represents about 25% to about 75% of the aperture stop, more typically at least about 35% to about 65%. Occupy up to.

【0030】 第2のエンコーディング手段は、典型的には、第2のエンコーディング手段を
通過したイメージング信号のほぼ半分のサイズで、それをエンコーディングして
いる。
The second encoding means typically encodes it at about half the size of the imaging signal that has passed through the second encoding means.

【0031】 他の実施例では、1個か1個以上の直線(linear)または平面(planar)偏光フィ
ルターなどの1個かそれ以上の(分析用)フィルタリング手段、反射鏡または鏡
(たとえば偏光ビームスプリッター)、1個か1個以上のアクロマティックフィ
ルター、オクルーダー、および、シャッター(たとえば、偏光ローテーター、ロ
ーテーティング偏光子、等々)がイメージング信号の光路上にある先行する素子
の後に置かれていて逆転ステレオ、ノンステレオ、トゥルーステレオ、スチール
写真などを可能としている。
In other embodiments, one or more (analytical) filtering means, such as one or more linear or planar polarizing filters, a reflector or a mirror (eg a polarized beam). A splitter) and one or more achromatic filters, occluders, and shutters (eg, polarization rotator, rotating polarizer, etc.) placed after the preceding element in the optical path of the imaging signal and inverted. It enables stereo, non-stereo, true stereo and still photography.

【0032】 偏光ローテーターと最後の直線偏光フィルターを変形対物レンズと共にビデオ
イメージを生ずるのに使うことができる。1つの構成では、検光用のフィルタリ
ング手段は、先行する直線偏光器に対して並行か直交かの偏光方向を持っている
。1つの構成では、各検光用フィルタリング手段は、フィルタリング手段によっ
てフィルターされるまたはエンコードされるべきイメージング信号の一方の部分
の偏光方向に対して、したがってイメージング信号部分に対して偏光方向を与え
、分離しフィルタリングを行った最も近い上流のエンコーディング手段に対して
、少なくとも実質的に並行な偏光方向を持っている。
A polarization rotator and a final linear polarization filter can be used with a modified objective lens to produce a video image. In one configuration, the filtering means for analysis have a polarization direction parallel or orthogonal to the preceding linear polariser. In one arrangement, each analyzing filtering means provides a polarization direction for the polarization direction of one part of the imaging signal to be filtered or encoded by the filtering means, and thus for the imaging signal part, and separates And has a polarization direction that is at least substantially parallel to the nearest filtered upstream encoding means.

【0033】 他の実施例では、(典型的には直交する)エンコードされたイメージング信号
成分が、連続的に、また、交互にスイッチング手段を通過して、どのようなビデ
オまたは動画カメラをもフレーム順次式のステレオイメージの記録を可能として
いる。スイッチング手段の例には、円偏光ローテーター、直線偏光ローテーター
、回転式円偏光子、回転式直線偏光子、可変リターダー、および/または、スイ
ッチドオクルーダーなどである。
In another embodiment, the (typically orthogonal) encoded imaging signal components pass through the switching means continuously and alternately to frame any video or video camera. It enables the recording of sequential stereo images. Examples of the switching means include a circular polarization rotator, a linear polarization rotator, a rotary circular polarizer, a rotary linear polarizer, a variable retarder, and / or a switched occluder.

【0034】 光がイメージング信号で、スイッチング手段が電気スイッチ式の1/4波長リ
ターダー(たとえば、強誘電体液晶スイッチ(FLCまたはFELC)の一部である
液晶スイッチ、回転式偏光子、あるいは、パイセルのような)であるとき、たと
えば、偏光ローテーターは可変的にまた可制御的に、第1と第2のイメージング
信号部分の偏光を回転する。1つの構成では、回転素子は、素子が偏光に何の影
響も与えないパワー供給なし状態と、素子がイメージング信号部分の方向を予め
決められた角度だけ回転させ、それによって特定の偏光方向だけを持つ光に素子
の通過を許すパワー供給あり状態を持っている。
The light is an imaging signal, and the switching means is an electric switch type ¼ wavelength retarder (for example, a liquid crystal switch which is a part of a ferroelectric liquid crystal switch (FLC or FELC), a rotary polarizer, or a Picell). , For example, the polarization rotator variably and controllably rotates the polarization of the first and second imaging signal portions. In one configuration, the rotator element rotates the direction of the imaging signal portion by a predetermined angle, with the element being unpowered, where the element has no effect on polarization, thereby causing only a particular polarization direction. It has a state of power supply that allows the light to pass through the element.

【0035】 このようにして、離散的な第1と第2のイメージング信号部分が交互にイメー
ジング面に到着する。素子が動作不良となった場合には、パワー供給なし状態が
用いられ、回転素子は3D情報の損失にだけ影響を与え、2Dのイメージング信
号の損失には影響を与えない。
In this way, discrete first and second imaging signal portions alternately arrive at the imaging surface. If the element fails, the no power supply condition is used and the rotating element only affects the loss of 3D information and not the loss of 2D imaging signal.

【0036】 偏光ローテーターは、第1と最後の(検光用の)フィルタリング手段の間の光
路上であればどこにあってもよい。1つの動作モードでは、偏光ローテーターは
、第1の(および/または第2の)のそれにほぼ並行であるかほぼ直交する。
The polarization rotator can be anywhere on the optical path between the first and last (analyzing) filtering means. In one mode of operation, the polarization rotator is substantially parallel to or orthogonal to that of the first (and / or second).

【0037】 1つの動作モードでは、偏光ローテーターは第2のエンコーディング手段の接
続線かエッジに実質的に並行か直交する偏光方向を持っている。本発明の技術と
装置は直線偏光あるいは面偏光のみでなく、円偏光にも使い得る。
In one mode of operation, the polarization rotator has a polarization direction substantially parallel or orthogonal to the connecting line or edge of the second encoding means. The technique and apparatus of the present invention can be used for circularly polarized light as well as linearly or plane polarized light.

【0038】 他の実施例では、リレーレンズシステム(典型的には、複数のレンズを持つ)
がアパーチャ絞りの共役像をつくり、イメージ平面上のイメージング信号中にイ
メージを再投影するのに使われる。リレーレンズシステムはカメラ、内視鏡、顕
微鏡、その他に取り付けられるアダプターの形で用いることができ、アパーチャ
絞りの共役像をつくり出す。1つの構成では、生成されたアパーチャ絞りに置か
れたエンコーディングフィルターが、イメージングのためのそのアパーチャ絞り
の両サイドを交互に照らす。
In another embodiment, a relay lens system (typically having multiple lenses)
Are used to create a conjugate image of the aperture stop and reproject the image into the imaging signal at the image plane. The relay lens system can be used in the form of an adapter that attaches to a camera, endoscope, microscope, etc. and produces a conjugate image of the aperture stop. In one configuration, an encoding filter placed on the generated aperture stop alternately illuminates both sides of that aperture stop for imaging.

【0039】 1つの構成では、同じか、ニュートラルデンシティーフィルターのようなもう
1つ別のエンコーディングフィルターをレンズとそれに続くリレーレンズシステ
ムとの間に置くことができる。このフィルターは、アパーチャ絞りの共役像の一
部を遮断してイメージング信号の一部の通過を阻止する。
In one configuration, the same or another encoding filter, such as a neutral density filter, can be placed between the lens and the relay lens system that follows it. This filter blocks part of the conjugate image of the aperture stop and blocks part of the imaging signal.

【0040】 光源の信号は、物体がイメージング信号を生じるよう結像される前でも後でも
エンコーディングすることができる。このとき、イメージング信号(すなわち、
物体から反射するかまたは物体を通過した信号)は上に述べた素子でさらに処理
してもしなくてもよい。
The signal of the light source can be encoded before or after the object is imaged to produce the imaging signal. At this time, the imaging signal (ie,
Signals reflected from or passed through the object) may or may not be further processed by the elements described above.

【0041】 この方法は、イメージング信号が物体から反射されるか物体を通過した後にだ
け処理される方法と同じ結果を与える。光源の信号が物体にあたる前に光源の信
号をエンコーディングするのに用いた構成要素は、上に説明した1個または1個
以上の素子、および/あるいは、上に説明した素子構造である。
This method gives the same result as the method in which the imaging signal is processed only after it has been reflected from or passed through the object. The components used to encode the light source signal before the light source signal hits the object are one or more of the elements described above and / or the element structure described above.

【0042】 この方法の代表的実施例では、物体によって反射されるか、またはそれを透過
してきた信号から物体の3次元イメージを生じるように準備され: (a)信号をエンコーディングして少なくとも実質的にすべてのエンコードさ
れたイメージング信号が共通の偏光方向を持つイメージング信号を生成する第1
のエンコーディング手段と (b)エンコーディングされた信号の第1の部分をさらにエンコーディングし
、エンコーディングされた信号の第2の部分をエンコーディングせず、さらにエ
ンコーディングされた第1の部分の偏光方向が第2の部分の偏光方向を横断する
ところの第2のエンコーディング手段とを含んでいる。
In an exemplary embodiment of the method, provision is made to produce a three-dimensional image of the object from the signal reflected by or transmitted through the object: (a) encoding the signal to at least substantially First generate an imaging signal in which all encoded imaging signals have a common polarization direction
And (b) further encoding the first part of the encoded signal, not encoding the second part of the encoded signal, and further encoding the polarization direction of the further encoded first part to the second direction. Second encoding means transverse to the polarization direction of the part.

【0043】 第1と第2の部分は、そこで、結像すべき物体にあたる。このシステムは、第
1と第2のエンコーディング手段の光路の下流中で、物体の前か後に、1個か1
個以上の検光用エンコーダーを含んでもよい。
The first and second parts then correspond to the object to be imaged. This system consists of one or one downstream of the optical paths of the first and second encoding means, before or after the object.
More than one encoder for light analysis may be included.

【0044】 この方法の他の代表的実施例では、その方法は: (a)信号をエンコーディングして、エンコーディングされたイメージング信
号の半分以下か実質的にすべての共通の偏光方向を持っているイメージング信号
を生成し、 (b)イメージング信号を形成するために第1と第2の部分を結像すべき物体
にあて、それから、 (c)イメージング信号をさらにエンコーディングする、などのステップを含
んでいる。 ステップ(a)と(b)は物体の位置に対して互いに光路の反対側に配置され
ている。偏光したエネルギーは物体を通過して、ひずみを軽減し、 知覚されたイメージの知覚性を増大する。
In another exemplary embodiment of this method, the method comprises: (a) imaging the signal to have less than half or substantially all of the common polarization directions of the encoded imaging signal. Generating a signal, and (b) directing the first and second portions to an object to be imaged to form the imaging signal, and then (c) further encoding the imaging signal. . Steps (a) and (b) are arranged on opposite sides of the optical path with respect to the position of the object. The polarized energy passes through the object, reducing distortion and increasing the perceptibility of the perceived image.

【0045】 他の1つの実施例では、システムは、物体に関するイメージング情報を含むイ
メージング信号から物体の3次元イメージを生じるように: (a)イメージング信号から物体のイメージを取得するためのマトリックスま
たはアレー状のイメージングピクセルを持つ少なくとも1つのイメージ取得手段
と (b)前記少なくとも1つのイメージ取得手段と物体との間に位置し、典型的
には偏光(polality)、波長、あるいは、強度にもとづいて、対応するイメージピ
クセルによって受け取られる前に、イメージング信号部分をフィルタリング(エ
ンコーディング)するための、少なくとも1つのイメージ取得手段に対応するフ
ィルタリング手段の少なくとも1つのマトリックスまたはアレーと、 を備えている。
In another embodiment, the system produces a three-dimensional image of the object from an imaging signal that includes imaging information about the object: (a) a matrix or array for obtaining an image of the object from the imaging signal. At least one image acquisition means having a plurality of imaging pixels, and (b) located between the at least one image acquisition means and the object, typically based on polarization, wavelength, or intensity, At least one matrix or array of filtering means corresponding to the at least one image acquisition means for filtering (encoding) the imaging signal portion before it is received by the corresponding image pixels.

【0046】 そのイメージ取得手段はイメージング信号からイメージを取得、発生、または
、生成するためのどのような適当な素子であることもできる。典型的には、その
イメージ取得手段はCCDかCMOSである。
The image acquisition means can be any suitable element for acquiring, generating or generating an image from an imaging signal. Typically, the image acquisition means is CCD or CMOS.

【0047】 ピクセルとフィルタリング手段の数は同じであっても違っていても、そしてど
のような数であってもよい。典型的には、フィルタリング手段の数はイメージ取
得手段中のイメージングピクセルの数と同じである。 フィルタリング手段は、偏光フィルター、アナグリフィックフィルター、リタ
ーダー、オクルーダー、および/あるいは、シャッターなどのような、いかなる
適当なエンコーディング手段であってもよい。
The number of pixels and filtering means can be the same or different and can be any number. Typically, the number of filtering means is the same as the number of imaging pixels in the image acquisition means. The filtering means may be any suitable encoding means such as polarizing filters, anaglyphic filters, retarders, occluders and / or shutters.

【0048】 フィルタリング手段のアレーやマトリックスは、また、偏光フィルターででき
ていてマイクロ偏光子と呼ばれている場合は、予め決められた順序で並べられ、
あるいは、構成されたフィルタリング手段を含んでいて、異なる偏光、波長分布
、強度を持つ複数の信号の部分やセグメントを持つ信号を生成する。
If the array or matrix of filtering means is also made of a polarizing filter and is called a micro-polarizer, it is arranged in a predetermined order,
Alternatively, it may include configured filtering means to generate a signal having multiple signal portions or segments with different polarizations, wavelength distributions, and intensities.

【0049】 フィルタリング手段は、隣接するフィルタリング手段が一定の間隔をおいて配
置されている間隔付きアレーまたはマトリックス中に配置することができる。こ
の構成では、マトリックス中の各フィルタリング手段は、実質的にイメージング
信号の同じ成分を除去し、また/あるいは、対応するイメージ信号セグメントに
実質的に同じ影響を持っている。信号部分(複数)中の差は、フィルターまたは
エンコードされた信号部分のいくらかの部分によって起こされ、フィルタリング
手段のいくらかの部分は、フィルタリング手段の間の間隔部分をフィルターされ
ずに、すなわちエンコードされずに通過する。
The filtering means may be arranged in a spaced array or matrix in which adjacent filtering means are spaced apart. In this configuration, each filtering means in the matrix removes substantially the same component of the imaging signal and / or has substantially the same effect on the corresponding image signal segment. Differences in the signal parts are caused by some part of the filtered or encoded signal part, some parts of the filtering means being unfiltered, i.e. not encoded, in the spacing part between the filtering means. To pass.

【0050】 逆に、隣接フィルタリング手段を、隣接するフィルタリング手段は実質上互い
に接触しているような密なアレーやマトリックス中に置くことができる。この構
成では、マトリックス中のフィルタリング手段のある部分は、イメージング信号
の違った成分をマトリックス中の他のフィルタリング手段のある部分に比較して
除去してもよい。たとえば、フィルタリング手段のマトリックスは、格子パター
ン中に配置された少なくとも実質的に直交するまたは放線となる偏光方向を持つ
フィルタリング手段であってもよい。
Conversely, adjacent filtering means can be placed in a dense array or matrix such that adjacent filtering means are substantially in contact with each other. In this configuration, some parts of the filtering means in the matrix may remove different components of the imaging signal compared to some parts of the other filtering means in the matrix. For example, the matrix of filtering means may be filtering means arranged with at least substantially orthogonal or radial polarization directions arranged in a grid pattern.

【0051】 上に説明してきた構成素子は個別素子であっても集積化されたものであっても
よい。1つの構成では、フィルター、および/または、リターダーは適当な基板
(オプティカルフラット、透明な表面などのような)上の1つか1つ以上のコー
ティングであってもよい。その場合には、第1と第2のエンコーディング手段は
典型的には互いに密着している。1つの構成では、第2のエンコーディング手段
は電磁放射吸収材料でコーティングされたエッジを含んでいてもよい。
The constituent elements described above may be individual elements or integrated elements. In one configuration, the filter and / or retarder may be one or more coatings on a suitable substrate (such as optical flats, transparent surfaces, etc.). In that case, the first and second encoding means are typically in close contact with each other. In one configuration, the second encoding means may include edges coated with an electromagnetic radiation absorbing material.

【0052】 それらの構成素子とその技術は、3Dイメージングを生じるための広範囲な装
置と応用に用いることができる。1つの応用では、上に説明したフィルター部分
はコンデンサーレンズのアパーチャ絞りの位置に置かれる。
The components and their techniques can be used in a wide range of devices and applications for producing 3D imaging. In one application, the filter portion described above is placed at the aperture stop position of the condenser lens.

【0053】 その位置で半波長リターダーを使ってコンデンサーレンズがアンコンバーテド
コンデンサーレンズとして働くようにすることもできる。他の実施例では、それ
らの構成素子はカメラと改造されていない顕微鏡との間にアダプターとして置か
れて、ステレオイメージをつくる。
It is also possible to use a half-wave retarder in that position so that the condenser lens acts as an unconverted condenser lens. In another embodiment, the components are placed as an adapter between the camera and the unmodified microscope to create a stereo image.

【0054】 いずれの実施例においても、フィルターは、好ましくは、対物レンズの近くや
内側には置かない方がよく、それによって10×以上の倍率の使用が可能となり
、コストとひずみが低減され、イメージングシステム内のレンズ交換可能性、多
くの対物レンズに対して共通のフォーカスを維持する能力などを増大する。 以上の概要は包括的のものでも制限的なものでもない。誰にも理解されるよう
に、上に強調してきた特徴、ならびに/または、構成要素は上に述べてこなかっ
た多くのやり方で組み合わせることができる。そのような組み合わせと拡張は本
発明の一部であるとみなされる。
In any of the embodiments, the filter is preferably not placed near or inside the objective lens, which allows the use of magnifications of 10 × or higher, reducing cost and distortion, It increases the interchangeability of lenses within the imaging system, the ability to maintain a common focus for many objectives, and so on. The above summary is neither comprehensive nor limiting. As will be appreciated by anyone, the features highlighted above and / or the components may be combined in many ways not mentioned above. Such combinations and extensions are considered part of this invention.

【0055】[0055]

【好ましい実施例の記述】Description of the preferred embodiment

[ A. ステレオライトバルブ ] 観測者の一方の眼が、そのアパーチャ絞りの一方の部分を通る光を知覚し、も
う一方の眼が、そのアパーチャ絞りの他方の部分を通る光を知覚することができ
るようにレンズシステムのアパーチャ絞りを分割することが、そのレンズシステ
ムによって結像される対象物の3Dイメージを観測者に知覚させることになる。
[A. Stereo Light Valve] It is possible for one eye of an observer to perceive light passing through one part of its aperture stop, and for the other eye to perceive light passing through the other part of its aperture stop. Dividing the aperture stop of the lens system as possible will allow the observer to perceive the 3D image of the object imaged by the lens system.

【0056】 観測者が居ないか、観測のハードウエアがなければ、アパーチャ絞りの分割に
よって変換されたイメージはエンコードされたと言うことができる。イメージ信
号は、そのアウトオブフォーカスエリア内に、後に3Dイメージを構成するのに
必要な情報を含んでいる。
If there is no observer or if there is no observation hardware, it can be said that the image transformed by the division of the aperture diaphragm is encoded. The image signal contains, in its out-of-focus area, the information necessary to later construct a 3D image.

【0057】 レンズシステムのアパーチャ絞りの所に挿入して、それの部分によって異なる
通過率が生ずることで深さの情報をイメージ信号のアウトオブフォーカス部分に
エンコードするという構成が、ここで、イメージ信号エンコーディングフィルタ
ーとかステレオライトバルブとか呼んでいる装置である。
Here, the configuration is such that the depth information is encoded in the out-of-focus portion of the image signal by inserting it at the aperture stop of the lens system and generating different pass rates depending on the portion. It is a device called an encoding filter or a stereo light valve.

【0058】 上にも述べたように、光学的な構成物がアパーチャ絞りの所に位置するという
表現は、アパーチャ絞りの近辺の場所に位置することをも含むものとする。
As mentioned above, the expression that the optical component is located at the aperture stop also includes being located near the aperture stop.

【0059】 《 1. 半波長リターダーステレオライトバルブ 》 図1に模式的に示したのは、どのようなイメージングレンズシステムのアパー
チャ絞りへの挿入も可能でそれによってそのレンズシステムがひと続きの「フレ
ームシーケンシャル」と呼んでいる、ひと続きのステレオビデオ、スチール、あ
るいは動画のイメージの生成を可能とする、半波長リターダーステレオライトバ
ルブである。
<< 1. Half-wavelength retarder stereo light valve >> Fig. 1 schematically shows that any imaging lens system can be inserted into the aperture stop, which allows the lens system to be a continuous "frame". A half-wave retarder stereo light valve that allows you to create a series of stereo video, still, or animated images, called "sequential".

【0060】 この半波長リターダーステレオライトバルブはどのような既存のレンズシステ
ムにも後から組み込むことができ、また、どのような新しいレンズシステムにも
つくりつけることができる。このようなレンズシステムの例としては、顕微鏡、
内視鏡、ビデオなどのレンズ、スチールカメラレンズ、眼底レンズ、検査レンズ
、ビデオレンズアダプター、スチールカメラレンズアダプター、双眼鏡アダプタ
ー、単眼鏡アダプター、映画レンズなどがある。
The half-wave retarder stereo light valve can be retrofitted into any existing lens system or retrofitted to any new lens system. Examples of such lens systems include microscopes,
There are endoscopes, video lenses, still camera lenses, fundus lenses, inspection lenses, video lens adapters, steel camera lens adapters, binoculars adapters, monocular adapters, and movie lenses.

【0061】 これらの例は引用されたものだけであるが、それらに限定されるものではない
。この半波長リターダーステレオライトバルブを利用するにはどのようなイメー
ジングレンズシステムでも使うことができ、そのような予見されない利用もこの
実施例の一部であるとみなされる。
These examples are given by way of reference only and not by way of limitation. Any imaging lens system can be used to utilize this half-wave retarder stereo light valve, and such unforeseen uses are considered to be part of this embodiment.

【0062】 この半波長リターダーステレオライトバルブはイメージ信号エンコーディング
フィルターの1つの実施例である。
This half-wave retarder stereo light valve is one example of an image signal encoding filter.

【0063】 半波長リターダーステレオライトバルブは、ステレオビジョンとか肉眼立体視
(humann stereopsis)とも呼ばれている3Dで後で見ることのできる一連のイ
メージを生成することができる。図1はこのような半波長リターダーステレオラ
イトバルブを模式的に図示したものである。
The half-wave retarder stereo light valve is capable of producing a series of images that can later be viewed in 3D, also called stereovision or humann stereopsis. FIG. 1 schematically shows such a half-wave retarder stereo light valve.

【0064】 半波長リターダーステレオライトバルブは4つの構成物がらなるサンドイッチ
構造になっている。最初の偏光フィルター1は光路中の第1番目のものである。
最後部の偏光フィルター2は光路中の最後のものである。これら2つのものの間
には、半波長リターダー3と偏光ローテーター4がある。
The half-wave retarder stereo light valve has a sandwich structure composed of four components. The first polarizing filter 1 is the first one in the optical path.
The last polarizing filter 2 is the last one in the optical path. Between these two things is a half-wave retarder 3 and a polarization rotator 4.

【0065】 偏光フィルター1と2とは光路中の最初と最後にあるのが好ましい。半波長リ
ターダー3と偏光ローテーター4とはここに示した順序でも逆の順序でもその働
きに違いはない。
Polarizing filters 1 and 2 are preferably at the beginning and end of the optical path. There is no difference in the operation of the half-wave retarder 3 and the polarization rotator 4 in the order shown here or in the reverse order.

【0066】 半波長リターダーステレオライトバルブは、アパーチャ絞りのまわりのいずれ
のレンズエレメントとも衝突するような空間をつくらないように必要とするだけ
薄くつくられている。いろいろな構成要素の直径や寸法はその特定の構成要素の
位置における信号の直径に依存しているが、ライトバルブの厚みは典型的には約
1mmから約15mmまでの範囲であり、ライトバルブの直径は約1mmから約
10cmまでである。
The half-wave retarder stereo light valve is made as thin as necessary so as not to create a space that collides with any lens element around the aperture stop. Although the diameter and size of various components depends on the diameter of the signal at the location of that particular component, the thickness of the light valve is typically in the range of about 1 mm to about 15 mm. The diameter is from about 1 mm to about 10 cm.

【0067】 使う素材によっては、半波長リターダーステレオライトバルブの全体がアパー
チャ絞りの所だけに納まるほど十分薄い構造とすることができない場合があり、
そのような場合には、半波長リターダーステレオライトバルブは、半波長リター
ダー構成要素がアパーチャ絞りの位置かアパーチャ絞りの近辺に来るように置か
れる。
Depending on the material used, it may not be possible to make the structure of the half-wave retarder stereo light valve entirely thin enough to fit only in the aperture stop.
In such cases, the half-wave retarder stereo light valve is positioned so that the half-wave retarder component is at or near the aperture stop.

【0068】 図2はステレオライトバルブの分解図である。半波長リターダー3はそのエッ
ジ5が垂直かほぼ垂直方向になっていて、アパーチャ絞りの約半分の面積を占め
ている。垂直方向というのは、アダプターを取り付けるレンズの普通の上向き方
向に対して言っているか、あるいはレンズが水平に置かれていなければ、垂直方
向というのは、意図したイメージ対象物についての普通の上向き方向 (normal
upright orientation)のことである。
FIG. 2 is an exploded view of the stereo light valve. The half-wave retarder 3 has its edge 5 vertical or nearly vertical, and occupies about half the area of the aperture stop. Vertical refers to the normal upward orientation of the lens to which the adapter is attached, or vertical if the lens is not placed horizontally, vertical refers to the normal upward orientation of the intended image object. (normal
upright orientation).

【0069】 好ましくは、偏光ローテーター4は、光の入射偏光方向が、それが交互にパワ
ーオンされるとき、その通過に際して約90゜だけ回転できるような方向に位置
決めされていなければならない。回転または非回転のパワーはケーブルまたはワ
イヤー6で供給される。
Preferably, the polarization rotator 4 should be positioned such that the incident polarization direction of the light can be rotated by about 90 ° in its passage when it is alternately powered on. The rotating or non-rotating power is supplied by a cable or wire 6.

【0070】 最後部の偏光フィルター2は、好ましくは、先行する偏光フィルター1の偏光
方向に対して、ほぼ並行な方向に、またはそれにはほぼ直交的に対向する方向に
、またはそれにほぼ45゜の方向に、選択された偏光ローテーターの特定の性質
に必要とされる方向にその偏光方向を持っている。
The rearmost polarizing filter 2 is preferably in a direction substantially parallel to the polarization direction of the preceding polarizing filter 1 or in a direction substantially opposite thereto or at an angle of approximately 45 ° thereto. , Has its polarization direction in the direction required for the particular properties of the selected polarization rotator.

【0071】 図3は半波長リターダーステレオライトバルブが偏光ローテーター4上にコー
ティングまたはラミネートすることによってつくることができることを示してい
る。半波長リターダー3が最初1つの偏光ローテーター4の半分の表面ににコー
トまたはラミネートされる。
FIG. 3 shows that a half-wave retarder stereo light valve can be made by coating or laminating on a polarization rotator 4. A half-wave retarder 3 is first coated or laminated on the half surface of one polarization rotator 4.

【0072】 次に2枚のほぼ方向の揃えられた偏光フィルターが、偏光ローテーターの両側
の表面に、先行する(leading)偏光フィルター1が一方の表面に、後に続く(trai
ling)偏光フィルター2が他方の表面にコートまたはラミネートされる。
Next, two generally oriented polarization filters are traversed on both surfaces of the polarization rotator, and a leading polarization filter 1 is traversed on one surface.
ling) The polarizing filter 2 is coated or laminated on the other surface.

【0073】 図4に示すのは半波長リターダーステレオライトバルブを図で説明するための
装置である。図4は物体7を結像することのできる典型的なレンズシステムを示
しており、イメージ信号は先行する偏光フィルター1、レンズのアパーチャ絞り
にある半波長リターダー3、偏光ローテーター4,および検光偏光フィルター2
によって物体の深さ情報をエンコーディングし、像面8上にイメージを記録する
FIG. 4 shows an apparatus for explaining a half-wave retarder stereo light valve in the figure. FIG. 4 shows a typical lens system with which an object 7 can be imaged, the image signal being a preceding polarization filter 1, a half-wave retarder 3 at the aperture stop of the lens, a polarization rotator 4, and an analysis polarization. Filter 2
The depth information of the object is encoded by and the image is recorded on the image plane 8.

【0074】 そのボディーを破線9で示した典型的なカメラの像面8は、イメージオルシコ
ン管のフロント面8、CCDアレー、CMOSアレー、ポジフィルム、ネガフィ
ルム、またはどのようなそれ以外のイメージ記録表面または複数の記録表面であ
ってもよい。カメラはアナログまたはディジタルである。
The image plane 8 of a typical camera, the body of which is indicated by the dashed line 9, may be the front surface 8 of an image orthicon tube, a CCD array, a CMOS array, a positive film, a negative film, or any other image. It may be a recording surface or multiple recording surfaces. The camera is analog or digital.

【0075】 レンズシステムは、後に、フレームシーケンシャルステレオビジョンとか肉眼
立体視(humann stereopsis)とも呼ばれている3Dで見ることのできる一連の
イメージを生成することができる。図4はこのようなレンズシステムを示してい
る。多くの普通の形のレンズが、いずれも10として描いた円筒によって表され
ている。
The lens system is capable of producing a series of images that can later be viewed in 3D, also referred to as frame sequential stereovision or humann stereopsis. FIG. 4 shows such a lens system. Many common shaped lenses are all represented by a cylinder depicted as 10.

【0076】 図4は固定焦点距離のレンズを示しているが、しかし、レンズというものはそ
の焦点距離を変えるようにつくることができ、そのようなレンズは広く「ズーム
」レンズと呼ばれていることが周知であることから、先の固定焦点という仮定は
、それに限られることを意図していない。したがって、このような可変焦点距離
レンズを本発明で採用することは可能であり、光学技術に精通した人ならば、こ
の原理を容易に可変焦点距離レンズに拡張することができるであろう。
FIG. 4 shows a lens with a fixed focal length, but a lens can be made to change its focal length, such a lens being widely referred to as a “zoom” lens. As is well known, the above fixed focus assumption is not intended to be so limited. Therefore, it is possible to adopt such a variable focal length lens in the present invention, and a person who is familiar with optical technology will be able to easily extend this principle to the variable focal length lens.

【0077】 半波長リターダー3はレンズシステム10のアパーチャ絞りの所に置かれる。
しかし、レンズシステムというものは、アパーチャ絞りとその共役点と呼ばれる
多くの実効的なアパーチャ絞りを持っていることが周知であるのでこの仮定は、
限定的であることを意図するものではない。
The half-wave retarder 3 is placed at the aperture stop of the lens system 10.
However, since it is well known that lens systems have many effective aperture stops called aperture stops and their conjugates, this assumption is
It is not intended to be limiting.

【0078】 このようなアパーチャ絞りの代替的位置は本発明で採用することは可能であり
、光学技術に精通した人ならば、この原理を容易にアパーチャ絞りのどの共役点
にも拡張することができるであろう。
Such alternative positions of the aperture diaphragm can be adopted in the present invention, and those skilled in the optical arts can easily extend this principle to any conjugate point of the aperture diaphragm. You can do it.

【0079】 アパーチャ絞りがレンズシステムの内側にあるという仮定もまた、アパーチャ
絞りの新しい共役点は現在のレンズシステムに先立つ光路中にも、また/あるい
は、それに引き続く光路中にもつくることができるということは周知であるので
、それに限られるということは意図されていない。
The assumption that the aperture stop is inside the lens system also means that new conjugate points of the aperture stop can be made in the optical path prior to and / or subsequent to the current lens system. This is well known and is not intended to be so limited.

【0080】 図5は現在のレンズシステム10に引き続く光路中につくられたアパーチャ絞
りの新しい共役点の1例を示している。11でまとめて示した典型的なリレーレ
ンズシステムは、破線8で示したもとのイメージ面上のイメージを集めて破線1
2で示した新しいイメージ面上に新しいイメージをフォーカスする。
FIG. 5 shows an example of a new conjugate point of the aperture stop created in the optical path following the current lens system 10. A typical relay lens system, shown together at 11, collects the images on the original image plane shown at dashed line 8 to form dashed line 1
Focus the new image on the new image plane shown in 2.

【0081】 新と旧のイメージ面の間に破線58で示される位置(もとのアパーチャ絞りの
共役点)に新しいアパーチャ絞りがつくられ、その点に半波長リターダー3が置
かれる。
A new aperture diaphragm is formed between the new and old image planes at a position indicated by a broken line 58 (a conjugate point of the original aperture diaphragm), and the half-wave retarder 3 is placed at that point.

【0082】 したがって、レンズシステムの前か後のいずれかの光路中につくられたアパー
チャ絞りのこのような新しい共役点が本発明に使われ、光学技術に精通した人な
らば、この原理を、半波長リターダーをこのようにしてつくり出されたアパーチ
ャ絞りのどの外部共役点に置くことにも容易に拡張することができるであろう。
Therefore, such a new conjugate point of the aperture stop created in the optical path either before or after the lens system is used in the present invention and, if one is familiar with optical technology, this principle is It could easily be extended to put the half-wave retarder at any outer conjugate point of the aperture stop created in this way.

【0083】 図4は、半波長リターダー3が、好ましくは、垂直かほぼ垂直方向に向けられ
た2分割エッジ5でアパーチャ絞りの面積の約半分をカバーしていることを示し
ている。垂直方向というのは、レンズが取り付けられる破線9で表されているカ
メラボディーの普通の上向き方向に対して言っている。
FIG. 4 shows that the half-wave retarder 3 preferably covers approximately half the area of the aperture stop with a bisection edge 5 oriented vertically or almost vertically. Vertical refers to the normal upward orientation of the camera body, represented by dashed line 9 to which the lens is attached.

【0084】 しかし、この方向は、あるレンズシステムでは使用中に回転するということが
周知であるので、その方向に限られるということは意図されていない。回転する
レンズシステムに対しては、半波長リターダー3は、アパーチャ絞りの位置で回
転しない構成要素に取り付けられるか、レンズシステムが回転する間もそのエッ
ジの垂直方向が維持される部材で取り付けられるか、あるいは、レンズシステム
とともに回転しない新しい外部アパーチャ絞りの所に置かれる。
However, this direction is not intended to be limited to that direction as it is well known in some lens systems that it rotates during use. For a rotating lens system, the half-wave retarder 3 is attached to a component that does not rotate at the position of the aperture diaphragm, or a member whose edge maintains its vertical orientation while the lens system rotates. , Or placed at a new external aperture stop that does not rotate with the lens system.

【0085】 このような位置決めあるいは部材の変更が本発明に使われ、光学技術に精通し
た人ならばこの原理を、回転するレンズシステム中で半波長リターダーの2分割
エッジの垂直方向を維持するのに必要な、どのような位置決めや変更にも容易に
拡張することができるであろう。
Such positioning or member modification is used in the present invention, and those skilled in the optical arts will maintain this principle in the rotating lens system to maintain the vertical orientation of the bisecting edge of the half-wave retarder. It could easily be extended to any positioning or modification needed.

【0086】 半波長リターダー3の好ましい偏光方向は先行するフィルター1の偏光方向に
ほぼ平行な方向である。先行するフィルター1がレンズシステムの外にあるとき
には、それがその偏光方向を半波長リターダーの偏光方向に揃うように調節する
The preferred polarization direction of the half-wave retarder 3 is substantially parallel to the polarization direction of the preceding filter 1. When the preceding filter 1 is outside the lens system, it adjusts its polarization direction to align with that of the half-wave retarder.

【0087】 両方とも外部にあるときは一方、他方またはそれら両方が調節する。両方がレ
ンズシステムの内部にあるときには、製造過程で両方が相互に正しい方向に固定
される。しかし方向は相互にどのような方向でもよく、またその最適角は偏光ロ
ーテーターの性質によって決まることから、この方向はこれに限られるととられ
るべきではない。
When both are external, one, the other, or both regulate. When both are inside the lens system, both are locked in the correct orientation relative to each other during the manufacturing process. However, the directions should not be taken to be limited to this, as the directions may be any directions relative to each other and their optimum angle is determined by the nature of the polarization rotator.

【0088】 もしも偏光ローテーターは液晶デバイスであればその方向は一般的に並行か直
交しているが、一方、もし偏光ローテーターがFLC(強誘電体液晶)デバイス
であればその方向は一般に45度か135度にある。
If the polarization rotator is a liquid crystal device, its directions are generally parallel or orthogonal, while if the polarization rotator is an FLC (ferroelectric liquid crystal) device, its direction is generally 45 degrees. It's at 135 degrees.

【0089】 図4に示すように、先行偏光フィルター1は、光源すなわち、物体7から反射
されてきた光であってもよいしあるいは物体7を透過してきた光であってもよい
が、そのような光源と半波長リターダー3との間のどこに挿入されていてもよい
。単一用途に専用されていないレンズについての好ましい位置はレンズシステム
の外側であり、たとえば、ねじ込み式のフィルターのようにレンズシステムの先
端部に随時取り付けられる。
As shown in FIG. 4, the pre-polarization filter 1 may be light reflected from a light source, that is, the object 7, or light transmitted through the object 7. It may be inserted anywhere between such a light source and the half-wave retarder 3. A preferred location for a lens that is not dedicated to a single use is outside the lens system, eg, optionally attached to the tip of the lens system, such as a threaded filter.

【0090】 その他の位置は、図6Aで1の場所でレンズシステムの内側のどこでもよく、
あるいは、図6Bの13の場所で示すようにレンズシステムのフロント要素上の
コーティングとして、すなわち、両図で、半波長リターダー3に先行する光路中
のどこであってもよい。
Other positions may be anywhere inside the lens system at location 1 in FIG. 6A,
Alternatively, it may be as a coating on the front element of the lens system as shown at 13 in FIG. 6B, ie anywhere in the optical path preceding the half-wave retarder 3 in both figures.

【0091】 レンズに対して最小の変更を必要とするという理由で、図4の外側位置1は単
一の用途に専用されていないレンズに対して好ましい。しかし、偏光フィルター
はレンズにコーティングとして付着することができ、したがってレンズシステム
内部のほとんどどの位置にでも置けるということから、この位置に限るというこ
とは意図されていない。
Outer position 1 in FIG. 4 is preferred for lenses not dedicated to a single application because it requires minimal modification to the lens. However, it is not intended to be limited to this location as the polarizing filter can be applied as a coating to the lens and thus can be placed at almost any location within the lens system.

【0092】 先行するフィルターの位置のこのような任意性は、それが物体と半波長リター
ダーとの間の光路中のどこかである限り、本発明に採用することができ、光学技
術に精通した人ならば、この原理をレンズシステムの内部あるいは外部のどのよ
うな敷設可能位置にでも容易に拡張することができるであろう。
Such arbitrariness of the position of the preceding filter can be adopted in the present invention as long as it is somewhere in the optical path between the object and the half-wave retarder and is familiar with optical technology. One could easily extend this principle to any layable position inside or outside the lens system.

【0093】 図4中の先行するフィルター1の偏光方向は、偏光ローテーター4がオンまた
はパワーオフとなって、それの2つの位置の一方または他方の位置にあるとき、
該偏光ローテーターの偏光方向とほぼ並行でなければならない。しかし、この方
向が偏光ローテーターの性質に依存することから、この方向に限られるととられ
るべきではない。
The polarization direction of the preceding filter 1 in FIG. 4 is such that when the polarization rotator 4 is on or powered off and is in one or the other of its two positions:
It must be approximately parallel to the polarization direction of the polarization rotator. However, this direction should not be taken to be limited to this direction as it depends on the nature of the polarization rotator.

【0094】 たとえば1つの構成では、LC(液晶)偏光ローテーターでは並行な方向か約
90°で対向する方向か、のいずれかであることが要求される。一方、FLC(
強誘電体液晶)偏光ローテーターでは、たとえば1つの構成での方向はパワー供
給なしの状態では45度がベターであり、あるいはパワー供給なし状態では13
5度がベターである。
For example, in one configuration, the LC (liquid crystal) polarization rotator is required to have either a parallel direction or a facing direction at about 90 °. On the other hand, FLC (
In a ferroelectric rotator) polarization rotator, for example, the direction in one configuration is 45 degrees in the unpowered state, or 13 degrees in the unpowered state.
5 degrees is better.

【0095】 先行する偏光フィルター1がレンズシステムに先立つ光路中にあるときには、
それは手動で調節可能である。この偏光フィルターが、図6A中の1でのように
、レンズシステムの内部にあるか、あるいは図6B中の13のようにレンズに付
着されているときには、その調節は偏光ローテーターの位置を変えることによっ
てなされる。偏光ローテーターもまた図7A中のレンズシステム4の内部にある
ときには、調節は、レンズシステムのすべてのコンポーネントにつくりつけられ
る。
When the preceding polarizing filter 1 is in the optical path preceding the lens system,
It is manually adjustable. When this polarizing filter is inside the lens system, as at 1 in FIG. 6A, or attached to the lens as at 13 in FIG. 6B, the adjustment is to change the position of the polarization rotator. Done by When the polarization rotator is also inside lens system 4 in FIG. 7A, the adjustments are built into all components of the lens system.

【0096】 しかし、この方向設定の手段は偏光フィルターが多くの周知の手段によって方
向設定され得るということが周知であることから、それに限られるべく意図する
ものではない。それにも関わらず、いかなるそのような手段も本発明に採用する
ことができ、光学技術に精通した人ならば、容易に、この原理を方向設定のいか
なる手段にも拡張することができる。
However, this orientation means is not intended to be so limited as it is well known that a polarizing filter can be oriented by many well known means. Nevertheless, any such means can be employed in the present invention and one of ordinary skill in the optical arts can readily extend this principle to any means of orientation.

【0097】 図4に示すように、偏光ローテーター4は先行偏光フィルター1と検光偏光フ
ィルター2との間のどこに置いてもよい。位置4は、それが最小の出費(より小
さい寸法)の構成物を要求するということから好ましい手段である。図7A、7
B、7C、と7Dは、その他の受け入れ可能な位置を示している。偏光ローテー
ターは先行偏光フィルター1と検光偏光フィルター2との間の光路中のどこに置
いてもよい。
As shown in FIG. 4, the polarization rotator 4 may be placed anywhere between the preceding polarization filter 1 and the analysis polarization filter 2. Position 4 is the preferred means as it requires the least expense (smaller size) construction. 7A, 7
B, 7C, and 7D show other acceptable positions. The polarization rotator may be placed anywhere in the optical path between the preceding polarization filter 1 and the analysis polarization filter 2.

【0098】 偏光ローテーターの位置は半波長リターダー3の位置に無関係である。 偏光
ローテーターは、図7Aの4に示すようにレンズの内側と半波長リターダー3に
引き続く光路中に、または、図7Bの4に示すようにレンズの内側で半波長リタ
ーダー3に先立つ光路中に、または、図7C の4に示すようにレンズに先立つ
光路中で先行する偏光フィルター1に引き続く光路中に、または、図7D の4
に示すようにレンズに引き続く光路中で検光偏光フィルター2に先立つ光路中に
、置くことができる。
The position of the polarization rotator is independent of the position of the half-wave retarder 3. The polarization rotator can be located inside the lens and in the optical path following the half-wave retarder 3 as shown at 4 in FIG. 7A, or in the light path inside the lens and preceding the half-wave retarder 3 as shown at 4 in FIG. 7B. Alternatively, as shown at 4 in FIG. 7C, in the optical path following the preceding polarizing filter 1 in the optical path preceding the lens, or at 4 in FIG. 7D.
It can be placed in the optical path preceding the analysis polarization filter 2 in the optical path following the lens as shown in FIG.

【0099】 偏光ローテーター4の方向は、上に述べたように、先行偏光フィルター1に対
して適切にセットされる。偏光ローテーターが図7C の4のようにレンズシス
テムに先立つ外部ハウジング中に設置されるときには、それは調整可能形にも調
整不可能型にもできる。偏光ローテーターが図7Bまたは図7C の4のように
レンズシステム内部に設置されるときには、先行偏光フィルターは、外部の1に
あるとき調整可能である。
The orientation of the polarization rotator 4 is set appropriately with respect to the pre-polarization filter 1 as described above. When the polarization rotator is installed in the outer housing prior to the lens system, such as 4 in Figure 7C, it can be adjustable or non-adjustable. When the polarization rotator is installed inside the lens system, such as 4 in FIG. 7B or FIG. 7C, the pre-polarization filter is adjustable when at the external one.

【0100】 両方の偏光ローテーターが内部にあって、かつ偏光フィルターが固定であると
きには、レンズシステムは永久適正配置につくりつけて製作されうる。偏光ロー
テーターがカメラボディーの内部にあるときには、もしカメラボディーにとって
可能なら偏向ローテーターを調整可能にできるが、そうできなければ調整不可能
な型である。
When both polarization rotators are inside and the polarization filters are fixed, the lens system can be built and mounted in a permanent proper arrangement. When the polarization rotator is inside the camera body, the polarization rotator can be adjustable if the camera body allows it, but otherwise it is not adjustable.

【0101】 偏光ローテーターが調整不可能型であるときには、先行偏光フィルターを調整
可能型にするか、あるいは、レンズシステムを固定偏光ローテーターと整列状態
に固定して製作する。
When the polarization rotator is non-adjustable, either the pre-polarization filter is made adjustable or the lens system is fixed in alignment with the fixed polarization rotator.

【0102】 偏光ローテーターは、それをその一方か他方の偏光有効動作状態にセットする
のに2つの異なる電圧を必要とする。偏光ローテーターが図7Aまたは図7B
の4におけるようにレンズ内部にあれば、エネルギーは対応する外部ケーブル6
を通して、またはレンズハウジング上の電気接点14を通してのいずれかで供給
される。
The polarization rotator requires two different voltages to set it to its one or the other polarization effective operating state. The polarization rotator is shown in FIG. 7A or 7B.
If it is inside the lens as in 4), the energy is the corresponding external cable 6
Through or through electrical contacts 14 on the lens housing.

【0103】 偏光ローテーターが図7Cまたは図7Dのようにレンズ外部にあるときには、
エネルギーは外部ワイヤー6を通して供給される。図8に示すように、 偏光ロ
ーテーター4がカメラボディー9の内部にあるときには、エネルギーはカメラボ
ディー内部ワイヤー6によって供給される。
When the polarization rotator is outside the lens as shown in FIG. 7C or 7D,
Energy is supplied through the outer wire 6. As shown in FIG. 8, when the polarization rotator 4 is inside the camera body 9, energy is supplied by the camera body inner wire 6.

【0104】 図4において、検光偏光フィルター2は半波長リターダー3と結像面8 との間の光路中のどこに置いてもよい。好ましい実施例は、レンズシステムがス
テレオ専用でないとき、その配置がステレオ以外の目的の使用をも可能とするよ
うに、レンズシステム外部の2の場所に偏光ローテーター4に近接して置くこと
である。
In FIG. 4, the analyzing polarization filter 2 may be placed anywhere in the optical path between the half-wave retarder 3 and the image plane 8. The preferred embodiment is to place the polarization rotator 4 in two locations outside the lens system so that the arrangement allows for non-stereo purposes as well, when the lens system is not stereo only.

【0105】 検光偏光フィルターに対する他の位置が図9Aと図9Bに示されている。 検
光偏光フィルターは、レンズシステム10の内部にあるとき、9Aの2で示され
るように、半波長リターダー3に引き続く光路中になければならず、 検光偏光
フィルターがカメラボディー9内にあるときには、図9Bの2で示すように、結
像面8に先立つ光路中にあることが好ましい。
Another position for the analyzing polarization filter is shown in FIGS. 9A and 9B. When the analyzing polarization filter is inside the lens system 10, it must be in the optical path following the half-wave retarder 3 as indicated by 2 in 9A, and when the analyzing polarization filter is inside the camera body 9. , As shown by 2 in FIG. 9B, it is preferable to be in the optical path preceding the image plane 8.

【0106】 図4でのように、検光偏光フィルター2は、上に述べたように先行する偏光フ
ィルター1の偏光方向に対して適当する方向、または、それと直交して対向する
方向にそれの偏光方向を持っている。検光偏光フィルターは、2におけるように
レンズシステム10の外部にあるときは、適切な方向に調整可能である。
As in FIG. 4, the analyzing polarization filter 2 is arranged in a direction suitable for the polarization direction of the preceding polarization filter 1 as described above, or in a direction opposite to and orthogonal to it. It has a polarization direction. The analyzing polarization filter can be adjusted in the proper direction when it is outside the lens system 10, as in 2.

【0107】 検光偏光フィルターは、図9Aでのようにレンズシステム10の内部にあると
き、あるいは、図9Bでのようにカメラボディーの内部にあるとき、検光偏光フ
ィルターは内部調整可能にもできるし、あるいは、適正な方向に製作することも
できる。
When the analyzing polarization filter is inside the lens system 10 as in FIG. 9A or inside the camera body as in FIG. 9B, the analyzing polarization filter can be adjusted internally. Yes, or they can be manufactured in the proper orientation.

【0108】 偏光ローテーター4についての言及は一般的に制限的ととられるべきではない
。どのような、現存のあるいは今後開発されるであろう光-エレクトロニックス
デバイスも所望の効果を生ずるのに使うことができる。現時点で存在するものの
うちには、強誘電体液晶(FLCまたはFELC ( FeroElectric Liquid Crystal
))スイッチ、液晶(LC)スイッチ、およびパイセルなどがある。これらの
あるいは将来の光エレクトロニックデバイスは、所望の偏光回転の効果を生ずる
のに使うことができ、それら選択されたデバイスはなお本発明の一部であるだろ
う。
References to the polarization rotator 4 should generally not be taken as limiting. Any existing or future developed opto-electronics device can be used to produce the desired effect. Among the existing ones at this time are ferroelectric liquid crystals (FLC or FELC (FeroElectric Liquid Crystal
)) Switches, liquid crystal (LC) switches, and pi-cells. These or future optoelectronic devices can be used to produce the desired polarization rotation effect, and those selected devices will still be part of the present invention.

【0109】 したがって、1つの構成では、偏光ローテーターはその2つの状態の間で約9
0°だけ偏光の方向を変化させることのできるどのような種類のデバイスであっ
てもよい。しかし、偏光が電気的にも機械的にも多くの手段によって交互の方向
に90°だけ向きを変えることのできるものであることは周知であることから、
FLC またはFELCスイッチの使用は、それらに限られることを意図するもので
はない。
Therefore, in one configuration, the polarization rotator has about 9 between its two states.
It may be any kind of device capable of changing the direction of polarization by 0 °. However, it is well known that polarized light can be redirected by 90 ° in alternating directions by many means both electrically and mechanically,
The use of FLC or FELC switches is not intended to be so limited.

【0110】 したがって、どのようなこの種の方法もこの構成に採用することができ、光学
技術に精通した人ならば、容易にこの原理を、偏光の方向をその2つの状態の間
で約90°だけ変化させることのできるどのような種類の手段にも拡張すること
ができるであろう。約90度という指定もまた、偏光ローテーターはその回転に
関して可変であることから、それに制限されることは意図していない。好ましく
は、どのような角度の回転であっても、そのトータルの偏光方向の変化の和が約
90度であればよく、回転のどのようなこの種のいろいろの代りの分割もまたこ
の実施例の一部である。
Therefore, any method of this kind can be adopted in this configuration, and a person skilled in the optical arts can easily use this principle to change the direction of polarization between the two states by about 90 °. It could be extended to any kind of means that can be changed by only °. The designation of about 90 degrees is also not intended to be limited because the polarization rotator is variable with respect to its rotation. Preferably, no matter what angle rotation, the sum of the changes in the total polarization direction is about 90 degrees, and any such alternative division of rotation is also possible in this embodiment. Is part of.

【0111】 図14Aに示すように、半波長リターダー3の2分割エッジ5は、不要な屈折性
の視覚ノイズを最小にするように処理される。1つの方法は、フラットブラック
ペンキ、染料、あるいは、光吸収剤などの光吸収の材料で2分割エッジをコーテ
ィングすることである。
As shown in FIG. 14A, the bisecting edge 5 of the half-wave retarder 3 is treated to minimize unwanted refractive visual noise. One method is to coat the bisecting edge with a light-absorbing material such as flat black paint, dye, or a light absorber.

【0112】 もう1つの方法は、図14Bに示すように、たとえばガラスのような光学的に
フラットで透明な表面16にコーティング15として半波長リターダーを付着す
ることである。もう1つの方法は、図14Cに示すように、2枚のガラスのよう
な光学的にフラットで透明な表面16の間に透明ななフィルター材料17に沿っ
て半波長リターダー3をサンドイッチすることである。図14Dは先行する偏光
フィルター1が図14Cの構成要素と共にサンドイッチされていることを示して
おり、先行する偏光フィルターが光路中の受動型の半波長リターダーに先立って
置かれている。
Another method is to deposit a half-wave retarder as a coating 15 on an optically flat, transparent surface 16 such as glass, as shown in FIG. 14B. Another method is to sandwich a half-wave retarder 3 along a transparent filter material 17 between two optically flat, transparent surfaces 16 such as glass, as shown in FIG. 14C. is there. FIG. 14D shows that the preceding polarization filter 1 is sandwiched with the components of FIG. 14C, which precedes the passive half-wave retarder in the optical path.

【0113】 しかし、これらの方法は、エッジの屈折は広くいろいろな手段を用いて無くす
ことができるということが周知であることから、それらに限られることを意図し
てはいない。どのようなこの種の手段も、それにも関わらず、本発明に採用する
ことができ、光学技術に精通した人ならば、容易にこの原理を望ましくないエッ
ジの屈折を無くすための手段に拡張することができるであろう。
However, these methods are not intended to be limiting as it is well known that edge refraction can be eliminated by a wide variety of means. Any such means can nevertheless be employed in the present invention, and one skilled in the optical arts will readily extend this principle to a means for eliminating unwanted edge refraction. Could be

【0114】 図2において、偏光ローテーター4の方向は、先行する偏光フィルター1のそ
れに並行である。これら2つの方向は偏光ローテーターがそれに電気的に励起さ
れているか、電気的に励起されていないか、の方向の一方または他方にあって、
しかし好ましくは両方ではない、とき、互いに平行である。
In FIG. 2, the direction of the polarization rotator 4 is parallel to that of the preceding polarization filter 1. These two directions are in one or the other of the directions in which the polarization rotator is electrically excited or not electrically excited in it,
But preferably not both, when parallel to each other.

【0115】 半波長リターダー3の偏光方向は適切には先行する偏光フィルター1の偏光方
向のそれと並行である。受動的な半波長リターダー材料の電流発生器は材料周辺
部にある矢印か他の指示標識で材料のゲインまたは中立方向をマークする。
The polarization direction of the half-wave retarder 3 is suitably parallel to that of the preceding polarization filter 1. A passive half-wave retarder material current generator marks the gain or neutral direction of the material with an arrow or other indicator on the periphery of the material.

【0116】 材料は、好ましくは、その中立方向に対していずれかの方向に45度回転せら
れてそれの能動偏光方向を先行する偏光フィルターに対して適切に揃えられる。
The material is preferably rotated 45 degrees in either direction relative to its neutral direction to properly align its active polarization direction with the preceding polarizing filter.

【0117】 偏光ローテーター4は電気的に励起されるか電気的に励起されないかで、それ
をそれの偏光有効方向の一方か他方にセットする。偏光ローテーター4はワイヤ
ー6を通してエネルギーを供給される。供給されたエネルギー、または、取り去
られたエネルギーを、偏光ローテーターは1方の偏光設定から他方へ、再びもと
へと切り換える。
The polarization rotator 4 is either electrically excited or not electrically excited and sets it to one or the other of its polarization effective directions. The polarization rotator 4 is energized through the wire 6. The polarization rotator switches the supplied or removed energy from one polarization setting to the other and back again.

【0118】 図15に示されるように、信号はカメラ9の内部の18で生じ、ワイヤー20を
通って変換ボックス19へと移動する。変換ボックス19はカメラによって生じ
た内部信号を偏光ローテーター4によって使用可能な形に変換する。変換された
信号は変換ボックス19からワイヤー6を通って偏光ローテーター4へと移動す
る。変換器は標準のアナログまたはディジタルビデオ信号を偏光ローテーターに
よる使用のために方形波に変換することができる。
As shown in FIG. 15, the signal originates at 18 inside camera 9 and travels through wire 20 to conversion box 19. The conversion box 19 converts the internal signal produced by the camera into a form usable by the polarization rotator 4. The converted signal travels from the conversion box 19 through the wire 6 to the polarization rotator 4. The converter can convert a standard analog or digital video signal into a square wave for use by a polarization rotator.

【0119】 アナログまたはディジタルから方形波への変換は、一般的な原理の説明のため
に意図されたもので、それに限る意図はない。したがって、偏光ローテーターを
ドライブするどのような方法も本発明に採用することができ、光学技術に精通し
た人ならば、容易にこの原理を適切な変換回路に拡張することができるであろう
The analog or digital to square wave conversion is intended for purposes of explaining the general principles and is not intended to be limiting. Therefore, any method of driving the polarization rotator can be employed in the present invention, and those skilled in the optical arts can easily extend this principle to suitable conversion circuits.

【0120】 その直交して対向する偏光フィルターについての言及は限定としてとられるべ
きではない。図22に示されるように、イメージ信号エンコーディングフィルタ
ー21は光に異なる方向の偏光を起こさせる2つの要素22と23で構成するこ
とができる。この例の目的のために、示されている2枚のフィルターは垂直方向
から互いに逆方向に60度ずれている。
Reference to the orthogonally opposed polarizing filters should not be taken as a limitation. As shown in FIG. 22, the image signal encoding filter 21 can be composed of two elements 22 and 23 that cause light to be polarized in different directions. For the purposes of this example, the two filters shown are offset from the vertical by 60 degrees in opposite directions.

【0121】 それらの相互の方向は、この例では、120度で、90度ではない(つまり、
直交的に対向していない)、それでも、この方向はうまく働くようになっている
。破線24で示されているイメージ信号はイメージ信号エンコーディングフィル
ター21を通り、その後ビームスプリッター27によって2つのイメージ信号2
5と26に分離せられる。
Their mutual directions are 120 degrees in this example, not 90 degrees (ie
Not orthogonally facing each other), yet this direction works. The image signal indicated by the broken line 24 passes through the image signal encoding filter 21 and is then converted by the beam splitter 27 into two image signals 2.
It is separated into 5 and 26.

【0122】 右側のイメージは23における方向と直角をなす検光フィルター2に到着し、
したがってアパーチャ絞りの半分が不透明であるように知覚される。左側のイメ
ージは、22における方向と直角をなす検光フィルター28に到着し、したがっ
てアパーチャ絞りの半分が不透明であるように知覚される。
The image on the right arrives at the analysis filter 2 which is at right angles to the direction at 23,
Therefore, half of the aperture stop is perceived as opaque. The image on the left arrives at the analysis filter 28, which is at right angles to the direction at 22, so that half of the aperture stop is perceived as opaque.

【0123】 非直交対向イメージ信号エンコーディングフィルターハーフ(複数)に対して
知覚される3D効果は、図10Aの29と30としての直交対向イメージ信号エ
ンコーディングフィルターハーフ(複数)に対して知覚される3D効果と同じも
のである。明らかに、システムのアパーチャ絞りにおける偏光方向について直交
的に対向している必要はない。われわれが直交的な対向を強調するのは、構成の
単純さのためと光のロスを最小にするためである。
The perceived 3D effect for the non-orthogonal opposite image signal encoding filter halves is the perceived 3D effect for the orthogonal opposite image signal encoding filter halves as 29 and 30 in FIG. 10A. Is the same as. Obviously, it is not necessary that the polarization directions at the aperture stop of the system are orthogonally opposed. We emphasize orthogonal opposition because of the simplicity of construction and to minimize light loss.

【0124】 半波長リターダーステレオライトバルブはレンズシステムのアパーチャ絞りに
おいて受動的な要素または手動手段の使用を必要とするだけである。このやり方
は他のライトバルブに対していくつかの利点を持っている。典型的なライトバル
ブは図10Aに示されるように、2枚の対向する直線偏光フィルターからなって
いる。
The half-wave retarder stereo light valve only requires the use of passive elements or manual means in the aperture stop of the lens system. This approach has several advantages over other light valves. A typical light valve consists of two opposing linear polarization filters, as shown in Figure 10A.

【0125】 垂直方向の指示標識29はアパーチャ絞りの左側は垂直方向に偏光させる偏光
材料で占められていることを示している。水平方向の指示標識30はアパーチャ
絞りの右側は水平方向に偏光させる偏光材料で占められていることを示している
The vertical indicator 29 indicates that the left side of the aperture stop is occupied by polarizing material that polarizes vertically. The horizontal indicator 30 indicates that the right side of the aperture stop is occupied by a polarizing material that polarizes horizontally.

【0126】 図10Bは、偏光ローテーターによって引き起こされるアパーチャ絞り上の一
連の影響を示している。各ハーフは交互に不透明になり、一方が光を遮断すると
、他方は光の通過を許し、次に、2番目が遮断になると、1番目が第1のハーフ
の通過を許す。光通過部分は典型的には対向する偏光方向に向けられている。
FIG. 10B shows the set of effects on the aperture stop caused by the polarization rotator. The halves are alternately opaque, one blocking the light, the other allowing the light to pass, and a second blocking the light, the first allowing the first half to pass. The light passage portions are typically oriented in opposite polarization directions.

【0127】 アパーチャ絞りの対向する両サイドが直交的に偏光されているときは、 得られるイメージの視野上に興味深い現象が現れる。空や水やその他の反射と偏
光効果を持つ表面は両眼のおのおのについて違って見える。たとえば、空は一方
の眼には非常に暗く、他方の眼には非常に明るく見えるだろう。これは。ビデオ
やフィルムの表示ではストロボのように見えることがあり、静止イメージの表示
で用いると眼の緊張を引き起こす。
An interesting phenomenon appears in the field of view of the resulting image when both opposite sides of the aperture stop are orthogonally polarized. Sky, water, and other reflective and polarizing surfaces look different for each eye. For example, the sky will appear very dark to one eye and very bright to the other. this is. It may look like a strobe on a video or film display and causes eye strain when used to display a still image.

【0128】 半波長リターダーステレオライトバルブまったく違っており、より良く満足さ
せる効果が生ずる。図11に示すように、無偏光の光が光路の31に入る。先行
する偏光フィルター1は、指示標識29で示すようにシステムに入ってくる光の
すべてあるいは実質的にすべての光を単一方向に偏光する。外部の物体、たとえ
ば空(そら)がどのような偏光方向を持っていたとしても、それは一斉に一様に
偏光されている。たとえば、もし空が暗かったならば、それはずっと暗いままで
ある。
The half-wave retarder stereo light valve is completely different and produces a better satisfying effect. As shown in FIG. 11, unpolarized light enters the optical path 31. The preceding polarizing filter 1 polarizes all or substantially all of the light entering the system, as indicated by the indicator mark 29, in a single direction. Whatever direction of polarization an external object, such as the sky, has is uniformly polarized all at once. For example, if the sky was dark, it would remain much darker.

【0129】 半波長リターダー3がアパーチャ絞りに置かれていて、それはアパーチャ絞り
の半分だけを占めるようにカットされている。適正な方向を持つ半波長リターダ
ーはそれを通過する光の偏光方向を好ましくは90度だけシフトする。光路上に
起こる結果は、左サイドでは29で示すような1つの方向であり、右サイドは3
0で示すようにこれに対して直交した方向である。しかし、空に対する偏光の影
響は先行する偏光フィルター1によって一旦なされており、それはその後そのま
ま残っていることに注意しなければならない。
A half-wave retarder 3 is placed in the aperture stop, which is cut so as to occupy only half of the aperture stop. A half-wave retarder with the proper direction shifts the polarization direction of light passing through it, preferably by 90 degrees. The result on the optical path is one direction on the left side, as indicated by 29, and 3 on the right side.
The direction is orthogonal to this as indicated by 0. It has to be noted, however, that the effect of polarization on the sky is once made by the preceding polarization filter 1, which remains afterwards.

【0130】 受動的な半波長リターダー3によるアパーチャの一方の半分での変化は光の偏
光方向に対してだけであって、そこを通過するイメージに対してではない。半波
長リターダーステレオライトバルブは、空や水やその他の反射と偏光を変えるも
のに対して両眼の各々の見るものの間に何の対立も起こさずに使うことができる
。また、それはビデオや映画に対してもストロボ効果を起こすことなく使うこと
ができ、眼の緊張を起こすことがない。
The change in one half of the aperture by the passive half-wave retarder 3 is only for the polarization direction of the light, not for the image passing through it. The half-wave retarder stereo light valve can be used without any conflict between what each of the eyes sees with respect to the sky, water, or anything else that changes the reflection and polarization. It can also be used for video and movies without strobe effect and does not cause eye strain.

【0131】 半波長リターダーステレオライトバルブのもう1つの利点はレンズシステムの
アパーチャ絞りに受動的な構成物を置くことである。受動的な半波長リターダー
3は一旦取り付けると、長期間にわたって保守や調整を必要としないことである
。また、それは受動的なので、能動的な「ライトバルブ」とは違って故障するこ
とがほとんどなく、定期的な交換の必要もほとんどない。
Another advantage of the half-wave retarder stereo light valve is the placement of a passive component on the aperture stop of the lens system. Once installed, the passive half-wave retarder 3 requires no maintenance or adjustment for long periods of time. Also, because it is passive, unlike an active "light valve", it rarely fails and requires little periodic replacement.

【0132】 ある構成では、アパーチャ絞りにある受動要素に加えて、偏光ローテーターが
、普通アパーチャ絞りの所ではなく、先行する偏光フィルターと検光偏光フィル
ターとの間の光路中のどこかで使われる。図12Aはワイヤー6でパワー供給さ
れる偏光ローテーター4を示している。この偏光ローテーターがFLCの場合に
は、そのパワーオフ状態は偏光方向中立の効果を持っている。
In some configurations, in addition to the passive elements present in the aperture stop, a polarization rotator is used somewhere in the optical path between the preceding polarization filter and the analyzing polarization filter rather than at the aperture stop normally. . FIG. 12A shows a polarization rotator 4 powered by a wire 6. When this polarization rotator is FLC, its power-off state has a polarization direction neutral effect.

【0133】 このことは、光がアパーチャの両サイドを通過することを許す。このシステム
では、明るいイメージを通過するが3D情報は失われてしまうという欠点がある
。このような欠点は医学とかその他の命にかかわる用途には致命的な欠点である
。図12Bは、FLCである偏光ローテーターがある方向32にパワーオンされ
ている状態を示している。
This allows light to pass through both sides of the aperture. This system has the disadvantage that it passes through bright images but loses 3D information. Such drawbacks are fatal for medical and other life-threatening applications. FIG. 12B shows a state in which the polarization rotator that is the FLC is powered on in the direction 32.

【0134】 すなわち、それは光の偏光方向をある方向に回転する。図12Cの33のよう
に、それが他の方向にパワーオンされると、それは光の偏光方向を他の偏光方向
に回転する。
That is, it rotates the polarization direction of light in a certain direction. When it is powered on in another direction, such as 33 in FIG. 12C, it rotates the polarization direction of the light to the other polarization direction.

【0135】 図13A、図13Bと図13CはFLCである偏光ローテーターが後続の偏光
フィルター2と組み合わされた場合の3つの異なる偏光方向の効果を示している
。 図13AはFLCである偏光ローテーターがその中立方向4にあるとき、ア
パーチャ絞りの2つのハーフの偏光方向は典型的には45度回転せられ、したが
って、両サイドのいずれも後続の偏光フィルター2を通過することができる。
13A, 13B and 13C show the effect of three different polarization directions when a polarization rotator, which is a FLC, is combined with a subsequent polarization filter 2. FIG. 13A is a FLC, when the polarization rotator is in its neutral direction 4, the polarization directions of the two halves of the aperture stop are typically rotated by 45 degrees, so that neither side of Can pass through.

【0136】 図13BはFLCである偏光ローテーターが反時計方向32にパワーオンされ
るとき、アパーチャ絞りにある両ハーフの偏光方向は典型的には90度回転し、
アパーチャ絞りの受動的半波長リターダー3サイドからの光だけが後の偏光フィ
ルターを通過できる。
FIG. 13B shows that when the polarization rotator, which is a FLC, is powered on in the counterclockwise direction 32, the polarization directions of both halves at the aperture stop are typically rotated 90 degrees,
Only light from the passive half-wave retarder 3 side of the aperture stop can pass through the latter polarization filter.

【0137】 図13CはFLCである偏光ローテーターが時計方向33にパワーオンされる
とき、アパーチャ絞りの両ハーフの偏光方向はもとの方向のままにおかれるので
、アパーチャ絞りの受動的半波長リターダーに占められていないサイドからの光
だけが後続の偏光フィルターを通過できる。
FIG. 13C shows that when the polarization rotator, which is a FLC, is powered on in the clockwise direction 33, the polarization directions of both halves of the aperture diaphragm are left in their original directions, so that the passive half-wave retarder of the aperture diaphragm is retained. Only light from the side not occupied by can pass through the subsequent polarizing filter.

【0138】 アパーチャ絞りに必要なものは半波長リターダー3だけなので、他の構成要素
はレンズシステムの外側に組み込むことができる。このように配置すると、レン
ズは、それを他のコンポーネントと組み合わさないかぎり、あたかも何の変更も
加えていないように動作する。
Since the aperture diaphragm only requires a half-wave retarder 3, other components can be incorporated outside the lens system. With this arrangement, the lens behaves as if it had not been modified, unless it was combined with other components.

【0139】 この配置は、多くのユーザーが非常に高価なレンズを使って単一用途と多用途
の選択に直面したとき持つであろう関心事であるが、3Dイメージ発生以外の用
途にも使えるレンズの作製をも可能にするという利点を持っている。
This arrangement is a concern that many users will have when faced with single-use and multi-use options with very expensive lenses, but can be used for applications other than 3D image generation as well. It also has the advantage of enabling the production of lenses.

【0140】 反射面の数を最小にするという構成上の記述はしていないが、それは制限的な
意味でそうしているわけではない。高品質な光学コンポーネントがしばしば無反
射材料でコーティングされていることは周知である。典型的には、どのようなこ
の種のコーティングも信号エンコーディングフィルターの反射的な性質を低減す
るのに使うことができ、どのようなこの種のコーティングも併用できるというこ
とは本発明の一部となる。
Although there is no structural description that minimizes the number of reflecting surfaces, this is not so in a limiting sense. It is well known that high quality optical components are often coated with non-reflective materials. Typically, any such coating can be used to reduce the reflective nature of the signal encoding filter, and that any such coating can be used in conjunction with the present invention. Become.

【0141】 半波長リターダーがアパーチャ絞りの約半分を占めていると言っていることは
、それが限定的であるとは意図していない。3D効果を出すためにはまっすぐな
2分割である必要はない。図16A、図16Bと図16Cは各々アパーチャ絞り
の約半分を占める半波長リターダー3を示しているが、アパーチャ絞りを直線的
には2分割していない。
The fact that a half-wave retarder occupies about half of the aperture stop is not intended to be limiting. It is not necessary to have a straight division into two in order to obtain a 3D effect. 16A, 16B and 16C each show a half-wave retarder 3 which occupies about half of the aperture stop, but the aperture stop is not linearly divided into two.

【0142】 典型的には、アパーチャ絞りを面積のほぼ等しい両サイドに分割するかぎり、
ほとんどいかなる形でも使えるであろうし、光学技術に精通した人ならば、容易
にこの原理を本発明の意図から離れない範囲で大抵の任意の形に拡張することが
できるであろう。
Typically, as long as the aperture stop is divided into two sides of approximately equal area,
It could be used in almost any form, and one skilled in the optical arts could easily extend this principle to almost any form without departing from the spirit of the invention.

【0143】 半波長リターダーがアパーチャ絞りの一方側を占めていると言っていることは
、それが限定的であることは意図してはいない。半波長リターダーがアパーチャ
絞りのどちらのサイドを占めてもよく、サイドの選択は関連する先行する偏光フ
ィルターと検光偏光フィルターおよび偏光ローテーターの方向と設置に影響する
だけである。
The fact that the half-wave retarder occupies one side of the aperture stop is not intended to be limiting. The half-wave retarder may occupy either side of the aperture stop, and the choice of side only affects the orientation and placement of the associated preceding polarization filter and the analysis polarization filter and polarization rotator.

【0144】 アクロマティックな(色収差のない)半波長リターダーについては、仕様を示
していないが、そのことに限定的な意図はない。アクロマティックな半波長リタ
ーダーは視覚上のカラーのトルーレンダリングが必要なアプリケーションには必
要であるが、ブラックアンドホワイトでのように、このようなレンダリングが必
要でないところでは必要でない。
No specification is given for an achromatic (chromatic-free) half-wave retarder, but this is not intended to be limiting. Achromatic half-wave retarders are needed for applications that require true-color rendering of visual colors, but are not needed where black-and-white rendering does not require such rendering.

【0145】 明らかに、光学技術に精通した人ならば、個々の用途の必要性にもとづいて半
波長リターダーの最も望ましい品質を容易に選択することができるであろうし、
いかなるそのような選択も本発明の一部とみなされるであろう。
Clearly, a person skilled in the optical arts will be able to easily select the most desirable quality of a half-wave retarder based on the needs of the particular application,
Any such selection would be considered part of the present invention.

【0146】 半波長リターダーが指定されているが、それに限るということを意図していな
い。半波長リターディング効果は2枚の4分の1波長リターダーをサンドイッチ
することで得られることは周知であるが、しかし、半波長リターディング効果の
どのような構成も本発明の一部である。
Half-wave retarders are specified, but are not intended to be so limited. It is well known that the half-wave retarding effect is obtained by sandwiching two quarter-wave retarders, but any construction of the half-wave retarding effect is part of the invention.

【0147】 半波長リターダーが好ましくはアパーチャ絞りに位置するということはそれに
限るということを意図してはいない。半波長リターダーか、または、他のイメー
ジ信号エンコーディングフィルター片がアパーチャ絞りの半分を塞ぐ閉塞物とし
て働き、レンズシステムを通過するトータルの光を50%だけ減らすか、一つの
絞りと他の方法で像は影響されない。しかしその閉塞物がアパーチャ絞りから除
かれると、その影響はずっと違ったものになる。たとえば、もしそれがアパーチ
ャ絞りからレンズ直径に等しい距離だけ離れて位置しているならば、f/2レン
ズについては、実効レンズスピードは劇的に減少する。
The fact that the half-wave retarder is preferably located at the aperture stop is not intended to be limiting. A half-wave retarder or other image signal encoding filter strip acts as an obstruction that occupies half of the aperture diaphragm, reducing the total light passing through the lens system by 50%, or using one diaphragm and other methods Is not affected. But when the blockage is removed from the aperture stop, the effect is much different. For example, if it is located a distance equal to the lens diameter away from the aperture stop, for f / 2 lenses, the effective lens speed is dramatically reduced.

【0148】 軸に対して27度傾いてレンズに入射する光に対しては、レンズの実効スピー
ドはf/5に減少する。軸に対して45度傾いてレンズに入射する光に対しては
、レンズの実効スピードはf/10000に減少する、すなわち実効的に光の透
過はゼロになる。このようなレンズでつくり出されるイメージの視覚上の効果は
一種のビネット写真(周辺部で明るさの減じる写真)、またはトンネルビジョン
(狭窄視野)を生じることである。
For light incident on the lens at an angle of 27 ° with respect to the axis, the effective speed of the lens is reduced to f / 5. For light incident on the lens at an angle of 45 degrees with respect to the axis, the effective speed of the lens is reduced to f / 10000, that is, the light transmission is effectively zero. The visual effect of the image produced by such a lens is to produce a kind of vignette picture (a picture with reduced brightness in the periphery) or tunnel vision (narrowed field of view).

【0149】 フィルターをアパーチャ絞りからさらに遠ざけると、この収差は余計に強調さ
れる。実際の経験は、視覚的に知覚できるビネットはf/2の50mmレンズで
、閉塞物がアパーチャ絞りからわずか2mmの所にあるとき起こることを示して
いる。そこで、一般的には、イメージエンコーディングフィルターはアパーチャ
絞りの所かアパーチャ絞りの近くになければならず、アパーチャ絞りから(アパ
ーチャ絞りのどちらかの側に)アパーチャ絞りの直径よりも遠く離れていること
があってはならない。
If the filter is moved further away from the aperture stop, this aberration will be accentuated even more. Practical experience has shown that a visually perceptible vignette occurs with a f / 2 50 mm lens and the occlusion is only 2 mm from the aperture stop. So, in general, the image encoding filter must be at or near the aperture stop and farther from the aperture stop (on either side of the aperture stop) than the aperture stop diameter. There should not be.

【0150】 《 2.半波長リターダー双眼ライトバルブ 》 偏光ローテーターと検光偏光フィルターが指定されているが、それに限るとい
うことは意図されていない。図17は、半波長リターダー3の後にビームスプリ
ッター27を置くことによって双眼視のための検光偏光フィルター2と28への
等分の分離が可能であることを図式的に示している。
<< 2. Half-wave retarder binocular light valve >> A polarization rotator and an analysis polarization filter are specified, but it is not intended to be limited thereto. FIG. 17 diagrammatically shows that by placing a beam splitter 27 after the half-wave retarder 3 it is possible to split equally into the analyzing polarization filters 2 and 28 for binocular vision.

【0151】 半波長リターダー双眼ライトバルブは、どのような双眼または単眼イメージン
グレンズシステムの光路中に挿入しても、そのレンズシステムが直接視に対して
ステレオイメージを生成するを可能とする。この半波長リターダー双眼ライトバ
ルブは既存の双眼鏡あるいは単眼鏡イメージングシステムに後付けすることがで
きる。
The half-wave retarder binocular light valve allows the lens system to produce a stereo image for direct viewing when inserted into the optical path of any binocular or monocular imaging lens system. This half-wave retarder binocular light valve can be retrofitted to existing binoculars or monocular imaging systems.

【0152】 そのようなシステムの例としては、顕微鏡、望遠鏡、各種の検査装置などがあ
る。これらの例は単に例を挙げるためだけであって、それらに限定されるわけで
はない。どのようなレンズシステムもこの半波長リターダー双眼ライトバルブを
開発するのに使うことができ、またそのような未知の応用は本実施例の一部であ
るみなされる。この半波長リターダー双眼ライトバルブはイメージ信号エンコー
ディングフィルターの1つの実施例である。
Examples of such systems include microscopes, telescopes, various inspection devices, and the like. These examples are merely for purposes of example and not limitation. Any lens system can be used to develop this half-wave retarder binocular light valve, and such unknown applications are considered part of this embodiment. This half-wave retarder binocular light valve is one example of an image signal encoding filter.

【0153】 図17は、この半波長リターダー双眼ライトバルブを図で説明する請求された
装置を示している。図17は双眼視のために取り付けられた単一レンズ顕微鏡を
構成する半波長リターダーステレオライトバルブを模式的に示している。光源3
4はコンデンサーレンズ35に上向きに投射されている照明を提供している。コ
ンデンサーレンズ35は照明光を集め、それをステージ36上にマウントされた
物体にフォーカスする。
FIG. 17 shows the claimed device illustrating this half-wave retarder binocular light valve. FIG. 17 schematically shows a half-wave retarder stereo light valve constituting a single-lens microscope mounted for binocular vision. Light source 3
Reference numeral 4 provides illumination that is projected upwardly on the condenser lens 35. The condenser lens 35 collects the illumination light and focuses it on the object mounted on the stage 36.

【0154】 対物レンズ37は物体のイメージとコンデンサーレンズからの集束光を集め、
それが接眼レンズ38と39で見られるのに適する空間像をフォーカスする場所
へと上方へイメージを投射する。適切に調整されると、コンデンサーレンズ中の
アパーチャ絞りは対物レンズの共役となり、またその逆関係も成立する。
The objective lens 37 collects the image of the object and the focused light from the condenser lens,
It projects the image upwards to a location where it focuses an aerial image suitable for being seen by the eyepieces 38 and 39. When properly adjusted, the aperture stop in the condenser lens is a conjugate of the objective lens and vice versa.

【0155】 対物レンズ37からの投射イメージは、光学システムの主光線に沿って破線4
0で示されるように上方へと進む。ビームスプリッター27はイメージをスプリ
ットし、そのイメージを運ぶ光の半分の左側接眼レンズ38への再配向と、その
イメージを運ぶ光の半分の右側接眼レンズ39への再配向を引き起こす。このよ
うにして人間の眼41と42が、拡大された物体のイメージを知覚する。在来の
未改良顕微鏡での拡大イメージは2つの接眼レンズを持つにもかかわらず2次元
のままである。
The projected image from the objective lens 37 has a dashed line 4 along the chief ray of the optical system.
Proceed upward as indicated by 0. The beam splitter 27 splits the image, causing half of the light carrying the image to be redirected to the left eyepiece 38 and half of the light carrying the image to the right eyepiece 39. In this way, the human eyes 41 and 42 perceive the image of the magnified object. The magnified image on a conventional unmodified microscope remains two-dimensional despite having two eyepieces.

【0156】 光源34は簡単に描いているが、そのような簡単なものにに限定されることを
意図したものではない。種々の方法で光源を集めてある方向に向けることができ
ることは周知である。明らかに、光学技術に精通した人ならば、容易に、ある特
定の顕微鏡にうまくマッチして取り付けられるように光源をつくることができ、
また、そのような照明を得るのに用いられる照明または光学コンポーネントも本
発明に使うことができるだろう。
Although the light source 34 is depicted briefly, it is not intended to be limited to such a simple one. It is well known that the light sources can be collected and directed in various ways. Apparently, anyone familiar with optical technology can easily create a light source that will fit and fit a particular microscope easily,
Also, the lighting or optical components used to obtain such lighting could be used in the present invention.

【0157】 コンデンサーレンズ35は簡単に描いているが、それはそのような簡単なもの
に限定されることを意図したものではない。コンデンサーレンズは種々の程度の
品質と有用性に応じてつくることができる。明らかに、光学技術に精通した人な
らば、容易にある特定の顕微鏡によくマッチして取り付けられるようにコンデン
サーレンズをつくることができ、またいかなるそのようなコンデンサーレンズも
本発明に使うことができるだろう。
Although the condenser lens 35 is depicted briefly, it is not intended to be limited to such a simple one. Condenser lenses can be made with varying degrees of quality and usefulness. Obviously, those skilled in the optical arts can easily make a condenser lens so that it fits well with a particular microscope, and any such condenser lens can be used in the present invention. right.

【0158】 顕微鏡の対物レンズ37は簡単に描いているが、それはそのような簡単なもの
に限定されることを意図したものではない。 顕微鏡の対物レンズは種々の程度
の品質と作動距離につくられ、いかなるそのような対物レンズも本発明に使うこ
とができるだろう。
Although the objective lens 37 of the microscope is depicted briefly, it is not intended to be limited to such a simple one. Microscope objectives are made with varying degrees of quality and working distance, and any such objective could be used in the present invention.

【0159】 ビームスプリッター27をプリズムのように描いているが、そのようなものに
に限られることを意図したものではない。双眼視のためのイメージ(複数)は1
本のイメージストリームから たとえば、半透鏡、プリズム、バレルプリズムな
どを含む多くの普通のメカニズムのいずれを使っても分離することができる。ど
のメカニズムを使ったかは問題ではなく、そのいずれも本発明に使うことができ
る。
Although the beam splitter 27 is depicted as a prism, it is not intended to be limited to such. 1 image for binocular vision
It can be separated from the book image stream using any of a number of common mechanisms including, for example, semi-transparent mirrors, prisms, barrel prisms, and the like. It does not matter which mechanism is used, any of which can be used in the present invention.

【0160】 簡単な接眼レンズが描かれているが、そのようなものに限定されることを意図
したものではない。接眼レンズはあるレンジの倍率と品質でつくることができる
が、そのような接眼レンズのどんなものでも本発明に用いることができる。
Although a simple eyepiece is depicted, it is not intended to be limited to such. Although eyepieces can be made with a range of magnifications and qualities, any such eyepiece can be used in the present invention.

【0161】 図17はまた、好ましい位置であるアパーチャ絞りの所かあるいはアパーチャ
絞りの共役点に置かれた部分的に半波長リターダー3からなる半波長リターダー
ステレオライトバルブの配置を示している。半波長リターダーは、それを通過す
る偏光光の方向を90度だけリタードさせ、したがって、直線偏光の方向を一方
から他方に約90度だけ変化させ、また、円偏光の方向を一方から他方の方向に
変える。
FIG. 17 also shows the arrangement of a half-wave retarder stereo light valve, which consists partly of a half-wave retarder 3 either at the preferred position of the aperture stop or at the conjugate point of the aperture stop. A half-wave retarder retards the direction of polarized light passing through it by 90 degrees, thus changing the direction of linearly polarized light from one to the other by about 90 degrees, and the direction of circularly polarized light from one to the other. Change to.

【0162】 半波長リターダーはそれがアパーチャ絞りの約半分を占めるようにカットされ
る。カットは2つの接眼レンズ38と39とで定義される法線面にほぼ垂直であ
る。 半波長リターダーの位置決めは、メカニカルに複雑なコンデンサーレンズの組
立よりはるかに容易でコストがかからない。光路に変化がなければ、コンデンサ
ーレンズ中の半波長リターダーの存在は生ずるイメージに何の影響も与えない。
これは顕微鏡の間でコンデンサーを交換するとき利点となり得る。
The half-wave retarder is cut so that it occupies about half the aperture stop. The cut is approximately perpendicular to the normal plane defined by the two eyepieces 38 and 39. Positioning a half-wave retarder is much easier and less costly than assembling a mechanically complex condenser lens. The presence of the half-wave retarder in the condenser lens has no effect on the resulting image, provided the optical path is unchanged.
This can be an advantage when exchanging capacitors between microscopes.

【0163】 図17は、光源34と半波長リターダー3の間に置かれた先行偏光フィルター
1からなるイネーブルフィルターの配置を示している。 光源34によって供給される照明は偏光フィルター1によって偏光になってい
る。続いて、この偏光光の半分は半波長リターダー3を通過し、他の半分は半波
長リターダーによって占められていない透明部分のアパーチャ絞りを通過する。 この結果、コンデンサーレンズのアパーチャ絞りを通過した光の半分はある一
方の方向に偏光し、コンデンサーレンズのアパーチャ絞りを通過した光の他の半
分はそれとは違った方向に偏光することになる。
FIG. 17 shows the arrangement of an enable filter consisting of the pre-polarization filter 1 placed between the light source 34 and the half-wave retarder 3. The illumination provided by the light source 34 is polarized by the polarizing filter 1. Subsequently, half of this polarized light passes through the half-wave retarder 3 and the other half passes through the aperture stop in the transparent part not occupied by the half-wave retarder. As a result, half of the light that has passed through the aperture of the condenser lens will be polarized in one direction and the other half of the light that has passed through the aperture stop of the condenser lens will be polarized in a different direction.

【0164】 先行偏光フィルター1からなる簡単なイネーブルフィルターを議論したが、そ
のようなものに限られることを意図したものではない。偏光フィルターが多くの
形状とサイズと、好ましくは内部ホルダーにマウントできて、回転を補助するた
めのハンドルを備えるようにつくることができることは周知である。
Although a simple enable filter consisting of the pre-polarization filter 1 has been discussed, it is not intended to be so limited. It is well known that polarizing filters can be made in many shapes and sizes and, preferably, can be mounted on an internal holder and have a handle to aid rotation.

【0165】 明らかに、光学技術に精通した人ならば、容易に、先行する偏光フィルターと
それに対するをマウントを本発明に最も適するように工夫することができるだろ
うし、また、いかなるそのような形状、マウント、あるいは付属物も本発明に使
うことができるだろう。
Clearly, those skilled in the optical arts could readily devise the preceding polarizing filter and its mount to best suit the present invention, and any such shape. , Mounts, or accessories could also be used in the present invention.

【0166】 簡単な偏光が特定されていると言うことは、それはそのようなものに限定され
ることを意図したものではない。偏光光は3次元の中で回転し得るということは
周知である、それが2次元の中で回転するときには、それは直線偏光と呼ばれる
。好適実施例は直線偏光を用いるものであるが、いずれの偏光も本発明に用いる
ことができる。
The fact that simple polarization is specified is not intended to be limited to such. It is well known that polarized light can rotate in three dimensions, when it rotates in two dimensions it is called linearly polarized light. Although the preferred embodiment uses linearly polarized light, any polarized light can be used in the present invention.

【0167】 図17はまたビームスプリッター27と人間の眼41および42の間に置かれ
た偏光フィルター2と28からなる検光フィルターの配置を示している。偏光子
2と26の方向は互いにほぼ直交するように異なっていなければならない。
FIG. 17 also shows the arrangement of an analysis filter consisting of polarization filters 2 and 28 placed between the beam splitter 27 and the human eyes 41 and 42. The directions of the polarizers 2 and 26 must be different so that they are substantially orthogonal to each other.

【0168】 偏光フィルター2と28の好ましい配置はビームスプリッター27と接眼レン
ズ38および39との間であるとして図示しているが、それに限定されることを
意図してはいない。これらの偏光フィルターはまた接眼レンズ上にあるいはその
中にマウントしてもよいし、偏光アイウェアとして眼41と42に装着してもよ
い。
Although the preferred placement of polarizing filters 2 and 28 is illustrated as being between beam splitter 27 and eyepieces 38 and 39, it is not intended to be so limited. These polarizing filters may also be mounted on or in the eyepiece or may be mounted on the eyes 41 and 42 as polarizing eyewear.

【0169】 ビームスプリッター27は、偏光フィルター2と28からなる検光フィルター
に先立つ好ましい位置にあるものとして説明されているが、それに限定されるこ
とを意図してはいない。ビームスプリッターは偏光方向にもとづいてビームが分
離するようにつくることができることは周知である。偏光方向にもとづいてビー
ムが分離するこの種のビームスプリッターは、いずれも本発明に使うことができ
、本発明の一部になり得る。
The beam splitter 27 is described as being in a preferred position prior to the analysis filter consisting of polarizing filters 2 and 28, but is not intended to be so limited. It is well known that beam splitters can be made so that the beams split based on the polarization direction. Any beam splitter of this kind in which the beams are split according to the direction of polarization can be used in the present invention and can be part of the present invention.

【0170】 偏光フィルター1からなるイネーブリングフィルターが適正な方向に向いてい
るならば、人間の眼41と42による視野に対してステレオイメージが生ずる。
イネーブリング偏光フィルター1を異なる方向に回転すると、ステレオ効果は生
じない(2次元イメージが見える)か逆転ステレオ(深さが逆転している)イメ
ージが知覚されるかのいずれかである。
If the enabling filter consisting of the polarizing filter 1 is oriented in the proper direction, a stereo image is produced for the field of view by the human eyes 41 and 42.
Rotating the enabling polarizing filter 1 in different directions either produces no stereo effect (a two-dimensional image is visible) or an inverted stereo (inverted depth) image is perceived.

【0171】 コンデンサーレンズ35はステージ36の下にあるものとして図示されている
が、それに限定されることは意図していない。ある種の顕微鏡は上下逆転してつ
くられていて、液体中の生物資料を見ることができるようになっている。このよ
うな顕微鏡では、コンデンサーレンズはステージの上にあり、対物レンズはステ
ージの下にあるが、そのような逆転構成も本発明の一部であるとみなされるだろ
う。
Although the condenser lens 35 is shown as being below the stage 36, it is not intended to be so limited. Some microscopes are built upside down so that you can see biological material in a liquid. In such microscopes, the condenser lens is above the stage and the objective lens is below the stage, but such reversal configurations would also be considered part of the invention.

【0172】 半波長リターダー3の使用は35のようなコンデンサーレンズについての製造
コストを相当低減する。コンデンサーレンズについての標準的な設計に1個の光
学コンポーネントを付加するだけであって、可動のパーツを必要としない。
The use of half-wave retarder 3 significantly reduces manufacturing costs for condenser lenses such as 35. It only adds one optical component to the standard design for a condenser lens and requires no moving parts.

【0173】 先行する偏光子1からなるイネーブリングフィルターは、通常、コンデンサー
レンズの外部にあるが、既成のパーツを使えるので、ここでも、製造コストの低
減が可能である。
The preceding enabling filter consisting of the polarizer 1 is usually outside the condenser lens, but since ready-made parts can be used, the manufacturing cost can be reduced also here.

【0174】 図18は図17の変形を示している。図18において、顕微鏡の双眼ヘッドが
スチールカメラ9に置き換わっている。終端にある偏光フィルター2からなる検
光フィルターはこのカメラ9と対物レンズ37の間に位置している。検光偏光フ
ィルターの最初の方向は先行偏光子1からなるイネーブリングフィルターの方向
に合っているか、または直交して異なっていなければならない。
FIG. 18 shows a modification of FIG. In FIG. 18, the still camera 9 replaces the binocular head of the microscope. An analysis filter composed of the polarization filter 2 at the end is located between the camera 9 and the objective lens 37. The initial direction of the analyzing polarization filter must be aligned with or orthogonal to the direction of the enabling filter consisting of the preceding polarizer 1.

【0175】 先行偏光子1からなるイネーブリングフィルターが適正な方向に向けられてい
るときには、矢印43で示されるように、コンデンサーレンズ中のアパーチャ絞
りの一方の半分はふさがれて見え、右か左かいずれかの単眼の写真がとられる。
When the enabling filter consisting of the preceding polarizer 1 is oriented in the proper direction, as shown by the arrow 43, one half of the aperture stop in the condenser lens appears to be blocked, either right or left. One monocular picture is taken.

【0176】 先行偏光子1からなるイネーブリングフィルターが90度回転されるときには
、矢印44で示されるように、コンデンサーレンズ中のアパーチャ絞りの他方の
半分がふさがれて見え、他方の単眼の写真がとられる。このような右/左、ある
いは、右/左又は左/右の眼で見た写真のシーケンスは後で見るためのステレオ
のぺアーをつくり出す。
When the enabling filter composed of the preceding polarizer 1 is rotated by 90 degrees, the other half of the aperture stop in the condenser lens appears to be blocked, as shown by the arrow 44, and the other monocular photograph becomes To be Such right / left, or right / left or left / right, eye sequence of photographs creates a stereo pair for later viewing.

【0177】 簡単な箱形のカメラが図示されているが、それに限定されるわけではない。大
形、中形および小形のフォーマット、ブラックアンドホワイト、あるいはカラー
、アナログまたはディジタルなどを含むがそれらに限定されないどのようなカメ
ラでも、顕微鏡に取り付けることができる。
Although a simple box camera is shown, it is not so limited. Any camera can be attached to the microscope, including but not limited to large, medium and small formats, black and white, or color, analog or digital.

【0178】 双眼ヘッドをカメラ9に置き換えることは、それに限定されることを意図して
いるものではない。そのようなヘッドを人の眼で双眼視するのにも写真で撮るの
にも両方同じ装置でサポートきるようにつくることができることは周知である。
このような顕微鏡のヘッドは三眼顕微鏡ヘッドと呼ばれていて、光学技術に精通
した人ならば、容易に、カメラ専用か多目的視野用顕微鏡ヘッドかを目的に応じ
て選択することができるだろう。
Replacing the binocular head with the camera 9 is not intended to be so limited. It is well known that such a head can be constructed so that it can be supported by the same device both for binocular viewing with the human eye and for taking pictures.
Such a microscope head is called a trinocular microscope head, and a person who is familiar with optical technology will be able to easily select either a camera-specific microscope head or a multi-purpose field of view microscope head according to the purpose. .

【0179】 図19は図18の変形を示している。図18においては、ビデオカメラ45が
スチールまたは双眼視野にとって換わっている。スチールカメラでのように(図
18)終端にある偏光フィルター2からなる検光フィルターは対物レンズ37と
カメラ45との間に位置している。ビデオ撮影するのには、検光偏光フィルター
2の方向は先行偏光子1からなるイネーブリングフィルターの方向にほぼ合って
いるか、またはほぼ直交するだけ異なっていなければならない。
FIG. 19 shows a modification of FIG. In FIG. 18, the video camera 45 has been replaced by a still or binocular field of view. As in the still camera (FIG. 18), the analyzer filter consisting of the polarizing filter 2 at the end is located between the objective lens 37 and the camera 45. For video recording, the orientation of the analyzing polarization filter 2 must differ approximately by or substantially orthogonal to the direction of the enabling filter consisting of the preceding polarizer 1.

【0180】 図19は、また先行偏光子1からなるイネーブリングフィルターと終端にある
偏光フィルター2からなる検光フィルターとの間のどこかに挿入された偏光ロー
テーターを示している。 図19は、その偏光ローテーターを顕微鏡の一部とし
たい場合の偏光ローテーターの好ましい位置を示している。 図20は、その偏
光ローテーターをカメラアセンブリーの一部としたい場合の偏光ローテーターの
好ましい位置を示している。
FIG. 19 also shows a polarization rotator inserted somewhere between the enabling filter consisting of the leading polarizer 1 and the analyzing filter consisting of the polarizing filter 2 at the end. FIG. 19 shows a preferred position of the polarization rotator when it is desired to make the polarization rotator part of a microscope. FIG. 20 shows a preferred position of the polarization rotator when the polarization rotator is to be part of the camera assembly.

【0181】 図19と図20はまたビデオカメラ45のフレームタイミング回路を偏光ロー
テーター4のドライブ回路に接続するケーブル6を示している。ビデオシーケン
スの各フレームが撮影される毎に、偏光ローテーターは偏光方向を、一方の方向
から次のフレームのためのほぼ直交するまで異なる方向へと変化させ、次にまた
それをもとに戻す。
19 and 20 also show the cable 6 connecting the frame timing circuit of the video camera 45 to the drive circuit of the polarization rotator 4. As each frame of the video sequence is captured, the polarization rotator changes the polarization direction from one direction to a different direction until it is nearly orthogonal for the next frame, and then back again.

【0182】 イメージのビデオストリームはこのようにしてつくられ、最初のイメージは一
方の眼のための情報を含み、次のイメージは他方の眼のための情報を含んでいる
A video stream of images is created in this way, the first image containing information for one eye and the second image containing information for the other eye.

【0183】 簡単な箱形のカメラが図示されているが、それに限定されるわけではない。C
CD、CMOSやイメージオルシコン、ブラックアンドホワイト、あるいはカラ
ー、アナログまたはディジタルなどを含むが、それらに限られることのないどの
ようなカメラでも顕微鏡に取り付けることができる。
Although a simple box-shaped camera is shown, it is not so limited. C
Any camera, including but not limited to CD, CMOS or image orthicon, black and white, or color, analog or digital, can be attached to the microscope.

【0184】 ビデオがフレームシーケンスを生成することを述べたが、映画カメラもまたフ
レームシーケンスを生成することは周知であり、それにもかかわらず本発明にも
使えることから、それに限られることを意図したものではない。
While video has been described as producing a frame sequence, it is intended that the movie camera is also well known to produce a frame sequence and is nevertheless useful in the present invention, and thus is intended to be so limited. Not a thing.

【0185】 双眼ヘッドをカメラ45に置き換えることは、それに限ることを意図している
ものではない。そのようなヘッドを人の眼で双眼視するのにも写真で撮るのにも
両方同じ装置でサポートきるようにつくることができることは周知である。この
ような顕微鏡のヘッドは三眼顕微鏡ヘッドと呼ばれていて、光学技術に精通した
人ならば、容易にカメラ専用か多目的視野用顕微鏡ヘッドかを目的に応じて選択
することができるだろう。
Replacing the binocular head with the camera 45 is not intended to be so limited. It is well known that such a head can be constructed so that it can be supported by the same device both for binocular viewing with the human eye and for taking pictures. Such a microscope head is called a trinocular microscope head, and a person who is familiar with optical technology will be able to easily select either a camera-specific microscope head or a multi-purpose field-of-view microscope head according to the purpose.

【0186】 《 3. 二偏光子ステレオライトバルブ 》 半波長リターダーが先行する偏光フィルターに続いているということは、それ
に限られるということを意図していない。この組み合わせでつくり出される効果
はレンズシステムのアパーチャ絞りに置かれた2枚の引き続く偏光フィルターに
よってもたらされる主な効果と同じである。
<< 3. Two-Polarizer Stereo Light Valve >> The fact that a half-wave retarder follows a preceding polarizing filter is not intended to be limiting. The effect produced by this combination is the same as the main effect produced by two successive polarizing filters placed in the aperture stop of the lens system.

【0187】 図21はどのようなイメージングレンズシステムのアパーチャ絞りにも挿入す
ることができ、それによってそのシステムがステレオのビデオ、スチール、動画
のイメージシーケンス、あるいは「フレームシーケンシャル」イメージとも呼ば
れるイメージシーケンスを生成することを可能とせしめ、また双眼あるいは単眼
の装置に挿入してステレオイメージを生成せしめる二偏光子ステレオライトバル
ブを構成するコンポーネントを示している。
FIG. 21 can be inserted into the aperture stop of any imaging lens system, which allows the system to generate stereo video, still, motion picture image sequences, or image sequences also referred to as “frame sequential” images. 2 shows the components that make up a two-polarizer stereo light valve that allows it to be produced and that it be inserted into a binocular or monocular device to produce a stereo image.

【0188】 この二偏光子ステレオライトバルブは、どのような既存のレンズシステムにも
後から装着することができ、また、どのような新規のレンズシステムにもつくり
つけることができる。このようなレンズシステムの例は、顕微鏡、内視鏡、ビデ
オレンズ、スチールカメラ、眼底カメラ、検査装置、ビデオレンズアダプター、
スチールカメラレンズアダプター、双眼鏡アダプター、単眼鏡アダプター、映画
用レンズなどである。これらの例は引用されたものだけであるが、それらに限定
されるものではない。どのようなイメージングレンズシステムもこの二偏光子ス
テレオライトバルブを利用するのに使うことができ、そのような予見されていな
い利用はこの実施例の一部であるとみなされる。この二偏光子ステレオライトバ
ルブはイメージ信号エンコーディングフィルターの1つの実施例である。
The two-polarizer stereo light valve can be retrofitted to any existing lens system or can be retrofitted to any new lens system. Examples of such lens systems include microscopes, endoscopes, video lenses, still cameras, fundus cameras, inspection equipment, video lens adapters,
These include still camera lens adapters, binoculars adapters, monocular adapters, and movie lenses. These examples are cited only, but not limited to. Any imaging lens system can be used to utilize this two-polarizer stereo light valve, and such unforeseen uses are considered part of this embodiment. This two-polarizer stereo light valve is one example of an image signal encoding filter.

【0189】 図21は、光路中の第1のものが、互いに隣接しそれらの間の隣接線がアパー
チャ絞りの形をほぼ2等分するような一対の偏光フィルターであることを示して
いる。第1のサイド22は第2のサイド23の方向とほぼ直交して対向する方向
であることが好ましい。この好適な方向は、接合線とほぼ45度をなしているが
、しかしこれら2つのハーフがほぼほぼ直交して対向する方向であるかぎり、ど
のような角度でも動作する。
FIG. 21 shows that the first in the optical path is a pair of polarizing filters that are adjacent to each other and the adjacent line between them divides the shape of the aperture diaphragm into approximately two equal parts. It is preferable that the first side 22 is substantially orthogonal to the direction of the second side 23 and faces the second side 23. This preferred direction is approximately 45 degrees with the tie line, but will work at any angle as long as the two halves face each other at approximately right angles.

【0190】 好ましい実施例は共通のガラス基板に偏光媒体をラミネートすることであるの
で、2つの分離した偏光フィルターが指定されているが、それに限定されること
を意図するものではない。好ましい技術としては対向する偏光フィルター22と
23(それらは好ましくは相互に直交した方向にある)を偏光ローテーター4を
基板として用いて偏光ローテーター4にラミネートすることであるので、基板は
偏光ローテーター4とは離れているように図示されているけれども、それに限定
されることを意図するものではない。
Since the preferred embodiment is to laminate the polarizing medium on a common glass substrate, two separate polarizing filters are specified, but not intended to be so limited. The preferred technique is to laminate opposing polarization filters 22 and 23 (they are preferably in mutually orthogonal directions) to the polarization rotator 4 using the polarization rotator 4 as the substrate, so that the substrate is the polarization rotator 4. Although shown as separated, it is not intended to be so limited.

【0191】 光路中の第2のものは偏光ローテーター4である。図21はまた光路中に偏光
ローテーター4に続いて存在する検光偏光フィルター2を示している。偏光ロー
テーター4が、FLCでのように、4分の1波長進むように回転し、また、4分
の1波長遅れるように回転するときは、検光偏光子2の方向は22と23の間の
接続線にほぼ並行か直交する方向である。
The second one in the optical path is the polarization rotator 4. FIG. 21 also shows the analyzing polarization filter 2 which is present in the optical path following the polarization rotator 4. When the polarization rotator 4 rotates forward by a quarter wavelength and rotates backward by a quarter wavelength as in FLC, the direction of the analyzing polarizer 2 is between 22 and 23. The direction is almost parallel or orthogonal to the connecting line of.

【0192】 偏光ローテーター4が、LCでのように、2分の1波長進むように回転し、次
にゼロ回転に戻るときは、検光偏光子2の方向はハーフ22かまたはハーフ23
の偏光方向にほぼ並行である。
When the polarization rotator 4 rotates by ½ wavelength, and then returns to zero rotation, as in LC, the orientation of the analyzing polarizer 2 is half 22 or half 23.
Is almost parallel to the polarization direction of.

【0193】 図21に示された二偏光子ステレオライトバルブについての好適実施例は3つ
のすべてのコンポーネントを1つのユニットにラミネートすることである。3つ
のコンポーネントのうち、接続された部分22と23だけはレンズシステムのア
パーチャ絞りの所になければならない。その他のコンポーネント4と2はレンズ
システムのアパーチャ絞りの所にある必要はない。
The preferred embodiment for the dual polarizer stereo light valve shown in FIG. 21 is to laminate all three components into one unit. Of the three components, only the connected portions 22 and 23 should be at the aperture stop of the lens system. The other components 4 and 2 need not be at the aperture stop of the lens system.

【0194】 図23は図18についての変形を示している。図23は簡単な大量販売されて
いる顕微鏡の構造を示している。コンデンサーレンズのアパーチャ絞りの所に位
置する半波長リターダー(図18の3)と光路中でコンデンサーレンズに先立つ
イネーブリングフィルター1との組み合わせからなるエンコーディングフィルタ
ーは、図23においては46と47の一対の直交して対向する円偏光フィルター
で置き換えられている。コンデンサーレンズ中のアパーチャ絞りでの円偏光フィ
ルターの設置と顕微鏡ヘッド中での対応する円偏光フィルター2と28との設置
が受容し得るイメージ品質を維持しつつもローコストのプラスチックフィルター
の使用を可能としている。
FIG. 23 shows a modification of FIG. FIG. 23 shows the structure of a simple mass-marketed microscope. The encoding filter which is a combination of the half-wave retarder (3 in FIG. 18) located at the aperture stop of the condenser lens and the enabling filter 1 preceding the condenser lens in the optical path is a pair of orthogonal filters 46 and 47 in FIG. And is replaced by an opposing circular polarization filter. The installation of a circular polarization filter at the aperture stop in the condenser lens and the corresponding circular polarization filters 2 and 28 in the microscope head allows the use of low cost plastic filters while maintaining acceptable image quality. There is.

【0195】 円偏光フィルターの使用はステレオ効果を達成するためのコンポーネントの精
密な配設についての要求を和らげるものである。顕微鏡ヘッドはステレオ効果を
失うことなく、直線偏光によって得られる回転を超えてさらに7度(7°)回転
することができる。
The use of circularly polarized filters alleviates the need for precise placement of components to achieve the stereo effect. The microscope head can rotate an additional 7 degrees (7 °) beyond the rotation obtained by linearly polarized light without losing the stereo effect.

【0196】 接眼レンズ(複数)は、あるブランドの顕微鏡でそうであるように、ステレオ
効果を失うことなく、それ自身を共通の中心のまわりに回転させることができる
。コンデンサーレンズは、ステレオイメージの品質を低下させることなしに、素
人でも随時インストールすることができる。円偏光は顕微鏡においてステレオ効
果を生ずるための好ましい方法である。
The eyepieces can rotate themselves around a common center without losing the stereo effect, as is the case with some brands of microscopes. Condenser lenses can be installed by amateurs at any time without compromising the stereo image quality. Circularly polarized light is the preferred method for producing stereo effects in a microscope.

【0197】 誰にも理解されるように、ここに開示された方法はどのような多くのデザイン
の顕微鏡にも応用することができる。
As will be appreciated by anyone, the methods disclosed herein can be applied to microscopes of any number of designs.

【0198】 図22の対向する偏光フィルター22と23の使用に対する1つの不利な点は
、それらが物体の異なった偏光についての視野を生ずるであろうということであ
る。光が反射面から反射されるときのように、このような効果が存在する場合に
は、ステレオイメージ中のゆらぎとなるだろう。ゆらぎが好ましくない場合には
、半波長リターダーステレオライトバルブの方が好ましい。
One disadvantage to the use of the opposing polarization filters 22 and 23 of FIG. 22 is that they will produce a field of view for different polarizations of the object. If such an effect were present, such as when light was reflected from a reflective surface, it would be a fluctuation in the stereo image. When fluctuation is not preferable, a half-wave retarder stereo light valve is preferable.

【0199】 《 4.マイクロフィルターステレオライトバルブ 》 標準的なカメラのイメージング表面とデバイスが示されているが、それは制
限的にとられるべきではない。ディジタルイメージングシステムの個々のピクセ
ルについての特別なカバーの仕方もまた捕捉しエンコーディングした情報を 復号化するときに使うことができる。
<< 4. Microfilter Stereo Light Valve >> A standard camera imaging surface and device is shown, but it should not be taken as limiting. Special covering methods for individual pixels of digital imaging systems can also be used when decoding the captured and encoded information.

【0200】 マイクロフィルターステレオライトバルブはどのようなイメージングレンズシ
ステムのアパーチャ絞りにも挿入することができ、それによってそのシステムが
ステレオのビデオ、スチール、あるいはディジタルの動画イメージシーケンス、
あるいは「フレームシーケンシャル」イメージとも呼ばれるイメージシーケンス
を生成することを可能とし、またフレームシーケンシャルではなくてパラレルの
ピクチャーイメージングシーケンシャルをも生成できるものとしている。このマ
イクロフィルターステレオライトバルブは、どのような既存のレンズシステムに
も後から装着することができ、また、どのような新規のレンズシステムにもつく
りつけることができる。
The microfilter stereo light valve can be inserted into the aperture stop of any imaging lens system, which allows the system to display stereo video, still, or digital video image sequences,
Alternatively, it is possible to generate an image sequence, also called a "frame sequential" image, and it is also possible to generate parallel picture imaging sequential instead of frame sequential. The microfilter stereo light valve can be retrofitted to any existing lens system or can be retrofitted to any new lens system.

【0201】 このようなレンズシステムの例は、ビデオ顕微鏡、ビデオ内視鏡、スチールカ
メラ、眼底カメラ、内視鏡装置、ディジタル映画カメラなどを含んでいる。これ
らの例は引用されたものだけであるが、それらに限定されるものではない。
Examples of such lens systems include video microscopes, video endoscopes, still cameras, fundus cameras, endoscopic devices, digital cinema cameras and the like. These examples are cited only, but not limited to.

【0202】 どのようなイメージングレンズシステムもこのマイクロフィルターステレオラ
イトバルブを利用するのに使うことができ、そのような予見されていない利用は
この実施例の一部であるとみなされる。このマイクロフィルターステレオライト
バルブはイメージ信号エンコーディングフィルターの1つの実施例である。
Any imaging lens system can be used to utilize this microfilter stereo light valve, and such unforeseen uses are considered part of this embodiment. This microfilter stereo light valve is one example of an image signal encoding filter.

【0203】 図24に示すように、イメージ信号エンコーディングフィルター48はイメー
ジ収集デバイス8に先立って光路(破線49で示されている)中に挿入される。
イメージ信号エンコーディングフィルターは好ましくはレンズシステムのアパー
チャ絞りの所か、または、アパーチャ絞りのいずれかの共役点に置かれ、そうし
て、アパーチャ絞りを2つの部分にほぼ等分割する2つの部分50と51とから
なっている。
As shown in FIG. 24, the image signal encoding filter 48 is inserted in the optical path (shown by the dashed line 49) prior to the image acquisition device 8.
The image signal encoding filter is preferably placed either at the aperture stop of the lens system or at a conjugate point of either aperture stop, and thus two parts 50 which divide the aperture stop into two parts approximately equally. It consists of 51.

【0204】 2つの部分は2つの対向する直線偏光フィルターによるか、または2つの対向
する円偏光フィルターによるか、または先行する偏光フィルターにそれに続くア
パーチャ絞りのおおよそ半分を占める半波長リターダーを組み合わせるか(好ま
しい方法)、あるいは対向する色フィルターによるか(立体写真)、またはLC
シャッターによるかして、つくり出される。
The two parts may be by two opposing linear polarizing filters, or by two opposing circular polarizing filters, or by combining a preceding polarizing filter with a half-wave retarder that occupies approximately half of the aperture aperture following it (( Preferred method) or by opposing color filters (stereoscopic photography) or LC
It is created by the shutter.

【0205】 エンコードされたイメージは結像面8上にフォーカスされるように投影される
。その結像面はCCD、CMOS、あるいはそのようなディジタルのイメージ収集
装置で構成されている。ピクセル2個だけの分解能を持つイメージ収集装置が8
で示されている。ここでは、この最初の議論を簡単にするために説明を2個のピ
クセルに限っている。
The encoded image is projected so as to be focused on the image plane 8. The image plane comprises a CCD, CMOS, or such digital image acquisition device. 8 image acquisition devices with a resolution of only 2 pixels
Indicated by. Here, the description is limited to two pixels to simplify this initial discussion.

【0206】 各ピクセルをカバーしているのは、各ピクセルにつき1つずつの、48の中の
2つのフィルターにマッチするかそれとはミラー対称かの小さなフィルターであ
る。すなわち、たとえば、もし50が垂直偏光であるならば、52はそれに同じ
かそれに対向する方向の偏光フィルターである。
Covering each pixel is a small filter that matches or mirrors two filters in 48, one for each pixel. That is, for example, if 50 is vertically polarized, 52 is a polarizing filter in the same or opposite direction.

【0207】 2つのイメージ信号エンコーディングフィルター50と51が互いに対向方向
にあり、フィルター52と53がまた互いに対向方向にあるとき、一方のピクセ
ルはアパーチャ絞りの第1のハーフからの情報を結像するだろう、そうして他方
のピクセルはアパーチャ絞りの第2のハーフからの情報を結像するだろう。
When the two image signal encoding filters 50 and 51 are facing each other and the filters 52 and 53 are also facing each other, one pixel images the information from the first half of the aperture stop. The other pixel would then image the information from the second half of the aperture stop.

【0208】 イメージ収集デバイスが2個よりはるかに多くのピクセルを用いていることは
周知である。図25Aはこのようなデバイスのピクセルをカバーする好ましい方
法を示している。フィルターは表面上に一様に配列されている。このような配列
においては、イメージは、AとBフィルターの両方がフォーカス面でほぼ等しい
分解能でほぼ等しいイメージを感じるように、その面積を2倍にする最小の倍率
で拡大されるだけでよい。
It is well known that image acquisition devices use far more than two pixels. Figure 25A illustrates a preferred method of covering the pixels of such a device. The filters are evenly arranged on the surface. In such an arrangement, the image need only be magnified with a minimum magnification of doubling its area so that both the A and B filters feel approximately equal image in the focus plane with approximately equal resolution.

【0209】 図25Bは、イメージが垂直方向への拡大だけが可能であるとき利点のあるも
う1つ他の配列を示している。図25Cは、イメージが水平方向への拡大だけが
可能であるとき利点のあるさらにもう1つ他の配列を示している。
FIG. 25B shows another arrangement which is advantageous when the image can only be magnified vertically. FIG. 25C illustrates yet another arrangement that is advantageous when the image can only be expanded horizontally.

【0210】 ピクセルフィルターの3つの配列だけが示されているが、それらに限定される
ととられるべきではない。明らかに、ある与えられた応用に対して1つの配列が
もう1つの他の配列に対して優れていることが証明できるようなアルゴリズムを
開発することは可能である。それにもかかわらず、どのような配列も本発明に採
用されるであろうし、光学技術あるいは数学技法に精通した人ならば、どのよう
な所望のパターンのピクセルフィルター配列をも容易に採用することができるで
あろう。
Although only three arrays of pixel filters are shown, they should not be taken as limiting. Obviously, it is possible to develop an algorithm such that for one given application one sequence can prove superior to another. Nonetheless, any array will find application in the present invention, and those skilled in the optical or mathematical arts will readily be able to employ any desired pattern of pixel filter arrays. You can do it.

【0211】 長方形の配列のピクセルだけが示されているが、イメージ収集デバイスはどの
ような幾何学的形状にでも組むことができるので、それに限るととられるべきで
はない。八角形のピクセル配列もまたよく使われる。明らかに、いかなるこのよ
うな形状あるいは幾何学的配列のピクセルも本発明で採用することができであろ
うし、電子光学技術に精通した人ならば、多くの予見されていない、かつ、潜在
的に有用な形状または形状の集合を持つイメージ収集デバイスを採用することが
できるであろう。
Although only a rectangular array of pixels is shown, the image acquisition device can be assembled in any geometric shape and should not be taken as a limitation. Octagonal pixel arrays are also commonly used. Obviously, any such shape or geometry of pixels could be employed in the present invention, and many unforeseen and potentially Image acquisition devices with useful shapes or collections of shapes could be employed.

【0212】 図24において、イメージング信号エンコーディングフィルター48を2つの
接合されたフィルターとして示しているが、これもまたそれに限定されるととら
れるべきではない。図2に示すように、半波長リターダー3は偏光フィルター1
に引き続く光路中に挿入することができ、それの一対のコンポーネントが図24
のフィルター48に換わって、8のイメージ収集表面において同様の結果をもた
らすことができる。
In FIG. 24, the imaging signal encoding filter 48 is shown as two spliced filters, but this too should not be taken as limiting. As shown in FIG. 2, the half-wave retarder 3 is a polarizing filter 1.
24 and its pair of components can be inserted into the optical path following FIG.
Filter 48 can be replaced with similar results at 8 image acquisition surfaces.

【0213】 マイクロフィルターステレオライトバルブの主要な有利な点は、それが何ら能
動コンポーネントを用いていないことである。偏光ローテーターの換わりに、こ
のライトバルブはスタティックな偏光フィルターまたはカラーフィルターだけを
使っている。それは、シャッターによっても動作するだろうが、そのようなシャ
ッターは、それの好適な動作モードではない。
The main advantage of the microfilter stereo light valve is that it uses no active components. Instead of a polarization rotator, this light valve uses only static polarization or color filters. It would also work with a shutter, but such a shutter is not its preferred mode of operation.

【0214】 図26はこのマイクロフィルターステレオライトバルブを図示する請求すべき
装置を示している。図26は光学的内視鏡装置54の近接端を図的に示している
。直線55で表されるイメージの光線はリレーレンズシステム11によって再フ
ォーカスされて新しいアパーチャ絞り(もとのものと共役)をつくり出す。イメ
ージ信号エンコーディングフィルター48がこの新しいアパーチャ絞りに置かれ
る。
FIG. 26 shows the claimed device illustrating this microfilter stereo light valve. FIG. 26 schematically shows the proximal end of the optical endoscopic device 54. The rays of the image represented by line 55 are refocused by the relay lens system 11 to create a new aperture stop (conjugate with the original). An image signal encoding filter 48 is placed at this new aperture stop.

【0215】 イメージ光線はそのフィルターによって3Dの情報でエンコードされ、そうし
て次にさらにリレーレンズ11によってディジタルイ結像面8上にフォーカスさ
れる。ディジタル結像面は、その単一の表面がステレオビューの両方を記録する
ような適切なマイクロフィルターでカバーされている。
The image beam is encoded with 3D information by its filter and is then further focused by the relay lens 11 onto the digital image plane 8. The digital imaging plane is covered with a suitable microfilter whose single surface records both stereo views.

【0216】 簡単なレンズが示されているが、実際のこの種の実用的なレンズはシャープで
クリアーなイメージをつくり出すことのできる色消しで球面収差補正された復号
部品からなっている。
Although a simple lens is shown, a practical lens of this kind in practice consists of an achromatic, spherically aberration-corrected decoding component capable of producing a sharp, clear image.

【0217】 この簡単なレンズとしての図は、より複雑なレンズが優れたイメージをつくり
出すことは周知であることから、それに限定されることは意図していない。しか
し、どのような品質のレンズでも本発明に採用され得るだろうし、光学技術に精
通した人ならば、容易に、どのような所望の品質のレンズをも採用することがで
きるだろう。
This illustration as a simple lens is not intended to be limiting as it is well known that more complex lenses produce excellent images. However, any quality lens could be employed in the present invention, and those skilled in the optical arts could readily employ any desired quality lens.

【0218】 リレーレンズ11が結像面上へ投射されるように示されているが、それに限定
されることは意図されていない。内視鏡装置54がもともと1つの表面上にイメ
ージをつくるという提案は、上の場合とは異なる。いずれのタイプの内視鏡も本
システムと共に動作させることができるはずである。
Although the relay lens 11 is shown projected onto the image plane, it is not intended to be so limited. The proposal that the endoscopic device 54 originally creates an image on one surface is different from the above case. Either type of endoscope should be able to work with the system.

【0219】 1つの形のリレーレンズはイメージングデバイスを新しい結像面にリレーする
ものであろう。他のもう1つの形のリレーレンズは人間の眼によって見るのに適
したイメージをとるものであるだろうし、また、そのイメージを記録用の結像面
へとリレーするものであるだろう。
One form of relay lens would relay the imaging device to a new imaging plane. Another form of relay lens would be one that would produce an image suitable for viewing by the human eye, and would relay that image to a recording imaging plane.

【0220】 一枚のイメージ収集表面が示されているが、それに限ることは意図されていな
い。カラーカメラが、一枚ずつが各原色用である3枚のイメージ収集表面で構成
されていることは周知である。いかなる枚数のイメージ収集表面も本発明と共に
に使うことができ、イメージ収集表面の枚数におけるすべてのこのような変形は
なお本発明の一部である。
Although a single image acquisition surface is shown, it is not intended to be so limited. It is well known that color cameras consist of three image acquisition surfaces, one for each primary color. Any number of image acquisition surfaces can be used with the present invention, and all such variations in the number of image acquisition surfaces are still part of the present invention.

【0221】 《 5.固定オクルーダーステレオライトバルブ 》 偏光フィルター、カラーフィルター、ならびに透過光に影響を与える他の手段
が示されているが、それらに限られることを意図するものではない。各々の眼が
別々の装置を通して共通のイメージを見るとき、3D効果がつくり出され知覚さ
れるように、オクルージョン(閉塞物)を各装置の内部のアパーチャ絞りの所に
配設することができる。
<< 5. Fixed occluder stereo light valve >> Polarizing filters, color filters, and other means of affecting transmitted light are shown, but are not intended to be limited thereto. Occlusions can be placed at the aperture stop inside each device so that when each eye sees a common image through a separate device, a 3D effect is created and perceived.

【0222】 オクルーディングステレオライトバルブはいかなるイメージングシステムのア
パーチャ絞りにも挿入することができ、そのイメージングシステムをしてステレ
オイメージの生成を可能としている。このオクルーディングステレオライトバル
ブはいかなる既存のイメージングシステムにも後から取り付けることができ、い
かなる新しいイメージングシステムにも製造することができる。
The occluding stereo light valve can be inserted into the aperture stop of any imaging system, allowing that imaging system to produce a stereo image. This occluding stereo light valve can be retrofitted to any existing imaging system and manufactured for any new imaging system.

【0223】 このようなイメージングシステムの例は、顕微鏡、望遠鏡、検査装置、双眼鏡
アダプター、単眼鏡アダプターなどである。 これらの例は引用されたものだけ
であるが、それらに限定されるものではない。
Examples of such imaging systems are microscopes, telescopes, inspection devices, binocular adapters, monocular adapters and the like. These examples are cited only, but not limited to.

【0224】 どのようなイメージングレンズシステムもこの二偏光子ステレオライトバルブ
を利用するのに使うことができ、そのような予見されていない利用はこの実施例
の一部であるとみなされる。このオクルーディングステレオライトバルブはイメ
ージ信号エンコーディングフィルターの1つの実施例である。
Any imaging lens system can be used to utilize this two-polarizer stereo light valve, and such unforeseen uses are considered part of this embodiment. This occluding stereo light valve is one example of an image signal encoding filter.

【0225】 図27は3Dを生ずる単一対物レンズ顕微鏡の1つの形がどのように動作する
か示している。レンズシステム10のアパーチャ絞り56の所にある受動的な半
波長リターダー3は、先行する偏光フィルター1と組み合わされると、アパーチ
ャ絞りの2つのハーフを、各ハーフの偏光方向が他方のハーフに対して直交する
ように働く。偏光ビームスプリッター27は一方の偏光方向の光を左側の接眼レ
ンズ38へと通過させ、他方の偏光方向の光を右側の接眼レンズ39へと通過さ
せる。
FIG. 27 shows how one form of single objective microscope that produces 3D works. The passive half-wave retarder 3 at the aperture stop 56 of the lens system 10, when combined with the preceding polarizing filter 1, connects the two halves of the aperture stop with the polarization direction of each half relative to the other half. Work to be orthogonal. The polarization beam splitter 27 passes light of one polarization direction to the left eyepiece lens 38 and passes light of the other polarization direction to the right eyepiece lens 39.

【0226】 図形(ダイアグラム)57は、接眼レンズ38がアパーチャ絞りを結像できた
として、アパーチャ絞りを通過した光がどのように接眼レンズ38によって知覚
されるかを示している。図形(ダイアグラム)58は、接眼レンズ39がアパー
チャ絞りを結像できたとして、アパーチャ絞りを通過した光がどのように接眼レ
ンズ39によって知覚されるかを示している。
A diagram (diagram) 57 shows how the light passing through the aperture stop 38 is perceived by the eyepiece lens 38, assuming that the eyepiece lens 38 can image the aperture stop. A diagram 58 shows how the light passing through the aperture diaphragm is perceived by the eyepiece lens 39, assuming that the eyepiece lens 39 can image the aperture diaphragm.

【0227】 視野上のステレオ効果は、右側と左側の接眼レンズの間でのアパーチャ絞りの
光学的エンコーディングの違いが知覚されるときの効果によって引き起こされる
。アパーチャ絞りの光学的エンコーディングの違いが知覚されるときの効果は本
発明の重要な利益である。
The stereo effect on the visual field is caused by the effect when the difference in the optical encoding of the aperture diaphragm between the right and left eyepieces is perceived. The effect when the difference in the optical encoding of the aperture diaphragm is perceived is an important benefit of the invention.

【0228】 図28はこの固定オクルーダーステレオライトバルブを図示する請求された装
置を示している。 図28は3Dを示すために改造された非3Dの双眼顕微鏡を
示している。改造されていない対物レンズ37と改造されていないビームスプリ
ッター27は2つの接眼レンズ38と39にまったく同じイメージとしての知覚
を引き起こす。
FIG. 28 shows the claimed device illustrating this fixed occluder stereo light valve. FIG. 28 shows a non-3D binocular microscope modified to show 3D. The unmodified objective lens 37 and the unmodified beam splitter 27 cause the two eyepieces 38 and 39 to have the exact same image perception.

【0229】 リレーレンズシステム11は各接眼レンズに先立つ光路上に挿入される。リレ
ーレンズシステム11はもとのアパーチャ絞り56の共役59をつくり出すこと
ができることを思い出してほしい。
The relay lens system 11 is inserted on the optical path preceding each eyepiece. Recall that the relay lens system 11 can create a conjugate 59 of the original aperture stop 56.

【0230】 各リレーレンズシステム11中にイメージ信号エンコーディングフィルター4
8を置くことによって、また、それらのイメージ信号エンコーディングフィルタ
ーを直交対向させて配置することによって、先に説明した図26にあったアパー
チャ絞りの共役59の効果と同様な知覚される効果57と58がつくり出される
Image signal encoding filter 4 in each relay lens system 11
8 and by arranging their image signal encoding filters in orthogonal opposition, perceived effects 57 and 58 similar to the effect of the conjugate 59 of the aperture stop in FIG. 26 described above. Is created.

【0231】 《 6.ライトバルブパーツの混合とマッチング 》 イメージ信号エンコーディングフィルターが同じような素料からなるパーツで
示されているが、それはそれらに限定されるととられるべきではない。たとえば
、図10Aは2つの直線偏光フィルターからなるイメージ信号エンコーディング
フィルターを示している。たとえば図11は先行する偏光フィルターと後続する
半波長リターダーからなるイメージ信号エンコーディングフィルターを示してい
る。たとえば図1は2つの偏光フィルターのサンドイッチと半波長リターダーと
偏光ローテーターからなるイメージ信号エンコーディングフィルターを示してい
る。
<< 6. Mixing and Matching Light Valve Parts The image signal encoding filter is shown with parts made of similar ingredients, but it should not be taken to be limited to them. For example, FIG. 10A shows an image signal encoding filter consisting of two linear polarization filters. For example, FIG. 11 shows an image signal encoding filter consisting of a preceding polarization filter and a following half-wave retarder. For example, FIG. 1 shows an image signal encoding filter consisting of a sandwich of two polarization filters, a half-wave retarder and a polarization rotator.

【0232】 たとえば、図27と図28は1つの受動的な閉塞物から構成されているイメー
ジ信号エンコーディングフィルターを示している。たとえば、図23は2つの円
偏光フィルターからなるイメージ信号エンコーディングフィルターを示している
For example, FIGS. 27 and 28 show an image signal encoding filter composed of one passive occlusion. For example, FIG. 23 shows an image signal encoding filter consisting of two circular polarization filters.

【0233】 たとえば、図24はアパーチャ絞りにおける2つの対向するフィルターからな
るイメージ信号エンコーディングフィルターと、イメージング表面のピクセルを
カバーする同様のフィルターで、それらのフィルターは偏光されたもの、カラー
フィルター、またはシャッターであるもの、を示している。
For example, FIG. 24 shows an image signal encoding filter consisting of two opposing filters in an aperture stop and similar filters covering pixels on the imaging surface, which filters are polarized, color filters or shutters. , What is.

【0234】 明らかに3D効果の発生はアパーチャ絞りのパーツが互いに区別できるもので
あることだけを要求している。本発明中ではエンコーディング素材のタイプの混
合を避ける要素は何もない。図29のフィルターパーツ50と51を考えよう。
Obviously the occurrence of the 3D effect only requires that the parts of the aperture diaphragm be distinguishable from each other. There is nothing in the present invention that avoids mixing of encoding material types. Consider the filter parts 50 and 51 of FIG.

【0235】 フィルターは直感的には認識できないパーツ、たとえば、Xがブルーのフィル
ター(カラーフィルター)とYが円偏光フィルター(偏光フィルター)であるよ
うに構成することができる。次の表に示すように、Xパーツは何の構造物であっ
てもよく、またYパーツも何の構造物であってもよい。
The filter can be configured so that it cannot be intuitively recognized, for example, X is a blue filter (color filter) and Y is a circular polarization filter (polarization filter). As shown in the following table, the X part may be any structure and the Y part may be any structure.

【0236】[0236]

【表1】 [Table 1]

【0237】 いくつかの可能な組み合わせが挙げられているが、それに限定されると考える
べきではない。明らかに、区別を際立たせる方法が工夫できるので、それらのい
くつかはこれまでに開示されたものと組み合わせて働かせることができるだろう
し、また最近の素材や方法とのいかなるそのような新しい組み合わせも本発明の
一部であるだろう。
Although some possible combinations are listed, they should not be considered limiting. Obviously, some of them could work in combination with the ones previously disclosed, and any such new combination with recent materials and methods could be devised, as the methods of distinguishing the distinctions could be devised. It may be part of the invention.

【0238】 イメージ信号エンコーディングフィルターは、好ましくはアパーチャ絞りにあ
るか、あるいは、アパーチャ絞りの共役点の1つにあるものとして説明されてい
るが、それに限られることはない。図30は2つのアパーチャ絞り56と59を
持つレンズシステムを模式的に示している。破線24で示されているイメージ信
号はまず主要なアパーチャ絞り59でフィルター48を通過し、次に引き続いて
アパーチャ絞り59の共役点でフィルター60を通過する。
Although the image signal encoding filter is described as being preferably at or at one of the conjugate points of the aperture diaphragm, it is not so limited. FIG. 30 schematically shows a lens system having two aperture stops 56 and 59. The image signal represented by the dashed line 24 first passes through the filter 48 at the main aperture stop 59 and then subsequently at the conjugate point of the aperture stop 59 through the filter 60.

【0239】 明らかに、アパーチャ絞りおよびそれのいずれかの共役点に設置できる複数の
イメージ信号エンコーディングフィルターを考案することができる。同様に、ア
パーチャ絞りおよびそれの2つかそれ以上の共役点に設置できる1個のイメージ
信号エンコーディングフィルターを考案することができる。
Obviously, multiple image signal encoding filters can be devised which can be placed at the aperture stop and at any conjugate point thereof. Similarly, one image signal encoding filter can be devised that can be placed at the aperture stop and its conjugate at two or more points.

【0240】 それにも関わらず、多くのアパーチャ絞りと多くの共役点でのイメージングエ
ンコーディングフィルターコンポーネントの位置決めは本発明の一部であるだろ
う。
Nevertheless, the positioning of the imaging encoding filter component at many aperture stops and many conjugate points would be part of the present invention.

【0241】 [ B. ステレオライトバルブを用いる実施例 ] 種々のライトバルブの説明で言及したように、それらの各々は3Dの結果を与
える各種の装置のアパーチャ絞りに置くことができる。以下に、このような装置
の説明を続ける。
B. Examples Using Stereo Light Valves As mentioned in the description of the various light valves, each of them can be placed in the aperture diaphragm of various devices giving 3D results. Below, a description of such a device is continued.

【0242】 《 1.ステレオ顕微鏡 》 ステレオライトバルブを用いる第1の実施例は、2つの接眼レンズを通して見
たときステレオイメージをつくり出す単一対物レンズを持つ顕微鏡である。この
実施例は、各接眼レンズに対する分離された偏光フィルターをはっきり示してい
て、かつ、偏光フィルターがアパーチャ絞りの所にあるというより対物レンズに
隣接していることを必要とした従来技術に対しての重要な改良である。
<< 1 Stereo Microscope >> The first embodiment using a stereo light valve is a microscope with a single objective lens that produces a stereo image when viewed through two eyepieces. This example clearly shows a separate polarization filter for each eyepiece, and is a departure from the prior art that required the polarization filter to be adjacent to the objective rather than at the aperture stop. Is an important improvement.

【0243】 実際的な経験によれば、そのような位置は10×かそれ以下の倍率において受
け入れられる立体視を生み出すだけである。このフィルターをアパーチャ絞りか
またはアパーチャ絞りの共役点の方へ移動することによって、すべての倍率が良
好は立体視をつくり出すことができる。
Practical experience shows that such a position only produces an acceptable stereoscopic vision at a magnification of 10 × or less. By moving this filter towards the aperture stop or the conjugate point of the aperture stop, it is possible to create a stereoscopic view with good magnification at all magnifications.

【0244】 この実施例において、図31に示すように、従来技術における分離された偏光
フィルターは顕微鏡の双眼ヘッド中の単一の偏光ビームスプリッター27に置き
換えられる。従来技術の分離された偏光フィルターは各接眼レンズの結像面に近
過ぎるところに置かれる傾向があり、実際に見られる視野の品質を損なうほこり
とかその他の汚染物に偏光フィルターを曝すことになる。
In this embodiment, as shown in FIG. 31, the separate polarization filter in the prior art is replaced by a single polarization beam splitter 27 in the microscope binocular head. Prior art separate polarization filters tend to be placed too close to the image plane of each eyepiece, exposing the polarization filters to dust and other contaminants that impair the quality of the field of view actually seen. .

【0245】 偏光フィルターはまた接眼レンズ上に置かれる傾向があり、接眼レンズの必要
な回転(フォーカスをとるためのような)が妨げられ、それらのアライメントが
簡単に崩されてしまう。偏光ビームスプリッターの使用は製造を簡単化させ、従
来のシステムに介在していた諸問題を除去する。
Polarizing filters also tend to be placed on the eyepieces, preventing the necessary rotation of the eyepieces (such as for focusing) and easily destroying their alignment. The use of a polarizing beam splitter simplifies manufacturing and eliminates the problems associated with conventional systems.

【0246】 この実施例においては、図32の従来技術にあるような対物レンズに隣接する
フィルターの位置は、図31で半波長リターダー双眼ライトバルブのコンポーネ
ントによって、より詳しく言えば対物レンズのアパーチャ絞りにある受動的な半
波長リターダー3とこの受動的な半波長リターダーに先立つ光路中のいずれかの
場所に置かれた単一の偏光フィルター1とによって置き換えられる。
In this example, the position of the filter adjacent to the objective lens as in the prior art of FIG. 32 is determined by the components of the half-wave retarder binocular light valve in FIG. 31, and more specifically the aperture stop of the objective lens. By a passive half-wave retarder 3 at and a single polarizing filter 1 placed somewhere in the optical path prior to this passive half-wave retarder.

【0247】 図31中の64の破線はレンズを2つの等しい面対称なハーフに分割する垂直
面を示している。受動的な半波長リターダー3は、システムの平面64にほぼ直
交する方向にある2分割エッジでもってアパーチャ絞りの面積の約半分をカバー
する。
The broken line 64 in FIG. 31 indicates a vertical plane that divides the lens into two equal plane-symmetrical halves. The passive half-wave retarder 3 covers approximately half the area of the aperture stop with a bisecting edge that is oriented substantially orthogonal to the system plane 64.

【0248】 しかし、この方向は、接眼ヘッドがさまざまなユーザーに対して使えるように
回転できることと、受動的な半波長リターダーの方向がこのような状況下で回転
ヘッドの中にある偏光ビームスプリッターとのアライメントをとるために回転で
きることとは周知であることから、それに限られることを意図するものではない
However, this orientation is such that the eyepiece head can be rotated for use by a variety of users, and the orientation of the passive half-wave retarder can be compared to that of the polarizing beam splitter in the rotary head under these circumstances. It is well known that it can be rotated in order to achieve alignment, and is not intended to be limited thereto.

【0249】 半波長リターダー双眼ライトバルブのコンポーネントを示したと言うことが、
それに限定されることを意図するものではない。明らかに、他のどのようなライ
トバルブも、ビームスプリッターの所かビームスプリッターへの光路中に引き続
いて置かれた対応するデコーダーと共に使うことができる。このようなライトバ
ルブは半波長リターダーステレオライトバルブ、あるいはカラーフィルターまた
はシャッターを含んでもよい。
Saying that it has shown the components of a half-wave retarder binocular light valve is
It is not intended to be limited thereto. Obviously, any other light valve could be used with a corresponding decoder subsequently placed in the beam splitter or in the optical path to the beam splitter. Such light valves may include half-wave retarder stereo light valves, or color filters or shutters.

【0250】 《 2.ステレオ生成接眼レンズと接眼アダプター 》 ライトバルブを用いる第2の装置は、2つのこのような接眼レンズまたは接眼
レンズアダプターが普通の双眼顕微鏡ヘッドまたは双眼装置に使われるとき、そ
して2つの接眼レンズまたは接眼アダプターが互いに約180度回転せられてい
るとき、それらが拡大されたイメージの真のステレオイメージをつくるように構
成された装置である。
<< 2. Stereo-generated eyepieces and eyepiece adapters >> A second device using a light valve is when two such eyepieces or eyepiece adapters are used in an ordinary binocular microscope head or binocular device, and A device configured such that when two eyepieces or eyepiece adapters are rotated about 180 degrees relative to each other, they produce a true stereo image of the magnified image.

【0251】 このような接眼レンズと接眼アダプターは少なくとも2つの接眼レンズを受け
付けるように設置されたレンズを使ったすべての対物顕微鏡の上で、また同様な
双眼デバイスの上で動作する。
Such eyepieces and eyepiece adapters operate on all objective microscopes with lenses installed to receive at least two eyepieces, and on similar binocular devices.

【0252】 図33はこのようなステレオイメージング接眼レンズ61のレンズ配列のその
ような実施例を図式的に示している。11でまとめて示すリレーレンズシステム
が直線65で示される顕微鏡対物レンズの投射によってつくられた破線8で表さ
れる結像面を捉える。
FIG. 33 schematically shows such an embodiment of the lens arrangement of such a stereo imaging eyepiece 61. The relay lens system, shown collectively at 11, captures the imaging plane represented by the dashed line 8 created by the projection of the microscope objective lens shown at line 65.

【0253】 リレーレンズシステムは破線8で表されるもとの結像面を破線12で表される
新しい結像面へとリレーする。破線12で表される新しい結像面は65で示され
る空間像として見られる。これは66によって表される通常の接眼レンズによっ
てつくり出される。アライメントは、その1例が67で示されているマーカーに
よって行われるか、ペアーを一緒にメカニカルにカップリングすること(図示さ
れていない)によって行われる。
The relay lens system relays the original image plane represented by dashed line 8 to the new image plane represented by dashed line 12. The new image plane represented by the dashed line 12 is seen as the aerial image indicated by 65. This is created by a conventional eyepiece represented by 66. The alignment is done by the marker, one of which is shown at 67, or by mechanically coupling the pairs together (not shown).

【0254】 図34はこのようなステレオイメージング接眼アダプター61についてのレン
ズ配列の1つの実施例を図式的に示している。11でまとめて示すリレーレンズ
システムが直線65で示される顕微鏡対物レンズの投射によってつくられた破線
8で表される結像面を捉える。
FIG. 34 diagrammatically shows one embodiment of a lens arrangement for such a stereo imaging eyepiece adapter 61. The relay lens system, shown collectively at 11, captures the imaging plane represented by the dashed line 8 created by the projection of the microscope objective lens shown at line 65.

【0255】 リレーレンズシステムは破線8で表されるもとの結像面を破線12で表される
新しい結像面へとリレーする。アダプターはどのような標準的な顕微鏡接眼レン
ズでも直径が同じ仕様であれば挿入可能なようにスリーブ68を備えている。
The relay lens system relays the original image plane represented by dashed line 8 to a new image plane represented by dashed line 12. The adapter has a sleeve 68 so that it can be inserted into any standard microscope eyepiece with the same diameter specifications.

【0256】 11によってまとめて示すリレーレンズシステムが、図での説明の目的のため
に簡単なレンズで描かれている。実際の場合には、そのようなリレーレンズシス
テムはシャープでクリアーなイメージをつくるために球面収差補正の色消しの複
合レンズからなっている。
The relay lens system, indicated collectively by 11, is depicted with a simple lens for the purposes of the illustration. In the practical case, such a relay lens system consists of an achromatic compound lens with spherical aberration correction to create a sharp and clear image.

【0257】 しかし、この簡単なレンズとしての図示は、より複雑なレンズが優れたイメー
ジをつくるだろうということが周知であることから、それに限定されるというこ
とを意図するものではない。しかし、どのような品質のレンズも本発明に採用す
ることができ、光学技術に精通した人ならば、どのような所望の品質のレンズを
も容易に採用することができるだろう。
However, this illustration as a simple lens is not intended to be limiting as it is well known that more complex lenses will produce excellent images. However, lenses of any quality can be employed in the present invention, and those skilled in the optical arts will readily be able to employ lenses of any desired quality.

【0258】 ニュートラルデンシティーフィルター69が リレーレンズシステム11のア
パーチャ絞り59の所に置かれる。
A neutral density filter 69 is placed at the aperture stop 59 of the relay lens system 11.

【0259】 図35は接眼レンズまたは接眼アダプターの所に置かれたニュートラルデンシ
ティーフィルター69の形状を示している。ニュートラルデンシティーフィルタ
ーはアパーチャ絞りの半分を通過する光の透過に影響するような形状になってい
る。しかし、アパーチャ絞りの半分に影響するということは、それに限定される
ことを意図するものではない。アパーチャ絞りの半分を塞ぐとそのアパーチャ絞
りを通る光は50%だけ減ずる。
FIG. 35 shows the shape of the neutral density filter 69 placed at the eyepiece or eyepiece adapter. The neutral density filter is shaped to affect the transmission of light through half the aperture stop. However, affecting half the aperture aperture is not intended to be so limited. Closing half the aperture diaphragm reduces the light passing through it by 50%.

【0260】 それでも、50%より多いか少ないかのどのような影響も本発明に採用するこ
とができ、光学技術に精通した人ならば、容易にこの原理を拡張してエッジの形
を変えたりカットしたりして、いかなる所望パーセンテージでもアパーチャ絞り
を通る光の量を減少したり増大させたりすることができるだろう。カットやエッ
ジのそのような変形は、その位置を移動して円の半分より大きいか小さいオクル
ージョンをつくり出すことを含んでおり、それはなお本発明の一部である。
Nevertheless, any effect of more or less than 50% can be adopted in the present invention, and those skilled in the optical arts can easily extend this principle to change the shape of the edge. It could be cut to reduce or increase the amount of light passing through the aperture stop at any desired percentage. Such a modification of a cut or edge involves moving its position to create an occlusion larger or smaller than half a circle, which is still part of the present invention.

【0261】 図35はまたニュートラルデンシティーフィルターが円板70に孔をあけても
同じようにうまくつくれることを示している。ここでは半円のカットを示してい
るが、どのような形の孔も使うことができる。図35はそのようなハーフワッシ
ャー71とカップルしたカットハーフディスク69からでもつくられることを示
している。
FIG. 35 also shows that a neutral density filter can be made equally well when the disc 70 is perforated. Although a semi-circular cut is shown here, any shape of hole can be used. FIG. 35 shows that a cut half disc 69 coupled with such a half washer 71 can also be used.

【0262】 図36はニュートラルデンシティーフィルターの好適実施例がアパーチャ絞り
を100%で塞ぐことであることを示している。ニュートラルデンシティーフィ
ルターがアパーチャ絞りの半分を占めるとき、100%の遮断はそのアパーチャ
絞り全体を通る光を50%だけ減少させる。ある応用では、光のロスの少ないこ
とが要求されるだろう。ニュートラルデンシティーフィルターがアパーチャ絞り
の半分を占めて、ニュートラルデンシティーフィルターを通る光の減少が50%
であるとき、アパーチャ絞り全体を通る光は25%だけ減少させられる。
FIG. 36 shows that the preferred embodiment of the neutral density filter is to block the aperture stop at 100%. When the neutral density filter occupies half the aperture stop, 100% blocking reduces the light passing through that aperture stop by 50%. Some applications may require less light loss. The neutral density filter occupies half of the aperture stop, and the light reduction through the neutral density filter is 50%.
, The light passing through the entire aperture stop is reduced by 25%.

【0263】 ニュートラルデンシティーフィルターがアパーチャ絞りの半分を占め、そうし
て、光を0%だけ減少させるとき、それはアパーチャ絞り全体を通る光を0%だ
け減少させる。0%の閉塞はステレオ効果を無くしてしまうので、すすめられな
い。図36に3種類のパーセンテージが図示されているが、それらに限定する意
図はない。
When the neutral density filter occupies half of the aperture stop and thus reduces the light by 0%, it reduces the light through the entire aperture stop by 0%. 0% occlusion will eliminate the stereo effect, so it is not recommended. Although three types of percentages are shown in FIG. 36, there is no intention to limit them.

【0264】 オクルージョンのどのようなパーセンテージも、それにも関わらず、本発明に
採用することができるだろうし、光学技術に精通した人ならば、容易に、どのよ
うなパーセンテージのオクルージョンのニュートラルデンシティーフィルターを
採用することができるだろうし、同様に、オクルージョンの程度を変えることの
できるニュートラルデンシティーフィルターを採用することもできるだろう。
Any percentage of occlusion could nevertheless be employed in the present invention, and one skilled in the optical arts would readily be able to determine what percentage of occlusion neutral density filter. Could be used, as well as a neutral density filter with varying degrees of occlusion.

【0265】 図37Aはニュートラルデンシティーフィルター69のエッジまたはカットを
示している。エッジまたはカットは不要な屈折性のビジュアルノイズを最小にす
るために処理を施されされている。1つの実施例はエッジやカットを、フラット
ブラックペイント、染料、またはその他の光吸収材料でコーティングすることで
ある。他の1つの実施例は図37Bに示されるように、ガラスのような光学的に
フラットで透明な表面16にコーティング72としてニュートラルデンシティー
フィルターを貼付することである。
FIG. 37A shows an edge or cut of the neutral density filter 69. The edges or cuts have been treated to minimize unwanted refractive visual noise. One example is to coat the edges or cuts with a flat black paint, dye, or other light absorbing material. Another example is to apply a neutral density filter as coating 72 to an optically flat, transparent surface 16 such as glass, as shown in FIG. 37B.

【0266】 しかし、これらの実施例は、エッジの屈折が非常に多くの方法を用いて除去で
きることが周知であることから、それらに限定されることを意図していない。そ
れにも関わらず、そのような方法を本発明に採用することができるだろうし、ま
た光学技術に精通した人ならば、容易に、この原理を不要なエッジの屈折を除去
するのに拡張することができるだろう。
However, these examples are not intended to be limiting as it is well known that edge refraction can be removed using numerous methods. Nevertheless, such a method could be employed in the present invention, and one of ordinary skill in the optical arts would readily be able to extend this principle to eliminate unwanted edge refraction. Will be able to

【0267】 ニュートラルデンシティーフィルターはアパーチャ絞りの約半分を占めるとい
うことが示されているが、それに限定されることを意図していない。他の形状も
また受容可能な3Dの結果を生成することは周知であり、いかなるそのような形
状についての変化も使うことができ、それはなお本発明の一部であるだろう。そ
のような変形は対称である必要はなく、また各接眼レンズまたは各接眼アダプタ
ーに対して同じである必要もない。
It has been shown that the neutral density filter occupies about half the aperture stop, but is not intended to be so limited. It is well known that other shapes also produce acceptable 3D results, and any variation on such shape can be used and will still be part of the invention. Such variations need not be symmetric and need not be the same for each eyepiece or eyepiece adapter.

【0268】 ニュートラルデンシティーフィルターが説明されているが、それに限定される
意図はない。明らかに、そのものの1つの性質がそれを通過する光の強度を減ず
るようなどのような材料でも使うことができる。たとえば、この発明が上部照明
式の顕微鏡に使われるとき、光路を下に折り曲げて反射させるミラーを使うこと
は利益になるだろう。
While a neutral density filter has been described, it is not intended to be so limited. Obviously, one could use materials such as one property of itself to reduce the intensity of light passing through it. For example, when the invention is used in a top-illuminated microscope, it would be beneficial to use a mirror that bends the optical path down and reflects.

【0269】 あるいは、たとえば、偏光性の鉱物を見るとき、平面偏光板を用いることも利
益になるだろう。それにも関わらず、いかなるそのような素材も本発明に採用す
ることができるだろうし、また光学技術に精通した人ならば、容易にこの原理を
その多くの性質のうちで光の強度を減ずるであろう性質を含むところのどのよう
な材料にも拡張することができるだろう。
Alternatively, it may also be beneficial to use a planar polarizer, for example when looking at polarizing minerals. Nevertheless, any such material could be employed in the present invention, and one skilled in the optical arts could easily apply this principle to reduce the light intensity among its many properties. It could be extended to any material that would include the expected properties.

【0270】 固定オクルーダーステレオライトバルブが議論されているが、それに限られる
ことは意図していない。明らかに、どのような他のライトバルブも接眼レンズま
たは接眼アダプターのアパーチャ絞りの所で使うことができる。そのようなライ
トバルブはカラーフィルター、または、偏光フィルター、あるいは、リターダー
、またはシャッター、あるいはミラーなどを含む。
Fixed occluder stereo light valves have been discussed, but are not intended to be so limited. Obviously, any other light valve could be used at the aperture stop of the eyepiece or eyepiece adapter. Such a light valve includes a color filter, a polarizing filter, a retarder, a shutter, a mirror, or the like.

【0271】 《 3.一般的ステレオレンズアダプター 》 ステレオライトバルブを使う第3の装置は、図38に図式的に示されるように
、広範な種類のレンズとカメラにステレオイメージを発生させることを可能とす
るステレオレンズアダプターである。このアダプターはマウントポイント73で
マウントできるどのようなレンズとともに作動する。
<< 3. General Stereo Lens Adapter >> The third device that uses a stereo light valve is a stereo lens adapter that allows a wide variety of lenses and cameras to generate stereo images, as shown schematically in FIG. is there. This adapter works with any lens that can be mounted at mount point 73.

【0272】 このアダプターはマウンティングハードウエア74を受け付けることのできる
どのようなカメラとともに作動する。アダプターは直線65で示すようにレンズ
の出力イメージを捉え、そのイメージを破線8で示されるもとの結像面から破線
12で示されるカメラの新しい結像面へとリレーする。
This adapter works with any camera capable of accepting mounting hardware 74. The adapter captures the output image of the lens as shown by line 65 and relays that image from the original image plane shown by dashed line 8 to the new image plane of the camera shown by dashed line 12.

【0273】 破線12で示されるカメラ9の結像面はイメージオルシコン管、CCDアレー
、CMOSアレー、ポジティブならびにネガティブのフィルムを含むその他のイ
メージ記録面などのフロント表面である。カメラはディジタルまたはアナログで
ある。
The image plane of the camera 9 indicated by the dashed line 12 is the front surface, such as an image orthocon tube, a CCD array, a CMOS array, and other image recording surfaces including positive and negative films. The camera is digital or analog.

【0274】 ステレオレンズアダプターは後で3Dで見ることのできる、ステレオビジョン
とも呼ばれる一連のイメージや人間の見る立体視をつくり出すことができる。図
38はこのようなアダプターを模式的に示している。
The stereo lens adapter is capable of creating a series of images, also called stereovision, or a stereoscopic view as seen by humans, which can later be viewed in 3D. FIG. 38 schematically shows such an adapter.

【0275】 アダプターは、レンズのマウントがアダプターのフロントエンド73で可能な
ように、また、カメラボディーへのマウントが74で可能なように設計されてい
る。好適実施例では、フロントとリアーのマウントはそれぞれ雌ねじと雄ねじの
Cマウントになっている。しかし、この選択は、レンズマウントについて多くの
異なったスタンダードがあることが周知であることから、それに限られることを
意図するものではない。
The adapter is designed so that the lens can be mounted at the front end 73 of the adapter and can be mounted at 74 on the camera body. In the preferred embodiment, the front and rear mounts are female and male C mounts, respectively. However, this choice is not intended to be so limited as it is well known that there are many different standards for lens mounts.

【0276】 たとえば、キャノンはそれのほとんどのカメラにEOSマウントを用いているし
、また多くの産業用のレンズとカメラはTマウントを用いている。このような他
のマウントは、それにも関わらず、このアダプターと連携してフロントでレンズ
マウントとして、あるいは、リアーでカメラマウントとして、あるいは両者に用
いることができ、また機械技術に精通した人ならば、容易にこの原理をどのよう
な適切なレンズマウントにも拡張することができるだろう。
For example, Canon uses EOS mounts for most of its cameras, and many industrial lenses and cameras use T mounts. These other mounts can nevertheless be used in conjunction with this adapter as lens mounts on the front, camera mounts on the rear, or both, and if you are familiar with mechanical technology, , Could easily extend this principle to any suitable lens mount.

【0277】 アダプターの内部にあって11でまとめて示されるリレーレンズシステムは、
破線8で表されるもとの結像面に垂直にフォーカスするところの取り付けられた
レンズからのイメージ65を集め、そのイメージをカメラ内部の破線12で表さ
れる新しい結像面へとリレーする。しかし図示したようなリレーレンズシステム
は、リレーレンズシステムが多様なやり方で構成可能であるということを光学理
論が示しているから、限定的である意図はない。
The relay lens system, which is inside the adapter and is collectively indicated by 11, is
Collect the image 65 from the attached lens where it will focus vertically to the original image plane represented by dashed line 8 and relay that image to the new image plane inside the camera represented by dashed line 12. . However, the relay lens system as shown is not meant to be limiting, as optical theory shows that the relay lens system can be configured in a variety of ways.

【0278】 リレーレンズシステムに対する唯一の要請は、それが、その位置が破線59で
示されるところの(複数の)レンズのアパーチャ絞りの共役をつくり出し、それ
が破線8によって表されるもとの結像面を破線12によって表される新しい結像
面へとそっくりそのままコピーすることである。
The only requirement for the relay lens system is that it creates a conjugate of the aperture stop of the lens (es) whose position is shown by the dashed line 59, which is the original connection represented by the dashed line 8. Copying the image plane exactly as is to the new image plane represented by the dashed line 12.

【0279】 それにも関わらず、どのような適切なリレーレンズシステムも本発明に採用す
ることができるだろうし、また、機械技術に精通した人ならば、容易にこの原理
を上の2つの要請を満足するどのようなリレーレンズシステムにも拡張すること
ができるだろう。
Nonetheless, any suitable relay lens system could be employed in the present invention, and one skilled in the mechanical arts could easily make two requests for this principle. It could be extended to any relay lens system that suits you.

【0280】 11でまとめて示されたリレーレンズシステムは、図での説明のために簡単な
レンズで示されている。実際の場合には、そのようなリレーレンズシステムはシ
ャープでクリアーなイメージをつくるために球面収差補正ずみの色消しの複合レ
ンズからなっている。
The relay lens system shown together at 11 is shown as a simple lens for illustration purposes. In the actual case, such relay lens systems consist of spherical aberration-corrected achromatic compound lenses in order to produce sharp and clear images.

【0281】 しかし、より複雑なレンズが優れたイメージをつくり出すだろうということが
周知であることから、この簡単なレンズによる図はそれに限定されるということ
を意図するものではない。それでも、どのような品質のレンズも本発明に採用す
ることができ、光学技術に精通した人ならば、容易にどのような所望の品質のレ
ンズをも採用することができるだろう。
However, as it is well known that more complex lenses will produce excellent images, this simple lens drawing is not intended to be so limited. Nevertheless, lenses of any quality can be employed in the present invention, and those skilled in the optical arts will readily be able to employ lenses of any desired quality.

【0282】 アダプターによってつくり出されたレンズのアパーチャ絞りの、その位置が破
線59で示されている共役点に半波長リターダー3が置かれる。
The half-wave retarder 3 is placed at the conjugate point of the aperture stop of the lens created by the adapter, the position of which is indicated by the dashed line 59.

【0283】 図39はアダプターの分解図である。それは、半波長リターダー3が垂直か、
または、ほぼ垂直な方向を向いた2分割エッジ5でそのアパーチャ絞りの半分の
面積をカバーしていることを示している。垂直な方向というのはアダプターが取
り付けられるカメラの通常の上向き方向についてである。
FIG. 39 is an exploded view of the adapter. Whether the half-wave retarder 3 is vertical,
Alternatively, it is shown that the two-divided edge 5 oriented in a substantially vertical direction covers half the area of the aperture stop. The vertical direction is the normal upward direction of the camera to which the adapter is attached.

【0284】 図39に示すように、先行する偏光フィルター1は73でマウントされたレン
ズと受動的な半波長リターダー3の間の光路中に挿入されている。好ましい位置
は73でのマウンティングホールとリレーレンズシステム75の間である。この
位置はフロントの偏光フィルターがフロントリレーレンズエレメントのフロント
表面を汚染から防護するのに役立つ位置である。
As shown in FIG. 39, the preceding polarizing filter 1 is inserted in the optical path between the lens mounted at 73 and the passive half-wave retarder 3. The preferred location is between the mounting hole at 73 and the relay lens system 75. This is the position where the front polarizing filter helps protect the front surface of the front relay lens element from contamination.

【0285】 望ましいもう1つ他の位置はレンズマウンティング73の内部である。この位
置では、フロント偏光子は全体として、医学的な用途には望ましい特性であるア
ダプターについてのシールとしての役目を果たすことができる。フロント偏光フ
ィルターについてのどのような位置も、それがレンズマウンティングホールと受
動的な半波長リターダーとの間にある限り本発明に採用することができ、また、
光学技術に精通した人ならば、容易に、受け入れ可能などのような位置にも拡張
することができるだろう。
Another desirable location is inside the lens mounting 73. In this position, the front polarizer as a whole can serve as a seal for the adapter, which is a desirable property for medical applications. Any position on the front polarizing filter can be employed in the present invention as long as it is between the lens mounting hole and the passive half-wave retarder, and
Anyone familiar with optical technology could easily extend it to any acceptable position.

【0286】 ある種の光学装置はレンズのように結像するのではなく、人間の眼に対して接
眼レンズのように働くことが周知であることから、ねじ73を示したがそれに限
定されることを意図してはいない。このような装置に対しては、クランプまたは
物理的なマウントが必要であり、また、同様に、空間像を結像面へとリレーする
リレーレンズ11に対して異なった光学素子の配列を必要とするであろう。人間
の目視用に意図されたいかなるそのような適用も本発明の一部であるだろう。
Screws 73 have been shown, but are not limited thereto, as it is well known that some optical devices act as an eyepiece to the human eye rather than imaging like a lens. Not intended to be. Clamps or physical mounts are required for such devices, and similarly, different arrays of optical elements are required for the relay lens 11 which relays the aerial image to the imaging plane. Will do. Any such application intended for human viewing would be part of this invention.

【0287】 半波長リターダーステレオライトバルブが示されているが、それに限る意図は
ない。明らかに、他のどのようなライトバルブもレンズアダプターのアパーチャ
絞りで用いることができる。そのようなライトバルブはカラーフィルター、二偏
光子ステレオライトバルブ、あるいは電気光学シャッターを含んでいる。 本発明の種々の実施例を詳細に説明してきたが、当該技術に精通した人にとっ
ては本発明のさらなる変形と適用が想起されるだろう。しかし、そのような変形
と適用は本発明の精神と範囲の中にあるものとはっきりと理解されるべきである
Although a half-wave retarder stereo light valve is shown, it is not intended to be so limited. Obviously, any other light valve could be used in the aperture aperture of the lens adapter. Such light valves include color filters, two-polarizer stereo light valves, or electro-optic shutters. Although various embodiments of the invention have been described in detail, further variations and applications of the invention will occur to those skilled in the art. However, such modifications and applications should be clearly understood to be within the spirit and scope of the present invention.

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

【図1】 半波長リターダーステレオライトバルブを構成している構成要素を示す断面図[Figure 1]   Sectional view showing the components that make up the half-wave retarder stereo light valve

【図2】 半波長リターダーステレオライトバルブを構成している構成要素の分解図[Fig. 2]   Exploded view of the components that make up the half-wave retarder stereo light valve

【図3】 半波長リターダーステレオライトバルブを偏光ローテーター上のラミネートと
して断面図
FIG. 3 is a cross-sectional view of a half-wave retarder stereo light valve as a laminate on a polarization rotator.

【図4】 ステレオビデオレンズ構成している構成要素を分解図[Figure 4]   Exploded view of the components that make up the stereo video lens

【図5】 光源側のアパーチャ絞りの共役をつくり出すリレーレンズをダイアグラム[Figure 5]   Diagram of relay lens that creates conjugate of aperture stop on light source side

【図6A】 先行する偏光子の2つの位置を示す図FIG. 6A   Diagram showing the two positions of the preceding polarizer

【図6B】 先行する偏光子の2つの位置を示す図FIG. 6B   Diagram showing the two positions of the preceding polarizer

【図7A】 偏光ローテーターの種々の位置を示す図FIG. 7A   Diagram showing various positions of the polarization rotator

【図7B】 偏光ローテーターの種々の位置を示す図FIG. 7B   Diagram showing various positions of the polarization rotator

【図7C】 偏光ローテーターの種々の位置を示す図FIG. 7C   Diagram showing various positions of the polarization rotator

【図7D】 偏光ローテーターの種々の位置を示す図FIG. 7D   Diagram showing various positions of the polarization rotator

【図8】 カメラボディー中に移した偏光ローテーターの位置を示す図[Figure 8]   Diagram showing the position of the polarization rotator transferred into the camera body

【図9A】 検光偏光フィルターの2つの位置を示す図FIG. 9A   Diagram showing two positions of the polarizing filter for analysis

【図9B】 検光偏光フィルターの2つの位置を示す図FIG. 9B   Diagram showing two positions of the polarizing filter for analysis

【図10A】 アパーチャ絞り上での互いに逆の直線偏光フィルターの効果を示す図FIG. 10A   Figure showing the effect of mutually opposite linear polarization filters on the aperture diaphragm

【図10B】 アパーチャ絞り上での互いに逆の直線偏光フィルターの効果を示す図FIG. 10B   Figure showing the effect of mutually opposite linear polarization filters on the aperture diaphragm

【図11】 半波長リターダーステレオライトバルブの効果を示す図FIG. 11   Diagram showing the effect of the half-wave retarder stereo light valve

【図12A】 FLC偏光ローテーターの3つの(2つのパワー供給ありと1つのパワー供給
なしの)状態を示す図
FIG. 12A shows three states of a FLC polarization rotator (with two power supplies and one without power supply).

【図12B】 FLC偏光ローテーターの3つの(2つのパワー供給ありと1つのパワー供給
なしの)状態を示す図
FIG. 12B shows the FLC polarization rotator in three states (with two power supplies and one without power supply).

【図12C】 FLC偏光ローテーターの3つの(2つのパワー供給ありと1つのパワー供給
なしの)状態を示す図
FIG. 12C shows three states of the FLC polarization rotator (with two power supplies and without one power supply).

【図13A】 光路上のFLC偏光ローテーターの効果を示す図FIG. 13A   The figure which shows the effect of the FLC polarization rotator on the optical path

【図13B】 光路上のFLC偏光ローテーターの効果を示す図FIG. 13B   The figure which shows the effect of the FLC polarization rotator on the optical path

【図13C】 光路上のFLC偏光ローテーターの効果を示す図FIG. 13C   The figure which shows the effect of the FLC polarization rotator on the optical path

【図14A】 半波長リターダーのカットエッジに対する4つの処理を示す図FIG. 14A   Diagram showing four processes for the cut edge of half-wave retarder

【図14B】 半波長リターダーのカットエッジに対する4つの処理を示す図FIG. 14B   Diagram showing four processes for the cut edge of half-wave retarder

【図14C】 半波長リターダーのカットエッジに対する4つの処理を示す図FIG. 14C   Diagram showing four processes for the cut edge of half-wave retarder

【図14D】 半波長リターダーのカットエッジに対する4つの処理を示す図FIG. 14D   Diagram showing four processes for the cut edge of half-wave retarder

【図15】 偏光ローテーターをコントロールするのに用いる回路の概略図を示す図FIG. 15   Schematic of the circuit used to control the polarization rotator

【図16A】 半波長リターダーのカットについての多くの可能な変形のうちの3つを示す図FIG. 16A   Diagram showing three of the many possible variations on the cut of a half-wave retarder

【図16B】 半波長リターダーのカットについての多くの可能な変形のうちの3つを示す図FIG. 16B   Diagram showing three of the many possible variations on the cut of a half-wave retarder

【図16C】 半波長リターダーのカットについての多くの可能な変形のうちの3つを示す図FIG. 16C   Diagram showing three of the many possible variations on the cut of a half-wave retarder

【図17】 半波長リターダーステレオライトバルブを用いてつくられた顕微鏡を示す図FIG. 17   Diagram showing a microscope made with a half-wave retarder stereo light valve

【図18】 半波長リターダーステレオライトバルブからのパーツを用いてつくられた顕微
鏡のためのスチールカメラアタッチメントを示す図
FIG. 18 shows a still camera attachment for a microscope made using parts from a half-wave retarder stereo light valve.

【図19】 半波長リターダーの下に偏光ローテーターを持つ半波長リターダーステレオラ
イトバルブを用いてつくられた顕微鏡のためのビデオカメラアタッチメントを示
す図
FIG. 19 shows a video camera attachment for a microscope made using a half-wave retarder stereo light valve with a polarization rotator under the half-wave retarder.

【図20】 半波長リターダーの上に偏光ローテーターを持つ半波長リターダーステレオラ
イトバルブを用いてつくられた顕微鏡のためのビデオカメラアタッチメントを示
す図
FIG. 20 shows a video camera attachment for a microscope made using a half-wave retarder stereo light valve with a polarization rotator over the half-wave retarder.

【図21】 2偏光ステレオライトバルブを構成する構成要素を分解図で示す図FIG. 21   The figure which shows the components which comprise a two-polarization stereo light valve in an exploded view.

【図22】 対向する偏光フィルターが必ずしも直交して対向していることを必要としない
ことを要約して示す図
FIG. 22 is a diagram summarizing that opposed polarization filters do not necessarily need to be orthogonally opposed.

【図23】 円偏光を用いてつくられた簡単な顕微鏡を示す図FIG. 23   Diagram of a simple microscope created using circularly polarized light

【図24】 マイクロフィルターステレオライトバルブを含む構成要素を要約して示す図FIG. 24   Diagram showing a summary of components including the Micro Filter Stereo Light Valve

【図25A】 マイクロフィルターステレオライトバルブの一部であるピクセル上に置かれた
フィルターに付いての変形を示す図
FIG. 25A shows a variation on a filter placed on a pixel that is part of a microfilter stereo light valve.

【図25B】 マイクロフィルターステレオライトバルブの一部であるピクセル上に置かれた
フィルターに付いての変形を示す図
FIG. 25B shows a variation on a filter placed on a pixel that is part of a microfilter stereo light valve.

【図25C】 マイクロフィルターステレオライトバルブの一部であるピクセル上に置かれた
フィルターに付いての変形を示す図
FIG. 25C shows a variation on a filter placed on a pixel that is part of a microfilter stereo light valve.

【図26】 マイクロフィルターステレオライトバルブを用いてつくられた内視鏡のための
ビデオアダプターを要約して示す図
FIG. 26 schematically shows a video adapter for an endoscope made with a microfilter stereo light valve.

【図27】 、両眼がアパーチャ絞りを結像するとき、各々の眼に現れるであろうアパーチ
ャ絞りに対する効果を示す図
FIG. 27 is a diagram showing the effect on the aperture diaphragm that appears in each eye when both eyes image the aperture diaphragm.

【図28】 ニュートラルデンシティーフィルターが、両眼の前に挿入されたリレーレンズ
システム内につくられたアパーチャ絞りを半分カバーするとき、アパーチャ絞り
についての効果は同じであり、したがって固定オクルーダーステレオライトバル
ブを規定していることを示す図
FIG. 28: When the neutral density filter covers half the aperture diaphragm created in the relay lens system inserted in front of both eyes, the effect on the aperture diaphragm is the same and thus the fixed occluder stereo light. Diagram showing that the valve is defined

【図29】 アパーチャ絞りの一方の側はイメージ信号の通過に対して他の半分の側とは違
った影響を与えることを要約して示す図
FIG. 29 is a diagram summarizing that one side of the aperture stop affects the passage of the image signal differently than the other half side.

【図30】 アパーチャ絞りの効果が同じアパーチャ絞りで同時である必要のないことを示
す図
FIG. 30 is a diagram showing that the effects of aperture diaphragms do not have to be simultaneous with the same aperture diaphragm.

【図31】 Carterの1988年の特許に対する著しい改良を示す図FIG. 31   Diagram showing significant improvement over Carter's 1988 patent

【図32】 Carterの1988年の先行技術の顕微鏡対物レンズを示す図FIG. 32   Illustration of Carter's 1988 Prior Art Microscope Objective

【図33】 ステレオオクラーを断面図で示す図FIG. 33   Figure showing a stereo octler in cross section

【図34】 ステレオオクラーアダプターを断面図で示す図FIG. 34   Figure showing a sectional view of the stereo octler adapter

【図35】 ニュートラルデンシティーフィルターの構造についての変形を示す図FIG. 35   Diagram showing variations in the structure of the neutral density filter

【図36】 ニュートラルデンシティーフィルターの濃度の変化を示す図FIG. 36   Diagram showing changes in neutral density filter density

【図37A】 ニュートラルデンシティーフィルターのエッジの処理についての濃度の変形を
示す図
FIG. 37A is a diagram showing a modification of density regarding processing of an edge of a neutral density filter.

【図37B】 ニュートラルデンシティーフィルターのエッジの処理についての濃度の変形を
示す図
FIG. 37B is a diagram showing the modification of the density for the processing of the edge of the neutral density filter.

【図38】 半波長リターダーステレオライトバルブを用いてつくられた3Dビデオアダプ
ターを含む構成要素を断面図で示す図
FIG. 38 is a cross-sectional view of components including a 3D video adapter made with a half-wave retarder stereo light valve.

【図39】 半波長リターダーステレオライトバルブを用いてつくられた3Dビデオアダプ
ターを含む構成要素を分解等角斜視図で示す図
FIG. 39 is an exploded isometric view of components including a 3D video adapter made with a half-wave retarder stereo light valve.

───────────────────────────────────────────────────── 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) G03B 35/22 G03B 35/22 H04N 13/02 H04N 13/02 (31)優先権主張番号 60/180,038 (32)優先日 平成12年2月3日(2000.2.3) (33)優先権主張国 米国(US) (31)優先権主張番号 60/190,459 (32)優先日 平成12年3月17日(2000.3.17) (33)優先権主張国 米国(US) (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,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU, AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,C N,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES ,FI,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU, ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,K R,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV ,MA,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO, NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,S I,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA ,UG,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW Fターム(参考) 2H040 BA15 CA21 2H049 BA02 BA03 BA06 BB03 BB05 BC22 2H052 AA13 AB19 AB21 AD34 AF14 2H059 AA24 AA26 5C061 AA02 AA18 AA21 AB14 AB18─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G03B 35/22 G03B 35/22 H04N 13/02 H04N 13/02 (31) Priority claim number 60/180, 038 (32) Priority date February 3, 2000 (2000.2.3) (33) Priority claiming country United States (US) (31) Priority claim number 60 / 190,459 (32) Priority date 2000 March 17, 2000 (March 17, 2000) (33) Priority claiming countries United States (US) (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG) , AP (GH, GM, KE, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU. , ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MG, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW F-term (reference) 2H040 BA15 CA21 2H049 BA02 BA03 BA06 BB03 BB05 BC22 2H052 AA13 AB19 AB21 AD34 AF14 2H0 59 AA24 AA26 5C061 AA02 AA18 AA21 AB14 AB18

Claims (67)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンコードされたイメージング信号をつくるための、イメー
ジング信号をエンコードする第1のエンコーディング手段、および、 1つのアパーチャ絞りまたはその共役点の所かその近くに位置するところのエ
ンコードされたイメージング信号の第1の部分をさらにエンコードするが、第2
の部分はエンコードせず、エンコードされたイメージング信号のさらにエンコー
ドされた第1の部分はエンコードされたイメージング信号の第2の部分とは特性
的な差異を持っているところの第2のエンコーディング手段、 を含む 物体に関するイメージング情報を含むイメージング信号から物体の3次元のイ
メージを生成するためのシステム。
1. A first encoding means for encoding an imaging signal to produce an encoded imaging signal, and encoded imaging located at or near one aperture stop or its conjugate point. The first part of the signal is further encoded but the second part
Second encoding means, wherein the second portion of the encoded imaging signal has a characteristic difference from the further encoded first portion of the encoded imaging signal, A system for generating a three-dimensional image of an object from an imaging signal that includes imaging information about the object.
【請求項2】 その特性が偏光方向、強度、および波長分布の少なくとも1
つであり、イメージング信号が反射または透過した電磁放射であり、第1のエン
コーディング手段がアクロマティック(色消しの)フィルター、クロマティック
(色)フィルター、偏光フィルター、オクルーダー(閉塞物)、およびシャッタ
ーの少なくとも1つであり、第1のエンコーディング手段がイメージング信号の
少なくとも実質的にすべてをエンコードする請求項1のシステム。
2. The characteristic is at least one of polarization direction, intensity, and wavelength distribution.
The imaging signal is reflected or transmitted electromagnetic radiation, and the first encoding means is at least an achromatic filter, a chromatic filter, a polarizing filter, an occluder, and a shutter. The system of claim 1, wherein one and the first encoding means encodes at least substantially all of the imaging signal.
【請求項3】 第2のエンコーディング手段がアクロマティックフィルター
、クロマティックフィルター、偏光フィルター、リターダー、オクルーダー、お
よびシャッターの少なくとも1つであり、また、第2のエンコーディング手段が
イメージング信号の約25%から約75%までをエンコードする請求項1および
2のシステム。
3. The second encoding means is at least one of an achromatic filter, a chromatic filter, a polarizing filter, a retarder, an occluder, and a shutter, and the second encoding means is from about 25% to about 25% of the imaging signal. The system of claims 1 and 2 encoding up to 75%.
【請求項4】 エンコードされたイメージング信号の第1と第2の部分を通
過させるための少なくとも1つのフィルター手段をさらに含み、第1のエンコー
ディング手段と少なくとも1つのフィルター手段が第2のエンコーディング手段
に対向するサイドに位置し、その少なくとも1つのフィルター手段がビームスプ
リッター、異なる偏光方向を持つ電磁放射を通過させるように選択された複数の
偏光フィルター、異なる波長分布を持つ電磁放射を通過させるように選択された
複数のクロマティックまたはアクロマティックフィルター、偏光ローテーター、
回転偏光子、リターダー、電磁放射の強度に影響するように選択されたオクルー
ダー、およびシャッターである請求項1から3のシステム。
4. Further comprising at least one filter means for passing the first and second parts of the encoded imaging signal, wherein the first encoding means and the at least one filter means are in the second encoding means. On opposite sides, at least one filter means of which is a beam splitter, a plurality of polarization filters selected to pass electromagnetic radiation with different polarization directions, selected to pass electromagnetic radiation with different wavelength distributions Multiple chromatic or achromatic filters, polarization rotator,
4. The system of claims 1-3, wherein the system is a rotating polarizer, a retarder, an occluder selected to affect the intensity of electromagnetic radiation, and a shutter.
【請求項5】 エンコードされたイメージング信号の第1と第2の部分が共
通の光路を持つ請求項1から4のシステム。
5. The system of claims 1-4, wherein the first and second portions of the encoded imaging signal have a common optical path.
【請求項6】 第2のエンコーディング手段がレンズまたはコンデンサーレ
ンズ内部に位置し、第1のエンコーディング手段がレンズまたはコンデンサーレ
ンズの外部に位置する請求項1から5のシステム。
6. The system of claims 1-5, wherein the second encoding means is located inside the lens or condenser lens and the first encoding means is located outside the lens or condenser lens.
【請求項7】 第1の部分を通過する第1の偏光方向と第2の部分を通過す
る第2の偏光方向との間交互に切り換えるためのスイッチング手段をさらに含む
請求項1から5のシステム。
7. The system of claims 1-5, further comprising switching means for alternating between a first polarization direction passing through the first portion and a second polarization direction passing through the second portion. .
【請求項8】 スイッチング手段が円偏光ローテーター、面偏光ローテータ
ー、回転円偏光子、回転面偏光子、および可変リターダーの少なくとも1つであ
る請求項1から7のシステム。
8. The system according to claim 1, wherein the switching means is at least one of a circular polarization rotator, a plane polarization rotator, a rotating circular polarizer, a rotating plane polarizer and a variable retarder.
【請求項9】 スイッチング手段が強誘電体液晶、液晶、回転偏光子、およ
びパイセルの少なくとも1つであり、第2のエンコーディング手段が接続線また
はエッジを含み、スイッチング手段の少なくとも1つの動作モードにおいてスイ
ッチング手段の偏光方向が第2のエンコーディング手段の偏光方向に対して少な
くとも実質的に並行か直交か約45°である請求項7から8のいずれかのシステ
ム。
9. The switching means is at least one of a ferroelectric liquid crystal, a liquid crystal, a rotating polariser, and a Pi-cell, and the second encoding means comprises a connecting line or an edge, in at least one operating mode of the switching means. 9. A system according to any of claims 7 to 8 wherein the polarization direction of the switching means is at least substantially parallel, orthogonal or about 45 ° to the polarization direction of the second encoding means.
【請求項10】 スイッチング手段が強誘電体液晶、液晶、回転偏光子、お
よびパイセルの少なくとも1つであり、スイッチング手段の少なくとも1つの動
作モードにおいてスイッチング手段の偏光方向が第2のエンコーディング手段の
偏光方向に対して少なくとも実質的に並行か直交か約45°であるように方向付
けられている請求項7から9のいずれかのシステム。
10. The switching means is at least one of a ferroelectric liquid crystal, a liquid crystal, a rotating polariser, and a Pi-cell, the polarization direction of the switching means being polarized in the second encoding means in at least one mode of operation of the switching means. 10. The system of any of claims 7-9, wherein the system is oriented such that it is at least substantially parallel, orthogonal, or about 45 ° to the direction.
【請求項11】 スイッチング手段が偏光方向に対して中立の効果を持つパ
ワー供給なし状態を持っている請求項7から10のいずれかのシステム。
11. The system according to claim 7, wherein the switching means has a non-powered state having a neutral effect on the polarization direction.
【請求項12】 (a)イメージング信号をエンコードしてエンコードされ
たイメージング信号をつくり、 (b)エンコードされたイメージング信号の第1の部分をさらにエンコードす
るが、第2の部分はエンコーディングせず、エンコードされたイメージング信号
のさらにエンコードされた第1の部分はエンコードされたイメージング信号の第
2の部分とは特性的な差異を持ち、また (c)エンコードされた第1と第2の部分が1つかそれ以上のさらなるエンコ
ーダーを通過させる 物体に関するイメージン情報を含むイメージング信号から物体の3次元のイメ
ージを生成するための方法。
12. (a) encoding an imaging signal to produce an encoded imaging signal; (b) further encoding a first portion of the encoded imaging signal but not the second portion; The further encoded first portion of the encoded imaging signal has a characteristic difference from the second portion of the encoded imaging signal, and (c) the encoded first and second portions are 1 A method for generating a three-dimensional image of an object from an imaging signal containing imagen information about the object that is passed through one or more additional encoders.
【請求項13】 第1と第2の部分が異なる特性を持っており、その特性が
偏光方向、強度、および波長分布の少なくとも1つであり、イメージング信号が
反射または透過した電磁放射であり、第1のエンコーディング手段がアクロマテ
ィックフィルター、クロマティックフィルター、偏光フィルター、オクルーダー
、およびシャッターの少なくとも1つであり、エンコーディングのステップ(a
)において、イメージング信号の50%かそれ以上がエンコードされ、そうして
、少なくとも実質的にすべてのエンコードされたイメージング信号が同じ偏光方
向を持っている請求項12の方法。
13. The first and second portions have different characteristics, the characteristics being at least one of polarization direction, intensity, and wavelength distribution, and the imaging signal being reflected or transmitted electromagnetic radiation. The first encoding means is at least one of an achromatic filter, a chromatic filter, a polarizing filter, an occluder, and a shutter, and the encoding step (a
13.) The method of claim 12, wherein in 50% or more of the imaging signal is encoded, so that at least substantially all encoded imaging signals have the same polarization direction.
【請求項14】 第2のエンコーディング手段がアクロマティックフィルタ
ー、クロマティックフィルター、偏光フィルター、リターダー、オクルーダー、
およびシャッターの少なくとも1つであり、また、第2のエンコーディング手段
がアパーチャ絞りかそれの共役点の所かその近くに位置し、エンコードされたイ
メージング信号の第1の部分はエンコードされた信号の約25%から約75%ま
でである請求項12から13のいずれかの方法。
14. The second encoding means is an achromatic filter, a chromatic filter, a polarizing filter, a retarder, an occluder,
And at least one of the shutters, and the second encoding means is located at or near the aperture stop or its conjugate point, and the first portion of the encoded imaging signal is about the encoded signal. 14. The method of any of claims 12-13, which is 25% to about 75%.
【請求項15】 一方で1つかそれ以上のさらなるエンコーダーと他方で第
1のエンコーダーが第2のエンコーダーに対向するサイドに位置し、1つかそれ
以上のさらなるエンコーダーが、反射器またはミラー、各々が異なった偏光方向
を持つ電磁放射を通過させる複数の偏光フィルター、各々が異なった波長分布を
持つ電磁放射の部分を通過させる複数のアナグリフィックフィルター、偏光ロー
テーター、回転偏光子、リターダー、異なる強度の電磁放射を通過させるための
オクルーダー、異なる強度の電磁放射を通過させるためのシャッターなどの少な
くとも1つである請求項12から14のいずれかの方法。
15. One or more further encoders on the one hand and a first encoder on the other hand located on the side facing the second encoder, one or more further encoders each being a reflector or a mirror. Multiple polarizing filters that pass electromagnetic radiation with different polarization directions, multiple anaglyphic filters that pass portions of electromagnetic radiation that each have different wavelength distributions, polarization rotators, rotating polarizers, retarders, electromagnetics of different intensities. 15. A method according to any of claims 12 to 14 which is at least one of an occluder for passing radiation, a shutter for passing electromagnetic radiation of different intensity, etc.
【請求項16】 エンコードされたイメージング信号の第1と第2の部分が
共通の光路を持ち、エンコーディングのステップ(b)においてエンコードされ
たイメージング信号がコリメートされていない請求項12から15のいずれかの
システム。
16. A method according to claim 12, wherein the first and second parts of the encoded imaging signal have a common optical path and the encoded imaging signal in step (b) of the encoding is uncollimated. System.
【請求項17】 ステップ(c)が以下のステップ、異なる第3と第4のエ
ンコーダーを通過する第1と第2の部分を同時に通過させ、第3と第4のエンコ
ーダーの各々が、(i)異なる偏光方向、(ii)異なる波長分布、および、(iii
)異なる強度の少なくとも1つを通過させるか、あるいは、共通の第3のエンコ
ーダーを通して第1と第2の部分を順次に通過させる請求項12から16のいず
れかの方法。
17. Step (c) comprises the following steps: simultaneously passing the first and second portions through different third and fourth encoders, each of the third and fourth encoders (i) ) Different polarization directions, (ii) different wavelength distributions, and (iii
17.) A method according to any of claims 12 to 16 wherein at least one of different intensities is passed or the first and second parts are passed sequentially through a common third encoder.
【請求項18】 第1と第2の部分から異なるエンコードされたイメージン
グ信号の第3の部分をさらに含む請求項12から17のいずれかの方法。
18. The method of any of claims 12 to 17, further comprising a third portion of the encoded imaging signal that is different from the first and second portions.
【請求項19】 第1、第2、および第3の部分から異なるエンコードされ
たイメージング信号の第4の部分をさらに含む請求項18のいずれかの方法。
19. The method of claim 18, further comprising a fourth portion of the encoded image signal that is different from the first, second, and third portions.
【請求項20】 (a)イメージング信号をフィルターしてフィルターされ
たイメージング信号をつくるための第1のフィルター手段、 (b)フィルターされたイメージング信号のリタードされた部分がフィルター
されたイメージング信号のリタードされていない部分とは異なる偏光方向を持っ
ていて、フィルターされたイメージング信号の一方の部分だけをリタードするた
めのリターディング手段、 (c)フィルターされたイメージング信号のリタードされた部分リタードされ
ていない部分とヲフィルターするための第2のフィルター手段、 を含む 物体に関するイメージング情報を含むイメージング信号から物体の3次元のイ
メージを生成するためのシステム。
20. (a) a first filtering means for filtering the imaging signal to produce a filtered imaging signal; (b) a retarded portion of the filtered imaging signal retarded portion of the filtered imaging signal. Retarding means for retarding only one part of the filtered imaging signal having a different polarization direction than the unfiltered part, (c) retarded part of the filtered imaging signal not retarded A system for generating a three-dimensional image of an object from an imaging signal that includes imaging information about the object, including second filtering means for filtering the portion.
【請求項21】 イメージング信号が反射または透過した電磁放射であり、
第1のフィルター手段が面偏光フィルターと円偏光フィルターの少なくとも1つ
であり、また、第1のフィルター手段がイメージング信号の約75%かそれ以上
をエンコードする請求項20のシステム。
21. The imaging signal is reflected or transmitted electromagnetic radiation,
21. The system of claim 20, wherein the first filter means is at least one of a plane polarization filter and a circular polarization filter, and the first filter means encodes about 75% or more of the imaging signal.
【請求項22】 トータルまたは正味約90度の第1の部分の偏光方向の変
化をつくり出すリターディング手段がアパーチャ絞りまたはその共役点の所かそ
の近くに位置していて、またそのアパーチャ絞りまたはその共役の一部分だけを
カバーする請求項20から21のいずれかのシステム。
22. A retarding means for producing a total or net change in polarization direction of the first portion of about 90 degrees is located at or near the aperture stop or its conjugate point, and the aperture stop or its stop. 22. The system of any of claims 20-21, which covers only a portion of the conjugate.
【請求項23】 第1と第2のフィルター手段がリターディング手段の対向
するサイドに位置し、第2のフィルター手段がビームスプリッター、異なる偏光
方向を持つ電磁放射を通過させるように選択された複数の偏光フィルター、異な
る波長分布を持つ電磁放射を通過させるように選択された複数のクロマティック
またはアクロマティックフィルター、偏光ローテーター、異なる強度の電磁放射
を通過させるためのオクルーダー、異なる強度の電磁放射を通過させるためのシ
ャッターなどの少なくとも1つである請求項20から22のいずれかのシステム
23. The first and second filter means are located on opposite sides of the retarding means, the second filter means being a beam splitter, a plurality selected to pass electromagnetic radiation with different polarization directions. Polarization filters, multiple chromatic or achromatic filters selected to pass electromagnetic radiation with different wavelength distribution, polarization rotator, occluder for passing electromagnetic radiation of different intensity, pass electromagnetic radiation of different intensity 23. The system of any of claims 20-22, which is at least one such as a shutter for
【請求項24】 第1と第2のフィルター手段が面偏光フィルターであり、
また第1と第2のフィルター手段が実質的に平行な方向を持つ請求項20から2
3のいずれかのシステム。
24. The first and second filter means are plane polarization filters,
Also, the first and second filter means have substantially parallel directions.
Any one of 3 systems.
【請求項25】 第2のフィルター手段が接眼レンズから離れている請求項
20から24のいずれかのシステム。
25. The system of any of claims 20-24, wherein the second filter means is remote from the eyepiece.
【請求項26】 リターディング手段と第1のフィルター手段がコンデンサ
ーレンズまたはレンズの内部にあり、第2のフィルター手段がコンデンサーレン
ズまたはレンズの外部にある請求項20から25のいずれかのシステム。
26. A system according to any of claims 20 to 25, wherein the retarding means and the first filter means are inside the condenser lens or lens and the second filter means are outside the condenser lens or lens.
【請求項27】 第1のフィルター手段と第2のフィルター手段とリターデ
ィング手段がイメージングデバイスに取り外し可能に取り付けられたアダプター
内に位置しており、そうしてそのアダプターがさらに第1と第2のフィルター手
段の間に位置するリレーレンズシステムを含み、リターディング手段がそのリレ
ーレンズシステムのレンズ間に位置する請求項20から26のいずれかのシステ
ム。
27. The first filter means, the second filter means, and the retarding means are located in an adapter removably attached to the imaging device, and the adapter further comprises first and second adapters. 27. A system according to any one of claims 20 to 26 including a relay lens system located between the filter means of claim 2 and the retarding means being located between the lenses of the relay lens system.
【請求項28】 リターディング手段が光学的にフラットで透明な表面への
コーティングを貼付することによって形成されている請求項20から27のいず
れかのシステム。
28. The system of any of claims 20-27, wherein the retarding means is formed by applying a coating to an optically flat and transparent surface.
【請求項29】 リターディング手段が電磁放射吸収手段でコートされたエ
ッジを持つ請求項20から28のいずれかのシステム。
29. The system of any of claims 20 to 28 wherein the retarding means has edges coated with electromagnetic radiation absorbing means.
【請求項30】 リターディング手段が第1と第2のフィルターの少なくと
も1つにおいて接触している請求項20から29のいずれかのシステム。
30. The system of any of claims 20-29, wherein the retarding means are in contact with at least one of the first and second filters.
【請求項31】 透明な表面の周辺のエッジの内側に位置するコーティング
のエッジが非線形である請求項20から30のいずれかのシステム。
31. The system of any of claims 20-30, wherein the edges of the coating located inside the perimeter edges of the transparent surface are non-linear.
【請求項32】 第1のフィルター手段とリターディング手段が円偏光子で
ある請求項20から31のいずれかのシステム。
32. The system according to claim 20, wherein the first filter means and the retarding means are circular polarizers.
【請求項33】 イメージング信号から物体のイメージを取得するための少
なくとも1つのイメージ取得手段、複数のイメージングピクセルを持つ少なくと
も1つのイメージ取得手段、および、 対応する少なくとも1つのイメージ取得手段と物体との間に位置して、偏光と
強度の少なくとも1つにもとづいて対応する複数のイメージングピクセルによっ
て受け取られる前にイメージング信号部分をフィルターするための少なくとも1
つのイメージ取得手段に対応するフィルター手段の少なくとも1つのマトリック
スを 含む物体に関するイメージング情報を含むイメージング信号から物体の3次元の
イメージを生成するためのシステム。
33. At least one image acquisition means for acquiring an image of an object from an imaging signal, at least one image acquisition means having a plurality of imaging pixels, and a corresponding at least one image acquisition means and the object. At least one for filtering an imaging signal portion before being received by a corresponding plurality of imaging pixels based on at least one of polarization and intensity.
A system for producing a three-dimensional image of an object from an imaging signal containing imaging information about the object comprising at least one matrix of filter means corresponding to one image acquisition means.
【請求項34】 少なくとも1つのイメージ取得手段がCCD、CMOS、
ならびに混合燐光体の少なくとも1つであり、また、フィルター手段の数が対応
する少なくとも1つのイメージ取得手段におけるイメージングピクセルの数と同
じである請求項33のシステム。
34. At least one image acquisition means is CCD, CMOS,
34. The system of claim 33, which is also at least one of the mixed phosphors, and wherein the number of filter means is the same as the number of imaging pixels in the corresponding at least one image acquisition means.
【請求項35】 フィルター手段の少なくとも1つのマトリックスが偏光フ
ィルター、アクロマティックフィルター、リターダー、オクルーダー、シャッタ
ー、ならびにクロマティックフィルターなどの少なくとも1つである請求項33
から34のいずれかのシステム。
35. At least one matrix of filter means is at least one of a polarizing filter, an achromatic filter, a retarder, an occluder, a shutter, a chromatic filter and the like.
Any of the systems from 34 to 34.
【請求項36】 マトリックスの各フィルター手段がイメージング信号の実
質的に同一な成分を除去する請求項33から35のいずれかのシステム。
36. The system according to any of claims 33 to 35, wherein each filter means of the matrix removes substantially identical components of the imaging signal.
【請求項37】 フィルター手段のマトリックスの少なくとも2つが相補的
な光のフィルターである請求項33から36のいずれかのシステム。
37. The system according to any of claims 33 to 36, wherein at least two of the matrices of filter means are complementary light filters.
【請求項38】 フィルター手段のマトリックスが格子状のパターンで配列
された4つまたはそれ以上のフィルターを含み、フィルターの少なくとも2つが
フィルターのもう1つの他の2つとは違ったバンドパス特性を持つ請求項33か
ら37のいずれかのシステム。
38. The matrix of filter means comprises four or more filters arranged in a grid-like pattern, at least two of the filters having a different bandpass characteristic than the other two of the filters. 38. The system of any of claims 33-37.
【請求項39】 フィルター手段のそれぞれが複数のイメージングピクセル
の対応物の構成部分である請求項33から38のいずれかのシステム。
39. A system according to any of claims 33 to 38, wherein each of the filter means is a component of a plurality of imaging pixels.
【請求項40】 異なる偏光、および/または、異なる強度の電磁放射を通
過させて複数のフィルター、少なくとも2つのフィルターを通して同時にイメー
ジ信号を通過させること、および 1つのイメージ取得装置の対応するピクセルにおいて複数のフィルターされた
イメージング信号部分のそれぞれを取得すること を含む 物体に関するイメージング情報を含むイメージング信号から物体の3次元のイ
メージを生成するための方法。
40. Multiple filters passing electromagnetic radiation of different polarizations and / or different intensities, passing image signals simultaneously through at least two filters, and a plurality at corresponding pixels of an image acquisition device. A method for generating a three-dimensional image of an object from an imaging signal that includes imaging information about the object, the method comprising: obtaining each of the filtered imaging signal portions of.
【請求項41】 イメージ取得装置がCCDとCMOSの少なくとも1つで
ある請求項40の方法。
41. The method of claim 40, wherein the image capture device is at least one of CCD and CMOS.
【請求項42】 複数のフィルターが偏光フィルター、クロマティックフィ
ルター、リターダー、オクルーダー、シャッター、およびアクロマティックフィ
ルターなどの少なくとも1つを含む請求項40から41のいずれかの方法。
42. The method of any of claims 40-41, wherein the plurality of filters comprises at least one of a polarizing filter, a chromatic filter, a retarder, an occluder, a shutter, an achromatic filter and the like.
【請求項43】 通過ステップにおいて、イメージング信号が同時に複数の
フィルターのそれぞれを通過させられる請求項40から42のいずれかの方法。
43. The method of any of claims 40-42, wherein in the passing step, the imaging signal is simultaneously passed through each of the plurality of filters.
【請求項44】 複数のフィルターの少なくとも2つが相補的光学フィルタ
ーであるる請求項40から43のいずれかの方法。
44. The method of any of claims 40-43, wherein at least two of the plurality of filters are complementary optical filters.
【請求項45】 複数のフィルターがマトリックスに配列された4つかそれ
以上のフィルターを含み、どのフィルターの少なくとも2つがそのフィルターの
他の少なくとも2つと異なった帯域通過特性を持っている請求項40から44の
いずれかの方法。
45. The method of claim 40, wherein the plurality of filters comprises four or more filters arranged in a matrix, at least two of which have different bandpass characteristics than at least two of the other filters. 44. Any of 44 methods.
【請求項46】 1つのアパーチャ絞りの共役をつくり出すために複数のレ
ンズを含むリレーレンズシステム、および、 イメージング信号の一部だけを通過させるために複数のレンズの少なくとも2
つの間にあるリレーレンズシステム中のアパーチャ絞りの共役点の所かその近く
に位置されたフィルター を含む 物体に関するイメージング情報を含むイメージング信号から物体の3次元のイ
メージを生成するための方法。
46. A relay lens system including a plurality of lenses to create a conjugate of one aperture stop, and at least two of the plurality of lenses to pass only a portion of the imaging signal.
A method for generating a three-dimensional image of an object from an imaging signal that includes imaging information about the object, including a filter located at or near a conjugate point of an aperture stop in a relay lens system between the two.
【請求項47】 フィルターがアパーチャ絞りかその共役点の所かその近く
に位置されたニュートラルデンシティーの光学フィルターである請求項46のシ
ステム。
47. The system of claim 46, wherein the filter is a neutral density optical filter located at or near the aperture stop or its conjugate.
【請求項48】 フィルターが光の強度だけでなくより多くの項目に影響を
与える素材である請求項46のシステム。
48. The system of claim 46, wherein the filter is a material that affects more than just the intensity of light.
【請求項49】 フィルターがアパーチャ絞りの共役の一部を塞いでイメー
ジング信号の一部の通過を変える請求項46から47のいずれかのシステム。
49. The system of any of claims 46-47, wherein the filter blocks a portion of the conjugate of the aperture diaphragm to alter the passage of a portion of the imaging signal.
【請求項50】 アパーチャ絞りの共役をつくり出すための第2の複数のレ
ンズを含む第2のリレーレンズシステムと、イメージング信号の第2の部分だけ
を通過させるための第2の複数のレンズの少なくとも2つの間でアパーチャ絞り
の第2の共役点にある第2のリレーレンズシステム内に置かれた第2のフィルタ
ーとをさらに含む請求項46から49のいずれかのシステム。
50. A second relay lens system including a second plurality of lenses for creating a conjugate of an aperture stop, and at least a second plurality of lenses for passing only a second portion of the imaging signal. 50. A system according to any of claims 46 to 49, further comprising a second filter located in a second relay lens system at a second conjugate point of the aperture stop between the two.
【請求項51】 イメージング信号を第1の部分はリレーレンズシステムと
フィルターを通り、第2部分は第2のリレーレンズシステムと第2のフィルター
を通るように分離した部分に分ける反射器またはミラーをさらに含む請求項50
のシステム。
51. A reflector or mirror that splits the imaging signal into separate parts such that the first part passes through the relay lens system and the filter and the second part passes through the second relay lens system and the second filter. 50. Further comprising 50
System.
【請求項52】 (a)信号をエンコードしてエンコードされたイメージン
グ信号をつくり、エンコードされたイメージング信号の少なくとも実質的にすべ
てが共通の偏光方向を持ち (b)エンコードされたイメージング信号の第1の部分をさらにエンコードす
るが、第2の部分はエンコーディングせず、さらにエンコードされた第1の部分
は第2の部分の偏光方向を横断する偏光方向を持つこと、また (c)第1と第2の部分を結像されるべき物体にあてること を含む 物体によって反射されるかそれを透過してくる信号から物体の3次元のイメー
ジを生成するための方法。
52. (a) encoding the signal to produce an encoded imaging signal, wherein at least substantially all of the encoded imaging signal has a common polarization direction; and (b) a first of the encoded imaging signal. Further encoding a portion of the second portion, but not the second portion, the further encoded first portion having a polarization direction transverse to the polarization direction of the second portion, and (c) the first and the second portion. A method for producing a three-dimensional image of an object from a signal reflected by or transmitted through the object, including applying two parts to the object to be imaged.
【請求項53】 エンコーディングステップ(c)がアパーチャ絞りかその
共役点の所かその近くで実行される請求項52の方法。
53. The method of claim 52, wherein the encoding step (c) is performed at or near the aperture stop or its conjugate.
【請求項54】 (d)ステップ(c)の後、第1と第2の信号部分を1つ
または2つのさらなるエンコーディングステップを通過させる請求項52から5
3のいずれかの方法。
54. The method of claim 52, wherein after step (d) step (c), the first and second signal parts are passed through one or two further encoding steps.
Either method of 3.
【請求項55】 光をあてるステップ(c)で、第1と第2の信号部分が少
なくとも1つの物体と1つかそれ以上のエンコーダーに交互に光をあてる請求項
54の方法。
55. The method of claim 54, wherein in the step of illuminating (c), the first and second signal portions illuminate at least one object and one or more encoders alternately.
【請求項56】 (a)信号をエンコードしてエンコードされたイメージン
グ信号をつくり、エンコードされたイメージング信号の少なくとも半分以下か実
質的にすべてが共通の偏光方向を持ち (b)第1と第2の部分を結像すべき物体にあててはイメージング信号を形成
すること、また (c)イメージング信号をさらにエンコードすること を含む 物体によって反射されるかそれを透過してくる信号から物体の3次元のイメー
ジを生成するための方法。
56. (a) Encoding the signal to produce an encoded imaging signal, wherein at least less than or equal to or substantially all of the encoded imaging signal has a common polarization direction. (B) First and second Forming an imaging signal on the object to be imaged, and (c) further encoding the imaging signal. For generating an image of.
【請求項57】 エンコーディングステップ(a)において、1つかそれ以
上のカラーフィルター、1つかそれ以上のシャッターの少なくとも1つがエンコ
ーディングを実行する請求項56の方法。
57. The method of claim 56, wherein in the encoding step (a), at least one of the one or more color filters and the one or more shutters performs encoding.
【請求項58】 エンコーディングステップ(a)において、信号が少なく
とも第1と第2の信号部分に分割され、第1と第2の信号部分が異なった波長帯
域、および/または、強度を持っている請求項56から57のいずれかの方法。
58. In the encoding step (a), the signal is divided into at least first and second signal parts, the first and second signal parts having different wavelength bands and / or intensities. 58. The method of any of claims 56-57.
【請求項59】 エンコーディングステップ(c)において、第1と第2の
信号部分が交互に1つかそれ以上のさらなるエンコーダーにあてられる請求項5
8の方法。
59. In the encoding step (c), the first and second signal portions are alternately applied to one or more further encoders.
8 ways.
【請求項60】 第1のエンコーディング手段が平面偏光方向、円偏光方向
、波長分布、および強度のうちの少なくとも1つであるところの特性を変化させ
るものであって、光信号の少なくとも1つの部分をエンコーディングして第1の
エンコードされた信号を形成するところの第1のエンコーディング手段、および 第2のエンコーディング手段が平面偏光方向、円偏光方向、波長分布、および
強度のうちの少なくとも1つであるところの特性を変化させるものであって、第
1のエンコードされた信号の変化させられた特性が第2のエンコードされた信号
の変化させられた特性と異なるところの、光信号の少なくとも1つの部分か第1
のエンコードされた信号をエンコードして第2のエンコードされた信号を形成す
るための第2のエンコーディング手段、 を含む 光エンコーディングデバイス。
60. The first encoding means alters a property, which is at least one of a plane polarization direction, a circular polarization direction, a wavelength distribution, and an intensity, wherein at least a portion of the optical signal. And second encoding means for encoding a first encoded signal to form a first encoded signal is at least one of a plane polarization direction, a circular polarization direction, a wavelength distribution, and an intensity. At least one portion of the optical signal, wherein the altered characteristic of the first encoded signal is different from the altered characteristic of the second encoded signal. Or first
A second encoding means for encoding the encoded signal of to form a second encoded signal.
【請求項61】 第1のエンコードされたエンコーディング手段が直線と円
偏光子の少なくとも1つであって、また、第2のエンコーディング手段がシャッ
ター、オクルーダー、ならびに、カラーフィルターの少なくとも1つである請求
項60の光エンコーディングデバイス。
61. The first encoded encoding means is at least one of linear and circular polarisers, and the second encoding means is at least one of a shutter, an occluder and a color filter. Item 60. The optical encoding device of Item 60.
【請求項62】 第1のエンコードされたエンコーディング手段が直線偏光
子であり、第2のエンコーディング手段が円偏光子である請求項60の光エンコ
ーディングデバイス。
62. The optical encoding device of claim 60, wherein the first encoded encoding means is a linear polarizer and the second encoding means is a circular polarizer.
【請求項63】 第1のエンコーディング手段がクロマティックフィルター
とアクロマティックフィルターの少なくとも1つであり、また、第2のエンコー
ディング手段がシャッター、オクルーダー、ならびに、偏光フィルターの少なく
とも1つである請求項60の光エンコーディングデバイス。
63. The first encoding means is at least one of a chromatic filter and an achromatic filter, and the second encoding means is at least one of a shutter, an occluder, and a polarizing filter. Optical encoding device.
【請求項64】 (a)イメージング信号の少なくとも1つの部分をエンコ
ードして第1のエンコードされたイメージング信号を形成し、そのイメージング
信号と比べて、第1のエンコードされた信号は異なる特性、すなわち、面偏光方
向、円偏光方向、波長分布、ならびに、密度の少なくとも1つを持っていること
、また (b)イメージング信号の1つの部分または第1のエンコードされた信号をエ
ンコードして第2のエンコードされた信号を形成し、そのイメージング信号のそ
の部分または第1のエンコードされた信号と比べて、第1のエンコードされた信
号は異なる特性、すなわち、面偏光方向、円偏光方向、波長分布、ならびに、密
度の少なくとも1つを持っており、また、第1のエンコードされた信号の変化し
た特性は第2のエンコードされた信号の変化した特性と異なっていること、 を含む 1つのイメージング信号を処理してイメージを取得する方法。
64. (a) encoding at least a portion of the imaging signal to form a first encoded imaging signal, wherein the first encoded signal has different characteristics compared to the imaging signal; , A plane polarization direction, a circular polarization direction, a wavelength distribution, and a density, and (b) encoding a portion of the imaging signal or the first encoded signal to a second Forming the encoded signal, the first encoded signal has different properties compared to that portion of the imaging signal or to the first encoded signal: plane polarization direction, circular polarization direction, wavelength distribution, , And at least one of the densities, and the altered characteristic of the first encoded signal is How to get the image by processing a single imaging signals comprising, that differ from the altered properties of over de signal.
【請求項65】 第1のエンコードされた信号が直線円偏光方向の少なくと
も1つからなっており、第2のエンコードされた信号の変化された特性が強度と
波長分布の少なくとも1つである請求項64の方法。
65. The first encoded signal comprises at least one of linear circular polarization directions and the altered characteristic of the second encoded signal is at least one of intensity and wavelength distribution. The method of paragraph 64.
【請求項66】 第1のエンコードされた信号の変化された特性が直線偏光
方向であり、第2のエンコードされた信号の変化した特性が円偏光方向である請
求項64の方法。
66. The method of claim 64, wherein the altered characteristic of the first encoded signal is a linear polarization direction and the altered characteristic of the second encoded signal is a circular polarization direction.
【請求項67】 第1のエンコードされた信号の変化された特性が波長分布
であり、第2のエンコードされた信号の変化した特性が強度と偏光方向の少なく
とも1つである請求項64の方法。
67. The method of claim 64, wherein the altered characteristic of the first encoded signal is wavelength distribution and the altered characteristic of the second encoded signal is at least one of intensity and polarization direction. .
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009258618A (en) * 2008-03-27 2009-11-05 Olympus Corp Filter switching device, photographing lens, camera and image pickup system
JP2013536449A (en) * 2010-06-25 2013-09-19 フロント、ストリート、インベストメント、マネジメント、インコーポレイテッド、アズ、マネジャー、フォー、フロント、ストリート、ダイバーシファイド、インカム、クラス Method and apparatus for generating three-dimensional image information
US9843740B2 (en) 2013-02-13 2017-12-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Multispectral imaging device and multispectral imaging method
JP2018525642A (en) * 2015-08-27 2018-09-06 イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド Field splitter for 3D strain measurement

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6624935B2 (en) 2000-12-06 2003-09-23 Karl Store Imaging, Inc. Single-axis stereoscopic video imaging system with centering capability
GB2451494B (en) * 2007-08-01 2011-06-08 Qinetiq Ltd Polarimetric imaging apparatus
EP2282231A3 (en) 2009-08-07 2011-05-04 JDS Uniphase Corporation Multi-segment optical retarder for creating 3d images
CN103827730B (en) * 2011-06-21 2017-08-04 管理前街不同收入阶层的前街投资管理有限公司 Method and apparatus for generating three-dimensional image information
CN103842884B (en) * 2011-07-19 2017-05-03 百福德光学私人有限公司 Viewing apparatus with integrated polarized lens
GB2567439A (en) * 2017-10-10 2019-04-17 Vision Eng Stereo microscope with single objective

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1604295A (en) * 1977-06-27 1981-12-09 Adams P A Visual effect system
US4290675A (en) * 1978-12-04 1981-09-22 Leo Beiser Anaglyph stereoscopy
CA2163861A1 (en) * 1994-03-28 1995-10-05 Jimmie D. Songer Two-dimensional and three-dimensional imaging device
US5964696A (en) * 1996-10-24 1999-10-12 Smith & Nephew, Inc. Stereoscopic imaging by alternately blocking light

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009258618A (en) * 2008-03-27 2009-11-05 Olympus Corp Filter switching device, photographing lens, camera and image pickup system
JP2013536449A (en) * 2010-06-25 2013-09-19 フロント、ストリート、インベストメント、マネジメント、インコーポレイテッド、アズ、マネジャー、フォー、フロント、ストリート、ダイバーシファイド、インカム、クラス Method and apparatus for generating three-dimensional image information
US9843740B2 (en) 2013-02-13 2017-12-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Multispectral imaging device and multispectral imaging method
JP2018525642A (en) * 2015-08-27 2018-09-06 イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド Field splitter for 3D strain measurement
JP7126938B2 (en) 2015-08-27 2022-08-29 イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド Field splitter for 3D strain measurement

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