JP2005140970A - 立体画像撮影装置および立体画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 被写体A,Bから所定間隔を隔てて配置され、かつ、同一平面上に配列された要素レンズ11a,11bを複数有する要素レンズ群12と、この要素レンズ群から所定間隔を隔てて配置され、かつ、前記要素レンズ11a,11bにより結像される前記被写体A,Bの撮影要素画像A1,A2,B1,B2を撮影する撮影手段13とを具備する立体画像撮影装置10であって、前記複数の要素レンズ11a,11bが、前記複数の被写体A,Bそれぞれに合焦する焦点距離を有する。
【選択図】 図1
Description
そのため、複数の被写体に対して焦点が合うように、撮影レンズ群と被写体との間に可変焦点距離レンズを備えたIP撮影装置が開発されている(例えば、特許文献1)。特許文献1に記載のIP撮影装置は、可変焦点距離レンズの焦点距離を変化させて、複数の被写体について順次解像度の高い被写体の要素画像を撮影するものである。
また、可変焦点距離レンズについて、複数の被写体毎に焦点距離を設定して、複数回撮影する必要があるので、撮影時間がかかっていた。
さらに、可変焦点距離レンズについて、複数の被写体毎に焦点距離を設定して、複数回撮影する必要があるため、動画像の撮影には向いていなかった。
本発明は、前記問題点に鑑み創案されたもので、可変焦点距離レンズのような特殊なレンズを用いることなく、1度の撮影で複数の被写体について解像度の高い要素画像を得ることができ、かつ、動画像の撮影にも適したIP撮影装置とIP表示装置を提供することを目的とする。
ここで、要素レンズは、単レンズのほか、レンズ作用を有する光学系(レンズ系)も含まれる。また、合焦とは、レンズが被写体に焦点しているだけでなく、被写体が被写界深度内にあることをいう。
ここで、要素レンズの光路に空間周波数フィルタを備えるとは、要素レンズが単レンズであった場合には、要素レンズの光路に空間周波数フィルタを備えることをいうと共に、要素レンズが複数のレンズであった場合には、要素レンズと被写体の間、要素レンズと撮影手段の間だけではなく、単レンズの間に空間周波数フィルタを配置することも含まれる。
ここで、要素レンズの光路に空間周波数フィルタを備えるとは、要素レンズが単レンズであった場合には、要素レンズの光路に空間周波数フィルタを備えることをいうと共に、要素レンズが複数のレンズであった場合には、要素レンズと再生像の間、要素レンズと表示手段の間だけではなく、単レンズの間に空間周波数フィルタを配置することも含まれる。
また、静止画像だけでなく動画像についても、複数の被写体それぞれについて解像度の高い立体画像を得ることができる。
以下、本発明の第1の実施形態であるIP撮影装置(立体画像撮影装置)について、図面を参照して説明する。参照する図1(a)は、本発明に係る第1の実施形態であるIP撮影装置を示す概略図である。なお、本実施の形態では、静止画像を撮影する場合について説明する。
1/L´1+1/L2=1/fb・・・(2)
次の逆フーリエ変換を行い、処理済デジタル画像データf´とする。従って、解像度の低い第1被写体Aの要素画像A2と第2被写体Bの要素画像B2は抑圧されることとなる。
以下、本発明の第2の実施形態であるIP撮影装置について、図面を参照して説明する。なお、第1の実施形態であるIP撮影装置と同一の構成については同一の符号を付して、その説明は省略する。
参照する図6(a)は、本発明に係る第2の実施形態であるIP撮影装置を示す概略図である。
以下、本発明の第3の実施形態であるIP撮影装置について、図面を参照して説明する。なお、第1の実施形態であるIP撮影装置と同一の構成については同一の符号を付して、その説明は省略する。参照する図7(a)は、本発明に係る第3の実施形態であるIP撮影装置を示す概略図である。図7(a)に示すように、IP撮影装置40は、第1撮影レンズ群42a、第2撮影レンズ群42b、ハーフミラー45、第1撮影手段43a、第2撮影手段43b及び画像データ処理手段14を備えている。
1/(L3´+L4´)+1/L5´=1/fb・・・(6)
以下、本発明の第4の実施形態であるIP撮影装置(立体画像撮影装置)について、図面を参照して説明する。参照する図9は、本発明に係る第4の実施形態であるIP撮影装置を示す概略図である。また、参照する図10(a)は、レンズ系、空間フィルタ及び撮影手段の位置関係を説明する説明図である。なお第1の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明は省略する。
また、第2の実施形態のように、撮影レンズ系群62と撮影手段13の間に変換レンズを設けてもよい。
以下、本発明の第5の実施形態であるIP撮影装置について、図面を参照して説明する。参照する図12(a)は、本発明に係る第5の実施形態であるIP撮影装置を示す概略図である。図12(a)に示すように、IP撮影装置80は、撮影レンズ群12と撮影手段13を備えている。従って、第1の実施形態に係るIP撮影装置10に対して、画像データ処理手段14を有していない点以外その構成は同一であるので、IP撮影装置80の各構成の説明は省略する。
第1レンズ系91a、第2レンズ系91b及び空間フィルタ210は、第4の実施形態に係るIP撮影装置60の第1レンズ系61a、第2レンズ系61b及び空間フィルタ210と同様であるのでその説明は省略する。
以下、本発明の第6の実施形態であるIP撮影装置について、図面を参照して説明する。参照する図13は、本発明に係る第6の実施形態であるIP撮影装置を示す概略図である。なお第3の実施形態、第4の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明は省略する。
以下、本発明の第7の実施形態であるIP撮影装置について、図面を参照して説明する。参照する図14(a)は、本発明に係る第7の実施形態であるIP撮影装置を示す概略図である。図14(a)に示すように、IP撮影装置120は、第1撮影レンズ群42a、第2撮影レンズ群42b、ハーフミラー45、第1撮影手段43a及び第2撮影手段43bを備えている。従って、第3の実施形態に係るIP撮影装置40に対して、画像データ処理手段14を有していない点以外その構成は同一であるので、IP撮影装置120の各構成の説明は省略する。
11a,21a 第1凸レンズ
11b,21b 第2凸レンズ
12,802 撮影レンズ群
13 撮影手段
14 画像データ処理手段
20,50,90,130,900 IP表示装置
22 表示レンズ群
23 表示手段
42a 第1撮影レンズ群
42b 第2撮影レンズ群
43a 第1撮影手段
43b 第2撮影手段
45,55 ハーフミラー
52a 第1表示レンズ群
52b 第2表示レンズ群
53a 第1表示手段
53b 第2表示手段
61a,91a 第1レンズ系
61b,91b 第2レンズ系
62 撮影レンズ系群
92 表示レンズ系群
102a 第1撮影レンズ系群
102b 第2撮影レンズ系群
132a 第1表示レンズ系群
132b 第2表示レンズ系群
210,310,410,510,610,710 空間フィルタ
A 第1被写体
B 第2被写体
Claims (11)
- 被写体から所定間隔を隔てて配置され、かつ、同一平面上に配列された要素レンズを複数有する要素レンズ群と、この要素レンズ群から所定間隔を隔てて配置され、かつ、前記要素レンズにより結像される前記被写体の撮影要素画像を撮影する撮影手段とを具備する立体画像撮影装置であって、
前記複数の要素レンズが、前記被写体の複数に合焦する焦点距離を有することを特徴とする立体画像撮影装置。 - 被写体から所定間隔を隔てて配置され、合焦したい被写体の数に対応してその被写体からの出射光の光路を分割するハーフミラーと、
このハーフミラーから所定間隔を隔てて、そのハーフミラーで分割した出射光の光路に配置され、かつ、同一平面上に配列された要素レンズを複数有する複数の要素レンズ群と、
この複数の要素レンズ群それぞれに対して所定間隔を隔てて配置され、かつ、前記要素レンズにより結像される前記被写体の撮影要素画像を撮影する複数の撮影手段と、
を備える立体画像撮影装置であって、
前記要素レンズ群それぞれを構成する要素レンズが、前記要素レンズ群毎に、前記被写体それぞれに合焦する焦点距離を有することを特徴とする立体画像撮影装置。 - 請求項1に記載の立体画像撮影装置の撮影手段で撮影した被写体の撮影要素画像を表示要素画像として表示する表示手段と、前記表示手段に表示する表示要素画像から前記被写体の再生像を再生する複数の要素レンズを同一平面上に配列した表示レンズ群とを備えることを特徴とする立体画像表示装置。
- 請求項2に記載の立体画像撮影装置の前記撮影手段それぞれに撮影された被写体の撮影要素画像を表示要素画像として表示する、前記撮影手段の数に対応した表示手段と、
前記表示手段に表示された表示要素画像から前記複数の被写体の再生像を再生するための複数の要素レンズが同一平面上に配列されると共に、前記表示手段の数に対応して配置される表示レンズ群と、
前記表示レンズ群から所定間隔を隔てて、前記表示レンズ群からの出射光の光路に配置され、かつ、前記表示レンズ群で再生された被写体の再生像を合成して再生立体画像を生成するハーフミラーと、
を備えることを特徴とする立体画像表示装置。 - 前記撮影手段に撮影された撮影要素画像を周波数成分に変換する周波数変換手段と、
この周波数変換手段で変換された周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するフィルタリング手段と、
このフィルタリング手段で高周波数成分が強調された画像に変換する逆変換手段と、
を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の立体画像撮影装置。 - 請求項1に記載の立体画像撮影装置により前記撮影手段それぞれに撮影された被写体の撮影要素画像を周波数成分に変換する周波数変換手段と、
この周波数変換手段で変換された周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するフィルタリング手段と、
このフィルタリング手段で高周波数成分を強調した画像に変換する逆変換手段と、
を備えることを特徴とする請求項3に記載の立体画像表示装置。 - 請求項2に記載の立体画像撮影装置により前記撮影手段それぞれに撮影された被写体の撮影要素画像を周波数成分に変換する周波数変換手段と、
この周波数変換手段で変換された周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するフィルタリング手段と、
このフィルタリング手段で高周波数成分を強調した画像に変換する逆変換手段と、
を備えることを特徴とする請求項4に記載の立体画像表示装置。 - 前記要素レンズの光路に空間周波数フィルタを備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の立体画像撮影装置。
- 前記要素レンズの光路に空間周波数フィルタを備えることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の立体画像表示装置。
- 前記要素レンズは、光軸方向に複数の単レンズを備え、前記単レンズ間であって、前記単レンズの光路に空間周波数フィルタを配置したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の立体画像撮影装置。
- 前記要素レンズは、光軸方向に複数の単レンズを備え、前記単レンズ間であって、前記単レンズの光路に空間周波数フィルタを配置したことを特徴とする請求項3または請求項4に記載の立体画像表示装置。
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