JP2008077091A - 自動立体ビデオ画像撮影装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明は、n個の視点を有する自動立体像を形成するための装置に関し、この装置は、装置の光軸(x’x)に垂直である方向(zz’)に平行な長手軸を有する円筒レンズ(10)を備えたレンズ列(RL1 )を含んでいる。この装置は、長手軸がzz’とx’xとに垂直である円筒型光学アセンブリを含む。レンズ列(RL1 )はn個の円筒レンズ(10)を含む。レンズ列(RL1 )と円筒型光学アセンブリ(LC1 )とは、焦点距離(Δ)に対応する共通焦点面(P)を共有する。円筒型光学アセンブリの焦点距離とレンズ列の焦点距離との比の絶対値はnにほぼ等しい。本発明は、前記の像形成装置と、平坦なn個の基本像を投影する投影機と、少なくとも投影列を備えたスクリーンとを用いる投影装置をも提供する。
【選択図】図1
Description
の装置の光軸に垂直である第1方向に平行な長手軸を有する円筒レンチクルを備えたレンズ列を含んでおり、この装置は、長手軸が前記第1方向と前記光軸とに垂直である少なくとも1つの円筒レンズ(LC1…LC4)を備えた円筒型光学アセンブリを含み、前記レンズ列(RL1…RL4)がn個の円筒レンチクルを含み、そのレンズ列とその円筒型光学アセンブリとが焦点距離(Δ)に対応する共通焦点面を共有し、円筒型光学アセンブリの焦点距離とレンズ列の焦点距離との比の絶対値がnにほぼ等しいことと、この装置が、前記光軸(x’x)に平行で同レンズ列(RL1…RL4)のレンチクルの中心(C)を通る光線を共通の所定収束点(O)に収束させるための収束性視野レンズ(L)を含んでいるとともに、連結用装置と、前記共通の収束点が伝送光学システムの入射ひとみに位置するように配置された伝送光学システムとをさらに備えており、前記伝送光学システムが、前記フォーマットを有しているビデオセンサの上に焦点合せするための手段を備えていることと、を特徴とする自動立体ビデオ画像撮影装置が提供される。
る変位に必然的に伴っている。
オカメラであることは特に好都合である。そのような環境下における本発明の像形成装置は、アダプターリングによって取り付けることのできる、ビデオカメラのための光学的付属物を構成する。
点Fで軸x’xを遮る同一の焦点面Pを有している。
ている。前記と同様に、その条件は、円筒レンズLC3の焦点距離とレンズ列RL3の焦点距離との比が−nに等しく、すなわち、S2F''=−nS1F''=−4S1F''(前記の例において)であるべきであるということである。
次のような数値が選ばれる。
γ1 =−0.1
p1 =−3m
p’1 =0.3m
ゆえに f1 =0.272m
γ2 =−0.1/n=−0.1/4=−0.025
=p’ 2 /p2
−p2 +p’ 2 =3.3m
−p2 +γ2 p2 =3.3m
ゆえに、
p2 =−3.22m
p’ 2 =0.08m
ゆえに、
の像焦点とを示し、F2 は発散レンズ列RL4 の物体焦点を示し、F1 は発散円筒レンズLC4 の物体焦点を示す。アナモルフォシス比の値は正である。
4mのところでの焦点合わせを持ったアナモルフォシス係数C=4を得るためには、計算は、収束レンズ列のレンズが焦点距離f2 =0.2598mを有しなければならないということを示している。すなわち、n★=|f1 /f2 |=3.85、すなわち、k=n★/n=0.96である。
4mのところでの焦点合わせを持ったアナモルフォシス係数C=−4を得るためには、計算は、発散レンズ列のレンチクルが焦点距離f2 =−0.0267mを有しなければならないということを示している。よって、n★=|f1 /f2 |=3.75、すなわち、k=0.94である。
4mのところでの焦点合わせを持ったアナモルフォシス係数C=4を得るためには、計算は、発散レンズ列のレンチクルが焦点距離f2 =−0.024mを有しなければならないということを示している。よって、n★=|f1 /f2 |=4.15、すなわち、k=1.04である。
4mのところでの焦点合わせを持ったアナモルフォシス係数C=−4を得るためには、計算は、収束レンズ列のレンチクルが焦点距離f2 =0.0235mを有しなければならないということを示している。すなわち、n★=|f1 /f2 |=4.25、よって、k=1.06である。
2の範囲内にあるようにまたは1〜1.15の範囲内にあるように、また好ましくは1〜1.1の範囲内にあるように選ぶことができる。
1よりも小さい倍率を有する光学伝送システムの存在がたいていのビデオ適用に必要である。
a)円筒レンズ(または円筒ダブレット)は、焦点合わせが行われている物体A0 に対してその像焦点面が伝送光学システムの焦点面に一致するように、まず配置される(水平焦点合わせ)。
b)伝送光学システムにより認められるように、同じ物体A0 に対してその像面(実または虚)が円筒レンズの前記焦点面に一致するように、レンズ列の位置がずらされる(垂直焦点合わせ)。
c)伝送光学システムは、レンズ列の像が前記センサの幅に対応するような適切な場所でズームされる。そして、
d)円筒型光学アセンブリがダブレットを含んでいるとき、そのダブレットは、前記の諸式の適用においてアナモルフォシス比を補正するために作り上げられている2つの円筒レンズ(一般には収束円筒レンズと発散円筒レンズ)の間の距離を変えることで、調整される。
ステップ1a)から1d)までは、焦点の変化があるときに繰り返される。
生じさせることができる。
である。特に、レンズ列RC1 とRC2 のピッチは、ビデオにおいて、一般にピントグラススクリーンであるスクリーンEDに投影された画素の寸法の半分よりも小さくすることができる。満たされなければならない光学条件は、レンズ列が用いられるときに、投影列RC1 の各要素すなわち各レンチクルがレンズ列RL1 (またはRL2 またはRL3 またはRL4)に正確に一致することである。したがって、視野角θ’のための条件は投影装置の場合と同様の方法で表現される。
ると称される。
P/Pr =(D+ΔD)/D
ΔD=(m+1)pp D/E である。
Claims (16)
- 所定のフォーマットを有するとともにn個の視点を有する自動立体像を形成するための自動立体ビデオ画像撮影装置であって、並んで置かれかつこの装置の光軸に垂直である第1方向に平行な長手軸を有する円筒レンチクルを備えたレンズ列を含んでおり、この装置は、長手軸が前記第1方向と前記光軸とに垂直である少なくとも1つの円筒レンズ(LC1…LC4)を備えた円筒型光学アセンブリを含み、前記レンズ列(RL1…RL4)がn個の円筒レンチクルを含み、そのレンズ列とその円筒型光学アセンブリとが焦点距離(Δ)に対応する共通焦点面を共有し、円筒型光学アセンブリの焦点距離とレンズ列の焦点距離との比の絶対値がnにほぼ等しいことと、この装置が、前記光軸(x’x)に平行で同レンズ列(RL1…RL4)のレンチクルの中心(C)を通る光線を共通の所定収束点(O)に収束させるための収束性視野レンズ(L)を含んでいるとともに、連結用装置と、前記共通の収束点が伝送光学システムの入射ひとみに位置するように配置された伝送光学システムとをさらに備えており、前記伝送光学システムが、前記フォーマットを有しているビデオセンサの上に焦点合せするための手段を備えていることと、を特徴とする自動立体ビデオ画像撮影装置。
- 円筒型光学アセンブリ(LC1 )が収束性のものであり、レンズ列(RL1 )も収束性のものであることを特徴とする請求項1記載の装置。
- 円筒型光学アセンブリ(LC2 )が収束性のものであり、レンズ列(RL2 )が発散性のものであることを特徴とする請求項1記載の装置。
- 円筒型光学アセンブリ(LC3 )が発散性のものであり、レンズ列(RL3 )が収束性のものであることを特徴とする請求項1記載の装置。
- 円筒型光学アセンブリ(LC4 )が発散性のものであり、レンズ列(RL4 )も発散性のものであることを特徴とする請求項1記載の装置。
- 円筒型光学アセンブリの焦点距離とレンズ列のレンチクルの焦点距離との前記比の絶対値がn★に等しく、ここでn★はnkに等しく、またkは、所定距離に位置する物体(Ao)について像の視点のそれぞれがnに等しい絶対値のアナモルフォシス比を有しているような倍率比補正係数であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1つに記載の装置。
- 円筒型光学アセンブリが可変の焦点距離を有し、かつ、それが、その焦点距離を変化させしたがって補正係数kの値を変化させるための手段を含んでいることを特徴とする請求項6記載の装置。
- 光学システムが、ダブレットを形成する2つの円筒レンズを含んでいることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1つに記載の装置。
- 収束性視野レンズが、前記同レンズ列(RL1…RL4 )の各レンチクル(10,20)から下流に配置されているとともに、光軸(x’x)に平行でレンチクル(10,20)の光心(C)を通る光線が共通の所定収束点(O)に収束するような角度(α1,α2)で、その光軸(x’x)に垂直な面PLに対して傾いている少なくとも1つの平坦面(1,2,3,4, 3’,4’)から構成されていることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1つに記載の装置。
- 請求項1〜9のいずれか1つに記載の像形成装置(31)と、前記像を中心出ししかつ
前記像に焦点合わせするための伝送光学システムを有する像捕捉装置(30)とを含んでいることを特徴とする画像撮影装置。 - 像捕捉装置が、前記自動立体像I、I' 、I''、I''' を空中に伝送するためのビデオ装置(30)であり、ビデオ画像撮影装置を構成するために電荷結合素子(CCD)センサのようなビデオセンサ(35)の上に焦点合わせするための手段を備えていることを特徴とする請求項10記載の装置。
- 像形成装置とビデオ伝送装置とが内視鏡に組み込まれていることと、その立体視基線Bが観測者の瞳孔間距離Eよりも小さいこととを特徴とする請求項11記載の装置。
- 像形成装置(31)とビデオ伝送装置(30)とがテレビ電話(50,51,52)に組み込まれていることを特徴とする請求項11記載の装置。
- ビデオ像伝送装置が、前記像に焦点合わせされたカムコーダのようなビデオカメラであり、前記像形成装置(31)が、そのビデオカメラのための光学的付属物を構成していることを特徴とする請求項11記載の装置。
- 像捕捉装置(30)が、フィルム(36)の上に焦点合わせするための装置を含んでいることを特徴とする請求項10記載の装置。
- 焦点合わせするための装置が、映画画像を撮影するためのカメラであることを特徴とする請求項15記載の装置。
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