JP2009139755A - マルチビューかつマルチアングルの画像再構成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】投影画像を様々な方向から見ることを可能にする画像再構成装置を提供する。
【解決手段】画像再構成装置は、上部が開放されたハウジング１と、ハウジングの下部近傍に設けられた支持板４と、支持板上の領域を複数の部分へ分割する複数の隔壁６と、物体をその上に置くことができるように支持板の上に取り付けられた複数の回転板７と、ハウジングの側壁に取り付けられた複数の照明器１３と、これらの照明器の上方に配置された複数の反射鏡１’と、ハウジングの上方に設けられた一対の凹面鏡１１と、を有する。これらの一対の凹面鏡が４方向それぞれに設けられており、かつこれらの４組の凹面鏡の対を、凹面鏡回転手段によってハウジングの上方で回転させることができる。
【選択図】図２

Description

発明の背景

本発明は、３D（三次元）立体画像を得ることを可能にするマルチビュー（multiview）かつマルチアングル(multiangle)の画像再構成装置に関する。

関連技術の説明

立体画像は、三次元空間内で認識される仮想イメージ（virtual image）を意味し、さまざまな方法によって得ることができる。ある方法では、それぞれ左目で画像の左の部分を、右目で右の部分を見ることができるように、画像を左の部分と右の部分に分割する。この方法には、レンチキュラーレンズシステム（lenticular lens system）と、シャッターグラスシステム（shutter glass system）と、視差障壁システム（parallax barrier system）が含まれる。レンチキュラーレンズシステムおよびシャッターグラスシステムは、所定の距離のところに画像を投影することができるものの、これらにはそれぞれ、その投影距離が非常に短いという問題と、画像を見るために眼鏡をかけなければいけないという問題がある。また、視差障壁システムでは眼鏡は用いられないものの、これには、ある程度距離を離して画像を投影するのが難しいくらい投影距離が短いという問題がある。

両眼視差を利用せずに３D画像を得るための別の方法には、ボリューム３Dディスプレイシステムと、ホログラフィックシステムと、レンズまたは鏡の焦点距離を利用するシステムが含まれる。ボリューム３Ｄディスプレイシステムでは、画像は360度を通して見ることができるが、これには、立体画像のサイズが回転するスクリーンウイングのサイズに依存し、画像が明瞭でないという欠点がある。.
また、ホログラフィックシステムは、ホログラム技術に基づいて立体画像を再構成し、それによって立体画像の構成において起こる様々な問題を解決する。しかし、ホログラムは、物体から反射された波長をフィルム上に当てることによって形成されるので、画像をフィルム外に投影することはできない。

さらに、レンズまたは鏡の焦点距離を利用するシステムは、単純な理論に基づいているが、実際にそのシステムを実現するのは難しい。これは、画像のかなりの部分が、レンズまたは鏡によって歪曲されるか、取り除かれるためである。そのため、このシステムは単純な原理を用いて作られるが、実際にその画像を肉眼で観察した場合、いくつかの視点ではその画像を見ることは不可能である。また、不明瞭で薄暗い画像が特定の視点において得られ、目を疲労させる。

図１は、凹面鏡を利用した従来の画像再構成装置の例を示している。

図１に示されている従来の画像再構成装置は、ハウジング20内に設けられた支持板30と、このハウジング20の側壁に取り付けられた平面鏡40と、前記ハウジング20の上部に設けられる一対の凹面鏡10と、を有する。このように構成された画像構成装置では、支持板30上に置かれた物体50の画像は、位置A1において再構成される。

図１に示されている従来の画像再構成装置には、画像が平面鏡40を利用して凹面鏡10へと反射されるため、装置を小型化できるという利点がある。しかしながら、この従来の画像再構成装置には、物体50を一方向からしか見ることができず、その側面と後面は見ることができないという欠点がある。

したがって、本発明は、上述した関連技術における問題を解決するためになされたものであり、それ故、本発明の目的は、投影画像を様々な方向から見ることを可能にする画像再構成装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、再構成される３D画像のサイズの拡大もしくは縮小を可能にするために、物体を支持するための支持板が上げ下げできるようになっている画像再構成装置を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、投影画像の質とその投影距離を自由に調節できる画像再構成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のある態様では、以下のような画像再構成装置が提供される。この画像再構成装置は、上部が開放されたハウジングと、前記ハウジングの下部近傍に設けられた支持板と、前記支持板上の領域を複数の部分へ分割する複数の隔壁と、物体をその上に置くことができるように前記支持板の上に取り付けられた複数の回転板と、前記ハウジングの側壁に取り付けられた複数の照明器と、前記照明器の上方に配置された複数の反射鏡と、前記ハウジングの上方に設けられた一対の凹面鏡と、を有する画像再構成装置であって、前記一対の凹面鏡が４方向それぞれに設けられており、かつこれらの４組の凹面鏡の対を、凹面鏡回転手段によって前記ハウジングの上方で回転させることができることを特徴とする。

本発明の別の態様では、前記支持板は、前記ハウジングの側面に設けられた昇降手段によって上げ下げされる。

上記目的を達成するために、本発明の別の態様では、以下のような画像再構成装置が提供される。この画像再構成装置は、上部が開放されたハウジングと、前記ハウジングの下部近傍に設けられた支持板と、前記支持板上の領域を複数の部分へ分割する複数の隔壁と、物体をその上に置くことができるように前記支持板の上に取り付けられた複数の回転板と、前記ハウジングの前記上部近傍に設けられた複数の水平配置レンズと、前記水平配置レンズの上方に設けられた透明板と、前記透明板の上に設けられた複数の傾斜鏡と、前記透明板の縁部に配置された複数の垂直配置レンズと、を有する画像再構成装置であって、前記複数の傾斜鏡は４つの傾斜鏡を含み、前記複数の垂直配置レンズは４つの垂直配置レンズを含み、これらの４つの傾斜鏡および４つの垂直配置レンズが４方向それぞれに設けられておりかつ、それらを回転手段によって前記ハウジングの上方で回転させることができることを特徴とする。

本発明の前述した目的およびそれら以外の特徴、利点は、添付図面と関連して記載された以下の詳細な説明を読めばより明らかとなるであろう。

好適実施形態の詳細な説明

以下、添付図面に示された本発明の好適実施形態について詳細に説明する。なお、図面および詳細な説明を通じて、同一の部分または類似の部分については、可能な限り、同一の符号を用いている。

図２および３は、本発明の一実施形態に係るマルチビューかつマルチアングルの画像再構成装置を示している。これらの図面のうち、図２は模式的断面図であり、図３は図２の平面図である。

図２および３に示されている画像再構成装置は、上部が開放されたハウジング1を有している。支持板4がハウジング1の下部近傍に設けられている。また、複数の隔壁6が支持板4上に設けられ、該支持板4上の領域を複数の部分へ分割している。さらに、複数の回転板7が支持板4上に回転可能に取り付けられている。

各回転板7の下には、該回転板7を回転させるための被動歯車（従動歯車）（driven gear）8と、該被動歯車8と噛み合わされる駆動歯車（driving gear）9が配置されている。この駆動歯車9はモーター10によって回転され、このモーター10の動作は、ハウジング1の外部に配置された制御装置（図示せず）によって制御される。この制御装置は、電力を受け取りモーターの動作を制御する従来の制御装置から成るので、ここではこの制御装置の詳細な説明は省略する。回転板7は、モーター10の動作によって支持板4上で回転することができる。

支持板4を上げ下げするための昇降用ネジ2が前記支持板4の側面に配置されている。この昇降用ネジ2は、支持板4が昇降用ネジ2の回転によって上げ下げ可能なように、連結部材（coupling member）5によって支持板4と連結されている。この昇降用ネジ2は、その下端に連結された昇降駆動部3によって駆動される。

回転板7上に置かれた物体50に光を当てるための複数の照明器13がハウジング1の側壁に取り付けられ、また複数の反射鏡1´がハウジング1の側壁の、前記照明器13の上側の部分に取り付けられている。

4組の凹面鏡の対11がハウジング1の上方に設けられている。この凹面鏡11は、凹面鏡支持部12によって支えられている。この凹面鏡支持部12の下には、該凹面鏡支持部12を回転させるための被動歯車8と、該被動歯車8と噛み合わされた駆動歯車9と、該駆動歯車9を回転させるためのモーター10が配置されている。凹面鏡支持部12を駆動させるためのモーター10の動作は、回転板7を駆動するためのモーター10の動作を制御するのと同様のやり方で、ハウジング1の外部に配置された制御装置によって制御される。したがって、モーター10が動作すると、4組の凹面鏡の対11が回転するにつれて、さまざまな方向へ投影画像を提供することができる。

上述したように構成された画像再構成装置では、その上に物体50が置かれた回転板7を回転させることができ、同様に、ハウジング1の上方に設けられた４組の凹面鏡の対11も回転させることができる。

したがって、投影画像を一つの角度からしか見ることのできない従来の画像再構成装置と異なり、様々な角度から投影画像を見ることができる。言い換えると、物体50を回転させることができるため、この物体50の側面や後面を見ることができる。

さらに、物体50は、昇降用ネジ2によって上げ下げすることができるので、観察される立体画像を、自由に拡大および縮小することができる。

図４および５は、本発明の別の実施形態に係る画像再構成装置を示している。

図４および５に示されている画像再構成装置は、ハウジング1の側壁の上端部近傍に取り付けられた水平配置レンズ14を有している。このハウジング1の上方には、透明板15と、透明板15に斜めに取り付けられた4つの傾斜鏡16と、前記透明板15の縁部に配置された4つの垂直配置レンズ17が設けられている。これらの垂直配置レンズ17は、他の様々なレンズと取り替えることができるようなやり方で組み付けられている。

このようなやり方で構成された画像再構成装置では、水平配置レンズ14と、透明板15と、傾斜鏡16を通過した立体画像を垂直配置レンズ17を介して見ることができる。このため、垂直配置レンズ17を取り替えることによって、立体画像の質とその投影距離を自由に調節することができる。

上述したものを除いた他の構成要素は、前述の実施例の構成要素と同じであるので、それらの詳細な説明はここでは省略する。

上述の説明から明らかであるが、本発明に係る画像再構成装置には、投影画像を様々な方向から立体的に見ることができるという利点がある。

また、物体を直接回転させることで物体の側面と後面を見ることができるので、特に、物品の広告効果を最大とすることができる。

さらに、物体を上げ下げすることができるので、投影画像のサイズを自由に拡大または縮小することができる。

加えて、この画像再構成装置には様々なレンズを取り付けることができるので、投影画像の質とその投影距離を自由に調節することができる。

説明目的で本発明の好適実施形態を記載したが、当業者ならば、本発明は、添付の請求項に開示されている本発明の範囲および精神から逸脱することなく様々な変更や、追加や、置換を行うことができるということが理解できるであろう。

従来の画像再構成装置を模式的に示している断面図である。 本発明の一実施形態に係る画像再構成装置を模式的に示す断面図である。 図２の平面図である。 本発明の別の実施形態に係る画像再構成装置を模式的に示す断面図である。 図４の平面図である。

Claims (8)

1. 上部が開放されたハウジングと、
   前記ハウジングの下部近傍に設けられた支持板と、
   前記支持板上の領域を複数の部分へ分割する複数の隔壁と、
   物体をその上に置くことができるように前記支持板の上に取り付けられた複数の回転板と、
   前記ハウジングの側壁に取り付けられた複数の照明器と、
   前記照明器の上方に配置された複数の反射鏡と、
   前記ハウジングの上方に設けられた一対の凹面鏡と、
   を有する画像再構成装置であって、
   前記一対の凹面鏡が４方向それぞれに設けられており、かつこれらの４組の凹面鏡の対を、凹面鏡回転手段によって前記ハウジングの上方で回転させることができることを特徴とする前記画像再構成装置。
2. 前記凹面鏡回転手段が、前記４組の凹面鏡の対を支えるための凹面鏡支持部と、前記凹面鏡支持部と連結された被動歯車と、前記被動歯車と噛み合わされた駆動歯車と、前記駆動歯車を回転させるためのモーターと、を有する請求項１に記載の画像再構成装置。
3. 前記支持板が、前記ハウジングの側面に設けられた昇降手段によって上げ下げされるようになっている請求項１または２に記載の画像再構成装置。
4. 前記昇降手段が、昇降用ネジと、前記昇降用ネジを前記支持板と連結させるための連結部材と、前記昇降用ネジを回転させるための昇降駆動部と、を有する請求項３に記載の画像再構成装置。
5. 上部が開放されたハウジングと、
   前記ハウジングの下部近傍に設けられた支持板と、
   前記支持板上の領域を複数の部分へ分割する複数の隔壁と、
   物体をその上に置くことができるように前記支持板の上に取り付けられた複数の回転板と、
   前記ハウジングの前記上部近傍に設けられた複数の水平配置レンズと、
   前記水平配置レンズの上方に設けられた透明板と、
   前記透明板の上に設けられた複数の傾斜鏡と、
   前記透明板の縁部に配置された複数の垂直配置レンズと、
   を有する画像再構成装置であって、前記複数の傾斜鏡は４つの傾斜鏡を含み、前記複数の垂直配置レンズは４つの垂直配置レンズを含み、これらの４つの傾斜鏡および４つの垂直配置レンズが４方向それぞれに設けられておりかつ、それらを回転手段によって前記ハウジングの上方で回転させることができることを特徴とする前記画像再構成装置。
6. 前記回転手段が、前記透明板と連結された被動歯車と、前記被動歯車と噛み合わされた駆動歯車と、前記駆動歯車を回転させるためのモーターと、を有する請求項５に記載の画像再構成装置。
7. 前記支持板が、前記ハウジングの側面に設けられた昇降手段によって上げ下げされるようになっている請求項５もしくは６に記載の画像再構成装置。
8. 前記昇降手段が、昇降用ネジと、前記昇降用ネジを前記支持板と連結させるための連結部材と、前記昇降用ネジを回転させるための昇降駆動部と、を有する請求項７に記載の画像再構成装置。

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