JP2017215586A - 立体画像化システム - Google Patents
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Abstract
Description
1.画像の中心の画質の向上(コントラスト、解像度、および公差による画像変化が少ない)。
2.より良好な整合による、対称性(例えば、図で見て左右、および上下)の向上。
3.被写界深度(Depth of Field、DOF)(例えば、より大きいDOF)に関する、全体的な性能の向上。
4.特にベストフォーカス距離に対する、より優れた色分解補正。
5.より正確な測定、またはより良好な3D効果のための、より大きい画像分離。
6.DOF全体に関する、公差の大幅な改善。
1.二重カメラシステムではない、立体画像化用の単一カメラシステム。
2.以下のような、単一開口を有する従来の屋根型プリズム(またはバイプリズム)システムを上回る利点。
a.各側の立体画像の画質(コントラスト、解像度、色分解、被写界深度の拡大)の向上。
b.より大きい立体画像分離による、より正確な測定、またはより良好な3D画像化効果。
c.部品公差および組立公差に関する、より堅牢な光学性能。
[実施態様1]
中心光軸(112)に沿った位置に配置され、前記光軸(112)の第1の側に、第1の立体画像を受けるための第1の立体画像領域(118)を有し、かつ前記光軸(112)の第2の別の側に、第2の別の立体画像を受けるための第2の別の立体画像領域(120)を有する、画像部材(116)と、
前記中心光軸(112)に沿って延び、かつ第1の屋根型部分(150)、および第2の屋根型部分(152)を有する屋根型プリズム(128)を含む、光学配置(126〜142)であって、前記光学配置(126〜142)は、第1の光路に沿って前記光学配置(126〜142)を通り、前記第1の屋根型部分(150)を通過して前記第1の立体画像領域(118)へと、画像形成光線を伝達するように構成され、かつ第2の異なる光路に沿って前記光学配置(126〜142)を通り、前記第2の屋根型部分(152)を通過して前記第2の立体画像領域(120)へと、画像形成光線を伝達するように構成される、光学配置(126〜142)とを備える、
立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様2]
前記光学配置(126〜142)が、前記中心光軸(112)に沿って配置された一連の光学素子(126〜142)を含み、かつ前記光学配置(126〜142)が、前記一連の光学素子(126〜142)内に配置された不透明な光学バリア(170)を有し、前記光学バリア(170)が平面であり、前記光学バリア(170)が前記中心光軸(112)と平行に延び、かつ前記光学バリア(170)が、前記第1の屋根型部分(150)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第1の立体画像領域(118)に達するのを防止し、前記第2の屋根型部分(152)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第2の立体画像領域(120)に達するのを防止するように構成される、実施態様1に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様3]
前記中心光軸(112)が、前記バリア(170)の前記平面内に延びる、実施態様2に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様4]
前記一連の光学素子(126〜142)が、2つの部分(160、162)を有する分離ガラス窓(132)を有し、前記光学バリア(170)が、前記分離ガラス窓(132)の前記2つの部分(160、162)同士の間に配置される、実施態様2に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様5]
前記光学バリア(170)が、前記分離ガラス窓(132)の前記2つの部分(160、162)同士の間に配置された被膜である、実施態様4に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様6]
前記光学バリア(170)が、バッフルである、実施態様2に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様7]
前記光学配置(416および440〜450)が、前記中心光軸(420)に沿って離間された一連の光学素子(416および440〜450)を含み、かつ前記光学配置(416および440〜450)が、前記一連の光学素子(416および440〜450)内に配置された、第1の開口(412)および第2の開口(414)を含み、(i)前記第1の開口(412)および前記第2の開口(414)のそれぞれが、前記中心光軸(420)からずらされ、(ii)前記第1の開口(412)が、前記第1の屋根型部分(428)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第1の立体画像領域(464)に到達するのを防止するように構成され、前記第2の開口(414)が、前記第2の屋根型部分(430)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第2の立体画像領域(466)に到達するのを防止するように構成される、実施態様1に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様8]
前記第1の開口(412)が、前記中心光軸(420)から、前記中心光軸(420)に対して垂直な第1の方向にずらされ、前記第2の開口(414)が、前記中心光軸(420)から、前記中心光軸(420)に対して垂直な第2の方向にずらされ、前記第2の方向が、前記第1の方向の反対側である、実施態様7に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様9]
一連の光学素子(416および440〜450)を備える前記光学配置(416および440〜450)が、前記中心光軸(420)に沿って離間され、前記各光学素子(416および440〜450)が、前記中心光軸(420)に垂直に延びるそれぞれの寸法を有し、前記光学素子(416および440〜450)の少なくとも1つが、前記第1の屋根型部分(428)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第1の立体画像領域(464)に到達するのを防止するように、かつ前記第2の屋根型部分(430)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第2の立体画像領域(466)に到達するのを防止するように選択された、前記それぞれの寸法を有する、実施態様1に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様10]
一連の光学素子(416および440〜450)を備える前記光学配置(416および440〜450)が、前記中心光軸(420)に沿って配置され、前記各光学素子(416および440〜450)が、前記中心光軸(420)に垂直に延びるそれぞれの寸法を有し、前記光学素子(416および440〜450)の少なくともいくつかが、前記第1の屋根型部分(428)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第1の立体画像領域(464)に到達するのを防止するように、かつ前記第2の屋根型部分(430)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第2の立体画像領域(466)に到達するのを防止するように選択された、前記それぞれの寸法を有する、実施態様1に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様11]
前記光学配置(524〜536)が、前記中心光軸(512)に沿って配置された視野絞り(560)を含み、前記視野絞り(560)が、前記中心光軸(512)に垂直に延びるそれぞれの寸法を有し、前記寸法が、前記第1の屋根型部分(540)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第1の立体画像領域(514)に到達するのを防止するように、かつ前記第2の屋根型部分(542)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第2の立体画像領域(516)に到達するのを防止するように選択される、実施態様1に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様12]
中心光軸(110)に沿った位置に配置され、前記光軸(110)の第1の側に、第1の立体画像を受けるための第1の立体画像領域(118)を有し、かつ前記光軸(110)の第2の別の側に、第2の別の立体画像を受けるための第2の別の立体画像領域(120)を有する、画像部材(116)と、
前記中心光軸(110)に沿って延びる光学配置(126〜142)とを備え、前記光学配置(126〜142)は、
第1の屋根型部分(150)、および第2の屋根型部分(152)を有し、かつ前記中心光軸(110)に位置する頂点(154)を有する屋根型プリズム(128)と、
前記中心光軸(110)に沿って離間された複数のレンズ(130、134、140、142)を有する、単レンズ配列であって、前記複数のレンズ(130、134、140、142)はそれぞれ、前記中心光軸(110)に位置する光心を有し、前記単レンズ配列は、第1の光路に沿って、前記第1の屋根型部分(150)を通過して前記第1の立体画像領域(118)に至る、画像形成光線を伝達するように構成され、かつ第2の別の光路に沿って、前記第2の屋根型部分(152)を通過して前記第2の立体画像領域(120)に至る、画像形成光線を伝達するように構成される、単レンズ配列と、
前記第1の屋根型部分(150)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第1の立体画像領域(118)に到達するのを防止し、かつ前記第2の屋根型部分(152)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第2の立体画像領域(120)に到達するのを防止するように構成された、少なくとも1つの素子(170)とを含む、
立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様13]
前記少なくとも1つの素子が、前記中心光軸(112)と平行に延びる、不透明な光学バリア(170)を含む、実施態様12に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様14]
前記光学配置(126〜142)が、2つの部分(160、162)を有する分離ガラス窓(132)を含み、前記光学バリア(170)が、前記分離ガラス窓(132)の前記2つの部分(160、162)同士の間に配置される、実施態様13に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様15]
前記光学バリア(170)が、バッフルである、実施態様13に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様16]
前記少なくとも1つの素子が、前記第1の開口(412)および前記第2の開口(414)を有し、(i)前記第1の開口(412)および第2の開口(414)のそれぞれが、前記中心光軸(420)からずらされ、(ii)前記第1の開口(412)が、前記第1の屋根型部分(428)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第1の立体画像領域(464)に到達するのを防止するように構成され、(iii)前記第2の開口(414)が、前記第2の屋根型部分(430)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第2の立体画像領域(466)に到達するのを防止するように構成される、実施態様12に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様17]
前記第1の開口(412)が、前記中心光軸(420)から、前記中心光軸(420)に垂直な第1の方向にずらされ、前記第2の開口(414)が、前記中心光軸(420)から、前記中心光軸(420)に垂直な第2の方向にずらされ、前記第2の方向が、前記第1の方向の反対側である、実施態様16に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様18]
前記各レンズ(440、442、448、450)が、前記中心光軸(420)に垂直に延びるそれぞれの寸法を有し、前記少なくとも1つの素子が、前記第1の屋根型部分(428)を通過する少なくとも一部の光線が前記第1の立体画像領域(464)に到達するのを防止するように、かつ前記第2の屋根型部分(430)を通過する少なくとも一部の光線が前記第2の立体画像領域(466)に到達するのを防止するように選択された、前記それぞれの寸法を有する前記レンズ(440、442、448、450)のうちの少なくともいくつかを含む、実施態様12に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様19]
前記各レンズ(440、442、448、450)が、前記中心光軸(420)に垂直に延びるそれぞれの寸法を有し、前記少なくとも1つの素子が、前記第1の屋根型部分(428)を通過する少なくとも一部の光線が前記第1の立体画像領域(464)に到達するのを防止するように、かつ前記第2の屋根型部分(430)を通過する少なくとも一部の光線が前記第2の立体画像領域(466)に到達するのを防止するように選択された、前記それぞれの寸法を有する前記レンズ(440、442、448、450)のうちの少なくとも1つを含む、実施態様12に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
[実施態様20]
前記少なくとも1つの素子が、前記中心光軸(512)に沿って配置された視野絞り(560)を含み、前記視野絞り(560)が、前記中心光軸(512)に垂直に延びる個別の寸法を有し、前記寸法が、前記第1の屋根型部分(540)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第1の立体画像領域(514)に到達するのを防止するように、かつ前記第2の屋根型部分(542)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第2の立体画像領域(516)に到達するのを防止するように選択される、実施態様12に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
12 屋根型プリズム
14 画像部材、画像窓
16 中心光軸
18 第1の立体画像領域
20 第2の立体画像領域
22 画像面
24 光学配置
30 第1の窓
34 第1のレンズ
36 第2のレンズ
38 第2の窓
40 第3の窓
42 第3のレンズ
44 第4のレンズ
46 第5のレンズ
48 単一の開口
50 第1の屋根型部分
52 第2の屋根型部分
54 頂点
110 立体光学システム
112 中心光軸
114 画像面
116 画像部材、画像窓
118 第1の立体画像領域
120 第2の立体画像領域
126 第1の窓
128 屋根型プリズム
130 第1のレンズ
132 第2の窓、分離ガラス窓
134 第2のレンズ
136 第3の窓
138 第4の窓
140 第3のレンズ
142 第4のレンズ
150 第1の屋根型部分
152 第2の屋根型部分
154 頂点
160 部分、部品
162 部分、部品
166 分離面
170 光学バリア、被膜
210 立体光学システム
212 中心光軸
214 画像面
216 画像部材、画像窓
218 第1の立体画像領域
220 第2の立体画像領域
226 第1の窓
228 屋根型プリズム
230 第1のレンズ
232 第2の窓、分離ガラス窓
234 第2のレンズ
236 第3の窓
238 第4の窓
240 第3のレンズ
242 第4のレンズ
250 第1の屋根型部分
252 第2の屋根型部分
254 頂点
260 部分、部品
262 部分、部品
266 分離面
270 光学バリア
310 立体光学システム
312 中心光軸
314 画像面
316 屋根型プリズム
318 第1の屋根型部分
320 第2の屋根型部分
322 第1の窓、分離ガラス窓
324 部分、部品
326 部分、部品
328 分離面
330 光学バリア、被膜
340 第1の立体画像領域
342 第2の立体画像領域
350 第1のレンズ
352 第2のレンズ
354 第2の窓
356 第3の窓
358 第3のレンズ
360 第4のレンズ
362 画像部材、画像窓
410 立体光学システム
412 第1の開口
414 第2の開口
416 屋根型プリズム
420 中心光軸
428 第1の屋根型部分
430 第2の屋根型部分
440 第1のレンズ
442 第2のレンズ
444 第1の窓
446 第2の窓
448 第3のレンズ
450 第4のレンズ
460 画像面
462 画像化装置
464 第1の立体画像領域
466 第2の立体画像領域
510 立体光学システム
512 中心光軸
514 立体画像
516 立体画像
518 画像面
520 画像化装置
524 屋根型プリズム
526 第1のレンズ
528 第2のレンズ
530 第1の窓
532 第2の窓
534 第3のレンズ
536 第4のレンズ
540 第1の屋根型部分
542 第2の屋根型部分
544 頂点
548 開口
550 開口
560 視野絞り
Claims (15)
- 中心光軸(112)に沿った位置に配置され、前記光軸(112)の第1の側に、第1の立体画像を受けるための第1の立体画像領域(118)を有し、かつ前記光軸(112)の第2の別の側に、第2の別の立体画像を受けるための第2の別の立体画像領域(120)を有する、画像部材(116)と、
前記中心光軸(112)に沿って延び、かつ第1の屋根型部分(150)、および第2の屋根型部分(152)を有する屋根型プリズム(128)を含む、光学配置(126〜142)であって、前記光学配置(126〜142)は、第1の光路に沿って前記光学配置(126〜142)を通り、前記第1の屋根型部分(150)を通過して前記第1の立体画像領域(118)へと、画像形成光線を伝達するように構成され、かつ第2の異なる光路に沿って前記光学配置(126〜142)を通り、前記第2の屋根型部分(152)を通過して前記第2の立体画像領域(120)へと、画像形成光線を伝達するように構成される、光学配置(126〜142)とを備える、
立体光学システム(110、210、310、410、510)。 - 前記光学配置(126〜142)が、前記中心光軸(112)に沿って配置された一連の光学素子(126〜142)を含み、かつ前記光学配置(126〜142)が、前記一連の光学素子(126〜142)内に配置された不透明な光学バリア(170)を有し、前記光学バリア(170)が平面であり、前記光学バリア(170)が前記中心光軸(112)と平行に延び、かつ前記光学バリア(170)が、前記第1の屋根型部分(150)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第1の立体画像領域(118)に達するのを防止し、前記第2の屋根型部分(152)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第2の立体画像領域(120)に達するのを防止するように構成される、請求項1に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
- 前記中心光軸(112)が、前記バリア(170)の前記平面内に延びる、請求項2に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
- 前記一連の光学素子(126〜142)が、2つの部分(160、162)を有する分離ガラス窓(132)を有し、前記光学バリア(170)が、前記分離ガラス窓(132)の前記2つの部分(160、162)同士の間に配置される、請求項2に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
- 前記光学バリア(170)が、前記分離ガラス窓(132)の前記2つの部分(160、162)同士の間に配置された被膜である、請求項4に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
- 前記光学バリア(170)が、バッフルである、請求項2に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
- 前記光学配置(416および440〜450)が、前記中心光軸(420)に沿って離間された一連の光学素子(416および440〜450)を含み、かつ前記光学配置(416および440〜450)が、前記一連の光学素子(416および440〜450)内に配置された、第1の開口(412)および第2の開口(414)を含み、前記第1の開口(412)および前記第2の開口(414)のそれぞれが、前記中心光軸(420)からずらされ、前記第1の開口(412)が、前記第1の屋根型部分(428)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第1の立体画像領域(464)に到達するのを防止するように構成され、前記第2の開口(414)が、前記第2の屋根型部分(430)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第2の立体画像領域(466)に到達するのを防止するように構成される、請求項1に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
- 前記第1の開口(412)が、前記中心光軸(420)から、前記中心光軸(420)に対して垂直な第1の方向にずらされ、前記第2の開口(414)が、前記中心光軸(420)から、前記中心光軸(420)に対して垂直な第2の方向にずらされ、前記第2の方向が、前記第1の方向の反対側である、請求項7に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
- 一連の光学素子(416および440〜450)を備える前記光学配置(416および440〜450)が、前記中心光軸(420)に沿って離間され、前記各光学素子(416および440〜450)が、前記中心光軸(420)に垂直に延びるそれぞれの寸法を有し、前記光学素子(416および440〜450)の少なくとも1つが、前記第1の屋根型部分(428)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第1の立体画像領域(464)に到達するのを防止するように、かつ前記第2の屋根型部分(430)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第2の立体画像領域(466)に到達するのを防止するように選択された、前記それぞれの寸法を有する、請求項1に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
- 一連の光学素子(416および440〜450)を備える前記光学配置(416および440〜450)が、前記中心光軸(420)に沿って離間され、前記各光学素子(416および440〜450)が、前記中心光軸(420)に垂直に延びるそれぞれの寸法を有し、前記光学素子(416および440〜450)の少なくともいくつかが、前記第1の屋根型部分(428)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第1の立体画像領域(464)に到達するのを防止するように、かつ前記第2の屋根型部分(430)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第2の立体画像領域(466)に到達するのを防止するように選択された、前記それぞれの寸法を有する、請求項1に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
- 前記光学配置(524〜536)が、前記中心光軸(512)に沿って配置された視野絞り(560)を含み、前記視野絞り(560)が、前記中心光軸(512)に垂直に延びるそれぞれの寸法を有し、前記寸法が、前記第1の屋根型部分(540)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第1の立体画像領域(514)に到達するのを防止するように、かつ前記第2の屋根型部分(542)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第2の立体画像領域(516)に到達するのを防止するように選択される、請求項1に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
- 前記光学配置(126〜142)が、
前記中心光軸(110)に沿って離間された複数のレンズ(130、134、140、142)を有する、単レンズ配列であって、前記複数のレンズ(130、134、140、142)はそれぞれ、前記中心光軸(110)に位置する光心を有し、前記単レンズ配列は、第1の光路に沿って、前記第1の屋根型部分(150)を通過して前記第1の立体画像領域(118)に至る、画像形成光線を伝達するように構成され、かつ第2の別の光路に沿って、前記第2の屋根型部分(152)を通過して前記第2の立体画像領域(120)に至る、画像形成光線を伝達するように構成される、単レンズ配列と、
前記第1の屋根型部分(150)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第1の立体画像領域(118)に到達するのを防止し、かつ前記第2の屋根型部分(152)を通過する少なくとも一部の光線が、前記第2の立体画像領域(120)に到達するのを防止するように構成された、少なくとも1つの素子(170)とを含む、
請求項1に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。 - 前記少なくとも1つの素子が、前記中心光軸(112)と平行に延びる、不透明な光学バリア(170)を含む、請求項12に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
- 前記光学配置(126〜142)が、2つの部分(160、162)を有する分離ガラス窓(132)を含み、前記光学バリア(170)が、前記分離ガラス窓(132)の前記2つの部分(160、162)同士の間に配置される、請求項13に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
- 前記各レンズ(440、442、448、450)が、前記中心光軸(420)に垂直に延びるそれぞれの寸法を有し、前記少なくとも1つの素子が、前記第1の屋根型部分(428)を通過する少なくとも一部の光線が前記第1の立体画像領域(464)に到達するのを防止するように、かつ前記第2の屋根型部分(430)を通過する少なくとも一部の光線が前記第2の立体画像領域(466)に到達するのを防止するように選択された、前記それぞれの寸法を有する前記レンズ(440、442、448、450)のうちの少なくともいくつかを含む、請求項12に記載の立体光学システム(110、210、310、410、510)。
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