JP4490756B2 - Stereo imaging device - Google Patents

Stereo imaging device Download PDF

Info

Publication number
JP4490756B2
JP4490756B2 JP2004234959A JP2004234959A JP4490756B2 JP 4490756 B2 JP4490756 B2 JP 4490756B2 JP 2004234959 A JP2004234959 A JP 2004234959A JP 2004234959 A JP2004234959 A JP 2004234959A JP 4490756 B2 JP4490756 B2 JP 4490756B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
stereoscopic image
concave lens
concave
subject
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004234959A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006053351A (en
Inventor
淳 洗井
真樹 小林
智之 三科
誠人 奥井
文男 岡野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Japan Broadcasting Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Broadcasting Corp filed Critical Japan Broadcasting Corp
Priority to JP2004234959A priority Critical patent/JP4490756B2/en
Publication of JP2006053351A publication Critical patent/JP2006053351A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4490756B2 publication Critical patent/JP4490756B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Description

本発明は、インテグラルフォトグラフィ方式の立体画像を撮像する立体画像撮像装置に関する。   The present invention relates to a stereoscopic image capturing apparatus that captures an integral photography stereoscopic image.

一般に、観察者の任意の視点から立体画像を自由に観察することができる立体画像方式の1つとして、インテグラルフォトグラフィ方式(IP方式、Integral Photography)が知られている(例えば、特許文献1参照)。   In general, an integral photography method (IP method, Integral Photography) is known as one of three-dimensional image methods capable of freely observing a three-dimensional image from an arbitrary viewpoint of an observer (for example, Patent Document 1). reference).

この特許文献1で開示されている立体画像撮像装置における立体画像の撮像(IP画像撮像)について図6から図8までを参照して説明し、立体画像の表示(IP画像表示)について図9を参照して説明する。   Three-dimensional image capturing (IP image capturing) in the three-dimensional image capturing apparatus disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to FIGS. 6 to 8, and three-dimensional image display (IP image display) will be described with reference to FIG. The description will be given with reference.

図6は、特許文献1で開示されている立体画像撮像装置の模式図である。この図6に示すように、立体画像撮像装置101は、平面状に5個の凹レンズ103a〜103eを配列した凹レンズ板103と、結像レンズおよび写真フィルムを備えて凹レンズ板103に合焦している(ピントが合っている)撮像カメラ105とによって構成されており、Hは被写体を示している。なお、説明を簡単にするために、凹レンズ板103における凹レンズ103a〜103eの数を5個としているが、実際には、凹レンズ板103には数千から数万個の数の凹レンズが用いられている。   FIG. 6 is a schematic diagram of a stereoscopic image capturing apparatus disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. 6, the stereoscopic image pickup apparatus 101 includes a concave lens plate 103 in which five concave lenses 103a to 103e are arranged in a plane, an imaging lens and a photographic film, and focuses on the concave lens plate 103. And (in focus) the imaging camera 105, and H indicates a subject. In order to simplify the description, the number of concave lenses 103a to 103e in the concave lens plate 103 is five. However, in reality, several thousand to several tens of thousands of concave lenses are used for the concave lens plate 103. Yes.

この立体画像撮像装置101では、凹レンズ板103を通して、被写体Hが撮像カメラ105によって撮像される。撮像カメラ105によって撮像(取得)された画像を要素画像Gと表記し、この要素画像Gを図7に示す。この図7に示すように、要素画像Gは、凹レンズ板103の各凹レンズ103a〜103eに被写体Hが撮像されたものである。より詳細に述べると、凹レンズ103aではレンズ中央に対して最右側(図6では最上部)の位置に被写体Hが撮像されており、凹レンズ103bではレンズ中央に対して右側(図6では上部)の位置に被写体Hが撮像されており、凹レンズ103cでは中央(図6では真ん中)の位置に被写体Hが撮像されており、凹レンズ103dではレンズ中央に対して左側(図6では下部)の位置に被写体Hが撮像されており、凹レンズ103eではレンズ中央に対して最左側(図6では最下部)の位置に被写体Hが撮像されている。   In this stereoscopic image pickup apparatus 101, the subject H is picked up by the image pickup camera 105 through the concave lens plate 103. An image captured (acquired) by the imaging camera 105 is denoted as an element image G, and this element image G is shown in FIG. As shown in FIG. 7, the element image G is obtained by imaging the subject H on the concave lenses 103 a to 103 e of the concave lens plate 103. More specifically, in the concave lens 103a, the subject H is imaged at the rightmost position (uppermost in FIG. 6) with respect to the center of the lens, and the concave lens 103b is positioned on the right side (upper in FIG. 6) with respect to the center of the lens. The subject H is imaged at the position, the subject H is imaged at the center (middle in FIG. 6) of the concave lens 103c, and the subject is positioned at the left side (lower in FIG. 6) of the concave lens 103d. H is imaged, and the object H is imaged at the position on the leftmost side (lowermost in FIG. 6) with respect to the center of the lens in the concave lens 103e.

なお、図6では、凹レンズ板103の前方(撮像カメラ105が配置されている反対側)に被写体Hを配置した構成としている。しかし、非特許文献1に詳述されているように、IP方式では、凹レンズ板103の前方に被写体Hを配置する場合、被写体Hの再生像(像Z)が凹レンズ板103付近に存在するように被写体Hの位置を調整する方が、再生される立体画像の解像度が比較的良いとされている。   In FIG. 6, the subject H is arranged in front of the concave lens plate 103 (the opposite side where the imaging camera 105 is arranged). However, as described in detail in Non-Patent Document 1, in the IP method, when the subject H is arranged in front of the concave lens plate 103, a reproduced image (image Z) of the subject H appears near the concave lens plate 103. Further, it is said that the resolution of the stereoscopic image to be reproduced is relatively better when the position of the subject H is adjusted.

そこで、実用的には、図8に示すような立体画像撮像装置101Aのように構成されている。この立体画像撮像装置101Aは、凹レンズ板103と撮像カメラ105との間に、凹レンズ板103を通過後の光線の向きを調整する凸レンズ107を配置している。   Therefore, it is practically configured as a stereoscopic image capturing apparatus 101A as shown in FIG. In this stereoscopic image capturing apparatus 101 </ b> A, a convex lens 107 that adjusts the direction of light rays after passing through the concave lens plate 103 is disposed between the concave lens plate 103 and the imaging camera 105.

引き続き、立体画像の表示(IPディスプレイによるIP画像表示)について図9を参照して説明する。
図9は、IPディスプレイの模式図である。この図9に示すように、IPディスプレイ109は、平面状に凸レンズを配列した凸レンズ板111と、透過型の写真フィルム等の表示素子113とによって構成されている。Rは立体像を示しており、この立体像Rが矢印で示した観察方向から観察される。なお、一般的なIPディスプレイにおいて、撮像時および表示時に凸レンズを用いた場合、撮像された要素画像を点対称に変換する必要が生じる。しかし、撮像時に凹レンズを用いれば、撮像された要素画像は、点対称に変換することなく、表示時に凸レンズを用いることが可能である。
Next, stereoscopic image display (IP image display by an IP display) will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is a schematic diagram of an IP display. As shown in FIG. 9, the IP display 109 is composed of a convex lens plate 111 having convex lenses arranged in a plane and a display element 113 such as a transmission type photographic film. R indicates a stereoscopic image, and this stereoscopic image R is observed from the observation direction indicated by the arrow. In a general IP display, when a convex lens is used at the time of image capturing and display, it is necessary to convert the captured element image into point symmetry. However, if a concave lens is used at the time of imaging, the captured element image can be used at the time of display without being converted into point symmetry.

すなわち、このIPディスプレイ109は、図6から図8を用いて説明した立体画像撮像装置101(101A)の撮像カメラ105によって撮像(取得)された要素画像Gを、表示素子113に表示して、凸レンズ板111を通して観察方向から眺める(観察する)と、被写体Hが存在した位置に立体像Rを浮かび上がらせるものである。   That is, the IP display 109 displays the element image G captured (acquired) by the imaging camera 105 of the stereoscopic image capturing apparatus 101 (101A) described with reference to FIGS. 6 to 8 on the display element 113, When viewed from the observation direction through the convex lens plate 111 (observation), the stereoscopic image R is raised at the position where the subject H exists.

特開2000−308091号公報(段落0014、0015、図1)JP 2000-308091 (paragraphs 0014 and 0015, FIG. 1) Journal of the Optical Society of America,Vol.15,No.8,p.2059−2065,1998Journal of the Optical Society of America, Vol. 15, no. 8, p. 2059-2065, 1998

しかしながら、従来の凹レンズ板103を用いた立体画像撮像装置101(特許文献1)では、撮像した要素画像Gを、IPディスプレイに直接入力できることが記載されているが、凹レンズ板103を用いた場合、奥行き位置に存在する被写体Hの要素画像Gは虚像として生成され、凹レンズ板103を通過した要素画像Gを撮像するために、結像レンズおよび写真フィルムを備えている撮像カメラ105を用いて、当該結像レンズによって、要素画像Gを再投影していた。このために、立体画像を表示するIPディスプレイ109に結像レンズを介さなければ直接入力することができないという問題がある。   However, although it is described in the stereoscopic image capturing apparatus 101 (Patent Document 1) using the conventional concave lens plate 103 that the captured element image G can be directly input to the IP display, when the concave lens plate 103 is used, The element image G of the subject H existing at the depth position is generated as a virtual image, and in order to capture the element image G that has passed through the concave lens plate 103, the imaging camera 105 including an imaging lens and a photographic film is used. The element image G was reprojected by the imaging lens. For this reason, there is a problem that the IP display 109 that displays a three-dimensional image cannot be directly input unless it passes through an imaging lens.

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、立体画像を表示するIPディスプレイに直接入力することができる立体画像撮像装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problem and provide a stereoscopic image capturing apparatus that can directly input to an IP display that displays a stereoscopic image.

前記課題を解決するため、請求項1記載の立体画像撮像装置は、インテグラルフォトグラフィ方式の立体画像を撮像する立体画像撮像装置であって、凹レンズ板と、対物レンズと、撮像手段と、を備える構成とした。   In order to solve the above-described problem, a stereoscopic image capturing apparatus according to claim 1 is a stereoscopic image capturing apparatus that captures an integral photography stereoscopic image, and includes a concave lens plate, an objective lens, and an imaging unit. It was set as the structure provided.

かかる構成によれば、立体画像撮像装置は、撮像対象である被写体から、凹レンズをアレー状に配置してなる凹レンズ板までの距離を調整する位置に、対物レンズを配置自在にすることで、凹レンズ板を通過した光(物質光)を、撮像手段によって、被写体を含む要素画像として撮像する。つまり、対物レンズを配置自在にして、被写体からの距離を調整しながら、凹レンズ板を通過した光を撮像している。また、従来のように撮像手段において、再投影させる結像レンズが必要ないので、撮像手段で撮像した要素画像を、そのまま、直接IPディスプレイに入力することが可能になる。   According to such a configuration, the stereoscopic image capturing apparatus allows the objective lens to be freely arranged at a position for adjusting the distance from the subject to be imaged to the concave lens plate in which the concave lenses are arranged in an array. The light (substance light) that has passed through the plate is imaged as an element image including the subject by the imaging means. That is, the objective lens can be freely arranged, and the light passing through the concave lens plate is imaged while adjusting the distance from the subject. In addition, since an imaging lens to be re-projected is not required in the imaging unit as in the prior art, it is possible to directly input an element image captured by the imaging unit directly to the IP display.

なお、対物レンズの曲率の違うものを数種類用意しておいて、交換自在にする他に、対物レンズの位置を調整する対物レンズ位置調整手段を備えることも可能である。   In addition to preparing several types of objective lenses having different curvatures and making them interchangeable, it is also possible to provide objective lens position adjusting means for adjusting the position of the objective lens.

請求項2記載の立体画像撮像装置は、請求項1に記載の立体画像撮像装置において、前記凹レンズ間における前記光の干渉を防止する遮蔽板を、前記凹レンズ板と前記撮像手段との間に介在させることを特徴とする。   The stereoscopic image capturing apparatus according to claim 2 is the stereoscopic image capturing apparatus according to claim 1, wherein a shielding plate that prevents interference of the light between the concave lenses is interposed between the concave lens plate and the imaging unit. It is characterized by making it.

かかる構成によれば、立体画像撮像装置は、遮蔽板によって、凹レンズを通過した光の干渉が防止される。   According to such a configuration, in the stereoscopic image capturing apparatus, interference of light that has passed through the concave lens is prevented by the shielding plate.

請求項3記載の立体画像撮像装置は、請求項1または請求項2に記載の立体画像撮像装置において、前記撮像手段が、前記光を電気信号に変換する光電変換素子であることを特徴とする。   The stereoscopic image capturing apparatus according to claim 3 is the stereoscopic image capturing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the imaging unit is a photoelectric conversion element that converts the light into an electrical signal. .

かかる構成によれば、立体画像撮像装置は、撮影手段が光電変換素子によって構成されているので、立体画像となる要素画像を容易に、低コストで取得することができる。   According to such a configuration, since the photographing unit is configured by the photoelectric conversion element, the stereoscopic image capturing apparatus can easily obtain an element image that becomes a stereoscopic image at low cost.

請求項1に記載の発明によれば、対物レンズを配置自在にして、距離を調整しながら、凹レンズ板を通過した光を撮像手段で撮像しており、また、撮像手段において再投影させる結像レンズを用意する必要がないので、この撮像手段で撮像した要素画像を、そのまま、直接IPディスプレイに入力することが可能になる。   According to the first aspect of the present invention, the objective lens can be arranged freely, the light passing through the concave lens plate is picked up by the image pickup means while adjusting the distance, and the image is reprojected by the image pickup means. Since it is not necessary to prepare a lens, it is possible to directly input the element image captured by the imaging unit directly to the IP display.

請求項2に記載の発明によれば、遮蔽板によって、凹レンズ板の各凹レンズを通過した光の干渉が防止されるので、撮像手段で撮像される要素画像を再生した際の立体画像が多重像になることを防止することができる。   According to the second aspect of the present invention, the shielding plate prevents interference of light that has passed through the concave lenses of the concave lens plate, so that the stereoscopic image when the element image captured by the imaging unit is reproduced is a multiple image. Can be prevented.

請求項3に記載の発明によれば、光電変換素子によって構成された撮像手段により、立体画像となる要素画像を容易に、低コストで取得することができる。   According to the third aspect of the present invention, it is possible to easily obtain an element image to be a stereoscopic image at low cost by the imaging means configured by the photoelectric conversion element.

次に、本発明の実施形態について、適宜、図面を参照しながら詳細に説明する。
〈立体画像撮像装置の構成〉
図1は、立体画像撮像装置の模式図である。この図1に示すように、立体画像撮像装置1は、被写体Hの立体画像を撮像するためのもので、凹レンズ板3と、対物レンズ5と、撮像手段7とを備えている。この図1において、符号Hは被写体を示しており、符号Zは、この被写体Hの像を示している。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
<Configuration of stereoscopic imaging device>
FIG. 1 is a schematic diagram of a stereoscopic image capturing apparatus. As shown in FIG. 1, the stereoscopic image capturing apparatus 1 is for capturing a stereoscopic image of a subject H, and includes a concave lens plate 3, an objective lens 5, and an imaging unit 7. In FIG. 1, a symbol H indicates a subject, and a symbol Z indicates an image of the subject H.

凹レンズ板3は、複数(5個)の凹レンズ3a〜3eを同一平面上にアレー状に配置したものである。この凹レンズ板3は、対物レンズ5と撮像手段7との間に、それぞれに対向するように配置されている。凹レンズ板3を構成しているそれぞれの凹レンズ3a〜3eは、対物レンズ5を介して入射される被写体Hの像Zである要素画像を生成する。   The concave lens plate 3 has a plurality (five) of concave lenses 3a to 3e arranged in an array on the same plane. The concave lens plate 3 is disposed between the objective lens 5 and the imaging means 7 so as to face each other. Each concave lens 3 a to 3 e constituting the concave lens plate 3 generates an element image that is an image Z of the subject H incident through the objective lens 5.

対物レンズ5は、凹レンズ板3と撮像対象である被写体Hとの間に配置されており、被写体Hから凹レンズ板3までの距離を調整するものである。この対物レンズ5は、図示を省略した移動手段によって、凹レンズ板3と被写体Hとの間を、光軸方向に平行移動するように構成されている。ちなみに、この対物レンズ5の口径は、凹レンズ板3を構成する全ての凹レンズ3a〜3eに光を入射可能な大きさを備えている。   The objective lens 5 is disposed between the concave lens plate 3 and the subject H to be imaged, and adjusts the distance from the subject H to the concave lens plate 3. The objective lens 5 is configured to move in parallel in the optical axis direction between the concave lens plate 3 and the subject H by a moving means (not shown). Incidentally, the aperture of the objective lens 5 has a size that allows light to enter all the concave lenses 3 a to 3 e constituting the concave lens plate 3.

なお、この対物レンズ5は、1つの凸レンズによって構成されている。また、この対物レンズ5は、1つの凸レンズの他に、1つの凹レンズ、屈折率分布レンズ、回折格子、或いは、これらのいずれかの光学素子の組み合わせによって構成される。この場合、凸レンズの焦点距離が凹レンズ3a〜3eの焦点距離に対して短ければよく、対物レンズ5は、1つの凸レンズと同様の作用となるので、凹レンズ板3の近傍に被写体Hの実像を生成する。   The objective lens 5 is composed of a single convex lens. In addition to the single convex lens, the objective lens 5 includes a single concave lens, a refractive index distribution lens, a diffraction grating, or a combination of any of these optical elements. In this case, it is sufficient that the focal length of the convex lens is shorter than the focal length of the concave lenses 3 a to 3 e, and the objective lens 5 has the same function as that of one convex lens, so a real image of the subject H is generated in the vicinity of the concave lens plate 3. To do.

対物レンズ5の焦点距離をf0、被写体Hから対物レンズ5の主点までの距離をL21、対物レンズ5の主点から被写体Hの像Zまでの距離をL22とすると、次に示す数式(1)によって、これらの関係を表すことができる。   When the focal length of the objective lens 5 is f0, the distance from the subject H to the principal point of the objective lens 5 is L21, and the distance from the principal point of the objective lens 5 to the image Z of the subject H is L22, the following formula (1) ) Can represent these relationships.

L22=f0・L21/(L21+f0)・・・数式(1)   L22 = f0 · L21 / (L21 + f0) (1)

従って、立体画像撮像装置1では、対物レンズ5から距離L22の位置に被写体Hの像Zが生成されるので、像Zに焦点が合うように、像Zから距離L11の位置に凹レンズ板3を配置し、この凹レンズ板3から距離L12の位置に撮像手段7を配置すれば、被写体Hに対して、解像度の良い要素画像を取得することができる。そして、この立体画像撮像装置1で撮像された要素画像を、背景技術で説明した従来のIPディスプレイ109(図9参照)に入力することで立体画像を生成することができる。   Therefore, in the stereoscopic image pickup apparatus 1, the image Z of the subject H is generated at the position of the distance L22 from the objective lens 5, so that the concave lens plate 3 is placed at the position of the distance L11 from the image Z so that the image Z is focused. If the image pickup means 7 is arranged at a distance L12 from the concave lens plate 3, an element image with good resolution can be obtained for the subject H. Then, a stereoscopic image can be generated by inputting the element image captured by the stereoscopic image capturing apparatus 1 to the conventional IP display 109 (see FIG. 9) described in the background art.

撮像手段7は、凹レンズ板3の凹レンズ3a〜3eで生成された要素画像(像Z)を撮像するものである。この実施形態では、撮像手段7は写真フィルムで構成されている。ここで、撮像手段7で撮像された、各凹レンズ3a〜3eによる要素画像を図2に示す。   The image pickup means 7 picks up element images (images Z) generated by the concave lenses 3 a to 3 e of the concave lens plate 3. In this embodiment, the imaging means 7 is composed of a photographic film. Here, the element image by each concave lens 3a-3e imaged with the imaging means 7 is shown in FIG.

この図2に示すように、要素画像において、凹レンズ3aには被写体Hの像Zの下端部の黒い部分のみが撮像されており、凹レンズ3bには被写体Hの像Zの下端近傍の白黒部分が途中まで撮像されており、凹レンズ3cには被写体Hの像Zの中央の黒部分とその両側の白部分が撮像されており、凹レンズ3dには被写体Hの像Zの上端近傍の白黒部分が途中まで撮像されており、凹レンズ3eには被写体Hの像Zの下端部の黒い部分のみが撮像されている。   As shown in FIG. 2, in the element image, only the black portion at the lower end portion of the image Z of the subject H is captured on the concave lens 3a, and the black and white portion near the lower end of the image Z of the subject H is captured on the concave lens 3b. The middle lens of the image H of the subject H and the white portions on both sides thereof are imaged on the concave lens 3c, and the black and white portion near the upper end of the image Z of the subject H is captured on the concave lens 3d. The concave lens 3e captures only the black portion at the lower end of the image H of the subject H.

ここで、凹レンズ3a〜3eの焦点距離をfc、凹レンズ3a〜3e(凹レンズ板3)から被写体Hの像Z(被写体Hの対物レンズ5による像Z)までの距離をL11とすると、像Zの要素画像は、凹レンズ3a〜3eから距離L12の位置に生成される。焦点距離fcと距離L11と距離L12との関係を次に示す数式(2)で表す。また、凹レンズ3cと要素画像との様子を図3に示す。   Here, when the focal length of the concave lenses 3a to 3e is fc and the distance from the concave lenses 3a to 3e (concave lens plate 3) to the image Z of the subject H (image Z of the subject H by the objective lens 5) is L11, the image Z The element image is generated at a distance L12 from the concave lenses 3a to 3e. The relationship between the focal length fc, the distance L11, and the distance L12 is expressed by the following formula (2). Moreover, the state of the concave lens 3c and the element image is shown in FIG.

L12=fc・L11/(L11+fc)・・・数式(2)   L12 = fc · L11 / (L11 + fc) (2)

この図3に示すように、凹レンズ3cから距離L11のところに、被写体Hによる像Zが生成され、この像Zの要素画像は距離L12のところに生成されることになる。つまり、凹レンズ3c(凹レンズ板3)から距離L12のところに撮像手段7を配置するようにしている。   As shown in FIG. 3, an image Z by the subject H is generated at a distance L11 from the concave lens 3c, and an element image of the image Z is generated at a distance L12. That is, the imaging means 7 is arranged at a distance L12 from the concave lens 3c (concave lens plate 3).

なお、この撮像手段7は、写真フィルム以外に、入射された光である被写体Hの像Zによる要素画像を電気信号に変換する光電変換素子によって構成してもよい。光電変換素子は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)等である。   In addition to the photographic film, the image pickup means 7 may be configured by a photoelectric conversion element that converts an element image based on the image Z of the subject H that is incident light into an electric signal. The photoelectric conversion element is, for example, a CCD (Charge Coupled Device).

また、図4に示すように、凹レンズ板3と撮像手段7との間には、凹レンズ3a〜3eをそれぞれ通過する光の干渉を防止する遮蔽板9が設けられている。つまり、この遮蔽板9は、平面状に凹レンズ3a〜3eを配置(配列)した凹レンズ板3と撮像手段7との間に介在して、隣接する凹レンズ3a〜3eで通過する光、すなわち、被写体Hの像Zによる要素画像が干渉しないようにしているものである。仮に、隣接する凹レンズ3a〜3eから得られた要素画像間で干渉が生じている場合、これらの要素画像を用いて生成される立体画像は多重像となってしまう。この遮蔽板9によって、立体画像が多重像になってしまうことを防止することができる。   As shown in FIG. 4, a shielding plate 9 is provided between the concave lens plate 3 and the imaging unit 7 to prevent interference of light passing through the concave lenses 3 a to 3 e. That is, the shielding plate 9 is interposed between the concave lens plate 3 in which the concave lenses 3a to 3e are arranged (arranged) and the imaging means 7, and passes through the adjacent concave lenses 3a to 3e, that is, the subject. The element image by the image Z of H is prevented from interfering. If there is interference between element images obtained from the adjacent concave lenses 3a to 3e, a stereoscopic image generated using these element images becomes a multiple image. The shielding plate 9 can prevent a stereoscopic image from becoming a multiple image.

図1に戻って、立体画像撮像装置1の構成の説明を続ける。
この立体画像撮像装置1によれば、凹レンズ板3を構成している凹レンズ3a〜3eを通過した通過後の光を、凹レンズ板3の背後に、写真フィルム等によって構成した撮像手段7を配置する構成としているので、撮像媒体である撮像手段7に投影するために、従来の立体画像撮像装置において配置していた再投影用レンズを用いる必要がなく、撮像された要素画像を、そのままIPディスプレイに入力することができる。
Returning to FIG. 1, the description of the configuration of the stereoscopic image capturing apparatus 1 will be continued.
According to the three-dimensional image pickup apparatus 1, the image pickup means 7 constituted by a photographic film or the like is disposed behind the concave lens plate 3 after passing through the concave lenses 3 a to 3 e constituting the concave lens plate 3. Since it is configured, it is not necessary to use a reprojection lens arranged in a conventional stereoscopic image capturing apparatus in order to project onto the image capturing means 7 that is an image capturing medium, and the captured elemental image is directly used as an IP display. Can be entered.

また、この立体画像撮像装置1によれば、撮像手段7を、写真フィルムや光電変換素子によって構成することにより、立体画像となる要素画像を容易に、低コストで取得することができる。   Further, according to the stereoscopic image capturing apparatus 1, by configuring the imaging unit 7 with a photographic film or a photoelectric conversion element, an element image that becomes a stereoscopic image can be easily obtained at a low cost.

さらに、この立体画像撮像装置1によれば、遮蔽板9によって、凹レンズ板3の各凹レンズ3a〜3eを通過した光の干渉が防止されるので、撮像手段7で撮像される要素画像を再生した際の立体画像が多重像になることを防止することができる。   Furthermore, according to the stereoscopic image capturing apparatus 1, since the interference of the light that has passed through the concave lenses 3a to 3e of the concave lens plate 3 is prevented by the shielding plate 9, the element image captured by the imaging unit 7 is reproduced. It is possible to prevent the stereoscopic image from becoming a multiple image.

なお、この立体画像撮像装置1では、一つの被写体Hに焦点が合った状態となるように凹レンズ板3の凹レンズ3a〜3eの焦点距離fcを設定しているが、複数の異なる奥行きに存在する被写体(図示せず)に焦点が合うように凹レンズ3a〜3eの焦点距離fcを設定してもよい。例えば、奥行きの異なる被写体に焦点が合うように、焦点距離fcおよびfc′(図示せず)を持つ凹レンズを一つおきに配置した凹レンズ板を構成してもよい。   In this stereoscopic image capturing apparatus 1, the focal lengths fc of the concave lenses 3a to 3e of the concave lens plate 3 are set so that one subject H is in focus, but exist at a plurality of different depths. The focal length fc of the concave lenses 3a to 3e may be set so that the subject (not shown) is in focus. For example, a concave lens plate may be configured in which every other concave lens having focal lengths fc and fc ′ (not shown) is arranged so that subjects with different depths are in focus.

また、この立体画像撮像装置1では、凹レンズ板3が5個の凹レンズ3a〜3eによって構成した例について説明したが、実際には、凹レンズ板3として、数万以上の光学素子により光学素子群を形成して、この光学素子群に対応するように遮蔽板9(光学遮蔽板)を配置してもよい。   In this stereoscopic image capturing apparatus 1, the example in which the concave lens plate 3 is configured by the five concave lenses 3 a to 3 e has been described. However, in reality, the concave lens plate 3 includes an optical element group using tens of thousands of optical elements. The shielding plate 9 (optical shielding plate) may be arranged so as to correspond to this optical element group.

〈立体画像撮像装置の動作〉
次に、図5に示すフローチャートを参照して、立体画像撮像装置1の動作を説明する(適宜、図1参照)。
まず、立体画像撮像装置1において、事前に、被写体Hから凹レンズ板3までの距離を、対物レンズ5によって調整しておく(ステップS1)。
<Operation of stereoscopic imaging device>
Next, the operation of the stereoscopic image capturing apparatus 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 5 (see FIG. 1 as appropriate).
First, in the stereoscopic image capturing apparatus 1, the distance from the subject H to the concave lens plate 3 is adjusted in advance by the objective lens 5 (step S1).

そして、立体画像撮像装置1は、被写体Hからの光、つまり、被写体Hの像Zを、対物レンズ5を介して、凹レンズ板3に通過させる(ステップS2)。そうすると、立体画像撮像装置1は、撮像手段7によって、凹レンズ板3を通過した光(被写体Hの像Z)による要素画像を撮像する(ステップS3)。   Then, the stereoscopic image capturing apparatus 1 passes the light from the subject H, that is, the image Z of the subject H, through the objective lens 5 to the concave lens plate 3 (step S2). Then, the stereoscopic image capturing apparatus 1 captures an element image by the light (image Z of the subject H) that has passed through the concave lens plate 3 by the image capturing unit 7 (step S3).

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、本実施形態では、立体画像撮像装置1の各構成による一つずつの過程を、立体画像を撮像する方法と捉えた立体画像撮像方法とみなすことも可能である。この場合、立体画像撮像装置1と同様の効果を得ることができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the present embodiment, it is possible to regard each process by each configuration of the stereoscopic image capturing apparatus 1 as a stereoscopic image capturing method that is regarded as a method of capturing a stereoscopic image. In this case, the same effect as that of the stereoscopic image capturing apparatus 1 can be obtained.

本発明の実施形態に係る立体画像撮像装置の模式図である。1 is a schematic diagram of a stereoscopic image capturing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示した立体画像撮像装置で撮像した要素画像の例を説明した図である。It is a figure explaining the example of the element image imaged with the stereo image imaging device shown in FIG. 凹レンズを通過した像と要素画像との関係を説明した図である。It is a figure explaining the relationship between the image which passed the concave lens, and an element image. 遮蔽板を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the shielding board. 図1に示した立体画像撮像装置の動作を説明したフローチャートである。2 is a flowchart illustrating an operation of the stereoscopic image capturing apparatus illustrated in FIG. 1. 従来の立体画像撮像装置の模式図である。It is a schematic diagram of the conventional stereo image imaging device. 従来の立体画像撮像装置で撮像した要素画像の例を説明した図である。It is a figure explaining the example of the element image imaged with the conventional stereo image imaging device. 従来の別の立体画像撮像装置の模式図である。It is a schematic diagram of another conventional stereoscopic image capturing device. 従来のIPディスプレイの模式図である。It is a schematic diagram of the conventional IP display.

符号の説明Explanation of symbols

1 立体画像撮像装置
3 凹レンズ板
3a〜3e 凹レンズ
5 対物レンズ
7 撮像手段
9 遮蔽板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stereoscopic image pickup device 3 Concave lens plate 3a-3e Concave lens 5 Objective lens 7 Imaging means 9 Shielding plate

Claims (3)

インテグラルフォトグラフィ方式の立体画像を撮像する立体画像撮像装置であって、
複数の凹レンズを同一平面上にアレー状に配置してなる凹レンズ板と、
この凹レンズ板と撮像対象である被写体との間に配置される対物レンズと、
この対物レンズを光軸方向に移動させる移動手段と、
前記凹レンズ板を通過した光を、前記被写体の要素画像として撮像する撮像手段と、
を備えることを特徴とする立体画像撮像装置。
A stereoscopic image capturing apparatus that captures an integral photography stereoscopic image,
A concave lens plate in which a plurality of concave lenses are arranged in an array on the same plane;
An objective lens disposed between the concave lens plate and a subject to be imaged;
Moving means for moving the objective lens in the optical axis direction;
Imaging means for imaging light that has passed through the concave lens plate as an element image of the subject;
A stereoscopic image pickup apparatus comprising:
前記凹レンズ間における前記光の干渉を防止する遮蔽板を、前記凹レンズ板と前記撮像手段との間に介在させることを特徴とする請求項1に記載の立体画像撮像装置。   The stereoscopic image capturing apparatus according to claim 1, wherein a shielding plate that prevents interference of the light between the concave lenses is interposed between the concave lens plate and the imaging unit. 前記撮像手段は、前記光を電気信号に変換する光電変換素子であ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像装置。   The stereoscopic image capturing apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit is a photoelectric conversion element that converts the light into an electrical signal.
JP2004234959A 2004-08-12 2004-08-12 Stereo imaging device Expired - Lifetime JP4490756B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004234959A JP4490756B2 (en) 2004-08-12 2004-08-12 Stereo imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004234959A JP4490756B2 (en) 2004-08-12 2004-08-12 Stereo imaging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006053351A JP2006053351A (en) 2006-02-23
JP4490756B2 true JP4490756B2 (en) 2010-06-30

Family

ID=36030872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004234959A Expired - Lifetime JP4490756B2 (en) 2004-08-12 2004-08-12 Stereo imaging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4490756B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5609562B2 (en) * 2010-11-10 2014-10-22 ソニー株式会社 Stereo imaging device
JP6088318B2 (en) * 2013-03-28 2017-03-01 日本放送協会 Stereoscopic image acquisition apparatus and stereoscopic image acquisition method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006053351A (en) 2006-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4706882B2 (en) Imaging device
JP5818697B2 (en) Image generation method, imaging device, display device, program, and storage medium
JP5917125B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, imaging apparatus, and display apparatus
US20150249782A1 (en) Image processing apparatus, image processing method, program, and image pickup apparatus having the image processing apparatus
JP5361546B2 (en) Lens device and control method thereof
JP2014057181A (en) Image processor, imaging apparatus, image processing method and image processing program
US20120230549A1 (en) Image processing device, image processing method and recording medium
JP2010068182A (en) Three-dimensional imaging device, method, and program
WO2014192300A1 (en) Imaging element, imaging device, and image processing device
JP5348258B2 (en) Imaging device
WO2014073172A1 (en) Image capture device
JP2013145982A (en) Imaging apparatus, image processing apparatus and method
JP2016111678A (en) Image sensor, image capturing apparatus, focus detection apparatus, image processing apparatus, and control method thereof
JP2007256673A (en) Element image group imaging apparatus and stereoscopic image display device
JP6016516B2 (en) Image processing apparatus, control method therefor, image processing program, and imaging apparatus
CN104954645B (en) Photographing element, picture pick-up device and image processing method
JP4729011B2 (en) Element image group conversion device, stereoscopic image display device, and element image group conversion program
JP4490756B2 (en) Stereo imaging device
JP5874334B2 (en) Image processing apparatus, imaging apparatus, image processing program, and imaging apparatus control program
JP6600217B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, imaging apparatus, and control method thereof
WO2012153504A1 (en) Imaging device and program for controlling imaging device
JP6502640B2 (en) IMAGE PROCESSING APPARATUS, IMAGE PROCESSING METHOD, PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM
JP5907668B2 (en) Imaging device and imaging device
JP2017032978A (en) Control device, imaging device, control method, program, and storage medium
JP2015207815A (en) Image pickup element and imaging device having the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100201

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100309

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100402

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4490756

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140409

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250