JPH03256498A - 立体テレビカメラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は立体テレビカメラ装置の高コントラストモード
での改良に関する。

〔発明の概要］ ２つの撮像系を用いた立体テレビカメラ装置において、
一方の撮像系で検出された映像レベルに応じて面撮像系
の光量を制御すると共に上記一方の撮像系ではフィルタ
によりレンズ入射光景を他方の撮像系よりも減少させる
ことによりノーマルモードの他に、高コントラストモー
ドも可能としたものである。

［従来の技術］ 従来の立体テレビカメラ装置は第６図に示す如く両眼視
差方式をとっている。同図において、２０．２１はレン
ズ２２．２３及び撮像素子２４゜２５からなる左、右の
テレビカメラ、２６．２７は左右のデイスプレィ装置、
２８．２９は左眼、右眼、３０は脳である。

図示の如く、右眼像カメラ２１の出力信号ＥＲは右眼用
デイスプレィ２７に、左眼像カメラ２０の出力信号ＥＬ
は左眼用デイスプレィ２６に夫々表示され、観察者は両
デイスプレィをみることにより両眼２８．２９の情報を
脳３０で融合させて奥行感を得ている。

ただし第６図は原理的説明図で、実際には上記出力信号
ＥＲとＥＬとを時間的に切換えて１つのデイスプレィに
表示し、視覚への光入力も光学シャッターで光路の開閉
を行い、ＥＲの像は右眼のみが、ＥＬの像は左眼のみが
見えるようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ テレビカメラの撮像素子は撮像する輝度のコントラスト
が決まっている。即ち、最高輝度には撮像素子が処理可
能な限界があり、その時の最ホ輝度は撮像素子出力のノ
イズレベルで決まる。例えば、１個の撮像素子が１００
：１のコントラストの被写体まで処理可能であるとする
と、上記撮像素子によって１０００：１のコントラスト
のある被写体を、そのコントラストの全範囲にわたって
電気信号に変換することはできず、１００：１のコント
ラストの部分のみを変換できるだけである。

通常は、１００：１のコントラストの範囲が対象とする
被写体の主要部分に対応するだけで、それ以外の明るい
部分及び暗い部分は電気信号に変換されず１画像として
再生されない。

［発明の目的］ 従って本発明の目的は通常のテレビカメラでは撮像でき
ない高コントラストの被写体を立体テレビカメラにより
撮像、表示可能とするにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明の立体テレビカメラ装
置は、左、右映像信号のうちの一方の映像レベルを検出
する映像レベル検出回路と、各撮像系に夫々設けられ該
検出回路の８力によって各撮像系の光量絞りを制御する
光量制御手段と、上記検出回路により映像レベルが検出
される映像信号を得る側の撮像系に設けら九、該映像系
に入射する光量を他方の映像系のレンズ入射光量よりも
減少させるフィルタと、を備えたことを要旨とする。

［作用コ 一方の撮像系で検出された映像レベルに応じてその入射
光量が他方の撮像系のレンズ入射光量よりも減少される
ように制御される。従ってノーマルコントラストモード
の他に、高コントラストモードでの撮像、表示が可能と
なる。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明を更に説明する。第１図は代
表的な撮像素子の光電変換特性を示す。

同図で、横軸は入射光の輝度分布、縦軸は撮像素子出力
（電気信号）をあられす。第１図において実線部分Ｐ３
が変換可能な入出力特性であり、破線部分Ｐエ　ｐ２は
この素子では変換されない範囲を示し、Ｐｌはノイズに
埋もれている部分、Ｐ２は撮像素子の飽和特性で、呂カ
レベルＥ以上は変化せず平均化する。このＥに対応する
光入力はＰ。

の限界（暗部）を１とすると、Ｃ倍になる（コントラス
トＣ）。

而して本発明は両眼情報がマクロ的に見ると加算されて
明るさを感じることに着目してなされたものである。次
にこの原理を説明する。

第２図（ａ）は第１図に示す特性の撮像素子をそのまま
使用した場合の特性、同図（ｂ）は入射光景を１／Ｎに
低下させた光学的減衰フィルタを用いた場合の入射光量
と素子出力信号との関係を夫々示している。

なお第２図（ｂ）の斜線部は明部から５０％まで暗くな
った場合の出力信号の変化を示す。

第２図（ａ）、（ｂ）の撮像素子出力信号が左眼像カメ
ラの出力信号ＥＬ、右眼像カメラの出力信号ＥＲとする
と、両眼で各像が融合して立体的に見える際の明るさは
左眼と右眼との明るさの合成となるが、その例を第２図
（ｃ）に示す。即ち、第２図（ａ）の０ＡＢＣと同図（
ｂ）のＯＤＥが合成されて同図（ｃ）のＯＭＦＧＨＩと
なる。

方、第２図（ｂ）と同じく明部はＯＡＢ、ＯＤＥで、暗
部はその５０％のパターンを撮ると１両眼融合時の暗部
の明るさは第２図（ｃ）の０ＪＫＬとなる。

かかる撮像方式によりコントラスト１：ｃの撮像が可能
な立体テレビカメラでも、１：ＮＣのコントラストの撮
像を可能にすることができ、被写体のコントラスト範囲
が広いものの撮像に好適となしうる。

第３図は本発明による立体テレビカメラ装置の一実施例
で１通常の立体テレビカメラ装置に高コントラストモー
ドの機能を付加した構成を示す。

第３図において、１，２は左眼用レンズ、右眼用レンズ
、３，４は光量絞り、５，６は左、右のテレビカメラ、
７，８は映像レベル検出回路、９゜１ｏは光量絞り制御
モータ、１１．１２はモード選択スイッチで、ａ接点は
ノーマルモード、ｂ接点は高コントラストモードである
。１３は光量加減用電源、１４はフィルタ制御モータ、
１５は光量減衰用フィルタ、１６はモード選択スイッチ
操作手段である。

次に上記実施例の動作を説明する。

第３図の実施例で、左眼像りはレンズ１及び光量絞り３
を介して撮像素子５に結像され、また右眼像Ｒはレンズ
２及び光量絞り４を介して撮像素子６に結像され、各素
子から左眼像信号ＥＬ、右眼像信号ＥＲが夫々出力され
、第６図に示すようなデイスプレィから成るステレオ表
示系に供給されてステレオ画像を得る。これがノーマル
モートの場合で、この際、モード選択スイッチ１１゜１
２は操作手段１６によってノーマルモード接点ａ側に投
入される。また各カメラの出力ＥＬＤＥＲが映像レベル
検出回路７，８に加えられて、夫々の検出映像レベルに
より光量絞り制御モータ９゜１０を駆動して光量絞り３
，４を調節し、Ｅ　Ｌ　＋ＥＲに応じた最適の光量が得
られるように制御する。

この場合、フィルタ１６は、例えば、第４図に示すよう
な回転型のもので、Ｎ、（素通し）　、Ｎｌ。

Ｎ２．　Ｎ、・・・の順で光量減衰度が大きくなる部分
を選択できるようになっているとして、上記ノーマルモ
ードではスイッチ１２がａ接点に投入されることにより
モータ１４はフィルタ１５の素通し部分Ｎ０がテレビカ
メラ６前にくるようになっている。

一方、操作手段１６によりスイッチ１１．１２をｂ接点
側に投入して高コントラストモードが選択されると、モ
ータ１４はスイッチ１２のｂ接点を介して電源１３によ
り駆動され、フィルタ１５を所望の光量減衰度となるよ
うに回転させる。即ち、コントラストを１　：　ＮＣに
するためのＮの値は必ずしも１つではなく、Ｎ工ｊ　Ｎ
ｅｔ　Ｎ３１等を選ぶものとする。また、この高コント
ラストモートでは、スイッチ１１がｂ接点側に投入され
ているので、左眼用光量絞り３は右の映像レベル検出回
路８の検出出力により制御される。これにより前記左眼
像信号ＥＬは第２図に示したように光量絞り３が開放さ
れてＥＬの適正レベルよりもはるかに大きな光量がテレ
ビカメラ５に入射される。

なお、第３図には示していないが、撮像素子５に撮像管
を用いる場合には、過大な入射光量に対応しである程度
その走査電子ビームを大きくしてやる方がよい。

かくして上記実施例によれば、高コントラストモードで
の左眼像信号ＥＬ及び右眼像信号ＥＲは第２図（ａ）、
（ｂ）のようになり、これによるステレオ像の明るさは
同図（ｃ）となる。

第４図は第３図の実施例において、左眼側の映像レベル
検出回路７とモード選択スイッチ１１とを省略し、常時
に右眼側の映像レベル検出回路８の検呂出力で光量絞り
３，４を制御するようにした簡易型構成の変形例である
。

高コントラストモードでは第３図の実施例と同じ制御が
行われ、ノーマルモードでも、左眼像信号ＥＬで左、右
の光量絞りを共通に制御することになるが１両眼像の輝
度分布には大差ない場合が多いので、第４図の簡易な構
成でも実用上十分である。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、高コントラストモ
ートでは、光量絞りを共通に制御して被写体の高輝度部
分を減衰させて一方の撮像系に入射させ、他方の撮像系
では低輝度部分を入射させるようにしているので、両眼
像が融合した状態では視覚は左眼像、右眼像の加算した
明るさに感応することになり、被写体が高コントラスト
の場合でも、低輝度部分（暗部）から高輝度部分（明部
）まで観察することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は撮像素子の光電変換特性を示すグラフ、第２図
は両眼像融合による見え方を説明するための特性図、第
３図は本発明の一実施例を示すブロック図、第４図は光
量減衰用フィルタの一例を示す図、第５図は上記実施例
の変形例の主要部を示すブロック図、第６図は従来の立
体テレビカメラ装置の原理的構成図である。 １．２・・・・・・・・・レンズ、３，４・・・・・・
・・・光量絞り、５．６・・・・・・・・撮像素子、７
，８・・・・・・・・・映像レベル検出回路、９，１０
・・・・・・・・絞り制御モータ、１１゜１２・・・・
・・・・モード選択スイッチ、１５・・・・・・・・・
光量減衰フィルタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２つの撮像系を用いて左映像信号と右映像信号とを得る
   立体テレビカメラ装置において、上記映像信号のうちの
   一方の映像レベルを検出する映像レベル検出回路と、 上記各撮像系に夫々設けられ上記検出回路の出力によっ
   て各撮像系の光量絞りを制御する光量制御手段と、 上記検出回路により映像レベルが検出される映像信号を
   得る側の撮像系に設けられ、該撮像系に入射する光量を
   他方の撮像系のレンズ入射光量よりも減少させるフィル
   タと、 を備えたことを特徴とする立体テレビカメラ装置。