JPH05191838A - 三次元情報記録再生装置 - Google Patents
三次元情報記録再生装置Info
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- H04N13/207—Image signal generators using stereoscopic image cameras using a single 2D image sensor
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- H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
- H04N13/307—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using fly-eye lenses, e.g. arrangements of circular lenses
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 多数の人が同時に立体画像を観察することが
できると共に、視角を変えて立体画像を観察することも
でき、しかも、任意の点に自由に目の焦点を合わせるこ
とができて、自然視を可能ならしめる三次元情報記録再
生装置を提供する。 【構成】 それぞれにはシャターが設けられたピンホー
ルまたはレンズからなる結像素子が所定間隔で多数並設
され、所定の水平及び垂直の同期信号によって前記シャ
ターがスキャンされる光制御部13、及び該光制御部1
3の背面にあって前記それぞれのシャターが開いた場合
に前記結像素子を通して結ばれる画像を電気信号に変え
る撮像素子12aを有する立体画像入力装置11と、前
記撮像素子12aの画像信号を前記スキャン信号に合わ
せて再生する画像表示部15、及び該画像表示部15の
前面に所定間隔で配置され、前記水平及び垂直の同期信
号によってスキャンされ、所定間隔で多数並設された開
閉孔を有する画像再生装置12とを備える。
できると共に、視角を変えて立体画像を観察することも
でき、しかも、任意の点に自由に目の焦点を合わせるこ
とができて、自然視を可能ならしめる三次元情報記録再
生装置を提供する。 【構成】 それぞれにはシャターが設けられたピンホー
ルまたはレンズからなる結像素子が所定間隔で多数並設
され、所定の水平及び垂直の同期信号によって前記シャ
ターがスキャンされる光制御部13、及び該光制御部1
3の背面にあって前記それぞれのシャターが開いた場合
に前記結像素子を通して結ばれる画像を電気信号に変え
る撮像素子12aを有する立体画像入力装置11と、前
記撮像素子12aの画像信号を前記スキャン信号に合わ
せて再生する画像表示部15、及び該画像表示部15の
前面に所定間隔で配置され、前記水平及び垂直の同期信
号によってスキャンされ、所定間隔で多数並設された開
閉孔を有する画像再生装置12とを備える。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、立体の形状を三次元情
報として記録および再生する装置に関する。
報として記録および再生する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の立体テレビとしては、特殊な偏
向及びシャッターメガネを用いるアナグリフ式、濃度差
式、偏向式及び時分割式でなされるメガネ式や、パラ
ラックステレオグラム式、レンチキュラ式、大凹面鏡式
及び大凸レンズ式等で形成されるメガネ無し式や、パ
ララックスステレオグラム式、インテグラル式、及びレ
ンチキラー板を用いてなる多眼式テレビ等で形成された
レンチキラー式よりなる多眼式や、バリフォーカルミ
ラー式、回転円筒式、表示面積層式、ハーフミラー合成
式、及び表示面振動式等からなる奥行標本化式や、レ
ーザ再生ホログラム、白色光再生ホログラムよりなるホ
ログラフィー式や、あるいは近年提案されている空間
時分割式など多くの方式が提案され、且つ一般家庭、業
務用としてその実用化が試みられている。
向及びシャッターメガネを用いるアナグリフ式、濃度差
式、偏向式及び時分割式でなされるメガネ式や、パラ
ラックステレオグラム式、レンチキュラ式、大凹面鏡式
及び大凸レンズ式等で形成されるメガネ無し式や、パ
ララックスステレオグラム式、インテグラル式、及びレ
ンチキラー板を用いてなる多眼式テレビ等で形成された
レンチキラー式よりなる多眼式や、バリフォーカルミ
ラー式、回転円筒式、表示面積層式、ハーフミラー合成
式、及び表示面振動式等からなる奥行標本化式や、レ
ーザ再生ホログラム、白色光再生ホログラムよりなるホ
ログラフィー式や、あるいは近年提案されている空間
時分割式など多くの方式が提案され、且つ一般家庭、業
務用としてその実用化が試みられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
従来方式〜においても、風景画の再生、多人数の同
時観察、視点移動性、焦点の調節等において種々の問題
点があり、これらの全ての用件を具備して撮像した画像
を立体化して自然視することは困難であった。本発明は
かかる事情に鑑みてなされたもので、多数の人が同時に
立体画像を観察することができると共に、視角を変えて
立体画像を観察することもでき、しかも、任意の点に自
由に目の焦点を合わせることができて、自然視を可能な
らしめる三次元情報記録再生装置を提供することを目的
とする。
従来方式〜においても、風景画の再生、多人数の同
時観察、視点移動性、焦点の調節等において種々の問題
点があり、これらの全ての用件を具備して撮像した画像
を立体化して自然視することは困難であった。本発明は
かかる事情に鑑みてなされたもので、多数の人が同時に
立体画像を観察することができると共に、視角を変えて
立体画像を観察することもでき、しかも、任意の点に自
由に目の焦点を合わせることができて、自然視を可能な
らしめる三次元情報記録再生装置を提供することを目的
とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項1
記載の三次元情報記録再生装置は、それぞれにはシャタ
ーが設けられたピンホールまたはレンズからなる結像素
子が所定間隔で多数並設され、所定の水平及び垂直の同
期信号によって前記シャターがスキャンされる光制御
部、及び該光制御部の背面にあって前記それぞれのシャ
ターが開いた場合に前記結像素子を通して結ばれる画像
を電気信号に変える撮像素子を有する立体画像入力装置
と、前記撮像素子の画像信号を前記スキャン信号に合わ
せて再生する画像表示部、及び該画像表示部の前面に所
定間隔で配置され、前記水平及び垂直の同期信号によっ
てスキャンされ、所定間隔で多数並設された開閉孔を有
する画像再生装置とを備えて構成されている。
記載の三次元情報記録再生装置は、それぞれにはシャタ
ーが設けられたピンホールまたはレンズからなる結像素
子が所定間隔で多数並設され、所定の水平及び垂直の同
期信号によって前記シャターがスキャンされる光制御
部、及び該光制御部の背面にあって前記それぞれのシャ
ターが開いた場合に前記結像素子を通して結ばれる画像
を電気信号に変える撮像素子を有する立体画像入力装置
と、前記撮像素子の画像信号を前記スキャン信号に合わ
せて再生する画像表示部、及び該画像表示部の前面に所
定間隔で配置され、前記水平及び垂直の同期信号によっ
てスキャンされ、所定間隔で多数並設された開閉孔を有
する画像再生装置とを備えて構成されている。
【0005】
【作用】請求項1記載の三次元情報記録再生装置におい
ては、以下に説明する中心投影法原理による三次元立体
情報記録再生装置であり、立体画像入力装置の構成は、
二次元平面(及び曲面)上に所定間隔で多数配設された
ピンホ─ルもしくは小型レンズからなり、しかもそれぞ
れには水平及び垂直の同期信号によってスキャンされる
シャッターを備える光制御部と、該光制御部の背面に所
定間隔で配置され、前記シャッターが開いた場合にそれ
ぞれの結像素子を通して写される撮像素子とを有してい
るので、被写体から発する自然光、散乱光は前記スキャ
ンされるシャッターを通じて撮像素子によって電気信号
に変えられ、各シャッターに対応した画像信号が得られ
る。ここで、前記シャッターは所定間隔で多数並設され
ているので、各点から写し出す立体感のある画像の集合
が電気信号となり、これが直接あるいは適当な媒体を介
して画像再生装置に入力される。前記画像再生処理装置
の画像表示部は、前記スキャン信号に駆動される結像素
子を通して入力される各画面信号を極めて高い速度で写
し出す。そして、この画像表示部の前には前記水平及び
垂直の同期信号によってスキャンされ、所定間隔で多数
並設された開閉孔が設けられているので、該開閉孔を通
じて前記画像表示部の光を人が見ることになり、両眼で
該画像再生装置を見る場合には、その視点が異なること
になり、結果として画像を立体的に見ることができる。
ては、以下に説明する中心投影法原理による三次元立体
情報記録再生装置であり、立体画像入力装置の構成は、
二次元平面(及び曲面)上に所定間隔で多数配設された
ピンホ─ルもしくは小型レンズからなり、しかもそれぞ
れには水平及び垂直の同期信号によってスキャンされる
シャッターを備える光制御部と、該光制御部の背面に所
定間隔で配置され、前記シャッターが開いた場合にそれ
ぞれの結像素子を通して写される撮像素子とを有してい
るので、被写体から発する自然光、散乱光は前記スキャ
ンされるシャッターを通じて撮像素子によって電気信号
に変えられ、各シャッターに対応した画像信号が得られ
る。ここで、前記シャッターは所定間隔で多数並設され
ているので、各点から写し出す立体感のある画像の集合
が電気信号となり、これが直接あるいは適当な媒体を介
して画像再生装置に入力される。前記画像再生処理装置
の画像表示部は、前記スキャン信号に駆動される結像素
子を通して入力される各画面信号を極めて高い速度で写
し出す。そして、この画像表示部の前には前記水平及び
垂直の同期信号によってスキャンされ、所定間隔で多数
並設された開閉孔が設けられているので、該開閉孔を通
じて前記画像表示部の光を人が見ることになり、両眼で
該画像再生装置を見る場合には、その視点が異なること
になり、結果として画像を立体的に見ることができる。
【0006】
【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図1は本発明の一実施例に係る三次元情報
記録再生装置の原理図、図2は立体画像入力装置の側面
図、図3は画像再生装置の斜視図である。
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図1は本発明の一実施例に係る三次元情報
記録再生装置の原理図、図2は立体画像入力装置の側面
図、図3は画像再生装置の斜視図である。
【0007】図1に示すように、本発明の一実施例に係
る三次元情報記録再生装置10は、画像を立体的に入力
する立体画像入力装置11と、該立体画像入力装置11
によって入力された画像を再生する画像再生装置12と
を有して構成される。以下、これらについて詳しく説明
する。前記立体画像入力装置11は、図1に示すように
撮像素子12aと該撮像素子12aの前面に所定間隔で
配置された光制御部13とを有し、該光制御部13はそ
れぞれにはシャターが設けられたピンホール(またはレ
ンズ)からなる結像素子が縦横に所定間隔で多数並設さ
れている。なお、前記ピンホールの数は画素数に対応し
て多い方(例えば、10000個以上)が好ましいが、
400〜1000個程度であっても良い。前記シャッタ
ーとしては、例えば液晶シャッター、あるいは複屈折原
理(ポッケレス効果)を応用した光シャッター、電磁式
機械シャッターを使用し、所定のスキャン信号によって
通常のテレビジョンと同様スキャンされ、その速度は目
の残像との関係で1秒間に30回の速度で行われる。な
お、スキャンの方式は上部のピンホールから下部のピン
ホールに向けて順次スキャンする方法の他、通常のテレ
ビジョンと同様飛び越しスキャンを行っても良い。ま
た、スキャンの速度は更に高速であっても良いし、場合
によって瞬きを感じない程度の低速であっても良い。
る三次元情報記録再生装置10は、画像を立体的に入力
する立体画像入力装置11と、該立体画像入力装置11
によって入力された画像を再生する画像再生装置12と
を有して構成される。以下、これらについて詳しく説明
する。前記立体画像入力装置11は、図1に示すように
撮像素子12aと該撮像素子12aの前面に所定間隔で
配置された光制御部13とを有し、該光制御部13はそ
れぞれにはシャターが設けられたピンホール(またはレ
ンズ)からなる結像素子が縦横に所定間隔で多数並設さ
れている。なお、前記ピンホールの数は画素数に対応し
て多い方(例えば、10000個以上)が好ましいが、
400〜1000個程度であっても良い。前記シャッタ
ーとしては、例えば液晶シャッター、あるいは複屈折原
理(ポッケレス効果)を応用した光シャッター、電磁式
機械シャッターを使用し、所定のスキャン信号によって
通常のテレビジョンと同様スキャンされ、その速度は目
の残像との関係で1秒間に30回の速度で行われる。な
お、スキャンの方式は上部のピンホールから下部のピン
ホールに向けて順次スキャンする方法の他、通常のテレ
ビジョンと同様飛び越しスキャンを行っても良い。ま
た、スキャンの速度は更に高速であっても良いし、場合
によって瞬きを感じない程度の低速であっても良い。
【0008】前記撮像素子12aは極めて早い応答性を
有する固体撮像素子(CCD)を使用するのが好まし
く、各スキャンされるピンホールによって結像される画
像を電気信号に変換している。なお、スキャンされるピ
ンホールに対応する画像は、撮像素子12aの全領域に
わたって水平及び垂直の同期信号によってスキャンさせ
ると、極めて高い周波数のスキャン信号を必要とするの
で、図3に示すように、各ピンホールに対応して撮像素
子に写し出される画像の部分Hのみを部分スキャンする
ことが好ましく、これによって、撮像素子の信号を入力
するスキャン領域が、ピンホールのスキャン信号によっ
て徐々に変化することになって、スキャン制御に複雑な
制御を必要とするが、スキャン周波数が低くて済み、更
には撮像素子も極めて応答性の良いものを使用する必要
がないので、極めて効率的である。なお、以上のピンホ
ールのスキャン制御及び撮像素子の制御は画像入力装置
14によって行い、図3に示すように以上の装置によっ
てスキャンされるピンホールに対応する多数の画面
(G)信号及び、これの制御信号を得ることになる。
有する固体撮像素子(CCD)を使用するのが好まし
く、各スキャンされるピンホールによって結像される画
像を電気信号に変換している。なお、スキャンされるピ
ンホールに対応する画像は、撮像素子12aの全領域に
わたって水平及び垂直の同期信号によってスキャンさせ
ると、極めて高い周波数のスキャン信号を必要とするの
で、図3に示すように、各ピンホールに対応して撮像素
子に写し出される画像の部分Hのみを部分スキャンする
ことが好ましく、これによって、撮像素子の信号を入力
するスキャン領域が、ピンホールのスキャン信号によっ
て徐々に変化することになって、スキャン制御に複雑な
制御を必要とするが、スキャン周波数が低くて済み、更
には撮像素子も極めて応答性の良いものを使用する必要
がないので、極めて効率的である。なお、以上のピンホ
ールのスキャン制御及び撮像素子の制御は画像入力装置
14によって行い、図3に示すように以上の装置によっ
てスキャンされるピンホールに対応する多数の画面
(G)信号及び、これの制御信号を得ることになる。
【0009】前記画像再生装置12は、前記画像を再生
する画像表示部15と、該画像表示部15の前部に所定
間隔で配置され、前記多数のピンホールに対応する多数
の開閉孔を備える制御パネル17とを有して構成されて
いる。前記画像表示部15は、前記ピンホールに対応す
る個々の画像を高速度で写し出す必要があるので、ブラ
ウン管であっても良いが、電磁偏向によるブラウン管は
高速のスキャンは困難であるので、静電偏向によって電
子ビームをスキャンする高速応答性のブラウン管を使用
するのが好ましい。また、前記画像表示部15として高
速応答性の液晶パネルを使用することもでき、場合によ
って、近年開発された応答速度が極めて高い(500G
Hz以上)で、大きさが数ミクロンの微小真空管を多数
用いた平面テレビを使用することも可能である。前記制
御パネル17は前記ピンホールに対応して多数の開閉孔
が並設され、前記ピンホールのスキャン信号に同期して
スキャンされる。従って、この開閉孔としては、例えば
液晶スイッチを用いることが好ましく、これによって前
記開閉孔を1/30秒以内にスキャンさせることができ
る。なお、以上の多数の開口孔の制御及び画像表示部1
5の制御は画像出力制御装置18から送られる信号によ
って制御されている。
する画像表示部15と、該画像表示部15の前部に所定
間隔で配置され、前記多数のピンホールに対応する多数
の開閉孔を備える制御パネル17とを有して構成されて
いる。前記画像表示部15は、前記ピンホールに対応す
る個々の画像を高速度で写し出す必要があるので、ブラ
ウン管であっても良いが、電磁偏向によるブラウン管は
高速のスキャンは困難であるので、静電偏向によって電
子ビームをスキャンする高速応答性のブラウン管を使用
するのが好ましい。また、前記画像表示部15として高
速応答性の液晶パネルを使用することもでき、場合によ
って、近年開発された応答速度が極めて高い(500G
Hz以上)で、大きさが数ミクロンの微小真空管を多数
用いた平面テレビを使用することも可能である。前記制
御パネル17は前記ピンホールに対応して多数の開閉孔
が並設され、前記ピンホールのスキャン信号に同期して
スキャンされる。従って、この開閉孔としては、例えば
液晶スイッチを用いることが好ましく、これによって前
記開閉孔を1/30秒以内にスキャンさせることができ
る。なお、以上の多数の開口孔の制御及び画像表示部1
5の制御は画像出力制御装置18から送られる信号によ
って制御されている。
【0010】従って、前記立体画像入力装置11によっ
て、スキャンされる各ピンホールによって写し出される
画像信号に対応して、前記画像表示部15には高速度で
特定の画像(G)が表示される。そして、前記ピンホー
ルに対応して開閉孔が順次スキャンしながら、高速度で
開くので、該画像再生処理装置12を見る者は、前記開
閉孔を通じて見ることになり、この場合、両眼で見ると
図1に示すように画像を異なる開閉孔を通じて見ること
になり、従って、異なる開閉孔を通じて左右の目が異な
る画像を見ることになり、これによって立体感のある画
像を見ることができる。なお、図2に示すように画像表
示部19を、電子銃20、電子ビーム偏向手段21及び
蛍光面22を有するブラウン管型表示部によって構成す
ることも可能であり、多数のポッケルス効果を応用した
光シャッターを並設して構成される制御パネル23の前
後にポラライザー(偏向子)24及びアナライザー(検
光子)25を配置することが好ましく、これによって更
に見やすさを向上することができる。本発明の一実施例
である三次元情報記録再生装置10による方式を、他方
式と比較した説明を表1に示すが、表1に示すように、
該三次元情報記録再生装置10の方式は従来方式に比較
して種々の点で優れていることが分かる。
て、スキャンされる各ピンホールによって写し出される
画像信号に対応して、前記画像表示部15には高速度で
特定の画像(G)が表示される。そして、前記ピンホー
ルに対応して開閉孔が順次スキャンしながら、高速度で
開くので、該画像再生処理装置12を見る者は、前記開
閉孔を通じて見ることになり、この場合、両眼で見ると
図1に示すように画像を異なる開閉孔を通じて見ること
になり、従って、異なる開閉孔を通じて左右の目が異な
る画像を見ることになり、これによって立体感のある画
像を見ることができる。なお、図2に示すように画像表
示部19を、電子銃20、電子ビーム偏向手段21及び
蛍光面22を有するブラウン管型表示部によって構成す
ることも可能であり、多数のポッケルス効果を応用した
光シャッターを並設して構成される制御パネル23の前
後にポラライザー(偏向子)24及びアナライザー(検
光子)25を配置することが好ましく、これによって更
に見やすさを向上することができる。本発明の一実施例
である三次元情報記録再生装置10による方式を、他方
式と比較した説明を表1に示すが、表1に示すように、
該三次元情報記録再生装置10の方式は従来方式に比較
して種々の点で優れていることが分かる。
【0011】
【表1】
【0012】
【発明の効果】請求項1記載の三次元情報記録再生装置
は以上の説明からも明らかなように、一つの立体画像入
力装置を用いて立体画像を撮像することができ、更には
これを一つの画像再生装置によって表示するので、従来
の装置に比較して、任意の点に目の焦点を合わせること
ができ、自然な状態で三次元画像を多数の人が同時に視
認することができる。従来の装置と異なり、見る位置を
変えて画像再生装置を見ると、写し出される画像が、視
点を変えて立体的に見えることになる。
は以上の説明からも明らかなように、一つの立体画像入
力装置を用いて立体画像を撮像することができ、更には
これを一つの画像再生装置によって表示するので、従来
の装置に比較して、任意の点に目の焦点を合わせること
ができ、自然な状態で三次元画像を多数の人が同時に視
認することができる。従来の装置と異なり、見る位置を
変えて画像再生装置を見ると、写し出される画像が、視
点を変えて立体的に見えることになる。
【図1】本発明の一実施例に係る三次元情報記録再生装
置の原理図である。
置の原理図である。
【図2】立体画像入力装置の側面図である。
【図3】画像再生装置の側面図である。
【符号の説明】 10 三次元情報記録再生装置 11 立体画像入力装置 12 画像再生装置 12a 撮像素子 13 光制御部 14 画像入力装置 15 画像表示部 16 制御パネル 18 画像出力制御装置 19 画像表示部 20 電子銃 21 電子ビーム偏向手段 22 蛍光面 23 制御パネル 24 ポラライザー 25 アナライザー
Claims (1)
- 【請求項1】 それぞれにはシャターが設けられたピン
ホールまたはレンズからなる結像素子が所定間隔で多数
並設され、所定の水平及び垂直の同期信号によって前記
シャターがスキャンされる光制御部、及び該光制御部の
背面にあって前記それぞれのシャターが開いた場合に前
記結像素子を通して結ばれる画像を電気信号に変える撮
像素子を有する立体画像入力装置と、 前記撮像素子の画像信号を前記スキャン信号に合わせて
再生する画像表示部、及び該画像表示部の前面に所定間
隔で配置され、前記水平及び垂直の同期信号によってス
キャンされ、所定間隔で多数並設された開閉孔を有する
画像再生装置とを備えることを特徴とする三次元情報記
録再生装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4021853A JPH05191838A (ja) | 1992-01-11 | 1992-01-11 | 三次元情報記録再生装置 |
TW81109403A TW266270B (ja) | 1992-01-11 | 1992-11-24 | |
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