JPH08511401A

JPH08511401A - ２次元および３次元イメージング装置

Info

Publication number: JPH08511401A
Application number: JP7525179A
Authority: JP
Inventors: ソンガー，ジミー，ディー．
Original assignee: マグマインコーポレイテッド
Priority date: 1994-03-28
Filing date: 1995-03-06
Publication date: 1996-11-26
Also published as: KR960702716A; US5805205A; AU2158495A; WO1995026612A1; EP0701765A1; EP0701765A4; US5671007A; CN1126014A; MX9504961A; CA2163861A1; US5606363A

Abstract

(57)【要約】ＮＴＳＣ，ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭ、および、その他の世界的な電子式観視用フォーマットに従って放送するために、観視者によって、カラー・白黒の３次元および２次元の像形成を行いそして観視するためのシステムおよび方法。この発明は、カメラ装置１１０、像表示装置、ドライブ信号を伝送する送信器１５、および、少なくとも一対の観視用眼鏡７６を含む。カメラ装置１１０には、単一の結像レンズ１８が含まれており、この結像レンズ1８には、二分岐された二開口のライト・バルブ３０、および、ドライブ信号により駆動されてフィールドレートで、左眼の複数個の像と右眼の複数個の像とを受け取って重ね合わせる単一像空間が含まれている。像表示装置はテレビジョン受信器８６を含む。送信器１５は赤外線、超音波、ラジオ周波による送信器のどれでもよい。対の観視用眼鏡７６には左側観視用ライト・バルブ７７および右側観視用ライト・バルブ７８が含まれている。ドライブ信号の受信に応答して、左側観視用ライト・バルブ７７は、左眼の複数個の像を見られるように、フィールドレートに同期して、開閉する。ドライブ信号に応答して、右側観視用ライト・バルブ７８は、右眼の複数個の像を見られるように、フィールドレートに同期して開閉するが、このとき、左側観視用ライト・バルブ７７とは互い違いに開閉する。対の観視用眼鏡７６をかけたとき、この左眼の複数個の像と右眼の複数個の像は３次元的に見え、観視用眼鏡７６をかけていないときには、２次元的に見える。

Description

【発明の詳細な説明】２次元および３次元イメージング装置発明の背景この発明はカラーテレビに関し、特に、適切な像表示装置（viewing device）を介して見ると３次元に写るテレビ・イメージ（像）に関し、また裸眼で見たとき通常の明瞭さと解像度をもつ２次元イメージ（像）に関する。このテレビにおける原理は、映画（motion picture）にも同様に適用できるものである。関連技術の説明立体的３次元映画およびその映画のテレビ放送は、アナグリフ方式で使用可能であったが、それには特殊な眼鏡が必要であり、自然な色で楽しむことが阻まれていた。その他、アナグリフ方式ではなくカラーで見られるような３次元装置はあったものの、じゃまになるイメージのフリッカ（flicker）やゴースト像によって、映画標準、ＮＴＳＣ、世界各国のテレビの映像や産業基準に適合したものではなく、したがって実際には放映されていなかった。その上、３次元イメージを捉えられるようなカメラは３次元的な幻覚を創出するために、二眼レンズ構成および被写体に対する近距離が必要である。またこのような装置は、可変フォーカル・レングス（焦点距離）レンズの使用には不向きで、過度のオキュラ・セパレーション（接眼分離）をしなければ最大６０フィートの近さの範囲に限定されている。この物理的制限に加えて、この二眼式レンズは扱いにくい欠点があり、満足のいく３次元効果を獲得するにはかなり特殊な技術とトレーニングがなくてはならなかった。このような制限があったために、ごく普通のカメラ技術しか有さなくても使え、固定焦点距離レンズと同じ様に可変焦点距離レンズによってイメージを捉えられるような３次元装置の登場が業界では待たれてきたわけである。これを達成できる３次元装置とは、ある特殊な像表示装置を使って見た時には３次元効果を持つイメージに見え、またそれを使わないで見る人に対しては、同じイメージを２次元方式で表わすような装置である。そのような２次元・３次元性能を備えた装置は、ＮＴＳＣ、その他世界各国のテレビ・映画・業界の規格に準拠するようになっている。従来、アナグリフ方式ではない３次元テレビ装置用の立体像表示装置においては、同期信号は像表示装置のすぐ近くにある送信器から立体像表示装置まで伝送されなければならなかった。これら同期信号の距離幅はきわめて限られており、まず３０フィートを越えることは稀である。距離が限られているほか、送信器自体の送信角度もきわめて狭く限られており、立体像表示装置は送信器の真正面に置かれていなければならない。そこで、従来の立体像表示装置を使って３次元的効果を楽しむためには、観視者は像表示装置の真正面３０フィート以内にとどまらなければならなかったのである。以上の欠陥があったので、業界では数百ヤードの広い距離にまで届き、像表示用スクリーンからあらゆる角度に伝送できるような同期信号を必要としてきた。上記の範囲の限界のほかに、従来の機器は多くの観視（viewing）環境には互換性がないというような欠点もあった。すなわち、アナグリフ方式でない大多数の像表示装置では、奇数および偶数の垂直パルスと水平パルスが使われており、左右両眼における同期のデコーディングのために水平パルスを１０で分割したものが左右のフィールドに足される。これらの像表示装置のパルスはしばしば６０サイクルで伝送される。しかし、パルスが６０サイクルの状態で、同器が周囲光を含む環境で動く場合には、ランプから出される赤外パルスによって像表示装置の同期はくずされ、映像イメージには不快で深刻な影響を及ぼしてしまうことがある。発明の概要この発明の概略の目的は、単一像空間、二開口ライト・バルブ（光弁）、単一レンズ・システムを使用し、上記に説明した制限と欠陥を構成した自然色または白黒の、方法、装置、および製品を含んだ自然色や白黒の３次元像形成および像表示装置にある。これは、ＮＴＳＣと他の世界各国のテレビ、および産業放送基準、映画基準に叶うもので、立体像表示装置の像表示範囲を拡大するものである。他の目的は、キーストン・エフェクト（台形効果）のない上記特性の３次元イメージング装置にあり、同経路長を使った複数経路テクニックを使っており、視覚上の経路長差によって起こる歪みを解消してある。そのため、この発明は、２次元像表示が３次元と同様に大切なマイクロ・イメージとマクロ・イメージの応用面にも部分的に活用される。さらに、この発明の目的は上記を満たす３次元イメージング装置、特に３次元イメージを作り出す方法と装置にあり、現存の電子カメラのフィールド・レートや映画用カメラの露光タイミングにも同期するよう、現存のレンズを修正して、製造するのに便利で実用的な装置と方法にある。さらなる目的は、３次元効果を作る像形成装置を使ったときに見心地がよいだけでなく、裸眼だったときにもごく普通で矛盾のない明瞭さ・解像度の２次元イメージを作り出し上記特性の３次元イメージング装置にある。その他、この発明の目的は、４８ヘルツから４００ヘルツまでの電子ディスプレイ・デバイスと映画用のどんな垂直周波数においても、標準の５０、６０、７２、１２０ヘルツかそれ以上のテレビ方式を使用する３次元イメージング装置を提供することにある。ここで実施案が説明されているように、この発明にはカメラ装置、像表示装置、第１の送信手段、最低一組の観視用眼鏡、そして希望によっては第２の送信手段も含まれている。カメラ装置には単一結像レンズ、二分岐された（bifurcated）二開口ライト・バルブ、第１の変換器、発生手段が含まれている。二分岐された二開口ライト・バルブは光学システムの重要部分でカメラ装置内にある。二分岐された二開口ライト・バルブには、また、左眼の複数個のイメージと右眼の複数個のイメージを受ける単一像空間がある。第１の変換器は左眼の複数個のイメージと右眼の複数個のイメージをイメージ信号に変える。発生手段は、二分岐された二開口ライト・バルブをコントロールするために、ある特定の垂直フィールド・レートと同期した駆動信号を発生させる。本カメラ装置は、テレビカメラ、映画用カメラ、その他の電気・機械式カメラ装置として実用できる。発生手段は信号発生器、垂直同期パルス発生器、またはその他同等の発生器として実施できる。変換器はイメージ変換器として実施できる。像表示装置にはチューナ装置、受信ユニット、第２の変換手段、第２の送信手段が含まれる。チューナ装置はイメージ信号を受ける。受信ユニットは駆動信号を受ける。第２の変換手段は、イメージ信号をまたもう一度、左眼の複数個のイメージと右眼の複数個のイメージに戻らせるものである。一組の観視用眼鏡には受信手段、左側の観視用ライト・バルブと右側の観視用ライト・バルブが含まれている。眼鏡には一組のフレームも含まれてよい。左側の観視用ライト・バルブと右側の観視用ライト・バルブは例えば一組の液晶として実施されることも可能である。受信手段は受信器として実施できる。発生手段は、二分岐された二開口のライト・バルブをコントロールするために、ある特定の垂直フィールド・レートと同期した駆動信号を発生させるものである。この二分岐された二開口のライト・バルブは、フィールド・レートで、交互にそしてフィールド順に、被写体を左眼の複数個のイメージと右眼の複数個のイメージとして写すものである。左眼の複数個のイメージと右眼の複数個のイメージはカメラ装置内の単一像空間で重ね合わされる。第１の変換手段は左眼の複数個のイメージと右眼の複数個のイメージをイメージ信号に変換する。第１の送信器は、イメージ信号と駆動信号を像表示装置に送る。イメージ信号はチューナで受け取られ、駆動信号は受信ユニットで受け取られる。第２の変換手段はイメージ信号を左眼の複数個のイメージ、右眼の複数個のイメージに再変換する。第２の変換手段は駆動信号を一組の観視用眼鏡にもう一度伝送する。駆動信号は受信手段で受ける。この駆動信号に応答して、左側の観視用ライト・バルブはフィールド・レートと同期したレートで開閉する。この左側の観視用ライト・バルブが開閉することによって左眼の複数個のイメージが見られることになる。駆動信号に応答して、右側の観視用ライト・バルブがフィールド・レートと同期したレートで開閉する。この右側の観視用ライト・バルブの開閉によって右眼の複数個のイメージが見られる。観視用ライト・バルブは、右、左と交互に開閉する。この場合、「交互」とは左側の観視用ライト・バルブが開いているときには右側の観視用ライト・バルブは閉まっており、右側の観視用ライト・バルブが開いているときには左側の観視用ライト・バルブは閉まっていることを意味する。観視用眼鏡でこれを見た場合、像表示装置上には３次元的なイメージが現われる。一方、観視用眼鏡をかけなかった場合には、合わさったイメージは普通の明瞭さをもった２次元的イメージとして現われる。その他の実施の形態として、この発明には２次元・３次元のカラーおよび白黒イメージを同時放映する方法も含まれている。この方法には以下の段階がある。二分岐された二開口のライト・バルブをコントロールするために、ある特定の垂直フィールドレートと同期した駆動信号を発生させる段階、単一結像レンズを使って左眼の複数個のイメージと右眼の複数個のイメージをフィールド・レートで、交互にフィールド順に結像させる段階、左眼の複数個のイメージと右眼の複数個のイメージをイメージ信号へと変換する段階、イメージ信号を離れたところにある像表示装置に伝送する段階、イメージ信号を左眼の複数個のイメージと右眼の複数個のイメージへと変換する段階、駆動信号を各組の観視用眼鏡の受信器で駆動信号を受ける段階、観視用眼鏡をフィールド・レートに同期させる同期パルスを発生させる段階、左眼の複数個のイメージと右眼の複数個のイメージが見えるようにして３次元的効果を作り上げるために、駆動信号に応答しつつフィールド・レートと同期したレートで右側の観視用ライト・バルブと左側の観視用ライト・バルブを開閉させる段階を含む。観視用眼鏡をかけていない場合には、左眼のイメージと右眼のイメージは２次元的イメージとして現われ、普通の明瞭さをもつ。この発明ではさらに、焦点面におけるイメージが光学的に鮮明、つまり二眼レンズの差異がゼロであり、オキュラ・ディスパリティ（接眼差異）がレンズの被写体深度に比例している３次元イメージング装置をも備えている。ある応用面では二眼レンズによる差異は、焦点が合っていないイメージと関連した焦点が合っていないほけたイメージと比例させることができる。つまり、３次元情報は、撮影用レンズの被写体深度と通常関連したぼけたイメージとして伝送されている。この発明のその他の目的や利点は以下に記してあるが、この記述から明確なものもあれば、発明の実施でわかるであろう。あとで請求の範囲で指摘してあるように、この発明の目的や利点は、実施と組み合わせによって実現、獲得できるだろう。図面の簡単な説明付記の図面は明細書の一部であるが、この発明を実施するための最良の形態を表わしており、概説とともにこの発明の原理を説明しようとするものである。図１はカメラ装置、像表示装置と一組の観視用眼鏡を含む好ましい実施の形態の略図、図２はこの発明のために改造されたレンズの略図、図３は図３に見られるカメラのイメージャ（結像体）とカメラレンズの略式拡大図、図４はこの発明による立体映像を観視するときの幾何学的配置を示す平面図、図５はオキュラ・セパレーション（視覚上の分離）の図式化、図６，図７はライト・バルブの交互の形態で、その一部分がマスクまたはブランク（blank）されている図、図８，図９は従来の二眼レンズとこの発明との差異を示す図、図１０はカメラ装置、遠距離像表示装置、複数個の組の観視用眼鏡を含む別の実施の形態の略図、図１１は別の実施の形態で使用のために組み立てられた観視用眼鏡の基本要素を示す図、図１２は電子マットの配置によって、垂直軸か水平軸にそって傾斜する像表示面の間隔を作り上げるための電子マット使用の図、図１３は深さのある３次元立体感を増大させるためのストロボ光の使用を示す図である。この発明を実施するための最良形態の詳細な説明この発明において最良の実施の形態が、図面を使って説明してある。図面中の各番号は呼応する各部分を表わしている。この発明では、ＮＴＳＣ，ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭその他世界の電子的像形成方式に準拠し、カラー・白黒イメージを像形成し見るための２次元・３次元のイメージング装置を提供している。この３次元的像形成には観視者が左・右両眼を有していなければならない。本装置にはカメラ装置、第１の送信手段、像表示装置、そして少なくとも一組の観視用眼鏡が含まれている。カメラ装置は発生手段、焦点合わせ手段（focusing means）、像形成手段（結像器）、そして第１の変換手段を含む。発生手段は像形成手段と接続される。像形成手段（結像器）は焦点合わせ手段の中では必要不可欠な部分である。第１の像形成手段は像形成手段（結像器）の視野内に空間的関係で配置されている。カメラ装置内では、像形成手段（結像器）をコントロールするために、発生手段がある特定の垂直フィールド・レートと同期した駆動信号を生み出している。焦点合わせ手段は、被写体の像の焦点を合わせる。駆動信号に応答して、像形成手段（結像器）は、交互にそしてフィールド順にフィールド・レートで被写体を結像する。被写体のイメージには、左眼の複数個のイメージと右眼の複数個のイメージが含まれている。第１の変換手段は左眼の複数個のイメージと右眼の複数個のイメージとをイメージ信号に、またはフィルム上のイメージに変換するものである。像表示装置は第２の変換手段と第１の受信手段を含んでいる。第１の受信手段はイメージ信号を受け取る。第２の変換手段は像表示装置の中、またはその一部にある。第２の変換手段はイメージ信号を左眼の複数個のイメージと右眼の複数個のイメージとに変換し、像表示装置上に表示する。像表示装置は一般の映画館で使われているように銀幕（a silver screen）として実用化されてもよいし、テレビジョン・セットで広く使われているように受像管として実用化されてもよい。観視用眼鏡には左の開閉手段、右の開閉手段が含まれている。左の開閉手段は眼鏡フレームの左側の観視用開口にある。同様に右の開閉手段は眼鏡フレームの右側の観視用開口にある。本実施の形態では、各観視用眼鏡には第２の受信手段が含まれる。一般に、第２の受信手段は一組の観視用眼鏡のフレーム上、またはその中に位置している。第２の受信手段は、左側の開閉手段と右側の開閉手段に結合されている。別の実施の形態では、各組の観視用眼鏡にテレビのチューナと受信器として実施されている第２の受信手段が備え付けられている。この実施の形態の構成のように、第２の受信手段は駆動信号を受ける。駆動信号は第１の送信手段または第２の送信手段から送ることができ、第２の受信手段で受けた駆動信号に駆動されると、フィールド・レートと同期して左側の開閉手段が開閉する。この左側の開閉手段の開閉によって左眼の複数個のイメージは観視者が見ることとなる。第２の受信手段で受けた駆動信号によって駆動されると、右側の開閉手段は観視者に右側の複数個のイメージを見せるために、フィールド・レートと同期して開閉する。右側の開閉手段は左側のそれとは交互に開いたり閉まったりする。ここで言う「交互」とは、左側の開閉手段が開いているときには右側の開閉手段は閉まっており、そして逆に右側の開閉手段が開いているときには左側のそれが閉まっている、ということを指す。かくして、観視用眼鏡で見た場合、左眼の複数個の像と右眼の複数個の像は観視者（viewer）にとっては像表示装置（viewing device）上の立体的イメージとして写ることになる。眼鏡なしの場合には、左側の複数個の像と右側の複数個の像は像表示装置上に２次元的イメージとして見える。図１に示した典型的な構成では、カメラ装置（Camera device）は、信号発生器１１１として用いる発生手段、焦点合わせ手段およびイメージング手段と、結像レンズ１８と、二分岐された二開口のライト・バルブ３０と共に示されている。二分岐された二開口のライト・バルブは結像レンズ１８の前部、内部、または後部など、光学システムにとって重要な位置に置かれている。イメージング手段は、液晶、または二端の間を回転する移動鏡技術つまりマイクロ・スクエア・ミラーというような電気機械デバイスとして実施できる。イメージング手段はまた、光学軸に沿って回転する機械式の半月型シャッタとして実施できる。露光する時に、完全に精密光学システムの光経路を外部から遮断してしまうので、この機械式半月型シャッタは理想的なライト・バルブといえる。それに比べて液晶の場合には、光経路にビニールかガラスが入ってきてしまうので、焦点距離の増加または減少、収差やフレアが生じてくる。さらに、二分岐された二開口のライト・バルブは信号発生器（signal generator）１１１に結合されている。信号発生器１１１は、二分岐された二開口のライト・バルブをコントロールするために、ある特定の垂直フィールドレートに同期したドライブ信号を発生させる。ドライブ信号は二分岐された二開口のライト・バルブを駆動するが、それによって、ライト・バルブが交互に各フィールドごとに、被写体を左眼の複数個の像と右眼の複数個の像として結像させる。カメラ装置は、レンズ装着可能なテレビカメラ、映画用カメラ、他の電子・機械的カメラという形態で実施でき、一般のテレビ方式の５０、６０、７２、１２０ヘルツか、４８ヘルツないし４００ヘルツの垂直フィールドレートでのテレビ方式を使用することができる。第１の変換手段はフィルム、ビデオ・テープ、その他の収録材のような像コンバータとして実施できる。発生器は垂直同期パルス発生器もしくはそれに相当するものとして実施できる。左眼の複数個の像と右眼の複数個の像は、典型的には、像（イメージ）信号に変換されてから像表示装置へと送られる。像表示装置は図１に示されているように、テレビ受信器８６として実施されている。テレビは左眼の複数個の像と右眼の複数個の像を表示する。テレビ受信器には、像信号を左眼の複数個の像と右眼の複数個の像に戻す第２の変換手段も含まれている。像表示装置にはまたドライブ信号を伝送するための第２の送信手段が含まれている。図１に示されているように、第１の受信手段は部分的にアンテナ１９として実施されている。第２の変換手段は信号コンバータ１０４として実施されている。第２の送信手段は送信器１５として実施されている。信号コンバータ１０４はテレビ受信器８６中にある。この信号コンバータは像信号を左眼の複数個の像と右眼の複数個の像へと変換する。信号コンバータ１０４には、交互にそして各フィールドごとに左眼の複数個の像と右眼の複数個の像をインターレースさせるために適切な電子回路も含まれている。図１では、一対の観視用眼鏡は眼鏡７６として描かれている。図１の好適実施例にあるように、観視用眼鏡では、第２の受信手段が受信器１０８として実施されており、左側の開閉手段は左側観視用ライト・バルブ７７として、右側の開閉手段は右側観視用ライト・バルブ７８として実施されている。左側および右側の観視用ライト・バルブには、開閉のための液晶を使ってもよい。受信器１０８は送信器１５から送られてきたドライブ信号を受け取る。ドライブ信号を使って、左側の観視用ライト・バルブはフィールドレートに同期して開閉する。この開閉によって、左側の複数個の像が左眼で見られるわけである。同様に、ドライブ信号を使って右側の観視用ライト・バルブ７８がフィールドレートに同期して開閉し、右眼の複数個の像が見られることになる。ただし、右側の観視用ライト・バルブは、左側の観視用ライト・バルブと互い違いに開閉する。図１では概略的に示してあるが、この発明の好適実施例にはテレビカメラ１１０、テレビ装置８６、少なくとも一対の観視用眼鏡７６が含まれている。テレビカメラ１１０には、二分岐された二開口のライト・バルブ３０をもつ結像レンズ１８、像信号発生器１０３、信号発生器１０３、送信アンテナ１１３が含まれている。テレビ受信器８６はアンテナ１９、電子式送信器１５と信号コンバータ１０４を含んでいる。一対の観視用眼鏡７６には左側観視用ライト・バルブ７７と右側観視用ライト・バルブ７８が含まれている。詳細に図２および図３に示すように、カメラ１１０は、この発明に従って描かれている。カメラ１１０は、電荷結合素子（ＣＣＤ）を囲むカメラ本体１１２を含んでいる。カメラ本体１１２はテレビカメラ、映画用カメラのどちらでもよい。レンズ１８はカメラ本体１１２に装着しており、焦点面にて像を形成するような位置に置かれている。焦点面はＣＣＤ１６と同じ面上にある。一般に、焦点面が撮像デバイス１６の特定の面と一致する場合には無駄は起こらない。現在使われているレンズは全てそのように焦点面が定められているからである。ここでは、この面は、物体空間における対応部分、すなわちオブジェクト・プレーン（物面）およびそのイメージ・プレーン（像面）と同様なものである。結像部材（ imaging material）は、テレビ用カメラに用いられるＣＣＤ、あるいは、映画用カメラの３５ミリフィルムのようなごく一般的なものでよい。レンズは図に表わしてあるように一般に、内部の凹型レンズ２枚（２０と２２）と外部の凸型レンズ２枚（２４と２６）による二重凹凸レンズ式のアナスティグマティックなものである。外側の凸レンズはダブレットになるよう合成してある。このレンズには内側凹部分（２０と２２）の間に開口絞り（アパーチャ・ストップ）がある。ここでは上記の開口絞りを使っており、この発明で改良したレンズには少なくとも一つの開口絞りが備えられている。それ故に、ここで特別に改造されたレンズを開示するのは、発明の説明のためであって、発明の限界を示すものではない。このレンズ・システムの特徴としては、開口絞り平面と呼ばれる、レンズに物理的に関連した面があるということである。この開口絞りは物体空間から受け入れられて像空間へと移されるエネルギの軸錐サイズ（size of the axial core）を制限するものである。開口絞りの特性は、３次元物空間から放出されてレンズに受け入れられた光は全て開口絞りを充満するということである。そのため、カメラ内の像空間に写ったイメージは、開口絞りの全域を通過してきた光線がほぼ均一に散布したものだといえる。従って、開口絞りが左右に二分され、それぞれが同期して光を遮断してしまっている状態では、物体空間から像空間まで届く光の約半分のエネルギーが失われてしまうことになる。よく知られているように、絞り（アイリス）２８は開口絞りに直接あるいはその付近に置かれているので、物体空間から入ってくる光の量は、開口絞りの外郭を調節してレンズを通過する光の量を加減すれば完全に制御できることになる。この発明は、凹凸式アナスティングマート・レンズも含め、全ての写真用カメラに適用できる。その他、望遠写真用カメラにも適用できる。特製のライト・バルブ３０はレンズの前か後、またはレンズの節点（modal po int）に位置している。対物レンズ１８を相互に排他的な左側半分のライト・バルブ要素３２と右側半分のライト・バルブ要素とに二分すれば、立体効果が得られる。一般に、２つのライト・バルブ要素は同一面上にあり互いに隣接している。この発明にしたがって、従来の２次元的対物レンズに二分岐された二開口のライト・バルブを付け加えて修正すれば、現存のカメラシステムを改良することができる。この発明はさらに、２次元・３次元的像を同時放送する方法も含んでいる。その方法には、フィールドレートに同期したドライブ信号を発生する段階、単一結像レンズを使ってフィールド周波数にしたがい左眼の複数個の像と右眼の複数個の像を交互に各フィールドごとに結像させる段階、カメラ装置の中の単一像空間内に左眼の複数個の像と右眼の複数個の像とを重ね合わせる段階、左眼の複数個の像と右眼の複数個の像とを像信号へと変換する段階、その像信号を離れた像表示装置へと伝送する段階、その像信号を複数個の左眼像および右眼像に変換する段階、各対の観視用眼鏡においてテレビジョンチューナを選択された局に適宜同調させる段階、ドライブ信号を各対の観視用眼鏡へ伝送する段階、立体効果を得るためにフィールドレートに同期して、各対の観視用眼鏡の受信器で受け取ったドライブ信号に反応しながら左側の観視用ライト・バルブと右側の観視用ライト・バルブを交互に開閉させる段階が含まれている。観視用眼鏡をかけていない場合には、左眼の像と右眼の像が同じ像空間で重複することになるので、結果のイメージは普通の解像力（clarity）をもつ２次元的イメージとなる。カメラ操作立体像の創出には、基本的に二種類ある。一つは左眼と右眼で同時に視覚することで、もう一つは左眼と右眼で交互に視覚するものである。この二つの方法の違いを説明すると、通常の映画やテレビなどのリフレッシュ速度でもって同時に視覚している場合には、その結果できあがる立体イメージには余分なフリッカがない。一方、交互に視覚している場合には、リフレッシュ速度が半分になるので、通常の映画やテレビのリフレッシュ速度では認められないような、ひどいフリッカが生じてしまう。交互に視覚した場合には、二眼式レンズシステムは前後一致しない像を作ってしまうので、リフレッシュ速度は半分になってしまう。すなわち、あるテレビシステムの第１のフィールドにあった白球は、同システムの第２のフィールドでは暗い穴として見えるので、前景から後景へ継続的にスイッチすることによって、フリッカ（ちらつき）速度が前景および後景の半分となる。たとえばフィールドレートが６０サイクルであれば、二眼式テレビでは受け入れがたい３０サイクルのフリッカが生まれてしまう。従来、テレビおよびコンピュータのビデオモニタはこの問題を解決するために、標準のリフレッシュ速度を２倍で作動させてきた。しかし残念ながら、リフレッシュ速度が２倍されたことによって各眼の像の解像度が逆に半減してしまった。この発明では、これに対し、焦点上で同じ球が見えるようにしてあり、それによってリフレッシュ速度は初めと同じ６０サイクルで作動することができる。その結果、第２のフィールドの暗い穴は消え、２次元的映画上映でのちらつき感（フリッカ）を越えない程度のテレビの標準リフレッシュ速度をもった映像を形成することができる。図２と図３では特に、像空間４４と焦点面上に、物体空間４２のある特定の面が結像したと仮定する。さらに前景の複数の面と後景の複数の面は、ともに物体空間あるものと仮定する。その場合、前景の複数の面は、像空間の後景の複数の面というイメージになり、逆に、後景の複数個の面は、像空間の前景の複数個の面というイメージになる。以上は、周知のレンズ作用に関する原則に基づいている。物体空間の被写体から放出され、またレンズを通過してきたエネルギ光線は、開口絞りの一面の一点となって現われる。被写体から受け取られた光は開口絞りを完全に充満する。ここでは、方向性のある光線エネルギ、つまり光源から光が方向性をもって放出されていることについては考察に入れていないが、これの影響は微小なので無視するものとする。ライト・バルブの面は二等分されており、３次元にみて可能な像空間４４の各要素（エレメント）は、第１の光線群と第２の光線群によって照られている。第１の光線群が、交互に生じる非阻止フェーズにおいて開口絞りのライト・バルブを通過するとき、第２の光線群は同様な開口絞りのもう一つのライト・バルブを通過している。立体像空間のそれぞれの像の位置において、このような光線群は複合したイメージを作る。しかし、これらの光線群にはどちらも二眼分離がつきまとい、開口絞りの水平の直径の長さの半分に相当する差ができてしまう。この分離の状態は図２と図３に示されており、支柱５０，５２，５４は物体空間の相異なる面上にあり、像６０，６２，６４はそれらの支柱が像空間に写ったものである。図３はまた、いかに開口絞りの向こう側から放出されてきた光線群が交差することによって像空間の像が形成されているかを表わしている。いま、３次元の物体空間内の一面が、結像面上で焦点が合うように、レンズが調節されていたと仮定する。これを達成するためには、イメージャ（結像器）から特定の線や形までの距離を調節すればよい。さらに詳しく言うと、物体空間のある面からの像は、３次元像空間内において像形成され、結像器上で焦点整合させるように調節する。この像面の前後にできたイメージは、その面とは焦点レジストレーションが正確に合っていない。さて物体空間中にある支柱５０，５２，５４について述べると、支柱５０はその注目している面上、支柱５２はその前景、支柱５４はその後景に位置している。支柱５０は注目している面上にあるので、結像面に収束し合体して鮮明な像６０となって現われる。それに較べて、前景にある支柱５２は像空間の後ろにある像６２となる。従って、分離された光線群６２ａと光線群６２ｂは結像面を横切るところで収束する。その結果、像は横に位置がずれるか、イメージャの像に縞が生じることになる。この縞の程度は、像空間の像表面から像６２までの距離に対応する。像６２から像表面までの距離は、その対となる、支柱５２から物体空間の注目している面までの距離と直接比例関係にある。また、物体空間の後ろにある支柱５４は、光線群６４ａと光線群６４ｂによって形成された像６４として像空間の前に形成される。そこで、結像面上にできた像は、像６４に衝突する光線群６４ａと光線群６４ｂの収束が水平方向に偏位する形で現われる。前景にある支柱５２と像６２の関係がそうであったように、収束する光線群６４ａと光線群６４ｂの偏位量は、像空間の前向きにずれた像６４のずれ幅に応じた物体空間の後部にある支柱５４のずれと直接比例関係にある。ある注目した面の露光によって結果的に生じるイメージは、「３次元カラー写真プロセス、装置およびその製品」と題するソンガー、Jr．による米国特許第３７１２１９９号の場合を除いては、従来の３次元的イメージ技術とは違う特徴をもっている。まず、イメージャ（結像器）のある像空間は単一空間である。要するに、物体空間からアパーチャを通過し、同距離、対称の経路を通ってきた光線群によって作られた像はたった一つしか像空間には存在しないのである。その結果として、像空間ではパス長の差もなく、したがってパス長の違いによる像のゆがみも生じない。キーストン（台形）効果もこれで防ぐことができる。キーストンは、物体空間から離れているアパーチャから見るために起こり、その結果として、像の輪郭がほやけ、特に隅の細部がはっきり見えなくなる。この細部の喪失は、もとは四角形のパターンの一辺が他辺より長くなるように再生されるためのゆがみによって生じる。この結果、鮮明な二重イメージを除去するように調整することもできる。周辺の視野内の鮮明な二重イメージは、大抵の観視者に不快感を与え、普通の視野内で実際に見えるイメージとは対応していない。被写体深度を制限するように絞りを調節することによって、すべての立体映像の情報が、一組の像空間データからなる焦点が合わないぼけた状態で自動的に伝達される。本製品のこの焦点が合わないぼけは人間の主観的な視覚と一致するので、すなわち、人間の視覚による二重にぼけた観念的イメージと本発明によって生成されるイメージは非常に似かよっているので、この結果は特に容認できるものである。たとえば、観視者による収束角によって二重イメージを消すことは、裸眼で見て二重イメージを収束するのと直接対応する。この結果、観視者は本発明を理解するために必要な眼の肉体的な操作には既にすっかり慣れているから、最小の不快感を受ければ済む。この肉体的な操作は、通常の視覚で使用するのに慣れてきた過程と同じである。このように知覚したイメージ間に類似点があるために、立体映像のイメージを見る際に経験する不快感は、鮮明な二重イメージを含む立体写真を見る場合と比べてかなり減少する。人間の視覚と本発明によって形成されるイメージの間のその他の類似点は、観視者が縞（fringe）を消そうとする際の、イメージのコントラストが強くなったように主観的に感じることにも起因して生じる。縞を消すことで、観視者は正しく見ていると確実に感じるようになり、また、３次元効果を増大することになる。この強くなったイメージのコントラストは、物体空間において裸眼で経験するコントラストに対応している。すなわち、被写体からの全輝度に対して、片眼だけを使って焦点を合わせたときほどに低く感じられる。この関係で、被写体の右端の縞と右端の縞が整合したときに、被写体の全体の輪郭が著しく改善されて鮮明になるので、観視者が収束させることにより前方のイメージと後方のイメージの品位は大いに向上する。しかしながら、観視者は水平方向にのみ収束させることができるが垂直方向には収束させることができないので、上端と下端は焦点の合わないぼけを含み、改善されない。フリッカを除去する必要がある場合には、他の調整を行うこともできる。たとえば、裸眼で見たときに輝度の濃淡の違いによって左右方向のフリッカを生じることがある。ライト・バルブは半分に分かれているので、右半分と左半分の中心は開口の直径分だけずれてしまい、このずれによって、反対側の半分が他の半分の方にずれてしまう。このずれは、垂直方向の中心で二分岐されて（bifurcated ）、２つの要素の間に液晶を配設された２要素レンズを使用することで補正することができる。その他の方法を用いることもできる。本発明の重要な利点は、重大な次元要素から比較的制約されないことである。前述したとおり、たとえば水平方向に配置する際に誤った向きになってうまく整列させられなかったり、またはレンズの光学軸の回りのライト・バルブの回転によって角度がずれたりすることは、本発明にとって重要ではない。さらに、従来技術における多くの３次元立体映像のシステムとは違って、本発明は観視者が頭の向きを傾けることによって特に歪みを生じることはない。観視者は非常にしばしば、快適さを求めて頭を僅かに傾けたがりがちである。従来のシステムでは、このことによってしばしば二重イメージと、３次元効果の低下をきたす。これに対して本装置では、このような正しい向きに配置されないことは重要ではなく、垂直方向に位置がかなりずれるまでは、３次元効果の低下をきたすことがない。以下に続く段落では、立体映像効果を呈して見られる写真が本発明によってどのようにして形成され、そのために各要素がどのように構成されるかを分析している。図６と図７は、イメージの上端および下端における解像度が、観視者が横方向端を水平方向に収束することによって得られる解像度と匹敵するように構成されたライト・バルブを表している。これらのライト・バルブの仕様は、図２と図３の実施の形態に関連して述べられたものと同様である。各ライト・バルブは、左側ライト・バルブと右側ライト・バルブとを組み合わせている。しかしながら、各ライト・バルブはその上部または下部を部分的にマスクされ、すなわち遮蔽されて（blanked）いるため、図６に示したような２つの楕円形に似るか、または図７に示したような２つの方形に似ることになる。水平方向に置き換えられた光路上を主に伝わる光線と比較されて選択的に除去される、レンズを通って垂直方向に置き換えられた光路に沿って主に伝わるような光線であれば、実際にはどのような形でもこの目的を達成できるであろう。これに関連して、図６は、２つの楕円形のディスク・フィルタ素子を使用した２つのライト・バルブを表している。各ディスク・フィルタ素子は、開口絞り（ aperture stop）における２つのライト・バルブの連結点の両側の丁度中間位置に位置しており、全面を不透明な（opague）材料で覆われて（blanked out）いる。この構成は、３次元的観視と２次元的観視の両方に対して同じように有効に作用する。図７は、図６中の楕円形のディスク・フィルタ素子と同じように位置した２つの方形を表している。この構成では、特製の像表示装置を通じた３次元イメージを観視すると最良に作用するが、裸眼で２次元的に観視するとうまく作用しない。図９は、被写体イメージとしての白球に関する従来技術の両眼システムを表している。テレビジョン・カメラ（図示せず）に両眼レンズ・システム１８ａ，１８ｂを使用することにより、インターレースされたフレームからなる２つの異なるフィールドに２つのイメージが形成される。一方のイメージは一方のフィールドのある側における右眼用のイメージであり、他方のイメージは他方のフィールドの別の側における左眼用のイメージである。右眼用のフィールドの光束が左眼用のフィールドの光束と交差して、各光束が交差する点に立体映像の虚像が出来る。右眼用のイメージを制御するライト・バルブ７８が開いているときは、右眼のフィールドのある側に球が現れ、他の側には何も現れない。左眼用のイメージを制御するライト・バルブ７９が開いているときは、左眼のフィールドの右眼に対して現れたのとは反対側に球が現れる。このため、以前から指摘されていたとおりフリッカが生じるが、この従来技術のシステムによるテレビジョン放送では不可能な基準リフレッシュ・レートを２倍にすることによってのみ、このフリッカは克服可能である。図８に示したとおり本発明では、フレームを構成する両フィールド内で白球８０はほとんど同じ位置に現れている。球は僅かに焦点がずれて現れることがあるので、観視者が球に焦点を合わせるために眼を収束したり発散したりすると、眼には観念的に３次元効果が生じる。まさにその眼の中に、物体空間の実像と関連する３次元効果が生じるのである。本発明が関連する技術の当業者は、それに対する他の多くの変更と適応した形態を自身で考え付くであろう。本発明は、たとえば、顕微鏡システムと顕微鏡写真システムにすぐに適用することができる。ここに開示されているタイプのライト・バルブを含むように対物レンズを変更することは、容易に見受けられることである。光学システムにも適用する場合に制限がある以外には、本発明を使用するために適用する寸法の小型化の度合は制限を受けないようである。さらに、本発明で開示された装置は、映画にも応用することができる。映画用映写機の４枚羽シャッタを使用することにより、１秒当たり２４フレームで、許容レベルのフリッカを持った満足できる３次元イメージが得られる。映画産業によって考えられているとおり、もしこの基準が１秒当たり３０フレームに増加した場合には、いくつかの映写機では３枚羽シャッタによって許容レベルのフリッカを生じるであろうし、あるいは標準的な２枚羽シャッタによって許容レベルのフリッカを生じるであろう。ワイド・レンジ同期化信号の作用本明細書中で広く具体化されて図１中に描写したとおり、本発明では、送信器１５と予め決められたチャンネルに設定されたテレビジョン受像機８６とを備えた像表示装置を使用している。世界中のどの都市部においても、主要なテレビジョン・ネットワークからの垂直同期化は、通常は上記都市部でのテレビジョン送信器のレンジ内で行われる。検出された垂直同期化情報によって、選択されたチャンネルに同期した奇数および偶数の垂直フィールド・タイミング・パルスが生成される。この垂直同期化情報に基づいて、スイッチは最初に左側の観視用ライト・バルブ７７で遮られない景色を、次に右側の観視用ライト・バルブ７８で遮られない景色を交互に切り替える。一般的な通例として、ある地域の主要なテレビジョン・ネットワークは相対的にフレーム・ロックしている。ビデオ・ディスク、ビデオ・カセット・レコーダ、オフ・エア送信、あるいは実況用カメラであろうが、再生装置は像表示装置が同調している特定チャンネルに対するフレーム・シンクロナイザによってゲン・ロック（gen-locked）している。この応用で用いられた“ゲン・ロック”とは、再生装置が特定のチャンネルに対するフレーム・シンクロナイザによって同期がとられていることを意味している。この結果、同期することなく像表示用スクリーンから見ることのできるどのような距離において観視（viewing）状態がどのようであっても、観視者の数が限定されることはない。図９と図１０に大まかに示された別の実施の形態では、本発明は、カメラ装置１０、遠距離像表示装置８６、像表示装置にイメージ信号を送信するための第１の手段，複数対の観視用眼鏡１００，１０１，１０２、および複数対の観視用眼鏡に駆動信号を送信するための第２の手段を備えている。カメラ装置は、単一結像レンズ１８、二分岐された（bifurcated）、単一結像レンズ内に配置された二開口のライト・バルブ３０、および複数の左眼のイメージと複数の右眼のイメージを１つのイメージ信号に変換するための手段を含んでいる。カメラ装置は、テレビジョン・カメラ、映画用カメラ、あるいは他の電子式または機械式のカメラ装置として具体化することができる。遠距離像表示装置８６は、受信手段と、イメージ信号を複数の左眼のイメージと複数の右眼のイメージに再変換するための手段とを含んでいる。遠距離像表示装置は、銀幕、地域のテレビジョン放送局の選択されたチャンネルにゲン・ロックしたテレビジョンまたはビデオ・カセット・レコーダとして具体化することができるが、これに限定されるものではない。複数対の観視用眼鏡のそれぞれは、左側の観視用ライト・バルブ、右側の観視用ライト・バルブ、特定のチャンネルに同調するためのテレビジョン同調手段、および駆動信号を受信すると共に特定のチャンネルに同期した奇数および偶数の垂直フィールド・タイミング・パルスを生成するための受信手段とを含んでいる。図１０と図１１に示したとおり、カメラ装置はテレビジョン・カメラ１１０として具体化されている。遠距離像表示装置は、テレビジョン受像機８６として具体化されている。イメージ信号をテレビジョンに送信するための第１の手段は、地域のテレビジョン放送局９８と放送送信器９７として具体化されている。駆動信号を送信するための第２の手段は、信号発生器１１とアンテナ１３として具体化されている。複数対の観視用眼鏡は、複数の眼鏡（eyeglasses）１００，１０１，１０２として具体化されている。複数の眼鏡１００，１０１，１０２は、それぞれ左側の観視用ライト・バルブ７７と右側の観視用ライト・バルブ７８とを含んでいる。左側の観視用ライト・バルブ７７と右側の観視用ライト・バルブは、液晶デバイス（ＬＣＤｓ）として具体化されている。複数の眼鏡１００，１０１，１０２それぞれの内部の受信手段は、同期分離器と、眼鏡スイッチ（a glas s switch）および垂直シンクロナイザを有するフィールド識別器８８として具体化されている。テレビジョン同調手段は、アンテナを有するマイクロロジック・テレビジョン・チューナとして具体化されている。観視（viewing）環境において、眼鏡１００，１０１，１０２がランダムな光から赤外パルスによる干渉を事実上受けないように、同期分離器とフィールド識別器８８から眼鏡１００，１０１，１０２に水平タイミング・パルスが送信される。これらのタイミング・パルスは、低周波における干渉を避けるために、奇数および偶数フィールドの等化パルスを持ったフィールド・コード同期パルスを利用しており、ナショナル・セミコンダクター社の垂直ＩＤパルスを持ったＣＭＯＳ同期分離器ＬＭ１８８１と類似した技術を使用している。特殊効果図１２中に描写されているとおり、右眼のフィールド中にイメージ全体が現れている間は、電子式で調整可能なマット９２を左眼のフィールドの片側に垂直方向に挿入することができる。このような調整可能なマット９２は、視差のために片方の眼でもう片方の眼で見るよりも隅々まで細かく見ることができるときの状態に似た幻影を形成するために使用することができる。同様にして図１３中に描写されているとおり、レンズ内のライト・バルブと同期したストロボ・ライト９４は、被写体面中の球８０の後方の影をより濃く造るために用いられ、それによって、３次元効果による幻影は濃く誇張される。発明の要約中で概説され、詳細な説明中で議論された発明品は、一般に、標準的な写真の対物レンズ、すなわち撮影用レンズの前方、またはその後方、またはその中心点上に配置された垂直に分割されたライト・バルブを利用した３次元イメージング装置を備えることによって達成される。ライト・バルブは、ほぼ同じ景色が通過する右半分と左半分とを含んでいる。レンズは、物体空間に対して要素要素毎に対応する単一像空間をさらに生成し続ける。イメージ焦点面、すなわち結像面に形成されるイメージはレンズによって位置合わせされて合成され、物体空間における重要な面に対応して焦点が合ったイメージと収束したイメージの一組を含んでいる結像面に１つのイメージを形成する。イメージ面内で焦点面の前または後に位置する被写体のイメージは、物体空間内の前面または後面に対応するため、結像面の前方または後方のどちらかで単一イメージに収束し、この結果、被写体のイメージは焦点面を通過するときに通常はぼけたイメージとして現れることになる。しかしながら、交互に遮らないライト・バルブ中を光線群を通過させてやることにより、このようなイメージは、結像面にぶつかる左側および右側の光束から形成されることによって特徴付けられて、左端と右端に縞のあるものになる。縞の発生量、すなわち縞のエッジ間の幅は、物体空間における重要な被写体面から被写体が離れていることによって起こる両眼の不均衡に直接対応し、これに比例する。さらに、イメージが物体空間の前面に発生するかまたは後面に発生するかによって、また、イメージが明るい被写体のものかまたは暗い被写体のものかによっても、各イメージの縞のシステムの配置は互いに関係して逆になる。これに応じて、完全に解像できるデータの一組が提供されて結像し、対応して交互に遮らない左側の観視用ライト・バルブと右側の観視用ライト・バルブを通して連続して見ることができ、撮影用レンズ内に位置するライト・バルブと同期することがてきる。そうして見たときに、観視者は自然と眼を僅かに収束させたり分散させたりして、これらのイメージのエッジを合わせ込みがちである。像表示装置は、眼によって前面と後面のイメージを再構築できるため、カメラのレンズの被写体深度を深くする。これにより、観視者の観念からはイメージが除去される結果となり、一方で、このイメージの除去に到達する際に必要な眼の動きによって、関連する収束または発散に起因して精神生理学的な３次元効果を生じる。像表示装置を使わずに見た場合には、イメージは標準的な２次元レンズを通して撮られた普通の写真と似ている。発明の３次元特性によって通常の２次元状態におけるのと同等の被写界深度が提供されるので、この２次元および３次元的観視（viewing）の互換をとることが可能である。この技術における当業者にとっては、発明の目的と精神を逸脱しない範囲で、本発明の２次元および３次元イメージング装置に様々な変更をし得ることは明らかであろう。そして本発明は、２次元および３次元イメージング装置の、添付した請求の範囲とこれらと同等の目的でなされる変更と変形例を包含することを意図している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ【要約の続き】答して、右側観視用ライト・バルブ７８は、右眼の複数個の像を見られるように、フィールドレートに同期して開閉するが、このとき、左側観視用ライト・バルブ７７とは互い違いに開閉する。対の観視用眼鏡７６をかけたとき、この左眼の複数個の像と右眼の複数個の像は３次元的に見え、観視用眼鏡７６をかけていないときには、２次元的に見える。

Claims

【特許請求の範囲】１．ＮＴＳＣ，ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭおよび他の世界的な電子式観視用フォーマットのいずれかに準拠したカラーおよび単色像で像形成を行い、および左眼および右眼をもつ観視者によってカラーおよび単色像を像表示する２次元および３次元イメージング・システムであって、ａ．ｉ．垂直フィールド・レートに同期した駆動信号を発生する手段と、 ii．単一結像レンズと、 iii．前記単一結像レンズの近傍に配置され、前記駆動信号に応答して、被写体を複数個の左眼像および複数個の右眼像として、前記フィールド・レートで、交互におよびフィールド順次に像形成する、二分岐された二開口のライト・バルブとを有するカメラ装置と、ｂ．前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像を表示する像表示装置と、ｃ．前記駆動信号を伝送する手段と、ｄ．ｉ．左眼の上をおおって動作し、前記伝送する手段から駆動信号を受信するのに応答して、前記フィールド・レートに同期して開閉し、複数個の左眼像を観視するための左側観視用ライト・バルブと、 ii．右眼の上をおおって動作し、前記伝送する手段から駆動信号を受信するのに応答して、前記左側観視用ライト・バルブとは交互に、前記フィールド・レートに同期して開閉し、複数個の右眼像を観視するための右側観視用ライト・バルブとを有する少なくとも一対の観視用眼鏡とを具え、ｅ．該観視用眼鏡により、前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像が観視者にとって３次元像として現出し、および前記観視用眼鏡なしでは、前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像が観視者にとって２次元像として現出するようにしたことを特徴とする２次元および３次元イメージング・システム。２．請求項１記載のイメージング・システムにおいて、前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像を単一像空間上でひとつの像信号に変換する手段をさらに具え、および前記像表示装置は前記像信号を前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像に再変換して、前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像を表示する手段を有することを特徴とするイメージング・システム。３．請求項１記載のイメージング・システムにおいて、前記伝送手段は、前記像表示装置に配置され、前記駆動信号を前記観視用眼鏡に伝送する送信器を有することを特徴とするイメージング・システム。４．請求項３記載のイメージング・システムにおいて、前記対の観視用眼鏡は前記駆動信号を受信する駆動回路をさらに具えたことを特徴とするイメージング・システム。５．請求項１記載のシステムにおいて、前記対の観視用眼鏡は、フレーム・シンクロナイザによりゲンロックをかけられ、特定のチャネルに同調させるテレビジョン・チューナ、および前記駆動信号を検出し、および前記特定のチャネルに同期した奇数および偶数垂直フィールド・タイミング・パルスを発生する検出器をさらに具えたことを特徴とするシステム。６．請求項１記載のシステムにおいて、前記左側観視用ライト・バルブおよび前記右側観視用ライト・バルブは液晶ダイオードを有することを特徴とするシステム。７．請求項１記載のシステムにおいて、前記二分岐された二開口のライト・バルブの各バルブ半部の上側先端および下側先端を通過する光線の一部分を阻止して、上側および下側の端に沿ってのぼけを減少させる阻止手段をさらに具えたことを特徴とするシステム。８．請求項７記載のシステムにおいて、前記阻止手段は、２つの楕円体のまわりに配設された不透明なストップを有し、前記２つの楕円体の各々のひとつを前記二分岐された二開口のライト・バルブのバルブ半部にそれぞれ設け、前記２つの楕円体が前記単一結像レンズの光軸において接するようにしたことを特徴とするシステム。９．請求項７記載のシステムにおいて、前記阻止手段は２つの直方体のまわりに配設された不透明なストップを有することを特徴とするシステム。１０．請求項１記載のシステムにおいて、前記二開口ライト・バルブを前記結像レンズの前方に配置したことを特徴とするシステム。１１．請求項１記載のシステムにおいて、前記二開口ライト・バルブを前記結像レンズの後方に配置したことを特徴とするシステム。１２．請求項１記載のシステムにおいて、前記二開口ライト・バルブを前記結像レンズの節点に配置したことを特徴とするシステム。１３．左眼および右眼をもつ観視者によってカラーおよび単色像を像形成し、および像表示する２次元および３次元イメージング・システムであって、駆動信号を発生する手段と、被写体の像を合焦する手段と、前記駆動信号に応答して、被写体を複数個の左眼像および複数個の右眼像として、前記フィールド・レートで、交互におよびフィールド順次に像形成する手段、および単一の像空間を有し、前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像をひとつの像信号に変換する第１の手段を有するカメラ装置と、前記駆動信号および像信号を伝送する手段と、前記像信号を表示する手段と、前記表示する手段内に配設され、前記像信号を複数個の左眼像および複数個の右眼像に変換する第２の手段と、前記駆動信号を受信する手段と、左眼の上をおおって配置され、前記受信する手段によって受信された駆動信号に応答して、前記フィールド・レートに同期して開閉し、複数個の左眼像を像表示することができるようにする左側手段、および右眼の上をおおって配置され、前記受信する手段によって受信された駆動信号に応答して、前記フィールド・レートに同期して、前記左側手段と交互に開閉し、複数個の右眼像を像表示することができるようにする右側手段を有する少なくとも一対の観視用眼鏡とを具え、該観視用眼鏡により、前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像が観視者にとって３次元像として前記表示する手段上に現出し、および前記観視用眼鏡なしでは、前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像が観視者にとって２次元像として前記表示する手段上に現出するようにしたことを特徴とする２次元および３次元イメージング・システム。１４．請求項１または１３記載のシステムにおいて、前記伝送手段は赤外線送信器を有することを特徴とするシステム。１５．請求項１または１３記載のシステムにおいて、前記伝送手段は超音波送信器を有することを特徴とするシステム。１６．請求項１または１３記載のシステムにおいて、前記伝送手段は無線周波数ト送信器を有することを特徴とするシステム。１７．請求項１または１３記載のシステムにおいて、前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像を記録する記録手段をさらに具えたことを特徴するシステム。１８．請求項１７記載のシステムにおいて、前記記録手段はフィルムを含むことを特徴とするシステム。１９．請求項１７記載のシステムにおいて、前記記録手段はビデオテープを含むことを特徴とするシステム。２０．請求項１３記載のシステムにおいて、前記対の観視用眼鏡は、シンクロナイザによりゲンロックをかけられ、特定のチャネルに同調させるフレーム・テレビジョン・チューナを具え、さらに前記受信する手段は、前記駆動信号を検出し、および前記特定のチャネルに同期した奇数および偶数垂直フィールド・タイミング・パルスを発生する検出器を有することを特徴とするシステム。２１．請求項１または１３記載のシステムにおいて、前記駆動信号を発生する手段は、垂直同期パルスを発生する赤外線送信器を有することを特徴とするシステム。２２．請求項１または１３記載のシステムにおいて、前記駆動信号を発生する手段は、前記駆動信号を垂直同期パルスとして発生する垂直同期発生器を有することを特徴とするシステム。２３．請求項１３記載のシステムにおいて、前記左側手段および前記右側手段は液晶ダイオードを有することを特徴とするシステム。２４．請求項１または１３記載のシステムにおいて、前記カメラ装置はテレビジョン・カメラを有することを特徴とするシステム。２５．請求項１または１３記載のシステムにおいて、前記カメラ装置は映画用カメラを有することを特徴とするシステム。２６．請求項１または１３記載のシステムにおいて、前記カメラ装置は５０ヘルツ、６０ヘルツ、７２ヘルツおよび１２０ヘルツの標準テレビジョン・フォーマットを用いることを特徴とするシステム。２７．請求項１または１３記載のシステムにおいて、前記カメラ装置は電子式表示装置の、４８ヘルツ〜４００ヘルツにおける垂直フィールド周波数でのテレビジョン・フォーマットを用いることを特徴とするシステム。２８．請求項１または１３記載のシステムにおいて、前記対の観視用眼鏡は、地域的なテレビジョン放送信号にフレームロックされ、前記対の観視用眼鏡を前記フィールド・レートに同期させて正確な右眼および左眼像表示を行うためのテレビジョン・チューナおよび検出装置の組を具えたことを特徴とするシステム。２９．天然色および単色像を、像形成し、およびそれぞれ左眼および右眼をもつ複数の観視者によって像観視する２次元および３次元イメージング・システムであって、駆動信号を発生する手段と、単一の結像レンズと、前記駆動信号に応答して、被写体を複数個の左眼像および複数個の右眼像として、前記フィールド・レートで、交互におよびフィールド順次に像形成する二分岐された二開口のライト・バルブと、前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像をひとつの像信号に変換する第１の手段とを有するカメラ装置と、前記像信号を像表示する少なくともひとつの像表示装置と、前記像信号を前記像表示装置に伝送する第１の手段と、前記像信号を前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像に変換する第２の手段と、前記駆動信号を伝送する第２の手段と、複数対の観視用眼鏡であって、該複数対の観視用眼鏡の各々は、フレーム・シンクロナイザによってゲンロックをかけられ、特定のチャネルに同調させるチューナ、前記第２の手段から前記駆動信号を受信し、かつ前記駆動信号に応答して、前記特定のチャネルに同期した奇数および偶数垂直フィールド・タイミング・パルスを生成する受信器、前記奇数および偶数垂直フィールド・タイミング・パルスを受信するのに応答して、前記フィールド・レートに同期して開閉し、複数個の左眼像を像表示することができるようにする左側観視用ライト・バルブ、および前記奇数および偶数垂直フィールド・タイミング・パルスを受信するのに応答して、前記フィールド・レートに同期して開閉し、複数個の左眼像を像表示することができるようにする右側観視用ライト・バルブを有する複数対の眼鏡とを具え、該観視用眼鏡により、前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像が観視者にとって３次元像として現出し、および前記観視用眼鏡なしでは、前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像が観視者にとって２次元像として現出するようにしたことを特徴とする２次元および３次元イメージング・システム。３０．単一結像レンズを有し、二分岐された二開口のライト・バルブによって、駆動信号に応答して、前記駆動信号に応答して、複数個の左眼像および複数個の右眼像をフィールド・レートで交互におよびフィールド順次に像形成するカメラ装置を用いた、左眼および右眼をもつ観視者のための２次元および３次元ビューイング・システムであって、前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像を表示する像表示装置と、前記駆動信号を伝送する手段と、左眼の上をおおって動作し、前記伝送する手段から駆動信号を受信するのに応答して、前記フィールド・レートに同期して開閉し、複数個の左眼像を観視するための左側観視用ライト・バルブ、および右眼の上におおいかぶさって動作し、前記伝送する手段から駆動信号を受信するのに応答して、前記左側観視用ライト・バルブとは交互に、前記フィールド・レートに同期して開閉し、複数個の左眼像を観視するための右側観視用ライト・バルブとを有する少なくとも一対の観視用眼鏡とを具え、該観視用眼鏡により、前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像が観視者にとって３次元像として現出し、および前記観視用眼鏡なしでは、前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像が観視者にとって２次元像として現出するようにしたことを特徴とする２次元および３次元ビューイング・システム。３１．フィールド・レートで２次元および３次元像を生成して、像表示装置のところで観視者によって観視するためのカメラ・システムであって、複数個の左眼像および複数個の右眼像を伝送するための第１の伝送手段と、駆動信号を伝送するための第２の伝送手段と、左眼の上をおおって動作し、前記伝送する手段から駆動信号を受信するのに応答して、前記フィールド・レートに同期して開閉し、複数個の左眼像を前記像表示装置上に像表示する左側像表示ライト・バルブ、および右眼の上をおおって動作し、前記伝送する手段から駆動信号を受信するのに応答して、前記左側観視用ライト・バルブとは交互に、前記フィールド・レートに同期して開閉し、複数個の右眼像を前記像表示装置上に像表示する右側像表示ライト・バルブを有する一対の観視用眼鏡とを用いたカメラ・システムにおいて、前記駆動信号を発生する手段と、単一の結像レンズと、前記単一結像レンズ内に配置され、前記駆動信号に応答して、被写体を複数個の左眼像および複数個の右眼像として、前記フィールド・レートで、交互におよびフィールド順次に像形成する二分岐された二開口のライト・バルブとを具えたことを特徴とするカメラ・システム。３２．垂直方向に二分岐された二開口のライト・バルブを有し、単一結像レンズをもつカメラ、物空間の像を遠隔の像表示蔵置に伝送して観視者によって観視するようにする手段、および左側観視用ライト・バルブおよび右側観視用ライト・バルブを有する一対の観視用眼鏡を用い、物空間の像を２次元および３次元で同時に像形成、放映および像表示を行う方法において、駆動信号を発生してフィールド・レートを制御するステップと、前記単一の結像レンズを用いて、物空間を複数個の左眼像および複数個の右眼像として前記フィールド・レートで、交互におよびフィールド順次に像形成するステップと、前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像を単一像空間上でひとつの像信号に変換するステップと、前記駆動信号および前記像信号を前記遠隔の像表示装置に伝送するステップと、前記遠隔の像表示装置において、前記像信号を前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像に変換するステップと、前記駆動信号を前記対の観視用眼鏡のところで受信するステップと、前記フィールド・レートに同期して、前記左側観視用ライト・バルブを開閉するステップと、前記フィールド・レートに同期して、かつ前記左側観視用ライト・バルブと交互に、前記右側観視用ライト・バルブを開閉するステップと、前記対の観視用眼鏡を介して、観視者によって３次元像を観視するステップと、前記対の観視用眼鏡なしに、観視者によって両立性のある２次元像を観視するステップとを具えたことを特徴とする方法。３３．テレビジョン信号を用いる放送局から２次元および３次元カラーおよび単色像を同時に放送する方法であって、前記カラーおよび単色像はＮＴＳＣ，ＰＬＡ，ＳＥＣＡＭおよび他の世界的な電子式ビューイング・フォーマットに準拠し、垂直方向に二分岐された二開口のライト・バルブを有し、単一結像レンズをもつテレビジョン・カメラ、前記像を遠隔の像表示装置に伝送する手段、および左側観視用ライト・バルブおよび右側観視用ライト・バルブを有する一対の観視用眼鏡を用い、前記左側観視用ライト・バルブは、駆動信号に応答して、フィールド・レートに同期して、開閉し、複数個の左側像を観視できるようになし、前記右側観視用ライト・バルブは、前記駆動信号に応答して、フィールド・レートに同期して、かつ前記左側観視用ライト・バルブと交互に開閉し、複数個の右側像を観視できるようになした方法において、駆動信号を発生してフィールド・レートを制御するステップと、単一結像レンズを用い、前記駆動信号に応答して、前記フィールド・レートで、複数個の左眼像および複数個の右眼像を交互におよびフィールド順次に像形成するステップと、前記テレビジョン・カメラにおいて、前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像とを単一像空間上にオーバーレイするステップと、前記駆動信号および前記像信号を前記遠隔の像表示装置に伝送するステップと、前記遠隔の像表示装置において、前記像信号を前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像に変換するステップと、前記遠隔の像表示装置において、前記像信号および前記駆動信号を受信するステップと、前記像信号を前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像に再変換するステップと、前記駆動信号を前記対の観視用眼鏡に伝送するステップと、前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像を、前記対の観視用眼鏡を通して、３次元像として観視するステップと、前記複数個の左眼像および前記複数個の右眼像を、前記対の観視用眼鏡なしに、２次元像として観視するステップとを具えたことを特徴とする方法。３４．請求項３２または３３記載の方法において、前記テレビジョン・カメラの水平レートで交互の鋸歯状ランプを発生して、前記２次元像における左右フリッカを補正するステップをさらに具えたことを特徴とする方法。３５．請求項３２または３３記載の方法において、ビデオ・フィールドにおける振幅を調節してフリッカを除去するステップをさらに具えたことを特徴とする方法。３６．請求項３２または３３記載の方法において、調節可能な垂直方向のマットを、一方の眼にのみ可視の表示フレームの１フィールドに挿入して、水平方向の変位に基づいた丸めこみの幻影を生成するステップをさらに具えたことを特徴とする方法。３７．請求項３６記載の方法において、それぞれ少なくとも一方の眼にのみ可視の、少なくとも２つの垂直方向のマットを種々の組合わせで挿入するステップをさらに具えたことを特徴とする方法。３８．請求項３２または３３記載の方法において、調節可能な水平方向のマットを表示フレームの１フィールドに挿入するステップをさらに具えたことを特徴とする方法。３９．請求項３８記載の方法において、それぞれ少なくとも一方の眼にのみ可視の、少なくとも２つの水平方向のマットを種々の組合わせで挿入するステップをさらに具えたことを特徴とする方法。４０．テレビジョン信号を用いる放送局から２次元および３次元カラーおよび単色像を同時に放送する方法であって、前記カラーおよび単色像はＮＴＳＣ，ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭおよび他の世界的な電子式ビューイング・フォーマットに準拠し、単一結像レンズをもつカメラ、フレーム・シンクロナイザによってゲンロックされた選択されたチャネルに同調された遠隔装置、および各対が左側観視用ライト・バルブ、右側観視用ライト・バルブ、テレビジョン・チューナ、および検出器ユニットを有する複数対の観視用眼鏡を用いる方法において、駆動信号を発生してフィールド・レートを制御するステップと、単一結像レンズを用い、前記フィールド・レートで、フィールド順次の左眼像および右眼像を選択的に像形成するステップと、前記左眼像および前記右眼像を、単一の像空間上に像信号としてオーバーレイするステップと、前記像信号を前記遠隔の像表示装置に伝送するステップと、前記複数対の観視用眼鏡の各対において、前記テレビジョン・チューナを前記選択されたチャネルに同調させるステップと、前記複数対の観視用眼鏡の各対の前記検出器ユニットに前記駆動信号を伝送するステップと、前記複数対の観視用眼鏡の各対において、前記駆動信号を受信するのに応答して、前記フィールド・レートに同期して、前記左側観視用ライト・バルブおよび前記右側観視用ライト・バルブを交互に開閉するステップと、前記複数対の観視用眼鏡の各対を通して前記遠隔の観視装置を観視して３次元像を生成するステップと、対の観視用眼鏡なしに前記遠隔の観視装置を観視して２次元像を生成するステップとを具えたことを特徴とする方法。４１．天然色および単色像を３次元で像形成しおよび像表示するための改良されたカメラ・システムにおいて、二分岐された二開口のライト・バルブを有する単一結像レンズと、複数個の左眼および複数個の右眼像を、テレビジョン信号を用いて放送するのに適した像信号に変換する手段とを具えたことを特徴とする改良されたカメラ・システム。４２．請求項３６の改良において、既存の２次元対物レンズを、二分岐された二開口のライト・バルブを追加することによって改造して３次元像を生成するようにしたことを特徴とする改良。