JPH11305164A - 立体画像装置 - Google Patents
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- JPH11305164A JPH11305164A JP10117355A JP11735598A JPH11305164A JP H11305164 A JPH11305164 A JP H11305164A JP 10117355 A JP10117355 A JP 10117355A JP 11735598 A JP11735598 A JP 11735598A JP H11305164 A JPH11305164 A JP H11305164A
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- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
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- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
- G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
- H04N13/194—Transmission of image signals
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- H—ELECTRICITY
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/20—Image signal generators
- H04N13/204—Image signal generators using stereoscopic image cameras
- H04N13/207—Image signal generators using stereoscopic image cameras using a single 2D image sensor
- H04N13/232—Image signal generators using stereoscopic image cameras using a single 2D image sensor using fly-eye lenses, e.g. arrangements of circular lenses
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 立体画像を撮像し、その立体画像を光学的に
伝送し、かつ表示する立体画像装置を実現する。 【解決手段】 立体画像装置はそれぞれ長さが等しくレ
ンズ作用を有する複数の光ファイバーの集合体からな
る。複数の光ファイバーの長さは光ファイバー内の光路
の１周期の整数倍であり、複数の光ファイバーのそれぞ
れの第１の端面は同一平面上にあって光ファイバー集合
体の第１の端面をなし、複数の光ファイバーのそれぞれ
の第２の端面は同一平面上にあって光ファイバー集合体
の第２の端面をなし、複数の光ファイバーの端面の光フ
ァイバー集合体の第１の端面における配置と第２の端面
における配置は等しく、光ファイバー集合体の第１の端
面側において撮像し、撮像された像を光ファイバー集合
体の第２の端面に伝送し、かつ光ファイバー集合体の第
２の端面側において表示する。
伝送し、かつ表示する立体画像装置を実現する。 【解決手段】 立体画像装置はそれぞれ長さが等しくレ
ンズ作用を有する複数の光ファイバーの集合体からな
る。複数の光ファイバーの長さは光ファイバー内の光路
の１周期の整数倍であり、複数の光ファイバーのそれぞ
れの第１の端面は同一平面上にあって光ファイバー集合
体の第１の端面をなし、複数の光ファイバーのそれぞれ
の第２の端面は同一平面上にあって光ファイバー集合体
の第２の端面をなし、複数の光ファイバーの端面の光フ
ァイバー集合体の第１の端面における配置と第２の端面
における配置は等しく、光ファイバー集合体の第１の端
面側において撮像し、撮像された像を光ファイバー集合
体の第２の端面に伝送し、かつ光ファイバー集合体の第
２の端面側において表示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は立体画像装置に関
し、特に、いわゆる integral photography （ＩＰ）技
術を応用した光学的に立体画像を伝送可能な立体画像装
置に関する。
し、特に、いわゆる integral photography （ＩＰ）技
術を応用した光学的に立体画像を伝送可能な立体画像装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】立体画像を伝送するための従来の装置
は、両眼視差をもった左眼用画像と右眼用画像をそれぞ
れ独立して、例えば同軸ケーブルや光ファイバーのよう
な伝送系を用いて伝送するものが一般的であった。ま
た、多眼立体方式においても、それぞれの眼に対応する
画像を独立に伝送するのが一般的であった。さらに、こ
れらの伝送においては、各眼に対応する画像は一度電気
信号に変換され、電気信号のまま伝送するか、または電
気信号から再度光信号に変換して伝送することが一般的
であった。
は、両眼視差をもった左眼用画像と右眼用画像をそれぞ
れ独立して、例えば同軸ケーブルや光ファイバーのよう
な伝送系を用いて伝送するものが一般的であった。ま
た、多眼立体方式においても、それぞれの眼に対応する
画像を独立に伝送するのが一般的であった。さらに、こ
れらの伝送においては、各眼に対応する画像は一度電気
信号に変換され、電気信号のまま伝送するか、または電
気信号から再度光信号に変換して伝送することが一般的
であった。
【０００３】一方、任意の視点から自由に見られる立体
画像方式の一つとして、平面状に配列された凸レンズ群
あるいはピンホール群を用いた、いわゆる integral ph
otography （ＩＰ）が知られている。この方式を以下に
説明する。
画像方式の一つとして、平面状に配列された凸レンズ群
あるいはピンホール群を用いた、いわゆる integral ph
otography （ＩＰ）が知られている。この方式を以下に
説明する。
【０００４】まず、図８に示すように、同一平面上に配
置された複数の凸レンズ２1 、２2、・・・、２n から
なるレンズ群２の後ろに写真フィルム３を置き、レンズ
群２の前に置いた被写体１を撮影する。写真フィルム３
には、各凸レンズ２1 、２2、・・・、２n により被写
体１の像３1 、３2 、・・・、３n が結像し、撮影され
る。次に、撮影、現像した写真をレンズ群２に対して撮
影したときのフィルムと同じ位置に配置し、この状態で
レンズ群２の前方から写真上の像を見ると、立体像が見
える。
置された複数の凸レンズ２1 、２2、・・・、２n から
なるレンズ群２の後ろに写真フィルム３を置き、レンズ
群２の前に置いた被写体１を撮影する。写真フィルム３
には、各凸レンズ２1 、２2、・・・、２n により被写
体１の像３1 、３2 、・・・、３n が結像し、撮影され
る。次に、撮影、現像した写真をレンズ群２に対して撮
影したときのフィルムと同じ位置に配置し、この状態で
レンズ群２の前方から写真上の像を見ると、立体像が見
える。
【０００５】ここで、上述したレンズ群を直接撮像する
方式にも、なお改善すべき問題がある。図９にこの方式
におけるレンズ群近傍を上または横から見た様子を示
す。物点Ｏ１の像はレンズ群の凸レンズＬ（ｎ）により
Ｐ１の位置に結像する。この場合は結像面において、レ
ンズ群の凸レンズＬ（ｎ）の撮像領域である直径内に入
っている。一方、物点Ｏ２の像は同じ凸レンズＬ（ｎ）
によりＰ２の位置に結像する。この場合は隣接する凸レ
ンズＬ（ｎ＋１）の直径内に結像する。さらに、物点Ｏ
３は凸レンズＬ（ｎ＋１）によりＰ３の位置に結像し、
物点Ｏ２の像と物点Ｏ３の光学像が重なり、干渉するた
めに不具合を生じる。
方式にも、なお改善すべき問題がある。図９にこの方式
におけるレンズ群近傍を上または横から見た様子を示
す。物点Ｏ１の像はレンズ群の凸レンズＬ（ｎ）により
Ｐ１の位置に結像する。この場合は結像面において、レ
ンズ群の凸レンズＬ（ｎ）の撮像領域である直径内に入
っている。一方、物点Ｏ２の像は同じ凸レンズＬ（ｎ）
によりＰ２の位置に結像する。この場合は隣接する凸レ
ンズＬ（ｎ＋１）の直径内に結像する。さらに、物点Ｏ
３は凸レンズＬ（ｎ＋１）によりＰ３の位置に結像し、
物点Ｏ２の像と物点Ｏ３の光学像が重なり、干渉するた
めに不具合を生じる。
【０００６】さらに、上記のＩＰ法では凹凸が逆の偽像
が見えてしまう。そこで、凹状のものが凸状に反転され
た立体像を正常な立体像に戻すため、別途何らかの手段
が必要であるとされている。
が見えてしまう。そこで、凹状のものが凸状に反転され
た立体像を正常な立体像に戻すため、別途何らかの手段
が必要であるとされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の各眼に対応する
信号を独立に伝送する装置では、眼の数に応じた数だけ
伝送系が必要となり、規模が大きくならざるを得ない。
また、各眼に対応する画像を一度電気信号に変換する方
式の場合、伝送系は複雑にもなる。
信号を独立に伝送する装置では、眼の数に応じた数だけ
伝送系が必要となり、規模が大きくならざるを得ない。
また、各眼に対応する画像を一度電気信号に変換する方
式の場合、伝送系は複雑にもなる。
【０００８】一方、ＩＰ法は、元来写真乾板を用いた立
体画像の記録再生法を目的に発明された技術であり、ア
レイ状に形成された凸レンズの主平面から焦点面までの
距離で決まる光学伝送路を長くできれば、立体情報を伝
送することはできるものの、このままでは受像側で正常
な立体像は再生できず、別途変換手段が必要となる。ま
た、立体像の大きさを拡大、縮小もできず、伝送系を自
由自在に屈曲することもできない。さらに、球面レンズ
である凸レンズを精度良く配列させる２次元アレイを製
造することの困難性もある。
体画像の記録再生法を目的に発明された技術であり、ア
レイ状に形成された凸レンズの主平面から焦点面までの
距離で決まる光学伝送路を長くできれば、立体情報を伝
送することはできるものの、このままでは受像側で正常
な立体像は再生できず、別途変換手段が必要となる。ま
た、立体像の大きさを拡大、縮小もできず、伝送系を自
由自在に屈曲することもできない。さらに、球面レンズ
である凸レンズを精度良く配列させる２次元アレイを製
造することの困難性もある。
【０００９】本発明は、このような従来の問題を解決
し、立体画像を光学的に伝送可能な立体画像装置を実現
することを目的とする。
し、立体画像を光学的に伝送可能な立体画像装置を実現
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明による立体画像装置は、それぞれ長さが
等しくレンズ作用を有する複数の光ファイバーの集合体
からなり、前記複数の光ファイバーの長さが光ファイバ
ー内の光路の１周期の整数倍であり、前記複数の光ファ
イバーのそれぞれの第１の端面は同一平面上にあって前
記集合体の第１の端面をなし、前記複数の光ファイバー
のそれぞれの第２の端面は同一平面上にあって前記集合
体の第２の端面をなし、前記複数の光ファイバーの端面
の前記集合体の第１の端面における配置と第２の端面に
おける配置は等しく、前記集合体の第１の端面側におい
て撮像し、撮像された像を前記集合体の第２の端面に伝
送し、かつ前記集合体の第２の端面側において表示する
ことを特徴とする。
ために、本発明による立体画像装置は、それぞれ長さが
等しくレンズ作用を有する複数の光ファイバーの集合体
からなり、前記複数の光ファイバーの長さが光ファイバ
ー内の光路の１周期の整数倍であり、前記複数の光ファ
イバーのそれぞれの第１の端面は同一平面上にあって前
記集合体の第１の端面をなし、前記複数の光ファイバー
のそれぞれの第２の端面は同一平面上にあって前記集合
体の第２の端面をなし、前記複数の光ファイバーの端面
の前記集合体の第１の端面における配置と第２の端面に
おける配置は等しく、前記集合体の第１の端面側におい
て撮像し、撮像された像を前記集合体の第２の端面に伝
送し、かつ前記集合体の第２の端面側において表示する
ことを特徴とする。
【００１１】前記複数の光ファイバーがそれぞれ周辺部
から中心部へ向かって屈折率が大きくなる屈折率分布を
有することが好ましく、特に前記複数の光ファイバーの
半径方向の屈折率分布が２乗特性で近似できる特性であ
ることが好ましい。
から中心部へ向かって屈折率が大きくなる屈折率分布を
有することが好ましく、特に前記複数の光ファイバーの
半径方向の屈折率分布が２乗特性で近似できる特性であ
ることが好ましい。
【００１２】前記複数の光ファイバーに平行光が入射し
たときにそれぞれの光ファイバー内で結像する面に、結
像された像を縮小、拡大あるいは回転させる光学系が挿
入されることができ、または前記複数の光ファイバーに
平行光が入射したときにそれぞれの光ファイバー内で結
像する面に、光増倍装置が挿入されることができる。
たときにそれぞれの光ファイバー内で結像する面に、結
像された像を縮小、拡大あるいは回転させる光学系が挿
入されることができ、または前記複数の光ファイバーに
平行光が入射したときにそれぞれの光ファイバー内で結
像する面に、光増倍装置が挿入されることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明においては、半径方向に、
例えば２乗特性のような不均一な屈折率分布を持つこと
によりレンズ作用を有し、かつ同一の長さを有する複数
の光ファイバー１０を、それぞれ図１に示すように、そ
れぞれの長さが光路の１周期の整数倍となるようにす
る。そしてそのような複数の光ファイバー１０を、図２
（ａ）または（ｂ）に示すように、各光ファイバーの両
端での端面が一平面上にあるように揃える。その際、各
光ファイバーの両端面における２次元配列が同一になる
ようにする。このように複数の光ファイバー配置するこ
とで、一端側で撮像された立体画像を光のままで他端に
伝送し、他端側で表示することができる。
例えば２乗特性のような不均一な屈折率分布を持つこと
によりレンズ作用を有し、かつ同一の長さを有する複数
の光ファイバー１０を、それぞれ図１に示すように、そ
れぞれの長さが光路の１周期の整数倍となるようにす
る。そしてそのような複数の光ファイバー１０を、図２
（ａ）または（ｂ）に示すように、各光ファイバーの両
端での端面が一平面上にあるように揃える。その際、各
光ファイバーの両端面における２次元配列が同一になる
ようにする。このように複数の光ファイバー配置するこ
とで、一端側で撮像された立体画像を光のままで他端に
伝送し、他端側で表示することができる。
【００１４】ガラスファイバーの屈折率が半径方向の中
心部で高く、周辺部へ行くに従って小さくなる例とし
て、
心部で高く、周辺部へ行くに従って小さくなる例とし
て、
【００１５】
【数１】
【００１６】で示される特性を持つ光ファイバーに光が
入射すると、中心部ほど屈折率が高いために、図３に示
すように光は蛇行し、ある特定の点で結像し、レンズ作
用を持つ。この原理は、１９６４年、D. MARCUSE等によ
って考案され、詳細は、The Bell System Technical Jo
urnal; July, 1964 に記載されている。この結像位置が
出射端面となる条件は、
入射すると、中心部ほど屈折率が高いために、図３に示
すように光は蛇行し、ある特定の点で結像し、レンズ作
用を持つ。この原理は、１９６４年、D. MARCUSE等によ
って考案され、詳細は、The Bell System Technical Jo
urnal; July, 1964 に記載されている。この結像位置が
出射端面となる条件は、
【００１７】
【数２】
【００１８】である。しかも、θがπから２πの間では
光ファイバーから十分遠方にある被写体から出た光は、
この光ファイバーを通ることで、正立像を結像する（図
３参照）。球面レンズの２次元アレイに代えて、半径方
向に２乗特性などの不均一な屈折率分布を持つ光ファイ
バーをその端面が２次元配列になるように配置して、Ｉ
Ｐ法による動画像の撮像・表示を可能にした本発明者等
によって特願平８−３０７７６３号に提案された手法で
は、結像する光学像が正立像になり、かつ結像位置が前
記のように光ファイバーの出射端面になるように、光フ
ァイバー長を設定している。すなわち、図４に示したよ
うに光ファイバー長Ｚ0 を
光ファイバーから十分遠方にある被写体から出た光は、
この光ファイバーを通ることで、正立像を結像する（図
３参照）。球面レンズの２次元アレイに代えて、半径方
向に２乗特性などの不均一な屈折率分布を持つ光ファイ
バーをその端面が２次元配列になるように配置して、Ｉ
Ｐ法による動画像の撮像・表示を可能にした本発明者等
によって特願平８−３０７７６３号に提案された手法で
は、結像する光学像が正立像になり、かつ結像位置が前
記のように光ファイバーの出射端面になるように、光フ
ァイバー長を設定している。すなわち、図４に示したよ
うに光ファイバー長Ｚ0 を
【００１９】
【数３】
【００２０】を満たす長さとしている。
【００２１】このようにすることで、十分に遠方の被写
体は、ほぼ光ファイバー出射端面に結像する。従って、
この結像された光学像の大きさは、出射端面の大きさ以
上になることはない。従って、この光ファイバーを図２
と同様に、端面が２次元状に配列されるように配置して
レンズ群としても、この光ファイバー端面に結像された
光学像は互いに干渉せず、実質的にレンズ間に光学的障
壁が設けられたと同じ効果となる。また、光ファイバー
端面では正立像が得られているので、表示側で凸レンズ
を用いることで、凹凸逆転した偽像でなく、正しい立体
像が再生できる。
体は、ほぼ光ファイバー出射端面に結像する。従って、
この結像された光学像の大きさは、出射端面の大きさ以
上になることはない。従って、この光ファイバーを図２
と同様に、端面が２次元状に配列されるように配置して
レンズ群としても、この光ファイバー端面に結像された
光学像は互いに干渉せず、実質的にレンズ間に光学的障
壁が設けられたと同じ効果となる。また、光ファイバー
端面では正立像が得られているので、表示側で凸レンズ
を用いることで、凹凸逆転した偽像でなく、正しい立体
像が再生できる。
【００２２】前述した特願平８−３０７７６３号では、
撮像側の光ファイバー長を（３）式を満たす長さとし、
再生のためのレンズ群は通常の凸レンズで構成できるこ
とが示されている。この再生側の凸レンズを撮像側と同
様に光ファイバーで構成する場合には、光ファイバー長
Ｚ0 は
撮像側の光ファイバー長を（３）式を満たす長さとし、
再生のためのレンズ群は通常の凸レンズで構成できるこ
とが示されている。この再生側の凸レンズを撮像側と同
様に光ファイバーで構成する場合には、光ファイバー長
Ｚ0 は
【００２３】
【数４】
【００２４】を満足する長さとなる。つまり、光ファイ
バー長を撮像側でθ＝３π／２、表示側でθ＝π／２と
することで、立体像を撮像、表示することができる。ま
た、光ファイバー長を撮像側でθ＝π／２、表示側で３
π／２としても同様に立体像を撮像、表示することがで
きる。これらは特願平８−３０７７６３号に記載されて
いる。しかし、特願平８−３０７７６３号に記載されて
いる発明では、撮像と表示が分離されており、その間に
伝送装置が必要であるが、撮像、伝送、表示の一体化に
ついては、特願平８−３０７７６３号には記載されてい
ない。
バー長を撮像側でθ＝３π／２、表示側でθ＝π／２と
することで、立体像を撮像、表示することができる。ま
た、光ファイバー長を撮像側でθ＝π／２、表示側で３
π／２としても同様に立体像を撮像、表示することがで
きる。これらは特願平８−３０７７６３号に記載されて
いる。しかし、特願平８−３０７７６３号に記載されて
いる発明では、撮像と表示が分離されており、その間に
伝送装置が必要であるが、撮像、伝送、表示の一体化に
ついては、特願平８−３０７７６３号には記載されてい
ない。
【００２５】本発明は、光ファイバーを用いて、撮像
部、伝送部および表示部を一体化したものである。
部、伝送部および表示部を一体化したものである。
【００２６】
【実施例】図２は本発明の一実施例を模式化して示した
もので、複数の光ファイバー１０を、それぞれの端面が
一平面上にあるように整列かつ積層して配列し、集合体
としたものである。複数の光ファイバーの長さは等し
く、かつ全ての光ファイバーが図１に示したように半径
方向に不均一な屈折率分布を有することによってレンズ
作用を有し、さらに、全ての光ファイバーの屈折率分布
は等しい。光ファイバーの長さＺ0 は、
もので、複数の光ファイバー１０を、それぞれの端面が
一平面上にあるように整列かつ積層して配列し、集合体
としたものである。複数の光ファイバーの長さは等し
く、かつ全ての光ファイバーが図１に示したように半径
方向に不均一な屈折率分布を有することによってレンズ
作用を有し、さらに、全ての光ファイバーの屈折率分布
は等しい。光ファイバーの長さＺ0 は、
【００２７】
【数５】
【００２８】を満たす長さである。この光ファイバーを
図２に示したように配列し、光ファイバーの出射端面側
において立体画像を直接観察することができる。ｍ＝０
の場合には、特願平８−３０７７６３号に記載された装
置を撮像側でθ＝３π／２、表示側でθ＝π／２、また
は撮像側でθ＝π／２、表示側でθ＝３π／２にしたと
きと同じ条件となり、立体像の撮像と表示を同時に行う
ことができる。本発明においては、ｍを大きな数にし
て、すなわち、光ファイバー長を長くして、その長さに
相当する分だけ光像を伝送できるため、結果として撮
像、伝送および表示が一体となった立体画像装置を構成
することができる。
図２に示したように配列し、光ファイバーの出射端面側
において立体画像を直接観察することができる。ｍ＝０
の場合には、特願平８−３０７７６３号に記載された装
置を撮像側でθ＝３π／２、表示側でθ＝π／２、また
は撮像側でθ＝π／２、表示側でθ＝３π／２にしたと
きと同じ条件となり、立体像の撮像と表示を同時に行う
ことができる。本発明においては、ｍを大きな数にし
て、すなわち、光ファイバー長を長くして、その長さに
相当する分だけ光像を伝送できるため、結果として撮
像、伝送および表示が一体となった立体画像装置を構成
することができる。
【００２９】この点について、以下に詳しく説明する。
光ファイバー長が（５）式を満たす場合、図５に示すよ
うに、入射光線の光ファイバーの光軸に対する角度φi
と出力光線の光ファイバー光軸に対する角度φo が等し
い性質がある。図６はこのような光ファイバーの複数
を、それぞれの端面が同一平面上にあるように配列した
場合の入射光線と出力光線を１列の光ファイバーについ
て示したものである。図示されるように、入射端面での
被写体１１からの光線の方向が、出射端面で再現されて
いる（１２は光ファイバー内で結像した被写体の像であ
る）。従って、出射端面側において、入射端から被写体
までの距離と同じ距離に、かつ被写体と同じ大きさで、
再生像が得られる。実際には、複数の光ファイバーが図
２で説明したように配置される。
光ファイバー長が（５）式を満たす場合、図５に示すよ
うに、入射光線の光ファイバーの光軸に対する角度φi
と出力光線の光ファイバー光軸に対する角度φo が等し
い性質がある。図６はこのような光ファイバーの複数
を、それぞれの端面が同一平面上にあるように配列した
場合の入射光線と出力光線を１列の光ファイバーについ
て示したものである。図示されるように、入射端面での
被写体１１からの光線の方向が、出射端面で再現されて
いる（１２は光ファイバー内で結像した被写体の像であ
る）。従って、出射端面側において、入射端から被写体
までの距離と同じ距離に、かつ被写体と同じ大きさで、
再生像が得られる。実際には、複数の光ファイバーが図
２で説明したように配置される。
【００３０】図７に本発明の他の実施例を示す。本実施
例は、立体画像装置を構成する光ファイバーの、
例は、立体画像装置を構成する光ファイバーの、
【００３１】
【数６】
【００３２】を満たす面、つまり、図７に示すように、
光ファイバー１０Ａに平行光が入力した場合に、この光
ファイバー内で結像する面に、拡大光学系１３を挿入す
ることにより、再生立体像の大きさを被写体に比べて拡
大することができることを示している。この場合は、拡
大された立体像を表示する側の光ファイバ１０Ｂとして
は、入力側の光ファイバー１０Ａに対して、拡大係数に
応じた径の光ファイバーを用いる。拡大光学系１３に代
えて縮小光学系を挿入すれば再生立体像を縮小すること
ができる。この場合は、表示用の光ファイバー１０Ｂと
して、入力側の光ファイバー１０Ａより小さな径の光フ
ァイバーを用いる。拡大光学系、縮小光学系としては、
ファイバーオプティックプレート（浜松ホトニクス株式
会社製）などがある。立体画像装置の光ファイバーの全
体の長さ、すなわち入力側の光ファイバー１０Ａの長さ
と表示側の光ファイバー１０Ｂの長さの和は（５）式を
満たす必要がある。また、説明の便宜上、図７において
は、入力側および表示側の光ファイバーとしてそれぞれ
１本の光ファイバーのみを示したが、図２において説明
したのと同様に、入力側および伝送・表示側の光ファイ
バーはそれぞれ複数の光ファイバーの集合体からなるこ
とは当然である。また、拡大光学系・縮小光学系を挿入
する位置に結像した像を回転させる光学系（例えば、米
国：INCOM 社製）を挿入すれば、立体像を回転すること
ができる。
光ファイバー１０Ａに平行光が入力した場合に、この光
ファイバー内で結像する面に、拡大光学系１３を挿入す
ることにより、再生立体像の大きさを被写体に比べて拡
大することができることを示している。この場合は、拡
大された立体像を表示する側の光ファイバ１０Ｂとして
は、入力側の光ファイバー１０Ａに対して、拡大係数に
応じた径の光ファイバーを用いる。拡大光学系１３に代
えて縮小光学系を挿入すれば再生立体像を縮小すること
ができる。この場合は、表示用の光ファイバー１０Ｂと
して、入力側の光ファイバー１０Ａより小さな径の光フ
ァイバーを用いる。拡大光学系、縮小光学系としては、
ファイバーオプティックプレート（浜松ホトニクス株式
会社製）などがある。立体画像装置の光ファイバーの全
体の長さ、すなわち入力側の光ファイバー１０Ａの長さ
と表示側の光ファイバー１０Ｂの長さの和は（５）式を
満たす必要がある。また、説明の便宜上、図７において
は、入力側および表示側の光ファイバーとしてそれぞれ
１本の光ファイバーのみを示したが、図２において説明
したのと同様に、入力側および伝送・表示側の光ファイ
バーはそれぞれ複数の光ファイバーの集合体からなるこ
とは当然である。また、拡大光学系・縮小光学系を挿入
する位置に結像した像を回転させる光学系（例えば、米
国：INCOM 社製）を挿入すれば、立体像を回転すること
ができる。
【００３３】さらに、同じ位置にイメージインテンシフ
ァイヤーなどの光増倍装置を挿入することで表示画像の
明るさを増倍したり、伝送損失による明るさの低下を補
うことができる。
ァイヤーなどの光増倍装置を挿入することで表示画像の
明るさを増倍したり、伝送損失による明るさの低下を補
うことができる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＩＰ方式によって、立体画像を光学伝送路の規模を大き
くすることなく、かつ、光を電気信号に変換することな
く、長い距離にわたって伝送することができる。さら
に、光ファイバーを屈曲できるように製作すれば、本発
明の立体画像の伝送路を屈曲することも可能になる。ま
た、本発明の立体画像装置を構成する光ファイバーの特
定の場所に、拡大光学系、縮小光学系または回転光学系
を挿入することで立体像を拡大、縮小または回転するこ
ともできる。さらに、光増倍素子を挿入することで表示
画像の明るさを増倍したり、伝送損失による明るさの低
下を補うことができる。従って本発明による立体画像装
置は、立体画像を提供する内視鏡やボアスコープなどと
して応用することができる。
ＩＰ方式によって、立体画像を光学伝送路の規模を大き
くすることなく、かつ、光を電気信号に変換することな
く、長い距離にわたって伝送することができる。さら
に、光ファイバーを屈曲できるように製作すれば、本発
明の立体画像の伝送路を屈曲することも可能になる。ま
た、本発明の立体画像装置を構成する光ファイバーの特
定の場所に、拡大光学系、縮小光学系または回転光学系
を挿入することで立体像を拡大、縮小または回転するこ
ともできる。さらに、光増倍素子を挿入することで表示
画像の明るさを増倍したり、伝送損失による明るさの低
下を補うことができる。従って本発明による立体画像装
置は、立体画像を提供する内視鏡やボアスコープなどと
して応用することができる。
【図１】本発明に用いる光ファイバーの長さを説明する
図である。
図である。
【図２】本発明による立体画像装置を示す模式的斜視図
である。
である。
【図３】本発明に用いる光ファイバーの動作原理を示す
図である。
図である。
【図４】特願平８−３０７７６３号に記載された光ファ
イバーの動作を示す図である。
イバーの動作を示す図である。
【図５】本発明に用いる光ファイバーの入出射光線を示
す図である。
す図である。
【図６】本発明による立体画像装置によって再生立体画
像が得られることを示す原理図である。
像が得られることを示す原理図である。
【図７】再生立体像の拡大を行う実施例の構成を示す図
である。
である。
【図８】従来のＩＰ方式の説明図である。
【図９】図８におけるレンズ近傍の様子を示す図であ
る。
る。
１ 被写体 ２ 凸レンズ群 ２1 、２2 、・・・、２n 凸レンズ ３ 写真フィルム ３1 、３2 、・・・、３n 撮影された像 １０、１０Ａ、１０Ｂ 光ファイバー １１ 被写体 １２ 光ファイバー内に結像した被写体の像 １３ 拡大光学系
フロントページの続き (72)発明者 三科 智之 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会 放送技術研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 それぞれ長さが等しくレンズ作用を有す
る複数の光ファイバーの集合体からなり、前記複数の光
ファイバーの長さが光ファイバー内の光路の１周期の整
数倍であり、前記複数の光ファイバーのそれぞれの第１
の端面は同一平面上にあって前記集合体の第１の端面を
なし、前記複数の光ファイバーのそれぞれの第２の端面
は同一平面上にあって前記集合体の第２の端面をなし、
前記複数の光ファイバーの端面の前記集合体の第１の端
面における配置と第２の端面における配置は等しく、前
記集合体の第１の端面側において撮像し、撮像された像
を前記集合体の第２の端面に伝送し、かつ前記集合体の
第２の端面側に表示することを特徴とする立体画像装
置。 - 【請求項２】 前記複数の光ファイバーがそれぞれ周辺
部から中心部へ向かって屈折率が大きくなる屈折率分布
を有することを特徴とする請求項１に記載の立体画像装
置。 - 【請求項３】 前記複数の光ファイバーの半径方向の屈
折率分布が２乗特性で近似できる特性であることを特徴
とする請求項２に記載の立体画像装置。 - 【請求項４】 前記複数の光ファイバーに平行光が入射
したときにそれぞれの光ファイバー内で結像する面に、
結像された像を縮小、拡大あるいは回転させる光学系が
挿入されていることを特徴とする請求項１から３のいず
れかの項に記載の立体画像装置。 - 【請求項５】 前記複数の光ファイバーに平行光が入射
したときにそれぞれの光ファイバー内で結像する面に、
光増倍装置が挿入されていることを特徴とする請求項１
から４のいずれかの項に記載の立体画像装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11735598A JP3869116B2 (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 立体画像装置 |
| US09/226,211 US6137937A (en) | 1998-04-27 | 1999-01-07 | Autostereoscopic image apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11735598A JP3869116B2 (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 立体画像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11305164A true JPH11305164A (ja) | 1999-11-05 |
| JP3869116B2 JP3869116B2 (ja) | 2007-01-17 |
Family
ID=14709645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11735598A Expired - Fee Related JP3869116B2 (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 立体画像装置 |
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|---|---|
| US (1) | US6137937A (ja) |
| JP (1) | JP3869116B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005010755A (ja) * | 2003-05-27 | 2005-01-13 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | アフォーカル立体光学装置 |
| US7054067B2 (en) | 2003-05-27 | 2006-05-30 | Nippon Hoso Kyokai | Three-dimensional image optical system |
| WO2006077889A1 (ja) * | 2005-01-19 | 2006-07-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 屈折率分布型レンズ、および屈折率分布型レンズの製造方法 |
| JP2011203392A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 立体像撮影装置 |
| JP2014081519A (ja) * | 2012-10-17 | 2014-05-08 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 撮影装置および表示装置 |
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| US7872796B2 (en) | 2007-01-25 | 2011-01-18 | Adobe Systems Incorporated | Light field microscope with lenslet array |
| US8290358B1 (en) | 2007-06-25 | 2012-10-16 | Adobe Systems Incorporated | Methods and apparatus for light-field imaging |
| US8559756B2 (en) | 2007-08-06 | 2013-10-15 | Adobe Systems Incorporated | Radiance processing by demultiplexing in the frequency domain |
| US7956924B2 (en) * | 2007-10-18 | 2011-06-07 | Adobe Systems Incorporated | Fast computational camera based on two arrays of lenses |
| US7962033B2 (en) * | 2008-01-23 | 2011-06-14 | Adobe Systems Incorporated | Methods and apparatus for full-resolution light-field capture and rendering |
| US8189065B2 (en) | 2008-01-23 | 2012-05-29 | Adobe Systems Incorporated | Methods and apparatus for full-resolution light-field capture and rendering |
| US8155456B2 (en) * | 2008-04-29 | 2012-04-10 | Adobe Systems Incorporated | Method and apparatus for block-based compression of light-field images |
| US8244058B1 (en) | 2008-05-30 | 2012-08-14 | Adobe Systems Incorporated | Method and apparatus for managing artifacts in frequency domain processing of light-field images |
| US7949252B1 (en) | 2008-12-11 | 2011-05-24 | Adobe Systems Incorporated | Plenoptic camera with large depth of field |
| US8189089B1 (en) | 2009-01-20 | 2012-05-29 | Adobe Systems Incorporated | Methods and apparatus for reducing plenoptic camera artifacts |
| US8315476B1 (en) | 2009-01-20 | 2012-11-20 | Adobe Systems Incorporated | Super-resolution with the focused plenoptic camera |
| US8228417B1 (en) | 2009-07-15 | 2012-07-24 | Adobe Systems Incorporated | Focused plenoptic camera employing different apertures or filtering at different microlenses |
| US8345144B1 (en) | 2009-07-15 | 2013-01-01 | Adobe Systems Incorporated | Methods and apparatus for rich image capture with focused plenoptic cameras |
| US8817015B2 (en) | 2010-03-03 | 2014-08-26 | Adobe Systems Incorporated | Methods, apparatus, and computer-readable storage media for depth-based rendering of focused plenoptic camera data |
| US8803918B2 (en) | 2010-08-27 | 2014-08-12 | Adobe Systems Incorporated | Methods and apparatus for calibrating focused plenoptic camera data |
| US8724000B2 (en) | 2010-08-27 | 2014-05-13 | Adobe Systems Incorporated | Methods and apparatus for super-resolution in integral photography |
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| US8749694B2 (en) | 2010-08-27 | 2014-06-10 | Adobe Systems Incorporated | Methods and apparatus for rendering focused plenoptic camera data using super-resolved demosaicing |
| US9124881B2 (en) * | 2010-12-03 | 2015-09-01 | Fly's Eye Imaging LLC | Method of displaying an enhanced three-dimensional images |
| US9030550B2 (en) | 2011-03-25 | 2015-05-12 | Adobe Systems Incorporated | Thin plenoptic cameras using solid immersion lenses |
| US9538075B2 (en) | 2013-12-30 | 2017-01-03 | Indiana University Research And Technology Corporation | Frequency domain processing techniques for plenoptic images |
| GB2544946B (en) | 2014-08-31 | 2021-03-10 | Berestka John | Systems and methods for analyzing the eye |
| US10288803B2 (en) * | 2016-01-20 | 2019-05-14 | Schott Corporation, Inc. | Foveal image inverter |
Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0943539A (ja) * | 1995-07-28 | 1997-02-14 | Konica Corp | ３次元画像表示方法及び３次元画像表示装置 |
| JP3836550B2 (ja) * | 1996-11-19 | 2006-10-25 | 日本放送協会 | 立体撮像装置および立体表示装置 |
-
1998
- 1998-04-27 JP JP11735598A patent/JP3869116B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-01-07 US US09/226,211 patent/US6137937A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005010755A (ja) * | 2003-05-27 | 2005-01-13 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | アフォーカル立体光学装置 |
| US7054067B2 (en) | 2003-05-27 | 2006-05-30 | Nippon Hoso Kyokai | Three-dimensional image optical system |
| WO2006077889A1 (ja) * | 2005-01-19 | 2006-07-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 屈折率分布型レンズ、および屈折率分布型レンズの製造方法 |
| US7710657B2 (en) | 2005-01-19 | 2010-05-04 | Panasonic Corporation | Distributed refractive index lens and method for manufacturing the same |
| JP5374021B2 (ja) * | 2005-01-19 | 2013-12-25 | パナソニック株式会社 | 屈折率分布型レンズ、屈折率分布型レンズの製造方法、立体画像撮像装置、および立体画像再生装置 |
| JP2011203392A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 立体像撮影装置 |
| JP2014081519A (ja) * | 2012-10-17 | 2014-05-08 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 撮影装置および表示装置 |
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| Publication number | Publication date |
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