JPH11514502A - パララックス走査レンズ・アパーチャを用いた自己立体視映像化装置および方法 - Google Patents
パララックス走査レンズ・アパーチャを用いた自己立体視映像化装置および方法Info
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- JPH11514502A JPH11514502A JP7513272A JP51327295A JPH11514502A JP H11514502 A JPH11514502 A JP H11514502A JP 7513272 A JP7513272 A JP 7513272A JP 51327295 A JP51327295 A JP 51327295A JP H11514502 A JPH11514502 A JP H11514502A
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.像面と、 光軸を有するレンズであって、前記像面上に三次元物体の像の焦点を合わせる 前記レンズと、 アパーチャを規定する光学要素であって、前記アパーチャを通過した光から前 記物体の像を作成する前記レンズに隣接して位置する前記光学要素と、 前記光学要素と結合して動かすオペレータであって、前記物体の像の連続記録 が取られている間、前記レンズの前記光軸に対して前記アパーチャの走査動作を 作成するオペレータと を備える自己立体視映像化装置。 2.前記光学要素は、前記レンズと前記像面との間に置かれている請求項1記載 の自己立体視映像化装置。 3.前記光学要素は、前記物体と前記レンズとの間に置かれている請求項1記載 の自己立体視映像化装置。 4.前記光学要素は、前記レンズのアイリスの位置に置かれている請求項1記載 の自己立体視映像化装置。 5.前記アパーチャの前記走査動作は、前記レンズの前記光軸を横切る平面内で ある請求項1記載の自己立体視映像化装置。 6.前記アパーチャの前記走査動作は、前記レンズの前記光軸を横切るXおよび Y軸の動き、および前記光軸に平行なZ成分の動きを含む請求項1記載の自己立 体視映像化装置。 7.前記光学要素は不透明のシートであり、前記アパーチャはスルーホールであ る請求項5記載の自己立体視映像化装置。 8.前記ホールはハードなエッジを有する請求項7記載の自己立体視映像化装置 。 9.前記ホールはソフトなエッジを有する請求項7記載の自己立体視映像化装置 。 10.前記ホールは、円形、楕円形、多角形および不規則な形の構成の一つを有 する請求項7記載の自己立体視映像化装置。 11.前記アパーチャの前記走査動作は、前記レンズの前記光軸に関して対称で ある請求項5記載の自己立体視映像化装置。 12.前記アパーチャの前記走査動作は、円形、楕円形、図8、および多角形の 走査パターンの一つをトレースする請求項5記載の自己立体視映像化装置。 13.前記アパーチャの前記走査動作は、リサージュの走査パターンをトレース する請求項5記載の自己立体視映像化装置。 14.さらに、前記アパーチャの開口サイズを調整する手段を含む請求項1記載 の自己立体視映像化装置。 15.さらに、前記アパーチャの前記走査動作によりトレースされるパターンを 変える手段を含む請求項1記載の自己立体視映像化装置。 16.請求項1記載の自己立体視映像化装置において、 前記光学要素は、第1のアパーチャを規定する第1の光学要素であり、前記オ ペレータは第1のオペレータであり、前記第1の光学要素は前記レンズの後に置 かれており、 前記装置は、 第2のアパーチャを規定する第2の光学要素であって、前記レンズの前かつ隣 りに置かれている第2の光学要素と、 前記第2の光学要素を動かすように結合されている第2のオペレータであって 、前記レンズの前記光軸に関して前記第2のアパーチャの走査動作を作成する第 2のオペレータと を含む装置。 17.前記光学要素は、 第1の方向に伸びた第1のスルースリットを有する第1の不透明のシートと、 概略的に前記第1の方向に直角である第2の方向に伸びた第2のスルースリッ トを有する第2の不透明のシートと を含み、前記第1のシートおよび前記第2のシートは、平行に並列の関係で配 置されて、前記第1と第2のスリットの交点が前記光学要素のアパーチャを規定 しており、前記オペレータは、 前記第1のシートを前記第2の方向に往復運動をさせるように結合している第 1のアクチュエータと、 前記第2のシートを前記第1の方向に往復運動をさせるように結合している第 2のアクチュエータと、 とを含み、これにより前記アパーチャの走査動作を作成する請求項1記載の自 己立体視映像化装置。 18.前記オペレータは、前記第1と第2のアクチュエータを制御して、前記第 1と第2のシートの相対的な位相、周波数および往復運動のストロークの少なく ても1つを調整するコントローラを含み、ここで、アパーチャのパララックス走 査運動によりトレースされるパターンを変化させる請求項17記載の自己立体視 映像化装置。 19.像面と、 光軸を有するレンズであって、前記像面上に三次元物体の像の焦点を合わせる 前記レンズと、 前記レンズに隣接する光学要素と、 焦点の合った物体の像の記録が取られている間、前記レンズの前記光軸からの オフセットで少なくても2つのディスパリティ位置に置かれているレンズ・アパ ーチャを規定するように、前記光学要素と結合して動かすオペレータと を備え、これにより、物体の異なるパララックス視野を有する像の記録を提供 する自己立体視映像化装置。 20.前記オペレータは、前記光学要素を活性化して、前記レンズ・アパーチャ をディスパリティ位置を通るパララックス走査動作で動かす請求項19記載の自 己立体視映像化装置。 21.さらに、前記レンズ・アパーチャの開口サイズを調整する手段を含む請求 項19記載の自己立体視映像化装置。 22.さらに、前記レンズ・アパーチャの前記走査動作によりトレースされるパ ターンを変化させる手段を含む請求項19記載の自己立体視映像化装置。 23.前記オペレータは、複数のレンズ・アパーチャを同時に規定するように条 件付けされている請求項19記載の自己立体視映像化装置。 24.前記光学要素はセルの平面状配列で構成され、前記オペレータは、電気的 に前記光学要素を活性化して、前記セルを透明と不透明との状態の間に選択的に スイッチし、前記透明な状態にある前記セルは、前記レンズ・アパーチャを規定 する請求項19記載の自己立体視映像化装置。 25.さらに、前記オペレータを制御して、多数の前記セルを透明な状態に活性 化して、前記レンズ・アパーチャの開口サイズを変化させる手段を含む請求項2 4記載の自己立体視映像化装置。 26.さらに、前記オペレータを制御して、前記セルを透明な状態と不透明な状 態との間に連続的に活性化して、前記レンズ・アパーチャのディスパリティ位置 を通るパララックス走査動作を作成する手段を含む請求項24記載の自己立体視 映像化装置。 27.映像化されるシーンに向けられた光軸を有する映像化レンズ手段を提供す るステップと、 レンズ・アパーチャを規定するステップと、 前記レンズ手段の前記光軸からのオフセットの様々なディスパリティ位置を通 り、レンズ手段に相対的にレンズ・アパーチャを動かすステップと、 複数の前記ディスパリティ位置から前記アパーチャを介して見たシーンの時間 空間上の像の連続を生成するステップと、 前記時間空間上の像を記録するステップと を含む自己立体視映像化方法。 28.さらに、前記アパーチャの開口サイズを調整するステップを含む請求項2 7記載の方法。 29.前記動かすステップは、前記レンズ・アパーチャの調整可能なパララック ス走査動作を作成する請求項27記載の方法。 30.さらに、前記レンズ手段および前記アパーチャを具備するカメラを備える ステップと、 前記カメラと目的物体との間の既知の距離に位置する参照物体を含むシーンに 前記カメラを向けるステップと、 前記レンズ手段を前記参照物体に焦点を合わせるステップと、 前記記録された参照物体の像に対する前記記録された目的物体の像の動きを定 量化し、前記参照物体と目的物体の間の距離を定めるステップと を含む請求項27記載の方法。 31.さらに、前記カメラをロボット装置の一部の上に乗せるステップと、 ロボット装置の一部の動きを制御して、前記参照物体と前記目的物体の間の予 め定めた距離を基にした、前記目的物体に対する操作位置にするステップ を含む請求項30記載の方法。 32.さらに、前記レンズ手段および前記アパーチャを具備するカメラを備える ステップと、 複数の物体を含むシーンにカメラを向けるステップと、 記録した時間空間上のシーンの像から、前記物体の像の相対的動きを検出する ステップと、 前記検出した目的物体の相対的動きに従って、前記レンズ・アパーチャが通っ て動くディスパリティ位置の光軸オフセットを調整して、前記動かすステップを 制御するステップと を含む請求項27記載の方法。 33.像面を備えるステップと、 光軸を有するレンズを備えるステップと、 前記光軸を物体に向けるステップと、 前記光軸からのオフセットのディスパリティ位置の連続にレンズ・アパーチャ を作成するステップと、 前記像面上に現れる前記物体の像を観察するステップと、 前記像面上に現れる前記物体の像の動きを消去するように焦点設定を調整する ステップと を備える自己立体視映像化方法。 34.さらに、前記焦点設定から物体の距離を定めるステップを含む請求項33 記載の方法。 35.像面と、 前記像面上に三次元物体の像の焦点を合わせるレンズであって、光軸を有する 前記レンズと、 アパーチャを規定する光学要素であって、前記アパーチャを通過した光から像 面上に現れるシーンの像を作成する前記レンズに隣接して位置する前記光学要素 と、 前記光学要素と結合したアクチュエータであって、前記光軸を横断する方向に 前記アパーチャの動作を作成するアクチュエータと を含むシーンのビデオの像を記録するカメラ。 36.さらに、前記アパーチャに制御された動作を作成するために、前記アクチ ュエータを選択的に活性化するように結合した手段を含む請求項35記載のカメ ラ。 37.前記手段は、前記アクチュエータを選択的に活性化して、前記アパーチャ のパララックス走査動作を作成する請求項36記載のカメラ。 38.前記手段は、前記カメラにマウントされている動きセンサで、前記動きセ ンサは、前記アクチュエータを活性化して正しくないカメラの動きの方向と逆の 方向にアパーチャの動きを作成して、これにより、前記像面上に現れる前記シー ンの像を安定化する請求項36記載のカメラ。 39.コンピュータ・シミュレーションを使用する自己立体視映像化方法におい て、 映像化する物体を規定するステップと、 前記物体を含むシーンを規定するステップと、 像面、レンズおよびレンズ・アパーチャのパラメータを定義してカメラをシミ ュレートするステップと、 レイ・トレーシング・アルゴリズムを使用して、前記レンズ・アパーチャの所 望のパララックス走査パターンをシミュレートすることにより前記物体の像を描 画するステップと、 続く表示で三次元のイルージョンと知覚される前記描画した像を格納するステ ップと を備える方法。
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