JPS58103285A - ３次元画像再生装置 - 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】 本発明は３次元画像再生用の映像信号が供給されて３次
元ｉｉＩＩｉｇｌが再生されるようになされた３次元−
儂再生用装置に関し、特［２次元画像再生用の映倫信号
、例えば通常のテレビジョン信号が供給されても良好な
画像再生がなされるようにしたものである。

まず本発明の前提となる３次元１僚再生装置の原理を説
明する。

いま第１図に示す如く、テレビカメラ（１）と陰極線管
（２）があり、テレビカメラ（１）の撮像面（１ａ）の
前と陰極線管（２）の螢光面（２ａ）の前に何等かの光
学系（３）及び（４）を配置し、被写体（５）からテレ
ビカメラ（１）の撮像面（１ａ）に対して角度−で入射
した光（例えばｊ＆〜ｊｏ）が、陰極線管（２）の螢光
面（２ａ）より同じ角ＷＬａで射出す゛るようになせば
、この螢光面（２ａ）の前面で観察する観察者（６）は
この螢光面（２ａ）の後方所定位置に破線図示するよう
に被写体（５）に対応した画＊（５つをあたかも窓を介
して直接被写体を見ているように立体的に見ることがで
きる。

次に第２図は、３次元画像再生用の映倫信号が形成され
る撮像装置（７）を示すものである。この第２図におい
て（８）は撮儂管を示し、その撮像面（８ａ）前方（被
写体（５）側）には撮偉レンズ（９）を介して光学系（
３）が配されている。光学系（３）は、レンズ部（３１
）及び像反転部（３２）とで構成されている。

レンズ部（３１）は複数個、例えば５個の平凸レン′ズ
（３１）〜（３１，）が、水平方向に配されて形成され
【いる。この場合、これら平凸レンズ（３１□）〜（３
１，）の凸ｒｋＵＩ１１が撮像管（８）側となるように
なされている。これら平凸レンズ（３１）〜（３１，）
の夫々の間には連光板Ｌｂが設けられると共に、平凸レ
ンズの平面側にはその中心に対応した部分に所定大の開
口Ｗ。を有する連光板が設けられて構成されている。ま
たこれら平凸レンズ（３１）〜（３１，）の中心に焦点
が結ばれるようになされている。

この場合、夫々の開口Ｗ。を通って平凸レンズ（３１）
〜（３１，）内に入射する光は焦点を通過するのでこれ
ら平凸レンズ（３１）〜（３１，）を出るときには平行
光線となされ、そしてこの場合、この開口Ｗ。より入射
する光のうち、十〇以上の角度ンもって入射する光は連
光板Ｌｂによって迩ぎられ、従って開口Ｗ。より入射す
る光のうち±θ以内の角度をもって入射する光のみ、と
の平凸レンズ（３１、）〜（３１，）より出て行くこと
になる。例えば、平凸レンズ（３１）（３１）（３１）
（３１）及び（３１，）に１　　　　２　　　　３　　
　　４ おいては、被写体（５）からの光のうち、夫々点ａ〜ｄ
１点ｂ　Ａ−１！１１、点ｃＡ−ｆ１点ｄＡ−ｇ及び点
ｅＡ−ｈからの光が捕えられて射出されることになる。

また倫反転部（３２）は平凸レンズ（３１）〜（３１，
）に１対ＩＫ対応して配された５個の光ファイバの束（
以下ファイバースコープという）　（３２，）〜（３２
，）で構成される。これらファイバースコープ（３２）
〜（３２，）の前端（入射側端）及び後４（射出側端）
は接着剤等を用いてその端面が長方形状となるようにブ
ロック化される。この端面の大きさは平凸レンズ（３１
）〜（３１，）の凸面と略等しくされる。そして、これ
らファイバースコープ（３２１）〜（３２，）の入射側
端及び射出側端は夫々結像面とされている。このファイ
バースコープ（３２□）〜（３２，）は、その入射側端
のブロック化された部分が夫々上述した平凸レンズ（３
１）〜（３１，）の結像面と一致するように配される。

そしてこの場合、これらファイバースコープ（３２）〜
（３２，）の入射側端には、夫々平凸レンズ（３１）〜
（３１，）より出力される光が供給される。また、これ
らファイバースコープ（３２）〜（３２５）は夫々１８
０°のひねりが加えられ、１８０６回転させられた夫々
の射出側端は一つの平面ｌ　を形成するようになされる
。

倫反転部（３２）を形成するファイバースコープ（３２
）〜（３２，）は以上のように構成されているので、夫
々のファイバースコープ（３２）〜（３２５）の射出側
端（結像面）Ｋは夫々対応する平凸レンズ（３１）〜（
３１，）で捕えられた光による像が上下左右とも正しい
位置関係で結像する。例えばファイバースコープ（３２
）（３２）（３２Ｘ３２　）及び（３２，）の１　　　
　２　　　　３　　　　４ 射出側端には被写体（５）の点ａ　％　ｄ　１点ｂ　％
　ｅ、点Ｃ〜ｆ１点ｄ−ｇ及び点ｅ−ｈよりの光による
像０＠−５−ｄｓ　０ｂ−６ｓ　０ｃ−ｆｓ　Ｏｄ−ｇ
及びＯｅ　”−ｈが結像することになる。

この平面ｊ　に結像される像０ａｘｄ、Ｏｂ〜８、０６
〜２．０４〜ｇ及び０　　　よりの像光は撮像しｅ〜ｈ ンズ（９）を介して撮像管（８）Ｋ供給され、撮像管（
８）の撮像面（８ａ）　Ｋは夫々対応した像”ａ　％　
ｄ　ｓ　”ｂ　〜ｅＯ′ｏ〜２．０′ｄ、ｇ及びＯ′　
　が結像される。従　Ａ−ｈ って撮像管（８）よりは第４図Ａに示す如き映像（ｇ号
８ＳＤが得られる。この映倫信号８３Ｄが３次元１偉再
生用の映倫信号（以下３次元映像信号という）である。

尚、この第２図において（５０）は撮像装置の外国であ
る。

この３次元映倫信号Ｓ３Ｄは第３図に示す如き３次元１
偉再生装置（１０）に供給される。この３次元１倫再生
装置（ｌＯ）の螢光面（１０ａ）上には光学系（４）、
即ち垂直方向に伸びるかまほこ状レンズ（４）〜（４，
）が被着される。３次元映像信号８３Ｄが供給されると
、螢光面（１０ａ）上のこれらかまばこ状レンズ（４）
〜（４，）に対応したところに画像得られるようになさ
れる。これら画ｇｌＯａ、ｄ。

ｏ”、ｏ　　　　ｏ“　　及び０　　は上述したｂ〜ｅ
　　　ｃ〜ｆ′　　４〜ｇ　　　　　ｅ〜ｈ撮像農置装
７）において光学系（３）を構成する平凸レンズ（３１
）〜（３１，）によって捕えられた被写体（５）の点８
　％　ｄ　、点ｂ　％　ｅ、点Ｃ〜ｆ　、点ｄ〜ｇ及び
点ｅ　％　ｈからの光に応じたものである。即ち平凸レ
ンズ（３１１）〜（３１，）に土θの角度をもって入射
した光によるものである。

かまぼこ状レンズ（４）〜（４５）はこれら螢光面（１
０ａ）十に発生される画像ｏ　　　　ｏ“ａ〜ｄ’　　
　　ｂ〜ｅゝ ０“　　　０“　　及びＯよりの像光を夫々ｃＡ−ｔ’
　　　ｄｘｇ　　　　　　ｅ〜ｈ±−の角度の方向に射
出させるようＫなされている。例えば平凸レンズ（３１
１）　Ｋ被写体（５）の点ａ、ｂ、ｃ及びｄからの光が
夫々十〇、＋　＃ａ、　−＃ａ及び−−で入射したとき
には、螢光面（ｔＯａ）上に発生された画ｇ１０　　を
構成する上記平凸レンズ　Ａ−ｄ （３１１）　Ｋ入射される被写体（５）の点ａ、ｂ、ｃ
及びｄからの光に応じた点儂よりの像光は、かまぼこ状
レンズ（４、）によって夫々＋−１＋＃ａ１−θａ及び
−−で射出するようになされる。

以上のように、３次元画像再生装置（１０）の光学系（
４）よりは被写体（５）の各点の情報をもつ光が被写体
（５）の各点より撮儂装置（７）の光学系（３）Ｋ入射
したときと同じ角度をもって出て行くので、この３次元
画像再生装置の前方で観察する観察者（６）は螢光面（
１０ａ）の後方に被写体（５）に対応した良好な３次元
ｉｔ＆＋＊（５つを見ることができる。

このように、第３図に示す如き３次元画像再生装置（１
０）に第４図人に示す如き３次元映像信号８、Ｄを供給
すれば、良好゛な３次元−＊（５つを再生することがで
きるが、３次元映像信号８３Ｄはその数が限られている
ため、使用者にとってはこのような３次元画像再生装置
で２次元画像再生用の映像信号（以下２次元映像信号と
いう）、例えば通常のテレビジョン信号８２Ｄも再生で
きるようＫすることが便利であろう、しかしながら、３
次元映像信号Ｓ３Ｄが第４図人に示す如＜　（ａｂｅｄ
　）（ｂｅｄｓ）（ｃｄｏｆ）（ｄｅｆｇ）ｓｅｅのよ
うに表せるのに対し、２次元映像信号８□ゎは被写体（
５）と対応させて見ると第４図Ｂに示す如＜（ａ・・・
〕〔ｂ・・・〕〔ｃ・・・〕〔ｄ・・・〕・・・・　と
表せる。

そのため、この２次元映像信号”２Ｄを率に第３図に示
す３次元画像再生装置（１０）に供給しただけでは正常
な画像を再生することができない。

本発明は斯る点に鑑みてなされたもので、２次元映像信
号８□つを擬似的な３次元映像信号に変換することによ
り、３次元画像再生装置で２次元映像信号をも再生でき
るようＫしたものである。

以下第５図を参照しながら本発明による３次元画像再生
装置の一実施例について説明しよう。

この第５図において（１００）は、２次元映像信号８　
を擬似的な３次元映像信号８′３Ｄに変換する！Ｄ 変換回路である。同図において（１０９）は、第４図Ｂ
Ｋ示す如き２次元映像４ＦＩ号８□わが供給される端子
である。また、（ＩＯＩＡ）及び（ＩＯＩＢ）はこの変
換−路（１００）を構成するｌラインメモリである。こ
れらメモリ（ＩＯＩＡ）及び（ＩＯＩＢ）にはメモリコ
ントロール回路（１０２）から読み出し／１１き込み制
御信号８いが供給され、ｌ水子期間（１ライン）毎に書
き込み及び絖み出し状態となされる。したがって端子（
１０９）に供給される２次元映像信号８□つはＡ−Ｄ変
換器（１１０）を介してデジタル信号とされたのちメモ
リ（ＩＯＩＡ）及び（ＩＯＩＢ）に交互に１ライン分ず
つ順次書き込まれると共に、これらメモリ（ＩＯＩＡ）
及び（ＩＯＩＢ）から交互に１ライン分ずつ読み出しが
な鼻れることＫなる。

これらメモリ（ＩＯＩＡ）及び（ＩＯＩＢ）　Ｋは切換
回路（１０４）からその状態に応じて書き込みアドレス
信号ＡＤＷ及び読み出しアドレス信号ＡＤＲが供給され
る。書き込みアドレス信号ＡＤＷはアドレスコントロー
ル回路（１０５）から供給される。このアドレスコント
ロール回路（１０５）には同期分離回路（１０６）より
得られる水平同期信号ＰＨ（周波数ｆ１（）が周波数逓
倍器（１０７）を介されて周波数ｎ　ｆ　Ｈとされた第
４図Ｃに示す如き信号ＣＬＫがクロック信号として供給
される。そして、この場合、第４図りに示すようにメモ
リ（ＨＩＩＡ）及び（ＩＯＩＢ）に２次元映像信号８２
Ｄが蕾き込まれるように書き込みアドレス信号ＡＤＷは
決められる。

一方読み出しアドレス信号ＡＤＨはプログラマブルマト
リクス（１０８）より供給される。このプログラマブル
マトリクス（１０８）にはアドレスコントロール回路（
１０５）より書き込みアドレス信号ＡＤＷが供給され、
読み出しアドレス信号ＡＤＨはこの書き込みアドレス信
号ＡＤＷに関連し、例えば３次元画儂再生装置ｔ　（１
０）の光学系（４）を構成するかまぼこ状レンズの数、
あるいは射出角等の条件に応じて任意に変えられるよ５
になされている。そしてこの場合、読み出しアドレスｔ
ＱＡＤＲはメモリ（ＩＯＩＡ）及び（１（ＩＩＢ）より
第４図Ｅに示すような順番で、１−次信号が試み出され
るようなものとされる。

結局、この変換回路（１００）の端子（１０９）に第４
図ＢＫ示す如き２次元映像信号８□０が供給されると、
メモリ（１０１Ａ）及び（ＩＯＩＢ）よりは第４図Ｅに
示す如き信号、即ち第４図Ａに示す如き３次元映像信号
８３Ｄに擬似された擬似３次元映像信号８′３Ｄが得ら
れる。

この擬似３次元映像信号８′３ＤはＤ−Ａ変換器（１１
１）にてアナログ信号とされた後スイッチ回路（１１２
）の一方の固定端子（１１２ａ）に供給される。

このスイッチ回路（１１２）の他方の固定端子（１１２
ｂ）には端子（１１３）より３次元映像信号Ｓ　が供給
さＤ れる。そして、可動端子（１１２ｃ）に得られる映像信
号が３次元画像再生装置（１０）に供給される。

この場合、端子（１１３）に３次元映像信号８　が供Ｄ 給される場合にはスイッチ回路（１１２）は図とは反対
の状１１に切換られる。従って、第４図Ａに示す如き３
次元映像信号８３Ｄが３次元画像再生装置（１ｏ）に供
給されて、上述したように良好な３次元画像が再生され
る。また変換回路（１００）の端子（１０９）に第４図
ＢＫ示す如き２次元映像信号”２Ｄが供給される場合に
は、スイッチ回路（１１２）は図のように切換えられる
。従って３次元画像再生装置（ｌＯ）には第４図Ｅに示
す如き２次元映像信号８□０が変換された擬似３次元映
像信号８′３Ｄが供給される。

この擬似３次元映像信号８／３Ｄは３次元映像信号８３
Ｄと同等の信号構成となされているので、この場合３次
元画儂再生装ｆｉｔ　（１０）　においてはこの擬似３
次元映像信号８／３Ｄに基づい【良好な擬似３次元画像
が再生されることになる。

以上述べた実施例からも明らかなよ５に本発明による３
次元画像再生装置によれば、３次元映像信号８　だけで
なく、２次元映像信号Ｓ　１例え３Ｄ　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
２Ｄば通常のテレビジョン信号をも杓生できるので、使
用者にとって非常に便利なものとなる。

なお、上述実施例においては螢光面（１０ａ）の前面に
被着されるかまぼこ状レンズの数は５個のものを示した
が、これに限られるものではない。即ち、この数は撮偉
装置（７）のレンズ部（３１）の平凸レンズの個数に対
応して変わるものである。そして、この数が変るのに伴
って読み出しアドレス信号ＡＤＨが変えられることにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は３次元１僚再生装置の原理を説明する線図、第
２図は撮倫装置の例を示す構成図、第３図は３次元画ｇ
１再生装置の例を示す構成図、第４図は本発明の説明に
供する線図、第５図は本発明による３次元ＩｊＩＩ像再
生装置の一実施例を示す構成図である。 （ｌＯ）は３次元−（像再生装置、（１００）は変換回
路である、 同　　　　　　松　　隈　　秀　　盛・；４．。 ゞ、！・１〜Ｉ！

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ３次元画像書牛用の映倫信号が供給されて３次元−像が
   再生されるようになされた３次元１偉再生装置において
   、２次元画像再生用の映像信号を３次元−愉再生用の映
   像信号に変換せしめる変換回路が設けられ、上記２次元
   画像再生用の映像信号は上記変換回路を介されて供給さ
   れるようＫなされたことを特徴とする３次元画像再生装
   置。