JPS6076828A - 画像伝送方式 - Google Patents

画像伝送方式

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JPS6076828A
JPS6076828A JP58184849A JP18484983A JPS6076828A JP S6076828 A JPS6076828 A JP S6076828A JP 58184849 A JP58184849 A JP 58184849A JP 18484983 A JP18484983 A JP 18484983A JP S6076828 A JPS6076828 A JP S6076828A
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Hiroo Shono
裕夫 庄野
Tadao Inuzuka
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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】 〔発明の凧する技術分野〕 この発明は、光学系を使用した新規な画像伝送方式に関
するものでおる。
〔従来技術とその問題点〕
一般に画像情報を伝送する方式として、電気系を使用す
る方式と光学系を使用する方式とが実用化されている。
しかるに、テレビジョンに代表される電気系画像伝送方
式は、画体情報全時系列信号に分解を行うため、/次元
の処理しかできず1 このため画像情報のもつ美大な情
報量全忠実に伝送するには渦価で茜性能の装置が必要と
なる。
これに対し、光フアイバ等全使用する光学系画像伝送方
式は、2次元のま1直接画像情報を伝送することができ
ることと、構造的簡便さとから、従来画像伝送の困難と
された対象物への利用に供されている。
しかるに、今日後者の画像伝送方式に実用化されている
光学系として次のものが知られている。
(1) リレーレンズ系 これは5等倍結像を繰返しながら伝送するよう構成した
ものである。
(2) セルフォック系 これは、元ファイバ内で等倍結像を繰返しながら伝送す
るよう構成したものである。
(6) ファイババンドル系 これは1個々の元ファイバが構成画素の光量を伝送する
よう構成したものである。
しかしながら、この種の光学系によシ情報量の多い画像
情報を忠実に伝送するためには、理論上および製造上に
おいて画面の設計寸法に制限がある。すなわち、前記リ
レーレンズ系(1)およびセルフォック系(2)では、
約/闘径の画面となシ、またファイババンドル系(6)
では数n角が実用化されている。
今日5画像情報の伝送が要求6れる技術分野は急速に拡
大され1例えば、(a)直接視認できない領域の観察(
医学、工学の分野) 、 (bJ画像の転写(複写機等
の分野)、および(C1画像の転送(通信の分野)等が
あ勺、前記(a) 、 (b)項は既に実用化されてお
夛、特に医学比胡Jの分野では小形化が要求されている
〔発明の目的〕
そこで、本発明の目的は、光字糸の画像伝送方式の応用
に関し、簡単な構成で小形化が司Nt=であり、画像の
拡大および結像も容易になし得る新規な画像伝送方式を
提供するにある。
〔発明の要点〕
木兄ゆ」は、対向する平行な椀界面金反射面として構成
した透明誘電体の一端曲金入射側面とすると共に他端面
を出射側面として形成した光学系伝送1!全備えること
を特徴とする。
すなわち、本発明においては、透明坊電体を薄板もしく
は多角柱に構成して伝送路内を無反射で通過する物体像
光線を基準としてその両側に相補的な画像を再現するこ
とを利用して小形でしかも昼梢度の画像伝送を辺成し得
る画像伝送方式を提供するにある。
°従って1本発明の画像伝送方式においては、伝送路を
誘電体薄板で構成し、この伝送路の入射側面に入射する
物体像の光量のうち伝送路内で反射することなく出射側
面に至る光線を基準とし、この基準光線の片側にB[定
間隔離間したスリット状画像を形成し、さらにその反対
側に前記スリット状に消された画像金スリット状反転画
像として形成することを特徴とする。
代案として、伝送路を誘電体多角柱で構成し。
この伝送路の入射側面に入射する物体像の光線のうち伝
送路内で反射することなく出射側面に至る光線を基準と
し、この基準光線の片側にそれぞれ所定間隔離間した市
松模様状画像音形成し、さらにその反対側に前記市松模
様状に消された画像をそれぞれ市松模様状反転画像とし
て形成することもできる。
さらに、前記の各画像伝送方式に菱いて、同一構成の伝
送路を2もしくはそれ以上所定間隔離間して並設するこ
とによシ、各伝送路の出射側面に得られる画像の位相調
整全行い1.これら各伝送路の出射側面に得られる画像
を合成して連続画像を形成するよう構成すれば好適であ
る。
〔発明の実施例〕
次に、本発明に係る画像伝送方式の実施例につき添付図
面全参照しながら以下詳細に説明する。
まず、本発明の画像伝送方式の原理jlLつき。
第7図を参照して説明する。第1図において、参照符号
IOは本発明に使用する光学系伝送媒体である平板状の
透明肪′亀体を示す。この透明誘電体/Qは、対向する
平行な境界面/コ、1.2での繰返し全反射または高反
射率面で囲まれた空間内における反射面での繰返し反射
を利用して画像情報を伝送するよう構成される。なお、
説明の便宜上、この誘電体薄板IOの入射側面/≠を水
平面と直角な面に対し図示のように角度αに研磨し、ま
たこれと対応する出射側面/6を前記と同様に角度α′
に研磨するものとし、一方面像情報は訪電体湖板10の
入射側面/≠の中央へ入射し、土工界面/、2./2で
m回全反射を繰返して出射側面l乙の中央より出射する
二次元モデルの光線群について説明する。
第1図において、物体面をAo、A+、A2・・・・・
・とすれば、この像は誘電体薄板10の入射側面/4’
に結像し、次いでこの入射側面/4tVc得られた像B
に関する光線は誘電体薄板IOの内部を図示のように反
射して出射側面/Aに再び結像する。この出射側面/A
i/(得られる像Cは。
前記誘電体薄板10内を零回反射の光1fMAo→B−
> C−+Doを基準としてその片側に偶数回全反射し
た光線A2→B−+C−+D2.A4→B −> C→
D4が撮シ分けられ、またその反対側に奇数回全反射し
た光線A1→B −* C→D、、A5→B→C−+D
Bが振9分けられる。すなわち、出射側面/2で得られ
る像の虚像は、図示のように零回反射の虚像ka”r中
心としてその両側にそれぞれA I’ I A 5’お
よびA2’ 、 A4’として振9分けられる。
このように、本発明によれば、二次元モデルの物体面A
Oの上下の画像が混在して伝送されるため、出射側面/
6で得られる像Cはこのままでは画像として認識できな
いが1画像情報としては適正に伝送されている。このた
め5例えば、物体面AOよシ下側の物体に対応する角度
の光線を阻止するフィルタを入射側面/グまたは出射側
面/乙に設置すれば、物体の半平面領域部における画像
情報金谷易に得ることができる。
そこで、前述した二次元モデルを対象とした場合の画像
伝送系のモデルと画像表示例を示せは、第2図および第
3図に示す通シである。第3図から明らかなように1本
発明によれば、画像の基準点の片側には物体をブライン
ド越しに見たスリット状画像が得られ、その反対側には
前記ブラインド状に消された画像が同じくブラインド越
しに見たスリット状反転画像として得られる。
次に、本発明で得られる画像の理論的解析を第≠図に基
ついて行う。
各層の中心位置は次式でめられる(この場合、近釉光腺
のみを取扱うものとする)。
(1〕 誘電体n板肉で全反射する任意の光線について 但し、入射側面と出射側面における結像点を次の辿シ定
義する。
h = h’=A−a = a’ 2+ Q物点AMは次式で与えられる。
0像点AM′は次式で与えられる。
0各層間距離は次式でめられる。
αd 、2nd △工=よ −x −(1) b、ツー・・・・・・(3
)M M44 M 2 0有効画角は次式でめられる(但し、最小はθ0、最大
は全反射臨界角に対応)。
(/−1)αくθ<(! 十sin ’〔n sin 
(cos ’(”’−αl〕・・・・・・・・・(4) 0倍率は次式でめられる。
(It) 誘電体裾板内で零回反射の光線について但し
5入射側面と出射側聞における結像点4次の通シ定義す
る。
ゎ=よ、l−見、。−3・ 0物点Anは次式で与えられる。
0像点A O/は次式で与えられる。
O各層間距離は次式でめられる。
、2nj’d ΔxM−一 L ・−・・・・・・・・・・・・・ (
910有効画角は次式でめられる。
Oくθ<sin (ns+n(cos (−月) ・・
・・−・filO倍率は次式でめられる。
前述したところから明らかなように、画像における物体
のサンプリング間隔は、α−00の場合、前記式(9)
よシ伝送距IILに逆比例し、誘電体薄板の厚さdと物
体までの距離lに比例する。なお、α〜Qの場合は、俤
かな補正が必要である。従って、本発明によれば、前記
式(9)に示される間隔を以って第3図に示すようなブ
ライド越しに見る画像が得られる。
以上の説明は1本発明の原理に関するものであシ、これ
らの原理を応用して実際的な画像伝送を打う場合につい
て以下説明する。
(1)連続画像の形成法 t’?iJ記式(9)で示されるサンプリング間隔また
はその整数倍の間隔で誘電体薄板2枚を保持し、物点A
、以下“または光線入射角θ0以下を担う。
この場合、0<、、b<、d 、θ<b′りdの光線を
考えると、画像領域と暗い領域とは同じ幅ではなく、前
者の方が幅広となるが、単色光で照明された物体を見た
場合、この鴎い領域の幅は〜d/2となる。壕だ、前記
式(9)よシXMは屈折率nの関数であるから、白色光
で照射された物体を見る場合、各色に対し少しずつ上下
にすれたブラインド越しに見7ヒことになシ、この結果
前記両誘電体薄板により合成して視認できる画像は連続
になシ得る。すなわち、可視光の範囲に対して、nが△
nの幅をもつものとすれば、次式 が成シ立てば画像が連続となることが理解される。
(2) 有効画角の選択 画角は、前記式(4)またはα1で与えられるように、
光線入射角θOよp臨界角に対応する角度まで存在する
が、入射角が余シにも大きくなると材料や製作精度の問
題よp光廿が減少する。このため、α=00であれば、
前記式〇〇よシ明らかなように、前方上半部が視野に入
る。これに対して、前記式(4)から理解されるように
αを適当に設定すれば、伝送路の正面近傍を観察できる
ようになる。
(3)倍 率 物体に対する縦倍率は、前記式(6)またはα2で示さ
れるように/であるが、横倍率は前記式(5)またはa
υで示されるように、Lを太きく、lを小さくすること
によって任意の拡大像を得ることができる。
′4)多角柱の誘電体からなる伝送路 前述の実施例においては、U電体薄板を例示してその原
理の説明を行ったが、@電体の形状を多角柱で構成しf
c場合も同様の理論を展開することができる。
例えは、四角柱の誘電体を使用した場合。
物体を■】松模様越しに見た画像が観察できる。
この場合、前記式(lalの条件を満足するが、≠本の
四角柱からなる誘電体を上下左右に適当に配置ずれば、
これらの誘電体の出射側面に得られる画イ9を合成して
連続する画像をイUることができる。但し、この場合有
効画面範囲は全空間の四分の−となる。
葦だ、各側面が平向の均一誘電体を使用して画像を拡大
することができる。この場合の倍率は、伝送路である誘
電体を物体に近接すれば近接する和大きくすることがで
きる。
(5)結像性能 nII述したように、伝送路の誘電体として多角柱を使
用した場合、入射側面と出射側面とにそれぞれ多角形の
ピンホールアレイを設置したと同様の構成となシ、物体
との関係において適当な配置を設定すれば、ビンホール
カメラと同様な効果を生じ、レンズを使用することなく
実像画面を得ることができる。
〔発明の効果〕
前述した実施例の記載から明らかなように。
従来の画像情報伝送系においては1通常/ tnm径が
基準寸法とされ、しかも小形化すXLば画像の精度も低
下するという難点があったが1本発明によれば、その使
用目的によって/f111以下の寸法でもまた/TA1
1以上の寸法でも画像情報を高精度に伝送することが可
能である。
また、本発明の画像伝送方式によれば、伝送路としての
誘電体の寸法、形状、入射側面および出射側面の角度を
適当に選択することによシ、連続画像の形成1倍率の変
更、実像の形成等を任意に行うことができるため、従来
の光学系画像伝送方式では限界とされた小形化と画像1
度の向上とを容易に実現することができる。
以上1本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更を
なし得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る画像伝送方式の原理を示す説明図
、第2図は一次元モチルを使用した本発明に係る画像伝
送方式の一実施例を示す説明図、第3図は第2図に示す
λ次元モデルによる伝送1ifii像の説明図、第グ図
は本発明に係る画像伝送方式における画像の伝送理論を
解析する説明図である。 10・・・誘電体薄膜 12・・・平行側面14t・・
・入射側面 16・・・出射側面AO,AI・・・物体
像 B・・・入射側面の像C・・・出射側面の像 Do
、D、・・・出方画像A o’ + A 1’・・・虚
 斂 d・・・誘電体の厚さL・・・誘電体の長さ n
・・・誘電体の屈折率l・・・誘電体の入射側面と物体
との静間距離α・・・入射側面の角度 α′・・・出射
測面の角度特許出願人 今 井 淑 夫 FIG、2 FIG、3 FIG、4 ×

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) 対向する平行な境界面を反射面として構成した
    透明訪電体の一端四を入射側向とすると共に他端面を出
    射側面として形成した光学系伝送路を備えることを特徴
    とする画像伝送方式。 (2、特許請求の範囲第1項記載の画像伝送方式におい
    て、伝送路を@電体薄板で構成し、この伝送路の入射側
    面に入射する物体像の光線のうち伝送路内で反射するこ
    となく出射側面に至る光線を基準とし、この基準光重の
    片側に所定間隔離間したスリット状画像を形成し、さら
    にその反対側に前記スリット状に消された画像をスリッ
    ト状反転画像として形成してなる画像伝送方式。 (3)特許請求の範囲i/項記載の画像伝送方式におい
    て、伝送路を誘電体多角柱で描成し。 この伝送路の入射側面に入射する物体像の光線のうち伝
    送路内で反射することなく出射側面に至る光線を基準と
    し、この基準光線の片側にそれぞれ所定間隔離間した市
    松模様状画像を形成し、さらにその反対側に前記市松模
    様状に消された画像を市松m様状反転画像として形成し
    てなる画像伝送方式。 (4)特許請求の範囲第2項または第3項記載の画像伝
    送方式において、同−s成の伝送路をλもしくはそれ以
    上b1定間隔離間して並設し、各伝送路の出射側面に得
    られる画像を合成して連続画像を形成することからなる
    画像伝送方式。
JP58184849A 1983-10-03 1983-10-03 画像伝送方式 Granted JPS6076828A (ja)

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JPS6076828A true JPS6076828A (ja) 1985-05-01
JPH0125045B2 JPH0125045B2 (ja) 1989-05-16

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49102363A (ja) * 1972-10-17 1974-09-27
JPS5157457A (en) * 1974-09-20 1976-05-19 Max Planck Gesellschaft Dohakanomochiita jikoketsuzohoshiki

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49102363A (ja) * 1972-10-17 1974-09-27
JPS5157457A (en) * 1974-09-20 1976-05-19 Max Planck Gesellschaft Dohakanomochiita jikoketsuzohoshiki

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JPH0125045B2 (ja) 1989-05-16

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