JPS63242093A - 三次元テレビジヨン方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は三次元テレビジョン方式に関し、特に走査線構
造を利用して、観察用眼鏡を必要としない三次元テレビ
ジョン画像を極めて容易に表示することができるように
したものである。

［従来の技術］ 従来、印刷技術によって構成された画面の上にレンチキ
ュラー板を貼り付けて眼鏡不要で観察できる立体静止画
像が作成されている。また動画を対象とした例では、科
学万国博覧会「つくば８５」で松下電器産業株式会社に
より展示された方式がある。これは複数台（５台）のプ
ロジェクタ−からの画像をレンチキュラー板を取り付け
たスクリーン上に重ね合わせ投影するという方法で実現
された眼鏡不要の三次元（立体）テレビジョン方式［発
明が解決しようとする問題点］ しかしながら、一般にレンチキュラー板による立体画像
を構成しようとする場合、各ルンズピッチ（１個のかま
ぼこ状レンズ）内に複数個の視点からの画像を配置する
必要があり、画像作成の困難が大きかった。また、複数
個の視点からの画像を複数台のプロジェクタ−から投射
することによって実現する場合にも、装置が大がかりに
なり、調整にも困難さがあるという問題点があった。

そこで、本発明の目的は、テレビジョン等に用いられる
走査線構造を利用し、この走査線方向とレンチキュラー
板の縞構造の方向との適合を図ることによって、撮像お
よび表示を簡単、かつ容易に行うことができる三次元テ
レビジョン方式を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明では、一つの
被写体を多方向より撮像したテレビジョン画像の複数の
走査線を、それぞれレンチキュラー板の１つのレンズピ
ッチの中に納めるようにする。

すなわち、本発明は横方向に所定の間隔でＮ個の視点（
Ｎは自然数）からの画像を同一表示面に順次に隣り合わ
せて表示し、レンチキュラー板により光学的にＮ個の画
像に分離して映出する三次元テレビジョン方式において
、レンチキュラー板を、その縞構造の方向がテレビジョ
ン画面内における垂直方向と同一になるように配置し、
レンチキュラー板の縞構造の方向と同じ垂直方向に走査
線の走査を行い、レンチキュラー板の１つのレンズピッ
チ内にＮ本の走査線を配置することを特徴とする。

［作　用］ 本発明によれば、複数のカメラからの対応する各走査線
による複数の映像信号をレンチキュラー板の一つのレン
ズピッチに適合させて簡単かつ容易に一つの表示面に表
示することができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の表示面の走査線配列例を示す配置図で
あり、第１図における（八）は表示面の断面を示し、（
Ｂ）は表示面の正面を示す。一般にＮ台（Ｎは自然数）
のカメラあるいはＶＴＲ等によフてＮ個の異なった視点
からの映像をこのディスプレイ６（第２図）の表示面上
に表示することによって、レンチキュラー板１０θによ
る眼鏡不要の立体テレビジョンを実現するものである。

ここでは、レンチキュラー板１００を、その縞構造の方
向・がテレビジョン画面内における垂直走査の方向（以
下、垂直方向という）と同一となるように配置する。従
って、走査線の方向をレンチキュラー板の縞構造の方向
と同じ垂直方向に配置する。

Ｎ台のカメラあるいはＶＴＲＣＶＩ　−ＣＶｓ　　（第
２図）等からの画像の各走査線をレンチキュラー板１０
０の各ピッチ（かまぼこ状レンズ）　Ｐ、Ｑ、Ｒ，Ｓ等
の中にそれぞれ順次等間隔で位置をずらして配置する。

第１図（Ａ）および（Ｂ）において、例えばカメラＣＶ
＋からの走査線はＰ’＋、　Ｑ＋、　Ｒ＋、　Ｓｔ”、
カメニア　ＣＶ、からの走査線はＦ２１　Ｑ２．　Ｒ２
，Ｓ２・”、カメラｃｖ、からの走査線はＰＭ、　Ｑｓ
、　Ｒｓ、　Ｓｓ等と配置される。このようにすると各
レンチキュラー板１００のレンズピッチ内にＮ個の異な
った視点からの画像が表示されていることになり１、レ
ンチキュラー板１００の働きによって眼鏡の不要な立体
視が可能となる。この場合、第１図に示す表示面の画面
上の全走査線の数は１台のカメラの走査線数のＮ倍にな
る。

このような画像を表示する方法としては、Ｎ本の電子ビ
ームを持つブラウン管あるいはＮ個づつの端子を１つの
単位とした平面型ディスプレイ等に並列に同時にＮ個の
視点の映像信号を加え、Ｎ個の映像信号づつまとめて走
査する方法がある。

この方法は一つのカメラの映像についてはＮ−１本を飛
び越しながら走査することになる。

一方、一般に用いられているような１チヤンネルの映像
入力系統をもつディスプレイの場合は、まず、一番端の
カメラより撮像されたＴＶ画像をＮ：１の飛越し走査で
垂直に走査し、ついで次のカメラよりのＴＶ画像を一定
間隔だけ水平方向にずらしてＮ：１の飛越し走査をする
。最後のカメラのＴＶ画像まで同じようにこの処理を行
い、各フィールドをＮ個の異なった視点からの画像で構
成し、その走査線が第１図に示す配列で配置されるよう
にする。

第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

第２図において、ＣＶＩ〜ＣｖＨはＮ台のカメラまたは
ＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）であり、Ｎ個の異なる
視点からの映像信号をそれぞれ出力する。

八〇１〜ＡＤＨはＮ個のＡ／Ｄ変換器であり、カメラま
たはＶＴＲＣＶ、〜ＣＶｓからの映像信号をそれぞれＡ
／Ｄ変換する。ＦＩＩ＋Ｆ２１・・・ＦＮＩおよびＦ、
２゜Ｆ２２・・”ＦＮＩは、２Ｎ個のフィールドメモリ
であり、Ａ／Ｄ変換器ＡＤ、〜ＡＤＮからの信号をそれ
ぞれフィールド単位で切換えて交互に書き込み記憶する
。０八Ｉ−０八Ｎはそれぞれｔ）／Ａ変１負器、５ｗ１
Ｉ〜５ＷＩＮ、　５Ｗ２１−５Ｗ２Ｎ、　ＳＷＯはそれ
ぞれスイッチである。

１はＳＷ用パルス発生回路であり、フィールド周波数Ｆ
の周期でパルスを発生する。２は書込用サンプルパルス
発生回路であり、サンプル周波数ｐｓの周期でパルスを
発生する。

３はフィールド周波数Ｎ逓倍回路、４はサンプル周波数
Ｎ逓倍回路、５はディスプレイ６に対する同期信号発生
回路である。

Ｎ個の異なる視点の映像信号を出力するＮ台のテレビカ
メラあるいはＶＴＩＩ　ＣＶＩ、ＣＶ２・・・ＣＶｓか
らの映像信号はＡ／Ｄ変換器＾Ｄ１．＾０２・・−ＡＤ
ＮでＡ／Ｄ変換され、スイッチ５ｌｌｌｔｔ、ＳＪｚ・
・・ｓｗ、Ｎを介して、書き込み用サンプルパルス発生
器２で発生されるサンプル周波数ＦＳのサンプルパルス
で、一方のフィールトメそり’ｌｌ＋Ｆ２１・・・ＦＮ
Ｉにそれぞれ書き込まれる。

ついで、スイッチ５Ｗ１１．５ＷＩ２　””５ＷＩｓは
ＳＷ用パルス発生回路１で発生されるフィールド周波数
Ｆで切換えられ、テレビカメラあるいはＶＴＲｃｖ、、
ｃｖ。

・”ＣＶｓからの映像信号は同様に書込用サンプル発生
器２で発生されるサンプル周波数Ｆｓのサンプルパルス
で互いに対となる他方のフィールドメモリＦ１２．Ｆ２
２・”ＦＮＩにそれぞれ書き込まれる。

読出し時には、スイッチ５Ｗ２１．Ｓ胃、２・・−５Ｗ
２．４は、書き込みの場合とは互いに対となる反対側の
フィールドメモリの方に切り換えられ、先のフィールド
で既に書き込まれた映像信号はサンプル周波数Ｎ逓倍回
路４で発生されるサンプル周波数ＮＦｓにより、書き込
み速度のＮ倍の速度で読み出される。これらの信号は出
力側に設けたスイッチＳＷ０により、フィールド周波数
Ｎ逓倍回路３で発生される切換周波数ＮＦで制御されて
、フィールド周波数ＦのＮ倍の速度で切り換えられて次
々と読み出される。

このようにすることによってスイッチＳＷｏの出力側に
Ｎ個の異なった視点からの画像が時系列に並んだ形に構
成された信号が取り出され、ディスプレイ６に供給され
る。

第３図（＾）および（Ｂ）は本発明の同期信号例の′　
波形図であり、第３図（Ａ）は水平同期（ＨＤ）信号、
第３図（Ｂ）は垂直同期（ＶＤ）信号で、ＶＤｌ、ＶＤ
２−・・ＶＤＮはそれぞれテレビカメラあるいはＶＴＲ
ｃｖｔ。

・　ＣＶ２・−ＣＶＮの垂直同期信号に対応する。

ディスプレイ６に対する水平同期信号は人力される映像
信号のフィールド周期１／Ｆの１／Ｎ周期で発生させる
。垂直同期信号Ｖはカメラの１フィールド当り垂直走査
線数をＭとしたとき、Ｖ＝１／（ＮＭＦ）の周期で発生
させ、第１図に示した垂直走査線Ｐ１．Ｐ２・・・Ｐ、
４の各走査線間隔を保つため、第３図（Ｂ）に示すよう
に、Ｖ／Ｎの時間間隔づつ位相のずれたｖｏ、　、ｖｏ
、・・・ＶＤＮの垂直同期信号を連続的に発生させる。

上述の方式を用いて第１図に示す走査線構造を実現する
とき、レンチキュラー板１００の各レンズピッチＰ、Ｑ
、Ｒ，Ｓ　　（各かまぼこ状レンズ）内の走査線は同時
には呈示されず、フィールド周波数の逆数の時間間隔で
順次に呈示されることになる。しかし、この場合でもフ
ィールド周波数を適当に高くして、Ｎ本全体が呈示され
る時間が６０ｍ５ｅｃ程度以下であれば、同時呈示され
た場合と同様に立体視が可能であるという視覚の性質が
明らかにされている（磯野、安田：テレビジョン学会技
、術報告、　ＶＶＩ７７−４　、昭和６１年９月）。

なお、以上では主としてＮが２以上の整数の場合につい
て例示して幹たが、Ｎは１でもよい。すなわち、静止画
を撮像する場合にはカメラは１台でよく、その１台のカ
メラを横方向に移動させて得た撮像出力を、それぞれＮ
個のビデオ入力として、別個のメモリに切り換えながら
ストアしていけばよい。

［発明の効果］ 以上から明らかなように、本発明によれば、テレビジョ
ン等に用いられる走査線構造を利用することによって、
レンチキュラー板の縞構造に合わせて、レンズピッチ内
に複数個の視点からの映像を容易に配置することができ
る。

複数個のビームを持つブラウン管あるいは複数個づつの
端子を１つの単位とした平面ディスプレイ等に複数個の
入力を同時に加えて走査を行う場合は、メモリー機能等
を必要とせず簡単な構成で表示することができる。

また一般に用いられているような１系統の映像入力を持
つディスプレイの場合は、ディスプレイの走査線方向を
レンチキュラー板の縞構造の方向と同じ垂直方向にとり
複数個の視点の映像信号を時系列の信号に変換し、これ
らフィールドの多眼式立体画像の呈示時間が略々６０ｍ
５ｅｃであれば、立体視が可能であるという視覚の性質
を利用することによって立体画像として観察することが
できる。

さらにまた、通常の水平走査による撮像方式でレンチキ
ュラー板の各レンズピッチに複数個の画素を納めようと
すると、１画素毎にＮ個の視点を切換えて並べる必要が
あるため、１フイールドの全画素数をＴとすると、１フ
イ一ルド間でのスイッチング回数が ＸＴ となる。

これに対して本発明でＮ：１のインタレースを行う場合
、画素毎の切換えは必要としないのでＮ個のフィールド
間におけるＮ枚の画面の切換で済むから、スイッチング
回数はＮとなる。

例えばテレビジョン標準方式の場合、１フィールドの全
画素数Ｔは１８０，０００程度と考えられるから、この
場合、前者の画素単位で配列されるためには１フイ一ル
ド間のスイッチング回数は１８０．０００　ｘ　Ｎ回で
あるのに対し、本発明の場合はＮ個のフィールド間のス
イッチング回数はＮ回でよく、大幅にスイッチング回数
の低減を図ることができる。

本発明においては、通常のテレビジョン等で用いられて
いる水平、垂直の走査線構造を９０度変更する必要があ
るが、どのようなテレビカメラ、およびディスプレイの
場合でもこのことは容易に行いつる。当然のことながら
従来のＶＴＲへはそのままの形で信号の記録が可能であ
る。

本発明方式は、液晶、ＥＬ、プラズマ等を用いた平面型
ディスプレイを始めとして従来のブラウン管壁ディスプ
レイや投射型ディスプレイ等にも容易に適用することが
できる。

また、本発明方式はテレビジョンを始めとして、類似の
走査線構造を有するすべてのディスプレイへの適用が可
能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の表示面の走査線配列例を示す配置図、 第２図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、 第３図（Ａ）および（Ｂ）は本発明の第２図の実施例に
おける同期信号の波形図である。 １・・・ＳＷ用パルス発生回路、 ２・・・書込用サンプルパルス発生回路、−３・・・フ
ィールド周波数Ｎ逓倍回路、４・・・サンプル周波数Ｎ
逓倍回路、 ５・・・ディスプレイ用同期信号発生回路、６・・・デ
ィスプレイ、 １００・・・レンチキュラー板、 ＣＶ、　Ｎ１１：ＶＮ−・・カメラ（ＶＴＲ）、ＡＤ、
〜ＡＤＮ・・−Ａ／Ｄ変換器、 Ｆ１１〜’ＮＩ＋　Ｆ１２〜Ｆｓｚ　”−フィールドメ
モリ、ひ＾、〜ＤＡＮ−Ｄ　／　Ａ変換器、 ＳＷ＋＋〜ＳＷ＋ｓ、　５１２１”’５Ｗ２Ｎ、　５１
１１０　””スイッチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）横方向に所定の間隔でＮ個の視点（Ｎは自然数）か
   らの画像を同一表示面に順次に隣り合わせて表示し、レ
   ンチキュラー板により光学的にＮ個の画像に分離して映
   出する三次元テレビジョン方式において、 前記レンチキュラー板を、その縞構造の方向がテレビジ
   ョン画面内における垂直方向と同一になるように配置し
   、前記レンチキュラー板の縞構造の方向と同じ垂直方向
   に走査線の走査を行い、前記レンチキュラー板の１つの
   レンズピッチ内にＮ本の走査線を配置することを特徴と
   する三次元テレビジョン方式。 ２）特許請求の範囲第１項記載の三次元テレビジョン方
   式において、Ｎ本の電子ビームを発生する陰極線管ディ
   スプレイに同時にＮ個の視点の映像信号を加え、Ｎ個づ
   つの映像信号を１つの単位として走査することを特徴と
   する三次元テレビジョン方式。 ３）特許請求の範囲第１項記載の三次元テレビジョン方
   式において、Ｎ個づつの端子を単位とした平面型ディス
   プレイに同時にＮ個の視点の映像信号を加え、Ｎ個づつ
   の映像信号を１つの単位として走査することを特徴とす
   る三次元テレビジョン方式。 ４）特許請求の範囲第１項に記載の三次元テレビジョン
   方式において、前記Ｎ個の視点からの画像をそれぞれ垂
   直方向に走査線周期で走査し、水平方向にフィールド周
   期で走査して取り出される画像信号をいったん所定の期
   間にわたって記憶装置に書き込み、それにより記憶され
   たＮ個の画像信号を、書き込み速度のＮ倍の速度でそれ
   ぞれ読み出し、 それにより読み出された前記Ｎ個の信号を、各対応する
   垂直走査線が時間軸上で順次に隣り合わせて配列された
   Ｎ本の走査線に構成して取り出すことを特徴とする三次
   元テレビジョン方式。