KR102554488B1 - 영상 획득 장치 - Google Patents

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Abstract

두꺼운 피사체 또는 두께가 일정하지 않은 피사체를 대상으로 심도(Depth of field)를 늘려 선명하고 해상도가 높은 스테레오 영상을 획득할 수 있는 영상 획득 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치는, 입사되는 광선을 분할하는 편광 프리즘부 및 상기 편광 프리즘부로부터 분할된 광선을 수집하는 복수의 영상 수집부를 포함하고, 상기 편광 프리즘부는 45°를 기준으로 사람의 양안 시차각의 반을 더한 각도의 제 1 편광 각도를 가지는 제 1 편광부 및 상기 제 1 편광부와 맞닿도록 배치되고, 45°를 기준으로 사람의 양안 시차각의 반을 45°에서 뺀 각도의 제 2 편광 각도를 가지는 제 2 편광부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상 획득 장치{IMAGE ACQUISITION DEVICE}
본 발명은 영상 획득 장치에 관한 것으로, 상세하게는 선명하고 해상도가 높은 스테레오 영상을 획득할 수 있는 영상 획득 장치에 관한 것이다.
현미경은 사람의 눈으로 관찰하기 힘든 미세한 물체나 미생물을 확대하여 관찰하는 기구이다.
상기 현미경과 연동되어 사용되는 슬라이드 스캐너(Slide Scanner)는 하나 또는 복수의 슬라이드를 자동으로 스캔하여 이미지를 저장 및 관찰 분석할 수 있는 장치를 의미하며, 슬라이드 스캐너는 건강 검진 수요의 증가와 더불어 꾸준히 그 수요가 증가하고 있다.
이러한 종래의 슬라이드 스캐너의 자동 초점 장치는 두께가 일정하지 않거나 4μm 이상의 두꺼운 피사체에서는 그 정확도가 낮아지는 문제점이 있다. 따라서, 피사체의 두께가 일정하지 않은 세포 검사, 골조직 검사, 동결조직 검사 등의 경우에는 슬라이드 스캐너를 이용한 검진이 어려워 여전히 육안으로 현미경 검경을 통해 진단을 수행하고 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서는 높은 배율에서도 두꺼운 피사체를 커버할 수 있는 긴 초점 거리를 가지는 렌즈들이 요구되나, 이는 기존 현미경의 광학 구조상 한계가 있다.
미국등록특허공보 제 8184920호
본 발명은 두꺼운 피사체 또는 두께가 일정하지 않은 피사체를 대상으로 심도(Depth of field)를 늘려 선명하고 해상도가 높은 스테레오 영상을 획득할 수 있는 영상 획득 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 사람의 양안 시차를 고려하여 선명한 스테레오 영상을 정확히 구현할 수 있는 영상 획득 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 스테레오 영상 정합을 통한 2차원 영상을 생성하는 영상 획득 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치는, 입사되는 광선을 분할하는 편광 프리즘부 및 상기 편광 프리즘부로부터 분할된 광선을 수집하는 복수의 영상 수집부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 편광 프리즘부는 45°를 기준으로 사람의 양안 시차각의 반을 더한 각도의 제 1 편광 각도를 가지는 제 1 편광부 및 상기 제 1 편광부와 맞닿도록 배치되고, 45°를 기준으로 사람의 양안 시차각의 반을 뺀 각도의 제 2 편광 각도를 가지는 제 2 편광부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 영상 수집부는 상기 제 1 편광부를 통해 통과된 제 1 광선을 수집하는 제 1 영상 수집부 및 상기 제 2 편광부를 통해 굴절된 제 2 광선을 수집하는 제 2 영상 수집부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제 1 영상 수집부 및 상기 제 2 영상 수집부가 이루는 각도는 직각인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 획득 장치는, 입사되는 광선을 분할하는 편광 프리즘부 및 상기 편광 프리즘부로부터 분할된 광선을 수집하는 복수의 영상 수집부를 포함하고, 상기 각각의 영상 수집부가 이루는 각도는, 직각을 기준으로 사람의 양안 시차각을 더한 각도인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 편광 프리즘부는 제 1 편광 각도를 가지는 제 1 편광부 및 상기 제 1 편광부와 맞닿도록 배치되고, 제 1 편광 각도와 동일한 제 2 편광 각도를 가지는 제 2 편광부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 영상 수집부는 상기 제 1 편광부를 통해 통과된 제 1 광선을 수집하는 제 1 영상 수집부 및 상기 제 2 편광부를 통해 굴절된 제 2 광선을 수집하는 제 2 영상 수집부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 편광 프리즘부의 하부에 배치되는 대물렌즈부와, 상기 대물렌즈부의 하부에 배치되고, 슬라이드부가 구비되는 재물대 및 상기 재물대의 하부에 배치되어 상기 슬라이드부 상에 배치된 피사체에 상기 광선을 조사하는 조명부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제 1 편광부와 상기 제 1 영상 수집부 사이에 배치되는 제 1 초점 렌즈 및 상기 제 2 편광부와 상기 제 2 영상 수집부 사이에 배치되는 제 2 초점 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 편광 프리즘부의 하부에 배치되는 집속렌즈부와, 상기 집속렌즈부의 하부에 배치되고, 슬라이드부가 구비되는 재물대 및 상기 재물대의 하부에 배치되어 상기 슬라이드부 상에 배치된 피사체에 상기 광선을 조사하는 조명부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 편광 프리즘부와 상기 집속렌즈부 사이에 배치되는 제 3 초점 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제 1 영상 수집부를 통해 수집된 제 1 영상과 상기 제 2 영상 수집부를 통해 수집된 제 2 영상을 2차원 영상으로 변환하는 영상 처리부 및상기 영상 처리부를 통해 변환된 2차원 영상을 출력하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 편광 프리즘부는 다면체로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 사람의 양안 시차각에 따라 편광 프리즘부에 구비된 제 1 편광부 및 제 2 편광부가 각각 제 1 편광 각도 및 제 2 편광 각도를 가지도록 구성하거나 복수의 영상 수집부가 이루는 각도를 양안 시차각을 고려하여 구성함으로써 스테레오 영상 획득시 사람의 양안 시차를 정확히 구현하여 긴 초점거리의 고배율 영상을 획득할 수 있다.
또한, 사람의 양안 시차각에 따라 편광 프리즘부를 구성하거나 복수의 영상 수집부가 이루는 각도를 구성함으로써 초점 심도를 향상시켜 두꺼운 피사체 또는 두께가 일정하지 않은 피사체에 대해서도 긴 초점거리의 고배율 2차원 영상을 획득할 수 있다.
또한, 영상 처리부를 통해 3차원 스테레오 영상 데이터를 2차원 영상으로 정합하여 영상을 저장함으로써 획득된 영상의 데이터 용량을 축소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치에 구비된 편광 프리즘부를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치의 광 경로를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 영상 획득 장치를 이용하여 스테레오 영상을 획득하는 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 영상 획득 장치의 광 경로를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 영상 획득 장치의 광 경로를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 영상 획득 장치의 광 경로를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)에 구비된 편광 프리즘부(10)를 나타낸 도면이다. 이 때, 도 2는 상기 편광 프리즘부(10)를 측면에서 본 도면일 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)는 후술되는 조명부(60)로부터 방출되어 입사되는 광선을 분할하는 편광 프리즘부(10) 및 편광 프리즘부(10)로부터 분할된 광선을 수집하는 영상 수집부(20)를 포함한다.
일례로서, 상기 영상 획득 장치(100)는 광학 현미경일 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)에 구비된 편광 프리즘부(10) 및 영상 수집부(20)는 하우징(H, 경통) 내에 구비될 수 있다. 또한, 편광 프리즘부(10)는 조명부(60)로부터 방출되어 입사되는 광선을 통과 또는 굴절시킬 수 있다.
편광 프리즘부(10)는 빔 스플리터(Beam Splitter)의 일종으로서, 도 2 중 도 2(a)에 도시된 바와 같이 6면으로 구성되거나, 도 2 중 도 2(b)에 도시된 바와 같이 7면으로 구성될 수 있다. 다만, 편광 프리즘부(10)의 형상은 이에 한정되지 않고 6면 또는 7면이 아닌 다면체로도 구성될 수 있다.
상세하게는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 편광 프리즘부(10)는 제 1 편광부(12) 및 제 1 편광부(12)와 대각면(편광면, 16)을 두고 맞닿도록 배치되는 제 2 편광부(14)를 포함한다.
제 1 편광부(12)는 입사되는 광선의 일부(제 1 광선)를 통과시킬 수 있으며, 제 2 편광부(14)는 입사되는 광선의 일부(제 2 광선)를 굴절시킬 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 제 1 편광부(12)의 제 1 편광 각도는 45°를 기준으로 사람의 양안 시차각의 반을 더한 각도를 가지며, 제 2 편광부(14)의 제 2 편광 각도는 45°를 기준으로 사람의 양안 시차각의 반을 뺀 각도를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에서 양안 시차(binocular parallax)란 사람의 좌안(left eye)과 우안(right eye)으로부터 느껴지는 시차를 의미하며, 좌안과 우안이 공간적으로 약간 다른 위치에 있으므로 물체를 바라볼 때 약간씩 서로 다른 영상을 관측하게 되는 것을 의미한다. 바람직하게는 상기 좌안과 우안 사이의 간격(양안 거리)은 사람의 얼굴형에 따라 차이가 있으나 대략 65mm 정도 일 수 있다. 한편, 사람의 양안 시차각은 대략 12° ~ 15°일 수 있다.
바람직하게는, 상기 양안 시차각은 명시 거리(distance of distinct vision)와 양안 거리에 따라 달라질 수 있다. 이 때, 명시 거리는 사람이 눈의 피로를 느끼지 않고 물체를 또렷하게 지속적으로 볼 수 있는 최단 거리를 의미하고 대략 250mm 정도일 수 있으며, 영상 획득 장치(100)의 광학 구조에 따라 결정될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 제 1 편광부(12)가 제 1 편광부(12)의 대각면의 일측 선분을 기준으로 수직 방향과 이루는 각도(제 1 편광 각도)는 45°를 기준으로 사람의 양안 시차각의 반(6°~ 7.5°)을 더한 각도일 수 있다. 바람직하게는, 제 1 편광 각도는 대략 51° ~ 52.5°일 수 있다.
또한, 제 2 편광부(14)가 제 2 편광부(14)의 대각면의 일측 선분을 기준으로 수평 방향과 이루는 각도(제 2 편광 각도)는 45°를 기준으로 사람의 양안 시차각의 반(6 ~ 7.5°)을 뺀 각도일 수 있다. 바람직하게는, 제 2 편광 각도는 대략 37.5° ~ 39°일 수 있다.
도 1을 참조하면, 영상 수집부(20)는 제 1 편광부(12)를 통해 통과된 제 1 광선을 수집하는 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 편광부(14)를 통해 굴절된 제 2 광선을 수집하는 제 2 영상 수집부(24)를 포함한다.
바람직하게는, 영상 수집부(20)는 이미지 센서(미도시)로만 구성되거나, 초점 렌즈(미도시) 및 이미지 센서(미도시)가 모두 구비될 수도 있다. 이 때, 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 영상 수집부(24)에는 이미지 센서가 각각 2개 이상 구비될 수 있다.
상기 이미지 센서는 광 신호를 전기적 신호로 변환하여 영상 정보를 획득하는 것으로서, CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal Oxid Semiconductor)와 같은 촬상 소자일 수 있다.
이 때, 도 1에 도시된 바와 같이 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 영상 수집부(24)가 이루는 각도는 직각일 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)는, 편광 프리즘부(10)의 하부에 배치되는 대물렌즈부(30)와, 대물렌즈부(30)의 하부에 배치되고, 슬라이드부(50)가 구비되는 재물대(40) 및 재물대(40)의 하부에 배치되어 슬라이드부(50) 상에 배치된 피사체(S)에 광선을 조사하는 조명부(60)를 더 포함한다. 이 때, 피사체(S)는 상기 슬라이드부(50) 상에 배치되어 고정될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)는 조명부(60)로부터 입사되는 광선의 광축을 기준으로 조명부(60), 재물대(40), 슬라이드부(50), 피사체(S), 대물렌즈부(30) 및 편광 프리즘부(10)가 순서대로 배치될 수 있다. 또한, 대물렌즈부(30)는 전술한 하우징(H, 경통)에 고정될 수 있으며, 재물대(40) 상에 배치된 슬라이드부(50)는 재물대(40)의 구동에 따라 X축, Y축 및 Z축으로 이동할 수 있다.
상기 대물렌즈부(30)의 배율이 변경될 경우 양안 시차각이 변경될 수 있으며 이에 따라 전술한 제 1 편광 각도 및 제 2 편광 각도가 변경될 수 있다.
또한, 재물대(40)는 별도의 구동 제어 수단(미도시)과 연결되어 상기 구동 제어 수단의 제어 신호에 따라 슬라이드부(50)와 함께 X축, Y축, Z축으로 이동할 수 있다.
또한, 대물렌즈부(30)는 별도의 구동 제어 수단(미도시)과 연결되어 상기 구동 제어 수단의 제어 신호에 따라 피사체(S) 또는 재물대(40)와의 거리를 조절할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)의 광 경로를 나타낸 도면이다. 이 때, 상기 도 3에서 영상 획득 장치(100)의 구성 중 편광 프리즘부(10) 및 영상 수집부(20)에 대해서만 도시하고 나머지 구성에 대해서는 그 도시를 생략하도록 한다.
도 3을 참조하면, 조명부(60)로부터 하우징(H) 내로 입사된 광선은 편광 프리즘부(10)를 통해 분할될 수 있다.
전술한 바와 같이 편광 프리즘부(10)의 제 1 편광부(12)는 제 1 광선을 통과시킬 수 있으며, 제 2 편광부(14)는 제 2 광선을 굴절시킬 수 있다. 이 때, 편광면(대각면, 16)의 동일 지점에서 분리되어 제 1 편광부(12)를 통과하는 제 1 광선과 제 2 편광부(14)를 통과하는 제 2 광선의 이동거리는 동일하게 될 수 있다. 상세하게는, 편광면(16)으로부터 제 1 편광부(12)를 통과하기 전까지의 제 1 광선의 이동 거리와, 제 1 광선과 동일 지점 상의 편광면(16)으로부터 제 2 편광부(14)를 통과하기 전까지의 제 2 광선의 이동 거리는 동일하게 될 수 있다.
바람직하게는, 편광면(16)의 동일 지점에서 분리되는 제 1 광선과 상기 제 2 광선의 이동 거리는 편광 프리즘부(10)의 대칭 여부와 관계없이 동일하게 설정될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 제 1 편광부(12)를 통과한 제 1 광선은 제 1 영상 수집부(22)로 수집될 수 있으며, 제 2 편광부(14)를 통해 굴절된 제 2 광선은 제 2 영상 수집부(24)로 수집될 수 있다.
이 때, 제 1 편광부(12)를 통해 통과되는 제 1 광선과 제 2 편광부(14)를 통해 굴절되는 제 2 광선이 이루는 각도는 대략 102°~ 105°일 수 있다. 바람직하게는 도 3에서 제 1 광선과 제 2 광선이 이루는 각도는 직각(90°)을 기준으로 사람의 양안 시차각(12° ~ 15°)을 더한 각도를 나타낼 수 있다.
예시적으로 양안 시차각이 12°인 경우 제 1 편광부(12)가 가지는 제 1 편광 각도는 51°이고, 제 2 편광부(14)가 가지는 제 2 편광 각도는 39°가 될 수 있다.
이 때, 제 1 편광부(12)를 통해 통과되는 제 1 광선과 제 2 편광부(14)를 통해 굴절되는 광선이 이루는 각도는 직각(90°)을 기준으로 사람의 양안 시차각 12°를 더한 102°일 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)에서는 양안 시차각에 따라 편광 프리즘부(10)에 구비된 제 1 편광부(12) 및 제 2 편광부(14)가 각각 제 1 편광 각도 및 제 2 편광 각도를 가지도록 함으로써 스테레오 영상 획득시 사람의 양안 시차를 정확히 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)에서는 6면 또는 7면 형상의 다면체의 편광 프리즘부(10)를 구성하고, 양안 시차각에 따라 편광 프리즘부(10)에 구비된 제 1 편광부(12) 및 제 2 편광부(14)가 각각 제 1 편광 각도 및 제 2 편광 각도를 가지도록 함으로써 종래 기술에서와 같이 하프미러(half mirror)를 빔 스플리터로 구성하여 비점수차(astigmatism)가 발생되거나 삼각 프리즘을 빔 스플리터로 구성하여 중앙부의 광선이 프리즘의 꼭지점에 도달하여 영상 수집부로 도달되지 않고 산란됨으로써 영상의 중앙부분의 정보가 소실되어 획득된 영상의 해상도가 급격히 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 영상 획득 장치(100)를 이용하여 스테레오 영상을 획득하는 것을 나타낸 도면이다. 이 때, 도 4(a)는 일반 현미경을 사용한 경우에 획득되는 피사체(S)의 영상을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4(b)는 편광 프리즘부(10)가 구비된 본 발명의 영상 획득 장치(100)를 사용한 경우에 획득되는 피사체(S)의 영상을 개략적으로 나타낸 도면이다.
또한, 도 4에 예시된 수치는 고정된 것이 아니라 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)의 광학 구조에 따라 달라질 수 있다.
전술한 바와 같이 제 1 편광부(12)를 통과한 제 1 광선은 제 1 영상 수집부(22)로 수집될 수 있으며, 제 2 편광부(14)를 통해 굴절된 제 2 광선은 제 2 영상 수집부(24)로 수집될 수 있다.
이 때, 제 1 영상 수집부(22)는 수집된 제 1 광선을 결상하여 피사체(S)가 결상된 제 1 영상을 획득하고, 제 2 영상 수집부(24)는 수집된 제 2 광선을 결상하여 피사체(S)가 결상된 제 2 영상을 획득할 수 있다. 바람직하게는, 제 1 영상과 제 2 영상은 사람의 양안 시차각에 따라 피사체(S)의 서로 다른 시점에서의 영상일 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)는 영상 처리부(70) 및 디스플레이부(80)를 더 포함한다.
영상 처리부(70)는 제 1 영상 수집부(22)에서 획득된 제 1 영상 및 제 2 영상 수집부(24)에서 획득된 제 2 영상에 대해 일련의 연산과정을 진행하여 2차원 영상 정보로 변환할 수 있다.
일례로서, 영상 처리부(70)는 제 1 영상 및 제 2 영상의 구성요소를 물체, 서브물체 단위로 분류하고, 제 1 영상 및 제 2 영상에 대해 각각 구분된 구성요소를 매칭시켜 크기 비율을 연산함으로써 영상 왜곡 개선을 수행할 수 있다. 다음으로, 영상 처리부(70)는 연산된 결과로부터 화소별로 깊이를 계산하고 이로부터 3차원 스테레오 영상 데이터를 획득할 수 있다.
이 때, 영상 처리부(70)는 획득된 3차원 스테레오 영상 데이터를 2차원 영상으로 변환할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)에서는 영상 처리부(70)를 통해 3차원 스테레오 영상 데이터를 2차원 영상으로 정합하여 영상을 저장함으로써 획득된 영상의 데이터 용량을 축소할 수 있다.
또한, 양안 시차각에 따라 편광 프리즘부(10)에 구비된 제 1 편광부(12) 및 제 2 편광부(14)가 각각 제 1 편광 각도 및 제 2 편광 각도를 가지도록 함으로써 스테레오 영상 획득시 사람의 양안 시차를 정확히 구현할 수 있고, 이에 따라 도 4(b)에 도시된 바와 같이 도 4(a)에 도시된 경우와 비교하여 2차원 영상의 초점 심도를 향상시켜 두껍거나 두께가 일정하지 않은 피사체(S)에 대해서도 긴 초점거리의 고배율 2차원 영상을 획득할 수 있다.
예시적으로, 도 4(b)에서 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 영상 수집부(24)에 각각 2개의 이미지 센서가 구비되는 경우에는 2차원 영상의 초점 심도를 대략 70μm까지 향상시킬 수 있다. 한편, 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 영상 수집부(24)에 각각 4개의 이미지 센서가 구비되는 경우에는 2차원 영상의 초점 심도를 대략 100μm까지 향상시킬 수 있다.
영상 처리부(70)를 통해 변환된 피사체(S)의 2차원 영상은 디스플레이부(80)를 통해 출력될 수 있다. 한편, 디스플레이부(80)가 3D 모니터(3D monitor)로 구성되는 경우에는 피사체(S)의 깊이 맵(depth map) 정보를 포함하는 3차원 스테레오 영상의 형태로 피사체(S)의 영상을 출력할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 영상 획득 장치(200)의 광 경로를 나타낸 도면이다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 영상 획득 장치(200)의 경우, 사람의 양안 시차각에 따라 편광 프리즘부(10)를 구성하지 않는 점을 제외하고는 전술한 제 1 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)와 비교하여 구조적으로 큰 차이는 없다. 따라서, 상기 도 5에서 도 1 내지 도 3에 도시된 제 1 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하여 표시하도록 하며, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 영상 획득 장치(200)는 조명부(60)로부터 방출되어 입사되는 광선을 분할하는 편광 프리즘부(10) 및 편광 프리즘부(10)로부터 분할된 광선을 수집하는 복수의 영상 수집부(20)를 포함한다.
이 때, 제 2 실시예의 영상 획득 장치(200)에 구비된 편광 프리즘부(10)는 6면으로 구성될 수 있다.
제 2 실시예에의 영상 획득 장치(200)에 구비된 편광 프리즘부(10)는 조명부(60)로부터 방출되어 입사되는 광선을 통과 또는 굴절시킬 수 있다. 상세하게는, 편광 프리즘부(10)는 제 1 편광 각도를 가지는 제 1 편광부(12) 및 제 1 편광부(12)와 대각면을 두고 맞닿도록 배치되고, 제 1 편광 각도와 동일한 제 2 편광 각도를 가지는 제 2 편광부(14)를 포함한다.
도 5에 도시된 바와 같이 제 1 편광부(12)가 제 1 편광부(12)의 대각면의 일측 선분을 기준으로 수직 방향과 이루는 각도(제 1 편광 각도)는 45°일 수 있다.
또한, 제 2 편광부(14)가 제 2 편광부(14)의 대각면의 일측 선분을 기준으로 수평 방향과 이루는 각도(제 2 편광 각도)는 45°일 수 있다.
제 1 실시예의 영상 획득 장치(100)에 구비된 편광 프리즘부(10)와 마찬가지로 제 2 실시예의 영상 획득 장치(200)에 구비된 제 1 편광부(12)도 입사되는 광선의 일부(제 1 광선)을 통과시킬 수 있으며, 제 2 편광부(14)는 입사되는 광선의 일부(제 2 광선)를 굴절시킬 수 있다.
한편, 제 2 실시예의 영상 획득 장치(200)에 구비된 영상 수집부(20)는 제 1 편광부(12)를 통해 통과된 제 1 광선을 수집하는 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 편광부(14)를 통해 굴절된 제 2 광선을 수집하는 제 2 영상 수집부(24)를 포함한다.
이 때, 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 영상 수집부(24)가 이루는 각도는 직각보다 큰 각도일 수 있다.
보다 상세하게는 상기 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 영상 수집부(24)가 이루는 각도는 직각(90°)을 기준으로 사람의 양안 시차각(12°~ 15°)을 더한 각도일 수 있다.
바람직하게는, 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 영상 수집부(24)가 이루는 각도는 대략 102°~ 105°일 수 있다. 이 때, 제 2 실시예에 따른 영상 획득 장치(200)에서는 도 5에 도시된 바와 같이 수직 방향으로 배치된 제 2 영상 수집부(24)가 수직 방향에 대해 기울어지도록 배치될 수도 있고, 도 5에 도시되지는 않았으나 수평 방향으로 배치된 제 1 영상 수집부(22)가 수평 방향에 대해 기울어지도록 배치될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 제 1 편광부(12)를 통해 통과되는 제 1 광선과 제 2 편광부(14)를 통해 굴절되는 제 2 광선이 이루는 각도는 대략 직각(90°)일 수 있다.
이 때, 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 영상 수집부(24)가 이루는 각도는 사람의 양안 시차각을 고려하여 102°~ 105°의 범위 내에서 설정될 수 있다.
보다 상세하게는 상기 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 영상 수집부(24)가 이루는 각도는 직각을 기준으로 사람의 양안 시차각을 더한 각도일 수 있으며, 전술한 바와 같이 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 영상 수집부(24)가 이루는 각도는 대략 102°~ 105°일 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제 2 실시예에 따른 영상 획득 장치(200)에서도 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 영상 수집부(24)가 이루는 각도를 사람의 양안 시차각을 고려하여 구성함으로써 스테레오 영상 획득시 사람의 양안 시차를 정확히 구현할 수 있고, 이에 따라 2차원 영상의 초점 심도를 향상시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 영상 획득 장치(300)의 광 경로를 나타낸 도면이다. 본 발명의 제 3 실시예에 따른 영상 획득 장치(300)의 경우, 사람의 양안 시차각에 따라 편광 프리즘부(10)를 구성하지 않는 점을 제외하고는 전술한 제 1 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)와 비교하여 구조적으로 큰 차이는 없다.
따라서, 상기 도 6에서 도 1 내지 도 3에 도시된 제 1 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하여 표시하도록 하며, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 영상 획득 장치(300)는 조명부(60)로부터 방출되어 입사되는 광선을 분할하는 편광 프리즘부(10) 및 편광 프리즘부(10)로부터 분할된 광선을 수집하는 복수의 영상 수집부(20)를 포함한다.
이 때, 제 3 실시예의 영상 획득 장치(300)에 구비된 편광 프리즘부(10)는 6면으로 구성될 수 있다.
제 3 실시예의 영상 획득 장치(300)에 구비된 편광 프리즘부(10)는 조명부(60)로부터 방출되어 입사되는 광선을 통과 또는 굴절시킬 수 있다. 상세하게는, 편광 프리즘부(10)는 제 1 편광 각도를 가지는 제 1 편광부(12) 및 제 1 편광부(12)와 대각면을 두고 맞닿도록 배치되고, 제 1 편광 각도와 동일한 제 2 편광 각도를 가지는 제 2 편광부(14)를 포함한다.
도 6에 도시된 바와 같이 제 1 편광부(12)가 제 1 편광부(12)의 대각면의 일측 선분을 기준으로 수직 방향과 이루는 각도(제 1 편광 각도)는 45°일 수 있다.
또한, 제 2 편광부(14)가 제 2 편광부(14)의 대각면의 일측 선분을 기준으로 수평 방향과 이루는 각도(제 2 편광 각도)는 45°일 수 있다.
제 1 실시예의 영상 획득 장치(100)에 구비된 편광 프리즘부(10)와 마찬가지로 제 3 실시예의 영상 획득 장치(300)에 구비된 제 1 편광부(12)도 입사되는 광선의 일부(제 1 광선)을 통과시킬 수 있으며, 제 2 편광부(14)는 입사되는 광선의 일부(제 2 광선)를 굴절시킬 수 있다.
한편, 제 3 실시예의 영상 획득 장치(300)에 구비된 영상 수집부(20)는 제 1 편광부(12)를 통해 통과된 제 1 광선을 수집하는 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 편광부(14)를 통해 굴절된 제 2 광선을 수집하는 제 2 영상 수집부(24)를 포함한다.
이 때, 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 영상 수집부(24)가 이루는 각도는 직각보다 큰 각도일 수 있다.
보다 상세하게는 상기 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 영상 수집부(24)가 이루는 각도는 직각(90°)을 기준으로 사람의 양안 시차각(12°~ 15°)을 더한 각도일 수 있다.
바람직하게는, 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 영상 수집부(24)가 이루는 각도는 대략 102° ~ 105°일 수 있다. 이 때, 제 3 실시예에 따른 영상 획득 장치(300)에서는 도 6에 도시된 바와 같이 수직 방향으로 배치된 제 2 영상 수집부(24)가 수직 방향에 대해 기울어지도록 배치될 수 있고, 수평 방향으로 배치된 제 1 영상 수집부(22)가 수평 방향에 대해 기울어지도록 배치될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제 1 편광부(12)를 통해 통과되는 제 1 광선과 제 2 편광부(14)를 통해 굴절되는 제 2 광선이 이루는 각도는 대략 직각(90°)일 수 있다.
이 때, 제 3 실시예의 영상 획득 장치(300)에 구비된 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 영상 수집부(24)가 이루는 각도 또한 제 2 실시예의 영상 획득 장치(200)와 마찬가지로 사람의 양안 시차각을 고려하여 102° ~ 105°의 범위 내에서 설정될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 제 3 실시예에 따른 영상 획득 장치(300)에서도 제 2 실시예에 따른 영상 획득 장치(200)와 마찬가지로 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 영상 수집부(24)가 이루는 각도를 사람의 양안 시차각을 고려하여 구성함으로써 스테레오 영상 획득시 사람의 양안 시차를 정확히 구현할 수 있고, 이에 따라 2차원 영상의 초점 심도를 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 영상 획득 장치(400)의 광 경로를 나타낸 도면이다. 본 발명의 제 4 실시예에 따른 영상 획득 장치(400)의 경우, 제 1 편광부(12)와 제 1 영상 수집부(22) 사이에 제 1 초점 렌즈(422)가 구비되고, 제 2 편광부(14)와 제 2 영상 수집부(24) 사이에 제 2 초점 렌즈(424)가 구비되며, 편광 프리즘부(10)의 하부에 집속렌즈부(430)가 배치되고, 편광 프리즘부(10)와 집속렌즈부(430) 사이에 제 3 초점 렌즈(440)가 배치되는 점을 제외하고는 전술한 제 3 실시예에 따른 영상 획득 장치(300)와 비교하여 구조적으로 큰 차이는 없다.
따라서, 상기 도 7에서 도 6에 도시된 제 3 실시예에 따른 영상 획득 장치(300)와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하여 표시하도록 하며, 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 영상 획득 장치(400)는 조명부(60)로부터 방출되어 입사되는 광선을 분할하는 편광 프리즘부(10) 및 편광 프리즘부(10)로부터 분할된 광선을 수집하는 복수의 영상 수집부(20)를 포함한다.
한편, 제 3 실시예의 영상 획득 장치(300)에 구비된 편광 프리즘부(10)와 마찬가지로 제 4 실시예의 영상 획득 장치(400)에 구비된 편광 프리즘부(10)도 6면으로 구성될 수 있다.
또한, 제 4 실시예의 영상 획득 장치(400)에 구비된 영상 수집부(20)는 제 1 편광부(12)를 통해 통과된 제 1 광선을 수집하는 제 1 영상 수집부(22) 및 제 2 편광부(14)를 통해 굴절된 제 2 광선을 수집하는 제 2 영상 수집부(24)를 포함한다.
제 4 실시예의 영상 획득 장치(400)에서 제 1 편광부(12)와 제 1 영상 수집부(22) 사이에 배치되는 제 1 초점 렌즈(422)는 제 1 영상 수집부(22)를 통해 획득되는 제 1 영상의 초점을 조절할 수 있다. 바람직하게는, 제 1 초점 렌즈(422)는 양 볼록형 렌즈(biconvex lens)일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
마찬가지로, 제 2 편광부(14)와 제 2 영상 수집부(24) 사이에 배치되는 제 2 초점 렌즈(424)는 제 2 영상 수집부(24)를 통해 획득되는 제 2 영상의 초점을 조절할 수 있다. 바람직하게는, 제 2 초점 렌즈(424)는 양 볼록형 렌즈(biconvex lens)일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
이와 같이 제 1 초점 렌즈(422) 및 제 2 초점 렌즈(424)에 의해 제 1 영상 및 제 2 영상의 초점이 각각 조절되는 경우 제 1 영상 및 제 2 영상의 색수차 및 상면만곡이 감소될 수 있다.
한편, 전술한 제 1 초점 렌즈(422) 및 제 2 초점 렌즈(424)는 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에 따른 영상 획득 장치(100, 200, 300)에 구비되는 것도 가능하다.
도 7을 참조하면, 제 4 실시예의 영상 획득 장치(400)는 집속렌즈부(430)의 하부에 배치되고, 슬라이드부(50)가 구비되는 재물대(40) 및 재물대(40)의 하부에 배치되어 슬라이드부(50) 상에 배치된 피사체(S)에 광선을 조사하는 조명부(60)를 포함한다.
바람직하게는, 상기 집속렌즈부(430)는 도 7에 도시된 바와 같이 복수의 렌즈로 구비될 수 있으며, 양 볼록형 렌즈(biconvex lens)일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 또한, 상기 집속렌즈부(430)는 현미경 광학계의 대물렌즈와 튜브렌즈로 구성될 수 있다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 영상 획득 장치(400)에서 상기 집속렌즈부(430)는 조명부(60)로부터 조사되는 광선을 집속하여 집속된 광선이 편광 프리즘부(10)로 전달되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 영상 획득 장치(400)에서는 상기 집속렌즈부(430) 구성을 구비하지 않고 도 1에 도시된 제 1 실시예의 영상 획득 장치(100)과 같은 대물렌즈부(30)를 대신 구비하는 것도 가능하다. 또한, 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에 따른 영상 획득 장치(100, 200, 300)에서도 대물렌즈부(30) 구성 대신 도 7에 도시된 집속렌즈부(430) 구성을 구비하는 것도 가능하다.
도 7을 참조하면, 제 4 실시예의 영상 획득 장치(400)에서는 편광 프리즘부(10)와 집속렌즈부(430) 사이에 배치되는 제 3 초점 렌즈(440)가 구비될 수 있다. 바람직하게는, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 제 4 실시예에 따른 영상 획득 장치(400)에 구비된 편광 프리즘부(10) 및 영상 수집부(20), 제 1 초점 렌즈(422), 제 2 초점 렌즈(424) 및 제 3 초점 렌즈(440)는 하우징(H, 경통) 내에 구비될 수 있다.
제 4 실시예의 영상 획득 장치(400)에서 제 3 초점 렌즈(440)는 집속렌즈부(430)를 통해 집속되어 편광 프리즘부(10)로 전달되는 광선의 초점위치를 변화시킬 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 집속렌즈부(430)를 통과한 시준광이 제 3 초점 렌즈(440)가 없는 상태에서 바로 편광 프리즘부(10)로 전달될 수도 있다.
바람직하게는, 제 3 초점 렌즈(440)는 편광 프리즘부(10)와 집속렌즈부(430)를 잇는 광축 상에서 상하로 이동할 수 있도록 배치되어 집속렌즈부(430)를 통해 집속되어 편광 프리즘부(10)로 전달되는 광선의 초점위치를 조절할 수 있다. 이에 따라, 제 3 초점 렌즈(440)는 집속렌즈부(430)의 초점 한계를 넘어 피사체(S)를 확대 또는 축소함으로써 배율에 따른 화각을 정밀하게 조정하도록 할 수 있다.
한편, 전술한 제 3 초점 렌즈(440)는 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에 따른 영상 획득 장치(100, 200, 300)에 구비되는 것도 가능하다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 영상 획득 장치(400)에 따르면 전술한 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에 따른 영상 획득 장치(100, 200, 300)와 마찬가지로 사람의 양안 시차각을 고려하여 영상 획득 장치(400)의 광학 구조를 구성함으로써 종래 기술에 비해 보다 긴 초점 거리를 가지는 고배율 영상을 획득할 수 있을 뿐 아니라, 제 1 초점 렌즈(422), 제 2 초점 렌즈(424) 및 제 3 초점 렌즈(440)를 추가적으로 구비하여 초점이 보다 정밀하게 조정된 스테레오 영상을 획득할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200, 300, 400 : 영상 획득 장치
10 : 편광 프리즘부
20 : 영상 수집부
30 : 대물렌즈부
40 : 재물대
50 : 슬라이드부
60 : 조명부
70 : 영상 처리부
80 : 디스플레이부

Claims (12)

  1. 입사되는 광선을 분할하는 편광 프리즘부; 및
    상기 편광 프리즘부로부터 분할된 광선을 수집하는 복수의 영상 수집부;를 포함하고,
    상기 편광 프리즘부는,
    45°를 기준으로 사람의 양안 시차각의 반을 더한 각도의 제 1 편광 각도를 가지는 제 1 편광부; 및
    상기 제 1 편광부와 맞닿도록 배치되고, 45°를 기준으로 사람의 양안 시차각의 반을 뺀 각도의 제 2 편광 각도를 가지는 제 2 편광부;를 포함하고,
    상기 편광 프리즘부의 하부에 배치되는 렌즈부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 영상 수집부는,
    상기 제 1 편광부를 통해 통과된 제 1 광선을 수집하는 제 1 영상 수집부 및
    상기 제 2 편광부를 통해 굴절된 제 2 광선을 수집하는 제 2 영상 수집부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 영상 수집부 및 상기 제 2 영상 수집부가 이루는 각도는 직각인 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  4. 입사되는 광선을 분할하는 편광 프리즘부; 및
    상기 편광 프리즘부로부터 분할된 광선을 수집하는 복수의 영상 수집부;를 포함하고,
    상기 각각의 영상 수집부가 이루는 각도는, 직각을 기준으로 사람의 양안 시차각을 더한 각도이며,
    상기 편광 프리즘부의 하부에 배치되는 렌즈부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 편광 프리즘부는,
    제 1 편광 각도를 가지는 제 1 편광부 및
    상기 제 1 편광부와 맞닿도록 배치되고, 제 1 편광 각도와 동일한 제 2 편광 각도를 가지는 제 2 편광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 영상 수집부는,
    상기 제 1 편광부를 통해 통과된 제 1 광선을 수집하는 제 1 영상 수집부 및
    상기 제 2 편광부를 통해 굴절된 제 2 광선을 수집하는 제 2 영상 수집부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  7. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 렌즈부는 대물렌즈부이고,
    상기 대물렌즈부의 하부에 배치되고, 슬라이드부가 구비되는 재물대, 및
    상기 재물대의 하부에 배치되어 상기 슬라이드부 상에 배치된 피사체에 상기 광선을 조사하는 조명부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  8. 제 2항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 편광부와 상기 제 1 영상 수집부 사이에 배치되는 제 1 초점 렌즈 및
    상기 제 2 편광부와 상기 제 2 영상 수집부 사이에 배치되는 제 2 초점 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  9. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 렌즈부는 집속렌즈부이고,
    상기 집속렌즈부의 하부에 배치되고, 슬라이드부가 구비되는 재물대 및
    상기 재물대의 하부에 배치되어 상기 슬라이드부 상에 배치된 피사체에 상기 광선을 조사하는 조명부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 편광 프리즘부와 상기 집속렌즈부 사이에 배치되는 제 3 초점 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  11. 제 2항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 영상 수집부를 통해 수집된 제 1 영상과 상기 제 2 영상 수집부를 통해 수집된 제 2 영상을 2차원 영상으로 변환하는 영상 처리부 및
    상기 영상 처리부를 통해 변환된 2차원 영상을 출력하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
  12. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 편광 프리즘부는 다면체로 구성되는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000241757A (ja) * 1999-02-18 2000-09-08 Susumu Nishikawa 立体視光学装置
JP2009258263A (ja) * 2008-04-15 2009-11-05 Nittoh Kogaku Kk 立体映像プロジェクション装置及び立体映像プロジェクションシステム
JP2018084572A (ja) * 2016-11-15 2018-05-31 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 画像形成装置
WO2020095671A1 (ja) * 2018-11-07 2020-05-14 ソニー株式会社 画像取得システム及び画像取得方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7061601B2 (en) * 1999-07-02 2006-06-13 Kla-Tencor Technologies Corporation System and method for double sided optical inspection of thin film disks or wafers
US20070182844A1 (en) * 2003-03-09 2007-08-09 Latia Imaging Pty Ltd Optical system for producing differently focused images
KR101220921B1 (ko) * 2011-05-23 2013-01-22 주식회사 뷰웍스 입체 영상 촬영장치
JP6014537B2 (ja) * 2013-04-05 2016-10-25 浜松ホトニクス株式会社 光学モジュールおよび観察装置
KR101686918B1 (ko) * 2014-09-24 2016-12-16 주식회사 고영테크놀러지 광학 이미지 검출 장치
CN105676464B (zh) * 2014-12-08 2018-08-24 松下知识产权经营株式会社 图像显示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000241757A (ja) * 1999-02-18 2000-09-08 Susumu Nishikawa 立体視光学装置
JP2009258263A (ja) * 2008-04-15 2009-11-05 Nittoh Kogaku Kk 立体映像プロジェクション装置及び立体映像プロジェクションシステム
JP2018084572A (ja) * 2016-11-15 2018-05-31 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 画像形成装置
WO2020095671A1 (ja) * 2018-11-07 2020-05-14 ソニー株式会社 画像取得システム及び画像取得方法

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