KR20130069503A

KR20130069503A - 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스

Info

Publication number: KR20130069503A
Application number: KR1020120146390A
Authority: KR
Inventors: 쟝-쟈끄 싸크레; 발터 드라직
Original assignee: 톰슨 라이센싱
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2013-06-26
Also published as: CN103163718A; JP2013125279A; US20130155194A1; EP2605519A1; US9247233B2; EP2605520A1; EP2605520B1

Abstract

디바이스는 제1(11; 11'), 제2(12; 12') 및 제3 필터링 세그먼트(13, 13')를 포함하는 복수의 상호 배타적 필터링 세그먼트들로 분할되는 애퍼처 스톱 디스크(1; 1')를 포함하고, 제3 필터링 세그먼트(13, 13')는 제1 및 제2 필터링 세그먼트들을 지나는 스펙트럼의 부분에 포함되는 스펙트럼의 제3 부분(23)을 지나도록 적응된다. 제3 필터링 세그먼트로 인해, 스펙트럼의 제3 부분에 대응하는 컬러 성분 - 바람직하게는 청색 - 에 할당된 애퍼처는 제1 및 제2 필터링 세그먼트들을 지나는 스펙트럼의 부분에 대응하는 컬러 성분에 할당된 애퍼처보다 크다.

Description

애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스{ANAGLYPHIC STEREOSCOPIC IMAGE CAPTURE DEVICE}

본 발명은 풀 컬러 입체 3차원 이미지 캡처 디바이스 및 그 생산 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 대안적으로 풀 컬러 3차원 효과를 위해 적절한 컬러 안경으로 볼 수 있거나 2차원 픽처로서 안경 없이 볼 수 있는 3차원 픽처를 생산하는 모노렌즈 애너글리프 3차원 이미지 캡처 디바이스(monolens anaglyphic three-dimensional image capture device)에 관한 것이다.

문서 US3712199는,

- 이미지 수신 매체,

- 스펙트럼에 걸쳐서 분산되는 파장들을 갖는 광선들에 의해 조광되는 3D 장면을 상기 이미지 수신 매체 상에 이미징하도록 적응된 렌즈 상기 렌즈는 광 축 및 애퍼처 스톱(aperture stop)을 가짐 - ,

상기 애퍼처 스톱의 표면에 포함되고 상기 광 축에 중심을 두는 애퍼처 스톱 평면 디스크를 좌측 세그먼트, 우측 세그먼트 및 상보적인 검고 불투명한 세그먼트를 포함하는 복수의 상호 배타적 세그먼트들로 분할하기 위한 수단을 포함하고 상기 좌측 세그먼트와 상기 우측 세그먼트는 상기 디스크의 중심에 대해 상호 대칭적이고 상기 상보적인 세그먼트는 상기 디스크의 중심에 대해 대칭적이고 상기 분할 수단은 상기 애퍼처 스톱 평면 디스크에서 상기 좌측 세그먼트 위에 배치되고 스펙트럼의 제1 미리 결정된 부분을 지나도록 적응된 필터(예를 들어, 도 8에서 참조 번호 132 - 적색 필터), 및 상기 애퍼처 스톱 평면 디스크의 상기 우측 세그먼트 위에 배치되고 스펙트럼의 제2 미리 결정된 부분을 지나도록 적응된 제2 필터(예를 들어, 도 8에서 참조 번호 134 - 청록색, 즉, 시안 필터)를 포함하는 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스를 개시하고 있다.

이러한 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스에서, 장면의 물체들의 조광(illumination)으로부터 나오고 이미지 수신 매체에서 상기 렌즈를 통해 이들 물체들을 이미징하는 광선들은 애퍼처 스톱 평면 디스크에서 스펙트럼의 제1 부분의 제1 광선 그룹(도 5에서 참조 번호 62a), 스펙트럼의 제2 부분의 제2 광선 그룹(도 5에서 참조 번호 62b)으로 분할되어서, 스펙트럼의 제1 (적색) 부분의 장면의 제1 적색 이미지, 및 스펙트럼의 제2 부분의 장면의 제2 (시안) 이미지로 형성되는, 제1 및 제2 그룹들의 광선들이 장면의 애너글리프 합성 이미지를 형성하도록 이미지 수신 매체에서 수렴한다.

명칭이 "Magenta-cyan Anaglyphs"이고, Robin Lobel에 의해 저술된 2009년 1월에 공개된 기사에서, 마젠타-시안 애너글리프 이미지들의 이점은 예를 들어 적색-시안 애너글리프로서, 주 컬러들의 다른 결합 타입에 비해 두드러진다. 이러한 마젠타-시안 애너글리프들은 양쪽 눈에 공통 주 청색 컬러를 보낸다. 청색 좌측 및 청색 우측 주 이미지들의 혼합으로 인해 일어날 수 있는 청색 컬러의 고스팅(ghosting)은 평균 시차와 같은 양만큼 이들 이미지들을 수평으로 블러링(blurring)하는 것에 의해 회피된다. 인간의 눈에 의한 청색의 낮은 공간 주파수 인식으로 인해, 이러한 블러링은 뷰어들에 의해 인식되는 바와 같이 컬러 이미지들의 선명도를 줄이지 않는다.

본 발명의 목적은, 문서 US3712199의 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스를 특히 2개의 애너글리프 컬러들에 대해, 특히 청색에서, 그것들의 스펙트럼의 공통 부분을 갖는, 특히 시안-마젠타로서, 그것을 적응시킴으로써 향상시키고, 이 공통 부분을 갖는 이미지들의 컬러 성분을 이 특정 성분에 대해 더 작은 심도(depth field)를 설정함으로써 블러링하는 것이다.

이 목적을 위해, 본 발명의 요지는,

- 이미징 광 센서,

- 스펙트럼에 걸쳐서 분포된 파장들을 갖는 광선들에 의해 조광되는(illuminated) 3D 장면을 상기 이미징 광 센서 상에 이미징하도록 적응된 렌즈 - 상기 렌즈는 광 축 및 애퍼처 스톱을 가짐 - ,

- 상기 애퍼처 스톱의 표면에 거의(approximately) 포함되고, 상기 광 축에 중심을 두고, 제1 필터링 세그먼트 및 제2 필터링 세그먼트를 포함하는 복수의 상호 배타적 필터링 세그먼트들로 분할된 애퍼처 스톱 디스크를 포함하고,

상기 제1 필터링 세그먼트 및 상기 제2 필터링 세그먼트는 상기 애퍼처 스톱 디스크의 중심을 통과하는 대칭 축에 대하여 상호 대칭적이고, 상기 제1 필터링 세그먼트는 상기 스펙트럼의 제1 미리 결정된 부분을 지나도록 적응되고, 상기 제2 필터링 세그먼트는 상기 제1 미리 결정된 부분과 상이한 상기 스펙트럼의 제2 미리 결정된 부분을 지나도록 적응되고,

상기 애퍼처 스톱 디스크는 또한 상기 대칭 축과 대칭적인 제3 필터링 세그먼트를 포함하고,

상기 스펙트럼의 상기 제1 미리 결정된 부분 및 상기 스펙트럼의 상기 제2 미리 결정된 부분은 상기 스펙트럼의 공통 부분을 포함하고,

상기 제3 필터링 세그먼트는 상기 스펙트럼의 상기 공통 부분에 포함되는 상기 스펙트럼의 제3 부분을 지나도록 적응되고,

상기 제3 필터링 세그먼트는 상기 공통 부분 밖에 있는 상기 스펙트럼의 상기 제1 미리 결정된 부분의 일부를 지나지 않고 상기 공통 부분 밖에 있는 상기 스펙트럼의 상기 제2 미리 결정된 부분의 일부를 지나지 않도록 적응된 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스이다.

바람직하게는, 제3 필터링 세그먼트는 스펙트럼의 이 제3 부분만을 지나도록 적응된다.

스펙트럼의 제3 부분에 대응하는 이미지들의 컬러 성분을 지나는 애퍼처 스톱 디스크의 표면의 제3 부분은 제1 필터링 세그먼트에 대응하는 스펙트럼의 제1 부분에 대응하는 컬러 성분을 지나는 애퍼처 스톱 디스크의 표면의 제1 부분보다 크고, 제2 필터링 세그먼트에 대응하는 스펙트럼의 제2 부분에 대응하는 컬러 성분을 지나는 애퍼처 스톱 디스크의 표면의 제2 부분보다 큰데, 그 이유는 표면의 이 제3 부분은 제1, 제2 및 제3 필터링 세그먼트들을 포함하기 때문이다. 종래 기술에 비해, 본 발명은 제1 및 제2 필터링 세그먼트를 지나는 스펙트럼의 제3 부분으로 인해서뿐만 아니라, 스펙트럼의 제3 부분을 지나는 제3 세그먼트의 존재로 인해서도 특히 더욱 선명하고 밝은 이미지들을 제공한다.

표면의 이러한 더 큰 제3 부분으로 인해, 스펙트럼의 제3 부분에 대응하는 컬러 성분에 할당된 애퍼처는 스펙트럼의 제1 부분 또는 제2 부분에 대응하는 컬러 성분에 할당된 애퍼처보다 크다. 따라서, 스펙트럼의 제3 부분에 대응하는 컬러 성분의 심도는 스펙트럼의 제1 부분 또는 제2 부분에 대응하는 컬러 성분의 심도보다 작다. 따라서, 스펙트럼의 제3 부분에 대응하는 캡처된 이미지들의 컬러 성분은 블러링된다.

동작에서, 바람직하게는, 상기 장면의 조광으로부터 나오고 상기 이미징 광 센서 상에서 상기 렌즈를 통해 상기 장면을 이미징하는 광선들은 상기 애퍼처 스톱 평면 디스크에서 상기 스펙트럼의 제1 부분의 제1 광선 그룹, 상기 스펙트럼의 제2 부분의 제2 광선 그룹 및 상기 스펙트럼의 제3 부분의 제3 광선 그룹으로 분할되고, 상기 제1, 제2 및 제3 그룹들의 광선들은 상기 이미징 광 센서의 감광 표면 상에 상기 장면의 애너글리프 합성 이미지를 형성하도록 수렴한다.

제3 필터링 세그먼트는 스펙트럼의 공통 부분에 포함되는 스펙트럼의 제3 부분을 지나도록 적응되고, 상기 공통 부분 밖에 있는 스펙트럼의 제1 부분의 일부를 지나지 않고 상기 공통 부분 밖에 있는 스펙트럼의 제2 부분의 일부를 지나지 않도록 적응되고, 특히 제3 필터링 세그먼트가 스펙트럼의 이 제3 부분만을 지나도록 적응될 때, 스펙트럼의 이 제3 부분에 대응하는 캡처된 이미지들의 블러링된 컬러 성분은 다른 컬러 성분들과 간섭하지 않고, 이것은 그 다음에 유리하게는 블러링되지 않고 매우 선명하게 유지된다.

바람직하게는, 상기 제3 필터링 세그먼트는 상기 제1 필터링 세그먼트 및 상기 제2 필터링 세그먼트에 대응하는 표면 이외에 상기 애퍼처 스톱 디스크의 표면을 거의 채운다. 캡처된 이미지들은 그 다음에 훨씬 더 선명하고 밝다.

바람직하게는:

- 상기 스펙트럼의 상기 제1 미리 결정된 부분은 상기 제1 필터링 세그먼트를 지나는 다색성 백색 광 빔에 마젠타 색상을 주도록 정의되고,

- 상기 스펙트럼의 상기 제2 미리 결정된 부분은 상기 제2 필터링 세그먼트를 지나는 상기 다색성 백색 광 빔에 시안 색상을 주도록 정의되고,

- 상기 스펙트럼의 상기 제3 미리 결정된 부분은 상기 제3 필터링 세그먼트를 지나는 상기 다색성 백색 광 빔에 청색 색상을 주도록 정의된다.

바람직하게는:

- 상기 제1 필터링 세그먼트는 480nm와 580nm 사이에 포함되는 파장들을 의미 있게(significantly) 전송하지 않고 460nm보다 낮은 파장들 및 600nm보다 높은 파장들을 의미 있게 전송하기 위해 정의되고,

- 상기 제2 필터링 세그먼트는 580nm보다 높은 파장들을 의미 있게 전송하지 않고 560nm보다 낮은 파장들을 의미 있게 전송하기 위해 정의되고,

- 상기 제3 필터링 세그먼트(13)는 480nm보다 높은 파장들을 의미 있게 전송하지 않고 460nm보다 낮은 파장들을 의미 있게 전송하기 위해 정의된다.

물론, 청색 스펙트럼이 마젠타 스펙트럼과 시안 스펙트럼에 둘다 속하기 때문에, 스펙트럼의 이 제3 부분은 여전히 스펙트럼의 제1 부분과 스펙트럼의 제2 부분에 둘다 속한다.

스펙트럼의 부분들 및/또는 필터링 세그먼트들에 대한 이러한 바람직한 정의들은 이것이 블러링되는 캡처된 이미지들의 청색 성분임을 추론한다. 인간 눈의 공간적 선명도가 다른 컬러들에 비해, 특히 녹색 컬러들에 비해, 청색 컬러들에 대해 더 작을 때, 캡처된 이미지들의 청색 성분의 블러링은 유리하게는 더 이상 단점으로서 고려되지 않는다.

바람직하게는, 상기 애퍼처 스톱 디스크는 2개의 평면 컬러 필터의 중첩(overlay)으로 이루어지고, 각각은 대칭적인 제1 및 제2 필터링 세그먼트 중 하나에 대응하는 모양의 홀(hole) 또는 노치(notch)를 갖고, 상기 2개의 컬러 필터는 이들 필터들에 평행하고 이들 필터들의 공통 중심을 통과하는 축에 대하여 서로 대칭으로 각각의 필터의 상기 홀 또는 노치를 위치시키기 위해 180° 회전으로 시프트되고, 제1 필터의 물질은 상기 제1 필터링 세그먼트로서 파장들을 전송하도록 선택되고, 제2 필터의 물질은 상기 제2 필터링 세그먼트로서 파장들을 전송하도록 선택된다.

바람직하게는, 상기 렌즈는 상기 렌즈의 상기 광 축에 중심을 두고 상기 애퍼처 스톱 디스크에 바로 인접하여 또는 그 근처에 배치되는 아이리스(iris)를 포함한다.

바람직하게는, 상기 애퍼처 스톱 디스크는 그의 중심 둘레에 4개의 섹터, 즉, 상기 제1 필터링 세그먼트에 대응하는 제1 섹터, 상기 대칭 축에 대하여 상기 제1 섹터에 대칭적인 상기 제2 필터링 세그먼트에 대응하는 제2 섹터, 상기 제3 필터링 세그먼트의 제1 서브 세그먼트에 대응하는 제3 섹터 및 상기 제3 필터링 세그먼트의 제2 서브 세그먼트에 대응하는 제4 섹터로 분할되고, 상기 제1 서브 세그먼트 및 상기 제2 서브 세그먼트는 각각 상기 대칭 축에 수직이고 상기 애퍼처 스톱 디스크의 중심을 통과하는 라인의 상이한 측면에 배치되어, 함께 상기 제3 필터링 세그먼트를 만든다.

바람직하게는, 상기 애퍼처 스톱 디스크의 중심에 중심을 두는 것으로서, 이 애퍼처 스톱 디스크를 커버하는 것으로서, 그리고 적어도 4개의 아크, 즉, 상기 제1 필터링 세그먼트를 커버하는 제1 아크, 상기 제2 필터링 세그먼트를 커버하는 제2 아크, 상기 제3 필터링 세그먼트의 상기 제1 서브 세그먼트를 커버하는 제3 아크, 및 상기 제3 필터링 세그먼트의 상기 제2 서브 세그먼트를 커버하는 제4 아크로 분할되는 것으로서 임의의 원이 정의되고, 3개의 필터링 세그먼트들의 기하학적 구조는 이들 아크들 각각의 길이가 상기 원의 반경의 함수에서 단조(monotonously) 증가하도록 정의된다.

본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 비한정적 예에 의해 주어지는 다음의 설명을 읽으면 더욱 분명하게 이해될 것이다.
도 1b는 본 발명의 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스에 대한 애퍼처 스톱 디스크의 제1 실시예를 도시한다.
도 1a는 도 1b의 애퍼처 스톱 디스크가 어떻게 2개의 평면 컬러 필터들의 중첩으로부터 만들어질 수 있는지를 도시한다.
도 2b는 본 발명의 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스에 대한 애퍼처 스톱 디스크의 제2 실시예를 도시한다.
도 2a는 도 2b의 애퍼처 스톱 디스크가 어떻게 2개의 다른 평면 컬러 필터들의 중첩으로부터 만들어질 수 있는지를 도시한다.
도 3은 도 1b 및 도 2b의 애퍼처 스톱 디스크의 각각의 필터링 세그먼트들에 대한 스펙트럼 투과(spectral transmission)의 예를 도시한다.

뷰어가 애너글리프 입체 이미지를 볼 수 있게 하기 위해서, 이 뷰어는 애너글리프 안경을 착용해야 한다. 이러한 안경은 가시 스펙트럼의 제1 부분을 지나는 좌측 컬러 필터링 렌즈, 및 제1 부분과 상이한, 가시 스펙트럼의 제2 부분을 지나는 우측 컬러 필터링 렌즈를 갖고, 따라서 좌측 렌즈를 통해 뷰어의 좌측 눈으로 보이는 이미지는 우측 렌즈를 통해 뷰어의 우측 눈으로 보이는 이미지와 상이할 수 있다. 따라서 각각의 애너글리프 입체 이미지는 본질적으로 좌측 눈 이미지 및 우측 눈 이미지를 포함한다. 애너글리프 입체 이미지의 좌측 눈 이미지와 우측 눈 이미지 사이의 차이는 뷰어에 의한 3D의 양안 지각(binocular perception)을 유발하는 입체 이미지의 물체들의 가로 방향 변위에 대응한다.

본 발명에 따른 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스는 특히 CCD 또는 CMOS 기술에 기초하는, 픽셀화(pixelated) 이미징 광 센서 자체를 포함하는 광 챔버를 갖는 카메라 본체를 포함한다. 이 카메라 본체는 예를 들어, 무비 카메라 또는 스틸 카메라로서 임의의 타입으로 될 수 있다. 렌즈가 이 카메라 본체에 장착되어 이미징 광 센서의 감광 표면과 일치하는 그의 초점면에 이미지를 형성하도록 배치된다. 이미징 광 센서의 감광 표면은 예를 들어, 적색 주 컬러, 녹색 주 컬러, 및 청색 주 컬러로서, 가시 스펙트럼에 걸쳐서 분포된 상이한 주 컬러들에 스펙트럼으로 민감(spectrally sensitive)하도록 적응된다.

애퍼처 스톱 평면이라고 칭하는 특성을 갖는, 렌즈를 참조하여 물리적으로 연관되는, 평면이 존재하는 것은 렌즈 시스템의 일반적인 특성이다. 이 애퍼처 스톱은 물체 공간으로부터 수락되어 이미지 공간으로 전송되는 에너지의 축 원뿔의 사이즈를 제한한다. 3차원 물체 공간 내의 포인트로부터 나오고 렌즈에 의해 수락되는 모든 광은 일반적으로 애퍼처 스톱을 채우는데, 다시 말해, 카메라 내의 이미지 공간의 결과로 생기는 이미지는 애퍼처 스톱의 전체 영역에 걸쳐서 동등하게 이동한 광선의 거의 균등한 분포로 이루어진다.

렌즈는 애퍼처 스톱의 표면에 거의 포함되고 이 렌즈의 광 축에 중심을 두는 애퍼처 스톱 디스크(1)를 포함한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 애퍼처 스톱 디스크(1)는 제1 (좌측) 필터링 세그먼트(11), 제2 (우측) 필터링 세그먼트(12), 및 제3의 상보적 필터링 세그먼트(13)를 포함하는 복수의 상호 배타적 필터링 세그먼트들로 분할된다. 좌측 필터링 세그먼트(11) 및 우측 필터링 세그먼트(12)는 애퍼처 스톱 디스크(1)의 중심을 통과하는 대칭 축과 상호 대칭적이다. 이 대칭 축의 배향은 좌측 눈 및 우측 눈 이미지들에 실제로 대응하는 각각의 입체 이미지의 2개의 본질적인 이미지들을 갖기 위해서, 입체 이미지들의 캡처 중에 수직인 것으로 가정한다. 제3의 상보적 필터링 세그먼트(13)는 애퍼처 스톱 디스크(1)의 남아있는 표면을 거의 채우고, 즉, 제1 필터링 세그먼트(11) 및 제2 필터링 세그먼트(12)에 대응하는 표면 이외에 애퍼처 스톱 디스크(1)의 표면을 채운다. 변형으로서, 제3의 상보적 필터링 세그먼트(13)는 디스크(1)의 남아있는 표면의 일부분에만 대응할 수 있다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 상보적 필터링 세그먼트(13)는 위에 정의된 바와 같이 대칭 축과 대칭적이다. 제1 필터링 세그먼트(11)는 스펙트럼의 제1 미리 결정된 부분을 지나도록 적응된다. 제2 필터링 세그먼트(12)는 스펙트럼의 제2 미리 결정된 부분을 지나도록 적응된다. 본 발명에 따르면, 제3 필터링 세그먼트(13)는 스펙트럼의 제1 미리 결정된 부분 및 스펙트럼의 제2 미리 결정된 부분에 둘다 포함되는 스펙트럼의 공통 부분에 포함되는 스펙트럼의 제3 부분을 지나도록 적응되고, 이 공통 부분 밖에 있는 스펙트럼의 제1 부분의 일부를 지나지 않고 이 공통 부분 밖에 있는 스펙트럼의 제2 부분의 일부를 지나지 않도록 적응된다. 일반적으로, 필터링 세그먼트들(11, 12 및 13)은 애퍼처 스톱 디스크(1) 상에서 서로 연속하여 배치된다. 아래 예시된 바와 같이, 이들 필터링 세그먼트들 중 일부는 몇개의 컬러 필터링 층들로 이루어질 수 있다. 렌즈는 애퍼처 스톱 디스크(1)의 두께의 존재를 약간 보상하기 위해 필요할 수 있는 것 이외에 달리 수정되지 않는다.

그 결과, 스펙트럼의 상이한 부분들을 지나는 상이한 필터링 세그먼트들(11, 12 및 13)을 갖는 이 애퍼처 스톱 디스크(1)의 추가는 물체 공간에서 이미지 공간으로 렌즈에 의해 전송되는 광 에너지의 손실을 일으킨다는 것이 관측된다.

애퍼처 스톱 디스크(1)의 필터링 세그먼트들은 바람직하게는 그것들이 전송하는 스펙트럼의 대응하는 부분들의 휘도 전송(brightness transmission)을 제공하기 위해 그 자체가 알려진 방식으로 구성되어, 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스에 의해 캡처된 이미지가 설명될 유사한 뷰잉 필터들로 보일 때, 거의 동일한 휘도 감각이 뷰어의 눈에서 생성될 것이다. 이것은 상이한 휘도 레벨들에 응답하도록 요구되는 각각의 눈의 동공에 의해 야기될 수 있는 임의의 불편을 회피할 것이다.

예로서, 카메라에 부착되는 렌즈는 2개의 네거티브 메니스커스 내부 더블릿들(negative meniscus inner doublets) 및 외부 포지티브 요소들을 갖는 더블 메니스커스 아나스티그맷(double meniscus anastigmat) 타입으로 되어 있고, 그의 마지막은 더블릿으로서 합성되었다(compounded). 렌즈의 애퍼처 스톱 디스크(1)는 그 다음에 내부 메니스커스 요소들 사이에 배치된다. 본 발명은 모든 타입의 카메라 대물렌즈와 이용하기 위해 적응될 수 있다.

제3 공통 부분을 갖는 제1 및 제2 부분으로의 스펙트럼의 많은 가능한 분할들이 가능하지만, 각각의 필터링 세그먼트들(11, 12, 13)의 전송과 파장의 함수로서 스펙트럼의 각각의 부분들(21, 22, 23)의 스펙트럼 분포를 도시하는 도 3을 참조하여 아래에서 예시되는 바와 같이 하나의 특정 분할이 바람직하다.

바람직하게는, 스펙트럼의 제1 부분(21)은 제1 필터링 세그먼트(11)를 지나는 다색성 백색 광 빔에 마젠타 색상을 주도록 정의된다. 스펙트럼의 이 제1 부분(21)은 바람직하게는 460nm보다 낮은 파장들 및 600nm보다 높은 파장들에 대응한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이 제1 필터링 세그먼트(11)는 바람직하게는 480nm와 580nm 사이에 포함되는 파장들을 의미 있게 전송하지 않고 460nm보다 낮은 파장들 및 600nm보다 높은 파장들을 의미 있게 전송하기 위해 정의된다.

바람직하게는, 스펙트럼의 제2 부분(22)은 제2 필터링 세그먼트(12)를 지나는 다색성 백색 광 빔에 시안 색상을 주도록 정의된다. 스펙트럼의 이 제2 부분(22)은 바람직하게는 560nm보다 낮은 파장들에 대응한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이 제2 필터링 세그먼트(12)는 바람직하게는 580nm보다 높은 파장들을 의미 있게 전송하지 않고 560nm보다 낮은 파장들을 의미 있게 전송하기 위해 정의된다.

위에 바람직하게 정의된 바와 같은 이러한 제1 및 제2 필터링 세그먼트들(11, 12)에 의하면, 스펙트럼의 제1 부분 및 스펙트럼의 제2 부분에 둘다 포함되는 스펙트럼의 공통 부분은 460nm보다 낮은 파장들에 대응한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 필터링 세그먼트(13)는 그 다음에 480nm보다 높은 파장들을 의미 있게 전송하지 않고 460nm보다 낮은 파장들을 의미 있게 전송하기 위해 정의된다. 이것은 제3 필터링 세그먼트(13)가 공통 부분 밖에 있는 스펙트럼의 제1 부분의 일부를 지나지 않고 공통 부분 밖에 있는 스펙트럼의 제2 부분의 일부를 지나지 않도록 정의된다는 것을 의미한다. 스펙트럼의 제3 부분(23)은 바람직하게는 제3 필터링 세그먼트(13)를 지나는 다색성 백색 광 빔에 청색 색상을 주도록 정의된다.

제3 공통 부분을 갖는 제1 및 제2 부분으로의 스펙트럼의 분할에 관한 변형으로서, 위와 같이, 스펙트럼의 제1 부분이 제1 필터링 세그먼트를 지나는 다색성 백색 광 빔에 마젠타 색상을 주도록 정의되고, 스펙트럼의 제2 부분이 제2 필터링 세그먼트를 지나는 다색성 백색 광 빔에 황색 색상을 주도록 정의되고, 스펙트럼의 제3 부분이 제3 필터링 세그먼트를 지나는 다색성 백색 광 빔에 적색 색상을 주도록 정의되는, 다른 특정 분할이 이용될 수 있다.

필터링 세그먼트들은 그것들이 전송되는 범위에 걸쳐서 매우 높지만 이 범위의 밖에서 무시해도 될 정도의 값으로 감소하는 밴드 패스 전송 특성(band pass transmission characteristic)을 갖는다. 이러한 필터링 세그먼트들은 다양한 형태들 중 임의의 것인, 하나의 특정하게 효율적인 타입인 투명 기판들을 코팅함으로써 만들어지는 이색성 반사 장치(dichroic reflector)들을 취할 수 있다. 가로 방향 배치(lateral placement)의 결함들, 애퍼처 스톱의 평면으로부터의 축 변위 및 수직 오정렬 또는 스큐에 의해서와 같은 필터링 세그먼트들 또는 전체 애퍼처 스톱 디스크의 잘못된 배치(mispositioning)는 타당하게 비중요(reasonably non-critical)한 것으로 발견된다.

본 발명에 따른 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스의 동작의 실시예가 이제 설명될 것이다. 이미지 캡처 디바이스의 렌즈는 그 자체가 알려진 방식으로 설정되어서, 캡처할 3D 장면의 물체 공간 내의 관심 있는 특정 평면이 이미징 광 센서의 감광 표면의 초점면 상에, 즉, 카메라 챔버에 포함되는 이미지 공간에 이미징된다고 가정한다. 또한, 이 이미지 공간에서 배경 및 전경 평면들 각각 내로 이미징되는 물체 공간 내의 복수의 전경 및 배경 평면들이 존재한다고 가정한다. 물체 공간 내의 물체로부터 나오고 렌즈를 통해 그리고 따라서 애퍼처 스톱 디스크를 통해 지나갈 수 있는 모든 에너지 광선은 애퍼처 스톱의 평면 내의 단일 포인트를 나타내고, 물체로부터 수신되는 모든 광은 애퍼처 스톱을 완전히 채운다는 것에 다시 주목해야 한다(이 가정은 향해진 광선 에너지(directed ray energy), 즉, 향해진 출력(directed output)을 갖는 광원들을 무시하지만, 이러한 일반론의 부족은 무시해도 될 정도로 매우 작다). 애퍼처 스톱에 또는 애퍼처 스톱에 가까이 그의 필터링 세그먼트들(11, 12, 13)을 갖는 애퍼처 스톱 디스크(1)를 배치함으로써, 이 애퍼처 스톱 디스크는 따라서 제1 필터링 세그먼트(11)를 통과하는 제1 광선 그룹에 의해, 제2 필터링 세그먼트(12)를 통과하는 제2 광선 그룹에 의해, 및 제3 필터링 세그먼트(13)를 통과하는 제3 광선 그룹에 의해 조광된다. 카메라 챔버의 3차원 이미지 공간 내의 각각의 이미지 위치에서, 이들 광선 그룹들은 3개의 광선 번들 그룹들의 추가로부터 도출되는 균형잡힌 컬러 구성을 갖는 합성 이미지로 수렴한다. 그러나, 제1 및 제2 번들은 (수직) 대칭 축의 양 측면에서 대칭적인 제1 및 제2 필터링 세그먼트들(11, 12) 사이의 (수평) 거리에 대해 양안 분리 또는 격차를 갖는다. 제3 필터링 세그먼트(13)가 (수직) 대칭 축과 대칭적일 때, 제3 번들은 양안 분리를 갖지 않는다.

이미지 공간 내의 각각의 합성 이미지는 애퍼처 스톱 디스크(1)의 제1, 제2 및 제3 필터링 세그먼트들(11, 12, 13)로부터 나오는 수렴하는 제1, 제2 및 제3 번들로 구성된다. 이들 수렴하는 제1, 제2 및 제3 번들의 상이한 스펙트럼 내용(spectral content)은 합성 컬러 이미지들을 형성하기 위해 합산한다.

렌즈는 동작에서 이미지 캡처 디바이스의 노출 프레임 내의 이미징 광 센서의 감광 표면의 평면 상에 3차원 물체 공간 내의 관심 있는 특정 평면을 초점 맞추도록 조절된다고 가정한다. 일반적으로, 이것은 단지 물체 공간 내의 관심 있는 평면으로부터 3차원 이미지 공간 내의 이미지들 내로 형성되는 그의 합성 이미지들이 감광 표면을 갖는 레지스트리에 드는 그러한 방식으로 감광 표면으로부터 렌즈 또는 다른 적절한 기하학적 구조의 거리를 조절하는 것을 요구한다. 관심 있는 이 이미지 평면의 앞 또는 뒤에 형성되는 합성 이미지들은 평면을 갖는 정확한 초점 레지스트리 내에 있지 않을 것임이 바로 인식된다.

이제 물체 공간에 캡처된 이미지인 3D 장면 내의 3개의 물체들을 참조하면, 제1 물체는 관심 있는 평면에 있고, 제2 물체는 관심 있는 이 평면의 앞의 전경에 있고, 제3 물체는 관심 있는 이 평면의 뒤의 배경에 있다.

먼저, 제1 물체는 렌즈를 통해, 이미징 광 센서의 감광 표면에서 합병된(coalesced) 선명한 제1 합성 이미지로서 나타날 것이다. 따라서 그것은, 마치 컬러 필터링 액션이, 광 감쇠를 제외하고, 제1, 제2 및 제3 필터링 세그먼트들을 통해 일어나지 않은 것처럼, 스펙트럼의 제1, 제2 및 제3 부분으로 그 표면을 노출할 것이다.

그러나, 제2 전경 물체는, 렌즈를 통해서, 이미지 공간의 배경에 놓이는 제2 합성 이미지가 될 것이고, 따라서 제1 필터링 세그먼트(11)를 통과하는 광선 번들, 제2 필터링 세그먼트(12)를 통과하는 광선 번들, 및 제3 필터링 세그먼트(13)를 통과하는 광선 번들은 그것들이 이미징 광 센서의 감광 표면의 평면에 교차할 때 수렴할 것이다. 이것에 의해, 이미지 공간의 감광 표면의 평면으로부터 먼 제2 합성 이미지의 거리에 대응하여, 즉, 물체 공간의 관심 있는 평면으로부터 제2 전경 물체의 거리에 대응하여, 감광 표면의 노출의 약간의 가로 방향 변위 및 프린징(fringing)이 생긴다.

유사하게, 제3 배경 물체는 렌즈를 통해서, 제1 필터링 세그먼트(11)를 통과하는 광선 번들에 의해, 제2 필터링 세그먼트(12)를 통과하는 광선 번들에 의해, 및 제3 필터링 세그먼트(13)를 통과하는 광선 번들에 의해 형성되는, 이미지 공간의 전경에 놓이는 제3 합성 이미지가 될 것이다. 이미징 광 센서의 감광 표면에서의 노출은 그 다음에 또한 이 제3 합성 이미지로부터 나오는 발산하는 제1, 제2 및 제3 광선 번들의 약간의 가로 방향 변위에 의해 실현된다. 감광 표면의 노출의 이 가로 방향 변위 또는 프린징은 또한 이미지 공간의 감광 표면의 평면으로부터 먼 제3 합성 이미지의 거리에 대응하고, 즉, 물체 공간의 관심 있는 평면으로부터 제3 배경 물체의 거리에 대응한다.

이제 본 발명의 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스에 의해 위에서 표시된 바와 같이 캡처했고 디스플레이의 평면 상에(프로젝션 디스플레이 또는 LCD의 스크린 상에) 표시한 위의 3개의 물체들을 포함하는 3D 장면의 애너글리프 입체 이미지의 뷰어가 필터링 안경을 착용하고, 여기서 이 안경의 좌측 렌즈는 스펙트럼의 제1 부분(21)을 지나도록 적응되고, 이 안경의 우측 렌즈는 스펙트럼의 제2 부분(22)을 지나도록 적응된다고 가정한다.

물체 공간 내의 제1 물체로부터 생성된 제1 노출 이미지를 고려하면, 이 제1 노출 이미지는 안경의 각각의 렌즈를 통해서, 뷰어의 좌측 눈의 망막 상의 제1 좌측 이미지 및 뷰어의 좌측 눈의 망막 상의 제1 우측 이미지를 이들 좌측 및 우측 이미지들 사이의 임의의 가로 방향 변위 없이 제공할 것이다. 뷰어는 그 다음에 디스플레이의 평면 내의 제1 물체를 지각할 것이다.

이제 물체 공간의 제2 전경 물체로부터 생성된 제2 노출 이미지를 고려하면, 이 제2 노출 이미지는 안경의 각각의 렌즈를 통해서, 뷰어의 좌측 눈의 망막 상의 제2 좌측 (마젠타) 이미지 및 뷰어의 좌측 눈의 망막 상의 제2 우측 (시안) 이미지를 이들 좌측 및 우측 이미지들 사이의 약간의 가로 방향 변위를 가지고 제공함으로써, 뷰어가 이들 좌측 및 우측 제2 이미지들을 레지스트리 내로 가져가는 것과 같은 방식으로 그의 눈의 수렴(convergence)을 증가하도록 유도할 것이다. 뷰어는 그 다음에 디스플레이의 평면의 앞의, 즉, 제1 물체 앞의 제2 물체를 지각할 것이다. 이 제2 노출 이미지의 좌측 및 우측 프린지들 둘다는 스펙트럼의 제3 부분(23)의 색상, 여기서는 청색 색상(blue hue)과 관련된 공통 컬러 성분을 가짐으로써, 청색 블러링 효과에 기여한다.

마찬가지로, 물체 공간의 제3 배경 물체로부터 생성된 제3 노출 이미지를 고려하면, 이 제3 노출 이미지는 안경의 각각의 렌즈를 통해서, 뷰어의 좌측 눈의 망막 상의 제3 좌측 (마젠타) 이미지 및 뷰어의 좌측 눈의 망막 상의 제3 우측 (시안) 이미지를 이전 가로 방향 변위와 반대의 이들 좌측 및 우측 이미지들 사이의 약간의 가로 방향 변위를 가지고 제공함으로써, 뷰어가 이들 좌측 및 우측 제3 이미지들을 레지스트리 내로 가져가는 것과 같은 방식으로 그의 눈의 수렴을 감소하도록 유도할 것이다. 뷰어는 그 다음에 디스플레이의 평면의 배경의, 즉, 제1 물체 뒤의 제3 물체를 지각할 것이다. 또한, 좌측 및 우측 프린지들은 둘다 스펙트럼의 제3 부분(23)의 색상, 여기서는 청색 색상과 관련된 공통 컬러 성분을 가짐으로써, 청색 블러링 효과에 기여한다.

본 발명의 실시예에 따른 이미지 캡처 디바이스의 동작의 개요 및 결론으로서, 3D 장면의 조광으로부터 나오고 이 장면을 이미징 광 센서 상에 렌즈를 통해 이미징하는 광선들은 애퍼처 스톱 평면 디스크(1)에서 스펙트럼의 제1 부분(21)의 제1 광선 그룹, 스펙트럼의 제2 부분(22)의 제2 광선 그룹 및 스펙트럼의 제3 부분(23)의 제3 광선 그룹으로 분할된다. 제1, 제2 및 제3 그룹의 광선들은 이미징 광 센서의 감광 표면 상의 3D 장면의 애너글리프 합성 이미지를 형성하도록 수렴한다. 이 애너글리프 합성 이미지는 그 다음에 그 자체가 알려진 방식으로 등록 및 저장된다. 이 캡처된 애너글리프 합성 이미지가 스펙트럼의 제1 부분(21)을 지나도록 적응된 좌측 렌즈 및 스펙트럼의 제2 부분(22)을 지나도록 적응된 우측 렌즈를 갖는 필터링 안경을 착용하는 뷰어에 의해 보일 때, 뷰어는 스펙트럼의 제1 부분(21)의 장면의 제1 이미지를 좌측 눈으로 그리고 스펙트럼의 제2 부분(22)의 상기 장면의 제2 이미지를 우측 눈으로 보고, 따라서 이 뷰어에게 캡처된 장면의 양안 지각을 제공한다.

스펙트럼의 제3 부분(23)이 스펙트럼의 제1 부분(21) 및 스펙트럼의 제2 부분(22)에 공통일 때, 스펙트럼의 제3 부분(23)에 대응하는 이미지들의 컬러 성분을 지나는 애퍼처 스톱 디스크(1)의 표면의 제3 부분은 스펙트럼의 제1 부분(21)에 대응하는 컬러 성분을 지나는 애퍼처 스톱 디스크의 표면의 제1 부분 - 즉, 제1 필터링 세그먼트(11) - 보다 크고, 스펙트럼의 제2 부분(22)에 대응하는 컬러 성분을 지나는 애퍼처 스톱 디스크의 표면의 제2 부분 - 즉, 제2 필터링 세그먼트(12) - 보다 큰데, 그 이유는 표면의 이 제3 부분은 제1(11), 제2(12) 및 제3(13) 필터링 세그먼트들을 포함하기 때문이다. 따라서, 애퍼처 스톱 디스크(1)는 제1 및 제2 필터링 세그먼트를 통과하는 스펙트럼의 제3 부분으로 인해서뿐만 아니라, 스펙트럼의 제3 부분을 통과하는 제3 세그먼트의 존재로 인해서도 특히 더욱 선명하고 밝은 이미지들을 제공한다.

표면의 이 더 큰 제3 부분으로 인해, 스펙트럼의 제3 부분에 대응하는 컬러 성분에 할당되는 애퍼처는 스펙트럼의 제1 부분 및 제2 부분에 대응하는 컬러 성분에 할당되는 애퍼처보다 크다. 따라서, 스펙트럼의 제3 부분에 대응하는 컬러 성분의 심도는 스펙트럼의 제1 부분 및 제2 부분에 대응하는 컬러 성분의 심도보다 작다. 따라서, 스펙트럼의 제3 부분에 대응하는 캡처된 이미지들의 컬러 성분은 스펙트럼의 제1 및 제2 부분에 대응하는 캡처된 이미지들의 컬러 성분의 선명도에 비해 블러링된다.

블러링은 또한 앞서 설명한 바와 같이, 합성 이미지들의 프린지들로부터 생긴다.

바람직한 마젠타-시안 쌍에 기초한 애너글리프 시스템에 대해 전술한 바와 같이 스펙트럼의 부분들(21, 22, 23) 및/또는 필터링 세그먼트들(11, 12, 13)에 대한 바람직한 정의들은 이것이 블러링되는 캡처된 이미지들의 청색 성분임을 추론한다. 인간 눈의 공간적 선명도는 다른 컬러들에 비해, 특히 녹색 컬러들에 비해 청색 컬러들에 대해 작기 때문에, 캡처된 이미지들의 청색 성분의 블러링은 유리하게는 더 이상 단점으로서 고려되지 않는다.

특히 청색 블러링 대신에 적색 블러링을 생성할 마젠타-황색 쌍으로서, 애너글리프의 다른 쌍들이 본 발명을 구현하는 데 이용될 수 있다.

유리하게는, 도 1a를 참조하여, 본 발명의 애퍼처 스톱 디스크(1)는 그 모양이 대칭적인 제1 및 제2 필터링 세그먼트(11, 12) 중 임의의 것에 대응하는 홀을 갖는 2개의 평면 컬러 필터들(31, 32)의 중첩으로 만들어지고, 2개의 컬러 필터들(31, 32)은 이들 필터들에 평행하고 이들 필터들의 공통 중심을 통과하는 축을 통해 서로 대칭적으로 각각의 필터(31, 32)의 홀을 배치하기 위해 180°회전하여 시프트되고, 제1 필터(31)의 물질은 제1 필터링 세그먼트(11)로서 (마젠타) 파장들을 전송하도록 선택되고, 제2 필터(32)의 물질은 제2 필터링 세그먼트(12)로서 (시안) 파장들을 전송하도록 선택된다. 유리하게는, 2개의 필터들(31, 32)의 중첩의 영역은 그 다음에 제3 필터링 세그먼트(13)에 대응하고 스펙트럼의 제3 부분(청색)에서 전송한다.

본 발명의 이미지 캡처 디바이스의 변형으로서, 렌즈는 렌즈의 광 축에 중심을 두고 애퍼처 스톱 디스크에 바로 인접하여 또는 그 근처에 배치되는, 그 반경이 "완전 폐쇄" 위치와 "완전 개방" 위치 사이에서 설정될 수 있는 원형 주변부를 갖는 아이리스(iris)를 갖는다. 이 아이리스의 반경을 변화시킴으로써, 광이 필터링 세그먼트를 지나고 렌즈를 지나도록 용인되는 애퍼처 스톱 디스크(1)의 원형 부분의 대응하는 반경이 제어될 수 있고, 따라서 이미징 광 센서의 감광 표면에 부딪히는 광의 양을 제어할 수 있게 하고, 또한 이미지들의 캡처를 위한 전체 심도를 제어할 수 있게 한다.

애퍼처 스톱 디스크(1')의 다른 실시예의 필터링 세그먼트들의 모양에 관한 변형이 이제 도 2b를 참조하여 설명된다. 디스크(1')는 그의 중심 둘레에 4개의 동일한 섹터, 즉, 제1 필터링 세그먼트(11')에 대응하는 제1 섹터, 디스크의 중심을 통과하는 수직 축 V에 대하여 제1 섹터에 대칭적인 제2 필터링 세그먼트(12')에 대응하는 제2 섹터, 제3 필터링 세그먼트의 제1 서브 세그먼트(13'A)에 대응하는 제3 섹터 및 제3 필터링 세그먼트의 제2 서브 세그먼트(13'B)에 대응하는 제4 섹터로 분할되고, 상기 제1 서브 세그먼트(13'A) 및 상기 제2 서브 세그먼트(13'B)는 각각 디스크의 중심을 통과하는 수평선 H의 상이한 측면에 배치되어, 함께 제3 필터링 세그먼트를 만든다.

렌즈가 아이리스를 포함할 때 애퍼처 스톱 디스크(1')의 이 변형의 이점은, 이 아이리스의 설정된 반경이 무엇이든(반경이 0과 같은 경우를 제외함), 일부 광이 애퍼처 스톱 디스크(1')의 필터링 세그먼트들의 각각을 통과하고 있다는 것이다. 훨씬 더 유리한 것으로서, 이 설정된 반경이 높을수록, 이들 필터링 세그먼트들 각각을 통과하고 렌즈를 통과하는 광의 양이 높아진다. 이러한 이점은 도 1b에 따른 애퍼처 스톱 디스크(1)의 정의로 얻어질 수 없다.

반경 R의 원이 애퍼처 스톱 디스크(1')의 중심에 중심을 두는 것으로서, 이 애퍼처 스톱 디스크(1)를 커버하는 것으로서, 그리고 적어도 4개의 아크들(또는 원의 부분들), 즉, 제1 필터링 세그먼트(11')를 커버하는 제1 아크 A11'(R), 제2 필터링 세그먼트(12')를 커버하는 제2 아크 A12'(R), 제3 필터링 세그먼트의 제1 서브 세그먼트(13'A)를 커버하는 제3 아크 A13'A(R), 및 제3 필터링 세그먼트의 제2 서브 세그먼트(13'B)를 커버하는 제4 아크 A13'B(R)로 분할되는 것으로서 정의되는 경우, 바람직하게는, 3개의 필터링 세그먼트들(11', 12', 및 13'A와 13'B)의 기하학적 구조는 바람직하게는 이들 아크들 각각의 길이 L[A11'(R)]=L[A12'(R)], L[A13'A(R)]= L[A13'B(R)]가 상기 원의 반경 R의 함수에서 단조 증가한다. 이러한 조건은 유리하게는 이미지들의 캡처를 위한 조명 조건들의 더 나은 제어를 가능하게 한다. 도 2b에 예시된 실시예는 반경 R의 임의의 원의 둘레(또는 길이) 2πR이 4개의 아크로 분할될 때 실제로 이 조건을 충족한다:

- 동일한 길이 2πkR(k<1)을 갖는 제1 필터링 세그먼트(11')를 커버하는 제1 아크 A11'(R) 및 제2 필터링 세그먼트(12')를 커버하는 제2 아크 A12'(R), 및

- 동일한 길이 2π(1-k)R을 갖는 제3 필터링 세그먼트의 제1 서브 세그먼트(13'A)를 커버하는 제3 아크 A13'A(R) 및 제3 필터링 세그먼트의 제2 서브 세그먼트(13'B)를 커버하는 제4 아크 A13'B(R),

여기서, k는 R의 값이 무엇이든지 일정하고, 그 이유는 그의 이웃으로부터 각각의 필터링 세그먼트 또는 서브 세그먼트를 분리한 라인들이 직선이기 때문이다.

이들 분리들이 직선이 아닌 경우, 및/또는 불투명한 섹터들이 이들 세그먼트들 또는 서브 세그먼트들 사이에 추가되는 경우의 다른 변형들이 이 발명의 범위 내에 있다.

유리하게는, 도 2a를 참조하여, 본 발명의 애퍼처 스톱 디스크(1')는 그 모양이 대칭적인 제1 및 제2 필터링 세그먼트(11', 12') 중 임의의 것에 대응하는 노치를 갖는 2개의 평면 컬러 필터들(31', 32')의 중첩으로 만들어지고, 2개의 컬러 필터들(31', 32')은 이들 필터들에 평행하고 이들 필터들의 공통 중심을 통과하는 축을 통해 서로 대칭적으로 각각의 필터(31', 32')의 노치를 배치하기 위해 180°회전하여 시프트되고, 제1 필터(31')의 물질은 제1 필터링 세그먼트(11')로서 (마젠타) 파장들을 전송하도록 선택되고, 제2 필터(32')의 물질은 제2 필터링 세그먼트(12')로서 (시안) 파장들을 전송하도록 선택된다. 유리하게는, 2개의 필터들(31', 32')의 오버랩의 영역은 그 다음에 제3 필터링 세그먼트의 제1 서브 세그먼트(13'A) 및 제3 필터링 세그먼트의 제2 서브 세그먼트(13'B)에 대응하고 스펙트럼의 제3 부분(청색)에서 전송한다.

본 발명은 특정 예들 및 바람직한 실시예들에 대하여 설명되었지만, 본 발명은 이들 예들 및 실시예들로 한정되지 않는다는 것을 이해한다. 따라서, 이 기술분야의 통상의 기술자에게 명백한 바와 같이, 청구된 바와 같은 본 발명은 본원에 설명된 특정 예들 및 바람직한 실시예들로부터의 변형들을 포함한다. 특정 실시예들 중 일부는 별개로 설명되고 청구되지만, 본원에 설명되고 청구된 실시예들의 다양한 특징들은 결합하여 이용될 수 있다는 것을 이해한다.

Claims

애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스(anaglyphic stereoscopic image capture device)로서,
- 이미징 광 센서,
- 스펙트럼에 걸쳐서 분포된 파장들을 갖는 광선들에 의해 조광되는(illuminated) 3D 장면을 상기 이미징 광 센서 상에 이미징(imaging)하도록 구성된 렌즈 - 상기 렌즈는 광 축 및 애퍼처 스톱(aperture stop)을 가짐 - ,
- 상기 애퍼처 스톱의 표면에 거의 포함되고, 상기 광 축에 중심을 두고, 제1 필터링 세그먼트(11; 11') 및 제2 필터링 세그먼트(12; 12')를 포함하는 복수의 상호 배타적 필터링 세그먼트들로 분할된 애퍼처 스톱 디스크(aperture stop disc)(1; 1') - 상기 제1 필터링 세그먼트(11; 11') 및 상기 제2 필터링 세그먼트(12; 12')는 상기 애퍼처 스톱 디스크(1; 1')의 중심을 통과하는 대칭 축에 대하여 상호 대칭적이고, 상기 제1 필터링 세그먼트(11; 11')는 상기 스펙트럼의 제1 미리 결정된 부분(21)을 지나도록 구성되고, 상기 제2 필터링 세그먼트는 상기 제1 미리 결정된 부분(21)과는 상이한 상기 스펙트럼의 제2 미리 결정된 부분(22)을 지나도록 구성됨 -
를 포함하고,
상기 애퍼처 스톱 디스크(1; 1')는 또한 상기 대칭 축과 대칭적인 제3 필터링 세그먼트(13; 13')를 포함하고,
상기 스펙트럼의 제1 미리 결정된 부분(21) 및 상기 스펙트럼의 제2 미리 결정된 부분(22)은 상기 스펙트럼의 공통 부분을 포함하고,
상기 제3 필터링 세그먼트(13; 13')는 상기 스펙트럼의 공통 부분에 포함되는 상기 스펙트럼의 제3 부분(23)을 지나도록 구성되고,
상기 제3 필터링 세그먼트(13; 13')는 상기 공통 부분 밖에 있는 상기 스펙트럼의 제1 미리 결정된 부분(21)의 일부를 지나지 않고, 또한 상기 공통 부분 밖에 있는 상기 스펙트럼의 상기 제2 미리 결정된 부분(22)의 일부를 지나지 않도록 구성되어 있는 것
을 특징으로 하는 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 장면의 조광으로부터 나오고 상기 렌즈를 통해 상기 이미징 광 센서 상에 상기 장면을 이미징하는 광선들은, 상기 애퍼처 스톱 평면 디스크(1)에서 상기 스펙트럼의 제1 부분(21)의 제1 광선 그룹, 상기 스펙트럼의 제2 부분(22)의 제2 광선 그룹 및 상기 스펙트럼의 제3 부분(23)의 제3 광선 그룹으로 분할되고,
상기 제1, 제2 및 제3 그룹들의 광선들은 상기 이미징 광 센서의 감광 표면 상에 상기 장면의 애너글리프 합성 이미지를 형성하도록 수렴하는(converge) 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제3 필터링 세그먼트(13; 13')는 상기 제1 필터링 세그먼트(11; 11') 및 상기 제2 필터링 세그먼트(12; 12')에 대응하는 표면을 제외한 상기 애퍼처 스톱 디스크(1; 1')의 표면을 거의 채우는 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 스펙트럼의 제1 미리 결정된 부분(21)은 상기 제1 필터링 세그먼트(11)를 지나는 다색성 백색 광 빔(polychromatic white light beam)에 마젠타 색상(magenta hue)을 제공하도록 정의되고,
- 상기 스펙트럼의 상기 제2 미리 결정된 부분(22)은 상기 제2 필터링 세그먼트(12)를 지나는 상기 다색성 백색 광 빔에 시안 색상(cyan hue)을 제공하도록 정의되고,
- 상기 스펙트럼의 상기 제3 미리 결정된 부분(23)은 상기 제3 필터링 세그먼트(13)를 지나는 상기 다색성 백색 광 빔에 청색 색상(blue hue)을 제공하도록 정의되는 것을 특징으로 하는 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 제1 필터링 세그먼트(11)는 480nm와 580nm 사이에 포함되는 파장들을 주된 파장으로 전송하지 않고 460nm보다 낮은 파장들 및 600nm보다 높은 파장들을 주된 파장으로 전송하기 위해 정의되고,
- 상기 제2 필터링 세그먼트(12)는 580nm보다 높은 파장들을 주된 파장으로 전송하지 않고 560nm보다 낮은 파장들을 주된 파장으로 전송하기 위해 정의되고,
- 상기 제3 필터링 세그먼트(13)는 480nm보다 높은 파장들을 주된 파장으로 전송하지 않고 460nm보다 낮은 파장들을 주된 파장으로 전송하기 위해 정의되는 것을 특징으로 하는 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 애퍼처 스톱 디스크(1; 1')는 2개의 평면 컬러 필터들(31, 32; 31', 32')의 중첩(overlay)으로 이루어지고, 각각은 대칭적인 제1 및 제2 필터링 세그먼트(11, 12; 11', 12') 중 하나에 대응하는 모양의 홀(hole) 또는 노치(notch)를 갖고, 상기 2개의 컬러 필터들(31, 32; 31', 32')는, 상기 필터들에 평행하고 상기 필터들(31, 32; 31', 32')의 공통 중심을 통과하는 축에 대하여 서로 대칭으로 각각의 필터(31, 32; 31', 32')의 홀 또는 노치를 위치시키기 위해 180° 회전하여 시프트(shift)되고, 상기 제1 필터(31; 31')의 재료는 상기 제1 필터링 세그먼트(11; 11')로서 파장들을 전송하도록 선택되고, 상기 제2 필터(32; 32')의 재료는 상기 제2 필터링 세그먼트(12; 12')로서 파장들을 전송하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 렌즈는, 상기 렌즈의 상기 광 축에 중심을 두고 상기 애퍼처 스톱 디스크에 바로 인접하여 또는 그 근처에 배치되는 아이리스(iris)를 포함하는 것을 특징으로 하는 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스.
제7항에 있어서, 상기 애퍼처 스톱 디스크(11')는 그의 중심 둘레에 4개의 섹터, 즉, 상기 제1 필터링 세그먼트(11')에 대응하는 제1 섹터, 상기 대칭 축에 대하여 상기 제1 섹터에 대칭적인 상기 제2 필터링 세그먼트(12')에 대응하는 제2 섹터, 상기 제3 필터링 세그먼트의 제1 서브 세그먼트(13'A)에 대응하는 제3 섹터 및 상기 제3 필터링 세그먼트의 제2 서브 세그먼트(13'B)에 대응하는 제4 섹터로 분할되고, 상기 제1 서브 세그먼트(13'A) 및 상기 제2 서브 세그먼트(13'B)는 각각 상기 대칭 축에 수직이고 상기 디스크의 중심을 통과하는 라인의 서로 다른 측면에 배치되어, 함께 상기 제3 필터링 세그먼트를 구성하는 것을 특징으로 하는 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스.
제8항에 있어서, 상기 애퍼처 스톱 디스크(1')의 중심에 중심을 두고 있고, 상기 애퍼처 스톱 디스크(1)를 커버하며, 그리고 적어도 4개의 아크, 즉, 상기 제1 필터링 세그먼트(11')를 커버하는 제1 아크, 상기 제2 필터링 세그먼트(12')를 커버하는 제2 아크, 상기 제3 필터링 세그먼트의 상기 제1 서브 세그먼트(13'A)를 커버하는 제3 아크, 및 상기 제3 필터링 세그먼트의 상기 제2 서브 세그먼트(13'B)를 커버하는 제4 아크로 분할되는 임의의 원이 정의되고, 3개의 필터링 세그먼트들(11', 12', 13'A, 13'B)의 기하학적 구조는 상기 아크들 각각의 길이가 상기 원의 반경의 함수에서 단조(monotonously) 증가하도록 정의되는 것을 특징으로 하는 애너글리프 입체 이미지 캡처 디바이스.