JPH01158423A - 自動立体型映像作像方法およびその装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、写真または主レンズおよび、一連の基本レ
ンズから成るレンズ状光学表面によシ撮影する目視の原
理を用いることと、物体の写真を観察者の両眼に相当す
る２つの異なる目視点から撮影することと、前記一連の
レンズが前記物体を目視する各点に、前記レンズと各基
本レンズにより結像された複数のスポット映像が構成す
る１つの映像を作像することと、前記映像を、前記写真
術に使用サレルレンズ系と光学的に同一のレンズ系によ
り復旧することを特徴とする起伏映像、すなわち自動立
体型映像の作像法と装置に関する。

詳述すれば、この発明は、自動立体型起伏映像を、固定
映ｇＩ！またはフィルムあるいはビデオ映像のいずれか
の形での作像に関する。

（従来の技術） 起伏あるいは三次元目視技術は、物理学の専門家リツプ
マｙ　（Ｌｉｐｐｍａｎｎ）　（１９４５〜１９２１　
）の理論にすべて基づく重要研究の課題であった。

これらの事態から発展した先行技術は、詳しくは、次掲
の特許の主題であった： ＦＲ１３９４８１８、ＦＲ１４８２２４７、ＤＥ　１９
３６０７０、ＤＥ２０１６５４７、ＤＥ　２０３２９７
７、ＤＥ２０５５９３５、ＤＥ２０６２４８５、ＤＥ２
１４０９４４、ＤＥ２３０２１５１、ＦＲ７４４３９０
４、ＵＳ　３８２１４６６、ＦＲ７７２３３２６、三次
元テレビジョンの問題点は、種々の研究と、と）わけ米
国特許第３９３２６９９号の主題であった。

この米国特許第３９３２６９９号は、レンズ状表面Ｉを
後においた大口径レンズ１４の前に写真カメラ１１を採
用するテレビジョン系に関する。映像は陰極線管４１、
心を用いて再生するが、その前面心はレンズ状表面であ
る。この引用は、どんな程度にもせよ立体整像について
の諸問題には言及していない。

レンズ系と、レンズ状光学表面を使用する立体写真術の
写真装置に関する米国特許第４４８７４９０号を引用す
ることも同様適当である。

このカメラにおいて、フィルムとレンズ状表面との間に
通常必要とされる運動を、反射鏡として利用される光線
分離器の使用と、さらに凹面反射鏡を使用することによ
って回避する。この先行技術文献で言及しているが、立
体整像についての問題は、一連の収斂レンズと反射鏡に
相当する光学構成部品のどれもが映像のみならず目視点
も復旧し、その結果はこの書類に請求されているものと
相容れない疑似立体映像となる故に、この技術忙よって
は解決されない。

要約すれば、この先行技術によシ゛、立体映像を得よう
とすれば、レンズ状表面の前に１枚の対物レンズを用い
ることである。

（発明が解決しようとする課題） しかし、この儂をレンズ状表面を通して観察する場合（
三次元における映像の復旧）、目視点が反転しているの
で、立体知覚をゆがめ、実際には遠くＫあるこれらの物
体が、その大きさと隠蔽部分とが実体に従ったままであ
るが、接近して見えることがわかった。

前記先行技術に従って、疑似立体知覚の障害を防止する
ため、レンズ状系に対し対物レンズの相対運動を、補正
の目的で、使用することは周知のことである。別の系は
、先づ第−Ｋ、対物レンズとレンズ状表面によ構成る集
成装置の後で前記疑似立体写真の撮影をした後、この撮
夛たての写真をレンズ状系を具えた写真と同一方法で撮
影することにある。

従って、この二重操作で立体整像写真ができるのである
。しかし、この系は複雑であるためビデオへの利用には
適当でない。

このように、立体写真術の周知の技術では、単純な機構
による立体整像を作像することはできない。さらに、立
体整像を撮影する周知の機構をビデオ技術に採用するこ
とはできない。それは、映像を写真に撮影することが、
あらゆる場合、鮮明度の全くない、時間の経過に従って
非常圧暗くなる極めて劣質の映像をつくることになる。

この発明の目的は、これらの障害を除去しさらに、レン
ズ表面（または立体ペースの増加と相関しまた同数のレ
ンズ状表面と関連する対物レンズの集成装置）と関連す
る単一対物レンズを使用し、また光学レンズの内側で相
対運動を必要としないで、ビデオ技術に、また紙または
透明キャリヤー上にビデオから得られる映像に同様適用
できる立体写真術の極めて広い普及を約束する立体整体
映像、すなわちビデオ信号からの一点一点で再構成され
た映像を得ることが可能な方法を提案することにある。

（課題を解決するための手段） このため、この発明は、上記の方法に関し、その特徴は
ニ ー映像をレンズの数に等しい数の基本映像に解体するこ
とと、 一前記基本映像を、円筒状レンズ（球面レンズ）の場合
、その映像の対称軸に対し反転させることと、 一反転させる前と同じ配列の仕方のままの基本映像を再
結合することである。

従って、前記基本映像を反転したため、右眼と左眼は、
右の視点（右側の視点と左側の視点）を見ることになる
。

この方法は、光学系によシ結像された映像の電子解析に
より、この映像を基本映像と、基本映像のアナログまた
はデジタル処理のいづれかに切りわけて反転させて行い
、そして立体整像を達成するのである。

上記の方法には、ビデオ技術に対すると同様、この方法
のシミュレーションによって得られる合成映像にも利用
できる単純性と可能性の利点がある。

この発明は同様に、単一レンズと光学レンズ状表面ばか
りでなく、映像をその基本映像に分解する映像解析器と
、その配列と目視機構もそのま一１ｌｃＬ、ながら前記
基本映像を反転させるインバーターを有する映像面から
成る光学系から成ることを特徴とする方法を実施する装
置に関する。

この装置の別の特徴によれば、前記解析器が光電子検出
器であることと、前記反転機構が電子回路または、アナ
ログあるいはデジタル地理のデータ処理回路であること
である。

この装置そのものが比較的に簡単で、とシわけビデオ技
術への利用が可能である。もう一つの実施態様によれば
、レンズ状表面は、その感応表面の前面のビデオカメラ
に組込むことができる。映像をピントグラス表面の光学
系によって結像させることも同様可能である。カメラで
の写真撮影時、多重立体の達成に必要な分解能と目視点
の数との関に選択が出てくる。たしかに、カメラの感光
性検出器は、同数の素子から成シ、それ忙よって少数の
目視点と高分解能、または多数の目視点（多重立体）と
低位の分解能のいずれかを備えることが可能である。フ
ォトチューブの場合、ニエーメライザーとデイスプレー
（焦点板）とが分解能の限界を与える。

最後に、上記に説明の通シ、このように開発され九技術
は、合成映像にも同様利用できる。

（実施例） この発明は、添付図面を参照してさらに詳細に説明され
る。

第１図は、立体映像を撮影する光学系の平面図である。

この光学系は大口径レンズ１から成り、その後にレンズ
状表面２があシ、それは換言すれば、図面の平面に対し
すべて垂直で、またその１つだけ（２１）を示しである
円筒形表面に囲まれたレンズの集成装置から成る表面で
ある。

立体写真と、立体整像の問題を理解するため、第２図は
、写真に対応する左側部分と、映像の観察に対応する右
側部分とに細別したものである。

写真を撮影するため、物体点Ａｔ−前記レンズｌの前面
に位置するものと仮定した。前記レンズのレベルで、右
眼ＯＤを線図で示し、左眼ＯＧが前記像点Ａを熟視し、
従っである目視点を決めていることを示す。実際に、大
口径レンズ１とレンズ状系２とを備える立体写真系は、
前記物体点Ａを、まるで両眼ＯＤおよびＯＧとが前記レ
ンズ１０レベルに置いているように「見る」のである。

実際、前記両眼ＯＤおよびＯＧの位置にあるレンズ１の
小部分がそれぞれ、前記物体点Ａが放射し、前記右眼と
左眼にそれぞれに向けられた光線を受光する（第１図の
平面に見られる）。

右眼と左眼にこのように向けられ、前記レンズ１とレン
ズ状系２によシ結像された光学系を通過する光線を追跡
する場合、右眼指向像点である像点ＡＯＤと、左眼指向
像点である像点ＡＯＧ　Ｋ到達する。

右眼に対応する光線を実線で示す一方、左眼指向の光線
を破線で示す。

前記像点ＡＯＧおよびＡＯＤは、たとえば、前記レンズ
状系２の後方に位置する感光性表面３に抑刷できるか、
あるいはピントグラス焦点板に発現できる。

単一観察者が所定位置（立体目視点に対応する）に位置
している最も単純な場合、右眼および左眼は、固定され
ｆｃｔまの寸分違わない位置を占める。

写真にとっては、これは対物レンズｌの後に２枚の絞り
を固定位置に置くことに相当する。この場合、像点ＡＯ
ＧおよびＡＯＤは各物体点Ａの結果として生ずることに
なる。

復旧時、これは立体映像には単一観察点だけを作ること
になる。それで、実際には、映像の立体観察点（映像に
対して可変の距離と方向）を達成するあらゆる努力がな
され九。

これについて、写真を撮る時に、対物レンズを前記「左
眼」と「右眼」の位置にある２枚の絞りで実体化する１
つの立体目視点に使用を限定する必要はないが、レンズ
状系における各レンズの後にある「右眼」と「左眼」に
よって連続する像点を提供する大型絞りを提供する必要
がある。この絞シは水平スリットに相当する。対物レン
ズとこの系の単一レンズによって結像する像点のどれも
を、「基本映像ＩＥＪとして引用する。

画直軸を有する球面レンズ系の場合、レンズの各部分が
物体点Ａから像点を結像する。

従って、像点ＡＯＧおよびＡＯＤを含む多数の像点が得
られる。この意見は、水平方向にのみ適用し、垂直方向
には、この系が垂直円筒形レンズから成るため適用しな
い。

水平方向と垂直方向に配置された球面レンズの場合、絞
シは無用である。

対物レンズ１で結像した全映像は反転していて、レンズ
状系によって全部が補正されていない配列が基本レベル
において映像を単に変換するだけである。

これらの条件の下では、映像観察のため、その後にまた
反転位置、すなわち左眼と右手が第１図に示された位置
すなわち写真に関連ある位置の反対である位置を占めて
いる位置に置かれることが必要である。

この全映像をレンズ状系を介在させて観察する時、左眼
は右眼指向の像点ＡＯＤを見、また右眼は左眼指向の像
点ＡＯＧを見ることになる。結果は、疑似立体効果であ
る。

第２図は、この発明による方法と装置とを示し、それ忙
よって、映像を復旧し、立体整像、すなわち右眼と左眼
が、両眼指向の映像の部分を有効に見る三次元目視を提
供する。

この発８ＡＫよれば、映像を基本映像（ＩＥ）Ｋ解体し
、その像点ＡＯＧとＡＯＤをそれぞれ、前記映像を解析
するＣＣＤ型の立体整備検出器または、幾何学的偏差を
修正する管の帯域Ａ１とＡ２によシ受像する。またこの
よう圧して捕捉されまた、像点に対応するアナログ信号
和番号をつけて基本映像を、全映像におけるそれらの配
列のｔま電子結合回路５で処理できるようｋする。

説明したこの反転は、アナログ方法でも同様に実施でき
る。

関連処理形式がどのようなものであっても、この反転は
電子的に実施される。それを第２図と、第５図の単位装
置に線図で示す。このようＫして得られた信号をこの系
にある各レンズに対応する基本映像を再び表示する表示
機構６に伝達し、それらを、写真撮影のため使用された
レンズ状系２に光学的忙同−であるレンズ系７を通して
右眼ＯＤと左眼ＯＧＫよシ使用できるようにする。この
ようＫして、まるで左右両眼が立体部分圧水された位置
を占めているように、右眼ＯＤが帯域Ａ２からの像点を
見、また左［ＩＯＧが帯域ＡＩからの像点を見ることが
わかった。その結果、人が立体整ｇＩｔ−見ていること
になる。

ここで同様注目すべきことは、光学系が全映像を反転さ
せるので、そのため反転したやシ方で見る必要があ多、
それは８１図に示されたように第２図で、写真撮影時、
「眼」の位置に対し観察者の位置を逆にする理由を説明
している。

第３図は、この発明による方法を線図で示す。

この方法は、三次元または、写真撮影をするかまたは、
種々の基本レンズから成るレンズ状光学表面の助けを借
夛て目視する原理に従つ九自動立体形起伏映像を作像す
る。

観察者の２眼に相当する少くとも２つの異なる目視点に
従った単一対物レンズを用いて写真撮影をする。一連の
基本レンズが目視のおのおのの方向の物体の映像を結像
する。この映像は対物レンズとレンズ状光学表面のレン
ズから成る光学集成装置によシそれぞれ結像された基本
映像から成る。

この発明によれば、方法は、このような写真（２０）の
撮影をすることと、映像を基本映像に解体（２１）する
ことと、各基本映像をそれ自体（２２）の上に重ね戻す
ことおよび、前記基本映像を再結合（詔）シて全映像に
結像することから成る。

第４図は、自動立体映像を撮るビデオ装置を示す線図で
ある。

この装置は、映像□□□を処理する写真カメラ３１から
成る。前記カメラ３１により供給されたアナログ信号を
デジタル信号に変換するテシタル化回線３２がこのカメ
ラ３１の後に続く。このデジタル信号を記憶装置羽に記
憶させて、撫々の周辺機器たとえば円盤スキャナー邸、
モニタースクリーン３６、鍵盤３７を具える計算機３４
に送シ込む。前記計′ｊ１機で処理され九侶号を記憶装
置３８に伝達し、またデジタルｌアナログ変換器３９を
通して信号を、使用者回路４０、たとえばエミッター、
記録機構たとえばテープレコーダーなどに伝達されるデ
ジタル信号に変換する。

このように処理された信号を、テレビジ田ン受像機４１
に、三次元テレビジョン、すなわち介在レンズ状系を通
す技術によってカンード光線スクリーンＣ上で目視する
ため、同様伝達することができる。

上記説明はデジタル処理配列法を用いているが、同様処
理法をデジタル化段階を通過させることなくアナログ信
号で実施することも可能である。

この発明が上記の説明のよう釦、この発明が写真を撮影
するために単一レンズ１を原則として採用している（第
１図）。このレンズを同等の機構と、立体ベースを補正
（増加）する九め同様取り替えることもできる。このた
めに、単一写真集成装置を複数の相関する同一集成装置
、すなわち水平スリットの形をとる絞りがその都度全開
口の一部分に相当する幅だけに絞シ、それによって前記
レンズ状系の後に結像する成る場面または同一場面の映
像の重ね合わせか、異なる立体ベースの例外はあるが単
一系を用いて達成されたであろうものに相当する単一映
像を生ずる。

さらに、向時に使用する系の数は、選択目視点の数を越
えてはならない。

注目すべきことは、処理上（基本映像の反転）、各視目
点と関連するこの系にある各レンズの像点ができるよう
に視目点の数をあらかじめ決めることである。像点は、
最低の分解能（カメラまたはデジタル化装置ま九はスク
リーン）を具える系の部分のビクセル程必ずしも大きく
ない。２つの「エルデイム」１・ｌ−ｄｉｍ　’ピクセ
ル（フランス語の術語を用いて）に等しい像点を具備に
は関心はない。この場合この系のレンズ数を倍にして、
さらに高度の分解能でさらに大型の映像または同一映像
をおシってそれを倍にすることが適当である。

（発明の効果） 結論として、この発明が、感光キャリヤーあるいはビデ
オ中ヤリャー（磁気テープ、デジタル円盤またはデジタ
ル／アナログ円盤）のいずれかの上に立体整像の作像を
可能圧する。注目すべきことは、この発明が合成立体整
備の作像にも同様適用できることである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、疑似立体の効果を示す光学写真系を説明する
線図、第２図は、この発明の光学線図、第３図は、この
発明による概括的方法を示す線図、第４図は、この発明
を実施するビデオ装置の線図である。 １・・・レンズ、２・・・レンズ状表面、３・・・感光
機面、５・・・電子回路、６・・・表示機構、７・・・
レンズ系、１４・・・大口径レンズ、加・・・写真、２
１・・・解体、幻・・・再結合、ｎ・・・レンズ状表面
、Ｊ・・・映像、３１・・・カメラ、３２・・・デジタ
ル化回路、羽・・・記憶装置、あ・・・計算機、語・・
・円盤スキャナー、あ・・・七ニタースクリーン、３７
・・・鍵盤、あ・・・記憶装置、３９・・・デジタル／
アナログ変換器、栃・・・使用者回路、４１・・・テレ
ビジョン受像機、Ｃ・・・陰極線管。 特許出願人　ビニール、イブ、ジョセフ、アリオ同　　
　　ソシエテ、ド、ドキュメンタシオン。 デデイシオン、工、ド、レダクシオン。 ソデール 自発手続補正書 １．事件の表示 昭和６３年　特　許　願　　第２０７１９５号２、発明
の名称 自動立体型映像作像法と装置 ４、代理人

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）写真または、主レンズと一連の基本レンズから成
   るレンズ状光学表面を用いて撮影する目視の原理を利用
   することと、１点以上の物体の目視を１人の観察者の２
   つの眼に相当する少くとも２つの異なる目視点から撮影
   することと、前記一連の基本レンズが各目視点に対し前
   記主レンズと各基本レンズによつてそれぞれ結像した像
   点から成る映像をつくることと、写真撮影に用いるもの
   と光学的に同一のレンズ状系によつて前記映像を復旧す
   ることから成る方法において、 −前記映像をレンズの数に等しい数のその 基本映像に解体することと、 −前記基本映像を、円筒状レンズ（球面レ ンズの場合、これら基本映像の相称軸（相称の中心）に
   対し反転させることと、 −反転させる前と同じ配列の仕方のままの 基本映像をその後再結合（２３）すること、を特徴とす
   る起伏映像、すなわち自動立体型映像の作像法。
2. （２）前記基本映像の反転を電子処理で実施することを
   特徴とする請求項１による自動立体型映像の作像法。
3. （３）前記映像をその基本映像に解体する映像解析器（
   ４）を具える映像面と、前記基本映像の配列をそのまま
   にしてそれらをそのまま反転するインバーター（５）と
   さらに目視機構（６）に加えて単一レンズ（１）とレン
   ズ状光学表面（２）とから成る光学系で構成されること
   を特徴とする請求項１による方法を実施する装置。
4. （４）前記解析器が立体整像検出器であり、そして反転
   機構が電子回路すなわちデータベース系であることを特
   徴とする請求項３による装置。