JPH01254092A - 空間時分割式立体撮影及び立体再生装置 - 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］ 本発明は、光ケーブルを用いた一般家庭用の立体テレビ
、立体テレビ電話や医用立体画像等において立体撮影を
なし、かつ、特別なメガネ等の道具を用いることなく立
体再生を可能とした空間時分割式立体撮影及び立体再生
装置である。

［従来の技術］ 従来のこの種技術における立体テレビへの応用例として
は、まず、特殊な偏光及びシャッタメガネを用いるアナ
クリフ式、濃度差式、偏光式及び時分割式等でなされる
メガネ式や、バララックスステレオクラム、レンチキュ
ラ式、大凹面鏡式及び大凸レンズ式等で形成されるメガ
ネなし式や、バララックスステレオクラム、インテタラ
ル式。

レンチキュラ板を用いてなる多眼式テレビ等として形成
されたレンチキュラ式等よりなる多眼式や、ハリフォー
カルミラー式、回転円筒式、表示面積層成、ハーフミラ
ー合成式及び表示面振動式等よりなる奥行標本化式や、
レーザ再生ホログラム、白色光再生ホログラム等よりな
るホログラフィ−等多くの方式が提案され、かつ、一般
家庭用、業務用としての実用化が試みられたか、一部業
務用に実用化されたのみであり、さらに放送メディアで
は、赤青メガネを使用するアナクリフ式、ブリフリッヒ
効果を応用した濃度差式が放映されたものの、従来のモ
ノ映像と立体映像との両立性の見地より、本格的実用化
は困難なものとなり一般家庭用としてもなお程遠いもの
となっている。

［発明が解決しようとする課題］ そこて本発明は、前記した従来技術における各立体テレ
ビ方式は、下表に示す特徴を有する。

よって、立体テレビの重要な要素であるメガネを不要と
し、多人数同時観察を可能となし、かつ、視点移動を可
能とし、さらに、装置の大量生産を可能とする等の諸要
件を充足しうるものがないのてこれを備えたものを提供
することが目的である。

［問題点を解決するための手段］ すなわち本発明は、 −１，映像信号の伝送における周波数帯域幅を広げて設
ける。

−２，撮影部材ｌに配設した撮影系の凸レンズ２と、撮
像面間の距離をレンズ２の焦点圧＠ｆとなし、該凸レン
ズの中心軸３を通る水平線上をピンホール４を後記映像
出力系の縦型スリット７と同期運転させる。なお、第１
図に示す如く凸レンズの口径は大型であることを要す・
る。

−３，第２図に示す如く、映像出力系のＣＲＴ５面の前
面に、水平方向に凸で大型のシリンドリカルレンズ６を
、レンズの焦点距離ｆの位置に配設し、かつ、縦型スリ
ット７を密着させ、その水平方向に前記凸レンズのピン
ホール４と同期運動させる。

−４，撮影用凸レンズ２やＣＲＴ５前面のシリンドリカ
ルレンズ６は、かなり大型化するので、軽量化及び低コ
スト化のため、レンズはすべてフルネルレンズ化して形
成する。

−５，前記ピンホール４や縦型スリット７は、液晶板な
どのような電気的光デバイスを用いることにより、この
系全体に運動物をなくして構成する。

［作　　　用］ 上記手段により構成される１本発明の作用につき、先ず
、第３図に従いその基本となる点につき説明すると、Ｃ
ＲＴ５の前面の中央に縦に細長いシリンドリカルレンズ
８をその焦点圧Ｊｌｌｌｆに固定した映像再生系と、Ｔ
Ｖ右カメラを撮影系とし、それぞれを同期スキャンさせ
る系は、本発明の第１図、第２図の系と以下て述べると
ころの理由により撮影される映像に関して等価と考察し
うる。

第４図は前記第３図の撮影系を示したものであり、さら
に第５図は、第１図の撮影系を示したちのである。

すなわち、点３９点すから放射状に光が発しているとす
る。第４図において点Ｃに入射する光はａｃ、ｂｃの延
長線上の点ａ°９点ｂ゛に投影される。第５図において
凸レンズの焦点距離に撮像面かあるのて点Ｃに入射した
光は、その光の進行方向と平行な光か大型の凸レンズの
中心軸を通過し撮像面に投影される点に焦点を結ぶのて
、第５図の破線が撮像面と交わる点に　ｌ　、　ｂ　ｌ
か現われる。もし、点３９点すの延長上に点ｄか存する
場合、その投影像は第４図、第５図共に撮像面の中心軸
に投影される。よって、第４図、第５図のレンズの中心
軸と撮像面との相対的位置関係は回しであり、また、第
４図はレンズと撮像面が移動するが、第５図ではピンホ
ールのみか移動する。

しかし、点Ｃの位置と撮像面に投影される像は第４図も
第５図も同様である。ただし、点Ｃは直線ｃｄ上を移動
するものとする。

つぎに第６図は、第３図の再生系を示したもので、さら
に、第７図は第１図の再生系を示したものである。

ここて第６図、第７図共に、基阜の位置を０とし、撮影
系と同期移動した位置なｇとする。また、ｇの位置にお
いて、第６図と第７図のＣＴＲ上に映った同一の点をｅ
とする。第７図において、点ｉの光がスリットｈを通過
した場合の行路はｅｈに平行な光がシリンドリカルレン
ズの中心軸上意見を通過し、その焦点距離に位置する面
に交わった点をｅ゛とすると、ｈｅ’の直線上がスリッ
トｈを通過した光の行路である。ここで第６図において
、シリンドリカルレンズからＣＲＴと反対側の面て焦点
距離の位置の面と、光の行路か交わる点なｅ゛とすると
、△ｈｅ’　ｋと△ｈｅｊとは合同であるのて、 ｅ’　ｋ＝ｅｊ　−−−−−（１） である。

また、第７図においてｊ　ｅ＝　ｊ　ｌ　ｅｌ＝となる
点ｊ゛を選ぶと、ｊがＣＲＴ面の中心であるのて、ｊか
ら出た光はｋに投影されるｅｈ／／ｅ”ｉて、ｊｈ／／
ｊ’ｉあるので、ｊ’　　ｉｋは直線である。

また、ｊｉ＝ｉｎ＝ｆである。

よって、 ｊ′　ｅ″　＝ｅ’　　ｋ＝ｅｊ　−（２）第６図、第
７図共にｈｋ＝ｆ、１ｈｋｅ”は直角、また、式（１）
、（２）より第６図と第７図の△ｈｋｅ’は合同である
。よって、点ｅより発し、点りを通過する再生光は第６
図も第７図もＣＲ７面上の同一の場所に投影される。た
たし、点りは直線ｈｉ上を移動するものとする。

よって、第３図の系は第１図及び第２図の系と撮像され
る映像に関して等価である。

さらに、第８図は第３図の系を頭頂方向から見た図であ
り、奥行をもった２点ａ、ｂから放射状に光か発してい
るとする。凸レンズの位置によって点３１点すは撮像面
上て点ｃ、ｄ、ｅに投影される。ＣＲＴ出力面ては撮像
面と倒立像か投影されるので、図のＣＲＴ出力面て撮影
系と同期スキャンさせた位置か、撮影系ての中心軸か点
ｅや点０に位置する時、再生糸ではその中心軸はそれぞ
れ点　１９点０゛とすると、ＣＲＴ出力面ては点Ｃ９点
ｄ、゛点ｅ′に投影される。ここでシリンドリカルレン
ズの中心点と点Ｃ′９点ｄ°の延長線と、シリンドリカ
ルレンズの中心点と点ｅ°の延長線とが交わる点ａ゛９
点ｂ′にあたかも点ａ。

点すか存在しているかのように光は再生される。

ここて、過高感の浮上り度をφとするとまた、 であるのて１式（３）、（４）より ここてｏｌｄｌ＝に−Ｏｄとすると、 前記第８図において、ａｃ／／　　ａ’　ｃ’　、ｔ）
ｄ／／ｂ’ｄ’の条件を表す式は、 ｆ＝に−Ｆ−−〜−−−−　　（６） である。この条件下でｋまたはＦを変化させると、出力
像の垂直成分の倍率はｋ及びＦに比例する。

よって１式（６）の条件下でに、Ｆ、ｇ、Ｇを変化させ
る事により出力像の水平成分と垂直成分の歪は調整てき
る。また、出力像の奥行の成分である過高度浮き上り度
φを式（５）により調整することもできる。ここで式（
５）に式（６）を代入すると、下記式（７）となる。

φ＝−−−−−−−−−　（７） 次に、撮影系と再生系の同期スキャンは、人の目にチラ
ッキ（フリッカ）をなくすために、１秒あたり約６０回
のスキャンをしたい。また、ｌスキャンあたりの画像を
構成するのに画面上で仮に５００本必要とすると、６０
Ｘ５００フレームの画像が必要となる。現在のＴＶは４
　ｘ　ｌ　Ｏ’（Ｈ７）の周波数帯域幅を有していて、
１秒あたり６０フレームを再生している。よって、この
空間詩分割式が必要となる周波数帯域幅は、およそとな
る。なお、この周波数帯域幅は、現在光フアイバーケー
ブルによる伝送か可能となる。

［実　　施　　例］ 以下引き続き本発明空間時分割式立体撮影及び立体再生
装置の要旨をさらに明確にするため、図面を利用して一
実施例を説明する。

第９図に示す如く、通常使用されているカメラ１０と、
これの前方にスリット１１とＣＲＴ１２及びＴＶ信号を
送信しうべく連結されたＴＶ左カメラ３を順次配設し、
さらに、ＴＶ左カメラ３の前方に立体形状でなる任意の
被写体１４を、下記の如く配設されている。

また、該スリット１１は略ＣＲＴ１２の中央に対峙して
縦方向に配設してあり、二台のカメラ１０．１０か下記
の如く配設されている。

それは以下のとおりとしだものて、 ■ＣＲＴ１２と、カメラ１０の撮影フィルム間距離を７
０ｃｍ一定とした。

■被写体１４と、ＴＶ左カメラ３の撮影レンズ間距離を
４３ｃｍとした。

■被写体１４の位置ての撮影有効視野（水モ方向）を２
２ｃｍとした。

■ＣＲＴ１２の画面水平方向を７ｃｍとした。

（６）スリット１１の幅をＯ，１ｍｍとした。

（ΦＣＲＴ１２と、スリット１１間を第一実施例におい
ては１９．５ｃｍとした。この場合のシャッタ速度はｌ
　ｓｅｃで絞りｆ１６とした。

■また、第二実施例では該ＣＲＴ１２と、スリ５１１間
を４ｔｓ層とした。この場合のシャッタ速度はｌ　ｓｅ
ｃで絞りｆｉｌとした。

φ）同期ステップ間距離をｉｏｏｍとした。

■撮影したフィルムはｌ５Ｏ１００，サイズ６×９を使
用した。

＠）カメラｌのレンズは１００ｍ１１１．Ｆ３．５を使
用した。

このようにしてなるもののカメラ１０によって１■ずつ
、同一方向同期スキャンを行い、該カメラｉｏ、ｉｏで
多重露光をして、立体の再生像を得たことにより、前記
作用および後記する発明の効果を奏することが実施によ
り確認しえた。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものてはなく、
その具体的内容は任意のものてよい等、前記した本発明
の目的、作用及び後記する発明の効果が達成される範囲
内において、それぞれ任意に定められてよく、これらの
変更はいずれも本発明の要旨を何ら変更するものでない
ことは申すまてもない。

［発明の効果］ 以上、詳細に説明したように本発明は、ｆ記に示す如き
特徴を備えたものとなる。

すなわち、 よって、立体テレビの重要な要件であるメガネを不要と
なし、多人数観察を可能とし、視点移動及び風景画の再
生を可能とし、かつ、装置の大量生産を容易とする等の
効果を具有して立体撮影及び立体再生を可能な立体テレ
ビとじつる独特の効果を奏し、さらに、一般家庭用のみ
ならずテレビ電話、医用等に適用可能な優れた発明であ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明空間時分割式立体撮影及び立体再生装置の
一実施例を示したものて、第１図（イ）は撮影系の要部
でこれの撮影部材を示す平面断面図、第１図（ロ）はこ
れの正面図、第２図（イ）は再生系の要部でこれの再生
部材を一部破断して示す平面図、第２図（ロ）はこれの
正面図、第３図は本発明の基本理論の要部を示す全体斜
視図、第４図は第３図撮影系の平面光路図、第５図は第
１図の平面光路図、第６図は第３図再生系の平面光路図
、第７図は第２図の平面光路図、第８図は第３図の撮影
系及び再生系の光路図、第９図は実験実施例の幾何学的
配置を示す斜視図である。 １−−一−−撮影部材 ２−−−−一撮影系の凸レンズ ３−−−−−６レンズの中心軸 ４−−−−−ピ　　ン　　ホ　　−　　ル５．１２−−
　　　　　ＣＲＴ ６．８−−−シリンドリカルレンズ ７．１１−一縦　型　ス　リ　ッ　ト ９．１３−−Ｔ　　　Ｖ　　　カ　　メ　　　ラ１０−
−−−−　　　　カ　　　メ　　　ラ１４−−−−一　
　　被　　写　　体 ｆ−−−−−レンズの焦点距離。 特　許　　出　　願　人　　　　服　　　部　　　知　
　　彦代　　理　　人　　　弁理士　　長　　　屋　　
　文　　　雄＠１図 フレネル凸レンズ２ ＠　２　図 第３図 ＠　４　図 第　５　図 手続補正書 １．水性の表示 昭和６３年　特許願　第８１４８０号 ２、発明の名称　　空間時分割式立体撮影及び立体再生
装置３、補正をする者　〒４６１ 事件との関係　　特　許　出　願　人 任°所　　名古屋歯車区大幸町３丁目６番１２号氏名　
服部知彦 ４、代理人〒４６１ １、明細書第３頁第７行目の「プリ」の記載を次のよう
に補正する。 「プル」 ２、明細書第４頁第１８行目の「同期運転」の記載を次
のように補正する。 「同期運動」 ３、明細書第５頁第１２行目の「フレネルレンズ化」の
記載を次のように補正する。 「フレネルレンズ化」 ４、明細書第５頁第１３行目の「ｌｉｆ：型スリット７
は、液」の記載を次のように補正する。 「縦型スリット７は、ＰＬＺＴや液」 ５、明細書第７頁第１５行目のｒ　ＣＴ　ＲＪ：に」の
記載を次のように補正する。 ｒＣＲＴ上に」 ６、明細書第７頁第１７行目の「ｉの光か」の記載を次
のように補正する。 「ｅの光か」 ７、明細書第８頁第１行目の「文を通過し、」の記載を
次のように補正する。 「ｉを通過し、」 ゛８．明廁書第８頁第２行目の「直線上かスリット」の
記載を次のように補正する。 「直線がスリット」 ９、明細書第８頁第１２行目の「投影されるｅｈＪの記
載を次のように補正する。 「投影される。ｅｈＪ １０、明細書第８頁第１３行目のｒｊ’　　ｉあるのて
、」の記載を次のように補正する。 ｒｊ’　　ｉであるのて、」 １１、明ｍ書第９頁第】５行目の「Ｃ７点ｄ、°点　Ｉ
Ｊの記載を次のように補正する。 「Ｃ゛２点ｄ′９点ｅ’　Ｊ １２、明細書第１０頁第７行目、第８行目の「　　　ｆ ｌ　　ｄｌ　　１ １３、明細書第１１頁第６行目の「倍率ｇ及び」の記載
を次のように補正する。 「倍率はｇ及び」 １４、明細書第１１頁第１０行目の「ろ過高度浮き上り
」の記載を次のように補正する。 「ろ過高感の浮き上り」 １５、明細書第１２頁第２行目のｒ　６０ｘ　５００フ
レームの」の記載を次のように補正する。 「毎秒ａｏｘ　ｓｏｏフレームの」 １６、明細書第１４頁第１行目の「８１１間を４ｍｍと
した。」の記載を次のように補正する。 「ット１１間を１４ｃｍとした。」 １７、図面において第５図にｂ’　、　　’　、ａ’　
ｂ’を加入する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮影系の凸レンズと撮像面間の距離をレンズの焦
   点距離となし、ピンホールを該凸レンズと密着させて配
   設し、かつ、映像出力系の縦型スリットと同期運動せし
   め、さらに、映像出力系のＣＲＴ面全面に、水平方向に
   凸で縦型スリットの同期運動範囲長のシリンドリカルレ
   ンズをレンズの焦点距離の位置に配設し、かつ、該シリ
   ンドリカルレンズに縦型スリットを密着し、水平方向に
   前記ピンホールと同期運動せしめることを特徴とする空
   間時分割式立体撮影及び立体再生装置。
2. （２）ピンホール及びスリットが高速スキャンを可能と
   しうべく、液晶板等の電気的光シャッタでなることを特
   徴とする請求項１記載の空間時分割式立体撮影及び立体
   再生装置。