JPH06205447A - 立体図形を発生する方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の解決策に比べて、立体画像の観察が広
い観察範囲で可能になり、偏光メガネ等のような補助観
察手段なしに使用でき、機械的に可動する部品を使用し
ない立体図形を発生し、しかも立体溝付きリンクの撮像
を可能にし、立体再生系が機械的変更なしに二次元再生
系として使用される方法とその装置を提供する。 【構成】 特別なガラスディスクの背後の、主に多数の
十分小さい開口で全面が順次高速で移動し、観察者が完
全な立体図形を検知するように、各開口位置に対して二
次元部分画像が特別なモニターによって準備される。立
体溝付きリンクを撮像するため、主にＣＣＤマトリック
スが使用される。このマトリックスの前に同じ機能の特
別なガラスディスクが付けてある。帯域を狭めるため、
伝送通路で画像変更情報のみが伝送される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、角度や距離に関して
広い限界で観察でき、補助観察手段を使用することな
く、立体図形を発生する方法とその装置に関する。この
発明による方法は立体図形を再生したり撮影するために
も利用される。

【０００２】

【従来の技術】これまで、立体図形を発生するため種々
の方法や装置が既に見い出されている。しかし、これ等
には、殆ど例外なく、例えば補助観察手段のような補助
手段に関連しているか、あるいは機械的に移動する部品
を操作すると言う難点に付き纏われている。欧州特許第
0 470 801号明細書には、高速回転する特別なディスク
が特別に偏向された光ビームによって、ディスクの移動
範囲内で空間的な画像を発生させるように照射される。
しかし、機械的に移動すべき部品と関連する慣性のため
に、大きな問題が生じる。何故なら、無制限に高速運動
することは不可能であるからである。

【０００３】ドイツ特許第 39 21 061号明細書には、画
像を立体式に認識する再生装置を開示している。この装
置では、特別に構成された円柱レンズとスクリーン板お
よびその背後にある平坦な画像面によって立体画像が発
生する。画像面から円柱レンズとスクリーン板の間隔お
よびその水平位置は観察位置に応じて可変できる。この
再生装置には、この種の立体画像が一つの観察位置に対
してのみ最適に調節できると言う難点がある。種々の観
察位置に多くの観察者がいる場合、この装置は不適当で
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術に鑑
み、この発明の課題は、偏光眼鏡等のような補助観察手
段を使用することなく、広い観察位置で検知できる立体
図形を発生できる方法を機械的に移動する部品を使用し
ていない装置と共に提供することにある。更に、立体溝
付きリンクを収納でき、立体再生系が機械的な変更なし
に二次元再生系として使用できるべきである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、広い観察範囲で、補助観察手段なしに検知で
き、機械的な可動部材を使用することなく、立体図形を
発生する方法と装置にあって、再生するため、好ましく
は高速切換可能な液晶要素を取り付けた、好ましくは薄
い特別なガラスディスクが電子駆動部により一つまたは
それ以上の十分小さい透明な開口を特別なガラスディス
クの面全体にわたって順次発生し、事象の速度が十分早
い場合、観察者が完全な全立体画像を認識するように、
この種の開口の背後に一定間隔でそれぞれ一つの二次元
部分画像が主に特別モニターによって可変できる行間隔
で提供され、撮像するため、主にＣＣＤマトリックスが
再生と同じ動作する特別なガラスディスクの背後の一定
間隔の適当な撮像センサ、主にＣＣＤマトリックスが、
特別なガラスディスクの前の立体溝付きリンクの対応す
る二次元部分画像を撮像し、再生時にも、撮像時にも、
対応する二次元部分画像をＲＡＭ記憶器に収納し、部分
画像の可変を次に表す、画像情報あるいは適当な画像操
作指令を伝達することによって帯域を低減している、こ
とによって解決されている。

【０００６】

【作用】この発明による方法は、不透明な平坦な観察壁
の全ての座標位置で主に十分小さな多数の透明な開口を
順次発生させ、このような開口の各点に対してこれ等の
開口の背後に正確な一定間隔で二次元部分画像を用意
し、観察者が広い範囲で事象の速度と目の慣れのため完
全に立体的な画像を検知できる点にある。これは、開口
位置の背後の対応する部分画像が開口位置の観点から立
体的な溝付きリンクの二次元的な投影となり、観察者が
適当な位置からそれぞれの目で対応する開口を通してこ
の種の部分画像の僅かな詳細のみを識別することによっ
て達成される。開口として穴を使用し、これ等の穴の後
ろの部分画像が最大観察角度に合わせて適当な高さと幅
の広がりを有する場合、完全に立体的に識別きる。両方
の目がある高さにあるので、観察者が一般的に水平な立
体的な印象をのみを認識すると言う事実から、観察壁の
開口は主に透明な長手スリットの形で使用され、これ等
のスリットは全体の観察壁の領域にわたって水平に十分
早い速度で移動し、背景のこれ等のスリットに対して、
その都度対応する部分画像が帯状画像の形になって用意
される。これは技術的に、観察壁として主に薄い特別な
ガラスディスクを使用し、このガラスディスク中で急速
に切り換わる液晶素子が、電子駆動により透明な長手ス
リットの形状の開口が生じ、これ等のスリットが特別な
ガラスディスクの全体にわたって水平に十分早い速度で
移動し、この速度が観察時に目の慣れのため連続的な印
象を生じさせるのに十分早い。特別なガラスディスクに
対して正確に一定な間隔で特別なモニターが付けてあ
る。このモニターは他のモニターとは異なり可変できる
行の進みを有する。長手スリットの僅かな滞留時間の管
にモニターは実際のスリット位置に属する完全な部分画
像を適当な幅の帯状で発生する。その場合、行の進みは
この部分画像の限界でのみ行われる。モニター上面から
特別なガラスディスクまでの距離と部分画像の幅は直接
最大の可能な観察角度に影響を及ぼす。これに反して、
モニターの画素分解能は立体識別が可能な観察者の最大
距離を決める。主にこの理由からも長手スリットが使用
される。何故なら、貫通穴を使用するとき、付属する部
分画像を発生する場合、モニターによって非常に高い画
素周波数が必要である。

【０００７】非常に高い画素周波数と必要なモニターの
最大輝度が更に以下のことによって低減される。即ち、
主に多数のビーム系を有するモニターを採用し、その場
合、ビーム系の最大水平偏向が隣のビーム系の水平偏向
領域の最大半分まで行われ、ビームが交差することがな
い。特別なガラスディスクの多数の透明なスリットを並
列駆動することがここでは必要である。その場合、どの
ビーム系にも一つのスリットが付属している。一つのス
リットの水平移動は、この場合、面全体にわたって行わ
れるのでなく、隣のスリットの境界までしか行われな
い。従って、バックグランドでのモニターの画素周波数
の著しい低減が達成される。何故なら、同じ時間単位で
スリット当たり非常に少ない部分画像、そして画素が準
備できるからである。前記系は、方法として、通常の二
次元モニター動作でも動作でき、系の特別なガラスディ
スクが透明で、モニターがバックグラウンドと正規走査
線駆動とに切り換わるか、あるいは正規動作でバックグ
ラウンドの帯状画像が二次元全体画像の部分でしかない
と言う利点を有する。多数のビーム系を使用して改善し
ているのにもかかわらず、ちらつきのない画像を発生さ
せる非常に高い画素周波数が何時も必要である。局部的
な系ではこれは余り問題にならない。撮像系と再生系の
間に制限された帯域の伝達通路が必要であれば、帯域を
狭めることは、どの個別スリットに対しても画素記憶器
を設け、この記憶器が付属する部分画像の全ての画素を
閉めることによって達成される。スリットが移動して
も、画像情報は大きく変わるのでなく、ただ僅かに眺め
が変わるので、可変すべき画素のみ、つまり画像操作指
令を伝送するだけで十分である。説明した方法がこれと
同じように立体溝付きリンクの受入れにも使用できる。
これには、上記の特別なガラスディスクの背後の一定間
隔に撮像マトリックス（主にＣＣＤセンサ）が使用され
る。このマトリックスは実際のスリット位置に対して特
別なガラスディスクの前に立体的な溝付きリンクの適当
な二次元帯状画像を撮影する。適当に帯域を狭めて、こ
の方法はコンピュータ技術にもテレビ技術にも使用でき
る。

【０００８】

【実施例】以下では、三つの実施例に基づきこの発明を
より詳しく説明する。図１の立体図形発生装置では、高
光密度で高画素周波数の単一ビーム特別モニター２の前
の一定の間隔Ｄに高速切換可能な液晶要素を備えた薄い
特別なガラスディスク１がある。この液晶要素を用いて
電子駆動部により狭い縦長スリット４の形状の開口が領
域Ｌの上に水平に位置決めされる。その場合、観察者の
目の慣れのためちらつき画像を発生するので、この過程
の速度は十分早い。縦長スリット４の位置Ｘの時には、
特別モニター２によって幅Ｂの帯状の画像３が発生す
る。その場合、モニター系の水平走査は幅Ｂ内でのみ移
動し、全体のモニター幅にわたって移動しない。ここ
で、個々の部分画像は実際のスリット位置から見た立体
的な溝付きリンクの二次元投影である。可能な最大観察
角度Ｗは幅Ｂと距離Ｄによって決まる。帯状画像３の画
素分解能は、最大観察距離の時、観察者のそれぞれの目
に他の画素の列が入ってくる程度の大きさである。図２
の立体図形を発生する装置では、図１の単一ビームモニ
ター２の代わりに、６つのビーム系を備えた多ビーム特
別モニター５が使用される。特別なガラスディスク１の
駆動は、６つの縦長スリット４が同時に境界Ｌ1 〜Ｌ6
内を移動するように行われる。その場合、どの縦長スリ
ットにも、対応する帯状画像３の一つのビーム系が用意
されている。ビーム系の水平な移動範囲は境界Ｓ1 〜Ｓ
6 内を移動し、同時に生じるビーム系の帯状画像３は重
なることはない。ビーム系を平行駆動することによって
画素周波数とビーム系に必要な最大照度が大幅に低減す
る。

【０００９】図３の立体溝付きリンクの撮像装置では、
ＣＣＤマトリックス６により特別なガラスディスク１の
各スリット位置Ｘに対する特別な円柱レンズ７を介して
対応する帯状画像３が撮像される。これ等の画像は適当
な電気信号に変換され、再生装置中で対応する立体図形
に変換される。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明による偏
光眼鏡等のような補助観察手段を使用することなく、広
い観察位置で検知できる立体図形を発生できる方法を機
械的に移動する部品を使用していない装置と共に得られ
る。更に、立体溝付きリンクを収納でき、立体再生系が
機械的な変更なしに二次元再生系として使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】単一ビーム特別モニターを使用して立体図形を
発生する装置。

【図２】多ビーム特別モニターを使用して立体図形を発
生する装置。

【図３】立体溝付きリンク用の撮像装置。

【符号の説明】

１ 高速切換可能な液晶要素を有する特別なガラスデ
ィスク ２ 単一ビーム特別モニター ３ 帯状画像 ４ 縦長スリット ５ ６ビーム特別モニター ６ ＣＣＤマトリックス ７ 特別な円柱レンズ Ｂ 帯状画像の幅 Ｄ モニターと特別なガラスディスクの間の距離 Ｌ，Ｌ1 〜Ｌ6 縦長スリットの位置の範囲 Ｓ1 〜Ｓ6 ビーム系１〜６の水平最大偏向範囲 Ｗ 最大観察角度 Ｘ スリット位置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 広い観察範囲で、補助観察手段なしに検
   知でき、機械的な可動部材を使用することなく、立体図
   形を発生する方法と装置において、 再生するため、好ましくは高速切換可能な液晶要素を取
   り付けた、好ましくは薄い特別なガラスディスクが電子
   駆動部により一つまたはそれ以上の十分小さい透明な開
   口を特別なガラスディスクの面全体にわたって順次発生
   し、事象の速度が十分早い場合、観察者が完全な全立体
   画像を認識するように、この種の開口の背後に一定間隔
   でそれぞれ一つの二次元部分画像が主に特別モニターに
   よって可変できる行間隔で提供され、 撮像するため、主にＣＣＤマトリックスが再生と同じ動
   作する特別なガラスディスクの背後の一定間隔の適当な
   撮像センサ、主にＣＣＤマトリックスが、特別なガラス
   ディスクの前の立体溝付きリンクの対応する二次元部分
   画像を撮像し、再生時にも、撮像時にも、対応する二次
   元部分画像をＲＡＭ記憶器に収納し、部分画像の可変を
   次に表す、画像情報あるいは適当な画像操作指令を伝達
   することによって帯域を低減している、 ことを特徴とする方法と装置。