JPH0634340A

JPH0634340A - ３次元画像入力装置

Info

Publication number: JPH0634340A
Application number: JP4189470A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Oshima; 光雄大島
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1992-07-16
Filing date: 1992-07-16
Publication date: 1994-02-08
Anticipated expiration: 2013-08-20
Also published as: JP2788692B2

Abstract

(57)【要約】【目的】近距離画像において、濃淡画像としては視野
に入っても、距離画像としてその視野内を全て表現する
ことができないという問題を解決し、距離画像視野を確
保した３次元画像入力装置を提供する。【構成】被写体Ａ，Ｂの像はレンズ３１，４１を介し
て撮像素子３２，４２に入力し、該撮像素子３２，４２
によって電気信号に変換されて濃淡画像の信号が出力さ
れる。ここで、各撮像素子３２，４２の濃淡画像領域の
感光面に隣接して、位相差検出方向に位相差検出用の感
光面を設ける。これにより、所望の濃淡画像領域に対応
して、距離画像がその領域にわたって得られ、一定距離
以上の撮像において、従来その距離において判定不能で
あった被写体が無くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータビジョン
（ＣＶ）及びコンピュータグラフィックス（ＣＧ）等の
３次元画像情報技術において、３次元画像を入力するた
めの、距離画像の視野を確保した３次元画像入力装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば次のような文献に記載されるものがある。文献１；テレビジョン学会誌、４５［４］（１９９１）
Ｐ．４４６−４５２文献２；テレビジョン学会誌、４５［４］（１９９１）
Ｐ．４５３−４６０従来、３次元画像入力方式には、受動的手法（パッシブ
手法）と能動的手法（アクティブ手法）とがある。能動
的手法とは、３次元情報を取得するために、巧みに制御
され、その形状パターンや濃淡、スペクトル等に対し何
等かの意味を持ったエネルギー（光波、電波、音波等）
を対象に照射する手法のことを指す。これに対して受動
的手法とは、対象に対して通常の照明等は行うにして
も、計測に関して意味のあるエネルギーを利用しない計
測のことをいう。一般的にいって、能動的手法の方が、
受動的手法のものより計測の信頼性が高くなる。受動的
手法の代表的なものがステレオ画像法であり、それを図
２に示す。

【０００３】図２は、前記文献２に記載された従来の３
次元画像入力方式の一つであるステレオ画像法の説明図
である。このステレオ画像法では、２次元画像入力装置
である２台のカメラ１，２を所定間隔離して配置し、左
右のカメラ１，２で撮られた被写体３の結像位置の差、
即ち位相差を利用し、三角測量法によって被写体３まで
の距離を計る方法である。

【０００４】図３は、図２のステレオ画像法で得られた
信号の濃淡画像と距離画像の２枚の画像の説明図であ
る。濃淡画像は、図２のカメラ１，２で得られるカラー
や白黒の画像である。距離画像は、３次元位置に関する
画像であり、マトリクスデータで一つ一つの画素が対象
物（被写体３）の奥行きに関する情報を持つものであ
る。このような濃淡画像と距離画像とから、偏光フイル
タを用いた両眼融合方式によって立体画像表示を行った
り、レンチキュラ板を用いて立体画像表示を行ったりし
ている。立体画像表示の一例を図４に示す。

【０００５】図４は、前記文献１に記載された従来の３
次元画像表示方式の一つである多眼式レンチキュラ方式
の原理を示す図である。多眼式レンチキュラ方式は、複
数のかまぼこ状のレンズ板からなるレンチキュラ板１０
を用い、各レンズ板の焦点面に左右画像をストライプ状
に配置した方式である。１個のレンズ板内にはａ，ｂ，
ｃ，…，ｆの部分に、それぞれａ₁，ｂ₁，ｃ₁，…，
ｆ₁という多方向から撮像したストライプ状の多眼像１
１を表示する。レンズ板の作用によって各方向のストラ
イプ状の多眼像１１は左右の眼１２，１３に別々に入
り、視点を移動すれば、横方向の立体映像を見ることが
できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の装置では、距離は位相差に反比例する形で検出され
るので、近距離の画像が、２次元画像入力装置の光／電
変換用の撮像素子（通常、電荷結合素子（以下、ＣＣＤ
という）エリアイメージセンサが使用される）の撮像面
（感光面）あるいは画素数が有限の大きさを持つため、
画面からはみ出してしまって位相差検出（対応点検索）
ができない場合がある。そのため、濃淡画像が得られて
も、その濃淡画像に対する距離画像が得られないという
問題点があった。この問題点を、図５（ａ）〜（ｃ）を
参照しつつ、さらに説明する。

【０００７】図５（ａ）〜（ｃ）は、従来の問題点を説
明する図であり、同図（ａ）は２眼式ステレオ画像法を
用いた従来の３次元画像入力装置の概略の構成図、同図
（ｂ）は同図（ａ）で得られる２枚の濃淡画像の両方に
被写体が写る画像例を示す図、及び同図（ｃ）は２枚の
濃淡画像のうちの片側では被写体が画面外になる画像例
を示す図である。

【０００８】図５（ａ）に示す従来の３次元画像入力装
置では、光軸（視線）Ｈ２１を有する第１の２次元画像
入力装置２１と、光軸Ｈ２２を有する第２の２次元画像
入力装置２２とが、所定間隔隔てて配置されている。第
１の２次元画像入力装置２１は、視角θ₂₁を有する結像
用のレンズ２１ａと、感光面への入射光を電気信号に変
換する撮像素子２１ｂとで、構成されている。同様に、
第２の２次元画像入力装置２２は、視角θ₂₂を有するレ
ンズ２２ａと、感光面を有する撮像素子２２ｂとで、構
成されている。撮像素子２１ｂ，２２ｂは、例えばＣＣ
Ｄで構成されている。この図５（ａ）では、ある距離ｌ
におかれた被写体Ａ及びＢを見ている例である。被写体
Ａ及びＢは、結像素子２１ｂ，２２ｂの感光面の全領域
にわたって結像されているので、例えば被写体Ａは図５
（ｂ）のように写っている。被写体Ｂは、図５（ｃ）の
ように写っている。図５（ｂ）では、第１と第２の２次
元画像入力装置２１，２２の両画面において被写体Ａが
写っているので、該被写体Ａの左側画面のｘ座標の距離
ｘ_1aと右側画面のｘ座標の距離ｘ_2aとから、位相差Δ＝
ｘ_2a−ｘ_1aを検出（対応点検索）することが可能であ
る。しかし、図５（ｃ）では、被写体Ｂが右側の画面外
になっているため、位相差の検出が不可能である。その
ため、片側の濃淡画像が得られ、また同距離ｌであって
も、距離画像が得られないという問題がある。

【０００９】本発明は、前記従来技術が持っていた課題
として、近距離画像において、濃淡画像としては画角
（視野）に入っていても、距離画像としてその視野内を
全て表現することができないという点について解決し
た、距離画像視野を確保した３次元画像入力装置を提供
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、前記課題
を解決するために、濃淡画像領域の感光面を有する第１
の２次元画像入力装置と、前記第１の２次元画像入力装
置と所定間隔隔てて配置され、濃淡画像領域の感光面を
有する第２の２次元画像入力装置とを備えた、ステレオ
画像法における３次元画像入力装置において、前記感光
面に隣接して、所望位相差最大値まで検出可能な位相差
検出用の感光面を設けている。第２の発明では、第１の
発明の濃淡画像領域の感光面に、濃淡画像を読出す読出
し回路を接続し、請求項１の位相差検出用の感光面に、
その感光面から信号を読出す読出し回路を接続してい
る。第３の発明では、第１の発明の濃淡画像領域の感光
面の信号を記憶する領域と、第１の発明の位相差検出用
の感光面の信号を記憶する領域とを、同一記憶装置内に
設け、該記憶装置内の各領域に記憶された信号を、濃淡
画像と位相差検出用画像として適宜分割して用いる構成
にしている。第４の発明では、第１の発明の濃淡画像領
域の感光面と位相差検出用の感光面とは、位相差検出方
向に該位相差検出用の感光面がそれぞれ配置された配置
関係を有する構成にしている。

【００１１】

【作用】第１及び第４の発明によれば、以上のように３
次元画像入力装置を構成したので、濃淡画像を得る濃淡
画像領域の感光面に隣接して、所望の距離精度分の位相
差に相当する例えば画素数だけ位相差検出方向に設けら
れた位相差検出用の感光面は、所望距離以上の被写体に
対して濃淡画像の視野と距離画像の視野とを等しくする
働きがある。これにより、濃淡画像と対をなす距離画像
を確実に特定でき、立体表示するときの立体感が損なわ
れない濃淡画像及び距離画像の出力が行える。

【００１２】第２の発明によれば、位相差検出用の感光
面に接続された例えば位相差に相当する画素数分の読出
し回路は、所望濃淡画像を得る視野に相当する画素を読
出す読出し回路とは別個のクロック周波数で動作し、そ
の読出し回路のクロック周波数を変更しないように動作
する。これにより、読出し速度の高速化が図れる。第３
の発明によれば、記憶装置は濃淡画像領域の感光面と位
相差検出用の感光面とから読出された信号をそれぞれ記
憶して画面の合成を行った後、該記憶装置の読出し時に
濃淡画像と位相差検出用画面とに分割して出力する働き
がある。これにより、撮像素子の構成の簡単化が図れ
る。従って、前記課題を解決できるのである。

【００１３】

【実施例】第１の実施例図１は、本発明の第１の実施例を示す３次元画像入力装
置の概略の構成図である。この３次元画像入力装置は、
光軸Ｈ３０を有する第１の２次元画像入力装置３０と、
該光軸Ｈ３０と平行に所定間隔隔てた光軸Ｈ４０を有す
る第２の２次元画像入力装置４０とを、備えている。第
１の２次元画像入力装置３０は、結像用の光学系である
例えばレンズ３１と、濃淡画像領域の感光面及び位相差
検出用の感光面を有する撮像素子（例えば、ＣＣＤ）３
２とを、備えている。第２の２次元画像入力装置４０
は、結像用の光学系である例えばレンズ４１と、濃淡画
像領域の感光面及び位相差検出用の感光面を有する撮像
素子（例えば、ＣＣＤ）４２とを備え、例えば第１の２
次元画像入力装置３０と同一の特性を有している。第１
と第２の２次元画像入力装置３０，４０は、例えば一定
距離ｌに配置された２つの被写体Ａ，Ｂの画像を入力
し、濃淡画像等の信号を出力する装置であり、その光軸
Ｈ３０とＨ４０は所望の濃淡画像の画面の中心にくるよ
うに設定されている。

【００１４】なお、図１において、θ₃₀はレンズ３１の
濃淡画像の視角、Δθ₃₀は位相差検出用に新たに設けら
れた画素分の感光面に対する増分された視角である。θ
₄₀はレンズ４１の濃淡画像の視角、Δθ₄₀は位相差検出
用に新たに設けられた画素分の感光面に対する増分され
た視角である。図６（ａ）〜（ｄ）は、図１に示す撮像
素子３２，４２の感光面を示す図であり、同図（ａ），
（ｂ）は撮像素子３２の感光面、及び同図（ｃ），
（ｄ）は撮像素子４２の感光面をそれぞれ示す。図６
（ａ），（ｂ）において、撮像素子３２は濃淡画像を撮
像する濃淡画像領域ｘ・ｙの感光面３２ａと、所望距離
画像を得るために新たに距離Δｘだけ左側に設けられた
位相差検出用の感光面３２ｂとを有し、該感光面３２ａ
の０₃₁が光軸Ｈ３０の中心となっている。図６（ｃ），
（ｄ）において、撮像素子４２は、濃淡画像領域ｘ・ｙ
の感光面４２ａと、所望距離画像を得るために新たに右
側（位相差検出方向）に設けられた距離Δｘの位相差検
出用の感光面４２ｂとを有し、該感光面４２ａの０₃₂が
光軸Ｈ４０の中心になっている。図６（ａ），（ｂ）で
は、被写体Ａが感光面３２ａのｘ座標距離ｘ_1aの位置に
写っており、被写体Ｂが感光面３２ａのｘ座標距離ｘ_1b
の位置に写っている。図６（ｃ），（ｄ）では、被写体
Ａが感光面４２ａのｘ座標距離ｘ_2aの位置に写ってお
り、被写体Ｂが感光面４２ｂのｘ座標距離ｘ_2bの位置に
写っている。

【００１５】図１の撮像素子３２と４２は同一特性の構
造であり、その一方の撮像素子４２の構成例を図７に示
す。撮像素子４２は、濃淡画像領域ｘ・ｙの感光面４２
ａと、所望の距離精度分の位相差に相当する画素数だけ
位相差検出方向に延設された位相差検出用のΔｘ・ｙの
感光面４２ｂとを、有している。この感光面４２ａと４
２ｂの境目では、該感光面４２ａの画素配列ピッチを保
って画素配列が行われている。感光面４２ａと４２ｂ
は、通常、テレビジョン等に表示する関係でアスペクト
比ｘ：ｙ＝４：３に選ばれている。感光面４２ａ，４２
ｂには、水平読出し回路４３が接続されている。水平読
出し回路４３は、感光面４２ａ，４２ｂで入射光を電気
信号に変換した信号をクロック信号φに同期して水平方
向に読出す回路であり、例えば水平読出しＣＣＤで構成
されており、その出力側に、例えばソースホロワ型のＭ
ＯＳトランジスタからなる出力アンプ４４が接続され、
さらにその出力側に、出力端子４５が接続されている。

【００１６】次に、図１に示すステレオ画像法を用いた
３次元画像入力装置の動作を、図８を参照しつつ説明す
る。図８は、図１のステレオ画像法を用いた３次元画像
入力装置によって得られる距離と位相差の関係を示す距
離−位相差特性曲線例の図である。ここで、距離は２つ
の光軸Ｈ３０とＨ４０の間隔に比例し、位相差に逆比例
する関係にある。そこで、本実施例では、例えば０．８
ｍ以内の被写体Ａ，Ｂは撮像せずに、それ以上の距離の
被写体を撮像するため、設定最大位相差（５０）を約１
００ビットにしている。この設定最大位相差１００ビッ
ト分の画面サイズが、図６及び図７の増設されたｘ座標
距離Δｘに相当する。図１において、被写体Ａ，Ｂは第
１，第２の２次元画像入力装置３０，４０内のレンズ３
１，４１により、撮像素子３２，４２の感光面３２ａ，
３２ｂと４２ａ，４２ｂへ入射される。各撮像素子３
２，４２では、クロック信号φに同期して感光面３２
ａ，３２ｂと４２ａ，４２ｂの出力信号を各水平読出し
回路４３で水平方向に読出し、それが出力アンプ４４で
増幅されて出力端子４５からそれぞれ出力される。撮像
素子３２，４２は、図８に示すように、設定最大位相差
１００ビット分に相当する感光面３２ａ，４２ｂを余分
に持っているので、図６（ｂ），（ｄ）に示すように、
左側の感光面３２ａに入っている被写体Ｂが最大ずれた
としても、右側の余分に設けたｘ座標距離Δｘの受光面
４２ｂ内に入っていることになる。即ち、濃淡画像領域
ｘ・ｙの感光面３２ａ内にある被写体Ｂは、Δｘ分の感
光面３２ｂ，４２ｂをそれぞれ撮像素子３２，４２に追
加することにより、全ての距離画像を検出して出力する
ことができる。そのため、従来のように被写体Ａ，Ｂの
画面位置によっては同じ距離であっても距離画像が得ら
れず、濃淡画像領域において距離画像が不明という問題
を解消できる。

【００１７】本実施例の利点をまとめれば、次のように
なる。本実施例では、濃淡画像領域の感光面３２ａ，４
２ａに隣接して位相差検出方向に位相差検出用の感光面
３２ｂ，４２ｂを設けたので、所望の濃淡画像領域に対
応して距離画像がその領域にわたって得られる。そのた
め、一定距離以上の撮像において、従来その距離におい
て判定不能であった被写体Ａ，Ｂが無くなり、濃淡画像
視野と距離画像視野が同じとなる視野確保が可能にな
る。

【００１８】第２の実施例図９（ａ），（ｂ）は、本発明の第２の実施例を示す撮
像素子４２の構成例である。この第２の実施例では、図
１の３次元画像入力装置における撮像素子３２，４２
を、図７とは異なる構成にしている。撮像素子３２と４
２は同一構成であるため、その一方の撮像素子４２につ
いて説明する。

【００１９】撮像素子４２は、図７と同様に、濃淡画像
領域の感光面４２ａと、位相差検出用の感光面４２ｂと
を有している。感光面４２ａには、該感光面４２ａの信
号をクロック信号φ₁に同期して水平方向に読出す濃淡
画像読出し用の水平読出し回路４３ａが接続され、さら
に感光面４２ｂには、クロック信号φ₂に同期して該感
光面４２ｂの信号を水平方向に読出す位相差検出用の水
平読出し回路４３ｂが接続されている。水平読出し回路
４３ａの出力側には、増幅用の出力アンプ４４ａが接続
され、さらにその出力側に、出力端子４５ａが接続され
ている。同様に、水平読出し回路４３ｂの出力側には、
増幅用の出力アンプ４４ｂが接続され、さらにその出力
側に、出力端子４５ｂが接続されている。

【００２０】位相差検出用の水平読出し回路４３ｂは、
図９（ａ）のように水平読出し回路４３ａと隣接する位
置に設けたり、あるいは該水平読出し回路４３ａとは反
対側に設ける等、どのようにして配置しても良い。この
第２の実施例では、図１のレンズ３１，４１によって被
写体Ａ，Ｂが撮像素子３２，４２の感光面に結像される
と、該受光素子３２，４２では次のように動作する。例
えば、撮像素子４２において、濃淡画像領域の感光面４
２ａの入射光は、電気信号に変換され、それがクロック
信号φ₁に同期して水平読出し回路４３ａで水平方向に
読出され、出力アンプ４４ａで増幅されて出力端子４５
ａから出力される。位相差検出用の感光面４２ｂでは、
入射光が電気信号に変換され、それがクロック信号φ₂
に同期して水平読出し回路４３ｂで水平方向に読出さ
れ、出力アンプ４４ｂで増幅され、出力端子４５ｂから
出力される。一方の撮像素子３２も、撮像素子４２と同
様の動作を行う。

【００２１】この第２の実施例では、次のような利点を
有している。第１の実施例を示す図７では、水平読出し
回路４３が、新たに設けた感光面４２ｂに対応するため
にその増加分だけ例えばＣＣＤ段が増加している。ＣＣ
Ｄ段が増加すると、その増えた段数分だけクロック信号
φを増やしてやらないと、信号を読出すことができない
か、あるいは同じクロック周波数を用いると、それだけ
該水平読出し回路４３での読出し時間が長くなる。

【００２２】これに対して第２の実施例では、濃淡画像
読出し用と位相差検出用との水平読出し回路４３ａと４
３ｂを分離している。濃淡画像読出し用の水平読出し回
路４３ａは、従来の濃淡画像に対応した例えばＣＣＤ段
であるので、従来と同じ時間で読出せる。そして、位相
差検出用の水平読出し回路４３ｂを、水平読出し回路４
３ａと並列に動かすことにより、従来の読出し時間と同
じ時間で感光面の信号の読出しが可能になる。水平読出
し回路４３ａと４３ｂで読出した信号は、出力アンプ４
４ａ，４４ｂで増幅されて出力端子４５ａ，４５ｂから
出力されると、アナログ／ディジタル変換器を介して記
憶装置等に格納することにより、その後の処理が行われ
る。

【００２３】第３の実施例図１０は、本発明の第３の実施例を示す記憶装置割当て
による画面合成と画面分割の説明図である。図１０は、
図１の撮像素子３２，４２の出力側に設けられる記憶装
置であり、１３２ａは図６に示す撮像素子３２における
濃淡画像領域の受光面３２ａに対応した記憶装置割当て
領域、１３２ｂは該撮像素子３２の位相差検出用の感光
面３２ｂに対応した記憶装置割当て領域、１４２ａは撮
像素子４２における濃淡画像領域の感光面４２ａに対応
した記憶装置割当て領域、及び１４２ｂは該撮像素子４
２における位相差検出用の感光面４２ｂに対応した記憶
装置割当て領域である。また、１３２Ａは撮像素子３２
側の記憶装置読出し時の濃淡画像領域として取り扱う分
割領域、１３２Ｂは撮像素子３２側の記憶装置読出し時
の位相差検出領域として取り扱う分割領域、１４２Ａは
撮像素子４２側の記憶装置読出し時の濃淡画像領域とし
て取り扱う分割領域、及び１４２Ｂは撮像素子４２側の
記憶装置読出し時の位相差検出領域として取り扱う分割
領域である。

【００２４】図７及び図９に示す撮像素子４２は、第１
の２次元画像入力装置３０と第２の２次元画像入力装置
４０にそれぞれ設けられ、該第１と第２の２次元画像入
力装置３０，４０用にそれぞれ２種類のものが用いられ
ているが、第１の２次元画像入力装置３０用と第２の２
次元画像入力装置４０用のものを１８０°回転して使用
しても良い。あるいは、図１０に示す本実施例のよう
に、例えば図９の感光面４２ａと４２ｂを水平読出し回
路４３ａと４３ｂで個別に読出し、記憶装置の領域１３
２ａ，１３２ｂと１４２ａ，１４２ｂにそれぞれ記憶し
て１枚の画面に合成し、その後、該記憶装置読出し時
に、濃淡画像領域の分割領域１３２Ａ，１４２Ａと位相
差検出専用領域の分割領域１３２Ｂ，１４２Ｂとに画面
分割しても良い。このことは、濃淡画像領域と呼んでい
る領域１３２ａ，１４２ａも、被写体Ａ，Ｂの位置によ
っては位相差検出領域と呼ばれる領域１３２ｂ，１４２
ｂを兼ねているので、記憶装置に新たに設けた位相差検
出領域を有していれば、その画面分割は左右どちらにも
できることを意味している。

【００２５】つまり、図６に示す感光面３２ｂ，４２ｂ
の領域は位相差検出の専用領域に特定しなくても良い。
そのため、第１と第２の２次元画像入力装置３０，４０
として用意すべき撮像素子３０，４０の種類は１種類で
良いので、２種類用意するよりも、経済的効果が大き
い。この場合、図９の水平読出し回路４３ａと４３ｂの
段数比を同一にし、それを動作させるためのクロック信
号φ₁，φ₂として同一クロック周波数を用いれば、読
出し時間を最も短くできる。

【００２６】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次のようなものがある。（ｉ）図１では光学系としてレンズ３１，４１を用い
ているが、正立プリズム等の他の光学系を用いても良
い。正立プリズム等を用いるような場合には、図６に示
すｘ座標距離Δｘの感光面３２ｂ，４２ｂを、ｘ座標距
離ｘを挟んで逆の位置に配置すれば良い。（ii）図７及び図９の撮像素子３２，４２の読出し回
路を他の回路構成にしても良い。

【００２７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、濃淡画像領域の感光面に隣接して、位相差検
出方向に位相差検出用の感光面を設けたので、所望の濃
淡画像領域に対応して、距離画像がその領域にわたって
得られる。そのため、一定距離以上の撮像において、従
来その距離において判定不能であった被写体が無くな
り、濃淡画像視野と距離画像視野が同じとなる視野確保
が可能になり、的確な立体表示を行える。

【００２８】第２の発明によれば、濃淡画像領域の感光
面の信号を読出す読出し回路と、位相差検出用の感光面
の信号を読出す読出し回路とが、それぞれ別個に設けら
れているので、例えばそれらの読出し回路を同一の読出
しクロック周波数を用いて読出すことにより、読出し時
間を短縮でき、しかも第１の発明と同様に距離画像の視
野を確保できる。第３の発明によれば、濃淡画像領域の
感光面の信号と位相差検出用の感光面の信号を同一記憶
装置内に記憶して画面の合成を行った後、該記憶装置の
読出し時に画面分割によって濃淡画像と位相差検出用画
像とを出力するようにしたので、第１と第２の２次元画
像入力装置に設けられる撮像素子の種類は１種類で良
く、それによって構成の簡単化と、読出し時間の短縮化
が可能となる。第４の発明によれば、位相差検出方向に
位相差検出用の感光面がそれぞれ配置されているので、
第１と第２の２次元画像入力装置における撮像素子の構
成が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す３次元画像入力装
置の概略の構成図である。

【図２】従来の３次元画像入力方式の１つであるステレ
オ画像法の説明図である。

【図３】図２のステレオ画像法で得られた濃淡画像と距
離画像の説明図である。

【図４】従来の３次元画像表示方式の１つである多眼式
レンチキュラ方式の原理図である。

【図５】従来の問題点を説明する図である。

【図６】図１の撮像素子の感光面を示す図である。

【図７】図１の撮像素子４２の構成例を示す図である。

【図８】図１の距離−位相差特性曲線を示す図である。

【図９】本発明の第２の実施例を示す撮像素子４２の構
成例を示す図である。

【図１０】本発明の第３の実施例を示す記憶装置割当て
による画面合成と画面分割の説明図である。

【符号の説明】

３０，４０第１，第２の２次元画
像入力装置３１，４１レンズ３２，４２撮像素子３２ａ，４２ａ濃淡画像領域の感光面３２ｂ，４２ｂ位相差検出用の感光面４３，４３ａ，４３ｂ水平読出し回路１３２ａ，１３２ｂ，１４２ａ，１４２ｂ記憶装
置割当て領域１３２Ａ，１３２Ｂ，１４２Ａ，１４２Ｂ分割領
域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】濃淡画像領域の感光面を有する第１の２
次元画像入力装置と、前記第１の２次元画像入力装置と
所定間隔隔てて配置され、濃淡画像領域の感光面を有す
る第２の２次元画像入力装置とを備えた、ステレオ画像
法における３次元画像入力装置において、前記感光面に隣接して、所望位相差最大値まで検出可能
な位相差検出用の感光面を設けたことを特徴とする３次
元画像入力装置。
【請求項２】請求項１の濃淡画像領域の感光面に、濃
淡画像を読出す読出し回路を接続し、請求項１の位相差
検出用の感光面に、その感光面から信号を読出す読出し
回路を接続したことを特徴とする３次元画像入力装置。
【請求項３】請求項１の濃淡画像領域の感光面の信号
を記憶する領域と、請求項１の位相差検出用の感光面の
信号を記憶する領域とを、同一記憶装置内に設け、該記
憶装置内の各領域に記憶された信号を、濃淡画像と位相
差検出用画像として適宜分割して用いる構成にしたこと
を特徴とする３次元画像入力装置。
【請求項４】請求項１の濃淡画像領域の感光面と位相
差検出用の感光面とは、位相差検出方向に該位相差検出
用の感光面がそれぞれ配置された配置関係を有する構成
にしたことを特徴とする３次元画像入力装置。