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立体映像撮影装置および立体映像撮影方法 コモンズ

国内特許コード P140010643
整理番号 08-28
掲載日 2014年6月9日
出願番号 特願2008-165131
公開番号 特開2010-008517
登録番号 特許第5137025号
出願日 平成20年6月24日(2008.6.24)
公開日 平成22年1月14日(2010.1.14)
登録日 平成24年11月22日(2012.11.22)
発明者
  • 三科 智之
  • 山本 健詞
  • 大井 隆太朗
  • 奥井 誠人
  • 妹尾 孝憲
出願人
  • 国立研究開発法人情報通信研究機構
発明の名称 立体映像撮影装置および立体映像撮影方法 コモンズ
発明の概要 【課題】GRINレンズを使用することなく、単レンズなどの要素レンズにより要素画像の重複記録を最小限に抑制することができる立体映像撮影装置および立体映像撮影方法を提供することを課題とする。
【解決手段】立体映像撮影装置は、要素レンズ2を2次元平面上に配置した要素レンズ群3と、この要素レンズ群の要素レンズの焦平面に配置したフィールドレンズ4と、このフィールドレンズの焦点距離の位置に配置されるとともに開口部5を備える遮蔽板6と、この遮蔽板の開口部を通過する光を撮影する撮影手段7とを備え、前記遮蔽板の開口部は、前記要素レンズの直径をDとし、前記要素レンズの焦点距離をfとし、前記フィールドレンズの焦点距離をfとしたときに、前記フィールドレンズの光軸を中央として、縦長さ2fD/f~fD/fで横長さ2fD/f~fD/fとなる正方形に形成された構成とした。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


近年、自然でリアルな表現が可能な立体映像を放送やコミュニケーションなどの情報伝達手段に適用させる検討が進められている。立体映像の立体表示を行う場合には多数の方式があるが、その一方式であるホログラフィは、実際に物体が存在する場合と同じ光波場を再現することで空間に像を再生する方式であり、人間の視覚機能に負担を掛けない立体表示方式と言われている。



これまでホログラフィの被写体は、静物やコンピュータグラフィックスが中心であったが、動いている物体を対象とするホログラムを取得するため、インテグラルフォトグラフィ(以下、「IP」という)で撮影された画像からホログラムを生成する手法が提案されている。



前記したIPは、多数の微小なレンズ(ここでは「要素レンズ」という)から構成されるレンズ板を用いて立体像を記録、再生する技術である。このIPでは、レンズ板を通して撮影された要素画像が倒立して記録されることに起因する再生像の奥行きが逆転した「偽像」になる現象や、要素レンズを通過した光が隣接する要素画像に重複記録され多重像となる現象などが生じることが分かっている。



なお、要素画像に重複記録される状態をここで図面を参照して簡単に説明する。図8は、要素レンズと要素画像の記録状態を示す模式図である。図8に示すように、要素レンズを使用した立体撮影装置100では、被写体Bからの光が要素レンズ102により、要素画像1内に対応する記憶媒体の記録面に結像する状態(図中○印)となってしまう。この重複記録成分は、再生時に要素レンズ101に対応する微小レンズでも再生されることにより本来の被写体と異なる場所に像を結ぶために妨害像となる。このため、IPにおいて記録媒体に重複記録成分が生じないように記録することが重要となる。



そのため、従来、偽像、重複記録の問題を同時に改善する手法として、要素レンズに屈折率分布型(GRIN)レンズの使用が提案されている(例えば、特許文献1~3参照)。このGRINレンズは、IP画像を直接撮像する方式において、レンズ作用を有する光ファイバを立体的に積み重ねて、2次元のレンズ群を構成することにより、各レンズが作る光学像が互いに重なることを回避し、またファイバ長の設定により凹凸が逆転する偽像を正しい立体像に変換することができるものである。
【特許文献1】
特許第3898263号公報
【特許文献2】
特許第3869116号公報
【特許文献3】
特許第3836550号公報

産業上の利用分野



本発明は、被写体を立体的な静止画あるいは動画としての映像を撮影する立体映像撮影装置および立体映像撮影方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
被写体の要素画像となる光を生成する要素レンズを2次元平面上に配置した要素レンズ群と、この要素レンズ群の要素レンズの焦点距離となる焦平面に、当該レンズ群と同等以上の口径で配置され、前記要素レンズ群からの光を集光するフィールドレンズと、このフィールドレンズの焦点距離の位置に配置されるとともに開口部を備える遮蔽板と、この遮蔽板の開口部から通過する光を受光して撮影する撮影手段とを備え、
前記遮蔽板の開口部は、前記要素レンズの直径をDとし、前記要素レンズの焦点距離をfとし、前記フィールドレンズの焦点距離をfとしたときに、前記フィールドレンズの光軸を中央として、縦長さ2fD/f~fD/fで横長さ2fD/f~fD/fとなる正方形に形成されたことを特徴とする立体映像撮影装置。

【請求項2】
前記遮蔽板の開口部は、fD/fの縦横長さである正方形であることを特徴とする請求項1に記載の立体映像撮影装置。

【請求項3】
被写体からの物体光を受けて要素レンズを2次元平面上に配置した要素レンズ群により要素画像となる光を生成する第1工程と、
この第1工程により生成した要素画像を、前記要素レンズ群の要素レンズの焦点距離となる焦平面に配置したフィールドレンズにより集光する第2工程と、
この第2工程により集光した光を、前記フィールドレンズの焦点距離の位置に配置され開口部を備える遮蔽板を介して、当該遮蔽板の開口部を通過した光を受光して撮影手段により撮影する第3工程とからなり、
前記第3工程において、前記要素レンズの直径をDとし、前記要素レンズの焦点距離をfとし、前記フィールドレンズの焦点距離をfとしたときに、前記フィールドレンズの光軸を中央として、縦長さ2fD/f~fD/fで横長さ2fD/f~fD/fとなる正方形に形成された前記開口部を通過した光を撮影することを特徴とする立体映像撮影方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008165131thum.jpg
出願権利状態 登録
※ 詳細内容の開示にあたっては、別途、JSTと秘密保持契約を締結していただくことが必要となります。


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