JP2711741B2 - 立体画像再生方式とその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、写真、映画用フィルム、八ミリフィルム、
ビデオフィルムなどの記録された映像を再生したとき、
そこに写っている映像や画像が立体的に見えるようにす
るための方式や、そのために用いられる装置に関する。

「従来技術」 人がものを見るとき立体的に見えるのは、両眼視差
（右眼と左眼で捉えた像のズレ）があり、これが脳で合
体するためである。この両眼視差の原理を平面的な画像
の組み合わせと、プリズムメガネによって作り出し、本
来平面的な画像や映像を立体的に見えるようにすること
は従来色々と試られている。例えば、第一には、２台の
カメラを両眼の間隔だけ離して写した右眼像写真と左眼
像写真の二枚を横に並べ、これを二つのプリズムレンズ
などを用いたステレオビュアーを用いて見るステレオビ
ュアー方式というのがあり、第二には、写真印画の場合
に、第５図に示すように２台のプロジャクターを用いて
両者の写真印画像が交じり合わないように左右のレンズ
にそれぞれ偏光フィルターを設け、その偏光角を互いに
90度違えて取付けておいて、映写する方式があり、第三
に、スクリーンには偏光の性質を失わないようにステレ
オ用のシルバースクリーンを使用し、夫々偏光フィルタ
ーを通して映写された映像を観賞者は、ステレオ用偏光
メガネをかけて見ることにより、立体感を得るものであ
る。この方式は、現在の立体映画に採用されている。第
四の方式として、左眼像に青色フィルターを用い、右眼
像に赤色フィルターを用いて作った画像を、右眼に青色
フィルターを、右眼に赤色フィルターを付けたメガネを
かけて観賞し、立体感を得る方法もある。第五に、最
近、立体テレビと称して、一台のテレビに左眼像と右眼
像とを交互に映して、左眼像が映っているときは右眼に
は見えず、右眼像が映っているときは左眼にはみえない
ように工夫して観賞する方式が発表された。これは前に
発表されたもので、第６図に記載したように画面は、左
眼像と右眼像とを等間隔は縦方向の境界線によって交互
に並べたもので、格子じまの寸法と位置を適当に選ぶと
反対側の目に対する像を遮ることができるものと同じ方
式であり、第７図は円筒形のレンズの集まり（レンチキ
ュラー板）を格子じまのかわりに使用した方式のもので
立体感は非常に弱い。

更に、テレビでは二台の受像管を第５図に示したよう
に置き、偏光フィルターを通した像をハーフミラーを用
いて重ねる方法である。

「発明が解決しようとする課題」 上記のように、写真、映画、テレビなどの画像を立体
感を持って観賞したり再生したりする方式は、多くの人
々の夢であり、いろいろと発明、考案されており、映画
やビデオなでどその一部が実用化されているものもある
が、それぞれ一長一短があり、特に、テレビの場合は、
あまり普及していない現状にある。

即ち、立体写真観賞方式の前記第一のステレオビュア
ー方式というのは横に並べた二枚の写真をレンズを通し
て拡大して見るので、その大きさは、ステレオベースに
相当する6cm位迄が限度である。それ以上の大型の引伸
し印画の場合には、左右とも裏焼きした印画を互いに向
かい合わせて、両側面に取付け、鏡の反射を利用して、
直角方向から見るウィーストンのステレオ方式を用いな
ければならない。そのためこれは装置が複雑で、その操
作が面倒であった。又、ビュアーレンズを使用する場合
には、五倍位の拡大が限度で、それ以上の拡大は難し
い。

第二の方式の場合にも、プロジェクター二台、偏光フ
ィルターなど使用するため、暗くなり暗部のデテールが
つぶれる。

また、第三の方式は、偏光フィルターを用いるので、
光の損失やスクリーンの反射の際の偏光損失が重なり、
一般の映画に比べて1/5位の明るさにより、立体感が非
常に弱くなる欠点がある。

第四の方式は、青色と赤色のフィルターを使用するこ
とにより、画像が非常に暗くなるとともに、色の再現は
できないという欠点がある。

さらに第五の方式は、画像を左右に切り換えるため、
どうしてもフリッカーが生じて見にくい。

以上のような各従来方式の欠点を解消すべく、本発明
者は先に、立体感が得られる方式として、平成１年特許
願第26842号による立体画像再生方式と、その装置およ
び観賞法を提案した。

即ち、これは、左右両眼像の上下組み合わせ画像と左
右両眼像重合用プリズムメガネからなり、前記左右両眼
像の上下組み合わせ画像は、２台のカメラを両眼の間隔
だけ離して記録した右眼像と左眼像を、第１図のように
上下方向に並べて一組の左右両眼像として視認し得るよ
うに画像を構成するもので、左右両眼像重合用プリズム
メガネは第８図に示すように両眼の一方は下方屈折プリ
ズムレンズ、他方は上下屈折プリズムレンズを通して画
像を視認し、重なりを調整するものであるが、単体プリ
ズムでは、、色分解を生じさせないための高価な色消し
プリズムを使用せねばならない上、プリズムは左右二個
必要とするため、重くなり価格も高くなる欠点は免れな
い。

「課題を解決する手段」 本発明は、上記の技術課題を解決する手段として、次
のように構成するものである。

特許を受けようとする第一の発明は、左右両眼像の上
下組み合わせ画像又は左右組み合わせ画像と、右眼又は
左眼用の左右両眼像重合用のプリズムメガネとからな
り、前記左右両眼像の上下又は左右の組み合わせ画像
は、２台のカメラを両眼の間隔だけ離して記録した右眼
像と左眼像を、上下方向又は左右方向に並べて一組の左
右両眼像として視認し得るように組み合わせて構成する
画像となし、左右両眼像重合用プリズムメガネは、片眼
用に使用するものとし、プリズムの縦又は横方向の向き
に応じて、上位、下位又は右位、左位の画像を光の屈折
によって上下又は左右へずらす屈折プリズムで構成され
たメガネであり、画像を見るときは、一方の眼は肉眼で
直接画像を視認し、片方の眼はプリズムを通して画像を
見ることにより、右眼像と左眼像とが重なって見えるよ
うに調整したものである。

そして、一方の眼では直接肉眼視認した画像と他方の
眼ではプリズムメガネを通して見た画像とが、両眼の視
線の交わるところに見え、この角度の差（ふくそう）に
より立体感を得るようにしたことを特徴とする立体画像
再生方式である。

また、特許を受けようとする第二の発明は、二台の右
眼像と左眼像を上下方向又は左右方向に並べて一組の左
右両眼像として視認し得るような組み合わせて構成され
た左右両眼像の上下又は左右の組み合わせ画像と、前記
片眼用に用いる左右両眼像重合用プリズムメガネは、光
の屈折により上位、下位又は右位、左位の画像が上下又
は左右にずれて見える屈折プリズムで構成されたメガネ
とからなり、当該プリズムメガネは、片方眼の当該メガ
ネを通して見た画像が、他方の肉眼視画像と組み合わさ
って重なった画像として見えるよう調整した立体画像再
生装置である。

「作用」 本願発明は、二台のカメラを両眼の間隔だけ離して記
録した右眼像と左眼像を、上下又は左右方向に並べて一
組の左右両眼像として視認し得るように組み合わせ構成
された画像を作っておき、これを片眼に対応させた左右
両眼像重合用プリズムメガネで、前記右眼像と左眼像と
が互いに上下方向又は左右方向にずれて見えるように調
整することによって、一方の肉眼視画像と重なって見え
るようにし、両視眼像が両眼の視線の交わるところに見
えるようにすることによって、当該重なった二重の画像
は、その角度の差（ふくそう）により、立体感を得るこ
とができる。そして、片方の眼はプリズムを通すが、他
方の眼は肉眼で画像を視認することによって肉眼視の方
は完全な画像の為、他方の画像に少し色のズレがあって
も、完全な立体画像として明るい状態で見ることができ
る。

「実施例」 以下、本発明を図示実施例に基づき詳細に説明する。

本発明の基本構成は左右両眼像の上下又は左右組合わ
せ画像と片眼用の左右両眼像重合用プリズムメガネとか
らなる。

先ず、前記左右両眼像の上下又は左右組合わせ画像
は、２台のカメラを両眼の間隔だけ離して記録した右眼
像と左眼像を、上下又は左右方向に並べて一組の左右両
眼像として視認し得るように組合わせ構造された画像で
ある。

具体的には、上下配置画像の場合は、第１図に示すよ
うに左右の眼像を上下方向に並べたように分割配置して
一組の左右両眼像１をテレビ上に作る。

これを第２図に示したような何れか片方の眼にかける
左右両眼像重合用プリズムメガネ２を通して見るのであ
る。この場合、第１図のような上下配置の画像を見る場
合は、プリズムは厚みを上にし、他方の眼では肉眼のま
ま直接視認する。

第２図で2aはプリズム、３は頭部に保護する保持環、
４は保持枠である。

片方の眼にかけた左右両眼像重合プリズムメガネ２の
プリズム2aは、第３図に示すようにプリズムを通して見
た上位の画像ABを光の屈折によって下って虚像として見
える下方屈折用のプリズムで、片一方の肉眼で視認した
画像CDにプリズムを通して見た画像ABの虚像が重なって
見えるように調整してある。従って一方を肉眼で片方を
プリズムを通して見た上下の組合わせ画像は、実像と虚
像が重合して両眼の視線の交わるところとして見え、こ
の重合部分において角度の差（ふくそう）により立体感
を得ることができる。

上記実施例は左右両眼像の上下組合わせ画像が写真や
スクリーン映像として視認し得るよう構成された画像の
場合の立体画像再生方式である。

なお、上位側を肉眼画像として視認する場合はプリズ
ムの厚み側を上下逆とし、又左右の組合わせ画像を見る
ときはプリズムの厚み側は左又は右を外方になるよう保
持する。

又これをテレビ画像とするときは２台の受像機を上下
又は左右方向に配置して一組の左右両眼像として画像を
写し出す。

又、二台の撮影機を使用する場合は、それぞれに右眼
像用画像と左眼像用画像の二本のフィルムを作る。ビデ
オテープの場合も同じである。こうしてできたフィルム
は例えば右眼像が上方に、左眼像が下方に重なって見え
るように焼付けるか、映写する。一本のフィルムに左右
両眼像の上下組合わせ画像が記録されているばあいに
は、そのまま焼付けたり一台のテレビで映写すればよい
が、二本のフィルムで撮影した場合には、テレビ受像機
を２台重ねて映写するか、電気的に合成して一台の受像
機内で上下に分割されて映写されるようにする。又、ス
ライド用ポジフィルムをビデオで見たい時には、写真画
像のビデオ情報交換機のような機器により、テレビ受像
機に写し出して観賞することもできる。

最近のハイビジョンテレビ受像機は、走査線の数が増
加し、しかも横長な形状になっているので、本件発明を
実施した場合、特に安定性が良く、画質が良好なので、
拡大率の大きな迫力ある立体画像を得ることができる。

次に、本願発明のハード部分から発明を認識すれば、
二台のカメラを両眼の間隔だけ離して記録した右眼像と
左眼像を、上下方向に並べて一組の左右両眼像として視
認し得るように組合わせ構成されてなる左右両眼像の上
下組合わせ画像と、前記の左右両眼像重合用プリズムメ
ガネは、そのプリズムを通して見る一方の眼が上位又は
下位の画像を光の屈折により下がって見える下方屈折プ
リズム、又は下方の画像を光の屈折により上がって見え
る上方屈折プリズムで構成されたメガネであり、このプ
リズムメガネをかけて前記組合わせ画像を見たとき、右
眼像と左眼像とが重なって見えるように調整してある左
右両眼像重合用プリズムメガネとの、組合わせにかかる
立体画像再生装置である。

更に、前記第一発明から、立体写真画像観賞法につい
て抽出すると、二台のカメラを両眼の間隔だけ離して写
した右眼像写真と左眼像写真とを、上下方向に並べて配
置し、一組の左右両眼像として視認定し得るように組合
わせ構成した写真画像と、左又は右眼に対応するプリズ
ムメガネが上位の画像が光の屈折により下がって見え
る。

下方屈折プリズムか、下位の画像が光の屈折により上
がって見える上方屈折プリズムメガネを片方の眼にかけ
て前記組合わせ画像を見たとき、右眼像と左眼像とが重
なって見えるように調整してある左右両眼像重合用プリ
ズムメガネを用意し、当該プリズムメガネを片眼にかけ
片方は肉眼で視認して前記組合わせ構成した写真画像を
見ることにより、両視眼像が両眼の視線の交わるところ
に見え、この角度の差（ふくそう）により立体感を得る
ようにして立体写真画像を観賞できるのである。

なお、屈折プリズム使用の時はプリズムの角度は20゜
〜30゜位が良く、画面の大きさ、両画面の距離及び画面
と眼との距離によって設定する。これが適合しないとき
は両画像が上下にずれて見えるため、眼の位置を前後に
移動して両画像が合った位置で見るようにする。

例えば、現在の21型テレビ二台を重ねて使用し、30゜
プリズムを使用した場合、距離は約1.8m位である。又プ
リズムは直角プリズムを使用することもできる。この場
合は映像は上下左右反対となるので、これを直した映像
とする。直角プリズムの場合は、色ズレは生じない。

「効果」 本発明の立体画像再生方式は、叙上のように片眼は肉
眼で確認した画像と、片一方の眼にかける左右卯両眼像
重合用プリズムメガネとの組合わせにかかるもので、あ
とは既存のフィルムや受像装置を用いればよく、本発明
のためのオリジナルな器具として左右両眼像重合用プリ
ズムメガネを用意するだけでよいので、立体画像再生装
置が簡単で操作も容易である。

また、本発明は一方は肉眼視で片眼にプリズムメガネ
をかけて前記組合わせ画像を見ることにより、両視眼像
が両眼の視線の交わるところに見え、この角度の差（ふ
くそう）により立体感を得るようにしたものであり、従
来例のように偏光板などを用い光りを減殺しないし、画
像の切り換えもしないので、画像が明るくしかもフリッ
カーによる目の疲れ等もなく高品位な立体画像の再生と
観賞が可能となることは勿論、偏光メガネ方式のように
暗くならないため、特別な暗い部屋を必要とせず、又、
高価な色消しプリズムを使用せずとも完全な立体映像が
得られ、プリズムも一個でよいから、価格が低廉で全体
の重量も軽くなり、普通の平面画像としても見ることが
できる。

また、前記左右両眼像の上下組合わせ画像の作成の光
学機器や電気機器類の発達により容易に行うことができ
るし、写真、ネガ、ポジ、ビデオ、テレビ、映画と広い
分野に汎用性があり、多様な活用法と発展性がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における左右両眼像の上下組合わせ画像
の正面図、第２図は同左右両眼像重合用プリズムメガネ
の斜視図、第３図同は使用場外の説明図、第４図は直角
プリズムの使用説明図、第５、６、７、８図は従来の参
考図である。 １……上下組合わせ画像、 ２……左右両眼像重合用プリズムメガネ、 2a……プリズム、 ３……保持環、 ４……保持枠。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２台のカメラを両眼の間隔だけ離して記録
   した右眼像と左眼像を上下方向に竝べて一組の左右両眼
   像とし視認し得るように組合せ構成されてなる左右両眼
   像の上下の組合せ画像と光の屈折に依り上位又は下位の
   画像が上下にずれて見える片眼用に用いる左右両眼像重
   合用屈折プリズムで構成されるメガネからなり、片方眼
   の当該プリズムを通して見た画像を他方の直接肉眼視し
   た画像に重合させて立体画像として見るようにした再生
   装置。