JPH05504449A - 自動ステレオスコピックディスプレイ用の単一の像レシーバで像を記録する方法及び装置 - 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】 スーレオスコピフクディスプレイ　の−の　レシーバで　を量己　する汰皮墾装 置 法王公団 本発明は三次元錯覚（ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　１ｌｌｕｓｉｏｎ ）を記録する装置及び方法に関し、より詳しくは、真の自動ステレオスコピック ディスプレイ用の像（イメージ）を記録する装！及び方法に関する。

！量茨適 「真の」三次元錯覚を得るのに使用できる二次元像を作ることは、視覚技術分野 における長年の未解決の目標である。「三次元Ｊなる用語は、この数年来、コン ピュータ画像処理業界により、遠近法、陰影、反射及び運動等を利用したデプス キュー（ｄｅｐｔｈ　ｃｕｅｓ）を用いて作られた像をも含むと拡大解釈されて いる。

これらの像は信しられない程の結果をもたらすとはいえ、二次元像である。「真 の」三次元像は、二次元デプスキュー以外に視差情報を含んでいる。

天は人間に両眼視力を与え、２つの眼が同一方向を向き且つ視界がオーバーラツ プするようにした０個々の眼は、僅かに異なる角度から景色を見る。見られた景 色は、眼のレンズにより網膜上に集魚が合わされる。網膜は眼の奥にある凹状面 であり、神経細胞すなわち神経で覆われている。網膜の表面は凹状であるため、 眼により集魚を合わされる２つの像は二次元である０両方の二次元像は、電気パ ルスにより視神経に沿って脳の視中框に伝達される。立体視を介して２つの像が 結合（融合）され、両眼により観察された景色の単眼視覚を形成するのは視中框 において行われる。脳は、１つの眼すなわち単眼で見た視界であると思考する。

すなわち、方向を決定し且つ三次元で物を見ることは、個々の眼が単独でこれを 行うことはできない。

この単眼視覚が、左右の視覚の同時処理により創出されるものであるか、交換現 象（交換現象では、左右の視覚を比較すべく、脳により短時間記憶緩衝（ｓｈｏ −ｒｔ−ｔｅ＋ｖ　ｍｅｍｏｒｙ　ｂｕｆｆｅｒ）が用いられる）により創出さ れるものであるかに関しては幾分の疑問がある。

両眼視力をもつ全ての人が三次元像を知覚できる訳ではない０人口の２〜１０％ の人は、日々の生活において立体視（ｓｔｅｒｅｏｐｓｉｓ）を経験することは できない。

その他の１０％の人は、限られた範囲の立体視を経験できるに過ぎない、ステレ オスコピック視覚（ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ　ｖｉｓｉｏｎ）は、個人間で大 きく異なること、及び成る訓練が必要なことが証明されている。

左右の眼の情報は左右の眼に交互に与えられ、この結果、時間がＬｏｏｍｓを超 えない限り、深径寛（深視力、ｄｅｐｔｈ　ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ）が生しる。

最近では、ステレオスビ、り情報は適正な方法が得られれば単眼でも知覚でき、 標準のテレビジョンスクリーンを用いて、脳が、視差の方向を考慮することなく 、両眼からの交互の視差情報を処理し且つ受け入れ可能であることが証明されて いる。

人は、自分の回りの世界を、解剖学的及び心理学的に三次元で見ることができる けれども、動画又はテレビジョンに使用されているような二次元スクリーンに深 さを知覚できる天与の能力は存していない。二次元スクリーン上に知覚される深 さは、これを見る人（観察者）の文化的及び社会学的な背景に基づく学習過程を 通して、像に読み込まれる。

三次元ディスプレイハードウェアの開発に多大の努力が費やされている。ディス プレイハードウェアの主な２つのカテゴリとして、ステレオスコビフク技術によ るものと、自動ステレオスコツビック技術によるものとがある。ステレオスビッ ク技術は、像の種々の斜視図を観察者の各々の眼に強制的に見せる成る種の装置 を、観察者が装着する必要がある。このステレオスビック技術のグループとして 、ステレオスコープ（立体鏡）、偏光技術、余色技術、クロモステレスコピンク 技術、ブルフリヒ技術、ツヤフタリング技術がある。自動ステレオスコピックデ ィスプレイは視覚装置を必要としない、数ある中で、ホログラフィ−、レンズ状 スクリーン、視差バリヤ及び交替対（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ　ｐａｉｒｓ）等 の自動ステレオスコピックディスプレイは、観察者が装置を装着する必要はない けれども、光学的な修正を行うディスプレイ装！を必要とする。真の自動ステレ オスコビフクディスプレイは、特殊なディスプレイ装置は一切不要である。自動 ステレオスコピック法及び自動ステレオスコピック技術の開発は、ある程度、深 径覚の生理学の分野で並行開発する必要がある。

水平方向に変位する原点を用いた典型的な真の自動ステレオスコピックの試みの 一例が、Ｉ■５ａｎｄの米国特許第４，００６，２９１号に開示されており、こ の例では、１つの原点からの像が主として使用されると同時に、他の原点からの 像も周期的に挿入される。原点が水平方向に移動しない装置の例が、ＭｃＥＩｖ ｅｅｎの米国特許第４．４２０，２３０号に開示されており、この例では、左右 の像が対角線方向に分離され且つ非移動物体（非運動物体）に最も近い距離によ り決定される速度で視覚面上に交互にディスプレイされる。　Ｊｏｎｅｓ等の米 国特許第４，４２９，３２８号には、垂直方向に変位した１対の原点から、１秒 間当たり４〜３０回の変化速度で像を交互にディスプレイすることにより三次元 効果を創出する方法が示されている。

２つの視点からの像を交替させる技術の欠点は、それが水平変位、対角線方向変 位又は垂直方向変位のいずれの試みであっても、原点が変化するときに景色中の ゆっくり移動する物体又は静止物体も移動（すなわち揺動）し易いことである。

この検子安定現象（像揺動現象）は、それぞれの原点に一致する異なる視角のせ いであると考えられる。

像の不安定性は、上記特許のいずれもが商業的に使用されていないすなわち実証 されていないことの主要原因である。　Ｊｏｎｅｓ、　Ｊｒの米国特許第４，５ ６７．５１３号には、ビデオミキシング装置を付加することにより揺動を制御す る試みが開示されており、この技術は、前述の技術のように像を交替させるので はなく、１秒間当たり４〜３０回の速度で、間欠的に第２原点を第１原点上に重 ねるものである。

この技術は、揺動は殆ど制御できないが、間欠的な像のソフト化をすることがで きる。

本発明の発明者等は、安定した三次元錯覚をディスプレイする方法及び装置を米 国特許第４，８１５，８１９号に開示している。この試みは、所与の景色におけ る種ケの深さ平面間の個別運動に基づくものである。この運動は２台のカメラに より達成され（静止運動の場合には１台のカメラのみでよい）、これらのカメラ は、景色を邊影する間中、厳格に整合され且つ操作される。カメラの像を１秒間 当たり１〜６０回の速度で交替させ且つ個別運動をバランスのとれた状態に一定 に維持することにより、この結果得られるディスプレイは、観察者により、揺動 のない深さのあるものとして知覚される。

上記米国特許第４．８１５．８１９号に開示の方法已よ、安定した三次元錯覚を 割出できるけれども、２台のカメラ（すなわち２つの原点）を必要とする。２台 のカメラシステムにおいて、あらゆる深さ平面での好ましくない移動をなくすに は、カメラの入念な整合、クロミナンス（色差）と輝度との正確なマツチング、 逼像管の走査（スキャニング）の正確なマツチング、争点距離へのレンズのマツ チングが必要である。また、２台のカメラシステムは、折返し光路における光学 機器及びこれらのカメラの操作に用いられるマウントが増大するため、大型で重 いものとなる。更に、２台のカメラシステムの光路は、カメラに導かれる光量を 大幅に低減するため、集魚距離の短いレンズを使用することができない。２台の カメランステムにズームレンズ及びアナモルフインクレンズを採用することは特 に困難である。ズームレンズは、これらの全焦点範囲及びズーム範囲にわたって 正確なマツチング及びトラフキングが必要である。また、２つのレンズにおける 機械的な「スロツプ（ｓｌｏｐ）　ｊ差のため、露出変化及び蕉点変化が問題と なる。

発五卑閲丞 従って本発明の目的は、単一の像レシーバを用いて三次元錯覚を記録し且つ創出 する方法であって、コンピュータ制御すなわち運動制御により三次元錯覚をリア ルに模擬化（シミュレート）できる方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、像の安定性を向上させるため、前景をブレさせることなく 背景をブレさせる方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、像記録速度とは厳密に関連しない速度で像レシーバの視界 を変化させる方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、像レシーバを移動させる装置、すなわち移動する像レシー バを模擬化すべく光軸を操作する装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、前景をブレさせることにより付加的なデプスキューを与え ることにある。

本発明の更に他の目的は、像が安定した真の自動ステレオスコビフクディスプレ イを行うことができる像記録方法を提供することにある。

本発明の方法及び装置は、景色中の集光点に実質的に整合した華−の像レシーバ の視界を走査経路に沿って実質的に連続的に変化させ且つ走査経路を横切る各サ イクルに対して複数の走査像を記録するように構成されている。集光点までの、 走査経路に沿う視界の光学長さは実質的に一定であり、複数の走査像を記録する 間、物体を実質的に動かないようにして集光点に維持する。視覚心理学的記憶速 度範囲（ｖｉｓｉｏ−ｐｓｙｃｈｏｌｏｇｉｃａｌ　ｍｅｍｏｒｙ　ｒａｔｅ　 ｒａｎｇｅ）内にあるディスプレイをするとき、この運動を作り出すことができ るように、走査経路は充分に短く且つ走査速度は充分に大きい、走査経路は、集 光点に中心をもち且つ該集光点から等距離にある弧であり、像レシーバは、この 弧に接する（すなわち接線方向の）レールに沿って移動される。また、走査経路 は、充分に短い線分で形成し、この線分に沿うあらゆる点が集光点から実質的に 等距離にあるように構成することもできる。

線分で構成する走査経路の場合には、像レシーバは、走査経路に沿う運動と同時 に回転され、物体を実質的に動きのない状態で集光点に維持する。

単一の像レシーバ及び景色は、Ａ）走査経路に沿って像レシーバを移動させるこ とにより、Ｂ）景色中の物体を像レシーバに対して移動させることにより、又は Ｃ）像レンーバと景色との間の光路を光学的に操作することにより、走査経路に 沿って互いに移動させることができる。単一の像レシーバと景色とを相対移動さ せる上記いずれの方法においても、走査像を記録する周波数は、走査経路に沿う 移動速度（運動速度）から独立したものである。立体効果を高めるため、像レシ ーバの露出時間は、景色中の物体のブレが集光点に生じさせない充分な時間に設 定される。走査経路及び集光点は変化させることができる。

別の構成として、走査経路に沿う異なる視界から固定メディア中に複数の像を形 成し且つこれらの固定メディアを光学的に記録することにより、同じ効果を達成 することができる。更に別の構成として、走査経路に沿う種々の視点に複数の像 を創成し、これらの像を記憶して最終的にディスプレイするのにコンピュータが 使用される。

本発明の方法を実施する装置は、単一の像レシーバ及び走査装置を有しており、 像レシーバの光軸をほぼ景色中の集光点に維持しつつ、前記光軸及び景色を走査 経路に沿って互いに移動させることができる。走査運動をすべく走査経路を横行 する各サイクルに対して、２より多くの複数の走査像を記録できるように像レン ーバを作動する制ｍ装置が設けられている。走査装置は、弧又は短い線分として の走査経路を形成している。短い線分で走査経路を形成する場合には、記録器は 、走査経路に沿う運動（移動）と同時に回転される。走査経路には、１対のレー ルに取り付けられたキャリジを設け、該キャリジが、走査経路に沿って像レノー ハを移動させ又は景色中の物体を固定の像レンーハに対して移動させるように構 成することができる。また、走査装置が光路を光学的に操作して、走査運動を行 うように構成することもできる。作動装置は、景色中の物体が集光点においてブ レないようにするのに充分長い露出時間で像レシーバを作動する０作動装置は、 走査速度とは独立した周波数で像レシーバを作動する。この移動速度は調節する ことができる。走査装置のこの作動周波数及び移動速度により、視覚心理学的記 憶速度範囲内で見るとき、景色中に物体の移動を生しさせることができる０本発 明の走査装置は、集光点並びに走査経路を変化させることができる。

本発明の他の目的、利点及び新規な特徴は、添付図面に関連して述べる以下の詳 細な説明から明らかになるであろう。

区皿虫呈単ム説皿 第１図は、本発明の原理に従かう像走査（イメージスキャニング）の構成図であ る。

第２閾は、時間に対する、観察者に関する走査経路の概略図であり、露出領域を 示すものである。

第３図は、好ましい走査１造を示す概略図である。

第４図は、固定された像レンーハでの光路操作による走査を行うための走査装置 を示す概略図である。

第５図は、運動制御技術による走査を行うための走査装置を示す概略図である。

第６Ａ図及び第６Ｂ図は、正確な走査経路に沿って移動する像レンーハの別の実 施例を示す、それぞれ概略側面図及び正面図である。

第７図は、本発明による制ｍ装置（コントローラ）を示すブロック図である。

第８図は、コンピュータにより像を記録する構成を示すブロック図である。

を　るための最　のノ能 第１図は、本発明による三次元錯覚を創出する走査の幾何学的構成を示すもので ある。この図面は、走査経路での３つの瞬間視界における単一の像レンーハ１０ を示している。視界１．２は走査経路の両端部にあり、視界３は走査経路の中間 位１にある。米国特許第４，８１５，８１９号に開示されているように、これら の視界１．２．３は、集光点６と、像レンーハ１０に最も近い主題を表す観察者 の軸線（ｖｉｅｗｅｒ　ａｘｉｓ）　ｌ　４との上に中心をもつ弧５に沿って位 置している。視界１．２．３は光路１１．１２．１３を有しており、これらの光 路は、全て集光点６を通り且つ背景１５まで延びている。従って、像レンーバ１ ０が走査経路（すなわち弧）５を通って横行（すなわち走査）するとき、集光点 ６にある物体は、実質的に動くことがなく僅かな回転運動をするだけであり、一 方、背景は走査運動をするであろう。

また、米国特許第４，８１５，８１９号に開示されているように、像レシーバ１ ０の識点は背景平面１５にあるのが好ましい。

第１回には、両極端の視界１と２との間の角度が誇張して示されている。また、 実際にはこの角度は、はぼ１ミリラジアン（約０゜５７　”　）である、また、 この場合には、弧（部分弧）５シ：直線に近くなり、像レシーバ１０を集光点６ に指向させる適当な手段を用いるならば、直線とみなすことができるであろう。

米国特許第４．８１５，８１９号に説明されている理由から、画像レソーバ１０ は、その走査経路５に沿う運動と同時に回転させるべきである。

弧５に沿う走査の範囲は、像レシーバ１０から集光点６に至る距離並びに景色中 の他の運動及び像レソーバ１０又はカメラの他の運動の関数である。

第２図は、時間に対する、観察者の軸線１４の回りの走査経路５グラフであり、 白ぬき領域に動画像の受入れ（すなわち開ツヤツタ）を示し、陰影領域に閉ツヤ ７タを示している。１つの視界は、ンヤフタが開放している時間の長さくすなわ ち、その結果として記録器が像を走査している時間の長さ）であると考えられる 。

像レノーバ１０は走査経路５に沿って連続的に移動して、曲線２０で示すように ほぼ正弦運動をし、走査経路５の両端部において速度はゼロになる。従って、像 レンーハ１０は、走査経路５における異なる視界について、異なる量で移動する 。

これらの運動により像にブレが生し且つ付加的なデプスキューが形成される一方 で、走査運動が弱められ、その結果得みれる記録像の見棗けの安定性が向上され る。従来技術では固定位ｉｌｌに配！される２台のカメラを使用し、これらの両 極端位置において結果として得られる鋭い像を交替させている。ブレ増大効果を 望まず且つそのような機器を入手できるなろば、走査経路５に沿う視界を、あた かも静止運動のようにほぼ瞬間的に記録できる。

第２図はまた、露出サイクルが必ずしも走査サイクルに関連していないことを示 している。第１走査サイクルの開始時における露出２４は、第２走査サイクルの 開始時近くの露出２５と完全には同し位置にない。この非同期的関係が、結果と して得られる記録像を更に安定化させる。しかしながら、特殊効果の場合には、 走査速度と露出速度とを同期させることが必要である。更に、ディスプレイされ るときの景色における物体の運動が視覚心理学的記憶速度に留まる限り、走査速 Ｉを連続的に（又はランダムに）変化させて記録像を更に安定化させることがで きる。

走査速度は、従来技術のステレオスビック視界の場合に確立された像変化サイク ル速度と同しくすなわち、約２〜１５サイクル／秒）である、しかしながら、像 変化速度はメディアの像変化速度に等しく、ＰＡＬ方式ビデオの標準動画フィル ムに対しては２４、ＮＴＳＣ方式ビデオに対しては６０である。このため、記録 走査像を、標準のディスプレイ機器を用いて真の自動ステレオスコビフクディス プレイを行うことができる。従って、８サイクル／秒の視認像変化速度を作り、 標準形の動画カメラにより、２４サイクル／秒でディスプレイするには、１走査 サイクル当たり３つの像を記録する必要がある。

垂直な視差が、見る人にとって心地良い深さの様相を作り出すことから、走査経 路５はほぼ垂直であるが、本発明の方法は垂直経路のみに限定されるものではな い。走査経路５は垂直成分を有するものが好ましいけれども、垂直成分と水平成 分とをもつように構成することもできる。必ずしも好ましい訳ではないが、走査 経路５を全体として水平にすることも本発明の範囲内である。

第１図は本発明の方法を概略的に示すものであること、及び走査経路５に沿う景 色の走査視界（ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｖｉｅｗｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　５ｃｅｎｅ）を 種々の方法で作り得ることに留意すべきである。例えば、第３図、第６Ａ図及び 第６Ｂ図に関連して後述するように、景色と像レシーバ１０との間の相対運動は 、走査経路５に沿って像レシーバ１０を移動させることにより生しさせることが できる。別の構成として、像レシーバ１０と景色との間の光路を光学的に操作し て、第４図に示すような走査経路に沿う種にの視界を作ることもできる。第５図 に示す更に別の構成として、像し／−八を固定し且つ景色中の物体を移動させて 、走査経路に沿う適当な視界を作ることもできる。更に別の構成は、走査経路に 沿う種々の視界においてコンピュータ創成景色を用い、これらの景色を電子的に 記憶することである。最後に、走査経路に沿う景色の個々の視界を固定メディア に作り、この固定メディアの視界を走査シーケンスに記録することもできる。

第３図には、景色に対して像レシーバ３４を移動させる好ましい走査装置が示さ れている。破線曲！３０は、集光点３１の回りの走査弧である。太線３２は取付 は板を示し、該取付は板３２は、像レソーバ３４を支持しており且つヘアリング ３３を介して弧３０に沿って移動する。この組立体はモータ（図示せず）により 駆動され、第２図に示したようなほぼ正弦運動をする。単−弧に沿う移動により 、華−集光距離に対する有効性が低下する。レール３５．３６は、ベアリング３ ３において所望の弧に接するように設計されている。また、これらのレール３５ ．３６は軸３７．３８の回りで枢動し、像レンーバ３４からの変化する距離にお ける集光点３１に中心をもつ広範囲の弧を近似することができる。従って、運動 が小さい限り、像レシーバ３４は、集光点３１の回りの近似弧で移動する。

角度が小さい（約１ミリラジアン（約０．５７°））ので、この近似は非常に良 いものである。

第３図は、これを明瞭にするため、実際上の多くの詳細が省略されている９例え ば、軸３７．３８は、何らかのカメラシステムマウント上に全組立体を支持する フレーム又はキャリヤに連結すべきものである。このフレームは、像レンーバの 釣合い重り、走査運動モータ、制御電子機器、及び他の固定部品をも支持する。

釣合い重りは、走査運動がカメラシステムマウントに伝達されないようにし且つ 好ましくない運動又は振動が生しないようにするのに必要なものである。全体的 な支持構造については、米国特許第４，８１５，８１９号を参照されたい。

第３図は、単一ユニットとしての像レンーハ３４すなわちカメラを示すものであ る。これは、走査値！を各穐カメラに適用しなければならないときに有効である 。しかしながら、カメラ全体の釣合いをとるには重量上の不利益がある０重量を 最小にするには、カメラを、種々の態様で固定部分と可動部分とに分割すること もできる。フィルムカメラは、固定部分のマガジン及びフィルム駆動手段と、可 動部分のレンズ、フィルムゲート及びプルダウン機構とに分割できる。同様に、 ビデオカメラも、固定部分の電子バフケージと、可動部分のレンズ、プリズム光 学機器、及び像チップ（］簡ａｇｅ　ｃｈｉｐｓ）とに分割することができる。

もう１つの分割技術は、固定カメラと可動レンズとを結合する可撓性のある像導 管を用いるものである。この技術は、フィルムカメラ又はビデオカメラに完全に 通用でき且つカメラを改造することなく最小の可動重量を与えることができる。

第３図のレールシステムの別の実施例が第６Ａ図及び第６Ｂ図に示されている。

像レソーハすなわちカメラ６０は、レンズ６１と、集光点６３を遣る光路６２と を有している。像レシーバ６０は、ヘアリング６５を備えた固定レール６４上、 及びベアリング６７及び連結リンクｉ構６８とを備えた回転可能なレール６６上 で移動する。第３図には、図面をＰｉ！単にするため、レール６４．６６の支持 構造体、レール６６の回転Ｗ！、及びレールに沿って像レンーハを移動させる駆 動装置は示されていない、像レシーバ６０はレールに沿って移動し、集光点６３ の回りで第２図に示したような走査運動（レール６４による近似運動）をする。

像レノーバ６０の角度は、レール６６、ヘアリング６７、リンク機構６８及び走 査運動により強制されて、ヘアリング６５の回りで枢動するカメラにより変化さ れる。

米国特許第４．８１５，８１９号に示すように、像レンーハ６ｏは、レンズシス テムの集魚である位置（ベアリング）６５の回りで枢動する。

弧に沿う種々の位Ｉが集光点６３から等距離にあるという近似は、光軸を小さな 角度変化（１ミリラジアン（約０．５７°）が好ましい）に保持する。角度変化 が１ミリラジアンであるとき、像レシーバ６０と理想集光点６３との間の距離は 、０．５　ｐｐ−だけ変化じ、理想集光点６３は０．５　ｐｐ−移動する。これ らの誤差は、最高のメディア解像度である１００ｐｐ−に比べて非常に小さく、 且つテレビジョンの解像度（約５．０００　ｐｐｍ）に比べても非常に小さい。

レール６６の角度は、集光点６３の位置を変化させて、集光点６３から等距離の 視界をもつ新たな走査経路を形成すべく調節することができる。

第４図は、固定の像レシーバ４０の光路操作を行う走査装置を示すものである。

光路操作は、反射又は屈折により行うことができる。像レシーバ４０は、位置Ｂ 及びＢ′に配置されたミラー４３．４４により得られる公称光路４２を介して集 光点４１に指向されている。走査は、両ミラー４３．４４を極端位置Ａ、Ａ’、 ｃ、ｃ’の間で周期的に回転速度させることにより達成される０両ミラー４３． ４４は、これらにより得られる光路が常に集光点４１を通るように回転される。

機能的には、ミラー４３が必要な走査を行なう一方、ミラー４４は、結果として 得られる光路角度が像レシーバ４０と集光点４１との間の光路の長さを一定に維 持し且つ光路が集光点４１を指向するように修正する。

更に別の実施例は、回転光学キューブ（図示せず）を用いて走査を形成し、１つ 又は１対のミラーを用いて光路が集光点を指向するように構成したものである。

回転光学キューブは、光路を２回屈折して、回転角度の関数としてオフセフ）を 生しさせる。キューブの各側面における光路は平行である。次に、光路を集光点 に指向させるのにミラーが必要になる。第２ミラーは、景色、集光点の位！、レ ンズ操作及び走査運動を含む観察者の位１についての説明を用いて本発明を実施 するコンピュータ画像創出技術は、走査像を人工的に創出する。観察者の角度は 、観察者が常に、景色中の集光点を通って景色を見るように定められることは当 然である。走査及び他の運動の結果として生じる像のブレは、コンピュータにプ ログラムを実行させる場合の好ましい特徴である０次に、像レシーバは、景色及 び観察者の位１及び角度の関数として創出像を記憶するようにメモリを割り当て る。

第５図は、物体運動制御技術により合成される走査を示すものである。像レソー バ５１は、アートワーク（ａｒｔｗｏｒｋ）　５３．５４．５５で示すように、 公称光路の回りで像を記録する。名目上、アートワーク５３．５４．５５は、光 軸５２に対して垂直に配置されたセルアート（ｃｅｌ　ａｒｔ）である、セル（ ｃｅｌ）　５４のアートワークはセル５３のクリア領域を通るように見え、同様 に、背景５５のアートワークは両セル５３．５４のクリア領域を通るように見え る。セル５４は、できる限り多数の中間セルを表している。

セル５３は前景アートを有している。この技術においては、集光点はセル５３に 配置されるか、或いはセル５３と像レシーバ５１との間に配置される。次に、セ ル及び背景の移動により、あたかもカメラが近似を以て走査するかのようにして 走査が創出される。このとき、角度が無視できる程に小さいため、アートワーク を傾斜させる必要はない、アートワークの設計は、特徴の斜視図及び相対サイズ により表される層間の距離の固有概念を有しているので、この場合には、合成走 査運動は、像レシーバから集光点に至る見掛は距離、及び集光点からアートワー クの位置並びに合成走査位置に至る見掛は距離の関数となる。

このことは、セル５３のアートワークが観察者から見掛けで１０フイート（約３ 謬）離れており、集光点がアートワークの平面内にあることを考えれば明らかで あろう。更に、セル５４のアートワークが観察者から２０フイート（約６＋１） の距離にあることを考えれば、走査運動によりセル５３にいかなる運動を生しさ せることもない、しかしながら、この走査運動には、合成すべき走査運動に等し いセル５４の付加運動が必要である。なぜならば、観察者と第１アートワークと の間の見掛は距離は１０フイートであり、且つ第１アートワークから第２アート ワーク（セル）５４に至る見掛は距離は更に１０フイートあるからである。同様 に、この走査運動は、合成すべき走査運動より大きい背景５５の付加運動を必要 とする。セル５４と５５との相対運動範囲が破線で示されている。

第７図に示すように、制御装！は、走査速度ＷＩＮ装置、走査経路制御装置、及 び像レシーバ制御装！を有している。走査速度１１ＷＪ装置は、像レシーバと景 色とが相対移動する速度を制御する。走査経路制御装置は走査経路を制御し且つ 走査経路を調節して異なる集光点を形成するのに使用される。像レシーバ制御装 置は、像レンーハを制御し且つ露出速度並びに走査経路に沿う種々の視界を決定 する作動周波数を定める。

別の制？Ｉｌ装置の使用により、走査速度を像レンーハの記録速度から独立した ものとすることができる。成る状況下では同期を要することがあろう。従来技術 では、２つの像レンーハの全体像を記録することが必要である。従って、走査速 度をどれ程にするかは、像記録速度をどれ程にするかということと緊密な関連が ある０本発明の方法及び装置によれば像記録周波数速度とは独立して走査速度を 制御でき、走査速度を変えて像を更に安定化することができる。

米国特許第４．８１５．８１９号及び本発明の前景において前述したように、１ 対のカメラ同士が同一でないと、各景色について調節が必要である。この非同− 性は、本発明による単一像レノーハ技術では、弧に沿う運動範囲を調節すること により調節できる。従って、これは特定の像レンーバとは独立して容易に調節す ることができる。

像を記録する他の人工的技術として、手書きの図面及びロトスコープの助けを借 りた手書き凹面がある。これらの図面は固定メディアとして形成され且つ固定の 像レシーバにより個ｌに記録されて、本発明の適用原理に従がい、所望の走査効 果を形成する。

特表平５−５０４４４９　（６） Ｆｌ６；３ Ｆｌ（ｌ；　１１ １１６；ＧＪ 国際調査報告

Claims (43)

【特許請求の範囲】
1. １．景色の自動ステレオスコピックディスプレイを行う像を記録する方法におい て、 集光点を選択し、 物体を実質的に動かないように前記集光点に維持して、単一の像レシーバを用い て、前記集光点を実質的に交差する軸線に沿う方向及び前記集光点からほぼ一定 の光学距離にある走査経路に沿う方向から見た２より多い複数の走査像を記録す ることを特徴とする像記録方法。
2. ２．前記走査経路か、前記集光点に中心をもつ弧であることを特徴とする請求の 範囲第１項に記載の像記録方法。
3. ３．前記弧をこれに接するレールで形成し、該レール上で前記像レシーバを移動 させることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の像記録方法。
4. ４．前記複数の記録像の焦点が前記集光点を超えた位置に位置していることを特 徴とする請求の範囲第１項に記載の像記録方法。
5. ５．前記記録工程が、前記像レシーバを固定すること、前記像レシーバと集光点 との間の光路を操作して前記走査経路に沿う複数の走査像を形成すること、及こ れらの複数の走査像を記録することからなることを特徴とする請求の範囲第１項 に記載の像記録方法。
6. ６．前記記録工程が、前記複数の走査像をコンピュータ創成し且つ記録すること からなることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の像記録方法。
7. ７．前記記録工程が、前記複数の走査像の各々を固定メディアに形成し且つ該固 定メディアを光学的に記録することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の像記 録方法。
8. ８．前記記録工程が、前記像レシーバを固定すること、前記景色中の物体を移動 させて複数の走査像を形成すること、及び前記複数の走査像を記録することから なることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の像記録方法。
9. ９．前記景色が複数の平行平面内に固定された複数の物体を有しており、該物体 が前記光軸を横切る適当な速度で移動し、前記複数の走査像を創出することを特 徴とする請求の範囲第８項に記載の像記録方法。
10. １０．前記走査経路が充分に短い線分であり、該線分に沿うあらゆる視界が前記 集光点から光学的に実質的に等距離にあることを特徴とする請求の範囲第１項に 記載の像記録方法。
11. １１．前記記録工程が、前記像レシーバを前記走査経路に沿って移動させ且つ同 時に前記像レシーバを回転させて、前記物体を、前記集光点において実質的に動 かないように見えるように維持し、前記複数の走査像を記録することからなるこ とを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の像記録方法。
12. １２．前記記録工程が、前記像レシーバ及び前記景色を、前記走査経路に沿って 互いに移動させ、前記複数の走査像を記録することからなることを特徴とする請 求の範囲第１項に記載の像記録方法。
13. １３．前記像レシーバの露出時間を充分長く設定し、前記景色中の物体のプレが 前記集光点に生じないようにすることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の 像記録方法。
14. １４．前記像の記録周波数が前記走査経路に沿う移動速度から独立していること を特徴とする請求の範囲第１２項に記載の像記録方法。
15. １５．前記移動速度が前記走査経路に沿って変化することを特徴とする請求の範 囲第１２項に記載の像記録方法。
16. １６．前記走査経路がその両端部の間に基準点を有しており、像の観察者が前記 基準点に位置することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の像記録方法。
17. １７．前記走査経路が前記基準点に対する垂直成分を有していることを特徴とす る請求の範囲第１６項に記載の像記録方法。
18. １８．前記景色中の物体の運動がディスプレイされるとき、前記物体の運動が視 覚心理学的記憶速度の範囲内にあるように前記走査像が記録されることを特徴と する請求の範囲第１項に記載の像記録方法。
19. １９．前記速度が２〜１５サイクル／秒の範囲内にあることを特徴とする請求の 範囲第１８項に記載の像記録方法。
20. ２０．請求の範囲第１項に記載の方法により記録された復数の像を有しているこ とを特徴とする像記録メディア。
21. ２１．前記景色中の物体の運動がディスプレイされるとき、前記物体の運動が視 覚心理学的記憶速度の範囲内にあるように前記走査像が記録されることを特徴と する請求の範囲第２０項に記載の像記録方法。
22. ２２．請求の範囲第１項に記載の方法により自動ステレオスコピック的に記録さ れた像をディスプレイする方法。
23. ２３．自動ステレオスコピック記録器において、光軸を備えた単一の像レシーバ と、 前記光軸をほぼ景色中の集光点に維持しつつ、前記光軸及び景色を走査経路に沿 って互いに移動させる走査手段と、前記集光点の回りの走査運動をさせるべく、 前記走査経路に沿う２より多い複数の走査像を記録するように前記像レシーバを 作動させる手段とを有していることを特徴とする自動ステレオスコピック記録器 。
24. ２４．前記走査手段が、光学的に等距離にあり且つ前記集光点に中心をもつ弧状 経路を形成していることを特徴とする請求の範囲第２３項に記載の自動ステレオ スコピック記録器。
25. ２５．前記走査手段が、前記弧に接するレールと、該レールに沿って前記像レシ ーバを移動させるキャリジを備えていることを特徴とする請求の範囲第２４項に 記載の自動ステレオスコピック記録器。
26. ２６．前記走査手段が、前記像レシーバと前記景色との間で光路を操作して前記 走査経路に沿う前記走査像を形成する光学的手段を備えていることを特徴とする 請求の範囲第２３項に記載の自動ステレオスコピック記録器。
27. ２７．前記景色が複数の物体を有しており、前記走査手段が前記景色中の物体を 移動させて前記走査経路内に前記走査像を形成することを特徴とする請求の範囲 第２３項に記載の自動ステレオスコピック記録器。
28. ２８．前記走査手段が充分に短い線分として前記走査経路を形成し、前記線分に 沿うあらゆる視界が前記集光点から光学的に実質的に等距離にあることを特徴と する請求の範囲第２３項に記載の自動ステレオスコピック記録器。
29. ２９．前記走査手段は、前記像レシーバが前記走査経路に沿って移動するのと同 時に該像レシーバを回転させることを特徴とする請求の範囲第２８項に記載の自 動ステレオスコピック記録器。
30. ３０．前記作動手段か、充分長い露出時間の間前記像レシーバを作動し、前記景 色中の物体のプレが前記集光点に生じないようにすることを特徴とする請求の範 囲第２３項に記載の自動ステレオスコピック記録器。
31. ３１．前記作動手段が、前記走査手段の移動速度とは独立した周波数で前記像レ シーバを作動することを特徴とする請求の範囲第２３項に記載の自動ステレオス コピック記録器。
32. ３２．前記走査手段が、前記走査経路に沿って可変速度で前記光軸を移動させる ことを特徴とする請求の範囲第２３項に記載の自動ステレオスコピック記録器。
33. ３３．前記走査手段の周波数及び前記移動速度を作動する前記作動手段が、ディ スプレイ時に、視覚心理学的記憶速度内に前記景色中の物体の運動を生じさせる ことを特徴とする請求の範囲第２３項に記載の自動ステレオスコピック記録器。
34. ３４．前記像レシーバがレンズを備えており、該レンズが前記走査経路に沿って 移動でき且つ静止している記録器に連結されていることを特徴とする請求の範囲 第１項に記載の自動ステレオスコピック記録器。
35. ３５．前記集光点を変化させる手段を有していることを特徴とする請求の範囲第 ２３項に記載の自動ステレオスコピック記録器。
36. ３６．前記走査経路を変化させる手段を有していることを特徴とする請求の範囲 第２３項に記載の自動ステレオスコピック記録器。
37. ３７．自動ステレオスコピックディスプレイを行う像を記録する方法において、 景色中に集光点を選択し、 光軸がほぼ前記集光点に維持された単一の像レシーバを用いて、２より多い複数 の走査像を走査経路に沿って連続的に記録する工程を有しており、前記走査経路 が充分に短く且つ充分な速度で走査して、ディスプレイされるときに視覚心理学 的記憶速度範囲内の運動を生じさせることを特徴とする像記録方法。
38. ３８．前記記録工程が、実質的に連続的に移動すること、及び前記走査経路に沿 って記録することからなることを特徴とする請求の範囲第３６項に記載の像記録 方法。
39. ３９．請求の範囲第３７項に記載の方法により記録された複数の像を有している ことを特徴とする像記録メディア。
40. ４０．請求の範囲第３７項に記載の方法により自動ステレオスコピック的に記録 された像をディスプレイする方法。
41. ４１．自動ステレオスコピックディスプレイを行う像を記録する方法において、 景色中に集光点を選択し、 前記像レシーバの光軸をほぼ前記集光点に維持して、景色の単一の像レシーバの 視界を走査経路に沿ってほぼ連続的に変化させ、前記走査経路の第１端部から第 ２端部に向かい且つ前記第１端部に戻る前記走査経路の各横行サイクルに対し、 ２つの個別視界より多い複数の走査像を記録することを特徴とする像記録方法。
42. ４２．前記走査経路に沿って、視界を変化させる速度を変化させることを特徴と する請求の範囲第４１項に記載の像記録方法。
43. ４３．視界を変化させる前記速度が、前記走査経路に沿って実質的に正弦的に変 化し、前記走査経路の前記両端部においてほぼゼロであることを特徴とする請求 の範囲第４１項に記載の像記録方法。