專利名稱：立體電視系統(tǒng)和立體電視顯像機(jī)和立體影像觀賞用眼鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于錄制、播放顯示通過立體攝像機(jī)拍攝的立體影像的立體電視的系統(tǒng)和立體電視顯像機(jī)與立體影像觀賞用眼鏡，本發(fā)明特別是為了實現(xiàn)立體電視播放而提出的。
背景技術(shù)：
在過去，通過左右相應(yīng)的眼睛而觀看從左右離開的兩個點拍攝的兩張照片的立體照片在過去就存在。另外，電子攝像器件、電子顯示器、數(shù)字信號處理等的技術(shù)近年得以發(fā)展，電子的立體影像的攝影、錄像、傳送、顯示變得容易，立體電視播放的實施也越來越帶有現(xiàn)實感。
此外，對于電子顯示器的立體顯示，人們提出有各種方式，其中，為了實施立體電一見播放，雙眼立體觀看(通過左右相互垂直的直線偏振光，或旋轉(zhuǎn)方向相互相反的圓偏振光重合地顯示左右用的 一 對影像，采用左右相互垂直的直線偏振光，或沿相互相反的方向旋轉(zhuǎn)的圓偏振光眼鏡，將左右的圖像分離而觀賞的方式)是最現(xiàn)實的。
但是，在專利文獻(xiàn)1的第0009段中還提到在雙眼立體觀看時，難以將立體觀看的狀態(tài)(左右的圖像的融合狀態(tài))調(diào)節(jié)到最佳。另外，在該專利文獻(xiàn)1的第0067段和第0068段中還有下述這樣的描述。
(第0067段)……在相同圖像通過較小的畫面"A觀看的場合和通過較大的畫面15C觀看的場合，飛出量、進(jìn)深量不同。
(第0068段)于是，假定最終利用的立體顯示裝置，按照可通 過攝影時的顯示部9進(jìn)行確認(rèn)，從而不超過該顯示裝置的極限飛 出量、極限進(jìn)深量的方式設(shè)定指標(biāo)。其可通過實際方式形成，也 可通過立體影像形成。假定的立體顯示器既可采用典型的立體顯 示裝置的數(shù)據(jù)，也可由用戶選擇或設(shè)定。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2003 - 264851號文獻(xiàn)
在再現(xiàn)立體影像的場合，如果攝影采用專利文獻(xiàn)1的立體攝 像機(jī)(camera),則必須對遠(yuǎn)景和近景的兩者，設(shè)定調(diào)節(jié)邊界點(參 照專利文獻(xiàn)1的第0070段~第0072段)，但是沒有記載按照什么 原理，以什么樣的基準(zhǔn)，設(shè)定遠(yuǎn)近相應(yīng)的邊界點。于是，在攝影 中，必須依賴于攝影者各自的直覺，要求相當(dāng)?shù)氖炀殹Ａ硗?，?于專利文獻(xiàn)1記載中的上述"……假定的立體顯示裝置也可采用 典型的立體顯示裝置的數(shù)據(jù)……"，故預(yù)計拍攝的立體影像數(shù)據(jù)在 觀賞時，僅僅在特定的顯示器中有效地作用。不可能廣泛地采用 這樣的立體攝像機(jī)。
另外，在許多場合，在實際上在展示會等中實際展出的"立 體電視"中的許多中，較遠(yuǎn)的山等的無限遠(yuǎn)的被拍攝對象成像僅 僅在顯示器的顯示面所面對的 一 側(cè)的僅僅lm的位置以內(nèi)看到。 即，對于這些的立體電視，本來，在無限遠(yuǎn)應(yīng)當(dāng)觀看到的物體在 lm左右(根據(jù)情況，數(shù)十英寸)以內(nèi)的距離處看到，此外，全部的 物體在靠近自己側(cè)看到。其結(jié)果是，觀賞者感到看到的是微型布 景($ 二于二了七、乂卜)。
如圖8(a)所示，如果從2m的位置，觀看人眼間距尺寸為Bs， 無限遠(yuǎn)的被拍攝對象的左右像的間距按照圖示的bs = Bs/2的間距 而顯示的立體電視，則從立體觀看，在無限遠(yuǎn)的立體像中，如果觀賞距離為DA，立體視野上的距離感為DT,貝'J:
處于DT = DA/(1 — bs/Bs)的關(guān)系，在DT = 2000/(1 — 32.5/65)= 4000mm, 4m的3巨離處可只見看。
圖8(b)表示在lm的觀賞距離處觀看圖8(a)所示的立體電視的 狀態(tài)，對于圖8(b)的無限遠(yuǎn)的立體像的距離感，在Dt- 1000/(1 -32.5/65) = 2000mm,即，2m的距離處可觀看。在4象這樣，在觀賞 無限遠(yuǎn)的被拍攝對象成像的顯示間距按照窄于人眼間距的程度設(shè) 定的立體影像的場合，必然產(chǎn)生上述的現(xiàn)象。
于是，需要獲得接近現(xiàn)實的，自然的進(jìn)深感，并且即使在觀 賞距離變化的情況下，仍必須自然地看上去有無限遠(yuǎn)或顯示畫面 內(nèi)的最遠(yuǎn)的距離感，另外謀求避免看上去是微型布景這樣的感覺。 本發(fā)明的目的在于解決這些問題，實現(xiàn)立體電視播放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的而提出，本發(fā)明提供 一 種立體電視 發(fā)送系統(tǒng)，其按照下述方式構(gòu)成，該方式為在將從左右離開的 兩個點攝影的左右兩個影像分離而用于左右相應(yīng)的眼睛，對其進(jìn) 行觀看的雙眼立體觀看方式的立體電視播放時，按照 一 定的基準(zhǔn) 尺寸，確定顯像機(jī)的顯示器寬度尺寸，將左右用相應(yīng)的畫面寬度 中心重合于一個顯示器中的左右方向的同一位置，進(jìn)行顯示，并
且無限遠(yuǎn)的被拍攝對象成像的同 一對應(yīng)點的左右間距按照與人眼 間距相等的間距而再現(xiàn)。
按照該方案，為了具體實現(xiàn)立體電視播放，必須在顯像機(jī)側(cè) 忠實地再現(xiàn)已發(fā)送的信號，在立體電^!j番放時，左右的畫面的尺 寸和間距為特別重要的問題。為了解決上述課題，提出權(quán)利要求1 所述的發(fā)明，其中，在確定顯像機(jī)的顯示器的基準(zhǔn)尺寸，左右用圖像重合地顯示于顯像機(jī)的顯示器的同 一位置的場合，確定無限 遠(yuǎn)的被拍攝對象的左右像的同 一對應(yīng)點的間距應(yīng)當(dāng)以等于人眼間 距的間隔而顯示的發(fā)送接收系統(tǒng)。
權(quán)利要求2所述的發(fā)明提供一種立體電視顯像機(jī)，其為將從 左右用的圖像分離而用于左右相應(yīng)的眼睛，對其進(jìn)行觀看的雙眼 立體觀看方式的立體電視，在基準(zhǔn)尺寸的顯示器的同 一位置，重 合地顯示左右用的圖像，無限遠(yuǎn)的被拍攝對象的同 一對應(yīng)點的左 右間距4姿照等于人眼間距的間隔而顯示。
按照該方案，在具有基準(zhǔn)尺寸的顯示器的立體電視的顯示器 中，使左右用的圖像的中心一致、重合地顯示，位于無限遠(yuǎn)距離 的被拍攝對象的左右像的同 一對應(yīng)點的間距以與人眼間距尺寸相 同的間距而顯示，由此，再現(xiàn)最佳的立體感的狀態(tài)。
權(quán)利要求3所述的發(fā)明提供一種立體電視顯像機(jī)，其釆用寬
度窄于基準(zhǔn)尺寸的顯示器的顯示器，在左用顯示畫面的右端部與 右用顯示畫面的左端部分別設(shè)置黑色的無顯示部分，左右用的相 應(yīng)的顯示畫面寬度中心之間沿顯示器中的相互離開的方向發(fā)生位 移而顯示，由此，左右的視野在顯示器表面以遠(yuǎn)的位置 一 致，并 且無限遠(yuǎn)的被拍攝對象成像的同 一 對應(yīng)點的左右間距按照等于人 眼間距的間隔而顯示。
按照該方案，適用于采用寬度窄于基準(zhǔn)尺寸的顯示器的立體 電視，因此遮蔽(黑色顯示)左右用的顯示畫面的一部分(端部)，間 隔開地顯示左右用的顯示畫面的中心間距，使左右的視野在越過 顯示器的位置的對向側(cè)一致，同時無限遠(yuǎn)的被拍攝對象的左右像
的同 一 對應(yīng)點的間3巨等于人眼間距的間隔而顯示，由此，盡管勸L 看小畫面尺寸的電視，獲得了與在推薦觀賞距離觀看基準(zhǔn)尺寸的 顯示器的立體電視的狀態(tài)相同的效果。權(quán)利要求4所述的發(fā)明提供一種立體電視顯像機(jī)，其釆用寬 度寬于基準(zhǔn)尺寸的顯示器的顯示器，在左用顯示畫面的左端部與 右用顯示畫面的右端部的相應(yīng)端部，設(shè)置黑色的無顯示部分，左 右用的相應(yīng)的顯示畫面寬度中心之間沿顯示器中的相互接近的方 向，以及相互相反位置的方向發(fā)生位移而顯示，由此，左右的一見 野在比顯示器的表面近的位置 一 致，并且無限遠(yuǎn)的被拍攝對象成 像的同 一對應(yīng)點的左右間距按照等于人眼間距的間隔而顯示。
按照該方案，適用于采用寬度大于基準(zhǔn)尺寸的顯示器的立體 電^f見，因此對稱地遮蔽(黑色顯示)左右用的相應(yīng)的畫面的 一部分 (端部)，由此，左右用相應(yīng)的顯示畫面寬度中心之間沿相互接近的 方向，另外:換照位于相互相反的位置的方式移動(左用的畫面中心 沿右方向移動，右用畫面中心沿左方向移動)而顯示，在顯示器的 靠近自己側(cè)，使左右的視野一致，同時無限遠(yuǎn)的被拍攝對象成像 的同 一對應(yīng)點的左右間距以等于人眼間距尺寸的間距而顯示，由 此，獲得了與在推薦觀賞距離觀看基準(zhǔn)尺寸的顯示器的立體電視
的狀態(tài)相同的作用。其特征在于從比觀看基準(zhǔn)尺寸的立體電視 的場合的推薦觀賞距離更遠(yuǎn)的距離處觀賞，可較寬地設(shè)定電視和 觀賞者之間的空間。于是，如果在多人同時觀賞的場合使用，則 是有效的。
權(quán)利要求5所述的發(fā)明提供一種立體影像觀賞用眼鏡，其為 用于在權(quán)利要求2、3或4所述的立體電視顯像機(jī)中，將在釆用LCD 的立體電視的顯示器中分時顯示的方式的立體電視的左右用的影 像分離而觀看的眼鏡，在該眼鏡的左右安裝偏振片，在該左右相 應(yīng)的偏振片的前方設(shè)置液晶板，按照與從顯像機(jī)發(fā)送的紅外線信 號同步的方式交替地驅(qū)動左右相應(yīng)的液晶板、將左右的視野分離 而立體觀看，此外，在該眼鏡上安裝傾斜角傳感器，檢測在觀賞時相對水平的傾斜角度，對應(yīng)于眼鏡的傾斜度，控制視野關(guān)閉時 的液晶的外加電莊，由此，按照視野關(guān)閉時的遮光狀態(tài)在平時最 大的方式進(jìn)行補(bǔ)償。
按照該方案，特別是為用于在分離LCD板中分時顯示方式的 立體影像的左右用的圖像的視野分離用的眼鏡，對設(shè)置于眼鏡的 前面的液晶板左右交替地外加電壓，由此，通過眼鏡的左右的液 晶板的光線的偏振光方向按照時間序列而相互垂直的方式取向， 通過設(shè)置于眼鏡的液晶板的后方的偏振片，對相互相垂直的偏振 光進(jìn)行檢測，即使在觀賞者使眼鏡(頭部)傾斜的情況下，仍通過設(shè) 置于眼鏡上的傾斜角傳感器檢測傾角，控制外加于液晶板上的電 壓，"^某求串?dāng)_的防止。
如果在立體電視中，無限遠(yuǎn)的被拍攝對象的左右的像的同一 對應(yīng)點的間距按照等于人眼間距尺寸的程度而顯示，則無限遠(yuǎn)像 無法在近距離的位置看到，即使在觀賞距離改變的情況下，仍沒 有破壞無限遠(yuǎn)像的距離感。
另外，在立體電視播放時，如果確定顯示器的基準(zhǔn)尺寸，在 基準(zhǔn)尺寸的顯示器中，按照左右的畫面顯示位置 一 致的方式發(fā)送 信息，則也容易在接收側(cè)，將無限遠(yuǎn)的被拍攝對象的左右的像的 同 一 對應(yīng)點之間的間距，以與顯示器尺寸無關(guān)的方式，按照等于 人眼間距尺寸的程度而顯示(無限遠(yuǎn)基準(zhǔn)顯示)，即使在作為立體電 視的顯示元件，大小各種的寬度尺寸的顯示器混合地使用的情況 下，仍不會產(chǎn)生混亂。此外，對于無限遠(yuǎn)的被拍攝對象的左右的 像的間距按照等于眼間距的程度顯示的立體影像，存在最佳觀賞 距離(推薦觀賞距離)，但是，即使實際上改變觀賞距離，仍沒有什 么不協(xié)調(diào)感。 近年，在較多的場合，在雙眼立體觀看時，用于將左右的視野分離的偏振眼鏡采用圓偏振濾光器，以便防止串?dāng)_。該圓偏振 片的問題在于價格高。此外，為了采用1/4波片，使透射的波長發(fā)
生偏移。另外，最近，LCD方式的電視的畫面增大、精度提高。 由于從LCD板射出的光線為偏振光(直線偏振光)，故如果利用該 偏振光，則左右的視野的分離較容易。但是，具有直線偏振光在 使眼鏡相對顯示器而傾斜的場合，產(chǎn)生串?dāng)_的危險。如果在眼鏡 上安裝傾斜角傳感器，控制外加于設(shè)置于偏振眼鏡的前面上的液 晶板上的電壓，則該問題可容易解決。


圖1為人通過兩眼觀看實際的情景等的狀態(tài)的說明圖； 圖2為在一個顯示器中的同一位置將左右用的圖像重合而顯 示的立體電視的說明圖4為即使采用與基準(zhǔn)尺寸相比較更小尺寸的顯示器，也可 觀看成基準(zhǔn)尺寸的大小畫面的立體電視的說明圖5為采用尺寸小于基準(zhǔn)尺寸的顯示器的場合的畫面補(bǔ)償?shù)?狀態(tài)圖6為釆用尺寸大于基準(zhǔn)尺寸的顯示器的立體電視的說明圖7為對立體影像進(jìn)行攝影的立體攝像機(jī)的說明圖8(a)、圖8(b)為過去的立體電視的立體觀看的狀態(tài)說明圖。
具體實施例方式
為了實現(xiàn)在立體電視發(fā)送系統(tǒng)中，獲得接近現(xiàn)實的自然的進(jìn) 深感，并且即使在觀賞距離變化的情況下，仍可自然地看上去有 無限遠(yuǎn)或顯示畫面內(nèi)的最遠(yuǎn)的距離感的目的，本發(fā)明通過提供按照下述方式構(gòu)成的立體電視發(fā)送系統(tǒng)而實現(xiàn)，該方式為在將乂人 左右離開的兩個點攝影的左右兩個影像分離用于左右相應(yīng)的眼、 對其進(jìn)行觀看的雙眼立體觀看方式的立體電視中，進(jìn)行播放，按 照一定的基準(zhǔn)尺寸，確定顯像機(jī)的顯示幅面尺寸，將左右用相應(yīng) 的畫面寬度中心重合于一個顯示器上的左右方向的同一位置進(jìn)行 顯示，并且無限遠(yuǎn)的被拍攝對象成像的同 一對應(yīng)點的左右間距按 照與人眼間距相等的間距而再現(xiàn)。
圖1表示本發(fā)明的基本原理。如圖所示，從位于無限遠(yuǎn)的物
體O-的同一點射出，射入人的左右的眼睛El和Er中的光殘相互 平行。另外，在從位于近距離的物體的同一點射出的光線射入左 右的眼睛的場合，上述光線相互間隔開(近距離的物體和從該物體 發(fā)出的光線的圖示省略)。在圖1中，如果人眼間距Bs = 65mm, 無限遠(yuǎn)的物體距離為1000m(實際上為有限距離，但是，還具有在 照片攝影中，即使為數(shù)十米，仍顯示為無限遠(yuǎn)的場合)，則來自物 體的同 一 點的光線以相互離開65mm的間隔，射入左右的眼睛中。 對于在^L點位置，Bs = 65mm的間距的光線，比如，同樣在沿物體 方向4妻近10m的位置，為Bs=65mm 65 x (1000 - 10)/1000 = 64.35mm的間距，相對人的兩眼間距，沒有過大差異。即，相當(dāng) 于人在平時并行地觀看無限遠(yuǎn)的物體。這樣的話，同樣對于立體 電視，無限遠(yuǎn)的被拍攝對象的左右像的顯示間距應(yīng)當(dāng)按照與人眼 間距尺寸相等的間距而顯示。
人眼間距的標(biāo)準(zhǔn)尺寸被稱之為63.5mm。但是，其是將英制尺 寸的2.5英寸換算為公制尺寸(2,5 x 25.4 = 63.5mm)而得出，實際上 認(rèn)為65 ~ 66mm的范圍是標(biāo)準(zhǔn)的，然而，由于認(rèn)為具有± 10%的個 體差異，故在65 ± 65 x 0.1六(58 ~ 72)58 ~ 72的范圍內(nèi)。因此，市 場上銷售的雙筒望遠(yuǎn)鏡的目鏡部的眼間距調(diào)節(jié)設(shè)定在60 ~ 70mm的范圍內(nèi)。
圖2為表示立體觀看的狀態(tài)。在該圖中，在顯示器DQ中，使 立體影像的左右用的畫面中心一致而進(jìn)行顯示。按照在該狀態(tài)， 最近距離的被拍攝對象的左右像Cl和Cr在同一位置重合的方式
顯示(參照日本特開2006 - 303832號文獻(xiàn)和日本特開2006 -254074號文獻(xiàn))，同時無限遠(yuǎn)的被拍攝對象的左右的像的Il和Ir 的間距按照等于人眼間距Bs的程度而顯示，在此場合，如果分析 適合的觀賞距離，則在人立體觀看實際的物體的場合，對于可同 時融合地觀看遠(yuǎn)距離的物體和近距離的物體的范圍，如果遠(yuǎn)距離 為無限遠(yuǎn)，則近距離適合為眼間距的30 ~ 50倍。 如果眼間3巨Bs = 65mm,則
在30倍的場合，Bs x 30 = 65 x 30 = 1950mm約2m 在50葉咅的場合，Bs x 50 = 65 x 50 = 3250mm約3.5m 在立體觀看時，3.5m的浮見距為左右的纟見野的融合才及容易的距 離，2m基本為界限值。于是，在無限遠(yuǎn)像的左右的間距按照等于 眼間距的Bs的間距而顯示的場合，為應(yīng)當(dāng)在顯示器中的同 一位置 (左右方向的)顯示(左右的視野一致)的近距離的被拍攝對象距離， 即，為觀看顯示器用的推薦觀賞距離(圖示的DR),觀看到左右用 的顯示畫面按照在視野內(nèi) 一致，在 一 個窗內(nèi)觀看到的布i想的窗， 即，觀看到"立體的窗"的距離。
上述DR也可設(shè)定在2 ~ 3.5m范圍內(nèi)的任何值，但是，在以非 常小的程度設(shè)定推薦觀賞距離DR的場合，不僅在立體觀看時不產(chǎn) 生緊張，而且產(chǎn)生顯示器本身看上去小的現(xiàn)象(盡管未進(jìn)行遮蔽)。 另外，在較大地設(shè)定推薦觀賞距離DR的場合，在攝影側(cè)，攝入推 薦觀賞距離DR附近的物體(具有即使在沒有攝影的意圖的情況下， 仍作為風(fēng)景而攝入的情況)的機(jī)會增加。即，屬于在觀賞時的視野內(nèi)攝入推薦觀賞距離Dr以內(nèi)的像的場合，在這樣的場合，多數(shù)是 左右用的畫面(像幀)二重錯開地觀看到(顯然，特別是在電視中， 顯示器本身看上去錯位，要注意到該影響波及到電視的周圍的景
況)。如果考慮以上因素，則認(rèn)為，推薦觀賞距離DR為2.5m左右 是適當(dāng)?shù)?，但是，此外，還應(yīng)當(dāng)考慮設(shè)置電視的房間的面積等因 素而確定。
另外，在按照等于眼間距Bs的方式設(shè)定無限遠(yuǎn)的被拍攝對象 的左右的像的場合，顯示器尺寸(畫面寬度)沒有限定，但是，最好， 在眼間距Bs的20以上。
如果畫面寬度為W,貝'J:
Bs=65mmW = 65 x 20 = 1300mm
畫面寬度W約為1300mm。
另一方面，為了觀看有氣勢的大畫面，如果水平觀賞畫角(將 顯示器的兩端和瞳孔連接的線段的角度)為P ,則P = 40°左右是 理想的。
如果水平觀賞畫角為P ，
推薦觀賞距離為DR,
基準(zhǔn)畫面寬度(基準(zhǔn)尺寸)為WQ,則
W0 = 2DR tan( (3 /2)
如果推薦觀賞距離DR = 2500,則
Wo = 2 x 2500 x tan(40/2)tan2(T = 0.363970232
Wo = 2 x 2500 x 0.36397— 1800mm
必須要求1800mm的寬度的顯示器。于是，如果顯示器的長 寬比為4 : 3,則必須使斜邊(對角線)的長度比為5,斜邊的實際尺 寸為1800 x 5/4 = 2250mm2250/25.4 = 88.5 8,約90英寸的尺寸。
由于上述原因，故在實施立體電視播放的場合，應(yīng)當(dāng)按照下述方式發(fā)送，該方式為按照無限遠(yuǎn)的被拍攝對象的左右的像與 人眼間距尺寸相同，并且最接近的距離的被拍攝對象的左右的像 重合于同一位置的方式進(jìn)行顯示。另外，同樣在畫面尺寸不同于 基準(zhǔn)尺寸的顯像機(jī)中接收同 一播放波的場合，相應(yīng)的顯像機(jī)應(yīng)當(dāng) 按照無限遠(yuǎn)的被拍攝對象的左右的圖像的顯示間距以等于人眼間
距尺寸Bs的程度顯示的方式設(shè)定。
圖3為人判斷物體的尺寸的狀態(tài)圖，如果圖示的視角6相等， 則表觀上的尺寸看上去相等。另外，同樣在相同尺寸的物體中， 越接近眼睛，看上去越大。于是，在圖4中的基準(zhǔn)尺寸的顯示器 D0,與設(shè)置于其1/2的距離處的1/2寬度的顯示器Di中，從表觀 上看上去為相同的尺寸。即，在2.5m的距離處觀看的W0 = 1800mm 寬度的顯示器和在1.25m的距離處觀看的W， = 900mm寬度的顯示 器看上去為相同尺寸。另外，在將顯示器D0置換為D,的場合， 當(dāng)然，圖像的尺寸也按比例縮小地顯示，但是，由于縮小比例和 觀賞距離的比相等，故表觀上的像的尺寸也相等。即使在像這樣， 采用較窄寬度的顯示器的立體電視的情況下，仍可按照與寬度較 大的立體電視相同的尺寸觀看立體像。另外同樣在該場合，如果 無限遠(yuǎn)的被拍攝對象的左右的像與人眼間距相等地顯示，由于無 限遠(yuǎn)的左右用的相應(yīng)的像分別平行地射入觀賞者的左右的相應(yīng)的 眼睛中，故是沒有問題的。
圖4為相對基準(zhǔn)尺寸的顯示器Do的寬度1800mm，采用基準(zhǔn) 尺寸的1/2寬度的顯示器D,的例子，在顯示器D,中顯示的像也按 照比例縮小地顯示，由此，在顯示器D。中與眼間距Bs相等的尺 寸的無限遠(yuǎn)的被拍攝對象的左右的像的間距本來按照1/2比例而 縮小，按照圖示的Bs/2 = bs的間距而顯示。如果在此場合，為了 像圖示的那樣，同樣在寬度窄的顯示器中，無限遠(yuǎn)的左右像的間距以等于眼間距的間隔Bs的尺寸而顯示，則移動左右用的相應(yīng)的
畫面整體，則左右用的畫面的中心間3巨4姿照Bs/2 = b的量而相互 離開。于是，應(yīng)當(dāng)重合于在基準(zhǔn)尺寸的顯示器Do中的相同位置而 顯示的最短距離的被拍攝對象的左右的像(圖2的Cl和C"在顯示 器DQ中，在圖4所示的Q和Cr的相應(yīng)位置，以b間距而離開地 顯示。在圖4中，如果在顯示器Di中，無限遠(yuǎn)的被拍攝對象成像 I!和Ir按照等于眼間距B的間距而顯示，在顯示器D。中，應(yīng)當(dāng)與 同 一位置一致而顯示的左右的^f象Q和Cr:接照間距bs而顯示，/人 1.25m的距離處立體觀看，則看上去等同于在2.5m的位置處放置 顯示器Do的場合。
但是，顯示器尺寸的縮小還有問題。在圖5中，在將按照在 立體觀看的狀態(tài)基準(zhǔn)尺寸的顯示器DQ的A~ C之間顯示左用的影 像，在B ~ D之間顯示右用的影像的方式調(diào)整的發(fā)送信號顯示于顯 示器Di中的場合，左用的影像Pi必須在圖示的a ~ c之間觀看到， 右用的影像Pr必須在圖示的b ~ d之間觀看到。為此，左用的影像 在圖示的c ~ d之間，右用的影像在a ~ b之間必須通過黑色顯示(無 顯示)。將圖5中的基準(zhǔn)尺寸的顯示器Do的兩端和視點的中間O 連接的線(圖中的點劃線)在位于推薦觀賞距離Dr的1/2的距離處 的顯示器Di中，通過ab和cd的相應(yīng)的中間點，通過該左右的點 劃線夾持的顯示器D,中的長度為基準(zhǔn)尺寸的顯示器Do的1/2尺
寸，其為圖示的W,,但是，實際的顯示器為wr，必須延伸到圖
示的點a~點d。像圖示的那樣，延伸量左右合計，為Bs/2。另夕卜， 左用的畫面的c~d,右用的畫面a b的相應(yīng)的遮蔽(黑色顯示)量 均為Bs/2。
另外，與上述情況相反，比如，像圖6所示的那樣，按照基 準(zhǔn)尺寸的顯示器DQ的寬度Wq = 1 800mm，推薦觀賞距離DR = 2.5m的條件發(fā)送的立體影像在2倍寬度的顯示器W2 = 3600mm中顯示， 觀賞距離DR為2倍的5m而觀賞的場合，無限遠(yuǎn)的被拍攝對象的 左右的像應(yīng)當(dāng)設(shè)定為等于人眼間距的尺寸的Bs的寬度。同樣在此 場合，影像對應(yīng)于畫面尺寸而按照比例放大，但是，觀賞距離也 成比例，由此，基準(zhǔn)尺寸的顯示器WQ看上去與在推薦觀賞距離 DR-2.5m的距離處觀看的狀態(tài)相同。但是，圖6所示的左用的圖 像PL必須顯示于B， ~ D，處，右用圖像PR必須顯示于A， ~ C， 處。于是，在左用的畫面中，必須遮蔽(黑色顯示)顯示器的A， ~ B，，在右用的畫面中，必須遮蔽(黑色顯示)顯示器的C， ~D，。 在像根據(jù)該圖而知道的那樣，采用尺寸大于基準(zhǔn)尺寸的顯示器的 場合，比如，在擴(kuò)幅到2倍的場合，要求與基準(zhǔn)尺寸的顯示器的 D2的寬度W2的2倍相比較，進(jìn)一 步附加眼間距尺寸Bs的寬幅的 顯示器W2'。
另外，應(yīng)當(dāng)重合于圖6中的基準(zhǔn)尺寸的顯示器Dq中的左右用 的同 一位置而顯示的最短攝影距離的被拍攝對象成像CL和CR顯 示于擴(kuò)幅尺寸的顯示器D2的相應(yīng)的CL和CR的位置，左右用的 像顯示于相互相反的位置，但是，像圖示的那樣，在立體觀看時， 近距離的左右像在基準(zhǔn)尺寸的顯示器D。中的假想位置交叉，剛好 像從推薦觀賞距離DR觀看基準(zhǔn)尺寸的顯示器D()那樣自然地觀看。
用于接收立體播放的電視在確定基準(zhǔn)顯示器尺寸的場合，無 論是在實際使用的顯示器的寬度大于基準(zhǔn)的場合，還是小于基準(zhǔn) 的場合，均必須對畫面的一部分進(jìn)行遮蔽(黑色顯示)。于是，當(dāng)確 定基準(zhǔn)尺寸W0、推薦觀賞距離DR的數(shù)值時，必須根據(jù)更多的因 素而進(jìn)行分析。其原因在于，在一般的家庭中，平均多少人觀賞、 以及設(shè)置的房間的面積等在確定顯示器尺寸、推薦觀賞距離時， 是重要的因素。圖7為實施立體電視播放的場合的TV攝像機(jī)的一個實施例，
由于從無限遠(yuǎn)的被拍攝對象射入左右的攝影鏡頭的光線相互并 行，故投影于左右的成像元件上的無限遠(yuǎn)的像的間距等于左右的
攝影鏡頭的間距。左右的鏡頭間距(鏡頭距離)為DL,而且左右的 成像元件的間距(中心距離)Ds像下述這樣確定。
如果確定在成像元件上左右的視野一致的距離Dc,貝'J:
圖中的相對距離的投影比r = f/Dc,
傳感器距離Ds滿足Ds:Dl + Dl r。
可在按照上述數(shù)學(xué)公式確定的狀態(tài)，發(fā)送投影于左右相應(yīng)的 成像元件上的圖像，在顯像機(jī)中，顯示于左右的相應(yīng)的畫面中。
在圖7的攝像機(jī)中，如果為比圖示的距離Dc遠(yuǎn)的被拍攝對象， 則攝像鏡頭和成像元件的相應(yīng)的位置關(guān)系可為圖示的 一 定關(guān)系 (必須進(jìn)行焦點調(diào)節(jié)，但是省略對其的說明)，然而，在接近它的距 離的物體進(jìn)入攝影的視野的場合，該物體的像看上去從畫面飛出， 另外，在許多的場合，從立體觀看，看上去為一體的左右的像幀， 在看上去為二重時，觀賞者具有緊張感。于是，通常，推薦觀賞 距離(從顯像機(jī)側(cè)觀看，相同)之內(nèi)的物體不能進(jìn)入攝影視野。
另外，在許多場合，TV攝像機(jī)具有變焦鏡頭。在進(jìn)行變焦的 狀態(tài)，由于處于Ds = DL + DL r的關(guān)系，傳感器距離和鏡頭距離 是一定的，故圖示的Dc由投影比r確定。在變焦時，為了使鏡頭 距離和傳感器距離一定，故必須使投影比r 一定。由于投影比處 于r = f/Dc的關(guān)系，故圖示的距離Dc伴隨變焦操作而改變。
即，"立體的窗"在焦點距離小的廣角(口一 K)側(cè)，設(shè)置于近 處，在焦點距離大的長焦(于^)側(cè)，較遠(yuǎn)地設(shè)定。
如果更具體地描述前項，則作為一個例子，對基本尺寸的顯 示器D。的寬度W()= 1800mm,推薦觀賞距離DR = 2500mm的立體電視用立體影像進(jìn)行攝影的攝像機(jī)的成像元件的寬度為18mm,攝 影鏡頭的焦點距離為25mm,此時，成像元件的寬度為顯示器的寬 度的1/100。此時，如果與此相反，將電視視為實際的情景，則實 際存在1800mm的寬度的窗，該窗等同于在2500mm的距離處攝 影的狀態(tài)。在此場合，焦點距離為25mm的鏡頭，相對2500mm 的攝影距離，投影比為1/100。 1800mm寬度的顯示器中的無限遠(yuǎn) 像的間距和近景的像間距(近景的左右的像在基準(zhǔn)顯示器DQ的位 置，重合于相同位置)的差為65mm，在18mm寬度的成像元件中， 才更影比為1/100,產(chǎn)生65/100mm的差。
于是，如果鏡頭距離Dt為65mm,則傳感器距離Ds為
Ds = +r = 65 + 65/100 = 65.65mm
如果攝像機(jī)采用變焦鏡頭，焦點距離設(shè)定為lOOmm，則投影 比為1/100的圖示的Dc為100/0.01 = 10000 = 10m。即，立體的窗 設(shè)定在10m的位置。但是，實際上并不是在顯示器中，在10m的 位置看到立體的窗，而是將1 Om的位置的窗放大，看上去位于2.5m
的位置。同樣，如果攝影鏡頭的焦點距離沿短方向，設(shè)定在比如 10mm,則投影比r為1/100的圖示的Dc的距離為10/0.01=1000 =lm。
lm的位置的窗看上去在2.5m的位置。在此場合，具有即 使在前后較窄的部位，仍接近lm的優(yōu)點。
像上述那樣，在攝影時，伴隨變焦的進(jìn)行，"立體的窗"的設(shè) 定距離本身改變，但是，必須注意在攝影時比立體的窗近的物體 不要進(jìn)入視野。然而，在過去的立體攝像機(jī)中，不可能辨認(rèn)立體 的窗的設(shè)定距離，由此，必須依賴于攝影者和編輯者的直覺，然 而，在本申請人已提交的日本特開2006 - 303832號文獻(xiàn)，日本特 開2006 - 254074號文獻(xiàn)的攝像機(jī)中，由于可通過取景器的視準(zhǔn)圖 案(pattern)辨認(rèn)立體的窗的設(shè)定距離，故無論采用變焦鏡頭，還是自由地更換鏡頭，均可在平時維持最佳攝影狀態(tài)。
另外，在立體攝像機(jī)中，具有與標(biāo)準(zhǔn)的光軸間距相比較，顯
著增加左右的鏡頭的光軸間距的超級(hyper)立體和窄于標(biāo)準(zhǔn)的光 軸間距的微型立體，但是，由于即使在超級立體中，從無限遠(yuǎn)距 離射出、射入左右的攝影鏡頭中的光線相互并行，故可在觀賞時 按照人的左右的眼間距而顯示在左右鏡頭的相應(yīng)的中心處捕獲的像點。
即使在采用標(biāo)準(zhǔn)的立體攝像機(jī)的情況下，仍具有僅僅對較近 距離的被拍攝對象進(jìn)行攝影的情況。在這樣的場合，具有投影于 攝像元件上的像整體的中心間距增加，左右的視野不完全融合的 問題。本申請人已提出該問題的解決方法。該方法在于，在平時 讀出、采用稍窄于成像元件的全寬的范圍，在攝影距離小的場合， 左右的攝像元件的讀出范圍沿相互位于外側(cè)的方向進(jìn)行滾動調(diào) 節(jié)。該調(diào)節(jié)狀態(tài)通過攝像機(jī)的監(jiān)視器辨認(rèn)(參照日本特開2006 -303832號文獻(xiàn)和曰本特開2006 - 254074)。另夕卜，在僅僅顯示微 距攝影等近距離的被拍攝對象的場合，應(yīng)當(dāng)按照與無限遠(yuǎn)相同的 方式，對視野內(nèi)的最遠(yuǎn)點進(jìn)行處理。
權(quán)利要求5的實施例從LCD板射出的光線為振幅方向為一 定的方向的偏振光。在眼鏡的左右分別安裝方向與上述LCD板的 表面的偏振片相垂直的偏振片，如果觀看LCD,則左右兩方的視 野均處于關(guān)閉狀態(tài)。如果在該眼鏡的左右相應(yīng)的前面，安裝扭轉(zhuǎn) 90°或270°的液晶板，則來自LCD的偏振光的方向因液晶按照 90°或270°而取向，左右的視野兩者均打開，處于串?dāng)_狀態(tài)(看 上去與沒有采用眼鏡的場合相同)，而且，如果對眼鏡的液晶板外 加電壓，則液晶從已扭轉(zhuǎn)的狀態(tài)在直線狀態(tài)張緊，與取下液晶板 的狀態(tài)相同，視野處于關(guān)閉狀態(tài)。于是，在LCD上，分時而交替地顯示左右用的影像，同時，通過紅外線，發(fā)出同步信號，使外 加于眼鏡的液晶板上的電壓與紅外線同步，交替地實現(xiàn)左右的賴L 野的開閉，此時，可將左右的視野分離。
上述方法的原理與已在CRT、 PDP中實施的方法相同，但是， 在CRT、 PDP等的場合，由于所射出的光線不是偏振光，故必須 在眼鏡的前面，還要求一個偏振片。另外，對于直線偏振光，在 眼鏡相對顯示器傾斜的場合，左右相互的視野漏光，產(chǎn)生串?dāng)_。 為了防止該串?dāng)_，在最近，采用圓偏振光濾光器，但是，如果由 于圓偏振光濾光器采用入/4片，故價格高(最近，由于通過高分子 幕制作，故價格不一定高)，則具有偏置到透射光的波長等的問題。
如果為了解決上述各種問題，傾斜角傳感器安裝于偏振光眼 鏡上，對應(yīng)于眼鏡的傾斜角，控制外加于眼鏡的液晶板上的電壓， 則即使在眼鏡傾斜的情況下，關(guān)閉時的視野狀態(tài)仍完全處于遮蔽 狀態(tài)，可防止串?dāng)_的發(fā)生。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
{象上述那樣，由于本發(fā)明的立體電浮見系統(tǒng)和立體電浮見顯 <象才幾 與立體影像觀賞用眼鏡通過立體攝像機(jī)攝制的立體影像進(jìn)行錄 制、播放顯示，故適合于立體電視播放的場合。
權(quán)利要求
1.一種立體電視發(fā)送系統(tǒng)，其按照下述方式構(gòu)成，該方式為在將從左右離開的兩個點攝影的左右兩個影像分離而用于左右相應(yīng)的眼睛，對其進(jìn)行觀看的雙眼立體觀看方式的立體電視播放時，按照一定的基準(zhǔn)尺寸，確定顯像機(jī)的顯示器寬度尺寸，將左右用相應(yīng)的畫面寬度中心重合于一個顯示器中的左右方向的同一位置，進(jìn)行顯示，并且無限遠(yuǎn)的被拍攝對象成像的同一對應(yīng)點的左右間距按照與人眼間距相等的間距而再現(xiàn)。
2. —種立體電視顯像機(jī)，其中，為將從左右用的圖像分離而用于左右相應(yīng)的眼睛，對其進(jìn)4于，見看的雙眼立體，見看方式的立體電視，在基準(zhǔn)尺寸的顯示器的同一位置，重合地顯示左右用的圖像，無限遠(yuǎn)的被拍攝對象成像的同 一 對應(yīng)點的左右間距按照等于人眼間距的間隔而顯示。
3. —種立體電視顯像機(jī)，其采用寬度窄于基準(zhǔn)尺寸的顯示器的顯示器，在左用顯示畫面的右端部與右用顯示畫面的左端部分別設(shè)置黑色的無顯示部分，左右用的相應(yīng)的顯示畫面寬度中心之間沿顯示器中的相互離開的方向發(fā)生位移而顯示，由此，左右的視野在顯示器表面以遠(yuǎn)的位置一致，并且無限遠(yuǎn)的被拍攝對象成像的同 一對應(yīng)點的左右間距4要照等于人眼間距的間隔而顯示。
4. 一種立體電視顯像機(jī)，其采用寬度寬于基準(zhǔn)尺寸的顯示器的顯示器，在左用顯示畫面的左端部與右用顯示畫面的右端部的相應(yīng)端部，設(shè)置黑色的無顯示部分，左右用的相應(yīng)的顯示畫面寬度中心之間沿顯示器中的相互接近的方向，以及相互相反位置的方向發(fā)生位移而顯示，由此，左右的視野在比顯示器表面近的位置一致，并且無限遠(yuǎn)的被拍攝對象成像的同 一對應(yīng)點的左右間距按照等于人眼間距的間隔而顯示。
5. —種立體影像觀賞用眼鏡，其為用于在權(quán)利要求2、 3或4所述的立體電視顯像機(jī)中，將在采用LCD的立體電視的顯示器中分時顯示的方式的立體電視的左右用的影像分離而觀看的眼鏡，在該眼鏡左右安裝偏振片，在該左右相應(yīng)的偏振片的前方設(shè)置液晶板，按照與從顯像機(jī)發(fā)送的紅外線信號同步的方式交替地驅(qū)動左右相應(yīng)的液晶板、將左右的視野分離而立體觀看，此外，在該眼鏡上安裝傾斜角傳感器，檢測在觀賞時相對水平的傾斜角度，對應(yīng)于眼鏡的傾斜度，控制視野關(guān)閉時的液晶的外加電壓，由此，按照視野關(guān)閉時的遮光狀態(tài)在平時最大的方式進(jìn)行補(bǔ)償。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于謀求可再現(xiàn)立體觀看的狀態(tài)最佳的立體影像的立體電視播放和顯像機(jī)。在立體電視播放時，確定顯像機(jī)的顯示器的基準(zhǔn)尺寸，在基準(zhǔn)尺寸的顯示器中，左右用的圖像重合于同一位置進(jìn)行顯示，并且按照無限遠(yuǎn)的被拍攝對象成像的同一對應(yīng)點與人眼間距相同的間距而再現(xiàn)顯示的方式發(fā)送信息。
文檔編號H04N13/00GK101690247SQ200780053518
公開日2010年3月31日 申請日期2007年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月4日
發(fā)明者稻葉稔 申請人:稻葉稔