(57)【要約】  本発明は、厚肉の平行平面板からなる窓及び大規模な耐圧密閉容器を必要とせず、安価なガラス製中空球体を用いて、深海や超深海において三次元映像の撮影を可能にする水中ビデオカメラ用ハウジングを提供する。撮影用ビデオカメラを収容するためのガラス製中空球体からなる水中ビデオカメラ用ハウジングであって、該ガラス製中空球体の、内部に収容する撮影用ビデオカメラの撮影レンズのレンズ面に平行でかつ該レンズ面と正対する平面である割平円と、該割平面によって切り取られる該ガラス製中空球体の球冠の内面とで囲まれた球欠部に、略球欠状補正レンズを充填したことを特徴とする。
2014171513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影用ビデオカメラを収容するためのガラス製中空球体からなる水中ビデオカメラ用ハウジングであって、ガラス製中空球体の、内部に収容する撮影用ビデオカメラの撮影レンズのレンズ面に平行で該レンズ面と正対する平面である割平円と、該割平面によって切り取られる該ガラス製中空球体の球冠の内面とで囲まれた球欠部に、略球欠状補正レンズを充填したことを特徴とする水中ビデオカメラ用ハウジング。
【請求項２】
前記ガラス製中空球体が、一対のガラス製中空半球体を、その球殻の断面で接合したものであることを特徴とする、請求項１に記載の水中ビデオカメラ用ハウジング。
【請求項３】
前記ガラス製中空球体の表面及び前記略球欠状補正レンズの表面の算術平均粗さＲａが５０ｎｍ未満であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の水中ビデオカメラ用ハウジング。
【請求項４】
前記略球欠状補正レンズが透明体からなり、該透明体の屈折率ｎＬが、前記ガラス製中空球体の球殻を構成するガラスの屈折率をｎＷとしたとき、ｎＬ＝ｎＷ±０．０５の範囲にあることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１つに記載の水中ビデオカメラ用ハウジング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中において映像を撮影するためのビデオカメラを収容するビデオカメラ用ハウジングに関し、特に、水深３００ｍ以上の深海、さらには水深５０００ｍ以上の超深海においても使用可能な十分な耐圧性を有し、かつ鮮明な三次元映像を撮影するのに好適な水中ビデオカメラ用ハウジングに関する。
【背景技術】
【０００２】
水中において画像や映像を撮影する場合は、カメラやビデオカメラの撮影レンズのレンズ面に正対する位置に撮影用透過窓を配置した防水ハウジングにカメラやビデオカメラを収容して行う。水深が深くなるにつれて防水ハウジングにかかる水圧が高くなるため、ビデオカメラを収容する防水ハウジングには耐圧密閉性が要求される。このような耐圧密閉性を有する防水ハウジングとしては、例えばチタン合金製の高強度金属円筒が用いられている。このような水深の深い水中で用いられる防水ハウジングにおいても、撮影レンズのレンズ面に正対する位置は、撮影のために透明な窓を設ける必要があり、所定の水圧に耐えることのできる程度の厚みをもった平行平面板状ないしはドーム状のアクリル板やガラス板が窓として用いられている。なお、ここでレンズ面とは、撮影レンズの回転対称軸であるところの光軸に垂直な面をいうことにする。【０００３】
水深５０００ｍを超えるような超深海では、５００気圧を超える圧力がかかることになるので、実用的なコストでビデオカメラを収容する耐圧密閉ハウジングを製作することは容易ではない。近年になって、深海で電子機器や制御機器を収容するためのハウジングとしてガラス製中空球体が用いられるようになってきた。これは、深海のように全方向から高い圧力が加わるような環境下では、ガラス製中空球体には一様な圧縮応力がかかるだけであって、ガラスの破壊を引き起こすような引張応力が発生しないからである。なお、この場合、密閉容器であるガラス製中空球体の内部に収容される電子機器や制御機器との間でのデータや信号のやり取りは無線通信によって行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表平９−５０５７１１号報
【特許文献２】特開平１１−１２２５１８号報
【特許文献３】特開２００５−１２８３７５号報
【特許文献４】特開２０１２−２４５９４４号報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】http://www.jamstec.go.jp/j/about/equipment/ships/deepto.html
【非特許文献２】http://www.nichigi.co.jp/products/ocean/products/products_007.html
【非特許文献３】http://www.nishiyama.co.jp/products/s_i_machine/camera/index.html
【非特許文献４】http://www.nautilus-gmbh.com/eng/files/110524%20vitrovex_indroduction_144dpi.pdf
【非特許文献５】http://www.seatronics-group.com/assets/uploads/resources/2010/3/23ac0e35-5c5e-4e3b-9885-500ca02162cd.pdf
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
三次元映像を撮影するためには、二眼の撮影レンズとそれら撮影レンズを通して得られる映像を記録する２個の撮像素子が搭載された三次元映像撮影用ビデオカメラが用いられる。そして、撮影対象物と撮影レンズの間に挿入される光学部品、例えば撮影レンズを保護する窓やフィルターは、平行平面板であることが求められる。もし、撮影対象物と撮影レンズの間に曲面からなる透明板が挿入された場合、撮影対象物と２つの撮影レンズに間の経路や光路長が異なることになり、２つの撮影レンズ及び２つの撮像素子で撮影される２つの映像の間には、大きな収差が発生し、結像位置が大きく前後するなど、鮮明な映像にならないか、三次元映像の合成は全く機能しなくなる。【０００７】
具体的には、図１のように、撮影対象物と撮影レンズ４の間に何も挿入されていない場合の三次元映像や、図２のように、撮影対象物と撮影レンズ４の間に曲面からなる透明板が挿入されてはいるが二次元映像の撮影の場合には、収差も小さく、撮影レンズの正規の結像面２０１に結像され、鮮明な映像となるが、図３のように、撮影対象物と撮影レンズ４の間に曲面からなる透明版が挿入された場合の三次元映像の撮影では、撮影レンズの正規の結像面２０１で大きな収差が発生し、結像位置は撮影レンズの正規の結像面から後方へ移動した結像面２０２へ移動し鮮明な映像とならず、三次元映像の合成もされない。【０００８】
水中において三次元映像を撮影するときには、防水ハウジングの中にビデオカメラを収容して保護する必要がある。従って、撮影対象物と撮影レンズの間に、必ず何らかの透明な窓が存在することになる。そして、前記した理由により、三次元映像を撮影するためには、この透明な窓は、平行平面板である必要がある。さらに、水深が深くなるにつれて水圧が高くなるので、防水ハウジングの耐圧密閉性を高める必要があり、透明な平行平面板である窓の耐圧性（強度）も高める必要がある。結果として、水深の深い水中（海中）で用いることのできる三次元映像撮影用の防水ハウジングとしては、厚肉の透明板からなる窓を設けた大掛かりな耐圧密閉容器が必要になってしまうのである。【０００９】
一方、前記したように深海や超深海用の耐圧密閉性を有する防水ハウジングとしてガラス製中空球体が用いられるようになってきた。ガラス製中空球体の内部には、ビデオカメラ、照明装置、電子機器や制御機器、充電用二次電池、送受信機器などが収容される。しかし、内部に三次元撮影用ビデオカメラ（以後、３Ｄビデオカメラと呼ぶ）を収容した構成で、三次元映像の撮影はなされていない。これは、前記したように、ガラス製中空球体を構成するガラス製球殻が平行平面ではなく曲面であることに起因して、三次元映像が撮影できないためである。【００１０】
超深海のような暗い空間において明るい映像を撮影するためには、撮影レンズは大口径であることが望ましい。この場合、大口径の撮影レンズに対応させるため、防水ハウジングの窓も大きくする必要がある。しかし、曲面からなる窓を設けると収差が大きく発生してしまうし、平行平面板からなる窓では水圧に耐えるように非常に厚くする必要もあって、やはり大規模な耐圧容器が必要となる。【００１１】
本発明は、厚肉の平行平面板からなる窓及び大規模な耐圧密閉容器を必要とせず、安価なガラス製中空球体を用いて、深海や超深海において三次元映像の撮影を可能にする水中ビデオカメラ用ハウジングを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記従来の課題を解決するための本発明は、撮影用ビデオカメラを収容するためのガラス製中空球体１からなる水中ビデオカメラ用ハウジングであって、該ガラス製中空球体の、内部に収容する撮影用ビデオカメラ３の撮影レンズ４のレンズ面に平行でかつ該レンズ面と正対する平面である割平円１０３と、該割平面によって切り取られる該ガラス製中空球体の球冠１０２の内面とで囲まれた球欠部１０４に、略球欠状補正レンズ２を充填したことを特徴とする水中ビデオカメラ用ハウジングを開示する。ガラス製中空球体１、割平面１０３、球冠１０２並びに球欠部１０４及び略球欠状補正レンズ２との関係を図４に示した。なお、補正レンズの形状を略球欠状としたのは、主として取り扱いのために球欠の周縁を数ｍｍ程度切り落とすことから完全な球欠状ではないからである。【００１３】
本発明にかかる水中ビデオカメラ用ハウジングは、ガラス製中空球体１を構成するガラス製球殻１０１と、内部に収容される撮影用ビデオカメラ３の撮影レンズ４との間の空間に、略球欠状補正レンズ２を充填することにより、球殻１０１の曲面の形状に起因する像の歪み、及び球殻１０１を構成するガラス材料、ガラス製中空球体の内部にある空気、並びに中空球体の外部にある水との屈折率の差に起因する像の歪みを解消できることに基づいている。【００１４】
略球欠状補正レンズ２は、収容される撮影用ビデオカメラ３の撮影レンズ４のレンズ面に平行で、かつ該レンズ面と正対する平面である割平面１０３によって切り取られる前記ガラス製中空球体の球冠１０２の内面に接するように充填される。充填は、球冠１０２の内面と略球欠状補正レンズ２とを粘着させることでもよいし、接着剤を用いて接着させてもよいし、あるいは機械的に固定してもよい。ガラス製中空球体１の球冠１０２の内面と略球欠状補正レンズ２との間に隙間がない方が、収差が小さくなり、かつ界面の反射による光量損失も少なくなるため、撮影される映像がより鮮明になる。一方、略球欠状補正レンズ２の平らな底面は、撮影用ビデオカメラ３の撮影レンズ４のレンズ面と平行に正対して配置する必要がある。【００１５】
ガラス製中空球体１の直径は、内部に収容される撮影用ビデオカメラ３の大きさに応じて選択可能であるが、通常は２００ｍｍから４５０ｍｍ程度である。一方、ガラス製中空球体１を構成するガラス製球殻１０１の厚みは、使用される水深にもよるが、５ｍｍから２０ｍｍ程度であることが望ましい。５ｍｍ以下の場合は、水圧によって圧壊するおそれがあり、２０ｍｍ以上になると肉厚差による光路差が大きくなることで収差が大きくなるし、またガラス製中空球体自体の重量も大きくなって、取り扱いにも不便になるためである。【００１６】
本発明における水中ビデオカメラ用ハウジングにおいて、前記ガラス製中空球体１が、一対のガラス製半球体をその球殻１０１の断面で接合した構成であるのが好適である。異なる大きさの中空球体の２つの部分を接合するよりも強度的に有利であると考えられるし、同一の半球体を２体作成すれば良いことからコスト的にも有利であるからである。この場合、前記略球欠状補正レンズは、一対のガラス製半球体のいずれか一方に充填しておけばよい。ガラス製半球体同士を接合するのに接着剤等は不要である。接合部を、例えばゴムバンドで覆っておけば、地上での取り扱いには問題がなく、水中では高い水圧を受けることにより、接合面が完全に密着するようになるからである。【００１７】
ガラス製中空球体１に用いるガラス材料としては、ボロシリケートガラスやアルミノシリケートガラス、ソーダ石灰ガラスなどの工業用ガラスを挙げることができるが、軽量化や製造の容易さなどを考慮すると、ボロシリケートガラスを用いるのが好適である。【００１８】
ガラス製中空球体１の表面及び略球欠状補正レンズ２の表面の仕上げ（平滑性）は、鮮明な映像を得るために重要であって、表面の算術平均粗さＲａ＜５０ｎｍであることが望ましい。平滑であればあるほど好ましいが、表面の算術平均粗さＲａ＜５０ｎｍであれば、界面での光の拡散は無視できるレベルになり、鮮明な三次元映像を得ることができるようになる。ここで、算術平均粗さＲａとは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１−２００１（表面粗さの定義と表示）に規定されている中心線平均粗さのことである。略球欠状補正レンズ２の底面は、撮影用ビデオカメラ３の撮影レンズ４が装着されている筺体先端と接触していてもよいし、接触せず近接していてもよい。【００１９】
前記略球欠状補正レンズ２は、透明体からなるものであって、該透明体の屈折率ｎＬが、前記ガラス製中空球体１の球殻１０１を構成するガラスの屈折率をｎＷとしたとき、ｎＬ＝ｎＷ±０．０５の範囲にあることが望ましい。ここで、屈折率ｎＬ及びｎＷは、Ｎａ原子の輝線スペクトルであるｄ線の波長５８９ｎｍにおける屈折率である。透明体としては、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂などを用いることができる。あるいは、エラストマー樹脂、ウレタン樹脂のような透明ゲルを用いることも可能である。球殻１０１を構成するガラスと同一のガラス材料や前記屈折率の範囲にあるガラス材料を用いてもよい。可撓性があり、歪みを吸収できるという点で、ゲル状の材料を用いると、水圧によって歪みを発生することもない点で有利であると考えられる。【００２０】
収差を小さくするには、略球欠状補正レンズ２を構成する透明体の屈折率ｎＬは、ガラス製中空球体１の球殻１０１を構成するガラスの屈折率ｎＷとの差が小さいほどよい。具体的には、鮮明な三次元映像を撮影するには、ｎＬ＝ｎＷ±０．０５の範囲にあることが望ましい。屈折率差が０．０５を超えると、ガラス製中空球体１と略球欠状補正レンズ２の界面でレンズ作用が発生し、結像位置が大きく前後するなど、三次元映像が鮮明でなくなるからである。ガラス製中空球体１と略球欠状補正レンズ２が同一素材であるとき、収差が最も小さくなると考えられるが、ｎＷが１．４８程度のガラス製中空球体１に対して、略球欠状補正レンズ２の材料として、例えば屈折率ｎＬが１．４９程度のアクリル樹脂を用いると、発生する収差は小さく、高い透過率と優れた成型性などの点でも好適である。【００２１】
三次元映像を撮影し記録するためには、収容される撮影用ビデオカメラ３は、二眼の撮影レンズとそれら撮影レンズを通して得られる映像を記録する２個の撮像素子が搭載された３Ｄビデオカメラであることが望ましい。三次元映像は、２つの撮影レンズを通してそれぞれ右目用の映像と左目用の映像を撮影して記録し、偏光めがねや液晶シャッター付めがねを用いて、右目と左目でそれらの映像を見て合成することによって再生される。単眼の撮影レンズとその撮影レンズを通して得られる映像を記録する１個の撮像素子が搭載された一般的なビデオカメラを２台搭載しても、三次元映像を撮影し記録することは可能であるが、２台のビデオカメラを収容するためにガラス製中空球体として直径の大きなものが必要となるし、略球欠状補正レンズも２台のビデオカメラの撮影レンズをカバーする大きさが必要となるからである。【００２２】
３Ｄビデオカメラを用いる場合、ガラス製中空球体１の内部の空気、ガラス製中空球体１の球殻１０１を構成するガラス材料、ガラス製中空球体１の外部を覆う水(又は海水)の屈折率が異なることにより、左右の目に入るそれぞれの映像に対応する映像を撮影し記録する２個の撮像素子に到達する光の経路が異なるのであるが、本発明の略球欠状補正レンズ２を利用した水中ビデオカメラ用ハウジングを用いた場合には、大気中と同じように撮影ができるのである。【００２３】
具体的には、図５のように略球欠状補正レンズ２を利用していない場合、三次元映像の撮影では、撮影レンズの正規の結像面２０１で大きな収差が発生し、結像位置は撮影レンズの正規の結像面から後方の結像面２０２へ移動するため、鮮明な映像とならず、結果として三次元映像の合成がなされない。一方、図６のように、略球欠状補正レンズ２を利用した場合、収差は小さく、撮影レンズの正規の結像面２０１に結像され、鮮明な映像となり、三次元映像の合成がなされるのである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明による略球欠状補正レンズ２を充填したガラス製中空球体１である水中ビデオカメラ用ハウジングを利用すれば、水深５０００ｍ以上という超深海における水圧にも耐え、ガラス製中空球体１のガラス製球殻１０１による光路の歪みも補正することができ、ガラス製中空球体１の内部から、３Ｄビデオカメラを用いて、鮮明な三次元映像を撮影できる。ガラス製中空球体１は、近年では多くの深海観察装置に利用されているが、このような安価なガラス製中空球体１を利用して、大気中で用いられている市販の３Ｄビデオカメラ３を収容することのできる、汎用的な水中ビデオカメラ用ハウジングとして利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】撮影対象物と撮影レンズ４の間に挿入物がない場合の三次元映像光線図
【図２】撮影対象物と撮影レンズ４の間に曲面からなる透明板が挿入された場合の二次元映像光線図
【図３】撮影対象物と撮影レンズ４の間に曲面からなる透明板が挿入された場合の三次元映像光線図
【図４】本発明の水中ビデオカメラ用ハウジングに撮影用ビデオカメラ３を収容した状態を示す破断側面図
【図５】略球欠状補正レンズ２を利用しない場合の三次元映像光線図
【図６】略球欠状補正レンズ２を利用する場合の三次元映像光線図
【図７】ガラス製中空球体１の研磨加工前の算術平均表面粗さＲａの測定結果
【図８】ガラス製中空球体１の研磨加工後の算術平均表面粗さＲａの測定結果
【図９】ガラス製中空球体１と略球欠状補正レンズ２の屈折率の差が０の場合の三次元映像光線図
【図１０】ガラス製中空球体１と略球欠状補正レンズ２の屈折率差が０．０６の場合の三次元映像光線図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明する。ガラス製中空半球体として、Ｎａｕｔｉｌｕｓ  Ｍａｒｉｎｅ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  ＧｍｂＨ社製のものを用いた。中空半球体の外径は３３０ｍｍ、内径は３００ｍｍであって、球殻をなすガラスの厚みは１５ｍｍであり、ガラスの屈折率ｎＷは１．４７２である。
【実施例】
【００２７】
ガラス製中空半球体１の内面中央部表面の算術平均粗さＲａを測定した結果を図７に示す。Ｒａは１２９ｎｍで、５０ｎｍ以上であった。そこで、酸化セリウムを主成分とした研磨剤と木綿布を用いて、５０ｎｍ未満となるように研磨を行った。再度、Ｒａを測定した結果を図８に示す。Ｒａは４０ｎｍで、５０ｎｍ未満となった。なお、図７及び図８において、横軸は走査距離を示しており、その範囲は５ｍｍである。縦軸は表面粗さの測定値を示しており、その範囲は±１μｍである。【００２８】
略球欠状補正レンズ２の材料としては、メチル・メタ・アクリレートを原料として、重合し成型したもの（屈折率ｎＬ＝１．４９。昭立プラスチックス工業社製）を用いた。重合・成型された、直径が約１１０ｍｍのアクリルキャスト丸棒を、旋盤を用いて旋削し、さらに研磨加工することによって、内径３００ｍｍのガラス製中空球体の内面に接するように、曲率半径１５０ｍｍの球欠状補正レンズを作製した。旋盤を用いた旋削では、底面の直径が１００ｍｍ、周縁の厚さが約１０ｍｍとなるよう加工した。研磨は、光沢研磨剤を用いてネル布で磨きあげて、表面の算術平均粗さＲａが５０ｎｍ未満となるまで行った。このようにして作製した略球欠状補正レンズ２を、その周縁部でガラス製中空半球体の中央部内面に粘着ラバーで固定し充填した。【００２９】
３Ｄビデオカメラ３としては、市販のＳＯＮＹ社製の３ＤデジタルＨＤビデオカメラレコーダー(型番ＨＤＲ−ＴＤ２０Ｖ)を用いた。撮影レンズ４として、広角３３．４ｍｍ（３５ｍｍ換算）の高性能レンズが２眼搭載されており、２眼のレンズの中心間の距離は２１ｍｍである。３Ｄビデオカメラ３は、ガラス製中空半球体の内面に４つのゴム足を接着し、そこから４本の支柱を出して塩化ビニル製プレートを固定し、その塩化ビニル製プレートに穴を開けてネジを通し、３Ｄビデオカメラの三脚用ネジ穴を利用して３Ｄビデオカメラ３を設置した。この時、３Ｄビデオカメラ３の撮影レンズ４のレンズ面と略球欠状補正レンズ２の底面が平行かつ正対するよう設置した。【００３０】
次に、略球欠状補正レンズ２が充填され、３Ｄビデオカメラ３が固定されたガラス製中空半球体と、もう一つのガラス製中空半球体を、球殻１０１の断面同士で接合し、その周囲にブチルゴムテープを巻き、さらに塩化ビニルテープを巻くことによって封止した。このようにして、防水性と耐圧性を有したガラス製中空球体１に略球欠状補正レンズ２が充填された本発明による水中ビデオカメラ用ハウジングの中に３Ｄビデオカメラ３を収容した。【００３１】
三次元映像の撮影は神奈川県藤沢市にある新江ノ島水族館において行った。３Ｄビデオカメラ３を収容した水中ビデオカメラ用ハウジングをカイダック樹脂製カバーで覆った後、アルミニウム製フレームを取り付けた。３Ｄビデオカメラ３の撮影レンズ４の前面は、撮影用の視野が確保できるよう、樹脂製カバーやアルミ製フレームによって覆われないように配置した。アルミニウム製フレームには、水中ビデオカメラが収容された本発明による水中ビデオカメラ用ハウジングの他、撮影時に用いることのできる照明器具や海底の泥を採取するための器具なども設置した。さらに、そのアルミニウム製フレームに重さ２０ｋｇの錘を取り付けて、水中に沈め、ガラス製中空球体１の球殻１０１を通して水槽内を撮影した。【００３２】
撮影はタイマー撮影であって、１分間撮影し、５秒停止するという間欠撮影プログラムを装備したＩＣ基板を本発明の水中ビデオカメラ用ハウジングの中に収容し、そのプログラムを実行することによって行った。撮影した映像は、メモリーカードに記録した。撮影終了後、水中ビデオカメラ用ハウジングを水面上に回収し、塩化ビニルテープ及びブチルゴムテープを剥がして、３Ｄビデオカメラ３からメモリーカードを回収した。【００３３】
回収したメモリーカードを３Ｄ表示対応パソコン（ＳＯＮＹ社製ＶＡＩＯ(登録商標)  ＰＣＧ−８１３１４Ｎ）のメモリーカード用スロットに挿入して、画像を再生し、３Ｄめがね（ＳＯＮＹ社製ＴＤＧ−ＢＲ２５０）を用いて観察したところ、鮮明な三次元映像として観察することができた。背景となる水槽内の岩場を初め、泳いでいる魚や水槽内の浮遊物も立体的に、奥行き感のある三次元映像として観察することができた。
【比較例】
【００３４】
(比較例１)
実施例と同様の方法において、略球欠状補正レンズ２を使用しなかった場合には、三次元映像を撮影することはできず、３Ｄめがねを用いて観察しても、ゴーストのような二重の映像が見えるだけであって、三次元映像として認識することができなかった。
【００３５】
（比較例２）
ガラス製中空球体１の表面の算術平均粗さＲａが、図７に示したように１２９ｎｍのままの状態で、実施例と同様の方法で撮影した場合には、鮮明な三次元映像を観察することはできなかった。一方、酸化セリウムを主成分とした研磨剤と木綿布を用いた研磨加工を行うことによって、図８に示したようにＲａを４０ｎｍとした後に、実施例と同様の方法で撮影した場合には、鮮明な三次元映像として観察することができた。なお、略球欠状補正レンズ２は、前記したように表面のＲａが５０ｎｍ未満となるまで研磨したものを用いた。
【００３６】
（比較例３）
略球欠状補正レンズ２を構成する透明体の屈折率ｎＬと、ガラス製中空球体１の球殻１０１を構成するガラスの屈折率ｎＷとの差が、０の場合の光線が結像する様子を図９に、０．０６の場合の光線が結像する様子を図１０に示す。差が０の場合には収差も小さく、撮影レンズの正規の結像面２０１に結像されているが、差が０．０６の場合には収差が発生し、結像面は撮影レンズの正規の結像面から前方へ移動した結像面２０３へ移動し、鮮明な三次元映像とはならないことがわかった。
【符号の説明】
【００３７】
１      ガラス製中空球体
２      略球欠状補正レンズ
３      撮影用ビデオカメラ
４      撮影用ビデオカメラの撮影レンズ
５      撮影対象物からの光線
１０１  球殻
１０２  球冠
１０３  割平面
１０４  球欠
２０１  撮影レンズの正規の結像面
２０２  撮影レンズの正規の結像面から後方へ移動した結像面
２０３  撮影レンズの正規の結像面から前方へ移動した結像面
【図１】
2014171513.tif 000003
【図２】
2014171513.tif 000004
【図３】
2014171513.tif 000005
【図４】
2014171513.tif 000006
【図５】
2014171513.tif 000007
【図６】
2014171513.tif 000008
【図７】
2014171513.tif 000009
【図８】
2014171513.tif 000010
【図９】
2014171513.tif 000011
【図１０】
2014171513.tif 000012
【国際調査報告】
2014171513.tif 000013
2014171513.tif 000014
2014171513.tif 000015
2014171513.tif 000016