(57)【要約】本発明は、ビデオカメラシステムと、２つの新規な電子装置により実現されている立体技術により様々な用途に用いることができる、３次元画像の符号化、伝送、および復号および表示方式とに関し、一方の新規な装置は、３次元ビデオカメラから成り、他方の新規な装置は、画像信号を復号し、カラーで２つの液晶スクリーンに表示し、最終的ユーザは、彼から遠く離れた撮影場所から画像信号として伝送されてきた対象物と対象物との間の深さおよび実際の距離を認識することができる。本発明の目的は、既存の手段とは完全に異なる新規のタイプの３次元伝送を提供することにある。本発明は、現在のテレビジョン放送局を基盤として利用して、当該技術、当該技術の知識、光学の知識などを統合して立体効果を得るものである。本発明に係る製品の新規の設計は、現在の画像受信方式および通信方式を革新的に変えるものである。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体効果を得るために２つのレンズを使用し、前記２つのレンズは人間の瞳孔間平均距離だけ分離されており、各眼のためにそれぞれビデオ信号を生じさせる受像カメラすなわち受像装置。
【請求項２】
２つの同時に発生した信号を処理でき、立体効果を得るために２つのビデオチャネルからそれぞれ信号を受信する受信機デュアル複合器。
【請求項３】
左側ビジョンチャネルおよび右側ビジョンチャネルのためのデュアル受信機を有し、前記受信機複合器に接続された拡大機能を有する液晶スクリーンまたは能動画素スクリーンが設けられているビューファインダすなわち電子立体デコーダ装置。
【請求項４】
この技術と前述の装置を使用することによる３次元画像信号の捕捉、伝送、受信および復号。
【請求項５】
リアルタイムまたは再伝送でビデオ画像信号を通信および伝送する任意の手段により、伝送されたビデオ画像信号の３次元の深さの効果を得るために、モノスコープカメラを立体カメラに変換し、モノスコープ電子受信機を立体電子受信機に変換すること。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［先行技術］
現在のテレビジョンシステムの画像は、例えばケーブル、光ファイバあるいは放射電磁波などの周知の異なる手段により、中央局あるいはテレビジョンステーションから所定の周波数帯域で伝送される。伝送手段に依存してテレビジョン装置は、ケーブルまたは電磁波を介してテレビジョンチャネル信号およびこれに割当てられた周波数を受信する。
【０００２】
これまで、テレビジョンプログラムを形成するには、テレビジョンカメラの焦点をあるシーンに合わせ、光を電子ビデオ信号に変換し、このビデオ信号をオーディオ信号と組合せ、前述のようにこの合成信号を伝送する。
【０００３】
現在、テレビジョンカメラは３つの基本部分、すなわち、画像を捕捉する単一光学システムと、画像を電子ビデオ信号に変換する収集器（ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ｄｅｖｉｃｅ）と、伝送できるように信号を符号化する符号器とを有する。
【０００４】
このように画像を捕捉、符号化、伝送、受信、復号して、表示する処理は、１９２５年からまず実験的に行われ、次いで実際上世界中で用いらてきた。これによって、１９４０年代には黒白の画像が得られ、１９５０年代にはカラーテレビジョン実現への飛躍的な第一歩が達成された。
【０００５】
このようにしてビデオ信号およびオーディオ信号を伝送（電磁信号、人工衛星、マイクロ波あるいはケーブルによる伝送）する方式が、今日までテレビジョンにおいて採用されている。このことに由来して、テレビジョンとは遠隔を意味するテレと、視覚を意味するビジョンとのとの合成語である。今日まで、この伝送方式は、世界中で最も使用されている通信手段である。
【０００６】
このようにして得られる画像は、モノスコープであるので２つの平面しか有しない平面画像である。換言すると、この画像は、カメラの単一レンズが垂直方向および水平方向にセンサ領域を掃引することにより得られるので、ただ１つの方向から見た画像となる。これは、人間が片眼だけを開けて見るのと同じであり、したがって、深さあるいは同一平面内の１つの対象物と別の１つ対象物との間の間隔など、３次元物体を成す特徴のうちのいくつかが失われる。これによって、観察物が平坦な印象を与えることになる。
【０００７】
本出願人は、今日までのテレビジョン信号の伝送方式を劇的に変える方式として、人間が持つ１つの際立った特徴である立体視に匹敵する一連の新装置を開発した。
【０００８】
本出願人が提案する技術は、今日まで開発されたすべての当該技術と完全に異なる。何故ならば、本出願人が提案する技術は、人間の眼の錯覚を利用せず、偏光レンズを用いないからである。本技術により、画像の捕捉、処理、符号化、伝送、受信および復号を含む３次元テレビジョンシステムが得られる。本出願人は、特許出願により本技術を保護することを望む。何故ならば今日まで誰も、人間が互いに通信する仕方を実際上変えるであろうこの新規の技術により３次元テレビジョン伝送を提案しなかったからである。
【０００９】
［発明の説明］
現在、ビデオ画像の捕捉システムは、ただ１つのレンズを有するタイプのモノスコープカメラ１により行われる。通常のテレビジョンシステムでは、各画像が符号化され、その符号化された信号が伝送され、受信され、復号される。これによって、画像の印象がモノスコープ的になる。換言すると、水平および垂直の２つの平面内で、画像内に表示されている対象物の深さを認識することになる。
【００１０】
本発明および本出願人が提案する新規の技術により、３次元テレビジョン信号を伝送および復号できる。本発明は、以下、図面の図およびブロックダイヤグラムを参照して説明される。
【００１１】
本発明は、３つの基本部分を有する。すなわち、立体カメラ２と、信号復号器・受信機７と、立体ビューファインダ６とである。本発明は、従来のテレビジョン信号伝送システムしか必要としない。
【００１２】
画像は、立体カメラ２により撮影され、任意の適切な手段により復号器・受信機（ｄｅｃｏｄｅｒ ｒｅｃｅｉｖｅｒ）７に伝送され、ビューファインダ６で立体的に表示される。この表示された画像は、３次元の印象を与える（図１）。
【００１３】
［詳細な機能］
２つのレンズから同時にビデオ画像を撮影する立体カメラ２と、人間の瞳孔中心間平均間隔に等しい間隔を置いて位置する２つの収集器とを用いて、同時に撮影された２つのビデオ画像がそれぞれ、それぞれの収集器に同時に得られるようにする（図５）。
【００１４】
これらの画像は、公知の方法および技術を用いて、左側チャネルと右側チャネルとで互いに無関係に収集、処理および符号化される（図５）。
【００１５】
両信号が処理された後、アナログまたはディジタルタイプの２つの協働する記録システムで両信号を記録するか、または２つの通常の伝送システムまたはその他の利用可能な適切な手段により任意のチャネルでリアルタイムで両信号を伝送することが可能である（図６）。
【００１６】
例えば、符号化、増幅、伝送および変調システムなどの既存のものを基盤として、立体カメラでの処理を実行することが可能である。両信号は、例えばチャネル５およびチャネル７あるいはチャネル７およびチャネル１３など２つの従来のテレビジョンチャネルなどの２つの異なる周波数の伝送システムを用いて、別々にしかし同時に伝送できる。
【００１７】
デュアル復号器７は２つの内蔵チューナを有し、各ビジュアルチャネル（左側および右側）に１つづつ割当てられている。各チューナは、例えばチャネル５およびチャネル７などの１つのアンテナ伝送チャネル１０の信号を受信する。両信号は、それぞれ左側信号および右側信号１１として別々に受信および復号され、ビューファインダ内のそれぞれのスクリーンへ伝送される（図９）。
【００１８】
ビューファインダ６は、拡大機能を有する液晶スクリーンまたは能動画素により形成されている。両スクリーンは、それぞれ左側視覚化チャネル８または右側視覚化チャネル９につながってビューファインダ内に配置されている。これによって、ビューファインダを装着すると、それぞれ１つの液晶スクリーンまたは能動画素スクリーンに表示された画像が、各眼の前方に位置するようになっている。これらのスクリーンは、現在コンパクトビデオレコーダカメラで使用されているスクリーンに類似している。同様に、現在テレビジョンおよび家庭用電気製品で使用されているステレオタイプのオーディオシステムを有し、このシステムでオーディオ信号を復号する（図９）。
【００１９】
ビューファインダおよび復号器のすべての回路は、長持ちするリチウムイオンにより給電される（図８および図９）。
【００２０】
いったん両信号が立体カメラ内で同時に伝送され、復号器（図９）により受信され、ビューファインダ（図８）で表示されると、ユーザの脳は、ユーザの眼が数キロメートル遠方のものを直接に見る場合と同様、右側画像３と左側画像４とを重畳するように働く。
【００２１】
このような３次元効果は、人間の脳が、２つの互いに無関係なソース（各ソースは各眼である）からの信号を復号する（ｄｅｃｏｄｅ）場合に得られる。すなわちこの場合、２つの異なる視野角度（ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ ａｎｇｌｅ）からある対象物を見ることにより、人間は、見ている対象物の深さや距離を認識することができる。この立体ビジョン５は、各眼が受取った画像を脳が重畳または組合せることにより得られる。
【００２２】
本発明は、今日まで開発されたシステムとは完全に異なる。何故ならば、既存の３次元伝送技術と、今日まで使用されてきた偏光画像においては、偏光レンズの代りに雲母あるいは普通のレンズを使用する必要があるからである。また、それぞれ偏光レンズを有する２つの互いに無関係なカメラが、２つの異なる角度から撮影した画像を高速で伝送することにより、人間の視覚化プロセスに錯覚を起こさせるので、不快感、頭痛および疲労感を生じさせる。これに対して本発明では、脳に錯覚を起こさせずに同時にリアルタイムで連続画像が得られる。したがって、症候学的症状は生じない。
【００２３】
本発明は、コンピュータが生成したバーチャルリアリティデジタル化画像とも異なる。すなわち、このような画像は、結局のところ生成されたシミュレーションであり、画像の現実の情報を表示しているのではない。
【００２４】
この新規の一体的な技術の最も重要な点は、観察に対応する効果が得られるだけでなく、伝送される対象物の深さを認識することが可能であることである。これによって、たとえ撮影現場が数キロメートル離れていても、ユーザがあたかも撮影現場に物理的に居るように感ずる効果が得られる。
【００２５】
このようにユーザがあたかも撮影現場に物理的に居るように感ずる効果は、今日までいかなる技術によっても得られなかった。この技術から直接に得られる利点および用途は、膨大である。いくつかの例を述べる。３次元で遠隔手術を行うことができる。遠隔運転が可能となる。遠距離からサッカーの試合を見物できる。３次元でライブのプログラム伝送することができる。３次元でコマーシャルを記録して、製品の正確な特徴を得、本発明の技術によりこれらの特徴を伝送することができる。旅行に随伴しているかのような感覚が得られる。ビデオ会議を開くことができる。ある空間内の３次元対象物のすべての詳細を認識することが可能である。
【００２６】
前述のように、３次元ビデオ伝送は、今まで、いかなる通信手段あるいは技術会社によっても提供されなかった革命的な発明であり、請求の範囲に記載のクレームは、出願人のみが所有権を有するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を概略的に示すブロックダイヤグラムである。
【図２】モノスコープビデオカメラを示す図である。
【図３】立体ビデオカメラを示す図である。
【図４】ビジョンを３つの方向から見た図、すなわち左側からモノスコープ的に見た図、右側からモノスコープ的に見た図、および立体視的に見た図を示す。
【図５】立体カメラの概念図である。
【図６】２つの異なる周波数による符号化、増幅および伝送のプロセスの流れを示す概念図である。
【図７】２チャネル式デュアル信号のための、アンテナおよび復号器を有する受信機を示す図である。
【図８】立体画像のビューファインダの構成を示す概略図である。
【図９】立体復号器・受信機の概念図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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