JP2001228570A - 三次元再生用原画作成方法および三次元再生用原画作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズアレイを構成する各レンズ要素の収差
を考慮して最適な原画を自動的に作成可能にする。 【解決手段】 複数のレンズ要素が配列されたレンズア
レイと、前記レンズ要素に対応した個々の微小倒立像も
しくはフーリエ変換像が記録もしくは表示されている原
画とにより再生像を空中に形成する際に、前記再生像の
情報および再生像とレンズアレイとの相対的な位置情報
が入力される再生像情報入力手段１０と、前記レンズア
レイの大きさの情報、個々のレンズ要素の近軸情報およ
び形状情報を含むレンズアレイ情報が入力されるレンズ
アレイ情報入力手段２０と、前記入力された再生像情報
と前記入力されたレンズアレイ情報とに基づいて、前記
個々のレンズ要素に対応した微小倒立像もしくはフーリ
エ変換像を生成する像生成手段３０と、前記微小倒立像
またはフーリエ変換像を一枚の画像上に書き込むこと
で、前記原画を作成する原画作成手段４０とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は上下・左右方向に視
差をもつ三次元像を空中像として表示可能な三次元画像
表示に用いられる原画を作成する三次元再生用原画作成
方法および三次元再生用原画作成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】立体感を与える画像は、立体感を得る視
覚効果により以下の３種類に大別することができる。な
お、このことは、産業図書発行の「三次元ディスプレ
イ」（著者：増田千尋）の第４０頁に記載されている。

【０００３】

【表１】

【０００４】ここで、の心理効果については、透視図
法や照明効果などから得られる。また、の両眼視差
は、色や偏光の眼鏡を用いる方式やレンチキュラーレン
ズ等を用いて表示面を工夫した方式などから得られる。
については、ホログラフィ等が一般に良く知られてい
る。

【０００５】このうち、実際に三次元物体を見るときと
同じ視覚効果を再現するものはの三次元画像のみであ
る。これは自然な立体感が得られるという点でやよ
りも優れたものであり、以下に説明する本発明が目指す
画像もこの三次元画像に属するものである。

【０００６】この三次元画像を得る方式の１つとして、
インテグラル・フォトグラフィーという方式が知られて
いる。これは1908年にフランスのリップマンにより発明
されたもので、原理的には完全な三次元の空中像を再生
できる優れたものである。

【０００７】この方式の最も基本的な記録・再生の流れ
を以下に示す。

【０００８】記録：図４に示すような、複数の球面凸
レンズが二次元平面に配置された二次元レンズアレイ
（一般にハエの目レンズと呼ばれる）１００の被写体の
共役位置に乾板２００を置き、この乾板２００に被写体
の微小倒立像を撮影・記録する。図５はこの様子を示し
ており、被写体のＡ点とＢ点とを代表して示している。
なお、光線の経路は模式的に簡略化して示している。

【０００９】再生準備：この乾板２００と同寸法に焼
き付けた陽画２００’を作製する。乾板２００の代わり
にリバーサルフイルムを用いれば、これを現像するだけ
でも構わない。

【００１０】再生：陽画２００’を元の乾板２００の
位置に正確に置き、図６に示すように、陽画２００’の
背面側から照明して、レンズアレイ１００を通して観察
すると、光線は撮影時と逆の経路を辿って再生される。
このため、撮影時と同じ位置に被写体の空中像Ａ，Ｂが
再生される。なお、この図６では光線の経路を模式的に
簡略化して示している。

【００１１】なお、このままでは凹凸が逆の逆視像が見
えてしまう。このため、凹凸を正常に戻す場合は、一度
再生された空中像をもう一度この方式で撮影し直すなど
の工夫が必要となる。

【００１２】なお、以上の説明では、一例として、ハエ
の目レンズとして球面の二次元レンズアレイ１００をも
って示している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このインテグラル・フ
ォトグラフィによる三次元像再生では、再生像に対応す
る微小倒立像またはフーリエ変換像が個々のレンズ要素
毎に記録された原画を作成する必要がある。

【００１４】この原画の作成方法としては、三次元像が
再生される位置に、実際に再生させたい像に相当する物
体を配置し、レンズアレイを通してフィルム上にこの物
体を結像させたものを記録することが通常行われる。

【００１５】また、再生させたい像に対応する微小倒立
像を、コンピュータを用いて作成した例が「三次元画像
空間投影表示ディスプレイの開発」（三次元画像コンフ
ァレンス１９９９講演論文集４９−５４頁）に記載され
ている。

【００１６】さらに、「正逆視変換光学系を用いたレン
ズ板三次元写真機−三次元写真機の基礎事項−」（生産
研究第４０巻第３号１２７頁〜１３６頁）に、微小倒立
像を記録するのではなく、フーリエ変換像を記録するこ
とによっても原画を作成できることが記載されている。

【００１７】しかし、上記のようにフィルム上に結像さ
せて原画を作成する場合、再生像のレンズアレイに最も
近い面だけが記録され、いわゆる逆視像となってしま
う。このために、特殊な工夫が必要となる。

【００１８】さらに、レンズアレイの面積が大きくなっ
た場合には、フィルムに撮影すること自体、かなり困難
となる。

【００１９】また、上記のコンピュータを用いて原画を
作成した例でも、レンズアレイ毎に最適化した原画の作
成方法については記載されていない。

【００２０】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたものであって、レンズアレイを構成する各レンズ要
素の収差をも考慮して最適な原画を自動的に作成可能な
三次元再生用原画作成方法および三次元再生用原画作成
装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本件出願の発明者は、従
来提案されているインテグラル方式における各種の問題
点を改良すべく鋭意研究を行った結果、原画の最適な作
成が極めて重要であることに着目し、レンズアレイを構
成する各レンズ要素の特性に合致した状態の原画を作成
することで上述した各種問題点を解決可能なことを新た
に見出し、以下に説明する本発明を完成させたものであ
る。

【００２２】なお本願明細書において、微小倒立像と
は、レンズアレイを構成する個々のレンズ要素によって
それぞれ生成された像である。さらに詳しくは、レンズ
アレイの、被写体または再生像の共役位置に形成される
像である。記録を行う場合には、この共役位置に記録材
料を置く。また、再生する場合にも、共役位置に原画を
置く。なお、原画は計算により作成することも可能であ
る。

【００２３】また、フーリエ変換像とは、被写体または
再生像の位置に係わらず、レンズアレイの焦点面におい
て形成される像である。記録する場合には、焦点面に記
録材料を置く。また、再生する場合にも焦点位置に原画
を置く。原画は計算により作成することも可能である。

【００２４】（１）請求項１記載の発明は、複数のレン
ズ要素が配列されたレンズアレイと、このレンズアレイ
を構成する個々のレンズ要素に対応した個々の微小倒立
像もしくはフーリエ変換像が記録もしくは表示されてい
る原画とにより、原画に対応した再生像を空中に形成す
る三次元再生における原画の作成方法であって、前記再
生像の情報および再生像とレンズアレイとの相対的な位
置情報と、前記レンズアレイの大きさの情報、個々のレ
ンズ要素の近軸情報および形状情報を含むレンズアレイ
情報とを受け、前記再生像情報と前記レンズアレイ情報
とに基づいて、前記個々のレンズ要素に対応した微小倒
立像もしくはフーリエ変換像を生成し、前記微小倒立像
またはフーリエ変換像を一枚の画像上に書き込むことに
より前記原画を作成する、ことを特徴とする三次元再生
用原画作成方法である。

【００２５】この発明では、さまざまなレンズアレイに
対しても、再生像の情報とレンズアレイ情報とを入力す
ることで、そのレンズアレイに適した原画を容易に作成
することが可能になる。

【００２６】（２）請求項２記載の発明は、前記微小倒
立像の生成は、前記位置情報とレンズアレイ情報とか
ら、前記個々のレンズ要素に対応する微小倒立像の再生
像に対する縮小率を計算し、該縮小率に基づいて前記再
生像を縮小して縮小像を生成し、前記縮小像を前記個々
のレンズ要素毎に、前記再生像と当該レンズ要素との位
置関係に基づいて投影面および投影角を決定して投影像
として投影し、前記投影された投影像を前記投影面に平
行な平面上でレンズ要素に相当する位置へ移動する、こ
とにより、個々のレンズ要素に対応した微小倒立像を作
成する、ことを特徴とする請求項１記載の三次元再生用
原画作成方法である。

【００２７】この発明では、上記（１）に加え、位置情
報とレンズアレイ情報とから、個々のレンズ要素に対応
する微小倒立像の再生像に対する縮小率を計算して縮小
像を生成し、この縮小像を個々のレンズ要素毎に、再生
像とレンズ要素との位置関係に基づいて投影面および投
影角を決定して投影像として投影し、さらに、投影され
た投影像を投影面に平行な平面上でレンズ要素に相当す
る位置へ移動することにより、個々のレンズ要素に対応
した微小倒立像を作成しているので、レンズアレイに適
した原画を容易に作成することが可能になる。

【００２８】（３）請求項３記載の発明は、前記縮小像
を前記投影面に投影した際、前記縮小像の異なる部分
が、投影面上の同位置に投影される場合、前記位置情報
に基づいて、前記レンズアレイから最も遠い位置に相当
する部分のみを投影面上に投影する、ことを特徴とする
請求項１乃至請求項２のいずれかに記載の三次元再生用
原画作成方法である。

【００２９】この発明では、上記（１）または（２）に
加え、縮小像を投影面に投影した際、縮小像の異なる部
分が、投影面上の同位置に投影される場合、位置情報に
基づいて、レンズアレイから最も遠い位置に相当する部
分のみを投影面上に投影するようにしているので、再生
像を観賞する側の情報を有効に残すことができ、逆視像
の問題を回避することが可能になる。

【００３０】（４）請求項４記載の発明は、前記レンズ
アレイ情報に、レンズアレイを構成する個々のレンズ要
素の収差情報を含む、ことを特徴とする請求項１乃至請
求項３のいずれかに記載の三次元再生用原画作成方法で
ある。

【００３１】この発明では、上記（１）〜（３）のいず
れかに加え、個々のレンズ要素の収差情報をレンズアレ
イ情報に含めるようにしているので、レンズ要素の収差
に起因する再生像のボケを改善することができ、精度の
良い再生像を再生することが可能になる。

【００３２】（５）請求項５記載の発明は、前記フーリ
エ変換像の生成において、前記再生像と当該レンズとの
位置関係に基づいて投影面および投影角を決定して投影
像を作成し、前記各投影像毎にそれぞれフーリエ変換像
を生成し、当該レンズに相当する位置へ前記フーリエ変
換像を移動することにより個々のレンズに対応したフー
リエ変換像を生成する、ことを特徴とする請求項１記載
の三次元再生用原画作成方法である。

【００３３】この発明では、上記（１）に加え、レンズ
アレイに近接した位置に三次元の再生像を容易に再生す
ることができるようになる。

【００３４】（６）請求項６記載の発明は、前記再生像
を前記投影面に投影した際、前記再生像の異なる部分
が、投影面上の同位置に投影される場合、前記位置情報
に基づいて、前記レンズアレイから最も遠い位置に相当
する部分のみを投影面上に投影する、ことを特徴とする
請求項５記載の三次元再生用原画作成方法である。

【００３５】この発明では、上記（５）に加え、再生像
を観賞する側の情報を有効に残すことができ、逆視像の
問題を回避することが可能になる。

【００３６】（７）請求項７記載の発明は、複数のレン
ズ要素が配列されたレンズアレイと、このレンズアレイ
を構成する個々のレンズ要素に対応した個々の微小倒立
像もしくはフーリエ変換像が記録もしくは表示されてい
る原画とにより、原画に対応した再生像を空中に形成す
る三次元再生における原画の作成装置であって、前記再
生像の情報および再生像とレンズアレイとの相対的な位
置情報が入力される再生像情報入力手段と、前記レンズ
アレイの大きさの情報、個々のレンズ要素の近軸情報お
よび形状情報を含むレンズアレイ情報が入力されるレン
ズアレイ情報入力手段と、前記再生像情報入力手段によ
って入力された再生像情報と、前記レンズアレイ情報入
力手段から入力されたレンズアレイ情報とに基づいて、
前記個々のレンズ要素に対応した微小倒立像もしくはフ
ーリエ変換像を生成する像生成手段と、前記微小倒立像
またはフーリエ変換像を一枚の画像上に書き込むことに
より、前記原画を作成する原画作成手段と、を有するこ
とを特徴とする三次元再生用原画作成装置である。

【００３７】この発明では、さまざまなレンズアレイに
対しても、再生像の情報とレンズアレイ情報とを入力す
ることで、そのレンズアレイに適した原画を容易に作成
することが可能になる。

【００３８】（８）請求項８記載の発明は、前記像生成
手段は、前記再生像情報入力手段に入力された再生像の
位置情報と、前記レンズアレイ情報手段に入力されたレ
ンズアレイ情報から、前記個々のレンズ要素に対応する
微小倒立像の再生像に対する縮小率を計算する縮小率計
算手段と、該縮小率計算手段で計算された縮小率に基づ
いて前記再生像を縮小して縮小像を生成する再生像縮小
手段と、前記縮小像を任意の投影面に任意の角度で投影
する投影手段と、前記投影手段によって投影された投影
像を前記投影面に平行な平面上の任意の位置に移動する
投影像移動手段と、を有し、前記縮小像を、前記個々の
レンズ要素毎に、前記再生像と当該レンズ要素との位置
関係に基づいて投影面および投影角を決定して前記投影
手段によって投影像を作成した後、前記投影像移動手段
によって当該レンズ要素に相当する位置へ前記縮小像を
移動することにより、個々のレンズ要素に対応した微小
倒立像を作成する、ことを特徴とする請求項７記載の三
次元再生用原画作成装置である。

【００３９】この発明では、上記（７）に加え、位置情
報とレンズアレイ情報とから、個々のレンズ要素に対応
する微小倒立像の再生像に対する縮小率を計算して縮小
像を生成し、この縮小像を個々のレンズ要素毎に、再生
像とレンズ要素との位置関係に基づいて投影面および投
影角を決定して投影像として投影し、さらに、投影され
た投影像を投影面に平行な平面上でレンズ要素に相当す
る位置へ移動することにより、個々のレンズ要素に対応
した微小倒立像を作成しているので、レンズアレイに適
した原画を容易に作成することが可能になる。

【００４０】（９）請求項９記載の発明は、前記投影手
段は、前記縮小像を前記投影面に投影した際、前記縮小
像の異なる部分が、投影面上の同位置に投影される場
合、前記位置情報に基づいて、前記レンズアレイから最
も遠い位置に相当する部分のみを投影面上に投影する、
ことを特徴とする請求項７乃至請求項８のいずれかに記
載の三次元再生用原画作成装置である。

【００４１】この発明では、上記（７）または（８）に
加え、縮小像を投影面に投影した際、縮小像の異なる部
分が、投影面上の同位置に投影される場合、位置情報に
基づいて、レンズアレイから最も遠い位置に相当する部
分のみを投影面上に投影するようにしているので、再生
像を観賞する側の情報を有効に残すことができ、逆視像
の問題を回避することが可能になる。

【００４２】（１０）請求項１０記載の発明は、前記レ
ンズアレイ情報入力手段によって入力されるレンズアレ
イ情報に、レンズアレイを構成する個々のレンズ要素の
収差情報を含む、ことを特徴とする請求項７乃至請求項
９のいずれかに記載の三次元再生用原画作成装置であ
る。

【００４３】この発明では、上記（７）〜（９）のいず
れかに加え、個々のレンズ要素の収差情報をレンズアレ
イ情報に含めるようにしているので、レンズ要素の収差
に起因する再生像のボケを改善することができ、精度の
良い再生像を再生することが可能になる。

【００４４】（１１）請求項１１記載の発明は、前記再
生像を任意の投影面に任意の角度で投影する投影手段
と、前記投影手段によって投影された投影像をフーリエ
変換するフーリエ変換手段と、前記フーリエ変換手段に
よりフーリエ変換された投影像を前記投影面に平行な平
面上の任意の位置に移動するフーリエ変換像移動手段
と、を有し、前記再生像と当該レンズとの位置関係に基
づいて投影面および投影角を決定し、前記投影手段によ
って投影像を作成した後、前記各投影像毎に前記フーリ
エ変換像作成手段によってそれぞれフーリエ変換像を生
成し、前記フーリエ変換像移動手段によって当該レンズ
に相当する位置へ前記フーリエ変換像を移動することに
より、個々のレンズに対応したフーリエ変換像を生成す
る、ことを特徴とする請求項７記載の三次元再生用原画
作成装置である。

【００４５】この発明では、上記（７）に加え、レンズ
アレイに近接した位置に三次元の再生像を容易に再生す
ることができるようになる。

【００４６】（１２）請求項１２記載の発明は、前記投
影手段は、前記再生像を前記投影面に投影した際、前記
再生像の異なる部分が、投影面上の同位置に投影される
場合、前記位置情報に基づいて、前記レンズアレイから
最も遠い位置に相当する部分のみを投影面上に投影す
る、ことを特徴とする請求項１１記載の三次元再生用原
画作成装置である。

【００４７】この発明では、上記（１１）に加え、再生
像を観賞する側の情報を有効に残すことができ、逆視像
の問題を回避することが可能になる。

【００４８】

【発明の実施の形態】図１は三次元再生用原画作成方法
に使用する装置（三次元再生用原画作成装置）の概略構
成を示す機能ブロック図である。以下、図面を参照して
本発明の実施の形態例を詳細に説明する。

【００４９】以下、三次元再生用原画作成装置の構成を
大まかなブロックに従って説明する。なお、本実施の形
態例の三次元再生用原画作成装置の各手段は、ハードウ
ェアやファームウェア、またはソフトウェアで構成する
ことが可能である。このため、各手段の処理手順に沿っ
た機能ブロック図を示す。

【００５０】(a)再生像情報入力手段１０：まず、再生
像情報入力手段１０に、再生像情報が入力される。入力
されるレンズアレイ情報は、再生像の形状、大きさ、分
光情報、およびレンズアレイに対する三次元的な相対位
置情報である。入力された再生像情報は、そのまま一旦
保持され、必要に応じて読み出される。

【００５１】(b)レンズアレイ情報入力手段２０：一
方、レンズアレイ情報入力手段２０には、レンズアレイ
の情報（レンズアレイ情報）が入力される。入力される
レンズアレイ情報は、レンズアレイの大きさや、レンズ
アレイを構成する個々のレンズ要素の大きさおよび形
状、さらに焦点距離や主点位置、主点間隔、収差などの
光学的特徴（近軸情報）である。入力されたレンズアレ
イ情報は、そのまま一旦保持され、必要に応じて読み出
される。

【００５２】なお、本実施の形態例では、レンズアレイ
を構成する個々のレンズ要素の光学特性は全て同一であ
るとして以下、説明する。なお、レンズアレイを構成す
るレンズ要素毎に光学特性が異なる場合は、レンズ要素
毎の微小倒立像を計算する際に、当該レンズ要素の特徴
を読み出して利用するものとする。

【００５３】(c)微小倒立像作成手段３０：上述した再
生像情報およびレンズアレイ情報は、それぞれ入力され
た後、微小倒立像作成手段３０へ送られる。

【００５４】この微小倒立像作成手段３０では、まず縮
小率計算手段３１によって、レンズアレイを構成する個
々のレンズ要素によって、再生像が結像されたときの結
像倍率に相当する縮小率ｍが計算される。

【００５５】このとき、縮小率ｍはレンズ要素の収差を
考慮し、次式で計算する。

【００５６】 ｍ＝（ｆ＋Δｆ）／（ｓ＋ｆ＋Δｆ） …（１） ここで、ｆはレンズ要素の焦点距離、Δｆは球面収差を
考慮した焦点距離の補正量である。また、ｓはレンズ要
素の再生像側主点から、再生像の重心が存在するレンズ
要素の光軸に垂直な平面までの距離（負の値）とする
（図２参照）。この場合、Δｆを考慮することにより、
レンズ要素による結像を忠実に再現した、正確なな縮小
率が計算できるようになる。

【００５７】次に、再生像縮小手段３２によって、前述
したように求められた縮小率に従って再生像を縮小し、
縮小像を作成する。このようにして作成された縮小像は
一時記憶手段３３に記憶される。

【００５８】その後、一時記憶手段３３に記憶されてい
る縮小像を、レンズアレイを構成する個々のレンズ要素
毎に呼び出し、投影像作成手段３４において、当該レン
ズで再生像を結像した場合に相当する投影像を作成す
る。この際、レンズ要素の歪曲収差を考慮し、歪曲収差
を打ち消すよう、投影像を逆に歪ませることにより、作
成した原画を用いて再生する際、より精度の高い再生像
を得ることができるようになる。

【００５９】投影像を作成する際の投影面は、当該レン
ズ要素の光軸に垂直な平面とし、投影方向は、当該レン
ズ要素の光紬と、当該レンズ要素の再生像側主点と再生
像の重心を通る直線がなす角θの方向とする（図２参
照）。

【００６０】このようにして作成された投影像は、投影
像移動手段３５によって、投影面上の適当な位置に移動
される。

【００６１】ここで、移動量Ｌは、以下のように計算さ
れる。なお、この説明では、図２と同等な図３を参照す
る。

【００６２】まず、投影面とレンズアレイの基準点を統
一し、同一座標系で表せるようにする。例えば、レンズ
アレイの中心を原点とし、投影面の原点も同一とする。
さらに、水平方向、垂直方向の座標柚を統一するととも
に、そのスケールも同一とする。

【００６３】次に、投影像を計算した当該レンズ要素の
光紬と、レンズアレイの中心点（原点）との距離ｄ、お
よび原画側主点から原画までの距離ｓ’と、前記角θを
用いて、以下のように表す。

【００６４】Ｌ＝ｄ＋ｓ’tanθ …（２） ただし、ｄは、前記原点からの水平方向、垂直方向の距
離を含む２次元的なベクトルであり、上記（２）式にお
ける第２項も水平方向成分、垂直方向成分に分解してそ
れぞれの移動量がもとめられる。

【００６５】また再生像と原画とは、レンズアレイを構
成する各レンズ要素による結像関係にあるので、ｓ’
は、レンズ要素の光学的特徴（近軸情報）と、前記縮小
率ｍとから計算することができる。

【００６６】投影像は、こうして求められた移動量に基
づいて投影面上を平行移動された後、原画作成手段４０
に送られる。

【００６７】（ｄ）原画作成手段４０：原画作成手段４
０では、前記投影像が送られてくるたびに、その投影像
を一枚の画像上にそのまま書き加えていく。レンズアレ
イを構成する全てのレンズ要素に対応する投影像が全て
書き終わると、原画が完成する。

【００６８】この原画は、レーザプリンタやインクジェ
ットプリンタ等により、ハードコピーとして出力して利
用してもよい。また、電気的な信号そのままの状態でＣ
ＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ等を用いて表示
し、複数の原画を入れ替えながら用いることにより、動
画として三次元投影してもよい。

【００６９】以上詳細に説明したように、この実施の形
態例では、さまざまなレンズアレイに対しても、再生像
の情報とレンズアレイ情報とを入力することで、そのレ
ンズアレイに適した原画を容易に作成することが可能に
なる。このため、このため、フィルム上に結像させて原
画を作成する場合に発生する逆視像の問題を回避するこ
とができる。さらに、レンズアレイの面積が大きくなっ
た場合にフィルム撮影では困難になるが、この実施の形
態例では電気的に原画を作成しているため、大きさによ
る困難さは一切なくなる。

【００７０】なお、以上の説明では、原画が微小倒立像
によって作成されている場合であったが、フーリエ変換
像の場合には、以下のようにすればよい。すなわち、前
記再生像を、縮小せずにそのままの状態で縮小像と同様
に投影して個々のレンズ要素に対応した投影像を作成す
る。そして、各投影像をフーリエ変換手段によりフーリ
エ変換し、１／（ｆλ）に縮小することにより、各レン
ズ要素に対応したフーリエ変換像を作成することができ
る。これらに関しては、コロナ社「光波電子工学」第７
９頁〜第８６頁に記載されている。ここで、λは再生像
の投影に利用する照明光の中心波長、ｆは個々のレンズ
要素の焦点距離を表す。作成されたフーリエ変換像は、
フーリエ変換像移動手段によって、前記微小倒立像の移
動と同様に行われる。ただし、フーリエ変換像の場合、
像の中心は、対応するレンズ要素の光軸上に配置する。
また、フーリエ変換像を記録した原画を持ちいて再生す
る場合には、再生像と結像関係になるよう配置する微小
倒立像の場合と異なり、レンズアレイを構成する個々の
レンズ要素の焦点面に原画を配置することになる。

【００７１】

【発明の効果】本発明により、インテグラル・フォトグ
ラフィ方式による三次元再生装置において、様々なレン
ズアレイを用いた場合にも容易に最適な原画を作成する
手段が提供され、容易に高品質な三次元の再生像が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における三次元再生用原画
作成に使用する装置の概略構成を示す機能ブロック図で
ある。

【図２】本発明の第１の実施の形態例のレンズアレイの
断面を示す説明図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態例のレンズアレイの
断面を示す説明図である。

【図４】従来の凸レンズを使用した二次元レンズアレイ
の外観構成を示す斜視図である。

【図５】インテグラル・フォトグラフィーの記録を、従
来の凸レンズを使用した二次元レンズアレイによる結像
の様子によって模式的に説明した模式図である。

【図６】インテグラル・フォトグラフィーの再生を、従
来の凸レンズを使用した二次元レンズアレイによる結像
の様子によって模式的に説明した模式図である。

【符号の説明】

１０ 再生像情報入力手段 ２０ レンズアレイ情報入力手段 ３０ 微小倒立像生成手段 ３１ 再生像縮小手段 ３２ 縮小率計算手段 ３３ 一時記憶手段 ３４ 投影像作成手段 ３５ 投影像移動手段 ４０ 原画作成手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石坂 哲 東京都日野市さくら町１番地 コニカ株式 会社内 (72)発明者 宮澤 一宏 東京都日野市さくら町１番地 コニカ株式 会社内 (72)発明者 梶 大介 東京都日野市さくら町１番地 コニカ株式 会社内 (72)発明者 阿久根 潤一郎 東京都日野市さくら町１番地 コニカ株式 会社内 Ｆターム(参考） 2H059 AA18 AB02 5G435 AA00 CC11 DD04 GG01

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のレンズ要素が配列されたレンズア
   レイと、このレンズアレイを構成する個々のレンズ要素
   に対応した個々の微小倒立像もしくはフーリエ変換像が
   記録もしくは表示されている原画とにより、原画に対応
   した再生像を空中に形成する三次元再生における原画の
   作成方法であって、 前記再生像の情報および再生像とレンズアレイとの相対
   的な位置情報と、前記レンズアレイの大きさの情報、個
   々のレンズ要素の近軸情報および形状情報を含むレンズ
   アレイ情報とを受け、 前記再生像情報と前記レンズアレイ情報とに基づいて、
   前記個々のレンズ要素に対応した微小倒立像もしくはフ
   ーリエ変換像を生成し、 前記微小倒立像またはフーリエ変換像を一枚の画像上に
   書き込むことにより前記原画を作成する、ことを特徴と
   する三次元再生用原画作成方法。
2. 【請求項２】 前記微小倒立像の生成において、 前記位置情報とレンズアレイ情報とから、前記個々のレ
   ンズ要素に対応する微小倒立像の再生像に対する縮小率
   を計算し、 該縮小率に基づいて前記再生像を縮小して縮小像を生成
   し、 前記縮小像を、前記個々のレンズ要素毎に、前記再生像
   と当該レンズ要素との位置関係に基づいて投影面および
   投影角を決定して投影像として投影し、 前記投影された投影像を前記投影面に平行な平面上でレ
   ンズ要素に相当する位置へ移動することにより、個々の
   レンズ要素に対応した微小倒立像を作成する、ことを特
   徴とする請求項１記載の三次元再生用原画作成方法。
3. 【請求項３】 前記縮小像を前記投影面に投影した際、
   前記縮小像の異なる部分が、投影面上の同位置に投影さ
   れる場合、前記位置情報に基づいて、前記レンズアレイ
   から最も遠い位置に相当する部分のみを投影面上に投影
   する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項２のいずれ
   かに記載の三次元再生用原画作成方法。
4. 【請求項４】 前記レンズアレイ情報に、レンズアレイ
   を構成する個々のレンズ要素の収差情報を含む、ことを
   特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の三
   次元再生用原画作成方法。
5. 【請求項５】 前記フーリエ変換像の生成において、 前記再生像と当該レンズとの位置関係に基づいて投影面
   および投影角を決定して投影像を作成し、 前記各投影像毎にそれぞれフーリエ変換像を生成し、 当該レンズに相当する位置へ前記フーリエ変換像を移動
   することにより個々のレンズに対応したフーリエ変換像
   を生成する、ことを特徴とする請求項１記載の三次元再
   生用原画作成方法。
6. 【請求項６】 前記再生像を前記投影面に投影した際、
   前記再生像の異なる部分が、投影面上の同位置に投影さ
   れる場合、前記位置情報に基づいて、前記レンズアレイ
   から最も遠い位置に相当する部分のみを投影面上に投影
   する、ことを特徴とする請求項５記載の三次元再生用原
   画作成方法。
7. 【請求項７】 複数のレンズ要素が配列されたレンズア
   レイと、このレンズアレイを構成する個々のレンズ要素
   に対応した個々の微小倒立像もしくはフーリエ変換像が
   記録もしくは表示されている原画とにより、原画に対応
   した再生像を空中に形成する三次元再生における原画の
   作成装置であって、 前記再生像の情報および再生像とレンズアレイとの相対
   的な位置情報が入力される再生像情報入力手段と、 前記レンズアレイの大きさの情報、個々のレンズ要素の
   近軸情報および形状情報を含むレンズアレイ情報が入力
   されるレンズアレイ情報入力手段と、 前記再生像情報入力手段によって入力された再生像情報
   と、 前記レンズアレイ情報入力手段から入力されたレンズア
   レイ情報とに基づいて、前記個々のレンズ要素に対応し
   た微小倒立像もしくはフーリエ変換像を生成する像生成
   手段と、 前記微小倒立像またはフーリエ変換像を一枚の画像上に
   書き込むことにより、前記原画を作成する原画作成手段
   と、を有することを特徴とする三次元再生用原画作成装
   置。
8. 【請求項８】 前記像生成手段は、前記再生像情報入力
   手段に入力された再生像の位置情報と、前記レンズアレ
   イ情報手段に入力されたレンズアレイ情報から、前記個
   々のレンズ要素に対応する微小倒立像の再生像に対する
   縮小率を計算する縮小率計算手段と、 該縮小率計算手段で計算された縮小率に基づいて前記再
   生像を縮小して縮小像を生成する再生像縮小手段と、 前記縮小像を任意の投影面に任意の角度で投影する投影
   手段と、 前記投影手段によって投影された投影像を前記投影面に
   平行な平面上の任意の位置に移動する投影像移動手段
   と、を有し、 前記縮小像を、前記個々のレンズ要素毎に、前記再生像
   と当該レンズ要素との位置関係に基づいて投影面および
   投影角を決定して前記投影手段によって投影像を作成し
   た後、前記投影像移動手段によって当該レンズ要素に相
   当する位置へ前記縮小像を移動することにより、個々の
   レンズ要素に対応した微小倒立像を作成する、ことを特
   徴とする請求項７記載の三次元再生用原画作成装置。
9. 【請求項９】 前記投影手段は、 前記縮小像を前記投影面に投影した際、前記縮小像の異
   なる部分が、投影面上の同位置に投影される場合、前記
   位置情報に基づいて、前記レンズアレイから最も遠い位
   置に相当する部分のみを投影面上に投影する、ことを特
   徴とする請求項７乃至請求項８のいずれかに記載の三次
   元再生用原画作成装置。
10. 【請求項１０】 前記レンズアレイ情報入力手段によっ
    て入力されるレンズアレイ情報に、レンズアレイを構成
    する個々のレンズ要素の収差情報を含む、ことを特徴と
    する請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の三次元再
    生用原画作成装置。
11. 【請求項１１】 前記再生像を任意の投影面に任意の角
    度で投影する投影手段と、前記投影手段によって投影さ
    れた投影像をフーリエ変換するフーリエ変換手段と、前
    記フーリエ変換手段によりフーリエ変換された投影像を
    前記投影面に平行な平面上の任意の位置に移動するフー
    リエ変換像移動手段と、を有し、 前記再生像と当該レンズとの位置関係に基づいて投影面
    および投影角を決定し、前記投影手段によって投影像を
    作成した後、前記各投影像毎に前記フーリエ変換像作成
    手段によってそれぞれフーリエ変換像を生成し、前記フ
    ーリエ変換像移動手段によって当該レンズに相当する位
    置へ前記フーリエ変換像を移動することにより、個々の
    レンズに対応したフーリエ変換像を生成する、ことを特
    徴とする請求項７記載の三次元再生用原画作成装置。
12. 【請求項１２】 前記投影手段は、前記再生像を前記投
    影面に投影した際、前記再生像の異なる部分が、投影面
    上の同位置に投影される場合、前記位置情報に基づい
    て、前記レンズアレイから最も遠い位置に相当する部分
    のみを投影面上に投影する、ことを特徴とする請求項１
    １記載の三次元再生用原画作成装置。