JP2001505323A - 立体画像を見るための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 画像プレート上の、ベクトグラフその他のような写真の立体画像を偏光メガネメガネ無しで見ることのできる自動立体画像を形成するための装置が提供される。本装置は、偏光器あるいは偏光プリズム対のような、２つの個別の偏光線を形成するための偏光システムを含んでいる。偏光システムを通して光を投射し、第１の一組の偏光線と第２の一組の偏光線とを形成するための光源が設けられる。光源は、第１及び第２の各一組の前記偏光線が画像プレート上の写真を通過するように配向される。本装置には、前記第１及び第２の各の一組の偏光線を、写真の立体画像を形成する位置の空間に配向するためのレンズをも含んでいる。かくして、画像プレート上の写真の立体画像を、所定の空間内で偏光メガネを着用することなく見ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】 立体画像を見るための装置 （発明の分野） 本発明は一般に２次元画像から立体画像を形成すること関し、詳しくは、自動 立体画像化に関する。 （従来技術） 従来の立体画像システムでは偏光を使用して立体画像を創り出している。直交 する偏光線は相互に干渉しないことから、偏光は立体画像化上特に有益である。 これにより、所定の偏光ベクトルの光線を選択的に通す偏光デザインあるいは偏 光画像をそれぞれ表すところの偏光画像対から立体画像を形成することが出来る 。偏光画像対は代表的には、重ね合わせられた右眼用偏向画像及び左眼用偏向画 像とからなり、これらの偏光画像対を一対の偏光フィルタあるいは偏光分析器に 通し、左眼用の偏光画像を左眼で、右眼用の偏光画像を右眼で見ることにより３ 次元画像を認知することが出来るようになる。 代表的には、偏光分析器は使用者の装着する偏光メガネ等に組み込まれる。偏 光メガネをかけるのは使用者にとっては望ましいものではなく、立体画像化シス テム、特に大勢で見るための立体画像化システムでは製造費用も嵩んでしまう。 偏光メガネを必要としない立体画像化システムが提案されているが、そうした システムは左右の各偏光画像を特定の決まった位置でしか見ることが出来ず、そ の用途は限定される。そうしたシステムは実質的に静止したままで立体画像を見 ることが要求され、大勢で見るためには不向きである。 従って、偏光メガネが不要であり、広い位置範囲で立体画像を見ることができ るようにする立体画像化装置に対する需要がある。 別に提案された空間（ｓｐａｔｉａｌ）多重化型の立体画像化システムでは、 ２対の立体画像が重ね合わせではなくむしろ連続して配列される。こうした空間 多重型のシステムでは左右それぞれの眼に部分的な画像しか届かず、画像解像度 が低下するという欠点がある。 別に提案された一時（ｔｅｍｐｏｒａｌｌｙ）多重型の立体画像化システムで は立体画像対の各画像が一時的に分離される。この一時多重型システムでは、光 シャッターのような電子工学的装置を使用して、左右それぞれの眼に組み合わせ た画像に同調する偏光が交互に提供される。しかしこのシステムでは画像がチラ つくのに加え、製造費用が大きくしかも複雑である。例えば英国特許出願番号第 ＧＢ２２９６１５１号には、空間多重画像及び或は一時多重画像を形成する能動 制御式の空間光モジュレータ（ＳＬＭ）を含む立体画像化システムが開示される 。 （発明が解決しようとする課題） 解決しようとする課題は、画像プレート上の写真、例えばベクトグラフその他 の立体画像を偏光メガネ無しで見ることのできる、自動立体画像を形成するため の装置を提供することである。 解決しようとする他の課題は、大勢で見ることのできる自動立体画像を形成す るための装置を提供することである。 解決しようとする他の課題は、立体画像として見える位置範囲の広い自動立体 画像を形成するための装置を提供することである。 画像の解像度の低下しない自動立体画像を形成するための装置を提供すること である。 （課題を解決するための手段） 本発明によれば、画像プレート上のベクトグラフその他の如き写真の立体画像 を偏光メガネ無しで見ることのできる、自動立体画像を形成するための装置が提 供される。本発明の１様相において、自動立体画像を形成するための装置は、第 １及び第２の別個の２本の偏光線を形成するための偏光要素と、偏光要素を通し て光を投射することにより第１の一組の偏光線及び第２の一組の偏光線を形成す るための光源とを含んでいる。光源は、第１及び第２の各偏光線が画像プレート 上の写真を貫くように画像プレートに関して配向される。装置には、第１及び第 ２の各偏光線を写真の立体画像を形成する位置の空間に配向するためのレンズも 含まれる。そうした所定の空間内では画像プレート上の写真の立体画像を偏光メ ガネ無しで見ることができる。更には、形成される立体画像には代表的には空間 多重化を使用する立体画像化システムに固有の解像度の低下が引き起こされるこ ともない。 本発明の別の様相ではレンズをフレネルレンズとすることができる。このレン ズは画像プレートと光源との間に位置決めされる。別態様ではフレネルレンズを 画像プレートの前方に配置し、画像プレートが光源とレンズとの間に位置決めさ れるようにする。 別の様相での本発明は自動立体画像を形成するための装置のレンズの焦点距離 に関する特徴を有している。例えばレンズは、光源と画像プレートとを隔てる距 離がレンズの焦点距離の２倍に概略等しくなるように位置決めされる。別の配列 態様ではレンズと光源ｔとが、写真の立体画像が画像プレートからレンズの焦点 距離の２倍に概略等しい距離あるいはそれ以上の距離の位置に形成されるように 位置決めされ得る。 本発明の更に別の様相においては偏光要素は第１及び第２の２つの偏光器とす ることができる。更に、光源と画像プレートとをレンズの光学軸線に沿って実質 的に整列させ、前記光学軸線を偏光要素の第１及び第２の各偏光器に分岐させる ことができる。レンズの光学軸線を実質的に横断する平面に沿っての第１の偏光 器の長さは、前記空間内の人間の眼間距離と等しいかあるいはそれ以上であるの が好ましい。同様に、光学軸線を実質的に横断する平面に沿っての第２の偏光器 の長さも前記空間内の人間の眼間距離と等しいかあるいはそれ以上であるのが好 ましい。そうすることで、前記空間内の人は光学軸線と直交する平面内を移動し つつ立体画像を見ることができるようになる。 第１の偏光器の偏光軸線は第２の偏光器の偏光軸線と直交するのが好ましい。 更には、自動立体画像を形成するための装置には、第１の偏光器と実質的に同一 の平面内を配向される第３及び第４の各偏光器が含まれ得る。これらの第３及び 第４の各偏光器は第１及び第２の各偏光器と類似のものであり、第２の空間位置 に写真の立体画像を形成する。 自動立体画像を形成するための装置は更に、異なる空間内に立体画像を形成す る様式化に偏光要素を移動させるための位置システムをも含み得る。装置は、立 体画像を見る人の位置を追跡するための追跡システムを含むのが好ましい。追跡 システムは、見る人の位置の関数として偏光要素が移動するように位置決めシス テムと作動上連結され得る。 本発明の第２の様相に従えば、第１及び第２の一対の偏光器と、第１の偏光器 を通して光を投射することにより第１の一組の偏光線を形成し、第２の偏光器を 通して光を投射することにより第２の一組の偏光線を形成するための光源と、を 有する偏光システムを含む自動立体画像を形成するための装置が提供される。光 源は画像プレートに関し、前記第１及び第２の各一組の偏光線が画像プレート上 の写真を通過するように配向される。装置は、偏光システム及び両像プレートの 中間に位置決めされた第１のレンズと、第１及び第２の前記各一組の偏光線を写 真の立体画像を形成する位置の空間に配向するための第２のレンズとをも含んで いる。 この第２の様相では、第２のレンズと光源とにより、第２のレンズからの焦点 距離のような短い距離位置に写真の立体画像を形成することが可能である。画像 形成のために必要な距離が短くなることでずっとコンパクトな照明及び偏光シス テムが提供される。 本発明の更に別の様相では、偏光システムは第１の偏光器対と実質的に同一平 面内を配向される第２の偏光体対が含まれる。第２の偏光器対は第２の空間位置 に画像を形成することが可能である。加えて、第１のレンズは複数のマイクロレ ンティクルを含み、各マイクロレンティクルは偏光器対の一方と光学的に整列さ れ得る。各マイクロレンティクルを、相当する偏光器対からマイクロレンティク ルの焦点距離に等しい距離の位置に位置決めするのが好ましい。 本発明の第３の様相では装置は偏光プリズムと、偏光プリズムを通して光を投 射し、第１及び第２の各一組の偏光線を形成する光源と、レンズと、を含んでい る。光源は、前記第1及び第２の各一組の偏光線が画像プレート上の写真を通過 するように配向される。結局、レンズは第1及び第２の各偏光線を写真の立体画 像を形成する位置の空間に配向する。 偏光プリズムは複屈折材料、例えば方解石から構成され得る。複屈折材料は光 源から偏光プリズムを通して投射される光線を第１及び第２の一組の偏光線に分 割する。偏光プリズムは１つ以上のプリズム形態のものとすることができる。例 えば偏光プリズムは、第１の偏光軸線を有する複屈折材料から作製した第１のプ リズムと、第１の偏光軸線と直交する方向に配向された偏光軸線を有する複屈折 材料から作製した第２のプリズムを含み得る。こうした複プリズム配列構成では 偏光プリズムからは、相互に分岐する第１及び第２の各一組の偏光線が発生する 。複プリズム配列構成の１例はＷａｌｌａｓｔｏｎプリズムである。 偏光プリズムは液晶材料をプラスチックプリズム材料に被覆することによって も作製することができる。偏光プリズムは、第１の方向に偏光された第１の一組 の光線を第１の方向に、そして第２の方向に偏光された第２の一組の光線を前記 第１の一組の光線と直交する方向に配向する。偏光プリズムは液晶材料を覆う透 明プレートをも含み得る。 本発明の他の様相では自動立体画像を形成するための装置は、第１の回折格子 と、第１の回折格子を覆う第２の回折格子とを有する偏光システムを含んでいる 。光源が前記第１及び第２の各回折格子を通して光線を投射することにより第１ の一組の偏光線と第２の一組の偏光線とを形成する。光源は画像プレートに関し 、前記第１及び第２の各一組の偏光線が画像プレート上の写真を通過するように 配向され得る。レンズが第１及び第２の各一組の偏光線を、写真の立体画像を形 成する空間に配向する。 本発明の他の様相では、第１の回折格子が、第１の軸線に沿って整列した分子 配向シートから形成した第１の基材を含んでいる。第１の基材の一部には二色性 の染料あるいは着色料が、前記第１の基材の一部が、第１の軸線方向に偏光され た偏光線を吸収するように塗布される。同様に、第２の回折格子が、第１の軸線 と直交する方向で第２の軸線に沿って整列する、分子配向シートから形成した第 ２の基材を含み得る。第２の基材の一部には、この第２の基材の前記一部が第２ の軸線方向での偏光線を吸収するように二色性の染料あるいは着色料が塗布され る。かくして、第１の回折格子が第１の一組の偏光線を第１の偏光方向に偏光さ せ、第２の回折格子が第２の一組の偏光線を、第１の偏光方向と直交する第２の 偏光方向に偏光する。 本発明の他の様相では、自動立体像を形成するための装置が、画像プレート上 の写真を通過して光線を投射するための光源と、画像プレート上の写真を通して 投射された光を偏光するための、例えば一対の偏光器のような偏光システムとを 含んでいる。偏光器対は、第１の一組の偏光線を形成するための第１の偏光器と 、第２の一組の偏光線を形成するための第２の偏光器とを含み得る。レンズが、 第１及び第２の各一組の偏光線を写真の立体画像を形成する位置の空間に配向す るべく偏光器対と光学的に整列される。 本発明の他の様相において、偏光システムは複数対の偏光器を含み、各偏光器 が相互に実質的に同一の平面内を配向され得る。 （図面の簡単な説明） 図１は本発明の第１実施例に従う自動立体画像を形成するための装置のダイヤ グラムである。 図２は本発明の第２実施例に従う自動立体画像を形成するための装置のダイヤ グラムである。 図３は本発明の第３実施例に従う自動立体画像を形成するための装置のダイヤ グラムである。 図４は本発明の第４実施例に従う自動立体画像を形成するための装置のダイヤ グラムである。 図５Ａは図１から図４の装置の偏光システムにおける偏光プリズムの第１の配 列を示す側面図である。 図５Ｂは図１から図４の装置の偏光システムにおける偏光プリズムの第２の配 列を示す側面図である。 図５Ｃは図５Ａ及び図５Ｂの偏光プリズムの配列の一部を示す側面図である。 図５Ｄは図５Ａから図５Ｂの偏光プリズムの配列の側面図である。 図６は図１の装置の光源及び偏光フィルタのダイヤグラムである。 図７は図３の偏光システム及び画像プレートのダイヤグラムである。 図８は図１の装置の画像プレートのダイヤグラムである。 図９は自動立体画像が形成される空間の寸法形状を例示する、図１の装置のレ ンズのダイヤグラムである。 図１０は図１から図４の装置で使用するための位置決めシステム及び頭部追跡 システムのダイヤグラムである。 図１１は図４の装置の偏光システムのダイヤグラムである。 図１２は図１から図４の装置の偏光システムにおける回折格子システムのダイ ヤグラムである。 図１３は図１２の回折格子システムの回折格子の平面図である。 （実施例） 図１には、画像プレート２０上の写真の立体画像を偏光メガネ無しで見ること のできる自動立体画像を形成するための装置１０（以下、単に装置１０とも称す る）が示される。装置１０は、光源あるいは照明体１２と、２つの別個の偏光線 を形成するための、例えば第１の偏光フィルタ１６及び第２の偏光フィルタ１８ のような偏光システム１４とを含む。光源１２は偏光システムを通して非偏光線 を投射し、第１及び第２の各一組の偏光線を形成する。第１及び第２の各一組の 偏光線は、画像プレート２０上に形成された立体画像の各点あるいは各画素を通 過する。装置１０は更に、前記第１及び第２の各一組の偏光線を、写真の立体画 像を形成するための以下に説明するような空間に配向するフレネルレンズのよう なレンズ２２を含む。かくして、画像プレート２０上の写真の立体画像を、前記 空間内で偏光メガネ無しに見ることができる。 図１及び図６に示されるように、光源１２は散乱する非偏光線２４（図６参照 ）を発生させ、発生した非偏光線２４は偏光システム１４の第１の偏光フィルタ １６及び第２の偏光フィルタ１８に衝突する。第１の偏光フィルタ１６は、図６ の図面の平面と直交する偏光軸線２６を有し、第２の偏光フィルタ１８は、図６ の図面の平面内に存在し且つ第１の偏光フィルタ１６の偏光軸線２６と直交する 偏光軸線２８を有する。光源１２から発生され第１の偏光フィルタ１６に衝突し た非偏光線は、図６に矢印Ｐ１で示すような第１の方向に偏光され、逆に、第２ の偏光フィルタ１８に衝突した非偏光線は図６で矢印Ｐ２で示すような、第１の 方向と直交する第２の方向に偏光される。 第１の偏光フィルタ１６及び第２の偏光フィルタ１８の各偏光軸線の方向は、 図１あるいは図６に示すものに限定されるものではない。当業者には、これら２ つの各偏光フィルタの偏光軸線を任意の方向に向けることが可能であることを認 識されよう。２つの偏光軸線を相互に直交させるのが最も効果的である。偏光シ ステムは直線偏光システムに限定されるものではなく、円あるいは楕円偏光シス テムも含まれ得る。 光の偏光に基づく偏光立体画像は、所定の偏光ベクトルを選択的に通す偏光設 計形状を各々が提示する一対の偏光画像から全体が構成される。そうした偏光立 体画像あるいは偏光立体写真は画像プレート２０上に形成される。偏光立体画像 は、重なり合う右眼用の偏光画像及び左眼用の偏光画像から成る立体画像対を含 んでいる。かくして立体画像対が、第１及び第２の各偏光フィルタ１６及び１８ により右眼用及び左眼用に偏光され、各偏光画像が左右のそれぞれの眼に届くこ とで３次元画像を認識することができる。画像プレート２０上の偏光画像は、画 像の各点あるいは各画素位置での画像密度に応じ、異なる割合で光を偏光するシ ートから作成することができる。詳しく言うと、偏光の割合は画像密度に直接関 係し、高密度部分ではほぼ全ての光線が偏光され、低密度部分では少量の光のみ が偏光される。 図１及び図８に示されるように、画像プレート２０は、第１の偏光フィルタ１ ６の偏光軸線２６と平行な偏光軸線３４と、第２の偏光フィルタ１８の偏光軸線 ２８と平行な偏光軸線３６とを有する。二色性の染料のような二色性材料が、左 眼用の偏光画像を形成するための第１の偏光基材３０に塗布される。同様に、右 眼用の偏光両像を形成するための第２の偏光基材３２にも二色性材料が塗布され る。第１及び第２の各偏光基材３０及び３２は、左眼用及び右眼用の各偏光画像 が立体形成上整列するように光学的に整合される。画像プレート２０上に立体画 像を形成する場合最も効果的なのは、左眼用の偏光画像の偏光軸線を右眼用の偏 光画像の偏光軸線と直交させ、それら左眼用の偏光画像の偏光軸線に担持される ２つの画像が相互に立体的に整合される場合である。 第１及び第２の各偏光基材３０及び３２は、加熱及び引張に際して容易に直線 化されしかも二色性の染料あるいは着色料を吸収する長いチェーンポリマーであ るポリビニルアルコール（今後ＰＶＡとも称する）であるのが好ましい。ＰＶＡ のシートは、斯界に既知の様々な方法に従い引張且つ伸延させることができる。 引張され配向され、染色したＰＶＡシートは二色性を有する。 二色性とは、入射光線の偏光成分の、各偏光成分の振動方向に依存する吸収差 の特性に対して参照される。二色性の染料あるいは着色料とは、配向されるシー ト材料内でその分子が直線的に配置されるようになる染料あるいは着色料に対し て参照される。例えば、ＰＶＡシートのような、高分子製の分子配向シートを二 色性の染料で着色するとシートは二色性、即ち、入射光線の異なるベクトル成分 を吸収するようになる。 二色性の染料あるいは着色料は従来既知の様々な方法、例えば米国特許第２， ２８１，１０１号に記載されるようなマスキング技法あるいは、米国特許第５， ５９１，５０８号に記載されるようなインクジェット印刷技法により、第１及び 第２の各偏光基材３０及び３２に塗布することができる。 第１及び第２の各偏光基材３０及び３２は、ここでは左眼用及び右眼用の各画 像を夫々担持するものとして説明されるが、別態様、例えば、画像プレート２０ が２つのそうした画像を担持する単一の基材である場合も本発明の範囲に含まれ る。この場合、画像プレート２０は連続する一対の画像を担持する連続するフィ ルムを含み得る。 本発明の装置１０は、２つの立体画像を担持する別個の要素を重ねる場合、あ るいは各画像を、１つの基材の各表面に１つの画像を形成して、あるいは２つの 画像を単一の基材の同じ表面上に形成して重ねるかを問わず、そうした全ての配 列構成を使用することを意図している。各画像を、近接状態で隣り合う各平面内 に存在する状態下に重ねる必要がないことを理解されたい。 別様には、画像プレート２０上の立体画像を電子的手段を使用して形成するこ とができる。そうした画像プレートは現在継続中の米国特許出願（番号不詳号） に記載される。 図１を参照するに、角度θ１を有する第１の一組の偏光線Ｐ１が、第１の偏光 フィルタ１６により、画像プレート２０に形成した立体画像の点あるいは画素Ｘ を通る第１の偏光方向に偏光されている。この第１の一組の偏光線に隣り合う、 角度θ２を有する第２の一組の偏光線Ｐ２が、第２の偏光フィルタ１８により、 画像プレート２０に形成した立体画像の点あるいは画素Ｘを通る第１の偏光方向 に同様に偏光されている。先に議論したように、立体画像の各画素Ｘは右眼用の 偏光画像と、この右眼用の偏光画像に重ね合わせた左眼用の偏光画像とを含んで いる。 各画素Ｘは、第１及び第２の各偏光フィルタ１６及び１８からの直交する偏光 線を受ける。かくして、各画素Ｘ位置での左眼用の偏光画像は第２の偏光フィル タ１８からの偏光線Ｐ２により照明され且つ全コントラスト状態となり、各画素 Ｘ位置での右眼用の偏光画像は、第１の偏光フィルタ１６からの第１の偏光線Ｐ １により照明され且つ全コントラスト状態となる。 レンズ２２が画像プレート２０の直前に位置決めされ、レンズ２２の光学軸線 ＯＡに向けて錐形状の２つの光線を屈折させる。錐形状の２つの光線を分割する 共通光線が光学軸線ＯＡに沿った点Ｆを通過する。これは、画像プレート２０に 形成された立体画像の各画素に対して言えることである。レンズ２２に関して点 Ｆあるいは点Ｆよりも遠い位置にいる人にとって、左眼を光学軸線ＯＡ上に位置 付けると、左眼ＬＥには左眼用の偏光画像に相当する一組の第２の偏光線Ｐ２の みが見える。同様に、右眼を光学軸線ＯＡ上に位置付けると、右眼ＲＥには右眼 用の偏光画像に相当する一組の第１の偏光線Ｐ１のみが見える。従って、画像プ レート２０上の立体画像の自動立体画像は、点Ｆ位置から始まる空間ＳＶ内に形 成され且つこの空間内において見ることができる。 図９に最も良く示されるように、空間ＳＶの横方向限界あるいは直径Ｄ、即ち 、その内部で立体画像を見ることのできるところの、レンズ２２の光学軸線ＯＡ と直交する方向での寸法の限界距離は、見る人の眼間距離となる。立体画像を見 るために空間ＳＶの内部にいる人にとって、左眼は光学軸線ＯＡよりも上方に維 持する必要がある一方、付随的に、右眼は光学軸線ＯＡよりも下方に維持する必 要がある。詳しくは、空間ＳＶの直径Ｄは以下の式で与えられる。 Ｄ＝２＊ＩＯ ここで、ＩＯは特定の観察者の眼間距離である。 光源１２及びレンズは光学軸線ＯＡに沿って相互に以下の関係で配向される。 Ｄ１＝Ｄ２＝２＊ｆ ここで、Ｄ１は画像プレート２０から点Ｆまでの距離であり、Ｄ２は画像プレ ート２０と光源１２との間の距離であり、ｆはレンズ２２の焦点距離である。光 源１２を画像プレート２０に近づけて位置決めする、即ち、仮にＤ２を小さくす るとＤ１は相対的に増大し、点Ｆの位置は光学軸線ＯＡ上を画像プレート２０か ら離れる方向に移動する。 引き続き図９を参照するに、空間ＳＶ内での立体画像を見ることのできる横方 向移動距離を最大化するために、点Ｆ位置での錐形状の第２の偏光線が以下の限 界をとるよう、角度θ２の大きさを十分に大きくする必要がある。 ｈ≧ＩＯ ここで、ｈは錐形状の第２の偏光線の限界高さであり、ＩＯは観察者の眼間距 離である。これを実現するために、第２の偏光フィルタ１８の長さＤ４は観察者 の眼間距離よりも大きくあるいは等しくするべきである。同様に、第１の偏光フ ィルタ１６の長さＤ３は、観察者の眼間距離よりも大きくあるいは等しくするべ きである。かくして、錐形状の第１及び第２の各偏光線Ｐ１、Ｐ２は空間ＳＶの 直径Ｄ全体に衝突する。これにより、観察者は空間ＳＶ内を光学軸線ＯＡと直交 する方向の平面に沿って移動しつつ立体画像を見ることが出来るようになる。 第１及び第２の各偏光線Ｐ１、Ｐ２を光学軸線ＯＡ及び点Ｆに向けて屈折させ るためのレンズ２２はフレネルレンズであるのが好ましい。レンズ２２の位置は 図１及び図９に示す位置に限定されるものではない。レンズは画像プレート２０ と光源１２との間に位置決めすることもできる。この場合、第１及び第２の各偏 光線Ｐ１、Ｐ２は画像プレート２０を通る前にレンズ２２の光学軸線ＯＡに向け て屈折される。 図２には、本発明に従う、自動立体画像を形成するための装置の第２実施例が 例示される。本第２実施例では、偏光システム１４は複数対の偏光フィルタを含 んでおり、各偏光フィルタは第１及び第２の各偏光フィルタ１６及び１８を含ん でいる。第１の偏光フィルタ１６の偏光軸線は第２の偏光フィルタ１８の偏光軸 線と直交するのが好ましい。 複数対の偏光フィルタにより、観察者は画像プレート２０上の立体画像を多数 の視点あるいは空間で見ることが出来るようになる。図１に例示する実施例と同 様に、各偏光フィルタ対はレンズ２２と組み合わされ、観察者の左眼に第１の立 体画像を配向する第１の一組の偏光線と、観察者の右眼に第２の立体画像を配向 する第２の一組の偏光線とを形成する。例えば図２を参照するに、第１の空間Ｆ １に、第１の偏光フィルタ対３８による自動立体画像が形成され、空間Ｆ２には 、第２の偏光フィルタ対３９による第２の自動立体画像が形成される。従って、 自動立体画像は各偏光フィルタ対のための、別個の独立した空間位置に形成され る。 図１０には偏光フィルタ１６及び１８をレンズ２２の光学軸線ＯＡと直交する 平面内で移動させるための位置決めシステム５０の使用状況が例示される。図示 の如く、偏光フィルタはレンズ２２に関し、レンズ２２が錐形状の第１及び第２ の各一組の偏光線を異なる空間あるいは異なる視点に配向するように移動され得 る。位置決めシステム５０は、光学的要素を移動するための斯界に既知の装置、 例えば、各偏光フィルタ１６及び１８を結合しモータ駆動される無端ベルトを含 み得る。位置決めシステム５０はまた、光学的要素の位置を決定して制御システ ムにフィードバックを提供する干渉計その他のような位置決めセンサも含み得る 。 偏光システム１４が図２の実施例のように多数の偏光フィルタ対を含んでいる 場合、各偏光フィルタ対を別個の位置決め手段に結合し、各偏光フィルタ対を他 の偏光フィルタ対とは別個に移動させることも可能である。 電荷結合素子あるいは赤外線センサのような光学センサ５４を含む頭部追跡シ ステム５２を使用して観察者の位置を追跡することができる。そうした頭部追跡 システム５２はマサチューセッツ州ＣａｍｂｒｉｄｇｅのＩｎｔｅｒｓｅｎｓｅ 社から入手することができる。頭部追跡システム５２は、偏光システム１４の第 １及び第２の各偏光フィルタ１６及び１８を観察者の位置の関数として移動させ ることができるよう、位置決めシステム５０と作動上連結され得る。光学センサ ５４は観察者の位置を決定し、決定した位置情報を頭部追跡システム５２に送る 。送られた位置情報を下に頭部追跡システム５２が観察者の頭部の位置及び向き を算出し、位置制御信号を位置決めシステムに送る。位置決めシステムは送られ た位置制御信号に応じて第１及び第２の各偏光フィルタ１６及び１８を相当距離 分移動させる。従って、観察者は装置１０に関して自由に移動しつつも尚、画像 プレート２０上の立体画像を見ることができる。 本発明に従う自動立体画像を形成するための装置の第３実施例が図３に例示さ れる。本実施例に従う偏光システム１４は、複数対の偏光フィルタ１６及び１８ と、偏光フィルタと画像プレート２０との間に介設したマイクロレンティキュラ システム６０とを含んでいる。マイクロレンティキュラシステム６０は円筒形状 の一連のマイクロレンティクル６２を含み、各マイクロレンティクルは偏光器対 の一方と光学的に整列されている。偏光フィルタ１６及び１８は、相互に直交す る方向に整列された偏光軸線２６及び２８をそれぞれ含む。 図１及び図２に例示したと同様に、光源１２からの散乱する非偏光線が偏光シ ステム１４に入射する。偏光システム１４からは、錐形状の、直交する第１及び 第２の各一組の偏光線Ｐ１及びＰ２が出現する。 図３及び図７に例示するように、第１の一組の偏光線Ｐ１は角度θ１を有し、 第２の一組の偏光線Ｐ２は角度θ２を有し、各々が画素Ｘを通過し、この画素Ｘ の位置で右眼用の偏光画像及び左眼用の偏光画像の夫々を共に照明する。角度θ １及びθ２の値は以下の式で概算される。 θ１＝θ２＝（Ｗ／２）／Φ ここで、Φは焦点距離であり、Ｗは各円筒形状のマイクロレンティクルの幅寸 法である。 先に議論したようにレンズ２２は、錐形状の第１及び第２の各一組の偏光線Ｐ １及びＰ２を屈折させ、共通する光線がレンズ２２の光学軸線ＯＡ上の点Ｆを通 る各錐形状に分割するようにする。かくして、画像プレート２０上の立体画像の 自動立体画像が形成され、点Ｆ位置から始まる空間の内部で見ることができるよ うになる。 引き続き図３を参照するに、複数対の偏光フィルタ１６及び１８と、マイクロ レンティキュラシステム６０とを含む偏光システム１４を使用することにより、 点Ｆはレンズ２２から距離Ｄ５の位置に位置付けられるようになる。Ｄ５は以下 の式、即ち、 Ｄ５＝ｆ＝（Ｄ１）／２で表される。 ここでｆはレンズ２２の焦点距離であり、Ｄ１は図１の実施例におけるレンズ ２２から点Ｆまでの距離である。従って、自動立体画像を見るための更にコンパ クト且つ好都合な装置が提供され得る。本装置は、光源１２として平パネル式の 照明パネルを使用することで更にコンパクト化され得る。 図４及び図１１には、本発明に従う自動立体画像を形成するための装置の第４ 実施例が例示される。偏光システム１４は画像プレート２０の前方に位置決めさ れ、複数対の偏光フィルタ１６及び１８と、一連のマイクロレンティクル７２を 含むマイクロレンティキュラシステム７０とを含んでいる。 本実施例に従えば、光源１２は画像プレート２０上の立体画像の各画素を非偏 光線で照明する。各画素からは、その一方が右眼用の偏光画像に、他方が左眼用 の偏光画像にそれぞれ相当する直交する第１及び第２の各一組の偏光線Ｐ１及び Ｐ２が出現する。結局、各対の偏光フィルタ１６及び１８の内の第１の偏光フィ ルタ１６が各画素の右眼用の偏光画像に相当する第１の一組の偏光線Ｐ１を通過 させ、逆に、第２の偏光フィルタ１８が、各画素の左眼用の偏光画像に相当する 第２の一組の偏光線Ｐ２を通過させ且つ第１の一組の偏光線Ｐ１はブロックする 。 マイクロレンティキュラシステム７０の各マイクロレンティクル７２は、偏光 フィルタ１６及び１８の各一方と光学的に整列される。図１１に最も良く例示さ れるように、マイクロレンティクル７２は第１の偏光フィルタ１６からの、各画 素の右眼用の偏光画像に相当する第１の一組の偏光線Ｐ１を観察者の右眼ＲＥに 配向し、同様に、第２の偏光フィルタ１８からの、各画素の左眼用の偏光画像に 相当する第２の一組の偏光線Ｐ２を観察者の左眼ＬＥに配向する。第１及び第２ の各偏光フィルタ１６及び１８からの画像が交互配列されることから、観察者は 片方の眼で完全な画像を見ることがなくなり、かくして画像の解像度の低下は僅 かとなる。 マイクロレンティキュラシステム７０は、非常に数多くのマイクロレンティク ル７２を偏光システムを横断して隣り合わせて伸延させることができるよう、例 えば１インチ（約２．５４cm）当たり１００個といった、極めて微細な狭幅のマ イクロレンティクル７２を含むのが好ましい。これによりシステムの解像度の低 下は減少する。 本発明の装置は、偏光システム１４に於て様々な偏光要素を使用することを意 図している。例えば、偏光システム１４の第１及び第２の各偏光フィルタ１６及 び１８は、ポラロイドＨ−シート型偏光器その他のような、ポラロイド社から入 手することのできる合成シート偏光器を含み得る。 あるいは偏光システム１４は、複屈折型偏光プリズム列、例えば図５Ａに示す ようなマイクロＷａｌｌａｓｔｏｎプリズム列８０を含み得る。ここで、“複屈 折”とは、光線が、異なる速度で進む２つの光線成分に分割されることに対して 参照される。Ｗａｌｌａｓｔｏｎプリズムは方解石のような複屈折材料製の２つ のプリズムで構成される。第１のプリズム８２は図５Ａの平面内に存在する光学 軸線８４を有し、第２のプリズム８６は前記光学軸線８４と直交する光学軸線８ ８を有する。図５Ａの平面内に存在する入射光９０の成分（即ち、光学軸線８４ に配向される偏光ベクトルを有し光学軸線と平行な成分）Ｐ２は、第２のプリズ ム８６内よりも早く第１のプリズム８２内を進む。従って、図５Ａでの前記偏光 線成分Ｐ２は、点Ａの位置で第１のプリズム８２から第２のプリズム８６に入る に際し、プリズムの界面９１の位置で点線９２で表す直交方向に屈折される。他 方、図５Ａでの入射光９０の、図面の平面と直交する偏光方向を有する偏光線成 分（即ち光学軸線８４と直交する成分）Ｐ１は第２のプリズム８６内よりもゆっ くりと第１のプリズム８２内を進む。かくして、偏光線成分Ｐ１は点Ａの位置で 第１のプリズム８２から第２のプリズム８６に入るに際し、点線９２で表す直交 方向から離れる方向に屈折される。かくしてＷａｌｌａｓｔｏｎプリズムは、入 射する非偏光線９０を、分岐し、直交する２つの偏光線成分Ｐ１及びＰ２に変換 する。 図５ＡのマイクロＷａｌｌａｓｔｏｎプリズム列８０を単一のＷａｌｌａｓｔ ｏｎプリズムと代替することもできるが、マイクロＷａｌｌａｓｔｏｎプリズム 列８０を使用するのが好ましい。なぜなら、本装置のための十分な長さを有する 単一のＷａｌｌａｓｔｏｎプリズムは所望されざる程に嵩張るからである。マイ クロＷａｌｌａｓｔｏｎプリズム列８０は多数のマイクロＷａｌｌａｓｔｏｎプ リズムを含み、構造的にはフレネルレンズと類似のものであり得る。 図５ＢにはＷａｌｌａｓｔｏｎプリズムの別態様の偏光プリズム１００が例示 される。偏光プリズム１００はプラスチックプリズム列１０２と、このプラスチ ックプリズム列１０２を覆う透明カバープレート１０４とを含んでいる。液晶材 料１０６が透明カバープレート１０４とプラスチックプリズム列１０２との間の 空間を充填する。 液晶材料の分子はプラスチックプリズム列１０２の光学軸線１０８と平行に配 向されるのが好ましい。前記分子は、透明カバープレート１０４及びプラスチッ クプリズム列１０２の隣り合う表面をバフ研磨あるいはラビング処理するなどの 既知の様々な従来技法に従い配向することができる。 液晶材料は２つの屈折率ｎ₀及びｎ_eを有する複屈折材料として機能する。プラ スチックプリズム列１０２を含むプラスチック材料は複屈折性を有し得るが必ず しもそうでなくて良い。プラスチック材料の屈折率は液晶材料の２つの屈折率の 間の値を有するべきである。プラスチック材料の屈折率ｎ_pは以下の式で与えら れるのが好ましい。 ｎｐ＝（ｎ₀＋ｎ_e）／２） これにより、偏光プリズム１００はマイクロＷａｌｌａｓｔｏｎプリズム列８ ０と同じように機能し、非偏光線９０を、分岐し、直交する２つの偏光線成分Ｐ １及びＰ２に分割する。 偏光プリズム１００の従来のプリズムに勝る利益は、方解石のような高価な複 屈折材料が不要な点である。偏光プリズム１００を使用することにより、液晶材 料の２つの屈折率ｎ₀及びｎ_eの値が方解石のそれと類似して０．２だけ異なる複 屈折性を入手することができる。 図５Ｄに例示するように、偏光プリズム１００あるいはマイクロＷａｌｌａｓ ｔｏｎプリズム列８０は、光源１２からの錐形状の２つの非偏光線を使用して照 明することができる。第１の非偏光線の錐形状は角度θ１と、２つの偏光線１１ ２及び１１４とにより確定され、第２の非偏光線の錐形状は角度θ２と、２つの 偏光線１１０及び１１２とにより確定される。 プラスチックプリズム列１０２の形状は、表面１０９に関する角度αにより確 定される。角度θ１及び角度θ２そして角度αの関数として、直交する２つの偏 光線の錐形状が創出される。図５Ｄでの、創出される錐形状の第１の偏光線Ｐ１ は、偏光線１１６、１１８そして１２０により確定され、錐形状の第２の偏光線 Ｐ２は偏光線１１６、１２２及び１２４により確定される。図５Ｄに例示するよ うに錐形状の各偏光線は、第１の偏光線Ｐ１及び第２の偏光線Ｐ２を含む共通光 線１１６を共有している。 例えば、角度α＝６０°、屈折率ｎ₀＝１．４、ｎ_e＝１．６、プラスチック材 料の屈折率ｎ_p＝１．５であり、直交する２つの錐形状の偏光線は以下のθ１及 びθ２の値に対してプラスチックプリズム列１０２から創出される。 θ１＝θ２≦３° 図５Ｃには偏光プリズム１００あるいはマイクロＷａｌｌａｓｔｏｎプリズム 列８０のような２つの偏光プリズム１３０及び１３２が示される。各プリズムの 側部１３４位置には所望されざる散乱あるいは内部反射が生じ得る。例えば、偏 光プリズム１３０の点Ｅ及び点Ｆ間の内側表面１３６を通過する光線１３５が、 偏光プリズム１３０の側面１３４で反射される。偏光プリズム１３２の点Ｅ及び 点Ｆ間にマスク１４０を取り付けることにより所望されざる反射を除去すること ができる。マスクを取り付けることにより“ブランク”スポットが生じることで 全体の明るさの低下を引き起こし得るが、単位長さあたりの偏光プリズム数を増 やすことでその影響を低減させることができる。明るさの低下は、１インチ（約 ２．５４cm）当たりの偏光プリズム数が５０〜２００である偏光システムでは問 題にならない。 本発明の装置のために望ましい偏光を生じさせるための別態様では偏光システ ム１４に回折格子を使用する。図１２及び図１３を参照するに、線ＧＨに沿って 位置決めした２つの回折格子に非偏向光線１５０が入射角度ｉで入射される。線 ＧＨ位置の回折格子が直交方向の偏光線Ｐ１を屈折角度ｒ_ιだけ回折させ、平行 方向の偏光線Ｐ２を屈折角度ｒ_iiだけ回折させる。かくして、分岐し直交する２ つの偏光線Ｐ１及びＰ２が回折格子から出現する。 回折は、直交方向の偏光線Ｐ１及び平行方向の偏光線Ｐ２の各一方のための、 相互に重ねた２つの回折格子により実現され得る。図１３には直交方向の偏光線 Ｐ２を形成するための回折格子２００が示される。回折格子２００は間隔ｄ_ιを 有し、図１３の平面と直交する軸線２０２を有する、引張したＰＶＡその他のよ うな分子配向型シートを使用して作成することができる。次いで、交互する（陰 付きで示す）部分２０４に二色性の染料を塗布してこれらの領域を前記軸線方向 に 偏光化し、前記軸線方向の偏光線が吸収されるようにする。偏光化された部分２ ０４は、矢印２０６で示すような前記軸線２０２方向と直交する方向に偏光され た偏光線を通過させる。即ち、前記平行方向の偏光線Ｐ２は回折格子２００の偏 光化された部分２０４によっては回折されない。他方、前記直交方向の偏光線Ｐ １は前記偏光化された部分２０４によって完全に吸収され、かくして、回折され る。 前記平行方向の偏光線Ｐ２のための第２の回折格子（図示せず）もまた、先の 第１の回折格子２００の軸線と直交する軸線を有する引張したＰＶＡその他のよ うな分子配向型シートを使用して作成することができる。この第２の回折格子の 間隔ｄ_iiは、例えば、回折角度ｒ_iiが回折角度ｒ_ιよりも大きくなるよう、第１ の回折格子の間隔ｄ未満であるのが好ましい。これにより、２つの回折格子を重 ね合わせることで図１２に示すような、分岐し直交する２つの偏光線が創出され るようになる。 以上、本発明を実施例を参照して説明したが、本発明の内で種々の変更をなし 得ることを理解されたい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 自動立体画像形成のための装置であって、 第１の偏光器と、 第２の偏光器と、 第１の偏光器を通して光を投射することにより第１の一組の偏光線を形成し、 第２の偏光器を通して光を投射することにより第２の一組の偏光線を形成するた めの光源にして、前記第１の一組の偏光線及び第２の一組の偏光線が画像プレー ト上の、重ね合わされた左眼用画像及び右眼用画像を含んでいる写真を通過する ように前記画像プレートに関して配向される光源と、 前記第１の一組の偏光線及び第２の一組の偏光線を、前記写真の立体画像を形 成する位置の空間に配向するためのレンズと、 を含む、自動立体画像形成のための装置。 ２． レンズがフレネルレンズである請求の範囲１の装置。 ３． レンズが画像プレートと光源との間に位置決めされる請求の範囲１の装置 。 ４． 画像プレートがレンズと光源との間に位置決めされる請求の範囲１の装置 。 ５． 光源と画像プレートとの間の距離がレンズの焦点距離の約２倍に等しい請 求の範囲１の装置。 ６． 光源が、写真の立体画像がレンズの焦点距離の約２倍以上でありあるいは ２倍に等しい距離の位置に形成されるように画像プレートに関して位置決めされ る請求の範囲１の装置。 ７． 光源と画像プレートとがレンズの光学軸線に沿って実質的に整列され、前 記光学軸線が第１の偏光器及び第２の偏光器を分離する請求の範囲１の装置。 ８． 光学軸線を実質的に横断する平面に沿っての第１の偏光器の長さが、空間 内の観察者の眼間距離以上でありあるいは等しくそれにより、観察者が、前記光 学軸線と直交する平面内を移動しつつ立体画像を見ることができる請求の範囲７ の装置。 ９． 光学軸線を実質的に横断する平面に沿っての第２の偏光器の長さが、空間 内の観察者の眼間距離以上でありあるいは等しくそれにより、観察者が、前記光 学軸線と直交する平面内を移動しつつ立体画像を見ることができる請求の範囲８ の装置。 １０． 第１の偏光器の偏光軸線が第２の偏光器の偏光軸線と直交する方向に配 向される請求の範囲１の装置。 １１． 第１の偏光器と実質的に同一平面内の第３の偏光器及び第４の偏光器を 更に含み、第３の偏光器及び第４の偏光器が画像プレート及びレンズを通る偏光 線を形成しそれにより、写真の立体画像が第２の空間位置に形成される請求の範 囲１０の装置。 １２． 第３の偏光器の偏光軸線が第４の偏光器の偏光軸線と直交する方向に配 向される請求の範囲１１の装置。 １３． レンズの光学軸線と直交する方向の平面内を第１の偏光器及び第２の偏 光器を移動させるための位置手段を更に含みそれにより、レンズが第１及び第２ の各一組の偏光線を異なる空間に配向する請求の範囲１の装置。 １４． 観察者の位置を追跡するための追跡システムを更に含み、該追跡システ ムが、第１及び第２の各偏光器が観察者の位置の関数として移動するように位置 手段と作動上連結される請求の範囲１３の装置。 １５． 画像プレートがベクトグラフを含んでいる請求の範囲１の装置。 １６． 画像プレートが、 第１の偏光軸線を有する第１の層と、 第１の層に重なる第２の層にして、第１の偏光軸線と直交する方向に配向され た第２の偏光軸線を有する第２の層と、 第１の層に塗布されることにより該第１の層における写真の第１部分を形成し 、第２の層に塗布されることにより該第２の層における写真の第２部分を形成す る二色性材料と、 を含み、 前記第１の層及び第２の層が、前記第１部分及び第２部分を結合して写真を形 成する状態に光学的に整列される請求の範囲１の装置。 １７． 自動立体画像形成のための装置であって、 第１の偏光器及び第２の偏光器を含む偏光器対と、 第１の偏光器を通して光を投射することにより第１の一組の偏光線を形成し、 第２の偏光器を通して光を投射することにより第２の一組の偏光線を形成する光 源にして、前記第１及び第２の各一組の偏光線が画像プレート上の、重ね合わさ れた左眼用画像及び右眼用画像を含んでいる写真を通過するように画像プレート に関して配向される光源と、 偏光器対と画像プレートとの中間に位置決めされた第１のレンズと、 第１及び第２の各一組の偏光線を、写真の立体画像が形成される空間に配向す るための第２のレンズと、 を含んでいる自動立体画像形成のための装置。 １８． 第２のレンズがフレネルレンズである請求の範囲１７の装置。 １９． 第２のレンズが画像プレートと光源との間に位置決めされる請求の範囲 １７の装置。 ２０． 画像プレートが第２のレンズと光源との間に位置決めされる請求の範囲 １７の装置。 ２１． 第２のレンズと光源とが、写真の立体画像が画像プレートから、第２の レンズの焦点距離以上でありあるいは等しいある距離の位置に形成されるよう、 画像プレートに関して位置決めされる請求の範囲１７の装置。 ２２． 光学軸線を実質的に横断する平面に沿った第１の偏光器の長さが、空間 内の観察者の眼間距離以上でありあるいは等しくそれにより、観察者が前記光学 軸線と直交する平面内を移動しつつ立体画像を見ることができる請求の範囲１７ の装置。 ２３． 光学軸線を実質的に横断する平面に沿った第２の偏光器の長さが、空間 内の観察者の眼間距離以上でありあるいは等しくそれにより、観察者が前記光学 軸線と直交する方向の平面内を移動しつつ立体画像を見ることができる請求の範 囲２２の装置。 ２４． 第１の偏光器対と同じ平面内に配向される第２の偏光器対を更に含んで いる請求の範囲１７の装置。 ２５． 第１のレンズが複数のマイクロレンティクルを含み、各マイクロレンテ ィクルが偏光器対の一方と光学的に整列される請求の範囲２４の装置。 ２６． 複数のマイクロレンティクルの各１つが、相当する偏光器対から、マイ クロレンティクルの焦点距離と概略等しいある距離の位置に位置決めされる請求 の範囲２５の装置。 ２７． 光源が、平プレート型の照明器を含んでいる請求の範囲１７の装置。 ２８． 第１の偏光器の偏光軸線が、第２の偏光器の偏光軸線と直交する方向に 配向される請求の範囲１７の装置。 ２９． 自動立体画像形成のための装置であって、 偏光プリズムと、 偏光プリズムを通して光を投射することにより第１の一組の偏光線及び第２の 一組の偏光線を形成するための光源にして、第１の一組の偏光線及び第２の一組 の偏光線が画像プレート上の写真を通過するように画像プレートに関して配向さ れ、前記写真が、重ね合わされた左眼用画像及び右眼用画像を含んでいる光源と 第１の一組の偏光線及び第２の一組の偏光線を、前記写真の立体画像が形成さ れる位置の空間に配向するためのレンズと、 を含んでいる自動立体画像形成のための装置。 ３０． 偏光プリズムがＷａｌｌａｓｔｏｎプリズムである請求の範囲２９の装 置。 ３１． 偏光プリズムがマイクロ偏光プリズム列を含んでいる請求の範囲２９の 装置。 ３２． 偏光プリズムが複屈折材料から構成されそれにより、偏光プリズムを通 して光源から投射される複数の光線が、第１の一組の偏光線及び第２の一組の偏 光線に分割される請求の範囲２９の装置。 ３３． 複屈折材料が方解石である請求の範囲３２の装置。 ３４． 偏光プリズムが、 第１の偏光軸線を有する複屈折材料から構成される第１のプリズムと、 第１の偏光軸線と直交する方向に配向された第２の偏光軸線を有する複屈折材 料から構成された第２のプリズムと、 を含みそれにより、 偏光プリズムが、第１の偏光軸線と平行な第１の一組の偏光線と、第２の偏光 軸線と平行な第２の一組の偏光線とを通過させる請求の範囲２９の装置。 ３５． 第１の一組の偏光線が第２の一組の偏光線から分岐される請求の範囲３ ４の装置。 ３６． 偏光プリズムが、 プラスチック材料製のプリズムと、 該プリズムを覆う液晶材料と、 を含みそれにより、 偏光プリズムが、第１の一組の偏光線を第１の方向において通過させ、第２の 一組の偏光線を前記第１の一組の偏光線と直交する方向において通過させる請求 の範囲２９の装置。 ３７． 液晶材料を覆う透明プレートを更に含んでいる請求の範囲３６の装置。 ３８． 自動立体画像形成のための装置であって、 第１の回折格子と、 該第１の回折格子を覆う第２の回折格子と、 第１の回折格子を通して光を投射することにより第１の一組の偏光線を形成し 、第２の回折格子を通して光を通すことにより第２の一組の偏光線を形成するた めの光源にして、第１の一組の偏光線及び第２の一組の偏光線が画像プレート上 の、重ね合わされた左眼用画像及び右眼用画像を含んでいる写真を通過するよう に画像プレートに関して配向される光源と、 第１の一組の偏光線及び第２の一組の偏光線を、前記写真の立体画像が形成さ れる位置の空間に配向するためのレンズと、 を含んでいる自動立体画像形成のための装置。 ３９． 第１の回折格子が第１の一組の偏光線を第１の偏光方向に偏光させ、第 ２の回折格子が第２の一組の偏光線を前記第１の偏光方向と直交する方向の第２ の偏光方向に偏光させる請求の範囲３８の装置。 ４０． 第１の回折格子が、 第１の軸線に沿って整列された第１の分子配向シートから形成した第１の基材 と、該第１の基材の一部に塗布される二色性の染料にして、該二色性の染料を塗 布した部分が前記第１の軸線方向での偏光線を吸収する二色性の染料と、 を含んでいる請求の範囲３８の装置。 ４１． 第２の回折格子が、第１の軸線と直交する方向の第２の軸線に沿って整 列された第２の分子配向シートから形成した第２の基材と、該第２の基材の一部 に塗布される二色性の染料にして、該二色性の染料を塗布した部分が前記第２の 軸線方向での偏光線を吸収する二色性の染料と、 を含んでいる請求の範囲４０の装置。 ４２． 自動立体画像形成のための装置であって、 画像プレート上の、重ね合わされた左眼用画像及び右眼用画像を含む写真を通 して光を投射するための光源と、 画像プレート上の前記写真を通して投射された光を偏光させるための偏光器対 にして、第１の偏光器及び第２の偏光器を含み、第１の偏光器が第１の一組の偏 光線を形成し、第２の偏光器が第２の一組の偏光線を形成する偏光器対と、 第１の一組の偏光線及び第２の一組の偏光線を、前記写真の立体画像が形成さ れる位置の空間に配向するための、前記偏光器対と光学的に整列されたレンズと 、 を含んでいる自動立体画像形成のための装置。 ４３． 画像プレートが光源と偏光器対との間に位置決めされる請求の範囲４２ の装置。 ４４． 複数対の偏光器を更に含み、各偏光器が偏光器対と実質的に同一平面内 を配向される請求の範囲４２の装置。 ４５． レンズが複数のマイクロレンティクルを含み、各マイクロレンティクル が偏光器対の一方と光学的に整列される請求の範囲４４の装置。 ４６． 第１の偏光器の偏光軸線が第２の偏光器の偏光軸線と直交する請求の範 囲４２の装置。 ４７． 自動立体画像形成のための装置であって、 第１の偏光器と、 第２の偏光器と、 第１の偏光器を通して光を投射することにより第１の一組の偏光線を形成し、 第２の偏光器を通して光を投射することにより第２の一組の偏光線を形成するた めの光源にして、第１の一組の偏光線及び第２の一組の偏光線が画像プレート上 の、重ね合わされた左眼用画像及び右眼用画像を含む画素を通るように画像プレ ートに関して配向された光源と、 第１の一組の偏光線及び第２の一組の偏光線を、画素の立体画像が形成される 位置の空間に配向するためのレンズと、 を含んでいる自動立体画像形成のための装置。