JP2005184605A - 立体画像撮像装置および立体画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 再生像の解像度を高く維持することができるとともに小型化も可能なＩＰ撮像装置とＩＰ表示装置を提供する
【解決手段】 被写体Ａから所定間隔を隔てて配置され、かつ、同一平面上に配列された要素レンズ１１ａ、１１ｂを複数有する要素レンズ群１４と、この要素レンズ群１２から所定間隔を隔てて配置され、かつ、前記要素レンズ１１ａ、１１ｂにより結像される前記被写体Ａの撮像要素画像Ａ２、Ａ３を撮像する複数の撮像素子１３からなる撮像手段１５とを具備する立体画像撮像装置１０であって、互いに隣り合う２つの要素レンズ１１ａ、１１ｂを１組の要素レンズ組１２として、この要素レンズ組１２が対向する１つの撮像素子１３に前記被写体Ａの要素画像Ａ１を結像させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、レンズ群を利用した立体映像方式である、いわゆるＩｎｔｅｇｒａｌ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙの撮像装置および表示装置に関する。

従来、偏光眼鏡などによらない３次元立体表示技術として、レンチキュラー板を用いた装置がすでに商品化されており、さらにレンチキュラー方式では不可能とされた、上下左右からでも回り込んだ３次元立体画像を認識可能とするＩｎｔｅｇｒａｌ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ（以下、適宜「ＩＰ」という）方式の実用化が進められている。このＩＰ方式には、平面状に配列されたレンズ群あるいはピンホール群を用いた方式が知られている。また、このＩＰ方式は、静止画像だけでなく、動画像についても用いられている。

以下図面を参照して、従来のＩＰ撮像装置とＩＰ表示装置について説明する。ここで参照する図２１（ａ）は、従来のＩＰ撮像装置を示す概略図であり、図２１（ｂ）は、従来のＩＰ表示装置を示す概略図である。図２１（ａ）に示すように、ＩＰ方式を用いた立体画像撮像装置（以下、適宜「ＩＰ撮像装置」という）１００は、同一平面上に配列された複数の凸レンズ１０１からなる撮像レンズ群１０２と、撮像レンズ群１０２からみて被写体Ｐとは反対側に配置された撮像手段１０３とを備えている。ここで、撮像レンズ群１０２は、小さな凸レンズ１０１を縦横にそれぞれ数百から数千個並べて構成されるが、図面を簡略化するため、８個の凸レンズ１０１で構成されているものとして図示している。被写体Ｐが、ＩＰ撮像装置１００により撮像されると、撮像手段１０３に撮像レンズ群１０２を構成する凸レンズ１０１と同数の被写体Ｐの要素画像Ｐ１、Ｐ１・・が撮像される（図２１（ａ）では、８つの被写体Ｐの要素画像Ｐ１）。

図２１（ｂ）に示すように、ＩＰ方式を用いた立体画像表示装置（以下、適宜「ＩＰ表示装置」という）２００は、平面上に配列された複数の凸レンズ２０１からなる表示レンズ群２０２と、表示レンズ群２０２からみて視聴者とは反対側に配置された表示手段２０３とを備えている。また、ＩＰ表示装置２００の凸レンズ２０１は、ＩＰ撮像装置１００の凸レンズ１０１と同じ焦点距離を有する。また、ＩＰ表示装置２００の凸レンズ２０１から表示手段２０３までの距離とＩＰ撮像装置１００の凸レンズ１０１から撮像手段１０３までの距離が同一となるように構成されている。ここで、表示レンズ群２０２は、小さな凸レンズ２０１を縦横にそれぞれ数百から数千個並べて構成されるが、図面を簡略化するため、８個の凸レンズ２０１で構成されているものとして図示している。

このＩＰ撮像装置１００によって撮像された要素画像Ｐ１、Ｐ１・・をそのままＩＰ表示装置２００の表示手段２０３に表示すると、奥行きが反転してしまう逆視像が生じてしまうので、逆視像を回避するため、個々の凸レンズ１０１で撮像される被写体Ｐの要素画像Ｐ１、Ｐ１・・を、図示しない画像変換手段により、撮像手段１０３上の、被写体Ｐの要素画像Ｐ１、Ｐ１・・を結像させた凸レンズ１０１の光軸位置を中心として点対称に変換した被写体Ｐの要素画像（以下適宜「表示用要素画像」という）Ｐ２、Ｐ２・・をＩＰ表示装置２００の表示手段２０３に表示する。

このようなＩＰ撮像装置１００で撮像した被写体Ｐの要素画像Ｐ１、Ｐ１・・を、図示しない画像変換手段により前記光軸位置を中心として点対称に変換した表示用要素画像Ｐ２、Ｐ２・・として、ＩＰ表示装置２００の表示手段２０３に表示すると、表示手段２０３の表示用要素画像Ｐ２、Ｐ２・・からの光の進み方は、被写体Ｐの光の進み方と同じとなるので、視聴者は偏光眼鏡などを掛けずに被写体Ｐが存在していた位置に被写体Ｐの再生像Ｐ３を見ることができる。

また、撮像手段１０３がＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐ１ｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサである場合には、被写体Ｐの再生像Ｐ３の解像度を高くするため、ＩＰ撮像装置１００の凸レンズ１０１及びＩＰ表示装置２００の凸レンズ２０１の数を十分確保するとともに、各要素画像Ｐ１の画素数も十分確保する必要がある。従って、撮像手段１０３及び表示手段２０３に必要な画素数は、（要素レンズの数）×（要素画像の画素数）となり非常に多くの画素数を必要としている。なお、ＩＰ撮像装置１００及びＩＰ表示装置２００では、１つの凸レンズ１０１、２０１に対して、１つの独立した撮像素子または表示素子を割り当てている（特許文献１、特許文献２参照）。
特開２００１−３２０７３５号公報（段落００１４〜００１７、図１〜図６） 特開２００１−３２０７３７号公報（段落００１０〜００１３、図１〜図６）

しかし、ＩＰ撮像装置、ＩＰ表示装置における再生像の解像度を高くするとともに、ＩＰ撮像装置、ＩＰ表示装置の小型化を図るためには、要素レンズ、撮像素子、表示素子の数を十分確保するとともに、要素レンズ、撮像素子、表示素子の小型化を図る必要があったが、撮像素子、表示素子の小型化を図ることは容易ではなかった。つまり、前記技術では、要素レンズと同数の撮像素子、表示素子を対応させていたので、ＩＰ撮像装置、ＩＰ表示装置における再生像の解像度を高く維持するとともに、ＩＰ撮像装置、ＩＰ表示装置の小型化を図ることが容易ではなかった。
そこで、本発明は、前記問題点に鑑み創案されたもので、再生像の解像度を高く維持することができるとともに小型化も可能なＩＰ撮像装置とＩＰ表示装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、被写体から所定間隔を隔てて配置され、かつ、同一平面上に配列された要素レンズを複数有する要素レンズ群と、この要素レンズ群から所定間隔を隔てて配置され、かつ、要素レンズにより結像される被写体の撮像要素画像を撮像する複数の撮像素子からなる撮像手段とを具備する立体画像撮像装置であって、互いに隣り合う２つの要素レンズを１組の要素レンズ組として、この要素レンズ組が対向する１つの撮像素子に被写体の要素画像を結像させる構成とした。

かかる構成によれば、互いに隣り合う２つの要素レンズを１組として、対向する１つの撮像素子を割り当てるので、１つの撮像素子は、２つの要素レンズにより２つの被写体の要素画像が結像され、２つの被写体の撮像要素画像を撮像することとなる。

請求項２に係る発明は、被写体から所定間隔を隔てて配置され、かつ、同一平面上に配列された要素レンズを複数有する要素レンズ群と、この要素レンズ群から所定間隔を隔てて配置され、かつ、要素レンズにより結像される被写体の撮像要素画像を撮像する複数の撮像素子からなる撮像手段とを具備する立体画像撮像装置であって、互いに隣り合う縦２つ横２つの要素レンズを１組の要素レンズ組として、この要素レンズ組が対向する１つの撮像素子に被写体の要素画像を結像させる構成とした。

かかる構成によれば、互いに隣り合う縦２つ横２つの要素レンズを１組の要素レンズ組として、対向する１つの撮像素子を割り当てるので、１つの撮像素子は、４つの要素レンズにより４つの被写体の要素画像が結像され、４つの被写体の撮像要素画像を撮像することとなる。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の立体画像撮像装置であって、要素レンズ組の中心が、対向する撮像素子の中心と一致する構成とした。

かかる構成によれば、要素レンズ組の中心と撮像素子の中心とが一致するので、２つの要素レンズにより被写体を撮像する画角の中心部は、撮像手段に結像されて、撮像手段により撮像されるとともに、被写体を撮像する画角の端部は、１つの要素レンズにより撮像手段に結像されて、撮像手段により撮像される。

請求項４に係る発明は、請求項２に記載の立体画像撮像装置であって、要素レンズ組の中心が、対向する撮像素子の中心と一致する構成とした。

かかる構成によれば、４つの要素レンズにより被写体を撮像する画角の中心部は、撮像手段に結像されて、撮像手段により撮像されるとともに、被写体を撮像する画角の端部は１つまたは２つの要素レンズにより撮像手段に結像されて、撮像手段により撮像される。

請求項５に係る発明は、請求項１または請求項３に記載の立体画像撮像装置により撮像された撮像要素画像を表示用要素画像として表示する立体画像表示装置であって、前記立体画像撮像装置の撮像手段に撮像した被写体の撮像要素画像を表示用要素画像として表示する複数の表示素子からなる表示手段と、前記表示手段に表示する表示用要素画像から前記被写体の再生像を再生する、複数の表示用要素レンズを同一平面上に配列した表示レンズ群とを備え、前記立体画像撮像装置の撮像素子に撮像された撮像要素画像を前記撮像要素画像上の前記要素レンズの光軸位置を中心に点対称に変換し、この変換した撮像要素画像を各要素レンズで撮像された撮像要素画像毎に分解して、隣り合う要素レンズ組の隣り合う要素レンズ同士により撮像された、前記撮像要素画像上の前記要素レンズの光軸位置を中心に点対称に変換した撮像要素画像とを１つの組とし、前記表示手段に表示用要素画像として表示するとともに、互いに隣り合う２つの前記表示用要素レンズを１組の要素レンズ組として、この要素レンズ組に、この要素レンズ組が対向する１つの表示素子に表示される表示用要素画像からの光を入射させる構成とした。

かかる構成によれば、請求項１または請求項３に記載の立体画像撮像装置の撮像素子に撮像された撮像要素画像を、撮像要素画像上の要素レンズの光軸位置、つまり、撮像手段とこの撮像要素画像と対向する要素レンズの光軸との交点を中心に点対称に変換し、撮像要素画像毎に分解して、１組としなかった隣り合う要素レンズにより撮像され、撮像要素画像上の要素レンズの光軸位置を中心に点対称に変換された撮像要素画像とを１つの組として表示手段に表示する。

請求項６に係る発明は、請求項２または請求項４に記載の立体画像撮像装置の撮像手段に撮像された撮像要素画像を表示用要素画像として表示する立体画像表示装置であって、前記立体画像撮像装置の撮像手段で撮像した被写体の撮像要素画像を表示用要素画像として表示する複数の表示素子からなる表示手段と、前記表示手段に表示する表示用要素画像から前記被写体の再生像を再生する複数の表示用要素レンズを同一平面上に配列した表示レンズ群とを備え、前記立体画像撮像装置の撮像素子に撮像された撮像要素画像を前記撮像要素画像上の前記要素レンズの光軸位置を中心に点対称に変換し、この変換した撮像要素画像を各要素レンズで撮像された撮像要素画像毎に分解して、隣り合う要素レンズ組の隣り合う縦２つ横２つの要素レンズ同士により撮像された、前記撮像要素画像上の前記要素レンズの光軸位置を中心に点対称に変換した撮像要素画像とを１つの組とし、前記表示手段に表示用要素画像として表示するとともに、互いに隣り合う縦２つ横２つの前記表示用要素レンズを１組の要素レンズ組として、この要素レンズ組に、この要素レンズ組が対向する１つの表示素子に表示される表示用要素画像からの光を入射させる構成とした。

かかる構成によれば、請求項２または請求項４に記載の立体画像撮像装置の撮像素子に撮像された撮像要素画像を、撮像要素画像上の要素レンズの光軸位置を中心に点対称に変換して、撮像要素画像毎に分解して、１組としなかった隣り合う縦２つ横２つの要素レンズにより撮像された、撮像要素画像上の要素レンズの光軸位置を中心に点対称に変換された撮像要素画像とを１つの組として表示手段に表示用要素画像として表示する。

請求項７に係る発明は、請求項５または請求項６に記載の立体画像表示装置であって、表示用要素レンズ組の中心が、対向する表示素子の中心と一致する構成とした。

かかる構成によれば、１組の表示用要素レンズ組の中心と表示素子の中心とが一致するので、請求項５に記載の立体画像表示装置は、２つの表示用要素レンズにより被写体を表示する視域の中心部は再生されるとともに、被写体を表示する視域の端部は１つの表示用要素レンズにより再生され、請求項６に記載の立体画像表示装置は、４つの表示用要素レンズにより被写体を表示する視域の中心部は再生されるとともに、被写体を表示する視域の端部は１つまたは２つの表示用要素レンズにより再生される。

請求項８に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の立体画像撮像装置であって、前記同一平面上に配列された要素レンズを複数有する要素レンズ群のかわりに同一平面上に配列されたピンホールを複数有するピンホール列を用いる構成とした。

請求項９に係る発明は、請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の立体画像表示装置であって、前記同一平面上に配列された表示用要素レンズを複数有する表示用要素レンズ群のかわりに同一平面上に配列されたピンホールを複数有するピンホール列を用いる構成とした。

請求項１または請求項８に係る発明によれば、撮像手段の大きさが従来のＩＰ撮像装置の撮像手段の大きさと同じ場合には、１つの要素レンズまたはピンホールにより被写体の像が１つの撮像手段に結像されて１つの撮像手段により撮像される従来のＩＰ撮像装置と比較して、撮像要素画像の数を２倍とすることができる。
また要素レンズの大きさが従来のＩＰ撮像装置の要素レンズの大きさと同じ場合には、１つの要素レンズにより１つの撮像手段に結像されて１つの撮像素子により撮像される従来のＩＰ撮像装置と比較して、撮像手段の面積を２倍とすることができるので、撮像手段の製造が容易となる。

請求項２または請求項８に係る発明によれば、撮像手段の大きさが従来のＩＰ撮像装置の撮像手段の大きさと同じ場合には、１つの要素レンズまたはピンホールにより被写体の像が１つの撮像手段に結像されて１つの撮像手段により撮像される従来のＩＰ撮像装置と比較して、撮像要素画像の数を４倍とすることができる。
また要素レンズの大きさが従来のＩＰ撮像装置の要素レンズの大きさと同じ場合には、１つの要素レンズにより１つの撮像手段に結像されて１つの撮像素子により撮像される従来のＩＰ撮像装置と比較して、撮像手段の面積を４倍とすることができるので、撮像手段の製造が容易となる。

請求項３または請求項４に係る発明によれば、視域の中心部で被写体の再生像の解像度が高くなるので、視聴者に対して、被写体の再生像の解像度が高いとの印象を与えることができる。

請求項５または請求項９に係る発明によれば、表示手段の大きさが従来のＩＰ表示装置の表示手段の大きさと同じ場合には、１つの表示手段に表示される被写体の像を１つの表示用要素レンズまたはピンホールにより再生する従来のＩＰ表示装置と比較して、表示要素画像の数を２倍とすることができる。
また表示用要素レンズの大きさが従来のＩＰ表示装置の表示用要素レンズの大きさと同じ場合には、１つの表示手段に表示される被写体の像を１つの表示用要素レンズにより再生する従来のＩＰ表示装置と比較して、表示手段の面積を２倍とすることができるので、表示手段の製造が容易となる。

さらに、請求項１、請求項３または請求項８に記載の立体画像撮像装置の撮像素子に撮像された撮像要素画像を、撮像要素画像上の光軸位置を中心として点対称に変換して、立体画像表示装置の表示手段に表示用要素画像として表示すると、撮像要素画像の端部が表示されず、立体画像撮像装置の撮像手段に撮像されない部分が、立体画像表示装置の表示手段に表示されてしまう。そのため、撮像要素画像毎に分解して、１組としなかった隣り合う要素レンズまたはピンホールにより撮像され、撮像要素画像上の要素レンズまたはピンホールの光軸位置を中心として点対称に変換された撮像要素画像とを１つの組とし、表示手段に表示用要素画像として表示することにより、撮像要素画像の端部が表示されず、立体画像撮像装置の撮像手段に撮像されない部分が、立体画像表示装置の表示手段に表示されてしまうことを防止できる。

請求項６または請求項８に係る発明によれば、表示手段の大きさが従来のＩＰ表示装置の表示手段の大きさと同じ場合には、１つの表示手段に表示される被写体の像を１つの表示用要素レンズまたはピンホールにより再生する従来のＩＰ表示装置と比較して、表示要素画像の数を４倍とすることができる。
また表示用要素レンズの大きさが従来のＩＰ表示装置の表示用要素レンズの大きさと同じ場合には、１つの表示手段に表示される被写体の像を１つの表示用要素レンズにより再生する従来のＩＰ表示装置と比較して、表示手段の面積を４倍とすることができるので、表示手段の製造が容易となる。

さらに、請求項２、請求項４または請求項９に記載の立体画像撮像装置の撮像素子に撮像された撮像要素画像を、撮像要素画像上の、要素レンズまたはピンホールの光軸位置を中心に点対称に変換して、立体画像表示装置の表示手段に表示用要素画像として表示すると、撮像要素画像の端部が表示されず、立体画像撮像装置の撮像手段に撮像されない部分が、立体画像表示装置の表示手段に表示されてしまう。そのため、撮像要素画像毎に分解して、１組としなかった隣り合う縦２つ横２つの要素レンズまたはピンホールにより撮像され、撮像要素画像上の要素レンズまたはピンホールの光軸位置を中心として点対称に変換された撮像要素画像とを１つの組とし、表示手段に表示用要素画像として表示することにより、撮像要素画像の端部が表示されず、立体画像撮像装置の撮像手段に撮像されない部分が、立体画像表示装置の表示手段に表示されてしまうことを防止できる。

請求項７に係る発明は、視域の中心部で被写体の再生像の解像度が高くなるので、視聴者に対して、被写体の再生像の解像度が高いとの印象を与えることができる。

［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態であるＩＰ撮像装置（立体画像撮像装置）について、図面を参照して説明する。参照する図１は、本発明に係る第１の実施形態であるＩＰ撮像装置を示す概略図である。図２は、ＩＰ撮像装置の一部拡大図である。図６は、要素レンズ組と撮像素子を説明するための説明図である。なお、本実施形態では、静止画像を撮像する場合について説明する。

図１に示すように、ＩＰ撮像装置１０は、要素レンズ群１４、撮像手段群（撮像手段）１５及び基板１６を備える。要素レンズ群１４は、複数の要素レンズ組１２が隙間なく配置されている。また、要素レンズ組１２は１つの上要素レンズ（要素レンズ）１１ａと１つの下要素レンズ（要素レンズ）１１ｂからなる（図６参照）。本実施形態では、上要素レンズ１１ａと下要素レンズ１１ｂは凸レンズである。ここで、要素レンズ群１２は、小さな上要素レンズ１１ａと下要素レンズ１１ｂを縦横にそれぞれ数百から数千個並べて構成されるが、図面を簡略化するため、４個の上要素レンズ１１ａと４個の下要素レンズ１１ｂで構成されているものとして図示している。

撮像手段群１５は、基板１６上に複数の撮像素子１３が一定の間隔を置いて配置されている。本実施形態では、撮像素子１３は、ＣＣＤセンサである。ここで、撮像手段群１５は、小さな撮像素子１３を縦横にそれぞれ数百から数千個並べて構成されるが、図面を簡略化するため、４個の撮像素子１３で構成されているものとして図示している。

また、図２に示すように、１つの撮像素子１３に対向する１組の要素レンズ組１２が割り当てられ、かつ、要素レンズ組１２の中心と撮像素子１３の中心が一致するように撮像素子１３が配置されている。つまり、１つの撮像素子１３には上要素レンズ１１ａと下要素レンズ１１ｂにより被写体Ａの要素画像Ａ１が結像され、上撮像要素画像（撮像要素画像）Ａ２と下撮像要素画像（撮像要素画像）Ａ３が撮像されることとなる（図２、図６参照）。従って、要素レンズ組１２の数と撮像素子１３の数は同じである。

次に、ＩＰ撮像装置１０の動作について説明する。図２に示すように、撮像素子１３の上半分を上撮像素子１３ａ、下半分を下撮像素子１３ｂとする。また、上要素レンズ１１ａは上撮像素子１３ａに要素画像Ａ１を結像する。また、下要素レンズ１１ｂは、下撮像素子１３ｂに要素画像Ａ１を結像する。また、上要素レンズ１１ａと下要素レンズ１１ｂによって、要素レンズ組１２に対向する撮像素子１３上に結像される被写体Ａの要素画像Ａ１は、一般に、対向する撮像素子１３を超えて広がるが、図示しない手段により撮像素子上において他の要素画像と重なることがなく、図３に示すように形成可能な最大の画角θ₁（以下適宜「最大画角θ₁」という）を形成するように、所定の光線だけが入射するようにしている。

次に、図３と図４を用いて、対向する上要素レンズ１１ａと下要素レンズ１１ｂにより被写体Ａが撮像される状態を説明する。ここで、参照する図３は、被写体が上撮像素子により撮像される状態を説明するための説明図である。また、参照する図４は、被写体が下撮像素子により撮像される状態を説明するための説明図である。図３に示すように、上要素レンズ１１ａにより、上撮像素子１３ａに被写体Ａの要素画像Ａ１が結像され、上撮像素子１３ａにより、上撮像要素画像Ａ２が撮像される。ここで、撮像素子１３は、間隔を開けて配置されているため、最大画角θ₁のうち、画角θ₁’に相当する部分は、上撮像手段１３ａに撮像されない。（図３において、要素画像Ａ１の斜線部分は撮像されない。）

また、図４に示すように、下要素レンズ１１ｂにより、下撮像素子１３ｂに被写体Ａの要素画像Ａ１が結像され、下撮像素子１３ｂにより、下撮像要素画像Ａ３が撮像される。ここで、撮像素子１３は、間隔を開けて配置されているため、最大画角θ₁のうち、画角θ₁’に相当する部分は、下撮像手段１３ｂに撮像されない。（図４において、要素画像Ａ１の斜線部分は撮像されない。）

しかし、図３及び図４に示すように、上撮像素子１３ａの撮像に供しない画角θ₁’に相当する部分（要素画像Ａ１の斜線部分）は、下撮像素子１３ｂにより撮像され、下撮像素子１３ｂの撮像に供しない画角θ₁’に相当する部分（要素画像Ａ１の斜線部分）は、上撮像素子１３ａに撮像されるので、上撮像素子１３ａの撮像に供しない画角θ₁’に相当する部分と、下撮像素子１３ｂの撮像に供しない画角θ₁’に相当する部分は、下撮像素子１３ｂまたは上撮像素子１３ａに撮像される。後記するＩＰ表示装置で撮像要素画像Ａ２、Ａ３を表示用要素画像として表示素子に表示しても、画質が低下したとの印象を観察者に与える影響は少ない。なお、実際に被写体Ａを撮像する場合には、被写体Ａは、撮像素子１３から十分離れていることから、撮像に供しない画角θ₁’に該当する被写体Ａの要素画像Ａ１の部分と、撮像素子１３に撮像されない被写体Ａの要素画像Ａ１の部分は一致しているものとして扱っている。

ここで、図５は、被写体が撮像素子に撮像される状態を説明するための説明図である。図５に示すように、被写体Ａの上の斜線部分は上要素レンズ１１ａにより上撮像素子１３ａに結像され、上撮像素子１３ａにより撮像される（図２参照）。また、被写体Ａの下の斜線部は下要素レンズ１１ｂにより、下撮像素子１３ｂに結像され、下撮像素子１３ｂにより撮像される（図２参照）。また、被写体Ａの斜線部以外の部分は、上要素レンズ１１ａにより、上撮像素子１３ａに結像され、上撮像素子１３ａにより撮像されるとともに、下要素レンズ１１ｂにより、下撮像素子１３ｂに結像され、下撮像素子１３ｂにより撮像される（図２参照）。また、図５は、基板１６全体を示しており、また、要素レンズ群１４、撮像手段群１５を省略した図であり、また、基板１６上の１番上の要素レンズ組１２と１番下の要素レンズ組１２に入射する光のみ記載している。また、図５は、同じ要素レンズ組１２の上要素レンズ１１ａと下要素レンズ１１ｂの光軸が近似的に一致するので、同じ要素レンズ組１２の上要素レンズ１１ａの光軸と下要素レンズ１１ｂの光軸が一致しているものとして記載している。

ここで、上撮像素子１３ａ（下撮像素子１３ｂ）の上下方向の幅ｐ₁’を、上要素レンズ１１ａ（下要素レンズ１１ｂ）のレンズピッチｐ₁で割った値をα₁とすると、式（１）を満たす。

α₁＝ｐ₁’／ｐ₁・・・（１）

また、ｐ₁’／ｐ₁とθ₁”／θ₁は近似するので、式（１）は、式（２）となる。

α₁＝θ₁”／θ₁・・・（２）

最大画角θ₁に対して、上要素レンズ１１ａと下要素レンズ１１ｂの両方が撮像する画角の割合をβ₁とすると、撮像素子１３は、上要素レンズ１１ａと下要素レンズ１１ｂの両方が被写体Ａの要素画像Ａ１を結像されるので、上撮像素子１３ａに撮像されない部分（画角θ₁’）と下撮像素子１３ｂに撮像されない部分（画角θ₁’）とを有するので、式（３）となる。

β₁＝（θ₁―２θ₁’）／θ₁・・・（３）

また、θ₁”＝θ₁―θ₁’であるから式（３）は、式（２）より式（４）となる。

β₁＝（θ₁＋２θ₁”―２θ₁）／θ₁
＝（２θ₁”―θ₁）／θ₁
＝２θ₁”／θ₁―１
＝２α₁―１・・・（４）

従って、上撮像素子１３ａの上下方向の幅ｐ₁’を大きくすれば、すなわち、撮像素子１３の間隔を狭くすれば上要素レンズ１１ａと下要素レンズ１１ｂの両方が撮像する画角の割合β₁は大きくなる。

以上説明した第１の実施形態によれば、再生像の解像度を高く維持することができるとともに小型化も可能なＩＰ撮像装置を提供することができる。また被写体Ａの中心部は上要素レンズ１１ａと下要素レンズ１１ｂにより撮像され、被写体Ａの上端部は、上要素レンズ１１ａにより撮像され、被写体Ａの下端部は下要素レンズ１１ｂにより撮像されるので、観察者に、解像度の高い再生像との印象を与えることができる。

なお、本実施形態では、静止画像を撮像する場合について説明したが、動画像についても適用することができる。また、本実施形態では、撮像素子をＣＣＤセンサとしたが、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサなどであってもよい。また、要素レンズを凸レンズとしているが、レンズ作用を有する光学素子であればよい。また、要素レンズ群の代わりに、同一平面上に配列されたピンホールを複数有するピンホール列を用いてもよい。

また、上下方向に互いに隣り合う要素レンズからなる要素レンズ組だけではなく、横方向に互いに隣り合う要素レンズからなる要素レンズ組、斜め方向に互いに隣り合う要素レンズからなる要素レンズ組も含まれる。また、図７に示すように、要素レンズ組を上下方向に２つ、横方向に２つの合計４つの要素レンズからなる構成としてもよい。ここで、図７は、要素レンズ組と撮像素子を説明するための説明図である。

かかる構成によれば、ＩＰ撮像装置は、被写体の中心部を、右上要素レンズ、左上要素レンズ、右下要素レンズ及び左下要素レンズにより結像されて撮像素子により撮像され、被写体の横方向中心であり上方向端部は、右上要素レンズと左上要素レンズにより結像されて撮像素子により撮像され、被写体の横方向中心であり下方向端部は、右下要素レンズと左下要素レンズにより結像されて撮像素子により撮像され、被写体の上下方向中心であり右方向端部は右上要素レンズと右下要素レンズにより結像されて撮像素子により撮像され、被写体の上下方向中心であり左方向端部は左上要素レンズと左下要素レンズにより結像されて撮像素子により撮像され、被写体の上下方向及び横方向の両方が端部である部分は、右上要素レンズ、左上要素レンズ、右下要素レンズまたは左下要素レンズにより結像されて撮像素子により撮像されるので、観察者に、より解像度の高い再生像との印象を与えることができる。また、上下方向に２つ横方向に２つの合計４つの要素レンズからなる要素レンズ組には、斜め方向に互いに隣り合う２つの要素レンズと、この斜め方向に隣り合う２つの要素レンズとは異なる斜め方向に互いに隣り合う２つの要素レンズとからなる要素レンズ組も含まれる。

また本実施形態によれば、要素レンズ組の中心と撮像素子の中心が一致させているが、被写体全体が要素レンズにより撮像素子に結像されれば、要素レンズ組の中心と撮像素子の中心が一致しなくてもよい。

また、特開平１０−１５０６７５に記載されているように、要素レンズを屈折率分布レンズとすることもできる（図８参照）。かかる場合には、要素レンズを凸レンズとした場合には、要素画像が倒立像となるのに対し、要素レンズを屈折率分布レンズとした場合には、要素画像を正立像とすることができる。ここで、図８は、屈折率分布レンズを用いたＩＰ撮像装置を示す概略図である。また、図９及び図１０に示すように、上要素レンズが凸レンズの場合には、上撮像素子に撮像されない要素画像の部分が、屈折率分布レンズでは、下撮像素子に撮像されない要素画像の部分となり、下要素レンズが凸レンズでは、下撮像素子に撮像されない要素画像の部分が、屈折率分布レンズでは、上要素撮像素子に撮像されない要素画像の部分となる。しかし、被写体の中心部が２つの要素レンズ（屈折率分布レンズ）により結像されて撮像素子により撮像され、被写体の上下の端部が１つの要素レンズ（屈折率分布レンズ）により結像され撮像素子により撮像されるので、第１の実施形態と同様に観察者に、解像度の高い再生像との印象を与えることができるとともに、倒立像ではなく、正立像を要素画像として得ることができる。ここで、図９は、被写体が上撮像素子に撮像される状態を説明するための説明図である。また、図１０は、被写体が下撮像素子に撮像される状態を説明するための説明図である。

［第２の実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態であるＩＰ表示装置（立体画像表示装置）について、図面を参照して説明する。参照する図１１は、本発明に係る第２の実施形態であるＩＰ表示装置を示す概略図である。図１８は、表示用要素レンズ組と表示素子を説明するための説明図である。なお、本実施形態では、静止画像を表示する場合について説明する。

図１１に示すように、ＩＰ表示装置２０は、表示レンズ群２４、表示手段群（表示手段）２５及び基板２６を備える。表示レンズ群２４は複数の表示用要素レンズ組（要素レンズ組）２２が隙間なく配置されている。また、表示用要素レンズ組２２は１つの上表示用要素レンズ（表示用要素レンズ）２１ａと１つの下表示用要素レンズ（表示用要素レンズ）２１ｂからなる（図１８参照）。本実施形態では、上表示用要素レンズ２１ａと下表示用要素レンズ２１ｂは凸レンズである。ここで、表示レンズ群２４は、小さな上表示用要素レンズ２１ａと下表示用要素レンズ２１ｂを縦横にそれぞれ数百から数千個並べて構成されるが、図面を簡略化するため、４個の上表示用要素レンズ２１ａと４個の下表示用要素レンズ２１ｂで構成されているものとして図示している。

表示手段群２５は、基板２６上に複数の表示素子２３が一定の間隔を置いて配置されている。本実施形態では、表示手段群２５は、液晶ディスプレイである。ここで、表示手段群２５は、小さな表示素子２３を縦横にそれぞれ数百から数千個並べて構成されるが、図面を簡略化するため、４個の表示素子２３で構成されているものとして図示している。

また、１つの表示素子２３に対して対向する１つの表示用要素レンズ組２２が割り当てられ、かつ、表示用要素レンズ組２２の中心と表示素子２３の中心が一致するように表示素子２３が配置されている。従って、表示用要素レンズ組２２の数と表示素子２３の数は同じである。

また、表示素子２３は、撮影素子１３で撮影された被写体Ａの上撮像要素画像Ａ２（下撮像要素画像Ａ３）を、図示しない画像変換手段により、撮像素子１３上の上要素レンズ１１ａ（下要素レンズ１１ｂ）の光軸位置を中心に点対称に変換した上表示用要素画像Ａ４（下表示用要素画像Ａ５）を表示するものである。

次に、ＩＰ表示装置２０の動作について説明する。参照する図１２は、ＩＰ表示装置の一部拡大図である。図１２に示すように、表示素子２３の上半分を上表示素子２３ａ、下半分を下表示素子２３ｂとする。また、上表示素子２３ａは、上表示用要素画像Ａ４を表示し、下表示素子２３ｂは、下表示用要素画像Ａ５を表示する。

上表示用要素レンズ２１ａは、上表示素子２３ａに表示された上表示用要素画像Ａ４を再生し、下表示用要素レンズ２１ｂは、下表示素子２３ｂに表示された下表示用要素画像Ａ５を再生し、被写体Ａの再生像Ａ６を再生する。

ここで、上表示素子２３ａ、下表示素子２３ｂにおいて、上表示用要素レンズ２１ａ、下表示用要素レンズ２１ｂに上表示用要素画像Ａ４と下表示用要素画像Ａ５が重なることがない最大の画角を最大画角θ₂（図１３参照）とする。
次に図１２から図１４を参照して、表示素子２３に対向する上表示用要素レンズ２１ａ、下表示用要素レンズ２１ｂにより、上表示素子２３ａに表示された上表示用要素画像Ａ４と下表示素子２３ｂに表示された下表示用要素画像Ａ５が再生される状態を説明する。図１３は、上表示素子に表示された上表示用要素画像が上表示用要素レンズにより再生される状態を説明するための説明図である。図１４は、下表示素子に表示された下表示用要素画像が下表示用要素レンズにより再生される状態を説明するための説明図である。

図１３に示すように、上表示素子２３ａに表示された上表示用要素画像Ａ４は、上表示用要素レンズ２１ａにより再生される。また、図１４に示すように、下表示素子２３ｂに表示された下表示用要素画像Ａ５は、下表示用要素レンズ２１ｂにより再生される。ここで、要素画像Ａ１のうち撮像されていない部分（図１２中の斜線部分）は上表示素子２３ａ及び下表示素子２３ｂに表示されず、上表示用要素レンズ２１ａ及び下表示用要素レンズ２１ｂにより再生されない。

図１２に示すように、表示素子２３は、間隔を開けて配置されているため、図１３に示すように、最大画角θ₂のうち、画角θ₂’に相当する部分は、上表示用素子２３ａには表示されない（図１３において、上表示用要素画像Ａ４の斜線部分は表示されない）。また、要素画像Ａ１のうち撮像されない部分も上表示用素子２３ａには表示されない（図１３の中の要素画像の斜線部分は表示されない）。

図１２に示すように、表示素子２３は、間隔を開けて配置されているため、図１４に示すように、最大画角θ₂のうち、画角θ₂’に相当する部分は、下表示用素子２３ｂには表示されない（図１４中の要素画像の斜線部分は表示されない）。また、要素画像Ａ１のうち撮像されない部分も下表示用素子２３ｂには表示されない（図１４の中の要素画像の斜線部分は表示されない）。

従って、最大画角θ₂のうち、上表示用素子２３ａに表示されない画角θ₂’に相当する部分は、下表示用素子２３ｂにも表示されず、最大画角θ₂のうち、下表示用素子２３ｂに表示されない画角θ₂’に相当する部分は、上表示用素子２３ａに表示されないので、上表示用素子２３ａに表示される部分と下表示用素子２３ｂに表示される部分（画角θ₂”に相当する部分）のみが、上表示用要素レンズ２１ａと下表示用要素レンズ２１ｂの両方により再生されることとなる。

また、図１５に示すように、被写体Ａの再生像Ａ６は、上表示用素子２３ａと下表示用素子２３ｂの両方に表示される部分が再生されることとなる。ここで、図１５は、被写体が再生像として再生される状態を説明するための説明図である。また、図１５は、表示レンズ群２４、表示手段群２５を省略した図であり、基板２６上の１番上の表示用要素レンズ組２２と１番下の表示用要素レンズ組２２から出射する光のみを記載している。また、図１５は、同じ表示用要素レンズ組２２の上表示用要素レンズ２１ａと下表示用要素レンズ２１ｂの光軸が近似的に一致するので、上表示用要素レンズ２１ａの光軸と下表示用要素レンズ２１ｂの光軸が一致しているものとして記載している。なお、実際に被写体Ａの再生像Ａ６を再生する場合には、被写体Ａの再生像Ａ６は、表示素子２３から十分離れていることから、表示に供しない画角θ₂’に該当する被写体Ａの上表示用要素画像Ａ４（下表示用要素画像Ａ５）の部分と、表示素子２３に表示されない被写体Ａの上表示用要素画像Ａ４（下表示用要素画像Ａ５）の部分は一致しているものとして扱っている。

次に、ＩＰ表示装置２０において、上撮像要素画像Ａ２と下撮像要素画像Ａ３のすべての部分について表示素子２３に表示する方法について、図２、図１６及び図１７を用いて説明する。ここで、図１６は、上表示用要素画像と下表示用要素画像とを分けずに、１つの表示素子の上表示素子と下表示素子に表示した状態を説明するための説明図である。

また、図１７は、上表示用要素画像と下表示用要素画像を分けて、分けた上表示用要素画像と１つ上の下表示用要素画像とを１つの表示素子に表示するとともに、分けた下表示用要素画像と１つ下の上表示用要素画像とを１つの表示素子に表示する状態を説明するための説明図である。

図２に示すように、上撮像素子１３ａに上撮像要素画像Ａ２が撮像され、下撮像素子１３ｂに下撮像要素画像Ａ３が撮像され、被写体Ａの要素画像Ａ１のうち撮像されない部分が生じる（図２中の斜線部）。図示しない画像変換手段により変換された上表示用要素画像Ａ４と下表示用要素画像Ａ５を、撮像した撮像素子１３毎に、表示素子２３に表示すると、図１６に示すように、上表示用要素画像Ａ４のうち上表示素子２３ａに表示されない部分が、要素画像Ａ１のうち撮像されていない部分と異なる位置に生じ、下表示用要素画像Ａ５のうち下表示素子２３ｂに表示されない部分が、要素画像Ａ１のうち撮像されていない部分と異なる位置に生じる。

一方、上表示用要素画像Ａ４と下表示用要素画像Ａ５を分けて、上表示用要素画像Ａ４と、１つ上の下撮像素子１３ｂに撮像された下撮像要素画像Ａ３を、図示しない画像変換手段により、下撮像素子１３ｂ上の下要素レンズ１１ｂの光軸位置を中心に点対称に変換した下表示用要素画像Ａ５とを１つの表示素子２３に表示する。また、下表示用要素画像Ａ５と、１つ下の上撮像素子１３ａに撮像された上撮像要素画像Ａ２を、図示しない画像変換手段により、上撮像素子１３ａ上の上要素レンズ１１ａの光軸位置を中心に点対称に変換した上表示用要素画像Ａ４とを１つの表示素子２３に表示する。

このようにすれば、図１７に示すように、上表示用要素画像Ａ４のうち上表示素子２３ａに表示されない部分が、要素画像Ａ１のうち撮像されていない部分と重複し、下表示用要素画像Ａ５のうち下表示素子２３ｂに表示されない部分が、要素画像Ａ１のうち撮像されていない部分と重複する。
図２０に示すように、Ｆ点である視域は、上表示用要素画像Ａ４と下表示用要素画像Ａ５を表示する。Ｅ点である視域とＧ点である視域は、上表示用要素画像Ａ４または下表示用要素画像Ａ５を表示するので、Ｆ点である視域から見た被写体の再生像の画素数の１／２となり、Ｄ点である視域とＨ点である視域は、上表示用要素画像Ａ４と下表示用要素画像Ａ５を表示しないので、被写体の再生像を見ることはできない。ここで図２０は、被写体が再生像として再生される状態を説明するための説明図である。

ここで、上表示素子２３ａ（下表示素子２３ｂ）の上下方向の幅ｐ₂’を、上表示用要素レンズ２１ａ（下表示用要素レンズ２１ｂ）のレンズピッチｐ₂で割った値をα₂とすると、式（５）を満たす。

α₂＝ｐ₂’／ｐ₂・・・（５）

また、ｐ₂’／ｐ₂とθ₂”／θ₂は近似するので、式（５）は、式（６）となる。θ₂”は、上表示素子２３ａ（下表示素子２３ｂ）において表示に供する画角を示している（図１３、図１４参照）。

α₂＝θ₂”／θ₂・・・（６）

最大画角θ₂に対して、上表示素子２３ａと下表示素子２３ｂの両方が表示する画角の割合をβ₂とすると、表示素子２３は、上表示素子２３ａと下表示素子２３ｂの両方が表示する部分（画角θ₂’）と上表示素子２３ａと下表示素子２３ｂが表示しない部分（画角θ₂’）とを有するので、式（７）となる。

β₂＝（θ₂―２θ₂’）／θ₂・・・（７）

また、θ₂”＝θ₂―θ₂’であるから式（７）は、式（６）より式（８）となる。

β₂＝（θ₂＋２θ₂”―２θ₂）／θ₂
＝（２θ₂”―θ₂）／θ₂
＝２θ₂”／θ₂―１
＝２α₂―１・・・（８）

従って、上撮像素子１３ａの上下方向の幅ｐ₂’を大きくすれば、すなわち、表示素子２３の間隔を狭くすれば上表示素子２３ａと下表示素子２３ｂの両方が表示する部分についての画角の割合β₂は大きくなる。

以上説明した第２の実施形態によれば、再生像Ａ６の解像度を高く維持することができるとともに小型化も可能なＩＰ表示装置２０を提供することができる。また、上表示素子２３ａと下表示素子２３ｂの両方が表示する部分、すなわち、視域の中心部で被写体の再生像の解像度が高くなるので、視聴者に対して、被写体の再生像の解像度が高いとの印象を与えることができる。

なお、本実施形態では、静止画像を撮像する場合について説明したが、動画像についても適用することができる。また、本実施形態では、表示用要素レンズを凸レンズとしているが、レンズ作用を有する光学素子であればよい。また、表示レンズ群の代わりに、同一平面上に配列されたピンホールを複数有するピンホール列を用いてもよい。また、本実施形態では、表示手段群を液晶ディスプレイとしているが、プラズマディスプレイ、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などであってもよい。また、上下方向に互いに隣り合う表示用要素レンズからなる表示用要素レンズ組だけではなく、横方向に互いに隣り合う表示用要素レンズからなる表示用要素レンズ組、斜め方向に互いに隣り合う表示用要素レンズからなる表示用要素レンズ組も含まれる。

また、図１９に示すように、表示用要素レンズ組を上下方向に２つ横方向に２つの合計４つの表示用要素レンズからなる構成としてもよい。ここで、図１９は、表示用要素レンズ組と表示素子を説明するための説明図である。

かかる構成によれば、ＩＰ表示装置は、被写体の中心部を、右上表示用要素レンズに対向する右上表示素子、左上表示用要素レンズに対向する左上表示素子、右下表示用要素レンズに対向する右下表示素子及び左下表示用要素レンズに対向する左下表示素子により表示され、横方向中心であり上方向端部は、右上表示素子と左上表示素子により表示され、横方向中心であり下方向端部は、右下表示素子と左下表示素子により表示され、上下方向中心であり右方向端部は右上表示素子と右下表示素子により表示され、上下方向中心であり左方向端部は左上表示素子と左下表示素子により表示され、上下方向及び横方向の両方が端部である部分は、右上表示素子、左上表示素子、右下表示素子または左下表示素子により表示されるので、観察者に、より解像度の高い再生像との印象を与えることができる。また、上下方向に２つ横方向に２つの合計４つの表示用要素レンズからなる表示用要素レンズ組には、斜め方向に互いに隣り合う２つの表示用要素レンズと、この斜め方向に隣り合う２つの表示用要素レンズとは異なる斜め方向に互いに隣り合う２つの表示用要素レンズからなる表示用要素レンズ組も含まれる。

また、前記上下に隣り合う表示用要素レンズを表示用要素レンズ組とするＩＰ表示装置の場合と同様に、要素レンズで撮像された撮像要素画像毎に分解して、１組の要素レンズ組としなかった隣り合う縦２つ横２つの要素レンズにより撮像され、図示しない画像変換手段により撮像要素画像上の前記要素レンズの光軸位置を中心に点対称に変換した撮像要素画像とを１つの組とし、前記表示手段に表示用要素画像として表示することもできる。

また本実施形態では、表示用要素レンズ組の中心と表示素子の中心が一致することとしているが、表示素子の表示された被写体の表示用要素画像全体が、表示用要素レンズにより再生されれば、表示用要素レンズ組の中心と表示素子の中心が一致していなくてもよい。

本発明に係る第１の実施形態であるＩＰ撮像装置を示す概略図である。 ＩＰ撮像装置の一部拡大図である。 被写体が上撮像素子に撮像される状態を説明するための説明図である。 被写体が下撮像素子に撮像される状態を説明するための説明図である。 被写体が撮像素子に撮像される状態を説明するための説明図である。 要素レンズ組と撮像素子を説明するための説明図である。 要素レンズ組と撮像素子を説明するための説明図である。 屈折率分布レンズを用いたＩＰ撮像装置を示す概略図である。 被写体が上撮像素子により撮像される状態を説明するための説明図である。 被写体が下撮像素子により撮像される状態を説明するための説明図である。 本発明に係る第２の実施形態であるＩＰ表示装置を示す概略図である。 ＩＰ表示装置の一部拡大図である。 上表示素子に表示された上表示用要素画像が上表示用要素レンズにより再生される状態を説明するための説明図である。 下表示素子に表示された下表示用要素画像が下表示用要素レンズにより再生される状態を説明するための説明図である。 被写体が再生像として再生される状態を説明するための説明図である。 上表示用要素画像と下表示用要素画像とを分けずに、１つの表示素子の上表示素子と下表示素子に表示した状態を説明するための説明図である。 上表示用要素画像と下表示用要素画像を分けて、分けた上表示用要素画像と１つ上の下表示用要素画像とを１つの表示素子に表示するとともに、分けた下表示用要素画像と１つ下の上表示用要素画像とを１つの表示素子に表示する状態を説明するための説明図である。 表示用要素レンズ組と表示素子を説明するための説明図である。 表示用要素レンズ組と表示素子を説明するための説明図である。 被写体が再生像として再生される状態を説明するための説明図である。 （ａ）は、従来のＩＰ撮像装置を示す概略図である。（ｂ）は、従来のＩＰ表示装置を示す概略図である。

符号の説明

１０ ＩＰ表示装置
１１ａ 上要素レンズ
１１ｂ 下要素レンズ
１２ 要素レンズ組
１３ 撮像素子
１４ 要素レンズ群
１５ 撮像手段群
２０ ＩＰ表示装置
２１ａ 上表示用要素レンズ
２１ｂ 下表示用要素レンズ
２２ 表示用要素レンズ組
２３ 表示素子
２４ 表示レンズ群
２５ 表示手段群
Ａ 被写体

Claims (9)

1. 被写体から所定間隔を隔てて配置され、かつ、同一平面上に配列された要素レンズを複数有する要素レンズ群と、この要素レンズ群から所定間隔を隔てて配置され、かつ、前記要素レンズにより結像される前記被写体の撮像要素画像を撮像する複数の撮像素子からなる撮像手段とを具備する立体画像撮像装置であって、
   互いに隣り合う２つの前記要素レンズを１組の要素レンズ組として、この要素レンズ組が対向する１つの撮像素子に前記被写体の要素画像を結像させることを特徴とする立体画像撮像装置。
2. 被写体から所定間隔を隔てて配置され、かつ、同一平面上に配列された要素レンズを複数有する要素レンズ群と、この要素レンズ群から所定間隔を隔てて配置され、かつ、前記要素レンズにより結像される前記被写体の撮像要素画像を撮像する複数の撮像素子からなる撮像手段とを具備する立体画像撮像装置であって、
   互いに隣り合う縦２つ横２つの前記要素レンズを１組の要素レンズ組として、この要素レンズ組が対向する１つの撮像素子に前記被写体の要素画像を結像させることを特徴とする立体画像撮像装置。
3. 前記要素レンズ組の中心が、対向する撮像素子の中心と一致することを特徴とする請求項1に記載の立体画像撮像装置。
4. 前記要素レンズ組の中心が、対向する撮像素子の中心と一致することを特徴とする請求項２に記載の立体画像撮像装置。
5. 請求項１または請求項３に記載の立体画像撮像装置により撮像された撮像要素画像を表示用要素画像として表示する立体画像表示装置であって、
   前記立体画像撮像装置の撮像手段に撮像した被写体の撮像要素画像を表示用要素画像として表示する複数の表示素子からなる表示手段と、前記表示手段に表示する表示用要素画像から前記被写体の再生像を再生する、複数の表示用要素レンズを同一平面上に配列した表示レンズ群とを備え、
   前記立体画像撮像装置の撮像素子に撮像された撮像要素画像を前記撮像要素画像上の前記要素レンズの光軸位置を中心に点対称に変換し、
   この変換した撮像要素画像を各要素レンズで撮像された撮像要素画像毎に分解して、隣り合う要素レンズ組の隣り合う要素レンズ同士により撮像された、前記撮像要素画像上の前記要素レンズの光軸位置を中心に点対称に変換した撮像要素画像とを１つの組とし、前記表示手段に表示用要素画像として表示するとともに、
   互いに隣り合う２つの前記表示用要素レンズを１組の要素レンズ組として、この要素レンズ組に、この要素レンズ組が対向する１つの表示素子に表示される表示用要素画像からの光を入射させることを特徴とする立体画像表示装置。
6. 請求項２または請求項４に記載の立体画像撮像装置の撮像手段に撮像された撮像要素画像を表示用要素画像として表示する立体画像表示装置であって、
   前記立体画像撮像装置の撮像手段で撮像した被写体の撮像要素画像を表示用要素画像として表示する複数の表示素子からなる表示手段と、前記表示手段に表示する表示用要素画像から前記被写体の再生像を再生する複数の表示用要素レンズを同一平面上に配列した表示レンズ群とを備え、
   前記立体画像撮像装置の撮像素子に撮像された撮像要素画像を前記撮像要素画像上の前記要素レンズの光軸位置を中心に点対称に変換し、
   この変換した撮像要素画像を各要素レンズで撮像された撮像要素画像毎に分解して、隣り合う要素レンズ組の隣り合う縦２つ横２つの要素レンズ同士により撮像された、前記撮像要素画像上の前記要素レンズの光軸位置を中心に点対称に変換した撮像要素画像とを１つの組とし、前記表示手段に表示用要素画像として表示するとともに、
   互いに隣り合う縦２つ横２つの前記表示用要素レンズを１組の要素レンズ組として、この要素レンズ組に、この要素レンズ組が対向する１つの表示素子に表示される表示用要素画像からの光を入射させることを特徴とする立体画像表示装置。
7. 前記表示用要素レンズ組の中心が、対向する表示素子の中心と一致することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の立体画像表示装置。
8. 前記同一平面上に配列された要素レンズを複数有する要素レンズ群のかわりに同一平面上に配列されたピンホールを複数有するピンホール列を用いることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の立体画像撮像装置。
9. 前記同一平面上に配列された要素レンズを複数有する要素レンズ群のかわりに同一平面上に配列されたピンホールを複数有するピンホール列を用いることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。

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