JP3344532B2 - 立体画像撮像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３次元ディスプレ
イ装置に表示するための立体画像を入力する手段である
立体画像撮像装置に関する。
イ装置に表示するための立体画像を入力する手段である
立体画像撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、撮像装置にて記録された光線
の強度と方向とを再生する方式により立体視を可能にす
る３次元ディスプレイ装置が知られている。ここで、こ
の方式を光線再生方式と呼ぶ。この光線再生方式による
立体視の原理について、以下に簡単に説明する。
の強度と方向とを再生する方式により立体視を可能にす
る３次元ディスプレイ装置が知られている。ここで、こ
の方式を光線再生方式と呼ぶ。この光線再生方式による
立体視の原理について、以下に簡単に説明する。
【０００３】まず、図１０に示すように、記録面３１の
前面にスリットアレイ３２を配置した状態で記録を行
う。記録面３１では、ＣＣＤのように画素単位の記録が
行われる。被写体Ａ、Ｂからはあらゆる方向に光が散乱
しているが、記録面３１にはスリットアレイ３２を通過
した光しか到達しない。したがって、各スリットの位置
が微小なカメラの位置に相当する。ここで、水平方向の
成分のみを考えると、記録面３１上の１つの画素には、
この画素とそれに対応するスリットの位置関係によって
決定される角度の入射光線のみが記録される。垂直方向
の成分については、レンズを用いて記録面３１上に結像
させる必要があるが、本原理には直接関係しないので、
説明を省略する。
前面にスリットアレイ３２を配置した状態で記録を行
う。記録面３１では、ＣＣＤのように画素単位の記録が
行われる。被写体Ａ、Ｂからはあらゆる方向に光が散乱
しているが、記録面３１にはスリットアレイ３２を通過
した光しか到達しない。したがって、各スリットの位置
が微小なカメラの位置に相当する。ここで、水平方向の
成分のみを考えると、記録面３１上の１つの画素には、
この画素とそれに対応するスリットの位置関係によって
決定される角度の入射光線のみが記録される。垂直方向
の成分については、レンズを用いて記録面３１上に結像
させる必要があるが、本原理には直接関係しないので、
説明を省略する。
【０００４】このようにして記録された像を、図１１に
示すように表示面３３の前面にスリットアレイ３４を配
置した構成を有する３次元ディスプレイ装置にて再生す
る。表示面３３には、記録時に得られた像をスリット毎
に左右反転したものを表示し、再生像の手前と奥とが逆
転するのを防ぐ。１つの画素から出てスリットを通過す
る光は、画素とそれに対応するスリットの位置関係によ
って決定される方向にのみ出射する。上述したスリット
毎の左右反転処理により、表示画素はスリットに関して
対称な位置関係にあるため、この光線の出射方向は記録
時の方向と同じになる。観測者はこのようにして出射し
てくる光を観察することにより立体視が可能となる。つ
まり、実際の光は表示面３３から手前（観測者側）にし
か来ないのだが、同一点の情報が複数のスリットから異
なる角度で出てくるために、あたかも表示面３３よりも
奥に存在する１つの物点から光が出てきているかのよう
に知覚するのである。すべての表示点に関してこのよう
な現象が起こるために、立体視が可能となる。
示すように表示面３３の前面にスリットアレイ３４を配
置した構成を有する３次元ディスプレイ装置にて再生す
る。表示面３３には、記録時に得られた像をスリット毎
に左右反転したものを表示し、再生像の手前と奥とが逆
転するのを防ぐ。１つの画素から出てスリットを通過す
る光は、画素とそれに対応するスリットの位置関係によ
って決定される方向にのみ出射する。上述したスリット
毎の左右反転処理により、表示画素はスリットに関して
対称な位置関係にあるため、この光線の出射方向は記録
時の方向と同じになる。観測者はこのようにして出射し
てくる光を観察することにより立体視が可能となる。つ
まり、実際の光は表示面３３から手前（観測者側）にし
か来ないのだが、同一点の情報が複数のスリットから異
なる角度で出てくるために、あたかも表示面３３よりも
奥に存在する１つの物点から光が出てきているかのよう
に知覚するのである。すべての表示点に関してこのよう
な現象が起こるために、立体視が可能となる。
【０００５】上記説明には、スリットアレイを用いた
が、シリンドリカルレンズアレイ（レンチキュラレン
ズ）はスリットアレイと等価な働きをするので、光線再
生方式においてシリンドリカルレンズアレイを用いて差
し支えない。
が、シリンドリカルレンズアレイ（レンチキュラレン
ズ）はスリットアレイと等価な働きをするので、光線再
生方式においてシリンドリカルレンズアレイを用いて差
し支えない。
【０００６】図１２に、光線再生方式において用いられ
る撮像装置の一例を示す。この撮像装置では、撮像面１
０１の前面にシリンドリカルレンズアレイ１０２が配置
され、その前方には垂直成分結像用のシリンドリカルレ
ンズ１０３が配置される。シリンドリカルレンズ１０３
は、垂直方向にのみ曲率をもつので、水平成分には作用
を及ぼさない。撮像面１０１はシリンドリカルレンズア
レイ１０２の焦平面の位置に配置されてあり、水平成分
はシリンドリカルレンズアレイ１０２によって、入射角
度に応じた撮像面１０１上の位置に記録される。このと
き、シリンドリカルレンズアレイ１０２における各シリ
ンドリカルレンズは微小カメラに相当するので、図１２
の撮像装置は、カメラを多数個、たとえば数十から数百
個を並列に配置したものと考えられる。図１２に示した
例では、撮像面１０１は３次元ディスプレイ装置の表示
面と同じ大きさでなければならず、また、撮像面１０１
の画素ピッチは表示面としての表示パネルの画素ピッチ
と同一である必要がある。また、光線再生方式において
用いられる撮像装置の他の例が、特開平１−２５４０９
２号公報に開示されている。図１３にその概略図を示
す。図１３（ａ）は、本従来例の撮像装置の平面図であ
り、図１３（ｂ）は、その断面図である。この撮像装置
においては、撮像面１０４の前方に凸レンズ１０５が配
置され、その前面にピンホール板１０６が密着して配置
される。撮像面１０４と凸レンズ１０５との間の距離
は、凸レンズ１０５の焦点距離ｆに等しくされる。ま
た、ピンホール板１０６には、液晶などの電気的光デバ
イスが用いられ、ピンホール１０７の位置が移動可能で
ある。なお、特開平１−２５４０９２号公報では、凸レ
ンズ１０５をフレネルレンズ化しているが、図１３では
理解を容易とすべく、機能的に同等な普通の平凸レンズ
に置き換えて示している。
る撮像装置の一例を示す。この撮像装置では、撮像面１
０１の前面にシリンドリカルレンズアレイ１０２が配置
され、その前方には垂直成分結像用のシリンドリカルレ
ンズ１０３が配置される。シリンドリカルレンズ１０３
は、垂直方向にのみ曲率をもつので、水平成分には作用
を及ぼさない。撮像面１０１はシリンドリカルレンズア
レイ１０２の焦平面の位置に配置されてあり、水平成分
はシリンドリカルレンズアレイ１０２によって、入射角
度に応じた撮像面１０１上の位置に記録される。このと
き、シリンドリカルレンズアレイ１０２における各シリ
ンドリカルレンズは微小カメラに相当するので、図１２
の撮像装置は、カメラを多数個、たとえば数十から数百
個を並列に配置したものと考えられる。図１２に示した
例では、撮像面１０１は３次元ディスプレイ装置の表示
面と同じ大きさでなければならず、また、撮像面１０１
の画素ピッチは表示面としての表示パネルの画素ピッチ
と同一である必要がある。また、光線再生方式において
用いられる撮像装置の他の例が、特開平１−２５４０９
２号公報に開示されている。図１３にその概略図を示
す。図１３（ａ）は、本従来例の撮像装置の平面図であ
り、図１３（ｂ）は、その断面図である。この撮像装置
においては、撮像面１０４の前方に凸レンズ１０５が配
置され、その前面にピンホール板１０６が密着して配置
される。撮像面１０４と凸レンズ１０５との間の距離
は、凸レンズ１０５の焦点距離ｆに等しくされる。ま
た、ピンホール板１０６には、液晶などの電気的光デバ
イスが用いられ、ピンホール１０７の位置が移動可能で
ある。なお、特開平１−２５４０９２号公報では、凸レ
ンズ１０５をフレネルレンズ化しているが、図１３では
理解を容易とすべく、機能的に同等な普通の平凸レンズ
に置き換えて示している。
【０００７】図１３に示すような構成の撮像装置では、
移動するピンホール１０７の位置が通常のカメラ視点の
位置に相当し、１つの撮像面１０４上に複数のカメラ視
点の画像を時分割で撮影することになる。すなわち、ピ
ンホール１０７の位置は、図１２のシリンドリカルレン
ズアレイ１０２における１つのシリンドリカルレンズに
対応すると考えられる。この例においても、図１２の場
合と同様に、撮像面１０４と３次元ディスプレイ装置の
表示面との大きさが等しくなければならないが、時間的
にスキャンすることにより図１２おける１画面相当の画
像を作り出すことができるため、１枚の撮影画像サイズ
は小さくてもよく、撮像面１０４の大きさを小さくする
ことができる。
移動するピンホール１０７の位置が通常のカメラ視点の
位置に相当し、１つの撮像面１０４上に複数のカメラ視
点の画像を時分割で撮影することになる。すなわち、ピ
ンホール１０７の位置は、図１２のシリンドリカルレン
ズアレイ１０２における１つのシリンドリカルレンズに
対応すると考えられる。この例においても、図１２の場
合と同様に、撮像面１０４と３次元ディスプレイ装置の
表示面との大きさが等しくなければならないが、時間的
にスキャンすることにより図１２おける１画面相当の画
像を作り出すことができるため、１枚の撮影画像サイズ
は小さくてもよく、撮像面１０４の大きさを小さくする
ことができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術においては、以下の問題点があった。
術においては、以下の問題点があった。
【０００９】上記図１２に示した撮像装置では、上述し
たように撮像面１０１は表示面と同じ大きさである必要
があり、その画素ピッチは表示パネルの画素ピッチと同
一である必要がある。しかし、そのような撮像面を、Ｃ
ＣＤのような光電変換デバイスによって構成することは
非常に困難であり、不可能に近い。
たように撮像面１０１は表示面と同じ大きさである必要
があり、その画素ピッチは表示パネルの画素ピッチと同
一である必要がある。しかし、そのような撮像面を、Ｃ
ＣＤのような光電変換デバイスによって構成することは
非常に困難であり、不可能に近い。
【００１０】一方、図１３に示した撮像装置では、ちら
つきを抑えるためにピンホールの位置を高速に移動させ
る、例えば１秒間に６０回スキャンする必要がある。し
かし、そのような高速応答が可能な光シャッターを構成
し得る適当なデバイスが現状では存在しない。また、１
回のスキャンで５００枚の画像を撮影し、１秒間に６０
回スキャンすると仮定すると、１秒間に３００００フレ
ームの画像を撮影する必要があるが、そのように高速な
撮像デバイスも存在しない。更には、デバイスが追随す
るような速度でスキャンする場合には、動画の撮影が不
可能となる。
つきを抑えるためにピンホールの位置を高速に移動させ
る、例えば１秒間に６０回スキャンする必要がある。し
かし、そのような高速応答が可能な光シャッターを構成
し得る適当なデバイスが現状では存在しない。また、１
回のスキャンで５００枚の画像を撮影し、１秒間に６０
回スキャンすると仮定すると、１秒間に３００００フレ
ームの画像を撮影する必要があるが、そのように高速な
撮像デバイスも存在しない。更には、デバイスが追随す
るような速度でスキャンする場合には、動画の撮影が不
可能となる。
【００１１】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するためになされたものであり、光線再生方式の３次
元ディスプレイ装置の入力手段として適用可能であり、
しかも、表示面よりも小さな撮像面を有し、かつ、動画
撮影が可能な立体画像撮像装置を提供することを目的と
する。
決するためになされたものであり、光線再生方式の３次
元ディスプレイ装置の入力手段として適用可能であり、
しかも、表示面よりも小さな撮像面を有し、かつ、動画
撮影が可能な立体画像撮像装置を提供することを目的と
する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の立体画像撮像装
置は、撮像面と、焦点距離が等しい複数の要素レンズを
並べて構成されており、焦平面が該撮像面上になるよう
に、該撮像面の光線入射側に配置された光学手段と、該
光学手段の光線入射側に配置された複数のレンズからな
り、該複数のレンズのうち最も光線入射側にあるレンズ
上の像を該光学手段上に結像させるアフォーカル光学系
とを備え、物体の１点から出た光を前記光学手段の複数
の要素レンズを通過させて撮像するようになっており、
そのことにより上記目的が達成される。
置は、撮像面と、焦点距離が等しい複数の要素レンズを
並べて構成されており、焦平面が該撮像面上になるよう
に、該撮像面の光線入射側に配置された光学手段と、該
光学手段の光線入射側に配置された複数のレンズからな
り、該複数のレンズのうち最も光線入射側にあるレンズ
上の像を該光学手段上に結像させるアフォーカル光学系
とを備え、物体の１点から出た光を前記光学手段の複数
の要素レンズを通過させて撮像するようになっており、
そのことにより上記目的が達成される。
【００１３】また、本発明の立体画像撮像装置は、撮像
面と、該撮像面の光線入射側に配置されており、焦点距
離が等しい複数の要素レンズを並べて構成された光学手
段と、該撮像面と該光学手段との間に配置され、該光学
手段の焦平面上の像を該撮像面上に結像させる縮小レン
ズ系とを備え、物体の１点から出た光を前記光学手段の
複数の要素レンズを通過させて撮像するようになってお
り、そのことにより上記目的が達成される。
面と、該撮像面の光線入射側に配置されており、焦点距
離が等しい複数の要素レンズを並べて構成された光学手
段と、該撮像面と該光学手段との間に配置され、該光学
手段の焦平面上の像を該撮像面上に結像させる縮小レン
ズ系とを備え、物体の１点から出た光を前記光学手段の
複数の要素レンズを通過させて撮像するようになってお
り、そのことにより上記目的が達成される。
【００１４】前記何れの立体画像撮像装置においても、
前記光学手段が、シリンドリカルレンズを並設したシリ
ンドリカルレンズアレイと、該シリンドリカルレンズア
レイの光線入射側に配置され、垂直方向に曲率をもつシ
リンドリカルレンズとを有する構成としてもよい。
前記光学手段が、シリンドリカルレンズを並設したシリ
ンドリカルレンズアレイと、該シリンドリカルレンズア
レイの光線入射側に配置され、垂直方向に曲率をもつシ
リンドリカルレンズとを有する構成としてもよい。
【００１５】また、前記何れの立体画像撮像装置におい
ても、前記光学手段を微小レンズを２次元状に配列した
２次元レンズアレイにより形成してもよい。
ても、前記光学手段を微小レンズを２次元状に配列した
２次元レンズアレイにより形成してもよい。
【００１６】以下に、本発明の作用につき説明する。
【００１７】本発明の立体画像撮像装置では、被写体か
らの光線の入射角度は、光学手段により光軸からの距離
に変換される。これにより、入射光線の強度のみなら
ず、その方向が撮像面に記録される。したがって、時分
割撮影を必要としないので、動画撮影が可能である。ま
た、複数のレンズからなるアフォーカル光学系は、最も
光線の入射側にあるレンズ上の像を光学手段上に結像さ
せるので、表示面に比較して撮像面を小さくすることが
できる。
らの光線の入射角度は、光学手段により光軸からの距離
に変換される。これにより、入射光線の強度のみなら
ず、その方向が撮像面に記録される。したがって、時分
割撮影を必要としないので、動画撮影が可能である。ま
た、複数のレンズからなるアフォーカル光学系は、最も
光線の入射側にあるレンズ上の像を光学手段上に結像さ
せるので、表示面に比較して撮像面を小さくすることが
できる。
【００１８】また、本発明の他の立体画像撮像装置にお
いても、光学手段により前述のように、時分割撮影を必
要としない構成とすることができる。また、微小レンズ
系を撮像面と光学手段との間に配置することによって、
撮像装置の構成を簡単にすることができる。さらに、縮
小レンズ系により、光学手段の焦平面上の像を撮像面上
に結像させるので、表示面に比較して撮像面を小さくす
ることができる。
いても、光学手段により前述のように、時分割撮影を必
要としない構成とすることができる。また、微小レンズ
系を撮像面と光学手段との間に配置することによって、
撮像装置の構成を簡単にすることができる。さらに、縮
小レンズ系により、光学手段の焦平面上の像を撮像面上
に結像させるので、表示面に比較して撮像面を小さくす
ることができる。
【００１９】上記何れの立体画像撮像装置においても、
光学手段が、シリンドリカルレンズを並設したシリンド
リカルレンズアレイと、シリンドリカルレンズアレイの
光線入射側に配置され、垂直方向に曲率をもつシリンド
リカルレンズとにより構成されるので、水平方向にのみ
視差をもち、視覚的に鮮明な像を得ることができる。ま
た、上記何れの立体画像撮像装置においても、光学手段
が、微小レンズを２次元状に配列した２次元レンズアレ
イであるので、水平・垂直両方向の視差を記録すること
ができる。
光学手段が、シリンドリカルレンズを並設したシリンド
リカルレンズアレイと、シリンドリカルレンズアレイの
光線入射側に配置され、垂直方向に曲率をもつシリンド
リカルレンズとにより構成されるので、水平方向にのみ
視差をもち、視覚的に鮮明な像を得ることができる。ま
た、上記何れの立体画像撮像装置においても、光学手段
が、微小レンズを２次元状に配列した２次元レンズアレ
イであるので、水平・垂直両方向の視差を記録すること
ができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について以下に
説明する。
説明する。
【００２１】（実施形態１）図１に、本発明の実施形態
１にかかる立体画像撮像装置の水平断面を示す。本実施
形態の撮像装置は、撮像面１の前面にシリンドリカルレ
ンズアレイ２が配置され、その前方には垂直成分結像用
のシリンドリカルレンズ３が、更に、前方にはレンズ４
とレンズ５とからなるアフォーカル系が配置された構成
となっている。 シリンドリカルレンズ３は、垂直方向
にのみ曲率をもつので、水平成分には作用を及ぼさな
い。撮像面１は、シリンドリカルレンズアレイ２の焦平
面の位置に配置される。それにより、水平成分はシリン
ドリカルレンズアレイ２によって、入射角度に応じた撮
像面１上の位置に記録される。図中のｆ3はシリンドリ
カルレンズアレイ２の焦点距離である。
１にかかる立体画像撮像装置の水平断面を示す。本実施
形態の撮像装置は、撮像面１の前面にシリンドリカルレ
ンズアレイ２が配置され、その前方には垂直成分結像用
のシリンドリカルレンズ３が、更に、前方にはレンズ４
とレンズ５とからなるアフォーカル系が配置された構成
となっている。 シリンドリカルレンズ３は、垂直方向
にのみ曲率をもつので、水平成分には作用を及ぼさな
い。撮像面１は、シリンドリカルレンズアレイ２の焦平
面の位置に配置される。それにより、水平成分はシリン
ドリカルレンズアレイ２によって、入射角度に応じた撮
像面１上の位置に記録される。図中のｆ3はシリンドリ
カルレンズアレイ２の焦点距離である。
【００２２】シリンドリカルレンズ３の前方に配置され
たアフォーカル系を構成するレンズ４とレンズ５とは、
レンズ４の像側焦平面６とレンズ５の物体側焦平面とが
一致するように設ける。アフォーカル系では、入射する
平行光線群は、出射する際にも平行が保たれる。ただ
し、入射角ωと出射角ω’とは一般に異なる。
たアフォーカル系を構成するレンズ４とレンズ５とは、
レンズ４の像側焦平面６とレンズ５の物体側焦平面とが
一致するように設ける。アフォーカル系では、入射する
平行光線群は、出射する際にも平行が保たれる。ただ
し、入射角ωと出射角ω’とは一般に異なる。
【００２３】この撮像装置においては、シリンドリカル
レンズアレイ２のうちの１つのシリンドリカルレンズが
１つの撮影視点に相当する。また、撮影範囲はシリンド
リカルレンズアレイ２上では、点ａ’から点ｃ’までの
範囲となるものの、前方にアフォーカル系が配置されて
いるので、シリンドリカルレンズアレイ２上の点ａ’か
ら点ｃ’までの範囲は、レンズ４上の点ａから点ｃまで
の範囲に拡大される。すなわち、シリンドリカルレンズ
２に対して光線の入射側に配置されたアフォーカルレン
ズにおけるレンズ４上の点ａから点ｃまでの範囲は、ア
フォーカルレンズ４によってシリンドリカルレンズ上で
は点ａ’から点ｃ’までの範囲に縮小される。
レンズアレイ２のうちの１つのシリンドリカルレンズが
１つの撮影視点に相当する。また、撮影範囲はシリンド
リカルレンズアレイ２上では、点ａ’から点ｃ’までの
範囲となるものの、前方にアフォーカル系が配置されて
いるので、シリンドリカルレンズアレイ２上の点ａ’か
ら点ｃ’までの範囲は、レンズ４上の点ａから点ｃまで
の範囲に拡大される。すなわち、シリンドリカルレンズ
２に対して光線の入射側に配置されたアフォーカルレン
ズにおけるレンズ４上の点ａから点ｃまでの範囲は、ア
フォーカルレンズ４によってシリンドリカルレンズ上で
は点ａ’から点ｃ’までの範囲に縮小される。
【００２４】図２に、レンズ４の大きさと３次元ディス
プレイ装置の表示面７の大きさとの関係を示す。この図
から分かるように、レンズ４は表示面７よりも大きくな
ければならない。そして、上記レンズ４上の点ａから点
ｃまでの範囲は、表示面７の水平方向の長さと等しくな
るようにする必要がある。
プレイ装置の表示面７の大きさとの関係を示す。この図
から分かるように、レンズ４は表示面７よりも大きくな
ければならない。そして、上記レンズ４上の点ａから点
ｃまでの範囲は、表示面７の水平方向の長さと等しくな
るようにする必要がある。
【００２５】図３に、撮像面１の大きさと表示面７の大
きさとの関係を示す。シリンドリカルレンズアレイ２上
の点ａ’から点ｃ’までの範囲は、撮像面１の水平方向
の長さと等しい。しかし、上述したように、アフォーカ
ル系によって、この点ａ’から点ｃ’までの範囲を、レ
ンズ４上の点ａから点ｃまでの範囲に拡大するため、す
なわち、シリンドリカルレンズ２に対して光線の入射側
に配置されたアフォーカルレンズにおけるレンズ４上の
点ａから点ｃまでの範囲が、アフォーカルレンズ４によ
ってシリンドリカルレンズ上では点ａ’から点ｃ’まで
の範囲に縮小されるため、撮像面１は表示面７よりも小
さくすることができる。なお、垂直方向の大きさについ
ては、図１における垂直方向結像用シリンドリカルレン
ズ３によって結像させることにより撮像面を小さくして
いる。
きさとの関係を示す。シリンドリカルレンズアレイ２上
の点ａ’から点ｃ’までの範囲は、撮像面１の水平方向
の長さと等しい。しかし、上述したように、アフォーカ
ル系によって、この点ａ’から点ｃ’までの範囲を、レ
ンズ４上の点ａから点ｃまでの範囲に拡大するため、す
なわち、シリンドリカルレンズ２に対して光線の入射側
に配置されたアフォーカルレンズにおけるレンズ４上の
点ａから点ｃまでの範囲が、アフォーカルレンズ４によ
ってシリンドリカルレンズ上では点ａ’から点ｃ’まで
の範囲に縮小されるため、撮像面１は表示面７よりも小
さくすることができる。なお、垂直方向の大きさについ
ては、図１における垂直方向結像用シリンドリカルレン
ズ３によって結像させることにより撮像面を小さくして
いる。
【００２６】なお、レンズ４上の点ａ、点ｂ、点ｃの各
点が、シリンドリカルレンズアレイ２上の点ａ’、点
ｂ’、点ｃ’の各点に対応するためには、レンズ４上の
像がシリンドリカルレンズアレイ２上で結像すればよ
い。したがって、図１において、下記式（１）に示す関
係が成立するように撮像装置を構成する。
点が、シリンドリカルレンズアレイ２上の点ａ’、点
ｂ’、点ｃ’の各点に対応するためには、レンズ４上の
像がシリンドリカルレンズアレイ２上で結像すればよ
い。したがって、図１において、下記式（１）に示す関
係が成立するように撮像装置を構成する。
【００２７】１／ｄ1＋１／ｄ2＝１／ｆ2 …（１） ｄ1はレンズ４とレンズ５との間の距離 ｄ2はレンズ５とシリンドリカルレンズアレイ２との間
の距離 ｆ2はレンズ５の焦点距離 このように構成することにより、見かけ上の撮影視点を
レンズ４上に置くことができる。
の距離 ｆ2はレンズ５の焦点距離 このように構成することにより、見かけ上の撮影視点を
レンズ４上に置くことができる。
【００２８】さて、光線再生方式においては、記録され
た光線の強度と方向とを再生するわけであるが、通常の
カメラでは２次元平面への投影像が得られるので、光線
の強度のみが記録され、光線の方向を記録することがで
きない。これに対して、本発明の撮像装置においては光
線の方向と強度との正しい再生が可能な形で記録する。
この点について、以下に詳しく説明する。
た光線の強度と方向とを再生するわけであるが、通常の
カメラでは２次元平面への投影像が得られるので、光線
の強度のみが記録され、光線の方向を記録することがで
きない。これに対して、本発明の撮像装置においては光
線の方向と強度との正しい再生が可能な形で記録する。
この点について、以下に詳しく説明する。
【００２９】図４に、撮像面２１の前面にシリンドリカ
ルレンズアレイ２２を配置した場合の光線の進み方を示
す。ここで、撮像面２１は、シリンドリカルレンズアレ
イ２２の焦点距離の位置に配置される。このような構成
により、シリンドリカルレンズアレイ２２のうちの１つ
のシリンドリカルレンズに入射する平行光線群は、撮像
面２１上の１点Ｓに記録される。入射角が異なれば記録
点の位置も異なり、入射角ω’と記録点Ｓの光軸（一点
鎖線）からの距離ｘとの間には、下記式（２）に示す関
係が成立する。
ルレンズアレイ２２を配置した場合の光線の進み方を示
す。ここで、撮像面２１は、シリンドリカルレンズアレ
イ２２の焦点距離の位置に配置される。このような構成
により、シリンドリカルレンズアレイ２２のうちの１つ
のシリンドリカルレンズに入射する平行光線群は、撮像
面２１上の１点Ｓに記録される。入射角が異なれば記録
点の位置も異なり、入射角ω’と記録点Ｓの光軸（一点
鎖線）からの距離ｘとの間には、下記式（２）に示す関
係が成立する。
【００３０】ｘ＝ｆ3・ｔａｎ ω’ …（２） ｆ3はシリンドリカルレンズアレイ２２の焦点距離 上式（２）から、このような構成にすると、入射光線の
角度が光軸からの距離に変換されて記録されることがわ
かる。
角度が光軸からの距離に変換されて記録されることがわ
かる。
【００３１】ここで、シリンドリカルレンズアレイはス
リットアレイに置き換えることができるので、説明を容
易にするために以下ではスリットアレイを用いて説明す
る。図５に、図４のシリンドリカルレンズアレイ２２を
スリットアレイ２３に置き換えたものを示す。なお、撮
像面２１とスリットアレイ２３とはその間隔がシリンド
リカルレンズアレイ２２の焦点距離に相当するように設
ける。
リットアレイに置き換えることができるので、説明を容
易にするために以下ではスリットアレイを用いて説明す
る。図５に、図４のシリンドリカルレンズアレイ２２を
スリットアレイ２３に置き換えたものを示す。なお、撮
像面２１とスリットアレイ２３とはその間隔がシリンド
リカルレンズアレイ２２の焦点距離に相当するように設
ける。
【００３２】図５（ａ）において、角度ω’で入射した
光線は、光軸２６から距離ｘの位置の記録点Ｓに記録さ
れ、このとき、下記式（３）に示す関係が成立する。
光線は、光軸２６から距離ｘの位置の記録点Ｓに記録さ
れ、このとき、下記式（３）に示す関係が成立する。
【００３３】ｘ＝Ｄ1・ｔａｎ ω’ …（３） Ｄ1は撮像面２１とスリットアレイ２３との間隔 この記録点Ｓを再生する際には、図５（ｂ）に示すよう
に、記録点Ｓを光軸２６に関して対称な位置Ｔに変換し
て表示する。図５（ｂ）においては、表示面２４の前面
にスリットアレイ２５が配置される。表示面２４とスリ
ットアレイ２５との間隔は、記録時の間隔Ｄ1と等しく
する。このようにすると、表示点Ｔから出射する光線の
角度は入射角ω’に等しくなるので、記録時の到来方向
を保存して光線を再生することができる。
に、記録点Ｓを光軸２６に関して対称な位置Ｔに変換し
て表示する。図５（ｂ）においては、表示面２４の前面
にスリットアレイ２５が配置される。表示面２４とスリ
ットアレイ２５との間隔は、記録時の間隔Ｄ1と等しく
する。このようにすると、表示点Ｔから出射する光線の
角度は入射角ω’に等しくなるので、記録時の到来方向
を保存して光線を再生することができる。
【００３４】ところで、図１においては見かけの撮影視
点であるレンズ４に対する入射角ωとシリンドリカルレ
ンズアレイ２に対する入射角ω’とが異なり、しかも入
射する向きが光軸２６に対して反対となる。これを正し
く再生することについて以下に説明する。
点であるレンズ４に対する入射角ωとシリンドリカルレ
ンズアレイ２に対する入射角ω’とが異なり、しかも入
射する向きが光軸２６に対して反対となる。これを正し
く再生することについて以下に説明する。
【００３５】図６に、表示面２４の前面にスリットアレ
イ２５が配置された表示装置を示す。図中の表示点Ｔ
は、図５（ａ）のようにして記録された入射角ω’の光
線の記録点Ｓを光軸２６に関して対称変換したものであ
る。したがって、スリットアレイ２５を表示面２４の前
方の距離Ｄ1の位置に配置すると、図５（ｂ）の場合と
同様に光線の出射角はω’となる（光線Ｐ参照）。とこ
ろが、撮像装置における実際の入射角はωであるから、
出射角もωとなるようにしなければならない。
イ２５が配置された表示装置を示す。図中の表示点Ｔ
は、図５（ａ）のようにして記録された入射角ω’の光
線の記録点Ｓを光軸２６に関して対称変換したものであ
る。したがって、スリットアレイ２５を表示面２４の前
方の距離Ｄ1の位置に配置すると、図５（ｂ）の場合と
同様に光線の出射角はω’となる（光線Ｐ参照）。とこ
ろが、撮像装置における実際の入射角はωであるから、
出射角もωとなるようにしなければならない。
【００３６】図１において、ωとω’との間には、下記
式（４）に示す関係が成立する。
式（４）に示す関係が成立する。
【００３７】 ｆ1・ｔａｎ ω＝ｆ2・ｔａｎ ω’ …（４） ｆ1：レンズ４の焦点距離 式（３）と式（４）から、ｔａｎ ω’を消去すること
により、次式（５）が得られる。
により、次式（５）が得られる。
【００３８】 ｘ＝（ｆ1／ｆ2）・Ｄ1・ｔａｎ ω …（５） したがって、図６において、 Ｄ2＝（ｆ1／ｆ2）・Ｄ1 …（６） となるような位置にスリットアレイ２５を配置すると、
式（５）と式（６）とにより、 ｘ＝Ｄ2・ｔａｎ ω …（７） となり、光線の出射角はωとなる（光線Ｑ参照）。
式（５）と式（６）とにより、 ｘ＝Ｄ2・ｔａｎ ω …（７） となり、光線の出射角はωとなる（光線Ｑ参照）。
【００３９】さらに、図１においては入射方向（入射角
ω）と出射方向（出射角ω’）とが光軸２６に関して反
対向きとなっているので、これを正しくするために、図
６において表示点Ｔを光軸２６に関して対称な位置Ｔ’
に変換する。この表示点Ｔ’から出射する光線は、出射
角がωで、しかも向きも本来の入射方向と等しくなる
（光線Ｒ参照）。
ω）と出射方向（出射角ω’）とが光軸２６に関して反
対向きとなっているので、これを正しくするために、図
６において表示点Ｔを光軸２６に関して対称な位置Ｔ’
に変換する。この表示点Ｔ’から出射する光線は、出射
角がωで、しかも向きも本来の入射方向と等しくなる
（光線Ｒ参照）。
【００４０】ところで、上述したように、表示点Ｔと記
録点Ｓとは光軸２６に関して対称な位置にあるため、表
示点Ｔ’の位置と記録点Ｓの位置とは一致する。すなわ
ち、本実施形態の撮像装置においては、再生像の手前と
奥とが逆転するのを防ぐためのスリットごとの左右反転
処理が不要となる。したがって、図１のような構成の撮
像装置で記録された像を再生する際には、記録点をその
まま表示点に置き換え、表示面２４とスリットアレイ２
５との間隔を記録時の（ｆ1／ｆ2）倍にすればよいこと
になる。もちろん、表示の際にもスリットアレイ２５の
代わりにシリンドリカルレンズアレイを用いることがで
き、その場合には、表示用シリンドリカルレンズアレイ
の焦点距離を記録時の（ｆ1／ｆ2）倍にすればよい。
録点Ｓとは光軸２６に関して対称な位置にあるため、表
示点Ｔ’の位置と記録点Ｓの位置とは一致する。すなわ
ち、本実施形態の撮像装置においては、再生像の手前と
奥とが逆転するのを防ぐためのスリットごとの左右反転
処理が不要となる。したがって、図１のような構成の撮
像装置で記録された像を再生する際には、記録点をその
まま表示点に置き換え、表示面２４とスリットアレイ２
５との間隔を記録時の（ｆ1／ｆ2）倍にすればよいこと
になる。もちろん、表示の際にもスリットアレイ２５の
代わりにシリンドリカルレンズアレイを用いることがで
き、その場合には、表示用シリンドリカルレンズアレイ
の焦点距離を記録時の（ｆ1／ｆ2）倍にすればよい。
【００４１】これまで、図１の撮像装置におけるシリン
ドリカルレンズアレイ２のうちの１つのシリンドリカル
レンズに入射する光について説明してきたが、このよう
な現象は全てのシリンドリカルレンズについて成立する
ため、図１の撮像装置によって光線再生方式の３次元デ
ィスプレイ装置に対する入力画像としての立体画像を撮
像することができる。なお、図１の撮像装置において
は、光線の方向を記録するのは水平成分のみであるか
ら、得られた立体画像は水平方向にのみ視差をもつ。し
かしながら、垂直方向には解像度が劣化しないため、視
覚的に鮮明な像が得られる。
ドリカルレンズアレイ２のうちの１つのシリンドリカル
レンズに入射する光について説明してきたが、このよう
な現象は全てのシリンドリカルレンズについて成立する
ため、図１の撮像装置によって光線再生方式の３次元デ
ィスプレイ装置に対する入力画像としての立体画像を撮
像することができる。なお、図１の撮像装置において
は、光線の方向を記録するのは水平成分のみであるか
ら、得られた立体画像は水平方向にのみ視差をもつ。し
かしながら、垂直方向には解像度が劣化しないため、視
覚的に鮮明な像が得られる。
【００４２】（実施形態２）図７に、本発明の実施形態
２にかかる立体画像撮像装置の水平断面を示す。
２にかかる立体画像撮像装置の水平断面を示す。
【００４３】本実施形態の撮像装置では、撮像面１の前
面に２次元レンズアレイ８が配置され、その前方にレン
ズ４とレンズ５とによって構成されるアフォーカル系が
配置される。２次元レンズアレイ８は、一般にフライズ
アイレンズあるいはハエの眼レンズと呼ばれているもの
で、微小レンズを２次元状に配列したものである。図中
のｆ3は、２次元レンズアレイ８の焦点距離である。
面に２次元レンズアレイ８が配置され、その前方にレン
ズ４とレンズ５とによって構成されるアフォーカル系が
配置される。２次元レンズアレイ８は、一般にフライズ
アイレンズあるいはハエの眼レンズと呼ばれているもの
で、微小レンズを２次元状に配列したものである。図中
のｆ3は、２次元レンズアレイ８の焦点距離である。
【００４４】この撮像装置は、図１の撮像装置から垂直
成分結像用シリンドリカルレンズ３を取り除き、シリン
ドリカルレンズアレイ２を２次元レンズアレイ８に置き
換えたものと言える。この結果、本実施形態では水平成
分のみならず、垂直成分についても光線の方向記録が可
能になる。すなわち、上記実施形態１では、水平成分に
関して起こる現象のみについて説明したが、本実施形態
においては、垂直成分についても同様の現象が起こる。
したがって、本実施形態の撮像装置においては、得られ
る立体画像は、水平・垂直両方向に視差をもつ。なお、
この撮像装置によって得られた立体画像を再生する際に
は、表示面の前面に記録時の（ｆ1／ｆ2）倍の焦点距離
をもつ２次元レンズアレイ（あるいはピンホールアレ
イ）を配置する必要がある。
成分結像用シリンドリカルレンズ３を取り除き、シリン
ドリカルレンズアレイ２を２次元レンズアレイ８に置き
換えたものと言える。この結果、本実施形態では水平成
分のみならず、垂直成分についても光線の方向記録が可
能になる。すなわち、上記実施形態１では、水平成分に
関して起こる現象のみについて説明したが、本実施形態
においては、垂直成分についても同様の現象が起こる。
したがって、本実施形態の撮像装置においては、得られ
る立体画像は、水平・垂直両方向に視差をもつ。なお、
この撮像装置によって得られた立体画像を再生する際に
は、表示面の前面に記録時の（ｆ1／ｆ2）倍の焦点距離
をもつ２次元レンズアレイ（あるいはピンホールアレ
イ）を配置する必要がある。
【００４５】（実施形態３）図８に、本発明の実施形態
３にかかる立体画像撮像装置の水平断面を示す。
３にかかる立体画像撮像装置の水平断面を示す。
【００４６】本実施形態の撮像装置では、撮像面１１の
前面にレンズ１４を間に挟んでシリンドリカルレンズア
レイ１２が配置され、その前方に垂直成分結像用シリン
ドリカルレンズ１３が配置される。図１０中のｆ4は、
シリンドリカルレンズアレイ１２の焦点距離である。シ
リンドリカルレンズ１３は、垂直方向にのみ曲率をもつ
ので、水平成分には作用を及ぼさない。シリンドリカル
レンズアレイ１２と撮像面１１との間に設けられたレン
ズ１４は、シリンドリカルレンズアレイ１２の焦平面１
５上の像を撮像面１１上に結像させるように配置され
る。すなわち、レンズ１４の焦点距離をｆ5とすると、
下記式（８）の関係が成立するような位置にレンズ１４
が配置される。
前面にレンズ１４を間に挟んでシリンドリカルレンズア
レイ１２が配置され、その前方に垂直成分結像用シリン
ドリカルレンズ１３が配置される。図１０中のｆ4は、
シリンドリカルレンズアレイ１２の焦点距離である。シ
リンドリカルレンズ１３は、垂直方向にのみ曲率をもつ
ので、水平成分には作用を及ぼさない。シリンドリカル
レンズアレイ１２と撮像面１１との間に設けられたレン
ズ１４は、シリンドリカルレンズアレイ１２の焦平面１
５上の像を撮像面１１上に結像させるように配置され
る。すなわち、レンズ１４の焦点距離をｆ5とすると、
下記式（８）の関係が成立するような位置にレンズ１４
が配置される。
【００４７】１／ｄ1＋１／ｄ2＝１／ｆ5 …（８） ｄ1はレンズ１４と焦平面１５との間の距離 ｄ2はレンズ１４と撮像面１１との間の距離 次に、本実施形態の撮像装置における作用を説明する。
【００４８】シリンドリカルレンズアレイ１２のうちの
１つのシリンドリカルレンズに入射する平行光線群は、
焦平面１５上で１点に集まる。上述した図１２の従来例
では、この焦平面上に表示面と同じ大きさをもつ撮像面
を配置していたが、本実施形態ではレンズ１４によって
この像を焦平面１５から距離（ｄ1＋ｄ2）だけ離れた撮
像面１１上に結像させる。上記式（８）が成立する場
合、焦平面１５上の１点Ｍは、撮像面１１上でも点Ｍ’
となるので、ｄ1＞ｄ2とすることにより、撮像面１１上
の像は焦平面１５上の像を縮小したものになる。したが
って、撮像面１１の大きさを表示面よりも小さくするこ
とが可能となる。
１つのシリンドリカルレンズに入射する平行光線群は、
焦平面１５上で１点に集まる。上述した図１２の従来例
では、この焦平面上に表示面と同じ大きさをもつ撮像面
を配置していたが、本実施形態ではレンズ１４によって
この像を焦平面１５から距離（ｄ1＋ｄ2）だけ離れた撮
像面１１上に結像させる。上記式（８）が成立する場
合、焦平面１５上の１点Ｍは、撮像面１１上でも点Ｍ’
となるので、ｄ1＞ｄ2とすることにより、撮像面１１上
の像は焦平面１５上の像を縮小したものになる。したが
って、撮像面１１の大きさを表示面よりも小さくするこ
とが可能となる。
【００４９】なお、図８の撮像装置においては、光線の
方向を記録するのは水平成分のみであるから、焦平面１
５上で得られる立体画像は水平方向にのみ視差をもつ。
撮像面１１で得られる立体画像はそれを縮小したものな
ので、同様に水平方向にのみ視差をもつことになる。
方向を記録するのは水平成分のみであるから、焦平面１
５上で得られる立体画像は水平方向にのみ視差をもつ。
撮像面１１で得られる立体画像はそれを縮小したものな
ので、同様に水平方向にのみ視差をもつことになる。
【００５０】また、本実施形態においては、図５で説明
したように、再生像の手前と奥とが逆転する現象を防ぐ
ために、シリンドリカルレンズごとの左右反転処理が必
要となる。さらに、レンズ１４の作用により撮像面１１
上で得られる像は、上下左右が逆転しているので、再生
する際には得られた像を上下左右逆転させる。表示する
際には、このようにして得られた立体画像を表示面の大
きさに拡大するため、拡大後の表示画像は、図１２の従
来例で得られる画像と同一となる。したがって、表示面
の前面に配置するシリンドリカルレンズアレイの焦点距
離は、記録時に用いたシリンドリカルレンズアレイの焦
点距離、すなわちｆ4であればよい。
したように、再生像の手前と奥とが逆転する現象を防ぐ
ために、シリンドリカルレンズごとの左右反転処理が必
要となる。さらに、レンズ１４の作用により撮像面１１
上で得られる像は、上下左右が逆転しているので、再生
する際には得られた像を上下左右逆転させる。表示する
際には、このようにして得られた立体画像を表示面の大
きさに拡大するため、拡大後の表示画像は、図１２の従
来例で得られる画像と同一となる。したがって、表示面
の前面に配置するシリンドリカルレンズアレイの焦点距
離は、記録時に用いたシリンドリカルレンズアレイの焦
点距離、すなわちｆ4であればよい。
【００５１】（実施形態４）図９に、本発明の実施形態
４にかかる立体画像撮像装置の水平断面を示す。
４にかかる立体画像撮像装置の水平断面を示す。
【００５２】本実施形態の撮像装置は、撮像面１１の前
面に２次元レンズアレイ１６が配置され、その間にレン
ズ１４が配置される。２次元レンズアレイ１６は、一般
にフライズアイレンズあるいはハエの眼レンズと呼ばれ
ているもので、微小レンズを２次元状に配列したもので
ある。図中のｆ4は、２次元レンズアレイ１６の焦点距
離である。このとき、レンズ１４は、２次元レンズアレ
イ１６の焦平面１５上の像を撮像面１１上に結像させる
ように、すなわち、上記式（８）が成立するように配置
される。
面に２次元レンズアレイ１６が配置され、その間にレン
ズ１４が配置される。２次元レンズアレイ１６は、一般
にフライズアイレンズあるいはハエの眼レンズと呼ばれ
ているもので、微小レンズを２次元状に配列したもので
ある。図中のｆ4は、２次元レンズアレイ１６の焦点距
離である。このとき、レンズ１４は、２次元レンズアレ
イ１６の焦平面１５上の像を撮像面１１上に結像させる
ように、すなわち、上記式（８）が成立するように配置
される。
【００５３】この撮像装置は、図８の撮像装置から垂直
成分結像用シリンドリカルレンズ１３を取り除き、シリ
ンドリカルレンズアレイ１２を２次元レンズアレイ１６
に置き換えたものと言える。この結果、本実施形態では
水平成分のみならず、垂直成分についても光線の方向記
録が可能になり、得られる立体画像は水平・垂直両方向
に視差をもつ。なお、焦平面１５上の像を撮像面１１上
に縮小して結像させる点は、上記実施形態３と同様であ
る。
成分結像用シリンドリカルレンズ１３を取り除き、シリ
ンドリカルレンズアレイ１２を２次元レンズアレイ１６
に置き換えたものと言える。この結果、本実施形態では
水平成分のみならず、垂直成分についても光線の方向記
録が可能になり、得られる立体画像は水平・垂直両方向
に視差をもつ。なお、焦平面１５上の像を撮像面１１上
に縮小して結像させる点は、上記実施形態３と同様であ
る。
【００５４】この撮像装置においても、再生する際に
は、再生像の手前と奥とが逆転するのを防ぐために、微
小レンズごとの上下左右反転処理が必要となる。さら
に、レンズ１４の作用により撮像面１１上で得られる像
は上下左右が逆転しているので、再生する際には得られ
た像を上下左右逆転させる。なお、この撮像装置によっ
て得られた立体画像を再生する際には、表示面の前面に
記録時と同じ焦点距離をもつ２次元レンズアレイ（ある
いはピンホールアレイ）を配置する必要がある。
は、再生像の手前と奥とが逆転するのを防ぐために、微
小レンズごとの上下左右反転処理が必要となる。さら
に、レンズ１４の作用により撮像面１１上で得られる像
は上下左右が逆転しているので、再生する際には得られ
た像を上下左右逆転させる。なお、この撮像装置によっ
て得られた立体画像を再生する際には、表示面の前面に
記録時と同じ焦点距離をもつ２次元レンズアレイ（ある
いはピンホールアレイ）を配置する必要がある。
【００５５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の立体画像撮像装置によれば、被写体からの光線の入射
角度は、光学手段により光軸からの距離に変換され、こ
れにより、入射光線の強度のみならず、その方向が撮像
面に記録される。したがって、時分割撮影を必要としな
いので、動画撮影を可能にする。
の立体画像撮像装置によれば、被写体からの光線の入射
角度は、光学手段により光軸からの距離に変換され、こ
れにより、入射光線の強度のみならず、その方向が撮像
面に記録される。したがって、時分割撮影を必要としな
いので、動画撮影を可能にする。
【００５６】また、複数のレンズからなるアフォーカル
光学系を光学手段に対して光線の入射側に配置すること
により、最も光線の入射側にあるレンズ上の像を光学手
段上に結像させるので、表示面に比較して撮像面を小さ
くすることができる。
光学系を光学手段に対して光線の入射側に配置すること
により、最も光線の入射側にあるレンズ上の像を光学手
段上に結像させるので、表示面に比較して撮像面を小さ
くすることができる。
【００５７】一方、縮小レンズ系を撮像面と光学手段と
の間に配置することによって、撮像装置の構成を簡単に
することができる。さらに、この縮小レンズ系により、
光学手段の焦平面上の像を撮像面上に結像させるので、
表示面に比較して撮像面を小さくすることができる。
の間に配置することによって、撮像装置の構成を簡単に
することができる。さらに、この縮小レンズ系により、
光学手段の焦平面上の像を撮像面上に結像させるので、
表示面に比較して撮像面を小さくすることができる。
【００５８】さらに、光学手段を、シリンドリカルレン
ズを並設したシリンドリカルレンズアレイと、シリンド
リカルレンズアレイの光線入射側に配置され、垂直方向
に曲率をもつシリンドリカルレンズとにより構成するこ
とにより、水平方向にのみ視差をもたせ、視覚的に鮮明
な像を得ることができる。
ズを並設したシリンドリカルレンズアレイと、シリンド
リカルレンズアレイの光線入射側に配置され、垂直方向
に曲率をもつシリンドリカルレンズとにより構成するこ
とにより、水平方向にのみ視差をもたせ、視覚的に鮮明
な像を得ることができる。
【００５９】また、光学手段を、微小レンズを２次元状
に配列した２次元レンズアレイとすることにより、水平
・垂直両方向の視差を記録することができる。
に配列した２次元レンズアレイとすることにより、水平
・垂直両方向の視差を記録することができる。
【図１】本発明の実施形態１にかかる立体画像撮像装置
の構成図である。
の構成図である。
【図２】本発明の実施形態１における、レンズの大きさ
と表示面の大きさとの関係を説明する図である。
と表示面の大きさとの関係を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態１における、表示面の大きさ
と撮像面の大きさとの関係を説明する図である。
と撮像面の大きさとの関係を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態１において、シリンドリカル
レンズアレイに入射する光線の進み方を説明する図であ
る。
レンズアレイに入射する光線の進み方を説明する図であ
る。
【図５】記録点と表示点との関係を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態１における再生方法を示す図
である。
である。
【図７】本発明の実施形態２にかかる立体画像撮像装置
の構成図である。
の構成図である。
【図８】本発明の実施形態３にかかる立体画像撮像装置
の構成図である。
の構成図である。
【図９】本発明の実施形態４にかかる立体画像撮像装置
の構成図である。
の構成図である。
【図１０】光線再生方式における記録原理を説明する図
である。
である。
【図１１】光線再生方式における再生原理を説明する図
である。
である。
【図１２】従来の立体画像撮像装置の例を示す模式図で
ある。
ある。
【図１３】特開平１−２５４０９２号公報に開示されて
いる立体画像撮像装置の例の構成図である。
いる立体画像撮像装置の例の構成図である。
１ 撮像面 ２ シリンドリカルレンズアレイ ３ シリンドリカルレンズ ４、５ レンズ ７ 表示面 ８ ２次元レンズアレイ １１ 撮像面 １２ シリンドリカルレンズアレイ １３ シリンドリカルレンズ １４ レンズ １６ ２次元レンズアレイ ２１ 撮像面 ２２ シリンドリカルレンズアレイ ２３、２５ スリットアレイ ２６ 光軸 ３１ 記録面 ３２、３４ スリットアレイ ３３ 表示面 １０１ 撮像面 １０２ シリンドリカルレンズアレイ １０３ シリンドリカルレンズ １０４ 撮像面 １０５ 凸レンズ １０６ ピンホール板 １０７ ピンホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 賀好 宣捷 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−154836（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−127733（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−49434（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−39242（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭31−2777（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03B 35/00 - 35/26
Claims (4)
- 【請求項１】 撮像面と、 焦点距離が等しい複数の光学素子を並べて構成されてお
り、焦平面が該撮像面上になるとともに、水平方向の視
差のみを撮像するように、該撮像面の光線入射側に配置
された光学手段と、 該光学手段の光線入射側に配置された複数のレンズから
なり、該複数のレンズのうち最も光線入射側にあるレン
ズ上の像を該光学手段上に縮小して結像させるアフォー
カル光学系とを備え、 物体の１点から出た光を前記光学手段の複数の光学素子
を通過させて前記撮像面上に撮像する、立体画像撮像装
置。 - 【請求項２】 前記光学手段が、シリンドリカルレンズ
を並設したシリンドリカルレンズアレイと、該シリンド
リカルレンズアレイの光線入射側に配置され、垂直方向
に曲率をもつシリンドリカルレンズとを有する請求項１
に記載の立体画像撮像装置。 - 【請求項３】 撮像面と、 該撮像面の光線入射側に配置されており、焦点距離が等
しい複数の光学素子で構成されて、水平方向の視差のみ
を撮像する光学手段と、 該撮像面と該光学手段との間に配置され、該光学手段の
焦平面上の像を、該撮像面上に結像させる縮小レンズ系
とを備え、 物体の１点から出た光を前記光学手段の複数の光学素子
を通過させて前記撮像面上に撮像する、立体画像撮像装
置。 - 【請求項４】 前記光学手段が、シリンドリカルレンズ
を並設したシリンドリカルレンズアレイと、該シリンド
リカルレンズアレイの光線入射側に配置され、垂直方向
に曲率をもつシリンドリカルレンズとを有する請求項３
に記載の立体画像撮像装置。
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|---|---|---|---|
| JP18758095A JP3344532B2 (ja) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | 立体画像撮像装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18758095A JP3344532B2 (ja) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | 立体画像撮像装置 |
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- 1995-07-24 JP JP18758095A patent/JP3344532B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1996
- 1996-07-24 US US08/685,468 patent/US6072627A/en not_active Expired - Fee Related
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