JP4646437B2 - 立体画像観察装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立体画像の観察装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（第１の従来の技術）
従来の立体画像の観察方法としては、視差のある２つ以上の画像を撮影し、それら異なる画像を観察者が左右の目で同時に見ることにより、立体的に認識する方法がある。この方法は、観察者が移動することなく立体情報を得られるものの、目のフォーカスにより距離判断を行なうことができない。そのため、観察する立体画像に不自然さを感じたり、疲労が増えるなどの問題が発生していた。
【０００３】
この問題を改善するために、特開２０００−２１４４１３号公報に開示されているような、複数の画像の間隔をあけて表示する方法が知られている。この方法では、観察者側からの被写体の距離に応じて表示手段の輝度を調整して、観察者に距離を判断させている。この方法では、観察者はある程度、視差、輻輳、フォーカスの情報が得られるので、立体的に観察を行なえる。
【０００４】
（第２の従来の技術）
また、従来の立体画像の観察装置には、観察の際に特殊な眼鏡を必要とするものと、肉眼で観察できるものとの両方がある。特殊な眼鏡を要する装置には、液晶シャッター眼鏡装置、ヘッドマウントディスプレイ等がある。肉眼で観察できる観察装置には、例えばレンチキュラーシートがあり、特殊な眼鏡が不要なので、誰でも鑑賞できる等の利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
（第１の従来の技術の問題点）
従来の立体画像の観察方法では、画像を作成するために大量の計算処理が必要になり、多くの時間を必要とする。このため、画像処理量を少なくして、撮影から画像の作成までを簡単に行なえることが望まれている。
【０００６】
（第２の従来の技術の問題点）
従来の立体画像の観察装置のように、肉眼で観察できるレンチキュラーシート等を作成することは、容易でない。まず、厳密な撮影条件で撮影することが必要であり、また、撮影した画像に基づくシートの作成に専用の装置が必要である。従って、身近な画像を手軽に立体画像にすることや、様々な画像を交換して観察することも容易ではない。
【０００８】
本発明の目的は、肉眼で観察できる立体画像を容易に作成し観察できる立体画像観察装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
課題を解決し目的を達成するために、本発明の立体画像観察装置は以下の如く構成されている。
【００１１】
（１）異なる合焦位置での画像に基づく印刷物が所定間隔をもって重ねられて構成され観察者に立体感を与える立体画像観察装置であって、
同一の撮影対象に対して合焦位置を異ならせて相互に被写界深度を外れる合焦位置で撮影された複数の画像がそれぞれ印刷され、かつ前記複数の画像のうち少なくとも合焦位置が最も遠い画像以外の画像が透明部材に印刷された複数の印刷物と、
前記複数の印刷物について、当該印刷物相互の間隔を所定間隔に保持する保持手段と、 を備え、
前記保持手段は、前記所定間隔をＤ１として、二つの画像について、
各撮影像から各画像への倍率をβ、
二つの撮影像の間隔をｄ１、
撮影レンズにおける二つの撮影像の射出側開口数のうち大きい値をＡ、
観察者の二つの印刷物に対する最大観察角をθ、
前記二つの印刷物の間の媒質の屈折率をｎ、とした場合、
Ｄ１≦ｎβＡｄ１／ｓｉｎθ
の条件を満たすように保持することを特徴とする。
【００１２】
（２）本発明の立体画像観察装置は上記（１）に記載の装置であり、かつ前記保持手段は、前記二つの画像の組み合わせと違う他の画像の組み合わせについて、前記二つの画像のうち前記他の画像からより遠い位置にある画像と前記他の画像との撮影像の間隔をｄｎ、前記二つの画像のうち前記他の画像からより遠い位置にある画像と前記他の画像とに対応した印刷物の間隔をＤｎ、とした場合、前記複数の印刷物の相互間隔が、
Ｄ１／ｄ１＝Ｄｎ／ｄｎ
の条件を満たすよう前記複数の印刷物を保持する。
【００１４】
（３）本発明の立体画像観察装置は、異なる合焦位置で同一の撮影対象を撮影した画像に基づく印刷物が所定間隔をもって重ねられて構成され観察者に立体感を与える立体画像観察装置であって、第１の撮影による画像と前記第１の撮影時における合焦位置の被写界深度からはずれた位置を合焦位置として撮影された第２の撮影による画像とがそれぞれ印刷され、かつ前記２つの撮影のうち合焦位置がカメラに近い画像については透明部材に印刷された複数の印刷物と、前記合焦位置がカメラに近い画像の印刷物が観察側に近く配置されるように、前記複数の印刷物を所定間隔で重ねて保持する保持手段と、を備えている。
【００１５】
（４）本発明の立体画像観察装置は上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の装置であり、かつ前記保持手段は、前記印刷物を所定間隔に保持するための透明板を有する。
【００１６】
（５）本発明の立体画像観察装置は上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の装置であり、かつ前記複数の印刷物のうち少なくとも一つは、前記所定間隔の厚さを有する透明部材に画像が印刷されたものである。
【００１７】
（６）本発明の立体画像観察装置は上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の装置であり、かつ背面側に設けられ、前記複数の印刷物をその裏面方向から観察側方向へ向けて透過照明する照明手段を備えている。
【００１８】
上記手段を講じた結果、それぞれ以下のような作用を奏する。
【００２０】
（１）本発明の立体画像観察装置によれば、視差、輻輳、フォーカスの情報を含み肉眼で観察できる様々な立体画像を、容易に作成し観察できる。
【００２１】
（２）本発明の立体画像観察装置によれば、観察画像を構成する画像数が多い場合、観察者はそれらの距離感が合うため、観察時の疲労がなくなる。
【００２３】
（３）本発明の立体画像観察装置によれば、観察者側からの被写体の距離に応じた複数の画像を重ねた状態で、各画像間にボケの差を生じさせ、立体的な観察を行なうことができる。
【００２４】
（４）本発明の立体画像観察装置によれば、各印刷物を一定間隔で容易に保持することができるとともに、安価に構成できる。
【００２５】
（５）本発明の立体画像観察装置によれば、画像と保持用の透明部材とが一体化するため、組立による画像間のずれがなくなる。
【００２６】
（６）本発明の立体画像観察装置によれば、各印刷物を照明することにより、暗所での観察が可能になる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態に係る撮影装置の撮影系と、立体画像観察装置による立体画像の構成を示す図である。撮影装置は、一般的な銀塩フィルムを用いたカメラや電子カメラ（デジタルカメラ）であり、フォーカス位置の異なる少なくとも２枚の画像を撮影する。その後、それらの画像を立体画像観察装置で重ねることで、立体画像からなる観察画像が構成される。立体画像観察装置では、撮影時のフォーカス位置の遠近関係に対応するよう、複数の画像が重ねられる。すなわち、立体画像観察装置で構成される立体画像は、複数の画像が、フォーカス位置の近い側から遠い側へ対応して、観察者に近い側から遠い側へ順に所定の間隔をもって重ねられる。
【００２９】
以下、撮影装置でフォーカス位置の異なる２枚の画像を撮影する場合について説明する。図１に示すように、撮影レンズ１の前面１１からフォーカス面２ｏまでの距離をｘ１、撮影レンズ１の前面１１からフォーカス面３ｏまで距離をｘ２とする。この場合、ｘ２＞ｘ１であり、撮影レンズ１からの撮影距離はフォーカス面２ｏよりフォーカス面３ｏの方が長い。
【００３０】
また、撮影レンズ１の焦点距離をｆ、撮影レンズ１の前側焦点４から撮影レンズ１の前面１１までの距離をｂ、撮影レンズ１の最小錯乱円の半径をＲ、撮影レンズ１における２つの画像の撮影時の各射出側開口数のうち大きい方の値をＡとする。後側焦点位置からｘ１の像面までの距離をＸ１とすると、ニュートンの式を使い、ボケを感じる条件を表すと以下の式になる。
【００３１】
（ｘ１−ｂ）Ｘ１＝ｆ2
（ｘ２−ｂ）（Ｘ１−Ｒ／Ａ）≧ｆ2
そして、これら二つの式からＸ１を消去して、
ｘ２≧Ａｆ2（ｘ１−ｂ）／｛Ａｆ2−Ｒ（ｘ１−ｂ）｝＋ｂ （１）
となる条件が、撮影したすべての画像中の２つの画像の各組み合せについて満たされるようにする。
【００３２】
なお、一般に撮影レンズ１の射出側開口数は、フォーカス面２ｏでの撮影時よりフォーカス面３ｏでの撮影時の方が大きくなる。上記（１）式の条件を満たさない場合、２つの画像においてフォーカスの違いにより生ずるボケの差がなくなる。この場合、観察者は２つの画像の差を認識できず、観察画像を立体的に見ることができない。すなわち、観察画像は上記（１）式の条件を満たすことにより、２つの画像においてボケの差が生じるため、立体的な画像となる。
【００３３】
具体的には、２つの画像の撮影時に、互いに合焦位置の被写界深度からはずれた位置を合焦位置としている。すなわち、フォーカス面２ｏでの撮影では、フォーカス面３ｏでの撮影の合焦位置の被写界深度からはずれた位置を合焦位置とし、フォーカス面３ｏでの撮影では、フォーカス面２ｏでの撮影の合焦位置の被写界深度からはずれた位置を合焦位置としている。
【００３４】
なお、被写界深度Ｃは、レンズのＦナンバーをＦ、焦点深度をρ（経験値）、焦点距離をｆ、撮影距離をＬとした場合、次式
Ｃ＝±Ｆ・ρ／（ｆ／Ｌ）２
で表わされる。
【００３５】
例えば、銀塩カメラでは、Ｆ＝２，ρ＝３０μｍ，ｆ＝５０ｍｍ，Ｌ＝２ｍとすると、Ｃ＝±９６ｍｍとなる。また、電子カメラでは、Ｆ＝２，ρ＝１０μｍ，ｆ＝８ｍｍ，Ｌ＝２ｍとすると、Ｃ＝±１２５０ｍｍである。
【００３６】
また、撮影レンズ１から被写体までの距離が連続的に変化し、（Ｋ＋１）枚の撮影を行なう場合、以下の式を満たすようにする。
【００３７】
Ｘn+1≧Ａｆ２（Ｘn−ｂ）／｛Ａｆ２−２Ｒ（Ｘn−ｂ）｝＋ｂ （１ａ）
（ｎ＝１，２，…，Ｋ）
（隣り合う）被写体までの距離を以上の様に選択して、連続的に撮影するとよい。すなわち、上記１ａ式で示されるより狭い間隔で撮影を繰り返しても、相互に十分なボケが生じないので、むだな撮影となる。
【００３８】
以下、立体画像観察装置で前述した２つの画像から観察画像を構成する場合について説明する。図１に示すように、前述した条件での撮影による撮影像２ｉから観察画像５の画像２ｐへの、または撮影像３ｉから観察画像５の画像３ｐへの倍率をβ、撮影像２ｉと撮影像３ｉの間隔をｄ１、観察者６の観察画像５に対する最大観察角をθ、画像２ｐと画像３ｐの間隔をＤ１、画像２ｐと画像３ｐの間の媒質の屈折率をｎとする。この場合、
Ｄ１≦ｎβＡｄ１／ｓｉｎθ （２）
の条件を満たすようにする。この条件を満たさない場合、観察者は複数の画像２ｐ，３ｐが重なったように見えず、観察画像５を立体的に見ることができない。
【００３９】
また、上記した２つの画像の組み合せと異なる他の画像の組み合せの場合、それらの撮影像の間隔をｄｎ、それら画像の間隔をＤｎとすると、
Ｄ１／ｄ１＝Ｄｎ／ｄｎ （３）
の条件を、すべての画像の組み合せについて満たすようにする。これにより、観察画像を構成する画像数が多い場合、観察者はそれらの距離感が合うため、観察時の疲労がなくなる。
【００４０】
図２は、上記撮影装置による撮影時の状態を示す図である。撮影装置７は、近距離被写体８ｎと遠距離被写体８ｆにそれぞれフォーカスを合わせた２つの画像を撮影する。撮影装置７から近距離被写体８ｎまでの距離は前述したｘ１であり、撮影装置７から遠距離被写体８ｆまでの距離は前述したｘ２である。
【００４１】
図３は、上記立体画像観察装置による鑑賞時の状態を示す図である。上記のように撮影された２つの画像を使って、図３に示す観察画像９が作成される。この観察画像９は、近距離被写体８ｎにフォーカスを合わせて撮影された画像を透明板にプリント（印刷）した透過画像１０ｎと、遠距離被写体８ｆにフォーカスを合わせて撮影された画像を透明板にプリント（印刷）した透過画像１０ｆとを、観察者１１側から透過画像１０ｎ、１０ｆの順に配置しており、それらの関係が上記した（１）式または（１ａ）式と（２）式を満たしている。なお、この場合、フォーカス位置が最も遠い画像については、透明でない板にプリント（印刷）してもよい。
【００４２】
観察者は、この観察画像９をその後ろ側から一様な白色照明で照明して観察する。透過画像１０ｎと透過画像１０ｆの色の濃度は、これら２枚の画像を合わせたときに元の被写体８ｎ，８ｆの色になるよう、プリント時に調整する。
【００４３】
また、被写体８ｎ，８ｆ以外に、さらに目的とする被写体が違った距離にある場合、フォーカス位置を変えた画像を撮影して透過画像の枚数を増やすことで、より自然な観察画像になる。また、観察者１１側から最も離れた位置の画像を光の反射の多い白紙にプリントしたものとすることで、前述した照明をなくすことができる。この場合、観察者が観察する光は、各透過画像に対して入射した後反射することで各透過画像を２回通過する。このため、各透過画像の明るさや色を薄くして、観察者１１が見る観察画像の明るさや色調を調整する。
【００４４】
なお、各画像は、時間差をおいて撮影することになるので、画像間にズレが発生することがある。この場合、撮影後、鑑賞用の観察画像を作る時に、各画像の位置関係を補正して重ねる。また、このことを考慮して、優先する被写体の順番に沿ってフォーカス情報を撮像装置に入力し、シャッター操作時にその順番に従ってフォーカス位置を変えて撮影する。また、シャッター操作時に、動きの速い被写体を検出してそのフォーカス位置を優先して撮影するよう、フォーカス位置の順番を決定することも可能である。一般的には、近距離の被写体から順に撮影するとよい。
【００４５】
以上の撮影方法は、一般的な銀塩カメラや電子カメラ（デジタルカメラ）を用いて、フォーカス位置を変えて撮影するだけなので、マニュアルフォーカス操作またはオートフォーカス操作ができるカメラで、簡単に撮影を行なうことができる。以下、上記の撮影方法に適用される電子カメラについて説明する。
【００４６】
図４は、本実施の形態に係る立体画像撮影装置をなす電子カメラの構成を示すブロック図である。図４に示すように、バス１２０には、メインＣＰＵ１４０、撮像回路１１３、ＡＥ処理部１２１、ＡＦ処理部１２２、画像処理回路１２３、不揮発性メモリ１２４、内蔵メモリ１２５、圧縮伸長部１２６、着脱メモリ１２７、ＬＣＤドライバ１３１が接続されている。メインＣＰＵ１４０には、入力部１４１、スピーカ１４２、フォーカス制御部１５１、撮像回路１１３が接続されている。レンズ群１００は、撮影レンズ１とフォーカスレンズ１１１からなる。また、フォーカス制御部１５１にはフォーカスレンズ１１１を駆動するモータ１５２が、撮像回路１１３にはＣＣＤからなる撮像素子１１２が、ＬＣＤドライバ１３１にはＬＣＤ表示部１３２が接続されている。
【００４７】
図４において、撮影レンズ１とフォーカスレンズ１１１を通過した被写体の光学像は、撮像素子１１２で電気信号に変換され、この電気信号は、撮像回路１１３でアナログ画像信号に変換された後にＡ／Ｄ変換される。そのデジタル画像信号（以下、「画像情報」とも称する）は、一旦、揮発性の内蔵メモリ１２５に記憶される。この内蔵メモリ１２５は、高速な、例えばＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）からなり、画像一時記憶メモリ、画像処理用のワークエリアとしても使用される。
【００４８】
画像処理回路１２３は、内蔵メモリ１２５に一時記憶された画像情報の色情報の変換処理、画素数変換などの処理を行なう。そして、画像処理回路１２３でさまざまな画像処理を受けた画像情報は、圧縮伸長部１２６で例えばＪＰＥＧ圧縮されて、スマートメディア等の着脱メモリ１２７に記録される。また、撮影画像を表示する場合には、画像処理後の画像情報は、ＬＣＤドライバ１３１を介して、画像表示用のＬＣＤ１３２に表示される。
【００４９】
着脱メモリ１２７に記録された画像を表示する場合には、着脱メモリ１２７から読み出された画像情報は圧縮伸長部１２６で伸長されて、画像処理回路１２３で所定の画像処理がなされる。その後、撮影の時と同様に、画像表示用のＬＣＤ１３２に画像が表示される。
【００５０】
メインＣＰＵ１４０は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ１２４から電子カメラの基本制御プログラムを読み出して、電子カメラ全体の制御を行なう。メインＣＰＵ１４０は、入力部１４１からの入力を受け付けて、その入力に応じた制御を行なう。入力部１４１は、図示しないレリーズボタン（シャッターボタン）、立体撮影モードボタン等を有している。また、メインＣＰＵ１４０は、図示しない電源部を制御して電子カメラ全体の電源管理も行なう。また、メインＣＰＵ１４０は、フォーカス制御部１５１とモータ１５２を介してフォーカスレンズ１１１を駆動制御するとともに、撮像回路１１３に対して素子シャッター制御を行なう。また、メインＣＰＵ１４０は、警告等の音声をスピーカ１４２から発生させる。
【００５１】
メインＣＰＵ１４０は、観察者により入力部１４１の立体撮影モードボタンがＯＮにされてからＯＦＦにされるまでに撮影された複数の画像の撮影状態が、上記した（１）式または（１ａ）式を満たしていない場合、スピーカ１４２から警告音を発生する。この場合、それらの画像は着脱メモリ１２７に記録されない。
【００５２】
以下、立体画像観察装置による観察画像の構成例を示す。被写体距離（撮影レンズ１の前面１１からフォーカス面までの距離）が２ｍの人物と被写体距離が５０ｃｍの花を、撮影装置で撮影するものとする。撮影装置で、焦点距離６．５ｍｍ（３５ｍｍカメラ換算焦点距離３５ｍｍ）のレンズを使い、Ｆナンバーを２とし、撮像範囲６．２５×４．６８ｍｍ2のＣＣＤで撮影したとする。この場合、２つの撮影像の間隔ｄ１＝０．０６３３ｍｍであり、Ａ＝１／２ＮＡであるからＡ＝０．２５である。
【００５３】
このように撮影された２つの画像をはがきサイズにプリントし、観察画像として鑑賞する場合、倍率β=２２．９倍である。観察者の眼から観察画像までの鑑賞距離を１５０ｍｍとし、最大の眼幅７０ｍｍに対して左右に１０ｍｍの余裕をとって観察しやすくする。その場合、最大観察角θについてｓｉｎθ＝（９０／２／１５０）＝０．３となる。２つの画像の間の媒質であるガラスの屈折率ｎは、１．５である。このとき２つの画像の間隔Ｄ１は、上記（２）式から以下の値になる。
【００５４】
Ｄ1≦１．５×２２．９×０．２５×０．０６３３／０．３
＝１．８１（ｍｍ）
また、媒質を空気として換算すると、以下の値になる。
【００５５】
Ｄ1≦１．８１／１．５＝１．２１（ｍｍ）
なお、本実施の形態による観察画像では、Ｄ１の間隔が空気換算長で１ｍｍ以下になると立体感が減る。そのような場合、撮影時にレンズのＦナンバーか焦点距離を変えることが好ましい。
【００５６】
次に、撮影された２つの画像をＡ１サイズまで拡大し、観察画像として鑑賞する場合、倍率β＝１３１．９倍となる。最大観察角θを、観察画像の中心から見て４５度までで良いとすると、ｓｉｎθ＝ｓｉｎ４５°＝０．７０７となる。このとき２つの画像の間隔Ｄ１は、上記（２）式から以下の値になる。
【００５７】
Ｄ1≦１．５×１３１．９×０．２５×０．０６３３／０．７０７
＝４．４３（ｍｍ）
すなわち、Ｄ１が４．４３（ｍｍ）以下で４．４３（ｍｍ）に近いほど立体感が大きくなるため、適度な値である厚さ４ｍｍのガラス（透明材質）を用いると良い。
【００５８】
図５は、立体画像観察装置の第１の作成例を示す側面図である。この装置では、２つの画像が重ねられる。この装置は、第１の透明アクリル板（表面板）４１、第２の透明アクリル板（中間板）４２、底板（透明板でなくても可）４３が、この順に積層して接着された平板状をなしている。第１の透明アクリル板４１と第２の透明アクリル板４２の間には、第１の画像がプリントされた透明紙４Ａが挟着されており、第２の透明アクリル板４２と底板４３の間には、第２の画像がプリントされた白紙４Ｂが挟着されている。この装置は、スタンド４４で立てかけて鑑賞することができる。
【００５９】
図６は、立体画像観察装置の第２の作成例を示す側面図である。この装置では、３つの画像が重ねられる。この装置は、第１の透明アクリル板（表面板）５１、第２の透明アクリル板（中間板）５２、第３の透明アクリル板（中間板）５３、底板（透明板でなくても可）５４が、この順に積層して接着された平板状をなしている。第１の透明アクリル板５１と第２の透明アクリル板５２の間には、第１の画像がプリントされた透明紙５Ａが挟着されており、第２の透明アクリル板５２と第３の透明アクリル板５３の間には、第２の画像がプリントされた透明紙５Ｂが挟着されており、第３の透明アクリル板５３と底板５４の間には、第３の画像がプリントされた白紙５Ｃが挟着されている。この装置は、上記スタンド４４で立てかけて鑑賞することができる。
【００６０】
図７は、立体画像観察装置の第３の作成例を示す側面図である。この装置では、２つの画像が重ねられているとともに、観察画像を背面側から照明する。この装置は、第１の透明アクリル板（表面板）６１、第２の透明アクリル板（中間板）６２、第３の透明アクリル板（裏面板）６３が、この順に積層して接着された平板状をなしている。第１の透明アクリル板６１と第２の透明アクリル板６２の間には、第１の画像がプリントされた透明紙６Ａが挟着されており、第２の透明アクリル板６２と第３の透明アクリル板６３の間には、第２の画像がプリントされた透明紙６Ｂが挟着されている。さらに第３の透明アクリル板６３の裏側に蛍光燈６４と反射板６５が設けられている。蛍光燈６４の光は、反射板６５により第３の透明アクリル板６３の裏面から観察側方向に向けて反射される。これにより、各透明アクリル板６１〜６３が透過照明される。この装置は、上記スタンド４４で立てかけて鑑賞することができる。
【００６１】
なお、図５〜図７の変形例として、各透明アクリル板に各画像を直接プリントし、各画像が観察側から所定間隔（透明アクリル板の厚さ）を有するよう、各透明アクリル板を合焦位置の近い順に重ねて保持してもよい。これらの変形例では、合焦位置が最も遠い画像を透明板でない板にプリントしてもよい。
【００６２】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。例えば、上記実施の形態では、画像を紙や透明板にプリントした例を示したが、撮影後現像されたリバーサルフィルムを透明アクリル板４で挟着するようにしてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、肉眼で観察できる立体画像を容易に作成し観察できる立体画像観察装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る撮影装置の撮影系と、立体画像観察装置による立体画像の構成を示す図。
【図２】本発明の実施の形態に係る撮影装置による撮影時の状態を示す図。
【図３】本発明の実施の形態に係る立体画像観察装置による鑑賞時の状態を示す図。
【図４】本発明の実施の形態に係る立体画像撮影装置をなす電子カメラの構成を示すブロック図。
【図５】本発明の実施の形態に係る立体画像観察装置の第１の作成例を示す側面図。
【図６】本発明の実施の形態に係る立体画像観察装置の第２の作成例を示す側面図。
【図７】本発明の実施の形態に係る立体画像観察装置の第３の作成例を示す側面図。
【符号の説明】
１…撮影レンズ
２ｏ，３ｏ…フォーカス面
２ｉ，３ｉ…撮影像
２ｐ，３ｐ…画像
４…前側焦点
５…観察画像
６…観察者
７…撮影装置
８ｎ…近距離被写体
８ｆ…遠距離被写体
９…観察画像
１０ｎ，１０ｆ…透過画像
１００…レンズ群
１１１…フォーカスレンズ
１１２…撮像素子
１１３…撮像回路
１２０…バス
１２１…ＡＥ処理部
１２２…ＡＦ処理部
１２３…画像処理回路
１２４…不揮発性メモリ
１２５…内蔵メモリ
１２６…圧縮伸長部
１２７…着脱メモリ
１３１…ＬＣＤドライバ
１３２…ＬＣＤ表示部
１４０…メインＣＰＵ
１４１…入力部
１４２…スピーカ
１５１…フォーカス制御部
１５２…モータ
４１…第１の透明アクリル板
４２…第２の透明アクリル板
４３…底板
４４…スタンド
４Ａ…第１の画像がプリントされた透明紙
４Ｂ…第２の画像がプリントされた白紙
５１…第１の透明アクリル板
５２…第２の透明アクリル板
５３…第３の透明アクリル板
５４…底板
５Ａ…第１の画像がプリントされた透明紙
５Ｂ…第２の画像がプリントされた透明紙
５Ｃ…第３の画像がプリントされた白紙
６１…第１の透明アクリル板
６２…第２の透明アクリル板
６３…第３の透明アクリル板
６４…蛍光燈
６５…反射板
６Ａ…第１の画像がプリントされた透明紙
６Ｂ…第２の画像がプリントされた透明紙
【発明の属する技術分野】
本発明は、立体画像の観察装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（第１の従来の技術）
従来の立体画像の観察方法としては、視差のある２つ以上の画像を撮影し、それら異なる画像を観察者が左右の目で同時に見ることにより、立体的に認識する方法がある。この方法は、観察者が移動することなく立体情報を得られるものの、目のフォーカスにより距離判断を行なうことができない。そのため、観察する立体画像に不自然さを感じたり、疲労が増えるなどの問題が発生していた。
【０００３】
この問題を改善するために、特開２０００−２１４４１３号公報に開示されているような、複数の画像の間隔をあけて表示する方法が知られている。この方法では、観察者側からの被写体の距離に応じて表示手段の輝度を調整して、観察者に距離を判断させている。この方法では、観察者はある程度、視差、輻輳、フォーカスの情報が得られるので、立体的に観察を行なえる。
【０００４】
（第２の従来の技術）
また、従来の立体画像の観察装置には、観察の際に特殊な眼鏡を必要とするものと、肉眼で観察できるものとの両方がある。特殊な眼鏡を要する装置には、液晶シャッター眼鏡装置、ヘッドマウントディスプレイ等がある。肉眼で観察できる観察装置には、例えばレンチキュラーシートがあり、特殊な眼鏡が不要なので、誰でも鑑賞できる等の利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
（第１の従来の技術の問題点）
従来の立体画像の観察方法では、画像を作成するために大量の計算処理が必要になり、多くの時間を必要とする。このため、画像処理量を少なくして、撮影から画像の作成までを簡単に行なえることが望まれている。
【０００６】
（第２の従来の技術の問題点）
従来の立体画像の観察装置のように、肉眼で観察できるレンチキュラーシート等を作成することは、容易でない。まず、厳密な撮影条件で撮影することが必要であり、また、撮影した画像に基づくシートの作成に専用の装置が必要である。従って、身近な画像を手軽に立体画像にすることや、様々な画像を交換して観察することも容易ではない。
【０００８】
本発明の目的は、肉眼で観察できる立体画像を容易に作成し観察できる立体画像観察装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
課題を解決し目的を達成するために、本発明の立体画像観察装置は以下の如く構成されている。
【００１１】
（１）異なる合焦位置での画像に基づく印刷物が所定間隔をもって重ねられて構成され観察者に立体感を与える立体画像観察装置であって、
同一の撮影対象に対して合焦位置を異ならせて相互に被写界深度を外れる合焦位置で撮影された複数の画像がそれぞれ印刷され、かつ前記複数の画像のうち少なくとも合焦位置が最も遠い画像以外の画像が透明部材に印刷された複数の印刷物と、
前記複数の印刷物について、当該印刷物相互の間隔を所定間隔に保持する保持手段と、 を備え、
前記保持手段は、前記所定間隔をＤ１として、二つの画像について、
各撮影像から各画像への倍率をβ、
二つの撮影像の間隔をｄ１、
撮影レンズにおける二つの撮影像の射出側開口数のうち大きい値をＡ、
観察者の二つの印刷物に対する最大観察角をθ、
前記二つの印刷物の間の媒質の屈折率をｎ、とした場合、
Ｄ１≦ｎβＡｄ１／ｓｉｎθ
の条件を満たすように保持することを特徴とする。
【００１２】
（２）本発明の立体画像観察装置は上記（１）に記載の装置であり、かつ前記保持手段は、前記二つの画像の組み合わせと違う他の画像の組み合わせについて、前記二つの画像のうち前記他の画像からより遠い位置にある画像と前記他の画像との撮影像の間隔をｄｎ、前記二つの画像のうち前記他の画像からより遠い位置にある画像と前記他の画像とに対応した印刷物の間隔をＤｎ、とした場合、前記複数の印刷物の相互間隔が、
Ｄ１／ｄ１＝Ｄｎ／ｄｎ
の条件を満たすよう前記複数の印刷物を保持する。
【００１４】
（３）本発明の立体画像観察装置は、異なる合焦位置で同一の撮影対象を撮影した画像に基づく印刷物が所定間隔をもって重ねられて構成され観察者に立体感を与える立体画像観察装置であって、第１の撮影による画像と前記第１の撮影時における合焦位置の被写界深度からはずれた位置を合焦位置として撮影された第２の撮影による画像とがそれぞれ印刷され、かつ前記２つの撮影のうち合焦位置がカメラに近い画像については透明部材に印刷された複数の印刷物と、前記合焦位置がカメラに近い画像の印刷物が観察側に近く配置されるように、前記複数の印刷物を所定間隔で重ねて保持する保持手段と、を備えている。
【００１５】
（４）本発明の立体画像観察装置は上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の装置であり、かつ前記保持手段は、前記印刷物を所定間隔に保持するための透明板を有する。
【００１６】
（５）本発明の立体画像観察装置は上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の装置であり、かつ前記複数の印刷物のうち少なくとも一つは、前記所定間隔の厚さを有する透明部材に画像が印刷されたものである。
【００１７】
（６）本発明の立体画像観察装置は上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の装置であり、かつ背面側に設けられ、前記複数の印刷物をその裏面方向から観察側方向へ向けて透過照明する照明手段を備えている。
【００１８】
上記手段を講じた結果、それぞれ以下のような作用を奏する。
【００２０】
（１）本発明の立体画像観察装置によれば、視差、輻輳、フォーカスの情報を含み肉眼で観察できる様々な立体画像を、容易に作成し観察できる。
【００２１】
（２）本発明の立体画像観察装置によれば、観察画像を構成する画像数が多い場合、観察者はそれらの距離感が合うため、観察時の疲労がなくなる。
【００２３】
（３）本発明の立体画像観察装置によれば、観察者側からの被写体の距離に応じた複数の画像を重ねた状態で、各画像間にボケの差を生じさせ、立体的な観察を行なうことができる。
【００２４】
（４）本発明の立体画像観察装置によれば、各印刷物を一定間隔で容易に保持することができるとともに、安価に構成できる。
【００２５】
（５）本発明の立体画像観察装置によれば、画像と保持用の透明部材とが一体化するため、組立による画像間のずれがなくなる。
【００２６】
（６）本発明の立体画像観察装置によれば、各印刷物を照明することにより、暗所での観察が可能になる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態に係る撮影装置の撮影系と、立体画像観察装置による立体画像の構成を示す図である。撮影装置は、一般的な銀塩フィルムを用いたカメラや電子カメラ（デジタルカメラ）であり、フォーカス位置の異なる少なくとも２枚の画像を撮影する。その後、それらの画像を立体画像観察装置で重ねることで、立体画像からなる観察画像が構成される。立体画像観察装置では、撮影時のフォーカス位置の遠近関係に対応するよう、複数の画像が重ねられる。すなわち、立体画像観察装置で構成される立体画像は、複数の画像が、フォーカス位置の近い側から遠い側へ対応して、観察者に近い側から遠い側へ順に所定の間隔をもって重ねられる。
【００２９】
以下、撮影装置でフォーカス位置の異なる２枚の画像を撮影する場合について説明する。図１に示すように、撮影レンズ１の前面１１からフォーカス面２ｏまでの距離をｘ１、撮影レンズ１の前面１１からフォーカス面３ｏまで距離をｘ２とする。この場合、ｘ２＞ｘ１であり、撮影レンズ１からの撮影距離はフォーカス面２ｏよりフォーカス面３ｏの方が長い。
【００３０】
また、撮影レンズ１の焦点距離をｆ、撮影レンズ１の前側焦点４から撮影レンズ１の前面１１までの距離をｂ、撮影レンズ１の最小錯乱円の半径をＲ、撮影レンズ１における２つの画像の撮影時の各射出側開口数のうち大きい方の値をＡとする。後側焦点位置からｘ１の像面までの距離をＸ１とすると、ニュートンの式を使い、ボケを感じる条件を表すと以下の式になる。
【００３１】
（ｘ１−ｂ）Ｘ１＝ｆ2
（ｘ２−ｂ）（Ｘ１−Ｒ／Ａ）≧ｆ2
そして、これら二つの式からＸ１を消去して、
ｘ２≧Ａｆ2（ｘ１−ｂ）／｛Ａｆ2−Ｒ（ｘ１−ｂ）｝＋ｂ （１）
となる条件が、撮影したすべての画像中の２つの画像の各組み合せについて満たされるようにする。
【００３２】
なお、一般に撮影レンズ１の射出側開口数は、フォーカス面２ｏでの撮影時よりフォーカス面３ｏでの撮影時の方が大きくなる。上記（１）式の条件を満たさない場合、２つの画像においてフォーカスの違いにより生ずるボケの差がなくなる。この場合、観察者は２つの画像の差を認識できず、観察画像を立体的に見ることができない。すなわち、観察画像は上記（１）式の条件を満たすことにより、２つの画像においてボケの差が生じるため、立体的な画像となる。
【００３３】
具体的には、２つの画像の撮影時に、互いに合焦位置の被写界深度からはずれた位置を合焦位置としている。すなわち、フォーカス面２ｏでの撮影では、フォーカス面３ｏでの撮影の合焦位置の被写界深度からはずれた位置を合焦位置とし、フォーカス面３ｏでの撮影では、フォーカス面２ｏでの撮影の合焦位置の被写界深度からはずれた位置を合焦位置としている。
【００３４】
なお、被写界深度Ｃは、レンズのＦナンバーをＦ、焦点深度をρ（経験値）、焦点距離をｆ、撮影距離をＬとした場合、次式
Ｃ＝±Ｆ・ρ／（ｆ／Ｌ）２
で表わされる。
【００３５】
例えば、銀塩カメラでは、Ｆ＝２，ρ＝３０μｍ，ｆ＝５０ｍｍ，Ｌ＝２ｍとすると、Ｃ＝±９６ｍｍとなる。また、電子カメラでは、Ｆ＝２，ρ＝１０μｍ，ｆ＝８ｍｍ，Ｌ＝２ｍとすると、Ｃ＝±１２５０ｍｍである。
【００３６】
また、撮影レンズ１から被写体までの距離が連続的に変化し、（Ｋ＋１）枚の撮影を行なう場合、以下の式を満たすようにする。
【００３７】
Ｘn+1≧Ａｆ２（Ｘn−ｂ）／｛Ａｆ２−２Ｒ（Ｘn−ｂ）｝＋ｂ （１ａ）
（ｎ＝１，２，…，Ｋ）
（隣り合う）被写体までの距離を以上の様に選択して、連続的に撮影するとよい。すなわち、上記１ａ式で示されるより狭い間隔で撮影を繰り返しても、相互に十分なボケが生じないので、むだな撮影となる。
【００３８】
以下、立体画像観察装置で前述した２つの画像から観察画像を構成する場合について説明する。図１に示すように、前述した条件での撮影による撮影像２ｉから観察画像５の画像２ｐへの、または撮影像３ｉから観察画像５の画像３ｐへの倍率をβ、撮影像２ｉと撮影像３ｉの間隔をｄ１、観察者６の観察画像５に対する最大観察角をθ、画像２ｐと画像３ｐの間隔をＤ１、画像２ｐと画像３ｐの間の媒質の屈折率をｎとする。この場合、
Ｄ１≦ｎβＡｄ１／ｓｉｎθ （２）
の条件を満たすようにする。この条件を満たさない場合、観察者は複数の画像２ｐ，３ｐが重なったように見えず、観察画像５を立体的に見ることができない。
【００３９】
また、上記した２つの画像の組み合せと異なる他の画像の組み合せの場合、それらの撮影像の間隔をｄｎ、それら画像の間隔をＤｎとすると、
Ｄ１／ｄ１＝Ｄｎ／ｄｎ （３）
の条件を、すべての画像の組み合せについて満たすようにする。これにより、観察画像を構成する画像数が多い場合、観察者はそれらの距離感が合うため、観察時の疲労がなくなる。
【００４０】
図２は、上記撮影装置による撮影時の状態を示す図である。撮影装置７は、近距離被写体８ｎと遠距離被写体８ｆにそれぞれフォーカスを合わせた２つの画像を撮影する。撮影装置７から近距離被写体８ｎまでの距離は前述したｘ１であり、撮影装置７から遠距離被写体８ｆまでの距離は前述したｘ２である。
【００４１】
図３は、上記立体画像観察装置による鑑賞時の状態を示す図である。上記のように撮影された２つの画像を使って、図３に示す観察画像９が作成される。この観察画像９は、近距離被写体８ｎにフォーカスを合わせて撮影された画像を透明板にプリント（印刷）した透過画像１０ｎと、遠距離被写体８ｆにフォーカスを合わせて撮影された画像を透明板にプリント（印刷）した透過画像１０ｆとを、観察者１１側から透過画像１０ｎ、１０ｆの順に配置しており、それらの関係が上記した（１）式または（１ａ）式と（２）式を満たしている。なお、この場合、フォーカス位置が最も遠い画像については、透明でない板にプリント（印刷）してもよい。
【００４２】
観察者は、この観察画像９をその後ろ側から一様な白色照明で照明して観察する。透過画像１０ｎと透過画像１０ｆの色の濃度は、これら２枚の画像を合わせたときに元の被写体８ｎ，８ｆの色になるよう、プリント時に調整する。
【００４３】
また、被写体８ｎ，８ｆ以外に、さらに目的とする被写体が違った距離にある場合、フォーカス位置を変えた画像を撮影して透過画像の枚数を増やすことで、より自然な観察画像になる。また、観察者１１側から最も離れた位置の画像を光の反射の多い白紙にプリントしたものとすることで、前述した照明をなくすことができる。この場合、観察者が観察する光は、各透過画像に対して入射した後反射することで各透過画像を２回通過する。このため、各透過画像の明るさや色を薄くして、観察者１１が見る観察画像の明るさや色調を調整する。
【００４４】
なお、各画像は、時間差をおいて撮影することになるので、画像間にズレが発生することがある。この場合、撮影後、鑑賞用の観察画像を作る時に、各画像の位置関係を補正して重ねる。また、このことを考慮して、優先する被写体の順番に沿ってフォーカス情報を撮像装置に入力し、シャッター操作時にその順番に従ってフォーカス位置を変えて撮影する。また、シャッター操作時に、動きの速い被写体を検出してそのフォーカス位置を優先して撮影するよう、フォーカス位置の順番を決定することも可能である。一般的には、近距離の被写体から順に撮影するとよい。
【００４５】
以上の撮影方法は、一般的な銀塩カメラや電子カメラ（デジタルカメラ）を用いて、フォーカス位置を変えて撮影するだけなので、マニュアルフォーカス操作またはオートフォーカス操作ができるカメラで、簡単に撮影を行なうことができる。以下、上記の撮影方法に適用される電子カメラについて説明する。
【００４６】
図４は、本実施の形態に係る立体画像撮影装置をなす電子カメラの構成を示すブロック図である。図４に示すように、バス１２０には、メインＣＰＵ１４０、撮像回路１１３、ＡＥ処理部１２１、ＡＦ処理部１２２、画像処理回路１２３、不揮発性メモリ１２４、内蔵メモリ１２５、圧縮伸長部１２６、着脱メモリ１２７、ＬＣＤドライバ１３１が接続されている。メインＣＰＵ１４０には、入力部１４１、スピーカ１４２、フォーカス制御部１５１、撮像回路１１３が接続されている。レンズ群１００は、撮影レンズ１とフォーカスレンズ１１１からなる。また、フォーカス制御部１５１にはフォーカスレンズ１１１を駆動するモータ１５２が、撮像回路１１３にはＣＣＤからなる撮像素子１１２が、ＬＣＤドライバ１３１にはＬＣＤ表示部１３２が接続されている。
【００４７】
図４において、撮影レンズ１とフォーカスレンズ１１１を通過した被写体の光学像は、撮像素子１１２で電気信号に変換され、この電気信号は、撮像回路１１３でアナログ画像信号に変換された後にＡ／Ｄ変換される。そのデジタル画像信号（以下、「画像情報」とも称する）は、一旦、揮発性の内蔵メモリ１２５に記憶される。この内蔵メモリ１２５は、高速な、例えばＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）からなり、画像一時記憶メモリ、画像処理用のワークエリアとしても使用される。
【００４８】
画像処理回路１２３は、内蔵メモリ１２５に一時記憶された画像情報の色情報の変換処理、画素数変換などの処理を行なう。そして、画像処理回路１２３でさまざまな画像処理を受けた画像情報は、圧縮伸長部１２６で例えばＪＰＥＧ圧縮されて、スマートメディア等の着脱メモリ１２７に記録される。また、撮影画像を表示する場合には、画像処理後の画像情報は、ＬＣＤドライバ１３１を介して、画像表示用のＬＣＤ１３２に表示される。
【００４９】
着脱メモリ１２７に記録された画像を表示する場合には、着脱メモリ１２７から読み出された画像情報は圧縮伸長部１２６で伸長されて、画像処理回路１２３で所定の画像処理がなされる。その後、撮影の時と同様に、画像表示用のＬＣＤ１３２に画像が表示される。
【００５０】
メインＣＰＵ１４０は、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ１２４から電子カメラの基本制御プログラムを読み出して、電子カメラ全体の制御を行なう。メインＣＰＵ１４０は、入力部１４１からの入力を受け付けて、その入力に応じた制御を行なう。入力部１４１は、図示しないレリーズボタン（シャッターボタン）、立体撮影モードボタン等を有している。また、メインＣＰＵ１４０は、図示しない電源部を制御して電子カメラ全体の電源管理も行なう。また、メインＣＰＵ１４０は、フォーカス制御部１５１とモータ１５２を介してフォーカスレンズ１１１を駆動制御するとともに、撮像回路１１３に対して素子シャッター制御を行なう。また、メインＣＰＵ１４０は、警告等の音声をスピーカ１４２から発生させる。
【００５１】
メインＣＰＵ１４０は、観察者により入力部１４１の立体撮影モードボタンがＯＮにされてからＯＦＦにされるまでに撮影された複数の画像の撮影状態が、上記した（１）式または（１ａ）式を満たしていない場合、スピーカ１４２から警告音を発生する。この場合、それらの画像は着脱メモリ１２７に記録されない。
【００５２】
以下、立体画像観察装置による観察画像の構成例を示す。被写体距離（撮影レンズ１の前面１１からフォーカス面までの距離）が２ｍの人物と被写体距離が５０ｃｍの花を、撮影装置で撮影するものとする。撮影装置で、焦点距離６．５ｍｍ（３５ｍｍカメラ換算焦点距離３５ｍｍ）のレンズを使い、Ｆナンバーを２とし、撮像範囲６．２５×４．６８ｍｍ2のＣＣＤで撮影したとする。この場合、２つの撮影像の間隔ｄ１＝０．０６３３ｍｍであり、Ａ＝１／２ＮＡであるからＡ＝０．２５である。
【００５３】
このように撮影された２つの画像をはがきサイズにプリントし、観察画像として鑑賞する場合、倍率β=２２．９倍である。観察者の眼から観察画像までの鑑賞距離を１５０ｍｍとし、最大の眼幅７０ｍｍに対して左右に１０ｍｍの余裕をとって観察しやすくする。その場合、最大観察角θについてｓｉｎθ＝（９０／２／１５０）＝０．３となる。２つの画像の間の媒質であるガラスの屈折率ｎは、１．５である。このとき２つの画像の間隔Ｄ１は、上記（２）式から以下の値になる。
【００５４】
Ｄ1≦１．５×２２．９×０．２５×０．０６３３／０．３
＝１．８１（ｍｍ）
また、媒質を空気として換算すると、以下の値になる。
【００５５】
Ｄ1≦１．８１／１．５＝１．２１（ｍｍ）
なお、本実施の形態による観察画像では、Ｄ１の間隔が空気換算長で１ｍｍ以下になると立体感が減る。そのような場合、撮影時にレンズのＦナンバーか焦点距離を変えることが好ましい。
【００５６】
次に、撮影された２つの画像をＡ１サイズまで拡大し、観察画像として鑑賞する場合、倍率β＝１３１．９倍となる。最大観察角θを、観察画像の中心から見て４５度までで良いとすると、ｓｉｎθ＝ｓｉｎ４５°＝０．７０７となる。このとき２つの画像の間隔Ｄ１は、上記（２）式から以下の値になる。
【００５７】
Ｄ1≦１．５×１３１．９×０．２５×０．０６３３／０．７０７
＝４．４３（ｍｍ）
すなわち、Ｄ１が４．４３（ｍｍ）以下で４．４３（ｍｍ）に近いほど立体感が大きくなるため、適度な値である厚さ４ｍｍのガラス（透明材質）を用いると良い。
【００５８】
図５は、立体画像観察装置の第１の作成例を示す側面図である。この装置では、２つの画像が重ねられる。この装置は、第１の透明アクリル板（表面板）４１、第２の透明アクリル板（中間板）４２、底板（透明板でなくても可）４３が、この順に積層して接着された平板状をなしている。第１の透明アクリル板４１と第２の透明アクリル板４２の間には、第１の画像がプリントされた透明紙４Ａが挟着されており、第２の透明アクリル板４２と底板４３の間には、第２の画像がプリントされた白紙４Ｂが挟着されている。この装置は、スタンド４４で立てかけて鑑賞することができる。
【００５９】
図６は、立体画像観察装置の第２の作成例を示す側面図である。この装置では、３つの画像が重ねられる。この装置は、第１の透明アクリル板（表面板）５１、第２の透明アクリル板（中間板）５２、第３の透明アクリル板（中間板）５３、底板（透明板でなくても可）５４が、この順に積層して接着された平板状をなしている。第１の透明アクリル板５１と第２の透明アクリル板５２の間には、第１の画像がプリントされた透明紙５Ａが挟着されており、第２の透明アクリル板５２と第３の透明アクリル板５３の間には、第２の画像がプリントされた透明紙５Ｂが挟着されており、第３の透明アクリル板５３と底板５４の間には、第３の画像がプリントされた白紙５Ｃが挟着されている。この装置は、上記スタンド４４で立てかけて鑑賞することができる。
【００６０】
図７は、立体画像観察装置の第３の作成例を示す側面図である。この装置では、２つの画像が重ねられているとともに、観察画像を背面側から照明する。この装置は、第１の透明アクリル板（表面板）６１、第２の透明アクリル板（中間板）６２、第３の透明アクリル板（裏面板）６３が、この順に積層して接着された平板状をなしている。第１の透明アクリル板６１と第２の透明アクリル板６２の間には、第１の画像がプリントされた透明紙６Ａが挟着されており、第２の透明アクリル板６２と第３の透明アクリル板６３の間には、第２の画像がプリントされた透明紙６Ｂが挟着されている。さらに第３の透明アクリル板６３の裏側に蛍光燈６４と反射板６５が設けられている。蛍光燈６４の光は、反射板６５により第３の透明アクリル板６３の裏面から観察側方向に向けて反射される。これにより、各透明アクリル板６１〜６３が透過照明される。この装置は、上記スタンド４４で立てかけて鑑賞することができる。
【００６１】
なお、図５〜図７の変形例として、各透明アクリル板に各画像を直接プリントし、各画像が観察側から所定間隔（透明アクリル板の厚さ）を有するよう、各透明アクリル板を合焦位置の近い順に重ねて保持してもよい。これらの変形例では、合焦位置が最も遠い画像を透明板でない板にプリントしてもよい。
【００６２】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。例えば、上記実施の形態では、画像を紙や透明板にプリントした例を示したが、撮影後現像されたリバーサルフィルムを透明アクリル板４で挟着するようにしてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、肉眼で観察できる立体画像を容易に作成し観察できる立体画像観察装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る撮影装置の撮影系と、立体画像観察装置による立体画像の構成を示す図。
【図２】本発明の実施の形態に係る撮影装置による撮影時の状態を示す図。
【図３】本発明の実施の形態に係る立体画像観察装置による鑑賞時の状態を示す図。
【図４】本発明の実施の形態に係る立体画像撮影装置をなす電子カメラの構成を示すブロック図。
【図５】本発明の実施の形態に係る立体画像観察装置の第１の作成例を示す側面図。
【図６】本発明の実施の形態に係る立体画像観察装置の第２の作成例を示す側面図。
【図７】本発明の実施の形態に係る立体画像観察装置の第３の作成例を示す側面図。
【符号の説明】
１…撮影レンズ
２ｏ，３ｏ…フォーカス面
２ｉ，３ｉ…撮影像
２ｐ，３ｐ…画像
４…前側焦点
５…観察画像
６…観察者
７…撮影装置
８ｎ…近距離被写体
８ｆ…遠距離被写体
９…観察画像
１０ｎ，１０ｆ…透過画像
１００…レンズ群
１１１…フォーカスレンズ
１１２…撮像素子
１１３…撮像回路
１２０…バス
１２１…ＡＥ処理部
１２２…ＡＦ処理部
１２３…画像処理回路
１２４…不揮発性メモリ
１２５…内蔵メモリ
１２６…圧縮伸長部
１２７…着脱メモリ
１３１…ＬＣＤドライバ
１３２…ＬＣＤ表示部
１４０…メインＣＰＵ
１４１…入力部
１４２…スピーカ
１５１…フォーカス制御部
１５２…モータ
４１…第１の透明アクリル板
４２…第２の透明アクリル板
４３…底板
４４…スタンド
４Ａ…第１の画像がプリントされた透明紙
４Ｂ…第２の画像がプリントされた白紙
５１…第１の透明アクリル板
５２…第２の透明アクリル板
５３…第３の透明アクリル板
５４…底板
５Ａ…第１の画像がプリントされた透明紙
５Ｂ…第２の画像がプリントされた透明紙
５Ｃ…第３の画像がプリントされた白紙
６１…第１の透明アクリル板
６２…第２の透明アクリル板
６３…第３の透明アクリル板
６４…蛍光燈
６５…反射板
６Ａ…第１の画像がプリントされた透明紙
６Ｂ…第２の画像がプリントされた透明紙
Claims (6)
- 異なる合焦位置での画像に基づく印刷物が所定間隔をもって重ねられて構成され観察者に立体感を与える立体画像観察装置であって、
同一の撮影対象に対して合焦位置を異ならせて相互に被写界深度を外れる合焦位置で撮影された複数の画像がそれぞれ印刷され、かつ前記複数の画像のうち少なくとも合焦位置が最も遠い画像以外の画像が透明部材に印刷された複数の印刷物と、
前記複数の印刷物について、当該印刷物相互の間隔を所定間隔に保持する保持手段と、 を備え、
前記保持手段は、前記所定間隔をＤ１として、二つの画像について、
各撮影像から各画像への倍率をβ、
二つの撮影像の間隔をｄ１、
撮影レンズにおける二つの撮影像の射出側開口数のうち大きい値をＡ、
観察者の二つの印刷物に対する最大観察角をθ、
前記二つの印刷物の間の媒質の屈折率をｎ、とした場合、
Ｄ１≦ｎβＡｄ１／ｓｉｎθ
の条件を満たすように保持することを特徴とする立体画像観察装置。 - 前記保持手段は、
前記二つの画像の組み合わせと違う他の画像の組み合わせについて、
前記二つの画像のうち前記他の画像からより遠い位置にある画像と前記他の画像との撮影像の間隔をｄｎ、前記二つの画像のうち前記他の画像からより遠い位置にある画像と前記他の画像とに対応した印刷物の間隔をＤｎ、とした場合、前記複数の印刷物の相互間隔が、
Ｄ１／ｄ１＝Ｄｎ／ｄｎ
の条件を満たすよう前記複数の印刷物を保持することを特徴とする請求項１に記載の立体画像観察装置。 - 異なる合焦位置で同一の撮影対象を撮影した画像に基づく印刷物が所定間隔をもって重ねられて構成され観察者に立体感を与える立体画像観察装置であって、
第１の撮影による画像と前記第１の撮影時における合焦位置の被写界深度からはずれた位置を合焦位置として撮影された第２の撮影による画像とがそれぞれ印刷され、かつ前記２つの撮影のうち合焦位置がカメラに近い画像については透明部材に印刷された複数の印刷物と、
前記合焦位置がカメラに近い画像の印刷物が観察側に近く配置されるように、前記複数の印刷物を所定間隔で重ねて保持する保持手段と、
を備えたことを特徴とする立体画像観察装置。 - 前記保持手段は、前記印刷物を所定間隔に保持するための透明板を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の立体画像観察装置。
- 前記複数の印刷物のうち少なくとも一つは、前記所定間隔の厚さを有する透明部材に画像が印刷されたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の立体画像観察装置。
- 背面側に設けられ、前記複数の印刷物をその裏面方向から観察側方向へ向けて透過照明する照明手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の立体画像観察装置。
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