JP4820187B2 - 立体画像撮像表示システム、立体画像撮像装置および立体画像生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、立体画像を撮像表示する立体画像撮像表示システム、立体画像を撮像する立体画像撮像装置および立体画像を生成する立体画像生成装置に関する。

従来、立体画像を表示することができる立体画像方式の１つとして、ＩＰ（Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ）方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。このＩＰ方式は、任意の視点から立体画像を観察することができるものであり、以下、図１６を用いて説明する。

図１６はＩＰ方式に基づいた従来の立体画像撮像装置および従来の立体画像表示装置の概略図である。この図１６（ａ）に示すように、従来の立体画像撮像装置１０１は、被写体（ここでは、フラッグ）の立体画像を撮像するもので、微小ミラー１０３をアレイ状に多数配列したミラー板１０５と、このミラー板１０５によって反射した反射光を受光する対物レンズ１０７と、この対物レンズ１０７で受光された反射光を被写体の要素画像群として撮像する撮像素子１０９とから構成されている。なお、この図１６（ａ）において、Ｈが被写体を示しており、矢印ａが撮影方向を示している。

この従来の立体画像撮像装置１０１は、ミラー板１０５によって反射される被写体Ｈからの反射光を取得する。なお、立体画像撮像装置１０１のミラー板１０５を構成する各微小ミラー１０３は、放物面Ｓの接平面と同じ傾きを有しており、当該放物面Ｓの焦点側に鏡面を有している（鏡面加工が施されている）。また、この放物面Ｓとは、次に示す数式（１）で表される放物線がｘ軸の周りに回転して得られた回転面である。すなわち、図１６（ａ）では、放物面Ｓの一断面を図示している。

ｙ^２＝４ｐｘ（ただし、ｐ＜０，ｘ＜０） ・・・数式（１）

また、立体画像撮像装置１０１の撮像素子１０９および対物レンズ１０７は、数式（１）で表される放物線の準線Ｄ上に合焦するように配置されている。

また、図１６（ｂ）に示すように、従来の立体画像表示装置１１１は、被写体の立体画像を表示するもので、微小ミラー１１３をアレイ状に配列したミラー板１１５と、従来の立体画像撮像装置１０１の撮像素子１０９で撮像された被写体の要素画像群を表示する表示素子１１７と、この表示素子１１７で表示された要素画像群を投射する投射レンズ１１９とから構成されている。この図１６（ｂ）において、Ｒが立体画像（立体像）を示しており、矢印ｂが観察方向を示している。

この従来の立体画像表示装置１１１のミラー板１１５を構成する各微小ミラー１１３は、図１６（ａ）に示した立体画像撮像装置１０１の微小ミラー１０３と同一の構成をとり、同一の配置が成されている。また、立体画像表示装置１１１の表示素子１１７および投射レンズ１１９は、図１６（ａ）に示した立体画像撮像装置１０１の撮像素子１０９および対物レンズ１０７と同一の配置が成されている。図１６（ｂ）では、放物面Ｓの一断面を図示している。

しかしながら、これら図１６に示すように、立体画像撮像装置１０１で撮像されたときに被写体から発せられた光（物体光）は、立体画像表示装置１１１で表示されるときには、まったく同じ経路を辿ることになるので、観察方向ｂから観察する者（観察者）は立体像を観察することができる。ただし、立体画像撮像装置１０１の撮像素子１０９および対物レンズ１０７から被写体Ｈを見た場合の被写体Ｈの奥行きと、立体画像表示装置１１１の矢印ｂの方向から立体像を見たとき（観察者から立体像Ｒを見たとき）の立体像Ｒの奥行きが反転する。

つまり、図１６（ａ）と図１６（ｂ）とに示したフラッグについて、図１６（ａ）において、フラッグの先端が撮影方向ａから見た場合には、手前に存在し、図１６（ｂ）において、フラッグの先端が観察方向ｂから見た場合には、奥の方に存在する。すなわち、表示される立体画像（立体像）は、被写体と比較して奥行きが逆転する逆視像として観察されてしまうという問題がある。

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、表示される立体画像（立体像）が、被写体と比較して奥行きが逆転する逆視像になることを防止することができる立体画像撮像表示システム、立体画像撮像装置および立体画像生成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１に記載の立体画像撮像表示システムは、被写体の要素画像群を撮像する立体画像撮像装置と、当該要素画像群を立体画像として表示する立体画像表示装置とからなる立体画像撮像表示システムであって、前記立体画像撮像装置が、第一ミラー板と、対物レンズと、撮像素子とを備え、前記立体画像表示装置が、画像処理手段と、表示手段と、投射レンズと、第二ミラー板と、を備える構成とした。

かかる構成によれば、立体画像撮像表示システムは、立体画像撮像装置において、複数の微小ミラーがアレイ状に並んでいると共に、当該微小ミラーが放物面の接平面と同じ角度に配置され、当該放物面の焦点側に鏡面を有している第一ミラー板によって、被写体からの物体光（光線）を反射させ、対物レンズによって、第一ミラー板で反射された反射光が成す被写体の要素画像群を受光して、撮像素子によって、当該要素画像群を撮像する。

続いて、立体画像撮像表示システムは、立体画像表示装置において、画像処理手段によって、撮像素子で撮像された要素画像群の各要素画像の配置を、当該要素画像群の中心に対して点対称に変換する処理を行い、表示手段によって、この画像処理手段で処理された処理画像を表示する。そして、立体画像撮像表示システムは、立体画像表示装置において、投射レンズによって、表示手段で表示された処理画像を投射し、複数の微小ミラーがアレイ状に並んでいると共に、当該微小ミラーが放物面の接平面と同じ角度に配置され、当該放物面の焦点側に鏡面を有している第二ミラー板によって、投射レンズで投射された処理画像を反射する。

請求項２に記載の立体画像撮像表示システムは、被写体の要素画像群を撮像する立体画像撮像装置と、当該要素画像群を立体画像として表示する立体画像表示装置とからなる立体画像撮像表示システムであって、前記立体画像撮像装置が、第一ミラー板と、対物レンズと、フィールドレンズと、アフォーカル光学系と、アフォーカル光学アレイと、撮像素子とを備え、前記立体画像表示装置が、表示素子と、投射レンズと、第二ミラー板とを備える構成とした。

かかる構成によれば、立体画像撮像表示システムは、立体画像撮像装置において、複数の微小ミラーがアレイ状に並んでいると共に、当該微小ミラーが放物面の接平面と同じ角度に配置され、当該放物面の焦点側に鏡面を有している第一ミラー板によって、被写体からの物体光（光線）を反射させ、対物レンズによって、第一ミラー板で反射された反射光が成す被写体の要素画像群を受光する。続いて、立体画像撮像表示システムは、フィールドレンズによって、対物レンズで受光された要素画像群を伝送し、アフォーカル光学系によって、要素画像群を負の横倍率で結像させる。そして、立体画像撮像表示システムは、立体画像撮像装置において、アフォーカル光学アレイによって、アフォーカル光学系で結像された負の横倍率の要素画像群の各要素画像を、再度負の横倍率で結像させ、撮像素子によって、アフォーカル光学アレイで結像された再結像要素画像群を撮像する。

また、立体画像撮像表示システムは、立体画像表示装置において、表示素子によって、撮像素子で撮像された再結像要素画像群を表示し、投射レンズによって、表示素子で表示された再結像要素画像群を投射する。そして、立体画像撮像表示システムは、立体画像表示装置において、複数の微小ミラーがアレイ状に並んでいると共に、当該微小ミラーが放物面の接平面と同じ角度に配置され、当該放物面の焦点側に鏡面を有している第二ミラー板によって、投射レンズで投射された再結像要素画像群を反射する。

請求項３に記載の立体画像撮像装置は、請求項１または２に記載の立体画像撮像表示システムを備え、前記立体画像撮像表示システムの立体画像表示装置で表示される立体画像を、中間立体像とし、この中間立体像に参照光を干渉させた干渉縞を撮像する立体画像撮像装置であって、参照光源と、干渉縞撮像手段とを備える構成とした。

かかる構成によれば、立体画像撮像装置は、参照光源によって、参照光を発生させ、干渉縞撮像手段によって、参照光源で発生された参照光と、中間立体像とを干渉させた干渉縞を撮像する。

請求項４に記載の立体画像撮像装置は、請求項１または２に記載の立体画像撮像表示システムに含まれる立体画像撮像装置を、要素画像取得装置として備え、この要素画像取得装置で取得した要素画像群を表示させ、表示させた表示光を集光し、コヒーレント光を干渉させた要素干渉縞を撮像する立体画像撮像装置であって、要素画像群表示手段と、第一コヒーレント光源と、集光レンズと、マスクと、第二コヒーレント光源と、要素干渉縞撮像手段とを備える構成とした。

かかる構成によれば、立体画像撮像装置は、要素画像群表示手段によって、要素画像群を表示し、第一コヒーレント光源によって、コヒーレント光を発生させると共に、要素画像群表示手段を照明し、集光レンズによって、第一コヒーレント光源で照明された要素画像群表示手段で表示される表示光を集光する。続いて、立体画像撮像装置は、マスクによって、集光レンズで集光された集光表示光以外の光を遮断し、第二コヒーレント光源によって、マスクで集光表示光以外の光が遮断された遮断集光表示光と干渉させるコヒーレント光を発生させ、要素干渉縞撮像手段によって、コヒーレント光源で発生されたコヒーレント光と遮断集光表示光と干渉した要素干渉縞を撮像する。

請求項５に記載の立体画像生成装置は、請求項１または２に記載の立体画像撮像表示システムに含まれる立体画像撮像装置を、要素画像取得装置として備え、この要素画像取得装置で取得した被写体の要素画像群から、当該被写体の立体画像を表示可能な要素干渉縞群を生成する要素干渉縞群生成手段を備えたことを特徴とする。

かかる構成によれば、立体画像生成装置は、要素干渉縞群生成手段によって、取得した被写体の要素画像群から要素干渉縞群を生成する。

請求項１に記載の発明によれば、撮像した被写体の要素画像群の各要素画像の配置を、当該要素画像群の中心に対して点対称に変換する処理を行って表示しているので、表示される立体画像（立体像）が、被写体と比較して奥行きが逆転する逆視像になることを防止することができる。

請求項２に記載の発明によれば、被写体の要素画像群を負の横倍率で結像させ、さらに、再度、負の横倍率で結像させた再結像要素画像群を表示しているので、表示される立体画像（立体像）が、被写体と比較して奥行きが逆転する逆視像になることを防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、発生された参照光と、被写体の中間立体像とを干渉させた干渉縞を撮像することで、表示される干渉縞（立体像）が、被写体と比較して奥行きが逆転する逆視像になることを防止することができる。

請求項４に記載の発明によれば、コヒーレント光を発生させて、表示させた表示光を集光し、集光された集光光以外を遮断した遮断集光表示光と、別のコヒーレント光とを干渉させた要素干渉縞を撮像しており、表示される要素干渉縞（立体像）が、被写体と比較して奥行きが逆転する逆視像になることを防止することができる。

請求項５に記載の発明によれば、取得した被写体の要素画像群から要素干渉縞群を生成しているので、表示される要素干渉縞（立体像）が、被写体と比較して奥行きが逆転する逆視像になることを防止することができる

次に、本発明の実施形態について、適宜、図面を参照しながら詳細に説明する。
これより、立体画像撮像表示システムの第一実施形態から第六実施形態までについて説明する。なお、第四実施形態の立体画像撮像表示システムが立体画像撮像装置（請求項３に記載）の実施形態に該当し、第五実施形態の立体画像撮像表示システムが立体画像撮像装置（請求項４に記載）の実施形態に該当し、第六実施形態の立体画像撮像表示システムが立体画像生成装置（請求項５に記載）の実施形態に該当する。

〈立体画像撮像表示システム（第一実施形態）の構成〉
図１は立体画像撮像表示システム（第一実施形態）の概略図である。この図１に示すように、立体画像撮像表示システムＳは、被写体の要素画像群を撮像する立体画像撮像装置１と、要素画像群を立体画像として（要素画像群から立体画像を結像させて）表示する立体画像表示装置３とを備えている。この図１において、立体画像撮像装置１が撮像する被写体を「旗」とし、被写体Ｈとして表し、立体画像表示装置３が表示する立体画像（再生像）Ｓとして表している。なお、この図１においては、「旗」の向きが奥行き方向と対応しているものとしている。

立体画像撮像装置１は、被写体の要素画像群を撮像するもので、ミラー板（第一ミラー板）５と、対物レンズ７と、撮像素子９とを備えている。なお、矢印ａは、撮影方向を示している。

ミラー板５は、複数の微小ミラー５ａがアレイ状に並んでいると共に、当該微小ミラー５ａが放物面の接平面と同じ角度に配置されており、当該放物面の焦点側に鏡面を有しているものである。なお、このミラー板５の放物面の準線をＤとし、この準線ＤとＸ軸との交点の座標を（−ｐ，０）で表している。

ここで、ミラー板５の微小ミラー５ａの位置の違いによる被写体Ｈの虚像（要素画像）の違いについて、図２を参照して説明する。ただし、実際にミラー板５を構成する微小ミラー５ａは二次元状に数百から数万以上配列されているが、ここでは、説明の便宜上、縦方向３枚、横方向に３枚の合計９枚が配列されているものとして説明する。

図２（ａ）では、撮影方向ａ（図１参照）から眺めた場合の９枚の微小ミラーＡ〜Ｉの状態を示しており、ここでは、９枚の微小ミラーＡ〜Ｉがそれぞれ要素画像を撮像している状態を示している。この図２（ａ）において、矩形形状の微小ミラーＡ〜Ｉが正方配列しているように図示しているが、微小ミラーＡ〜Ｉの形状は、円形や多角形でもよく、配列も正方配列には限定されない。

例えば、図２（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）において、被写体Ｈが２つの被写体Ｈα、被写体Ｈβの場合であり、被写体Ｈαが円筒体であり、被写体Ｈβが立方体であるときを想定して説明する。このときに、被写体Ｈαと被写体Ｈβとの奥行き位置に応じて、例えば、微小ミラーＤでは図２（ｃ）に示したように、微小ミラーＦでは図２（ｄ）に示したように要素画像が形成される。

なお、図２（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）では、水平方向における微小ミラーの位置の違いによる要素画像の違いを図示したが、垂直方向や斜め方向の違いによっても、微小ミラーの位置による要素画像の違いが生じる。また、被写体Ｈαと被写体Ｈβとの奥行き位置が異なると、微小ミラーの位置による要素画像の変化も異なる。例えば、図２（ｂ）の被写体Ｈαと被写体Ｈβとを、撮影方向ａから見た場合の前後関係が反転した場合、微小ミラーＤでは図２（ｄ）に示したように、微小ミラーＦでは図２（ｃ）に示したように要素画像が形成される。

つまり、微小ミラーの位置による要素画像の変化は、ミラー板５の中心を基準として、反転することになる。例えば、図２（ａ）において、９枚の微小ミラーＡ〜Ｉがそれぞれ要素画像Ａ〜Ｉ（微小ミラーＡ〜Ｉに対応させた要素画像Ａ〜Ｉ）を撮像している状態を示しているとする。そうすると、被写体Ｈの奥行きが反転した場合、奥行きが反転した被写体Ｈに対応する要素画像群は、図２（ｅ）に示したようになる。

背景技術のところで述べたように、従来の構成（立体画像撮像装置１０１）では、被写体と比較して奥行きが反転した立体画像を再生させることになる。逆に、従来の構成（立体画像表示装置１１１）では、奥行きが反転した被写体に対する要素画像群に相当する情報（何らかの画像処理した結果）を表示することで、被写体と同じ奥行きの立体画像を再生させることができる。そこで、この立体画像撮像表示システムＳでは、立体画像表示装置３において、画像処理手段（後記する）により要素画像の配置を転換することで、立体画像を再生することができる。

対物レンズ７は、ミラー板５で反射された被写体からの物体光（光線）が成す当該被写体の要素画像群を受光するものである。この対物レンズ７は、一般的な凸レンズによって構成されている。

撮像素子９は、対物レンズ７で受光された被写体の要素画像群を撮像するものである。この撮像素子９としては、写真フィルム、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｎｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：相補型金属酸化膜半導体）撮像素子が挙げられる。なお、これらの撮像素子は可視光領域内の複数の波長に対して感度を持っていてもよく、可視光領域内の波長だけでなく、これらの撮像素子とＩ．Ｉ（イメージインテンシファイアー）を組み合わせて用いてもよい。この場合、ミラー板５の微小ミラー５ａは撮像素子９で感度を有している波長帯域に対して有効な反射特性を有していることが好ましい。

立体画像表示装置３は、立体画像撮像装置１の撮像素子９で撮像された要素画像群を、画像処理して表示するもので、画像処理手段１１と、表示素子１３と、投射レンズ１５と、ミラー板（第二ミラー板）１７とを備えている。

画像処理手段１１は、撮像素子９によって撮像された要素画像群の中心を基準にして、当該要素画像群を点対称に変換する画像処理を施すものである。この画像処理手段１１では、要素画像群を点対称に変換した処理画像を表示素子１３に出力する。なお、この画像処理手段１１は、立体画像表示装置３に含める構成としているが、立体画像撮像装置１に含める構成としてもよい。

表示素子１３は、画像処理手段１１で処理された処理画像を表示するものである。この表示素子１３は、撮像素子９と同様の構成をとるものであり、写真フィルムやＣＣＤ等によって構成されている。

投射レンズ１５は、表示素子１３によって表示された処理画像をミラー板１７に投射するものである。ここでは、この投射レンズ１５は、対物レンズ７と同様の湾曲を有している凸レンズによって構成されている。

ミラー板（第二ミラー板）１７は、複数の微小ミラー１７ａがアレイ状に並んでいると共に、当該微小ミラー１７ａが放物面の接平面と同じ角度に配置されており、当該放物面の焦点側に鏡面を有しているものである。そして、このミラー板１７は、投射レンズ１５で投射された処理画像を結像させた立体画像（再生像）Ｓを生成する。なお、このミラー板１７の放物面の準線をＤとし、この準線ＤとＸ軸との交点の座標を（−ｐ，０）で表している。

この立体画像撮像表示システムＳによれば、画像処理手段１１によって、撮像した被写体の要素画像群の各要素画像の配置を、当該要素画像群の中心に対して点対称に変換する処理を行って、表示素子１３により表示しているので、表示される立体画像（立体像）が、被写体と比較して奥行きが逆転する逆視像になることを防止することができる。

〈立体画像撮像表示システム（第一実施形態）の動作〉
次に、図１０に示すフローチャートを参照して、立体画像撮像表示システムＳの動作について説明する（適宜、図１参照）。
まず、立体画像撮像表示システムＳの立体画像撮像装置１は、ミラー板５によって、被写体Ｈからの光線（物体光）を反射させ（ステップＳ１）、対物レンズ７によって受光する（ステップＳ２）。

続いて、立体画像撮像表示システムＳの立体画像撮像装置１は、撮像素子９によって、対物レンズ７で受光された反射光（被写体Ｈの要素画像群）を撮像し（ステップＳ３）、立体画像表示装置３に入力する。

そうすると、立体画像撮像表示システムＳの立体画像表示装置３は、画像処理手段１１によって、要素画像群の中心を基準にして、当該要素画像群を点対称に変換する画像処理を施し（ステップＳ４）、表示素子１３によって、画像処理された処理画像を表示する（ステップＳ５）。

そして、立体画像撮像表示システムＳの立体画像表示装置３は、投射レンズ１５によって、表示された処理画像を投射し（ステップＳ６）、投射された処理画像をミラー板１７によって反射させることで、当該処理画像から立体画像（再生像）Ｓを結像（表示）させる（ステップＳ７）。

〈立体画像撮像表示システム（第二実施形態）の構成〉
図３は立体画像撮像表示システム（第二実施形態）の概略図である。この図３に示すように、立体画像撮像表示システムＳ１は、被写体の要素画像群を撮像する立体画像撮像装置１Ａと、要素画像群を立体画像として（要素画像群から立体画像を結像させて）表示する立体画像表示装置３とを備えている。この図３において、立体画像撮像装置１Ａが撮像する被写体を「旗」とし、被写体Ｈとして表し、立体画像表示装置３が表示する立体画像（再生像）Ｓとして表している。なお、この図３においては、「旗」の向きが奥行き方向と対応しているものとしている。

立体画像撮像装置１Ａは、被写体の要素画像群を撮像するもので、ミラー板５と、対物レンズ７と、要素画像配置変換光学系１９とを備えている。なお、図１に示した立体画像撮像装置１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

要素画像配置変換光学系１９は、対物レンズ７で受光された被写体Ｈの要素画像群の配置を変換するものである。この要素画像配置変換光学系１９では、被写体Ｈの要素画像群を負の横倍率で再度結像させた再結像要素画像群を、立体画像表示装置３に出力している。この要素画像配置変換光学系１９の詳細な構成を図４に示す。図４（ａ）に示すように、要素画像配置変換光学系１９は、フィールドレンズ１９ａと、アフォーカル光学系１９ｂと、アフォーカル光学系アレイ１９ｃと、撮像素子１９ｄとを備えている。

フィールドレンズ１９ａは、対物レンズ７で受光された要素画像群を、アフォーカル光学系１９ｂに伝送するものである。
アフォーカル光学系１９ｂは、フィールドレンズ１９ａによって伝送された要素画像群を再度結像させるものである。このアフォーカル光学系１９ｂでは、被写体Ｈの要素画像群を負の横倍率で再度結像させるものである。

例えば、フィールドレンズ１９ａ上に伝送される要素画像群が図４（ｂ）に示したものであるとすると、アフォーカル光学系１９ｂで結像される要素画像群は図４（ｃ）に示したようになる。ここでは、便宜上、図４（ｂ）および（ｃ）に示した要素画像群は、ミラー板５（図３参照）を構成する微小ミラー５ａが９枚の場合について図示したものである。

アフォーカル光学系アレイ１９ｃは、アフォーカル光学系１９ｂで再度結像された要素画像群を再度結像させるものである。このアフォーカル光学系アレイ１９ｃは、ミラー板５を構成する微小ミラー５ａの数と同数且つ同配置のアフォーカル光学系によって構成されている。

また、このアフォーカル光学系アレイ１９ｃは、アフォーカル光学系１９ｂにより再度結像される要素画像群における各要素画像の配置をそのままにして、個々の要素画像について、各要素画像の中心に対して、当該要素画像を点対称に反転させる作用を有している。すなわち、このアフォーカル光学系アレイ１９ｃでは、結像された各要素画像を負の横倍率で再度結像させるものである。

例えば、アフォーカル光学系１９ｂで結像された要素画像群が図４（ｃ）に示したものであるとすると、アフォーカル光学系アレイ１９ｃで再度結像される要素画像群は図４（ｄ）に示したようになる。

また、要素画像配置変換光学系１９を、図４（ｅ）に示すように構成することも可能である。すなわち、要素画像配置変換光学系１９は、対物レンズ７で受光された被写体Ｈの要素画像群を伝送するフィールドレンズ１９ａと、このフィールドレンズ１９ａで伝送された要素画像群を再結像させるアフォーカル光学系アレイ１９ｃと、このアフォーカル光学系アレイ１９ｃで結像された要素画像群を再度結像させるアフォーカル光学系１９ｂと、このアフォーカル光学系１９ｂで結像された要素画像群を撮像する撮像素子１９ｄとから構成される。

この場合、フィールドレンズ１９ａ上に伝送される要素画像群が図４（ｆ）に示したものであるとすると、アフォーカル光学系アレイ１９ｃ上で結像される要素画像群は図４（ｇ）に示したようになり、アフォーカル光学系１９ｂ上で再度結像される要素画像群は図４（ｈ）に示したようになる。

撮像素子１９ｄは、アフォーカル光学系アレイ１９ｃまたはアフォーカル光学系１９ｂで再度結像された要素画像群を撮像するものである。
図３に戻って、立体画像撮像表示システムＳ１の構成の説明を続ける。

立体画像表示装置３は、立体画像撮像装置１Ａの要素画像配置変換光学系１９で撮像された要素画像群を、被写体Ｈの立体画像（再生像）Ｓとして表示するもので、表示素子１３と、投射レンズ１５と、ミラー板（第二ミラー板）１７とを備えている。なお、立体画像表示装置３については、図１に示すものと同様の構成であるので、同一符号を付してその説明を省略する。

この立体画像撮像表示システムＳ１によれば、要素画像配置変換光学系１９によって、被写体Ｈの要素画像群を負の横倍率で結像させ、さらに、再度、負の横倍率で結像させた再結像要素画像群を表示しているので、表示される立体画像（立体像）が、被写体と比較して奥行きが逆転する逆視像になることを防止することができる。

〈立体画像撮像表示システム（第二実施形態）の動作〉
次に、図１１に示すフローチャートを参照して、立体画像撮像表示システムＳ１の動作について説明する（適宜、図３参照）。
まず、立体画像撮像表示システムＳ１の立体画像撮像装置１Ａは、ミラー板５によって、被写体Ｈからの光線（物体光）を反射させ（ステップＳ１１）、対物レンズ７によって受光する（ステップＳ１２）。

続いて、立体画像撮像表示システムＳ１の立体画像撮像装置１Ａは、要素画像配置変換光学系１９によって、対物レンズ７で受光された反射光（被写体Ｈの要素画像群）を撮像し（ステップＳ１３）、立体画像表示装置３に入力する。

そうすると、立体画像撮像表示システムＳ１の立体画像表示装置３は、表示素子１３によって、再結像要素画像群を表示する（ステップＳ１４）。

そして、立体画像撮像表示システムＳ１の立体画像表示装置３は、投射レンズ１５によって、表示された再結像要素画像群を投射し（ステップＳ１５）、投射された再結像要素画像群をミラー板１７によって反射させることで、当該再結像要素画像群から立体画像（再生像）Ｓを結像（表示）させる（ステップＳ１６）。

〈立体画像撮像表示システム（第三実施形態）の構成〉
図５は立体画像撮像表示システム（第三実施形態）の概略図である。この図５に示すように、立体画像撮像表示システムＳ２は、被写体の要素画像群を撮像する立体画像撮像装置１と、要素画像群を立体画像として（要素画像群から立体画像を結像させて）表示する立体画像表示装置３Ａとを備えている。この図５において、立体画像撮像装置１が撮像する被写体を「旗」とし、被写体Ｈとして表し、立体画像表示装置３Ａが表示する立体画像（再生像）Ｓとして表している。なお、この図５においては、「旗」の向きが奥行き方向と対応しているものとしている。

立体画像撮像装置１は、図１に示したものと同様であるので説明を省略する。
立体画像表示装置３Ａは、立体画像撮像装置１から出力された被写体Ｈの要素画像群を、立体画像（再生像）Ｓとして表示するもので、要素画像配置変換光学系２１と、投射レンズ１５と、ミラー板１７とを備えている。

要素画像配置変換光学系２１は、立体画像撮像装置１から出力された被写体Ｈの要素画像群を変換した再結像要素画像群を表示するものである。この要素画像配置変換光学系２１では、被写体Ｈの要素画像群を負の横倍率で再度結像させた再結像要素画像群を表示している。この要素画像配置変換光学系２１の詳細な構成を図６に示す。図６（ａ）に示すように、要素画像配置変換光学系２１は、表示素子２１ｄと、アフォーカル光学系アレイ２１ｃと、アフォーカル光学系２１ｂと、フィールドレンズ２１ａとを備えている。

表示素子２１ｄは、被写体Ｈの要素画像群を表示するものである。
アフォーカル光学系アレイ２１ｃは、表示素子２１ｄで表示された要素画像群を、再結像させるものである。このアフォーカル光学系アレイ２１ｃは、要素画像群における各要素画像の配置をそのままにして、個々の要素画像について、各要素画像の中心に対して、当該要素画像を点対称に反転させる作用を有している。すなわち、このアフォーカル光学系アレイ２１ｃは、被写体Ｈの各要素画像を負の横倍率で再結像させるものである。このアフォーカル光学系アレイ２１ｃは、ミラー板５を構成する微小ミラー５ａの数と同数且つ同配置のアフォーカル光学系によって構成されている。

例えば、表示素子２１ｄ上で表示される要素画像群が図６（ｄ）に示したものであるとすると、アフォーカル光学系アレイ２１ｃで結像される要素画像群は図６（ｃ）に示したようになる。ここでは、便宜上、図６（ｄ）および（ｃ）に示した要素画像群は、ミラー板５（図５参照）を構成する微小ミラー５ａが９枚の場合について図示したものである。

アフォーカル光学系２１ｂは、アフォーカル光学系アレイ２１ｃで再結像された要素画像群を再度再結像させるものである。このアフォーカル光学系２１ｂでは、被写体Ｈの要素画像群を負の横倍率で再度再結像させるものである。
フィールドレンズ２１ａは、アフォーカル光学系２１ｂで再度再結像された再結像要素画像群を伝送するものである。

例えば、アフォーカル光学系アレイ２１ｃで結像された要素画像群が図６（ｃ）に示したものであるとすると、アフォーカル光学系２１ｂで再度結像される要素画像群は図６（ｂ）に示したようになる。

また、要素画像配置変換光学系２１を、図６（ｅ）に示すように構成することも可能である。すなわち、要素画像配置変換光学系２１は、立体画像撮像装置１から出力された被写体Ｈの要素画像群を表示する表示素子２１ｄと、この表示素子２１ｄで表示された要素画像群を結像させるアフォーカル光学系２１ｂと、このアフォーカル光学系２１ｂで結像された要素画像群を再結像させるアフォーカル光学系アレイ２１ｃと、このアフォーカル光学系アレイ２１ｃで再結像された再結像要素画像群を伝送するフィールドレンズ２１ａとから構成される。

この場合、表示素子２１ｄに表示される要素画像群が図６（ｈ）に示したものであるとすると、アフォーカル光学系２１ｂ上で結像される要素画像群は図６（ｇ）に示したようになり、アフォーカル光学系アレイ２１ｃ上で再度結像される要素画像群は図６（ｆ）に示したようになる。

この立体画像撮像表示システムＳ２によれば、要素画像配置変換光学系２１によって、被写体Ｈの要素画像群を負の横倍率で結像させ、さらに、再度、負の横倍率で結像させた再結像要素画像群を表示しているので、表示される立体画像（立体像）が、被写体と比較して奥行きが逆転する逆視像になることを防止することができる。

〈立体画像撮像表示システム（第三実施形態）の動作〉
次に、図１２に示すフローチャートを参照して、立体画像撮像表示システムＳ２の動作について説明する（適宜、図５参照）。
まず、立体画像撮像表示システムＳ２の立体画像撮像装置１は、ミラー板５によって、被写体Ｈからの光線（物体光）を反射させ（ステップＳ２１）、対物レンズ７によって受光する（ステップＳ２２）。

続いて、立体画像撮像表示システムＳ２の立体画像撮像装置１は、撮像素子９によって、対物レンズ７で受光された反射光（被写体Ｈの要素画像群）を撮像し（ステップＳ２３）、立体画像表示装置３Ａに入力する。

そうすると、立体画像撮像表示システムＳ２の立体画像表示装置３Ａは、要素画像配置変換光学系２１によって、再結像要素画像群を表示する（ステップＳ２４）。

そして、立体画像撮像表示システムＳ２の立体画像表示装置３Ａは、投射レンズ１５によって、表示された再結像要素画像群を投射し（ステップＳ２５）、投射された再結像要素画像群をミラー板１７によって反射させることで、当該再結像要素画像群から立体画像（再生像）Ｓを結像（表示）させる（ステップＳ２６）。

〈立体画像撮像表示システム（第四実施形態）の構成〉
図７は立体画像撮像表示システム（第四実施形態）の概略図である。この図７に示すように、立体画像撮像表示システムＳ３は、入力された被写体の要素画像群（立体画像）を表示する立体画像表示装置２３と、干渉縞撮像手段２５と、参照光源２７とを備えている。この図７において、立体画像表示装置２３が表示する被写体を「旗」とし、この立体画像表示装置２３が表示する被写体の要素画像群を、中間立体像Ｍとして表している。なお、この図５においては、「旗」の向きが奥行き方向と対応しているものとしている。また、参照光源２７から発生される参照光をＲＬと表している。

立体画像表示装置２３は、入力された被写体の要素画像群（立体画像）を、中間立体像Ｍとして表示するもので、表示素子１３と、投射レンズ１５と、ミラー板１７とを備えている。なお、この立体画像表示装置２３の各構成は、図１に示した立体画像表示装置３の各構成と同様であるので同一の符号を付してその説明を省略する。

干渉縞撮像手段２５は、立体画像表示装置２３で表示された中間立体像Ｍと参照光源２７で発生された参照光ＲＬとが干渉した干渉縞を撮像（取得）するものである。

参照光源２７は、参照光ＲＬを発生させ、干渉縞撮像手段２５に向けて当該参照光ＲＬを照射するものである。なお、この参照光源２７は、レーザ光線等のコヒーレント光であることが望ましい。

この立体画像撮像表示システムＳ３では、干渉縞撮像手段２５で干渉縞を撮像した後、当該干渉縞を、参照光ＲＬを発生させた参照光源２７と同じ光源から光を照射することで、被写体と比較して奥行きが同じになる立体画像を観察者に観察させることができる。つまり、干渉縞撮像手段２５によって、発生された参照光と、被写体の中間立体像とを干渉させた干渉縞を撮像することで、表示される干渉縞（立体像）が、被写体と比較して奥行きが逆転する逆視像になることを防止することができる。

〈立体画像撮像表示システム（第四実施形態）の動作〉
次に、図１３に示すフローチャートを参照して、立体画像撮像表示システムＳ３の動作について説明する（適宜、図７参照）。
まず、立体画像撮像表示システムＳ３の立体画像表示装置２３は、表示素子１３によって、入力された被写体の要素画像群を表示し（ステップＳ３１）、投射レンズ１５によって、表示された要素画像群を投射して（ステップＳ３２）、投射された要素画像群をミラー板１７によって反射させることで、当該要素画像群から中間立体像Ｍを結像（表示）させる（ステップＳ３３）。

そして、立体画像撮像表示システムＳ３は、参照光源２７によって、参照光ＲＬを発生させ（ステップＳ３４）、干渉縞撮像手段２５によって、中間立体像Ｍと参照光ＲＬとが干渉した干渉縞を撮像する（ステップＳ３５）。

〈立体画像撮像表示システム（第五実施形態）の構成〉
図８は立体画像撮像表示システム（第五実施形態）の概略図である。この図８に示すように、立体画像撮像表示システムＳ４は、入力された被写体の要素画像群（立体画像）を表示し、コヒーレント光と干渉させた要素干渉縞を撮像するもので、要素画像群表示手段２９と、第一コヒーレント光源３１と、集光レンズ３３と、マスク３５と、第二コヒーレント光源３７と、要素干渉縞撮像手段３９とを備えている。

要素画像群表示手段２９は、外部から入力された被写体の要素画像を表示するものである。
第一コヒーレント光源３１は、コヒーレント光を発生させ、要素画像群表示手段２９に当該コヒーレント光を照射するものである。つまり、この第一コヒーレント光源３１で発生したコヒーレント光によって、要素画像群表示手段２９を照明することになる。

集光レンズ３３は、要素画像群表示手段２９で表示されている要素画像が第一コヒーレント光源３１で発生されたコヒーレント光により照明され、この照明された要素画像を表示光とし、当該表示光を集光させるものである。
マスク３５は、集光レンズ３３で集光された表示光（集光表示光）以外の光を遮断するものである。

第二コヒーレント光源３７は、コヒーレント光を発生させ、要素干渉縞撮像手段３９に当該コヒーレント光を照射するものである。つまり、この第二コヒーレント光源３７で発生したコヒーレント光によって、要素干渉縞撮像手段３９を照明することになる。

要素干渉縞撮像手段３９は、マスク３５で集光表示光以外の光が遮断された遮断集光表示光と、第二コヒーレント光源３７で発生されたコヒーレント光とが干渉した要素干渉縞を撮像するものである。全ての要素画像に対して同様の動作を行うことで、要素干渉縞群を撮像できる。

この立体画像撮像表示システムＳ４によれば、第一コヒーレント光源３１によりコヒーレント光を発生させて、要素画像群表示手段２９で表示させた表示光を集光レンズ３３で集光し、集光された集光光以外をマスク３５で遮断した遮断集光表示光と、第二コヒーレント光源３７により別のコヒーレント光とを干渉させた要素干渉縞を要素干渉縞撮像手段３９で撮像しており、表示される要素干渉縞（立体像）が、被写体と比較して奥行きが逆転する逆視像になることを防止することができる。

〈立体画像撮像表示システム（第五実施形態）の動作〉
次に、図１４に示すフローチャートを参照して、立体画像撮像表示システムＳ４の動作について説明する（適宜、図８参照）。
まず、立体画像撮像表示システムＳ４は、要素画像群表示手段２９によって、入力された被写体の要素画像群を表示し（ステップＳ４１）、第一コヒーレント光源３１によって、コヒーレント光（照明光）を発生させ、要素画像群表示手段２９に照射する（ステップＳ４２）。

続いて、立体画像撮像表示システムＳ４は、集光レンズ３３によって、表示光を集光させ（ステップＳ４３）、マスク３５によって集光光以外を遮断して、通過させた遮断集光表示光を得る（ステップＳ４４）。

そして、立体画像撮像表示システムＳ４は、第二コヒーレント光源３７によって発生させたコヒーレント光（参照光）と、遮断集光表示光（集光光）とを干渉させ（ステップＳ４５）、この干渉させた干渉縞を、要素干渉縞撮像手段３９によって撮像する（ステップＳ４６）。そして、ステップＳ４１からステップＳ４６までの動作を、全ての要素画像に対して行う。

〈立体画像撮像表示システム（第六実施形態）の構成〉
図９は立体画像撮像表示システム（第六実施形態）の概略図である。この図９に示すように、立体画像撮像表示システムＳ５（立体画像生成装置）は、被写体の要素画像群を撮像する立体画像撮像装置１Ｂ（要素画像取得装置）と、画像処理手段４３（要素干渉縞群生成手段）とを備えている。この図９において、立体画像撮像装置１Ｂが撮像する被写体を「旗」とし、被写体Ｈとして表し、立体画像表示装置３Ｂが表示する立体画像（再生像）Ｓとして表している。なお、この図９においては、「旗」の向きが奥行き方向と対応しているものとしている。

立体画像撮像装置１Ｂは、被写体Ｈの要素画像群を撮像するもので、放物面ミラー４１と、対物レンズ７と、撮像素子９とを備えている。なお、図１に示した立体画像撮像装置１または図３に示した立体画像撮像装置１Ａと同様の構成を備え、これら同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

画像処理手段４３は、撮像素子９から入力された要素画像群について画像処理を行って、要素干渉縞群を生成するものである。この画像処理手段４３は、各要素画像において、図８に示した集光レンズ３３の前面での光波分布と同様なものを算出する。集光レンズ３３の前面での光波分布は、光波の伝搬計算に使用されるフレネル回折の積分式を用いることができる。なお、フレネル回折については、例えば、Ｊ．Ｗ．Ｇｏｏｄｍａｎ，Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｏｐｔｉｃｓ，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ Ｂｏｏｋ，１９６８（参考文献）に記載されている。

続いて、画像処理手段４３は、図８に示した集光レンズ３３の前面での光波分布と同様なものを算出する。この対物レンズ７の後面における光波分布は、集光レンズ３３の前面での光波分布に、「レンズの位相シフト関数」を乗算することで算出することができる。なお、「レンズの位相シフト関数」の詳細については前記した参考文献に記載されている。

そして、画像処理手段４３は、図８に示した要素干渉縞撮像手段３９上に生成される要素干渉縞と等価な情報を計算によって求める。図８に示した要素干渉縞撮像手段３９上の光波分布は、図８に示した集光レンズ３３の後面での光波分布に対して、さらに、光波の伝搬計算に使用されるフレネル回折の積分式を用いて算出することができる。図８に示した要素干渉縞撮像手段３９上の光波分布と、第二コヒーレント光源３７からコヒーレント光との干渉縞を計算することで、要素干渉縞を計算することができる。なお、以上の説明は、ある要素画像に対する要素干渉縞の計算方法であるが全ての要素画像に対して同様の計算を実行することで、要素干渉縞を生成することができる。そして、得られた要素干渉縞群を要素画像と対応する位置に配置し、これに計算処理の過程で想定した参照光と同様の再生光で照明することで、被写体と同じ奥行きの立体画像を観察することができる。

なお、要素干渉縞を算出する過程において、参照光の波長は、再生光に応じて任意に設定することができる。従って、立体画像撮像装置１Ｂにおいて、カラー情報（例えば、ＲＧＢ（赤緑青）を有する要素画像群を撮像しておき、各波長（例えば、ＲＧＢの波長）に対応する波長で要素干渉縞を算出し、算出された要素画像群に対して対応する波長（例えば、ＲＧＢの波長）の再生光を照射することで、カラーの立体画像を生成することが可能になる。

〈立体画像撮像表示システム（第六実施形態）の動作〉
次に、図１５に示すフローチャートを参照して、立体画像撮像表示システムＳ５の動作について説明する（適宜、図９参照）。
まず、立体画像撮像表示システムＳ５の立体画像撮像装置１Ｂは、放物面ミラー４１によって、被写体Ｈからの光線（物体光）を反射させ（ステップＳ５１）、対物レンズ７によって受光する（ステップＳ５２）。

続いて、立体画像撮像表示システムＳ５の立体画像撮像装置１Ｂは、撮像素子９によって、対物レンズ７で受光された反射光（被写体Ｈの要素画像群）を撮像し（ステップＳ５３）、立体画像表示装置３Ｂに入力する。

さらに、立体画像撮像装置１Ｂより取得した情報から画像処理手段４３によって、被写体の要素干渉縞群が生成される（ステップＳ５４）。

そうすると、立体画像撮像表示システムＳ５の立体画像表示装置３Ｂは、表示素子１３によって、要素干渉縞群を表示する（ステップＳ５５）。

そして、立体画像撮像表示システムＳ５の立体画像表示装置３Ｂは、投射レンズ１５によって、表示された要素干渉縞群を投射し（ステップＳ５６）、投射された要素干渉縞群を放物面ミラー４５によって反射させることで、当該要素干渉縞群から立体画像（再生像）Ｓを結像（表示）させる（ステップＳ５７）。

以上、本発明の実施形態について説明したが、第一実施形態の立体画像撮像装置および立体画像表示装置として、微小ミラーの配置を、当該微小ミラーの傾きの基準となる放物面の一部に該当する部分について、図９に示したように、微小ミラーの配置を、当該微小ミラーの傾きの基準となる放物面全体に該当させてもよい。なお、図９に示した立体画像撮像表示システムは、第一実施形態に対応したものであるが、第二実施形態から第六実施形態に対応させてもよい。

本発明の実施形態に係る立体画像撮像表示システム（第一実施形態）の概念図である。 ミラー板の微小ミラーの位置の違いによる被写体の虚像（要素画像）の違いについて説明するための図である。 本発明の実施形態に係る立体画像撮像表示システム（第二実施形態）の概念図である。 要素画像配置変換光学系の構成および当該光学系における要素画像の変化の一例を示した図である。 本発明の実施形態に係る立体画像撮像表示システム（第三実施形態）の概念図である。 要素画像配置変換光学系の構成および当該光学系における要素画像の変化の一例を示した図である。 本発明の実施形態に係る立体画像撮像表示システム（第四実施形態）の概念図である。 本発明の実施形態に係る立体画像撮像表示システム（第五実施形態）の概念図である。 本発明の実施形態に係る立体画像撮像表示システム（第六実施形態）の概念図である。 図１に示した立体画像撮像表示システム（第一実施形態）の動作を説明するためのフローチャートである。 図３に示した立体画像撮像表示システム（第二実施形態）の動作を説明するためのフローチャートである。 図５に示した立体画像撮像表示システム（第三実施形態）の動作を説明するためのフローチャートである。 図７に示した立体画像撮像表示システム（第四実施形態）の動作を説明するためのフローチャートである。 図８に示した立体画像撮像表示システム（第五実施形態）の動作を説明するためのフローチャートである。 図９に示した立体画像撮像表示システム（第六実施形態）の動作を説明するためのフローチャートである。 従来の立体画像撮像装置および立体画像表示装置の概念図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ 立体画像撮像装置
３、３Ａ、３Ｂ、２３ 立体画像表示装置
５ ミラー板（第一ミラー板）
７ 対物レンズ
９ 撮像素子
１１、４３ 画像処理手段
１３ 表示素子
１５ 投射レンズ
１７ ミラー板（第二ミラー板）
１９、２１ 要素画像配置変換光学系
２５ 干渉縞撮像手段
２７ 参照光源
２９ 要素画像群表示手段
３１ 第一コヒーレント光源
３３ 集光レンズ
３５ マスク
３７ 第二コヒーレント光源
３９ 要素干渉縞撮像手段
４１、４５ 放物面ミラー

Claims (5)

1. 被写体の要素画像群を撮像する立体画像撮像装置と、当該要素画像群を立体画像として表示する立体画像表示装置とからなる立体画像撮像表示システムであって、
   前記立体画像撮像装置は、
   複数の微小ミラーがアレイ状に並んでいると共に、当該微小ミラーが放物面の接平面と同じ角度に配置され、当該放物面の焦点側に鏡面を有している第一ミラー板と、
   この第一ミラー板で反射される被写体からの反射光が成す当該被写体の要素画像群を受光する対物レンズと、
   この対物レンズで受光された要素画像群を撮像する撮像素子とを備え、
   前記立体画像表示装置は、
   前記撮像素子で撮像された要素画像群の各要素画像の配置を、当該要素画像群の中心に対して点対称に変換する処理を行う画像処理手段と、
   この画像処理手段で処理された処理画像を表示する表示手段と、
   この表示手段で表示された処理画像を投射する投射レンズと、
   この投射レンズで投射された処理画像を反射する複数の微小ミラーがアレイ状に並んでいると共に、当該微小ミラーが放物面の接平面と同じ角度に配置され、当該放物面の焦点側に鏡面を有している第二ミラー板と、
   を備えることを特徴とする立体画像撮像表示システム。
2. 被写体の要素画像群を撮像する立体画像撮像装置と、当該要素画像群を立体画像として表示する立体画像表示装置とからなる立体画像撮像表示システムであって、
   前記立体画像撮像装置は、
   複数の微小ミラーがアレイ状に並んでいると共に、当該微小ミラーが放物面の接平面と同じ角度に配置され、当該放物面の焦点側に鏡面を有している第一ミラー板と、
   この第一ミラー板で反射される被写体からの反射光が成す当該被写体の要素画像群を受光する対物レンズと、
   この対物レンズで受光された要素画像群を伝送するフィールドレンズと、
   前記対物レンズで受光された要素画像群を、負の横倍率で結像させるアフォーカル光学系と、
   このアフォーカル光学系で結像された負の横倍率の要素画像群の各要素画像を、再度負の横倍率で結像させるアフォーカル光学アレイと、
   このアフォーカル光学アレイで結像された再結像要素画像群を撮像する撮像素子とを備え、
   前記立体画像表示装置は、
   前記撮像素子で撮像された再結像要素画像群を表示する表示素子と、
   この表示素子で表示された再結像要素画像群を投射する投射レンズと、
   この投射レンズで投射された再結像要素画像群を反射する複数の微小ミラーがアレイ状に並んでいると共に、当該微小ミラーが放物面の接平面と同じ角度に配置され、当該放物面の焦点側に鏡面を有している第二ミラー板と、
   を備えることを特徴とする立体画像撮像表示システム。
3. 請求項１または２に記載の立体画像撮像表示システムを備え、前記立体画像撮像表示システムの立体画像表示装置で表示される立体画像を、中間立体像とし、この中間立体像に参照光を干渉させた干渉縞を撮像する立体画像撮像装置であって、
   前記参照光を発生する参照光源と、
   この参照光源で発生された参照光と、前記中間立体像とを干渉させた干渉縞を撮像する干渉縞撮像手段と、
   を備えることを特徴とする立体画像撮像装置。
4. 請求項１または２に記載の立体画像撮像表示システムに含まれる立体画像撮像装置を、要素画像取得装置として備え、この要素画像取得装置で取得した要素画像群を表示させ、表示させた表示光を集光し、コヒーレント光を干渉させた要素干渉縞を撮像する立体画像撮像装置であって、
   前記要素画像群を表示する要素画像群表示手段と、
   前記コヒーレント光を発生させると共に、前記要素画像群表示手段を照明する第一コヒーレント光源と、
   この第一コヒーレント光で照明された前記要素画像群表示手段で表示される表示光を集光する集光レンズと、
   この集光レンズで集光された集光表示光以外の光を遮断するマスクと、
   このマスクで前記集光表示光以外の光が遮断された遮断集光表示光と干渉させるコヒーレント光を発生させる第二コヒーレント光源と、
   このコヒーレント光源で発生されたコヒーレント光と前記遮断集光表示光と干渉した前記要素干渉縞を撮像する要素干渉縞撮像手段と、
   を備えたことを特徴とする立体画像撮像装置。
5. 請求項１または２に記載の立体画像撮像表示システムに含まれる立体画像撮像装置を、要素画像取得装置として備え、この要素画像取得装置で取得した被写体の要素画像群から、当該被写体の立体画像を表示可能な要素干渉縞群を生成する要素干渉縞群生成手段を備えたことを特徴とする立体画像生成装置。

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