JPH0749466A

JPH0749466A - 画像表示方法

Info

Publication number: JPH0749466A
Application number: JP5212281A
Authority: JP
Inventors: Nobumoto Momochi; 伸元百地
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-08-04
Filing date: 1993-08-04
Publication date: 1995-02-21

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はレンチキユラレンズを用いた画像表示
方法において、立体画像の表示位置を明確にできると共
に立体画像の奥行きを任意に設定できる画像表示方法を
提案する。【構成】ｎ面の原画像の各画像を、レンチキユラレンズ
による拡大方向に1/ｎに縮小し、縮小した画像をレンチ
キユラレンズのレンズピツチＰの幅のほぼ1/ｎの幅でな
るストライプ状の画像に分割し、当該ストライプ画像を
レンチキユラレンズの各単位レンズ下に順次振り分ける
ようにして合成画像を形成すると共に、この合成画像を
レンチキユラレンズを通して所定の結像面上にほぼｎ倍
に拡大されて結像されるようにレンチキユラレンズの倍
率に基づいてレンチキユラレンズから所定の距離に配置
することにより、立体画像の表示位置を明確にすること
ができると共にこのときｎ面の原画像間に所望のぶれを
設ければ立体画像の奥行きを所望の値に設定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。産業上の利用分野従来の技術発明が解決しようとする課題課題を解決するための手段（図１、図１０、図１６、図
１７及び図１８）作用（図１２〜図１８）実施例（１）画像出力装置の全体構成（図１及び図２）（２）画像の同一位置への結像（図３〜図１５）（３）奥行き感のある画像の形成（図１６〜図１８）（４）立体モデルの立体表示（図１９）（５）実施例の動作（図１、図１０、図１１及び図１６
〜図１８）（６）実施例の効果（図１２〜図１７）（７）他の実施例発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は画像表示方法に関し、特
にレンチキユラレンズを用いて画像を立体表示する画像
表示方法に適用して好適なものである。

【０００３】

【従来の技術】従来、立体画像視覚効果を得るための画
像表示方法として、実物をカメラで撮影しこの画像に対
して所定の画像処理を施して立体表示する方法が提案さ
れている。

【０００４】一方、人工的に形成された３次元モデルを
視覚的に立体表示するＶＲ（Vertual Reality ）技術
が、コンピユータグラフイツクスの発達に伴つて実現さ
れいている。例えばＨＭＤ（Head Mounted Display）と
呼ばれる装置においては、観察者がそれぞれ液晶表示装
置でなる２つの画像モニタをゴーグルのように着用する
ようになされている。すなわちＨＭＤ装置においては、
３次元モデルに対して所定の演算を施すことにより両眼
視差のある２つの画像を形成し、当該２つの画像をそれ
ぞれ液晶表示装置でなる２つの画像モニタ上に表示する
ようになされ、これにより観察者は人工的な臨場感を立
体感覚をもつて体験することができるようになされてい
る。

【０００５】これに対して、多方向の視点から眼鏡なし
で立体像が観察できる多眼式の３次元画像表示方法とし
て、レンチキユラレンズ方式が提案されている。例えば
米国特許第3,895,867 号においては、視差分だけ離れた
複数像をカメラによつてフイルムに撮影し、そのネガを
レンチキユラレンズを通して印画紙にプリントすること
により立体視覚効果のあるレンチキユラプリントを得て
いる。

【０００６】またテレビジヨン装置にレンチキユラレン
ズを組み合わせて立体テレビを実現しようとする試みも
行われ、例えば特開平3-97390 のように、レンチキユラ
レンズの背面にテレビジヨン画像を合成して出力する方
法が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ＨＭＤ方式
は特殊な装置が必要であるだけでなく、他の視界が見え
なくなつたり、長時間着用することができなく、また不
特定の人に見せることができない等の欠点がある。

【０００８】一方レンチキユラレンズを用いたレンチキ
ユラプリントにおいては、フイルムを用いてカメラによ
つて撮影するため、暗室処理が必要な上、実物を撮影し
なければ立体表示画像が得られない問題がある。すなわ
ちレンチキユラレンズ下に配置する像は、両眼の視差分
だけ離したネガの像をレンチキユラレンズを介して結像
し焼きつけたものであり、このとき同じレンチキユラレ
ンズを通してこの焼きつけられた像を見た際、元の視差
のある異なる画像が両眼に見えるという結像の相反性に
委ねられており、レンチキユラレンズ下に置く像を直接
生成する方法は提案されていない。

【０００９】またテレビジヨン装置の表示画面位置にレ
ンチキユラレンズを設ける方法においては、ｎ個の異な
る視点から撮像したテレビジヨンカメラの像を合成する
際、レンチキユラレンズの１ピツチ内にそれぞれｎ個の
異なるテレビジヨンカメラの画素を配列すると共にレン
チキユラレンズの長手方向には同じ画素を配列するよう
になされている。

【００１０】ところで、この方法においては、レンチキ
ユラレンズの焦点面に拡散透過スクリーンを配置し、レ
ンチキユラレンズの単位レンズ内に量子化した１画素を
配置することにより、この画素を光源としてレンチキユ
ラレンズによつて放射することにより透過スクリーン上
に画像を投影するようになされている。この結果この方
法においては、レンチキユラレンズの単位レンズ（１ピ
ツチ）当り１画素分しか表示することができない問題が
ある。

【００１１】また従来のレンチキユラレンズを用いた表
示方法においては、立体像がどの位置に知覚されるかに
ついての提案がなされていないことにより、所望の立体
画像を表示する点で未だ不十分な問題がある。

【００１２】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、立体画像の表示位置を明確にすることができると共
に立体画像の奥行きを任意に設定することができる画像
表示方法を提案しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、レンチキユラレンズ２Ａ下に配置
された画像をレンチキユラレンズ２Ａを通して表示する
ことにより視点により異なる像を表示する画像表示方
法、又は視点を両眼とし画像を両眼の視差だけ離れた位
置から観察することにより立体視覚効果を得るようにな
された画像表示方法において、ｎ面の原画像４０〜４３
から得られる合成画像５０を、レンチキユラレンズ２Ａ
を通して所定の結像面Ｇ上にほぼｎ倍に拡大されて結像
されるようにレンチキユラレンズ２Ａの倍率に基づいて
レンチキユラレンズ２Ａから所定の距離に配置するよう
にする。

【００１４】また本発明においては、合成画像５０は、
ｎ面の各原画像４０〜４３をレンチキユラレンズ２Ａに
よる拡大方向に1/ｎに縮小し、縮小した画像４４〜４７
をレンチキユラレンズ２ＡのレンズピツチＰの幅のほぼ
1/ｎの幅でなるストライプ状の画像ａ₁、ｂ₁、ｃ₁、
ｄ₁、ａ₂、ｂ₂、ｃ₂、ｄ₂、ａ₃、ｂ₃、ｃ₃、ｄ
₃、ａ₄、ｂ₄、ｃ₄、ｄ₄に分割し、ストライプ画像
ａ₁〜ｄ₁、ａ₂〜ｄ ₂、ａ₃〜ｄ₃、ａ₄〜ｄ₄をレ
ンチキユラレンズ２Ａの各単位レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ
３、……内に順次振り分けるように形成するようにす
る。

【００１５】さらに本発明においては、ストライプ画像
ａ₁〜ｄ₁、ａ₂〜ｄ₂、ａ₃〜ｄ₃、ａ₄〜ｄ₄のう
ち互いに同一部分を表わすストライプ画像ａ₁とａ₂、
ａ₂とａ₃、ａ₃とａ₄、ｂ₁とｂ₂、ｂ₂とｂ₃、ｂ
₃とｂ₄、……を、レンチキユラレンズ２Ａの１ピツチ
Ｐずつずらすようにレンチキユラレンズ２Ａの各単位レ
ンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、……内に順次振り分けるように
する。

【００１６】さらに本発明においては、ほぼｎ倍に拡大
して結像した各画像３５〜３８間の結像面Ｇにおけるず
れを、次の式で与えられる値に設定するようにする。

【数２】ここでδは結像面Ｇにおける各画像３５〜３８間のずれ
を表し、Ａは人の眼幅を表し、Ｄは観察者３４から結像
面Ｇまでの観察距離を表し、ｈは結像面Ｇ上に結像され
る画像３５〜３８の奥行き感を表わす。

【００１７】さらに本発明においては、ストライプ画像
ａ₁〜ｄ₁、ａ₂〜ｄ₂、ａ₃〜ｄ₃、ａ₄〜ｄ₄を各
画像毎に反転させてレンチキユラレンズ２Ａの各単位レ
ンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、……内に順次振り分けるように
する。

【００１８】

【作用】ｎ面の原画像４０〜４３の各画像４０〜４３
を、レンチキユラレンズ２Ａによる拡大方向に1/ｎに縮
小し、縮小した画像４４〜４７をレンチキユラレンズ２
ＡのレンズピツチＰの幅のほぼ1/ｎの幅でなるストライ
プ状の画像ａ₁、ｂ₁、ｃ₁、ｄ₁、ａ₂、ｂ₂、
ｃ₂、ｄ₂、ａ₃、ｂ₃、ｃ₃、ｄ₃、ａ₄、ｂ₄、ｃ
₄、ｄ₄に分割し、ストライプ画像ａ₁〜ｄ₁、ａ₂〜
ｄ₂、ａ₃〜ｄ₃、ａ₄〜ｄ₄をレンチキユラレンズ２
Ａの各単位レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、……内に順次振り
分けるようにして合成画像５０を形成すると共に、この
合成画像５０をレンチキユラレンズ２Ａを通して所定の
結像面Ｇ上にほぼｎ倍に拡大されて結像されるようにレ
ンチキユラレンズ２Ａの倍率に基づいてレンチキユラレ
ンズ２Ａから所定の距離に配置すれば、連続的な画像
（ストライプ画像）ａ₁〜ｄ₁、ａ₂〜ｄ₂、ａ₃〜ｄ
₃、ａ₄〜ｄ₄を最小単位として扱うことができると共
に、全ての画像が同一の結像面Ｇ上に結像されるため画
像の表示位置を明確にすることができる。

【００１９】またストライプ状の画像ａ₁〜ｄ₁、ａ₂
〜ｄ₂、ａ₃〜ｄ₃、ａ₄〜ｄ₄のうち互いに同一部分
を表わすストライプ画像ａ₁、ａ₂、ａ₃及びａ₄、ｂ
₁、ｂ₂、ｂ₃及びｂ₄、ｃ₁、ｃ₂、ｃ₃及びｃ₄、
ｄ₁、ｄ₂、ｄ₃及びｄ₄を、レンチキユラレンズ２Ａ
の１レンズピツチＰずつずらすようにレンチキユラレン
ズ２Ａの各単位レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、……内に順次
振り分けるようにすれば、観察者が異なる視点から観察
した場合においても互いに同一部分を表わすストライプ
画像ａ₁、ａ₂、ａ₃及びａ₄、ｂ₁、ｂ₂、ｂ₃及び
ｂ₄、ｃ₁、ｃ₂、ｃ₃及びｃ₄、ｄ₁、ｄ₂、ｄ₃及
びｄ₄がそれぞれ結像面Ｇ上の同一位置に結像され、か
くして観察者が両眼によつてこの結像画像を観察した際
観察者にあたかも結像面上に画像があるように感じさせ
ることができる。

【００２０】さらにほぼｎ倍に拡大して結像した各画像
３５〜３８間の結像面Ｇにおけるずれを、（１）式で与
えられる値に設定するようにすれば、観察者が所望の奥
行き感をもつて観察できるような画像を形成することが
できる。

【００２１】さらにストライプ画像ａ₁〜ｄ₁、ａ₂〜
ｄ₂、ａ₃〜ｄ₃、ａ₄〜ｄ₄を各画像毎に反転させて
レンチキユラレンズ２Ａの各単位レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ
３、……内に順次振り分けるようにすれば、結像面Ｇ上
に実像を結像することができる。

【００２２】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００２３】（１）画像出力装置の全体構成図１において、１は全体として画像出力装置を示し、一
面にレンチキユラレンズ２Ａが貼着されたレンチキユラ
シート２にプリント部３により所定の画像を印画するよ
うになされている。

【００２４】すなわち画像出力装置１においては、ｎ方
向より撮像されたｎ面（例えば 4面）の画像をレンチキ
ユラシート２にプリントするこにより、観察者がこのレ
ンチキユラシート２上にプリントされた画像をレンチキ
ユラレンズ２Ａを通して観察できるようになされてい
る。画像出力装置１は電子スチルカメラ４のＩＣメモリ
カード５に記録された画像情報Ｓ１をインターフエース
部６を介して画像メモリ７に送出するようになされてい
る。また画像出力装置１においては、インターフエース
部６に例えば外部のコンピユータからの画像情報Ｓ_INを
入力するようになされている。

【００２５】ここで電子スチルカメラ４による被写体の
撮像は、図２に示すように、ＩＣメモリカード５に画像
を記録する１台の電子スチルカメラ４を用い、この１台
の電子スチルカメラ４により同一の被写体３０を一定の
適当な視差が得られるように矢印ｍで示す方向（例えば
水平方向）に移動しながらｎ回撮像するように行う。こ
れによりＩＣメモリカード５には所定の視差を有するｎ
面の画像が記録されるようになされている。

【００２６】画像出力装置１は画像メモリ７に一旦保持
された画像情報を、メモリコントローラ８によつてプリ
ント出力の走査方向及び信号処理回路９による信号処理
に必要な順に順次読み出して信号処理回路９に送出する
ようになされている。

【００２７】またこのときメモリコントローラ８によつ
て読み出された画像情報はシステム制御部１３からの制
御信号Ｓ３に応じて演算部１０に送出される。演算部１
０は入力した画像情報に対して後述する演算を施して所
定の画像を形成し、この画像を再び画像メモリ７に送出
する。すなわち画像メモリ７はインターフエース部６か
ら送出される画像情報を保持すると共に、演算部１０か
ら送出される画像情報を演算部１０による処理が終了す
るまで保持するようになされている。

【００２８】信号処理回路９はメモリコントローラ８か
ら出力された画像信号に対して、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及
びＢ（青）の色信号をＹ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）及
びＣ（シアン）の色信号に変換する色信号変換やγ補正
等を施すようになされている。信号処理回路９の出力は
デイジタルアナログ変換回路１１を介してプリント部３
の感熱ヘツド１２に供給される。

【００２９】ここで画像出力装置１においては、このよ
うな信号処理をシステム制御部１３から送出される制御
信号Ｓ２及びＳ３に基づいて実行するようになされてい
る。またシステム制御部１３はモータ駆動回路１４に制
御信号Ｓ４を送出する。モータ駆動回路１４はこの制御
信号Ｓ４に基づいて巻取リール用モータ１５に制御信号
Ｓ５を送出し、この結果巻取リール用モータ１５が駆動
されることにより送りリール１６に巻回されたリボン１
７が感熱ヘツド１２の両側においてガイド１８及び１９
に支持されながら巻取リール２０に巻き取られるように
なされている。

【００３０】さらにシステム制御部１３はモータ駆動回
路２１に制御信号Ｓ６を送出し、モータ駆動回路２１は
この制御信号Ｓ６に基づいてプラテン用モータ２２に駆
動信号Ｓ７を送出する。この結果プラテン用モータ２２
が駆動信号Ｓ７に基づいて駆動されることによりプラテ
ン２３が回転されるようになされている。

【００３１】これにより画像出力装置１においては、プ
ラテン２３によつてレンチキユラシート２を所定量ずつ
送ると共に、巻取リール２０によつてリボン１７を所定
量ずつ巻き取り、このとき感熱ヘツド１２によつてリボ
ン１７に熱を与えることによりレンチキユラシート２に
リボン１７に塗布された染料を熱転写するようになされ
ている。

【００３２】また画像出力装置１は位置検出部２４を有
し、この位置検出部２４によつてレンチキユラシート２
の位置を検出するようになされている。すなわち位置検
出部２４はレンチキユラシート２の裏面側（レンチキユ
ラレンズ２Ａが形成された面をレンチキユラシート２の
表面とする）に設けられた光源２５から発生した照射光
の光束をスリツト２６によつて狭めた後、この光束をレ
ンズ２７によつて並行な光束Ｌ１にしてレンチキユラシ
ート２に照射する。

【００３３】この照射光Ｌ１はレンチキユラレンズ２Ａ
を透過することにより集光されてレンチキユラシート２
の表面側に設けられたフオトセンサ２８に入射する。こ
のときフオトセンサ２８に入射する透過光Ｌ２はフオト
センサ２８の受光部の中心とレンチキユラレンズ２Ａの
単位レンズの中心とが一致したときに光量が最大とな
る。

【００３４】この結果画像出力装置１においては、フオ
トセンサ２８に入射する透過光Ｌ２の光量に基づいてレ
ンチキユラシート２の位置を検出し得、フオトセンサ２
８は当該検出結果を検出信号Ｓ８としてシステム制御部
１３に送出するようになされている。システム制御部１
３は検出信号Ｓ８に基づいて信号処理部２９、モータ駆
動回路１４及びモータ駆動回路２１にそれぞれ制御信号
Ｓ２、Ｓ４及びＳ６を送出する。

【００３５】これにより画像出力装置１においては、検
出信号Ｓ８に基づいて発生される制御信号Ｓ２、Ｓ４及
びＳ６に基づいて感熱ヘツド１２の出力及びレンチキユ
ラシート２の送り量を制御することよりレンチキユラシ
ート２の単位レンズ内に所望の画素を印画し得るように
なされている。

【００３６】（２）画像の同一位置への結像演算部１０はメモリコントローラ８から送出された画像
情報に所定の演算を施すことによりレンチキユラレンズ
２Ａ側に配置された結像面上に異なる視点から見た場合
においても同一位置に結像されるような合成画像を形成
し得るようになされている。

【００３７】すなわち演算部１０は、メモリコントロー
ラ８から図３に示すような原画像３１が入力されると、
この原画像３１を一点鎖線で示すレンチキユラレンズ２
ＡのレンズピツチＰの方向に1/ｎに縮小することによ
り、図４に示すような縮小画像３２を形成するようにな
されている。

【００３８】ここでｎはレンチキユラレンズ２Ａ下に配
置する原画像の画像数を表し、ここでは説明を簡易化す
るため原画像３１のみを用いてレンチキユラレンズ２Ａ
下に配置する合成画像を形成する場合について述べる
が、電子スチルカメラのＩＣカードから送出される複数
枚（ｎ枚）の画像を用いて合成画像を形成しても良い。

【００３９】次に演算部１０は、図５に示すように、縮
小画像３２（図４）をレンチキユラレンズ２Ａのレンズ
ピツチＰの幅の1/ｎの幅でなるストライプ状の画像に分
割すると共に、このストライプ状の画像を各画像毎にレ
ンズピツチＰの方向に反転することによりストライプ状
の反転画像ａ、ｂ、ｃを形成する。この結果レンチキユ
ラレンズ２Ａ下の画像がレンチキユラレンズ２Ａの焦点
距離の外にある場合に、観察者がレンチキユラレンズ２
Ａを通してこの画像から実像を観察できるようになされ
ている。（従つて虚像を観察する場合には画像を反転す
る必要ない）

【００４０】演算部１０は、図６に示すように、ストラ
イプ画像ａ、ｂ、ｃの各々をレンチキユラレンズ２Ａを
構成する各単位レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、……内に振り
分けるようになされている。ここで各単位レンズＬ１、
Ｌ２、Ｌ３、……をレンズピツチＰの方向にｎ等分し、
このｎ等分された分割領域を左側から順にＢ１、Ｂ２、
Ｂ３及びＢ４とすると、演算部１０はストライプ画像
ａ、ｂ、ｃを先ず各単位レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３の左端
の分割領域Ｂ１に振り分ける。

【００４１】次に演算部１０は、図７に示すように、ス
トライプ画像ａ、ｂ、ｃを分割領域Ｂ２に振り分けて配
置するようになされている。このとき演算部１０はスト
ライプ画像ａ、ｂ、ｃをレンチキユラレンズ２Ａの１レ
ンズピツチＰ分だけ右側にずらして配置する。

【００４２】すなわち、最初に単位レンズＬ１の分割領
域Ｂ１に配置したストライプ画像ａを単位レンズＬ２の
分割領域Ｂ２に配置し、単位レンズＬ２の分割領域Ｂ１
に配置したストライプ画像ｂを単位レンズＬ３の分割領
域Ｂ２に配置し、単位レンズＬ３の分割領域Ｂ１に配置
したストライプ画像ｃを単位レンズＬ４の分割領域Ｂ２
に配置する。

【００４３】これと同様に、演算部１０は分割領域Ｂ３
に各ストライプ画像ａ、ｂ及びｃを振り分けることによ
り図８に示すような画像を形成し、さらに分割領域Ｂ４
に各ストライプ画像ａ、ｂ及びｃを振り分けることによ
り図９に示すような合成画像３３を形成するようになさ
れている。これにより画像出力装置１においては、異な
る視点から見た場合においても結像面上の同一位置に結
像されるような合成画像３３を形成し得るようになされ
ている。画像出力装置１は合成画像３３をサーマルヘツ
ド１２によつてレンチキユラシート２に印画するように
なされている。

【００４４】ここで図１０に示すように、合成画像３３
の配置面Ｋは、レンチキユラレンズ２Ａのレンズの中心
Ｒ１から合成画像３３の配置面Ｋまでの距離をＳ１と
し、レンチキユラレンズ２Ａの中心Ｒ１から結像面Ｇま
での距離をＳ２とすると、Ｓ１とＳ２との関係がＳ１：
Ｓ２＝１：ｎ（実施例の場合ｎ＝４であることによりＳ
１：Ｓ２＝１：４）となるような位置に選定されてい
る。これにより合成画像３３は結像面Ｇ上にｎ倍だけ拡
大されて結像されるようになされている。

【００４５】また実施例の場合、レンチキユラレンズ２
Ａの焦点距離をｆとすると、レンチキユラレンズ２Ａの
レンズの中心Ｒ１から合成画像３３の配置面Ｋまでの距
離は1.25ｆとなるように選定されている。従つて結像面
Ｇ上の結像領域ＡＲ１にはｎ倍に拡大された分割領域Ｂ
１の画像、結像領域ＡＲ２にはｎ倍に拡大された分割領
域Ｂ２の画像、結像領域ＡＲ３にはｎ倍に拡大された分
割領域Ｂ３の画像、結像領域ＡＲ４にはｎ倍に拡大され
た分割領域Ｂ４の画像がそれぞれ結像される。またこの
とき、合成画像３３はレンチキユラレンズ２Ａの焦点距
離ｆの外側に配置されていることにより、合成画像３３
はレンチキユラレンズ２Ａを通して結像面Ｇに実像とし
て結像される。

【００４６】このようにして得られたレンチキユラレン
ズ２Ａ下の合成画像３３は、図１１に示すような原理に
よつて観察される。すなわち、観察者３４の両眼のうち
右眼には分割領域Ｂ３に配置された画像が入ると共に左
眼には分割領域Ｂ２に配置された画像が入る。このよう
に観察者３４の両眼には互いに隣合つた分割領域Ｂ１と
Ｂ２、Ｂ２とＢ３、Ｂ３とＢ４が入り、この結果この隣
合つた分割領域Ｂ１とＢ２、Ｂ２とＢ３、Ｂ３とＢ４に
視差のある画像を配置すれば、観察者３４はレンチキユ
ラレンズ２Ａを通して立体画像を観察することができ
る。

【００４７】ここで合成画像３３が実際にレンチキユラ
レンズ２Ａを通して視覚される様子を図１２〜図１５に
沿つて説明する。すなわち１つの視点からは１つの分割
領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３又はＢ４の画像だけを見ることが
できることにより、図１２に示すような視点から見た場
合には、結像面Ｇ上に分割領域Ｂ１の画像のみが視覚さ
れ、このとき分割領域Ｂ１の画像はレンチキユラレンズ
２Ａによりレンズピツチ方向にｎ倍に拡大されかつ反転
されることにより結像面Ｇ上には原画像３１と同様の結
像画像３５が視覚される。

【００４８】同様に、図１３に示すような視点から見た
場合には、結像面Ｇ上にレンチキユラレンズ２Ａにより
レンズピツチ方向にｎ倍に拡大されかつ反転された分割
領域Ｂ２の結像画像３６が視覚され、図１４に示すよう
な視点から見た場合には、結像面Ｇ上にレンチキユラレ
ンズ２Ａによりレンズピツチ方向にｎ倍に拡大されかつ
反転された分割領域Ｂ３の結像画像３７が視覚され、図
１５に示すような視点から見た場合には、レンチキユラ
レンズ２Ａによりレンズピツチ方向にｎ倍に拡大されか
つ反転された分割領域Ｂ４の結像画像３８が視覚され
る。

【００４９】このとき図１２〜図１５からも明らかなよ
うに、観察者は視点を換えた場合においても結像面Ｇ上
の同一位置に結像された結像画像３５〜３８を観察する
ことができる。これにより観察者はどの位置からも結像
面Ｇ上の同じ位置に結像された結像画像３５〜３８を見
ることができ、かくして画像出力装置１においては、あ
たかも結像面Ｇに画像があるかのような画像を表示する
ことができる。またこれにより画像出力装置１において
は、レンチキユラレンズ２Ａを通して得られる画像の表
示位置を明確にすることができる。

【００５０】（３）奥行き感のある画像の形成また画像出力装置１においは、演算部１０によつて後述
する演算を施すことにより結像面Ｇ上に奥行き感のある
画像（いわゆる立体画像）を形成し得るようになされて
いる。

【００５１】すなわち、立体的な奥行き感のある画像の
原理を示す図１６において、観察者３４の眼幅をＡと
し、観察者３４の結像面Ｇまでの観察距離をＤとしたと
き、結像面Ｇにおける像のぶれδ（視差）を、次式、

【数３】を満足するように設定すれば、観察者３４は結像面Ｇ上
に結像された画像をｈ分の奥行き感のある画像として視
覚することができる。

【００５２】従つて画像出力装置１においては、観察者
が両眼により結像面上の画像を観察した際に、右眼及び
左眼により視覚される結像画像間に（２）式で示すδ分
のぶれを設けるようになされ、これにより奥行き感ｈの
ある画像を形成し得るようになされている。すなわち、
画像出力装置１においては、図１２に示す結像画像３５
と図１３に示す結像画像３６、図１３に示す結像画像３
６と図１４に示す結像画像３７、…………間に（２）式
に示す視差δ分のぶれを形成するようになされている。

【００５３】すなわち演算部１０は、インターフエース
部６に外部のコンピユータから画像情報Ｓ_INが入力され
るとこの画像情報Ｓ_INから、先ず図１７に示すように、
それぞれ視差δ分だけずれた複数の原画像４０、４１、
４２及び４３を形成する。因に、演算部１０は、インタ
ーフエース部６に電子スチルカメラ４のＩＣカード５か
ら予め視差δのある画像情報Ｓ１が入力された場合に
は、この視差のある画像に基づいて以下の処理を施すよ
うになされている。

【００５４】演算部１０は原画像４０〜４３をレンチキ
ユラレンズ２ＡのレンズピツチＰ方向に1/ｎに縮小する
ことにより、図１８（Ａ）に示すように、原画像４０〜
４３の縮小画像４４〜４６を形成する。

【００５５】次に演算部１０は、図１８（Ｂ）に示すよ
うに、縮小画像４４〜４７の各ストライプ画像ａ₁、ｂ
₁、ｃ₁、ｄ₁、ａ₂、ｂ₂、ｃ₂、ｄ₂、ａ₃、
ｂ₃、ｃ₃、ｄ₃、ａ₄、ｂ₄、ｃ₄、ｄ₄をレンチキ
ユラレンズ２Ａの各単位レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、……
内に振り分ける。

【００５６】すなわち演算部１０は単位レンズＬ１、Ｌ
２、Ｌ３、……の分割領域Ｂ１にストライプ画像ａ₁、
ｂ₁、ｃ₁、ｄ₁をレンズピツチ方向に反転させるよう
にして順次振り分けると共に、単位レンズＬ２、Ｌ３、
Ｌ４、……の分割領域Ｂ２に縮小画像４５のストライプ
画像ａ₂、ｂ₂、ｃ₂、ｄ₂をレンズピツチ方向に反転
させるようにして順次振り分ける。

【００５７】同様に演算部１０は単位レンズＬ３、Ｌ
４、Ｌ５、……の分割領域Ｂ３にストライプ画像ａ₃、
ｂ₃、ｃ₃、ｄ₃をレンズピツチ方向に反転させるよう
にして順次振り分けると共に、単位レンズＬ４、Ｌ５、
Ｌ６、……の分割領域Ｂ４に縮小画像４７のストライプ
画像ａ₄、ｂ₄、ｃ₄、ｄ₄をレンズピツチ方向に反転
させるようにして順次振り分ける。

【００５８】このようにして得られた合成画像５０は、
図１０について上述したようにな配置面Ｋに印画され
る。これにより画像出力装置１においては、レンチキユ
ラレンズ２Ａを通して結像面上で視差δ分のぶれをもつ
て観察される結像画像を形成し得え、観察者はこの結像
画像をｈ分の奥行き感のある画像として観察することが
できる。

【００５９】（４）立体モデルの立体表示さらに演算部１０は、インターフエース部６に外部のコ
ンピユータから人工的な立体モデルを表わす画像情報Ｓ
_INが入力された場合に、この画像情報Ｓ_INに基づいて結
像面Ｇ上に立体的な奥行き感のある画像を形成し得るよ
うになされている。すなわち、上述した奥行き感のある
画像の形成方法においては、結像画像全体に亘つて奥行
きが同じに観察される結像画像を形成する場合について
述べたが、これに加えて画像出力装置１においては、三
次元の立体モデルを立体的に表示し得るようになされて
いる。

【００６０】ここで図１９に示すように、立体モデル５
１をｘｙｚ座標系に置き、このときのｚ軸方向を立体モ
デル５１の奥行き方向とする。ここで立体モデル５１上
で一番注目する箇所がレンチキユラレンズ２Ａの結像面
Ｇ上に結像されることが望ましいことを考慮して、この
注目箇所を含むようにｚ＝０平面を設定する。

【００６１】このとき立体モデルのｚ＝０の面内の座標
を（ｘ、ｙ）とすると、レンチキユラレンズ２Ａ下に配
置する画像の座標（Ｘ、Ｙ）（レンチキユラレンズの円
筒方向をＹとする）は座標変換により、次式、

【数４】と表わすことができる。

【００６２】立体モデルでこのｚ＝０上の点からｚ分奥
行きのある位置を、レンチキユラレンズによつてｈの奥
行き感をもたせて表示する際の縮尺を1/M とすると、
（２）式におけるｈにz/m を代入した結果だけ（３）式
のＸ方向にずらせばよい。すなわち演算部１０は、立体
モデル上の座標（ｘ、ｙ、ｚ）に対して、次式、

【数５】で表わされる演算をすることにより、原画像の座標
（Ｘ、Ｙ）を求めることができる。

【００６３】次に、（４）式のＤを 2×ｄとすることに
より、（４）式で求めた原画像に対して所定の視差を有
する次の原画像を求めることができ、このように立体モ
デルに基づいた原画像を順次求めることができる。

【００６４】演算部１０はこのようにして求めた複数の
原画像に対して上述した画像縮小処理、ストライプ画像
振り分け処理を順次施す。画像出力装置１はこの処理結
果をレンチキユラシート２に印画する。これにより画像
出力装置１においては、入力された立体モデル５１をレ
ンチキユラレンズ２Ａを通して立体的に表示し得るよう
な合成画像を形成し得るようになされている。

【００６５】（５）実施例の動作以上の構成において、画像出力装置１は電子スチルカメ
ラ４のＩＣカード５に記録された所定の視差を有する複
数の画像を入力すると、各画像毎にレンチキユラレンズ
２Ａによる拡大方向に1/ｎに縮小する。これに対して画
像出力装置１はインターフエース部６にコンピユータか
らの画像を入力すると、この画像からそれぞれ所望の視
差を有するｎ面の画像を生成した後、各画像毎にレンチ
キユラレンズ２Ａによる拡大方向に1/ｎに縮小する。

【００６６】次に画像出力装置１は各縮小画像をレンチ
キユラレンズ２ＡのレンズピツチＰの幅の1/ｎの幅でな
るストライプ状の画像に分割する。画像出力装置１はこ
のストライプ画像を順次レンチキユラレンズ２Ａの単位
レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、……内に振り分けるようにし
て印画する。このとき画像出力装置１はストライプ画像
のうち互いに同一部分を表わすストライプ画像を、レン
チキユラレンズの１レンズピツチずつずらすように単位
レンズ内Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、……に振り分けて印画す
る。

【００６７】またこのときレンチキユラシート２に印画
された合成画像の印画面Ｋからレンチキユラレンズの中
心Ｒ１までの距離とレンチキユラレンズの中心Ｒ１から
結像面Ｋまでの距離とが所定の値に選定されている。

【００６８】このようにしてレンチキユラシート２上に
印画された合成画像５０はレンチキユラレンズ２Ａを通
して結像面Ｇ上に結像された際、観察者の一方の眼には
例えば分割領域Ｂ１に振り分けられたストライプ画像が
拡大及び反転されて視覚されると共にこのとき他方の眼
には分割領域Ｂ２に振り分けられたストライプ画像が拡
大及び反転されて視覚される。このとき両眼によつて視
覚されるそれぞれの画像間にはδ分のずれがあることに
より、観察者はこの画像を奥行きｈを有する画像として
視覚することができる。かくして画像出力装置１におい
ては、表示画像の奥行き感を任意に設定することができ
る。

【００６９】（６）実施例の効果以上の構成によれば、レンチキユラレンズ２Ａの倍率に
基づいてレンチキユラレンズ２Ａを通してｎ倍に拡大さ
れるような位置に画像の配置面Ｋを選定すると共に、ｎ
面の原画像４０〜４３をレンチキユラレンズ２Ａのピツ
チＰ方向に1/ｎに縮小し、それぞれの画像４４〜４７を
ストライプ画像ａ₁〜ｄ₁、ａ₂〜ｄ₂、ａ₃〜ｄ₃、
ａ₄〜ｄ₄に分割してその各々をレンチキユラレンズ２
Ａの各単位レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、……に振り分ける
ようにして合成画像５０を形成するようにしたことによ
り、連続画像ａ₁〜ｄ₁、ａ₂〜ｄ₂、ａ₃〜ｄ₃、ａ
₄〜ｄ₄を最小単位として画像を表示することができ、
高画質の表示画像を得ることができる。

【００７０】またこれにより全ての画像３５〜３８を同
一の結像面Ｇ上に結像することができ、画像の表示位置
を明確にすることができる。さらに結像面Ｇにおける画
像３５〜３８間のぶれが（２）式で表わされるような合
成画像５０を形成したことにより、所望の奥行き感のあ
る表示画像を得ることができる。

【００７１】（７）他の実施例なお上述の実施例においては、本発明を、一面にレンチ
キユラレンズ２Ａが形成されたレンチキユラシート２上
に画像を印画する画像出力装置１に用いた場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、例えばレンチキユラ
レンズを通して立体画像を表示する立体テレビジヨン装
置等に用いた場合にも上述の場合と同様の効果を得るこ
とができ、レンチキユラレンズを用いて立体表示する種
々の表示装置に適用することができる。

【００７２】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、ｎ面の原
画像から得られる合成画像を、レンチキユラレンズを通
して所定の結像面上にほぼｎ倍に拡大されて結像される
ようにレンチキユラレンズの倍率に基づいてレンチキユ
ラレンズから所定の距離に配置すると共に、ｎ面の各原
画像の各画像をレンチキユラレンズによる拡大方向に1/
ｎに縮小し、縮小した画像をレンチキユラレンズのレン
ズピツチＰの幅のほぼ1/ｎの幅でなるストライプ状の画
像に分割し、ストライプ画像をレンチキユラレンズの各
単位レンズ内に順次振り分けるようにして合成画像を形
成するようにしたことにより、連続的な画像（ストライ
プ画像）を最小単位として扱うことができると共に、合
成画像を同一の結像面上に結像させることができ画像の
表示位置を明確にすることができる。

【００７３】またストライプ画像のうち互いに同一部分
を表わすストライプ画像を、レンチキユラレンズの１レ
ンズピツチずつずらすようにレンチキユラレンズの各単
位レンズ内に順次振り分けるようにしたことにより、互
いに同一部分を表わす画像を結像面上の同一位置に表示
することができ、観察者が両眼によつてこの結像画像を
観察した際観察者にあたかも結像面上に画像があるよう
に感じさせることができる。

【００７４】さらにｎ面の原画像から得られる合成画像
を、レンチキユラレンズを通して所定の結像面上にほぼ
ｎ倍に拡大されて結像されるようにレンチキユラレンズ
の倍率に基づいてレンチキユラレンズから所定の距離に
配置し、このとき結像面上に結像される各画像間のずれ
を（２）式となるように設定したことにより、観察者が
所望の奥行き感をもつて観察できるような画像を形成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による演算部が設けられた画像出力装置
の全体構成を示すブロツク図である。

【図２】視差のある画像の撮像の説明に供する略線図で
ある。

【図３】原画像を示す略線図である。

【図４】原画像の縮小の説明に供する略線図である。

【図５】反転画像の生成の説明に供する略線図である。

【図６】ストライプ画像のレンチキユラレンズ下への振
り分けの説明に供する略線図である。

【図７】ストライプ画像のレンチキユラレンズ下への振
り分けの説明に供する略線図である。

【図８】ストライプ画像のレンチキユラレンズ下への振
り分けの説明に供する略線図である。

【図９】ストライプ画像のレンチキユラレンズ下への振
り分けの説明に供する略線図である。

【図１０】合成画像の配置位置の説明に供する略線図で
ある。

【図１１】レンチキユラレンズ下に配置された画像の視
覚される様子を示す略線図である。

【図１２】ストライプ画像の結像した状態を示す略線図
である。

【図１３】ストライプ画像の結像した状態を示す略線図
である。

【図１４】ストライプ画像の結像した状態を示す略線図
である。

【図１５】ストライプ画像の結像した状態を示す略線図
である。

【図１６】奥行き感のある画像の原理を示す略線図であ
る。

【図１７】ぶれのある画像の形成の説明に供する略線図
である。

【図１８】ストライプ画像のレンチキユラレンズ下への
振り分けの説明に供する略線図である。

【図１９】立体モデルの座標の設定の説明に供する略線
図である。

【符号の説明】

１……画像出力装置、２……レンチキユラシート、２Ａ
……レンチキユラレンズ、４……電子スチルカメラ、１
０……演算部、３１、４０〜４３……原画像、３２、４
４〜４７……縮小画像、３３、５０……合成画像、３４
……観察者、３５〜３８……結像画像、５１……立体モ
デル、Ｌ１〜Ｌ６……単位レンズ、Ｂ１〜Ｂ４……分割
領域、Ｋ……画像配置面、Ｇ……結像面、δ……視差、
Ｄ……観察距離、ｈ……奥行き。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンチキユラレンズ下に配置された画像を
上記レンチキユラレンズを通して表示することにより視
点により異なる像を表示する画像表示方法、又は上記視
点を両眼とし上記画像を両眼の視差だけ離れた位置から
観察することにより立体視覚効果を得るようになされた
画像表示方法において、ｎ面の原画像から得られる合成画像を、上記レンチキユ
ラレンズを通して所定の結像面上にほぼｎ倍に拡大され
て結像されるように上記レンチキユラレンズの倍率に基
づいて上記レンチキユラレンズから所定の距離に配置す
るようにしたことを特徴とする画像表示方法。
【請求項２】上記合成画像は、上記ｎ面の各原画像を上
記レンチキユラレンズによる拡大方向に1/ｎに縮小し、
当該縮小した画像を上記レンチキユラレンズのレンズピ
ツチの幅のほぼ1/ｎの幅でなるストライプ状の画像に分
割し、当該ストライプ画像を上記レンチキユラレンズの
各単位レンズ内に順次振り分けるように形成するように
したことを特徴とする請求項１に記載の画像表示方法。
【請求項３】上記ストライプ画像のうち互いに同一部分
を表わすストライプ画像を、上記レンチキユラレンズの
１ピツチずつずらすように上記レンチキユラレンズの各
単位レンズ内に順次振り分けるようにしたことを特徴と
する請求項２に記載の画像表示方法。
【請求項４】上記ほぼｎ倍に拡大して結像した各画像間
の結像面におけるずれを、次の式で与えられる値に設定
するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像
表示方法。【数１】ここでδは結像面における各画像間のずれを表し、Ａは
人の眼幅を表し、Ｄは観察者から結像面までの観察距離
を表し、ｈは結像面上に結像される画像の奥行き感を表
わす。
【請求項５】上記ストライプ画像を各画像毎に反転させ
て上記レンチキユラレンズの各単位レンズ内に順次振り
分けるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の画
像表示方法。