WO2000059235A1

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Publication number: WO2000059235A1
Application number: PCT/JP1999/005669
Authority: WO
Inventors: Takeyoshi Dohi; Susumu Nakajima; Ichiro Sakuma; Ken Masamune; Hiroshi Iseki; Etsuko Kobayashi; Sumihisa Orita
Original assignee: Takeyoshi Dohi; Susumu Nakajima; Ichiro Sakuma; Ken Masamune; Hiroshi Iseki; Etsuko Kobayashi; Sumihisa Orita
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-10-14
Publication date: 2000-10-05
Also published as: AU6122899A; EP1170961A1; EP1170961A4

Description

明細書

3次元画像表示装置技術分野

本発明は、 3次元画像表示装置に関するもので、特に、下記のような分野に使用できる。

①医療分野：画像診断、手術支援、遠隔医療、インフォ一ムドコンセント等

②広告 · 宣伝分野：看板、商品見本 ·展示、デモンストレーション等

③芸術分野：美術品、絵画、グラフィックアート、インテリア、美術館 ·博物館用展示等

④娯楽分野：映画、ゲーム、各種遊戯装置、アトラクション · テーマ館等における展示、スポーツの訓練や練習等

⑤情報 ' マルチメディア分野：テレビ放送、テレビ会議、テレビ電話、バ一チャルリアリティ、インタ一ネット等

⑥シミュレ一ション分野：自動車 ·飛行機 ·船 ·宇宙船等の運転の練習や運行計画等

⑦設計支援分野：モデリング、強度試験、破壊試験等

⑧教材分野：人体 ·生物 · D N A構造等の標本、天体、地図等

⑨その他：書籍、模型、おもちゃ、おみやげ等背景技術

従来、 3次元の動画や静止画を空間上に表示する 3次元画像表示装置は多数開発されているが、これらの装置は、右と左の目に異なる画像を見せることで立体感を与えるものが多かった。その際の画像は実際に空間に表示されているわけではなく、画像表示装置上に右目と左目の位置に応じた視差を考慮した 2種類の画像を表示し、観察者が左右の目で見た異なる像を一つの像として認識することで立体感を与えているに過ぎなかった。

本来、視差は、左右の眼球の間隔により決まるため、観察者によって各々異なる。従って、 2つの 2次元画像を 3次元画像として認識すると、観察者に依って異なる像と認識されてしまう。

また、上記 2つの 2次元画像を 3次元画像として認識させる方法では、これらの画像を観察する観察者が観察する方向を変えても、その方向から観察した 3次元画像が見えるわけではなく、相変わらず同じ 3次元画像を位置を変えて観察しているに過ぎない。

さらに、上記の方法では、人工的に視差を与えた異なる画像を左右の目で見て 2次元画像を無理に 3次元画像として認識させているため、観察者の疲労が大きいという問題がある。

そこで、観察者の視差、観察者の位置、見る方向、見る目が単眼であるか両眼であるかに関わらず画像を立体として観察することができ、特殊な眼鏡等が不要で、画像表示装置の使用が困難な環境下等へも画像を表示することができ、 1つの画像表示装置のみによって同時に他人数での観察を可能とする 3次元画像表示手法として、インテグラルフォトグラフィ一が知られている。

この方法は、第 6図に示すように、複数の凸レンズ 2 aが整列した凸レンズァレイ 2の凸面の曲率中心点面 2 b側に配置された画像表示手段 3と、この画像表示手段 3に画像を作成するための図示しない画像作成手段とを使用する。尚、この画像表示手段 3には、液晶表示装置、ブラウン管画像表示装置、プラズマディスプレイ、液晶プロジェクタあるいはフィルムプロジェクタとスクリーン、または印刷あるいはフィルム現像した画像等を使用することができる。

凸レンズアレイ 2は、複数の凸レンズ 2 aで構成され、昆虫の複眼に似ているために蝇の目レンズ板、複眼レンズとも呼ばれる。これら凸レンズ 2 aは、例えば、第 7図（a ) に示すように、格子状に配列したり、第 7図（b ) に示すように、蜂巣状に配列することができる。

尚、表示対象としては、実写映像やコンピュータグラフィックス等によって作成された 2次元または 3次元の文字または図形の画像を用いることができる。

図示しない画像作成手段によって、画像表示手段 3に画像を計算により作成するには、第 8図に示すように、所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像 4上の任意の点から放散する光が、凸レンズ 2 aの凸面の曲率中心点 C j を通過して、画像表示手段 3上に投影された場合の点を計算により求める。この操作を表示対象画像上のすべての点に対して行うことで、目的とする像が凸レンズ 2 a の凸面の曲率中心点 C j を通って画像表示装置上に投影された場合の像を作成する。

そして、表示されるべき表示対象画像 4が凸レンズ 2 aの凸面の曲率中心点 C j を通過して画像表示手段 3上に投影された場合の像が、例えば、液晶表示装置に表示され、第 9図に示すように、画像表示手段 3の右方からバックライト 6によって光が照射されると、凸レンズ 2 aの凸面の曲率中心点 C j を通って所定の 3次元空間に向かう。そして、その 3次元空間に表示される各点に対応する複数の光線 Rが収束して新しい光源 0となり、観察者 Wはその光源 0を観察することで 3次元画像を観察できることになる。

尚、凸レンズアレイ 2の代わりに、第 1 0図に示すような複数のビンホール 1 2 aが整列した光線遮蔽板 1 2を用い、この光線遮蔽板 1 2に所定の距離を置いて配置された画像表示手段 1 3 と、この画像表示手段 1 3に画像を作成するための図示しない画像作成手段とで 3次元画像表示装置 1 1 を構成することもできる ₍ 光線遮蔽板 1 2には、多数のピンホール 1 2 aが穿設され、この光線遮蔽板 1 2は、凸レンズアレイ 2の場合と同様に、第 1 1図（a ) に示すように、格子状に配列したり、第 1 1図（b ) に示すように、蜂巣状に配列することができる。そして、上記凸レンズアレイ 2の場合と同様に、光線遮蔽板 1 2を使用して、ビンホール 1 2 aを凸レンズ 2 aの凸面の曲率中心点 C jに対応させて、所定の 3次元空間に画像を表示することができる。

また、上記インテグラルフォトグラフィーに関連する従来技術として、特開平 4 _ 1 3 3 0 4 9号公報には、 3次元画像の静止画を記録するため、凸レンズァレイを 3次元画像の表示に用いるとともに、点光源を機械的に動かして、 3次元画像の静止画を記録媒体上に記録する X Y Zプロッタ及び記録媒体が開示されている。

また、特開平 1 0— 1 8 6 2 7 5号公報には、上記ィンテグラルフォトグラフィ一に使用され、製作が容易で、レンズ粒状が目立たなく、結像性能が良好で、十分な明るさを有する状態で 3次元画像の表示が可能な 3次元画像表示装置が開示され、この 3次元画像表示装置は、レンズアレイを構成する複数のレンズ要素間の隙間を遮光部材で遮光したこと等の構成に特徴がある。

しかし、上記従来の 3次元画像表示装置においては、画像作成手段によって、第 8図に示す要領で画像表示手段 3に表示する画像を計算により作成しているが、この場合の演算量は、所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像を構成する点の数と、レンズアレイのレンズの数（または光線遮蔽板のビンホールの数）との積になり、さらに、陰面処理（実際には観察されない点を削除する処理）を実施する必要があるため、膨大な演算量を必要とする。特に、動画像を作成するためには数多くの画像を高速で作成する必要があるため、 3次元画像表示装置が大規模で高価なものとなる。発明の開示

そこで、本発明は、上記従来の 3次元画像表示装置における問題点に鑑みてなされたものであって、画像を作成する際の演算量を著しく低減することにより、高速で画像を作成することが可能な 3次元画像表示装置を提供することを目的とする。

また、これに加え、本発明は、大画面の 3次元画像表示装置を提供すること、より鮮明な動画を表示することが可能な 3次元画像表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明にかかる 3次元画像表示装置は、複数の凸レンズが整列した凸レンズアレイと、該凸レンズアレイの焦点面あるいはその近傍に配置された画像表示手段と、該画像表示手段の各画素から前記複数の凸レンズの各々の凸面の曲率中心点を通過して所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像の方向へ向かう直線が、該表示対象画像と交差する点であって前記画像表示手段から最も離れた点を演算する演算手段と、該演算手段によって算出された点の画像情報を、対応する前記画像表示手段の画素に表示するように指令する画像制御手段とで構成されることを特徴とする。

また、本発明にかかる 3次元画像表示装置は、複数のビンホールが整列した光線遮蔽板と、該光線遮蔽板に所定の距離を置いて配置された画像表示手段と、該画像表示手段の各画素から前記複数のビンホールの各々を通過して所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像の方向へ向かう直線が、該表示対象画像と交差する点であって前記画像表示手段から最も離れた点を演算する演算手段と、該演算手段によって算出された点の画像情報を、対応する前記画像表示手段の画素に表示するように指令する画像制御手段とで構成されることを特徴とする。そして、前記 3次元画像表示装置によれば、演算手段による演算量は、画像表示手段上の画素数と、例えば、所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像の奥行き方向の解像度の積となるため、従来に比較して著しく演算量を減らすことが可能となる。また、この方法では、同時に陰面処理も施されているため、さらに演算量が少なくなり、高速で画像を作成することができる。

尚、凸レンズアレイとビンホールを備えた光線遮蔽板とを比較すると、後者の方が製作は容易であるが、凸レンズアレイでは、集光が可能であるため、より明るい 3次元画像を表示することができる。

また、前記複数の凸レンズまたは前記複数のピンホールの各々に対して 1つの前記画像表示手段を設け、複数の該画像表示手段と前記複数の凸レンズ、または複数の該画像表示手段と前記複数のピンホールとで 3次元画像表示装置を構成することもできる。さらに、 1枚の前記凸レンズアレイまたは 1枚の前記光線遮蔽板に対して、複数の前記画像表示手段を設けることもできる。

これらの 3次元画像表示装置では、複数の画像表示手段を備えるため、任意のサイズの画像表示面を構成することができ、大画面の 3次元画像表示装置を提供することができる。

また、前記画像表示手段の各画素から前記複数の凸レンズの各々の凸面の曲率中心点または前記複数のビンホールの各々を通過して所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像の方向へ向かう直線が互いに交差する点と、観察者の目が位置する点との間に拡散板を配置することもできる。

これによつて、前記画像表示手段の各画素から前記複数の凸レンズの各々の凸面の曲率中心点または前記複数のピンホールの各々を通過して所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像の方向へ向かう直線上に観察者の目が位置しない場合でも、拡散板によって、上記直線上に存在しない画像表示手段上の点も観察可能となり、見かけの画素のサイズが凸レンズの径またはビンホール問の距離よりも小さくなり、所定の 3次元空間に投影される像の解像度が高くなる。

また、前記演算手段による演算、及び前記画像制御手段による指令を時間的に連続して行うことにより前記所定の 3次元空間に動画を表示することも可能である。

動画を表示する際においても、本発明では、上述のように高速で画像を作成することができるため、より鮮明な動画を表示することができる。また、動画にすることによって人間の目の持つ残像現象を利用することができるため、見かけ上の解像度を向上させることも可能となる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明にかかる 3次元画像表示装置の第 1実施例において、演算手段による演算方法を説明するための概略図である。

第 2図は、本発明にかかる 3次元画像表示装置の第 1実施例において、演算手段による演算方法を説明するための概略図である。

第 3図は、本発明にかかる 3次元画像表示装置の第 2実施例を示す概略図であつて、 1つの凸レンズに対して 1つの画像表示手段を対応させた場合を示す図で第 4図は、本発明にかかる 3次元画像表示装置の第 3実施例を示す概略図であつて、 1つのピンホールに対して 1つの画像表示手段を対応させた場合を示す図である。

第 5図は、本発明にかかる 3次元画像表示装置の第 4実施例を説明するための概略図であって、（ a ) は拡散板がない場合、（b ) は拡散板を配置した場合を示す図である。

第 6図は、従来の 3次元画像表示装置の一例として、複数の凸レンズが整列した凸レンズアレイを用いた 3次元画像表示装置を示す概略図である。

第 7図は、第 6図の 3次元画像表示装置における凸レンズの配列方法の例を示す概略図であって、（a ) は格子状に配列した場合、（b ) は蜂巣状に配列した場合を示す。第 8図は、従来の 3次元画像表示装置において、所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像が凸レンズアレイを介して画像表示手段上に投影された場合の像を計算により作成する方法の一例を説明するための概略図である。

第 9図は、従来の 3次元画像表示装置によって、空間に 3次元空間に表示する方法を説明するための概略図である。

第 1 0図は、従来の 3次元画像表示装置のもう一つの例として、複数のビンホ —ルが整列した光線遮蔽板を用いた 3次元画像表示装置を示す概略図である。第 1 1図は、第 1 0図の 3次元画像表示装置における凸レンズの配列方法の例を示す概略図であって、（a ) は格子状に配列した場合、（b ) は蜂巣状に配列した場合を示す。発明を実施するための最良の形態

次に、本発明にかかる 3次元画像表示装置の実施の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。

本発明にかかる 3次元画像表示装置の第 1実施例として、第 6図に示した複数の凸レンズ 2 aが整列した凸レンズアレイ 2の凸面の曲率中心点面 2 b側に配置された画像表示手段 3 とを備えた 3次元画像表示装置の場合について説明する。ここで、この画像表示手段 3には、従来の場合と同様に、液晶表示装置、ブラゥン管画像表示装置、プラズマディスプレイ、液晶プロジェクタあるいはフィルムプロジェクタとスクリーン、または印刷あるいはフィルム現像した画像等を使用することができる。また、表示対象としては、実写映像やコンビユータグラフィックス等によって作成された 2次元または 3次元の文字または図形の画像を用いることができる。

本発明にかかる 3次元画像表示装置は、上記凸レンズアレイ 2及び画像表示手段 3に加え、さらに、図示しない演算手段と、画像制御手段とを備える。

演算手段は、第 1図に示すように、画像表示手段 3の各画素 D i jから、複数の凸レンズ 2 aの各々の凸面の曲率中心点 C jを通過して所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像 4の方向へ向かう直線 Lが、表示対象画像 4と交差する点であって画像表示手段 3から最も離れた点 P iを演算する。また、画像制御手段は、演算手段によって算出された点 P iの画像情報を、対応する画像表示手段 3の画素 D i j に表示するように指令する。

そして、この操作を画像表示手段 3上の全画素について行うことによって画像表示手段 3に表示する画像が作成される。

第 2図は、画像表示手段 3の各画素 D i jから、複数の凸レンズ 2 aの各々の凸面の曲率中心点 C jを通過して所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像 4の方向へ向かう直線 Lが、表示対象画像 4と交差する点であって画像表示手段 3から最も離れた点 P iを求める方法を示す概略図である。

凸レンズアレイ 2の下方に画像表示手段 3を配置し、これらの間の距離を hとし、凸レンズ 2 aの凸面の曲率中心点を C j とする。そして、凸レンズアレイ 2 の上方に所定の 3次元空間に表示される画像（第 1図の参照番号 4 ) が存在するものとする。

ここで、画像表示手段 3のある画素 D i jから凸レンズ 2 aの凸面の曲率中心点 C j を通過して所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像 4の方向へ向かう直線 Lが、表示対象画像 4と交差する点であって画像表示手段 3から最も離れた点を P i とする。

そして、 P iから凸レンズアレイ 2の凸面の曲率中心点面 2 bへ引いた垂線の足を Q j とし、凸レンズ 2 aの凸面の曲率中心点 C jから画像表示手段 3へ引いた垂線の足を C ！，とすると、三角形 C j C j ' D i j と、三角形 P i Q j C j とは相似であるため、

C j Q j ： P i Q j = D i j C j ' ： h

となり、 D i j C j ' は、凸レンズアレイ 2と画像表示手段 3の位置関係より直ちに求めることができるため、 C j Q j または P i Q jのいずれか一方が測定されれば、他方を計算により求めることができる。

例えば、第 1図において、表示対象画像 4の左方から、鉛直面によって右方に向かって走査しながら、この鉛直面と表示対象画像 4との交点と前記直線 Lとの関係より点 P iを決定した場合には、第 2図の P i Q j のデータが得られるため、次に、上式から C j Q j を計算することができる。

上述のような演算を行うと、演算手段による演算量は、画像表示手段 3上の画素数と、所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像の奥行き方向の解像度の積となるとともに、実際に観察される点のみを計算しているため、同時に陰面処理も施されていることになり、従来に比較して著しく演算量を減らすことが可能となる。

上記方法を実施するための具体的な装置の一例、すなわち演算手段及び画像制御手段の具体的な構成の一例としては、 C T ( Computerized tomography) によつて撮影された 3次元断層撮影像のデータをパーソナルコンビュータによって演算処理して、上述のような演算を実施して、画像表示手段 3に表示すべき画像デ一夕を得る。そして、この画像データを画像表示手段 3としての液晶表示装置に表示し、この液晶表示装置の前方に凸レンズアレイを配置すると、凸レンズアレイの前方の所定の 3次元空間に前記 3次元断層撮影像が表示される。

尚、従来の場合と同様に、凸レンズアレイ 2の代わりに、第 1 0図に示すような複数のピンホール 1 2 aが整列した光線遮蔽板 1 2を用い、さらに、上記演算手段と、画像制御手段とによって本発明にかかる 3次元画像表示装置を構成することも可能である。凸レンズアレイ 2の代わりにビンホール 1 2 aを使用した場合の作用については、従来例の場合と同様であるので説明を省略する。

次に、本発明にかかる 3次元画像表示装置の第 2実施例について第 3図を参照しながら説明する。

上述の第 1実施例においては、複数の凸レンズ 2 aが整列した凸レンズアレイ 2に対して 1つの画像表示手段 3を設けていたが、本実施例では、複数の凸レンズ 2 aの各々に対して 1つの画像表示手段 3 ( 3 A ~ 3 D ) を設け、 3次元画像表示装置 1全体を、複数の画像表示手段 3 ( 3 A ~ 3 D ) と複数の凸レンズ 2 a とで構成している。このような構成を採用することにより、任意のサイズの画像表示面を構成することができ、大画面の 3次元画像表示装置を提供することも可能となる。

また、本発明にかかる 3次元画像表示装置の第 3実施例として、第 4図に示すように、複数のピンホール 1 2 aの各々に対して 1つの画像表示手段 1 3 ( 1 3 A〜 1 3 D ) を設け、 3次元画像表示装置 1 1全体を、複数の画像表示手段 1 3 ( 1 3 A〜 1 3 D ) と複数のピンホール 1 2 aとで構成することもでき、上記第 2実施例と同様の効果を奏する。

また、上記第 2、第 3実施例のように、凸レンズ 2 aまたはピンホール 1 2 a と画像表示手段 3 (または 1 3 ) を 1対 1に対応させなくとも、少なくとも、 1 枚の凸レンズアレイ 2、または 1枚の光線遮蔽板 1 2に対して、複数の画像表示手段 3 (または 1 3 ) を設けることにより、任意のサイズの画像表示面を構成することができ、大画面の 3次元画像表示装置を提供することも可能となる。

次に、本発明にかかる 3次元画像表示装置の第 4実施例について第 5図を参照しながら説明する。

本実施例では、第 5図（b ) に示すように、画像表示手段 3の各画素から凸レンズアレイ 2の凸レンズ 2 aの各々の凸面の曲率中心点 C j を通過して所定の 3 次元空間に表示されるべき表示対象画像の方向へ向かう直線が互いに交差する点 0と、観察者 Wの目が位置する点との間に磨りガラス等の拡散板 5を配置している。以下、この拡散板 5の効果について説明する。

第 5図（a ) に示すように、拡散板 5が存在しない場合には、観察者 Wには、観察者 Wの目と各凸レンズ 2 aの曲率中心点 C jを結んだ直線上の点のみしか観察されないため、 1つの凸レンズ 2 aに対して 1つの画素しか観察されず、見かけの画素サイズは凸レンズ 2 aの径と一致する。

一方、第 5図（b ) に示すように、拡散板 5を配置した場合には、拡散板 5によって拡散された拡散光 Dが合成光 Sとなって観察者 Wの目に入るため、観察者 Wの目と各凸レンズ 2 aの曲率中心点 C j を結んだ直線上に存在しない点も観察可能となり、見かけの画素サイズは凸レンズ 2 aの径よりも小さくなり、投影像の解像度が高くなる。

尚、図示は省略するが、凸レンズアレイ 2の代わりに光線遮蔽板 1 2を使用した場合にも、上記拡散板 5を使用することができ、その場合には、画像表示手段の各画素から複数のピンホールの各々を通過して所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像の方向へ向かう直線上に観察者の目が位置しない場合でも、拡散板 5によって、上記直線上に存在しない画像表示手段上の点も観察可能となり、見かけの画素のサイズがピンホール間の距離よりも小さくなり、所定の 3次元空間に投影される像の解像度が高くなる。尚、上記演算手段による演算、及び画像制御手段による指令を時間的に連続して行うことにより、所定の 3次元空問に動画を表示することができ、動画にすることによって人間の目の持つ残像現象を利用することができ、見かけ上の解像度を向上させることが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、従来に比較して、画像を作成する際の演算量を著しく減らすことが可能となるため、高速で画像を作成することができる。または、演算量の低減により、 3次元画像表示装置の規模を小さくすることができ、より安価な 3次元画像表示装置を提供することもできる。

また、本発明によれば、複数の画像表示手段を備えることにより、上記効果に加えて、任意のサイズの画像表示面を構成することができ、大画面の 3次元画像表示装置を提供することができる。

さらに、凸レンズアレイまたは光線遮蔽板と観察者との間に拡散板を配置することにより、見かけの画素のサイズを凸レンズの径またはビンホール間の距離よりも小さくすることができ、所定の 3次元空間に投影される像の解像度を高くすることが可能な 3次元画像表示装置を提供することができる。

また、演算手段による演算、及び前記画像制御手段による指令を時間的に連続して行うことにより所定の 3次元空間に動画を表示する際にも、高速で画像を作成することができるため、より鮮明な動画を表示することが可能な 3次元画像表示装置を提供することができる。

そして、本発明にかかる 3次元画像表示装置を、

①医療分野：画像診断、手術支援、遠隔医療、インフォームドコンセント等

②広告 · 宣伝分野：看板、商品見本 .展示、デモンストレーション等

③芸術分野：美術品、絵画、グラフィックアート、インテリア、美術館 · 博物館用展示等

⑤情報 ' マルチメディア分野：テレビ放送、テレビ会議、テレビ電話、パーチャルリアリティ、インターネット等

⑥シミユレーシヨン分野：自動車 ·飛行機 ·船 ·宇宙船等の運転の練習や運行計画等

⑦設計支援分野：モデリング、強度試験、破壊試験等

⑧教材分野：人体 · 生物 · D N A構造等の標本、天体、地図等

⑨その他：書籍、模型、おもちゃ、おみやげ等

のような分野の広範に応用することができ、より鮮明な画像を提供したり、より安価なシステムを提供することが可能となる。

Claims

請求の範囲

1 . 複数の凸レンズが整列した凸レンズアレイと、

該凸レンズアレイの焦点面あるいはその近傍に配置された画像表示手段と、該画像表示手段の各画素から前記複数の凸レンズの各々の凸面の曲率中心点を通過して所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像の方向へ向かう直線が、該表示対象画像と交差する点であって前記画像表示手段から最も離れた点を演算する演算手段と、

該演算手段によって算出された点の画像情報を、対応する前記画像表示手段の画素に表示するように指令する画像制御手段とで構成されることを特徴とする 3 次元画像表示装置。

2 . 複数のビンホールが整列した光線遮蔽板と、

該光線遮蔽板に所定の距離を置いて配置された画像表示手段と、

該画像表示手段の各画素から前記複数のビンホールの各々を通過して所定の 3 次元空間に表示されるべき表示対象画像の方向へ向かう直線が、該表示対象画像と交差する点であって前記画像表示手段から最も離れた点を演算する演算手段と、該演算手段によって算出された点の画像情報を、対応する前記画像表示手段の画素に表示するように指令する画像制御手段とで構成されることを特徴とする 3 次元画像表示装置。

3 . 前記複数の凸レンズまたは前記複数のビンホールの各々に対して 1つの前記画像表示手段を設け、複数の該画像表示手段と前記複数の凸レンズ、または複数の該画像表示手段と前記複数のピンホールとで構成されることを特徴とする請求項 1 または 2記載の 3次元画像表示装置。

4 . 1枚の前記凸レンズアレイまたは 1枚の前記光線遮蔽板に対して、複数の前記画像表示手段を設けたことを特徴とする請求項 1 または 2記載の 3次元画像表示装置。

5 . 前記画像表示手段の各画素から前記複数の凸レンズの各々の凸面の曲率中心点または前記複数のピンホールの各々を通過して所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像の方向へ向かう直線が互いに交差する点と、観察者の目が位置する点との間に拡散板を配置したことを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれかに記載の 3次元画像表示装置。

6 . 前記演算手段による演算、及び前記画像制御手段による指令を時間的に連続して行うことにより前記所定の 3次元空間に動画を表示することを特徴とする請求項 1乃至 5のいずれかに記載の 3次元画像表示装置。

補正書の請求の範囲

[ 2 0 0 0年 7月 1 9日（1 9 . 0 7 . 0 0 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 1及び 2は補正された；他の請求の範囲は変更なし。（2頁）]

1 . (補正後）複数の凸レンズが整列した凸レンズアレイと、

該凸レンズアレイの焦点面あるいはその近傍に配置された画像表示手段と、該画像表示手段の各画素から前記複数の凸レンズに向かうすべての光線のうち各々の凸レンズの凸面の曲率中心点のみを通過して所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像の方向へ向かう光線が、該表示対象画像と交差する点を求め前記画像表示手段から最も離れた点のみを演算する演算手段と、

2 . (補正後）複数のピンホールが整列した光線遮蔽板と、

該画像表示手段の各画素から前記光線遮蔽板に向かうすべての光線のうち各々のビンホールを通過して所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像の方向へ向かう光線が、該表示対象画像と交差する点を求め前記画像表示手段から最も離れた点のみを演算する演算手段と、

3 . 前記複数の凸レンズまたは前記複数のピンホールの各々に対して 1つの前記画像表示手段を設け、複数の該画像表示手段と前記複数の凸レンズ、または複数の該画像表示手段と前記複数のピンホールとで構成されることを特徴とする請求項 1または 2記載の 3次元画像表示装置。

4 . 1枚の前記凸レンズアレイまたは 1枚の前記光線遮蔽板に対して、複数の前記画像表示手段を設けたことを特徴とする請求項 1または 2記載の 3次元画像表示装置。

5 . 前記画像表示手段の各画素から前記複数の凸レンズの各々の凸面の曲率中心点または前記複数のピンホールの各々を通過して所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像の方向へ向かう直線が互いに交差する点と、観察者の目が位補正された用紙（条約第 ₁₉条）置する点との間に拡散板を配置したことを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれかに記載の 3次元画像表示装置。

捕正された用紙（条約第 ₁₉条) 条約第 1 9条（ 1 ) に基づく説明書請求の範囲第 1項は、画像表示手段の各画素から前記複数の凸レンズに向かうすべての光線のうち、各々の凸レンズの凸面の曲率中心点のみを通過して所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像の方向へ向かう光線が、該表示対象画像と交差する点を求め前記画像表示手段から最も離れた点のみを演算する演算手段を特徴とし、再生のための演算作業を著しく簡略化し高速化を可能とした。また、請求項第 2項も画像表示手段の各画素から前記光線遮蔽板に向かうすべての光線のうち各々のピンホールを通過して所定の 3次元空間に表示されるべき表示対象画像の方向へ向かう光線が、該表示対象画像と交差する点を求め前記画像表示手段から最も離れた点のみを演算する演算手段によって演算することを特徴とし、請求項第 1項と同一の作用効果を達成できた。

いづれの引用例も、請求項第 1項、第 2項の技術内容は開示されていない。但し、 J P 1 1— 1 7 4 3 7 7には、之等請求項第 1項、第 2項に示す表示対象画像の方向へ向かう光線が表示対象画像と交差する点を求める際、画像表示手段から最も離れた点を演算する技術内容を認められるが、この最も離れた点のすべてを演算しており、本願のように凸レンズの凸面の曲率中心点のみを通過する光線を演算の対象としていない点で大きな技術思想上の相異性がある。