(57)【要約】      （修正有）【課題】ホログラム方式では自然光のみから立体画像を作出することは困難である。又、レンチキュラーレンズ方式による立体画像の作出には、極めて多数のレンズを必要とし、しかも、精密な画像を得ようとすれば、極めて微小なレンズが膨大な数必要となる。又、ピンホール方式は精密な画像を得るのにはむいていない。【解決手段】本発明は、被写体から発してボールレンズを透過した光線を、ボールレンズの焦点を利用して平行な光線ごとに選別し、その選別された光線群の情報を別々に複数個所で取得する。そして、取得した情報を、画像情報を有した光線を射出する表示装置から、取得した時と逆の方向に光線を射出してボールレンズを透過させて表示することによって、又は複数の表示装置から直接的に平行光線ないしは指向性の高い光線を放射する方法によって立体画像を再現するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボールレンズと、該ボールレンズの焦点群で形成される球面上又はそのわずかに外側に、１個又は複数個の撮影装置を配置したことを特徴とする立体画像撮影装置。
【請求項２】
請求項１の立体画像撮影装置の該ボールレンズの焦点群で形成される球面と該撮影装置との間に、該撮影装置で取得する光線以外の光線を遮断する遮光板を配置したことを特徴とする立体画像撮影装置。
【請求項３】
請求項１又は同２の立体画像撮影装置と、該立体画像撮影装置のボールレンズに入射する光線の入射路上に凹面鏡又は凸面鏡を配置したことを特徴とする立体画像撮影装置。
【請求項４】
ボールレンズと、該ボールレンズの焦点群で形成される球面上又はそのわずかに外側に、画像情報を有した光線を射出する表示装置を１個又は複数個配置したことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項５】
請求項４の立体画像表示装置の該ボールレンズの焦点群で形成される球面と該表示装置との間に、該ボールレンズを通過させる光線以外の光線を遮断する遮光板を配置したことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項６】
請求項４又は同５の立体画像表示装置と、該立体画像表示装置のボールレンズから射出された光線の進路上に凹面鏡又は凸面鏡を配置したことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項７】
請求項１ないし同６のボールレンズに代えて、半径の異なる複数のボールレンズの各一部分を同一の点を中心として一体形成した複合ボールレンズで、該複合ボールレンズの一部の球面から入射した光線の焦点が、該複合ボールレンズの他の球面部分上で焦点を結ぶよう設定した複合ボールレンズを使用することを特徴とする立体画像撮影装置及び立体画像表示装置。
【請求項８】
画像情報を有する光線を、平行光線ないしは指向性の高い光線として任意の方向に射出する表示装置を、複数個配置したことを特徴とする立体画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
【０００１】  本発明は、ボールレンズを利用して立体画像を作出するものである。
【背景技術】
【０００２】  立体画像の作出については、レーザー光を用いたホログラム方式、ピンホール方式、さらには多数のレンズを用いたレンチキュラーレンズ方式等がある。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  しかし、ホログラム方式では自然光のみから立体画像を作出することは困難である。又、レンチキュラーレンズ方式による立体画像の作出には、極めて多数のレンズを必要とする。これは、各レンズを通過する光線の情報のうちから、各レンズについて各々１本ないしは極少数の光線の情報のみを、レンズの数だけ合成することによって１つの立体画像を作出するからである。したがって、精密な画像を得ようとすれば、極めて微小なレンズが膨大な数必要となる。又、ピンホール方式は精密な画像を得るのにはむいていない。さらに、レンチキュラーレンズ方式もピンホール方式も、複数の結像の情報を得ることが前提となっていた。
【０００４】  被写体から発せられて１個のレンズに入射する光線には、被写体から様々な角度で発せられた光線が含まれている。したがって、複数のレンズに固執せずに１個のレンズしか使用しない場合であっても、そのレンズに入射する前の光線の状態を再現できれば、立体画像を作出することが可能となるはずである。
【課題を解決する為の手段】
【０００５】  一般的なレンズは焦点が１つであるのに対して、ボールレンズには、ほぼ無数の焦点があり、その焦点群が球面を形成している。従って、ボールレンズは、半径がほぼ０のレンズが、ほぼ無数に結合して１個のレンズを構成する、極めて特殊なレンズと見ることができる。しかも、ボールレンズに入射する多数の光線は、ボールレンズに対して互いに平行に入射した光線ごとに各焦点に集まる。本発明は、被写体から発してボールレンズを透過した光線を、ボールレンズの焦点を利用して平行な光線ごとに選別し、その選別された光線群の情報を別々に複数個所で取得する。そして、取得した情報を、画像情報を有した光線を射出する表示装置から、取得した時と逆の方向に光線を射出してボールレンズを透過させて表示することによって、立体画像を再現するものである。
又、ボールレンズの各焦点で選別された光線群は各々平行な光線で構成されているので、ボールレンズの焦点を利用して複数個所で取得した画像情報を、そのまま又はサイズを拡大ないし縮小して、複数の表示装置から直接的に平行光線ないしは指向性の高い光線を射出する方法によって表示しても立体画像を再現することが可能となる。
【作用】
【０００６】  本発明は、以上説明したように構成されるので、被写体から出た光線群の本来の状態、すなわちボールレンズに入射する以前の光線群の状態を再現することができる。この方法によれば、レーザー光を使用することなく立体画像の再現が可能となる。又、膨大な数の微小レンズを使用する必要もなく、１個ないしは少数個のボールレンズによって立体画像を再現することができる。かつ、結像を得る必要も無い。さらに、凹面鏡又は凸面鏡と本装置とを組み合わせれば、１個ないしは少数個のボールレンズの利用によって、広範囲にわたる立体画像を再現することが可能となる。
【実施例】
【０００７】  図１は本装置の断面図である。互いに平行な光線１ａ，１ｂ，１ｃは、ボールレンズに入射してから２回屈折してボールレンズから射出し、焦点２ａを通過して撮影装置３ａで撮影される。同様に、互いに平行な光線１ｄ，１ｅ，１ｆは、焦点２ｂを通過して撮影装置３ｂで撮影され、又、互いに平行な光線１ｇ，１ｈ，１ｉは、焦点２ｃを通過して３ｃで撮影される。同様の方法によって、必要に応じた個数の焦点で光線を選別して撮影装置で撮影すれば、立体画像の再現に必要な画像情報を取得することができる。
そして、図１の撮影装置を、画像情報を有した光線を射出する表示装置に置き換えて、撮影装置で取得した情報をそのままボールレンズを通して表示すれば、立体画像を再現できる。
図２は、立体画像撮影装置と凸面鏡を組み合わせた立体画像撮影装置の断面図である。そして、図２の撮影装置を、画像情報を有した光線を射出する表示装置に置き換えて、撮影装置で取得した情報をそのままボールレンズを通し、かつ、凸面鏡に反射させて表示すれば、広範囲にわたる立体画像を再現できる。
図３は、請求項７の複合ボールレンズを使用した立体画像撮影装置の断面図である。この複合ボールレンズを使用することにより、複合ボールレンズの光線の射出側の表面に直接遮光板を設置することが可能となる。
図４は、図１の立体画像撮影装置で取得した画像情報を拡大して、表示装置から直接的に平行光線ないしは指向性の高い光線を射出する方法によって表示し、立体画像を再現する立体画像表示装置の断面図である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の１つの実施形態としての立体画像撮影装置の構成図である。３ａ，３ｂ，３ｃは、各々撮影装置であるが、連続した１つの撮影装置の一部分であってもよいし、分断された複数の撮影装置であってもよい。
【図２】本発明の１つの実施形態として、凸面鏡と組み合わせた立体画像撮影装置の構成図である。
【図３】請求項７の立体画像撮影装置の構成図である。
【図４】平行光線ないしは指向性の高い光線を射出する表示装置によって、図１の立体画像撮影装置で取得した情報を表示する立体画像表示装置の断面図である。
【符号の説明】
１は光線を表す。１ａ，１ｂ，１ｃ相互に平行な光線であり、１ｄ，１ｅ，１ｆと１ｇ，１ｈ，１ｉも同様である。
２はボールレンズの焦点で形成される球面である。２ａ，２ｂ，２ｃは、各々ボールレンズの焦点である。
３は、撮影装置である。
４は遮光板である。
５は凸面鏡である。
６は表示装置である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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