(57)【要約】対象物の３次元画像情報を取得するための装置であって、対象物（１）から出射された光を取得するための取得手段（５）と、レンズ手段要素（１０）を形成する、複数のシリンドリカルレンズ（８）を含むレンズ手段（４）であって、対象物（１）から出射した光はレンズ要素（１０）を通過し、取得手段（５）上に結像することが可能であり、レンズ要素（１０）のうちの少なくとも第１のレンズ要素によって、対象物（１）または対象物（１）の取得されるべき部分の結像が、取得手段（５）上の第１の位置で得られ、前記結像は、第１の位置とは異なる第２の位置で、レンズ要素（１０）のうちの少なくとも第２のレンズ要素によって得られる、対象物（１）または対象物（１）の取得されるべき部分の結像とは異なるように構成される、レンズ手段（４）とを有し、レンズ手段（４）の縁部領域における、シリンドリカルレンズ（８）の曲面は、レンズ手段（４）の中間部領域におけるよりも、その湾曲が強くまたは弱く形成される、対象物の３次元画像情報を取得するための装置。
2006510953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の３次元画像情報を取得するための装置であって、
対象物（１）から出射された光を取得するための取得手段（５）と、
レンズ手段要素（１０）を形成する、複数のシリンドリカルレンズ（８，９，１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂ，２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ）を含むレンズ手段（４，１７，２０）であって、対象物（１）から出射した光はレンズ要素（１０）を通過し、取得手段（５）上に結像することが可能であり、レンズ要素（１０）の内の少なくとも第１のレンズ要素によって、対象物（１）または対象物（１）の取得されるべき部分の結像が、取得手段（５）上の第１の位置で得られ、前記結像は、第１の位置とは異なる第２の位置で、レンズ要素（１０）のうちの少なくとも第２のレンズ要素によって得られる、対象物（１）または対象物（１）の取得されるべき部分の結像とは異なるように構成される、レンズ手段（４，１７，２０）と、
を有する、対象物の３次元画像情報を取得するための装置において、
レンズ手段（４，１７，２０）の縁部領域における、シリンドリカルレンズ（８，９，１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂ，２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ）の曲面は、レンズ手段（４，１７，２０）の中間部領域におけるよりも、強くまたは弱く湾曲して形成されることを特徴とする、対象物の３次元画像情報を取得するための装置。
【請求項２】
シリンドリカルレンズ（８，１８ａ，１８ｂ，２１ａ，２１ｂ，９，１９ａ，１９ｂ，２２ａ，２２ｂ）のそれぞれの間には、シリンドリカルレンズ（８，１８ａ，１８ｂ，２１ａ，２１ｂ，９，１９ａ，１９ｂ，２２ａ，２２ｂ）のシリンダ軸に平行に延びる溝（１１，１２）が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の画像情報を取得するための装置。
【請求項３】
シリンドリカルレンズ（８，１８ａ，１８ｂ，２１ａ，２１ｂ，９，１９ａ，１９ｂ，２２ａ，２２ｂ）は、球面および／または非球面の曲面を有することを特徴とする、請求項１または２記載の画像情報を取得するための装置。
【請求項４】
レンズ手段（４，１７，２０）は、第１のシリンドリカルレンズアレイ（８，１８ａ，１８ｂ，２１ａ，２１ｂ）と第２のシリンドリカルレンズアレイ（９，１９ａ，１９ｂ，２２ａ，２２ｂ）とを含み、第１のアレイのシリンドリカルレンズ（８，１８ａ，１８ｂ，２１ａ，２１ｂ）は、第２のアレイのシリンドリカルレンズ（９，１９ａ，１９ｂ，２２ａ，２２ｂ）に垂直であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像情報を取得するための装置。
【請求項５】
第１のシリンドリカルレンズアレイ（８，１８ａ，１８ｂ，２１ａ，２１ｂ）は、レンズ手段（４，１７，２０）の対象物に対向する入射面（６）上に形成され、第２のシリンドリカルレンズアレイ（９，１９ａ，１９ｂ，２２ａ，２２ｂ）は、レンズ手段（４，７，２０）の対象物（１）からそれた出射面（７）上に形成されることを特徴とする、請求項４に記載の画像情報を取得するための装置。
【請求項６】
レンズ要素（１０）はそれぞれ、入射面（６）上のシリンドリカルレンズ（８，１８ａ，１８ｂ，２１ａ，２１ｂ）と、出射面（７）上のシリンドリカルレンズ（９，１９ａ，１９ｂ，２２ａ，２２ｂ）とによって形成されることを特徴とする、請求項５に記載の画像情報を取得するための装置。
【請求項７】
取得手段（５）とレンズ手段（４，１７，２０）との間の距離は、レンズ要素（１０）の焦点距離におおむね対応することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像情報を取得するための装置。
【請求項８】
取得手段（５）とレンズ手段（４，１７，２０）との間の距離は変更可能であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像情報を取得するための装置。
【請求項９】
取得手段（５）は、画像情報に対応して適切なトナー層が実現されるように、生じる画像情報によって変更が可能である、印刷装置の一部を含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像情報を取得するための装置。
【請求項１０】
取得手段（５）は、少なくとも１つのデジタル方式で、および／または電子的に読取り可能なセンサ素子、特に、少なくとも１つのＣＣＤチップ（１３）またはＣＣＤチップアレイ（１３）を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像情報を取得するための装置。
【請求項１１】
取得手段（５）は、結像素子の１つによって結像された光を、他の結像素子によって結像された光から分離させて取得することが可能であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像情報を取得するための装置。
【請求項１２】
取得手段（５）によって取得された対象物（１）の画像情報を読取り可能な、および／または処理可能な、読取り手段および／または処理手段を有することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像情報を取得するための装置。
【請求項１３】
３次元画像情報は、たとえば写真情報形式の静止画像についての情報、または、たとえばビデオ情報形式の、動画像についての情報であることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の画像情報を取得するための装置。
【請求項１４】
対象物の３次元画像情報を再生するための装置であって、
対象物（１）画像情報を再生するための再生手段（１４）と、
再生手段（１４）から出射する光を結像することが可能な複数のレンズ要素を含むレンズ手段（１５）と、
を有する対象物の３次元画像情報を再生するための装置において、
再生手段（１４）は、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像情報を取得するための装置によって取得された画像情報を、再生することが可能であることを特徴とする、対象物の３次元画像情報を再生するための装置。
【請求項１５】
レンズ手段（１５）は、請求項１〜１３にいずれか１項に記載の画像情報を取得するための装置のレンズ手段（４，１７，２０）のように形成されることを特徴とする、請求項１４に記載の画像情報を再生するための装置。
【請求項１６】
レンズ手段（１５）は、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像情報を取得するための装置のレンズ手段（４，１７，２０）に対応するが、それらよりも大きく、または小さく形成されることを特徴とする、請求項１４または１５に記載の画像情報を再生するための装置。
【請求項１７】
再生手段（１４）は、受動的再生手段として、特に、印刷装置などとして形成されることを特徴とする、請求項１５または１６に記載の画像情報を再生するための装置。
【請求項１８】
再生手段（１４）は能動的再生手段として、特に、陰極線管形式もしくは液晶のディスプレイとして、または、光学的画像出力装置、たとえばプラズマテレビなどとして形成されることを特徴とする、請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の画像情報を再生するための装置。
【請求項１９】
画像情報は、たとえば写真情報形式の静止画像についての情報、または、たとえばビデオ情報形式の、動画像についての情報であることを特徴とする、請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の画像情報を再生するための装置。
【請求項２０】
対象物の３次元画像情報を取得し再生するための方法において、
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像情報を取得するための装置によって、対象物（１）の画像情報を取得し、
請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の画像情報を再生するための装置によって、取得された画像情報を再生する、
ことを特徴とする対象物の３次元画像情報を取得し再生するための方法。
【請求項２１】
これらは、画像情報の取得の後であって再生の前に処理されること、特に、デジタル処理されることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
画像情報は、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像情報を取得するための装置によって取得し、請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の画像情報を再生するための装置によって再生することが可能であることを特徴とする、３次元画像情報を取得および再生するためのマイクロスコープ。
【請求項２３】
画像情報は、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像情報を取得するための装置によって取得し、請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の画像情報を再生するための装置によって再生することが可能であることを特徴とする、３次元画像情報を取得および再生するためのビデオ装置。
【請求項２４】
画像情報は、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の画像情報を取得するための装置によって取得し、請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の画像情報を再生するための装置によって再生することが可能であることを特徴とする、３次元画像情報を取得および再生するための写真装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に従う、対象物の３次元画像情報を取得するための装置に関する。さらにまた、本発明は、請求項１４の上位概念に従う、対象物の３次元画像情報を再生するための装置に関する。さらにまた本発明は、対象物の３次元画像情報の取得および再生の方法に関する。さらに、本発明は、マイクロスコープ、ビデオ装置、および対象物の３次元画像情報の取得および再生のための写真装置に関する。
【０００２】
３次元画像情報取得のための装置、３次元画像情報再生のための装置、３次元画像情報を取得、再生するための方法、ならびに３次元画像情報の取得および再生のための写真装置は、Lippmann, G., J. de phys. theor. et appl., 1908, t. 7, p. 821-825から知られている。当該文献に記載の写真装置は、インテグラルフォトグラフィ装置としても知られている。当該文献に記載の装置において、対象物から出射する光は、複数のレンズ要素を含むレンズアレイを通過して感光面に結像される。これらのレンズ要素は、たとえば、正方形の面上に密に隣接して設けられ、したがって、対象物から出射した光はそれぞれのレンズ要素をいくらか異なる角度で通過する。したがって、各レンズ要素後方の感光板上に、対象物のいくらか異なった結像が生じる。この感光板は現像することが可能であり、したがって複写が可能となる。この写真の前方に、上記の技術に従えば、同じレンズ要素アレイを、観察者にとって、対象物の各像がレンズ要素アレイを通過して、再び対象物の全体像になるように配設することが可能である。この像は３次元の像である。
【０００３】
３次元画像情報を取得するための装置および再生するための装置、３次元画像情報を取得、再生するための方法、ならびに冒頭に挙げた技術の３次元画像情報を取得、再生するための写真装置は、米国特許第２，１７４，００３号明細書から知られ、当該刊行物においては、取得手段上にの対象物を結像するためのシリンドリカルレンズのレンズ要素アレイが互いに交差して設けられている。このようなレンズ要素によって、インテグラルフォトグラフィ（ＩＰ）（立体画像）を得ることも可能である。この装置の場合の欠点としては、一方では、レンズ手段の縁部領域を通過して入射する部分光線による比較的よくない結像が生じることであり、他方では、光の、異なるレンズ要素を通過した部分光線間のコントラストが小さいことである。
【０００４】
米国特許第３，８５２，５２４号明細書および米国特許第３，８７８，３２９号明細書は、リップマンの最初の装置を開示しており、取得手段として光電子増倍管、および再生手段として陰極線管が用いられている。国際公開第９４／０９３９０号パンフレットでは、取得手段としてＣＣＤチップが、再生手段として液晶画面が提案されている。
【０００５】
欧州特許出願公開第５２０，１７９号明細書において、３次元画像データの評価の、特に分解に関する内挿による改良について提案されている。次いで、この画像データは、適切なレンズ手段を用いて３次元画像として見ることができるように、印刷される。
【０００６】
本発明の基礎にある課題は、より効果的に構成される、冒頭で述べた技術の、画像情報を取得するための装置および画像情報を再生するための装置である。さらにまた、効果的に構成される、冒頭で述べた技術の、画像情報を取得し再生するための方法を提供することである。さらにまた、効果的に構成される、冒頭で述べた技術の、画像情報を取得し再生するための、マイクロスコープ、ビデオ装置、写真装置を提供することである。
【０００７】
これは、本発明に従えば、請求項１および２の特徴による、３次元画像情報を取得するための装置に関して、請求項１４の特徴による、３次元画像情報を再生するための装置に関して、請求項２０の特徴による、３次元画像情報を取得し再生するための方法に関して、請求項２２の特徴による、３次元画像情報を取得し再生するためのマイクロスコープに関して、請求項２３の特徴による、３次元画像情報を取得し再生するためのビデオ装置に関して、および請求項２４の特徴による、３次元画像情報を取得し再生するための写真装置に関して実現される。
【０００８】
請求項１に従えば、シリンドリカルレンズの曲率は、レンズ手段の縁部領域においては、レンズ手段の中間部領域におけるよりも、高くまたは低く形成される。特に、縁部領域におけるシリンドリカルレンズの曲率をより高くする場合には、比較的大きな角度のもとに、取得すべき対象物から出射した、縁部領域に現れる部分光線は、取得手段上に容易にかつ完全に結像される。
【０００９】
請求項２に従えば、各シリンドリカルレンズ間には、シリンドリカルレンズのシリンダ軸に平行に延びる溝が形成される。これらの溝は、異なるレンズ要素を通過する光のコントラストを高くすることが可能である。、
シリンドリカルレンズには、球面の、および／または非球面の曲面を設けることが可能である。特に、少なくとも部分的に非球面の曲面を有するシリンドリカルレンズによって、結像欠陥を防止することが可能である。
【００１０】
レンズ手段は、第１のシリンドリカルレンズアレイと第２のシリンドリカルレンズアレイを有し、第１のアレイのシリンドリカルレンズは、第２のアレイのシリンドリカルレンズに実質的に垂直に配設されている。このような互いに交差したアレイは、容易に作成することが可能であり、さらに、結像素子のアレイとして高い効率で機能することが可能である。
【００１１】
第１のアレイのシリンドリカルレンズは対象物に向けることが可能な、レンズ手段の入射面上に形成することが可能であり、第２のアレイのシリンドリカルレンズは対象物からそれる、レンズ手段の出射面上に形成することが可能である。たとえば、入射面と出射面とは、ガラス基板などに形成することが可能である。しかしながら、２つまたはそれ以上のガラス基板などに順々に設けてもよく、たとえば、それらのうちの１つの入射面上に１つのシリンドリカルレンズアレイを設け、それらのガラス基板などの内の別の１つの出射面上に、その第１のアレイに交差するシリンドリカルレンズアレイが設けられる。
【００１２】
レンズ要素のそれぞれは、シリンドリカルレンズを介して入射面上に、およびシリンドリカルレンズを介して出射面上に形成することも可能である。かかる形態によって、レンズ要素を比較的簡単に調整することができる。
【００１３】
取得手段とレンズ手段との間の距離は、おおむねレンズ要素の焦点距離に対応させるよう構成することが可能である。この方法では、レンズ手段から比較的離れた対象物が良好に結像される。
【００１４】
特に、この場合、取得手段とレンズ手段との間の距離を変えることが可能である。対象物のレンズ手段からの距離に応じて、レンズ手段と取得手段との間の距離を変えることで、対象物の結像への影響を取得手段に及ぼさせることが可能である。
【００１５】
たとえば、取得手段は、画像情報に対応して,適切なトナー層が実現されるまで、生じる画像情報によって変更が可能な、印刷装置の一部を有してもよい。この場合、たとえば、レンズ手段を透過する光によって、ローラまたはそのようなものを、画像情報に応じて、形成される印刷の調整を可能であるようにしてもよい。
【００１６】
取得手段の他に実施の形態に従えば、取得手段は、少なくとも、デジタルのおよび／または電子的に読取り可能なセンサ素子を、特に、少なくとも１つのＣＣＤチップまたはＣＣＤチップアレイを有してもよい。センサ素子としてこのように機能するＣＣＤチップによって、結像手段を介して入射する光の画像情報を、容易に取得し、出力し、またはさらなる処理をすることが可能となる。この場合、少なくとも１つのＣＣＤチップ、または各ＣＣＤチップが、１つの結像素子によって、または１群の結像素子によって結像された光を取得することが可能であるよう構成される。たとえば、結像素子あたり１つのＣＣＤチップの場合、この結像素子を介して入射する光は、比較的高い数の画素と高い解像度で取得することが可能である。しかしながら、より多くの結像素子を介して入射する光を取得するより大きなＣＣＤチップを設けることも可能である。極端な場合には、結像手段を介して入射する光全体を取得する大きな唯一のＣＣＤチップを設けることも可能である。
【００１７】
有利なことに、取得手段は、レンズ要素の１つによって結像される光を、レンズ要素の別の１つによって結像される光から分離して取得することが可能である。このような方法においては、レンズ要素の１つを介して入射する光に対応する画像情報を、別のレンズ要素を介して入射した光に対応する画像情報と分離して、取得し、処理することが可能である。
【００１８】
この装置は、取得手段によって取得された、対象物の画像情報を処理することが可能な、読取り手段および／または処理手段を有することも可能である。
【００１９】
さらにまた、３次元画像情報の場合、たとえば、写真情報形式の静止画像に関する情報、または、たとえば、ビデオ情報形式の動画像に関する画像情報とすることも可能である。
【００２０】
請求項１４に従えば、対象物の３次元画像情報を再生するための本発明に従う装置は、本発明に従う、３次元画像情報を取得するための装置によって取得される画像情報を再生手段が再生することが可能であることを特徴とする。３次元画像情報を再生するための本発明に従う装置によって、上述の３次元写真または３次元ビデオを再生することが可能である。
【００２１】
特に、本発明に従う画像情報を再生するための装置の場合、レンズ手段は、本発明に従う画像情報取得のための装置のレンズ手段のように形成することが可能である。したがって、たとえば、画像情報の取得の枠内において利用されるレンズ手段も、取得された画像情報の３次元再生を可能ならしめるために、再生手段の前に配設することが可能である。したがって、レンズ手段を、２つの互いに交差されたシリンドリカルレンズアレイとして形成する場合には、これらの交差されたシリンドリカルレンズアレイを、３次元写真または３次元ビデオを見ることを可能ならしめるために、再生手段の前にも配設することが可能である。
【００２２】
さらにまた、レンズ手段は、本発明に従う画像情報取得のための装置のレンズ手段と対応したものにすることも可能であり、またこれよりも大きくすることも、小さくすることも可能である。この方法では、大きくされるべきレンズ手段に対応して、大きくされたレンズ手段を配設することも可能であり、したがって、比較的単純な処置によって、対象物のたとえば大きくされた３次元画像を作ることが可能である。
【００２３】
本発明に従えば、再生手段は受動的再生手段として、特にプリントアウトまたはそのようなものとして形成することが可能である。もちろん、プリントアウトは、容易に実現可能な形の再生手段となる。特に、プリントアウトは問題なく段階づけることが可能であり、たとえば、その面積において２倍、または３倍とすることができる。プリントアウトの大きさに応じて、結像手段の拡大または縮小を選択するだけである。
【００２４】
本発明のさらに好ましい実施の形態に従えば、再生手段は、能動的再生手段として、特に、陰極線管または液晶ディスプレイ形式のディスプレイとして構成され、または、光学的画像再生装置として、たとえば、プラズマテレビまたはそのようなものとして構成される。たとえば、アレイとして、交差されたシリンドリカルレンズから構成されるレンズ手段を液晶ディスプレイの前に配設することも可能であり、したがって、このような構成によって取得された対象物の画像情報を再生することが可能となる。
【００２５】
本発明に従えば、再生のための装置は、画像情報の場合、たとえば写真情報形式の静止画についての情報、または、たとえばビデオ情報形式の、動画に関する情報が扱えるように構成することが可能である。また、特に、対応のレンズ手段を有する液晶ディスプレイを、観察者が３次元ビデオを見ることができるように設けることも可能である。
【００２６】
請求項２０に従う方法は、３次元画像情報の取得ための本発明に従う装置によって、対象物の３次元画像情報が取得されるように、および、３次元画像情報を再生するための本発明に従う装置によって、取得された３次元画像情報が再生されるように構成される。
【００２７】
有利なことに、その場合、この装置は、画像情報の取得の後および再生の前に、特にデジタル処理が可能である。技術の現状から、ＩＰによって作成された写真は、しばしば２つの３次元像を示す、すなわち、再生手段の前に１つ、後に１つの像を示すという問題が知られている。本発明に従えば、この問題は、たとえばデジタル画像処理によって防止することが可能であり、したがって、観察者は、たとえば、液晶ディスプレイ表面の後に、再生手段の後の像だけを認識する。
【００２８】
請求項２２に従った本発明に従うマイクロスコープは、画像情報は、本発明に従う３次元画像情報を取得するための装置により取得され、本発明に従う３次元画像情報を再生するための装置によって再生することが可能であることを特徴とする。特に、生物対象物を、本発明に従うマイクロスコープで観察することが提案される。この場合、たとえば観察者は、液晶ディスプレイとして形成された再生手段上で、探求されるべき対象物を３次元的に観察することができる。このように３次元的に観察された対象物は、２次元的に観察された対象物として簡単に処理することができる。
【００２９】
請求項２３に従った本発明に従う装置は、画像情報は、本発明に従う３次元画像情報を取得するための装置によって取得することが可能であること、および本発明に従う３次元画像情報を再生するための装置によって再生することが可能であることを特徴とする。
【００３０】
請求項２４に従った本発明に従う写真装置は、画像情報は、本発明に従う３次元画像情報を取得するための装置によって取得することが可能であること、および本発明に従う３次元画像情報を再生するための装置によって再生することが可能であることを特徴とする。
【００３１】
本発明のさらなる特徴と利点は、添付の図を参照した、好ましい実施の形態についての以下の説明に基き、明らかになるであろう。
図において、よりよい方向づけのために、デカルト座標系の軸が記されている。
【００３２】
図１ａおよび図１ｂから、矢印として概略的に描かれた対象物１が明らかである。対象物１は、自家発光対象物でも、外部光源によって光が照射される対象物でもよい。対象物から出射した光から、図１ａおよび図１ｂにおいては、対象物１の異なる端部から出射した各部分光線２，３が示されている。、
本発明に従う、対象物の画像情報を取得するための装置は、結像手段として機能するレンズ手段４と取得手段５とを有する。その場合、レンズ手段４は、入射面６上にも、出射面７上にも、すなわち対象物１に向けられた面上にも、対象物とは反対側に向いた面上にも、特に凸状のシリンドリカルレンズ８，９アレイを有している。その場合、シリンドリカルレンズ８は、入射面６上にＸ方向の円筒軸、およびシリンドリカルレンズ９は、出射面７上にＸ方向円筒軸を有している。シリンドリカルレンズ８，９は、したがって、互いに垂直に設けられ、交差されたシリンドリカルレンズ８，９となっている。このようにして、入射面６と出射面７とをまとめることによって、結像素子として機能するレンズ要素１０であって、入射面６上のシリンドリカルレンズ部分と、出射面８上のシリンドリカルレンズ部分とを含むレンズ要素１０が多く形成される。このレンズ要素１０は、図２における入射面の正面図からさらに明らかになる。
【００３３】
レンズ手段４は、Ｘ方向においても、Ｙ方向においても、図１ａ、図１ｂ、図２におけるよりも拡大して示すことができる。特に、レンズ手段４は、図示されているよりも明らかにさらに多くレンズ要素１０を含むことが可能である。
【００３４】
入射面６上のシリンドリカルレンズ８間には、溝１１が形成される。出射面７上のシリンドリカルレンズ９間には、溝１２が形成されている。これらの溝１１，１２上に生じる対象物１からの部分光線は、レンズ手段４を通過して取得手段５に向かう方向ではないところに生じる、または、取得手段５によって取得されることができない、または適切に取得されることができないように、制御することなく方向が変えられる。溝１１，１２は、したがって、異なるレンズ要素１０を通過する光間のコントラストを高める。
【００３５】
シリンドリカルレンズ８，９は、球面曲面を有する。しかしながら、本発明に従えば、シリンドリカルレンズ８，９は、非球面曲面を有するシリンドリカルレンズに似たレンズとして形成することも可能である。この場合、たとえば、放物面、楕円面、双曲面、正弦曲面、または高次の多項式曲面を選択することが可能である。
【００３６】
本発明に従えば、入射面６または出射面７の縁部領域に配設されるシリンドリカルレンズ８，９は、入射面６または出射面７の中心部または中間部領域のシリンドリカルレンズ８，９よりも大きいまたは小さい曲面を有する。この方法で、レンズ手段４のさらに外側に配設されたレンズ要素１０を通過する光線をより大きく、またはより小さく、適切にそらすことが可能となる。さらにまた、レンズ手段４からの対象物１の距離を考慮するために、レンズ手段４からの取得手段５の距離は変えることが可能である。特に、取得手段５からレンズ手段４までの距離が、各レンズ要素１０の焦点距離におおむね対応する場合には、多かれ少なかれ、レンズ手段４を介した取得手段５への、対象物１の良好な結像を保証することができる。
【００３７】
対象物１または対象物１の取得されるべき部分の、任意のレンズ要素１０を介した取得手段５への結像は、残りのレンズ要素１０を介する対象物１の各結像とは異なり、その場合、特に、異なるレンズ要素１０を介する結像のそれぞれは、取得手段５の異なる場所に生じる。このような措置によって、レンズ手段１０のそれぞれの後の、取得手段５上のそれらレンズ要素１０に割り当てられた点または領域に、対象物１または対象物１の取得されるべき部分の、いくらか相違した、特に取得角で区別される結像がもたらされる。これによって、多くの種々の像から３次元画像を作成することが可能となる。
【００３８】
取得手段５は、たとえば、図３に概略的に示されているように、ＣＣＤチップアレイ１３として形成することが可能である。この場合、たとえば、ＣＣＤチップアレイ１３に、複数のレンズ要素１０、特に、２０〜７０の、特に４８のレンズ要素を設けることが可能である。代わりに、上述の数のレンズ要素１０よりも多くをＣＣＤチップに設けてもよい。たとえば、取得手段５全体が、唯一の大きなＣＣＤチップからなるものとしてもよい。また、レンズ要素１０のそれぞれを１つのＣＣＤチップ１３に割り当てられてもよく、レンズ要素１０のそれぞれに１つより多くのＣＣＤチップ１３を割り当ててもよい。
【００３９】
本発明に従えば、ＣＣＤチップ１３またはＣＣＤチップアレイの代わりに、異なる形態の取得手段５を設けることも可能である。この場合、光検出が可能であって、この光に保持された像情報を記憶することができる、および／または評価ユニットに付与することができる取得手段としてもよい。さらにまた、取得手段として可能なのは、対象物１に対応した像情報を、像情報に対応して適切なトナー層を得ることができるまで変更することができる、たとえばプリントローラなど、印刷装置の一部がある。
【００４０】
本発明に従う画像情報取得のための装置は、さらにまた、取得手段からのデータを読取るための読取り手段を有してもよい。特に、この読取り手段は処理手段と結合してもよい。ここでは、たとえばＣＣＤチップアレイ１３として実施される取得手段５から出力される画像データを読取るコンピュタを用いてもよい。これらのデータはデジタル処理することが可能である。
【００４１】
図４ａおよび図４ｂに示した画像情報再生のための装置は、実質的に、再生手段１４と、結像手段として機能するレンズ手段１５とを有し、レンズ手段１５は、再生手段１４と図式的に示される観察者の目１６との間に設けられる。この方法においては、再生手段１４から出射した光は、レンズ手段１５を通過し、観察者の目１６にはいる。特に、レンズ手段１５は、レンズ手段４に正確に対応させることができる。しかしながら、レンズ手段１５は、再生手段１４が、取得手段５によって取得される画像情報を、等倍で、拡大して、または縮小して再生するかどうかによって、所定の割合だけ、レンズ手段４よりも大きく、または小さくしてもよい。図２に対応するレンズ手段１５の詳細な図示はここでは省略する。特に、レンズ手段４とレンズ手段１５とが同じ大きさの場合、本発明の好ましい実施の形態に従えば、これらは正確に同じように構成されるからである。
【００４２】
再生手段１４として、たとえば、画像情報印刷装置を用いることが可能である。この印刷装置は、観察者が画像を見ることを可能とするために、適切に明るくされることが必要である。印刷装置の代わりに、再生手段１４として、たとえば液晶ディスプレイなどのディスプレイを用いてもよい。事情によっては、レンズ手段１５をたとえば液晶ディスプレイ上に直接設けてもよい。
【００４３】
さらにまた、本発明に従えば、再生手段１４として、たとえばプラズマテレビなどの光学的画像出力装置の光出射面を用いることも可能である。
【００４４】
本発明に従う、画像情報を取得するための、および再生するための装置によって、観察者は、対象物１の３次元画像を得ることができる。対象物１の場合、静止した対象物でもよく、そこから３次元写真が作成される。対象物１が動的対象物でもよく、対象物の動画像が得られる。このような方法において、本発明に従う、画像情報を取得するための、および再生するための装置は、３次元ビデオ画像を出力することが可能である。
【００４５】
特に、画像情報を取得した後であって再生する前に、これらをデジタル処理して、観察者が対象物を、いつでも、レンズ手段１５の後に配置されているものとして見るようにすることも可能である。インテグラルフォトグラフィとして知られる最新技術においては、場合によっては、２つの画像、すなわち、レンズ前の画像とレンズの後の画像とが生じるという問題がある。これを適切なデジタル画像処理で防止することができる。
【００４６】
本発明は、さらにまた３次元マイクロスコープに利用することも可能であり、この場合、特に生物対象物が３次元で観察され、この方法においては改善をすることが可能である。この場合、本発明に従う画像情報を取得し再生するための装置は、マイクロスコープの一部であり、観察者は、たとえば、適切なレンズ手段が設けられた液晶ディスプレイとして作成された再生手段で、探求されるべき対象物を３次元的に観察することができる。このように３次元的に観察される対象物には、もちろん、小さいツールを用いた簡単な調整が可能である。
【００４７】
図５ａおよび図５ｂから明らかであるように、レンズ手段１７は、その入射面にシリンドリカルレンズ１８ａ，１８ｂと、その出射面にシリンドリカルレンズ１９ａ，１９ｂを有する。入射側のシリンドリカルレンズ１８ａ，１８ｂのシリンダ軸は、出射側のシリンドリカルレンズ１９ａ，１９ｂに垂直に設けられている。図５ａおよび図５ｂから明らかなように、レンズ手段１７ｎ縁部領域のシリンドリカルレンズ１８ａ，１９ａは、レンズ手段１７の中間部のシリンドリカルレンズ１８ｂ，１９ｂよりも弱い湾曲面が付与されている。
【００４８】
図６ａおよび図６ｂから明らかなように、図５ａおよび図５ｂに対応して、レンズ手段２０には、入射面と出射面にはそれぞれ、互いに垂直なシリンドリカルレンズ２１ａ，２１ｂ；２２ａ，２２ｂが設けられている。図５ａと図５ｂに従う実施の形態とは反対に、レンズ手段２０の縁部領域にあるシリンドリカルレンズ２１ａ，２２ａには、レンズ手段２０の中間部にあるシリンドリカルレンズ２１ｂ，２２ｂよりも強い湾曲面が付与されている。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１ａ】本発明に従う対象物の画像情報を取得するための装置の側面図である。
【図１ｂ】図１ａにおける矢符１ｂから見た図である。
【図２】図１ａにおける矢符ＩＩにから見た図である。
【図３】図１ａにおける矢符ＩＩＩから見た図である。
【図４ａ】本発明に従う対象物の画像情報を再生するための装置の側面図である。
【図４ｂ】図４ａにおける矢符ＩＶから見た図である。
【図５ａ】本発明に従う画像情報を取得または再生するための装置のレンズ手段の側面図である。
【図５ｂ】図５ａに従うレンズ手段の９０°回転した側面図である。
【図６ａ】本発明に従う画像情報を取得または再生するための装置のさらなる実施の形態のレンズ手段の側面図である。
【図６ｂ】図６ａに従う装置の９０°回転した側面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  対象物
２，３  対象物からの光の部分光線
４，１７，２０  レンズ手段
５  取得手段
６  入射面
７  出射面
８，９  シリンドリカルレンズ
１０  レンズ要素
１１，１２  溝
１３  ＣＣＤチップ
１４  再生手段
１５  レンズ手段
１６  観察者の目
１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂ  シリンドリカルレンズ
２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ  シリンドリカルレンズ
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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