JP2007079523A - 撮像装置及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像装置1は、被写体16の正立像を結像する複数の要素光学レンズ系13を、光軸に対して直交する同一平面上にアレイ状に配列した要素画像レンズ群14と、要素光学レンズ系13によって結像された像を撮像する写真フィルム(画像撮像手段)15とを備え、要素光学レンズ系13が、アフォーカル機能を持つアフォーカル光学系11と、このアフォーカル光学系11から入射された光を集光する結像光学系12とを有し、アフォーカル光学系11が、外部から入射された光を光軸を中心に反転させて出射し、かつ、均一な屈折率分布を有する光学素子から構成され、結像光学系12が、均一な屈折率分布を有する光学素子から構成されていることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
[撮像装置の構成(第一の実施の形態)]
図1を参照して、本発明の第一の実施の形態である撮像装置1の構成について説明する。図1は、撮像装置の構成を模式的に示した模式図である。撮像装置1は、被写体16のIP画像を撮像するものである。撮像装置1は、要素画像レンズ群14と、写真フィルム15とを備える。
f1=r1・r2/[(n2−n1)・{r2−r1+d1(n2−n1)/n2}] …(1)
d1=(r1−r2)・n2/(n2−n1) …(2)
d1=2・r1・n2/(n2−1) …(3)
このように、前記の式(2)を満足するアフォーカル光学系11とすることで、当該アフォーカル光学系11に入射した平行光は、光軸を中心に反転した平行光となって出射される。
f2=r3/(n2−n1) …(4)
h4=−d2・n2 …(5)
d2=n2・r3/(n2−n1) …(6)
L2=−(r1)2/[(n2−n1)・{L1・(n2−n1)+3・r1}] …(7)
次に、図1を参照して、本発明における撮像装置1が、被写体16のIP画像を撮像する動作について説明する。
L2=w1+w2
w1=−r1・{L1・(n2−n1)+4・r1}/[(n2−n1)・{L1・(n2−n1)+3・r1}]
w2={2・r1−(n2−n1)・(d2/n2)}/(n2−n1) …(8)
d2=w3/(n2−n1)
w3=2・r1−r1・{L1(n2−n1)+4・r1}/{L1(n2−n1)+3・r1} …(9)
L2=w4+w5
w4=−(n2−n1)(L1+2・r3+2・r1)/{r3・(L1+2・r3+2・r1)−(n2−n1)2}
w5={2・r1−(n2−n1)・(d2/n2)}/(n2−n1) …(10)
Δ1’=4・r1/(n2−n1) …(11)
S1’=3・r1/(n2−n1) …(12)
Δ2’=3・r1/(n2−n1) …(13)
S2’=2・r1/(n2−n1) …(14)
次に、図10から図13を参照して、本発明における第二の実施の形態である撮像装置1Aの構成について説明する。まず、図10を参照して、撮像装置1Aの構成について説明する。図10は、本発明における第二の実施の形態である撮像装置の構成を模式的に示した模式図である。
f7=r22x/(n12−n11) …(15)
d21=d22=n12・r22x/(n12−n11) …(16)
次に、図17を参照して、本発明の実施の形態である表示装置5の構成について説明する。図17は、表示装置の構成を模式的に示した模式図、(a)は、表示装置のディスプレイに表示する倒立画像の例を示す説明図、(b)は、表示装置の構成と、当該表示装置によって表示される被写体の立体像を模式的に示す模式図である。
S3=−3・r1/(n2−n1) …(17)
次に、図17を参照して、本発明における表示装置5が、被写体の立体像56を表示する動作について説明する。
S4’=−2・r1/(n2−n1) …(18)
11、11’、11A、11B、11B’ アフォーカル光学系
12、12’、12A、12B、12B’ 結像光学系
13、13’、13A 要素光学レンズ系
14、14’、14A 要素画像レンズ群
15 写真フィルム(画像撮像手段)
21、22、23、24、25、26 シリンドリカルレンズ
41、42、43 光学素子
5、5’ 表示装置
50 ディスプレイ(画像表示手段)
51、51’ アフォーカル光学系
52、52’ 結像光学系
53、53’ 要素光学レンズ系
54、54’ 要素画像レンズ群
Claims (16)
- 被写体の画像を撮像する撮像装置であって、
前記被写体からの光が入射し、当該被写体の正立像を結像する複数の要素光学レンズ系を、当該要素光学レンズ系の光軸に対して直交する同一平面上にアレイ状に配列した要素画像レンズ群と、
この要素画像レンズ群の要素光学レンズ系によって結像された像を撮像する画像撮像手段とを備え、
前記要素光学レンズ系が、アフォーカル機能を持つアフォーカル光学系と、このアフォーカル光学系から入射された光を集光する結像光学系とを有し、
前記アフォーカル光学系が、外部から入射された光を前記光軸を中心に反転させて出射し、かつ、均一な屈折率分布を有する少なくとも1つの光学素子から構成され、
前記結像光学系が、均一な屈折率分布を有する少なくとも1つの光学素子から構成されていることを特徴とする撮像装置。 - 被写体の画像を撮像する撮像装置であって、
前記被写体からの光が入射し、当該被写体の正立像を結像する複数の要素光学レンズ系を、当該要素光学レンズ系の光軸に対して直交する同一平面上にアレイ状に配列した要素画像レンズ群と、
この要素画像レンズ群の要素光学レンズ系によって結像された像を撮像する画像撮像手段とを備え、
前記要素光学レンズ系が、外部から入射された光線を結像する結像光学系と、この結像光学系から入射された光を、光軸を中心にして反転させて出射させるアフォーカル光学系とを有し、
前記結像光学系及び前記アフォーカル光学系が、均一な屈折率分布を有する少なくとも1つの光学素子から構成されていることを特徴とする撮像装置。 - 前記アフォーカル光学系と前記結像光学系の少なくとも一方が、1つの方向に曲率を有するシリンドリカルレンズを光軸方向に複数備え、
複数の前記シリンドリカルレンズの前記曲率を有する方向が互いに直交することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の撮像装置。 - 前記シリンドリカルレンズが、前記光軸に対して直交する方向に隣接する他のシリンドリカルレンズと一体化されていることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
- 被写体の画像を撮像する撮像装置であって、
前記被写体からの光が入射し、当該被写体の正立像を結像する複数の要素光学レンズ系を、当該要素光学レンズ系の光軸に対して直交する同一平面上にアレイ状に配列した要素画像レンズ群と、
この要素画像レンズ群の要素光学レンズ系によって結像された像を撮像する画像撮像手段とを備え、
前記要素光学レンズ系が、アフォーカル機能を持つアフォーカル光学系と、このアフォーカル光学系から入射された光を集光する結像光学系とを有し、
前記アフォーカル光学系が、外部から入射された光を前記光軸を中心に反転させて出射し、
前記アフォーカル光学系と前記結像光学系とが、半径方向及び光軸方向に屈折率分布を有する少なくとも1つの光学素子から構成されることを特徴とする撮像装置。 - 被写体の画像を撮像する撮像装置であって、
前記被写体からの光が入射し、当該被写体の正立像を結像する複数の要素光学レンズ系を、当該要素光学レンズ系の光軸に対して直交する同一平面上にアレイ状に配列した要素画像レンズ群と、
この要素画像レンズ群の要素光学レンズ系によって結像された像を撮像する画像撮像手段とを備え、
前記要素光学レンズ系が、外部から入射された光線を結像する結像光学系と、この結像光学系から入射された光を、光軸を中心にして反転させて出射させるアフォーカル光学系とを有し、
前記アフォーカル光学系が、外部から入射された光を前記光軸を中心に反転させて出射し、
前記アフォーカル光学系と前記結像光学系とが、半径方向及び光軸方向に屈折率分布を有する少なくとも1つの光学素子から構成されることを特徴とする撮像装置。 - 前記結像光学系が、アレイ状に一体化されていることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項5又は請求項6のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 前記アフォーカル光学系が、アレイ状に一体化されていることを特徴とする請求項1、請求項2、請求項5又は請求項6のいずれか一項に記載の撮像装置。
- 同一平面上にアレイ状に配列された複数の集光手段によって結像された被写体の倒立像を撮像した画像である倒立画像を入力して、前記被写体の立体像を表示する表示装置であって、
前記倒立画像を表示する画像表示手段と、
前記複数の集光手段によって結像された各々の像の画像からの光が入射される複数の要素光学レンズ系を、当該要素光学レンズ系の光軸に対して直交する同一平面上にアレイ状に配列した要素画像レンズ群とを備え、
前記要素光学レンズ系が、アフォーカル機能を持つアフォーカル光学系と、このアフォーカル光学系から入射された光を集光する結像光学系とを有し、
前記アフォーカル光学系が、外部から入射された光を前記光軸を中心に反転させて出射し、かつ、均一な屈折率分布を有する少なくとも1つの光学素子から構成され、
前記結像光学系が、均一な屈折率分布を有する少なくとも1つの光学素子から構成されていることを特徴とする表示装置。 - 同一平面上にアレイ状に配列された複数の集光手段によって結像された被写体の倒立像を撮像した画像である倒立画像を入力して、前記被写体の立体像を表示する表示装置であって、
前記倒立画像を表示する画像表示手段と、
前記複数の集光手段によって結像された各々の像の画像からの光が入射される複数の要素光学レンズ系を、当該要素光学レンズ系の光軸に対して直交する同一平面上にアレイ状に配列した要素画像レンズ群とを備え、
前記要素光学レンズ系が、外部から入射された光線を結像する結像光学系と、この結像光学系から入射された光を、光軸を中心にして反転させて出射させるアフォーカル光学系とを有し、
前記結像光学系及び前記アフォーカル光学系が、均一な屈折率分布を有する少なくとも1つの光学素子から構成されていることを特徴とする表示装置。 - 前記アフォーカル光学系と前記結像光学系の少なくとも一方が、1つの方向に曲率を有するシリンドリカルレンズを光軸方向に複数備え、
複数の前記シリンドリカルレンズの前記曲率を有する方向が互いに直交することを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の表示装置。 - 各々の前記シリンドリカルレンズが、前記光軸に対して直交する方向に隣接する他のシリンドリカルレンズと一体化されていることを特徴とする請求項11に記載の表示装置。
- 同一平面上にアレイ状に配列された複数の集光手段によって結像された被写体の倒立像を撮像した画像である倒立画像を入力して、前記被写体の立体像を表示する表示装置であって、
前記倒立画像を表示する画像表示手段と、
前記複数の集光手段によって結像された各々の像の画像からの光が入射される複数の要素光学レンズ系を、当該要素光学レンズ系の光軸に対して直交する同一平面上にアレイ状に配列した要素画像レンズ群とを備え、
前記要素光学レンズ系が、アフォーカル機能を持つアフォーカル光学系と、このアフォーカル光学系から入射された光を集光する結像光学系とを有し、
前記アフォーカル光学系が、外部から入射された光を前記光軸を中心に反転させて出射し、
前記アフォーカル光学系と前記結像光学系とが、半径方向及び光軸方向に屈折率分布を有する少なくとも1つの光学素子から構成されることを特徴とする表示装置。 - 同一平面上にアレイ状に配列された複数の集光手段によって結像された被写体の倒立像を撮像した画像である倒立画像を入力して、前記被写体の立体像を表示する表示装置であって、
前記倒立画像を表示する画像表示手段と、
前記複数の集光手段によって結像された各々の像の画像からの光が入射される複数の要素光学レンズ系を、当該要素光学レンズ系の光軸に対して直交する同一平面上にアレイ状に配列した要素画像レンズ群とを備え、
前記要素光学レンズ系が、外部から入射された光線を結像する結像光学系と、この結像光学系から入射された光を、光軸を中心にして反転させて出射させるアフォーカル光学系とを有し、
前記アフォーカル光学系が、外部から入射された光を前記光軸を中心に反転させて出射し、
前記アフォーカル光学系と前記結像光学系とが、半径方向及び光軸方向に屈折率分布を有する少なくとも1つの光学素子から構成されることを特徴とする表示装置。 - 前記結像光学系が、アレイ状に一体化されていることを特徴とする請求項9、請求項10、請求項13又は請求項14のいずれか一項に記載の表示装置。
- 前記アフォーカル光学系が、アレイ状に一体化されていることを特徴とする請求項9、請求項10、請求項13又は請求項14のいずれか一項に記載の表示装置。
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