JP4377673B2 - Stereoscopic image pickup apparatus and stereoscopic image display apparatus - Google Patents

Stereoscopic image pickup apparatus and stereoscopic image display apparatus Download PDF

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Description

本発明は、レンズ群を利用した立体映像方式である、いわゆるＩｎｔｅｇｒａｌ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙの撮像装置および表示装置に関する。   The present invention relates to an imaging device and a display device of so-called Integral Photography, which is a stereoscopic video system using a lens group.

従来、偏光眼鏡などによらない３次元立体表示技術として、レンチキュラー板を用いた装置がすでに商品化されており、さらにレンチキュラー方式では不可能とされた、上下左右からでも回り込んだ３次元立体画像を認識可能とするＩｎｔｅｇｒａｌ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ（以下、適宜「ＩＰ」という）方式の実用化が進められている。このＩＰ方式には、平面状に配列されたレンズ群あるいはピンホール群を用いた方式が知られている。また、このＩＰ方式は、静止画像だけでなく、動画像についても用いられるものである。   Conventionally, devices that use lenticular plates have already been commercialized as 3D stereoscopic display technology that does not rely on polarized glasses, etc. Further, 3D stereoscopic images that wrap around from the top, bottom, left, and right, which were impossible with the lenticular method. Integral Photography (hereinafter referred to as “IP” where appropriate) is being put to practical use. As this IP system, a system using lens groups or pinhole groups arranged in a plane is known. Further, this IP system is used not only for still images but also for moving images.

図２６に示すように、ＩＰ方式を用いた立体画像撮像装置（以下、適宜「ＩＰ撮像装置」という）８００は、同一平面上に配列された複数の凸レンズ８０１からなる撮像レンズ群８０２と、撮像レンズ群８０２からみて第１被写体Ｐ及び第２被写体Ｑとは反対側に配置された撮像手段８０３とを備えている。ここで、撮像レンズ群８０２は、小さな凸レンズ８０１を縦横にそれぞれ数百から数千個並べて構成されるが、図面を簡略化するため、４個の凸レンズ８０１で構成されているものとして図示している。第１被写体Ｐが、ＩＰ撮像装置８００により撮像作業が行われると、撮像手段８０３により撮像レンズ群８０２を構成する凸レンズ８０１と同数の第１被写体Ｐの撮像要素画像Ｐ１、Ｐ１・・が撮像される（図２６では、４つの被写体の撮像要素画像）。   As shown in FIG. 26, a stereoscopic image capturing apparatus (hereinafter referred to as an “IP image capturing apparatus”) 800 using the IP system includes an imaging lens group 802 including a plurality of convex lenses 801 arranged on the same plane, and an imaging function. An imaging unit 803 disposed on the side opposite to the first subject P and the second subject Q as viewed from the lens group 802 is provided. Here, the imaging lens group 802 is configured by arranging hundreds to thousands of small convex lenses 801 in the vertical and horizontal directions. However, in order to simplify the drawing, the imaging lens group 802 is illustrated as including four convex lenses 801. Yes. When the imaging operation of the first subject P is performed by the IP imaging device 800, the imaging unit 803 captures the same number of imaging element images P1, P1,... Of the first subject P as the convex lenses 801 constituting the imaging lens group 802. (In FIG. 26, imaging element images of four subjects).

図２７に示すように、ＩＰ方式を用いた立体画像表示装置（以下、適宜「ＩＰ表示装置」という）９００は、平面上に配列された複数の凸レンズ９０１からなる表示レンズ群９０２と、表示レンズ群９０２からみて視聴者とは反対側に配置された表示手段９０３とを備えている。また、ＩＰ表示装置９００の凸レンズ９０１は、ＩＰ撮像装置８００の凸レンズ８０１と同じ焦点距離を有する。また、ＩＰ表示装置９００の凸レンズ９０１から表示手段９０３までの距離とＩＰ撮像装置８００の凸レンズ８０１から撮像手段８０３までの距離が同一となるように構成されている。ここで、表示レンズ群９０２は、小さい凸レンズを縦横にそれぞれ数百から数千個並べて構成されるが、図面を簡略化するため、４個の凸レンズ９０１で構成されているものとして図示している。   As shown in FIG. 27, a stereoscopic image display device (hereinafter referred to as “IP display device”) 900 using the IP system includes a display lens group 902 including a plurality of convex lenses 901 arranged on a plane, and a display lens. Display means 903 arranged on the side opposite to the viewer as viewed from the group 902 is provided. Further, the convex lens 901 of the IP display device 900 has the same focal length as the convex lens 801 of the IP imaging device 800. Further, the distance from the convex lens 901 of the IP display device 900 to the display unit 903 and the distance from the convex lens 801 of the IP imaging device 800 to the imaging unit 803 are configured to be the same. Here, the display lens group 902 is configured by arranging hundreds to thousands of small convex lenses in the vertical and horizontal directions. However, in order to simplify the drawing, the display lens group 902 is illustrated as including four convex lenses 901. .

また、ＩＰ撮像装置８００によって撮像された撮像要素画像Ｐ１、Ｐ１・・をそのままＩＰ表示装置９００の表示手段９０３に表示すると、奥行きが反転してしまう逆視像が生じてしまうので、逆視像を回避するため、個々の凸レンズ８０１で結像され、撮像手段８０３により撮像される第１被写体Ｐの撮像要素画像Ｐ１、Ｐ１・・を、画像処理などにより凸レンズ８０１の光軸と撮像手段８０３の交点を中心として点対称に変換した第１被写体Ｐの表示要素画像Ｐ２、Ｐ２・・となる表示用要素画像をＩＰ表示装置９００の表示手段９０３により視聴者に表示している。   Further, when the imaging element images P1, P1,... Captured by the IP imaging device 800 are displayed as they are on the display unit 903 of the IP display device 900, a reverse view image in which the depth is inverted is generated. In order to avoid this, the imaging element images P1, P1,... Of the first subject P imaged by the individual convex lenses 801 and imaged by the imaging unit 803 are obtained by using the optical axis of the convex lens 801 and the imaging unit 803 by image processing or the like. The display element images P2, P2,... Of the first subject P converted into point symmetry about the intersection are displayed to the viewer by the display means 903 of the IP display device 900.

また、表示用要素画像Ｐ２、Ｐ２・・としてＩＰ表示装置９００の表示手段９０３に表示すると、表示手段９０３の表示用要素画像Ｐ２、Ｐ２・・からの光の進み方は、第１被写体Ｐの光の進み方と同じなので、視聴者は偏光眼鏡などを掛けずに第１被写体Ｐが存在していた位置に第１被写体Ｐの再生像を見ることができる。   When displayed on the display means 903 of the IP display device 900 as the display element images P2, P2,..., The light traveling from the display element images P2, P2,. Since the light travels the same way, the viewer can view the reproduced image of the first subject P at the position where the first subject P was present without wearing polarized glasses.

また、撮像レンズ群８０２を構成する凸レンズ８０１は、同じ距離にある被写体に合焦するような焦点距離を有しているので、凸レンズ８０１に合焦されている第１被写体Ｐから他の被写体が離れている場合には、他の被写体については、解像度の低い撮像要素画像を撮像することとなる。例えば、図２６に示すように、第１被写体Ｐと第２被写体Ｑが離れている場合であって、撮像レンズ群８０２を構成する凸レンズ８０１が第１被写体Ｐに合焦するような焦点距離を有すると、撮像手段８０３により解像度の高い第１被写体Ｐの撮像要素画像Ｐ１、Ｐ１・・と解像度の低い第２被写体Ｑの撮像要素画像Ｑ１、Ｑ１・・とが撮像される。   In addition, since the convex lens 801 constituting the imaging lens group 802 has a focal length so as to focus on the subject at the same distance, other subjects from the first subject P focused on the convex lens 801 can be moved. If the subject is far away, an imaging element image with a low resolution is taken for the other subjects. For example, as shown in FIG. 26, the focal length is such that the convex lens 801 constituting the imaging lens group 802 is focused on the first subject P when the first subject P and the second subject Q are separated from each other. If so, the imaging unit 803 captures the imaging element images P1, P1,... Of the first subject P with high resolution and the imaging element images Q1, Q1,.

そして、第１被写体Ｐの撮像要素画像Ｐ１、Ｐ１・・と第２被写体Ｑの撮像要素画像Ｑ１、Ｑ１・・とを前記したように変換した第１被写体Ｐの表示用要素画像Ｐ２、Ｐ２・・と第２被写体Ｑの表示用要素画像Ｑ２、Ｑ２・・がＩＰ表示装置９００の表示手段９０３に表示され、視聴者は、解像度の高い第１被写体Ｐの再生像と解像度の低い第２被写体Ｑの再生像を見ることとなる。
そのため、異なる距離にある被写体に対して焦点が合うように、撮像レンズ群と被写体との間に可変焦点距離レンズを備えたＩＰ撮像装置が開発されている（例えば、特許文献１）。特許文献1に記載のＩＰ撮像装置は、可変焦点距離レンズの焦点距離を変化させて、複数の被写体について順次解像度の高い被写体の撮像要素画像を撮像するものである。
特開２００１−２３８２２９号公報（段落００１４〜００２６） Then, the imaging element images P1, P1,... Of the first subject P and the imaging element images Q1, Q1,... Of the second subject Q are converted as described above, and the display element images P2, P2,. Are displayed on the display means 903 of the IP display device 900, and the viewer can reproduce the reproduced image of the first subject P with a high resolution and the second subject with a low resolution. The reproduced image of Q will be seen.
For this reason, an IP imaging apparatus has been developed that includes a variable focal length lens between an imaging lens group and a subject so that the subjects at different distances are in focus (for example, Patent Document 1). The IP imaging device described in Patent Document 1 captures an imaging element image of a subject with a high resolution sequentially for a plurality of subjects by changing the focal length of a variable focal length lens.
JP 2001-238229 A (paragraphs 0014 to 0026)

しかし、特許文献1に記載のＩＰ撮像装置では、可変焦点距離レンズという特殊なレンズを必要としている。
また、可変焦点距離レンズについて、複数の被写体毎に焦点距離を設定して、複数回撮像する必要があるので、撮像時間がかかっていた。また、可変焦点距離レンズについて、複数の被写体毎に焦点距離を設定して、複数回撮像する必要があるので、動画像の撮像には向いていなかった。
本発明は、前記問題点に鑑み創案されたもので、可変焦点距離レンズのような特殊なレンズを用いることなく、１度の撮像で複数の被写体について解像度の高い撮像要素画像を得ることができ、かつ、動画像の撮像にも適したＩＰ撮像装置とＩＰ表示装置を提供することを目的とする。 However, the IP imaging device described in Patent Document 1 requires a special lens called a variable focal length lens.
Further, since it is necessary to set the focal length for each of a plurality of subjects and to perform imaging a plurality of times for the variable focal length lens, it takes imaging time. Further, since it is necessary to set a focal length for each of a plurality of subjects and pick up images a plurality of times, the variable focal length lens is not suitable for moving image pickup.
The present invention has been devised in view of the above-described problems, and it is possible to obtain an imaging element image with high resolution for a plurality of subjects by one imaging without using a special lens such as a variable focal length lens. An object of the present invention is to provide an IP imaging device and an IP display device that are suitable for capturing moving images.

請求項１に係る発明は、奥行き方向の距離が互いに異なる複数の被写体をインテグラルフォトグラフィ方式により撮像する立体画像撮像装置であって、前記複数の被写体のうちの１つに合焦する平面上に配置された複数の要素レンズと平面上に配置され当該被写体の撮像要素画像をそれぞれ撮像する複数の撮像手段との組み合わせを複数備える。そして、この立体画像撮像装置は、前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の要素レンズが、共通の１つの平面に配置されて１つの要素レンズ群を形成し、前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の撮像手段が、奥行き方向に離間した複数の互いに平行な平面に配置されて１つの撮像手段群を形成し、前記撮像手段群が、複数の奥行きに対応した複数の合焦状態で前記要素レンズ群により前記撮像要素画像を取得することを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a stereoscopic image pickup apparatus distance in the depth direction is picked up by the integral photography method different subject each other, on a plane to focus on one of said plurality of subjects comprising a plurality of combinations of a plurality of imaging means for respectively imaging the imaging element images arranged the subject on distributed multiple element lenses and plane. In this stereoscopic image capturing apparatus, a plurality of element lenses arranged on a plane in the combination are arranged on a common plane to form one element lens group, and arranged on the plane in the combination. The plurality of imaging means are arranged on a plurality of mutually parallel planes spaced in the depth direction to form one imaging means group, and the imaging means group is in a plurality of in-focus states corresponding to a plurality of depths. The imaging element image is acquired by an element lens group.

かかる構成によれば、立体画像撮像装置は、例えば、奥行き方向の距離が互いに異なる被写体が２つである場合には、１度の撮像により、２つの被写体それぞれに合焦する解像度の高い撮像要素画像を撮像手段により撮像することができる。
ここで、要素レンズは、単レンズのほか、レンズ作用を有する光学系（レンズ系）も含まれる。また、ここでの合焦とは、要素レンズが被写体に焦点しているだけでなく、被写体が被写界深度内にあること、及び、要素レンズが撮像手段に焦点しているだけでなく、撮像手段が焦点深度内にあることもいう。 According to this configuration, for example, when there are two subjects whose distances in the depth direction are different from each other , the stereoscopic image capturing device has a high-resolution imaging element that focuses on each of the two subjects by one imaging. An image can be picked up by the image pickup means.
Here, the element lens includes not only a single lens but also an optical system (lens system) having a lens action. Further, focusing here means not only that the element lens is focused on the subject but also that the subject is within the depth of field, and that the element lens is focused on the imaging means, It also means that the imaging means is within the depth of focus.

請求項２に係る発明は、奥行き方向の距離が互いに異なる複数の被写体をインテグラルフォトグラフィ方式により撮像する立体画像撮像装置であって、前記複数の被写体のうちの１つに合焦する平面上に配置された複数の要素レンズと平面上に配置され当該被写体の撮像要素画像をそれぞれ撮像する複数の撮像手段との組み合わせを複数備える。そして、この立体画像撮像装置は、前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の要素レンズが、奥行き方向に離間した複数の互いに平行な平面に配置されて１つの要素レンズ群を形成し、前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の撮像手段が、共通の１つの平面に配置されて１つの撮像手段群を形成し、前記撮像手段群が、複数の奥行きに対応した複数の合焦状態で前記要素レンズ群により前記撮像要素画像を取得することを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the stereoscopic image pickup apparatus distance in the depth direction is picked up by the integral photography method different subject each other, on a plane to focus on one of said plurality of subjects comprising a plurality of combinations of a plurality of imaging means for respectively imaging the imaging element images arranged the subject on distributed multiple element lenses and plane. In this stereoscopic image capturing apparatus, a plurality of element lenses arranged on a plane in the combination are arranged on a plurality of mutually parallel planes spaced in the depth direction to form one element lens group, and the combination A plurality of imaging means arranged on a plane in a common plane to form one imaging means group, and the imaging means group is in a plurality of in-focus states corresponding to a plurality of depths. The imaging element image is acquired by an element lens group.

かかる構成によれば、立体画像撮像装置は、例えば、奥行き方向の距離が互いに異なる被写体が２つである場合には、１度の撮像により、２つの被写体それぞれに合焦する解像度の高い撮像要素画像を撮像手段により撮像することができる。 According to this configuration, for example, when there are two subjects whose distances in the depth direction are different from each other , the stereoscopic image capturing device has a high-resolution imaging element that focuses on each of the two subjects by one imaging. An image can be picked up by the image pickup means.

請求項３に係る発明は、奥行き方向の距離が互いに異なる複数の被写体をインテグラルフォトグラフィ方式により撮像する立体画像撮像装置であって、前記複数の被写体のうちの１つに合焦する平面上に配置された複数の要素レンズと平面上に配置され当該被写体の撮像要素画像をそれぞれ撮像する複数の撮像手段との組み合わせを複数備える。そして、この立体画像撮像装置は、前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の要素レンズが、奥行き方向に離間した複数の互いに平行な平面に配置されて１つの要素レンズ群を形成し、前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の撮像手段が、奥行き方向に離間した複数の互いに平行な平面に配置されて１つの撮像手段群を形成し、前記撮像手段群が、複数の奥行きに対応した複数の合焦状態で前記要素レンズ群により前記撮像要素画像を取得することを特徴とする。 The invention according to claim 3 is a stereoscopic image pickup apparatus distance in the depth direction is picked up by the integral photography method different subject each other, on a plane to focus on one of said plurality of subjects comprising a plurality of combinations of a plurality of imaging means for respectively imaging the imaging element images arranged the subject on distributed multiple element lenses and plane. In this stereoscopic image capturing apparatus, a plurality of element lenses arranged on a plane in the combination are arranged on a plurality of mutually parallel planes spaced in the depth direction to form one element lens group, and the combination A plurality of imaging means arranged on a plane in a plurality of parallel planes spaced apart in the depth direction to form one imaging means group, and the imaging means group corresponds to a plurality of depths The imaging element image is acquired by the element lens group in the in-focus state.

かかる構成によれば、立体画像撮像装置は、例えば、奥行き方向の距離が互いに異なる被写体が２つである場合には、１度の撮像により、２つの被写体それぞれに合焦する解像度の高い撮像要素画像を撮像手段により撮像することができる。 According to this configuration, for example, when there are two subjects whose distances in the depth direction are different from each other , the stereoscopic image capturing device has a high-resolution imaging element that focuses on each of the two subjects by one imaging. An image can be picked up by the image pickup means.

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の立体画像撮像装置であって、前記要素レンズの境界に光学的遮蔽物を備える。   The invention according to claim 4 is the stereoscopic image pickup apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein an optical shield is provided at a boundary of the element lens.

かかる構成によれば、ある撮像手段に対向する要素レンズ以外の要素レンズからの光が当該撮像手段に入射することを防止することができる。 According to such a configuration, it is possible to prevent the light from the element lenses other than the element lenses facing the certain image pickup means is incident on the imaging unit.

請求項５の係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の立体画像撮像装置であって、前記撮像手段に撮像された撮像要素画像を周波数成分に変換する周波数変換手段と、この周波数変換手段で変換された周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するフィルタリング手段と、このフィルタリング手段で高周波数成分を強調した周波数成分を処理済撮像要素画像に変換する逆変換手段とを備える。   The invention according to claim 5 is the stereoscopic image pickup apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the image conversion element image picked up by the image pickup means is converted into a frequency component. Filtering means for emphasizing a high frequency component higher than a preset value among frequency components converted by the frequency converting means, and a frequency component emphasized by the filtering means as a processed imaging element image. Reverse conversion means for conversion.

かかる構成によれば、立体画像撮像装置は、フィルタリング手段により周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するので、鮮鋭度を低くする原因である低周波の影響を改善した撮像要素画像を得ることができる。   According to such a configuration, since the stereoscopic image capturing apparatus emphasizes high frequency components higher than a preset value among the frequency components by the filtering unit, the imaging that improves the influence of the low frequency that causes the reduction in sharpness. Element images can be obtained.

請求項６に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の立体画像撮像装置であって、前記要素レンズの光路上に空間周波数フィルタを備える構成とした。   The invention according to claim 6 is the stereoscopic image pickup apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a spatial frequency filter is provided on an optical path of the element lens.

かかる構成によれば、立体画像撮像装置は、空間周波数フィルタにより周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するので、解像度を低くする原因である低周波の影響を改善した撮像要素画像を得ることができる。
ここで、要素レンズの光路上に空間周波数フィルタを備えるとは、要素レンズが単レンズであった場合には、要素レンズの光路上に空間周波数フィルタを備えることをいうと共に、要素レンズが複数のレンズであった場合には、要素レンズの前後に空間周波数フィルタを配置する場合だけでなく、単レンズの間に空間周波数フィルタを配置することも含まれる。 According to such a configuration, the stereoscopic image capturing apparatus emphasizes high frequency components higher than a preset value among the frequency components by the spatial frequency filter , and thus imaging that improves the influence of low frequency that causes the resolution to be lowered Element images can be obtained.
Here, the provision of the spatial frequency filter on the optical path of the element lens means that, when the element lens is a single lens, the provision of the spatial frequency filter on the optical path of the element lens, and a plurality of element lenses. In the case of a lens, not only a case where a spatial frequency filter is arranged before and after the element lens but also a case where a spatial frequency filter is arranged between single lenses is included.

請求項７に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の立体画像撮像装置であって、前記要素レンズは、光軸方向に複数の単レンズを備え、前記単レンズ間であって、前記単レンズの光路上に空間周波数フィルタを配置した構成とした。   The invention according to claim 7 is the stereoscopic image pickup apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the element lens includes a plurality of single lenses in an optical axis direction, and the single lens is provided. A spatial frequency filter is arranged on the optical path of the single lens.

かかる構成によれば、立体画像撮像装置は、空間周波数フィルタにより周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するので、解像度を低くする原因である低周波の影響を改善した撮像要素画像を得ることができる。 According to such a configuration, the stereoscopic image capturing apparatus emphasizes high frequency components higher than a preset value among the frequency components by the spatial frequency filter , and thus imaging that improves the influence of low frequency that causes the resolution to be lowered Element images can be obtained.

請求項８に係る発明は、立体画像表示装置であって、請求項１に記載の立体画像撮像装置の撮像手段で撮像した被写体の撮像要素画像を表示用要素画像として、奥行き方向の距離が互いに異なる複数の被写体の再生像をインテグラルフォトグラフィ方式により再生し、前記複数の被写体のうちの１つの再生像に合焦する平面上に配置された複数の表示用要素レンズと平面上に配置され当該被写体の表示用要素画像をそれぞれ表示する複数の表示手段との組み合わせを複数備える。そして、この立体画像表示装置は、前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の表示用要素レンズが、共通の１つの平面に配置されて１つの表示レンズ群を形成し、前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の表示手段が、奥行き方向に離間した複数の互いに平行な平面に配置されて１つの表示手段群を形成し、前記表示手段群が、複数の奥行きに対応した複数の合焦状態で前記表示用要素レンズ群により前記表示用要素画像を表示することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a stereoscopic image display device, wherein an imaging element image of a subject imaged by the imaging means of the stereoscopic image imaging device according to claim 1 is used as a display element image, and the distances in the depth direction are mutually different. A reproduction image of a plurality of different subjects is reproduced by an integral photography method and arranged on a plane with a plurality of display element lenses arranged on a plane that focuses on one reproduction image of the plurality of subjects. A plurality of combinations with a plurality of display means for displaying the display element images of the subject are provided. In this stereoscopic image display device, a plurality of display element lenses arranged on a plane in the combination form a single display lens group arranged on a common plane, and on the plane in the combination. The plurality of arranged display means are arranged on a plurality of parallel planes separated in the depth direction to form one display means group, and the display means group has a plurality of in-focus states corresponding to a plurality of depths. The display element image is displayed by the display element lens group.

かかる構成によれば、例えば、２つの被写体が請求項１に記載の立体画像撮像装置により撮像された場合には、２つの被写体それぞれについて解像度の高い表示用要素画像を表示手段に表示することができる。   According to such a configuration, for example, when two subjects are captured by the stereoscopic image capturing apparatus according to claim 1, display element images with high resolution can be displayed on the display unit for each of the two subjects. it can.

請求項９に係る発明は、立体画像表示装置であって、請求項２に記載の立体画像撮像装置の撮像手段で撮像した被写体の撮像要素画像を表示用要素画像として、奥行き方向の距離が互いに異なる複数の被写体の再生像をインテグラルフォトグラフィ方式により再生し、前記複数の被写体のうちの１つの再生像に合焦する平面上に配置された複数の表示用要素レンズと平面上に配置され当該被写体の表示用要素画像をそれぞれ表示する複数の表示手段との組み合わせを複数備える。そして、この立体画像表示装置は、前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の表示用要素レンズが、奥行き方向に離間した複数の互いに平行な平面に配置されて１つの表示レンズ群を形成し、前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の表示手段が、共通の１つの平面に配置されて１つの表示手段群を形成し、前記表示手段群が、複数の奥行きに対応した複数の合焦状態で前記表示用要素レンズ群により前記表示用要素画像を表示することを特徴とする。 The invention according to claim 9 is a stereoscopic image display device, wherein the imaging element images of the subject imaged by the imaging means of the stereoscopic image imaging device according to claim 2 are used as display element images, and the distances in the depth direction are mutually different. A reproduction image of a plurality of different subjects is reproduced by an integral photography method and arranged on a plane with a plurality of display element lenses arranged on a plane that focuses on one reproduction image of the plurality of subjects. A plurality of combinations with a plurality of display means for displaying the display element images of the subject are provided. In this stereoscopic image display device, a plurality of display element lenses arranged on a plane in the combination are arranged on a plurality of mutually parallel planes spaced in the depth direction to form one display lens group, A plurality of display means arranged on a plane in the combination is arranged on a common plane to form one display means group, and the display means group has a plurality of in-focus states corresponding to a plurality of depths. The display element image is displayed by the display element lens group.

かかる構成によれば、例えば、２つの被写体が請求項２に記載の立体画像撮像装置により撮像された場合には、２つの被写体それぞれについて解像度の高い表示用要素画像を表示手段に表示することができる。   According to such a configuration, for example, when two subjects are captured by the stereoscopic image capturing apparatus according to claim 2, display element images with high resolution can be displayed on the display unit for each of the two subjects. it can.

請求項１０に係る発明は、立体画像表示装置であって、請求項３に記載の立体画像撮像装置の撮像手段で撮像した被写体の撮像要素画像を表示用要素画像として、奥行き方向の距離が互いに異なる複数の被写体の再生像をインテグラルフォトグラフィ方式により再生し、前記複数の被写体のうちの１つの再生像に合焦する平面上に配置された複数の表示用要素レンズと平面上に配置され当該被写体の表示用要素画像をそれぞれ表示する複数の表示手段との組み合わせを複数備える。そして、この立体画像表示装置は、前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の表示用要素レンズが、奥行き方向に離間した複数の互いに平行な平面に配置されて１つの表示レンズ群を形成し、前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の表示手段が、奥行き方向に離間した複数の互いに平行な平面に配置されて１つの表示手段群を形成し、前記表示手段群が、複数の奥行きに対応した複数の合焦状態で前記表示用要素レンズ群により前記表示用要素画像を表示することを特徴とする。 The invention according to claim 10 is a stereoscopic image display device, wherein the imaging element images of the subject imaged by the imaging means of the stereoscopic image imaging device according to claim 3 are used as display element images, and the distances in the depth direction are mutually different. A reproduction image of a plurality of different subjects is reproduced by an integral photography method and arranged on a plane with a plurality of display element lenses arranged on a plane that focuses on one reproduction image of the plurality of subjects. A plurality of combinations with a plurality of display means for displaying the display element images of the subject are provided. In this stereoscopic image display device, a plurality of display element lenses arranged on a plane in the combination are arranged on a plurality of mutually parallel planes spaced in the depth direction to form one display lens group, A plurality of display means arranged on a plane in the combination are arranged on a plurality of parallel planes spaced in the depth direction to form one display means group, and the display means group corresponds to a plurality of depths. The display element image is displayed by the display element lens group in a plurality of in-focus states.

かかる構成によれば、例えば、２つの被写体が請求項３に記載の立体画像撮像装置により撮像された場合には、２つの被写体それぞれについて解像度の高い表示用要素画像を表示手段に表示することができる。   According to such a configuration, for example, when two subjects are captured by the stereoscopic image capturing apparatus according to claim 3, display element images with high resolution can be displayed on the display unit for each of the two subjects. it can.

請求項１１に係る発明は、請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の立体画像表示装置であって、前記表示用要素レンズの境界に光学的遮蔽物を備える。   The invention according to an eleventh aspect is the stereoscopic image display device according to any one of the eighth to tenth aspects, wherein an optical shield is provided at a boundary of the display element lens.

かかる構成によれば、ある表示用要素レンズに対向する表示手段に表示される表示用要素画像以外の光が当該表示用要素レンズに入射することを防止することができる。 According to such a configuration, it is possible to light other than the display element image displayed on the display unit facing the display element lenses is prevented from being incident on the display element lenses.

請求項１２に係る発明は、請求項８に記載の立体画像表示装置であって、請求項１に記載の立体画像撮像装置の撮像手段により撮像された被写体の撮像要素画像を周波数成分に変換する周波数変換手段と、この周波数変換手段で変換された周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するフィルタリング手段と、このフィルタリング手段で高周波数成分を強調した周波数成分を処理済表示用要素画像に変換する逆変換手段とを備える。   The invention according to claim 12 is the stereoscopic image display device according to claim 8, wherein the imaging element image of the subject imaged by the imaging means of the stereoscopic image imaging device according to claim 1 is converted into a frequency component. Frequency conversion means, filtering means for emphasizing high frequency components higher than a preset value among frequency components converted by the frequency conversion means, and processed and processed frequency components with high frequency components emphasized by the filtering means And an inverse conversion means for converting into an elemental image.

かかる構成によれば、立体画像表示装置は、フィルタリング手段により周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するので、解像度を低くする原因である低周波の影響を改善した表示用要素画像を得ることができる。   According to such a configuration, the stereoscopic image display device emphasizes high frequency components higher than a preset value among the frequency components by the filtering means, so that the display for improving the influence of the low frequency that causes the resolution to be lowered Element images can be obtained.

請求項１３に係る発明は、請求項９に記載の立体画像表示装置であって、請求項２に記載の立体画像撮像装置の撮像手段により撮像された被写体の撮像要素画像を周波数成分に変換する周波数変換手段と、この周波数変換手段で変換された周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するフィルタリング手段と、このフィルタリング手段で高周波数成分を強調した周波数成分を処理済表示用要素画像に変換する逆変換手段とを備える。   The invention according to claim 13 is the stereoscopic image display device according to claim 9, wherein the imaging element image of the subject imaged by the imaging means of the stereoscopic image imaging device according to claim 2 is converted into a frequency component. Frequency conversion means, filtering means for emphasizing high frequency components higher than a preset value among frequency components converted by the frequency conversion means, and processed and processed frequency components with high frequency components emphasized by the filtering means And an inverse conversion means for converting into an elemental image.

かかる構成によれば、立体画像表示装置は、フィルタリング手段により周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するので、解像度を低くする原因である低周波の影響を改善した表示用要素画像を得ることができる。   According to such a configuration, the stereoscopic image display device emphasizes high frequency components higher than a preset value among the frequency components by the filtering means, so that the display for improving the influence of the low frequency that causes the resolution to be lowered Element images can be obtained.

請求項１４に係る発明は、請求項１０に記載の立体画像表示装置であって、請求項３に記載の立体画像撮像装置の前記撮像手段により撮像された被写体の撮像要素画像を周波数成分に変換する周波数変換手段と、この周波数変換手段で変換された周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するフィルタリング手段と、このフィルタリング手段で高周波数成分を強調した周波数成分を処理済表示用要素画像に変換する逆変換手段とを備える。   The invention according to claim 14 is the stereoscopic image display device according to claim 10, wherein the imaging element image of the subject imaged by the imaging means of the stereoscopic image imaging device according to claim 3 is converted into a frequency component. Frequency converting means, filtering means for emphasizing high frequency components higher than a preset value among frequency components converted by the frequency converting means, and processing of frequency components emphasized by high frequency components by the filtering means Reverse conversion means for converting into a display element image.

かかる構成によれば、立体画像表示装置は、フィルタリング手段により周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するので、解像度を低くする原因である低周波の影響を改善した表示用要素画像を得ることができる。   According to such a configuration, the stereoscopic image display device emphasizes high frequency components higher than a preset value among the frequency components by the filtering means, so that the display for improving the influence of the low frequency that causes the resolution to be lowered Element images can be obtained.

請求項１５に係る発明は、請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の立体画像表示装置であって、前記表示用要素レンズの光路上に空間周波数フィルタを備える構成とした。   The invention according to claim 15 is the stereoscopic image display device according to any one of claims 8 to 10, wherein a spatial frequency filter is provided on an optical path of the display element lens.

かかる構成によれば、立体画像表示装置は、空間周波数フィルタにより周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するので、解像度を低くする原因である低周波の影響を改善した表示用要素画像を表示手段に表示することができる。 According to such a configuration, the stereoscopic image display device emphasizes high frequency components higher than a preset value among the frequency components by the spatial frequency filter, so that the display that has improved the influence of the low frequency that causes the resolution to be lowered The element image can be displayed on the display means.

請求項１６に係る発明は、請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の立体画像表示装置であって、前記表示用要素レンズは、光軸方向に複数の単レンズを備え、前記単レンズ間であって、前記単レンズの光路上に空間周波数フィルタを配置した構成とした。   The invention according to claim 16 is the stereoscopic image display device according to any one of claims 7 to 10, wherein the display element lens includes a plurality of single lenses in an optical axis direction, A spatial frequency filter is disposed between the single lenses on the optical path of the single lens.

かかる構成によれば、立体画像表示装置は、空間周波数フィルタにより周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するので、解像度を低くする原因である低周波の影響を改善した表示用要素画像を表示手段に表示することができる。 According to such a configuration, the stereoscopic image display device emphasizes high frequency components higher than a preset value among the frequency components by the spatial frequency filter, so that the display that has improved the influence of the low frequency that causes the resolution to be lowered The element image can be displayed on the display means.

請求項１に係る発明によれば、複数の撮像手段が、奥行き方向に離間した複数の平面上にそれぞれ配置され、要素レンズが共通の１つの平面に配置されて、複数の奥行きに対応した複数の合焦状態を持つので、可変焦点距離レンズのような特殊なレンズを用いることなく、１度の撮像で複数の被写体それぞれについて解像度の高い撮像要素画像を得ることができる。
また、静止画像だけでなく動画像についても、複数の被写体それぞれについて解像度の高い撮像要素画像を得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, the plurality of imaging units are respectively arranged on the plurality of planes spaced in the depth direction, and the element lenses are arranged on one common plane, and the plurality of imaging units correspond to the plurality of depths. since with the focus state, without using a special lens such as a variable focal length lens can be obtained resolution high imaging element image for each of a plurality of subjects 1 degree imaging.
In addition, not only a still image but also a moving image, an imaging element image with high resolution can be obtained for each of a plurality of subjects.

請求項２に係る発明によれば、複数の要素レンズが、奥行き方向に離間した複数の平面上に配置され、撮像手段が、共通の１つの平面上に配置され、複数の奥行きに対応した複数の合焦状態を持つので、可変焦点距離レンズのような特殊なレンズを用いることなく、１度の撮像で複数の被写体それぞれについて解像度の高い撮像要素画像を得ることができる。
また、静止画像だけでなく動画像についても、複数の被写体それぞれについて解像度の高い撮像要素画像を得ることができる。 According to the second aspect of the present invention, the plurality of element lenses are arranged on a plurality of planes spaced in the depth direction, and the imaging unit is arranged on a common plane, and a plurality of lenses corresponding to the plurality of depths. since with the focus state, without using a special lens such as a variable focal length lens can be obtained resolution high imaging element image for each of a plurality of subjects 1 degree imaging.
In addition, not only a still image but also a moving image, an imaging element image with high resolution can be obtained for each of a plurality of subjects.

請求項３に係る発明によれば、複数の撮像手段が、奥行き方向に離間した複数の平面上に配置されており、かつ、複数の要素レンズが奥行き方向に離間した複数の平面上に配置されて、複数の奥行きに対応した複数の合焦状態を持つので、可変焦点距離レンズのような特殊なレンズを用いることなく、１度の撮像で複数の被写体それぞれについて解像度の高い撮像要素画像を得ることができる。
また、静止画像だけでなく動画像についても、複数の被写体それぞれについて解像度の高い撮像要素画像を得ることができる。 According to the invention of claim 3, the plurality of imaging means are arranged on the plurality of planes spaced in the depth direction , and the plurality of element lenses are arranged on the plurality of planes separated in the depth direction. Thus, since there are a plurality of in-focus states corresponding to a plurality of depths, a high-resolution imaging element image is obtained for each of a plurality of subjects with one imaging without using a special lens such as a variable focal length lens. be able to.
In addition, not only a still image but also a moving image, an imaging element image with high resolution can be obtained for each of a plurality of subjects.

請求項４に係る発明によれば、ある撮像手段に対向する要素レンズ以外の要素レンズからの光が当該撮像手段に入射しないので、より解像度の高い撮像要素画像を得ることができる。 According to the invention according to claim 4, the light from the element lenses other than the element lenses facing the certain image pickup means is not incident on the imaging means, it is possible to obtain a higher resolution imaging element image.

請求項５に係る発明によれば、フィルタリング手段により周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するので、鮮鋭度の高い撮像要素画像を得ることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, high frequency components higher than a preset value among the frequency components are emphasized by the filtering means, so that an imaging element image with high sharpness can be obtained.

請求項６または７に係る発明によれば、空間周波数フィルタにより周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するので、鮮鋭度の高い撮像要素画像を提供することができる。 According to the invention of claim 6 or 7, since the high frequency component higher than a preset value among the frequency components is emphasized by the spatial frequency filter, it is possible to provide an imaging element image with high sharpness.

請求項８から請求項１０に係る発明によれば、奥行き方向の距離が互いに異なる複数の被写体について解像度の高い立体像を提供することができる。 According to the eighth to tenth aspects of the present invention, it is possible to provide a high-resolution three-dimensional image with respect to a plurality of subjects having different distances in the depth direction .

請求項１１に係る発明によれば、ある表示用要素レンズに対向する表示手段以外の表示手段からの光が表示用要素レンズに入射しないので、より解像度の高い再生像を再生することができる。 According to the eleventh aspect of the present invention, since light from display means other than the display means facing a certain display element lens does not enter the display element lens, a reproduced image with higher resolution can be reproduced.

請求項１２から請求項１４に係る発明によれば、フィルタリング手段により周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するので、鮮鋭度の高い再生像を提供することができる。   According to the twelfth to fourteenth aspects of the present invention, since the high frequency component higher than a preset value among the frequency components is emphasized by the filtering means, a reproduced image with high sharpness can be provided.

請求項１５または１６に係る発明によれば、空間周波数フィルタにより周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するので、鮮鋭度の高い再生像を提供することができる。 According to the fifteenth or sixteenth aspect of the present invention, high frequency components higher than a preset value among the frequency components are emphasized by the spatial frequency filter, so that a reproduced image with high sharpness can be provided.

［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態であるＩＰ撮像装置（立体画像撮像装置）について、図面を参照して説明する。参照する図１は、ＩＰ撮像装置を示す概略図である。なお、本実施形態では、静止画像を撮像する場合について説明する。 [First Embodiment]
Hereinafter, an IP imaging apparatus (stereoscopic image imaging apparatus) according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 to be referred to is a schematic diagram showing an IP imaging apparatus. In the present embodiment, a case where a still image is captured will be described.

図１に示すように、ＩＰ撮像装置１０は、撮像レンズ群（要素レンズ群）１２、撮像手段群１４、画像データ処理手段１５及び基板１７を備えている。撮像レンズ群１２は、同一平面上に配列された第１被写体Ａに合焦している複数の第１凸レンズ（要素レンズ）１１ａと第２被写体Ｂに合焦している複数の第２凸レンズ（要素レンズ）１１ｂからなる。   As shown in FIG. 1, the IP imaging device 10 includes an imaging lens group (element lens group) 12, an imaging means group 14, an image data processing means 15, and a substrate 17. The imaging lens group 12 includes a plurality of first convex lenses (element lenses) 11a focused on the first subject A and a plurality of second convex lenses focused on the second subject B (on the same plane). Element lens) 11b.

また、第１凸レンズ１１ａの焦点距離と第２凸レンズ１１ｂの焦点距離は同一である。ここで、撮像レンズ群１２は、小さな第１凸レンズ１１ａと第２凸レンズ１１ｂを縦横にそれぞれ数百から数千個並べて構成されるが、図面を簡略化するため、２個の第１凸レンズ１１ａと２個の第２凸レンズ１１ｂで構成されているものとして図示している。なお、第１凸レンズ１１ａと第２凸レンズ１１ｂは、例えば、マスク、フレームなどにより保持され、このマスクなどが後記する第１撮像手段１３ａ及び第２撮像手段１３ｂを固定するフレームに固定されている。   The focal length of the first convex lens 11a and the focal length of the second convex lens 11b are the same. Here, the imaging lens group 12 is configured by arranging hundreds to thousands of small first convex lenses 11a and second convex lenses 11b vertically and horizontally, but in order to simplify the drawing, two first convex lenses 11a and It is illustrated as being composed of two second convex lenses 11b. The first convex lens 11a and the second convex lens 11b are held by, for example, a mask, a frame, and the like, and the mask is fixed to a frame for fixing the first imaging unit 13a and the second imaging unit 13b described later.

また、撮像手段群１４は、第１凸レンズ１１ａが合焦する平面上に配列された基板１７に配置された第１撮像手段１３ａと、第２凸レンズ１１ｂが合焦する平面上に配列された基板１７に配置された第２撮像手段１３ｂからなる。ここで、撮像手段群１４は、小さな第１撮像手段１３ａ及び第２撮像手段１３ｂを縦横にそれぞれ数百から数千個並べて構成されるが、図面を簡略化するため、２個の第１撮像手段１３ａと２個の第２撮像手段１３ｂで構成されているものとして図示している。   The imaging means group 14 includes a first imaging means 13a disposed on the substrate 17 arranged on the plane on which the first convex lens 11a is focused, and a substrate arranged on the plane on which the second convex lens 11b is focused. 17 includes a second image pickup unit 13b arranged at 17. Here, the imaging unit group 14 is configured by arranging hundreds to thousands of small first imaging units 13a and second imaging units 13b vertically and horizontally, but in order to simplify the drawing, two first imaging units are arranged. It is illustrated as being composed of means 13a and two second imaging means 13b.

また、第１凸レンズ１１ａと第１撮像手段１３ａは同数であり、第２凸レンズ１１ｂと第２撮像手段１３ｂは同数である。また、第１撮像手段１３ａは、第１凸レンズ１１ａにより結像される第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ１と第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ２を撮像するものであり、第２撮像手段１３ｂは、第２凸レンズ１１ｂにより結像される第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ２と第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ１を撮像するものであり、本実施形態では、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサである。   Further, the same number of first convex lenses 11a and first imaging means 13a are provided, and the same number of second convex lenses 11b and second imaging means 13b. The first imaging unit 13a captures the imaging element image A1 of the first subject A and the imaging element image B2 of the second subject B formed by the first convex lens 11a, and the second imaging unit 13b The imaging element image A2 of the first subject A and the imaging element image B1 of the second subject B, which are imaged by the second convex lens 11b, are imaged. In this embodiment, a CCD (Charge Coupled Device) sensor is used. .

次に、第１凸レンズ１１ａ、第２凸レンズ１１ｂ、第１撮像手段１３ａ、第２撮像手段１３ｂ及び基板１７の固定方法について図面を参照して説明する。参照する図３（ａ）から（ｄ）は、第１撮像手段、第２撮像手段及び基板の固定方法を説明するための説明図である。図３（ａ）に示すように、第１撮像手段１３ａが配置されている基板１７をフレーム１８ａに固定する。次に、図３（ｂ）に示すように、この第１撮像手段１３ａが配置されている基板１７をフレーム１８ｂに固定する。次に、図３（ｃ）に示すように、第２撮像手段１３ｂが配置されている基板１７をフレーム１８ｂに固定する。次に、図３（ｄ）に示すように、この第２撮像手段１３ｂが配置されている基板１７をフレーム１８ｃに固定する。   Next, a method of fixing the first convex lens 11a, the second convex lens 11b, the first imaging unit 13a, the second imaging unit 13b, and the substrate 17 will be described with reference to the drawings. FIGS. 3A to 3D to be referred to are explanatory views for explaining the first imaging means, the second imaging means, and the method for fixing the substrate. As shown in FIG. 3A, the substrate 17 on which the first imaging means 13a is arranged is fixed to the frame 18a. Next, as shown in FIG. 3B, the substrate 17 on which the first imaging means 13a is arranged is fixed to the frame 18b. Next, as shown in FIG. 3C, the substrate 17 on which the second imaging means 13b is arranged is fixed to the frame 18b. Next, as shown in FIG. 3D, the substrate 17 on which the second imaging means 13b is arranged is fixed to the frame 18c.

この処理を、第１撮像手段１３ａが配置されている基板１７と、第２撮像手段１３ｂが配置されている基板１７が所定の数、固定されるまで行う。ここで参照する図４においては、第１撮像手段１３ａが２つ、第２撮像手段１３ｂが２つとして図示している。そして、図４に示すように、マスクなどに固定されている第１凸レンズと第２凸レンズを両端のフレームに固定する。（図４では、マスクなどに固定されている第１凸レンズと第２凸レンズを、フレーム１８ａとフレーム１８ｅに固定している。）ここで、図４は第１凸レンズ、第２凸レンズ、第１撮像手段、第２撮像手段及び基板の固定方法を説明するための説明図である。   This process is performed until a predetermined number of substrates 17 on which the first imaging unit 13a is arranged and a number of substrates 17 on which the second imaging unit 13b are arranged are fixed. In FIG. 4 referred to here, two first imaging means 13a and two second imaging means 13b are illustrated. And as shown in FIG. 4, the 1st convex lens and 2nd convex lens currently fixed to the mask etc. are fixed to the flame | frame of both ends. (In FIG. 4, the first convex lens and the second convex lens fixed to a mask or the like are fixed to the frame 18a and the frame 18e.) Here, FIG. 4 shows the first convex lens, the second convex lens, and the first imaging. It is explanatory drawing for demonstrating a means, the 2nd imaging means, and the fixing method of a board | substrate.

また、撮像レンズ群１２は、第１被写体Ａ及び第２被写体Ｂから所定距離隔てて配置される。また、撮像手段群１４は、撮像レンズ群１２からみて第１被写体Ａと第２被写体Ｂとは反対側に配置されている。また、第１撮像手段１３ａは撮像レンズ群１２から所定距離隔てて配置されている。また、第２撮像手段１３ｂは撮像レンズ群１２から所定距離隔てて配置されている。   The imaging lens group 12 is arranged at a predetermined distance from the first subject A and the second subject B. The imaging means group 14 is disposed on the opposite side of the first subject A and the second subject B when viewed from the imaging lens group 12. The first imaging means 13a is arranged at a predetermined distance from the imaging lens group 12. The second imaging means 13b is arranged at a predetermined distance from the imaging lens group 12.

ここで、第１被写体Ａから撮像レンズ群１２（第１凸レンズ１１ａ）までの距離Ｌ1、撮像レンズ群１２（第１凸レンズ１１ａ）から第１撮像手段１３ａまでの距離Ｌ2及び第１凸レンズ１１ａの焦点距離ｆaとの関係は、式（１）を満たすものである。また、第２被写体Ｂから撮像レンズ群１２（第２凸レンズ１１ｂ）までの距離Ｌ´1、撮像レンズ群１２（第２凸レンズ１１ｂ）から第２撮像手段１３ｂまでの距離Ｌ´2及び第２凸レンズ１１ｂの焦点距離ｆaとの関係は、式（２）を満たすものである。なお、式（１）と式（２）を正確には満たさなくても、第１撮像手段１３ａと第２撮像手段１３ｂが焦点深度内に配置され、第１被写体Ａと第２被写体Ｂが被写界深度内に配置されていればよい。 Here, group pickup lens from the first object A 12 (first convex lens 11a) to the distance L 1, the distance L 2 and the first convex lens 11a from the image pickup lens group 12 (first convex lens 11a) to the first imaging means 13a The relationship with the focal length f a satisfies the expression (1). Further, the second object B image pickup lens group 12 (second lens 11b) until the distance L'1, the distance L'2 and the second convex lens in the imaging lens group 12 (second lens 11b) to the second imaging means 13b The relationship between the focal length f a of 11b satisfies the formula (2). Even if the expressions (1) and (2) are not exactly satisfied, the first imaging means 13a and the second imaging means 13b are disposed within the focal depth, and the first subject A and the second subject B are covered. It only needs to be arranged within the depth of field.

１／Ｌ1+１／Ｌ2＝１／ｆa・・・（１）
１／Ｌ´1+１／Ｌ2´＝１／ｆa・・・（２） 1 / L 1 + 1 / L 2 = 1 / f a ··· (1)
1 / L ′ 1 + 1 / L 2 ′ = 1 / f a (2)

次に、図１と図５を参照して、画像データ処理手段１５について説明する。参照する図５は、画像データ処理手段１５を示すブロック図である。画像データ処理手段１５は、第１撮像手段１３ａと第２撮像手段１３ｂにより撮像された被写体の撮像要素画像のうち高周波成分を強調するものであり、フーリエ変換手段１５ａ、フィルタリング手段１５ｂ及び逆フーリエ変換手段１５ｃからなる。フーリエ変換手段１５ａは、第１撮像手段１３ａから出力される第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ１及び第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ２を含むデジタル画像ｆと、第２撮像手段１３ｂから出力される第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ２及び第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ１を含むデジタル画像ｆをフーリエ変換してフーリエ変換した空間周波数成分とするものである。   Next, the image data processing means 15 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 to be referred to is a block diagram showing the image data processing means 15. The image data processing unit 15 emphasizes high frequency components in the imaging element images of the subject imaged by the first imaging unit 13a and the second imaging unit 13b. The Fourier transform unit 15a, the filtering unit 15b, and the inverse Fourier transform It comprises means 15c. The Fourier transform unit 15a outputs a digital image f including the imaging element image A1 of the first subject A and the imaging element image B2 of the second subject B output from the first imaging unit 13a and the second imaging unit 13b. The digital image f including the imaging element image A2 of the first subject A and the imaging element image B1 of the second subject B is subjected to Fourier transform to obtain a spatial frequency component obtained by Fourier transform.

また、フィルタリング手段１５ｂは、フーリエ変換した空間周波数成分のうち高周波成分を強調するものである。さらに、逆フーリエ変換手段１５ｃは、フィルタリングした高周波成分を所定の閾値に対して下回る低い周波数をカットし、逆フーリエ変換して、処理済デジタル画像ｆ´に変換するものである。画像データ処理手段１５は、パーソナルコンピュータなどである。   The filtering means 15b emphasizes high frequency components among the spatial frequency components that have been subjected to Fourier transform. Further, the inverse Fourier transform means 15c cuts a low frequency that is lower than the filtered high-frequency component with respect to a predetermined threshold, and performs inverse Fourier transform to convert the processed digital image f ′. The image data processing means 15 is a personal computer or the like.

以下図面を参照して、この画像処理について説明する。参照する図６（ａ）は、画素配列を説明するための説明であり、図６（ｂ）は、空間周波数成分分布を説明するため説明図であり、図６（ｃ）は、シャフリングを説明するための説明図である。また、図７は、フィルタリングを説明するための説明図である。   The image processing will be described below with reference to the drawings. FIG. 6A to be referred to is an explanation for explaining the pixel arrangement, FIG. 6B is an illustration to explain the spatial frequency component distribution, and FIG. It is explanatory drawing for demonstrating. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining filtering.

デジタル画像データｆ（ｍ，ｎ）について、式（３）に従い、次のフーリエ変換を行う。   The following Fourier transform is performed on the digital image data f (m, n) according to the equation (3).

Figure 0004377673
Figure 0004377673

ここで、Ｗx=exp（−ｊ２π／Ｍ）、Ｗy=exp（−ｊ２π／Ｎ）であり、画像ｆの画素数はＭ×Ｎ個である。ｋは０からＭ−１、ｌは０からＮ−１の整数値をとる。 Here, W x = exp (−j2π / M), W y = exp (−j2π / N), and the number of pixels of the image f is M × N. k is an integer from 0 to M-1, and l is an integer from 0 to N-1.

次にシャフリング（ｓｈｕｆｆｌｉｎｇ）を行う。画像内の画素番号を図６（ａ）のように、左上隅から順番に右下にいくほど番号が大きくなるように番号をつけてフーリエ変換すると、その変換結果は図６（ｂ）に示すように、４隅に低周波数成分が分布し、高周波数成分は中心に存在する。このままでは、周波数領域でのフィルタ処理を施す際に不便であるので、４つの各周波数平面Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆを移動させ、図６（ｃ）のように並べ替える。   Next, shuffling is performed. As shown in FIG. 6A, when the pixel numbers in the image are numbered so that the numbers increase in order from the upper left corner to the lower right, as shown in FIG. 6A, Fourier transform is performed. Thus, low frequency components are distributed at the four corners, and high frequency components are present at the center. Since this is inconvenient when performing filtering in the frequency domain, the four frequency planes C, D, E, and F are moved and rearranged as shown in FIG.

次に、図７に示すように、フーリエ変換させて画像にシャフリングを施すと、中心部が低周波数成分を表し、周辺部は高周波数成分を表す。そこで中心を原点として、周辺部分を強調し、または、中心部分に０に近い数値を掛けて中心部を抑制する（フィルタリング処理）。
次に、式（４）に従い逆フーリエ変換を行い、処理済デジタル画像データｆ´とする。従って、解像度の低い第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ２及び第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ２は抑圧されることとなる。 Next, as shown in FIG. 7, when the image is shuffled by Fourier transform, the center portion represents the low frequency component and the peripheral portion represents the high frequency component. Therefore, with the center as the origin, the peripheral part is emphasized, or the central part is suppressed by multiplying the central part by a numerical value close to 0 (filtering process).
Next, inverse Fourier transform is performed according to equation (4) to obtain processed digital image data f ′. Accordingly, the imaging element image A2 of the first subject A and the imaging element image B2 of the second subject B with low resolution are suppressed.

Figure 0004377673
Figure 0004377673

次に、本発明に係る第１の実施形態であるＩＰ撮像装置の動作について図１、図５及び図８を参照して説明する。図８は、ＩＰ撮像装置の動作を示すフローチャートである。図１、図８に示すように、第１被写体Ａと第２被写体Ｂを第１凸レンズ１１ａにより第１撮像手段１３ａに結像して、第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ１と第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ２を第１撮像手段１３ａにより撮像し、第１被写体Ａと第２被写体Ｂを第２凸レンズ１１ｂにより第２撮像手段１３ｂに結像して、第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ２と第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ１を第２撮像手段１３ｂにより撮像する（ステップＳ１）。   Next, the operation of the IP imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 5, and 8. FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the IP imaging device. As shown in FIGS. 1 and 8, the first subject A and the second subject B are imaged on the first imaging means 13a by the first convex lens 11a, and the imaging element image A1 and the second subject B of the first subject A are formed. Imaging element image B2 of the first subject A is imaged by the first imaging means 13a, and the first subject A and the second subject B are imaged on the second imaging means 13b by the second convex lens 11b. And the second image pickup element image B1 of the second subject B is picked up by the second image pickup means 13b (step S1).

第１撮像手段１３ａは、解像度の高い第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ１と解像度の低い第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ２を撮像する。第２撮像手段１３ｂは、解像度の低い第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ２と解像度の高い第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ１を撮像する。これは、第１凸レンズ１１ａは、第１被写体Ａに合焦されているので、第１被写体Ａが第１凸レンズ１１ａにより第１撮像手段１３ａに結像されると解像度の高い撮像要素画像Ａ１が第１撮像手段１３ａにより撮像され、第２被写体Ｂが第１凸レンズ１１ａにより第１撮像手段１３ａに結像されると解像度の低い撮像要素画像Ｂ２が第１撮像手段１３ａにより撮像されるからである。   The first imaging unit 13a captures the imaging element image A1 of the first subject A having a high resolution and the imaging element image B2 of the second subject B having a low resolution. The second imaging means 13b images the imaging element image A2 of the first subject A having a low resolution and the imaging element image B1 of the second subject B having a high resolution. This is because the first convex lens 11a is focused on the first subject A, so that when the first subject A is imaged on the first imaging means 13a by the first convex lens 11a, an imaging element image A1 with high resolution is obtained. This is because when the first imaging unit 13a captures an image and the second subject B is imaged on the first imaging unit 13a by the first convex lens 11a, the imaging element image B2 having a low resolution is captured by the first imaging unit 13a. .

また、同様に、第２凸レンズ１１ｂは、第２被写体Ｂに合焦されているので、第１被写体Ａが第２凸レンズ１１ｂにより第２撮像手段１３ｂに結像されると解像度の低い撮像要素画像Ａ２が第２撮像手段１３ｂにより撮像され、第２被写体Ｂが第２凸レンズ１１ｂにより第２撮像手段１３ｂに結像されると解像度の高い撮像要素画像Ｂ１が第２撮像手段１３ｂにより撮像されるからである。   Similarly, since the second convex lens 11b is focused on the second subject B, when the first subject A is imaged on the second imaging means 13b by the second convex lens 11b, an imaging element image with low resolution is obtained. When A2 is imaged by the second imaging means 13b and the second subject B is imaged on the second imaging means 13b by the second convex lens 11b, the high-resolution imaging element image B1 is imaged by the second imaging means 13b. It is.

次に、図５に示すように、画像データ処理手段１５のフーリエ変換手段１５ａが、各々第１撮像手段１３ａ、第２撮像手段１３ｂから出力される第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ１、Ａ２と第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ１、Ｂ２を含むデジタル画像ｆをフーリエ変換してフーリエ変換した空間周波数成分とする（ステップＳ２）。また、フーリエ変換手段１５ａが、フーリエ変換した空間周波数成分をシャフリングする（ステップＳ３）。   Next, as shown in FIG. 5, the Fourier transforming unit 15a of the image data processing unit 15 receives the imaging element images A1 and A2 of the first subject A output from the first imaging unit 13a and the second imaging unit 13b, respectively. The digital image f including the imaging element images B1 and B2 of the second subject B is subjected to Fourier transform to obtain a spatial frequency component obtained by Fourier transform (step S2). Further, the Fourier transform means 15a shuffles the spatial frequency component that has undergone Fourier transform (step S3).

また、フィルタリング手段１５ｂが、シャフリングしたフーリエ変換した空間周波数成分をフィルタリングして、高周波成分を強調したフーリエ変換した空間周波数成分を抽出する（ステップＳ４）。そして、逆フーリエ変換手段１５ｃが、高周波成分が強調されたフーリエ変換した空間周波数成分を逆フーリエ変換して、処理済デジタル画像データｆ´に変換する（ステップＳ５）。   Also, the filtering unit 15b filters the shuffled Fourier-transformed spatial frequency component, and extracts the Fourier-transformed spatial frequency component that emphasizes the high-frequency component (step S4). Then, the inverse Fourier transform unit 15c performs inverse Fourier transform on the Fourier-transformed spatial frequency component in which the high-frequency component is emphasized, and converts it into processed digital image data f ′ (step S5).

次に、本発明の第１の実施形態であるＩＰ表示装置について、図面を参照して説明する。参照する図２は、ＩＰ表示装置を示す概略図である。図２に示すように、ＩＰ表示装置２０は、表示レンズ群２２、表示手段群２４及び基板２７を備えている。表示レンズ群２２は、同一平面上に配列された複数の第１凸レンズ（表示用要素レンズ）２１ａと複数の第２凸レンズ（表示用要素レンズ）２１ｂからなり、第１凸レンズ２１ａは第１表示手段２３ａからの出射光の光路上に配置され、第２凸レンズ２１ｂは第２表示手段２３ｂからの出射光の光路上に配置されている。   Next, an IP display device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 to be referred to is a schematic diagram showing an IP display device. As shown in FIG. 2, the IP display device 20 includes a display lens group 22, a display unit group 24, and a substrate 27. The display lens group 22 includes a plurality of first convex lenses (display element lenses) 21a and a plurality of second convex lenses (display element lenses) 21b arranged on the same plane, and the first convex lenses 21a are first display means. The second convex lens 21b is arranged on the optical path of the outgoing light from the second display means 23b.

また、表示手段群２４は、複数の平面上に配列された基板２７上に配置された第１表示手段２３ａと第２表示手段２３ｂからなる。第１表示手段２３ａは、後記するように、第１撮像手段１３ａで撮像された撮像要素画像Ａ１を表示用要素画像Ａ３として表示する。第２表示手段２３ｂは、後記するように、第２撮像手段１３ｂで撮像された撮像要素画像Ｂ１を表示用要素画像Ｂ３として表示する。   The display unit group 24 includes a first display unit 23a and a second display unit 23b arranged on a substrate 27 arranged on a plurality of planes. As will be described later, the first display unit 23a displays the imaging element image A1 captured by the first imaging unit 13a as a display element image A3. As will be described later, the second display unit 23b displays the imaging element image B1 captured by the second imaging unit 13b as a display element image B3.

また、表示レンズ群２２の第１凸レンズ２１ａの焦点距離は撮像レンズ群１２の第１凸レンズ１１ａの焦点距離と同じであり、表示レンズ群２２の第２凸レンズ２１ｂの焦点距離は撮像レンズ群１２の第２凸レンズ１１ｂの焦点距離と同じである。また、第１凸レンズ１１ａから第１撮像手段１３ａまでの距離と第１凸レンズ２１ａから第１表示手段２３ａまでの距離は同じであり、第２凸レンズ１１ｂから第２撮像手段１３ｂまでの距離と第２凸レンズ２１ｂから第２表示手段２３ｂまでの距離は同じである。   The focal length of the first convex lens 21a of the display lens group 22 is the same as the focal length of the first convex lens 11a of the imaging lens group 12, and the focal length of the second convex lens 21b of the display lens group 22 is that of the imaging lens group 12. This is the same as the focal length of the second convex lens 11b. Further, the distance from the first convex lens 11a to the first imaging means 13a is the same as the distance from the first convex lens 21a to the first display means 23a, and the distance from the second convex lens 11b to the second imaging means 13b is equal to the second. The distance from the convex lens 21b to the second display means 23b is the same.

ここで、表示手段群２４は、小さな第１表示手段２３ａと第２表示手段２３ｂを縦横にそれぞれ数百から数千個並べて構成されるが、図面を簡略化するため、２個の第１表示手段２３ａと２個の第２表示手段２３ｂで構成されているものとして図示している。また、第１凸レンズ２１ａと第１表示手段２３ａは同数であり、第２凸レンズ２１ｂと第２表示手段２３ｂは同数である。また、表示レンズ群２２は、小さな第１凸レンズ２１ａと第２凸レンズ２１ｂを縦横にそれぞれ数百から数千個並べて構成されるが、図面を簡略化するため、２個の第１凸レンズ２１ａと２個の第２凸レンズ２１ｂで構成されているものとして図示している。   Here, the display means group 24 is configured by arranging hundreds to thousands of small first display means 23a and second display means 23b vertically and horizontally, but in order to simplify the drawing, two first displays are provided. It is illustrated as being composed of means 23a and two second display means 23b. The number of the first convex lenses 21a and the first display means 23a is the same, and the number of the second convex lenses 21b and the second display means 23b is the same. The display lens group 22 is configured by arranging hundreds to thousands of small first convex lenses 21a and second convex lenses 21b vertically and horizontally, but in order to simplify the drawing, the two first convex lenses 21a and 2 are arranged. It is illustrated as being composed of a plurality of second convex lenses 21b.

また、第１表示手段２３ａ及び第２表示手段２３ｂは、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などである。なお、第１凸レンズ２１ａ、第２凸レンズ２１ｂ、第１表示手段２３ａ、第２表示手段２３ｂ及び基板２７の固定方法は、ＩＰ撮像装置１０の第１凸レンズ１１ａ、第２凸レンズ１１ｂ、第１撮像手段１３ａ、第２撮像手段１３ｂ及び基板１７の固定方法と同様である。   The first display unit 23a and the second display unit 23b are a liquid crystal display, a plasma display, a CRT (Cathode Ray Tube), or the like. The first convex lens 21a, the second convex lens 21b, the first display means 23a, the second display means 23b, and the fixing method of the substrate 27 are the first convex lens 11a, the second convex lens 11b, and the first imaging means of the IP imaging device 10. 13a, the second imaging means 13b, and the fixing method of the substrate 17 are the same.

また、ＩＰ撮像装置１０によって撮像され、画像データ処理手段１５により高周波成分が強調された処理済デジタル画像データｆ´により示される撮像要素画像をそのままＩＰ表示装置２０の第１表示手段２３ａ及び第２表示手段２３ｂに表示すると、奥行きが反転してしまう逆視像が生じてしまうので、この逆視像を回避するため、個々の第１凸レンズ１１ａで結像され第１撮像手段１３ａにより撮像され、フィルタリング処理により高周波成分が強調された第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ１を図示しない画像変換手段により、第１凸レンズ１１ａの光軸と第１撮像手段１３ａの交点を中心に点対称に変換した第１被写体Ａの表示用要素画像（解像度の高い第１被写体Ａの表示用要素画像）Ａ３をＩＰ表示装置２０の第１表示手段２３ａに表示する。 In addition, the imaging element image indicated by the processed digital image data f ′ captured by the IP imaging device 10 and emphasized by high frequency components by the image data processing unit 15 is directly used as the first display unit 23 a and the second display unit 23 of the IP display unit 20. When displayed on the display means 23b, a reverse view image in which the depth is reversed is generated. Therefore, in order to avoid the reverse view image, the image is formed by the individual first convex lenses 11a and is imaged by the first image pickup means 13a. the image varying 換手 stage (not shown) captured element image A1 of the first object a high frequency component is emphasized by filtering, conversion in point symmetry about the intersection of the optical axis and the first imaging means 13a of the first convex lens 11a The display element image of the first subject A (display element image of the first subject A having a high resolution) A3 is displayed on the first display means 23a of the IP display device 20. Shimesuru.

また、個々の第２凸レンズ１１ｂで結像され第２撮像手段１３ｂにより撮像され、フィルタリング処理により高周波成分が強調された第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ１を、図示しない画像変換手段により、第２凸レンズ１１ｂの光軸と第２撮像手段１３ｂの交点を中心に点対称に変換した第２被写体Ｂの表示用要素画像（解像度の高い第２被写体Ｂの表示用要素画像）Ｂ３をＩＰ表示装置２０の第２表示手段２３ｂに表示する。画像変換手段は、パーソナルコンピュータなどである。 Also, captured by the second imaging means 13b is imaged by the respective second convex lens 11b, by filtering the captured element image B1 of the second object B which the high-frequency component is emphasized, the image variable 換手 stage, not shown, IP display of the display element image of the second subject B (display element image of the second subject B having a high resolution) B3 converted into point symmetry about the intersection of the optical axis of the second convex lens 11b and the second imaging means 13b It displays on the 2nd display means 23b of the apparatus 20. FIG. The image conversion means is a personal computer or the like.

従って、第１の実施形態に係るＩＰ撮像装置１０によれば、第１撮像手段１３ａが、第１被写体Ａに対して第１凸レンズ１１ａが合焦する要素レンズ群からの距離に配置され、第１凸レンズ１１ａが、第１被写体Ａに合焦する位置に配置されており、第２撮像手段１３ｂが、第２被写体Ｂに対して第２凸レンズ１１ｂが合焦する要素レンズ群からの距離に配置され、第２凸レンズ１１ｂが、第２被写体Ｂに合焦する位置に配置されているので、１度の撮像により、２つの第１、第２被写体Ａ、Ｂそれぞれに合焦する解像度の高い撮像要素画像を第１撮像手段１３ａ、第２撮像手段１３ｂにより撮像することができる。 Therefore, according to the IP imaging apparatus 10 according to the first embodiment, the first imaging unit 13a is, first convex lens 11a with respect to the first object A is located at a distance from the element lens group to focus, the The 1-convex lens 11a is disposed at a position where the first object A is in focus, and the second imaging unit 13b is disposed at a distance from the element lens group where the second object lens 11b is in focus with respect to the second object B. Since the second convex lens 11b is arranged at a position where the second subject B is focused, high-resolution imaging that focuses each of the two first and second subjects A and B by one imaging. Element images can be captured by the first imaging unit 13a and the second imaging unit 13b.

また、画像データ処理手段１５により、高周波成分を強調し、解像度を悪くする原因となる低周波成分の影響を改善するので、２つの第１、第２被写体Ａ、Ｂについて鮮鋭度の高い撮像要素画像を得ることができる。   Further, since the image data processing means 15 emphasizes the high frequency component and improves the influence of the low frequency component that causes the resolution to deteriorate, the imaging elements having high sharpness for the two first and second subjects A and B An image can be obtained.

また、ＩＰ表示装置２０によれば、第１撮像手段１３ａで撮像された第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ１を、図示しない画像変換手段により変換した表示用要素画像Ａ３を第１表示手段２３ａに表示し、第２撮像手段１３ｂで撮像された第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ１を、図示しない画像変換手段により変換した表示用要素画像Ｂ３をＩＰ表示装置２０の第２表示手段２３ｂに表示すると、第１表示手段２３ａの表示用要素画像Ａ３からの光の進み方は、第１被写体Ａの光の進み方と同じとなり、第２表示手段２３ｂの表示用要素画像Ｂ３からの光の進み方は、第２被写体Ｂの光の進み方と同じとなるので、複数の被写体について、鮮鋭度の高い再生像を再現することができる。   Further, according to the IP display device 20, the display element image A3 obtained by converting the imaging element image A1 of the first subject A captured by the first imaging unit 13a by the image conversion unit (not shown) is displayed on the first display unit 23a. When the display element image B3 obtained by converting the imaging element image B1 of the second subject B captured by the second imaging means 13b and converted by the image conversion means (not shown) is displayed on the second display means 23b of the IP display device 20. The light travels from the display element image A3 of the first display means 23a is the same as the light travel of the first subject A, and the light travels from the display element image B3 of the second display means 23b. Since this is the same as the light traveling direction of the second subject B, it is possible to reproduce a reproduced image with high sharpness for a plurality of subjects.

なお、本実施形態では、静止画像を撮像する場合について説明したが、動画像を撮像しても、複数の被写体について鮮鋭度の高い再生像を得ることができる。また、本実施形態では、撮像レンズ群１２を構成するレンズや表示レンズ群２２を構成するレンズを凸レンズとしたが、レンズ作用を有する光学素子であればよい。また、撮像レンズ群１２を構成するレンズを屈折率分布レンズとすれば、奥行きが反転してしまう逆視像が生じないため、点対称に変換する必要をなくすことができる。また、撮像手段をＣＣＤセンサとしたが、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ、写真フィルム、ビデオテープなどであってもよい。   In the present embodiment, a case where a still image is captured has been described. However, even if a moving image is captured, a reproduced image with high sharpness can be obtained for a plurality of subjects. In the present embodiment, the lenses constituting the imaging lens group 12 and the lenses constituting the display lens group 22 are convex lenses, but any optical element having a lens action may be used. Further, if the lens constituting the imaging lens group 12 is a refractive index distribution lens, a reverse-view image in which the depth is inverted does not occur, so that it is not necessary to convert to point symmetry. In addition, although the image pickup means is a CCD sensor, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor, a photographic film, a video tape, or the like may be used.

また、本実施の形態では、２種類の異なる合焦状態を持つ撮像手段、撮像レンズ群、表示手段群及び表示レンズ群について説明したが、３種類以上の合焦状態を持つ撮像手段群、撮像レンズ群、表示手段群及び表示レンズ群により構成されていてもよい。また、本実施形態では、フィルタリングをフーリエ変換により行ったが、高周波数を強調できる他の方法であってもよい。また、本実施形態では、ＩＰ撮像装置１０に画像データ処理手段１５を設けたが、ＩＰ表示装置２０に設けてもよい。 Further, in the present embodiment, the imaging means, the imaging lens group, the display means group, and the display lens group having two different focusing states have been described, but the imaging means group and imaging having three or more focusing states. You may be comprised by the lens group, the display means group, and the display lens group. Moreover, in this embodiment, although filtering was performed by Fourier transform, the other method which can emphasize a high frequency may be used. In the present embodiment, the image data processing means 15 is provided in the IP imaging device 10, but it may be provided in the IP display device 20.

また、本実施形態では、ＩＰ表示装置２０は、表示レンズ群２２の第１凸レンズ２１ａの焦点距離と撮像レンズ群１２の第１凸レンズ１１ａの焦点距離とを同じとし、表示レンズ群２２の第２凸レンズ２１ｂの焦点距離と撮像レンズ群１２の第２凸レンズ１１ｂの焦点距離とを同じとし、表示レンズ群２２から第１表示手段２３ａまでの距離と撮像レンズ群１２から第１撮像手段１３ａまでの距離を同じとし、表示レンズ群２２から第２表示手段２３ｂまでの距離と撮像レンズ群１２から第２撮像手段１３ｂまでの距離を同じとしたが、これに限定されることはない。   Further, in the present embodiment, the IP display device 20 sets the focal length of the first convex lens 21a of the display lens group 22 and the focal length of the first convex lens 11a of the imaging lens group 12 to be the same. The focal length of the convex lens 21b and the focal length of the second convex lens 11b of the imaging lens group 12 are the same, and the distance from the display lens group 22 to the first display means 23a and the distance from the imaging lens group 12 to the first imaging means 13a. The distance from the display lens group 22 to the second display means 23b and the distance from the imaging lens group 12 to the second imaging means 13b are the same. However, the present invention is not limited to this.

すなわち、表示レンズ群２２の第１凸レンズ２１ａの焦点距離と撮像レンズ群１２の第１凸レンズ１１ａの焦点距離が異なり、表示レンズ群２２の第２凸レンズ２１ｂの焦点距離と撮像レンズ群１２の第２凸レンズ１１ｂの焦点距離が異なり、表示レンズ群２２から第１表示手段２３ａまでの距離と撮像レンズ群１２から第１撮像手段１３ａまでの距離が異なり、表示レンズ群２２から第２表示手段２３ｂまでの距離と撮像レンズ群１２から第２撮像手段１３ｂまでの距離が異なっていても、第１表示手段２３ａの表示用要素画像Ａ３からの光の進み方が、第１被写体Ａの光の進み方と同じとなり、第２表示手段２３ｂの表示用要素画像Ｂ３からの光の進み方が第２被写体Ｂの光の進み方と同じとなるものであれがよい。さらに本実施形態では、画像データ処理手段１５と画像変換手段とは別のパーソナルコンピュータとしているが、同一のパーソナルコンピュータとしてもよい。   That is, the focal length of the first convex lens 21a of the display lens group 22 is different from the focal length of the first convex lens 11a of the imaging lens group 12, and the focal length of the second convex lens 21b of the display lens group 22 is different from the second focal length of the imaging lens group 12. The focal length of the convex lens 11b is different, the distance from the display lens group 22 to the first display means 23a and the distance from the imaging lens group 12 to the first imaging means 13a are different, and the distance from the display lens group 22 to the second display means 23b is different. Even if the distance and the distance from the imaging lens group 12 to the second imaging means 13b are different, the light traveling from the display element image A3 of the first display means 23a is different from the light traveling of the first subject A. The light travels from the display element image B3 of the second display means 23b may be the same as the light travel of the second subject B. Furthermore, in this embodiment, the image data processing means 15 and the image conversion means are separate personal computers, but they may be the same personal computer.

また、撮像レンズ群１２を焦点距離が同じ第１凸レンズ１１ａと第２凸レンズ１１ｂで構成されているとしたが、撮像レンズ群１２を、焦点距離が異なるレンズで構成してもよい。同様に、表示レンズ群２２を焦点距離が同じ第１凸レンズ２１ａと第２凸レンズ２１ｂで構成されているとしたが、表示レンズ群２２を、焦点距離が異なるレンズで構成してもよい。   Further, although the imaging lens group 12 is configured by the first convex lens 11a and the second convex lens 11b having the same focal length, the imaging lens group 12 may be configured by lenses having different focal lengths. Similarly, although the display lens group 22 is configured by the first convex lens 21a and the second convex lens 21b having the same focal length, the display lens group 22 may be configured by lenses having different focal lengths.

［第２の実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態であるＩＰ撮像装置について、図面を参照して説明する。参照する図９は、ＩＰ撮像装置を示す概略図である。なお、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明は省略する。 [Second Embodiment]
Hereinafter, an IP imaging apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 to be referred to is a schematic diagram showing an IP imaging device. In addition, about the structure same as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図９に示すように、ＩＰ撮像装置３０は、撮像レンズ群（要素レンズ群）１２、撮像手段群１４、画像データ処理手段１５、基板１７、第１光学的遮蔽物３６ａ及び第２光学的遮蔽物３６ｂを備えている。図１１に示すように、第１光学的遮蔽物３６ａは、第１撮像手段１３ａに対向する第１凸レンズ１１ａ以外の凸レンズからの光が入射しないように、第１凸レンズ１１ａとこの第１凸レンズ１１ａに対向する第１撮像手段１３ａを筒状に包んでいる構成となっている。 As shown in FIG. 9, the IP imaging device 30 includes an imaging lens group (element lens group) 12, an imaging means group 14, an image data processing means 15, a substrate 17, a first optical shield 36a, and a second optical shield. An object 36b is provided. As shown in FIG. 11, the first optical shield 36a, as light from the convex lens other than the first convex lens 11a opposed to the first imaging means 13a is not incident, the first first Totsure lens 11a Toko The first imaging means 13a facing the convex lens 11a is wrapped in a cylindrical shape.

同様に、第２光学的遮蔽物３６ｂは、第２撮像手段１３ｂに対向する第２凸レンズ１１ｂ以外の凸レンズからの光が入射しないように、第２凸レンズ１１ｂとこの第２凸レンズ１１ｂに対向する第２撮像手段１３ｂを筒状に包んでいる構成となっている。ここで、図１１は、第１凸レンズ、光学的遮蔽物、第１撮像手段及び基板の断面図である。 Similarly, the second optical shield 36b, as light from the convex lens other than the second convex lens 11b facing the second imaging means 13b is not incident, opposite the second Totsure lens 11b of the second convex lens 11b Toko The second imaging means 13b to be wrapped is formed in a cylindrical shape. Here, FIG. 11 is a cross-sectional view of the first convex lens, the optical shield, the first imaging means, and the substrate.

次に、本発明の第２の実施形態であるＩＰ表示装置について、図面を参照して説明する。参照する図１０は、ＩＰ表示装置を示す概略図である。なお、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明は省略する。   Next, an IP display device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 to be referred to is a schematic diagram showing an IP display device. In addition, about the structure same as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図１０に示すように、ＩＰ表示装置４０は、表示レンズ群（要素レンズ群）２２、表示手段群２４、基板２７、第１光学的遮蔽物４６ａ及び第２光学的遮蔽物４６ｂを備えている。第１光学的遮蔽物４６ａは、第１凸レンズ（表示用要素レンズ）２１ａに対向する第１表示手段２３ａ以外の表示手段からの光が入射しないように、第１表示手段２３ａとこの第１表示手段２３ａに対向する第１凸レンズ２１ａを筒状に包んでいる構成となっている。また、第２光学的遮蔽物４６ｂは、第２凸レンズ（表示用要素レンズ）２１ｂに対向する第２表示手段２３ｂ以外の表示手段からの光が入射しないように、第２表示手段２３ｂとこの第２表示手段２３ｂに対向する第２凸レンズ２１ｂを筒状に包んでいる構成となっている。   As shown in FIG. 10, the IP display device 40 includes a display lens group (element lens group) 22, a display means group 24, a substrate 27, a first optical shield 46a, and a second optical shield 46b. . The first optical shield 46a and the first display means 23a and the first display are arranged so that light from display means other than the first display means 23a facing the first convex lens (display element lens) 21a does not enter. The first convex lens 21a facing the means 23a is wrapped in a cylindrical shape. The second optical shield 46b is connected to the second display means 23b and the second display means 23b so that light from display means other than the second display means 23b facing the second convex lens (display element lens) 21b does not enter. The second convex lens 21b facing the two display means 23b is wrapped in a cylindrical shape.

従って、本実施形態に係るＩＰ撮像装置は、第１の実施形態のＩＰ撮像装置の効果に加え、撮像手段が対向する凸レンズのみにより撮像要素画像を結像されることとなるので、より解像度の高い撮像要素画像を提供できる。
また、本実施形態に係るＩＰ表示装置は、第１の実施形態のＩＰ表示装置の効果に加え、凸レンズに対向する表示要素手段のみから凸レンズに光が入射するので、より解像度の高い再生像を提供できる。 Accordingly, in addition to the effects of the IP imaging device of the first embodiment, the IP imaging device according to the present embodiment forms an imaging element image only by the convex lens facing the imaging means, and therefore, the resolution is higher. A high imaging element image can be provided.
Further, in addition to the effects of the IP display device of the first embodiment, the IP display device according to the present embodiment allows light to enter the convex lens only from the display element means facing the convex lens, so that a reproduced image with higher resolution can be obtained. Can be provided.

なお、図１２に示すように、第１撮像手段１３ａと第１光学的遮蔽物５６ａの間隔を空けないで配置し、第２撮像手段１３ｂと第２光学的遮蔽物５６ｂの間隔を空けないで配置してもよい。このように配置すれば、ＩＰ撮像装置の凸レンズからの光を効率良く利用することができる。また、ここで、図１２は、凸レンズからの光を効率良く利用したＩＰ撮像装置の概略図である。   As shown in FIG. 12, the first imaging unit 13a and the first optical shield 56a are arranged without a gap, and the second imaging unit 13b and the second optical shield 56b are not spaced. You may arrange. With this arrangement, the light from the convex lens of the IP imaging device can be used efficiently. Here, FIG. 12 is a schematic diagram of an IP imaging apparatus that efficiently uses light from a convex lens.

また同様に、図１３に示すように第１表示手段２３ａと第１光学的遮蔽物６６ａの間隔を空けないで配置し、第２表示手段２３ｂと第２光学的遮蔽物６６ｂの間隔を空けないで配置してもよい。このように配置すれば、ＩＰ表示レンズの表示用要素画像からの光を効率良く利用することができる。ここで、図１３は、表示手段からの光を効率良く利用したＩＰ表示装置の概略図である。   Similarly, as shown in FIG. 13, the first display means 23a and the first optical shield 66a are arranged without a gap, and the second display means 23b and the second optical shield 66b are not spaced. May be arranged. With this arrangement, light from the display element image of the IP display lens can be used efficiently. Here, FIG. 13 is a schematic diagram of an IP display device that efficiently uses light from the display means.

また、光学的遮蔽物は本実施形態に限らず、撮像手段（第１撮像手段１３ａ、第２撮像手段１３ｂ）に対向する凸レンズ（第１凸レンズ１１ａ、第２凸レンズ１１ｂ）以外の凸レンズからの光が入射しないようにでき、また、凸レンズ（第１凸レンズ２１ａ、第２凸レンズ２１ｂ）に対向する表示手段（第１表示手段２３ａ、第２表示手段２３ｂ）以外の表示手段からの光が入射しないようにできるものであればよい。   Further, the optical shield is not limited to the present embodiment, and light from a convex lens other than the convex lenses (first convex lens 11a and second convex lens 11b) facing the imaging means (first imaging means 13a and second imaging means 13b). Can be prevented from entering, and light from display means other than the display means (first display means 23a, second display means 23b) facing the convex lenses (first convex lens 21a, second convex lens 21b) is prevented from entering. Anything can be used.

［第３の実施形態］
以下、本発明の第３の実施形態であるＩＰ撮像装置について、図面を参照して説明する。参照する図１４は、本発明に係る第３の実施形態であるＩＰ撮像装置を示す概略図である。なお、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明は省略する。 [Third Embodiment]
Hereinafter, an IP imaging apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 14 to be referred to is a schematic diagram showing an IP imaging apparatus according to the third embodiment of the present invention. In addition, about the structure same as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

ＩＰ撮像装置７０は、撮像レンズ群７２、撮像手段７３、画像データ処理手段１５及び基板７７を備えている。撮像レンズ群７２は、第１被写体Ａに合焦している平面上に配置されている複数の第１凸レンズ（要素レンズ）７１ａと第２被写体Ｂに合焦している平面上に配置されている複数の第２凸レンズ（要素レンズ）７１ｂからなる。また、第１凸レンズ７１ａと第２凸レンズ７１ｂの焦点距離は同一である。   The IP imaging device 70 includes an imaging lens group 72, an imaging unit 73, an image data processing unit 15, and a substrate 77. The imaging lens group 72 is disposed on a plurality of first convex lenses (element lenses) 71 a disposed on a plane focused on the first subject A and a plane focused on the second subject B. And a plurality of second convex lenses (element lenses) 71b. The focal lengths of the first convex lens 71a and the second convex lens 71b are the same.

ここで、撮像レンズ群７２は、小さな第１凸レンズ７１ａと第２凸レンズ７１ｂを縦横にそれぞれ数百から数千個並べて構成されるが、図面を簡略化するため、２個の第１凸レンズ７１ａと２個の第２凸レンズ７１ｂで構成されているものとして図示している。   Here, the imaging lens group 72 is configured by arranging hundreds to thousands of small first convex lenses 71a and second convex lenses 71b in the vertical and horizontal directions, but in order to simplify the drawing, the two first convex lenses 71a and It is illustrated as being composed of two second convex lenses 71b.

撮像手段７３は、第１凸レンズ７１ａと第２凸レンズ７１ｂにより結像される第１被写体Ａと第２被写体Ｂの撮像要素画像Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２を撮像するものであって、本実施形態では、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサである。また、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、第１凸レンズ７１ａは、フレーム７８により固定され、同様に、第２凸レンズ７１ｂは、フレーム７８に固定され、図１６（ｃ）に示すように、フレーム７９より基板７７に固定されている。ここで、図１６（ａ）、（ｂ）は、第１凸レンズの固定方法を説明するための説明図である。図１６（ｃ）は、第１凸レンズと第２凸レンズの基板への取り付け方法を説明するための説明図である。また、図１６（ｃ）において、撮像手段７３の記載は省略されている。   The imaging means 73 captures the imaging element images A1, A2, B1, and B2 of the first subject A and the second subject B that are imaged by the first convex lens 71a and the second convex lens 71b. Then, it is a CCD (Charge Coupled Device) sensor. Also, as shown in FIGS. 16A and 16B, the first convex lens 71a is fixed by the frame 78, and similarly, the second convex lens 71b is fixed to the frame 78, as shown in FIG. 16C. As described above, the frame 79 is fixed to the substrate 77. Here, FIGS. 16A and 16B are explanatory views for explaining a fixing method of the first convex lens. FIG. 16C is an explanatory diagram for explaining a method of attaching the first convex lens and the second convex lens to the substrate. Further, in FIG. 16C, the description of the imaging means 73 is omitted.

また、第１凸レンズ７１ａは第１被写体Ａから所定距離隔てて配置され、第２凸レンズ７１ｂは第２被写体Ｂから所定距離隔てて配置される。また、撮像手段７３は、第１凸レンズ７１ａ、第２凸レンズ７１ｂからみて第１被写体Ａと第２被写体Ｂとは反対側に、第１凸レンズ７１ａ、第２凸レンズ７１ｂから所定の距離を隔てて配置されている。ここで、第１被写体Ａから第１凸レンズ７１ａまでの距離Ｌ3、第１凸レンズ７１ａから撮像手段７３までの距離Ｌ4及び第１凸レンズ７１ａの焦点距離ｆbとの関係は、式（５）を満たす。また、第２被写体Ｂから第２凸レンズ７１ｂまでの距離Ｌ´3、第２凸レンズ７１ｂから撮像手段７３までの距離Ｌ´4及び第２凸レンズ１１ｂの焦点距離ｆbとの関係は、式（６）を満たす。なお、式（５）と式（６）を正確には満たさなくても、撮像手段７３が焦点深度内に配置され、第１被写体Ａ及び第２被写体Ｂが被写界深度内に配置されていればよい。 The first convex lens 71a is arranged at a predetermined distance from the first subject A, and the second convex lens 71b is arranged at a predetermined distance from the second subject B. Further, the imaging means 73 is arranged on the opposite side of the first subject A and the second subject B from the first convex lens 71a and the second convex lens 71b, with a predetermined distance from the first convex lens 71a and the second convex lens 71b. Has been. Here, the distance L 3 from the first object A to the first convex lens 71a, the relationship between the focal length f b of the first distance L 4 and the first convex lens 71a from the convex lens 71a to the imaging unit 73, the formula (5) Meet. The distance L'3 of the second object B to the second convex lens 71b, the relationship between the focal length f b of the second distance L'4 and the second lens 11b of the convex lens 71b to the imaging means 73, the formula (6 Is satisfied. Even if the expressions (5) and (6) are not exactly satisfied, the imaging means 73 is disposed within the depth of focus, and the first subject A and the second subject B are disposed within the depth of field. Just do it.

１／Ｌ3+１／Ｌ4＝１／ｆb・・・（５）
１／Ｌ´3+１／Ｌ4´＝１／ｆb・・・（６） 1 / L 3 + 1 / L 4 = 1 / f b (5)
1 / L ′ 3 + 1 / L 4 ′ = 1 / f b (6)

次に、本発明の第３の実施形態であるＩＰ表示装置について、図面を参照して説明する。参照する図１５は、本発明に係る第３の実施形態であるＩＰ表示装置を示す概略図である。なお、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明は省略する。   Next, an IP display device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 15 to be referred to is a schematic diagram showing an IP display device according to the third embodiment of the present invention. In addition, about the structure same as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

ＩＰ表示装置８０は、表示レンズ群８２、表示手段８３及び基板８７を備える。表示レンズ群８２は第１凸レンズ（表示用要素レンズ）８１ａと第２凸レンズ（表示用要素レンズ）８１ｂからなる。第１凸レンズ８１ａは表示手段８３からの出射光の光路上に配置され、第２凸レンズ８１ｂは表示手段８３からの出射光の光路上に配置されている。また、第１凸レンズ８１ａの焦点距離は、第１凸レンズ７１ａの焦点距離と同じであり、第２凸レンズ８１ｂの焦点距離は、第２凸レンズ７１ｂの焦点距離と同じである。 The IP display device 80 includes a display lens group 82, display means 83, and a substrate 87. Viewing lens group 82 composed of a first convex lens (display element lens) 81a and a second convex lens (display element lens) 81b. The first convex lens 81a is disposed on the optical path of the emitted light from the display means 83, and the second convex lens 81b is disposed on the optical path of the emitted light from the display means 83. The focal length of the first convex lens 81a is the same as the focal length of the first convex lens 71a, and the focal length of the second convex lens 81b is the same as the focal length of the second convex lens 71b.

また、第１凸レンズ８１ａから表示手段８３までの距離と第１凸レンズ７１ａから撮像手段７３までの距離は同じである。同様に、第２凸レンズ８１ｂから表示手段８３までの距離と第２凸レンズ７１ｂから撮像手段７３までの距離は同じである。ここで、表示レンズ群８２は、小さな第１凸レンズ８１ａと第２凸レンズ８１ｂを縦横にそれぞれ数百から数千個並べて構成されるが、図面を簡略化するため、２個の第１凸レンズ８１ａと２個の第２凸レンズ８１ｂで構成されているものとして図示している。また、ＩＰ撮像装置７０の第１凸レンズ７１ａと第２凸レンズ７１ｂのフレーム７８への固定方法と同様の方法により、第１凸レンズ８１ａと第２凸レンズ８１ｂは、フレーム７８に固定されている。 Further, the distance from the first convex lens 81a to the display means 83 is the same as the distance from the first convex lens 71a to the imaging means 73. Similarly, the distance from the second convex lens 81b to the display means 83 and the distance from the second convex lens 71b to the imaging means 73 are the same. Here, the display lens group 82 is configured by arranging hundreds to thousands of small first convex lenses 81a and second convex lenses 81b vertically and horizontally, but in order to simplify the drawing, two first convex lenses 81a and It is illustrated as being composed of two second convex lenses 81b. Further, the fixing method similar to the first convex lens 71a and the frame 78 of the second convex lens 71b of IP imaging device 70, a first convex lens 81a and the second convex lens 81b is fixed to the frame 78.

従って、第３の実施形態に係るＩＰ撮像装置７０によれば、複数の撮像手段７３が、２つの被写体Ａ、Ｂそれぞれについて、第１凸レンズ７１ａ、第２凸レンズ７１ｂが合焦する撮像レンズ群７２からの距離に配置され、複数の第１凸レンズ７１ａ、第２凸レンズ７１ｂが、２つの被写体Ａ、Ｂそれぞれに合焦する位置に配置されている場合には、１度の撮像により、２つの被写体Ａ、Ｂそれぞれに合焦する解像度の高い撮像要素画像を撮像手段７３により撮像することができる。   Therefore, according to the IP image pickup apparatus 70 according to the third embodiment, the plurality of image pickup means 73 has the image pickup lens group 72 in which the first convex lens 71a and the second convex lens 71b are focused on the two subjects A and B, respectively. When the plurality of first convex lenses 71a and the second convex lenses 71b are arranged at positions that focus on the two subjects A and B, two subjects can be obtained by one imaging. A high-resolution imaging element image focused on each of A and B can be captured by the imaging means 73.

また、画像データ処理手段１５により、高周波成分を強調しているので、解像度を悪くする原因となる低周波成分の影響を改善できるので、２つの被写体について鮮鋭度の高い撮像要素画像のみを得ることができる。   In addition, since the high-frequency component is emphasized by the image data processing means 15, it is possible to improve the influence of the low-frequency component that causes the resolution to be deteriorated, so that only an imaging element image with high sharpness can be obtained for two subjects. Can do.

また、ＩＰ表示装置８０によれば、撮像手段７３で撮像された第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ１を、図示しない画像変換手段により変換した表示用要素画像Ａ３を表示手段８３に表示すると、表示手段８３の表示用要素画像Ａ３からの光の進み方は、第１被写体Ａの光の進み方と同じとなり、表示手段８３の表示用要素画像Ｂ３からの光の進み方は、第２被写体Ｂの光の進み方と同じとなるので、複数の被写体について、鮮鋭度の高い再生像を再現することができる。   Further, according to the IP display device 80, when the display element image A3 obtained by converting the imaging element image A1 of the first subject A imaged by the imaging unit 73 by the image conversion unit (not shown) is displayed on the display unit 83, the display is performed. The way of light from the display element image A3 of the means 83 is the same as the way of light of the first subject A, and the way of light from the display element image B3 of the display means 83 is the same as that of the second subject B. Therefore, it is possible to reproduce reproduced images with high sharpness for a plurality of subjects.

なお、第２の実施形態のように、ＩＰ撮像装置に、撮像手段に対向する凸レンズ以外の凸レンズからの光が入射しないようにするために光学的遮蔽物を設けてもよく、また、ＩＰ表示装置に、凸レンズに対向する表示手段以外の表示手段からの光が入射しないようにするため光学的遮蔽物を設けてもよい。
また、第１の実施形態のように、撮像レンズ群を焦点距離が異なる凸レンズから構成されていてもよい。同様に表示レンズ群も焦点距離の異なる凸レンズから構成されていてもよい。
また、フレーム７９は撮像レンズ群７２、基板７７などを筒状に覆う形状であってもよい。 Note that, as in the second embodiment, an optical shield may be provided in the IP image pickup device so that light from a convex lens other than the convex lens facing the image pickup unit does not enter, and an IP display is provided. An optical shield may be provided in the apparatus to prevent light from display means other than the display means facing the convex lens from entering.
Further, as in the first embodiment, the imaging lens group may be composed of convex lenses having different focal lengths. Similarly, the display lens group may be composed of convex lenses having different focal lengths.
The frame 79 may have a shape that covers the imaging lens group 72, the substrate 77, and the like in a cylindrical shape.

［第４の実施形態］
以下、本発明の第４の実施形態であるＩＰ撮像装置について、図面を参照して説明する。参照する図１７は、本発明に係る第４の実施形態であるＩＰ撮像装置を示す概略図である。なお、第１の実施形態、第３の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明は省略する。 [Fourth Embodiment]
Hereinafter, an IP imaging apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 17 to be referred to is a schematic diagram showing an IP imaging apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In addition, about the structure same as 1st Embodiment and 3rd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図１７に示すように、ＩＰ撮像装置９０は、撮像レンズ群７２、撮像手段群１４、画像処理手段１５、基板１７を備える。   As shown in FIG. 17, the IP imaging device 90 includes an imaging lens group 72, an imaging means group 14, an image processing means 15, and a substrate 17.

第１凸レンズ７１ａは第１被写体Ａから所定の距離隔てて配置されており、第２凸レンズ７１ｂは第２被写体Ｂから所定距離隔てて配置される。また、撮像手段群１４は、撮像レンズ群７２からみて第１被写体Ａと第２被写体Ｂとは反対側に配置されている。また、第１撮像手段１３ａは第１凸レンズ７１ａから所定の距離隔てて配置され、第２撮像手段１３ｂは第２凸レンズ７１ｂから所定の距離隔てて配置されている。   The first convex lens 71a is arranged at a predetermined distance from the first subject A, and the second convex lens 71b is arranged at a predetermined distance from the second subject B. Further, the imaging means group 14 is arranged on the opposite side of the first subject A and the second subject B when viewed from the imaging lens group 72. The first imaging means 13a is disposed at a predetermined distance from the first convex lens 71a, and the second imaging means 13b is disposed at a predetermined distance from the second convex lens 71b.

ここで、第１被写体Ａから第１凸レンズ７１ａまでの距離Ｌ5、第１凸レンズ７１ａから第１撮像手段１３ａまでの距離Ｌ6及び第１凸レンズ７１ａの焦点距離ｆcとの関係は、式（７）を満たす。また、第２被写体Ｂから第２凸レンズ７１ｂまでの距離Ｌ´5、第２凸レンズ７１ｂから第２撮像手段１３ｂまでの距離Ｌ´5及び第２凸レンズ７１ｂの焦点距離ｆcとの関係は、式（８）を満たす。なお、式（７）と式（８）を正確には満たさなくても、第１撮像手段１３ａと第２撮像手段１３ｂが焦点深度内に配置され、第１被写体Ａ及び第２被写体Ｂが被写界深度内に配置されていればよい。 Here, the distance L 5 from the first object A to the first convex lens 71a, the relationship between the focal length f c of the first distance L 6 and the first convex lens 71a from the convex lens 71a to the first imaging means 13a has the formula ( 7) is satisfied. The relationship between the distance L ′ 5 from the second subject B to the second convex lens 71 b, the distance L ′ 5 from the second convex lens 71 b to the second imaging means 13 b, and the focal length f c of the second convex lens 71 b Satisfies (8). Even if the expressions (7) and (8) are not exactly satisfied, the first imaging means 13a and the second imaging means 13b are disposed within the focal depth, and the first subject A and the second subject B are covered. It only needs to be arranged within the depth of field.

１／Ｌ5+１／Ｌ6＝１／ｆc・・・（７）
１／Ｌ´5+１／Ｌ6´＝１／ｆc・・・（８） 1 / L 5 + 1 / L 6 = 1 / f c ··· (7)
1 / L'5 + 1 / L 6 '= 1 / f c ··· (8)

次に、本発明の第４の実施形態であるＩＰ表示装置について、図面を参照して説明する。参照する図１８は、本発明に係る第４の実施形態であるＩＰ表示装置を示す概略図である。なお、第１の実施形態、第３の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明は省略する。   Next, an IP display device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 18 to be referred to is a schematic diagram showing an IP display device according to the fourth embodiment of the present invention. In addition, about the structure same as 1st Embodiment and 3rd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

ＩＰ表示装置１００は、表示レンズ群８２、表示手段群２４及び基板２７を備える。第１表示手段２３ａは、第１撮像手段１３ａで撮像され撮像要素画像Ａ１を表示用要素画像Ａ３として表示する。第２表示手段２３ｂは、第２撮像手段１３ｂで撮像された撮像要素画像Ｂ１を表示用要素画像Ｂ３として表示する。第１凸レンズ８１ａは第１表示手段２３ａからの出射光の光路上に配置され、第２凸レンズ８１ｂは第２表示手段２３ｂからの出射光の光路上に配置されている。   The IP display device 100 includes a display lens group 82, a display unit group 24, and a substrate 27. The first display unit 23a displays the imaging element image A1 captured by the first imaging unit 13a as the display element image A3. The second display unit 23b displays the imaging element image B1 captured by the second imaging unit 13b as a display element image B3. The first convex lens 81a is arranged on the optical path of the outgoing light from the first display means 23a, and the second convex lens 81b is arranged on the optical path of the outgoing light from the second display means 23b.

また、第１凸レンズ８１ａの焦点距離は、第１凸レンズ７１ａの焦点距離と同じであり、第２凸レンズ８１ｂの焦点距離は、第２凸レンズ７１ｂの焦点距離と同じである。また、第１凸レンズ８１ａから第１表示手段２３ａまでの距離と第１凸レンズ７１ａから第１撮像手段１３ａまでの距離は同じである。同様に、第２凸レンズ８１ｂから第２表示手段２３ｂまでの距離と第２凸レンズ７１ｂから第２撮像手段１３ｂまでの距離は同じである。また、第１凸レンズ８１ａと第１表示手段２３ａは同数であり、第２凸レンズ８１ｂと第２表示手段２３ｂは同数である。   The focal length of the first convex lens 81a is the same as the focal length of the first convex lens 71a, and the focal length of the second convex lens 81b is the same as the focal length of the second convex lens 71b. The distance from the first convex lens 81a to the first display means 23a is the same as the distance from the first convex lens 71a to the first imaging means 13a. Similarly, the distance from the second convex lens 81b to the second display means 23b and the distance from the second convex lens 71b to the second imaging means 13b are the same. Further, the same number of first convex lenses 81a and first display means 23a are provided, and the same number of second convex lenses 81b and second display means 23b.

従って、第４の実施形態に係るＩＰ撮像装置９０によれば、第１撮像手段１３ａと第２撮像手段１３ｂが、２つの被写体Ａ、Ｂそれぞれに対して合焦するような第１凸レンズ７１ａと第２凸レンズ７１ｂからの距離に配置され、かつ、２つの被写体Ａ、Ｂそれぞれに対して合焦する位置に第１凸レンズ７１ａと第２凸レンズ７１ｂを有するので、１度の撮像により、２つの被写体Ａ、Ｂそれぞれに合焦する解像度の高い撮像要素画像を撮像手段に撮像することができる。また、画像データ処理手段１５により、高周波成分を強調するので、解像度を悪くする原因となる低周波成分の影響を改善することができ、２つの被写体について鮮鋭度の高い撮像要素画像のみを得ることができる。   Therefore, according to the IP imaging device 90 according to the fourth embodiment, the first imaging lens 71a and the second imaging unit 13b are in focus with respect to the two subjects A and B, respectively. Since the first convex lens 71a and the second convex lens 71b are arranged at a distance from the second convex lens 71b and are in focus with respect to the two subjects A and B, two subjects can be obtained by one imaging. A high-resolution imaging element image focused on each of A and B can be captured by the imaging means. Further, since the high-frequency component is emphasized by the image data processing means 15, the influence of the low-frequency component that causes the resolution to be degraded can be improved, and only the imaging element images with high sharpness can be obtained for the two subjects. Can do.

なお、第２の実施の形態のように、ＩＰ撮像装置に、撮像手段に対向する凸レンズ以外の凸レンズからの光が入射しないようにするために光学的遮蔽物を設けてもよく、また、ＩＰ表示装置に、凸レンズに対向する表示手段以外の表示手段からの光が入射しないようにするため光学的遮蔽物を設けてもよい。
また、第１の実施形態のように、撮像レンズ群を焦点距離が異なる凸レンズから構成されていてもよい。同様に表示レンズ群も焦点距離の異なる凸レンズから構成されていてもよい。 Note that, as in the second embodiment, the IP imaging device may be provided with an optical shield to prevent light from a convex lens other than the convex lens facing the imaging means from entering, and the IP An optical shield may be provided in the display device so that light from display means other than the display means facing the convex lens does not enter.
Further, as in the first embodiment, the imaging lens group may be composed of convex lenses having different focal lengths. Similarly, the display lens group may be composed of convex lenses having different focal lengths.

［第５の実施形態］
以下、本発明の第５の実施形態であるＩＰ撮像装置（立体画像撮像装置）について、図面を参照して説明する。参照する図１９は、ＩＰ撮像装置を示す概略図である。また、参照する図２０（ａ）は、レンズ系、空間フィルタ及び撮像手段の位置関係を説明する説明図である。なお第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明は省略する。 [Fifth Embodiment]
Hereinafter, an IP imaging apparatus (stereoscopic image imaging apparatus) according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 19 to be referred to is a schematic diagram showing an IP imaging device. FIG. 20A to be referred to is an explanatory diagram for explaining the positional relationship among the lens system, the spatial filter, and the imaging means. In addition, about the structure same as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図１９及び図２０（ａ）に示すように、ＩＰ撮像装置１１０は、撮像レンズ系群（要素レンズ群）１１２、撮像手段群１４、基板１７及び空間フィルタ（空間周波数フィルタ）２１０を備えている。撮像レンズ系群１１２は、同一平面上に配列された第１被写体Ａに合焦する複数の第１レンズ系（要素レンズ）１１１ａと第２被写体Ｂに合焦する複数の第２レンズ系（要素レンズ）１１１ｂからなる。   As shown in FIGS. 19 and 20A, the IP imaging device 110 includes an imaging lens system group (element lens group) 112, an imaging means group 14, a substrate 17, and a spatial filter (spatial frequency filter) 210. . The imaging lens system group 112 includes a plurality of first lens systems (element lenses) 111a that focus on the first subject A arranged on the same plane and a plurality of second lens systems (elements) that focus on the second subject B. Lens) 111b.

また、第１レンズ系１１１ａと第２レンズ系１１１ｂの焦点距離は同じである。ここで、撮像レンズ系群１１２は、小さな第１レンズ系１１１ａと第２レンズ系１１１ｂを縦横にそれぞれ数百から数千個並べて構成されるが、図面を簡略化するため、２個の第１レンズ系１１１ａと２個の第２レンズ系１１１ｂで構成されているものとして図示している。   The focal lengths of the first lens system 111a and the second lens system 111b are the same. Here, the imaging lens system group 112 is configured by arranging hundreds to thousands of small first lens systems 111a and second lens systems 111b vertically and horizontally, but in order to simplify the drawing, the two first lens systems 111a and 111b are arranged. It is illustrated as being composed of a lens system 111a and two second lens systems 111b.

また、撮像レンズ系群１１２、撮像手段群１４、第１被写体Ａ及び第２被写体Ｂの位置関係は、第１の実施形態に係るＩＰ撮像装置１０の撮像レンズ群１２、撮像手段群１４、第１被写体Ａ及び第２被写体Ｂの位置関係と同一である。   The positional relationship among the imaging lens system group 112, the imaging means group 14, the first subject A, and the second subject B is the same as that of the imaging lens group 12, the imaging means group 14, the first imaging subject group 14 of the IP imaging device 10 according to the first embodiment. The positional relationship between one subject A and the second subject B is the same.

また、空間フィルタ２１０は、撮像要素画像の高周波成分を強調するものであり、第１レンズ系１１１ａと第２レンズ系１１１ｂを合わせた数と同数である。以下、図２０（a）を参照して、第１レンズ系１１１ａと空間フィルタ２１０との関係について説明する。ここでは第１レンズ系１１１ａと空間フィルタ２１０との関係について説明するが、第２レンズ系１１１ｂと空間フィルタ２１０との関係も同様である。   The spatial filter 210 emphasizes the high frequency component of the imaging element image, and is the same as the total number of the first lens system 111a and the second lens system 111b. Hereinafter, the relationship between the first lens system 111a and the spatial filter 210 will be described with reference to FIG. Although the relationship between the first lens system 111a and the spatial filter 210 will be described here, the relationship between the second lens system 111b and the spatial filter 210 is the same.

図２０（ａ）に示すように、第１レンズ系１１１ａは、第１凸レンズ２０１、第２凸レンズ２０２、第３凸レンズ２０３及び第４凸レンズ２０４からなる。また、第２凸レンズ２０２は、第１凸レンズ２０１からの光路上に配置されている。また、第３凸レンズ２０３は、第２凸レンズ２０２からの光路上であって、第２凸レンズ２０２から第３凸レンズ２０３の焦点距離ｆ3を隔てて配置されている。 As shown in FIG. 20A, the first lens system 111a includes a first convex lens 201, a second convex lens 202, a third convex lens 203, and a fourth convex lens 204. Further, the second convex lens 202 is disposed on the optical path from the first convex lens 201. The third convex lens 203 is disposed on the optical path from the second convex lens 202 and is separated from the second convex lens 202 by the focal length f 3 of the third convex lens 203.

また空間フィルタ２１０は、第３凸レンズ２０３からの光路上であって、第３凸レンズ２０３から第３凸レンズ２０３の焦点距離ｆ3を隔てて配置されている。第４凸レンズ２０４は、空間フィルタ２１０からの光路上であって、空間フィルタ２１０から第４凸レンズ２０４の焦点距離ｆ4を隔てて配置されている。また、撮像手段１３は、第４凸レンズからの光路上であって、第４凸レンズ２０４から第４凸レンズ２０４の焦点距離ｆ4を隔てて配置されている。 The spatial filter 210 is disposed on the optical path from the third convex lens 203 and is separated from the third convex lens 203 by the focal length f 3 of the third convex lens 203. The fourth convex lens 204 is disposed on the optical path from the spatial filter 210 and spaced from the spatial filter 210 by the focal length f 4 of the fourth convex lens 204. The imaging means 13 is disposed on the optical path from the fourth convex lens and is spaced from the fourth convex lens 204 by the focal length f 4 of the fourth convex lens 204.

第１凸レンズ２０１は、第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ´を第２凸レンズ２０２上に結像させるものであり、第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ´を第２凸レンズ２０２上に結像させるものである。また第３凸レンズ２０３は、第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ´と第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ´から第３凸レンズ２０３の焦点距離ｆ3隔てて配置することにより、第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ´と第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ´をフーリエ変換して、第３凸レンズ２０３から第３凸レンズ２０３の焦点距離ｆ3隔てた位置、つまり空間フィルタ２１０上に図示しない第１フーリエ変換した空間周波数成分を生成するものである。 The first convex lens 201 forms an image of the imaging element image A ′ of the first subject A on the second convex lens 202, and forms an image of the imaging element image B ′ of the second subject B on the second convex lens 202. Is. Further, the third convex lens 203 is disposed at a focal distance f 3 of the third convex lens 203 from the imaging element image A ′ of the first subject A and the imaging element image B ′ of the second subject B, so that the first subject A The imaging element image A ′ and the imaging element image B ′ of the second subject B are Fourier-transformed, and a position that is separated from the third convex lens 203 by the focal length f 3 of the third convex lens 203, that is, a first not shown on the spatial filter 210. A spatial frequency component obtained by Fourier transform is generated.

また、空間フィルタ２１０は、このフーリエ変換した空間周波数成分をフィルタリングし、高周波成分を強調するものである。そして、空間フィルタ２１０から第４凸レンズ２０４の焦点距離ｆ4隔てて配置されている第４凸レンズ２０４は、高周波成分を強調したフーリエ変換した空間周波数成分を、逆フーリエ変換して、鮮鋭度の高い第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ１を、撮像手段１３に結像させるものである。なお、第２凸レンズ２０２は、被写体Ａと被写体Ｂを形成する光線を効率良く第３凸レンズ２０３へ入射させるものである。 The spatial filter 210 filters the Fourier-transformed spatial frequency component and emphasizes the high frequency component. Then, from the spatial filter 210 fourth lens 204 are arranged at the focal length f4 of the fourth convex lens 2 04, the spatial frequency components obtained by Fourier transform emphasizes high-frequency components, and inverse Fourier transform, sharpness The imaging element image A1 of the first subject A having a high height is formed on the imaging means 13. The second convex lens 202 efficiently enters the light rays forming the subject A and the subject B into the third convex lens 203.

第５の実施形態に係るＩＰ撮像装置１１０によれば、２つの被写体それぞれに合焦した焦点距離を有する第１レンズ系１１１ａと第２レンズ系１１１ｂにより結像され、空間フィルタ２１０により、高周波成分を強調しているので、２つの被写体について鮮鋭度の高い撮像要素画像を得ることができる。   According to the IP imaging apparatus 110 according to the fifth embodiment, an image is formed by the first lens system 111a and the second lens system 111b having focal lengths focused on the two subjects, and the high frequency component is generated by the spatial filter 210. Therefore, an imaging element image with high sharpness can be obtained for two subjects.

また、ＩＰ撮像装置１１０により撮像された第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ１と第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ１を、図示しない画像変換手段により変換した表示用要素画像を、第１の実施形態に係るＩＰ表示装置２０の表示手段群２４に表示すると、第１の実施形態と同様に、２つの被写体について鮮鋭度の高い再生像を得ることができる。   The display element image obtained by converting the imaging element image A1 of the first subject A and the imaging element image B1 of the second subject B captured by the IP imaging apparatus 110 by an image conversion unit (not shown) is used in the first embodiment. When displayed on the display means group 24 of the IP display device 20 according to the above, it is possible to obtain reproduced images with high sharpness for two subjects as in the first embodiment.

また、撮像レンズ系群１１２を構成する第１レンズ系１１１ａと第２レンズ系１１１ｂと、空間フィルタは、図２０（ｂ）に示すようなレンズと空間フィルタとの関係であってもよい。また、図２０（ｃ）に示すようなレンズと空間フィルタとの関係であってもよい。ここで、図２０（ｂ）は、レンズ、空間フィルタ及び撮像手段の位置関係を説明する説明図であり、図２０（ｃ）は、レンズ、空間フィルタ及び撮像手段の位置関係を説明する説明図である。   Further, the first lens system 111a, the second lens system 111b, and the spatial filter constituting the imaging lens system group 112 may have a relationship between a lens and a spatial filter as shown in FIG. Moreover, the relationship between a lens and a spatial filter as shown in FIG. Here, FIG. 20B is an explanatory diagram illustrating the positional relationship between the lens, the spatial filter, and the imaging unit, and FIG. 20C is an explanatory diagram illustrating the positional relationship between the lens, the spatial filter, and the imaging unit. It is.

図２０（ｂ）に示すように、凸レンズ３０１の開口に空間フィルタ３１０を配置してもよく、図２０（ｃ）に示すように、凸レンズ４０１の光路上であって、凸レンズ４０１から凸レンズ４０１の焦点距離ｆ5隔てて空間フィルタ４１０を配置してもよい。 As shown in FIG. 20B, a spatial filter 310 may be disposed in the opening of the convex lens 301. As shown in FIG. 20C, the spatial filter 310 is located on the optical path of the convex lens 401 and from the convex lens 401 to the convex lens 401. The spatial filter 410 may be arranged with a focal distance f 5 .

また、空間フィルタ２１０は、フーリエ変換像の一部を遮断するものであってもよい。また、空間フィルタ３１０は、凸レンズの開口の一部を遮蔽する構成や凸レンズの開口内の領域によって透過率を異なる構成とする。また、空間フィルタ４１０は、凸レンズ４０１の像側焦平面の一部を遮断する構成や像側焦平面開口内の領域によって透過率が異なる構成とする。   The spatial filter 210 may block a part of the Fourier transform image. The spatial filter 310 has a configuration in which the transmittance varies depending on a configuration that blocks a part of the opening of the convex lens or a region in the opening of the convex lens. The spatial filter 410 is configured to block a part of the image-side focal plane of the convex lens 401 and to have a transmittance that varies depending on a region in the image-side focal plane aperture.

また、本実施形態では、第１レンズ系１１１ａと第２レンズ系１１１ｂを構成するレンズを凸レンズとしたが、凸レンズ以外にも、レンズ作用を有する光学素子であればよい。また、図２１（ａ）〜（ｃ）に示すように、撮像レンズ系群１１２を構成する第１レンズ系１１１ａと第２レンズ系１１１ｂを屈折率分布レンズとすれば、奥行きが反転してしまう逆視像が生じないため、点対称に変換する必要をなくすことができる。ここで、図２１（ａ）〜（ｃ）は、屈折率分布レンズと空間フィルタの位置関係を説明するための説明図である。   In the present embodiment, the lenses constituting the first lens system 111a and the second lens system 111b are convex lenses. However, any optical element having a lens action may be used in addition to the convex lens. Further, as shown in FIGS. 21A to 21C, if the first lens system 111a and the second lens system 111b constituting the imaging lens system group 112 are made of refractive index distribution lenses, the depth is reversed. Since a reverse view image does not occur, it is possible to eliminate the need for conversion to point symmetry. Here, FIGS. 21A to 21C are explanatory diagrams for explaining the positional relationship between the refractive index distribution lens and the spatial filter.

図２１（ａ）に示すように、第１レンズ系１１１ａが、屈折率分布レンズ５０１、５０２及び５０３から構成され、屈折率分布レンズ５０２と屈折率分布レンズ５０３の間に空間フィルタ５１０を配置する。かかる構成によれば、屈折率分布レンズ５０１によって第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ´と第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ´を屈折率分布レンズ５０１と屈折率分布レンズ５０２の境界に結像される。   As shown in FIG. 21A, the first lens system 111a includes refractive index distribution lenses 501, 502, and 503, and a spatial filter 510 is disposed between the refractive index distribution lens 502 and the refractive index distribution lens 503. . According to this configuration, the imaging element image A ′ of the first subject A and the imaging element image B ′ of the second subject B are imaged on the boundary between the refractive index distribution lens 501 and the refractive index distribution lens 502 by the refractive index distribution lens 501. Is done.

また、屈折率分布レンズ５０２により、第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ´と第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ´をフーリエ変換した空間周波数成分が屈折率分布レンズ５０２と屈折率分布レンズ５０３の境界に生成される。ここで、空間フィルタ５１０は、フーリエ変換した空間周波数成分が生成される面（屈折率分布レンズ５０２と屈折率分布レンズ５０３の間）に配置されている。フーリエ変換した空間周波数成分は、空間フィルタ５１０により、高周波成分が強調され、屈折率分布レンズ５０３により、屈折率分布レンズ５０３の背後に被写体Ａの撮像要素画像を再回折させるので、鮮鋭度の高い撮像要素画像（図２１（ａ）では第１被写体Ａの像Ａ１）が撮像手段１３に撮像されることとなる。   In addition, the spatial frequency component obtained by Fourier transforming the imaging element image A ′ of the first subject A and the imaging element image B ′ of the second subject B by the refractive index distribution lens 502 is changed between the refractive index distribution lens 502 and the refractive index distribution lens 503. Generated at the boundary. Here, the spatial filter 510 is disposed on a surface (between the refractive index distribution lens 502 and the refractive index distribution lens 503) on which a Fourier frequency spatial frequency component is generated. The high frequency component of the spatial frequency component subjected to Fourier transform is emphasized by the spatial filter 510 and the imaging element image of the subject A is re-diffracted behind the refractive index distribution lens 503 by the refractive index distribution lens 503, so that the sharpness is high. The imaging element image (the image A1 of the first subject A in FIG. 21A) is captured by the imaging means 13.

また、図２１（ｂ）に示すように、屈折率分布レンズ６０１の開口を部分的に空間フィルタ６１０で遮蔽してもよい。なお、空間フィルタ６０１は、屈折率分布レンズ６１０の開口内の領域によって透過率が異なるものでもよい。
Further, as shown in FIG. 21B, the opening of the gradient index lens 601 may be partially shielded with a spatial filter 610. Note that the spatial filter 601 may have a different transmittance depending on a region in the opening of the gradient index lens 610.

また、図２１（ｃ）に示すように、屈折率分布レンズ７０１内で平行光が集光する面に空間フィルタ７１０を配置してもよい。また、屈折率分布レンズ７０１の平行光が集光する面を部分的に空間フィルタ７１０で遮蔽してもよく、また、平行光が集光する面内の領域によって透過率が異なるものでもよい。
また、図２２及び図２３に示すように、ＩＰ撮像装置に、撮像手段に対向するレンズ系（第１レンズ系１１１ａ、第２レンズ系１１１ｂ）以外のレンズ系からの光が入射しないようにするために光学的遮蔽物を設けてもよく、また、ＩＰ表示手段の表示レンズ群をレンズ系で構成してもよい。ここで、図２２及び図２３は、ＩＰ撮像手段を示す概略図である。 In addition, as shown in FIG. 21C, a spatial filter 710 may be disposed on a surface in which the parallel light is collected in the gradient index lens 701. Further, the surface of the gradient index lens 701 on which the parallel light is collected may be partially shielded by the spatial filter 710, and the transmittance may be different depending on the region within the surface on which the parallel light is collected.
Also, as shown in FIGS. 22 and 23, the light from the lens systems other than the lens systems (the first lens system 111a and the second lens system 111b) facing the imaging unit is prevented from entering the IP imaging device. Therefore, an optical shield may be provided, and the display lens group of the IP display means may be constituted by a lens system. Here, FIG. 22 and FIG. 23 are schematic views showing the IP imaging means.

また、本実施形態では、ＩＰ撮像装置のレンズをレンズ系としてＩＰ撮像装置に空間フィルタを設けたが、ＩＰ表示装置のレンズをレンズ系としてＩＰ表示装置に空間フィルタを設けてもよい。また、本実施形態では、第１レンズ系１１１ａと第２レンズ系１１１ｂの焦点距離は同じとしたが、これに限定されず、第１レンズ系１１１ａと第２レンズ系１１１ｂの焦点距離が異なっていてもよい。   In this embodiment, the spatial filter is provided in the IP imaging device using the lens of the IP imaging device as a lens system. However, the spatial filter may be provided in the IP display device using the lens of the IP display device as a lens system. In the present embodiment, the first lens system 111a and the second lens system 111b have the same focal length. However, the present invention is not limited to this, and the first lens system 111a and the second lens system 111b have different focal lengths. May be.

［第６の実施形態］
以下、本発明の第６の実施形態であるＩＰ撮像装置について、図面を参照して説明する。参照する図２４は、ＩＰ撮像装置を示す概略図である。なお第３の実施形態、第５の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明は省略する。 [Sixth Embodiment]
Hereinafter, an IP imaging apparatus according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 24 to be referred to is a schematic diagram showing an IP imaging device. In addition, about the structure same as 3rd Embodiment and 5th Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図２０（ａ）、図２４に示すように、ＩＰ撮像装置１４０は、撮像レンズ系群１７２、撮像手段７３、基板７７及び空間フィルタ（空間周波数フィルタ）２１０を備えている。撮像レンズ系群１７２は、第１被写体Ａに合焦している平面上に配置されている複数の第１レンズ系１７１ａと第２被写体Ｂに合焦している平面上に配置されている複数の第２レンズ系１７１ｂからなる。また、第１レンズ系１７１ａと第２レンズ系１７１ｂの焦点距離は同一である。   As shown in FIGS. 20A and 24, the IP imaging device 140 includes an imaging lens system group 172, an imaging means 73, a substrate 77, and a spatial filter (spatial frequency filter) 210. The imaging lens system group 172 includes a plurality of first lens systems 171a arranged on a plane focused on the first subject A and a plurality arranged on a plane focused on the second subject B. The second lens system 171b. The focal lengths of the first lens system 171a and the second lens system 171b are the same.

ここで、撮像レンズ系群１７２は、小さな第１レンズ系１７１ａと第２レンズ系１７１ｂを縦横にそれぞれ数百から数千個並べて構成されるが、図面を簡略化するため、２個の第１レンズ系１７１ａと２個の第２レンズ系１７１ｂで構成されているものとして図示している。ここで、第１レンズ系１７１ａと第２レンズ系１７１ｂは、第５の実施形態の第１レンズ系１１１ａと第２レンズ系１１１ｂと同様である。   Here, the imaging lens system group 172 is configured by arranging hundreds to thousands of small first lens systems 171a and second lens systems 171b vertically and horizontally, but in order to simplify the drawing, the two first lens systems 171a and 171b are arranged. It is illustrated as being composed of a lens system 171a and two second lens systems 171b. Here, the first lens system 171a and the second lens system 171b are the same as the first lens system 111a and the second lens system 111b of the fifth embodiment.

また、第１被写体Ａ、第２被写体Ｂ、撮像レンズ系群１７２及び撮像手段７３の位置関係は、第３の実施形態のＩＰ撮像装置７０の第１被写体Ａ、第２被写体Ｂ、撮像レンズ群７２及び撮像手段７３の位置関係と同様である。   The positional relationship among the first subject A, the second subject B, the imaging lens system group 172, and the imaging means 73 is the first subject A, the second subject B, and the imaging lens group of the IP imaging device 70 of the third embodiment. 72 and the positional relationship of the imaging means 73 are the same.

第６の実施形態に係るＩＰ撮像装置１４０によれば、２つの被写体それぞれに合焦した平面上に配置された第１レンズ系１７１ａと第２レンズ系１７１ｂにより結像され、空間フィルタ２１０により、高周波成分が強調されるので、２つの被写体について鮮鋭度の高い撮像要素画像を得ることができる。   According to the IP imaging device 140 according to the sixth embodiment, an image is formed by the first lens system 171a and the second lens system 171b arranged on a plane focused on each of the two subjects, and the spatial filter 210 Since the high frequency component is emphasized, it is possible to obtain an imaging element image with high sharpness for two subjects.

また、ＩＰ撮像装置１４０により撮像された第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ１と第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ１を、図示しない画像変換手段により変換した表示用要素画像を、第３の実施形態に係るＩＰ表示装置８０の表示手段８３に表示すると、第３の実施形態と同様に、２つの被写体について鮮鋭度の高い再生像を得ることができる。   The display element image obtained by converting the imaging element image A1 of the first subject A and the imaging element image B1 of the second subject B captured by the IP imaging device 140 by an image conversion unit (not shown) is used in the third embodiment. When displayed on the display unit 83 of the IP display device 80 according to the above, it is possible to obtain reproduced images with high sharpness for two subjects as in the third embodiment.

また、本実施形態では、ＩＰ撮像装置のレンズをレンズ系としてＩＰ撮像装置に空間フィルタを設けたが、ＩＰ表示装置のレンズをレンズ系としてＩＰ表示装置に空間フィルタを設けてもよい。また、本実施形態では、第１レンズ系１７１ａと第２レンズ系１７１ｂの焦点距離は同一としたが、これに限定されず、第１レンズ系１７１ａと第２レンズ系１７１ｂの焦点距離が異なっていてもよい。   In this embodiment, the spatial filter is provided in the IP imaging device using the lens of the IP imaging device as a lens system. However, the spatial filter may be provided in the IP display device using the lens of the IP display device as a lens system. In the present embodiment, the first lens system 171a and the second lens system 171b have the same focal length. However, the present invention is not limited to this, and the first lens system 171a and the second lens system 171b have different focal lengths. May be.

［第７の実施形態］
以下、本発明の第７の実施形態であるＩＰ撮像装置について、図面を参照して説明する。参照する図２５は、本発明に係る第７の実施形態であるＩＰ撮像装置を示す概略図である。なお第４の実施形態及び第５の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明は省略する。 [Seventh Embodiment]
Hereinafter, an IP imaging apparatus according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 25 to be referred to is a schematic diagram showing an IP imaging apparatus according to the seventh embodiment of the present invention. In addition, about the structure same as 4th Embodiment and 5th Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図２０（ａ）、図２５に示すように、ＩＰ撮像装置１５０は、撮像レンズ系群１７２、撮像手段群１４、基板１７及び空間フィルタ（空間周波数フィルタ）２１０を備える。撮像レンズ系群１７２は、第１被写体Ａに合焦している平面上に配置されている複数の第１レンズ系１７１ａと第２被写体Ｂに合焦する平面上に配置されている複数の第２レンズ系１７１ｂからなる。   As shown in FIGS. 20A and 25, the IP imaging device 150 includes an imaging lens system group 172, an imaging means group 14, a substrate 17, and a spatial filter (spatial frequency filter) 210. The imaging lens system group 172 includes a plurality of first lens systems 171a arranged on a plane focused on the first subject A and a plurality of second lenses arranged on a plane focused on the second subject B. It consists of a two-lens system 171b.

また、第１レンズ系１７１ａと第２レンズ系１７１ｂの焦点距離は同一である。ここで、撮像レンズ系群１７２は、小さな第１レンズ系１７１ａと第２レンズ系１７１ｂを縦横にそれぞれ数百から数千個並べて構成されるが、図面を簡略化するため、２個の第１レンズ系１７１ａと２個の第２レンズ系１７１ｂで構成されているものとして図示している。また、第１レンズ系１７１ａと第１撮像手段１３ａは同数であり、第２レンズ系１７１ｂと第２撮像手段１３ｂは同数である。   The focal lengths of the first lens system 171a and the second lens system 171b are the same. Here, the imaging lens system group 172 is configured by arranging hundreds to thousands of small first lens systems 171a and second lens systems 171b vertically and horizontally, but in order to simplify the drawing, the two first lens systems 171a and 171b are arranged. It is illustrated as being composed of a lens system 171a and two second lens systems 171b. Further, the same number of first lens systems 171a and first imaging means 13a are provided, and the same number of second lens systems 171b and second imaging means 13b.

また、第１被写体Ａ、第２被写体Ｂ、撮像レンズ系群１７２及び撮像手段群１４の位置関係は、第４の実施形態のＩＰ撮像装置９０の第１被写体Ａ、第２被写体Ｂ、撮像レンズ群７２及び撮像手段群１４の位置関係と同様である。   The positional relationship among the first subject A, the second subject B, the imaging lens system group 172, and the imaging means group 14 is such that the first subject A, the second subject B, and the imaging lens of the IP imaging device 90 of the fourth embodiment. The positional relationship between the group 72 and the imaging means group 14 is the same.

第７の実施形態に係るＩＰ撮像装置１５０によれば、２つの被写体それぞれに合焦した平面上に配置された第１レンズ系１７１ａと第２レンズ系１７１ｂにより撮像され、空間フィルタ２１０により、高周波成分が強調されるので、２つの被写体について鮮鋭度の高い撮像要素画像を得ることができる。   According to the IP imaging device 150 according to the seventh embodiment, images are picked up by the first lens system 171a and the second lens system 171b arranged on the plane focused on each of the two subjects, and the high frequency is output by the spatial filter 210. Since the components are emphasized, an imaging element image with high sharpness can be obtained for two subjects.

また、ＩＰ撮像装置１５０により撮像された第１被写体Ａの撮像要素画像Ａ１と第２被写体Ｂの撮像要素画像Ｂ１を、図示しない画像変換手段により光軸位置を中心に点対称に変換した表示用要素画像を、第４の実施形態に係るＩＰ表示装置１００の表示手段群２４に表示すると、第４の実施形態と同様に、２つの被写体について鮮鋭度の高い再生像を得ることができる。   Further, for the display, the imaging element image A1 of the first subject A and the imaging element image B1 of the second subject B imaged by the IP imaging device 150 are converted to point symmetry about the optical axis position by an image conversion means (not shown). When the element image is displayed on the display unit group 24 of the IP display device 100 according to the fourth embodiment, a reconstructed image with high sharpness can be obtained for two subjects as in the fourth embodiment.

なお、本実施形態では、ＩＰ撮像装置のレンズをレンズ系としてＩＰ撮像装置に空間フィルタを設けたが、ＩＰ表示装置のレンズをレンズ系としてＩＰ表示装置に空間フィルタを設けてもよい。また、本実施形態では、第１レンズ系１７１ａと第２レンズ系１７１ｂの焦点距離は同一としたがこれに限定されず、第１レンズ系１７１ａと第２レンズ系１７１ｂの焦点距離が異なっていてもよい。   In this embodiment, the spatial filter is provided in the IP imaging device using the lens of the IP imaging device as a lens system. However, the spatial filter may be provided in the IP display device using the lens of the IP display device as a lens system. In this embodiment, the first lens system 171a and the second lens system 171b have the same focal length. However, the present invention is not limited to this, and the first lens system 171a and the second lens system 171b have different focal lengths. Also good.

ＩＰ撮像装置を示す概略図である。It is the schematic which shows IP imaging device. ＩＰ表示装置を示す概略図である。It is the schematic which shows IP display apparatus. （ａ）から（ｄ）は、第１撮像手段、第２撮像手段及び基板の固定方法を説明するための説明図である。(A) to (d) is an explanatory view for explaining a first imaging means, a second imaging means, and a substrate fixing method. 第１凸レンズ、第２凸レンズ、第１撮像手段、第２撮像手段及び基板の固定方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the fixing method of a 1st convex lens, a 2nd convex lens, a 1st imaging means, a 2nd imaging means, and a board | substrate. 画像データ処理手段１５を示すブロック図である。3 is a block diagram showing an image data processing means 15. FIG. （ａ）は、画像配列を説明するための説明図である。（ｂ）は、空間周波数成分分布を説明するため説明図である。（ｃ）は、シャフリングを説明するための説明図である。(A) is explanatory drawing for demonstrating an image arrangement | sequence. (B) is explanatory drawing in order to demonstrate spatial frequency component distribution. (C) is explanatory drawing for demonstrating shuffling. フィルタリングを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating filtering. ＩＰ撮像装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of an IP imaging device. ＩＰ撮像装置を示す概略図である。It is the schematic which shows IP imaging device. ＩＰ表示装置を示す概略図である。It is the schematic which shows IP display apparatus. 第１凸レンズ、光学的遮蔽物、第１撮像手段及び基板の断面図である。It is sectional drawing of a 1st convex lens, an optical shielding object, a 1st imaging means, and a board | substrate. 凸レンズからの光を効率良く利用するＩＰ撮像装置の概略図である。It is the schematic of the IP imaging device which utilizes the light from a convex lens efficiently. 表示手段からの光を効率良く利用するＩＰ表示装置の概略図である。It is the schematic of the IP display apparatus which utilizes the light from a display means efficiently. ＩＰ撮像装置を示す概略図である。It is the schematic which shows IP imaging device. ＩＰ表示装置を示す概略図である。It is the schematic which shows IP display apparatus. （ａ）と（ｂ）は、第１凸レンズの固定方法を説明するための説明図である。（ｃ）は、第１凸レンズと第２凸レンズの基板への取り付け方法を説明するための説明図である。(A) And (b) is explanatory drawing for demonstrating the fixing method of a 1st convex lens. (C) is explanatory drawing for demonstrating the attachment method to the board | substrate of a 1st convex lens and a 2nd convex lens. ＩＰ撮像装置を示す概略図である。It is the schematic which shows IP imaging device. ＩＰ表示装置を示す概略図である。It is the schematic which shows IP display apparatus. ＩＰ撮像装置を示す概略図である。It is the schematic which shows IP imaging device. （ａ）は、レンズ系、空間フィルタ及び撮像手段の位置関係を説明する説明図である。（ｂ）、（ｃ）は、レンズ、空間フィルタ及び撮像手段の位置関係を説明する説明図である。(A) is explanatory drawing explaining the positional relationship of a lens system, a spatial filter, and an imaging means. (B), (c) is explanatory drawing explaining the positional relationship of a lens, a spatial filter, and an imaging means. （ａ）〜（ｃ）は、屈折率分布レンズと空間フィルタの位置関係を説明するための説明図である。(A)-(c) is explanatory drawing for demonstrating the positional relationship of a refractive index distribution lens and a spatial filter. ＩＰ撮像手段を示す概略図である。It is the schematic which shows IP imaging means. ＩＰ撮像手段を示す概略図である。It is the schematic which shows IP imaging means. ＩＰ撮像装置を示す概略図である。It is the schematic which shows IP imaging device. ＩＰ撮像装置を示す概略図である。It is the schematic which shows IP imaging device. 従来のＩＰ撮像装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the conventional IP imaging device. 従来のＩＰ表示装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the conventional IP display apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１０、３０、５０、７０、９０、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０ ＩＰ撮像装置
１１ａ 第１凸レンズ
１１ｂ 第２凸レンズ
１２ 撮像レンズ
１３ａ 第１撮像手段
１３ｂ 第２撮像手段
１４ 撮像手段群
１５ 画像データ処理手段
１５ａ フーリエ変換手段
１５ｂ フィルタリング手段
１５ｃ 逆フーリエ変換手段
２０，４０，６０，８０，１００ ＩＰ表示装置
２１ａ 第１凸レンズ
２１ｂ 第２凸レンズ
２２，８２ 表示レンズ群
２３ａ 第１表示手段
２３ｂ 第２表示手段
２４ 表示手段群
３６ａ，４６ａ，５６ａ，６６ａ 第１光学的遮蔽物
３６ｂ，４６ｂ，５６ｂ，６６ｂ 第２光学的遮蔽物
７１ａ，８１ａ，９１ａ，１０１ａ 第１凸レンズ
７１ｂ，８１ｂ，９１ｂ，１０１ｂ 第２凸レンズ
７２ 撮像レンズ群
７３ 撮像手段
８３ 表示手段
１１１ａ 第１レンズ系
１１１ｂ 第２レンズ系
１１２，１７２ 撮像レンズ系群
２１０，３１０，４１０，５１０，６１０，７１０ 空間フィルタ
Ａ 第１被写体
Ｂ 第２被写体 10, 30, 50, 70, 90, 110, 120, 130, 140, 150 IP imaging device 11a First convex lens 11b Second convex lens 12 Imaging lens 13a First imaging means 13b Second imaging means 14 Imaging means group 15 Image data Processing means 15a Fourier transform means 15b Filtering means 15c Inverse Fourier transform means 20, 40, 60, 80, 100 IP display device 21a First convex lens 21b Second convex lens 22, 82 Display lens group 23a First display means 23b Second display means 24 display means group 36a, 46a, 56a, 66a first optical shield 36b, 46b, 56b, 66b second optical shield 71a, 81a, 91a, 101a first convex lens 71b, 81b, 91b, 101b second convex lens 72 Imaging lens group 73 Imaging means 83 Display means 111a First lens system 111b Second lens system 112, 172 Imaging lens system group 210, 310, 410, 510, 610, 710 Spatial filter A First subject B Second subject

Claims (16)

奥行き方向の距離が互いに異なる複数の被写体をインテグラルフォトグラフィ方式により撮像する立体画像撮像装置であって、
前記複数の被写体のうちの１つに合焦する平面上に配置された複数の要素レンズと平面上に配置され当該被写体の撮像要素画像をそれぞれ撮像する複数の撮像手段との組み合わせを複数備え、
前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の要素レンズは、共通の１つの平面に配置されて１つの要素レンズ群を形成し、
前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の撮像手段は、奥行き方向に離間した複数の互いに平行な平面に配置されて１つの撮像手段群を形成し、
前記撮像手段群は、複数の奥行きに対応した複数の合焦状態で前記要素レンズ群により前記撮像要素画像を取得することを特徴とする立体画像撮像装置。 A stereoscopic image capturing apparatus that captures a plurality of subjects having different distances in the depth direction by an integral photography method,
A plurality of combinations of a plurality of element lenses arranged on a plane that focuses on one of the plurality of subjects and a plurality of imaging means that are arranged on the plane and respectively capture imaging element images of the subject;
A plurality of element lenses arranged on a plane in the combination are arranged on one common plane to form one element lens group ,
A plurality of imaging means arranged on a plane in the combination is arranged on a plurality of mutually parallel planes spaced in the depth direction to form one imaging means group,
The stereoscopic imaging apparatus , wherein the imaging means group acquires the imaging element image by the element lens group in a plurality of in-focus states corresponding to a plurality of depths . 奥行き方向の距離が互いに異なる複数の被写体をインテグラルフォトグラフィ方式により撮像する立体画像撮像装置であって、
前記複数の被写体のうちの１つに合焦する平面上に配置された複数の要素レンズと平面上に配置され当該被写体の撮像要素画像をそれぞれ撮像する複数の撮像手段との組み合わせを複数備え、
前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の要素レンズは、奥行き方向に離間した複数の互いに平行な平面に配置されて１つの要素レンズ群を形成し、
前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の撮像手段は、共通の１つの平面に配置されて１つの撮像手段群を形成し、
前記撮像手段群は、複数の奥行きに対応した複数の合焦状態で前記要素レンズ群により前記撮像要素画像を取得することを特徴とする立体画像撮像装置。 A stereoscopic image capturing apparatus that captures a plurality of subjects having different distances in the depth direction by an integral photography method,
A plurality of combinations of a plurality of element lenses arranged on a plane that focuses on one of the plurality of subjects and a plurality of imaging means that are arranged on the plane and respectively capture imaging element images of the subject;
A plurality of element lenses arranged on a plane in the combination are arranged on a plurality of mutually parallel planes spaced in the depth direction to form one element lens group ,
A plurality of imaging means arranged on a plane in the combination is arranged on one common plane to form one imaging means group,
The stereoscopic imaging apparatus , wherein the imaging means group acquires the imaging element image by the element lens group in a plurality of in-focus states corresponding to a plurality of depths . 奥行き方向の距離が互いに異なる複数の被写体をインテグラルフォトグラフィ方式により撮像する立体画像撮像装置であって、
前記複数の被写体のうちの１つに合焦する平面上に配置された複数の要素レンズと平面上に配置され当該被写体の撮像要素画像をそれぞれ撮像する複数の撮像手段との組み合わせを複数備え、
前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の要素レンズは、奥行き方向に離間した複数の互いに平行な平面に配置されて１つの要素レンズ群を形成し、
前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の撮像手段は、奥行き方向に離間した複数の互いに平行な平面に配置されて１つの撮像手段群を形成し、
前記撮像手段群は、複数の奥行きに対応した複数の合焦状態で前記要素レンズ群により前記撮像要素画像を取得することを特徴とする立体画像撮像装置。 A stereoscopic image capturing apparatus that captures a plurality of subjects having different distances in the depth direction by an integral photography method,
A plurality of combinations of a plurality of element lenses arranged on a plane that focuses on one of the plurality of subjects and a plurality of imaging means that are arranged on the plane and respectively capture imaging element images of the subject;
A plurality of element lenses arranged on a plane in the combination are arranged on a plurality of mutually parallel planes spaced in the depth direction to form one element lens group ,
A plurality of imaging means arranged on a plane in the combination is arranged on a plurality of mutually parallel planes spaced in the depth direction to form one imaging means group,
The stereoscopic imaging apparatus , wherein the imaging means group acquires the imaging element image by the element lens group in a plurality of in-focus states corresponding to a plurality of depths . 前記要素レンズの境界に光学的遮蔽物を配置することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の立体画像撮像装置。   The stereoscopic image capturing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein an optical shielding object is disposed at a boundary between the element lenses. 前記撮像手段に撮像された撮像要素画像を周波数成分に変換する周波数変換手段と、
この周波数変換手段で変換された周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するフィルタリング手段と、
このフィルタリング手段で高周波数成分を強調した周波数成分を処理済撮像要素画像に変換する逆変換手段と、
を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の立体画像撮像装置。 A frequency conversion means for converting an imaging element image captured by the imaging means into a frequency component;
Filtering means for emphasizing high frequency components higher than a preset value among the frequency components converted by the frequency conversion means;
And inverse conversion means for converting the frequency components that emphasizes the high frequency components in the filtering means the processed imaging element image,
The stereoscopic image capturing apparatus according to claim 1, further comprising: 前記要素レンズの光路上に空間周波数フィルタを備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の立体画像撮像装置。   The stereoscopic image capturing apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a spatial frequency filter on an optical path of the element lens. 前記要素レンズは、光軸方向に複数の単レンズを備え、前記単レンズ間であって、前記単レンズの光路上に空間周波数フィルタを配置したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の立体画像撮像装置。   5. The element lens according to claim 1, wherein the element lens includes a plurality of single lenses in an optical axis direction, and a spatial frequency filter is disposed between the single lenses and on an optical path of the single lens. The three-dimensional image imaging device of any one of Claims. 請求項１に記載の立体画像撮像装置の撮像手段で撮像した被写体の撮像要素画像を表示用要素画像として、奥行き方向の距離が互いに異なる複数の被写体の再生像をインテグラルフォトグラフィ方式により再生する立体画像表示装置であって、
前記複数の被写体のうちの１つの再生像に合焦する平面上に配置された複数の表示用要素レンズと平面上に配置され当該被写体の表示用要素画像をそれぞれ表示する複数の表示手段との組み合わせを複数備え、
前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の表示用要素レンズは、共通の１つの平面に配置されて１つの表示レンズ群を形成し、
前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の表示手段は、奥行き方向に離間した複数の互いに平行な平面に配置されて１つの表示手段群を形成し、
前記表示手段群は、複数の奥行きに対応した複数の合焦状態で前記表示用要素レンズ群により前記表示用要素画像を表示することを特徴とする立体画像表示装置。 A reproduction image of a plurality of subjects having different distances in the depth direction is reproduced by an integral photography method using an imaging element image of the subject imaged by the imaging means of the stereoscopic image pickup apparatus according to claim 1 as a display element image. A stereoscopic image display device,
A plurality of display element lenses arranged on a plane that focuses on one reproduced image of the plurality of subjects, and a plurality of display means arranged on the plane and each displaying a display element image of the subject . With multiple combinations,
A plurality of display element lenses arranged on a plane in the combination are arranged on a common plane to form one display lens group ,
A plurality of display means arranged on a plane in the combination is arranged on a plurality of parallel planes spaced in the depth direction to form one display means group,
The display means group displays the display element image by the display element lens group in a plurality of in-focus states corresponding to a plurality of depths . 請求項２に記載の立体画像撮像装置の撮像手段で撮像した被写体の撮像要素画像を表示用要素画像として、奥行き方向の距離が互いに異なる複数の被写体の再生像をインテグラルフォトグラフィ方式により再生する立体画像表示装置であって、
前記複数の被写体のうちの１つの再生像に合焦する平面上に配置された複数の表示用要素レンズと平面上に配置され当該被写体の表示用要素画像をそれぞれ表示する複数の表示手段との組み合わせを複数備え、
前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の表示用要素レンズは、奥行き方向に離間した複数の互いに平行な平面に配置されて１つの表示レンズ群を形成し、
前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の表示手段は、共通の１つの平面に配置されて１つの表示手段群を形成し、
前記表示手段群は、複数の奥行きに対応した複数の合焦状態で前記表示用要素レンズ群により前記表示用要素画像を表示することを特徴とする立体画像表示装置。 A reproduction image of a plurality of subjects whose distances in the depth direction are different from each other is reproduced by an integral photography method using the imaging element image of the subject imaged by the imaging means of the stereoscopic imaging device according to claim 2 as a display element image. A stereoscopic image display device,
A plurality of display element lenses arranged on a plane that focuses on one reproduced image of the plurality of subjects, and a plurality of display means arranged on the plane and each displaying a display element image of the subject . With multiple combinations,
A plurality of display element lenses arranged on a plane in the combination are arranged on a plurality of mutually parallel planes spaced in the depth direction to form one display lens group,
A plurality of display means arranged on a plane in the combination is arranged on a common plane to form one display means group,
The display means group displays the display element image by the display element lens group in a plurality of in-focus states corresponding to a plurality of depths . 請求項３に記載の立体画像撮像装置の撮像手段で撮像した被写体の撮像要素画像を表示用要素画像として、奥行き方向の距離が互いに異なる複数の被写体の再生像をインテグラルフォトグラフィ方式により再生する立体画像表示装置であって、
前記複数の被写体のうちの１つの再生像に合焦する平面上に配置された複数の表示用要素レンズと平面上に配置され当該被写体の表示用要素画像をそれぞれ表示する複数の表示手段との組み合わせを複数備え、
前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の表示用要素レンズは、奥行き方向に離間した複数の互いに平行な平面に配置されて１つの表示レンズ群を形成し、
前記組み合わせにおいて平面上に配置された複数の表示手段は、奥行き方向に離間した複数の互いに平行な平面に配置されて１つの表示手段群を形成し、
前記表示手段群は、複数の奥行きに対応した複数の合焦状態で前記表示用要素レンズ群により前記表示用要素画像を表示することを特徴とする立体画像表示装置。 A reproduction image of a plurality of subjects whose distances in the depth direction are different from each other is reproduced by an integral photography method using an imaging element image of the subject imaged by the imaging means of the stereoscopic imaging device according to claim 3 as a display element image. A stereoscopic image display device,
A plurality of display element lenses arranged on a plane that focuses on one reproduced image of the plurality of subjects, and a plurality of display means arranged on the plane and each displaying a display element image of the subject . With multiple combinations,
A plurality of display element lenses arranged on a plane in the combination are arranged on a plurality of mutually parallel planes spaced in the depth direction to form one display lens group ,
A plurality of display means arranged on a plane in the combination is arranged on a plurality of parallel planes spaced in the depth direction to form one display means group,
The display means group displays the display element image by the display element lens group in a plurality of in-focus states corresponding to a plurality of depths . 前記表示用要素レンズの境界に光学的遮蔽物を配置することを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。   The stereoscopic image display device according to any one of claims 8 to 10, wherein an optical shielding object is disposed at a boundary of the display element lens. 請求項１に記載の立体画像撮像装置の撮像手段により撮像された被写体の撮像要素画像を周波数成分に変換する周波数変換手段と、
この周波数変換手段で変換された周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するフィルタリング手段と、
このフィルタリング手段で高周波数成分を強調した周波数成分を表示用要素画像に変換する逆変換手段と、
を備えることを特徴とする請求項８に記載の立体画像表示装置。 Frequency conversion means for converting an imaging element image of a subject imaged by the imaging means of the stereoscopic image capturing apparatus according to claim 1 into a frequency component;
Filtering means for emphasizing high frequency components higher than a preset value among the frequency components converted by the frequency conversion means;
Inverse conversion means for converting a frequency component in which a high frequency component is emphasized by this filtering means into a display element image;
The stereoscopic image display device according to claim 8, comprising: 請求項２に記載の立体画像撮像装置の撮像手段により撮像された被写体の撮像要素画像を周波数成分に変換する周波数変換手段と、
この周波数変換手段で変換された周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するフィルタリング手段と、
このフィルタリング手段で高周波数成分を強調した周波数成分を表示用要素画像に変換する逆変換手段と、
を備えることを特徴とする請求項９に記載の立体画像表示装置。 Frequency conversion means for converting an imaging element image of a subject imaged by the imaging means of the stereoscopic image pickup device according to claim 2 into a frequency component;
Filtering means for emphasizing high frequency components higher than a preset value among the frequency components converted by the frequency conversion means;
Inverse conversion means for converting a frequency component in which a high frequency component is emphasized by this filtering means into a display element image;
The stereoscopic image display apparatus according to claim 9, comprising: 請求項３に記載の立体画像撮像装置の撮像手段により撮像された被写体の撮像要素画像を周波数成分に変換する周波数変換手段と、
この周波数変換手段で変換された周波数成分のうち予め設定された値より高い高周波数成分を強調するフィルタリング手段と、
このフィルタリング手段で高周波数成分を強調した周波数成分を表示用要素画像に変換する逆変換手段と、
を備えることを特徴とする請求項１０に記載の立体画像表示装置。 Frequency conversion means for converting an imaging element image of a subject imaged by the imaging means of the stereoscopic image capturing apparatus according to claim 3 into a frequency component;
Filtering means for emphasizing high frequency components higher than a preset value among the frequency components converted by the frequency conversion means;
Inverse conversion means for converting a frequency component in which a high frequency component is emphasized by this filtering means into a display element image;
The stereoscopic image display apparatus according to claim 10, comprising: 前記表示用要素レンズの光路上に空間周波数フィルタを備えることを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。   The stereoscopic image display apparatus according to claim 8, further comprising a spatial frequency filter on an optical path of the display element lens. 前記表示用要素レンズは、光軸方向に複数の単レンズを備え、前記単レンズ間であって、前記単レンズの光路上に空間周波数フィルタを配置したことを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。   9. The display element lens includes a plurality of single lenses in an optical axis direction, and a spatial frequency filter is disposed between the single lenses and on an optical path of the single lens. The stereoscopic image display device according to any one of 10.
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