JPH10186275A

JPH10186275A - ３次元画像表示装置

Info

Publication number: JPH10186275A
Application number: JP8348519A
Authority: JP
Inventors: Satoru Ishizaka; 哲石坂; Satoru Honda; 哲本田; Tsutomu Kono; 努河野; Atsushi Sekiguchi; 敦史関口
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 1998-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】製作が容易であって、レンズ粒状が目立たな
く、結像性能が良好で、十分な明るさを有する状態で３
次元画像の表示を行うことが可能な３次元画像表示装置
を実現する。【解決手段】複数のレンズ要素１が２次元的に配置さ
れたレンズアレイ１０と、このレンズアレイを構成する
個々のレンズ要素に対応して再生像の微小倒立像若しく
はフーリエ変換像が記録若しくは表示されている原画２
０とにより、原画に対応した空中像を形成する３次元画
像表示装置であって、各レンズ要素間の隙間を遮光部材
１１で遮光したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は上下・左右方向に視
差をもつ３次元像を空中像として表示可能な３次元画像
表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】立体感を与える画像は、立体感を得る視
覚効果により以下の３種類に大別することができる。
尚、このことは、産業図書発行の「３次元ディスプレ
イ」（著者：増田千尋）の第４０頁に記載されている。

【０００３】

【表１】

【０００４】ここで、の心理効果については、透視図
法や照明効果などから得られる。また、の両眼視差
は、色や偏光の眼鏡を用いる方式やレンチキュラーレン
ズ等を用いて表示面を工夫した方式などから得られる。
については、ホログラフィ等が一般に良く知られてい
る。

【０００５】このうち、実際に３次元物体を見るときと
同じ視覚効果を再現するものはの３次元画像のみであ
る。これは自然な立体感が得られるという点でやよ
りも優れたものであり、以下に説明する本発明が目指す
画像もこの３次元画像に属するものである。

【０００６】この３次元画像を得る方式の１つとして、
インテグラル・フォトグラフィーという方式が知られて
いる。これは1908年にフランスのリップマンにより発明
されたもので、原理的には完全な３次元の空中像を再生
できる優れたものである。

【０００７】この方式の最も基本的な記録・再生の流れ
を以下に示す。記録：図１１に示すような、複数の球面凸レンズが２
次元平面に配置された２次元レンズアレイ（一般にハエ
の目レンズと呼ばれる）１００の被写体の共役位置に乾
板２００を置き、この乾板２００に被写体の微小倒立像
を撮影・記録する。図１２はこの様子を示しており、被
写体のＡ点とＢ点とを代表して示している。尚、光線の
経路は模式的に簡略化して示している。

【０００８】再生準備：この乾板２００と同寸法に焼
き付けた陽画２００’を作製する。乾板２００の代わり
にリバーサルフイルムを用いれば、これを現像するだけ
でも構わない。

【０００９】再生：陽画２００’を元の乾板２００の
位置に正確に置き、図１３に示すように、陽画２００’
の背面側から照明して、ハエの目レンズ１００を通して
観察すると、光線は撮影時と逆の経路を辿って再生され
る。このため、撮影時と同じ位置に被写体の空中像Ａ，
Ｂが再生される。尚、この図１３では光線の経路を模式
的に簡略化して示している。

【００１０】尚、このままでは凹凸が逆の逆視像が見え
てしまう。このため、凹凸を正常に戻す場合は、一度再
生された空中像をもう一度この方式で撮影し直すなどの
工夫が必要となる。

【００１１】尚、以上の説明では、一例として、ハエの
目レンズとして球面の２次元レンズアレイ１００をもっ
て示している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このイ
ンテグラル・フォトグラフィーは本来優れた方法である
にもかかわらず、現在まで実用化には至っていない。こ
れは逆視像の問題もさることながら、以下の条件を同時
に満たすハエの目レンズが存在しなかったことによると
ころが大きい。

【００１３】条件１：ハエの目レンズの製作が容易であ
るか条件２：ハエの目レンズのレンズ粒状が目立たないか条件３：結像性能が良好であるか条件４：十分な明るさの像が得られるかこのような条件に対し、今日まで報告されてきたインテ
グラル方式用のハエの目レンズの種類は以下のものであ
る。

【００１４】球面レンズの２次元レンズアレイ（図１
１）互いに垂直となる方向に重ねた２重レンチキュラーレ
ンズピンホールレンズを多数配置したピンホールアレイ上記の球面レンズの２次元レンズアレイであるが、数
万〜数十万という数の均質の球面が密に配置されたハエ
の目レンズを大量に生産するということは技術的に困難
である。

【００１５】プラスチックの射出成形による場合は金型
の製作が困難である。また、ガラスの単レンズ（レンズ
要素）を並べて２次元レンズアレイにするにしても配置
及び接着が困難であり、数十万個のガラスレンズを用い
ることは、コスト上受け入れられるものではない。また
個々のレンズ要素の境界は隣り合う球面との谷により形
成されるため、レンズ粒状は目立ちやすい。

【００１６】また、個々のレンズ要素を並べた間の隙間
から光が漏れてきた場合、空中像として形成される３次
元画像のコントラストが低下するといった問題が発生す
ることになる。

【００１７】更に、上記の２重レンチキュラーレンズ
においても、球面レンズに対して条件１の製作の困難さ
は解消されるものの、他の問題は未解決のままであり、
全ての条件を満たすものではない。

【００１８】更に上記のピンホールアレイについて
は、条件１から３を満たしてはいるものの、原理的に遮
光部分が大きく存在するために光量が不足するという問
題があり、条件４の明るさの点で条件を満たすものでは
ない。

【００１９】このようにインテグラル・フォトグラフィ
ーは原理的に優れた方法であるにもかかわらず、その主
要構成部分であるハエの目レンズの性能不足により、長
い間実用化への道は閉ざされていた。

【００２０】また、観察位置から空中像を観察した場
合、空中像の背後に陽画を照らす光源が存在することに
なる。ここで、光源が均一な照明になっていない場合
や、光源からの光が観察者側に直接漏れるような場合に
は、空中像のコントラストが低下したり、観察しずらい
などの問題が生じることがある。

【００２１】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、ハエの目レンズに要求
される各条件を同時に満たす新しい手法を提案すること
により、製作が容易であって、レンズ粒状が目立たな
く、結像性能が良好で、十分な明るさを有する状態で３
次元画像の表示を行うことが可能な３次元画像表示装置
を実現することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本件出願の発明者は、従
来提案されているインテグラル方式における各種の問題
点を改良すべく鋭意研究を行った結果、単レンズをレン
ズ要素としてレンズアレイを構成した場合におけるレン
ズ要素の配置方法を工夫すること、及び、空中像を形成
する３次元画像表示に適した光源を新たに見出すことで
各種問題点を解決可能なことを新たに見出し、以下に説
明する本発明を完成させたものである。

【００２３】従って、課題を解決するための発明は、具
体的には以下に示すようなものである。（１）請求項１記載の発明は、複数のレンズ要素が２次
元的に配置されたレンズアレイと、このレンズアレイを
構成する個々のレンズ要素に対応して再生像の微小倒立
像若しくはフーリエ変換像が記録若しくは表示されてい
る原画とにより、原画に対応した空中像を形成する３次
元画像表示装置であって、各レンズ要素間の隙間を遮光
部材で遮光したことを特徴とする３次元画像表示装置で
ある。

【００２４】ここで、微小倒立像とは、レンズアレイを
構成する個々のレンズ要素によってそれぞれ生成された
像である。更に詳しくは、レンズアレイの、被写体また
は再生像の共役位置に形成される像である。記録を行う
場合には、この共役位置に記録材料を置く。また、再生
する場合にも、共役位置に原画を置く。尚、原画は計算
により作成することも可能である。

【００２５】また、フーリエ変換像とは、被写体または
再生像の位置に係わらず、レンズアレイの焦点面におい
て形成される像である。記録する場合には、焦点面に記
録材料を置く。また、再生する場合にも焦点位置に原画
を置く。原画は計算により作成することも可能である。

【００２６】このような３次元画像表示装置によれば、
原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３次元像
として形成することができる。そして、各レンズ要素間
の隙間を遮光部材で遮光したことにより、光源からの光
が観察者側に直接漏れるようなことがなくなり、空中像
のコントラストが低下や観察しずらいといった問題を防
止することができ、十分なコントラストを有する３次元
画像の表示を行うことが可能になる。

【００２７】（２）請求項２記載の発明は、請求項１記
載の３次元画像表示装置の遮光部材が各レンズ要素を２
次元的に配置するための配列手段であることを特徴とす
る３次元画像表示装置である。

【００２８】このような３次元画像表示装置によれば、
原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３次元像
として形成することができ、そして、各レンズ要素間の
隙間を配列手段で遮光したことにより、光源からの光が
観察者側に直接漏れるようなことがなくなり、空中像の
コントラストが低下や観察しずらいといった問題を防止
することができ、十分なコントラストを有する３次元画
像の表示を行うことが可能になる。

【００２９】また、遮光部材が配列手段であるため、レ
ンズ要素を容易に配置できると共に不要光の内面反射を
防止することができ、全体的にフレアーを除去してコン
トラストのよい３次元像を得ることができるようにな
る。

【００３０】特に、レンズ要素が単レンズの場合、レン
ズ要素の配置が容易になって３次元画像表示装置の製造
が容易に行えるという利点を有する。（３）請求項３記載の発明は、請求項１記載の３次元画
像表示装置の遮光部材が各レンズ要素を２次元的に配置
するための接着手段であることを特徴とする３次元画像
表示装置である。

【００３１】このような３次元画像表示装置によれば、
原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３次元像
として形成することができ、そして、各レンズ要素間の
隙間を遮光部材で遮光したことにより、光源からの光が
観察者側に直接漏れるようなことがなくなり、空中像の
コントラストが低下や観察しずらいといった問題を防止
することができ、十分なコントラストを有する３次元画
像の表示を行うことが可能になる。

【００３２】また、遮光部材がレンズ要素を配置するた
めの接着手段であるため、レンズ要素を保持すると共に
不要光の内面反射を防止することができ、全体的にフレ
アーを除去してコントラストのよい３次元像を得ること
ができるようになる。

【００３３】尚、ここで、遮光部材が接着手段であると
は、遮光性を有する接着剤で隙間全体を埋める場合と、
隙間に略等しい大きさを有する遮光性の部材の側面が接
着性を有する場合とが考えられる。

【００３４】（４）請求項４記載の発明は、複数のレン
ズ要素が２次元的に配置されたレンズアレイと、このレ
ンズアレイを構成する個々のレンズ要素に対応して再生
像の微小倒立像若しくはフーリエ変換像が記録若しくは
表示されている原画とにより、原画に対応した空中像を
形成する３次元画像表示装置であって、前記レンズアレ
イが周縁部を多角形に加工されたレンズ要素を組合わせ
たものであることを特徴とする３次元画像表示装置であ
る。但し、前記レンズ要素がラジアル屈折率分布型レン
ズである場合を除く。

【００３５】このような３次元画像表示装置によれば、
原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３次元像
として形成することができる。そして、各レンズ要素間
の隙間が生じないように多角形に加工されたレンズ要素
を組合わせることにより、光源からの光が観察者側に直
接漏れることを防止でき、空中像のコントラストが低下
や観察しずらいといった問題を防止することができ、十
分なコントラストを有する３次元画像の表示を行うこと
が可能になる。

【００３６】更に、多角形に加工されたレンズ要素を組
合わせて隙間が生じないようにすることができるので、
全面が光を透過することにより光の利用効率を高め、充
分な明るさを有する３次元画像の表示を行うことが可能
になる。

【００３７】また、多角形に加工されたレンズ要素を密
に並べて構成することで、隙間のない２次元配列が可能
となり、レンズ粒状を一層目立たなくする効果が得られ
る。（５）請求項５記載の発明は、複数のレンズ要素が２次
元的に配置されたレンズアレイと、このレンズアレイを
構成する個々のレンズ要素に対応して再生像の微小倒立
像若しくはフーリエ変換像が記録若しくは表示されてい
る原画とにより、原画に対応した空中像を形成する３次
元画像表示装置であって、前記レンズ要素毎に屈折率が
均一であり、前記レンズアレイが周縁部を多角形に加工
されたレンズ要素を組合わせたものであることを特徴と
する３次元画像表示装置である。

【００３８】このような３次元画像表示装置によれば、
原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３次元像
として形成することができる。そして、各レンズ要素間
の隙間が生じないように多角形に加工されたレンズ要素
を組合わせることにより、光源からの光が観察者側に直
接漏れることを防止でき、空中像のコントラストが低下
や観察しずらいといった問題を防止することができ、十
分なコントラストを有する３次元画像の表示を行うこと
が可能になる。

【００３９】また、多角形に加工されたレンズ要素を密
に並べて構成することで、隙間のない２次元配列が可能
となり、レンズ粒状を一層目立たなくする効果が得られ
る。（６）請求項６記載の発明は、複数のレンズ要素が２次
元的に配置されたレンズアレイと、このレンズアレイを
構成する個々のレンズ要素に対応して再生像の微小倒立
像若しくはフーリエ変換像が記録若しくは表示されてい
る原画とにより、原画に対応した空中像を形成する３次
元画像表示装置であって、前記レンズ要素毎に屈折率が
均一であり、前記レンズアレイが周縁部を６角形に加工
されたレンズ要素を組合わせたものであることを特徴と
する３次元画像表示装置である。

【００４０】このような３次元画像表示装置によれば、
原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３次元像
として形成することができる。そして、各レンズ要素間
の隙間が生じないように多角形に加工されたレンズ要素
を組合わせることにより、光源からの光が観察者側に直
接漏れることを防止でき、空中像のコントラストが低下
や観察しずらいといった問題を防止することができ、十
分なコントラストを有する３次元画像の表示を行うこと
が可能になる。

【００４１】更に、６角形に加工されたレンズ要素を組
合わせて隙間が生じないようにすることができるので、
全面が光を透過することにより光の利用効率を高め、充
分な明るさを有する３次元画像の表示を行うことが可能
になる。

【００４２】また、円形のレンズ要素を６角形に加工す
るため、もとになる円形のレンズ要素の利用率が高く、
無駄になる部分が少ない。また、多角形に加工されたレ
ンズ要素を密に並べて構成することで、隙間のない２次
元配列が可能となり、レンズ粒状を一層目立たなくする
効果が得られる。

【００４３】（７）請求項７記載の発明は、複数のレン
ズ要素が２次元的に配置されたレンズアレイと、このレ
ンズアレイを構成する個々のレンズ要素に対応して再生
像の微小倒立像若しくはフーリエ変換像が記録若しくは
表示されている原画とにより、原画に対応した空中像を
形成する３次元画像表示装置であって、前記レンズ要素
がラジアル屈折率分布型レンズであり、前記レンズアレ
イが周縁部を多角形に加工されたレンズ要素を組合わせ
たものであることを特徴とする３次元画像表示装置であ
る。但し、前記レンズアレイが、周縁部を６角形に加工
されたレンズ要素を組合わせたものである場合を除く。

【００４４】このような３次元画像表示装置によれば、
原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３次元像
として形成することができる。そして、各レンズ要素間
の隙間が生じないように多角形に加工されたレンズ要素
を組合わせることにより、光源からの光が観察者側に直
接漏れることを防止でき、空中像のコントラストが低下
や観察しずらいといった問題を防止することができ、十
分なコントラストを有する３次元画像の表示を行うこと
が可能になる。

【００４５】また、多角形に加工されたレンズ要素を密
に並べて構成することで、隙間のない２次元配列が可能
となり、レンズ粒状を一層目立たなくする効果が得られ
る。（８）請求項８記載の発明は、複数のレンズ要素が２次
元的に配置されたレンズアレイと、このレンズアレイを
構成する個々のレンズ要素に対応して再生像の微小倒立
像若しくはフーリエ変換像が記録若しくは表示されてい
る原画とにより、原画に対応した空中像を形成する３次
元画像表示装置であって、前記レンズアレイが周縁部を
４角形に加工されたレンズ要素を組合わせたものである
ことを特徴とする３次元画像表示装置である。

【００４６】このような３次元画像表示装置によれば、
原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３次元像
として形成することができる。そして、各レンズ要素間
の隙間が生じないように多角形に加工されたレンズ要素
を組合わせることにより、光源からの光が観察者側に直
接漏れることを防止でき、空中像のコントラストが低下
や観察しずらいといった問題を防止することができ、十
分なコントラストを有する３次元画像の表示を行うこと
が可能になる。

【００４７】更に、４角形に加工されたレンズ要素を組
合わせて隙間が生じないようにすることができるので、
全面が光を透過することにより光の利用効率を高め、充
分な明るさを有する３次元画像の表示を行うことが可能
になる。

【００４８】また、４角形に加工されたレンズ要素は、
組合わせてレンズアレイにする作業が容易に行え、精度
を高めることも容易である。また、多角形に加工された
レンズ要素を密に並べて構成することで、隙間のない２
次元配列が可能となり、レンズ粒状を一層目立たなくす
る効果が得られる。

【００４９】（９）請求項９記載の発明は、複数のレン
ズ要素が２次元的に配置されたレンズアレイと、このレ
ンズアレイを構成する個々のレンズ要素に対応して再生
像の微小倒立像若しくはフーリエ変換像が記録若しくは
表示されている原画とにより、原画に対応した空中像を
形成する３次元画像表示装置であって、前記レンズ要素
は周縁部が多角形に加工されたものであり、前記レンズ
アレイは複数種類の多角形に加工されたレンズ要素の組
合わせであることを特徴とする３次元画像表示装置であ
る。

【００５０】このような３次元画像表示装置によれば、
原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３次元像
として形成することができる。そして、各レンズ要素間
の隙間が生じないように複数種類の多角形に加工された
レンズ要素を組合わせることにより、光源からの光が観
察者側に直接漏れることを防止でき、空中像のコントラ
ストが低下や観察しずらいといった問題を防止すること
ができ、十分なコントラストを有する３次元画像の表示
を行うことが可能になる。

【００５１】また、複数種類の多角形レンズ要素を組合
わせて隙間が生じないようにすることができるので、全
面が光を透過することにより光の利用効率を高め、充分
な明るさを有する３次元画像の表示を行うことが可能に
なる。

【００５２】更に、複数種類の多角形レンズ要素を組合
わせることで、レンズアレイを曲面若しくは球面に形成
することができ、撮影又は再生時における各レンズに対
する光線の入射角又は出射角を小さくして軸外光束に対
するレンズ性能の劣化を抑えることができるので、良好
な３次元画像を形成することができるようになる。

【００５３】また、多角形に加工されたレンズ要素を密
に並べて構成することで、隙間のない２次元配列が可能
となり、レンズ粒状を一層目立たなくする効果が得られ
る。（１０）請求項１０記載の発明は、複数のレンズ要素が
２次元的に配置されたレンズアレイと、このレンズアレ
イを構成する個々のレンズ要素に対応して再生像の微小
倒立像若しくはフーリエ変換像が記録若しくは表示され
ている原画とにより、原画に対応した空中像を形成する
３次元画像表示装置であって、前記レンズ要素は周縁部
が多角形に加工されたものであり、再生像側の面と原画
側の面とで異なる大きさを有することを特徴とする３次
元画像表示装置である。

【００５４】このような３次元画像表示装置によれば、
原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３次元像
として形成することができる。そして、各レンズ要素間
の隙間が生じないように多角形に加工されたレンズ要素
を組合わせることにより、光源からの光が観察者側に直
接漏れることを防止でき、空中像のコントラストが低下
や観察しずらいといった問題を防止することができ、十
分なコントラストを有する３次元画像の表示を行うこと
が可能になる。

【００５５】また、多角形レンズ要素を組合わせて隙間
が生じないようにすることができるので、全面が光を透
過することにより光の利用効率を高め、充分な明るさを
有する３次元画像の表示を行うことが可能になる。

【００５６】更に、再生像側の面と原画側の面とで大き
さを変えることで、レンズアレイを曲面若しくは球面に
形成することができ、撮影又は再生時における各レンズ
に対する光線の入射角又は出射角を小さくして軸外光束
に対するレンズ性能の劣化を抑えることができるので、
良好な３次元画像を形成することができるようになる。

【００５７】また、多角形に加工されたレンズ要素を密
に並べて構成することで、隙間のない２次元配列が可能
となり、レンズ粒状を一層目立たなくする効果が得られ
る。（１１）請求項１１記載の発明は、複数のレンズ要素が
２次元的に配置されたレンズアレイと、このレンズアレ
イを構成する個々のレンズ要素に対応して再生像の微小
倒立像若しくはフーリエ変換像が記録若しくは表示され
ている原画と、背面より原画を照射する光源とにより、
原画に対応した空中像を形成する３次元画像表示装置で
あって、前記光源として平面発光手段を用いたことを特
徴とする３次元画像表示装置である。

【００５８】このような３次元画像表示装置によれば、
原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３次元像
として形成することができる。そして、点光源や線光源
からの光を拡散したものとは異なり、平面発光手段を用
いることで、原画を均一に照明することができるように
なり、充分な明るさを有する３次元画像を形成すること
が可能になる。

【００５９】（１２）請求項１２記載の発明は、請求項
１１記載の３次元画像表示装置の光源はエレクトロルミ
ネセンス発光パネルであることを特徴とする３次元画像
表示装置である。

【００６０】このような３次元画像表示装置によれば、
原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３次元像
として形成することができる。そして、点光源や線光源
からの光を拡散したものとは異なり、平面発光手段とし
てのエレクトロルミネセンス発光パネルを用いること
で、原画を均一に照明することができるようになり、充
分な明るさを有する３次元画像を形成することが可能に
なる。

【００６１】（１３）請求項１３記載の発明は、請求項
１１記載の３次元画像表示装置の光源はプラズマディス
プレイパネルであることを特徴とする３次元画像表示装
置である。

【００６２】このような３次元画像表示装置によれば、
原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３次元像
として形成することができる。そして、点光源や線光源
からの光を拡散したものとは異なり、平面発光手段とし
てのプラズマディスプレイパネルを用いることで、原画
を均一に照明することができるようになり、充分な明る
さを有する３次元画像を形成することが可能になる。

【００６３】

【発明の実施の形態】本発明の特徴は、インテグラル・
フォトグラフィーに用いるハエの目レンズの個々のレン
ズについて、単レンズをレンズ要素としてレンズアレ
イを構成した場合におけるレンズ要素の配置を工夫し、
空中像を形成する３次元画像表示に適した光源を用
い、構成したことである。以下、レンズ要素の配置の工
夫を第１の実施の形態例として、また、空中像に適した
光源について第２の実施の形態例として説明を行う。

【００６４】第１の実施の形態例：＜構成＞図１は単レンズをレンズ要素としてレンズアレ
イを構成した場合におけるレンズ要素の配置を工夫する
際の配列部材（配列手段）の様子を示す斜視図である。
また、図２は図１と同じ配列手段を用いた場合のＡ−
Ａ’断面を示す断面図である。

【００６５】これら図１及び図２において、１はレンズ
要素を構成するレンズ、１１は複数のレンズ１を配置す
るための配列部材（配列手段）である。そして、この配
列部材１１を遮光性の不透明に構成しておく。

【００６６】尚、この配列部材１１は多数のレンズ１を
所定の位置に保持するため、レンズ１の外形に略等しい
大径穴１２ａとレンズ１の外形より小さい径の小径穴１
２ｂとからなる段付穴１２を備えている。この小径穴１
２ｂはレンズ１を光軸方向の所定の位置に保持すると共
に、レンズ１の絞りの働きを兼ねている。

【００６７】尚、これらの図では説明を簡単にするため
９個のレンズ要素からなるレンズアレイ１０を示してい
るが、実際のレンズアレイは更に多数のレンズ要素から
構成される。

【００６８】また、配列部材１１の下面（視点の反対側
の面）には原画２０が配置されており、この原画２０に
はレンズアレイを構成する個々のレンズ要素に対応して
再生像の微小倒立像若しくはフーリエ変換像が記録若し
くは表示されている。

【００６９】そして、原画２０の下面には光源３０が配
置されており、視点から見て背面より原画２０を均一に
照射して、視点側に空中像を形成せしめる。尚、図２の
例ではレンズ１の凸面を上（視点側）に向けているが、
図３に示すように原画２０側に向けることも可能であ
る。その場合には、段付穴１２の段の部分をレンズの凸
面に合わせてテーパー状にすることが好ましい。

【００７０】＜手順＞記録：図１及び図２若しくは図１及び図３のように、
複数のレンズ要素（レンズ１）を２次元平面に配置して
２次元レンズアレイ（ハエの目レンズ）を作製し、この
２次元レンズアレイの被写体の共役位置に写真乾板を置
き、この乾板に被写体の微小倒立像を撮影・記録する。

【００７１】再生準備：この乾板と同寸法に焼き付け
た陽画による原画２０を作製する。乾板の代わりにリバ
ーサルフイルムを用いれば、これを現像するだけでも原
画２０として用いることが可能である。

【００７２】再生：原画２０を元の乾板の位置に正確
に置き、原画２０の背面側から光源３０により照明し
て、レンズアレイを通して観察すると、光線は撮影時と
逆の経路を辿って再生される。このため、撮影時の被写
体と同じ位置に被写体の空中像が３次元画像として再生
される。

【００７３】尚、このままでは凹凸が逆の逆視像が見え
てしまうので、凹凸を正常に戻す場合は、一度再生され
た空中像をもう一度この方式で撮影し直す等の処理を行
えば良い。

【００７４】＜効果＞このように構成した３次元画像表
示装置によれば、原画２０を作成した際の被写体に対応
した空中像を３次元像として視点側に形成することがで
きる。

【００７５】そして、各レンズ要素（レンズ１）間に生
じる隙間を遮光部材（配列部材１１）で遮光したことに
より、光源３０からの光が視点側（観察者側）に直接漏
れるようなことがなくなる。

【００７６】この結果、空中像のコントラストが低下や
観察しずらいといった問題を防止することができ、十分
なコントラストを有する３次元画像の表示を行うことが
可能になる。

【００７７】この遮光性の配列部材１１の視点側の表面
を黒色などの外光を吸収する色にしておくことで、外部
からの光を配列部材１１の表面で反射することもなくな
るため、更に良好な結果を得ることができる。

【００７８】また、図３のように、視点側に平面を向け
てレンズアレイを構成することにより、表面が平板にな
る。従って、表面に凹凸がなくなり、配列部材１やレン
ズ１の表面での外光の乱反射が発生することがなくなっ
てレンズ粒状が目立ち難くなる。

【００７９】また、同様な配列部材を用いることによ
り、平凸形状のレンズだけでなく、両凸レンズや複数枚
のレンズ要素（レンズユニット）を組み込むことも容易
になる。これにより、レンズ設計の自由度が増大し、３
次元画像の結像性能を向上させることができる。すなわ
ち、図２や図３と同様な配列部材を用いて、図４に示す
ような両凸の貼り合わせレンズを組み込むことも可能で
ある。

【００８０】更に、配列部材１１の小径穴１２ｂは絞り
の働きを有しているため、この径を調節することで、レ
ンズ１が有する球面収差を軽減することが可能になる。
尚、球面収差の増大は、レンズ面を非球面とすることで
も補正が可能である。

【００８１】第２の実施の形態例：＜構成＞図５は単レンズをレンズ要素としてレンズアレ
イを構成した場合におけるレンズ要素の配置を工夫する
際の配列手段の様子を示す断面図である。

【００８２】この図５において、１はレンズ要素を構成
するレンズ、４０は複数のレンズ１を配置するため配列
手段としての遮光性を有する接着剤である。すなわち、
この接着剤４０を遮光性の不透明の材質で構成してお
く。

【００８３】尚、この接着剤４０は多数のレンズ１を所
定の位置に保持するためと、各レンズ要素（レンズ１）
間に生じる隙間を遮光するために設ける。尚、これらの
図では説明を簡単にするため図２若しくは図３と同じく
３個のレンズ要素からなるレンズアレイの断面を示して
いるが、実際のレンズアレイは更に多数のレンズ要素か
ら構成される。

【００８４】また、接着剤４０の下面（視点の反対側の
面）には原画２０が配置されており、この原画２０には
レンズアレイを構成する個々のレンズ要素に対応して再
生像の微小倒立像若しくはフーリエ変換像が記録若しく
は表示されている。

【００８５】そして、原画２０の下面には光源３０が配
置されており、視点から見て背面より原画２０を均一に
照射して、視点側に空中像を形成せしめる。＜効果＞このように構成した３次元画像表示装置によれ
ば、原画２０を作成した際の被写体に対応した空中像を
３次元像として視点側に形成することができる。

【００８６】そして、各レンズ要素（レンズ１）間に生
じる隙間を遮光部材（接着剤４０）で遮光したことによ
り、光源３０からの光が視点側（観察者側）に直接漏れ
るようなことがなくなる。

【００８７】この結果、空中像のコントラストが低下や
観察しずらいといった問題を防止することができ、十分
なコントラストを有する３次元画像の表示を行うことが
可能になる。

【００８８】この遮光性の接着剤４０の視点側の表面若
しくは接着剤４０全体を黒色などの外光を吸収する色に
しておくことで、外部からの光を接着剤４０の表面で反
射することもなくなるため、更に良好な結果を得ること
ができる。

【００８９】第３の実施の形態例：＜構成＞図６（ａ）は第３の実施の形態例で使用するレ
ンズ要素２（以下、単にレンズ２ともいう）を示す斜視
図であり、周縁部を６角形に加工されたレンズ要素２を
組合わせてレンズアレイ５０を構成する場合を示してい
る。

【００９０】尚、円形の断面を有するレンズ１の周縁を
６角形に加工することでレンズ要素２を構成する。そし
て、図６（ｂ）は６角形に加工されたレンズ要素２を組
合わせて構成されたレンズアレイ５０の一部の様子を示
す斜視図である。

【００９１】このように、レンズアレイ５０としてレン
ズ２を組合わせることが可能になるようにレンズ２の６
角形の形状を決定すれば良く、正６角形以外の６角形で
あっても構わない。この図６（ｂ）では説明を簡単にす
るため１０個のレンズ要素からなるレンズアレイ５０を
示しているが、実際のレンズアレイは更に多数のレンズ
要素から構成される。

【００９２】また、図６では示していないが、前述の実
施の形態例と同じ様にレンズアレイ５０の下面（視点の
反対側の面）には原画２０が配置されており、この原画
２０にはレンズアレイを構成する個々のレンズ要素に対
応して再生像の微小倒立像若しくはフーリエ変換像が第
１の実施の形態例と同じ様に記録若しくは表示されてい
る。

【００９３】そして、原画２０の下面には光源３０が配
置されており、視点から見て背面より原画２０を均一に
照射して、第１の実施の形態例と同じ様に視点側に空中
像を形成せしめる。

【００９４】＜効果＞このように構成した３次元画像表
示装置によれば、原画２０を作成した際の被写体に対応
した空中像を３次元像として視点側に形成することがで
きる。

【００９５】そして、各レンズ要素間（レンズ２）の隙
間が生じないように６角形に加工されたレンズ要素を組
合わせることにより、光源３０からの光が視点側（観察
者側）に直接漏れるようなことがなくなる。

【００９６】この結果、空中像のコントラストが低下や
観察しずらいといった問題を防止することができ、十分
なコントラストを有する３次元画像の表示を行うことが
可能になる。

【００９７】更に、６角形に加工されたレンズ要素を組
合わせて隙間が生じないようにすることができるので、
全面が光を透過することにより光の利用効率を高め、充
分な明るさを有する３次元画像の表示を行うことが可能
になる。

【００９８】また、多角形に加工されたレンズ要素を密
に並べて構成することで、隙間のない２次元配列が可能
となり、レンズ粒状を一層目立たなくする効果が得られ
る。また、円形のレンズ要素を６角形に加工しているた
め、もとになる円形のレンズ要素の利用率が高く、無駄
になる部分が少ない。

【００９９】第４の実施の形態例：＜構成＞図７（ａ）は第４の実施の形態例で使用するレ
ンズ要素３（以下、単にレンズ３ともいう）を示す斜視
図であり、周縁部を４角形に加工されたレンズ要素３を
組合わせてレンズアレイ６０を構成する場合を示してい
る。

【０１００】尚、円形の断面を有するレンズ１の周縁を
４角形に加工することでレンズ要素３を構成する。そし
て、図７（ｂ）は４角形に加工されたレンズ要素３を組
合わせて構成されたレンズアレイ６０の一部の様子を示
す斜視図である。

【０１０１】このように、レンズアレイ６０としてレン
ズ３を組合わせることが可能になるようにレンズ３の４
角形の形状を決定すれば良く、正方形以外の４角形（長
方形，平行四辺形など）であっても構わない。

【０１０２】この図７（ｂ）では説明を簡単にするため
１６個のレンズ要素からなるレンズアレイ６０を示して
いるが、実際のレンズアレイは更に多数のレンズ要素か
ら構成される。

【０１０３】また、図７では示していないが、前述の第
１の実施の形態例と同じ様にレンズアレイ６０の下面
（視点の反対側の面）には原画２０が配置されており、
この原画２０にはレンズアレイを構成する個々のレンズ
要素に対応して再生像の微小倒立像若しくはフーリエ変
換像が第１の実施の形態例と同じ様に記録若しくは表示
されている。

【０１０４】そして、原画２０の下面には光源３０が配
置されており、視点から見て背面より原画２０を均一に
照射して、第１の実施の形態例と同じ様に視点側に空中
像を形成せしめる。

【０１０５】＜効果＞このように構成した３次元画像表
示装置によれば、原画２０を作成した際の被写体に対応
した空中像を３次元像として視点側に形成することがで
きる。

【０１０６】そして、各レンズ要素間（レンズ３）の隙
間が生じないように４角形に加工されたレンズ要素を組
合わせることにより、光源３０からの光が視点側（観察
者側）に直接漏れるようなことがなくなる。

【０１０７】この結果、空中像のコントラストが低下や
観察しずらいといった問題を防止することができ、十分
なコントラストを有する３次元画像の表示を行うことが
可能になる。

【０１０８】更に、４角形に加工されたレンズ要素を組
合わせて隙間が生じないようにすることができるので、
全面が光を透過することにより光の利用効率を高め、充
分な明るさを有する３次元画像の表示を行うことが可能
になる。

【０１０９】また、多角形に加工されたレンズ要素を密
に並べて構成することで、隙間のない２次元配列が可能
となり、レンズ粒状を一層目立たなくする効果が得られ
る。また、４角形に加工されたレンズ要素３は、組合わ
せてレンズアレイ６０にする作業が容易に行え、精度を
高めることも容易である。

【０１１０】第５の実施の形態例：＜構成＞上述の第３の実施の形態例及び第４の実施の形
態例では同一種類の多角形を組合わせてレンズアレイを
構成したが、この第５の実施の形態例の３次元画像表示
装置のレンズアレイでは複数種類の多角形に加工された
レンズ要素の組合わせを用いるようにする。

【０１１１】例えば、辺の長さを揃えた５角形と６角形
とを用意して、５角形の各辺の周囲に６角形が配置され
るようにして、レンズ要素の組合わせは位置を行う。＜効果＞このような３次元画像表示装置によれば、レン
ズアレイを平面ではなく、球面の一部として構成するこ
とができる。これにより、撮影又は再生時における各レ
ンズに対する光線の入射角又は出射角を小さくして軸外
光束に対するレンズ性能の劣化を抑えることができるの
で、良好な３次元画像を形成することができるようにな
る。

【０１１２】そして、各レンズ要素間の隙間が生じない
ように複数種類の多角形に加工されたレンズ要素を組合
わせることにより、光源からの光が観察者側に直接漏れ
るようなことがなくなり、空中像のコントラストが低下
や観察しずらいといった問題を防止することができ、十
分なコントラストを有する３次元画像の表示を行うこと
が可能になる。

【０１１３】また、複数種類の多角形レンズ要素を組合
わせて隙間が生じないようにすることができるので、全
面が光を透過することにより光の利用効率を高め、充分
な明るさを有する３次元画像の表示を行うことが可能に
なる。

【０１１４】また、多角形に加工されたレンズ要素を密
に並べて構成することで、隙間のない２次元配列が可能
となり、レンズ粒状を一層目立たなくする効果が得られ
る。第６の実施の形態例：＜構成＞図８（ａ）は第６の実施の形態例で使用するレ
ンズ要素４（以下、単にレンズ４ともいう）を示す斜視
図であり、周縁部を８角形に加工されたレンズ要素４を
組合わせ、隙間に配列手段としての接着辺７１を配置し
てレンズアレイ７０を構成する場合を示している。

【０１１５】ここで、接着辺７１を遮光性の不透明の材
質で構成しておく。すなわち、この接着辺７１は多数の
レンズ４を所定の位置に保持するためと、各レンズ要素
（レンズ４）間に生じる隙間を遮光するために設ける。

【０１１６】尚、ここでは、円形の断面を有するレンズ
１の周縁を８角形に加工することでレンズ要素４を構成
する。そして、図８（ｂ）は８角形に加工されたレンズ
要素４を組合わせ、隙間に接着辺７１を配置して構成さ
れたレンズアレイ７０の一部の様子を示す斜視図であ
る。

【０１１７】このように、レンズアレイ７０としてレン
ズ４を組合わせることが可能になるようにレンズ４の８
角形の形状を決定すれば良く、正８角形以外の８角形で
あっても構わない。

【０１１８】この図８（ｂ）では説明を簡単にするため
８個のレンズ要素からなるレンズアレイ７０を示してい
るが、実際のレンズアレイは更に多数のレンズ要素から
構成される。

【０１１９】また、図８では示していないが、前述の第
１の実施の形態例と同じ様にレンズアレイ７０の下面
（視点の反対側の面）には原画２０が配置されており、
この原画２０にはレンズアレイを構成する個々のレンズ
要素に対応して再生像の微小倒立像若しくはフーリエ変
換像が第１の実施の形態例と同じ様に記録若しくは表示
されている。

【０１２０】そして、原画２０の下面には光源３０が配
置されており、視点から見て背面より原画２０を均一に
照射して、第１の実施の形態例と同じ様に視点側に空中
像を形成せしめる。

【０１２１】＜効果＞このように構成した３次元画像表
示装置によれば、原画２０を作成した際の被写体に対応
した空中像を３次元像として視点側に形成することがで
きる。

【０１２２】そして、各レンズ要素（レンズ４）間に生
じる隙間を遮光部材（接着辺７１）で遮光したことによ
り、光源３０からの光が視点側（観察者側）に直接漏れ
るようなことがなくなる。

【０１２３】この結果、空中像のコントラストが低下や
観察しずらいといった問題を防止することができ、十分
なコントラストを有する３次元画像の表示を行うことが
可能になる。

【０１２４】この遮光性の接着辺７１の視点側の表面若
しくは接着辺７１全体を黒色などの外光を吸収する色に
しておくことで、外部からの光を接着辺７１の表面で反
射することもなくなるため、更に良好な結果を得ること
ができる。

【０１２５】この結果、空中像のコントラストが低下や
観察しずらいといった問題を防止することができ、十分
なコントラストを有する３次元画像の表示を行うことが
可能になる。

【０１２６】更に、８角形に加工されたレンズ要素とし
て正８角形のレンズ要素を組合わせた場合には、円形の
レンズを使用する場合よりも隙間が小さくなる結果、光
の利用効率が高まる。従って、充分な明るさを有する３
次元画像の表示を行うことが可能になる。

【０１２７】また、接着辺７１は定型のものを多数用意
しておけば良く、レンズ４と接着辺７１とを組合わせて
レンズアレイ７０にする作業が容易に行え、精度を高め
ることも容易である。

【０１２８】第７の実施の形態例：＜構成＞図９（ａ）は第７の実施の形態例で使用するレ
ンズ要素５（以下、単にレンズ５ともいう）を示す斜視
図であり、周縁部を４角形に加工されたレンズ要素５を
組合わせてレンズアレイ８０を構成する場合を示してい
る。また、このレンズ要素５は、再生像側の面と原画側
の面とで異なる大きさを有することを特徴としている。

【０１２９】すなわち、円形の断面を有するレンズ１の
周縁を４角形、かつ、再生像側の面と原画側の面とで異
なる大きさになるように加工することでレンズ要素５を
構成する。そして、図９（ｂ）は４角形に加工されたレ
ンズ要素５を組合わせて構成されたレンズアレイ８０の
一部の様子を示す斜視図である。

【０１３０】ここでは、Ｘ方向に再生像側の面が小さく
なるように構成したレンズ５を使用することで、曲面の
レンズアレイ８０を構成した場合を示している。ここ
で、ＸとＹとの両方を再生像側の面で小さくすること
で、球面を形成することも可能である。

【０１３１】また、このように、レンズアレイ８０とし
てレンズ５を組合わせることが可能になるようにレンズ
５の４角形の形状を決定すれば良く、正方形以外の４角
形（長方形，平行四辺形など）であっても構わない。

【０１３２】また、再生像側の面と原画側の面との大き
さの差により曲面若しくは球面の形状や曲率が決定され
るので、所望の形状になるように再生像側の面と原画側
の面との大きさの差を選択すれば良い。

【０１３３】また、図９（ｂ）に示すように、レンズア
レイ８０の原画側の面（視点の反対側の面）側には原画
２０が配置されており、この原画２０にはレンズアレイ
を構成する個々のレンズ要素に対応して再生像の微小倒
立像若しくはフーリエ変換像が第１の実施の形態例と同
じ様に記録若しくは表示されている。

【０１３４】そして、原画２０の背面には光源３０が配
置されており、視点から見て背面より原画２０を均一に
照射して、第１の実施の形態例と同じ様に視点側に空中
像を形成せしめる。

【０１３５】＜効果＞このように構成した３次元画像表
示装置によれば、原画２０を作成した際の被写体に対応
した空中像を３次元像として視点側に形成することがで
きる。

【０１３６】そして、各レンズ要素間（レンズ５）の隙
間が生じないように４角形に加工されたレンズ要素を組
合わせることにより、光源３０からの光が視点側（観察
者側）に直接漏れるようなことがなくなる。

【０１３７】この結果、空中像のコントラストが低下や
観察しずらいといった問題を防止することができ、十分
なコントラストを有する３次元画像の表示を行うことが
可能になる。

【０１３８】更に、４角形に加工されたレンズ要素を組
合わせて隙間が生じないようにすることができるので、
全面が光を透過することにより光の利用効率を高め、充
分な明るさを有する３次元画像の表示を行うことが可能
になる。

【０１３９】また、多角形に加工されたレンズ要素を密
に並べて構成することで、隙間のない２次元配列が可能
となり、レンズ粒状を一層目立たなくする効果が得られ
る。また、４角形に加工されたレンズ要素５は、組合わ
せてレンズアレイ８０にする作業が容易に行え、精度を
高めることも容易である。

【０１４０】そして、この３次元画像表示装置によれ
ば、レンズアレイ８０を平面ではなく、曲面や球面の一
部として構成することができる。これにより、撮影又は
再生時における各レンズに対する光線の入射角又は出射
角を小さくして軸外光束に対するレンズ性能の劣化を抑
えることができるので、良好な３次元画像を形成するこ
とができるようになる。

【０１４１】尚、この実施の形態例では、４角形のレン
ズ要素５を用いたが、前述の６角形や８角形のレンズ要
素を用いるレンズアレイでも同様に球面や曲面を構成す
ることが可能である。

【０１４２】第８の実施の形態例：＜構成＞この第８の実施の形態例では、光源３０として
平面発光手段を用いることを特徴としている。

【０１４３】図１０（ａ）は第８の実施の形態例の全体
構成を各構成要素毎に分離して示す斜視図であり、光源
３０としてエレクトロルミネセンス発光パネル３１を使
用した場合を示している。尚、エレクトロルミネセンス
発光パネル３１は、電源３２から所定の電圧が透明導電
膜付ガラス板３１ａと反射板３１ｃとの間に印加されて
エネルギーを与えられた場合に、蛍光体（蛍光粉体結
晶）３１ｂ内部でキャリアが移動して発光するものであ
る。

【０１４４】尚、この図１０では四角形のレンズ要素を
組合わせたレンズアレイ６０を用いたが、他のレンズ要
素を使用するレンズアレイであっても構わず、図１〜図
５のように光源３０，原画２０，レンズアレイの順に空
中像を形成する方向に向かって配置されているものとす
る。

【０１４５】そして、原画２０の背面のエレクトロルミ
ネセンス発光パネル３１が原画２０を均一に照射して、
前述した実施の形態例と同じ様に視点側に空中像を形成
せしめる。

【０１４６】＜効果＞このように構成した３次元画像表
示装置によれば、原画２０を作成した際の被写体に対応
した空中像を３次元像として視点側に形成することがで
きる。

【０１４７】そして、点光源や線光源からの光を拡散板
によって拡散したものとは異なり、平面発光手段として
のエレクトロルミネセンス発光パネル３１を用いている
ことで、原画２０を均一にむらなく照明することができ
るようになり、充分な明るさを有する３次元画像を形成
することが可能になる。

【０１４８】また、点光源や線光源からの光を拡散板に
よって拡散したものとは異なり、平面発光手段としての
エレクトロルミネセンス発光パネル３１を用いているこ
とで、３次元画像表示装置を薄型に構成することが可能
になる。

【０１４９】また、このエレクトロルミネセンス発光パ
ネル３１に代えて、プラズマディスプレイパネルを用い
ることも可能である。この場合も、点光源や線光源から
の光を拡散板によって拡散したものとは異なり、平面発
光手段としてのプラズマディスプレイパネルを用いてい
ることで、原画２０を均一にむらなく照明することがで
きるようになり、充分な明るさを有する３次元画像を形
成することが可能になる。

【０１５０】また、点光源や線光源からの光を拡散板に
よって拡散したものとは異なり、平面発光手段としての
プラズマディスプレイパネルを用いていることで、３次
元画像表示装置を薄型に構成することが可能になる。

【０１５１】尚、プラズマディスプレイパネルを用いる
場合には、原画２０に記録された再生像やレンズ要素の
配置に合わせて発光する単位セルを配置することで、効
率の良い照明を行うことが可能になる。特に、図１や図
８のような配列手段を用いる場合には、遮光する部分を
照明しないようにすることで効率を更に高めることが可
能になる。更に、光源からの光が視点側に漏れる可能性
も小さくなる。

【０１５２】また、同様に発光ダイオードのチップを原
画２０に記録された再生像やレンズ要素の配置に合わせ
て配置することでも、同様にして効率の良い薄型の光源
３０を構成することが可能になる。

【０１５３】その他の実施の形態例：上述した実施の形
態例では、レンズアレイを構成する各レンズ要素を凸レ
ンズとしていたが、これに限定されるものではない。す
なわち、ラジアル屈折率分布型レンズ等を用いることも
可能であり、同様の効果が得られる。

【０１５４】また、図６，図８，図９（ｂ），図１０
（ｂ）ではレンズ要素が平面状に示されているが、レン
ズ形態はこれに限定されるものではない。すなわち、各
種凸レンズやラジアル屈折率分布型レンズ等の各種の形
態のレンズを用いることが可能である。

【０１５５】

【発明の効果】以上実施の形態例と共に詳細に説明した
ように、この明細書記載の各発明によれば以下のような
効果が得られる。

【０１５６】（１）請求項１記載の発明では、複数のレ
ンズ要素が２次元的に配置されたレンズアレイと、この
レンズアレイを構成する個々のレンズ要素に対応して再
生像の微小倒立像若しくはフーリエ変換像が記録若しく
は表示されている原画とにより、原画に対応した空中像
を形成する３次元画像表示装置で、各レンズ要素間の隙
間を遮光部材で遮光したことにより、原画を作成した際
の被写体に対応した空中像を３次元像として形成するこ
とができると共に、光源からの光が観察者側に直接漏れ
るようなことがなくなり、空中像のコントラストが低下
や観察しずらいといった問題を防止することができ、十
分なコントラストを有する３次元画像の表示を行うこと
が可能になる。

【０１５７】（２）請求項２記載の発明では、請求項１
記載の３次元画像表示装置の遮光部材を各レンズ要素を
２次元的に配置するための配列手段で構成することによ
り、原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３次
元像として形成することができ、各レンズ要素間の隙間
を配列手段で遮光したことにより、光源からの光が観察
者側に直接漏れるようなことがなくなり、空中像のコン
トラストが低下や観察しずらいといった問題を防止する
ことができ、十分なコントラストを有する３次元画像の
表示を行うことが可能になる。また、遮光部材が配列手
段であるため、レンズ要素を容易に配置できると共に不
要光の内面反射を防止することができ、全体的にフレア
ーを除去してコントラストのよい３次元像を得ることが
できるようになる。

【０１５８】（３）請求項３記載の発明では、請求項１
記載の３次元画像表示装置の遮光部材を各レンズ要素を
２次元的に配置するための接着手段で構成することによ
り、原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３次
元像として形成することができ、光源からの光が観察者
側に直接漏れるようなことがなくなり、空中像のコント
ラストが低下や観察しずらいといった問題を防止するこ
とができ、十分なコントラストを有する３次元画像の表
示を行うことが可能になる。また、遮光部材がレンズ要
素を配置するための接着手段であるため、レンズ要素を
保持すると共に不要光の内面反射を防止することがで
き、全体的にフレアーを除去してコントラストのよい３
次元像を得ることができるようになる。

【０１５９】（４）請求項４記載の発明では、複数のレ
ンズ要素が２次元的に配置されたレンズアレイと、この
レンズアレイを構成する個々のレンズ要素に対応して再
生像の微小倒立像若しくはフーリエ変換像が記録若しく
は表示されている原画とにより、原画に対応した空中像
を形成する３次元画像表示装置で、前記レンズアレイが
周縁部を多角形に加工されたレンズ要素を組合わせたも
のを用いることで、原画を作成した際の被写体に対応し
た空中像を３次元像として形成することができると共
に、各レンズ要素間の隙間が生じないように多角形に加
工されたレンズ要素を組合わせたことによって光源から
の光が観察者側に直接漏れることを防止でき、空中像の
コントラストが低下や観察しずらいといった問題を防止
することができ、十分なコントラストを有する３次元画
像の表示を行うことが可能になる。

【０１６０】更に、多角形に加工されたレンズ要素を組
合わせて隙間が生じないようにすることができるので、
全面が光を透過することにより光の利用効率を高め、充
分な明るさを有する３次元画像の表示を行うことが可能
になる。また、多角形に加工されたレンズ要素を密に並
べて構成することで、隙間のない２次元配列が可能とな
り、レンズ粒状を一層目立たなくする効果が得られる。

【０１６１】（５）請求項５記載の発明では、複数のレ
ンズ要素が２次元的に配置されたレンズアレイと、この
レンズアレイを構成する個々のレンズ要素に対応して再
生像の微小倒立像若しくはフーリエ変換像が記録若しく
は表示されている原画とにより、原画に対応した空中像
を形成する３次元画像表示装置で、レンズ要素毎に屈折
率が均一であり、前記レンズアレイが周縁部を多角形に
加工されたレンズ要素を組合わせたものを用いるため、
原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３次元像
として形成することができると共に、各レンズ要素間の
隙間が生じないように多角形に加工されたレンズ要素を
組合わせることにより、光源からの光が観察者側に直接
漏れることを防止でき、空中像のコントラストが低下や
観察しずらいといった問題を防止することができ、十分
なコントラストを有する３次元画像の表示を行うことが
可能になる。また、多角形に加工されたレンズ要素を密
に並べて構成することで、隙間のない２次元配列が可能
となり、レンズ粒状を一層目立たなくする効果が得られ
る。

【０１６２】（６）請求項６記載の発明では、複数のレ
ンズ要素が２次元的に配置されたレンズアレイと、この
レンズアレイを構成する個々のレンズ要素に対応して再
生像の微小倒立像若しくはフーリエ変換像が記録若しく
は表示されている原画とにより、原画に対応した空中像
を形成する３次元画像表示装置で、レンズ要素毎に屈折
率が均一であり、レンズ要素として周縁部が６角形に加
工されたものを用いるようにしたことで、原画を作成し
た際の被写体に対応した空中像を３次元像として形成す
ることができると共に、各レンズ要素間の隙間が生じな
いように多角形に加工されたレンズ要素を組合わせるこ
とにより、光源からの光が観察者側に直接漏れることを
防止でき、空中像のコントラストが低下や観察しずらい
といった問題を防止することができ、十分なコントラス
トを有する３次元画像の表示を行うことが可能になる。

【０１６３】更に、６角形に加工されたレンズ要素を組
合わせて隙間が生じないようにすることができるので、
全面が光を透過することにより光の利用効率を高め、充
分な明るさを有する３次元画像の表示を行うことが可能
になる。また、円形のレンズ要素を６角形に加工するた
め、もとになる円形のレンズ要素の利用率が高く、無駄
になる部分が少ない。また、多角形に加工されたレンズ
要素を密に並べて構成することで、隙間のない２次元配
列が可能となり、レンズ粒状を一層目立たなくする効果
が得られる。

【０１６４】（７）請求項７記載の発明では、複数のレ
ンズ要素が２次元的に配置されたレンズアレイと、この
レンズアレイを構成する個々のレンズ要素に対応して再
生像の微小倒立像若しくはフーリエ変換像が記録若しく
は表示されている原画とにより、原画に対応した空中像
を形成する３次元画像表示装置で、レンズ要素がラジア
ル屈折率分布型レンズであり、レンズアレイが周縁部を
多角形に加工されたレンズ要素を組合わせたものを用い
ることで、原画を作成した際の被写体に対応した空中像
を３次元像として形成することができると共に、各レン
ズ要素間の隙間が生じないように多角形に加工されたレ
ンズ要素を組合わせることにより、光源からの光が観察
者側に直接漏れることを防止でき、空中像のコントラス
トが低下や観察しずらいといった問題を防止することが
でき、十分なコントラストを有する３次元画像の表示を
行うことが可能になる。また、多角形に加工されたレン
ズ要素を密に並べて構成することで、隙間のない２次元
配列が可能となり、レンズ粒状を一層目立たなくする効
果が得られる。

【０１６５】（８）請求項８記載の発明では、複数のレ
ンズ要素が２次元的に配置されたレンズアレイと、この
レンズアレイを構成する個々のレンズ要素に対応して再
生像の微小倒立像若しくはフーリエ変換像が記録若しく
は表示されている原画とにより、原画に対応した空中像
を形成する３次元画像表示装置で、レンズ要素として周
縁部が４角形に加工されたものを用いるようにしたこと
で、原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３次
元像として形成することができると共に、各レンズ要素
間の隙間が生じないように多角形に加工されたレンズ要
素を組合わせることにより、光源からの光が観察者側に
直接漏れることを防止でき、空中像のコントラストが低
下や観察しずらいといった問題を防止することができ、
十分なコントラストを有する３次元画像の表示を行うこ
とが可能になる。

【０１６６】更に、４角形に加工されたレンズ要素を組
合わせて隙間が生じないようにすることができるので、
全面が光を透過することにより光の利用効率を高め、充
分な明るさを有する３次元画像の表示を行うことが可能
になる。また、４角形に加工されたレンズ要素は、組合
わせてレンズアレイにする作業が容易に行え、精度を高
めることも容易である。また、多角形に加工されたレン
ズ要素を密に並べて構成することで、隙間のない２次元
配列が可能となり、レンズ粒状を一層目立たなくする効
果が得られる。

【０１６７】（９）請求項９記載の発明では、複数のレ
ンズ要素が２次元的に配置されたレンズアレイと、この
レンズアレイを構成する個々のレンズ要素に対応して再
生像の微小倒立像若しくはフーリエ変換像が記録若しく
は表示されている原画とにより、原画に対応した空中像
を形成する３次元画像表示装置で、レンズアレイとして
複数種類の多角形に加工されたレンズ要素の組合わせを
用いるようにしたことで、原画を作成した際の被写体に
対応した空中像を３次元像として形成することができる
と共に、各レンズ要素間の隙間が生じないように複数種
類の多角形に加工されたレンズ要素を組合わせることに
より、光源からの光が観察者側に直接漏れることを防止
でき、空中像のコントラストが低下や観察しずらいとい
った問題を防止することができ、十分なコントラストを
有する３次元画像の表示を行うことが可能になる。ま
た、複数種類の多角形レンズ要素を組合わせて隙間が生
じないようにすることができるので、全面が光を透過す
ることにより光の利用効率を高め、充分な明るさを有す
る３次元画像の表示を行うことが可能になる。

【０１６８】更に、複数種類の多角形レンズ要素を組合
わせることで、レンズアレイを曲面若しくは球面に形成
することができ、撮影又は再生時における各レンズに対
する光線の入射角又は出射角を小さくして軸外光束に対
するレンズ性能の劣化を抑えることができるので、良好
な３次元画像を形成することができるようになる。ま
た、多角形に加工されたレンズ要素を密に並べて構成す
ることで、隙間のない２次元配列が可能となり、レンズ
粒状を一層目立たなくする効果が得られる。

【０１６９】（１０）請求項１０記載の発明では、複数
のレンズ要素が２次元的に配置されたレンズアレイと、
このレンズアレイを構成する個々のレンズ要素に対応し
て再生像の微小倒立像若しくはフーリエ変換像が記録若
しくは表示されている原画とにより、原画に対応した空
中像を形成する３次元画像表示装置で、レンズ要素とし
て周縁部が多角形に加工されたものであり、再生像側の
面と原画側の面とで異なる大きさを有するようにしたこ
とで、原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３
次元像として形成することができると共に、各レンズ要
素間の隙間が生じないように多角形に加工されたレンズ
要素を組合わせることにより、光源からの光が観察者側
に直接漏れることを防止でき、空中像のコントラストが
低下や観察しずらいといった問題を防止することがで
き、十分なコントラストを有する３次元画像の表示を行
うことが可能になる。また、多角形レンズ要素を組合わ
せて隙間が生じないようにすることができるので、全面
が光を透過することにより光の利用効率を高め、充分な
明るさを有する３次元画像の表示を行うことが可能にな
る。更に、再生像側の面と原画側の面とで大きさを変え
ることで、レンズアレイを曲面若しくは球面に形成する
ことができ、撮影又は再生時における各レンズに対する
光線の入射角又は出射角を小さくして軸外光束に対する
レンズ性能の劣化を抑えることができるので、良好な３
次元画像を形成することができるようになる。また、多
角形に加工されたレンズ要素を密に並べて構成すること
で、隙間のない２次元配列が可能となり、レンズ粒状を
一層目立たなくする効果が得られる。

【０１７０】（１１）請求項１１記載の発明では、複数
のレンズ要素が２次元的に配置されたレンズアレイと、
このレンズアレイを構成する個々のレンズ要素に対応し
て再生像の微小倒立像若しくはフーリエ変換像が記録若
しくは表示されている原画と、背面より原画を照射する
光源とにより、原画に対応した空中像を形成する３次元
画像表示装置であって、前記光源として平面発光手段を
用いたことにより、原画を作成した際の被写体に対応し
た空中像を３次元像として形成することができると共
に、点光源や線光源からの光を拡散したものとは異な
り、平面発光手段を用いることで、原画を均一に照明す
ることができるようになり、充分な明るさを有する３次
元画像を形成することが可能になる。

【０１７１】（１２）請求項１２記載の発明では、請求
項１１記載の３次元画像表示装置の光源としてエレクト
ロルミネセンス発光パネルを用いるようにしているの
で、原画を作成した際の被写体に対応した空中像を３次
元像として形成することができると共に、点光源や線光
源からの光を拡散したものとは異なり、平面発光手段と
してのエレクトロルミネセンス発光パネルを用いること
で、原画を均一に照明することができるようになり、充
分な明るさを有する３次元画像を形成することが可能に
なる。

【０１７２】（１３）請求項１３記載の発明では、請求
項１１記載の３次元画像表示装置の光源としてプラズマ
ディスプレイパネルを用いるようにしているので、原画
を作成した際の被写体に対応した空中像を３次元像とし
て形成することができると共に、点光源や線光源からの
光を拡散したものとは異なり、平面発光手段としてのプ
ラズマディスプレイパネルを用いることで、原画を均一
に照明することができるようになり、充分な明るさを有
する３次元画像を形成することが可能になる。

【０１７３】また、原画の再生像の位置に発光セルの位
置を合わせることで効率のよい照明を行うことが可能に
なる。更に、光源から視点側に光が漏れる可能性も小さ
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における単レンズを
レンズ要素としてレンズアレイを構成した場合における
レンズ要素の配置の様子を示す斜視図である。

【図２】図１と同様な配列手段を用いて異なる形態のレ
ンズを用いた場合の図１相当のＡ−Ａ’断面を示す断面
図である。

【図３】図１と同様な配列手段を用いて異なる形態のレ
ンズを用いた場合の図１相当のＡ−Ａ’断面を示す断面
図である。

【図４】図１と同様な配列手段を用いて異なる形態のレ
ンズを用いた場合の図１相当のＡ−Ａ’断面を示す断面
図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態における単レンズを
レンズ要素としてレンズアレイを構成した場合における
レンズ要素の配置の様子を示す斜視図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態における単レンズを
レンズ要素としてレンズアレイを構成した場合における
レンズ要素の配置の様子を示す斜視図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態における単レンズを
レンズ要素としてレンズアレイを構成した場合における
レンズ要素の配置の様子を示す斜視図である。

【図８】本発明の第６の実施の形態における単レンズを
レンズ要素としてレンズアレイを構成した場合における
レンズ要素の配置の様子を示す斜視図である。

【図９】本発明の第７の実施の形態における単レンズを
レンズ要素としてレンズアレイを構成した場合における
レンズ要素の配置の様子を示す斜視図である。

【図１０】本発明の第８の実施の形態における単レンズ
をレンズ要素としてレンズアレイを構成した場合におけ
るレンズ要素の配置の様子を示す斜視図である。

【図１１】従来の凸レンズを使用した２次元レンズアレ
イの外観構成を示す斜視図である。

【図１２】インテグラル・フォトグラフィーの記録を、
従来の凸レンズを使用した２次元レンズアレイによる結
像の様子によって模式的に説明した模式図である。

【図１３】インテグラル・フォトグラフィーの再生を、
従来の凸レンズを使用した２次元レンズアレイによる結
像の様子によって模式的に説明した模式図である。

【符号の説明】

１０レンズアレイ１１配列部材１２段付穴２０原画３０光源３１エレクトロルミネセンス発光パネル４０接着剤５０レンズアレイ６０レンズアレイ７０レンズアレイ７１接着辺８０レンズアレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者関口敦史東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のレンズ要素が２次元的に配置され
たレンズアレイと、このレンズアレイを構成する個々の
レンズ要素に対応して再生像の微小倒立像若しくはフー
リエ変換像が記録若しくは表示されている原画とによ
り、原画に対応した空中像を形成する３次元画像表示装
置であって、各レンズ要素間の隙間を遮光部材で遮光したことを特徴
とする３次元画像表示装置。
【請求項２】前記遮光部材が各レンズ要素を２次元的
に配置するための配列手段であることを特徴とする請求
項１記載の３次元画像表示装置。
【請求項３】前記遮光部材が各レンズ要素を２次元的
に配置するための接着手段であることを特徴とする請求
項１記載の３次元画像表示装置。
【請求項４】複数のレンズ要素が２次元的に配置され
たレンズアレイと、このレンズアレイを構成する個々の
レンズ要素に対応して再生像の微小倒立像若しくはフー
リエ変換像が記録若しくは表示されている原画とによ
り、原画に対応した空中像を形成する３次元画像表示装
置であって、前記レンズアレイが周縁部を多角形に加工されたレンズ
要素を組合わせたものであることを特徴とする３次元画
像表示装置。但し、前記レンズ要素がラジアル屈折率分
布型レンズである場合を除く。
【請求項５】複数のレンズ要素が２次元的に配置され
たレンズアレイと、このレンズアレイを構成する個々の
レンズ要素に対応して再生像の微小倒立像若しくはフー
リエ変換像が記録若しくは表示されている原画とによ
り、原画に対応した空中像を形成する３次元画像表示装
置であって、前記レンズ要素毎に屈折率が均一であり、前記レンズアレイが周縁部を多角形に加工されたレンズ
要素を組合わせたものであることを特徴とする３次元画
像表示装置。
【請求項６】前記レンズ要素は周縁部が６角形に加工
されたものであることを特徴とする請求項４又は請求項
５のいずれかに記載の３次元画像表示装置。
【請求項７】複数のレンズ要素が２次元的に配置され
たレンズアレイと、このレンズアレイを構成する個々の
レンズ要素に対応して再生像の微小倒立像若しくはフー
リエ変換像が記録若しくは表示されている原画とによ
り、原画に対応した空中像を形成する３次元画像表示装
置であって、前記レンズ要素がラジアル屈折率分布型レンズであり、前記レンズアレイが周縁部を多角形に加工されたレンズ
要素を組合わせたものであることを特徴とする３次元画
像表示装置。但し、前記レンズアレイが、周縁部を６角
形に加工されたレンズ要素を組合わせたものである場合
を除く。
【請求項８】複数のレンズ要素が２次元的に配置され
たレンズアレイと、このレンズアレイを構成する個々の
レンズ要素に対応して再生像の微小倒立像若しくはフー
リエ変換像が記録若しくは表示されている原画とによ
り、原画に対応した空中像を形成する３次元画像表示装
置であって、前記レンズアレイが周縁部を４角形に加工されたレンズ
要素を組合わせたものであることを特徴とする３次元画
像表示装置。
【請求項９】複数のレンズ要素が２次元的に配置され
たレンズアレイと、このレンズアレイを構成する個々の
レンズ要素に対応して再生像の微小倒立像若しくはフー
リエ変換像が記録若しくは表示されている原画とによ
り、原画に対応した空中像を形成する３次元画像表示装
置であって、前記レンズ要素は周縁部が多角形に加工されたものであ
り、前記レンズアレイは複数種類の多角形に加工されたレン
ズ要素の組合わせであることを特徴とする３次元画像表
示装置。
【請求項１０】複数のレンズ要素が２次元的に配置さ
れたレンズアレイと、このレンズアレイを構成する個々
のレンズ要素に対応して再生像の微小倒立像若しくはフ
ーリエ変換像が記録若しくは表示されている原画とによ
り、原画に対応した空中像を形成する３次元画像表示装
置であって、前記レンズ要素は周縁部が多角形に加工されたものであ
り、再生像側の面と原画側の面とで異なる大きさを有す
ることを特徴とする３次元画像表示装置。
【請求項１１】複数のレンズ要素が２次元的に配置さ
れたレンズアレイと、このレンズアレイを構成する個々
のレンズ要素に対応して再生像の微小倒立像若しくはフ
ーリエ変換像が記録若しくは表示されている原画と、背
面より原画を照射する光源とにより、原画に対応した空
中像を形成する３次元画像表示装置であって、前記光源として平面発光手段を用いたことを特徴とする
３次元画像表示装置。
【請求項１２】前記光源はエレクトロルミネセンス発
光パネルであることを特徴とする請求項１１記載の３次
元画像表示装置。
【請求項１３】前記光源はプラズマディスプレイパネ
ルであることを特徴とする請求項１１記載の３次元画像
表示装置。