JPH0428091B2

JPH0428091B2 -

Info

Publication number: JPH0428091B2
Application number: JP58007499A
Authority: JP
Inventors: Bone Moorisu
Original assignee: SANTORU NASHIONARU DO RA RUSHERUSHU SHIANTEIFUITSUKU
Current assignee: SANTORU NASHIONARU DO RA RUSHERUSHU SHIANTEIFUITSUKU
Priority date: 1982-01-22
Filing date: 1983-01-21
Publication date: 1992-05-13
Also published as: EP0084998B1; EP0084998A1; DE3369394D1; FR2520518B1; FR2520518A1; JPS58154836A; US4621897A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、物体の拡大されたレリーフ像（浮出
し像）即ち立体視像を記録又は観察する方法、並
びにその方法を実施するための装置に関する。

物体の拡大された像とは、その寸法が物体の寸
法と同じオーダーか又はそれより大きい像を意味
するものとする。

レリーフ像即ち立体視像とは、像に対する観察
者の位置の関数としての或る同一の物体のいろい
ろの異なる観察角即ちその物体の変化する姿に対
応した異なるビジヨンを観察者が上記物体につい
てもつことを可能にする像を意味するものとす
る。換言すればこの像は、それを観察する場合
に、観察角の関数として変化する形態の下に物体
を観察することを可能とし、更に観察者が静止し
ていても、両眼が同一の物体の少し異なる像を受
け、脳が空間容積を再構成することによる両眼視
に基づいて、レリーフの印象をつくりだすことを
可能にする。

像の記録又は観察の際にレリーフの印象を与え
るこうした像の取得を可能とする種々の装置がこ
れまでに知られている。一連の並置された厚いレ
ンズエレメント、球状のレンズエレメント、好ま
しくは円筒状レンズエレメントにより形成された
レンズ格子が、この目的のために普通使用され
る。円筒状レンズエレメントの格子は、通常は一
方の表面が凹凸面で他の表面が平坦面である透明
材料製の１枚の板である。

これらの並置された一連の円筒状レンズエレメ
ントにより形成されたレンズ格子は、それに到達
する像を切り刻みないしサンブリングして一連の
細長い線条エレメントとする。最終的な解像力は
各々のレンズの幅に依存する。

レンズ系（レンズ格子）の凸面に到達した入射
平行光線束は、全部の円筒状レンズエレメントに
ついて共通のレンズ格子の焦点面のところで、各
レンズエレメントの後方にレンズエレメントの１
つについて１本の割合の非常に細い線の１群とし
て切り刻まれ集光される。この焦点面は一般にレ
ンズ格子の平坦面に対応している。レンズ格子の
焦点面に形成された各々の線群は、入射光の特別
の方向に対応している。レンズ格子の焦点面にこ
のようにして形成された像は複合像と呼ばれる。

従つて複合像は、入射光線束の方向に従つて位
置が決められる一連の線群により形成されてい
る。

各々の細線の幅は、収差、非点収差、視野の彎
曲、回析その他の円筒状レンズの欠陥に依存す
る。

現用のレリーフ像撮影用光学装置においては、
レンズ格子の別々のレンズエレメントの後方の焦
点面にある各々の領域を少くとも近似的に網羅す
るように、光学装置と物体との両方を同時に運動
させるか又はそのうちの一方を運動させ、又は複
数の対物レンズ或いは他の光学装置例えばウオラ
ストンプリズム或いはドーブプリズムを使用する
必要があり、それによつて光学装置が非常に複雑
になる。この目的のためには、上記相対運動が、
レンズ格子の視野角（即ち入射平行光線束の各々
の方向がレンズ格子の焦点面のところに特定群の
線像を与える角度域を定める角度）にほぼ対応す
る角度を像空間内において走査することに帰着す
ることが必要である。レンズ格子の視野角に発す
る全光線は、円筒状レンズエレメントを通つてそ
のすぐ後方にある焦点面の部分には集光されず、
隣接する円筒状レンズエレメントに対応する別の
部分に集光される。従つて細線の形で記録される
情報の混合及び重量を回避するために、上記視野
角を超過しないようにすべきである。

物体とレンズ格子との間の上記の運動は、一例
として、物体の回りの撮影装置の回動、レンズ系
の並進又はレンズ系と物体との同時回動である。

仏国特許第943601号には、この形式の運動を用
いたマクロ写真に特に適用可能なレリーフ写真装
置が記載されている。この仏国特許による装置
は、レンズ系−感光乳剤層の全体と対物レンズと
を各々支持し、軸の回りに回動自在な２つの平板
から成つている。対物レンズは固定され、ベロー
ズによつてレンズ系と対物レンズとの間を光学的
にシールする。２つの平板は同期的に作動し、シ
ヤツター開放によつて定まる全露出時間の間、レ
ンズ系の視野角に等しい角度に亘つて回動する。
もちろん回転速度は、照明状態に依存し、照明が
明るいほど回転速度は早くなる。また物体−対物
レンズの距離および光学系の焦点距離を変えるこ
とによつて倍率を変化させることができる。

この写真装置は、適正に作動するとしても、レ
ンズ格子の視野角を走査するための運動により、
相当長いセツト時間を必要とし、活動する物体や
動的現象の撮影ができない。

更に、従来の装置は、その第１段階において、
反転レリーフ像を与えることが多い。このプソイ
ドステレオスコープ現象を修正するために、ネガ
−レンズ系全体をレリーフ反転と共に再撮影する
ことから成る補助的なステツプによつて複合像の
レリーフを再反転したり、観察の際にレリーフを
再反転すべきレンズ格子のような光学系を観察装
置中に挿入したりする。これらの解決手段は、充
分満足すべきものではなく、光学装置を非常に複
雑なものにする。

特に従来の装置においては、光線束の開口が大
きいため、正立体視像を得るには、少くとも３つ
のレンズ格子の使用が必要になる。

本発明は、正立体視像が得られるように、即ち
非定形の変形なしにレリーフが再構成されるよう
に、物体の拡大されたレリーフ像を瞬時的に観察
又は記録するための新規な方法及び装置を提供し
ようとするものであり、正立レリーフ像として３
次元的に拡大された物体を直視することを可能に
するものである。

物体の拡大された立体視像を即時的に取得する
ための本発明による方法は、第１レンズ格子のレ
ンズエレメントの近傍に物体の拡大された像を、
絞り付き固定対物レンズを介して形成し、第１レ
ンズ格子には、第１レンズ格子から見た上記対物
レンズの出射瞳の開口角にほぼ等しい視野角をも
つたものを使用し、上記第１レンズ格子の焦点面
のところに、サンプリングされた複合像を瞬時的
に形成し、上記第１レンズ格子に対する上記絞り
の形状は、レンズエレメントに到達する光線束エ
レメントの開口が非常に小さくなるように選定す
ることと、上記第１レンズ格子と異なる第２レン
ズ格子によつて正立体視像を形成することと、物
体から見た対物レンズの入射瞳の開口角にほぼ等
しい視野角を有する観察用格子レンズにより、上
記のように形成された複合状の正立体視像を観察
することとを特徴とする。

本発明の変形実施例による方法によれば、感光
乳剤層上に拡大された複合像を記録する中間的な
段階が更に含まれる。

物体の拡大された立体視像を即時的に取得する
ための本発明による装置は、物体の拡大された像
を与える絞り付き固定対物レンズと、拡大された
像の近傍にレンズエレメントが配された第１レン
ズ格子と、を有し、絞りの形状は、レンズエレメ
ントに到達する光線束エレメントの開口が非常に
小さくなるように、レンズ格子に対して選定され
る。本発明の１つの特徴によれば、第１レンズ格
子の視野角は、レンズ格子の焦点面のところにサ
ンプリングされた複合像が瞬時的に形成されるよ
うに、レンズ格子から見た対物レンズの出射瞳の
開口角にほぼ等しくする。このサンプリングされ
た複合像は第１複合像と呼ばれる。

本発明の別の特徴によれば、レンズ格子と同じ
フオーマツト（大きさ）の視野レンズ又はこれと
同等の機能をもつた要素が、第１レンズ格子の入
射側に配設される。

対物レンズと視野レンズとは、好ましくは焦点
距離無限の光学系を形成する。

本発明の更に別の特徴によれば、第１レンズ格
子の焦点面の後方に、第１レンズ格子と好ましく
は同ピツチで視野角及び焦点距離が異なつている
第２レンズ格子を配する。この第２レンズ格子
は、第１レンズ格子の各レンズエレメントにより
形成されたエレメント像を反転させ、第２複合像
と呼ばれる複合状の正立体視像を、第２レンズ格
子の焦点距離のほぼ２倍のところに形成する。

本発明の更に別の特徴によれば、感光乳剤層が
第２複合像のところに配設される。

本発明の更に別の特徴によれば、物体から見た
対物レンズの入射瞳の開口角にほぼ等しい視野角
を好ましくは有し且つ第１レンズ格子のものと同
一のピツチを有する観察用のレンズ格子が設けら
れる。

変形例によれば、観察用のレンズ格子は凸レン
ズ型であり、第２複合像の像面のところに配設さ
れる。

別の変形例によれば、上述した各レンズ格子は
円筒状のものであり、光線束を広げる働きをする
レンズ格子が更に設けてあり、このレンズ格子の
円筒状レンズエレメントは、第１レンズ格子の円
筒状レンズエレメントと直角に配設される。

本発明の更に別の特徴によれば、上述した各レ
ンズ格子は球状のものである。

本発明の更に別の特徴によれば、像修正装置が
対物レンズの入射側に配設される。

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を
参照とした以下の実施例についての説明によつて
一層明らかになるであろう。

第１〜７図に示した各実施例において、各要素
の相対的な寸法ないしはその間の距離は任意に定
められている。

第１図に示した光学装置は、幅ABの物体２に
幅A₁B₁の拡大された像（倍率ｇ）を与える固定
対物レンズ１を備えている。像面の近傍にはレン
ズ格子３が配設してあり、好ましくはレンズ格子
３は、焦点距離が長く従つて視野角ないしは投影
角２ａの小さな一連の並置された円筒状凸レンズ
エレメントから成つている。ほぼ長方形断面の細
かなスリツトから成る開口４′を有する固定絞り
４は対物レンズ１に貼着してあり、絞り４の長辺
は円筒レンズエレメントの軸線と直角に配されて
いる。絞り４の形状は、レンズエレメントに到達
する光線束の開口が非常に小さくなるように、レ
ンズ格子３に対し選定されている。

像のフオーマツトをカバーする視野レンズ５
は、レンズ格子３に至る光線の光路上に挿入され
ている。視野レンズ５の目的は、レンズ格子３の
各々の円筒状レンズエレメントに到る光線束の平
均方向を平行にすることにある。

変形例によれば視野レンズ５を既知のフレネル
レンズにより形成してもよい。

対物レンズ１の入射瞳の開口は、ほぼ一定の傾
斜角２βにより物体側から見られ、像面A₁−B₁
から対物レンズ１の出射瞳４の開口が見られる角
度（開口角）は2γに等しい。

視野レンズ５を通る時に光線が多少偏向され、
開口角2γは、出射瞳４の開口の両対向縁部に最
初に発した光線例えば第１図に示す光線Ad，Ag
が対応のレンズエレメント、この場合には基準レ
ンズエレメント３₃に到達した時にそれらの光線
の間に含まれる角度によつて定められる。明らか
なように、基準レンズ３₃に到達した時に光線
Ad，Agがその間に含む角度は、対物レンズ１の
出射瞳の開口を通る光線がその間に含む最大角度
に対応している。

本発明の１つの特徴によれば、レンズ格子３に
は、上述した開口角２γにほぼ等しい視野角２α
が与えられる。

このように、物体２並びに光学装置を形成する
いろいろの要素特に対物レンズ１、出射瞳４及び
レンズ格子３のいかなる運動も必要とせずに、物
体２に発して対物レンズ１、出射瞳４の開口及び
視野レンズ５を通る光線が、レンズ格子３の視野
角２αのほぼ全面を網羅することがわかる。

従つてレンズエレメント上に互に平行な光線と
して到達する光線は、１つの線群を形成する上述
のように定義された一連の細線の形で、レンズエ
レメントの焦点面の位置に合焦される。同様に、
上述した光線に対して少し角度がずれている光線
は、先行する線群に並置された第２の線群を形成
し、以下同様にして、レンズ格子３の焦点面のほ
ぼ全面を網羅する。

２つの隣接したレンズエレメントを介した光線
の合焦によつて得られる線群が互いに異なること
を防止するために、上述した開口角２γを多くと
も視野角２αに等しくし、出射瞳４の開口を発し
た光線がレンズ格子３のレンズエレメントに到達
した時に、最大で格子３の視野角２αを網羅する
ことが好ましい。

従つて、第１図に示すように、基準点Ｏを含み
第１図の紙面と直角の物体２の輪郭線に発し、物
体２の平面に引いた垂線と傾斜角βを含む物体の
右側の視野に対応している光線Odは、基準点od
１を含み第１図の紙面に対し垂直な線として、レ
ンズ格子３の焦点面のところにレンズエレメント
３₁により合焦される。

同様に、基準点Ｏを含む物体２の同一の輪郭線
に発し、物体２の平面に引いた垂線に対する傾斜
角βに従う物体の左側の視野に対応する光線Og
は、基準点og１を含み第１図の紙面に対し垂直
な直線として、レンズ格子３の焦点面のところ
で、同一の円筒状レンズエレメント３₁により合
焦される。

従つて基準点Ｏを含み第１図の紙面に対し垂直
な輪郭に発した全光線（上述した２つの視角の間
に含まれる物体２の視野に対応する光線）は、基
準点og１，od１を含む上述した直線の間に含ま
れる第１図の紙面に垂直な一連の直線の形で、レ
ンズエレメント３₁により、格子３の焦点面のと
ころに合焦される。

同様に、物体２の左側の基準点Ａを含み第１図
の紙面に対し垂直な物体２の輪郭線に発する全光
線（出射瞳４の開口を通る光線、従つて第１図に
示した光線Ad，Agにより限界された光線束中に
含まれる光線）は、上述した光線Ag，Adにそれ
ぞれ対応する点ag１，ad１を含む直線の間に含
まれ第１図の紙面に垂直な１群の直線の形で、レ
ンズエレメント３₃により格子３の焦点面のとこ
ろに合焦される。

従つて格子３は、レンズエレメントのところに
形成された拡大像面A1−B1をサンプリングす
る。各々のレンズエレメントは、対物レンズ１の
出射瞳４の開口幅に依存した幅の焦点面上の或る
表面部分を網羅する。従つて、情報の重畳を防止
するために、焦点面の網羅される表面（og１−
od１，ag１−ad１）の幅が格子３のピツチに実
質的に等しく、どんな場合にもそのピツチよりも
大きくならないように、レンズ格子３の特性（ピ
ツチ、厚さ、視野角）を定めるべきである。

物体２の輪郭線及びレンズ格子３の焦点面の直
線についての以上の説明は、円筒状レンズエレメ
ント格子を用いた光学装置について行つたが、並
置された球状レンズエレメントにより形成された
レンズ格子を用いた光学装置にも適用される。こ
の場合には、レンズ格子のレンズエレメントに平
行なレンズ格子の焦点面の直線及び物体の輪郭線
ではなく、物体の各点及びそれに対応するレンズ
格子の焦点面の対応する点が考察される。上述し
た説明は、互に直交する軸線をもつた２つの円筒
状レンズエレメント格子から成るレンズ格子にも
適用される。

第１図に示すように、レンズ格子３の焦点面の
ところに形成された複合像は、通常の写真の場合
と同様に反転しており、像の高い部分又は低い部
分は物体２の低い部分又は高い部分にそれぞれ対
応し、像の左側又は右側は物体２の右側又は左側
にそれぞれ対応する。第１図からわかるように、
物体２に関し対物レンズ１側にいる観察者に対し
て形成される物体２の点Ａは、感光乳剤層６上で
は、ag１−ad１上にある。

レンズ格子３の焦点面のところに形成された像
には、この第１の難点（対物レンズ１の入射側に
配されたミラー装置又はいわゆるドーブプリズム
又はウオラストンプリズム型の既知の適当な修正
装置により像の左右上下を逆にすることにより簡
単に修正できる。）のほかに、反転されたレリー
フ像が記録されるという難点がある。

実際に、レンズ格子３の焦点面のところに感光
乳剤層を配したと想定すると、現像後に感光乳剤
層６を左右上下反転される際に、第３図に示すよ
うに、像の左側Ｇは観察者の左側に、その右側Ｄ
は観察者の右側に位置していなければならない。
従つて物体２の左側にある点Ａを含む物体２の輪
郭線に対応する直線群ag１−ad１は、観察者の
左側に位置される。

従つて、物体２の面に引いた垂線に対する傾斜
角βに従つた物体２の基準点Ｏの左側視野に対応
する点og１は、物体２の面に引いた垂線に対す
る傾斜角βに従つた物体の基準点Ｏの右側視野に
対応する点od１の左側にある。

従つて写真処理後に乳剤層６を照明し、凹凸面
が観察者の方に向き平坦面が乾板支持体上にある
ように位置させた記録用のレンズ格子３と同じピ
ツチのレンズ格子を横切つて観察者が乳剤層６を
見るならば、左眼OGが見るべき点og１に対応す
る光線Og′は右眼ODに到達し、右眼ODが見るべ
き点od１に対応する光線Od′は左眼OGに到達す
る（第３図参照）。従つて反転された（ブソイド
スコピツクな）レリーフ像が観察される。

観察用のレンズ格子８はもちろん記録用のレン
ズ格子３と同じ型式のものとすべきである。従つ
てレンズ格子３が球状のものであればレンズ格子
８も並置された一連の球状レンズエレメントから
成るものとする。同様に、レンズ格子３が円筒状
のものならば、レンズ格子８も、乾板上に形成し
た種々の線と平行に並置された一連の円筒状レン
ズエレメントから成るものとする。

反転レリーフの反転は適正なレリーフを与える
ことから、「ネガ＋レンズ格子」系全体を再度撮
影してレリーフを反転してもよい。

即ち、第４図に示すように、各々のレンズエレ
メントの後方に形成された点の位置を反転させ、
物体２の左側の視野に対応する点（og１，ag１）
が物体２の右側の視野に対応する点（od１，ad
１）の右側にあるようにすると、観察者は物体２
の適正な視野を得ることができる。物体２の平面
に引いた垂線に対する傾斜角βに従つた物体２の
左側の視野の点og１に対応する光線Og″は観察者
の左眼に到達し、物体２の平面に引いた垂線に対
する傾斜角度βに従つた物体２の右側の視野の点
od１に対応する光線Od″は観察者の右眼に到達す
る。

第３，４図に示す複合像は、角レンズの後方の
各レンズエレメントにつき一つずつのエレメント
像からなる複数の一連のエレメント像によつて形
成され、各々のエレメント像自身は、異なつた観
察角に従う同一の物体部分の視野に対応する一連
の並置された直線から成つている。

第３，４図において、単一の凸面レンズ格子を
経て上記の複合像を見る場合、エレメント像の左
−右の方向（（og１，od１）を物体像の左−右の
方向（Ｇ，Ｄ）と逆にする必要があるように思わ
れる。

換言すれば、各々の円筒状レンズエレメントの
後方において記録されたエレメント像は、対物レ
ンズの出射瞳の像（又は、移動の際にこの出射瞳
がレンズ格子に対して描く幾何学的な箇所の像）
に対応するので物体の像の左右方向に関してこの
瞳の像を反転することは不可欠である。

レリーフの修正は、仏国特許第2196486号に記
載されているような適切なレンズ格子を用いた適
切な全ての装置を用いて行うこともできるが、前
述のような不都合がある。

第２図に示した本発明の光学装置の実施例によ
れば、上述した不都合を解消するために、第１の
レンズ格子３と同一のピツチをもつが焦点距離は
これよりも著しく小さい第２のレンズ格子９が、
第１のレンズ格子３の後方に配設される。レンズ
格子９は好ましくはその凹凸面がレンズ格子３の
平坦面側に指向するように、光学装置中に配設さ
れる。円筒状のレンズ格子３を使用する場合に
は、レンズ格子９の円筒状レンズエレメントは、
レンズ格子３の円筒状レンズエレメントと平行に
配設される。

第２図に示すように、レンズ格子９の各々の円
筒状レンズエレメント９₁は、第１のレンズ格子
３の対応するレンズエレメント３₁の焦点面に形
成された像og１−od1を再構成し、その焦点距離
のほぼ２倍の距離に、倍率−１の新しい反転され
た像を与える。従つてレンズ格子９は、その平坦
面が焦点面でなく、凹凸面に関して焦点面のほぼ
２倍の距離にある平面内に含まれている点に特色
がある。

それ自体としては既知のように、倍率「−１」
（像の大きさは物体と同じであるが物体に対し像
が反転されていることを意味する）を得るため
に、物体（第１複合像のエレメント像即ち出射瞳
の像）と像（正立体視像即ち第２複合像のエレメ
ント像）とが第２レンズ格子９のレンズエレメン
トの反主要面のところに位置されるように、第２
レンズ格子９を光学装置中に取付ける。物体に対
してわずかに拡大され且つ常にそれに対し反転さ
れている像を得ようとする場合には、ジオプトル
頂点（sommet du dioptre）から物体までの距
離を多少小さくし、ジオプトル頂点から像までの
距離を大きくする。

第２図に示した光学装置の実施例によれば、レ
ンズ格子９の焦点距離の２倍に等しい距離に形成
された第２複合像（正立体複合像）のところに、
支持体７により支持させた感光乳剤層６が配設さ
れる。物体２の正立レリーフ像を観察するには、
写真処理の後に、乳剤層６を照明し、第４図につ
いて上述したレンズ格子８と同様に配設した記録
用の第１レンズ格子と同じピツチの観察用レンズ
格子を経て乳剤層６を観察するだけでよい。

観察用レンズ格子の視野角は、物体２から見た
対物レンズの入射瞳の開口角に等しくすることが
望ましい。

このように、静止している観察者は、同一の物
体の多少異なる観察角に対応して多少異なる像を
両眼が受け、それに基づいて空間容積を脳が再形
成することにより、レリーフ即ち浮出し感覚を得
る。他方では、乳剤層６及び観察用レンズ格子に
対し動いている観察者は、自己の位置の関数とし
て変化する角度の下に物体を観察するため、物体
の回りを回る印象を受けることになる。

特に仏国特許第2097205号に記載されているよ
うに、観察用レンズ格子に乳剤層６を接触させる
ことなく観察用レンズ格子に像を投影させる全て
の既知の手段を用いることができる。

実際に、像面から出射瞳の開口を見る角度２γ
より少し大きな視野角２αを第１レンズ格子３に
与え、レンズ格子３の焦点面全体の網羅がなされ
ないようにして、この箇所での情報の重畳を回避
すると共に、第２レンズ格子が第１レンズ格子に
対して少しずれている場合に第２レンズ格子によ
つて起こる情報の混合或いは第２レンズ格子の平
坦面がその焦点距離の２倍より少し大きな距離に
あるため倍率の絶対値が１よりも少し大きくなる
場合に第２レンズ格子によつて起こる情報の混合
を回避すると有利であることがわかつている。

像のフオーマツト全体を重畳なしに覆う複合像
を得るように第２レンズ格子の視野角及び焦点距
離を操作することが一層容易であることは明らか
である。

上述した光学装置の種々の実施例においては、
ジオプトリ−レンズ系と呼ばれるレンズ系ないし
はレンズ格子即ち複数の異なる複合像が平坦面の
ところに形成されるレンズ格子が光学装置に使用
されている。この形式のレンズ格子を用いること
にはたしかに利点はあるが、この特性のないレン
ズ格子即ち平坦面が複合像の像面に対応していな
いレンズ格子（この場合のレンズ格子はいわゆる
薄形レンズの格子になる）を用いても、本発明に
よる光学装置を形成することができる。

第２図に示した光学装置と同様の、第５図に示
す光学装置は、対物レンズ１と、その出射瞳４と
を有し、出射瞳４は、上述した薄形レンズによる
構成のレンズ格子３′の凹凸面のところに物体２
の拡大像を与える。レンズ格子３′の前方に配さ
れた視野レンズ５によつて、レンズ格子３′の焦
点面のところに、物体２の複合像が形成される。

本発明によればレンズ格子３′は、上述した開
口角２γ（上述したように像面から対物レンズ１
の出射瞳４の開口４′を見る角度に対応する）に
ほぼ等しい視野角２αを有する。従つて物体２に
発して対物レンズ１、その出射瞳４の開口及び視
野レンズ５を通る光線束は、レンズ格子３′の視
野角のほぼ全部を網羅する。

更に、第５図に示すように、上述した薄レンズ
形のレンズ格子９′が、レンズ格子３′と感光乳剤
層６との間に、第２図に示した光学装置の場合と
同様に配設されている。レンズ格子９′の目的は、
第１レンズ格子３′の各レンズエレメントの後方
の、その焦点面のところに形成された像を再構成
し、その焦点距離の２倍の距離に倍率「−１」の
新しい反転された像を形成し、正立複合レリーフ
像（第２複合像と称される）を形成することにあ
る。

図示しない別の実施例による光学装置は、像の
左右及び上下を反転させるためのミラー又はウオ
ラストンプリズム或いはドーブプリズムなどのプ
リズムを用いた既知の光学要素を、対物レンズの
後方に備えている。しかし写真撮影の場合にはこ
の反転は実際には面倒ではなく、感光処理された
乳剤層を視野におくだけで像の反転が容易に実現
される。その反対に、以下に説明する直接観察の
場合には上述した修正装置を用いることは有用で
ある。

次に第６図を参照して、直接観察を可能にする
本発明の更に別の実施例による光学装置について
説明する。第２，４図に示した光学装置の場合と
同様に、レンズ格子３の凹凸面のところに物体２
の拡大像を与える対物レンズ１及びその絞りない
しは出射瞳４があり、出射瞳４の入射側に視野レ
ンズ５があり、視野レンズ５は、反転されたレリ
ーフ像に対応する第１複合像をレンズ格子３の焦
点面のところに形成する。レンズ格子３と同じピ
ツチのレンズ格子９は、第１レンズ格子３の対応
するレンズの焦点面のところに形成された像og
１−od１を再構成し、その焦点距離の２倍の距
離にある倍率「−１」の新しい反転像（第２複合
像）を与える。

このように形成された第２複合像は適正なレリ
ーフ像即ちエレメント像の左右の方向が物体の像
の左右の方向と逆になつているレリーフ像の形成
に必要な、先に定義した特性に対応している。

この第２複合像のところには、第２図に示した
光学装置とは相違して、乳剤層６ではなく、第
３，４図に示した観察用レンズ格子と同様の観察
用のレンズ格子１０を、その平坦面が対物レンズ
に指向するように取付ける。

観察用のレンズ格子１０は、レンズ格子３，９
と同一のピツチとするが、厚みはそれよりもずつ
と薄くする。

観察用のレンズ格子１０は、以下の説明からわ
かるように、好ましくは物体２から見た入射瞳の
開口角に対応する傾斜角２βに等しい視野角を備
えている。

観察用のレンズ格子１０が並置された一連の円
筒状レンズエレメントから成つている場合、光学
装置は、第６図に示すように、並置された一連の
円筒状レンズエレメントにより形成され光線束を
広げる働きをする第４のレンズ格子１１を備えて
いる。この目的のために、レンズ格子１１の円筒
状レンズエレメントの長手軸線は、レンズ格子
３、９，１０のレンズエレメントの長手軸線と直
角に配設されている。

実際に観察者が、光線束を広げるレンズ格子１
１を用いずに、観察用レンズ格子１０を通して、
反転させた第２複合像を検査しようとした場合、
観察者は、自己の眼の平面内にある光線により形
成された水平線しか見ることができない。それに
隣接した水平線を見るには観察者は垂直に移動し
なければならない。

この不都合は、上述した光線束を広げるレンズ
格子１１を用いることによつて解消される。この
レンズ格子１１の使用は次のことの認識に基づい
ている。今、レンズ格子を経て点光源又は広がり
角度の小さい光源を裸眼で観察した場合、光源の
見かけの大きさは、円筒状レンズエレメントの軸
線と直角の方向には増大するが、それと平行に方
向にはほぼ一定になつている。従つて第６図に示
すように、レンズ格子の円筒状レンズエレメント
の軸線が観察者の眼の正常な位置に対し水平にあ
る場合、光線束を広げるレンズ格子１１は、物体
の幅（円筒状レンズエレメントの軸線と平行な方
向の物体の寸法）は変更することなく、観察者が
物体の像全体を見ることができるように光線を眼
の方に曲げる働きをする。

光学装置はそのほかにも、眼にとつて好都合な
観察距離に像を再形成するための接眼レンズ１２
を、レンズ格子１１の後方に備えている。

上述した不都合を解消する別の方法として、直
接観察用の光学装置において、第２レンズ格子９
と観察用レンズ格子１０との間の、第２複合像の
ところに、すりガラスを配設してもよい。この場
合には明るさは減少するが、複数の観察者に対す
る観察域が開放されるという利点がある。

次に第７図に示した本発明の更に別の実施例に
ついて説明する。

絞り付きの対物レンズ１は、物体２の拡大像を
レンズ格子３の凹凸面のところに形成する。レン
ズ格子３の入射側には視野レンズ５があり、反転
されたレリーフ像に対応する複合像をレンズ格子
３の焦点面のところに形成する。しかしこの実施
例の場合には、前述した例のように凸面レンズ格
子によつては正立レリーフは得られず、観察用レ
ンズ格子の役目もする凹面レンズ格子１０′によ
つて正立レリーフが得られる。レンズ格子１０′
は凹凸面が第１レンズ格子３の焦点面の近傍にあ
るように配設されている。またレンズ格子１０′
が円筒形である場合には、第７図に示した光学装
置は、上述した光線束を広げるためのレンズ格子
１１を備えていなければならない。更にレンズ格
子１１の後方には接眼レンズ１２が配設される。

レリーフを一方向にではなく二方向に記録する
ように、互に直角に配設した円筒状レンズエレメ
ントから成る２つのレンズ格子又は単一の球状格
子により形成されたレンズ格子３，９，１０を使
用する場合には、光線束を広げるためのレンズ格
子１１は不要になる。

この一般化は、倍率20以上の顕微鏡の場合のよ
うに像を大きく拡大する場合に特に適用される。
実際にこの場合には物理的な回折現象が優勢にな
り、一種の第２の選択をつくり出して回折の問題
を回避するために、互に交差した円筒状レンズエ
レメントによる２つのレンズ格子又は球状レンズ
エレメントによる１つのレンズ格子を用いること
が不可欠になる。この場合には対物レンズの入射
瞳は、小さな円形又は方形の断面をもつことにな
る。この構成により全方向に一体的なレリーフが
得られると共に、視野の深度が増大する。

変形実施例によれば、視野レンズ５は割愛して
もよい。この場合には、第１複合像の周期性が第
１レンズ格子の周期性と異なつており、第１レン
ズ格子３のピツチよりも大きなピツチの反転性の
レンズ格子９を用いると有利である。観察用のレ
ンズ格子１０のピツチもレンズ格子３，９のピツ
チと異ならせ且つそれより大きくすべきである。
これらのピツチの増大は、簡単な幾何学的法則に
従つて計算する。

直視のための別の変形実施例によれば、反転用
のレンズ格子９及び観察用のレンズ格子１０（ど
ちらも収れん性である）の代りに、凹面ないし発
散性の単一のレンズ格子を用いることができる。
この変形例において、視野レンズ５を取除いた場
合、レンズ格子１０′のピツチは、第１レンズ格
子３のピツチよりも大きくするべきである。この
場合にもピツチの増大は、簡単な幾何学的法則に
従つて計算される。

第７図を参照して上述した光学装置の不都合な
点は、物体の反転された像即ち左右及び上下の方
向が逆の像を与えることである。この不都合は、
ウオラストン型或いはドーブ型のようなプリズム
式又はミラー式の像修正装置を対物レンズの後ろ
側に配設することによつて容易に解消される。

本発明による光学装置の別の利点は、観察する
物体のレリーフ倍率を容易に変更できること、即
ち減衰されたレリーフ（ハイポステレオスコー
プ）を得ることも、強調されたレリーフ（ハイパ
ーステレオスコープ）を得ることもできることに
ある。

実際に、観察用のレンズ格子１０，１０′の視
野角が傾斜角２β即ち物体２から入射瞳の開口を
見る角度に等しい場合には、観察者は、撮影開口
角度２βに等しい角度だけ物体の回りに回るとい
う印象を受けるであろう。従つてレリーフは適正
である（立方体は立方体である）。撮影開口角度
即ち物体から入射瞳の開口を見る角度（傾斜角２
β）が、観察用のレンズ格子１０，１０′の視野
角よりも小さい場合には、観察されるレリーフ
は、減小した記録角に対応することによつて減衰
される。しかし観察の場合には観察者は、レンズ
格子の視野角に対応する角度だけ「回転」する。
従つて観察者は、観察用レンズ格子の視野角の限
定された光線を見るように位置した時に、或る小
さな観察角度に従つて物体２から到来する虚光線
を観察するため、減衰されたレリーフの感覚、即
ちハイポステレオスコープの印象を得る。

同様に、撮影開口角度即ち物体から入射瞳の開
口を見る角度が観察用のレンズ格子の視野角より
も大きい場合には、記録されるレリーフは、より
大きな回転角に対応することによつて増大する。
しかし観察の際には観察者はレンズ格子の視野角
に対応する角度だけ物体の回りに「回転」する。
従つて観察者は、観察用レンズ格子の視野角の限
定された光線を観察するように位置した時、実際
には或る大きな角度に従つて物体を見ることに対
応する光線を観察するため、強調されたレリーフ
の感覚ないしはハイパーステレオコープの印象を
得ることになる。

反転効果はもちろん観察用レンズ格子の視野角
を変更することによつて得られる。

撮影角度を変更せずに観察用レンズ格子の視野
角を減少するとハイパーステレオスコープの感覚
が得られる。

本発明による光学系の上述した全部の実施例に
おいて、レンズ系ないしはレンズ格子は、屈折光
学系により形成しても、また薄形レンズ系により
形成してもよい。

光学装置の拡大比は、対物レンズの焦点距離を
変えることによつて容易に変更し得る。

従来の光学系において、横方向の直線倍率をｇ
とすると軸方向の倍率がg²になることはよく知ら
れている。本発明に従つて用いられる種々のレン
ズ格子によれば、ほぼ正確なレリーフを与えるよ
うに横方向倍率は変えずに軸方向倍率を有利に増
大させることができる。

本発明の更に別の有利な特徴によれば、対物レ
ンズ１と視野レンズ５とは、無限遠に焦点をもつ
光学系を形成するように、即ち対物レンズの像焦
点と視野レンズの物体焦点との間に存在する光学
的距離が零となるように、対物レンズ１と視野レ
ンズ５とが光学系中に配設される。この場合には
横方向の直線倍率は一定であり、軸方向倍率も同
様である。従つて、無限遠に焦点をもつた光学系
に後続する光学系は、観察或のいかんに拘らず光
学装置の軸方向倍率を横方向倍率に等しくするた
めに光学装置の軸方向倍率を修正するように配設
することができる。この構成によれば、立体形の
物体の像は、完全な立方体に対応したものにな
る。

本発明は上述した実施例のほかにもいろいろと
変更して実施でき、上述した特定の構成のみには
限定されない。一例として視野レンズの代りに、
球形ミラーを使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の第１段階を実行するため
の光学装置の一部をなす種々の光学要素の配列光
路図、第２図は撮影用の本発明の変形実施例によ
る光学装置を示す配列光路図、第３図及び第４図
は感光乳剤層の観察装置の配列を示し、且つレリ
ーフ反転に関連する問題を説明するために配列光
路図、第５図は第２図に示す光学装置と同様の本
発明による光学装置を示す配列光路図、第６図は
即時観察できるようにした本発明による光学装置
の一実施例を示す配列光路図、第７図は即時観察
できるようにした本発明による光学装置の変形実
施例を示す配列光路図である。符号の説明、１……対物レンズ（絞り付き固定
対物レンズ）。２……物体。３……第１レンズ格
子。４……出射瞳（絞り付き固定対物レンズ）。
２α……視野角。２γ……開口角。

Claims

【特許請求の範囲】１ (a) 絞り４と関連付けられた固定対物レンズ
１によつて物体２の拡大像を形成することと、 (b) 前記拡大像が形成される像面の後方に近接し
て第１のレンチキユラーレンズ格子３を配置す
ると共に、該第１レンズ格子３としてその各レ
ンズエレメントが該第１レンズ格子３からみた
前記像面における前記固定対物レンズ１の出射
瞳の開口角２γに実質的に等しい視野角２αを
もつものを用いて前記第１レンズ格子３の後面
側の焦点面に各レンズエレメントによる像の複
合像を作りだすこと、 (c) 前記第１レンズ格子３の前記焦点面の後方に
第２のレンチキユラーレンズ格子９，１０′を
配置すると共に、該第２レンズ格子３として前
記第１レンズ格子３と実質的に等しい格子エレ
メント配列ピツチを有するものを用いて前記複
合像から複合正立体視像を作りだすことと、 (d) 前記第１および第２レンズ格子と実質的に等
しい格子エレメント配列ピツチを有し且つ前記
物体２からみた前記対物レンズ１の入射瞳の開
口角２βに実質的に等しい視野角を有する観察
用レンチキユラーレンズ格子１０，１０′によ
つて、前記のように形成された前記複合正立体
視像を観察すること、からなることを特徴とする物体の拡大された立体
視像を即時的に取得する方法。２感光乳剤層上に拡大された前記複合像を記録
する中間的な段階を更に含むことを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の方法。３第１と第２のレンズ格子３，９をシリンドリ
カルレンズエレメントからなるものとし、前記絞
りを細いスリツトとすることを特徴とする特許請
求の範囲第１項または第２項に記載の方法。４第１と第２のレンズ格子３，９を球状レンズ
エレメント相当品からなるものとし、前記絞りを
極小寸法の略長方形開口のものとすることを特徴
とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載
の方法。５ (a) 物体２からその拡大像を与える絞り付き
の固定対物レンズ１，４と、 (b) 各レンズエレメントを前記拡大像の像面の後
方に近接して配置した第１のレンチキユラーレ
ンズ格子３であつて、前記各レンズエレメント
の視野角２αを、該第１レンズ格子３からみた
前記像面における前記固定対物レンズ１の瞳
４′の開口角２γに実質的に等しくした第１の
レンチキユラーレンズ格子３と、 (c) 各レンズエレメントを前記第１レンズ格子３
の後面の焦点面の後方に配置した第２のレンチ
キユラーレンズ格子９，１０′であつて、前記
第１レンズ格子の各レンズエレメントによつて
形成される各像を反転して複合正立体視像を与
えるように前記第１レンズ格子３と実質的に等
しい格子エレメント配列ピツチを有する第２の
レンチキユラーレンズ格子９，１０′と、 (d) 前記複合正立体視像の観察のために備えられ
た観察用レンチキユラーレンズ格子１０，１
０′であつて、それを構成する各レンズエレメ
ントが前記物体２からみた前記対物レンズ１の
入射瞳の開口角２βに実質的に等しい視野角を
有すると共に、前記第１および第２レンズ格子
と実質的に等しい格子エレメント配列ピツチを
有する観察用レンチキユラーレンズ格子１０，
１０′、とを備えたことを特徴とする物体の拡大された立
体視像を即時的に取得するための光学装置。６第１レンズ格子３が、一連の並置されたシリ
ンドリカル凸レンズエレメントにより形成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記
載の光学装置。７第１レンズ格子３が、並置された球状凸レン
ズエレメントにより形成されていることを特徴と
する特許請求の範囲第５項に記載の光学装置。８第１レンズ格子３が、各々一連の並置された
シリンドリカル凸レンズエレメントからなる一対
のレンズエレメント列を互いのレンズエレメント
の配向が直交するように接合して構成されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の
光学装置。９第２レンズ格子９が、第１レンズ格子３と同
じ形式のシリンドリカルまたは球状凸レンズエレ
メントからなり、第１レンズ格子３により形成さ
れた各エレメント像を再構成するように光学装置
中に配置されていることを特徴とする特許請求の
範囲第５項に記載の光学装置。１０第１および第２レンズ格子３，９のシリン
ドリカル凸レンズエレメントと平行に且つ互いに
並置されたシリンドリカル凸レンズエレメントに
より観察用レンチキユラーレンズ格子１０が形成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第６
項に記載の光学装置。１１複合正立体視像の像面位置に感光乳剤層６
を配置したことを特徴とする特許請求の範囲第５
項〜１０項のいずれか１項に記載の光学装置。１２複合正立体視像にその焦点面が合致するよ
うに観察用レンチキユラーレンズ格子１０を配置
したことを特徴とする特許請求の範囲第５項に記
載の光学装置。１３観察用レンチキユラーレンズ格子として、
物体２からみた対物レンズ１の入射瞳の開口角２
βに実質的に等しい視野角を有し、且つ第１レン
ズ格子３各レンズエレメントと向き合うように配
置された一連の並置された凹レンズエレメントか
らなる観察用のレンチキユラーレンズ格子１０′
を備え、該観察用レンチキユラーレンズ格子１
０′を第１レンズ格子３の焦点面の後方に配置し
てなることを特徴とする特許請求の範囲第５項〜
８項のいずれか１項に記載の光学装置。１４観察用レンチキユラーレンズ格子１０′を
シリンドリカル凹レンズエレメントによつて構成
したことを特徴とする特許請求の範囲第１３項に
記載の光学装置。１５複合正立体視像の像面位置にすりガラスを
更に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第
５，１０，１２項のいずれか１項に記載の光学装
置。１６観察用レンチキユラーレンズ１０を互いに
並置された球状レンズエレメントにより構成した
ことを特徴とする特許請求の範囲第５，７，１２
または１３項のいずれか１項に記載の光学装置。１７観察用レンチキユラーレンズ１０，１０′
が、各々一連の並置されたシリンドリカルレンズ
エレメントからなる一対のレンズエレメント列を
互いのレンズエレメントの配向が直交するように
接合して構成されていることを特徴とする特許請
求の範囲第５，９，１２または１３項のいずれか
１項に記載の光学装置。１８光線束を広げる働きをする別のレンチキユ
ラーレンズ格子１１を備え、該別のレンズ格子１
１のレンズエレメントが、第１レンズ格子３のシ
リンドリカルレンズエレメントと直交する方向に
配向されていることを特徴とする特許請求の範囲
第５，６，９，１０，１２〜１４項のいずれか１
項に記載の光学装置。１９第１レンズ格子３と同じフオーマツトの視
野レンズ５またはこれと同等の働きをする要素を
第レンズ格子３の入射側に配設し、各レンズ格子
３，９，１０，１０′のレンズエレメント配列ピ
ツチを同一に揃えたことを特徴とする特許請求の
範囲第５項〜１７項のいずれか１項に記載の光学
装置。２０対物レンズ１と視野レンズ５とによつて焦
点距離が無限大の光学系を形成したことを特徴と
する特許請求の範囲第１９項に記載の光学装置。２１接眼レンズ１２を最後方のレンズ格子の出
射側に配置したことを特徴とする特許請求の範囲
第５〜２０項のいずれか１項に記載の光学装置。２２像を修正するための修正手段を、対物レン
ズ１の入射側に配置したことを特徴とする特許請
求の範囲第５〜２１項のいずれか１項に記載の光
学装置。２３修正手段をウオラストンプリズム装置また
はドーブプリズム装置などのプリズム光学系によ
つて構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
２２項に記載の光学装置。２４修正手段をミラー光学系によつて構成した
ことを特徴とする特許請求の範囲第２２項に記載
の光学装置。