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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024047531
(43)【公開日】2024-04-05
(54)【発明の名称】立体表示装置及び立体表示方法
(51)【国際特許分類】
G02B 30/26 20200101AFI20240329BHJP
H04N 13/305 20180101ALI20240329BHJP
H04N 13/398 20180101ALI20240329BHJP
G03B 35/18 20210101ALI20240329BHJP
【ＦＩ】
G02B30/26
H04N13/305
H04N13/398
G03B35/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023087913
(22)【出願日】2023-05-29
(31)【優先権主張番号】P 2022152079
(32)【優先日】2022-09-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】390019839
【氏名又は名称】三星電子株式会社
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ－ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】桃井 芳晴
(72)【発明者】
【氏名】小澤 圭介
(72)【発明者】
【氏名】笹岡 孝至
【テーマコード（参考）】
2H059
2H199
【Ｆターム（参考）】
2H059AA35
2H059AB01
2H059AB02
2H059AB13
2H199BA17
2H199BA19
2H199BA20
2H199BA34
2H199BB03
2H199BB04
2H199BB06
2H199BB23
2H199BB52
2H199BB59
(57)【要約】
【課題】奥行きを確保しつつ、より鮮明な３次元映像を好適に表示する。
【解決手段】立体表示装置１は、表示部１０と、立体像の要素画像を表示部１０に表示させる表示駆動部１７と、表示部１０の背面側に配置された第１レンズアレイであって、所定のピッチで配列した複数の第１シリンドリカルレンズを含む第１レンズアレイと、第１レンズアレイの背面側に配置された第２レンズアレイであって、第１シリンドリカルレンズよりも広いピッチで配列した複数の第２シリンドリカルレンズを含む第２レンズアレイと、各第２シリンドリカルレンズの背面側に配置された複数の線光源５１と、表示部１０と第１レンズアレイとの間に配置され、各第１シリンドリカルレンズの各焦点位置を含む位置に配置された拡散シート８１と、を有する光源制御部１５と、要素画像を照明する線光源５１を駆動させる光源駆動部１９と、を備える。
【選択図】図２９
【解決手段】立体表示装置１は、表示部１０と、立体像の要素画像を表示部１０に表示させる表示駆動部１７と、表示部１０の背面側に配置された第１レンズアレイであって、所定のピッチで配列した複数の第１シリンドリカルレンズを含む第１レンズアレイと、第１レンズアレイの背面側に配置された第２レンズアレイであって、第１シリンドリカルレンズよりも広いピッチで配列した複数の第２シリンドリカルレンズを含む第２レンズアレイと、各第２シリンドリカルレンズの背面側に配置された複数の線光源５１と、表示部１０と第１レンズアレイとの間に配置され、各第１シリンドリカルレンズの各焦点位置を含む位置に配置された拡散シート８１と、を有する光源制御部１５と、要素画像を照明する線光源５１を駆動させる光源駆動部１９と、を備える。
【選択図】図２９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示部と、
立体像の要素画像を前記表示部に表示させる表示駆動部と、
光源制御部であって、
前記表示部の背面側に配置された第１レンズアレイであって、所定のピッチで配列した複数の第１シリンドリカルレンズを含む第１レンズアレイと、
前記第１レンズアレイの背面側に配置された第２レンズアレイであって、前記第１シリンドリカルレンズよりも広いピッチで配列した複数の集光レンズを含む第２レンズアレイと、
各集光レンズの背面側に配置された複数の光源と、
前記表示部と前記第１レンズアレイとの間に配置され、各第１シリンドリカルレンズの各焦点位置を含む位置に配置された拡散シートと、
を有する光源制御部と、
前記要素画像を照明する前記光源を駆動させる光源駆動部と、
を備えた立体表示装置。
立体像の要素画像を前記表示部に表示させる表示駆動部と、
光源制御部であって、
前記表示部の背面側に配置された第１レンズアレイであって、所定のピッチで配列した複数の第１シリンドリカルレンズを含む第１レンズアレイと、
前記第１レンズアレイの背面側に配置された第２レンズアレイであって、前記第１シリンドリカルレンズよりも広いピッチで配列した複数の集光レンズを含む第２レンズアレイと、
各集光レンズの背面側に配置された複数の光源と、
前記表示部と前記第１レンズアレイとの間に配置され、各第１シリンドリカルレンズの各焦点位置を含む位置に配置された拡散シートと、
を有する光源制御部と、
前記要素画像を照明する前記光源を駆動させる光源駆動部と、
を備えた立体表示装置。
【請求項2】
前記集光レンズは、第２シリンドリカルレンズであり、
前記第２レンズアレイは、前記第１シリンドリカルレンズよりも広いピッチで配列した複数の前記第２シリンドリカルレンズを含む、
請求項１に記載の立体表示装置。
前記第２レンズアレイは、前記第１シリンドリカルレンズよりも広いピッチで配列した複数の前記第２シリンドリカルレンズを含む、
請求項１に記載の立体表示装置。
【請求項3】
前記表示駆動部は、前記立体像の表示位置を表す複数の要素画像を表示し、第１の要素画像及び第２の要素画像を含む前記複数の要素画像を切り替えながら、前記表示部に表示させ、
前記光源駆動部は、各要素画像を照明する前記複数の光源を順次駆動し、前記第１の要素画像を照明する第１の光源及び前記第２の要素画像を照明する第２の光源を含む複数の光源を順次駆動させる、
請求項２に記載の立体表示装置。
前記光源駆動部は、各要素画像を照明する前記複数の光源を順次駆動し、前記第１の要素画像を照明する第１の光源及び前記第２の要素画像を照明する第２の光源を含む複数の光源を順次駆動させる、
請求項２に記載の立体表示装置。
【請求項4】
前記表示駆動部は、前記複数の要素画像をフィールド分割で切り替えて表示させ、
前記光源駆動部は、フィールドの切り替わりに応じて、切り替わり後の前記要素画像に対応する前記光源を点灯させる、
請求項２または３に記載の立体表示装置。
前記光源駆動部は、フィールドの切り替わりに応じて、切り替わり後の前記要素画像に対応する前記光源を点灯させる、
請求項２または３に記載の立体表示装置。
【請求項5】
前記拡散シートにおいて、前記複数の光源の光が集光する点は、相互にずれている、
請求項２または３に記載の立体表示装置。
請求項２または３に記載の立体表示装置。
【請求項6】
前記表示部に平行な面内の一方向に並んだ前記複数の光源における両端の前記光源間の幅に対する前記第２レンズアレイと前記複数の光源の列との間の距離の比は、前記拡散シート上の前記複数の光源の前記集光点における両端の前記集光点間の幅に対する前記拡散シートと前記第１レンズアレイとの間の距離の比と等しい、
請求項５に記載の立体表示装置。
請求項５に記載の立体表示装置。
【請求項7】
前記光源制御部は、各第１シリンドリカルレンズの表面に配置され、各第１シリンドリカルレンズの周辺部分を透過した光を遮蔽し、各第１シリンドリカルレンズの中央部分を透過させるスリットが形成された遮蔽板をさらに有する、
請求項２または３に記載の立体表示装置。
請求項２または３に記載の立体表示装置。
【請求項8】
前記第２レンズアレイにおいて、複数の前記第２シリンドリカルレンズは、前記表示部の画素の配列の垂直方向及び水平方向に千鳥配列するように配置された、
請求項２または３に記載の立体表示装置。
請求項２または３に記載の立体表示装置。
【請求項9】
前記光源駆動部は、前記表示部に平行な面内の一方向に並んだ前記複数の光源を順次駆動させる際に、駆動させた前記光源から少なくとも１つの前記光源を空けた位置の前記光源を次に駆動させる、
請求項２または３に記載の立体表示装置。
請求項２または３に記載の立体表示装置。
【請求項10】
前記表示部に平行な面内の一方向に並んだ前記複数の光源における両端の前記光源間の幅を１ピッチとした場合に、前記光源駆動部は、駆動させた前記光源から少なくとも半ピッチを空けた位置の前記光源を次に駆動させる、
請求項２または３に記載の立体表示装置。
請求項２または３に記載の立体表示装置。
【請求項11】
前記第１シリンドリカルレンズ及び前記第２シリンドリカルレンズの機能を前記光源によって再生できるようにホログラム光学素子に記録し、
前記第１シリンドリカルレンズ及び前記第２シリンドリカルレンズの代わりに前記光源と前記表示部との間に配置された前記ホログラム光学素子と、
をさらに備えた、
請求項２または３に記載の立体表示装置。
前記第１シリンドリカルレンズ及び前記第２シリンドリカルレンズの代わりに前記光源と前記表示部との間に配置された前記ホログラム光学素子と、
をさらに備えた、
請求項２または３に記載の立体表示装置。
【請求項12】
前記集光レンズは、正六角形レンズであり、
前記第２レンズアレイは、前記第１シリンドリカルレンズよりも広いピッチで配列した複数の前記正六角形レンズを含み、
複数の前記正六角形レンズは、前記表示部の画素の配列方向に千鳥配列するように配置された、
請求項１に記載の立体表示装置。
前記第２レンズアレイは、前記第１シリンドリカルレンズよりも広いピッチで配列した複数の前記正六角形レンズを含み、
複数の前記正六角形レンズは、前記表示部の画素の配列方向に千鳥配列するように配置された、
請求項１に記載の立体表示装置。
【請求項13】
前記表示部に平行な面内の一方向に並んだ前記複数の光源における両端の前記光源間の幅にＮ個の前記光源がある場合に、前記光源駆動部は、駆動させた前記光源からずらし量Ｍを空けた位置の前記光源を次に駆動させる、ただし、Ｎは、Ｍで割り切れない整数であり、ＭがＮ／２以上では、Ｍは、（Ｎ－Ｍ）の負の整数として扱い、Ｍの絶対値が、Ｎ／２以下の最大値である、
請求項１２に記載の立体表示装置。
請求項１２に記載の立体表示装置。
【請求項14】
前記複数の前記光源は、前記表示部に平行な面内の列方向及び前記列方向に交差する行方向にマトリックス状に複数行及び複数列で並び、
同一列に配置された前記複数の前記光源は、同時に点灯されるように駆動され、
前記第１レンズアレイにおける複数の第１シリンドリカルレンズの稜線は、前記列方向に延びている、
請求項１２に記載の立体表示装置。
同一列に配置された前記複数の前記光源は、同時に点灯されるように駆動され、
前記第１レンズアレイにおける複数の第１シリンドリカルレンズの稜線は、前記列方向に延びている、
請求項１２に記載の立体表示装置。
【請求項15】
前記表示部に平行な面内の列方向及び前記列方向に交差する行方向にマトリックス状に並んだ前記複数の光源における前記行方向の両端の前記光源間の幅に対する前記第２レンズアレイと前記複数の光源の列との間の距離の比は、前記拡散シート上の前記複数の光源の集光点における両端の前記集光点間の幅に対する前記拡散シートと前記第１レンズアレイとの間の距離の比と等しく、
前記集光点間の幅が前記表示部のサブ画素幅の２倍以下である、
請求項１２に記載の立体表示装置。
前記集光点間の幅が前記表示部のサブ画素幅の２倍以下である、
請求項１２に記載の立体表示装置。
【請求項16】
前記光源制御部は、
前記第２レンズアレイと、前記複数の前記光源と、の間に配置された第３レンズアレイであって、前記複数の前記光源に対応した複数のキャップレンズを含む前記第３レンズアレイをさらに備えた、
請求項１２に記載の立体表示装置。
前記第２レンズアレイと、前記複数の前記光源と、の間に配置された第３レンズアレイであって、前記複数の前記光源に対応した複数のキャップレンズを含む前記第３レンズアレイをさらに備えた、
請求項１２に記載の立体表示装置。
【請求項17】
前記光源制御部において、
前記複数の前記光源は、千鳥配列するように配置され、
前記キャップレンズは、正六角形レンズである、
請求項１６に記載の立体表示装置。
前記複数の前記光源は、千鳥配列するように配置され、
前記キャップレンズは、正六角形レンズである、
請求項１６に記載の立体表示装置。
【請求項18】
前記光源制御部において、
前記第３レンズアレイは、２層に重ねた積層シリンドリカルレンズアレイであって、前記第２レンズアレイの背面側に配置された上層シリンドリカルレンズアレイ及び前記上層シリンドリカルレンズアレイの背面側に配置された下層シリンドリカルレンズアレイを含み、
前記複数の前記光源は、前記表示部に平行な面内の行方向及び前記行方向に交差する列方向にマトリックス状に複数行及び複数列で並び、
前記上層シリンドリカルレンズアレイに含まれた各シリンドリカルレンズの稜線は、前記列方向または前記行方向に延び、
前記下層シリンドリカルレンズアレイに含まれた各シリンドリカルレンズの稜線は、前記列方向及び前記行方向のうち、前記上層シリンドリカルレンズアレイにおける各シリンドリカルレンズの稜線が延びる方向と異なる方向に延びている、
請求項１６に記載の立体表示装置。
前記第３レンズアレイは、２層に重ねた積層シリンドリカルレンズアレイであって、前記第２レンズアレイの背面側に配置された上層シリンドリカルレンズアレイ及び前記上層シリンドリカルレンズアレイの背面側に配置された下層シリンドリカルレンズアレイを含み、
前記複数の前記光源は、前記表示部に平行な面内の行方向及び前記行方向に交差する列方向にマトリックス状に複数行及び複数列で並び、
前記上層シリンドリカルレンズアレイに含まれた各シリンドリカルレンズの稜線は、前記列方向または前記行方向に延び、
前記下層シリンドリカルレンズアレイに含まれた各シリンドリカルレンズの稜線は、前記列方向及び前記行方向のうち、前記上層シリンドリカルレンズアレイにおける各シリンドリカルレンズの稜線が延びる方向と異なる方向に延びている、
請求項１６に記載の立体表示装置。
【請求項19】
前記光源制御部において、
前記光源の間隔を間隔ＰＬＥＤとし、前記第２レンズアレイと前記複数の前記光源の列との距離を距離ｆｃとし、前記第３レンズアレイと前記第２レンズアレイとの距離を距離ｄｃａｐとしたときに、前記第３レンズアレイにおける前記キャップレンズの間隔Ｐｃａｐは、
Ｐｃａｐ＝ｄｃａｐ・ＰＬＥＤ／ｆｃ
である、
請求項１６に記載の立体表示装置。
前記光源の間隔を間隔ＰＬＥＤとし、前記第２レンズアレイと前記複数の前記光源の列との距離を距離ｆｃとし、前記第３レンズアレイと前記第２レンズアレイとの距離を距離ｄｃａｐとしたときに、前記第３レンズアレイにおける前記キャップレンズの間隔Ｐｃａｐは、
Ｐｃａｐ＝ｄｃａｐ・ＰＬＥＤ／ｆｃ
である、
請求項１６に記載の立体表示装置。
【請求項20】
表示部と、
立体像の要素画像を前記表示部に表示させる表示駆動部と、
光源制御部であって、
前記表示部の背面側に配置された第１レンズアレイであって、所定のピッチで配列した複数の第１シリンドリカルレンズを含む第１レンズアレイと、
前記第１レンズアレイの背面側に配置された第２レンズアレイであって、前記第１シリンドリカルレンズよりも広いピッチで配列した複数の集光レンズを含む第２レンズアレイと、
各所定レンズの背面側に配置された複数の光源と、
前記表示部と前記第１レンズアレイとの間に配置され、各第１シリンドリカルレンズの各焦点位置を含む位置に配置された拡散シートと、
を有する光源制御部と、
前記要素画像を照明する前記光源を駆動させる光源駆動部と、
を備えた立体表示装置において、
前記複数の要素画像を前記表示部に表示させ、
前記複数の光源を順次駆動させる、
立体表示方法。
立体像の要素画像を前記表示部に表示させる表示駆動部と、
光源制御部であって、
前記表示部の背面側に配置された第１レンズアレイであって、所定のピッチで配列した複数の第１シリンドリカルレンズを含む第１レンズアレイと、
前記第１レンズアレイの背面側に配置された第２レンズアレイであって、前記第１シリンドリカルレンズよりも広いピッチで配列した複数の集光レンズを含む第２レンズアレイと、
各所定レンズの背面側に配置された複数の光源と、
前記表示部と前記第１レンズアレイとの間に配置され、各第１シリンドリカルレンズの各焦点位置を含む位置に配置された拡散シートと、
を有する光源制御部と、
前記要素画像を照明する前記光源を駆動させる光源駆動部と、
を備えた立体表示装置において、
前記複数の要素画像を前記表示部に表示させ、
前記複数の光源を順次駆動させる、
立体表示方法。
【請求項21】
前記立体像の異なる角度もしくは表示位置を表す複数の要素画像を表示し、前記複数の要素画像を前記表示部に表示させる際に、第１の要素画像及び第２の要素画像を含む前記複数の要素画像を切り替えながら、前記表示部に表示させ、
各要素画像を照明する前記複数の光源を順次駆動し、前記複数の光源を順次駆動させる際に、前記第１の要素画像を照明する第１の光源及び前記第２の要素画像を照明する第２の光源を含む複数の光源を順次駆動させる、
請求項２０に記載の立体表示方法。
各要素画像を照明する前記複数の光源を順次駆動し、前記複数の光源を順次駆動させる際に、前記第１の要素画像を照明する第１の光源及び前記第２の要素画像を照明する第２の光源を含む複数の光源を順次駆動させる、
請求項２０に記載の立体表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、立体表示装置及び立体表示方法に関する。
【背景技術】
【0002】
立体映像を表示する技術は、古くから提案されている（例えば、特許文献１参照）。特に、立体映像を表示する技術として、ライトフィールド（ｌｉｇｈｔ ｆｉｅｌｄ）技術が注目されている（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５７６０４２８号公報
【特許文献2】特許第６７９１０５８号公報
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】Boyang Liu, Xinzhu Sang, Xunbo Yu, Xin Gao, Li Liu, Chao Gao, Peiren Wang, Yang Le, and Jingyan Du, "Time-multiplexed light field display with 120-degree wide viewing angle," Opt. Express (2019) 27, 35728-35739
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、ライトフィールド技術は、理論上、解像度に限界があるという問題がある。したがって、奥行きを確保しつつ、解像度を向上させる３次元表示が望まれている。
【0006】
本開示は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、本開示の目的は、奥行きを確保しつつ、より鮮明な３次元映像を好適に表示する立体表示装置及び立体表示方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様にかかる立体表示装置は、表示部と、立体像の要素画像を前記表示部に表示させる表示駆動部と、光源制御部であって、前記表示部の背面側に配置された第１レンズアレイであって、所定のピッチで配列した複数の第１シリンドリカルレンズを含む第１レンズアレイと、前記第１レンズアレイの背面側に配置された第２レンズアレイであって、前記第１シリンドリカルレンズよりも広いピッチで配列した複数の第２シリンドリカルレンズを含む第２レンズアレイと、各第２シリンドリカルレンズの背面側に配置された複数の光源と、前記表示部と前記第１レンズアレイとの間に配置され、各第１シリンドリカルレンズの各焦点位置を含む位置に配置された拡散シートと、を有する光源制御部と、前記要素画像を照明する前記光源を駆動させる光源駆動部と、を備える。
【0008】
本発明の一態様にかかる立体表示方法は、表示部と、立体像の要素画像を前記表示部に表示させる表示駆動部と、光源制御部であって、前記表示部の背面側に配置された第１レンズアレイであって、所定のピッチで配列した複数の第１シリンドリカルレンズを含む第１レンズアレイと、前記第１レンズアレイの背面側に配置された第２レンズアレイであって、前記第１シリンドリカルレンズよりも広いピッチで配列した複数の第２シリンドリカルレンズを含む第２レンズアレイと、各第２シリンドリカルレンズの背面側に配置された複数の光源と、前記表示部と前記第１レンズアレイとの間に配置され、各第１シリンドリカルレンズの各焦点位置を含む位置に配置された拡散シートと、を有する光源制御部と、前記要素画像を照明する前記光源を駆動させる光源駆動部と、を備えた立体表示装置において、前記複数の要素画像を前記表示部に表示させ、前記複数の光源を順次駆動させる。
【発明の効果】
【0009】
本開示により、奥行きを確保しつつ、より鮮明な３次元映像を好適に表示する立体表示装置及び立体表示方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】関連する立体表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図2】関連する立体表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図3】関連する立体表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図4】関連する立体表示装置の視域を説明するための図である。
【図5】関連する立体表示装置の奥行と限界空間周波数との関係を示す図である。
【図6】関連する立体表示装置の視域角とレンズ画素間の距離とを説明するための図である。
【図7】実施形態１に係る２種類の表示方式における観察方法を説明するための図である。
【図8】実施形態１に係る立体表示装置の概略断面図である。
【図9】実施形態１に係る立体表示装置の概略断面図である。
【図10】実施形態１に係る立体表示装置において、対応関係にある第２レンズ素子及び光源ユニットの断面図である。
【図11】実施形態１に係る光源ユニットの鳥瞰図である。
【図12】実施形態１に係るエリア制御を説明するための図である。
【図13】実施形態１に係るデプスエリアにおける光源駆動のフィールド制御を説明するための図である。
【図14】実施形態１に係る視域角と第１レンズ素子のレンズピッチとの関係を示す図である。
【図15】実施形態１に係る立体表示装置１の機能構成を示すブロック図である。
【図16】実施形態１に係る光源駆動と表示駆動のタイミングチャートの一例を示す図である。
【図17】実施形態１に係る光源駆動と表示駆動のタイミングチャートの一例を示す図である。
【図18】実施形態１に係る多視点画像から第１画像を生成する方法を説明するための図である。
【図19】実施形態１に係るエリア分割を説明するための図である。
【図20】実施形態１の第１変形例に係るシリンドリカルレンズアレイ及びレンチキュラシートの配置を示す図である。
【図21】実施形態１の第１変形例に係るレンチキュラシートの第１レンズ素子及び視差画像の配置を示す図である。
【図22】実施形態１の第１変形例に係る異方性拡散シートの配置を示す図である。
【図23】実施形態２に係る立体表示装置を例示した概略断面図である。
【図24】実施形態２に係る立体表示装置において、拡散シートと要素画素との関係を例示した図である。
【図25】実施形態３に係る立体表示装置において、スリットを有する遮蔽板を例示した概略断面図である。
【図26】実施形態４に係る立体表示装置において、シリンドリカルレンズアレイにおける第２レンズ素子の配置を例示した上面図である。
【図27】実施形態４に係る立体表示装置において、シリンドリカルレンズアレイにおける第２レンズ素子の配置を例示した斜視図である。
【図28】実施形態４に係る立体表示装置において、拡散シートを通して見たシリンドリカルレンズアレイを例示した上面図である。
【図29】実施形態５に係る立体表示装置を例示した概略断面図である。
【図30】実施形態５に係る時間多重のフィールド制御を例示した図である。
【図31】実施形態５に係る立体表示装置において、光源制御部における光源の設置幅と集光点変位幅を例示した図である。
【図32】実施形態５に係る立体表示装置において、集光パターンを例示した図である。
【図33】比較例に係る立体表示装置において、視域多重を時間多重した画面表示を例示した図である。
【図34】実施形態６に係る立体表示装置において、集光パターンを例示した図である。
【図35】実施形態６に係る立体表示装置において、集光パターンを例示した図である。
【図36】実施形態７に係る立体表示装置において、記録光学系を例示した構成図である。
【図37】実施形態７に係る立体表示装置において、再生光学系を例示した構成図である。
【図38】実施形態８に係る立体表示装置において、集光パターンを例示した図である。
【図39】実施形態８に係る立体表示装置において、５分割２ずらし点灯順を例示した図である。
【図40】実施形態９に係る立体表示装置において、第１レンズアレイのレンチキュラシート、第２レンズアレイの集光レンズ及び光源の配置を例示した平面図である。
【図41】実施形態９に係る立体表示装置において、表示部、拡散シート、第１レンズアレイのレンチキュラシート、第２レンズアレイの集光レンズ及び光源の配置を例示した概略断面図である。
【図42】実施形態９に係る立体表示装置において、拡散シート面における集光パターンを例示した図である。
【図43】実施形態９に係る立体表示装置において、第２レンズアレイの集光レンズ及び光源の配置を例示した平面図である。
【図44】実施形態９に係る立体表示装置において、第１レンズアレイのレンチキュラシートの配置を例示した平面図である。
【図45】実施形態９に係る立体表示装置において、コントラストを例示したグラフであり、横軸は、空間周波数を示し、縦軸は、コントラストを示す。
【図46】実施形態１０に係る立体表示装置において、光源制御部を例示した断面図である。
【図47】実施形態１０に係る立体表示装置において、第３レンズアレイとしてハニカムレンズアレイを例示した平面図である。
【図48】実施形態１０に係る立体表示装置において、第３レンズアレイとして２層のレンチキュラシートを例示した図である。
【図49】実施形態１０に係る立体表示装置において、光源制御部を例示した断面図である。
【図50】実施形態１０に係る立体表示装置において、光源制御部を例示した断面図である。
【図51】実施形態１０に係る立体表示装置において、第３レンズアレイのキャップレンズの位置と光量との関係を例示したグラフであり、横軸は、キャップレンズの位置を示し、縦軸は、光量を示す。
【図52】実施形態１０に係る立体表示装置において、光源間の距離とキャップレンズ間との関係を例示した図である。
【図53】実施形態１１に係る立体表示装置を例示した構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下では、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。
【0012】
＜発明者による事前検討＞
立体映像を表示する技術（以下、立体表示技術と呼ぶ）は古くから提案されている。立体表示技術は、眼鏡を用いる方式と、眼鏡を用いない方式とで分類できる。
立体映像を表示する技術（以下、立体表示技術と呼ぶ）は古くから提案されている。立体表示技術は、眼鏡を用いる方式と、眼鏡を用いない方式とで分類できる。
【0013】
眼鏡を用いる方式では、眼鏡をかける煩わしさや観察位置によってゆがみが生じることなどの問題点が知られている。
【0014】
眼鏡を用いない方式では、水平視差の方式と、水平及び垂直の両方の視差が得られる方式とがある。上述の特許文献１は、シャッター（ｓｈｕｔｔｅｒ）、プリズム（ｐｒｉｓｍ）及びレンチキュラシート（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ ｓｈｅｅｔ）などを組み合わせたバックライト（ｂａｃｋ ｌｉｇｈｔ）光学系のシャッターを切り替えることにより、バックライト光源の光を、左右それぞれの目に時分割で届ける技術を開示している。これにより、眼鏡なしの高精細な３次元表示が可能となる。しかし、シャッターを使うことにより光の効率が落ちることと、広い範囲で自然な運動視差が得られないという問題点があった。
【0015】
【0016】
以降の説明において、立体像表示装置の表示部の主面と垂直な方向（奥行方向）をＺ軸方向とし、表示部の主面と平行な方向であって、画面左右方向をＸ軸方向とし、表示部の主面と平行な方向であって、画面上下方向（垂直走査方向とも呼ぶ）をＹ軸方向とする。
【0017】
図１～図３は、関連する立体表示装置の表示原理を説明するための図である。図４は、関連する立体表示装置の視域を説明するための図である。図５は、関連する立体表示装置の奥行と限界空間周波数との関係を示す図である。図６は、関連する立体表示装置の視域角とレンズ画素間の距離とを説明するための図である。
【0018】
図１～図６に示すように、立体表示装置１００は、光線再生型の立体表示装置である。例えば、立体表示装置１００は、インテグラルフォトグラフィディスプレイ（ｉｎｔｅｇｒａｌ ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ ｄｉｓｐｌａｙ）またはライトフィールドディスプレイ（ｌｉｇｈｔ ｆｉｅｌｄ ｄｉｓｐｌａｙ）といった裸眼立体ディスプレイである。具体的には、立体表示装置１００は、多視点画像群を表示することにより、ユーザの両眼視差またはユーザが視点を移動させた場合に生じる運動視差を生じさせて、ユーザに立体映像を知覚させる。立体表示装置１００は、表示部１０と、レンズアレイ（ｌｅｎｓ ａｒｒｙ）２００と、光源３００と、を有している。
【0019】
レンズアレイ２００は、複数のレンズ素子２０１が配列されたものである。レンズ素子２０１は、射出瞳とも呼ばれ、表示部１０に表示された要素画像の光線の射出方向を制御する。
【0020】
表示部１０は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｉｕｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：液晶ディスプレイ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：有機発光ダイオード）などであって、その表示領域の形状は４角形であり、複数の画素１１（表示画素）を有する。例えば、表示部１０は、画素１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを有する。図１に示すように、関連する立体表示装置１００では、画素１１の上にレンズ素子２０１を配置することによって、画素１１からの光が、指向性を有するようになる。例えば、画素１１とレンズ素子２０１の主点との距離がレンズ素子２０１の焦点距離である場合に、画素１１からの光は、レンズ素子２０１を通して、平行光として発せられる。
【0021】
図１の例では、レンズ素子２０１－１の下において、中央にある画素１１Ａからの光は、実線で示されるように、上方向に発せられる。また、右側にある画素１１Ｂからの光は、破線で示されるように、左上方向に発せられる。また、左側にある画素１１Ｃからの光は、一点鎖線で示されるように、右上方向に発せられる。このように、レンズ素子２０１の下の画素１１からの光は、それぞれ、ある方向の光として表現され得る。
【0022】
図１に示すように、画素１１からの光が指向性を有するため、図２に示すように、画素１１ごとの光線の集合として、１点の奥行きのある点を表現できる。たとえば、点ＰＡは、各レンズ素子２０１の下の画素１１Ａからの光が集まった点である。点ＰＢは、各レンズ素子２０１の下の画素１１Ｂからの光が集まった点である。なお、各レンズ素子２０１の下の画素１１Ａは撮影された物体の同じ位置に対応し、その位置は点ＰＡで再現される。同様に、各レンズ素子２０１の下の画素１１Ｂは撮影された物体の同じ位置に対応し、その位置は点ＰＢで再現される。このように、立体表示装置１００は、３次元の奥行きを持った点を、空間上のある１点に集光される光で表現している。
【0023】
ここで、各レンズ素子２０１の下の画素１１の数は有限である。図３に示す例では、説明のため、各レンズ素子２０１の下には、画素１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの３つの画素１１があるとしている。例えば、レンズ素子２０１－１の下には、画素１１Ａ－１、１１Ｂ－１、１１Ｃ－１の３つの画素１１がある。そして、隣のレンズ素子２０１では、隣のレンズ素子２０１の下の画素１１によって光線が表現される。したがって、１つのレンズ素子２０１－１では、そのレンズ素子２０１－１の直下の要素画像の範囲で、光線が表現されることとなる。つまり、このレンズ素子２０１－１で表現できる点の範囲は、このレンズ素子２０１－１の主点ＰＣと要素画像の幅とによって決まる角度の範囲（視域角θ）となる。視域角θの外については、隣のレンズ素子２０１の下の要素画像による光が現れる。したがって、意図した立体像を表現することができない。したがって、要素画像からレンズ素子２０１を通して表示される表示範囲の重なる範囲が、観察できる範囲（視域）となる。
【0024】
図４の例では、ハッチングされた領域Ｖｒが、表示部１０の画面の端から端までの表示範囲が重なる部分にあたる視域を表している。画面両端の視域角を少し内側に向くように設計され両端からの光がハッチングされた領域で観察できることを示している。画面内の視域角は画面内で連続的に変化しており、両端からの光線が交わる領域では画面内のすべての光線が観察できるため、この領域Ｖｒが表示範囲となる。
【0025】
【0026】
図５に示すように、立体表示装置１００によって表示される３次元映像は、当該３次元映像を構成する画素が表示される位置が表示部１０から離れるにしたがって、表示できる空間周波数が粗くなる性質を持っている。これは、要素画像を構成する画素が幅を持っているからである。ここで、画素の幅をＰｐ、レンズ素子２０１と表示部１０に表示される画素との距離（以下、「レンズ画素間距離」と称する。）をｇ、空間周波数をν（ｃｙｃｌｅ／ｍｍ）としたとき表示される限界の奥行量ＤＬは以下の式（１）で表すことができる。
【数1】
【0027】
しかし、レンズアレイ２００のレンズ素子２０１のレンズ幅より細かい空間周波数で３次元映像を表示することはできない。そのため、表示部１０に近い部分では、表示される３次元映像の空間周波数は、レンズ素子２０１のレンズ幅で決まる空間周波数となる。表示部１０から離れた奥行（レンズ幅で空間周波数が制限されない奥行）に、より細かい空間周波数で３次元映像を表示しようとする場合には、レンズ画素間距離ｇを大きくすればよい。
【0028】
【0029】
式（２）から分かるように、要素画像幅Ｅｐが同じ場合に、レンズ画素間距離ｇを大きくすると、視野角θが狭くなってしまう。一方、要素画像幅Ｅｐを広くすると、レンズ幅も広くなり、空間周波数νが粗くなってしまう。すなわち、奥行量ＤＬと視域角θと最大となる空間数周波数νとは、それぞれトレードオフの関係になっている。したがって広い範囲で運動視差を有する光線再生型の立体装置において、頭打ちになる解像度よりも鮮明な３次元表示を実現することが望まれている。
【0030】
なお、上述の非特許文献１には、特許文献１と同様に時分割を利用して、眼鏡なしに３次元表示を実現する技術を開示している。非特許文献１に記載の技術は、複数の光源を時分割で切り替えるシリンドリカルレンズのバックライトと、ＬＣＤ前面のレンチキュラシートとによって、複数の視差方向の表示範囲を広げることが可能になる。しかし、表示するフィールドの解像度は１／視差数に低下するという問題点があった。
【0031】
以下の実施形態の少なくとも１つは、上述した課題を解決するものである。
【0032】
＜実施形態１＞
まず、実施形態１について説明する。本実施形態の立体表示装置は、シリンドリカルレンズアレイと表示部背面のレンチキュラシートを備え、複数の光源を時分割で切り替える。これにより、複数の視差方向の表示範囲を広げることを可能とする。さらに、本実施形態の立体表示装置は、視差表示方式に加えて、光源の発光範囲を広げた高精細表示方式も取り得る。そして、本実施形態の立体表示装置は、照明態様を表示部の領域（エリア）又はフィールド毎に異ならせ、エリア又はフィールド毎に表示内容を最適化することで、奥行きを確保しつつ、より鮮明な３次元映像を好適に表示する。図７は、実施形態１に係る２種類の表示方式における観察方法を説明するための図である。
まず、実施形態１について説明する。本実施形態の立体表示装置は、シリンドリカルレンズアレイと表示部背面のレンチキュラシートを備え、複数の光源を時分割で切り替える。これにより、複数の視差方向の表示範囲を広げることを可能とする。さらに、本実施形態の立体表示装置は、視差表示方式に加えて、光源の発光範囲を広げた高精細表示方式も取り得る。そして、本実施形態の立体表示装置は、照明態様を表示部の領域（エリア）又はフィールド毎に異ならせ、エリア又はフィールド毎に表示内容を最適化することで、奥行きを確保しつつ、より鮮明な３次元映像を好適に表示する。図７は、実施形態１に係る２種類の表示方式における観察方法を説明するための図である。
【0033】
（視差表示方式の観察方法）
視差表示方式においては、立体表示装置１は、立体像９２を表示する。上述したように、視差表示方式においては視域が限定される。ユーザ９６及び９７は、視域内から楽な姿勢で、立体表示装置１上に表示された立体像９２を観察する。
視差表示方式においては、立体表示装置１は、立体像９２を表示する。上述したように、視差表示方式においては視域が限定される。ユーザ９６及び９７は、視域内から楽な姿勢で、立体表示装置１上に表示された立体像９２を観察する。
【0034】
立体像９２は立体表示装置１からの光線の集合として構成されている。人間は、両眼を使って対象を見ることで起こる両眼視差、すなわち、左右の目における網膜像の差異によって奥行きを知覚する。また、運動視差、すなわち、観察者と対象物との相対的な運動によって生じる網膜像の変化によっても奥行を知覚する。このため、ユーザ９６、９７は立体像９２を観察することができる。
【0035】
ユーザ９６及び９７は、視域内で頭を左右に動かしたときに、それぞれの位置で異なる立体像９２を観察することができる。図１には、左右にユーザ９６及び９７が示されている。ユーザ９６及び９７は、異なる方向から立体像９２を観察しているため、それぞれ、異なる立体像９２を観察することができる。例えば、立体像９２としてリンゴを表示しているときに、ユーザ９６は、右側面を観察し、ユーザ９７は、左側面を観察することができる。
【0036】
ここで、ユーザ９６及び９７が立体像９２を観察する角度を「観察角度」と呼ぶこととする。観察角度は、Ｚ軸方向と、ユーザ９６及び９７が観察する方向とがなす角度（但し絶対値が９０°以下）である。立体像９２を基準として、Ｚ軸正方向にいるユーザ（不図示）の観察角度は０°であり、ユーザ９６の観察角度θａは、－４５°であり、ユーザ９７の観察角度θｂは、４５°である。
【0037】
ユーザ９６及び９７が立体像９２を観察する方向は、ユーザ９６及び９７に対して立体像９２が表示される方向（立体像９２の表示方向）と逆であるため、観察角度は「表示角度」とも呼ばれる。表示角度は、Ｚ軸方向と、立体像９２の表示方向とがなす角度（但し絶対値が９０°以下）である。
【0038】
なお、本実施形態１では、立体表示装置１は、立体像９２の１シーンの奥行を表現するために、表示角度範囲毎に、デプスエリアの要素画像を時分割（フィールド分割）で表示する。立体表示装置１は、一例として、フィールドＦ１、Ｆ２、Ｆ３を３つに分割して表示する。フィールドＦ１は、表示角度範囲が－３０～３０°である立体像９２を表示するフィールドである。フィールドＦ２は、表示角度範囲が－６０°～－３０°である立体像９２を表示するフィールドである。フィールドＦ３は、表示角度範囲が３０°～６０°である立体像９２を表示するフィールドである。３種類のフィールドを高速で繰り返すことで、観察角度が－６０°～６０°までのユーザ９６及び９７が、立体像９２を観察することができる。
【0039】
割り当てられた表示角度範囲の中央の表示角度に対応する表示方向を、主表示方向と呼ぶ。表示角度範囲が－３０～３０°である場合には、主表示方向は、表示角度０°の表示方向である。表示角度範囲が－６０～－３０°である場合には、主表示方向は、表示角度－４５°の表示方向である。表示角度範囲が３０～６０°である場合には、主表示方向は、表示角度４５°の表示方向である。
【0040】
（高精細表示方式の観察方法）
高精細表示方式においては、立体表示装置１は、２次元像９４を＋Ｚ軸方向に表示する。そして、ユーザ９６及び９７は、立体表示装置１上に表示された２次元像９４を２次元像として知覚する。したがって、観察される２次元像９４は、観察角度に関わらず一様である。
高精細表示方式においては、立体表示装置１は、２次元像９４を＋Ｚ軸方向に表示する。そして、ユーザ９６及び９７は、立体表示装置１上に表示された２次元像９４を２次元像として知覚する。したがって、観察される２次元像９４は、観察角度に関わらず一様である。
【0041】
実施形態１は、立体表示装置１が光源の発光をエリアに分割し、エリア毎に、視差表示方式か高精細表示方式かを選択可能とすることを特徴とする。このようにエリア毎に表示方式を異ならせることを「エリア分割」と呼び、エリアに応じた態様で表示駆動及び光源駆動を実施することを「エリア制御」と呼ぶ。
【0042】
立体表示装置１は、視差表示方式が適用されるエリアについては、立体像９２を表示する。視差表示方式が適用されるエリアは、デプスエリアとも呼ばれる。一方で、立体表示装置１は、高精細表示方式が適用されるエリアについては、２次元像９４を表示する。高精細表示方式が適用されるエリアは、高精細エリアとも呼ばれる。以下では、立体像９２及び２次元像９４をまとめて、表示像と呼ぶことがある。
【0043】
【0044】
図８は、視差表示方式を適用時の立体表示装置１を示す。立体表示装置１は、上述した表示部１０に加えて、主に光源制御部１５を備える。
【0045】
視差表示方式が適用された場合には、表示部１０は、ユーザに表示像の奥行成分（立体像９２）を認識させるための複数の第１画像を表示する。第１画像は、多視点画像のうち、その第１画像が対応するフィールドの表示角度範囲に対応する画像を合成した２次元の要素画像である。表示される第１画像は、対応する表示像の表示方向がフィールド毎に異なる。多視点画像は、被写体を複数の異なる視点から撮影した画像であり、コンピュータグラフィックス（ＣＧ）により生成された画像を含む。
【0046】
光源制御部１５は、光線の射出方向を制御する部材である。光源制御部１５は、レンチキュラシート４０と、シリンドリカルレンズアレイ３０と、複数の光源ユニット５０とを有する。
【0047】
レンチキュラシート４０は、第１レンズアレイとも呼ばれる。レンチキュラシート４０は、表示部１０の背面側に配置される。レンチキュラシート４０は、所定のピッチで配列した複数の第１レンズ素子４１を含んでいる。第１レンズ素子４１は、第１シリンドリカルレンズとも呼ばれる射出瞳である。第１レンズ素子４１は、円柱を母線に平行な面で切り取った半円柱状を有する。実施形態１では、第１レンズ素子４１は、稜線の延伸方向、つまり半円柱の軸方向が、Ｙ軸方向と略平行になるように配置される。
【0048】
シリンドリカルレンズアレイ３０は、第２レンズアレイとも呼ばれる。シリンドリカルレンズアレイ３０は、レンチキュラシート４０の背面側に配置される。
【0049】
シリンドリカルレンズアレイ３０は、レンチキュラシート４０に含まれる第１レンズ素子４１のピッチよりも広いピッチで配列した複数の第２レンズ素子３１を含んでいる。換言すると、第１レンズ素子４１は密に配置され、第２レンズ素子３１は疎に配置されている。第２レンズ素子３１は、第２シリンドリカルレンズとも呼ばれる射出瞳である。第２レンズ素子３１は、入射光を平行光に変換するコリメータとして機能する。図８に示す第２レンズ素子３１は、半円柱状の表面のＸ軸方向両端部に微細な複数のノコギリ状の突起を形成したフレネルレンズであるが、ノコギリ状の突起は有しなくてもよい。なお、フレネルレンズを用いると、レンズの厚さを薄くできる。
【0050】
複数の光源ユニット５０の各々は、シリンドリカルレンズアレイ３０に含まれる各第２レンズ素子３１の背面側に配置される。各光源ユニット５０は、複数の線光源５１と、各線光源５１に対応して設けられる遮光壁５２とを有する。複数の線光源５１は、例えば、線光源５１Ａ、５１Ｂ及び５１Ｃを含む。遮光壁５２は、各線光源５１Ａ、５１Ｂ及び５１Ｃに対応するように、遮光壁５２Ａ、５２Ｂ及び５２Ｃを含む。
【0051】
線光源５１は、単一光源とも称する。線光源５１は、例えばＬＥＤである。線光源５１は、表示部１０の画素１１の配列の垂直方向、つまりＹ軸方向に沿って延伸している。１つの光源ユニット５０に含まれる線光源５１は、各々が異なる表示方向の角度範囲（表示角度範囲）に対応して設けられる。具体的には、各線光源５１は、１つの光源ユニット５０において、表示部１０の画素１１の配列の水平方向、つまりＸ軸方向に所定の間隔を置いて配列している。また、各線光源５１は、断面視において第２レンズ素子３１の主点ＰＦを中心として、焦点距離ｄｆ離れた同心円状に配置される。このように配置されることによって球面収差の影響を受けにくくなる。
【0052】
一例として、立体表示装置１は、各光源ユニット５０に含まれる線光源５１のうち、各フィールドで１本の線光源５１を点灯する。本図に示すように、線光源５１Ａ－１から放射された光は、シリンドリカルレンズアレイ３０の第２レンズ素子３１－１において、＋Ｚ軸方向に平行になるように変換される。平行光化された光は、レンチキュラシート４０に含まれる第１レンズ素子４１－１によって点ＰＤ－１において集光される。点ＰＤ－１において集光された光は、その後、＋Ｚ軸方向に向かうにつれて拡散し、点ＰＤ－１よりも＋Ｚ軸方向に配置された表示部１０を照明する。線光源５１Ｂ－１及び５１Ｃ－１も同様である。
【0053】
したがって、点ＰＤは、図８におけるレンズ素子２０１の主点である点ＰＣと同様の役割を果たす。また、点ＰＤは、仮想的な光源とみることもできる。
【0054】
ここで、表示部１０は、レンチキュラシート４０から、レンチキュラシート４０の焦点距離の約２倍離れた位置に配置されてよい。約２倍とは、２倍であってもよいし、１．９倍以上２．１倍以下であってもよい。このように配置すると、集光された光と画素１１との関係から、観察する方向によって異なる画素１１が照明される。換言すれば、画素１１が指向性を有することになる。
【0055】
１本の線光源５１で第１画像を照明した場合には、立体表示装置１は、レンチキュラシート４０の第１レンズ素子４１のピッチに依存する解像度で表示することができる。
【0056】
一般的に、光源となるＬＥＤの幅は、画素１１に比べると大きく、平行光化した場合の光線の広がりが大きくなりやすい傾向がある。したがって、シリンドリカルレンズアレイ３０の第２レンズ素子３１のピッチを疎にして焦点距離を長くとることで、相対的に光線の広がりを狭くすることができる。これによって、レンチキュラシート４０の第１レンズ素子４１によって集光された点ＰＤの幅を狭くできる。その結果、表示像のクロストークを減らすことができる。
【0057】
図９は、高精細表示方式を適用時の立体表示装置１を示している。なお、図９は、立体表示装置１の構成要素の配置が図８と同様であるが、表示部１０に表示される画像の種別、光源の点灯態様、及び光の進行状態が、図８と異なる。
【0058】
高精細表示方式が適用された場合には、立体表示装置１の表示部１０は、ユーザに立体像９２の平面成分（２次元像９４）を認識させるための少なくとも１つの第２画像を表示する。第２画像は、２次元画像である。
【0059】
立体表示装置１は、高精細表示方式において１つの光源ユニット５０に含まれる幅広光源を点灯する。幅広光源は、単一光源よりも発光幅が広い。本実施形態１では、立体表示装置１は、１つの光源ユニット５０に含まれる線光源５１のうち、点灯する線光源５１の数を、視差表示方式において点灯する線光源５１の数よりも増やす。一例として、立体表示装置１は、各光源ユニット５０に含まれる線光源５１のうち、３本の線光源５１Ａ、５１Ｂ及び５１Ｃを点灯する。これにより、複数の線光源５１が、より広い範囲を照明する面光源として機能する。面光源で照明した場合には、シリンドリカルレンズアレイ３０の第２レンズ素子３１の焦点面Ｆでは、１点に集光せず広い範囲を照明することになる。したがって、全ての画素１１は、一様に照明されるため、全ての画素１１がどの観察方向からでも観察できるようになる。この場合、立体表示装置１は、表示部１０の表示解像度で第２画像を表示できる。なお、立体表示装置１の各光源ユニット５０が、線光源５１とは異なる面光源を備える場合には、立体表示装置１は、高精細表示方式において、幅広光源として当該面光源を点灯させてもよい。
【0060】
立体表示装置１は、上述した２つの照明方法をエリア毎に組み合わせることによって、高精細かつ奥行を有する映像を表示できる。
【0061】
図１０は、実施形態１に係る立体表示装置１において、対応関係にある第２レンズ素子３１及び光源ユニット５０の断面図である。図１０に示すように、対応関係にある第２レンズ素子３１及び光源ユニット５０は、遮光壁５２によって閉じた系を構成する。
【0062】
光源ユニット５０の遮光壁５２は、光を遮蔽する材質からなり、外部からの光の入射を阻害する。光源ユニット５０の遮光壁５２は、複数の線光源５１を支持する台座としても機能する。遮光壁５２は、線光源５１の光軸が、対応する主表示方向に向くように線光源５１を支持する。
【0063】
遮光壁５２Ａは、断面視においてＸ軸方向に沿うように配置される。遮光壁５２Ａは、主表示方向の表示角度が０°である線光源５１Ａを支持している。遮光壁５２Ａは、＋Ｘ軸方向の端部が遮光壁５２Ｂに接続され、－Ｘ軸方向の端部が遮光壁５２Ｃに接続される。遮光壁５２Ｂは、断面視においてＸ軸方向から４５°傾くように配置される。遮光壁５２Ｂは主表示方向の表示角度が－４５°である線光源５１Ｂを支持している。遮光壁５２Ｃは、断面視においてＸ軸方向から－４５°傾くように配置される。遮光壁５２Ｃは主表示方向の表示角度が４５°である線光源５１Ｃを支持している。
【0064】
図１１は、実施形態１に係る光源ユニット５０の鳥瞰図である。図１１に示すように、複数の光源ユニット５０は、第２レンズ素子３１と同様に、Ｘ軸方向に沿って接続される。隣接する光源ユニット５０における線光源５１Ａ間の距離は、シリンドリカルレンズアレイ３０に含まれる第２レンズ素子３１のピッチと等しい。線光源５１Ｂ間の距離及び線光源５１Ｃ間の距離も同様である。
【0065】
遮光壁５２Ｂは、＋Ｘ軸方向の端部が、隣接する光源ユニット５０の遮光壁５２Ｃに接続される。遮光壁５２Ｃは、－Ｘ軸方向の端部が、隣接する光源ユニット５０の遮光壁５２Ｂに接続される。接続される遮光壁５２Ｂ及び遮光壁５２Ｃは、＋Ｚ軸方向に向かうほどＸ軸方向に互いに近づく。
【0066】
つまり、遮光壁５２Ｂ、５２Ｃは、自己の光源ユニット５０の線光源５１Ａと、隣接する光源ユニット５０の線光源５１Ａとの間に配置され、隣接する光源ユニット５０から、対応するシリンドリカルレンズアレイ３０への光の入射を阻害するように構成される。これにより、対応しない光源ユニット５０の光による、対応しない角度への光の射出を防ぐことができる。一般的に、対応しない角度への光の射出によって、いわゆる繰り返し３次元像が形成されると、複数の光源ユニット５０によって、対応する角度へ平行光を入射させるときの邪魔になってしまう。しかし、上述の構成をとることで、繰り返し３次元像が形成されることを防ぐことができる。
【0067】
また、複数の光源ユニット５０の各々は、表示部１０のＹ軸方向に沿って配列する光源ブロックＢＬ１、ＢＬ２、…ＢＬｎを含んでいる。具体的には、各光源ユニット５０に含まれる光源ブロックＢＬは、Ｙ軸方向に沿って互いに接続される。より具体的には光源ブロックＢＬ１に含まれる遮光壁５２Ａ、５２Ｂ、５２ＣのＹ軸正方向の端部が、それぞれ、光源ブロックＢＬ２に含まれる遮光壁５２Ａ、５２Ｂ、５２ＣのＹ軸負方向の端部に接続される。
【0068】
図１２は、実施形態１に係るエリア制御を説明するための図である。立体表示装置１は、表示部１０を、デプスエリアＡＲ１と高精細エリアＡＲ２とに分割する。そして、立体表示装置１は、エリアの種別に応じた画像を表示し、エリアの種別に応じた光源を駆動させて照明する。
【0069】
具体的には、デプスエリアＡＲ１では、立体表示装置１の表示部１０は、現在のフィールドに対応する第１画像を表示する。そして、デプスエリアＡＲ１では、立体表示装置１の光源ユニット５０は、３つの線光源５１のうち、現在のフィールドに対応する線光源５１を点灯する。
【0070】
高精細エリアＡＲ２では、立体表示装置１の表示部１０は、フィールドに関わらず予め定められた第２画像を表示する。そして、高精細エリアＡＲ２では、立体表示装置１の光源ユニット５０は、３つの線光源５１の全てを点灯する。
【0071】
図１３は、実施形態１に係るデプスエリアＡＲ１における光源駆動のフィールド制御を説明するための図である。図１３に示すように、フィールドＦ１において、シリンドリカルレンズアレイ３０の第２レンズ素子３１の背面に設置された線光源５１Ａから放射された光は、シリンドリカルレンズアレイ３０の第２レンズ素子３１において正面に正対する平行光となる。そして、平行光がレンチキュラシート４０の第１レンズ素子４１によって集光される。この光は、第１レンズ素子４１の焦点距離と、第１レンズ素子４１のピッチと、照明する平行光の角度とで決まる表示角度範囲の光として、表示部１０を照明する。つまり、立体表示装置１は、立体像９２を表現する光線を、この表示角度範囲に再現できる。
【0072】
ここで、仮に、このフィールドＦ１の表示角度範囲を±３０°＝６０°の範囲とする。その場合に、フィールドＦ２において、シリンドリカルレンズアレイ３０の第２レンズ素子３１に対して焦点距離ｄｆだけ離れた線光源５１Ｂを点灯する。このとき、第２レンズ素子３１によって平行化された光は、４５°の角度を持ってレンチキュラシート４０の第１レンズ素子４１に入射する。そして、光が－３０°から－６０°の表示角度範囲の光として表示部１０を照明する。したがって、この場合には、立体表示装置１は、－３０°から－６０°の表示角度範囲で光線を再現できる。
【0073】
また、フィールドＦ３において、線光源５１Ｃを点灯した場合には、フィールドＦ２と同様の原理により、立体表示装置１は、３０°から６０°の表示角度範囲の光線を再現できる。この３つの異なるフィールドで表示像を同期させて繰り返し表示した場合には、立体表示装置１は、－６０°から６０°までの１２０°の角度範囲を再現するディスプレイとなる。なお、１２０°の角度を視域角と呼ぶ。
【0074】
図１４は、実施形態１に係る視域角と第１レンズ素子４１のレンズピッチplとの関係を示す図である。視域角θを得るために、Ｎ個（Ｎは、自然数）のフィールドで視域を拡大した場合には、レンチキュラシート４０の第１レンズ素子４１の焦点距離は、次の式で表される。
【0075】
【数3】
【0076】
例えば、３フィールドの場合、中心の第１レンズ素子４１の角度範囲θｃは、次の式で表される。
【数4】
【0077】
また、右側の第１レンズ素子４１の角度範囲θｒは、次の式で表される。
左側の第１レンズ素子４１の角度範囲θｌもθｒと同様である。
【数5】
【0078】
フィールド分割による表示角度範囲を拡大したディスプレイでは、表示像との同期が重要な役割を果たす。図１５は、実施形態１に係る立体表示装置１の機能構成を示すブロック図である。立体表示装置１は、光源制御部１５及び表示部１０に加え、表示像生成部１６と、表示駆動部１７と、光源駆動部１９とを備える。
【0079】
表示像生成部１６は、多視点画像に基づいて、第１画像及び第２画像を生成する。表示像生成部１６は、生成した画像を、表示駆動部１７に供給する。表示像生成部１６は、例えば、映像再生機器である。
【0080】
表示駆動部１７は、視差表示方式に対応する第１画像と、高精細表示方式に対応する第２画像とを、エリア分割で表示部１０に入力して表示させる。そして表示駆動部１７は、第１画像が表示されるエリアについては、各表示角度範囲に対応する第１画像をフィールド分割で切り替えて、表示部１０に表示させる。
【0081】
光源駆動部１９は、各光源ユニット５０に含まれる線光源５１のうち、第２画像の照明に用いる線光源の数が、第１画像の照明に用いる線光源の数よりも多くなるように、複数の光源ユニット５０をエリア制御で駆動する。光源駆動部１９は、例えば、ＬＥＤ点灯回路である。
【0082】
ここで、表示部１０に入力される第１画像に対応する角度範囲は、点灯する線光源５１が対応している角度範囲と一致することが求められる。角度範囲の一致を実現するために、表示駆動部１７は、同期部１８を有する。
【0083】
同期部１８は、同期回路である。同期部１８は、画像表示の移り変わりを検出し、同期信号を光源駆動部１９に供給する。そして、視差表示方式において、光源駆動部１９は、各フィールドの表示角度範囲に応じた線光源５１を駆動させるフィールド信号を光源ユニット５０に送信する。こうすることで、光源駆動部１９は、フィールドの切り替わりに応じて、切り替わり後の第１画像に対応する表示角度範囲に応じた線光源５１を点灯することができる。したがって、表示部１０に表示される第１画像と光源ユニット５０とが同期し、表示角度範囲を広げることができる。
【0084】
【0085】
一般的に、ＬＣＤは、画面の上端から下端まで（本実施形態１では、表示部１０のＹ軸正方向側の端部から負方向側の端部まで）の各走査位置で画面切り替えのタイミングがずれている。表示駆動部１７は、このような垂直走査の周期で、表示部１０に表示させる第１画像を、フィールドに応じた第１画像に切り替える。そして、光源駆動部１９は、垂直走査の周期で、点灯させる線光源５１を、フィールドに応じた線光源５１に切り替える。
【0086】
図１６では、一例として、光源駆動部１９は、フィールドに応じた線光源５１に含まれる光源ブロックＢＬを、その光源ブロックＢＬがＹ軸方向のどの位置に配置されているかに関わらず、一様に点灯させる。なお、本図において、斜線が付されている部分が点灯していない時間を示し、斜線が付されていない部分が点灯している時間を示している。この場合には、点灯時間が長ければ長いほど、画面の上端と下端との駆動タイミングにずれが生じるため、クロストークＣＴが生じる。
【0087】
そこで、図１７では、同期部１８は、表示駆動部１７による垂直走査の位置と、光源駆動部１９が点灯又は消灯させる光源ブロックＢＬの垂直位置とを同期する。具体的には、光源駆動部１９は、同期信号が示すフィールドが切り替わるタイミングで、次のフィールドに応じた線光源５１の点灯を開始し、同期信号に基づいて、その線光源５１に含まれる光源ブロックＢＬを垂直走査方向に向かって点灯させていく。また、光源駆動部１９は、同期信号に基づいて、前のフィールドで点灯していた線光源５１に含まれる光源ブロックＢＬを、垂直走査方向に向かって消灯させていく。これにより、点灯時間を長くしてもクロストークが生じづらくなる。
【0088】
図１８は、実施形態１に係る多視点画像から第１画像を生成する方法を説明するための図である。なお、以下の説明では、説明を明確にするため、水平方向について考える。
【0089】
図１８の左側は、多視点画像を撮影する方法を示す。多視点画像は、要素画像幅（第１画像幅）に対応する画素数に対応する数のカメラ６０によって、物体９０を撮影することで生成される。例えば、第１画像幅が画素１１個分の長さである場合には、１１方向の多視点画像が必要となる。したがって、１１方向を撮影するカメラ６０Ａ～６０Ｋによって、物体９０を１１方向から撮影した１１方向の多視点画像が撮影される。なお、実写撮影だけでなく、コンピュータグラフィックス（ＣＧ）でも、同様に、第１画像幅に対応する画素数に対応する数と同じ数のカメラ６０が必要になる。
【0090】
図１８の右側は、多視点画像によって立体像Ｖを再現した状態を示す。まず、表示像生成部１６は、指向性を持つ上記多視点画像群の画素を並び替えることによって、複数の第１画像を生成する。具体的には、表示像生成部１６は、多視点画像群に含まれる画素を、レンチキュラシート４０の各第１レンズ素子４１の位置に応じてサンプリングし、第１画像を生成する。例えば、表示像生成部１６は、－３０°から－６０°に対応する多視点画像から合成した第１画像と、－３０°から３０°に対応した多視点画像から合成した第１画像と、３０°から６０°に対応した多視点画像から合成した第１画像と生成する。そして、表示駆動部１７に駆動された表示部１０は、３種類の第１画像を、３つのフィールドで順番に表示する。そして、表示中の第１画像Ｅが照明されることで、カメラ６０Ａ～６０Ｋに対応する光線９Ａ～９Ｋが第１画像Ｅから発せられる。これにより立体像Ｖが再現される。
【0091】
そして、表示駆動部１７は、３種類の第１画像を、３つのフィールドで順番に表示部１０に表示する。このとき、光源駆動部１９は、表示中の第１画像の表示角度範囲に対応した線光源５１を、表示の切り替わりと同期して点灯させる。
【0092】
図１９は、実施形態１に係るエリア分割方法を説明するための図である。図１９に示すように、光源ユニット５０の線光源５１の点灯数を増やして点灯範囲を広げると、視差がなく高精細な表示が実現できる。表示像生成部１６は、表示像の奥行（デプス）に応じて、表示像を、高精細エリアとデプスエリアとに分ける。
【0093】
エリアは、表示像のデプスを用いることで最適化される。ＣＧでは、比較的容易にデプスマップを出力することが可能である。したがって、表示像生成部１６は、デプスマップの情報に基づいて、表示像の基準面（表示部１０付近）に対して、デプスの少ないエリアを高精細エリアとして容易に特定できる。例えば、表示像生成部１６は、多視点画像に含まれる、視差が所定閾値以下の画像領域を、高精細エリアとしてよい。また、例えば、表示像生成部１６は、多視点画像に含まれる、視差が所定閾値より大きい画像領域を、デプスエリアとしてよい。
【0094】
そして、表示像生成部１６は、高精細エリアについては、被写体を所定の視点から撮影した画像を、第２画像として生成する。所定の視点とは、例えば、正面である。なお、表示像生成部１６は、デプスエリアについては、図１８で説明した方法により、第１画像を生成する。
【0095】
そして、光源駆動部１９が上記エリア分割に基づいて光源ユニット５０を制御することで、高精細エリアでは、表示部１０の画素１１を全て使った高精細な表示でき、デプスエリアでは、奥行を表現できる。ユーザに高精細でかつ奥行を有する表示であるように知覚させることが可能となる。
【0096】
なお、表示像生成部１６は、表示データを作成する際に、高精細な表示を基準面近くに配置してもよいし、連続するフレームを解析し、高精細な画像となるデプスを基準面に指定することで、工夫してもよい。
【0097】
このように実施形態１では、立体表示装置１は、２種類のレンズアレイを組み合わせた簡易な構成で、視差表示方式及び高精細表示方式をエリア分割で表示できる。これにより、視差表示方式による解像度低下の問題を軽減することができる。したがって、奥行きを確保しつつ、より鮮明な３次元映像を好適に表示することができる。
【0098】
実施形態１は、以下のように変形を加えることができる。
【0099】
＜実施形態１の第１変形例＞
図２０は、実施形態１の第１変形例に係るシリンドリカルレンズアレイ３０及びレンチキュラシート４０の配置を示す図である。
図２０は、実施形態１の第１変形例に係るシリンドリカルレンズアレイ３０及びレンチキュラシート４０の配置を示す図である。
【0100】
基本的には、シリンドリカルレンズアレイ３０も、線光源５１も、レンチキュラシート４０も、表示部１０の画面に対して垂直方向に沿うように配置することで、水平方向に視差をつけることができる。しかし、レンチキュラシート４０の稜線を垂直方向に沿わせると、画素のパターンと干渉するためにモアレが生じる。レンチキュラシート４０の稜線は、第１レンズ素子４１の半円柱形の軸と平行な線である。
【0101】
そこで、図２０に示すように、本変形例の立体表示装置１ａは、レンチキュラシート４０を垂直方向よりも少し傾けることによって、モアレを解消する。具体的には、シリンドリカルレンズアレイ３０の稜線は、表示部１０の画素１１の配列の垂直方向に沿っており、レンチキュラシート４０の稜線は、上記垂直方向に対して予め定められた角度φだけ傾斜してよい。
【0102】
また、立体表示装置１ａは、レンチキュラシート４０の傾斜角度と、垂直方向の画素１１の位置関係とに基づいて、視差を割り当ててよい。
【0103】
図２１は、実施形態１の第１変形例に係るレンチキュラシート４０の第１レンズ素子４１及び第１画像の配置を示す図である。１つの画素１１は、ＲＧＢの３つのサブ画素を有する。サブ画素は、それぞれ観察される方向が異なるため、立体表示装置１は、各サブ画素について視差を割り当ててもよい。また、Ｙ軸方向についても、シリンドリカルレンズアレイ３０の稜線とレンチキュラシート４０の稜線とのズレで異なる方向に光線が飛ぶため、立体表示装置１ａは、これにも視差を割り当ててもよい。本図では、一例として、Ｘ軸方向に９画素の幅を持つレンチキュラシート４０をｔａｎ１／４だけ傾けて配置させている。これにより３６方向の視差を割り当てることができる。厳密にいえば、１つの画素１１に含まれるＲＧＢに対して、同じ表示方向を割り当てるが、画素位置によって、表示方向にはズレが生じる。このため、実質的に１０８方向の視差が割り当てられることになる。表示像生成部１６は、多視点画像を３６枚用いて、ＲＧＢごとに多視点画像を１／３ずつずらしながら補間した画像を、第１画像として合成する。これにより、３６枚の多視点画像で、より正確な表示が行える。
【0104】
また、実施形態１の第１変形例において、立体表示装置１ａは、光源制御部１５において、異方性拡散シートをさらに備えていてもよい。
【0105】
図２２は、実施形態１の第１変形例にかかる異方性拡散シート８０の配置を示す図である。異方性拡散シート８０は、レンチキュラシート４０と表示部１０との間のＸＹ平面に配置される。具体的には、異方性拡散シート８０は、レンチキュラシート４０の結像面、つまり、Ｚ軸方向においてレンチキュラシート４０から、レンチキュラシート４０の略焦点距離だけ離れた位置に配置される。略焦点距離とは、焦点距離であってよいが、焦点距離の０．９倍以上１．１以下の距離であってもよい。異方性拡散シート８０は、レンチキュラシート４０の稜線方向に光を拡散する作用を、異方性拡散シート８０の主面と平行な方向であって、レンチキュラシート４０の稜線に直交する方向に拡散する作用よりも強くする。これにより、レンチキュラシート４０の稜線方向と直交する方向の集光分布への作用が減り、集光分布における稜線と直交する方向の幅が広がりにくくなる。したがって、表示像のクロストークを軽減できる。また、レンチキュラシート４０の稜線に沿った方向には表示像のクロストークに影響を与えないため、当該方向に光を積極的に拡散できる。
【0106】
ここで、シリンドリカルレンズアレイ３０では、レンズ周囲又はレンズ接合面に輝度ムラが生じやすい。しかし、レンチキュラシート４０の稜線がシリンドリカルレンズアレイ３０の稜線に対して傾斜をつけ、積極的に拡散可能な上記方向に光を拡散させることで、シリンドリカルレンズアレイ３０のレンズ周囲又はレンズ接合面に生じる輝度ムラを軽減することができる。
【0107】
＜実施形態２＞
次に、実施形態２に係る立体表示装置を説明する。例えば、特許文献２には、画素毎のレンズと拡散シート（Ｓｈｅｅｔ）とを組み合わせた光学系によって、光効率を上げ、クロストークを減らすことにより、眼鏡なしに高画質な立体表示を可能とする技術が開示されている。しかしながら、特許文献２の技術は、表示する解像度が１／視差数に低下するという課題を有している。また、特許文献２の技術は、レンズでＬＣＤを覆う方式であり、広い範囲で自然な運動視差を得られないという課題を有している。
次に、実施形態２に係る立体表示装置を説明する。例えば、特許文献２には、画素毎のレンズと拡散シート（Ｓｈｅｅｔ）とを組み合わせた光学系によって、光効率を上げ、クロストークを減らすことにより、眼鏡なしに高画質な立体表示を可能とする技術が開示されている。しかしながら、特許文献２の技術は、表示する解像度が１／視差数に低下するという課題を有している。また、特許文献２の技術は、レンズでＬＣＤを覆う方式であり、広い範囲で自然な運動視差を得られないという課題を有している。
【0108】
本実施形態の立体表示装置は、拡散シートを備えており、レンチキュラシート４０の画角よりも表示範囲を拡げるようにしている。図２３は、実施形態２に係る立体表示装置を例示した概略断面図である。図２３に示すように、本実施形態の立体表示装置２において、光源制御部１５ａは、さらに、拡散シート８１を有している。拡散シート８１は、表示部１０とレンチキュラシート４０との間に配置され、各第１レンズ素子４１の各焦点位置を含む位置に配置されている。具体的には、拡散シート８１は、各第１レンズ素子４１の各焦点位置を含む平面上に配置されている。拡散シート８１は、透過した光を、Ｘ軸方向及びＹ軸方向を含む等方的に拡散させる。拡散シート８１は、薄いものが好ましい。
【0109】
線光源５１Ａ～５１Ｃは、各第２レンズ素子３１の背面側に配置されている。例えば、線光源５１Ａから出射した光は、シリンドリカルレンズアレイ３０における各第２レンズ素子３１によって、平行光に変換される。各第２レンズ素子３１によって平行光に変換された光は、レンチキュラシート４０における各第１レンズ素子４１によって集光される。各第１レンズ素子４１によって集光された光は、拡散シート８１が配置された各焦点位置で集光する。各焦点位置で集光した光は、その後、光束が拡がるように進む。各焦点位置を含む位置には、光を拡散させる拡散シート８１が配置されている。よって、拡散シート８１を透過した拡散光は、拡散シート８１がない状態よりも光束を拡げることができる。拡散シート８１を透過した拡散光は、表示部１０に入射する。
【0110】
図２４は、実施形態２に係る立体表示装置２において、拡散シート８１と要素画素との関係を例示した図である。図２４に示すように、視域の角度範囲θは、拡散シート８１と表示部１０との間の距離ｇ、及び、要素画素幅Ｅｐによって、前述の（２）式で表すことができる。要素画素幅Ｅｐは、レンチキュラシート４０における各第１レンズ素子４１のピッチｑと、ほぼ同じ間隔で配置されている。拡散シート８１と表示部１０との間の距離は、拡散シート８１とレンチキュラシート４０との間の距離より短くなっている。拡散シート８１で拡散された光は、要素画像幅Ｅｐ以上に広がるように表示部１０を照明する。このように配置することにより、集光された光と画素との関係から、観察する方向で異なる画素が照明される。逆に言えば、画素が指向性を持つことになり、前述したような光線再生型の立体表示装置２として機能する。
【0111】
一般的に、レンチキュラシート４０で集光できる範囲は、およそ４５°程度に限られている。そのため、レンチキュラシート４０で構成された立体表示装置の表示角度範囲は、４５°に限られていた。これに対して、本実施形態の立体表示装置２は、拡散シート８１を備えている。よって、拡散シート８１で光を拡げることにより、表示範囲を拡大することができる。
【0112】
＜実施形態３＞
次に、実施形態３を説明する。本実施形態では、遮蔽板を用いている。図２５は、実施形態３に係る立体表示装置において、スリット（ｓｌｉｔ）を有する遮蔽板を例示した概略断面図である。図２５に示すように、本実施形態の立体表示装置３において、光源制御部１５ｂは、遮蔽板８２をさらに有している。遮蔽板８２は、レンチキュラシート４０の表面に配置されている。遮蔽板８２には、複数のスリット８３が設けられている。各スリット８３は、各第１レンズ素子４１の中央部分に配置されている。よって、遮蔽板８２は、各第１レンズ素子４１の周辺部分を透過した光を遮蔽し、各第１レンズ素子４１の中央部分を透過させる複数のスリット８３が形成されている。
次に、実施形態３を説明する。本実施形態では、遮蔽板を用いている。図２５は、実施形態３に係る立体表示装置において、スリット（ｓｌｉｔ）を有する遮蔽板を例示した概略断面図である。図２５に示すように、本実施形態の立体表示装置３において、光源制御部１５ｂは、遮蔽板８２をさらに有している。遮蔽板８２は、レンチキュラシート４０の表面に配置されている。遮蔽板８２には、複数のスリット８３が設けられている。各スリット８３は、各第１レンズ素子４１の中央部分に配置されている。よって、遮蔽板８２は、各第１レンズ素子４１の周辺部分を透過した光を遮蔽し、各第１レンズ素子４１の中央部分を透過させる複数のスリット８３が形成されている。
【0113】
レンチキュラシート４０で集光させた場合に、各第１レンズ素子４１の収差によって、各第１レンズ素子４１の周辺部分を透過した光は、焦点位置に集光されず、拡散シート８１における焦点位置の周囲に拡がる。焦点位置の周囲を照明すると、表示方向に対応する画素でない画素が照明されてしまう。よって、そのような各第１レンズ素子４１の周辺部分を透過した光は、立体像のクロストークになり、立体表示の品質の低下につながる。そこで、スリット８３が設けられた遮蔽板８２を用いて、各第１レンズ素子４１の周辺部分の光を制限する。これにより、クロストークを低減し、立体表示の品質を向上させることができる。
【0114】
一般的なバリアを用いた立体表示では、集光することがないため、クロストークを削減するために狭い開口を用いる。そのため、バリアを用いた立体表示は、光効率が非常に悪い。明るい表示を行うためには、ＬＥＤ等の光源を強く光らせる必要があり、消費電力が大きくなる問題があった。これに対して、本実施形態では、遮蔽板８２を用いても、各第１レンズ素子４１によって集光されるため、開口幅よりも狭い集光点を作り出すことができる。よって、光効率を向上させ、消費電力を低下させることができる。
【0115】
＜実施形態４＞
次に、実施形態４を説明する。本実施形態は、シリンドリカルレンズアレイ３０における第２レンズ素子３１を千鳥配列に配置した例である。
次に、実施形態４を説明する。本実施形態は、シリンドリカルレンズアレイ３０における第２レンズ素子３１を千鳥配列に配置した例である。
【0116】
図２６は、実施形態４に係る立体表示装置において、シリンドリカルレンズアレイ３０における第２レンズ素子３１の配置を例示した上面図である。図２７は、実施形態４に係る立体表示装置において、シリンドリカルレンズアレイ３０における第２レンズ素子３１の配置を例示した斜視図である。図２８は、実施形態４に係る立体表示装置において、拡散シート８１を通して見たシリンドリカルレンズアレイ３０を例示した上面図である。
【0117】
図２６及び図２７に示すように、本実施形態の光源制御部１５ｃは、千鳥配列した複数の第２レンズ素子３１を含むシリンドリカルレンズアレイ３０を有している。すなわち、シリンドリカルレンズアレイ３０において、複数の第２レンズ素子３１は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に千鳥配列するように配置されている。例えば、複数の第２レンズ素子３１がＸ軸方向に並んだ列の各第２レンズ素子３１は、Ｙ軸方向に隣り合う列の各第２レンズ素子３１に対して半ピッチずれている。
【0118】
＋Ｚ軸方向からシリンドリカルレンズアレイ３０を見た場合に、第２レンズ素子３１の稜線部分の光量は、端部の光量と異なっている。よって、シリンドリカルレンズアレイ３０を透過した光量の面内の均一性は低下している。しかしながら、図２８に示すように、拡散シート８１を通すことにより、シリンドリカルレンズアレイ３０を透過した光量の面内の均一性を向上させることができる。このように、本実施形態の立体表示装置３は、拡散シート８１を用いて水平方向と垂直方向に光を拡散させ、表示部１０を照明する。それに加えて、複数の第２レンズ素子３１を千鳥配置にすること、及び、拡散シート８１を用いることにより、第２レンズ素子３１の稜線部分の光量で、第２レンズ素子３１の端部部分の光量不足を補うことができ、面内の均一性を向上させることができる。
【0119】
本実施形態によれば、光源ユニット５０の各線光源５１から出射した光を、シリンドリカルレンズアレイ３０、レンチキュラシート４０及び拡散シート８１に通すことにより、レンチキュラシート４０の画角よりも表示範囲を広げることができる。また、上述した構成に通すことにより、高精細な表示を可能にすることができる。よって、光源ユニット５０の発光をフィールドに分け、表示内容を最適化することで、高精細且つ奥行きを持つ立体表示を可能とすることができる。
【0120】
＜実施形態５＞
次に、実施形態５の立体表示装置を説明する。本実施形態の立体表示装置は、時間多重により立体像を表示させる。図２９は、実施形態５に係る立体表示装置を例示した概略断面図である。図２９に示すように、本実施形態の立体表示装置５は、表示部１０、表示駆動部１７、光源制御部１５ｄ、光源駆動部１９を備えている。
次に、実施形態５の立体表示装置を説明する。本実施形態の立体表示装置は、時間多重により立体像を表示させる。図２９は、実施形態５に係る立体表示装置を例示した概略断面図である。図２９に示すように、本実施形態の立体表示装置５は、表示部１０、表示駆動部１７、光源制御部１５ｄ、光源駆動部１９を備えている。
【0121】
表示駆動部１７は、立体像９２の要素画像を表示部１０に表示させる。表示駆動部１７は、立体像９２の表示方向が異なる複数の要素画像を表示部１０に表示させてもよい。表示駆動部１７は、立体像の異なる角度もしくは表示位置を表す複数の要素画像を表示してもよい。複数の要素画像は、例えば、複数の第１画像でもよい。光源制御部１５ｄは、レンチキュラシート４０、シリンドリカルレンズアレイ３０、複数の線光源５１、拡散シート８１を有している。各第２レンズ素子３１の背面側に複数の線光源５１が配置されている。複数の線光源５１は、例えば、表示部１０に平行なＸＹ面内のＸ軸方向に並んでいる。光源駆動部１９は、各要素画像を照明する複数の線光源５１を順次駆動させてもよい。光源駆動部１９は、各要素画像を照明する各線光源５１を順次駆動させてもよい。
【0122】
光源駆動部１９は、シリンドリカルレンズアレイ３０の背面の相対的に同じ位置に配置された線光源５１を発光させる。線光源５１Ａから出射した光は、例えば、本図において、実線で示されている。線光源５１Ｂから出射した光は、例えば、点線で示されている。線光源５１Ｃから出射した光は、例えば、本図において、一点鎖線で示されている。
【0123】
各線光源５１から出射した光は、シリンドリカルレンズアレイ３０における各第２レンズ素子３１によって、平行光に変換される。各第２レンズ素子３１によって平行光に変換された光は、レンチキュラシート４０における各第１レンズ素子４１によって集光される。各第１レンズ素子４１によって集光された光は、拡散シート８１が配置された各焦点位置で集光する。各焦点位置で集光した光は、その後、光束が拡がるように進む。各焦点位置を含む位置には、光を拡散させる拡散シート８１が配置されている。よって、拡散シート８１を透過した拡散光は、拡散シート８１がない状態よりも光束を拡げることができる。拡散シート８１を透過した拡散光は、表示部１０に入射する。このように、拡散シート８１を用いることにより、広範囲の立体映像を表示することができる。
【0124】
図２９では、１つの第２レンズ素子３１の背面に３つの線光源５１Ａ～５１Ｃが示されている。なお、第２レンズ素子３１の背面に配置される線光源５１は、３つに限らず、２個でもよいし、４個以上でもよい。
【0125】
シリンドリカルレンズアレイ３０における第２レンズ素子３１の光軸上の線光源５１Ａを発光させると、レンチキュラシート４０における各第１レンズ素子４１の光軸上の集光点に集光される。第２レンズ素子３１の光軸よりも少しずれた線光源５１Ｂを発光させると、平行光の角度が少しずれる。前述の線光源５１Ａの集光点よりもずれた位置に集光される。同様に、第２レンズ素子３１の光軸よりも少しずれた線光源５１Ｃを発光させると、平行光の角度が少しずれる。前述の線光源５１Ａ及び５１Ｂの集光点よりもずれた位置に集光される。
【0126】
このように、本実施形態では、拡散シート８１において、複数の線光源５１の光が集光する点は、相互にずれている。これらの集光点を中心に要素画像の光線は再生される。これらの集光点を集光パターンとして、立体像９２は、認識される。このような線光源５１Ａ～５１Ｃの発光と表示部１０の表示とを同期させて順次切り替え表示を行う。
【0127】
図３０は、実施形態５に係る時間多重のフィールド制御を例示した図である。図３０において、横軸は、時間の経過を示す。上段は、観察角度が０°を示し、下段は、観察角度が６０°を示す。図３０に示すように、立体表示装置５は、線光源５１Ａによる解像度多重Ｉの要素画像、線光源５１Ｂによる解像度多重ＩＩの要素画像、線光源５１Ｃによる解像度多重ＩＩＩの要素画像を順次表示させる。各要素画像の集光パターンは、それぞれのフィールドでずれて観察される。図３０に示すように、例えば、解像度多重Ｉの要素画像では、リンゴのヘタが見えており、解像度多重ＩＩの要素画像では、リンゴのヘタが隠れている。これにより、集光位置によって立体画像における要素画像のパターン間の画素が補間されるため、解像度多重の立体像９２を表示することができる。
【0128】
このように、表示駆動部１７は、立体像９２の表示位置を表す複数の要素画像を表示する。表示駆動部１７は、第１の要素画像及び第２の要素画像を含む複数の要素画像を切り替えながら、表示部１０に複数の要素画像を表示させてもよい。光源駆動部１９は、要素画像を照明する光源を駆動させる。具体的には、光源駆動部１９は、各要素画像を照明する複数の光源を順次駆動する。光源駆動部１９は、第１の要素画像を照明する第１の線光源５１及び第２の要素画像を照明する第２の光源を含む複数の線光源５１を順次駆動させてもよい。表示駆動部１７は、複数の要素画像をフィールド分割で切り替えて表示させてもよい。光源駆動部１９は、フィールドの切り替わりに応じて、切り替わり後の要素画像に対応する線光源５１を点灯させてもよい。
【0129】
図３１は、実施形態５に係る立体表示装置５において、光源制御部１５ｄにおける線光源５１の設置幅ｄＣ及び集光点変位幅ｄＬを例示した図である。図３１に示すように、レンチキュラシート４０の要素画像幅を補完できる幅を集光点変位幅ｄＬとして、遮蔽板８２を設置しないでクロストークを生じないレンチキュラシート４０の焦点距離ｆＬを決める。そして、線光源５１の設置幅ｄＣが線光源５１のサイズで決まっている場合に、シリンドリカルレンズアレイ３０の焦点距離ｆＣは、それぞれの三角形が相似関係になることから次の（６）式及び（７）式で表すことができる。
【0130】
【数6】
【数7】
【0131】
このように、表示部１０に平行な面内の一方向（Ｘ軸方向）に並んだ複数の線光源５１における両端の線光源５１間の設置幅ｄＣに対する複数の線光源５１の列とシリンドリカルレンズアレイ３０との間の距離ｆＣの比は、拡散シート８１上の複数の線光源５１の集光点における両端の集光点間の集光点変位幅ｄＬに対する拡散シート８１とレンチキュラシート４０との間の距離ｆＬの比と等しい。なお、距離及び比が等しいとは、厳密に等しいだけでなく、部材の形状による誤差及び製造上の誤差を含む範囲で等しいことを意味する。
この時に、図３２に示すように、拡散シート８１上の集光点間の集光点変位幅ｄＬは、レンチキュラシート４０のレンズピッチＬｐで表すことができる。この時に任意の整数であるｍフィールドで時間多重をする場合、Ｌｐをｍ分割した等間隔で線光源が並ぶことで解像度を等間隔に補完することができる。こうした場合に、集光点変位幅ｄＬは、線光源５１間の距離がｄＬ／（ｍ－１）であることから式（８）及び（９）で表すことができる。このように配列した集光面を設計するためには、式（８）及び（９）で求めた集光変位幅ｄＬを式（７）に代入してシリンドリカルレンズの焦点距離を設計すればよい。
この時に、図３２に示すように、拡散シート８１上の集光点間の集光点変位幅ｄＬは、レンチキュラシート４０のレンズピッチＬｐで表すことができる。この時に任意の整数であるｍフィールドで時間多重をする場合、Ｌｐをｍ分割した等間隔で線光源が並ぶことで解像度を等間隔に補完することができる。こうした場合に、集光点変位幅ｄＬは、線光源５１間の距離がｄＬ／（ｍ－１）であることから式（８）及び（９）で表すことができる。このように配列した集光面を設計するためには、式（８）及び（９）で求めた集光変位幅ｄＬを式（７）に代入してシリンドリカルレンズの焦点距離を設計すればよい。
【数8】
【数9】
【0132】
要素画素ピッチが３画素の場合には、要素画像幅を３フィールドで等間隔に画素を補完すれば、立体表示が表示部１０の解像度と同じ表示が可能になる。ＬＣＤ等の表示部１０には、液晶の反応速度に限界があり、視域多重で時間多重を行うとフリッカー（Ｆｌｉｃｋｅｒ）を感じやすくなる。
【0133】
図３３は、比較例に係る立体表示装置において、視域多重を時間多重した画面表示を例示した図である。図３３に示すように、－３０°、０°及び＋３０°の３つのフィールドで角度多重を行うと、表示されている角度以外の表示は、黒画面として認識される。画面全体の輝度変化が大きいために、比較例の立体表示装置は、フリッカーを感じやすくなる。一方、図３０に示すように、解像度多重の場合である本実施形態の立体表示装置５は、画面全体の輝度変化が少なく、同じフィールドを用いた表示においてもフリッカーを感じにくい特性を有する。
【0134】
本実施形態によれば、解像度多重による時間多重を用いることにより、解像度を向上させることができる。本実施形態における上記以外の構成及び効果は、実施形態１～４の記載に含まれている。
【0135】
＜実施形態６＞
次に、実施形態６の立体表示装置を説明する。図３４及び図３５は、実施形態６に係る立体表示装置において、集光パターンを例示した図である。例えば、本実施形態の立体表示装置６は、シリンドリカルレンズアレイ３０における各第２レンズ素子３１の背面に、６個の線光源５１Ａ～５１Ｆを配置されている。線光源５１Ａ～５１Ｆは、この順で、Ｘ軸方向に並んでいる。
次に、実施形態６の立体表示装置を説明する。図３４及び図３５は、実施形態６に係る立体表示装置において、集光パターンを例示した図である。例えば、本実施形態の立体表示装置６は、シリンドリカルレンズアレイ３０における各第２レンズ素子３１の背面に、６個の線光源５１Ａ～５１Ｆを配置されている。線光源５１Ａ～５１Ｆは、この順で、Ｘ軸方向に並んでいる。
【0136】
図３４に示すように、ある時間に、線光源５１Ａが発光することにより、要素画像が表示される。次のタイミングで、線光源５１Ａの＋Ｘ軸方向側の隣の線光源５１Ｂが発光することにより、要素画像が表示される。このように、要素画像のピッチを６分割された状態とした場合に、集光パターンは、隣接する位置にフィールドが変わった時に点灯するように示している。この場合には、集光パターンの変位量が小さく、速度が遅いため、動く線光源５１として目で追える可能性がある。
【0137】
一方、図３５に示すように、ある時間に、線光源５１Ａが発光することにより、要素画像が表示される。次のタイミングで、線光源５１Ａの＋Ｘ軸方向側に３つ目の線光源５１Ｄが発光することにより、要素画像が表示される。このように、要素画像のピッチを６分割された状態とした場合に、集光パターンは、要素画像のピッチの約１／２ピッチ位置に点灯するように示している。このように点灯することによって集光パターンの変位量の絶対値が最大になり、目で追いにくくなる。
【0138】
換言すれば、各第２レンズ素子３１の背面に配置された複数の線光源５１における両端の線光源５１間の幅を１ピッチとした場合に、光源駆動部１９は、駆動させた線光源５１から少なくとも半ピッチを空けた位置の線光源５１を次に駆動させてもよい。なお、光源駆動部１９は、複数の線光源５１を順次駆動させる際に、駆動させた線光源５１から少なくとも１つの線光源５１を空けた位置の線光源５１を次に駆動させてもよい。
【0139】
このような集光パターンの制御を行い、できるかぎり目で追えないような表示を行うことで、解像度多重の効果を向上させることができる。また、集光パターンの制御として表示像の動きを判別し、静止状態の部分のみに解像度多重を適用することによって動画解像度の低下を防ぐこともできる。
【0140】
＜実施形態７＞
次に、実施形態７の立体表示装置を説明する。本実施形態の立体表示装置は、ホログラム光学素子（Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅｍｒｎｔ、ＨＯＥ）を用いている。上述したように、立体表示装置を、シリンドリカルレンズアレイ３０及びレンチキュラシート４０を含む結像光学系で構成した場合には、均一性（Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）を向上させるために、シリンドリカルレンズアレイ３０とレンチキュラシート４０との間の距離を離す必要がある。そうすると、光源制御部１５の厚みが増してしまう。そこで、シリンドリカルレンズアレイ３０及びレンチキュラシート４０を含む結像光学系を、ＨＯＥに置き換える。ＨＯＥは、再生時に生じるムラを逆算して記録時に記録することで再生時にムラを低減させ、光源制御部１５の厚みを薄くすることができる。
次に、実施形態７の立体表示装置を説明する。本実施形態の立体表示装置は、ホログラム光学素子（Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅｍｒｎｔ、ＨＯＥ）を用いている。上述したように、立体表示装置を、シリンドリカルレンズアレイ３０及びレンチキュラシート４０を含む結像光学系で構成した場合には、均一性（Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）を向上させるために、シリンドリカルレンズアレイ３０とレンチキュラシート４０との間の距離を離す必要がある。そうすると、光源制御部１５の厚みが増してしまう。そこで、シリンドリカルレンズアレイ３０及びレンチキュラシート４０を含む結像光学系を、ＨＯＥに置き換える。ＨＯＥは、再生時に生じるムラを逆算して記録時に記録することで再生時にムラを低減させ、光源制御部１５の厚みを薄くすることができる。
【0141】
図３６は、実施形態７に係る立体表示装置において、ホログラム光学素子の記録光学系を例示した構成図である。図３７は、実施形態７に係る立体表示装置において、再生光学系を例示した構成図である。図３６及び図３７に示すように、本実施形態の立体表示装置７は、記録光学系で記録されたホログラム光学素子を再生光学系として備えている。記録光学系は、例えば、シリンドリカルレンズアレイ３０とレンチキュラシート４０で形成される集光パターンをフォトポリマー７３等のＨＯＥに記録させる。再生光学系は、ＨＯＥに記録された集光パターンをＬＥＤなどの点光源によって再生させる。
【0142】
図３６に示すように、記録光学系は、レンズ７１、レンズ７２、フォトポリマー７３、ハーフミラー７４を有している。フォトポリマー７３は、ホログラムを記録することでＨＯＥとして機能する。レンチキュラシート４０によって形成させる集光パターン７６の複数の線光源１５１を作成する。そして、線光源１５１を含む物体光をレンズ７１によりフォトポリマー７３の奧に実像７５として結像する。この際に、線光源１５１を含む物体光の光軸上におけるレンズ７１からの光をフォトポリマー７３で、レンズ７２により点ＰＨに集光させた参照光と干渉させる。これにより、線光源１５１の集光パターンの実像７５と参照光との干渉縞をフォトポリマー７３に記録する。線光源の実像７５は、立体表示装置７でシリンドリカルレンズアレイ３０とレンチキュラシート４０で形成される集光パターンと等しくなる倍率で設計されており、再生時の点光源と等しい収束光の参照光で記録することによって、点光源を照明した場合にシリンドリカルレンズアレイ３０とレンチキュラシート４０で形成される集光パターンが再生される。
【0143】
図３７に示すように、再生光学系は、ＬＥＤ７７、フォトポリマー７３、拡散シート８１を有している。実際の立体表示装置７では、この再生光学系がバックライトとして複数表示部背面に設置され、これまで説明した立体表示装置と同じく立体像を表示する。再生光学系では、記録光学系の点ＰＨに相当する位置にＬＥＤ７７を配置させる。ＬＥＤ７７は点ＰＨとほぼ同じ距離に複数配置される。そして、各ＬＥＤ７７を、実像７５を再生させるための点光源とみなし、フォトポリマー７３を照明する。各ＬＥＤ７７によってフォトポリマー７３を照明することにより、フォトポリマー７３に記録された線光源１５１の実像７５を再生する。フォトポリマー７３よりも＋Ｚ軸方向側には拡散シート８１が配置されている。拡散シート８１よりも＋Ｚ軸方向側には表示部１０が配置させている。これにより、再生させた実像７５は、拡散シート８１に像を結び拡散された後、表示部１０を照明する。ＬＥＤ７７の照明位置によって、再生される線光源１５１の再生像の位置が変わるため、異なる集光パターン位置が再現できる。このため、解像度多重の立体表示が可能になる。
【0144】
各ＬＥＤ７７が配置された光源面のＬＥＤ設置幅をｄＨとし、フォトポリマー７３から拡散シート８１までの距離をｆＬとし、要素画像幅をｄＬとした場合に、光源面からフォトポリマー７３までの距離ｆＨは、次の（１０）式及び（１１）式で表すことができる。この時ホログラムでなかったときと同様に、図３２に示すように、拡散シート８１上の集光点間の集光点変位幅ｄＬは、レンチキュラシート４０のレンズピッチＬｐで表すことができる。この時に任意の整数であるｍフィールドで時間多重をする場合、Ｌｐをｍ分割した等間隔で線光源が並ぶことで解像度を等間隔に補完することができる。こうした場合に、集光点変位幅ｄＬは線光源間の距離がｄＬ／（ｍ－１）であることから式（８）及び（９）で表すことができる。このように配列した集光面を設計するためには式（８）及び（９）で求めた集光変位幅ｄＬを式（１１）に代入してシリンドリカルレンズの焦点距離を設計すればよい。
【0145】
【数10】
【数11】
【0146】
効率が良い厚いホログラムを用いる場合には、角度選択性が高く、ｄＨの幅が狭くなる可能性がある。ＨＯＥの幅に対して、光源設置範囲が狭くなることも考えられる。細かい制御が可能なモノリシックマイクロＬＥＤディスプレイ（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ Ｍｉｃｒｏ ＬＥＤ Ｄｉｓｐｌａｙ）を用いて再生することも考えられる。このように、本実施形態の立体表示装置７は、第１シリンドリカルレンズ及び第２シリンドリカルレンズの機能を光源によって再生できるようにホログラム光学素子に記録し、第１シリンドリカルレンズ及び第２シリンドリカルレンズの代わりに光源と表示部１０との間に配置されたホログラム光学素子とをさらに備える。これにより、ホログラム光学素子を用いて立体表示することができる。
【0147】
以上説明した実施形態１～７の立体表示装置により、線光源５１を、シリンドリカルレンズアレイ３０、レンチキュラシート４０及び拡散シート８１によって、レンチキュラシート４０の画角よりも表示範囲を広げることができる。また、各線光源５１の照明による異なる集光位置からの光で異なる要素画像の表示を可能にし、各線光源５１の発光をフィールドに分けて表示することができる。これにより、高解像度、高精細かつ奥行きを持つ立体表示をすることができる。
【0148】
＜実施形態８＞
次に、実施形態８を説明する。本実施形態は、前述の実施形態６において、光源の点灯パターンを指定のずらし量にして、フリッカ（Ｆｌｉｃｋｅｒ）を感じにくくする例である。図３８は、実施形態８に係る立体表示装置１００８において、集光パターンを例示した図である。集光パターンは、レンチキュラシート４０の間隔ごとに繰り返して照明され、光源の数で分割し照明する。この分割数をここでＮと表す。つまり、Ｎ列の光源が集光レンズ背面にある状態に相当する。照明をフィールド分割で切り替えて表示した場合に、前のフィールドで照明した光源の隣の光源で照明した場合、図３８の左図が前フィールドの照明条件で、次フィールドの照明条件が右図に相当する。集光パターンとして、Ｎ分割された隣接した光源で照明したため、１ずれた部分で照明された。このずらし量をここでＭとする。よってＭとＮとは整数となる。図３９は、実施形態８に係る立体表示装置１００８において、５分割２ずらし点灯順を例示した図である。図内に記入された数字は点灯する順番のフィールドを表す。この例の場合では、１番から順に点灯し５番まで点灯したのちまた１番が点灯する。ずらし数が大きけばフィールド間の点灯する間隔が大きくなるため、見た目の速度が増す。ここで、図３８に示すように、以下の条件を満たすようなＮ分割のＭずらしを考える。
次に、実施形態８を説明する。本実施形態は、前述の実施形態６において、光源の点灯パターンを指定のずらし量にして、フリッカ（Ｆｌｉｃｋｅｒ）を感じにくくする例である。図３８は、実施形態８に係る立体表示装置１００８において、集光パターンを例示した図である。集光パターンは、レンチキュラシート４０の間隔ごとに繰り返して照明され、光源の数で分割し照明する。この分割数をここでＮと表す。つまり、Ｎ列の光源が集光レンズ背面にある状態に相当する。照明をフィールド分割で切り替えて表示した場合に、前のフィールドで照明した光源の隣の光源で照明した場合、図３８の左図が前フィールドの照明条件で、次フィールドの照明条件が右図に相当する。集光パターンとして、Ｎ分割された隣接した光源で照明したため、１ずれた部分で照明された。このずらし量をここでＭとする。よってＭとＮとは整数となる。図３９は、実施形態８に係る立体表示装置１００８において、５分割２ずらし点灯順を例示した図である。図内に記入された数字は点灯する順番のフィールドを表す。この例の場合では、１番から順に点灯し５番まで点灯したのちまた１番が点灯する。ずらし数が大きけばフィールド間の点灯する間隔が大きくなるため、見た目の速度が増す。ここで、図３８に示すように、以下の条件を満たすようなＮ分割のＭずらしを考える。
【0149】
１）ｍｏｄ（Ｍ、Ｎ）≠０、すなわち、Ｍ／Ｎの余りが０でない。
２）Ｍの絶対値は、Ｎ／２以下の最大値。ただし、Ｍ＞Ｎ／２の場合には、ｍｏｄ（Ｍ、Ｎ）は、（Ｎ－Ｍ）と等しいため負として扱い、｜Ｍ｜（絶対値）としては最大値がＮ／２となる。
この１）と２）の両方の条件を満たす条件が望ましい。
２）Ｍの絶対値は、Ｎ／２以下の最大値。ただし、Ｍ＞Ｎ／２の場合には、ｍｏｄ（Ｍ、Ｎ）は、（Ｎ－Ｍ）と等しいため負として扱い、｜Ｍ｜（絶対値）としては最大値がＮ／２となる。
この１）と２）の両方の条件を満たす条件が望ましい。
【0150】
例えば、１０分割の４ずらし、９分割の４ずらし、８分割の３ずらし、７分割の３ずらし、５分割の２ずらし等の光源の点灯順がこの条件を満たす。図３９は、５分割の２ずらしを示しているため、この条件を満たした点灯順となる。
【0151】
１）の条件の理由は、以下のとおりである。すなわち、Ｍ／Ｎが割り切れる場合には、一定の間隔で点灯することができないため、速度が不連続になり、フリッカーを感じやすくなる。
【0152】
２）の条件の理由は、以下のとおりである。すなわち、見た目の速度は、Ｍが大きいほど大きくなるためである。
【0153】
このように、表示部１０に平行な面内の一方向に並んだ複数の光源における両端の光源間の幅にＮ個の光源がある場合に、光源駆動部１９は、駆動させた光源からずらし量Ｍを空けた位置の光源を次に駆動させる。ただし、Ｎは、Ｍで割り切れない整数であり、Ｍの絶対値は、Ｎ／２以下の最大値である。ＭがＮ／２以上では、Ｍは、（Ｎ－Ｍ）の負の整数として扱う。
【0154】
本実施形態の立体表示装置１００８によれば、フリッカーを感じにくくすることができる。一般的に、５０Ｈｚ以下では、人は、フリッカーを感じる。しかしながら、５０Ｈｚ以下の場合においても人間の視力以下の微細パターン（Ｐａｔｔｅｒｎ）は分解できないため、フリッカーを感じにくくなることと、同様に動体視力以下の動きのパターンは認識できないためフリッカーが感じにくくなる。一般的にパターン間隔が視力（１分で視力１．０）以下であれば、分解できない。また、動体視力として、５°（Ｄｅｇｒｅｅ）／ｓ以上のパターンは、視認できない。ディスプレイを遠方から観察する場合には、パターンの角度間隔は狭くなり、ディスプレイの近傍から観察する場合にはパターンの角速度が速くなる。そのため、指定するずらし数によって見た目の速度を早くし、一定の速度のパターンとすることでフリッカーを感じにくくすることができる。
【0155】
＜実施形態９＞
次に、実施形態９を説明する。図４０は、実施形態９に係る立体表示装置１００９において、第１レンズアレイのレンチキュラシート４０、第２レンズアレイの集光レンズ１０３０及び光源１０５１の配置を例示した平面図である。図４１は、実施形態９に係る立体表示装置１００９において、表示部１０、拡散シート８１、第１レンズアレイのレンチキュラシート４０、第２レンズアレイの集光レンズ１０３０及び光源１０５１の配置を例示した概略断面図である。図４２は、実施形態９に係る立体表示装置１００９において、拡散シート８１面における集光パターンを例示した図である。図４３は、実施形態９に係る立体表示装置１００９において、第２レンズアレイの集光レンズ１０３０及び光源１０５１の配置を例示した平面図である。図４４は、実施形態９に係る立体表示装置１００９において、第１レンズアレイのレンチキュラシート４０の配置を例示した平面図である。図４５は、実施形態９に係る立体表示装置１００９において、コントラスト（Ｃｏｎｔｒａｓｔ）を例示したグラフであり、横軸は、空間周波数を示し、縦軸は、コントラストを示す。
次に、実施形態９を説明する。図４０は、実施形態９に係る立体表示装置１００９において、第１レンズアレイのレンチキュラシート４０、第２レンズアレイの集光レンズ１０３０及び光源１０５１の配置を例示した平面図である。図４１は、実施形態９に係る立体表示装置１００９において、表示部１０、拡散シート８１、第１レンズアレイのレンチキュラシート４０、第２レンズアレイの集光レンズ１０３０及び光源１０５１の配置を例示した概略断面図である。図４２は、実施形態９に係る立体表示装置１００９において、拡散シート８１面における集光パターンを例示した図である。図４３は、実施形態９に係る立体表示装置１００９において、第２レンズアレイの集光レンズ１０３０及び光源１０５１の配置を例示した平面図である。図４４は、実施形態９に係る立体表示装置１００９において、第１レンズアレイのレンチキュラシート４０の配置を例示した平面図である。図４５は、実施形態９に係る立体表示装置１００９において、コントラスト（Ｃｏｎｔｒａｓｔ）を例示したグラフであり、横軸は、空間周波数を示し、縦軸は、コントラストを示す。
【0156】
図４０及び図４１に示すように、本実施形態の立体表示装置１００９において、光源制御部１０１５は、拡散シート８１、第１レンズアレイとしてのレンチキュラシート４０、第２レンズアレイとしての複数の集光レンズ（Ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ ｌｅｎｓ）１０３０、複数の光源１０５１を含んでいる。第２レンズアレイは、ハニカムレンズアレイ（Ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ Ｌｅｎｓ Ａｒｒａｙ）として構成されている。第２レンズアレイに含まれた複数の集光レンズ１０３０は、正六角形レンズ１０３１である。したがって、第２レンズアレイは、レンチキュラシート４０における第１レンズ素子（第１シリンドリカルレンズ）４１よりも広いピッチで配列した複数の正六角形レンズ１０３１を含む。複数の正六角形レンズ１０３１は、表示部１０の画素の配列方向に千鳥配列するように配置されている。
【0157】
本実施形態において、各光源１０５１は、微小な矩形状でもよいし、点状でもよい。複数の光源１０５１は、表示部１０に平行な面内の列方向及び前記列方向に交差する行方向にマトリックス状に複数行及び複数列で並んでいる。同一列に配置された複数の光源１０５１は、同時に点灯されるように駆動されてもよい。第１レンズアレイにおける複数の第１レンズ素子（第１シリンドリカルレンズ）４１の稜線は、列方向に延びている。このような構成により、本実施形態の立体表示装置１００９は、以下の特徴を有している。
【0158】
１）第２レンズアレイの集光レンズ１０３０は、ハニカムレンズ配列、すなわち、ハニカム状の配列に配置されている。これにより、レンズの配置を効率的にすることができる。よって、ムラなく光量を向上させることができる。
【0159】
２）光源１０５１の配置をレンチキュラシート４０の稜線の傾きに沿った方向に並べている。よって、集光レンズ１０３０に入射する光の光量を向上させることができる。また、光源１０５１の配置がレンチキュラシート４０の稜線の傾きに沿っていると、集光幅が広がらないので、クロストーク（Ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）を低減することができる。よって、スリット（Ｓｌｉｔ）を用いなくてもクロストークを低減することができる。これは、レンチキュラシート４０の稜線の傾きに沿って配置された光源１０５１の列は、集光レンズ1030の略焦点距離の位置に配置され、光源１０５１それぞれが平行光としてレンチキュラシート４０によってレンチキュラシート４０の略焦点距離に配置された拡散シート８１を照明した場合に、光源それぞれの平行光がレンチキュラシート４０の稜線上に集光する光となるためである。
【0160】
これまで説明してきたように、複数の光源１０５１は集光レンズ１０３０の略焦点距離の位置に設置され、それぞれの光源１０５１で照明した場合に平行光として照明され、レンチキュラシート４０の略焦点距離の位置に拡散シート８１が設置されている場合に、光源１０５１と集光レンズ１０３０との位置関係と、レンチキュラシート４０と拡散シート８１の位置関係は相似関係となる。そのため、図４１～図４４に示すように、表示部１０に平行な面内の他方向に並んだ複数の光源１０５１における両端の光源１０５１間の幅（ｄＳＷ）に対する第２レンズアレイと複数の光源１０５１の列との間の距離（ｆＣ）の比（ｄＳＷ／ｆＣ）は、拡散シート８１上の複数の光源１０５１の集光点における両端の集光点間の幅（ｄＦＷ）に対する拡散シート８１と第１レンズアレイとの間の距離（ｆＬ）の比（ｄＦＷ／ｆＬ）と等しい。すなわち、下記（１２）式を満たす。
【0161】
【数12】
【0162】
図４５に示すように、表示部１０のサブ画素幅に対する集光点間の幅が１倍及び２倍の場合には、コントラストは、図に示される範囲において大きくなっている。一方、表示部１０のサブ画素幅に対する集光点間の幅が３倍よりも大きくなると、コントラストは低いレベルで推移する。したがって、集光点間の幅（ｄＦＷ）が表示部１０のサブ画素幅の２倍以下であると、コントラストを向上させることができる。このように、高精細化された３Ｄ表示をクロストークの少ない表示にすることができる。また、このように、クロストークは、集光幅に比例するが一方、表示部１０のサンプリング間隔の最小単位がサブ画素幅であるため、表示部１０におけるサブ画素幅以下は比例しない。よって、このような関係を考慮することにより、最適な集光レンズ３２の光学設計を可能とすることができる。
【0163】
＜実施形態１０＞
次に、実施形態１０に係る立体表示装置を説明する。図４６は、実施形態１０に係る立体表示装置１０１０において、光源制御部１０１５ａを例示した断面図である。図４７は、実施形態１０に係る立体表示装置１０１０において、第３レンズアレイとしてハニカムレンズアレイ１０２１を例示した平面図である。図４８は、実施形態１０に係る立体表示装置１０１０において、第３レンズアレイとして２層のレンチキュラシート１０２２及び１０２３を例示した図である。図４９及び図５０は、実施形態１０に係る立体表示装置１０１０において、光源制御部１０１５ａを例示した断面図である。図５１は、実施形態１０に係る立体表示装置１０１０において、第３レンズアレイのキャップレンズ１０２０の位置と光量との関係を例示したグラフであり、横軸は、キャップレンズ１０２０の位置を示し、縦軸は、光量を示す。図５２は、実施形態１０に係る立体表示装置１０１０において、光源１０５１間の距離とキャップレンズ１０２０間の距離との関係を例示した図である。
次に、実施形態１０に係る立体表示装置を説明する。図４６は、実施形態１０に係る立体表示装置１０１０において、光源制御部１０１５ａを例示した断面図である。図４７は、実施形態１０に係る立体表示装置１０１０において、第３レンズアレイとしてハニカムレンズアレイ１０２１を例示した平面図である。図４８は、実施形態１０に係る立体表示装置１０１０において、第３レンズアレイとして２層のレンチキュラシート１０２２及び１０２３を例示した図である。図４９及び図５０は、実施形態１０に係る立体表示装置１０１０において、光源制御部１０１５ａを例示した断面図である。図５１は、実施形態１０に係る立体表示装置１０１０において、第３レンズアレイのキャップレンズ１０２０の位置と光量との関係を例示したグラフであり、横軸は、キャップレンズ１０２０の位置を示し、縦軸は、光量を示す。図５２は、実施形態１０に係る立体表示装置１０１０において、光源１０５１間の距離とキャップレンズ１０２０間の距離との関係を例示した図である。
【0164】
図４６～図５０に示すように、本実施形態の立体表示装置１０１０において、光源制御部１０１５ａは、集光レンズ１０３０を含む第２レンズアレイと、複数の光源１０５１と、の間に配置された第３レンズアレイをさらに備えている。第３レンズアレイは、複数の光源１０５１に対応した複数のキャップレンズ１０２０を含んでいる。
【0165】
キャップレンズ１０２０は、光源１０５１付近に配置されている。１つの光源１０５１に１つのキャップレンズ１０２０が対応するように、キャップレンズ１０２０は配置されている。キャップレンズ１０２０は、光源１０５１から拡がる光を集光レンズ１０３０に集光する機能を有している。これにより、光源１０５１から取り込む光量を増加させ、光効率を向上させることができる。
【0166】
図４７に示すように、光源制御部１０１５ａにおいて、複数の光源１０５１は、いずれかの方向に千鳥配列するように配置されてもよい。また、キャップレンズ１０２０は、正六角形レンズでもよい。このように、複数の光源１０５１の配置を表示部１０に平行な面内の列方向及び列方向に交差する行方向の少なくともいずれかに千鳥配置にした場合には、複数のキャップレンズ１０２０は、ハニカムレンズアレイ１０２１の構成としてもよい。
【0167】
一方、図４８に示すように、複数の光源１０５１の配置を列方向及び行方向にマトリックス状に配置にした場合には、複数のキャップレンズ１０２０は、列方向に稜線が延びた複数のシリンドリカルレンズを含むレンチキュラシート１０２２と、行方向に稜線が延びた複数のシリンドリカルレンズを含むレンチキュラシート１０２３と、を重ねたダブルレンチキュラシートにしてもよい。
【0168】
具体的には、光源制御部１０５１ａにおいて、第３レンズアレイは、２層に重ねた積層シリンドリカルレンズアレイであって、第２レンズアレイの背面側に配置された上層シリンドリカルレンズアレイ及び上層シリンドリカルレンズアレイの背面側に配置された下層シリンドリカルレンズアレイを含んでもよい。複数の光源１０５１は、表示部１０に平行な面内の列方向及び列方向に交差する行方向にマトリックス状に複数行及び複数列で並ぶ。上層シリンドリカルレンズアレイに含まれた各シリンドリカルレンズの稜線は、列方向または行方向に延びている。下層シリンドリカルレンズに含まれた各シリンドリカルレンズの稜線は、列方向及び行方向のうち、上層シリンドリカルレンズアレイにおける各シリンドリカルレンズの稜線が延びる方向と異なる方向に延びている。
【0169】
この場合のキャップレンズ１０２０は、上層シリンドリカルレンズアレイに含まれた各シリンドリカルレンズと下層シリンドリカルレンズに含まれた各シリンドリカルレンズとが重なった部分である。
【0170】
図４９に示すように、複数のキャップレンズ１０２０が配置されるピッチを、複数の光源１０５１が配置されるピッチに合わせてもよい。また、図５０に示すように、複数のキャップレンズ１０２０が配置されるピッチを、複数の光源１０５１が配置されるピッチよりも短くしてもよい。図５０に示すように、複数のキャップレンズ１０２０のピッチを複数の光源１０５１のピッチよりも短くすることによって、光源１０５１から取り込む光量を増加させ、光効率を向上させることができる。以下、そのようなピッチの決定方法を説明する。
【0171】
図５１に示すように、キャップレンズ１０２０の位置を移動させることによってキャップレンズ１０２４のピッチを変化させると、図中のＡの場合における左側に偏った照明分布から、図中のＢの場合における左側が膨らんだ照明分布に変化する。そして、図中のＣの場合における照明分布のように、キャップレンズ１０２０のピッチが、光源１０５１のピッチよりも短いピッチのうち、最適なピッチにおいて、照明分布は最適値を示し、光量は、最大値を示す。
【0172】
さらに、キャップレンズ１０２０の位置を移動させることによってキャップレンズ１０２０のピッチを光源１０５１のピッチに近づけると、図中のＤ～Ｆの場合に示すように、照明分布は右側に偏り、光量も減少する。よって、光量が最大となる位置からキャップレンズ１０２０のピッチを決定してもよい。
【0173】
図５２に示すように、光源制御部１０１５ａにおいて、光源１０５１のピッチ（間隔）を間隔ＰＬＥＤとし、集光レンズ１０３０を含む第２レンズアレイと、複数の光源１０５１の列との距離を距離ｆｃとする。また、キャップレンズ１０２０を含む第３レンズアレイと、第２レンズアレイとの距離を距離ｄｃａｐとする。この場合に、第３レンズアレイにおけるキャップレンズ１０２０のピッチ（間隔）Ｐｃａｐは、下記（１３）式から決定することが好ましい。
【0174】
【数13】
【0175】
本実施形態の立体表示装置１０１０によれば、複数のキャップレンズ１０２０を含む第３レンズアレイを備えているので、光源１０５１から取り込む光量を上げ、光効率を向上させることができる。また、第３レンズアレイを用いることにより、集光レンズ１０３０を均一に照明することに寄与することができる。キャップレンズ１０２０のピッチを適切に決定することにより、さらに、光源１０５１から取り込む光量を上げ、光効率を向上させることができる。
【0176】
＜実施形態１１＞
次に、実施形態１１を説明する。本実施形態１１は、第２レンズアレイにおいて、第２レンズ素子（第２シリンドリカルレンズ）３１と、正六角形レンズ１０３１とを、集光レンズ１０３０として上位概念化した例である。
次に、実施形態１１を説明する。本実施形態１１は、第２レンズアレイにおいて、第２レンズ素子（第２シリンドリカルレンズ）３１と、正六角形レンズ１０３１とを、集光レンズ１０３０として上位概念化した例である。
【0177】
図５３は、実施形態１１に係る立体表示装置１０１１を例示した構成図である。図５３に示すように、立体表示装置１０１１は、表示部１０と、立体像の要素画像を表示部１０に表示させる表示駆動部１７と、光源制御部１０１５ｂであって、表示部１０の背面側に配置された第１レンズアレイであって、所定のピッチで配列した複数の第１レンズ素子（第１シリンドリカルレンズ）４１を含む第１レンズアレイとしてのレンチキュラシート４０と、第１レンズアレイの背面側に配置された第２レンズアレイであって、第１シリンドリカルレンズよりも広いピッチで配列した複数の集光レンズ１０３０を含む第２レンズアレイと、各集光レンズ１０３０の背面側に配置された複数の光源１０５１等と、表示部１０と第１レンズアレイとの間に配置され、各第１レンズ素子（第１シリンドリカルレンズ）４１の各焦点位置を含む位置に配置された拡散シート８１と、を有する光源制御部１０１５ｂと、要素画像を照明する前記光源を駆動させる光源駆動部１９と、を備える。
【0178】
集光レンズ１０３０は、第２レンズ素子（第２シリンドリカルレンズ）３１でもよい。この場合には、第２レンズアレイは、第１シリンドリカルレンズよりも広いピッチで配列した複数の第２レンズ素子（第２シリンドリカルレンズ）３１を含む。
【0179】
また、集光レンズ１０３０は、正六角形レンズ１０３１でもよい。この場合には、第２レンズアレイは、第１シリンドリカルレンズよりも広いピッチで配列した複数の正六角形レンズ１０３１を含む。
【0180】
以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示は、上記実施形態１～１１及び変形例に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施形態１～１１及び変形例の各構成は、適宜組み合わせてもよい。また、組み合わせる場合には、趣旨を逸脱しない範囲で各構成を変更することが可能である。
【符号の説明】
【0181】
１、１ａ、２、３、４、５、６、７ 立体表示装置
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ、９Ｅ、９Ｆ 光線
９Ｇ、９Ｈ、９Ｉ、９Ｊ、９Ｋ 光線
１０ 表示部
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ａ－１、１１Ｂ－１、１１Ｃ－１ 画素
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ 光源制御部
１６ 表示像生成部
１７ 表示駆動部
１８ 同期部
１９ 光源駆動部
３０ シリンドリカルレンズアレイ（第２レンズアレイ）
３１、３１－１ 第２レンズ素子（第２シリンドリカルレンズ）
４０ レンチキュラシート（第１レンズアレイ）
４１、４１－１ 第１レンズ素子（第１シリンドリカルレンズ）
５０ 光源ユニット
５１、５１Ａ、５１Ａ－１、５１Ｂ、５１Ｂ－１、５１Ｃ、５１Ｃ－１ 線光源
５１Ｄ、５１Ｅ、５１Ｆ、１５１ 線光源
５２、５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ 遮光壁
６０、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ、６０Ｅ、６０Ｆ カメラ
６０Ｇ、６０Ｈ、６０Ｉ、６０Ｊ、６０Ｋ カメラ
７１、７２ レンズ
７３ フォトポリマー
７４ ハーフミラー
７５ 線光源の実像
７６ 集光パターン
７７ ＬＥＤ
８０ 異方性拡散シート
８１ 拡散シート
８２ 遮蔽板
８３ スリット
９０ 物体
９２ 立体像
９４ ２次元像
９６、９７ ユーザ
１００ 立体表示装置
２００ レンズアレイ
２０１、２０１－１ レンズ素子
３００ 光源
ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、ＰＤ、ＰＤ－１、ＰＤ－２、ＰＤ－３ 点
ＰＦ 主点
Ｆ 焦点面
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３ フィールド
ＢＬ、ＢＬ１、ＢＬ２、ＢＬｎ 光源ブロック
ＡＲ１ デプスエリア
ＡＲ２ 高精細エリア
Ｖ 物体像
Ｖｒ 領域
１００８、１００９、１０１０、１０１１ 立体表示装置
１０１５、１０１５ａ、１０１５ｂ 光源制御部
１０２０ キャップレンズ
１０２１ ハニカムレンズアレイ
１０２２、１０２３ レンチキュラシート
１０３０ 集光レンズ
１０３１ 正六角形レンズ
１０５１ 光源
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ、９Ｅ、９Ｆ 光線
９Ｇ、９Ｈ、９Ｉ、９Ｊ、９Ｋ 光線
１０ 表示部
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ａ－１、１１Ｂ－１、１１Ｃ－１ 画素
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ 光源制御部
１６ 表示像生成部
１７ 表示駆動部
１８ 同期部
１９ 光源駆動部
３０ シリンドリカルレンズアレイ（第２レンズアレイ）
３１、３１－１ 第２レンズ素子（第２シリンドリカルレンズ）
４０ レンチキュラシート（第１レンズアレイ）
４１、４１－１ 第１レンズ素子（第１シリンドリカルレンズ）
５０ 光源ユニット
５１、５１Ａ、５１Ａ－１、５１Ｂ、５１Ｂ－１、５１Ｃ、５１Ｃ－１ 線光源
５１Ｄ、５１Ｅ、５１Ｆ、１５１ 線光源
５２、５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ 遮光壁
６０、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ、６０Ｅ、６０Ｆ カメラ
６０Ｇ、６０Ｈ、６０Ｉ、６０Ｊ、６０Ｋ カメラ
７１、７２ レンズ
７３ フォトポリマー
７４ ハーフミラー
７５ 線光源の実像
７６ 集光パターン
７７ ＬＥＤ
８０ 異方性拡散シート
８１ 拡散シート
８２ 遮蔽板
８３ スリット
９０ 物体
９２ 立体像
９４ ２次元像
９６、９７ ユーザ
１００ 立体表示装置
２００ レンズアレイ
２０１、２０１－１ レンズ素子
３００ 光源
ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、ＰＤ、ＰＤ－１、ＰＤ－２、ＰＤ－３ 点
ＰＦ 主点
Ｆ 焦点面
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３ フィールド
ＢＬ、ＢＬ１、ＢＬ２、ＢＬｎ 光源ブロック
ＡＲ１ デプスエリア
ＡＲ２ 高精細エリア
Ｖ 物体像
Ｖｒ 領域
１００８、１００９、１０１０、１０１１ 立体表示装置
１０１５、１０１５ａ、１０１５ｂ 光源制御部
１０２０ キャップレンズ
１０２１ ハニカムレンズアレイ
１０２２、１０２３ レンチキュラシート
１０３０ 集光レンズ
１０３１ 正六角形レンズ
１０５１ 光源
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
【図52】
【図53】
