(57)【要約】      （修正有）【課題】裸眼立体視ディスプレイにおいて二次元解像度を落とさずに、左右の目に違う光線情報を入射させ横方向視域を広げる。【解決手段】任意の平面上で互いに線形独立である第２の単位ベクトルと、前記第２の単位ベクトルよりも横方向成分が大きい第１の単位ベクトルとの、二つの単位ベクトルの整数係数を持つ線形結合になるようにレンズアレイを配置することにより縦方向と横方向の視域を制御する。【選択図】  図４
2006235415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズアレイ生成装置であって、
任意の平面上で互いに線形独立である、第２の単位ベクトル、前記第２の単位ベクトルよりも横方向成分が大きい第１の単位ベクトルが入力される入力部と、
前記入力された２つの単位ベクトルを格納する記憶部と、
前記２つの単位ベクトルを用い、前記レンズアレイ上のレンズの配置を計算する演算部とを有することを特徴とするレンズアレイ生成装置。
【請求項２】
請求項１記載のレンズアレイ生成装置であって、
前記演算部では、前記２つの単位ベクトルを計算可能であり、
該演算部では、前記第１の単位ベクトルの横方向成分が前記第２の単位ベクトルの縦成分の1倍以上２倍以下の大きさの範囲内となるように生成することを特徴とするレンズアレイ生成装置。
【請求項３】
請求項２記載のレンズアレイ生成装置であって、
さらに、前記演算部に接続されたレンズパターン出力部と、該レンズパターン出力部とに接続されたレンズアレイ生成装置を有し、
前記演算部で計算された各レンズの中心位置情報及び曲率半径値は、前記レンズパターン出力部に入力され、
前記レンズアレイ生成装置は、前記各レンズの中心位置情報及び曲率半径値に基づき、前記レンズアレイを生成することを特徴とするレンズアレイ生成装置。
【請求項４】
請求項３記載のレンズアレイ生成装置であって、
前記演算部は、
前記レンズアレイ上の任意の点を第1の原点とし、該第1の原点から前記第１の単位ベクトルの方向及び大きさで１ベクトル分の位置毎に、各レンズの中心位置を順次決定し、
前記原点から、前記第２の単位ベクトルの方向及び大きさで１ベクトル分の位置を第2の原点として、該第2の原点から前記第１の単位ベクトルの方向及び大きさで１ベクトル分の位置毎に、各レンズの中心位置を順次決定することで、各レンズの中心位置情報を決定することを特徴とするレンズアレイ生成装置。
【請求項５】
請求項４に記載のレンズアレイ生成装置で生成されたレンズアレイと、画像表示装置とを有するディスプレイ装置であって、
前記単位ベクトルの長さが前記レンズアレイを構成するレンズの焦点距離の０．５倍以上２倍以下であるようなレンズアレイを用いたことを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のディスプレイ装置であって、
画像表示装置は、光源と、画素制御部とを有し、
焦点位置が前記レンズアレイと前記画素制御装置との間にあることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項７】
請求項４に記載のレンズアレイ生成装置で生成されたレンズアレイであって、
任意のレンズ中心間の位置関係が前記二つの単位ベクトルの整数倍の線形結合で表されることを特徴とするレンズアレイ。
【請求項８】
請求項４に記載のレンズアレイ生成装置で生成されたレンズアレイであって
当該レンズアレイの寸法は、前記表示装置上の画素間隔の整数倍で定められることを特徴とするレンズアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズアレイにおけるレンズ配置方法に関し、また、特にレンズアレイ等の光線制御素子を用いた裸眼立体視ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
裸眼立体視ディスプレイとは、眼鏡等の特殊な装置を観察者が使用することなく、立体像を観察することが出来るディスプレイである。裸眼立体視ディスプレイの方式としては、レンチキュラ方式やホログラフィ方式等、各種存在するが、そのほとんどの方式の根本原理は、観察者の目に入射する光線情報を制御することにより、左右の目に違う光線情報が入射し、裸眼立体視を実現するものである。上記、裸眼立体視ディスプレイの方式の一つに非特許文献１に述べられたインテグラルフォトグラフィ方式がある。
【０００３】
このインテグラルフォトグラフィ方式は、図１に示すように、画像表示装置１と多数のレンズ２より成るレンズアレイ３とにより構成される。インテグラルフォトグラフィ方式とは、複数のレンズ２により任意の場所に光点４を生成する方式で、各レンズ２の下には複数の画素があり、その画素の一つが光点４を表示している。
【０００４】
また、このレンズアレイを、図２（図１における点線部分５で切断して横から断面図）に示す視点Ａ６から見た時には、各レンズを通して画素Ａ７が見え、視点Ｂ８から見た時には、各レンズを通して画素Ｂ９が見え、左右の目で違う画素が見えるため、立体視が可能となっている。
【０００５】
また、このレンズアレイには、光線を制御する光線制御素子を多数敷き詰めた光線制御素子アレイと平面ディスプレイやフィルム等の画像表示装置との組み合わせで、同様な裸眼立体視ディスプレイの構築が可能である。因みに、光線制御素子のアレイ配置としては、正方形をなす格子状にレンズ配置を行うか、光線制御素子数を増やすために最密充填や、デルタ配置が採用され、レンズアレイ内の各レンズは円形または六角形のレンズを用いたものが多い。これらの各レンズの表示可能領域１０は、図３に示すように、レンズ担当画素１９の形状とほぼ同等となっている。ここで、レンズ担当画素１９は、ある一つのレンズにおける立体画像の表示に寄与する画素で表示可能領域１０に対応する。
【０００６】
一方で、特許文献1に述べられているように、楕円形状のレンズを用いたレンズアレイにより、特定方向の視域を広げる手法もある。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−７７４７
【非特許文献１】M.G.Lippmann, Epreuves reversibles donnant la sensation du relief, pp. 821-825, Vol. 7, J. de Phys, 1908.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記インテグラルフォトグラフィ方式は、他の方式に比べて非常に立体感ある表示が可能であるが、解像度が低いという問題がある。
【０００９】
これは、レンズ配置として上述した正方配置や最密充填配置、あるいはデルタ配置を用いた場合、隣接するレンズ間の距離がほぼ一定であるので、視域は四角形や六角形をなし、真円形に近くなり、縦方向と横方向に対して片目を動かせる領域が同程度となってしまうという点に起因する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実際は、ディスプレイの用途や設置場所に応じて最適な視域である方が良いため、視域が真円形である必要はなく、縦方向より横方向の視域が必要とされる場合も多く、その場合には視域は楕円形に近い方が良い。
【００１１】
また、視域を広げるには総レンズ数を減らしてレンズ担当画素の数を増やす必要がある。ここで、総レンズ数は二次元解像度を表すので、総レンズ数の低下は二次元解像度の低下を意味する。
【００１２】
本発明は、画素ピッチの整数倍の数値を成分として持つような二つの単位ベクトルを用いてレンズ中心位置を記述できるようなレンズアレイを用いて、レンズアレイの総レンズ数を保ったまま、横方向の視域を広げることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のレンズアレイを用いた裸眼立体視ディスプレイは、各レンズの光軸中心間の距離をレンズピッチとして、レンズピッチの変更により、有効視域を任意に調整することができる。そのため、縦方向の視域を狭くして横方向視域を広くすることを、二次元解像度の低下なしに実現可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、二次元解像度低下を引き起こさずに横方向視域を広げるための実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１３に本発明の基本構成図を示す。インテグラルフォトグラフィ方式を用いた裸眼立体視ディスプレイは、レンズアレイ３と画像表示装置１とから構成される。画像表示装置１とは、例えば液晶ディスプレイであれば、液晶パネルとバックパネルと駆動装置から構成される。有機ELディスプレイ等の自発光ディスプレイであれば、有機ELパネルと駆動装置から構成される。レンズアレイ３が画像表示装置１の前面にある必要はなく、レンズアレイ３と画像表示装置１との間に色フィルタ等が存在してもよく、また、画像表示装置１の構造によっては、レンズアレイ３が画像表示装置１の内部に含まれていてもよい。
【００１６】
レンズアレイは、画像表示装置から出射される光線を制御する光線制御素子である。図１４に従来のレンズアレイ上のレンズ配置を示す。レンズの中心間距離を定義するための二つの単位ベクトルは、横方向が４で縦方向が2の長さの単位ベクトルＡと、横方向が0で縦方向が4の長さの単位ベクトルＢで表される。この配置では、縦方向と横方向の視域が同じであり、また、人間の両目間の距離が約6cm離れていることから、実質に横方向に顔を動かせる範囲は両目が視域に入る範囲であるため、横方向に顔を動かせる範囲が縦方向に顔を動かせる範囲より狭くなってしまう欠点がある。
【００１７】
ここで、単位ベクトルＡ、単位ベクトルＢについて説明する。平面を考えた場合、任意の位置は二つの線形独立な単位ベクトルで表現できる。この二つの線形独立な単位ベクトルの一つを単位ベクトルＡ、もう一つを単位ベクトルＢと定義し、二つの単位ベクトルは任意に定義した単位量の整数倍の縦横成分を持つとする。単位量としては、例えば、隣り合う画素の中心間の距離を表す画素ピッチがある。二つの単位ベクトルのうちで横方向成分の大きい方の単位ベクトルを単位ベクトルＡとして、他方を単位ベクトルＢとする。以下では、単位ベクトルＡを図の横方向を表す単位ベクトルとして、単位ベクトルＢを図の縦方向を表す単位ベクトルとするが、横や縦といった概念は相対的なものであり、単位ベクトルによっては、どちらが横でどちらが縦と判別することも難しい。よって、二つの単位ベクトルの回転対称であるような二つの単位ベクトルであっても、本発明の効果はかわらない。本質的に、特定方向の視域を広げるという効果に変わりは無い。
【００１８】
図４に、本実施例におけるレンズ配置を示す。図４はレンズアレイ３内の一部を拡大して、真上から見た図を示しており、各格子１１が単位長さを表し、本実施例では、1つの格子１１が画像表示装置１の1画素に対応している。レンズの中心間距離を定義するための二つの単位ベクトルは、横方向が5で縦方向が2の長さの単位ベクトルＡと、横方向が0で縦方向が4の長さの単位ベクトルＢで表される。前記二つの単位ベクトルそれぞれの整数倍を足し合わせたベクトルで表される位置にレンズ２の中心が配置されている。
【００１９】
ここで、レンズ中心とは、レンズの光軸中心を表し、単球面レンズでは円の中心であるが、非球面レンズでは必ずしもレンズ中心とはならない。また、短球面レンズでも各種収差を考慮に入れて、中心をずらして定義しても構わない。収差としては例えば、光軸上に結像する光に関する収差の球面収差があり、レンズの入射瞳の高さに応じて光線が光軸と横切る位置が違うことにより起きる収差である。球面収差により、通常の近軸光線により求まる焦点距離からずれが生じる。そのずれを補正するために、レンズ中心位置をずらして、レンズと画像表示装置との距離を変化させ、より良い立体画像の表示を行うことも可能である。他の収差としては、光の色により、球面収差と同様に光線が光軸と横切る位置が違うことによる軸上色収差があり、こちらも球面収差と同様にレンズ中心位置をずらして、レンズと画像表示装置との距離を変化させ、より良い立体画像の表示を行うことも可能である。
【００２０】
1つのレンズ２あたり20画素が割り当てられているが、縦方向には４画素、横方向は４又は６画素となっている。１つのレンズ２のレンズ担当画素である画素領域１４は横長の六角形を成している。
【００２１】
図５は、本実施例におけるデルタ配置を用いて横方向６画素となるよう配置したレンズ配置を示す。レンズの中心間距離を定義するための二つの単位ベクトルは、横方向が６で縦方向が０の長さの単位ベクトルＡと、横方向が３で縦方向が６の長さの単位ベクトルＢで表される。1つのレンズ２あたりのレンズ担当画素は36画素であるため、上記図４の配置に比べて、同じ面積のレンズアレイであれば約半分のレンズ数となり、総レンズ数は二次元解像度と同じであるので、二次元解像度が低下している。
【００２２】
なお、レンズ２自体の大きさを図４の配置において、ひとつのレンズがカバーする可視領域である６角形の領域全体としてもよい。ここで、レンズ径は、焦点距離やレンズの屈折率により決定されるので、６角形形状を持つレンズも可能だからである。その場合、レンズ間の隙間が無く、非レンズ部分が存在しないようなレンズアレイとなる。
【００２３】
図７は、例えば、あるひとつのレンズ２を横から見た断面図で、レンズ左側の画像表示装置から入射した光がレンズ右側へ出射する様子を示している。
【００２４】
インテグラルフォトグラフィ法では、レンズ２の焦点位置２１を通りレンズ光軸２２に垂直な平面である焦点面２０に画像表示装置１を設置し、光線１５のように平行光として出射させ像を観察するが、多少、焦点位置２１からずれても立体像を観察することが可能である。焦点位置２１からのずれの許容範囲は、通常は焦点距離の20%程度は問題ない。
【００２５】
ただし、焦点距離の２倍の距離から出た光線１６は焦点距離２倍の点で結像し、焦点距離の半分の距離から出た光線１７は、虚像として結像し、理想状態より広がってしまう。光線１６では、実際の観察領域が非常にレンズアレイ面に近くなってしまい、光線１７では、画像表示装置の画素が拡大して見えてしまうため、インテグラルフォトグラフィに基づいた立体画像を表示するには、光線１６と光線１７の光源の間の位置から光線が発生することが必要である。
【００２６】
図８は、図４と同じ単位ベクトルを持つレンズ配置を持つレンズアレイに、実際にレンズ配置を行ったものである。レンズ中心位置が同じであれば良く、例えば、レンズの曲率中心をレンズアレイ表面から法線方向にずらしていけば、レンズ径が広がる。
【００２７】
レンズは単純な球面レンズだけでなく、非球面レンズや複数枚のレンズアレイを重ねた複レンズアレイでもよい。また、レンズアレイ内のレンズが全て同じレンズでなくても構わない。
【００２８】
非レンズ部分が存在しないレンズアレイ全面がレンズであっても、レンズ間に非レンズ部分が存在しても構わない。
【００２９】
図９は非レンズ部分１８を遮光したレンズアレイの図である。非レンズ部分の遮光方法としては、後ろからの光を遮光できれば何でもよく、塗料を塗ったり、メッキしたりでも構わない。色は、黒色、グレー、シルバー、場合によっては白色や多色で構成されても構わない。遮光してない部分は、画像表示装置の二次元画像がレンズアレイを介さずに透過するため、立体画像と二次元画像とが混合した画像が提示される。そのため、立体画像がぼやけて見える。よって、出来れば非レンズ部分が無いレンズアレイのほうが好ましい。
【００３０】
レンズアレイ３を構成する光制御素子としては、レンズの他に、ピンホールやカラーフィルタ等があるが、その他、ある視点からディスプレイを観察したときに特定の画素しか見えない構造を持つか、ディスプレイから出射された光線に対して入射角依存フィルタであれば代替可能であり、レンズアレイ自体もそれら光制御素子を敷き詰めた光制御素子アレイであっても構わない。
【００３１】
画像表示装置１としては、液晶ディスプレイの他に、CRT、プラズマ、FED、プロジェクションディスプレイ、電子ペーパー等でも構わない。さらに、平面ディスプレイである必要もなく、球面や柱面といったディスプレイでも構わない。
【００３２】
また、画像表示装置１の原理によっては、光源と画素制御部が分離しているものもあり、光源の性質によっては、光源と画素制御部の間にレンズアレイ３を使用しても同等の効果が得られる。
【００３３】
画素制御部とは、画像表示装置の一部で一つの画素の表示を制御する素子である。画素は、画像表示装置において表示される画像の一単位を担っており、複数の画素の階調表現によって、実際の画像が構成される。液晶であれば、それぞれの画素は赤か青か緑の単色で、3つの画素が隣り合って並んでおり、一つの画素は、通常は256階調の表示が可能である。つまり画像制御部により、画素の表示や階調の制御を行う。
【００３４】
図８に光源に平行光源を用いた場合の、レンズアレイと画像表示装置との関係を示す。平行光源２７から出た平行光は、レンズアレイ３で屈折して焦点２０を通る。続いて、光線は画素制御部２８を通るので、任意の位置に目があるとすると、画素制御部２８のある一画素のみを通る光線が目に入射することになる。これは、インテグラルフォトグラフィの原理と全く同じであり、こうした構造の立体画像装置にも、本発明のレンズ配置を持つレンズアレイは有効である。
【００３５】
次に、実際のレンズ配置方法を説明する。
【００３６】
まず、図１６に実際のレンズアレイを生成するための装置を示す。二つの単位ベクトルは、入力部２９より入力され、記憶部３１に格納される。なお、二つの単位ベクトルを演算部で計算して決定してもよい。例えば、図４の二つの単位ベクトルを基本の大きさとする方法があり、単位ベクトルＢは横成分０、縦成分４で固定とし、単位ベクトルＡの縦成分は２と固定し、単位ベクトルＡの横成分を横方向視域の増加に応じて５から増加させた値とする決定方法がある。演算部３０では、図１０のフローチャートに従い、各レンズの中心位置を計算する。現座標や演算による求められた各レンズの中心位置は記憶部３１に格納する。最後まで処理が終わった際には、レンズパターン出力部よりレンズ中心位置を出力し、レンズアレイ生成装置で実際のレンズアレイを生成する。
【００３７】
従来のデルタ配置では、単位ベクトルＡの横成分と単位ベクトルＢの縦成分の大きさが同じであるが、本発明では、そうした制限をうける必要はなく、横方向の視域を広げるには、例えば、単位ベクトルＡの横成分を単位ベクトルＢの縦成分と同じかより大きい整数値であれば良い。
【００３８】
実際には、球面レンズを用いた場合には、レンズ担当画素の光軸からのずれが大きくなるとレンズ焦点距離からのずれが大きくなるため、図１１に記載の単位ベクトルのように、単位ベクトルＡの横方向成分は単位ベクトルＢの縦成分の２倍の大きさが限界である。
【００３９】
単位ベクトルＡと単位ベクトルＢは、前記条件をみたすように事前に決定し、フローを通じて固定値として使用する。
【００４０】
次に、図１０を用いて、レンズ配置を決定するフローについて説明する。
【００４１】
まず、レンズアレイ内の任意の一点を原点として、原点を中心としてレンズを1つ配置し、その座標を現座標とする（１００）。ここで現座標とは座標一組を表す変数である。
【００４２】
次に、単位ベクトルＡの方向に単位ベクトルAの大きさで１ベクトル分を現座標に足し合わせ、その現座標を中心とするレンズを1つ配置する（１０１）。
【００４３】
上記処理を繰り返し、レンズアレイの端までレンズが埋まったか確認し（１０２）、埋まった場合には、原点を現座標とし、単位ベクトルAと逆方向に単位ベクトルAの大きさで１ベクトル分を現座標から減少させ、その点を中心とするレンズを1つ配置する（１０３）。
【００４４】
上記処理を繰り返し、レンズアレイの端まで埋まったか確認した後（１０４）、原点から単位ベクトルＢの方向に単位ベクトルＢの大きさで１ベクトル分増分し、新しい原点とする。ただし、新しい原点がレンズアレイ外部にある場合には、単位ベクトルAの整数倍を増分または減少させ、レンズアレイ内の原点を決めなおす（１０５）。新しい原点が決定すれば処理１００へ戻り（１０６）、新しい原点がレンズアレイ内に存在しなければ、処理を終了する（１０７）。
【００４５】
図１５に本発明のフローを実際に適用したときに、レンズ配置がどのような順番で行われるかを示す。原点を数字１のレンズ中心とし配置する（１００）。単位ベクトルＡの方向に単位ベクトルAの大きさで１ベクトル分増分し数字２のレンズを配置する（１０１）。レンズアレイ基板の端まで埋まっていないので、処理（１０１）に戻る（１０２）。単位ベクトルＡの方向に単位ベクトルAの大きさで１ベクトル分増分し数字３のレンズを配置する（１０１）。レンズアレイ基板の端まで埋まっていないので、処理（１０１）に戻る（１０２）。単位ベクトルＡの方向に単位ベクトルAの大きさで１ベクトル分増分し数字４のレンズを配置する（１０１）。
【００４６】
レンズアレイ基板の端まで埋まったので、処理（１０３）に進む（１０２）。原点から単位ベクトルＡの方向に減少させるが、すでに端であるので、レンズは配置しない（１０３）。レンズアレイ基板の端まで埋まったので、処理（１０５）に進む（１０４）。単位ベクトルＢの方向に単位ベクトルBの大きさで１ベクトル分増分し、新しい原点とする（１０５）。新しい原点がきまったので、処理（１００）に戻る（１０６）。新しい原点を数字５のレンズ中心とし配置する（１００）。単位ベクトルＡの方向に単位ベクトルAの大きさで１ベクトル分増分し数字６のレンズを配置する（１０１）。レンズアレイ基板の端まで埋まっていないので、処理（１０１）に戻る（１０２）。単位ベクトルＡの方向に単位ベクトルAの大きさで１ベクトル分増分し数字７のレンズを配置する（１０１）。レンズアレイ基板の端まで埋まったので、処理（１０３）に進む（１０２）。原点から単位ベクトルＡの方向に減少させるが、すでに端であるので、レンズは配置しない（１０３）。
【００４７】
レンズアレイ基板の端まで埋まったので、処理（１０５）に進む（１０４）。単位ベクトルＢの方向に単位ベクトルBの大きさで１ベクトル分増分し、新しい原点とする（１０５）。新しい原点がきまったので、処理（１００）に戻る（１０６）。新しい原点を数字８のレンズ中心とし配置する（１００）。単位ベクトルＡの方向に単位ベクトルAの大きさで１ベクトル分増分しレンズを配置しようとするがすでにレンズアレイ端であるので何も配置しない（１０１）。レンズアレイ基板の端まで埋まったので、処理（１０３）に進む（１０２）。原点から単位ベクトルＡの方向に減少させるが、すでに端であるので、レンズは配置しない（１０３）。
【００４８】
レンズアレイ基板の端まで埋まったので、処理（１０５）に進む（１０４）。単位ベクトルＢの方向に単位ベクトルBの大きさで１ベクトル分増分しようとするがすでにレンズアレイ端であるので、単位ベクトルＢの方向に単位ベクトルBの大きさで２ベクトル分減少させ、さらに単位ベクトルＡの方向に単位ベクトルAの大きさで１ベクトル分増分させ数字９のレンズ新しい原点とする（１０５）。新しい原点がきまったので、処理（１００）に戻る（１０６）。新しい原点を数字９のレンズ中心とし配置する（１００）。
【００４９】
レンズアレイ基板の端まで埋まっていないので、処理（１０１）に戻る（１０２）。単位ベクトルＡの方向に単位ベクトルAの大きさで１ベクトル分増分し数字１０のレンズを配置する（１０１）。レンズアレイ基板の端まで埋まっていないので、処理（１０１）に戻る（１０２）。単位ベクトルＡの方向に単位ベクトルAの大きさで１ベクトル分増分し数字１１のレンズを配置する（１０１）。
【００５０】
レンズアレイ基板の端まで埋まったので、処理（１０３）に進む（１０２）。原点から単位ベクトルＡの方向に減少させるが、すでに端であるので、レンズは配置しない（１０３）。
【００５１】
レンズアレイ基板の端まで埋まったので、処理（１０５）に進む（１０４）。単位ベクトルＢの方向に単位ベクトルBの大きさで１ベクトル分減少させ、さらに単位ベクトルAの方向に単位ベクトルAの大きさで２ベクトル分増分した、数字１２のレンズ位置を新しい原点とする（１０５）。新しい原点がきまったので、処理（１００）に戻る（１０６）。新しい原点を数字１２のレンズ中心とし配置する（１００）。単位ベクトルＡの方向に単位ベクトルAの大きさで１ベクトル分増分しレンズを配置しようとするがすでにレンズアレイ端であるので何も配置しない（１０１）。
【００５２】
レンズアレイ基板の端まで埋まったので、処理（１０３）に進む（１０２）。原点から単位ベクトルＡの方向に減少させるが、すでに端であるので、レンズは配置しない（１０３）。レンズアレイ基板の端まで埋まったので、処理（１０５）に進む（１０４）。単位ベクトルＢの方向に単位ベクトルＢの大きさで１ベクトル分増分しようとするがすでにレンズアレイ端であり、配置場所はないので、処理（１０６）へ進む（１０５）。新しい原点は決まらなかったので処理（１０７）へ進み（１０６）、終了する（１０７）。
【００５３】
前記方法はレンズ配置方法の一例であり、前記手法に限らずレンズ配置をしても良く、同一単位ベクトルを使用した場合には、原点に対して同じ位置関係となる。
【００５４】
また、図６に実際のレンズアレイ生成装置の一例を示す。型であるスタンパ２３にUV硬化樹脂２４をのせて、レンズアレイの土台となる基板２５をのせる。基板２５はレンズアレイとして使用するため、当然無色透明であり、基板２５背面からＵＶランプ２６のＵＶ光を当て硬化させる。レンズアレイ生成方法はその他にも多数あり、他の方法でも代替可能である。
【実施例２】
【００５５】
図１１に、レンズ配置を示す。図１１はレンズアレイ３内の一部を拡大して、レンズアレイ表面の法線方向から見た図を示している。格子１１が単位長さを表し、1つの格子１１が画像表示装置１の1画素に対応している。二つの単位ベクトルは、横方向が６で縦方向が１の長さの単位ベクトルＡと、横方向が１で縦方向が３の長さの単位ベクトルＢで表される。単位ベクトルの整数係数線形結合で表される位置にレンズ２の中心が配置されている。ここで、レンズ中心とは、レンズの光軸中心を表し、単球面レンズでは円の中心であるが、非球面レンズでは必ずしもレンズ中心とはならない。また、短球面レンズでも各種収差を考慮に入れて、中心をずらして定義しても構わない。
【００５６】
1つのレンズ２あたり１７画素が割り当てられているが、縦方向には３画素、横方向は５又は７画素となっている。１つのレンズ２あたりの担当する画素領域１４は横長の六角形を成している。縦横方向に７視点の場合、通常は２５視点程度必要であるが、本実施例では１７視点となっている。もちろん、二つの単位ベクトルは、例えば、単位ベクトルＡの横方向が７で縦方向が１の長さで、単位ベクトルは本実施例と同じ成分をもっている構成も可能である。
【実施例３】
【００５７】
図１２に、レンズ配置を示す。図１２はレンズアレイ３内の一部を拡大して、レンズアレイ表面の法線方向真上から見た図を示している。格子１１が単位長さを表し、1つの格子１１が画像表示装置１の1画素に対応している。二つの単位ベクトルは、横方向が４で縦方向が３の長さの単位ベクトルＡと、横方向が−１で縦方向が５の長さの単位ベクトルＢで表される。単位ベクトルの整数係数線形結合で表される位置にレンズ２の中心が配置されている。ここで、レンズ中心とは、レンズの光軸中心を表し、単球面レンズでは円の中心であるが、非球面レンズでは必ずしもレンズ中心とはならない。また、短球面レンズでも各種収差を考慮に入れて、中心をずらして定義しても構わない。
【００５８】
1つのレンズ２あたり２３画素が割り当てられているが、縦方向には５画素、横方向は３または５または７画素となっている。１つのレンズ２あたりの担当する画素領域１４は横長の六角形を成している。縦横方向に７視点の場合、通常は２５視点程度必要であるが、本実施例では２３視点となっている。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
レンズアレイは、光通信ケーブルのコネクタ部や、プロジェクタの光源の均一化にも使用されている。よって、左右方向の光線広がり領域を制御する必要があるような用途にも適用できる。また裸眼立体ディスプレイの撮影用途にもレンズアレイが必要であるので適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】インテグラルフォトグラフィの原理図である。
【図２】レンズアレイ３に対する垂直線を含む平面で切断した断面図である。
【図３】1レンズあたりのカバーする視域図である。
【図４】レンズ配置１図である。
【図５】レンズ配置２図である。
【図６】レンズアレイ生成装置図である。
【図７】焦点と光線の関係図である。
【図８】平行光源を用いたインテグラルフォトグラフィ図である。
【図９】非レンズ部を遮光した円形レンズを用いたレンズアレイ図である。
【図１０】レンズ配置方法設定フローチャートである。
【図１１】レンズ配置例３図である。
【図１２】レンズ配置例４図である。
【図１３】本発明の構成図である。
【図１４】公知のレンズ配置図である。
【図１５】レンズ配置順である。
【図１６】レンズアレイを作成するためのハードウェア構成図である。
【符号の説明】
【００６１】
１・・・画像表示装置、２・・・レンズ、３・・・レンズアレイ、４・・・光点、５・・・点線部分、６・・・視点Ａ、７・・・画素Ａ、８・・・視点Ｂ、９・・・画素Ｂ、１０・・・表示可能領域、１１・・・格子、１２・・・単位ベクトルＡ、１３・・・単位ベクトルＢ、１４・・・画素領域、１５・・・焦点面から出た光線、１６・・・焦点距離の二倍の位置から出た光線、１７・・・焦点距離の半分の位置から光線、１８・・・非レンズ部、１９・・・レンズ担当画素、２０・・・焦点面、２１・・・焦点位置、２２・・・レンズ光軸、２３・・・スタンパ、２４・・・ＵＶ硬化樹脂、２５・・・基板、２６・・・ＵＶランプ、２７・・・平行光源、２８・・・画素制御部、２９・・・入力部、３０・・・演算部、３１・・・記憶部、３２・・・レンズパターン出力部、３３・・・レンズアレイ生成装置、１００・・・原点レンズ配置処理、１０１・・・増分処理、１０２・・・判定処理、１０３・・・減少処理、１０４・・・判定処理、１０５・・・原点移動処理、１０６・・・原点判定処理、１０７・・・終了処理
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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