JP2018036643A - 立体表示装置及び立体イメージを生成する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】立体イメージを生成する方法を提供する。【解決手段】立体表示装置は、表示モジュール８及びレンズアレイ構造２を含む。表示モジュールは、複数のピクセルを含み、これらピクセルは、第１延伸方向に沿って配列される。レンズアレイ構造は、第１レンズアレイ２０及びフレーム２０２を含み、レンズアレイは、複数のストリップ状の第１レンズを含む。第１レンズは、第２延伸方向に沿って配列され、且つ第１レンズアレイは、フレームの中央箇所に設置される。第２延伸方向及び第１延伸方向の挟み角が４５度未満であり、且つフレームは、着脱可能に表示モジュールに取り付けられる。【選択図】図４Ａ

Description

本発明は、立体表示装置及び立体イメージを生成する方法に関する。

裸眼式立体表示装置は、使用者が眼鏡をかける必要がなく、被写界深度を有するイメージ、即ち、立体イメージを見ることができるようにすることができる。そのうち、レンズアレイは、立体イメージを実現する１種の装置である。続いて、図１を参照し、図１が示すのは、従来の立体表示装置１であり、立体表示装置１は、レンズアレイ１１０及び表示モジュール１２０を含む。そのうち、レンズアレイ１１０は、複数のレンズ１１２を含む。また、図２に示すように、表示モジュールは、複数のピクセル１２２を分布し、各ピクセル１２２は、何れも３つのサブピクセルを含み、それぞれ赤、緑、青である（図中はそれぞれＲ，Ｇ，Ｂにより表示する）。表示モジュール１２０において、これらピクセル１２２は、一定の方向に沿って配列される。レンズ１１２の延伸方向は、ピクセル１２２の配列方向と同じであり、「モアレ」の現象を発生し易い。

「モアレ」の現象を解決する為、現在の業界は、レンズ１１２の延伸方向及びピクセル１２２の配列方向にある角度を呈させており、この角度は、一般に１８〜２３度であるが、これは、立体表示装置１の解像度の低下を招く。解像度低下の問題を解決する為、一般には、レンズ１１２の角度を減少するが、これは、また、残像の問題を発生する。

また、立体表示装置１は、現在は、レンズ１１２の状態を切り換えることができないので、立体表示装置１は、２Ｄ（平面）及び３Ｄ（立体）モードの切り換えを行うことができず、このように、立体表示装置１は、３Ｄイメージのみを表示することしかできない。

従って、如何にして「モアレ」の現象を解決する時、更に、解像度の低下及び残像の問題の発生も防止するか、また、２Ｄ（平面）及び３Ｄ（立体）モードを自由に切り換え可能にするかは、当業者が思慮すべき問題である。

本発明の目的は、「モアレ」の現象を解決する時、更に解像度低下及び残像の問題の発生も紡糸でき、且つ２Ｄ（平面）及び３Ｄ（立体）モードを自由に切り換え可能にする立体表示装置を提供することにある。

本発明の目的は、表示モジュール及びレンズアレイ構造を含み、表示モジュールは、複数のピクセルを含み、これらピクセルは、第１延伸方向に沿って配列され、また、レンズアレイ構造は、第１レンズアレイ及びフレームを含み、レンズアレイは、複数のストリップ状の第１レンズを含み、これら第１レンズは、第２延伸方向に沿って配列され、且つ第１レンズアレイは、該フレームの中央箇所に設置される立体表示装置を提供することにある。

上記の立体表示装置において、該第２延伸方向及び該第１延伸方向の挟み角が４５度以上であり、且つ該フレームは、着脱可能に該表示モジュールに取り付けられる。

上記の立体表示装置において、表示モジュールが呈現するイメージは、下記のステップで生成される。
（ａ）少なくとも１つの撮像機、被撮像体、及び第２レンズアレイを含み、そのうち、第２レンズアレイは、複数のストリップ状の第２レンズを含み、被撮像体は、該撮像機及び第２レンズアレイの間に配置され、各第２レンズの底面の長さは、２Ｌであり、底面中央箇所の座標は、０に設定する；
（ｂ）撮像機のレンズをそのうち１つの第２レンズの頂点に位置合わせし、撮像機のレンズを該頂点及び第２レンズの底面の座標が−ｘＬである箇所に位置合わせし、そのうちｘは、０より大きく１より小さい；
（ｃ）該撮像機は、該第２レンズの頂点を中心として回転を行い、被撮像体に対して撮像を行い、該撮像機のレンズを該第２レンズの底面の座標がｘＬである箇所に位置合わせする；
（ｄ）座標が−Ｌから−ｘＬまでの箇所に対応するピクセルを撮像機が撮像する−ｘＬから０までの箇所のピクセルで置き換え、ＬからｘＬまでの箇所のピクセルは、撮像機が撮像したｘＬから０までの箇所のピクセルで置き換える；
（ｅ）その他の第２レンズに対して、（ｂ）〜（ｄ）のステップを繰り返し行う；
（ｆ）撮像機が撮像したイメージを該表示モジュールに出力する。

上記の立体表示装置において、表示モジュールが呈現するイメージは、下記のステップにより生成される。
（ａ）少なくとも１つの撮像機、被撮像体、及び第２レンズアレイを含み、そのうち、第２レンズアレイは、複数のストリップ状の第２レンズを含み、被撮像体は、該撮像機及び第２レンズアレイの間に配置され、各第２レンズの底面の長さは、２Ｌであり、該底面中央箇所の座標は、０に設定する；
（ｂ）撮像機のレンズをそのうち１つの第２レンズの頂点及び第２レンズの底面の座標が、−ｘＬの箇所に位置合わせし、そのうちｘは、０より大きく１より小さい；
（ｃ）該撮像機は、該第２レンズの頂点を中心として回転を行い、被撮像体に対して撮像を行い、該撮像機のレンズを該第２レンズの底面の座標がｘＬの箇所に位置合わせする；
（ｄ）第２レンズを移動させ、該頂点を底面座標が−ｘＬの箇所の真上に位置させ、該撮像機は、移動後の該頂点を中心に回転し、該被撮像体に対して撮像を行い、該撮像機の該レンズを底面座標が−Ｌである箇所に位置合わせする；
（ｅ）第２レンズを移動させ、該頂点を該第２レンズの底面座標がｘＬの箇所の上方に位置させ、該撮像機は、移動後の該頂点を中心に回転し、該被撮像体に対して撮像を行い、該撮像機の該レンズを該第２レンズの底面座標がＬである箇所に位置合わせする
（ｆ）その他の第２レンズに対して、（ｂ）〜（ｅ）のステップを繰り返し行う；
（ｇ）撮像機が撮像したイメージを該表示モジュールに出力する。

上記の立体表示装置において、イメージが生成されるステップにおいて、該ｘの値が０．５より大きい。

上記の立体表示装置において、イメージが生成されるステップにおいて、（ａ）ステップ中、複数の撮像機を提供し、各撮像機が何れもそのうち１つの該第２レンズに対応する。

本発明の目的は、「モアレ」の現象を解決する時、更に、残像の問題を防止できる立体イメージを生成する方法を提供することにある。

本発明の目的は、立体イメージを生成する方法を提供することにあり、該立体イメージは、表示モジュールにより呈現され、該立体イメージを生成する方法は、以下を含む。
（ａ）少なくとも１つの撮像機、被撮像体、及び第２レンズアレイを含み、そのうち、該第２レンズアレイは、複数のストリップ状の第２レンズを含み、該被撮像体は、該撮像機及び該第２レンズアレイの間に配置され、各第２レンズの底面の長さは、２Ｌであり、該底面中央箇所の座標は、０に設定する；
（ｂ）撮像機のレンズをそのうち１つの第２レンズの頂点に位置合わせし、該撮像機のレンズを該頂点及び第２レンズの底面の座標が−ｘＬである箇所に位置合わせし、そのうちｘは、０より大きく１より小さい；
（ｃ）該撮像機は、該第２レンズの頂点を中心として回転を行い、該被撮像体に対して撮像を行い、該撮像機のレンズを該第２レンズの底面の座標がｘＬである箇所に位置合わせする；
（ｄ）座標が−Ｌから−ｘＬまでの箇所に対応するピクセルを該撮像機が撮像する−ｘＬから０までの箇所のピクセルで置き換え、ＬからｘＬまでの箇所のピクセルは、該撮像機が撮像したｘＬから０までの箇所のピクセルで置き換える；
（ｅ）その他の第２レンズに対して、（ｂ）〜（ｄ）のステップを繰り返し行う；
（ｆ）該撮像機が撮像したイメージを該表示モジュールに出力する。

本発明の目的は、立体イメージを生成する方法を提供することにあり、該立体イメージは、表示モジュールにより呈現され、該立体イメージを生成する方法は、以下を含む。
（ａ）少なくとも１つの撮像機、被撮像体、及び第２レンズアレイを含み、そのうち、第２レンズアレイは、複数のストリップ状の第２レンズを含み、該被撮像体は、該撮像機及び該第２レンズアレイの間に配置され、各第２レンズの底面の長さは、２Ｌであり、該底面中央箇所の座標は、０に設定する；
（ｂ）撮像機のレンズをそのうち１つの第２レンズの頂点及び第２レンズの底面の座標が、−ｘＬの箇所に位置合わせし、そのうちｘは、０より大きく１より小さい；
（ｃ）該撮像機は、該第２レンズの頂点を中心として回転を行い、被撮像体に対して撮像を行い、該撮像機のレンズを該第２レンズの底面の座標がｘＬの箇所に位置合わせする；
（ｄ）該第２レンズを移動させ、該頂点を底面座標が−ｘＬの箇所の真上に位置させ、該撮像機は、移動後の該頂点を中心に回転し、該被撮像体に対して撮像を行い、該撮像機の該レンズを底面座標が−Ｌである箇所に位置合わせする；
（ｅ）該第２レンズを移動させ、該頂点を該第２レンズの底面座標がｘＬの箇所の上方に位置させ、該撮像機は、移動後の該頂点を中心に回転し、該被撮像体に対して撮像を行い、該撮像機の該レンズを該第２レンズの底面座標がＬである箇所に位置合わせする
（ｆ）その他の第２レンズに対して、（ｂ）〜（ｅ）のステップを繰り返し行う；
（ｇ）撮像機が撮像したイメージを該表示モジュールに出力する。

上記の立体イメージを生成する方法において、該ｘの値が０．５より大きい。

上記の立体イメージを生成する方法において、（ａ）ステップ中、複数の撮像機を提供し、各撮像機が何れもそのうち１つの該第２レンズに対応する。

本発明の立体表示装置は、複数のピクセルを含み、これらピクセルは、第１延伸方向に沿って配列される表示モジュールと、複数のストリップ状の第１レンズを含み、該第１レンズは、第２延伸方向に基づいて配列される第１レンズアレイと、該第１レンズアレイは、該フレームの中央箇所に設置されるフレームと、を含むレンズアレイ構造と、を含む。

本発明の立体イメージを生成する方法は、該立体イメージが表示モジュールにより呈現され、以下を含む。
（ａ）少なくとも１つの撮像機、被撮像体、及び第２レンズアレイを含み、そのうち、該第２レンズアレイは、複数のストリップ状の第２レンズを含み、該被撮像体は、該撮像機及び該第２レンズアレイの間に配置され、各第２レンズの底面の長さは、２Ｌであり、該底面中央箇所の座標は、０に設定する；
（ｂ）該撮像機のレンズをそのうち１つの第２レンズの頂点に位置合わせし、該撮像機のレンズを該頂点及び第２レンズの底面の座標が−ｘＬである箇所に位置合わせし、そのうちｘは、０より大きく１より小さい；
（ｃ）該撮像機は、該第２レンズの頂点を中心として回転を行い、該被撮像体に対して撮像を行い、該撮像機のレンズを該第２レンズの底面の座標がｘＬである箇所に位置合わせする；
（ｄ）座標が−Ｌから−ｘＬまでの箇所に対応するピクセルを該撮像機が撮像する−ｘＬから０までの箇所のピクセルで置き換え、ＬからｘＬまでの箇所のピクセルは、該撮像機が撮像したｘＬから０までの箇所のピクセルで置き換える；
（ｅ）その他の第２レンズに対して、（ｂ）〜（ｄ）のステップを繰り返し行う；
（ｆ）該撮像機が撮像したイメージを該表示モジュールに出力する。

本発明の立体イメージを生成する方法は、該立体イメージが表示モジュールにより呈現され、以下を含む。
（ａ）少なくとも１つの撮像機、被撮像体、及び第２レンズアレイを含み、そのうち、第２レンズアレイは、複数のストリップ状の第２レンズを含み、該被撮像体は、該撮像機及び該第２レンズアレイの間に配置され、各第２レンズの底面の長さは、２Ｌであり、該底面中央箇所の座標は、０に設定する；
（ｂ）該撮像機のレンズをそのうち１つの第２レンズの頂点及び該第２レンズの底面の座標が、−ｘＬの箇所に位置合わせし、そのうちｘは、０より大きく１より小さい；
（ｃ）該撮像機は、該第２レンズの頂点を中心として回転を行い、被撮像体に対して撮像を行い、該撮像機のレンズを該第２レンズの底面の座標がｘＬの箇所に位置合わせする；
（ｄ）該第２レンズを移動させ、該頂点を底面座標が−ｘＬの箇所の真上に位置させ、該撮像機は、移動後の該頂点を中心に回転し、該被撮像体に対して撮像を行い、該撮像機の該レンズを底面座標が−Ｌである箇所に位置合わせする；
（ｅ）該第２レンズを移動させ、該頂点を該第２レンズの底面座標がｘＬの箇所の上方に位置させ、該撮像機は、移動後の該頂点を中心に回転し、該被撮像体に対して撮像を行い、該撮像機の該レンズを該第２レンズの底面座標がＬである箇所に位置合わせする
（ｆ）その他の第２レンズに対して、（ｂ）〜（ｅ）のステップを繰り返し行う；
（ｇ）撮像機が撮像したイメージを該表示モジュールに出力する。

本発明の立体表示装置は、着脱可能なレンズアレイ構造を利用して２Ｄ（平面）及び３Ｄ（立体）モードの切り換えを行うことができる。また、第１延伸方向及び第２延伸方向の挟み角の設定により、全体の解像度の低下を防止する。また、イメージ採集システムを利用した立体イメージを生成する方法は、残像の問題を更に有効に解決することができる。

従来の立体表示装置１を示す図である。 表示モジュールのピクセル１２２の構造の説明図である。 本実施例のレンズアレイ構造２を示す図である。 レンズアレイ構造２を俯瞰図である。 レンズアレイ構造２を表示モジュール８に応用した立体図である。 表示モジュール８のピクセルの分布説明図である。 表示モジュール８のピクセルの分布説明図である。 レンズアレイ構造２をスマートフォンに貼合した説明図である。 レンズアレイ構造２を表示モジュール８に取り付けた説明図である。 本実施例の立体表示装置３を示す図である。 他の実施例のレンズアレイ構造４を示す図である。 レンズアレイ構造４が表示モジュール８に取り付けられる説明図である。 フレーム４０２は、表示モジュール８に覆われる説明図である。 フレーム４０２が基板４１の下側に接続する説明図である。 第１延伸方向Ｌ１及び第２延伸方向Ｌ２の間の異なる角度に基づく異なる条件を示す図である。 第１延伸方向Ｌ１及び第２延伸方向Ｌ２の間の異なる角度に基づく異なる条件を示す図である。 イメージ採集システム２００を示す図である。 撮像機２２０及び第２レンズ２１２の相対位置の説明図である。 撮像機２２０及び第２レンズ２１２の相対位置の説明図である。 イメージ採集システム２００を立体イメージの生成に応用したフロー図である。 本発明の他の実施例中の撮像機２２０及び第２レンズ２１２の相対位置の説明図である。 本発明の他の実施例中の撮像機２２０及び第２レンズ２１２の相対位置の説明図である。 本発明の他の実施例中の撮像機２２０及び第２レンズ２１２の相対位置の説明図である。 本発明の他の実施例中の撮像機２２０及び第２レンズ２１２の相対位置の説明図である。 もう１種の立体イメージを発生する方法のフロー図である。 もう１種の立体イメージを発生する方法のフロー図である。 本発明の立体表示装置３が該使用者に観覧される説明図である。

図３Ａ及び図３Ｂを参照し、図３Ａが示すのは、本実施例のレンズアレイ構造２であり、図３Ｂは、レンズアレイ構造２の俯瞰図である。レンズアレイ構造２は、第１レンズアレイ２０及びフレーム２０２を含み、第１レンズアレイ２０は、複数のストリップ状の第１レンズ２０１を含み、這第１レンズ２０１は、第２延伸方向Ｌ２に基づいて配列を行い、且つ第１レンズアレイ２０は、フレーム２０２の中央箇所に設置される。また、レンズアレイ構造２は、表示モジュール８に応用される（図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃを参照し、図４Ａは、レンズアレイ構造２を表示モジュール８に応用した立体図であり、図４Ｂ及び図４Ｃは、表示モジュール８のピクセルの分布説明図である）。そのうち、表示モジュール８は、ここでは手動式表示モジュールであり、例えば、ＬＣＤである。また、図４Ｂから分かるように、表示モジュール８は、複数のピクセル８１を分布し、これらピクセル８１は、第１延伸方向Ｌ１に沿って配列され、且つ各ピクセル８１は、複数のサブピクセルを含み、これらサブピクセルは、本実施例でそれぞれ赤色、緑色、青色である（図では、それぞれＲ，Ｇ，Ｂで表示する）。上記において、フレーム２０２は、着脱可能に表示モジュール８に取り付けられる。また、図４Ａにおいて、表示モジュール８は、液晶スクリーン（ＬＣＤ）を最適な範例とするが、当業者は、表示モジュール８をスマートフォンの表示スクリーンに置き換えることもでき、且つレンズアレイ構造２も該スマートフォンの外観形状に対応することができる（図４Ａ、図４Ｄが示すのは、レンズアレイ構造２をスマートフォンに貼合した説明図である）。

続いて、図５Ａを参照し、図５Ａが示すのは、レンズアレイ構造２を表示モジュール８に取り付けた説明図である。図５Ａから分かるように、ピクセル８１の第１延伸方向Ｌ１及び第１レンズ２０１の第２延伸方向Ｌ２の挟み角θは、４５度に等しいが、当業者は、第１延伸方向Ｌ１及び第２延伸方向Ｌ２の挟み角が４５度より大きいように選択することもできる。また、図５Ｂを参照し、図５Ｂが示すのは、本実施例の立体表示装置３であり、レンズアレイ構造２は、フレーム２０２を利用して表示モジュール８に取り付ける時、レンズアレイ構造２及び表示モジュール８は、立体表示装置３を形成し、立体表示装置３は、立体イメージを生成することに用いることができる（下方の段落で立体表示装置３が如何に立体イメージを生成するかを詳細に説明する）。このように、使用者立体イメージを見る時、レンズアレイ構造２を表示モジュール８に取り付けるだけで、立体イメージを見ることができる（３Ｄモードに切り換え）。また、該使用者は、一般の平面イメージを見る時、レンズアレイ構造２を表示モジュール８から取り外すだけで、表示モジュール８で直接平面イメージを見ることができる（２Ｄモードへ切り換え）。従って、立体表示装置１に比較し、本実施例の立体表示装置３は、レンズアレイ構造２によって自由に２Ｄ（平面）及び３Ｄ（立体）モードを切り換えることができる。

図６Ａ及び図６Ｂを参照し、図６Ａが示すのは、もう１つの実施例のレンズアレイ構造４であり、図６Ｂが示すのは、レンズアレイ構造４を表示モジュール８に取り付けた説明図である。レンズアレイ構造４は、レンズアレイ構造２から派生したものであり、レンズアレイ構造４は、更に基板４１を含み、且つレンズアレイ構造４のフレーム４０２は、基板４１のうち一側に接続する（図６Ａにおいて、フレーム４０２は、基板４１の左側に接続する）。また、基板４１は、着脱可能に表示モジュール８に取り付けられる（この範例の表示モジュール８は、スマートフォンのスクリーンを範例とする）。また、基板４１は、表示モジュール８に取り付けられた後、フレーム４０２は、屈曲可能に表示モジュール８を覆うことができる（図６Ｃを参照し、図６Ｃが示すのは、フレーム４０２が表示モジュール８を覆う説明図である）。このように、該使用者は、同様にレンズアレイ構造４の第１レンズアレイ２０によって立体イメージを見ることができる。また、フレーム４０２が表示モジュール８を覆っていない時、該使用者は、表示モジュール８上に一般の平面イメージを見ることができる。上記において、レンズアレイ構造４のフレーム４０２は、基板４１の左側に連結する。しかしながら、当業者は、フレーム４０２を基板４１の上側又は下側に設Ｚクすることもできる（図７を参照し、図７が示すのは、フレーム４０２が基板４１の下側に接続された説明図である）。

以下において、本発明が如何に「モアレ」の現象を解決する時に更に解像度の低下及び残像の問題の発生を防止するかを詳細に説明する。先ず、図８Ａ及び図８Ｂを比較し、図８Ａ及び図８Ｂは、第１レンズ２０１延伸方向（第２延伸方向Ｌ２）及び第１延伸方向Ｌ１の挟み角が異なる時の状況を示している。図８Ａにおいて、第１レンズ２０１の幅Ｗ１、第１レンズ２０１延伸方向（第２延伸方向Ｌ２）及び第１延伸方向Ｌ１の挟み角がθ１であり、第１レンズ２０１の横方向の間隔Ｐ１は、Ｗ１／ｃｏｓθ１であり、縦方向の間隔Ｖ１は、Ｗ１／ｓｉｎθ１である。図８Ｂにおいて、第１レンズ２０１’の幅がＷ２であり、第１レンズ２０１の延伸方向（第２延伸方向Ｌ２）及び第１延伸方向Ｌ１の挟み角がθ２であり、第１レンズ２０１’の横方向の間隔Ｐ２がＷ２／ｃｏｓθ２であり、縦方向の間隔Ｖ２がＷ２／ｓｉｎθ２である。Ｐ１がＰ２に等しく、θ１が２２．５度であり、θ２が６７．５度である。この状況において、幅Ｗ１は、幅Ｗ２の約２．４倍であり、縦方向の間隔Ｖ２は、縦方向の間隔Ｖ１の約０．１７倍である。

上記を総合して分かるように、第２延伸方向Ｌ２及び第１延伸方向Ｌ１の挟み角を比較的大きく設定する場合、横方向の間隔が同じである状況において、第１レンズ２０１の幅と縦方向の間隔は、何れも比較的小さくなる。即ち、第２延伸方向Ｌ２及び第１延伸方向Ｌ１の挟み角を大きく設定し、横方向の解像度が同じ状況において（横方向の間隔が同じであるため）、その縦方向の解像度が比較的高くなる。しかしながら、図８Ｂ中の縦方向の間隔Ｖ２が比較的小さいので、残像が生じ易くなる。しかしながら、下記に開示する立体イメージの作成方式により、残像の問題を解決することができる。

以下において、立体表示装置３が立体イメージを生成する方法について紹介する。先ず、図９を参照し、図９が開示するのは、イメージ採集システム２００であり、該方法は、先ず、イメージ採集システム２００を利用して前置作業を行う。そのうち、イメージ採集システム２００は、撮像機２２０及び第２レンズアレイ２１０を含み、そのうち、第２レンズアレイ２１０は、複数のストリップ状の第２レンズ２１２を含む。また、撮像機２２０及び第２レンズアレイ２１０の間は、被撮像体３０を設置し、この被撮像体３０は、立体模型又は人の顔であることができる。ここでは、第１レンズアレイ２０の大きさは、第２レンズアレイ２１０と同じである。

また、本発明の技術特徴を更に明確に説明するため、下記の図１０Ａ及び図１０Ｂ（図１０Ａ及び図１０Ｂは、撮像機２２０及び第２レンズ２１２の相対位置の説明図である）は、ただ１つの第２レンズ２１２を示し、且つ被撮像体３０は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示していない。しかしながら、当業者であれば分かるように、撮像機２２０の撮像時、被撮像体３０に対して撮像を行うものである。

続いて、図１１を参照し、図１１が示すのは、イメージ採集システム２００を立体イメージの生成に応用するフロー図である。ステップＳ３１０を行い、図９に示すような撮像機２２０、被撮像体３０、第２レンズアレイ２１０を提供する。また、図１０Ａ及び図１１を同時に参照し、ステップＳ３２０を行い、撮像機２２０のレンズを第２レンズ２１２の頂点２１２ａ及び第２レンズ２１２の底面座標が−ｘＬである箇所に位置合わせする。言い換えれば、撮像機２２０のレンズ、第２レンズ２１２の頂点２１２ａ、及び第２レンズ２１２の底面座標が−ｘＬである箇所の間は、直線に連なる（図中の破線で示す）。また、図１０Ａから分かるように、第２レンズ２１２の底面の長さは２Ｌである。本実施例において、底面中央箇所の座標を０に設定し、最も左の箇所を−Ｌに設定し、最も右の箇所をＬに設定している。但し、当業者であれば分かるように、最も左の箇所をＬに設定し、最も右の箇所を−Ｌに設置することもできる。ｘの値は、好ましくは、０．５より大きく、本実施例では、ｘの値は、０．７５である。

続いて、ステップＳ３３０を行い、撮像機２２０を第２レンズ２１２の頂点を中心とし、反時計回りに回転し、同時に被撮像体３０（図９参照）に対して撮像を行い、図１０Ｂに示すように、撮像機２２０のレンズが第２レンズ２１２の底面座標がｘＬである箇所に位置合わせする。

また、ステップＳ３４０を行い、座標が−Ｌから−ｘＬまで及びＬからｘＬまでの箇所に対応するピクセルを、それぞれ該撮像機２２０が撮像した−ｘＬから０まで及びｘＬから０までの箇所のピクセルと置き換える。詳細に述べれば、撮像機２２０は、範囲が−ｘＬからｘＬの間の撮像を完成した後、範囲が−Ｌから−ｘＬまで及びＬからｘＬまでの箇所に対しては、撮像を行わない。反対に、ソフトウェアシミュレーションの方式を採用し、撮像機２２０を−ｘＬから０まで及び０からｘＬまでの間で撮像したピクセルを、割合の方式で−Ｌから−ｘＬの箇所及びＬからｘＬまでの箇所に複製する。例えば、ｘが０．７５である場合、撮像機２２０は、０から０．７５の間で撮像したピクセルが、３：１の割合で圧縮後、０．７５ＬからＬの間のピクセルに複製される。同時に、撮像機２２０が０から−０．７５Ｌまでの間で撮像したピクセルは、少なくとも１つの０．７５Ｌから−Ｌの間のピクセルに副施ウする。また、注意すべきこととして、ステップＳ３３０及びステップＳ３４０は、同時に行うことができる。即ち、撮像機２２０が撮像を行う時、ソフトウェアは、同時にシミュレーションを行うことができる。

その後、ステップＳ３５０を行い、撮像機２２０を移動させ、撮像機２２０のレンズをもう１つのレンズの頂点に位置合わせし、ステップＳ３２０〜ステップＳ３４０を繰り返し行い、第２レンズアレイ２１０（図９参照）上の全ての第２レンズ２１２が何れも撮像を完成するまで行う。

以下において、もう１種の立体イメージを生成する方法を紹介する。この方法と上記実施例の方法は、部分的に同じであり、同じ部分は、同じ図を使用して紹介し、且つこの方法のフロー図は、図１３Ａ及び図１３ｂに示す。先ず、図１３Ａ及び図９を同時に参照し、ステップＳ６１０を行い、図９に示す撮像機２２０、被撮像体３０、第２レンズアレイ２１０を提供する。また、図１０Ａ及び図１３Ａを同時に参照し、ステップＳ６２０を行い、撮像機２２０のレンズを第２レンズ２１２の頂点２１２ａ及び第２レンズ２１２の底面座標が−ｘＬである箇所に位置合わせする。続いて、ステップＳ６３０を行い、撮像機２２０のレンズを第２レンズ２１２の頂点２１２ａ及び第２レンズ２１２の底面座標が−ｘＬである箇所に位置合わせを行う。続いて、ステップＳ６３０を行い、撮像機２２０を第２レンズ２１２の頂点を中心とし、反時計回りに回転し、同時に被撮像体３０（図９参照）に対して撮像を行い、図１０Ｂに示すように、撮像機２２０のレンズの第２レンズ２１２の底面座標がｘＬである箇所に位置合わせする。

また、ステップＳ６４０を行い、図１２Ａに示すように、第２レンズ２１２を移動させ、頂点２１２ａを底面座標が−ｘＬである箇所の真上に位置させる。続いて、ステップＳ６５０を行い、撮像機２２０は、移動後の頂点２１２ａを中心として時計回りに回転し、被撮像体３０に対して撮像を行い、図１２Ｂに示すように、撮像機２２０のレンズの底面座標が−Ｌである箇所に位置合わせする。その後、ステップＳ６６０を行い、図１２Ｃに示すように、第２レンズ２１２を移動させ、頂点２１２ａを底面座標がｘＬである箇所の前に位置させる。その後、ステップＳ６７０を行い、撮像機２２０の移動後の頂点２１２ａを中心として時計回りに回転し、被撮像体３０（図９参照）に対して撮像を行い、図１２Ｄに示すように、撮像機２２０のレンズの底面座標がｘＬである箇所に位置合わせする。図１２Ａ〜図１２Ｄにおいて、移動していない第２レンズ２１２は、破線で表示する。

その後、第２レンズ２１２が元の位置に戻り、即ち、頂点２１２ａを底面座標が０である箇所の真上に戻す。また、ステップＳ６８０を行い、撮像機２２０を移動させ、撮像機２２０のレンズの他のレンズの頂点に位置合わせし、ステップＳ６２０〜ステップＳ６７０を繰り返し、第２レンズアレイ２１０（図９参照）上の全ての第２レンズ２１２に対して撮像を完成する。

注意すべきこととして、上記の立体イメージを生成する方法、即ち、ステップＳ３１０〜ステップＳ３５０及びステップＳ６１０〜ステップＳ６８０は、好ましくは、ソフトウェアシミュレーション方式で実行する。即ち、図９に示すイメージ採集システム２００中の各部材（即ち、撮像機２２０及び第２レンズアレイ２１０）の構造及び機能は、何れもソフトウェアでシミュレーションを行うことができる。また、被撮像体３０は、３Ｄソフトウェアで作成される以外、３Ｄカメラで撮像後ソフトウェアに入力することもできる。本実施例において、ステップＳ３１０〜ステップＳ３５０及びステップＳ６１０〜ステップＳ６８０を実行できるソフトウェアは、例えば、Ｕｎｉｔｙ， Ｕｎｒｅａｌ， ＯＧＲＥ， ＯｐｅｎＳｃｅｎｅＧｒａｐｈ等である。

図１４を参照し、図１４が示すのは、本発明の立体表示装置３が該使用者に見られた説明図である。図１４において、図３Ａと同じ又は相似した部材は、同じ符号で示し、詳細を再度説明しない。ステップＳ３１０〜ステップＳ３５０又はステップＳ６１０〜ステップＳ６８０を完成し、撮像機２２０が撮像したピクセルを出力でき、図１４中の表示モジュール８に出力でき、複数組のイメージ線組３３０を出力する。

図１４において、光線Ｌｉ１のイメージ線３３２ａ及びＬｉ２のイメージ線３３２ｂは、それぞれ図１２Ａが示すＬからｘＬまでの箇所及び−Ｌから−ｘＬまでの箇所のピクセルに対応する。上述の実施例から分かるように、ＬからｘＬまでの箇所及び−Ｌから−ｘＬまでの箇所のピクセルに対応するのは、特殊な処理を経るので、イメージ線３３２ａ及びイメージ線３３２ｂの間は、一定の差異を有する。図１４から分かるように、該使用者が見る時、光線Ｌｉ２及び光線ｉＬ３に重複を生じさせるが、イメージ線３３２ａ及びイメージ線３３２ｂの間に一定の差異を有し、故に該使用者の両眼１７が見る時、残像の発生を感じることがなく、これにより、残像の問題を解決する。

また、上記実施例において、イメージ採集システム２００は、ただ１つの撮像機２２０を含むだけであるが、イメージ採集システム２００は、複数の撮像機２２０を含むこともできる。例えば、撮像機２２０の個数は、第２レンズ２１２の個数と同じであることができ、このように、全ての第２レンズ２１２に対してステップＳ３２０〜捨てプＳ３４０又はステップＳ６１０〜ステップＳ６８０を同時に行い、処理時間を加速することができる。

上記を総合し、本実施例の立体表示装置３は、着脱可能なレンズアレイ構造２を利用して２Ｄ（平面）及び３Ｄ（立体）モードの切り換えを行う。また、第１延伸方向Ｌ１及び第２延伸方向Ｌ２の挟み角が４５度未満であることにより、全体の解像度の低下を防止する。また、イメージ採集システム２００を利用した立体イメージを生成する方法は、残像の問題を更に有効に解決することができる。

なお、本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変動や潤色を加えることができることは勿論である。

１ 立体表示装置
１１０ レンズアレイ
１１２ レンズ
１２０ 表示モジュール
１２２ ピクセル
１７ 両眼
２ レンズアレイ構造
２０ 第１レンズアレイ
２００ イメージ採集システム
２０１ 第１レンズ
２０２ フレーム
２１０ 第２レンズアレイ
２１２ 第２レンズ
２１２ａ 頂点
２２０ 撮像機
３ 立体表示装置
３３０ イメージ線組
３３２ａ イメージ線
３３２ｂ イメージ線
４ レンズアレイ構造
４１ 基板
４０２ フレーム
８ 表示モジュール
８１ ピクセル

Claims (10)

1. 複数のピクセルを含み、これらピクセルは、第１延伸方向に沿って配列される表示モジュールと、
   複数のストリップ状の第１レンズを含み、前記第１レンズは、第２延伸方向に基づいて配列される第１レンズアレイと、
   前記第１レンズアレイは、前記フレームの中央箇所に設置されるフレームと、
   を含むレンズアレイ構造と、
   を含む立体表示装置。
2. 前記第２延伸方向及び前記第１延伸方向の挟み角が４５度以上であり、且つ前記フレームは、着脱可能に前記表示モジュールに取り付けられる請求項１に記載の立体表示装置。
3. 前記表示モジュールが呈現するイメージは、下記のステップで生成される請求項１に記載の立体表示装置。
   （ａ）少なくとも１つの撮像機、被撮像体、及び前記第２レンズアレイを含み、そのうち、第２レンズアレイは、複数のストリップ状の第２レンズを含み、前記被撮像体は、前記撮像機及び前記第２レンズアレイの間に配置され、各第２レンズの底面の長さは、２Ｌであり、前記底面中央箇所の座標は、０に設定する；
   （ｂ）前記撮像機のレンズをそのうち１つの第２レンズの頂点に位置合わせし、前記撮像機のレンズを前記頂点及び第２レンズの底面の座標が−ｘＬである箇所に位置合わせし、そのうちｘは、０より大きく１より小さい；
   （ｃ）前記撮像機は、前記第２レンズの頂点を中心として回転を行い、前記被撮像体に対して撮像を行い、前記撮像機のレンズを前記第２レンズの底面の座標がｘＬである箇所に位置合わせする；
   （ｄ）座標が−Ｌから−ｘＬまでの箇所に対応するピクセルを前記撮像機が撮像する−ｘＬから０までの箇所のピクセルで置き換え、ＬからｘＬまでの箇所のピクセルは、前記撮像機が撮像したｘＬから０までの箇所のピクセルで置き換える；
   （ｅ）その他の第２レンズに対して、（ｂ）〜（ｄ）のステップを繰り返し行う；
   （ｆ）前記撮像機が撮像したイメージを前記表示モジュールに出力する。
4. 前記表示モジュールが呈現するイメージは、下記のステップにより生成される請求項１に記載の立体表示装置。
   （ａ）少なくとも１つの撮像機、被撮像体、及び第２レンズアレイを含み、そのうち、第２レンズアレイは、複数のストリップ状の第２レンズを含み、前記被撮像体は、前記撮像機及び前記第２レンズアレイの間に配置され、各第２レンズの底面の長さは、２Ｌであり、前記底面中央箇所の座標は、０に設定する；
   （ｂ）前記撮像機のレンズをそのうち１つの第２レンズの頂点及び第２レンズの底面の座標が、−ｘＬの箇所に位置合わせし、そのうちｘは、０より大きく１より小さい；
   （ｃ）前記撮像機は、前記第２レンズの頂点を中心として回転を行い、被撮像体に対して撮像を行い、前記撮像機のレンズを前記第２レンズの底面の座標がｘＬの箇所に位置合わせする；
   （ｄ）前記第２レンズを移動させ、前記頂点を底面座標が−ｘＬの箇所の真上に位置させ、前記撮像機は、移動後の前記頂点を中心に回転し、前記被撮像体に対して撮像を行い、前記撮像機の前記レンズを底面座標が−Ｌである箇所に位置合わせする；
   （ｅ）前記第２レンズを移動させ、前記頂点を前記第２レンズの底面座標がｘＬの箇所の上方に位置させ、前記撮像機は、移動後の前記頂点を中心に回転し、前記被撮像体に対して撮像を行い、前記撮像機の前記レンズを前記第２レンズの底面座標がＬである箇所に位置合わせする
   （ｆ）その他の第２レンズに対して、（ｂ）〜（ｅ）のステップを繰り返し行う；
   （ｇ）前記撮像機が撮像したイメージを前記表示モジュールに出力する。
5. 前記イメージが生成されるステップにおいて、前記ｘの値が０．５より大きい請求項３又は４に記載の立体表示装置。
6. 前記イメージが生成されるステップにおいて、（ａ）ステップ中、複数の撮像機を提供し、各撮像機が何れもそのうち１つの前記第２レンズに対応する請求項３又は４に記載の立体表示装置。
7. 立体イメージを生成する方法であって、前記立体イメージは、表示モジュールにより呈現され、前記立体イメージを生成する方法は、以下を含む。
   （ａ）少なくとも１つの撮像機、被撮像体、及び第２レンズアレイを含み、そのうち、前記第２レンズアレイは、複数のストリップ状の第２レンズを含み、前記被撮像体は、前記撮像機及び前記第２レンズアレイの間に配置され、各第２レンズの底面の長さは、２Ｌであり、前記底面中央箇所の座標は、０に設定する；
   （ｂ）前記撮像機のレンズをそのうち１つの第２レンズの頂点に位置合わせし、前記撮像機のレンズを前記頂点及び第２レンズの底面の座標が−ｘＬである箇所に位置合わせし、そのうちｘは、０より大きく１より小さい；
   （ｃ）前記撮像機は、前記第２レンズの頂点を中心として回転を行い、前記被撮像体に対して撮像を行い、前記撮像機のレンズを前記第２レンズの底面の座標がｘＬである箇所に位置合わせする；
   （ｄ）座標が−Ｌから−ｘＬまでの箇所に対応するピクセルを前記撮像機が撮像する−ｘＬから０までの箇所のピクセルで置き換え、ＬからｘＬまでの箇所のピクセルは、前記撮像機が撮像したｘＬから０までの箇所のピクセルで置き換える；
   （ｅ）その他の第２レンズに対して、（ｂ）〜（ｄ）のステップを繰り返し行う；
   （ｆ）前記撮像機が撮像したイメージを前記表示モジュールに出力する。
8. 立体イメージを生成する方法であって、前記立体イメージは、表示モジュールにより呈現され、前記立体イメージを生成する方法は、以下を含む。
   （ａ）少なくとも１つの撮像機、被撮像体、及び第２レンズアレイを含み、そのうち、第２レンズアレイは、複数のストリップ状の第２レンズを含み、前記被撮像体は、前記撮像機及び前記第２レンズアレイの間に配置され、各第２レンズの底面の長さは、２Ｌであり、前記底面中央箇所の座標は、０に設定する；
   （ｂ）前記撮像機のレンズをそのうち１つの第２レンズの頂点及び前記第２レンズの底面の座標が、−ｘＬの箇所に位置合わせし、そのうちｘは、０より大きく１より小さい；
   （ｃ）前記撮像機は、前記第２レンズの頂点を中心として回転を行い、被撮像体に対して撮像を行い、前記撮像機のレンズを前記第２レンズの底面の座標がｘＬの箇所に位置合わせする；
   （ｄ）前記第２レンズを移動させ、前記頂点を底面座標が−ｘＬの箇所の真上に位置させ、前記撮像機は、移動後の前記頂点を中心に回転し、前記被撮像体に対して撮像を行い、前記撮像機の前記レンズを底面座標が−Ｌである箇所に位置合わせする；
   （ｅ）前記第２レンズを移動させ、前記頂点を前記第２レンズの底面座標がｘＬの箇所の上方に位置させ、前記撮像機は、移動後の前記頂点を中心に回転し、前記被撮像体に対して撮像を行い、前記撮像機の前記レンズを前記第２レンズの底面座標がＬである箇所に位置合わせする
   （ｆ）その他の第２レンズに対して、（ｂ）〜（ｅ）のステップを繰り返し行う；
   （ｇ）撮像機が撮像したイメージを前記表示モジュールに出力する。
9. 前記ｘの値が０．５より大きい請求項７又は８に記載の立体イメージを生成する方法。
10. （ａ）ステップ中、複数の撮像機を提供し、各撮像機が何れもそのうち１つの前記第２レンズに対応する請求項７又は８に記載の立体イメージを生成する方法。