JP3837108B2 - 三次元表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三次元表示装置に係わり、特に、三次元立体像を表示可能な三次元表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、携帯電話機、あるいは携帯情報端末（ＰＤＡ；Personal Digital Assistant）などの携帯機器が広く普及している。
本発明者らは、これらの携帯機器の表示部として、三次元立体像を表示可能な表示装置で、しかも、立体視の生理的要因間での矛盾を抑制し、かつ、眼鏡を用いないでカラー画像の三次元立体像が表示可能な三次元表示装置を備えたものを提案している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図２５は、従来の三次元表示装置の概略構成を示す図であり、前述の特許文献の図１５に記載されている三次元表示装置を示す図である。
同図に示す三次元表示装置は、第１の透過型表示装置１０１と、第２の透過型表示装置１０２と、第１の透過型表示装置１０１の観察者と反対の側にレンズ１３０とを備える。
このレンズ１３０により、透過型表示装置１０２に表示される二次元像は、結像面１０２１に結像する。
したがって、図２５に示す三次元表示装置では、三次元立体像は、図２５に示すように、透過型表示装置１０１の前方（透過型表示装置１０１の観察者側の方向）に、浮かび上がるように表示される。
レンズ１３０としては、凸レンズ、凹レンズ、マイクロレンズアレイ、ホログラフィックレンズ、マイクロレンズアレイを２枚重ねることによって倍率１の正立像で、かつ実像を結像させるレンズなどから構成される。
【０００４】
なお、本願の発明に関連する先行技術文献情報としては以下のものがある。
【特許文献１】
特願２００２−１７０７２９号
【特許文献２】
特許第３０２２５５８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、例えば、凸レンズを２枚重ねたレンズを使用することにより、倍率１の正立像で、かつ実像を結像させることが可能である。
しかしながら、図２６に示すように、一般的な凸レンズ４では、凸レンズ４の曲率により焦点距離が決定されるため、実効上、その最短の焦点距離は、凸レンズ４の直径（Ｄ）によって決定されるので、平面上の元画像１と凸レンズ４との間の距離（Ｒ）を、ある値（一般的には、凸レンズ４の直径（Ｄ）程度の値）よりも小さくできない。
このため、このようなレンズを図２５に示すレンズ１３０として使用する場合には、図２５に示す透過型表示装置１０２と、レンズ１３０との間の間隔（Ｔｂ）をある長さよりも短くできないという問題点があった。
また、図２７に示すように、倍率１の正立像で、かつ実像を結像させるレンズとして、マイクロレンズアレイを２枚重ねたものが知られている。
図２７に示すレンズでは、マイクロレンズアレイ（５，６）を構成する各レンズの直径（Ｄ）を小さくできるので、マイクロレンズアレイ（５，６）を構成する各レンズの焦点距離（Ｆ）を小さくでき、その結果として、平面上の元画像１とマイクロレンズアレイ（５，６）との間の距離（Ｒ）を、一般的な凸レンズを２枚使用する場合よりも小さくすることが可能となる。
【０００６】
しかしながら、図２７に示すレンズでは、マイクロレンズアレイ（５，６）と、元画像１の正立実像２の結像位置との間の距離（Ｏ）が、平面上の元画像１とマイクロレンズアレイ（５，６）との間の距離（Ｒ）と同じとなる。
このため、このようなレンズを図２５に示すレンズ１３０として使用する場合には、図２５に示す透過型表示装置１０２と、レンズ１３０との間の間隔を短くできるが、透過型表示装置１０１と、結像面１０２１との間の距離を確保できないという問題点があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、第１の表示装置と第２の表示装置との間、あるいは、観察者から見て第１の表示装置の前に光学装置を備える三次元表示装置において、第１の表示装置と結像面との間の距離を確保しながら、第１の表示装置と第２の表示装置との間の間隔を短くすることが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的及び新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明は、透明自発光型表示装置０１と、観察者から見て前記透明自発光型表示装置０１の後方に配置される自発光型表示装置０２と、前記透明自発光型表示装置０１と前記自発光型表示装置０２との間、あるいは前記観察者から見て前記透明自発光型表示装置０１の前に配置される光学装置と、前記透明自発光型表示装置０１および前記自発光型表示装置０２に表示される二次元像の輝度を、前記透明自発光型表示装置０１および前記自発光型表示装置０２毎にそれぞれ独立に変化させる手段とを備え、前記透明自発光型表示装置０１および前記自発光型表示装置０２は、前記観察者から見て異なった奥行き位置にある２つの表示面に対して、表示対象物体を前記観察者の視線方向から射影した二次元像を表示する三次元表示装置に適用される。
【０００８】
また、本発明は、表示される二次元像の偏光方向を変更可能な第１の透過型表示装置と、観察者から見て前記第１の透過型表示装置の後方に配置され、表示される二次元像の偏光方向を変更可能な第２の透過型表示装置と、前記第１の透過型表示装置と前記第２の透過型表示装置との間、あるいは前記観察者から見て前記第１の透明型表示装置の前に配置される光学装置と、前記第１および第２の透過型表示装置を挟むように配置される一対の偏光板と、前記各透過型表示装置に表示される二次元像の偏光方向を、前記各透過型表示装置毎にそれぞれ独立に変化させて、前記各透過型表示装置に表示される二次元像の前記観察者から見た透過度を前記各透過型表示装置毎にそれぞれ独立に変化させる手段とを備え、前記各透過型表示装置は、前記観察者から見て異なった奥行き位置にある２つの表示面に対して表示対象物体を前記観察者の視線方向から射影した二次元像を表示する三次元表示装置に適用される。
【０００９】
本発明では、前記光学装置が、第１のマイクロレンズアレイを含み、元画像の縮小倒立実像を結像させる第１のレンズ組と、第２のマイクロレンズアレイと第３のマイクロレンズアレイとを含み、前記第１のレンズ組により結像された前記縮小倒立実像の拡大正立実像を結像させる第２のレンズ組とを有し、前記拡大正立実像と前記平面上の元画像とは同じ大きさであり、かつ、前記第２のレンズ組と前記拡大正立実像の結像位置との間の距離が、前記平面上の元画像と前記第１のレンズ組との間の距離よりも大きいことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明では、前記光学装置が、第１のマイクロレンズアレイと第２のマイクロレンズアレイとを含み、元画像の縮小倒立実像を結像させる第１のレンズ組と、第３のマイクロレンズアレイを含み、前記第１のレンズ組により結像された前記縮小倒立実像の拡大正立実像を結像させる第２のレンズ組とを備え、前記拡大正立実像と前記平面上の元画像とは同じ大きさであり、かつ、前記第２のレンズ組と前記拡大正立実像の結像位置との間の距離が、前記平面上の元画像と前記第１のレンズ組との間の距離よりも大きいことを特徴とする。
本発明の好ましい実施の形態では、前記第１ないし第３のマイクロレンズアレイが、フレネルレンズアレイ、あるいは回折レンズアレイであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１の三次元表示装置の概略構成を示す図である。
同図に示すように、本実施の形態の三次元表示装置は、第１の透過型表示装置１０１と、第２の透過型表示装置１０２と、第１の透過型表示装置１０１の観察者と反対の側（即ち、第１の透過型表示装置１０１と、第２の透過型表示装置１０２との間）に配置される光学装置１３５とを備える。
この光学装置１３５により、透過型表示装置１０２に表示される二次元像は、結像面１０２１に結像する。
したがって、本実施の形態に示す三次元表示装置では、後述する［本発明の基本となる三次元表示装置の表示原理］により、三次元立体像は、図１に示すように、透過型表示装置１０１の前方（透過型表示装置１０１の観察者側の方向）に、浮かび上がるように表示される。
【００１２】
［本実施の形態１の基本となる三次元表示装置の表示原理］
図２〜図７は、本実施の形態１の基本となる三次元表示装置の原理を説明するための図である。
図２に示す三次元表示装置では、観察者１００の前面に、２つの透過型表示装置、例えば、透過型表示装置（１０１，１０２）（透過型表示装置１０１が透過型表示装置１０２より観察者１００に近い）と、種々の光学素子と、光源１１０を用いて光学系１０３を構築する。
前記透過型表示装置（１０１，１０２）としては、例えば、ツイストネマティック型液晶ディスプレイ、イン・プレイン型液晶ディスプレイ、ホモジニアス型液晶ディスプレイ、強誘電液晶ディスプレイ、あるいはこれらの組み合わせなどを使用する。
また、光学素子としては、例えば、レンズ、全反射鏡、部分反射鏡、曲面鏡、プリズム、偏光素子、波長板などを用いる。
図２〜図７では、一例として光源１１０が、観察者１００から見て最も後方に配置された場合を示す。
【００１３】
次に、図３に示すように、観察者１００に提示したい三次元物体１０４を、観察者１００から見て、前記透過型表示装置（１０１，１０２）へ射影した像（以下、「２Ｄ化像」と呼ぶ。）（１０５，１０６）を生成する。
この２Ｄ化像の生成方法としては、例えば、観察者１００の視線方向から三次元物体１０４をカメラ撮影した二次元像を用いる方法、あるいは別の方向から撮影した複数枚の二次元像から合成する方法、あるいはコンピュータグラフィックによる合成技術やモデル化を用いる方法など種々の方法がある。
前記２Ｄ化像（１０５，１０６）を、図２に示すように、各々透過型表示装置１０１と透過型表示装置１０２との双方に、観察者１００の右眼と左眼を結ぶ線上の一点から見て重なるように、２Ｄ化像（１０７，１０８）として表示する。
これは、例えば、２Ｄ化像（１０５，１０６）の各々の中心位置や重心位置の配置と、各々の像の拡大／縮小率を制御することで可能となる。
前記構成を有する装置上で、観察者１００が見る像は、２Ｄ化像１０８を透過し、さらに２Ｄ化像１０７を透過した光によって生成される。
本発明における重要な要点は、その観察者１００が見る像の輝度を、表示しようとする三次元物体１０４の輝度と同じになるように一定に保ちつつ、２Ｄ化像１０７と２Ｄ化像１０８の透過度の配分を変えることで、観察者１００の感じる像の奥行き位置を変えることである。
【００１４】
その変え方の一例を以下に述べる。なお、ここでは、白黒図面であるため、分かりやすいように図面上では透過度が低い方を濃く示してある。
例えば、三次元物体１０４が透過型表示装置１０１上にある場合には、図４に示すように、透過型表示装置１０１上の透過度を、２Ｄ化像１０７の輝度が三次元物体１０４の輝度に等しくなるように設定し、透過型表示装置１０２上の２Ｄ化像１０８の部分の透過度を、例えば、その透過型表示装置１０２の最大値とする。
次に、例えば、三次元物体１０４が観察者１００より少し遠ざかって、透過型表示装置１０１より透過型表示装置１０２側に少し寄った位置にある場合には、図５に示すように、透過型表示装置１０１上の２Ｄ化像１０７の部分の透過度を少し増加させ、透過型表示装置１０２上の２Ｄ化像１０８の部分の透過度を少し減少させる。
さらに、例えば、三次元物体１０４が観察者１００よりさらに遠ざかって、透過型表示装置１０１より透過型表示装置１０２側にさらに寄った位置にある場合には、図６に示すように、透過型表示装置１０１上の２Ｄ化像１０７の部分の透過度をさらに増加させ、透過型表示装置１０２上の２Ｄ化像１０８の部分の透過度をさらに減少させる。
【００１５】
遂に、例えば、三次元物体１０４が透過型表示装置１０２上にある場合には、図７に示すように、透過型表示装置１０２上の透過度を、２Ｄ化像１０８の輝度が三次元物体１０４の輝度に等しくなるように設定し、透過型表示装置１０１上の２Ｄ化像１０７の部分の透過度を、例えば、透過型表示装置１０１の最大値とする。
このように表示することにより、人の生理的あるいは心理的要因あるいは錯覚により、表示しているのが２Ｄ化像（１０７，１０８）であっても、観察者１００にはあたかも透過型表示装置（１０１，１０２）の中間に三次元物体１０４が位置しているように感じられる。
即ち、例えば、透過型表示装置（１０１，１０２）の２Ｄ化像（１０７，１０８）の部分の透過度をほぼ同じに設定した場合には、透過型表示装置（１０１，１０２）の奥行き位置の中間付近に三次元物体１０４があるように感じられる。
【００１６】
［本実施の形態１の基本となる三次元表示装置の構成］
図８は、本実施の形態１の基本となる三次元表示装置の概略構成を示す図である。
図８に示す三次元表示装置では、偏光板２０３と、偏光板２１３との間に、透過型表示装置１０１と、散乱板２０４と、透過型表示装置１０２とが配置される。
透過型表示装置１０１は、偏光可変装置として機能する液晶表示パネル２０１と、カラーフィルタ２０２とで構成され、同様に、透過型表示装置１０２は、偏光可変装置として機能する液晶表示パネル２１１と、カラーフィルタ２１２とで構成される。
また、偏光板２１３の後方（偏光板２１３の透過型表示装置１０２と反対の側）に、光源（バックライト）２０５が配置される。
ここで、液晶表示パネル（２０１，２１１）は、ツイストネマティック型液晶ディスプレイ、イン・プレイン型液晶表示装置、ホモジニアス型液晶表示装置、強誘電液晶表示装置、反強誘電液晶表示装置などから偏光板を取り除いた装置で構成される。
なお、カラーフィルタ２０２は液晶表示パネル２０１の内部に、また、カラーフィルタ２１２は液晶表示パネル２１１の内部に設けるようにしてもよい。
【００１７】
液晶表示パネル（２０１，２１１）は、各画素単位で、偏光の方向を変化できるので、出射光の偏光方向と、出射側の偏光板の偏光方向により、出射する光の強度を変化でき、全体として光の透過度を変化させることができる。
したがって、液晶表示パネル（２０１，２１１）の各画素単位に、通過する光の偏光方向を制御することにより、液晶表示パネル２０１および液晶表示パネル２１１毎に、独立に透過度を変化させることができる。
但し、図８に示す三次元表示装置では、透過型表示装置（１０１，１０２）上に表示される２Ｄ化像（１０７，１０８）は、カラー画像の二次元像である必要がある。
これにより、前述した［本実施の形態１の基本となる三次元表示装置の表示原理］で説明した原理により、透過型表示装置（１０１，１０２）上、あるいは、透過型表示装置１０１と透過型表示装置１０２との間の任意の位置に、三次元立体像を表示することが可能である。
しかも、図８に示す三次元表示装置では、各液晶表示パネル（２０１，２１１）の各画素単位に、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の３色から成るカラーフィルタ（２０２，２１２）を配置するようにしたので、カラー画像の三次元立体像を表示することができる。
但し、図８に示す三次元表示装置では、偏光方向が、液晶表示パネル２０１と液晶表示パネル２１１とを通過する間に変化することを考慮して、各液晶表示パネル（２０１，２１２）の偏光方向の制御を行う必要がある。
【００１８】
なお、図９に示すように、透過型表示装置１０１として、両側に偏光板（２０３，２０３１）を設けた液晶表示パネル２０１、および、透過型表示装置１０２として、両側に偏光板（２１３，２１３１）を設けた液晶表示パネル２１１を使用する場合には、光源２０５からの照射光の光路中に４枚の偏光板（２０３，２０３１，２１３，２１３１）が挿入されることになるので、全体としての透過度が低くなり、表示が暗くなる欠点がある。
これに対して、図８に示す三次元表示装置では、透過型表示装置（１０１，１０２）を、２枚の偏光板（２０３，２１３）で挟むようにしたので、表示が暗くなるのを防止することができる。
その上、本実施の形態では、液晶表示パネル（２０１，２１１）における輝度を実質的に大きな自由度で制御できる利点も有する。
【００１９】
すなわち、図９に示す透過型表示装置（１０１，１０２）の場合には、光源２０５からの照射光は、各透過型表示装置（１０１，１０２）を通過する間に変化しない、あるいは減少するしかなく、各透過型表示装置（１０１，１０２）における輝度は、変化しない、あるいは、減少するしかない。
これに対して、図８に示す三次元表示装置では、出射側の偏光板２０３までは、光量は実質的にほとんど変化せず、各液晶表示パネル（２０１，２１１）ではその偏光方向のみが変化している。
しかも、偏光方向は、各液晶表示パネル（２０１，２１１）でほぼ加算されて回転していくが、出射側の偏光板２０３の外から観察した場合、出射側の偏光板２０３の透過偏光方向を基準として０〜９０度までは各液晶表示パネル（２０１，２１１）の輝度は減少し、９０〜１８０度までは輝度は上昇し、１８０〜２７０度までは輝度は減少し、２７０〜３６０度までは輝度は上昇するというように輝度の上昇、減少を繰り返せる。
【００２０】
したがって、各液晶表示パネル（２０１，２１１）の輝度は、その直前の偏光可変装置の輝度に比べて、上昇することも、変化しないことも、減少することも可能となる。
但し、実際には、例えば、ツイストネマティック型液晶表示装置などにおいては、最大の角度変化が９０度である場合が多いため、これを考慮して設計を行う必要がある。
図８に示す三次元表示装置では、各透過型表示装置（１０１，１０２）は、偏光可変装置として機能する液晶表示パネル（２０１，２１１）と、カラーフィルタ（２０２，２１２）とで構成される。
そのため、カラーフィルタ２０２と、カラーフィルタ２１２とにおける、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の各フィルタの配列方向、配列ピッチ等の違いにより、モアレが発生する恐れがある。
そのため、図８に示す三次元表示装置では、カラーフィルタ２０２とカラーフィルタ２１２との間に、散乱板２０４を配置し、前述したモアレが発生するの防止するようにしている。
【００２１】
［本実施の形態１の基本となる三次元表示装置の変形例の構成］
図１０は、本実施の形態１の基本となる三次元表示装置の変形例の概略構成を示す図である。
図１０に示す三次元表示装置は、透過型表示装置１０１のカラーフィルタ２０２が省略され、透過型表示装置１０１が白黒（モノクロ）表示の透過型表示装置である点で、図８に示す三次元表示装置と異なっている。
また、図１０に示す三次元表示装置では、前述したカラーフィルタ２０２と、カラーフィルタ２１２とにおける、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の各フィルタの配列方向、配列ピッチ等の違いにより、モアレが発生する恐れがないので、散乱板２０４も省略されている。
この場合に、図１０に示す三次元表示装置では、透過型表示装置１０１上に表示される２Ｄ化像１０７は、白黒画像の二次元像であり、透過型表示装置１０２上に表示される２Ｄ化像１０８は、カラー画像の二次元像である必要がある。
また、図１０に示す三次元表示装置では、図８に示す三次元表示装置に比して、カラーフィルタが一枚省略されているので、図８に示す三次元表示装置よりも表示が明るくなる。
【００２２】
本実施の形態の三次元表示装置は、第１の透過型表示装置１０１の観察者と反対の側に光学装置１３５を配置したものである。
この光学装置１３５により、透過型表示装置１０２に表示される二次元像は、図１に示す結像面１０２１に結像する。
本実施の形態の三次元表示装置では、結像面１０２１と、透過型表示装置１０１とを用いて、前述した［本実施の形態１の基本となる三次元表示装置の表示原理］で説明した原理により、三次元立体像を表示する。
したがって、本実施の形態の三次元表示装置では、三次元立体像は、図１に示すように、透過型表示装置１０１の前方（透過型表示装置１０１の観察者側の方向）に、浮かび上がるように表示される。
なお、図２５に示す三次元表示装置も、前述した理由と同様の理由により、図２５に示すように、透過型表示装置１０１の前方（透過型表示装置１０１の観察者側の方向）に、浮かび上がるように表示される。
【００２３】
［本実施の形態の光学装置１３５の構成］
図１１は、本発明の実施の形態の光学装置１３５の概略構成を示す図である。
同図に示すように、本実施の形態の光学装置１３５は、第１のマイクロレンズアレイ（Ｌ_０）を含む第１のレンズ組７と、第２のマイクロレンズアレイ（Ｌ_１）と第３のマイクロレンズアレイ（Ｌ_２）とを含む第２のレンズ組８とを備える。
本実施の形態の光学装置１３５では、第１のレンズ組７により、平面上の元画像１を縮小して縮小倒立実像３を結像させ、かつ、この縮小倒立実像３を第２のレンズ組８により拡大して、平面上の元画像１の拡大正立実像２を結像させる。
ここで、第１のマイクロレンズアレイ（Ｌ_０）の焦点距離はｆ_０、第２のマイクロレンズアレイ（Ｌ_１）の焦点距離はｆ_１、第３のマイクロレンズアレイ（Ｌ_２）の焦点距離はｆ_２である。
また、ｍを１以上の正数とするとき、第１のレンズ組７における、元画像１の縮小倍率を（１／ｍ）とし、第２のレンズ組８における、縮小倒立実像３の拡大倍率をｍとする。即ち、縮小倒立実像３から見て、第１のレンズ組７による拡大倍率と、第２のレンズ組８による拡大倍率とを一致させ、拡大正立実像２の大きさを、平面上の元画像１の大きさと同じにする。
ここで、マイクロレンズアレイの各レンズは、ほぼ各レンズの直径に相当する元画像の部分の結像に主に寄与し、かつ、元画像１とその実像３が同じ大きさであるため、各レンズのつなぎ目での像のみだれを少なくできる。
【００２４】
図１２、図１３は、縮小倒立実像３の縮小倍率が同じ場合に、凸レンズ４の焦点距離（Ｆ）の違いによる元画像１と凸レンズ４との間の距離（Ｒ）の違いを説明するための模式図であり、図１２が、焦点距離（Ｆ）が短い場合、図１３が焦点距離（Ｆ）が長い場合を示す。
図１２、図１３に示すように、縮小倒立実像３の縮小倍率が同じ場合には、焦点距離（Ｆ）が長いほど、元画像１と凸レンズ４との間の距離（Ｒ）が大きくなる。
本実施の形態の光学装置１３５では、第２のレンズ組８として、凹レンズタイプのマイクロレンズアレイ（Ｌ_１）と凸レンズタイプのマイクロレンズアレイ（Ｌ_２）とを使用することにより、第２のレンズ組８の焦点距離（Ｆ）が、第２のレンズ組８としてマイクロレンズアレイ（Ｌ_２）のみを使用する場合（即ち、第３のマイクロレンズアレイ（Ｌ_２）の焦点距離ｆ_２）よりも長くなる。
したがって、図１４に示すように、第２のレンズ組８と元画像の正立実像２の結像位置との間の距離（Ｏ）を、平面上の元画像１と第１のレンズ組７との間の距離（Ｒ）よりも長くすることが可能となる。
このように、本実施の形態の光学装置１３５によれば、平面上の元画像１と第１のレンズ組７との間の距離（Ｒ）を短くできるとともに、第２のレンズ組８と元画像１の正立実像２の結像位置との間の距離（Ｏ）を、平面上の元画像１と第１のレンズ組７との間の距離（Ｒ）よりも大きくすることができる。
そのため、本実施の形態の三次元表示装置では、図１に示す透過型表示装置１０２と、光学装置１３５との間の間隔（Ｔａ）を、図２５に示す間隔（Ｔｂ）よりも短くでき、さらに、透過型表示装置１０１と、結像面１０２１との間の距離を充分確保することが可能となる。
【００２５】
［実施の形態２］
本実施の形態の三次元表示装置は、図１５に示す光学装置１３５を使用した点で、前述の実施の形態１の三次元表示装置と相違する。
図１５に示すように、本実施の形態の光学装置１３５は、第１のマイクロレンズアレイ（Ｌ_０）と第２のマイクロレンズアレイ（Ｌ_１）とを含む第１のレンズ組７と、第３のマイクロレンズアレイ（Ｌ_２）を含む第２のレンズ組８とを備える。
本実施の形態の光学装置１３５では、第１のレンズ組７により、平面上の元画像１を縮小して縮小倒立実像３を結像させ、かつ、この縮小倒立実像３を第２のレンズ組８により拡大して、平面上の元画像１の拡大正立実像２を結像させる。
ここで、第１のマイクロレンズアレイ（Ｌ_０）の焦点距離はｆ_０、第２のマイクロレンズアレイ（Ｌ_１）の焦点距離はｆ_１、第３のマイクロレンズアレイ（Ｌ_２）の焦点距離はｆ_２である。
また、ｍを１以上の正数とするとき、第１のレンズ組７における、元画像１の縮小倍率を（１／ｍ）とし、第２のレンズ組８における、縮小倒立実像３の拡大倍率をｍとする。即ち、縮小倒立実像３から見て、第１のレンズ組７による拡大倍率と、第２のレンズ組８による拡大倍率とを一致させ、拡大正立実像２の大きさを、平面上の元画像１の大きさと同じにする。
【００２６】
前述の図１２、図１３に示すように、縮小倒立実像３の縮小倍率が同じ場合には、焦点距離（Ｆ）が短いほど、元画像１と凸レンズ４との間の距離（Ｒ）が小さくなる。
本実施の形態の光学装置１３５では、第１のレンズ組７として、凸レンズタイプのマイクロレンズアレイ（Ｌ_０）と凸レンズタイプのマイクロレンズアレイ（Ｌ_１）とを使用することにより、第１のレンズ組７の焦点距離（Ｆ）が、第１のレンズ組７としてマイクロレンズアレイ（Ｌ_０）のみを使用する場合（即ち、第１のマイクロレンズアレイ（Ｌ_０）の焦点距離ｆ_０、あるいは、第２のマイクロレンズアレイ（Ｌ_１）の焦点距離ｆ_１）よりも短くなる。
したがって、前述の図１４に示すように、第２のレンズ組８と元画像の正立実像２の結像位置との間の距離（Ｏ）を、平面上の元画像１と第１のレンズ組７との間の距離（Ｒ）よりも長くすることが可能となる。
このように、本実施の形態の光学装置１３５によれば、平面上の元画像１と第１のレンズ組７との間の距離（Ｒ）を短くできるとともに、第２のレンズ組８と元画像１の正立実像２の結像位置との間の距離（Ｏ）を、平面上の元画像１と第１のレンズ組７との間の距離（Ｒ）よりも大きくすることができる。
【００２７】
そのため、本実施の形態の三次元表示装置では、図１に示す透過型表示装置１０２と、光学装置１３５との間の間隔（Ｔａ）を、図２５に示す間隔（Ｔｂ）よりも短くでき、さらに、透過型表示装置１０１と、結像面１０２１との間の距離を充分確保することが可能となる。
図１６は、本発明の実施の形態１または実施の形態２の三次元表示装置の変形例の概略構成を示す図である。
図１６に示す三次元表示装置は、透過型表示装置１０１と、透過型表示装置１０２とを、厚い透明基板３０の両側に配置するようにしたものである。
図１６に示す三次元表示装置では、透過型表示装置１０１と、透過型表示装置１０２との間に、塵やゴミが入るのを防止できるばかりでなく、透明基板３０の厚さを調整することにより、透過型表示装置１０１と透過型表示装置１０２との間の間隔を、簡単に調整することが可能となる。
【００２８】
なお、前述の説明では、光学装置１３５を、第１の透過型表示装置１０１の観察者と反対の側（即ち、第１の透過型表示装置１０１と第２の透過型表示装置１０２との間）に配置した場合について説明したが、図１７に示すように、光学装置１３５は、観察者から見て第１の透過型表示装置１０１の前に配置することも可能である。
この場合には、光学装置１３５により、第１の透過型表示装置１０１に表示される二次元像は、図１７に示す結像面１０２２、および第２の過型透過型表示装置１０２に表示される二次元像は、図１７に示す結像面１０２１に結像する。
したがって、この場合でも、三次元立体像は、図１１に示すように、透過型表示装置１０１の前方（透過型表示装置１０１の観察者側の方向）に、浮かび上がるように表示される。
【００２９】
［実施の形態３］
図１８は、本発明の実施の形態３の三次元表示装置の概略構成を示す図である。
同図に示すように、本実施の形態の三次元表示装置は、観察者から見て第２の透過型表示装置１０２の後ろ面に、例えば、正面付近からの光のみを透過する透過制限装置１３１を配置したものである。
この透過制限装置１３１としては、ルーバーを多数並べたもの、あるいは、ルーバーを多数組み込んだシート、あるいはファイバアレイ、あるいは円形や多角形などの多数の格子状の隔壁で構成される。
これまでに説明した実施の形態の三次元表示装置では、ある一定の方向以外からの斜め横から観察すると、第１の透過型表示装置１０１に表示された二次元像と、第２の透過型表示装置１０２に表示された二次元像とが重ならず、違和感のある画像となるが、本実施の形態では、透過制限装置１３１により、ある一定の方向（例えば、正面付近）では実際の三次元物体と同じような立体像を観察でき、その一定方向付近以外（例えば、正面付近以外）からは画像を観察することができないので、違和感のない表示を実現することが可能である。
なお、透過制限装置１３１は、観察者から見て第１の透過型表示装置１０１の前面に配置するようにしてもよく、あるいは、第１の透過型表示装置１０１と第２の透過型表示装置１０２との間の任意の位置に配置するようにしてもよい。
【００３０】
なお、前述の説明では、例えば、三次元物体１０４全体の奥行き位置を、例えば、透過型表示装置（１０１，１０２）に表示した２Ｄ化像を用いて表現する方法および装置について主に述べたが、本実施の形態の三次元表示装置は、前述の特許文献１に記載したように、三次元物体自体が有する奥行きを表現する方法及び装置としても使用できる。
同様に、本実施の形態の三次元表示装置は、前述の特許文献１に記載したように、三次元物体自体が移動する場合にも使用できる。
２Ｄ化像が三次元的に移動する場合、観察者の左右上下方向への移動に関しては通常の二次元表示装置の場合と同様に透過型表示装置内での動画再生によって可能であり、奥行き方向への移動に関しては、前述の特許文献１に記載したように、各透過型表示装置における透過度の変化を時間的に行うことで、三次元像の動画を表現することができる。
さらに、前述の各実施の形態の液晶表示パネル（２０１，２１１）は、前述の特許文献に記載したような、ツイストネマティック型液晶ディスプレイ、イン・プレイン型液晶表示装置、ホモジニアス型液晶表示装置、強誘電液晶表示装置、反強誘電液晶表示装置などから偏光板を取り除いた装置で構成される。
これらの液晶表示パネル（２０１，２１１）の詳細は、前述の特許文献１を参照されたい。
【００３１】
また、前述の各光学装置１３５において、第１のマイクロレンズアレイ（Ｌ_０）、第２のマイクロレンズアレイ（Ｌ_１）、および、第３のマイクロレンズアレイ（Ｌ_２）は、拡大正立実像２の大きさが、平面上の元画像１の大きさと同じになる位置に配置する。
また、前述の各光学装置１３５において、第１のマイクロレンズアレイ（Ｌ_０）、第２のマイクロレンズアレイ（Ｌ_１）、あるいは、第３のマイクロレンズアレイ（Ｌ_２）は、フレネルレンズアレイ、あるいはホログラムによるレンズアレイを使用することも可能である。
また、第１のレンズ組７の収差と、第２のレンズ組８の収差とをできるだけ近づけることにより、色ずれ、歪みなどの少ない拡大正立実像２を得ることが可能となる。
さらに、前述の各実施の形態における二次元像の表示面は、本発明の趣旨から見て、必ずしも平面である必要はなく、球面や楕円面や二次曲面や他の複雑な曲面であっても同様な効果が得られることは明らかである。
【００３２】
［実施の形態４］
図１９は、本発明の実施の形態４の三次元表示装置の概略構成を示す図である。
同図に示すように、本実施の形態の三次元表示装置は、第１の自発光型表示装置１１１と、第２の自発光型表示装置１１２と、第１の自発光型表示装置１１１の観察者と反対の側に配置される光学装置１３５とを備える。
ここで、第１の自発光型表示装置１１１は、透明自発光型表示装置である必要があり、このような透明自発光型表示装置は、例えば、有機エレクトロルミネセンス表示装置、あるいは、無機エレクトロルミネセンス表示装置などのエレクトロルミネセンス表示装置などがある。
また、第２の自発光型表示装置１１２は、透明自発光型表示装置であっても、または、不透明の自発光型表示装置であってよいが、三次元表示装置の奥行きを短くしてコンパクトに構成するためには、薄型の自発光型表示装置が好ましい。
本発明者らは、自発光型表示装置を使用し、立体視の生理的要因間での矛盾を抑制し、かつ、眼鏡を用いないでカラー画像の三次元立体像が表示可能な三次元表示装置を提案している（例えば、特許文献２参照。）。
本実施の形態の三次元表示装置は、前述の特許文献２に記載されている三次元表示装置を基本とするものである。
【００３３】
［本実施の形態４の基本となる三次元表示装置の表示原理］
図２０は、本実施の形態４の基本となる三次元表示装置の概略構成を示す図であり、前述の特許文献２に図１として図示されている三次元表示装置である。
同図に示す三次元表示装置は、観察者１００の前面に複数の表示面、例えば、表示面（１５１，１５２）（表示面１５１が表示面１５２より観察者１００に近い）を設定し、これらの表示面（１５１，１５２）に複数の二次元像を表示するために、二次元表示装置と種々の光学素子を用いて光学系１０３を構築する。
以下、図２０ないし図２４を用いて、本実施の形態の基本となる三次元表示装置の表示原理について説明する。
図２０に示す三次元表示装置においても、前述の図３で説明した２Ｄ化像（１０５，１０６）を、各々表示面１５１と表示面１５２の双方に、観察者１００の右眼と左眼とを結ぶ線上の一点から見て重なるように表示する。
本実施の形態の基本となる三次元表示装置の重要な要点は、前記構成を有する装置上で、２Ｄ化像（１０５，１０６）の各々の輝度を、観察者１００から見た総体的な輝度を一定に保ちつつ、三次元物体１０４の奥行き位置に対応して変えることである。
【００３４】
その変え方の一例を以下に述べる。なお、ここでは、白黒図面であるため、分かりやすいように、以下の図面では輝度の高い方を濃く示してある。
例えば、三次元物体１０４が表示面１５１上にある場合には、図２１に示すように、この上の２Ｄ化像１０５の輝度を三次元物体１０４の輝度に等しくし、表示面１５２上の２Ｄ化像１０６の輝度はゼロとする。
次に、例えば、三次元物体１０４が観察者１００より少し遠ざかって表示面１５１より表示面１５２側に少し寄った位置にある場合には、図２２に示すように、２Ｄ化像１０５の輝度を少し下げ、２Ｄ化像１０６の輝度を少し上げる。
さらに、例えば、三次元物体１０４が観察者１００よりさらに遠ざかって表示面１５１より表示面１５２側にさらに寄った位置にある場合には、図２３に示すように、２Ｄ化像１０５の輝度をさらに下げ、２Ｄ化像１０６の輝度をさらに上げる。
【００３５】
遂に、例えば、三次元物体１０４が表示面１５２上にある場合には、図２４に示すように、この上の２Ｄ化像１０６の輝度を三次元物体１０４の輝度に等しくし、表示面１５１上の２Ｄ化像１０５の輝度はゼロとする。
このように表示することにより、観察者（人）１００の生理的あるいは心理的要因あるいは錯覚により、表示しているのが２Ｄ化像（１０５，１０６）であっても、観察者１００にはあたかも表示面（１５１，１５２）の中間に三次元物体１０４が位置しているように感じられる。
即ち、例えば、表示面（１５１，１５２）にほぼ等輝度の２Ｄ化像（１０５，１０６）を表示した場合には、表示面（１５１，１５２）の奥行き位置の中間付近に三次元物体１０４があるように感じられる。
本実施の形態の三次元表示装置では、前述した図１１、あるいは、図１５に示す光学装置１３５を用いて、第２の自発光型表示装置１１２に表示される二次元像を結像面１０２１に結像させ、結像面１０２１と、第１の自発光型表示装置１１１とを用いて、前述した［本実施の形態１の基本となる三次元表示装置の表示原理］で説明した原理により、三次元立体像を表示する。
したがって、本実施の形態の三次元表示装置でも、三次元立体像は、図１９に示すように、自発光型表示装置１１１の前方に、浮かび上がるように表示される。
【００３６】
なお、前述の説明では、例えば、三次元物体全体の奥行き位置を、第１の自発光型表示装置１１１と、第２の自発光型表示装置１１２とに表示した２Ｄ化像を用いて表現する方法および装置について主に述べたが、本実施の形態の三次元表示装置は、前述の特許文献２に記載したように、三次元物体自体が有する奥行きを表現する方法及び装置としても使用できる。
同様に、本実施の形態の三次元表示装置は、前述の特許文献２に記載したように、三次元物体自体が移動する場合にも使用できる。
２Ｄ化像が三次元的に移動する場合、観察者の左右上下方向への移動に関しては通常の二次元表示装置の場合と同様に第１および第２の自発光型表示装置内での動画再生によって可能であり、奥行き方向への移動に関しては、前述の特許文献２に記載したように、第１の自発光型表示装置１１１と、第２の自発光型表示装置１１２とに表示される２Ｄ化像の輝度の変化を時間的に行うことで、三次元像の動画を表現することができる。
【００３７】
なお、前述の説明では、光学装置１３５を、第１の自発光型表示装置１１１の観察者と反対の側（即ち、第１の自発光型表示装置１１１と第２の自発光型表示装置１１２との間）に配置した場合について説明したが、前述したように、光学装置１３５は、観察者から見て第１の自発光型表示装置１１１の前に配置することも可能である。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、第１の表示装置と第２の表示装置との間、あるいは、観察者から見て第１の表示装置の前に光学装置を備える三次元表示装置において、第１の表示装置と結像面との間の距離を確保しながら、第１の表示装置と第２の表示装置との間の間隔を短くすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の三次元表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１の基本となる三次元表示装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１の基本となる三次元表示装置において、各表示面に表示する２Ｄ化像の生成方法を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態１の基本となる三次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態１の基本となる三次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態１の基本となる三次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態１の基本となる三次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態１の基本となる三次元表示装置の概略構成を示す図である。
【図９】両側に偏光板を配置した透過型表示装置を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の基本となる三次元表示装置の変形例の概略構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１の光学装置の概略構成を示す図である。
【図１２】縮小倒立実像の縮小倍率が同じ場合に、凸レンズの焦点距離（Ｆ）が短いときの、元画像と凸レンズとの間の距離を説明するための模式図である。
【図１３】縮小倒立実像の縮小倍率が同じ場合に、凸レンズの焦点距離（Ｆ）が長いときの、元画像と凸レンズとの間の距離を説明するための模式図である。
【図１４】本発明の実施の形態１の光学装置の動作を説明するための模式図である。
【図１５】本発明の実施の形態２の光学装置の概略構成を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態１または実施の形態２の三次元表示装置の変形例の概略構成を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態１または実施の形態２の三次元表示装置の変形例の概略構成を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態３の三次元表示装置の概略構成を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態４の光学装置の概略構成を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態４の基本となる三次元表示装置の概略構成を示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態４の基本となる三次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図２２】本発明の実施の形態４の基本となる三次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図２３】本発明の実施の形態４の基本となる三次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図２４】本発明の実施の形態４の基本となる次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図２５】従来の三次元表示装置の概略構成を示す図である。
【図２６】一般的な凸レンズの問題点を説明するための図である。
【図２７】従来のマイクロレンズアレイを２枚重ねたレンズを説明するための図である。
【符号の説明】
１…平面上の元画像、２…正立実像、３…倒立実像、４…凸レンズ、５，６，Ｌ_０，Ｌ_１，Ｌ_２…マイクロレンズアレイ、７，８…レンズ組、３０…透明基板、 １００…観察者、１０１，１０２…透過型表示装置、１０３…光学系、１０４…三次元物体、１０５，１０６，１０７，１０８…２Ｄ化像、１１０，２０５…光源、１１１，１１２…自発光型表示装置、１３０…レンズ、１３１…透過制限装置、１３５…光学装置、１５１，１５２…表示面、２０１，２１１…液晶表示パネル、２０２，２１２…カラーフィルタ、２０３，２１３，２０３１，２１３１…偏光板、２０４…散乱板、１０２１，１０２２…結像面。

Claims (9)

1. 透明自発光型表示装置０１と、
   観察者から見て前記透明自発光型表示装置０１の後方に配置される自発光型表示装置０２と、
   前記透明自発光型表示装置０１と前記自発光型表示装置０２との間、あるいは前記観察者から見て前記透明自発光型表示装置０１の前に配置される光学装置と、
   前記透明自発光型表示装置０１および前記自発光型表示装置０２に表示される二次元像の輝度を、前記透明自発光型表示装置０１および前記自発光型表示装置０２毎にそれぞれ独立に変化させる手段とを備える三次元表示装置であって、
   前記透明自発光型表示装置０１および前記自発光型表示装置０２は、前記観察者から見て異なった奥行き位置にある２つの表示面に対して、表示対象物体を前記観察者の視線方向から射影した二次元像を表示し、
   前記光学装置は、第１のマイクロレンズアレイを含み、元画像の縮小倒立実像を結像させる第１のレンズ組と、
   第２のマイクロレンズアレイと第３のマイクロレンズアレイとを含み、前記第１のレンズ組により結像された前記縮小倒立実像の拡大正立実像を結像させる第２のレンズ組とを有し、
   前記拡大正立実像と前記平面上の元画像とは同じ大きさであり、かつ、前記第２のレンズ組と前記拡大正立実像の結像位置との間の距離が、前記平面上の元画像と前記第１のレンズ組との間の距離よりも大きいことを特徴とする三次元表示装置。
2. 透明自発光型表示装置０１と、
   観察者から見て前記透明自発光型表示装置０１の後方に配置される自発光型表示装置０２と、
   前記透明自発光型表示装置０１と前記自発光型表示装置０２との間、あるいは前記観察者から見て前記透明自発光型表示装置０１の前に配置される光学装置と、
   前記透明自発光型表示装置０１および前記自発光型表示装置０２に表示される二次元像の輝度を、前記透明自発光型表示装置０１および前記自発光型表示装置０２毎にそれぞれ独立に変化させる手段とを備える三次元表示装置であって、
   前記透明自発光型表示装置０１および前記自発光型表示装置０２は、前記観察者から見て異なった奥行き位置にある２つの表示面に対して、表示対象物体を前記観察者の視線方向から射影した二次元像を表示し、
   前記光学装置は、第１のマイクロレンズアレイと第２のマイクロレンズアレイとを含み、元画像の縮小倒立実像を結像させる第１のレンズ組と、
   第３のマイクロレンズアレイを含み、前記第１のレンズ組により結像された前記縮小倒立実像の拡大正立実像を結像させる第２のレンズ組とを備え、
   前記拡大正立実像と前記平面上の元画像とは同じ大きさであり、かつ、前記第２のレンズ組と前記拡大正立実像の結像位置との間の距離が、前記平面上の元画像と前記第１のレンズ組との間の距離よりも大きいことを特徴とする三次元表示装置。
3. 前記観察者から見て前記透明自発光型表示装置０１の前面、または、前記観察者から見て前記自発光型表示装置０２の後面、あるいは、前記透明自発光型表示装置０１と前記自発光型表示装置０２との間の位置に、一定の方向に対して視域幅を持った光を透過する透過制限装置を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の三次元表示装置。
4. 表示される二次元像の偏光方向を変更可能な第１の透過型表示装置と、
   観察者から見て前記第１の透過型表示装置の後方に配置され、表示される二次元像の偏光方向を変更可能な第２の透過型表示装置と、
   前記第１の透過型表示装置と前記第２の透過型表示装置との間、あるいは前記観察者から見て前記第１の透明型表示装置の前に配置される光学装置と、
   前記第１および第２の透過型表示装置を挟むように配置される一対の偏光板と、
   前記各透過型表示装置に表示される二次元像の偏光方向を、前記各透過型表示装置毎にそれぞれ独立に変化させて、前記各透過型表示装置に表示される二次元像の前記観察者から見た透過度を前記各透過型表示装置毎にそれぞれ独立に変化させる手段とを備える三次元表示装置であって、
   前記各透過型表示装置は、前記観察者から見て異なった奥行き位置にある２つの表示面に対して表示対象物体を前記観察者の視線方向から射影した二次元像を表示し、
   前記光学装置は、第１のマイクロレンズアレイを含み、元画像の縮小倒立実像を結像させる第１のレンズ組と、
   第２のマイクロレンズアレイと第３のマイクロレンズアレイとを含み、前記第１のレンズ組により結像された前記縮小倒立実像の拡大正立実像を結像させる第２のレンズ組とを有し、
   前記拡大正立実像と前記平面上の元画像とは同じ大きさであり、かつ、前記第２のレンズ組と前記拡大正立実像の結像位置との間の距離が、前記平面上の元画像と前記第１のレンズ組との間の距離よりも大きいことを特徴とする三次元表示装置。
5. 表示される二次元像の偏光方向を変更可能な第１の透過型表示装置と、
   観察者から見て前記第１の透過型表示装置の後方に配置され、表示される二次元像の偏光方向を変更可能な第２の透過型表示装置と、
   前記第１の透過型表示装置と前記第２の透過型表示装置との間、あるいは前記観察者から見て前記透明自発光型表示装置０１の前に配置される光学装置と、
   前記第１および第２の透過型表示装置を挟むように配置される一対の偏光板と、
   前記各透過型表示装置に表示される二次元像の偏光方向を、前記各透過型表示装置毎にそれぞれ独立に変化させて、前記各透過型表示装置に表示される二次元像の前記観察者から見た透過度を前記各透過型表示装置毎にそれぞれ独立に変化させる手段とを備える三次元表示装置であって、
   前記各透過型表示装置は、前記観察者から見て異なった奥行き位置にある２つの表示面に対して表示対象物体を前記観察者の視線方向から射影した二次元像を表示し、
   前記光学装置は、第１のマイクロレンズアレイと第２のマイクロレンズアレイとを含み、元画像の縮小倒立実像を結像させる第１のレンズ組と、
   第３のマイクロレンズアレイを含み、前記第１のレンズ組により結像された前記縮小倒立実像の拡大正立実像を結像させる第２のレンズ組とを備え、
   前記拡大正立実像と前記平面上の元画像とは同じ大きさであり、かつ、前記第２のレンズ組と前記拡大正立実像の結像位置との間の距離が、前記平面上の元画像と前記第１のレンズ組との間の距離よりも大きいことを特徴とする三次元表示装置。
6. 前記第１の透過型表示装置および前記第２の透過型表示装置の少なくとも一方は、カラーフィルタを有することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の三次元表示装置。
7. 前記第１の透過型表示装置および前記第２の透過型表示装置の少なくとも一方は、内部にカラーフィルタを有することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の三次元表示装置。
8. 前記観察者から見て前記第１の透過型表示装置の前面、または、前記観察者から見て前記第２の透過型表示装置の後面、あるいは、前記第１の透過型表示装置と前記第２の透過型表示装置との間の位置に、一定の方向に対して視域幅を持った光を透過する透過制限装置を有することを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれか１項に記載の三次元表示装置。
9. 前記第１のマイクロレンズアレイ、前記第２のマイクロレンズアレイ、並びに、前記第３のマイクロレンズアレイは、フレネルレンズアレイ、あるいは回折レンズアレイであることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の三次元表示装置。

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