圖像顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種圖像顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通過⑴晶狀體的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)、(2)雙眼的視差(右眼所產(chǎn)生的視覺效果與左眼所產(chǎn)生的視覺效果的差異)、(3)雙眼的輻輳(要使視線交叉的雙眼的活動(dòng))等的感覺，人能夠三維地識(shí)別影像。一般，游戲機(jī)、電視機(jī)等所使用的顯示器具有二維的顯示面。通過利用上述(I)?(3)的作用，能夠使用戶將顯示于該顯示面的圖像(二維像)識(shí)別為三維像。特別是，利用了上述⑵以及⑶的作用的顯示器正在被商業(yè)化。例如，JP特開平08-194273號(hào)公報(bào)公開了一種利用了雙凸透鏡所產(chǎn)生的上述(2)以及(3)的作用的構(gòu)成。
[0003]圖19是示意性地表示JP特開平08-194273號(hào)公報(bào)所公開的三維圖像顯示裝置的圖。液晶顯示器等的二維的發(fā)光體21由許多像素21P構(gòu)成。像素21P被分割為區(qū)域21R以及區(qū)域21L這2個(gè)區(qū)域。在發(fā)光體21的表面上，雙凸透鏡20與像素21P —一對(duì)應(yīng)地配置。
[0004]通過雙凸透鏡20的聚光作用，在像素21P內(nèi)的區(qū)域21R產(chǎn)生的光成像于聚光點(diǎn)4R，在區(qū)域21L產(chǎn)生的光成像于聚光點(diǎn)4L。在區(qū)域21R和區(qū)域21L顯示考慮了視差的不同的圖像。若使人的右眼和左眼分別位于聚光點(diǎn)4R以及聚光點(diǎn)4L，則通過上述(2)以及(3)的效果，圖像被識(shí)別為三維的像。即，在右眼僅感知到顯示于區(qū)域21R的圖像，在左眼僅感知到顯示于區(qū)域21L的圖像。在這2個(gè)圖像中加入了視差信息(雙眼的視差)。右眼和左眼都注視發(fā)光體21的表面從而視線交叉(雙眼的輻輳)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本公開的一個(gè)方式所涉及的圖像顯示裝置具備:顯示體，其包含二維排列的多個(gè)發(fā)光單元，并具有分別包含所述多個(gè)發(fā)光單元的一部分的多個(gè)區(qū)域；透鏡陣列，其包含多個(gè)透鏡，所述多個(gè)透鏡的每一個(gè)位于與所述多個(gè)區(qū)域中的I個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的位置，將顯示于所述多個(gè)區(qū)域的每一個(gè)區(qū)域的多個(gè)圖像分別成像為實(shí)像或虛像；和控制電路，其與所述顯示體電連接，對(duì)所述多個(gè)發(fā)光單元各自的發(fā)光狀態(tài)進(jìn)行控制，使所述多個(gè)發(fā)光單元中的第I部分的發(fā)光單元、和與所述第I部分不同的第2部分的發(fā)光單元在不同的時(shí)刻發(fā)光。
[0006]本公開的其他方式所涉及的圖像顯示裝置具備:顯示體，其包含二維排列的多個(gè)發(fā)光單元，并具有分別包含所述多個(gè)發(fā)光單元的一部分的多個(gè)區(qū)域；透鏡陣列，其包含多個(gè)透鏡，所述多個(gè)透鏡的每一個(gè)位于與所述多個(gè)區(qū)域中的I個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的位置，將顯示于所述多個(gè)區(qū)域的每一個(gè)區(qū)域的多個(gè)圖像分別成像為實(shí)像或虛像；多個(gè)電子快門，其配置在所述透鏡陣列與所述顯示體之間，所述多個(gè)電子快門的每一個(gè)與所述多個(gè)區(qū)域中的I個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)地配置；和控制電路，其與所述多個(gè)發(fā)光單元以及所述多個(gè)電子快門電連接，對(duì)所述多個(gè)發(fā)光單元的發(fā)光狀態(tài)以及所述多個(gè)電子快門的透光特性進(jìn)行控制，與使所述多個(gè)圖像中的I個(gè)圖像顯示于所述多個(gè)區(qū)域中的I個(gè)區(qū)域的時(shí)刻同步，將所述多個(gè)電子快門中的與所述多個(gè)區(qū)域中的I個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)的電子快門設(shè)為透光狀態(tài)，將與所述多個(gè)區(qū)域中的I個(gè)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的所述電子快門相鄰的其他電子快門設(shè)為遮光狀態(tài)。
[0007]發(fā)明效果
[0008]根據(jù)本公開的一個(gè)方式所涉及的圖像顯示裝置，能夠以時(shí)間分割的方式對(duì)圖像進(jìn)行顯示，因此能夠顯示高精細(xì)的圖像。此外，通過調(diào)節(jié)晶狀體的焦點(diǎn)能夠?qū)ο襁M(jìn)行識(shí)別，因此給用戶帶來的視覺負(fù)擔(dān)較少。
【附圖說明】
[0009]圖1是示意性地表示實(shí)施方式I的圖像顯示裝置中的顯示體、透鏡、控制電路、以及顯示圖像的位置關(guān)系、和光路的剖面圖。
[0010]圖2是示意性地表示實(shí)施方式I中的顯示體、透鏡、控制電路、顯示圖像的位置關(guān)系的立體圖。
[0011]圖3是示意性地表示實(shí)施方式I中的顯示體的發(fā)光單元、和顯示圖像的象素的位置關(guān)系的剖面圖。
[0012]圖4A是在時(shí)間軸上表示實(shí)施方式I中的控制電路的控制方法的一例的圖。
[0013]圖4B是在時(shí)間軸上表示實(shí)施方式I中的控制電路的控制方法的一例的圖。
[0014]圖5是表示實(shí)施方式I的變形例的立體圖。
[0015]圖6是表示使用反射鏡透鏡和分束器的實(shí)施方式I的變形例中的光路的剖面圖。
[0016]圖7是示意性地表示實(shí)施方式I的變形例中顯示體、分束器、反射鏡透鏡、以及顯示圖像的位置關(guān)系的立體圖。
[0017]圖8A是表示實(shí)施方式I的其他變形例的圖。
[0018]圖8B是表示實(shí)施方式I中的電子快門的構(gòu)成的俯視圖。
[0019]圖9A是表示實(shí)施方式2的圖像顯示裝置的構(gòu)造的剖面圖。
[0020]圖9B是示意性地表示實(shí)施方式2的圖像顯示裝置中的顯示體、透鏡、遮光體、及顯示圖像的位置關(guān)系以及光路的圖。
[0021 ] 圖1OA是表示遮光體的一例的圖。
[0022]圖1OB是表示遮光體的剖面構(gòu)造的一例的圖。
[0023]圖1OC是表示具有凹凸的遮光體的剖面構(gòu)造的一例的圖。
[0024]圖1OD是表示用于形成凹凸的抗蝕劑圖案的一例的俯視圖。
[0025]圖1OE是表示用于形成凹凸的抗蝕劑圖案的一例的剖面圖。
[0026]圖1OF是表示用于形成凹凸的抗蝕劑圖案的其他例子的剖面圖。
[0027]圖1OG是表示遮光體的其他例子的圖。
[0028]圖11是用于說明遮光體表面的反射特性的圖。
[0029]圖12是示意性地表示實(shí)施方式3的圖像顯示裝置的構(gòu)造、和顯示體、透鏡、遮光體、及顯示圖像的位置關(guān)系以及光路的剖面圖。
[0030]圖13是示意性地表示實(shí)施方式3中的顯示體、透鏡、遮光體、以及顯示圖像的位置關(guān)系的立體圖。
[0031 ] 圖14A是示意性地表示實(shí)施方式4中的顯示體、透鏡、2個(gè)偏振鏡陣列、以及顯示圖像的位置關(guān)系的圖。
[0032]圖14B是表示實(shí)施方式4中的2個(gè)偏振鏡陣列的構(gòu)成的俯視圖。
[0033]圖15A是示意性地表示實(shí)施方式5中的顯示體、透鏡、電子快門、以及顯示圖像的位置關(guān)系的圖。
[0034]圖15B是用于說明實(shí)施方式5中的控制的一例的圖。
[0035]圖16A是表示實(shí)施方式5的第I變形例的圖。
[0036]圖16B是表示實(shí)施方式5的第2變形例的圖。
[0037]圖17A是表示實(shí)施方式5的第2變形例中的第I狀態(tài)的圖。
[0038]圖17B是表示實(shí)施方式5的第2變形例中的第2狀態(tài)的圖。
[0039]圖17C是表示實(shí)施方式5的第2變形例中的第3狀態(tài)的圖。
[0040]圖17D是表示實(shí)施方式5的第2變形例中的第4狀態(tài)的圖。
[0041]圖18A是表示實(shí)施方式5的第3變形例中的第I狀態(tài)的圖。
[0042]圖18B是表示實(shí)施方式5的第3變形例中的第2狀態(tài)的圖。
[0043]圖18C是表示實(shí)施方式5的第3變形例中的第3狀態(tài)的圖。
[0044]圖18D是表示實(shí)施方式5的第3變形例中的第4狀態(tài)的圖。
[0045]圖19是表不現(xiàn)有的二維圖像顯不裝置的構(gòu)造以及光路的圖。
[0046]圖20是示意性地表示研究例的三維圖像顯示裝置中的顯示體、透鏡、顯示圖像的位置關(guān)系、和光路的剖面圖。
[0047]圖21是示意性地表示研究例I的顯示體、透鏡、顯示圖像的位置關(guān)系的立體圖。
[0048]圖22是用于說明原始圖像的象素單元的配置的圖。
[0049]圖23A是表示研究例中的在分割區(qū)域顯示的圖像的中心、透鏡的中心、以及顯示圖像的中心的位置關(guān)系的圖。
[0050]圖23B是表示從z軸的正側(cè)沿著z軸看到的、研究例中的在分割區(qū)域顯示的圖像的中心、透鏡的中心、以及顯示圖像的中心的位置關(guān)系的圖。
[0051]圖24A是表示在研究例的變形例中的分割區(qū)域顯示的圖像的中心、透鏡的中心、以及顯示圖像的中心的位置關(guān)系的圖。
[0052]圖24B是表示從z軸的正側(cè)沿著z軸看到的、研究例的變形例中的在分割區(qū)域顯示的圖像的中心、透鏡的中心、以及顯示圖像的中心的位置關(guān)系的圖。
[0053]圖24C是表示從z軸的正側(cè)沿著z軸看到的、研究例的其他變形例中的在分割區(qū)域顯示的圖像的中心、透鏡的中心、以及顯示圖像的中心的位置關(guān)系的圖。
[0054]圖25是示意性地表示研究例2中的顯示體、透鏡、顯示圖像的位置關(guān)系的立體圖。
[0055]圖26A是對(duì)研究例1、2的顯示圖像中的、象素像的亮度分布進(jìn)行例示的圖。
[0056]圖26B是表示研究例1、2的顯示圖像中的、象素像的亮度分布的重疊的圖。
[0057]圖27是示意性地表示研究例3的三維圖像顯示裝置的構(gòu)造、和顯示體、透鏡、顯示圖像的位置關(guān)系以及光路的剖面圖。
[0058]圖28是示意性地表示研究例3的顯示體、透鏡、顯示圖像的位置關(guān)系的立體圖。
[0059]標(biāo)號(hào)說明:
[0060]I顯示體；
[0061]Ia?ld、l’ a?I’ d顯示面上的圖像；
[0062]2顯示面上的基本區(qū)域；
[0063]2a?2d，2’ a?2’ d顯示面上的分割區(qū)域；
[0064]3透鏡陣列；
[0065]3a?3d，3’ a?3’ d與分割區(qū)域?qū)?yīng)的透鏡；
[0066]4用戶；
[0067]5a?5d，5’ a?5’ d顯不為虛像的圖像；
[0068]6遮光體；
[0069]6a?6d遮光體；
[0070]7入射光；
[0071]8抗蝕劑；
[0072]10，10’圖像顯示裝置；
[0073]12，13偏振鏡陣列；
[0074]14電子快門；
[0075]16控制電路；
[0076]18半反射鏡；
[0077]18m半反射鏡的反射面；
[0078]30反射鏡透鏡陣列；
[0079]30a?30d反射鏡透鏡；
[0080]al?a4圖像Ia的發(fā)光單元或其像；
[0081]bl?b4圖像Ib的發(fā)光單元或其像；
[0082]Cl?c4圖像Ic的發(fā)光單元或其像；
[0083]dl?d4圖像Id的發(fā)光單元或其像。
【具體實(shí)施方式】
[0084]在說明本公開的實(shí)施方式之前，說明對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改良，并反復(fù)研究的內(nèi)容(研究例)。
[0085]根據(jù)JP特開平08-194273號(hào)公報(bào)的三維圖像顯示裝置，用戶的眼睛的聚焦點(diǎn)(焦點(diǎn))對(duì)焦于發(fā)光體21的表面。另一方面，視線的交叉點(diǎn)位于立體像的位置，且從發(fā)光體21的表面偏離。晶狀體的焦點(diǎn)被調(diào)節(jié)的位置和雙眼的視差交叉的位置從原理上來說不一致。因此，產(chǎn)生不自然的視覺效果，給用戶帶來的視覺負(fù)擔(dān)較大。作為該現(xiàn)有例的改良，本發(fā)明者們研究了使用多個(gè)透鏡使虛像成像于不同的位置的構(gòu)成(研究例)。以下，參照附圖對(duì)這些研究例進(jìn)行說明。在以下的說明中，對(duì)相同或?qū)?yīng)的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的參照標(biāo)號(hào)。
[0086](研究例I)
[0087]圖20以及圖21是示意性地表示研究例中的圖像顯示裝置10的構(gòu)成的圖。該圖像顯示裝置10具備顯示體I和透鏡陣列3。在圖20以及圖21中，作為一例，示出了具有4個(gè)透鏡3a?3d的透鏡陣列3，但透鏡陣列3所包含的透鏡的數(shù)量只要為2個(gè)以上即可。在附圖中，xy平面是與顯示體I的顯示面平行的平面。y軸正方向相當(dāng)于顯示體I以及圖像顯示裝置10的上方向。z軸與xy平面正交，z軸方向相當(dāng)于顯示體I的厚度方向即圖像顯示裝置10的前后方向。z軸正方向相當(dāng)于圖像顯示裝置10的前方(從顯示體I朝向用戶4的方向)。
[0088]顯示體I例如是液晶顯示器或有機(jī)EL顯示器等顯示器。如圖21所示，顯示體I具有在顯示面上二維排列的多個(gè)發(fā)光單元(用圓形、六