專利名稱：具有攝像裝置的圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有攝像裝置的圖像顯示裝置，具體地，涉及一種攝像裝置被設(shè) 置在圖像顯示部的背面?zhèn)壬系膱D像顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，作為平板顯示裝置(FP顯示面板)，有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置(下文中有時(shí) 簡稱為“有機(jī)EL顯示裝置”)受到關(guān)注。目前，盡管液晶顯示裝置(LCD)是FP顯示裝置的 主流，但是它不是自發(fā)光裝置，并且需要諸如背光和偏振片等組件。因此，F(xiàn)P顯示裝置存在 厚度增加并且亮度不足的問題。另一方面，有機(jī)EL顯示裝置是自發(fā)光裝置，原理上不需要 諸如背光等組件，并且與LCD相比，存在例如厚度減小和高亮度等很多優(yōu)點(diǎn)。特別地，在其 各像素包括開關(guān)器件的有源矩陣有機(jī)EL顯示裝置中，通過保持和開啟各像素，功耗可被抑 制得很低。此外，可相對容易地實(shí)施屏幕尺寸的增加和細(xì)度的改進(jìn)。因此，很多公司開發(fā)了 有源矩陣有機(jī)EL顯示裝置，并且期望該裝置成為下一代FP顯示裝置的主流。將圖像顯示之外的功能添加到圖像顯示裝置的嘗試被積極地實(shí)施。例如，通過在 圖像顯示裝置的圖像顯示面上設(shè)置所謂的壓敏傳感器來將指示裝置(pointing device) 的功能添加到圖像顯示裝置，這種圖像顯示裝置是公知的。此外，JP-A-2005-176151或 JP-A-2005-010407公開了具有攝像裝置的FP顯示裝置。此外，近年來，還開發(fā)了所謂的三維圖像顯示裝置。三維圖像顯示系統(tǒng)粗略地 分為使用諸如眼鏡等附屬裝置的三維圖像顯示系統(tǒng)以及不使用附屬裝置的裸眼三維圖 像顯示系統(tǒng)。裸眼三維圖像顯示系統(tǒng)包括兩個(gè)系統(tǒng)，即，視差屏障系統(tǒng)和柱狀透鏡系統(tǒng) (lenticular system)。在視差屏障系統(tǒng)中，視差屏障被用于向觀察者的左眼和右眼呈現(xiàn)視 差圖像，從而使觀察者感知三維圖像；在柱狀透鏡系統(tǒng)中，半圓柱狀透鏡(柱狀透鏡)被附 加到圖像顯示裝置的圖像顯示面，以實(shí)現(xiàn)三維圖像顯示。此外，近年來，視頻電話會議系統(tǒng)(電視電話設(shè)備)開始變得普及，在視頻電話會 議系統(tǒng)中，至少使用兩組圖像顯示裝置和攝像裝置，并且這些裝置通過通信線路或網(wǎng)絡(luò)彼 此連接，從而位于遠(yuǎn)方位置處的人們在看到彼此的同時(shí)，在他們之間進(jìn)行會話。通過使用被 稱作網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的廉價(jià)攝像裝置、個(gè)人計(jì)算機(jī)和軟件，可容易地實(shí)現(xiàn)電視電話功能。

發(fā)明內(nèi)容
在添加了指示裝置的功能的圖像顯示裝置中，需要設(shè)置壓敏傳感器。因此，存在圖 像顯示裝置的制造成本增加的問題，并且還存在因?yàn)閳D像是通過壓敏傳感器被觀察的，因 此圖像顯示裝置顯示的圖像質(zhì)量降低的問題。在JP-A-2005-176151公開的技術(shù)中，每一個(gè)均包括微透鏡的多個(gè)開口被設(shè)置在 構(gòu)成圖像顯示裝置的圖像顯示部的像素之間，并且多個(gè)照相機(jī)拍攝穿過多個(gè)開口的光的圖 像。此處，從多個(gè)不同角度拍攝觀看圖像顯示裝置的用戶的臉的圖像，并且獲得的多個(gè)圖像 被處理以生成當(dāng)從正面觀察用戶時(shí)獲得的圖像。然而，在此專利公開中披露的技術(shù)中，必須在開口中設(shè)置微透鏡，并且進(jìn)一步地，為了將圖像精確地聚焦在攝像裝置上，需要高精度的 微透鏡。因此，圖像顯示裝置的制造成本增加。此外，未拍攝用戶的正面圖像，而是通過從 不同角度拍攝的多個(gè)圖像來形成正面圖像。因此，圖像不是實(shí)際的圖像，并且所謂的CG圖 像被提供至對方一側(cè)，因此，實(shí)際上不舒適感很強(qiáng)。在JP-A-2005-010407公開的技術(shù)中，例如如其圖15和圖16所示，因?yàn)閿z像裝置 基于穿過為多個(gè)像素設(shè)置的一個(gè)光透射部的光來拍攝圖像，因此難以將足量的光會聚到攝
像裝置。因此，期望提供一種具有攝像裝置的圖像顯示裝置，在該圖像顯示裝置中，除了添 加指示裝置的功能外，還可添加獲取與觀察者的位置等有關(guān)的信息的功能，并且該圖像顯 示裝置可以以低成本制造并且可將足量的光會聚到攝像裝置。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了一種具有攝像裝置的圖像顯示裝置，包括圖像顯示部，其中設(shè)置有多個(gè)包括發(fā)光器件的像素，光透射區(qū)域，被設(shè)置在圖像顯示部中，攝像裝置，被設(shè)置在圖像顯示部的背面?zhèn)壬?，聚光裝置，用于將穿過光透射區(qū)域的光會聚至攝像裝置，以及位置檢測裝置，用于基于通過攝像裝置獲取的圖像信息來獲得對象的位置信息。本發(fā)明的實(shí)施方式的具有攝像裝置的圖像顯示裝置包括位置檢測裝置，其用于基 于通過攝像裝置獲取的圖像信息來獲得對象的位置信息。此處，當(dāng)位置檢測裝置以時(shí)間順 序連續(xù)地獲得對象(例如，手、手指、眼球等)的位置信息時(shí)，可獲得對象(例如，手、手指、 眼球、視線)的移動，并且可執(zhí)行與對象(例如，手、手指、眼球、視線)的位置和移動對應(yīng)的 各種處理?？蛇x擇地，當(dāng)位置檢測裝置獲得對象指向的方向時(shí)，可執(zhí)行與對象指向的方向?qū)?應(yīng)的處理。此外，因?yàn)橥ㄟ^手、筆等的方向可指定圖像顯示部上的相應(yīng)指示點(diǎn)，因此所謂的 指針功能(pointer function)可被添加至具有攝像裝置的圖像顯示裝置。此外，因?yàn)閿z像 裝置被設(shè)置在圖像顯示部的背面?zhèn)壬?，因此與攝像裝置被設(shè)置在除屏幕后方以外的其他位 置處的情況相比，可更精確地拍攝對象的圖像，并且可通過攝像裝置精確地拍攝面向圖像 顯示部的用戶的臉、眼、動作等的圖像。通過這種方式，還可精確地獲得對象的位置信息，并 且可為位置信息提供高性能檢測功能。此外，在三維圖像中，基于位置信息，可向觀察者指 示最佳的三維圖像觀察位置，或者可將觀察者引導(dǎo)至最佳的三維圖像觀察位置，或者可根 據(jù)觀察者的位置提供最佳的三維圖像。


圖IA和圖IB是從正面和側(cè)面觀察時(shí)實(shí)施方式1的具有攝像裝置的圖像顯示裝置 的示意圖，圖IC是示意性地示出構(gòu)成圖像顯示部的多個(gè)像素的配置的視圖。圖2是實(shí)施方式的具有攝像裝置的圖像顯示裝置的示意性局部截面圖。圖3A和圖;3B是實(shí)施方式1的具有攝像裝置的圖像顯示裝置以及攝像裝置被固定 于圖像顯示部的外側(cè)的圖像顯示裝置的概念圖。圖4A和圖4B是從正面和側(cè)面觀察時(shí)具有攝像裝置的三維圖像顯示裝置的示意 圖，圖4C是示意性地示出構(gòu)成圖像顯示部的多個(gè)像素的配置的視圖。圖5是用于說明在實(shí)施方式1的具有攝像裝置的圖像顯示裝置中獲得從攝像裝置到觀察者的距離(D)以及觀察者的瞳孔之間的距離(R)的方法的概念圖。圖6是用于說明狹縫引起的衍射現(xiàn)象的示意圖。圖7A和圖7B示出穿過設(shè)置在攝像裝置的前側(cè)的透明玻璃板拍攝而獲得的圖像以 及穿過設(shè)置在攝像裝置的前側(cè)并且具有光透射區(qū)域的透明玻璃板拍攝而獲得的圖像，該光 透射區(qū)域是具有形狀、尺寸和分布的光透射部的集合。圖8是實(shí)施方式2的具有攝像裝置的圖像顯示裝置的框圖。圖9A和圖9B是示意性地示出構(gòu)成實(shí)施方式2中的光透射區(qū)域的光透射部的形狀 的視圖。圖10是示意性地示出構(gòu)成實(shí)施方式2中的光透射區(qū)域的光透射部的另一形狀的 視圖。圖11是實(shí)施方式3的具有攝像裝置的圖像顯示裝置的框圖。圖12A和圖12B是示意性地示出構(gòu)成實(shí)施方式4中的光透射區(qū)域的光透射部的形 狀的視圖。圖13A和圖1 是筆記本型個(gè)人電腦和便攜式電話的示意圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。然而，本發(fā)明不限于這些實(shí)施方 式，這些實(shí)施方式中的各種數(shù)值和材料僅是示例性的。順便提及，將按照下面的順序進(jìn)行描 述。1.根據(jù)本發(fā)明的第一形態(tài)和第二形態(tài)的具有攝像裝置的圖像顯示裝置的概述。2.實(shí)施方式1 (根據(jù)本發(fā)明的第一形態(tài)的具有攝像裝置的圖像顯示裝置)3.實(shí)施方式2 (實(shí)施方式1的修改例，本發(fā)明的第一配置)4.實(shí)施方式3 (實(shí)施方式2的修改例，本發(fā)明的第二配置)5.實(shí)施方式4(根據(jù)本發(fā)明的第二形態(tài)的具有攝像裝置的圖像顯示裝置)和其他[根據(jù)本發(fā)明的具有攝像裝置的圖像顯示裝置的概述]在根據(jù)本發(fā)明的具有攝像裝置的圖像顯示裝置中，可進(jìn)行配置從而為多個(gè)像素設(shè) 置光透射區(qū)域。順便提及，為了方便，根據(jù)具有上述配置的本發(fā)明的具有攝像裝置的圖像顯 示裝置被稱作“根據(jù)本發(fā)明的第一形態(tài)的具有攝像裝置的圖像顯示裝置”。可選擇地，可進(jìn) 行配置以使光透射區(qū)域被設(shè)置在至少一個(gè)(優(yōu)選地，至少兩個(gè))像素周圍。在這種情況下， 光透射區(qū)域可被設(shè)置在像素的整個(gè)外圍或者可被設(shè)置在像素的外圍的一部分中(具體地， 與像素的邊緣對應(yīng)的邊中的兩個(gè)或更多個(gè)連續(xù)的邊)。在后一種情況下，優(yōu)選地，光透射區(qū) 域被設(shè)置在像素的整個(gè)外圍的1/4以上的長度上(在兩個(gè)連續(xù)的邊中，各邊長度的1/2以 上)。順便提及，為了方便，根據(jù)具有上述配置的本發(fā)明的具有攝像裝置的圖像顯示裝置被 稱作“根據(jù)本發(fā)明的第二形態(tài)的具有攝像裝置的圖像顯示裝置”。在根據(jù)本發(fā)明的第一形態(tài) 或第二形態(tài)的具有攝像裝置的圖像顯示裝置中，穿過對多個(gè)像素設(shè)置的光透射區(qū)域的光被 會聚至攝像裝置，或者，穿過被設(shè)置在至少一個(gè)像素周圍的光透射區(qū)域的光被會聚至攝像 裝置。因此，不需要高精度的微透鏡來精確地將圖像聚焦在攝像裝置上，不會增加具有攝像 裝置的圖像顯示裝置的制造成本，并且足量的光可被會聚至攝像裝置。在包括根據(jù)本發(fā)明的第一形態(tài)或第二形態(tài)的具有攝像裝置的圖像顯示裝置的根據(jù)本發(fā)明的具有攝像裝置的圖像顯示裝置中(在下文中，這些裝置有時(shí)被簡單地統(tǒng)稱為 “根據(jù)本發(fā)明的具有攝像裝置的圖像顯示裝置”)，光透射區(qū)域包括多個(gè)光透射部。當(dāng)對像素 設(shè)置各光透射部時(shí)，在構(gòu)成光透射區(qū)域的光透射部中發(fā)生衍射現(xiàn)象，因此，存在聚焦在攝像 裝置上的圖像是模糊的或者失去銳化度的情況。在這種情況下，對于通過攝像裝置獲取的 圖像信息，或者通過攝像裝置獲取的且將被顯示在圖像顯示部上的其他圖像數(shù)據(jù)(例如， 通過攝像裝置拍攝用戶等而獲得的且將被顯示在圖像顯示部上的圖像數(shù)據(jù)，并且這種其他 圖像數(shù)據(jù)有時(shí)被簡稱為“圖像數(shù)據(jù)”)，優(yōu)選采用還包括衍射校正部件的配置，該衍射校正部 件被配置為校正構(gòu)成光透射區(qū)域的光透射部中產(chǎn)生的衍射。順便提及，為了方便，此配置被 稱作“本發(fā)明的第一配置”。在本發(fā)明的第一配置中，一部分或所有構(gòu)成光透射區(qū)域的光透射部被周期性地設(shè) 置在圖像顯示部的第一方向和第二方向上。當(dāng)光透射部在第一方向上的長度是Ltr-I并且 第一方向上的像素節(jié)距是Ppx-I時(shí)，優(yōu)選第一方向上的線開口率Ltr-1/Ppx-l滿足Ltr-I/ Ppx-I彡0. 5，并且優(yōu)選滿足Ltr-1/Ppx-l彡0. 8。此外，當(dāng)光透射部在第二方向上的長度是Ltr-2并且第二方向上的像素節(jié)距是 Ppx-2時(shí)，優(yōu)選第二方向上的線開口率Ltr-2/Ppx-2滿足Ltr-2/Ppx-2彡0.5，并且優(yōu)選地 滿足 Ltr-2/Ppx-2 彡 0. 8。順便提及，第一方向和第二方向可彼此垂直，或者可以以除了 90度以外的角度彼 此交叉。在后一種情況下，還存在以下情況除了被周期性地設(shè)置在第一方向和第二方向 外，一部分或所有光透射部還被周期性地設(shè)置在第三方向上、第四方向上……。在這種情況 下，優(yōu)選地，光透射部在這些方向中的至少兩個(gè)方向上的長度和至少兩個(gè)方向上的像素節(jié) 距滿足上述關(guān)系(具體地，0. 5倍以上)。線開口率Ltr-1/Ppx-l和Ltr_2/Ppx-2的上限值 并無特定限制，只要可以形成光透射部即可。此處，光透射部在第一方向上的長度Ltr-I意 味著與光透射部被投射在第一方向上時(shí)的形狀對應(yīng)的線段的每一周期的長度，而第一方向 上的像素節(jié)距Ppx-I意味著在第一方向上像素的每一周期的長度。同樣地，光透射部在第 二方向上的長度Ltr-2意味著與光透射部被投射在第二方向上時(shí)的形狀對應(yīng)的線段的每 一周期的長度，而第二方向上的像素節(jié)距Ppx-2意味著在第二方向上像素的每一周期的長 度。在本發(fā)明的第一配置中，具體地，優(yōu)選對圖像信息或圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行基于光透射部 的形狀、尺寸和分布(并且進(jìn)一步地，基于取決于環(huán)境的外部光的波長)計(jì)算的MTF(調(diào)制 傳遞函數(shù))逆變換處理。光透射部的形狀、尺寸和分布可被預(yù)先存儲在衍射校正部件中。可 將衍射校正部件制成例如具有輸入/輸出部并且包括CPU和存儲器的電路。根據(jù)情況，衍 射校正部件也可由設(shè)置在具有攝像裝置的圖像顯示裝置中的個(gè)人計(jì)算機(jī)構(gòu)成。當(dāng)考慮外部 光的波長時(shí)，可獨(dú)立于外部光(外部照明環(huán)境)得到最佳圖像。在包括以上優(yōu)選配置的根據(jù)本發(fā)明的具有攝像裝置的圖像顯示裝置中，進(jìn)行配置 以進(jìn)一步包括波長分布測量部件，其被配置為測量外部光的波長分布。順便提及，為了方 便，此配置被稱作“本發(fā)明的第二配置”。通過采用上述配置，可實(shí)現(xiàn)通過攝像裝置獲得的圖 像信息和圖像數(shù)據(jù)的精度的改進(jìn)(例如，顏色信息的精度的改進(jìn))，并且可實(shí)現(xiàn)MTF逆變換 處理的精度的改進(jìn)。波長分布測量部件例如可由光接收裝置(例如光敏元件等)構(gòu)成。可 由具有攝像裝置的圖像顯示裝置來執(zhí)行波長分布測量部件的控制，并且根據(jù)情況，該控制可由設(shè)置在具有攝像裝置的圖像顯示裝置中的個(gè)人計(jì)算機(jī)執(zhí)行。在包括各種優(yōu)選配置的根據(jù)本發(fā)明的具有攝像裝置的圖像顯示裝置中，期望發(fā)光 器件是自發(fā)光型發(fā)光器件，更優(yōu)選是有機(jī)電致發(fā)光器件(有機(jī)EL器件)。順便提及，構(gòu)成液 晶顯示裝置的液晶顯示器件被用于控制來自外部的光(來自背光的光或外部光)的通過， 并且像素不包括發(fā)光器件。當(dāng)發(fā)光器件是有機(jī)EL器件時(shí)，構(gòu)成有機(jī)EL器件的有機(jī)層(發(fā) 光部)包括由有機(jī)發(fā)光材料制成的發(fā)光層，具體地，例如具有包括空穴傳輸層、發(fā)光層和電 子傳輸層的層疊結(jié)構(gòu)，包括空穴傳輸層和用作電子傳輸層的發(fā)光層的層疊結(jié)構(gòu)，或者包括 空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層的層疊結(jié)構(gòu)。此外，當(dāng)電子傳輸 層、發(fā)光層、空穴傳輸層和空穴注入層被制成“串聯(lián)單元(tandem unit) ”時(shí)，有機(jī)層可具有 層疊了第一串聯(lián)單元、連接層和第二串聯(lián)單元的兩級串聯(lián)結(jié)構(gòu)，并且進(jìn)一步地，有機(jī)層可具 有層疊了三個(gè)或更多個(gè)串聯(lián)單元的三級或更多級串聯(lián)結(jié)構(gòu)。在這些情況下，當(dāng)在各串聯(lián)單 元中發(fā)光顏色被變成紅色、綠色和藍(lán)色時(shí)，可得到總體上發(fā)白光的有機(jī)層。通過最優(yōu)化有機(jī)層的厚度，例如，可進(jìn)行配置以使得第一電極與第二電極之間的 發(fā)光層中發(fā)出的光共振，并且一部分光通過第二電極出射至外部。此外，在包括上述各種配置和形態(tài)的根據(jù)本發(fā)明的具有攝像裝置的圖像顯示裝置 中，圖像顯示部包括(a)第一基板，(b)設(shè)置在第一基板上的驅(qū)動電路，(C)覆蓋驅(qū)動電路 的層間絕緣層，(d)設(shè)置在層間絕緣層上的發(fā)光部，(e)設(shè)置在發(fā)光部上的保護(hù)層，(f)設(shè)置 在保護(hù)層上的遮光層以及(g)覆蓋保護(hù)層和遮光層的第二基板。各像素包括驅(qū)動電路和發(fā) 光部。遮光層具有開口。構(gòu)成光透射區(qū)域的光透射部包括開口、位于開口下方的保護(hù)層的一 部分和層間絕緣層的一部分。聚光部件和攝像裝置被設(shè)置在第一基板的未面向第二基板的 表面一側(cè)。發(fā)光部中產(chǎn)生的光通過保護(hù)層和第二基板出射至外部。對像素設(shè)置光透射部。此處，作為像素配置，例如可列舉條狀配置、對角線配置、三角形配置和矩形配 置。此外，作為第一基板或第二基板，可列舉高變形(high-distortion)玻璃基板、鈉玻璃 (Na2O · CaO · SiO2)基板、硼硅玻璃(Na2O · B2O3 · SiO2)基板、鎂橄欖石(2Mg0 · SiO2)基板、 鉛玻璃(Na2O Wb(^SiO2)基板、具有形成在表面上的絕緣膜的各種玻璃基板、石英基板、具 有形成在表面上的絕緣膜的石英基板、具有形成在表面上的絕緣膜的硅基板、以及諸如聚 甲基丙烯酸甲酯(聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚苯酚(PVP)、聚醚砜(PES)、 聚酰亞胺、聚碳酸酯和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的有機(jī)聚合物(具有高分子材料的形 態(tài)，例如由高分子材料制成并且具有柔性的塑料膜、塑料片或塑料基板)。驅(qū)動電路可包括 例如一個(gè)或多個(gè)薄膜晶體管(TFT)。作為層間絕緣層的構(gòu)成材料，可獨(dú)立地使用或者以合適 的組合方式使用Si02、BPSG、PSG、BSG、AsSG, PbSG, SiON, SOG (旋涂玻璃)、低熔點(diǎn)玻璃、諸 如玻璃漿(glass paste)的SiO2材料、SiN材料以及諸如聚酰亞胺的絕緣樹脂。在像素包 括有機(jī)EL裝置的情況下，發(fā)光部如上所述。作為構(gòu)成保護(hù)膜的材料，優(yōu)選使用對于發(fā)光部 發(fā)出的光是透明的、致密的且不透水的材料。具體地，例如可列舉非晶硅(α-Si)、非晶碳化 硅(a-SiC)、非晶硅氮化物(a-Si^xNx)、非晶硅氧化物(α-Si1^Oy)、非晶碳(α-C)、非晶 硅氮氧化物(a-SiON)以及Α1203。遮光層(黑矩陣)可由已知材料制成?？稍谛枰獣r(shí)設(shè) 直濾色器ο在包括各種優(yōu)選的配置和形態(tài)的根據(jù)本發(fā)明的具有攝像裝置的圖像顯示裝置 (在下文中有時(shí)被簡單地統(tǒng)稱為“本發(fā)明”)中，例如觀看圖像顯示部的觀察者(用戶)的手、手指或眼球、用戶的手握著的棒狀材料等可被指定為對象。當(dāng)位置檢測部件以時(shí)間順 序連續(xù)地獲得對象(例如，手或手指、眼球、棒狀材料(例如，鋼筆、鉛筆等))的位置信息 時(shí)，可獲得對象的移動，從而可執(zhí)行各種處理(例如，諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)的顯示器上的圖像的 上下或左右移動的處理、關(guān)閉畫面的處理和打開另一畫面的處理)。順便提及，對象的移動 與各種處理之間的關(guān)系可被寄存在位置檢測部件中。可選擇地，當(dāng)位置檢測部件獲得對象 指向的方向時(shí)，可執(zhí)行與對象指向的方向?qū)?yīng)的各種處理。此外，因?yàn)榭赏ㄟ^手、筆等的方 向指定圖像顯示部上的相應(yīng)指示點(diǎn)，因此可將指針功能添加到具有攝像裝置的圖像顯示裝 置。位置檢測部件可被制成具有輸入/輸出部件且包括CPU和存儲器的電路。根據(jù)情況， 位置檢測部件也可由設(shè)置在具有攝像裝置的圖像顯示裝置中的個(gè)人計(jì)算機(jī)構(gòu)成。由攝像裝 置獲得的信號(數(shù)據(jù))被發(fā)送到位置檢測部件，并且被位置檢測部件處理?？赏ㄟ^公知方 法(公知的算法或軟件)執(zhí)行這種處理。在各種處理的執(zhí)行過程中，可在圖像顯示部上顯 示執(zhí)行各種處理的確認(rèn)，或者可通過聲音來請求該確認(rèn)。順便提及，與攝像裝置被設(shè)置在除 屏幕后方以外的其他位置的情況相比，當(dāng)設(shè)置在屏幕后方的攝像裝置拍攝對象的圖像時(shí)， 對于對象的在相對于屏幕的面內(nèi)方向(上下或左右方向)上的位置信息和移動信息，可獲 得更精確的位置信息。在本發(fā)明中，圖像顯示部包括多個(gè)具有發(fā)光器件的像素單元。當(dāng)像素單元的數(shù)量 由(M, N)表示時(shí)，盡管例如 VGA (640，480)、S-VGA (800,600), XGA (1024, 768), APRC (1152, 900)、S-XGA (1280，1024)、U-XGA (1600,1200)、HD-TV (1920,1080)和 Q-XGA (2048,1536)以 及(1920，1035)、(720,480)、(854,480)和(1280,960)等一些圖像顯示分辨率可作為示例， 但不限于這些值。順便提及，在執(zhí)行彩色顯示的圖像顯示部中，一個(gè)像素單元例如包括三種 像素，即，發(fā)紅光的紅色發(fā)光像素、發(fā)綠光的綠色發(fā)光像素以及發(fā)藍(lán)光的藍(lán)色發(fā)光像素?？?選擇地，一個(gè)像素單元可包括四種或更多種像素，例如，除了這三種像素外，還可以包括發(fā) 白光以提高亮度的像素、發(fā)互補(bǔ)色的光以擴(kuò)大顏色再現(xiàn)范圍的像素、發(fā)黃光以擴(kuò)大顏色再 現(xiàn)范圍的像素以及發(fā)黃光和青色(cyan)光以擴(kuò)大顏色再現(xiàn)范圍的像素等。在本發(fā)明的第一形態(tài)的具有攝像裝置的圖像顯示裝置中，對多個(gè)像素設(shè)置光透射 區(qū)域。此處，具體地，盡管不旨在限制，但是期望為例如三個(gè)或更多個(gè)像素設(shè)置光透射區(qū)域。 構(gòu)成光透射區(qū)域的光透射部的外形實(shí)質(zhì)上是任意的，可例舉例如矩形或正方形等四邊形。 在本發(fā)明的第二形態(tài)的具有攝像裝置的圖像顯示裝置中，光透射區(qū)域被設(shè)置在至少一個(gè)像 素周圍。此處，具體地，盡管不旨在限制，但是期望光透射區(qū)域被設(shè)置在例如三個(gè)或更多個(gè) 像素的周圍。光透射區(qū)域的外形實(shí)質(zhì)上是任意的，可例舉例如“L”形(在該形態(tài)中，光透射 區(qū)域被設(shè)置在與像素邊緣對應(yīng)的邊中的兩個(gè)連續(xù)邊上)、“C”形(在該形態(tài)中，光透射區(qū)域 被設(shè)置在與像素邊緣對應(yīng)的邊中的三個(gè)連續(xù)邊上)、“ 口”形(在該形態(tài)中，光透射區(qū)域被設(shè) 置在與像素邊緣對應(yīng)的所有邊上)以及井欄(curb)形(在該形態(tài)中，光透射區(qū)域被設(shè)置在 與像素的邊緣對應(yīng)的所有邊上，并且在相鄰像素之間被設(shè)置為共同的)?？蛇x擇地，優(yōu)選為 包含設(shè)置在攝像裝置中的透鏡的投射圖像的像素組設(shè)置光透射區(qū)域，或者在像素組周圍設(shè) 置光透射區(qū)域。在本發(fā)明中，在圖像顯示部的背面?zhèn)仍O(shè)置攝像裝置就已足夠，但是優(yōu)選在圖像顯 示部的中心處設(shè)置攝像裝置。通過這種方式，可在更寬的范圍內(nèi)精確地獲得面向圖像顯示 部的對象的位置信息。攝像裝置的數(shù)量可為一個(gè)或多個(gè)。攝像裝置可為市場有售的固體攝
10像裝置，包括CXD器件或CMOS傳感器等。順便提及，還可使用例如公知的市場有售的攝像 機(jī)或網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等固體攝像裝置，在這些情況下，聚光部件和攝像裝置被集成。作為被配置為將穿過光透射區(qū)域的光會聚至攝像裝置的聚光部件，可例舉公知的 透鏡。具體地，透鏡是雙凸透鏡、平凸透鏡和彎月凸透鏡中的一種，或者可為反射鏡或菲涅 爾透鏡，或者可為這些各種凸透鏡的組合，或者進(jìn)一步可為凹透鏡和這些各種凸透鏡的組
口 O在本發(fā)明中，優(yōu)選濾色器未被設(shè)置在入射至圖像顯示部上、穿過光透射區(qū)域、從圖 像顯示部出射并且入射在聚光部件上的光的光路中。此外，優(yōu)選不設(shè)置例如微透鏡等成像 系統(tǒng)。例如，本發(fā)明可被用作構(gòu)成個(gè)人計(jì)算機(jī)的顯示器裝置的替代，可被用作裝配在筆 記本型的個(gè)人計(jì)算機(jī)中的顯示器裝置的替代，或者可被用作裝配在便攜式電話、PDA(個(gè)人 數(shù)字助理)或游戲裝置中的顯示器裝置的替代，或者現(xiàn)有的電視接收機(jī)的替代。[實(shí)施方式1]實(shí)施方式1涉及根據(jù)本發(fā)明的具有攝像裝置的圖像顯示裝置，具體地，根據(jù)本發(fā) 明的第一形態(tài)的具有攝像裝置的圖像顯示裝置。圖IA和圖IB是示出從正面和側(cè)面觀察時(shí) 實(shí)施方式1的具有攝像裝置的圖像顯示裝置的概念圖，圖IC示意性地示出構(gòu)成圖像顯示部 的多個(gè)像素的配置。圖2是具有攝像裝置的圖像顯示裝置的示意性局部截面圖。實(shí)施方式1的具有攝像裝置的圖像顯示裝置包括(A)圖像顯示部10，其中設(shè)置有 多個(gè)包括發(fā)光器件的像素11(11R、11G、11B)，(B)光透射區(qū)域30，被設(shè)置在圖像顯示部10 中，(C)攝像裝置20，被設(shè)置在圖像顯示部10的背面?zhèn)壬希?D)聚光部件21，被配置為將穿 過光透射區(qū)域30的光會聚至攝像裝置20，以及(E)位置檢測部件71，被配置為基于通過攝 像裝置20獲取的圖像信息獲得對象的位置信息。此處，在實(shí)施方式1中，具體地，對多個(gè)像 素11設(shè)置光透射區(qū)域30。S卩，光透射區(qū)域30包括對多個(gè)像素11設(shè)置的光透射部31的集
I=I O在實(shí)施方式1或稍后描述的實(shí)施方式2至4中，發(fā)光器件是自發(fā)光型發(fā)光器件，并 且具體地是有機(jī)EL器件。圖像顯示部10是彩色顯示XGA型有機(jī)EL顯示裝置。S卩，當(dāng)像素 單元的數(shù)量由(M，N)表示時(shí)，其為(1024，768)。此外，一個(gè)像素單元包括發(fā)紅光的紅色發(fā) 光像素11R、發(fā)綠光的綠色發(fā)光像素IlG以及發(fā)藍(lán)光的藍(lán)色發(fā)光像素11B。順便提及，在圖 1C、圖9A、圖9B、圖10、圖12A和圖12B中，像素的外邊緣由虛線表示。攝像裝置20被設(shè)置 在圖像顯示部10的背面?zhèn)壬?，并且更具體地，被設(shè)置在圖像顯示部10的背面?zhèn)鹊闹行奶帯?攝像裝置20的數(shù)量為1。此處，攝像裝置20和聚光部件21由公知的市場有售的包括CXD 器件的攝像機(jī)構(gòu)成，它們被集成于攝像機(jī)中。實(shí)施方式1的具有攝像裝置的圖像顯示裝置 被用作構(gòu)成個(gè)人計(jì)算機(jī)的顯示器裝置的替代。此外，實(shí)施方式1的具有攝像裝置的圖像顯 示裝置設(shè)置有個(gè)人計(jì)算機(jī)70。個(gè)人計(jì)算機(jī)70通過電纜72和73連接至圖像顯示部10和攝 像裝置20。盡管不旨在限制，但是為6X3= 18個(gè)像素11設(shè)置光透射區(qū)域30。對一個(gè)像素設(shè) 置一個(gè)光透射部31。聚光部件21將穿過光透射區(qū)域30 (具體地，6X3 = 18個(gè)像素11的 光透射部的集合)的光會聚至攝像裝置20。對各像素11設(shè)置的光透射部31的形狀為矩 形。
在實(shí)施方式1或稍后所述的實(shí)施方式2至4中，圖像顯示部10設(shè)置有驅(qū)動各掃描 線的掃描信號供應(yīng)IC和提供視頻信號的視頻信號供應(yīng)IC。掃描信號供應(yīng)IC與掃描線控制 電路相連，并且視頻信號供應(yīng)IC與信號線控制電路相連。濾色器未被設(shè)置在入射在圖像顯 示部10上、穿過光透射區(qū)域30、從圖像顯示部10出射并且入射在聚光部件21上的光的光 路中。也未設(shè)置例如微透鏡等成像系統(tǒng)。 在實(shí)施方式1或稍后所述的實(shí)施方式2至4中，具體地，圖像顯示部10包括(a)第 一基板40、(b)設(shè)置在第一基板40上的驅(qū)動電路、(c)覆蓋驅(qū)動電路的層間絕緣層41、(d) 設(shè)置在層間絕緣層41上的發(fā)光部(有機(jī)層63)、(e)設(shè)置在發(fā)光部(有機(jī)層6 上的保護(hù) 層64、(f)設(shè)置在保護(hù)層64上的遮光層65以及(g)覆蓋保護(hù)層64和遮光層65的第二基 板67。各像素11包括驅(qū)動電路和發(fā)光部，并且遮光層65具有開口 65A。構(gòu)成光透射區(qū)域 30的光透射部31包括開口 65A、位于開口 65A下方的保護(hù)層64的一部分、第二電極62的 一部分和層間絕緣層41的一部分。聚光部件21和攝像裝置20被設(shè)置在第一基板40的未 面向第二基板67的表面一側(cè)。更具體地，驅(qū)動電路設(shè)置在由鈉玻璃制成的第一基板40上。驅(qū)動電路包括多個(gè) TFT0 TFT包括形成于第一基板40上的柵電極51、形成于第一基板40和柵電極51上的柵 絕緣膜52，設(shè)置在形成于柵絕緣膜52上的半導(dǎo)體層中的源/漏區(qū)53，以及與半導(dǎo)體層的位 于源/漏區(qū)53之間且在柵電極51上方的一部分對應(yīng)的溝道形成區(qū)M。在所示的實(shí)例中， 盡管TFT是底柵型，但也可為頂柵型。TFT的柵電極51連接至掃描線(未示出)。層間絕 緣層41(41A、41B)覆蓋第一基板40和驅(qū)動電路。此外，構(gòu)成有機(jī)EL器件的第一電極61設(shè) 置在由SiOx、SiNy、聚酰亞胺樹脂等制成的層間絕緣層41B上。通過設(shè)置在層間絕緣層41A 中的接觸塞42、配線43和接觸塞44，TFT與第一電極61電連接。在附圖中，對于一個(gè)有機(jī) EL器件驅(qū)動部示出了一個(gè)TFT。絕緣層45形成在層間絕緣層41上，絕緣層45具有開口 46，并且在開口 46的底部 處暴露第一電極61。絕緣層45是由具有極好的平坦度并且具有低吸水率(以防止由于水 引起的有機(jī)層63的劣化并且保持發(fā)光亮度)的絕緣材料制成，具體地，由聚酰亞胺樹脂制 成。形成有機(jī)層63，將其設(shè)置在第一電極61的暴露于開口 46的底部處的一部分上以及絕 緣層45的圍繞開口 46的一部分上，并且包括由有機(jī)發(fā)光材料制成的發(fā)光層。盡管有機(jī)層 63具有例如包括空穴傳輸層和用作電子傳輸層的發(fā)光層的層疊結(jié)構(gòu)，但是在附圖中示為一 層。通過等離子體CVD方法，由非晶硅氮化物(a-SihNx)制成的絕緣保護(hù)層64被設(shè)置在 第二電極62上以防止水分到達(dá)有機(jī)層63。由黑色聚酰亞胺樹脂制成的遮光層65形成在 保護(hù)層64上，并且由鈉玻璃制成的第二基板67被設(shè)置在保護(hù)層64和遮光層65上。通過 由丙烯酸基粘接劑制成的粘接層66，保護(hù)層64和遮光層65貼合至第二基板67。第一電極 61被用作陽極電極，第二電極62被用作陰極電極。具體地，第一電極61由厚度為0.2μπι 至0.5μπι且包括鋁(Al)、銀(Ag)或它們的合金的反光材料制成。第二電極62由厚度為 0. Iym的諸如ITO或IZO的透明導(dǎo)電材料制成，或者由厚度約為5nm的金屬薄膜(半透明 的金屬薄膜)制成，該金屬薄膜包括銀(Ag)或鎂(Mg)，且允許光在一定程度上通過。第二 電極62未被圖案化并且形成為一片。根據(jù)情況，可在有機(jī)層63與第二電極62之間形成厚 度為0. 3nm且由LiF制成的電子注入層(未示出)。
綜上，在表1中示出實(shí)施方式1或稍后所述的實(shí)施方式2至實(shí)施方式4的發(fā)光器 件的詳細(xì)配置。表 權(quán)利要求
1.一種具有攝像裝置的圖像顯示裝置，包括圖像顯示部，其中設(shè)置有多個(gè)包括發(fā)光器件的像素；光透射區(qū)域，被設(shè)置在所述圖像顯示部中；攝像裝置，被設(shè)置在所述圖像顯示部的背面?zhèn)壬?；聚光裝置，用于將穿過所述光透射區(qū)域的光會聚至所述攝像裝置；以及位置檢測裝置，用于基于通過所述攝像裝置獲取的圖像信息獲得對象的位置信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有攝像裝置的圖像顯示裝置，其中，對多個(gè)像素設(shè)置所述 光透射區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有攝像裝置的圖像顯示裝置，其中，所述光透射區(qū)域被設(shè) 置在至少一個(gè)像素周圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有攝像裝置的圖像顯示裝置，其中， 所述光透射區(qū)域包括多個(gè)光透射部，對像素設(shè)置各所述光透射部；以及進(jìn)一步設(shè)置有衍射校正裝置，用于處理通過所述攝像裝置獲取的圖像信息，以校正所 述光透射部中發(fā)生的衍射。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有攝像裝置的圖像顯示裝置，其中，在所述圖像顯示部的第一方向和第二方向上周期性地設(shè)置一部分或全部構(gòu)成所述光 透射區(qū)域的所述光透射部，并且當(dāng)所述光透射部在所述第一方向上的長度是Ltr-I并且所述第一方向上的像素節(jié)距 是 Ppx-I 時(shí)，滿足 Ltr-1/Ppx-l 彡 0. 5。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有攝像裝置的圖像顯示裝置，其中，當(dāng)所述光透射部在所 述第二方向上的長度是Ltr-2并且所述第二方向上的像素節(jié)距是Ppx-2時(shí)，滿足Ltr_2/ Ppx-2 彡 0· 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有攝像裝置的圖像顯示裝置，進(jìn)一步包括用于測量外部光 的波長分布的波長分布測量裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有攝像裝置的圖像顯示裝置，其中，所述發(fā)光器件包括有 機(jī)電致發(fā)光器件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有攝像裝置的圖像顯示裝置，其中，所述圖像顯示部包括(a)第一基板，(b)設(shè)置在所述第一基板上的驅(qū)動電路，(c)覆蓋 所述驅(qū)動電路的層間絕緣層，(d)設(shè)置在所述層間絕緣層上的發(fā)光部，(e)設(shè)置在所述發(fā)光 部上的保護(hù)層，(f)設(shè)置在所述保護(hù)層上的遮光層以及(g)覆蓋所述保護(hù)層和所述遮光層 的第二基板，所述像素中的每一個(gè)包括所述驅(qū)動電路和所述發(fā)光部， 所述遮光層包括開口，構(gòu)成所述光透射區(qū)域的光透射部包括所述開口、位于所述開口下方的所述保護(hù)層的一 部分以及所述層間絕緣層的一部分，以及所述聚光裝置和所述攝像裝置被設(shè)置在所述第一基板的不面向所述第二基板的表面 側(cè)上。
10.一種具有攝像裝置的圖像顯示裝置，包括圖像顯示部，其中設(shè)置有多個(gè)包括發(fā)光器件的像素，并且所述圖像顯示部顯示三維圖像；光透射區(qū)域，被設(shè)置在所述圖像顯示部中；攝像裝置，被設(shè)置在所述圖像顯示部的背面?zhèn)壬?；聚光裝置，用于將穿過所述光透射區(qū)域的光會聚至所述攝像裝置；以及位置檢測裝置，用于基于通過所述攝像裝置獲取的圖像數(shù)據(jù)獲得觀察者的位置信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有攝像裝置的圖像顯示裝置，其中，設(shè)置有多個(gè)所述光透射區(qū)域、多個(gè)所述攝像裝置以及多個(gè)所述聚光裝置，并且 所述聚光裝置中的每一個(gè)將穿過所述光透射區(qū)域中的每一個(gè)的光會聚至所述攝像裝 置中的每一個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有攝像裝置的圖像顯示裝置，其中，所述位置檢測裝置 基于通過多個(gè)所述攝像裝置獲得的所述圖像數(shù)據(jù)獲得觀察者的位置信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有攝像裝置的圖像顯示裝置，其中，所述觀察者的位置 信息是所述觀察者的雙眼的位置數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有攝像裝置的圖像顯示裝置，其中所述觀察者的位置信 息是從所述圖像顯示部到所述觀察者的距離數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有攝像裝置的圖像顯示裝置，其中，所述觀察者的位置 信息是基于通過多個(gè)所述攝像裝置拍攝的所述圖像數(shù)據(jù)的所述觀察者的雙眼獲得的。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有攝像裝置的圖像顯示裝置，其中，所述觀察者的位置 信息被顯示在所述圖像顯示部上。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有攝像裝置的圖像顯示裝置，其中，顯示在所述圖像顯 示部上的圖像基于所述觀察者的位置信息被最優(yōu)化。
18.根據(jù)權(quán)利要求10至17中任一項(xiàng)所述的具有攝像裝置的圖像顯示裝置，其中， 所述光透射區(qū)域包括多個(gè)光透射部，對像素設(shè)置各所述光透射部；以及進(jìn)一步設(shè)置有衍射校正裝置，用于處理通過所述攝像裝置獲取的所述圖像數(shù)據(jù)，以校 正所述光透射部中發(fā)生的衍射。
19.一種具有攝像裝置的圖像顯示裝置，包括圖像顯示部，其中設(shè)置有多個(gè)包括發(fā)光器件的像素； 光透射區(qū)域，被設(shè)置在所述圖像顯示部中； 攝像裝置，被設(shè)置在所述圖像顯示部的背面?zhèn)壬?；聚光部件，被配置為將穿過所述光透射區(qū)域的光會聚至所述攝像裝置；以及 位置檢測部件，被配置為基于通過所述攝像裝置獲取的圖像信息獲得對象的位置信息ο
20.一種具有攝像裝置的圖像顯示裝置，包括圖像顯示部，其中設(shè)置有多個(gè)包括發(fā)光器件的像素，并且所述圖像顯示部顯示三維圖像；光透射區(qū)域，被設(shè)置在所述圖像顯示部中； 攝像裝置，被設(shè)置在所述圖像顯示部的背面?zhèn)壬?；聚光部件，被配置為將穿過所述光透射區(qū)域的光會聚至所述攝像裝置；以及 位置檢測部件，被配置為基于通過所述攝像裝置獲取的圖像數(shù)據(jù)獲得觀察者的位置信息
全文摘要
一種具有攝像裝置的圖像顯示裝置，包括圖像顯示部，其中設(shè)置有多個(gè)包括發(fā)光器件的像素；光透射區(qū)域，被設(shè)置在圖像顯示部中；成像裝置，被設(shè)置在圖像顯示部的背面?zhèn)壬?；聚光裝置，用于將穿過光透射區(qū)域的光會聚至成像裝置；以及位置檢測裝置，用于基于通過成像裝置獲取的圖像信息獲得對象的位置信息。
文檔編號G09F9/33GK102136225SQ20111000729
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者中村和夫, 內(nèi)野勝秀 申請人:索尼公司