圖像顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及一種圖像顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通過(guò)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(jué)效果與左眼所產(chǎn)生的視覺(jué)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(jué)，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(guò)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(kāi)平08-194273號(hào)公報(bào)公開(kāi)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10是示意性地表示JP特開(kāi)平08-194273號(hào)公報(bào)所公開(kāi)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(guò)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(guò)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]解決課題的手段
[0006]本公開(kāi)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；反射鏡透鏡陣列，其包含多個(gè)反射鏡透鏡，所述多個(gè)反射鏡透鏡的每一個(gè)與所述多個(gè)區(qū)域中的I個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)地配置，對(duì)來(lái)自所述多個(gè)區(qū)域的光進(jìn)行反射，并形成虛像；和分束器，其配置在所述顯示體與所述反射鏡透鏡陣列之間，使來(lái)自所述多個(gè)區(qū)域的所述光的一部分向所述反射鏡透鏡陣列的方向透過(guò)，并使來(lái)自所述反射鏡透鏡陣列的反射光的一部分向用戶的觀察眼的方向反射。
[0007]發(fā)明效果
[0008]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方式所涉及的圖像顯示裝置，能夠透視到圖像顯示裝置的另一偵U，能夠與該背景重疊地顯示圖像顯示裝置所映出的圖像。由于通過(guò)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(lái)的視覺(jué)負(fù)擔(dān)較少。
【附圖說(shuō)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、半反射鏡、反射鏡透鏡、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、反射鏡透鏡、顯示圖像的位置關(guān)系的立體圖。
[0011]圖3是表示實(shí)施方式I的變形例的剖面圖。
[0012]圖4是示意性地表示實(shí)施方式2中的顯示體、反射鏡透鏡、顯示圖像的位置關(guān)系的立體圖。
[0013]圖5是示意性地表示實(shí)施方式3的圖像顯示裝置中的顯示體、半反射鏡、反射鏡透鏡、以及顯示圖像的位置關(guān)系、和光路的剖面圖。
[0014]圖6A是表示反射鏡透鏡以及其上的反射膜的俯視圖。
[0015]圖6B是表示實(shí)施方式3的變形例中的反射鏡透鏡的剖面圖。
[0016]圖7是示意性地表示實(shí)施方式4的圖像顯示裝置中的顯示體、半反射鏡、電子快門(mén)、反射鏡透鏡、以及顯示圖像的位置關(guān)系、和光路的剖面圖。
[0017]圖8是表示電子快門(mén)的構(gòu)成的俯視圖。
[0018]圖9A是表示顯示圖像的范圍和電子快門(mén)的第I狀態(tài)的俯視圖。
[0019]圖9B是表示顯示圖像的范圍和電子快門(mén)的第2狀態(tài)的俯視圖。
[0020]圖9C是表示顯示圖像的范圍和電子快門(mén)的第3狀態(tài)的俯視圖。
[0021]圖9D是表示顯示圖像的范圍和電子快門(mén)的第4狀態(tài)的俯視圖。
[0022]圖10是表示現(xiàn)有的三維圖像顯示裝置的構(gòu)造以及光路的圖。
[0023]圖11是示意性地表示研究例I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。
[0024]圖12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。
[0025]圖13是示意性地表示研究例2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。
[0026]圖14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。
[0027]圖15是用于說(shuō)明原始圖像的象素單元的配置的圖。
[0028]圖16A是表示研究例2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。
[0029]圖16B是表示從z軸的正側(cè)沿著z軸看到的、研究例2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。
[0030]圖17A是表示研究例2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。
[0031]圖17B是表示從z軸的正側(cè)沿著z軸看到的、研究例2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。
[0032]圖17C是表示從z軸的正側(cè)沿著z軸看到的、研究例2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。
[0033]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0034]I顯示體
[0035]Ia?Id顯示面上的圖像
[0036]2顯示面上的基本區(qū)域
[0037]2a?2e顯示面上的分割區(qū)域
[0038]6半反射鏡
[0039]6m半反射鏡的反射面
[0040]4用戶
[0041]5a?5d顯示為虛像的圖像
[0042]5a,不必要的顯示圖像
[0043]10圖像顯示裝置
[0044]12電子快門(mén)
[0045]16控制電路
[0046]30反射鏡透鏡陣列
[0047]30a?30d反射鏡透鏡
[0048]321/4 波長(zhǎng)板
【具體實(shí)施方式】
[0049]在說(shuō)明本公開(kāi)的實(shí)施方式之前，說(shuō)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)。
[0050]根據(jù)JP特開(kāi)平08-194273號(hào)公報(bào)的三維圖像顯示裝置，用戶4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(lái)說(shuō)不一致。因此，產(chǎn)生不自然的視覺(jué)效果，給用戶帶來(lái)的視覺(jué)負(fù)擔(dān)較大。作為該現(xiàn)有例的改良，本發(fā)明者研究了使用焦點(diǎn)距離不同的多個(gè)透鏡使虛像成像于不同的位置的構(gòu)成(研究例1、
2)ο以下，參照附圖對(duì)這些研究例進(jìn)行說(shuō)明。在以下的說(shuō)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)。
[0051](研究例I)
[0052]圖11以及圖12是示意性地表示研究例I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11以及圖12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)。
[0053]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12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、六邊形、五邊形、以及四邊形來(lái)表現(xiàn))。在本研究例中，排列了在X方向上8個(gè)、在y方向上8個(gè)的合計(jì)64個(gè)發(fā)光單元。通過(guò)合計(jì)64個(gè)發(fā)光單元的排列而構(gòu)成基本區(qū)域2 (4個(gè)分割區(qū)域2a、2b、2c、2d的集合)。基本區(qū)域2是顯示體I的對(duì)圖像進(jìn)行顯示的顯示面的一部分或整體。在基本區(qū)域2是顯示面的一部分的情況下，將與基本區(qū)域2相同的區(qū)域在X方向以及y方向上排列多個(gè)而構(gòu)成I個(gè)顯示面。由此，能夠形成對(duì)應(yīng)于大畫(huà)面的顯示圖像。發(fā)光單元可以是顯示體I的像素或彩色像素等、被顯示的圖像的最小單位?；蛘?，也可以將同一形狀的多個(gè)像素或彩色像素的集合作為I個(gè)發(fā)光單元來(lái)對(duì)待。
[0054]由二維排列的多個(gè)發(fā)光單元構(gòu)成的基本區(qū)域2被分割為多個(gè)分割區(qū)域2a、2b、2c、2d。各分割區(qū)域包含多個(gè)發(fā)光單元。基本區(qū)域2所包含的分割區(qū)域的數(shù)量、以及各分割區(qū)域所包含的發(fā)光單元的數(shù)量沒(méi)有特別限制。在本研究例中，各分割區(qū)域包含在X方向上4個(gè)、在I方向上4個(gè)的合計(jì)16個(gè)發(fā)光單元。4個(gè)分割區(qū)域2a?2d通過(guò)發(fā)光單元的發(fā)光分別單獨(dú)地顯示圖像Ia?Id。
[0055]透鏡陣列3與顯示體I的表面接近配置。透鏡陣列3包含與分割區(qū)域2a?2d分別對(duì)應(yīng)地配置的單獨(dú)的透鏡3a、3b、3c、3d。在此，I個(gè)分割區(qū)域和I個(gè)透鏡“對(duì)應(yīng)”，意味著處于從該分割區(qū)域射出的光束的大部分(例如一半