圖像顯示裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及一種圖像顯示裝置。
【背景技術】
[0002]通過⑴晶狀體的焦點調節、(2)雙眼的視差(右眼所產生的視覺效果與左眼所產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)等的感覺，人能夠三維地識別影像。一般，游戲機、電視機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化。例如，JP特開平08-194273號公報公開了一種利用了雙凸透鏡所產生的上述(2)以及(3)的作用的構成。
[0003]圖10是示意性地表示JP特開平08-194273號公報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光體21由許多像素21P構成。像素21P被分割為區域21R以及區域21L這2個區域。在發光體21的表面上，雙凸透鏡20與像素21P —一對應地配置。
[0004]通過雙凸透鏡20的聚光作用，在像素21P內的區域21R產生的光成像于聚光點4R，在區域21L產生的光成像于聚光點4L。在區域21R和區域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4R以及聚光點4L，則通過上述(2)以及(3)的效果，圖像被識別為三維的像。即，在右眼僅感知到顯示于區域21R的圖像，在左眼僅感知到顯示于區域21L的圖像。在這2個圖像中加入了視差信息(雙眼的視差)。右眼和左眼都注視發光體21的表面從而視線交叉(雙眼的輻輳)。
【發明內容】
[0005]解決課題的手段
[0006]本公開的一個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發光單元，并具有分別包含所述多個發光單元的一部分的多個區域；反射鏡透鏡陣列，其包含多個反射鏡透鏡，所述多個反射鏡透鏡的每一個與所述多個區域中的I個區域對應地配置，對來自所述多個區域的光進行反射，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，使來自所述多個區域的所述光的一部分向所述反射鏡透鏡陣列的方向透過，并使來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]發明效果
[0008]根據本公開的一個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。由于通過調節晶狀體的焦點能夠對像進行識別，因此給用戶帶來的視覺負擔較少。
【附圖說明】
[0009]圖1是示意性地表示實施方式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系、和光路的剖面圖。
[0010]圖2是示意性地表示實施方式I中的顯示體、反射鏡透鏡、顯示圖像的位置關系的立體圖。
[0011]圖3是表示實施方式I的變形例的剖面圖。
[0012]圖4是示意性地表示實施方式2中的顯示體、反射鏡透鏡、顯示圖像的位置關系的立體圖。
[0013]圖5是示意性地表示實施方式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是示意性地表示實施方式4的圖像顯示裝置中的顯示體、半反射鏡、電子快門、反射鏡透鏡、以及顯示圖像的位置關系、和光路的剖面圖。
[0017]圖8是表示電子快門的構成的俯視圖。
[0018]圖9A是表示顯示圖像的范圍和電子快門的第I狀態的俯視圖。
[0019]圖9B是表示顯示圖像的范圍和電子快門的第2狀態的俯視圖。
[0020]圖9C是表示顯示圖像的范圍和電子快門的第3狀態的俯視圖。
[0021]圖9D是表示顯示圖像的范圍和電子快門的第4狀態的俯視圖。
[0022]圖10是表示現有的三維圖像顯示裝置的構造以及光路的圖。
[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、顯示圖像的位置關系的立體圖。
[0027]圖15是用于說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系的圖。
[0029]圖16B是表示從z軸的正側沿著z軸看到的、研究例2中的在分割區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系的圖。
[0030]圖17A是表示研究例2的變形例中的在分割區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系的圖。
[0031]圖17B是表示從z軸的正側沿著z軸看到的、研究例2的變形例中的在分割區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系的圖。
[0032]圖17C是表示從z軸的正側沿著z軸看到的、研究例2的其他變形例中的在分割區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系的圖。
[0033]標號說明
[0034]I顯示體
[0035]Ia?Id顯示面上的圖像
[0036]2顯示面上的基本區域
[0037]2a?2e顯示面上的分割區域
[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
[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 波長板
【具體實施方式】
[0049]在說明本公開的實施方式之前，說明對現有技術進行改良并反復研究的內容(研究例)。
[0050]根據JP特開平08-194273號公報的三維圖像顯示裝置，用戶4的眼睛的聚焦點(焦點)對焦于發光體21的表面。另一方面，視線的交叉點位于立體像的位置，且從發光體21的表面偏離。晶狀體的焦點被調節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，產生不自然的視覺效果，給用戶帶來的視覺負擔較大。作為該現有例的改良，本發明者研究了使用焦點距離不同的多個透鏡使虛像成像于不同的位置的構成(研究例1、
2)ο以下，參照附圖對這些研究例進行說明。在以下的說明中，對相同或對應的構成要素標注相同的參照標號。
[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個透鏡3a?3d的透鏡陣列3，但透鏡陣列3所包含的透鏡的數量只要為2個以上即可。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發光單元(用圓形、六邊形、五邊形、以及四邊形來表現)。在本研究例中，排列了在X方向上8個、在y方向上8個的合計64個發光單元。通過合計64個發光單元的排列而構成基本區域2 (4個分割區域2a、2b、2c、2d的集合)。基本區域2是顯示體I的對圖像進行顯示的顯示面的一部分或整體。在基本區域2是顯示面的一部分的情況下，將與基本區域2相同的區域在X方向以及y方向上排列多個而構成I個顯示面。由此，能夠形成對應于大畫面的顯示圖像。發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。或者，也可以將同一形狀的多個像素或彩色像素的集合作為I個發光單元來對待。
[0054]由二維排列的多個發光單元構成的基本區域2被分割為多個分割區域2a、2b、2c、2d。各分割區域包含多個發光單元。基本區域2所包含的分割區域的數量、以及各分割區域所包含的發光單元的數量沒有特別限制。在本研究例中，各分割區域包含在X方向上4個、在I方向上4個的合計16個發光單元。4個分割區域2a?2d通過發光單元的發光分別單獨地顯示圖像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包含與分割區域2a?2d分別對應地配置的單獨的透鏡3a、3b、3c、3d。在此，I個分割區域和I個透鏡“對應”，意味著處于從該分割區域射出的光束的大部分(例如一半