專利名稱：立體圖像顯示裝置及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及立體圖像顯示裝置及其驅(qū)動方法，更具體地，涉及所謂的透鏡式立體 圖像顯示裝置及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
已知各種裸眼雙目立體圖像顯示裝置，其允許在圖像觀察者觀察具有視差的兩幅 圖像時進行立體觀看。人們正努力將上述顯示裝置中的透鏡式立體圖像顯示裝置商品化。 透鏡式立體圖像顯示裝置是諸如液晶顯示裝置的圖像顯示部(二維圖像顯示裝置)和柱狀 透鏡(lenticular lens)的組合。這里，柱狀透鏡由并排設(shè)置的多個柱面透鏡(cylindrical lens，圓柱透鏡)組成。將柱狀透鏡和圖像顯示裝置設(shè)置成使柱面透鏡的焦平面與圖像顯 示部的顯示表面一致。圖像顯示部和柱狀透鏡的所有設(shè)置中的最簡單設(shè)置是將圖像顯示部 和柱狀透鏡設(shè)置為使透鏡的軸線和圖像顯示部的垂直方向平行。順便提及，圖像顯示部通常包括以二維矩陣在水平方向和垂直方向設(shè)置的多個像 素。柱面透鏡針對給定數(shù)量的水平方向設(shè)置的像素進行設(shè)置。如在圖17中的概念圖中所 示，柱狀透鏡允許從適用于顯示例如“A”的一組像素(圖17中屬于該組的像素用“1”表 示)發(fā)出的光束在第一視點(空間“a”)處形成圖像。另一方面，柱狀透鏡允許從適用于 顯示例如“B”的一組像素(圖17中屬于該組的像素用“2”表示)發(fā)出的光束在第二視點 (空間“b”)處形成圖像。應(yīng)該注意，雖然由實線或者點劃線表示的光束組到達空間“a”或 者“b”，但由虛線表示的光束組沒有到達空間“a”或者“b”。假設(shè)圖像觀察者的左眼和右眼 分別位于空間“a”和“b”處，當(dāng)在圖像顯示部上同時顯示這些圖像時，圖像觀察者可以將適 當(dāng)圖像“A”和“B”作為立體圖像而感知。這里，在圖17中所示的實例中，因為圖像“A”和 “B”在圖像顯示部上同時進行顯示，所以獲得了兩個視點。通常，當(dāng)在圖像顯示部上顯示Nrov 幅不同圖像時，獲得Ntov個視點。例如，從JP-T-2006-521572和JP_T-2008_5^045 (下文中，分別稱作專利文件1 和專利文件幻中了解的立體圖像顯示裝置，其包括使用電潤濕法由液體透鏡所制成的柱 狀透鏡。這里，術(shù)語“電潤濕”是指這樣的現(xiàn)象，S卩，當(dāng)將電壓施加在導(dǎo)電液體和電極之間 時，在電極表面和液體之間的固液界面處的能量改變(液體表面的形狀改變)。圖18A和圖 18B為示出電潤濕后的工作原理的示圖。如圖18A示意性示出的那樣，我們假設(shè)在電極101 的表面上形成絕緣膜102，由電解溶液所構(gòu)成的導(dǎo)電液滴103在絕緣膜102上。為了防水 對絕緣膜102的表面進行了處理。當(dāng)如圖18A所示沒有施加電壓時，由于接觸角Qtl較大， 在絕緣膜102的表面和液滴103之間的相互作用能較低。這里，接觸角θ ^為在絕緣膜102的表面和液滴103的切線之間形成的角，并且取決于包括液滴103的表面張力和絕緣膜102 的表面能的物理特性。如圖18B所示，另一方面，當(dāng)將電壓施加在電極101和液滴103之間時，液滴的電 解離子聚集在絕緣膜102的表面上，由雙電荷層承載的電荷量改變，從而引起液滴103的表 面張力的改變。這種現(xiàn)象為電潤濕并且根據(jù)施加的電壓來改變液滴103的接觸角θν。艮口， 通過下面給出的作為等式A的Lippman-Yoimg等式，圖18Α中的接觸角θν表示為施加的 電壓V的函數(shù)。cos(0v) =cos(0o) + (l/2)(eo. ε ) / ( y LG · t) X V2 …(A)其中，ε Q:真空介電常數(shù)ε 絕緣膜的比介電常數(shù)yLG電解溶液的表面張力t 絕緣膜的厚度如上所述，液滴103的表面形狀(曲率)根據(jù)施加在電極101和液滴103之間的 電壓V而改變。因此，使用液滴103作為透鏡元件提供了能夠電控制焦點(焦距)的光學(xué) 元件。

發(fā)明內(nèi)容
在透鏡式立體圖像顯示裝置中必須增加視點的數(shù)量以擴展可以進行立體觀看的 空間區(qū)域。然而，如上所述，必須在圖像顯示部上顯示Npw幅不同圖像以獲得Npw個視點。 由于視點數(shù)量增加而導(dǎo)致了立體圖像的分辨率降低。然而，在以上專利文件1和專利文件2中沒有公開用于解決這個問題的方法。例如，在日本專利公開第2009-048116號(下文中，稱作專利文件3)中公開了用 于解決該問題的方法。在專利文件3中所公開的立體圖像顯示裝置包括位移裝置。位移裝 置導(dǎo)致至少柱狀透鏡或者圖像顯示部在與圖像顯示部的顯示表面平行(近似平行)的平面 內(nèi)進行往復(fù)運動。這就相對于圖像顯示裝置的每個像素機械地并且周期地改變每個柱面透 鏡的位置，因此，通過每個柱面透鏡來周期性地移動從任意像素發(fā)出的顯示圖像光的方向。 該技術(shù)很好地解決了由視點數(shù)量增加而導(dǎo)致的立體圖像的分辨率減小的問題。然而，由于 位移裝置包括機械位移裝置，更具體地，包括壓電元件，所以難以快速控制每個柱面透鏡相 對于圖像顯示部的每個像素的周期性位移。此外，難以滿足對于更高可靠性的需要，并且難 以允許應(yīng)用于更大的立體圖像顯示裝置。在一種實施方式中，一種圖像顯示裝置包括圖像顯示部；和柱狀透鏡，包括以線 性陣列設(shè)置的多個透鏡。每個透鏡由具有共同光軸的多個相鄰可變透鏡來限定。圖像顯示 裝置還包括控制器，控制多個可變透鏡中的光學(xué)特性以使至少一個透鏡的共同光軸在給定 方向上移動。在一種實施方式中，一種顯示圖像的方法包括在圖像顯示裝置上顯示圖像；控 制多個透鏡的光學(xué)特性以使多個透鏡形成柱狀透鏡，每個透鏡具有共同光軸并且包括多個 相鄰可變透鏡；以及改變多個可變透鏡的光學(xué)特性以使至少一個透鏡的共同光軸在給定方 向上移動。
在一種實施方式中，一種光學(xué)裝置包括多個可變透鏡，以線性陣列進行設(shè)置，每 個透鏡由具有共同光軸的多個相鄰可變透鏡來限定；和控制器，控制多個透鏡的光學(xué)特性 以使至少一個透鏡的共同光軸在給定方向上移動。在一種實施方式中，一種控制包括多個可變透鏡的光學(xué)裝置的方法包括控制多 個可變透鏡的光學(xué)特性以使多個相鄰可變透鏡形成具有共同光軸的透鏡；以及改變多個可 變透鏡的光學(xué)特性以使透鏡的共同光軸在給定方向上移動。在一種實施方式中，一種立體圖像顯示裝置包括圖像顯示部；柱狀透鏡，包括以 線性陣列設(shè)置的多個液體透鏡；以及控制器，控制液體透鏡的液-液界面的形狀以使在線 性陣列的給定方向上在多個相鄰液體透鏡中按順序形成第一液-液界面形狀。在該實施方 式中，與圖像顯示部的圖像幀的切換同步地按順序形成液-液界面形狀。在一種實施方式中，一種立體顯示圖像的方法包括在圖像顯示裝置上顯示圖像； 以及控制以線性陣列設(shè)置的多個液體透鏡中的液-液界面的形狀，以在線性陣列的給定方 向上在多個相鄰液體透鏡中按順序形成第一液-液界面形狀。在該實施方式中，與圖像顯 示部的圖像幀的切換同步地順序形成液-液界面形狀。在一種實施方式中，一種立體圖像顯示裝置包括圖像顯示部；以線性陣列設(shè)置 的多個液體透鏡室，每個液體透鏡室包括多個壁，該多個壁包含第一液體和第二液體，第一 液體與第二液體不混溶，以及第一電極、第二電極以及第三電極，設(shè)置在室的壁上；以及控 制器，對于液體透鏡室之一，將第一電勢施加至第一電極并且將第二電勢施加至第二電極 以在第一液體和第二液體之間形成界面形狀。在該實施方式中，控制器將電勢施加至在線 性陣列的給定方向上的多個不同液體透鏡室中的每一個的第一電極和第二電極，從而在該 不同液體透鏡室中按順序形成界面形狀。此外，與圖像顯示部的圖像幀的切換同步地執(zhí)行 在不同液體透鏡室中形成界面形狀。鑒于前面所述，期望提供一種立體圖像顯示裝置及其驅(qū)動方法，其允許在大的空 間區(qū)域中觀察立體圖像而不使用任何機械裝置而且還允許迅速顯示高清晰度立體圖像。本文描述了其它的特性和優(yōu)點，并且根據(jù)以下的詳細描述和附圖，其它的特性和 優(yōu)點將是顯而易見的。


圖IA和圖IB分別為根據(jù)實施方式1的立體圖像顯示裝置的概念圖和柱狀透鏡部 的示意性局部截面圖；圖2A至圖2C為組成根據(jù)實施方式1的立體圖像顯示裝置的柱狀透鏡部的柱面透 鏡的光軸在X方向上移動的方式的示意性局部截面圖；圖3為示出根據(jù)實施方式1的立體圖像顯示裝置的整體構(gòu)造的框圖；圖4為用于描述在根據(jù)實施方式1的立體圖像顯示裝置中當(dāng)在X方向上移動組成 柱狀透鏡部的柱面透鏡的光軸時在不同視點處獲得的圖像種類的示圖；圖5為延續(xù)圖4的示圖，用于描述在根據(jù)實施方式1的立體圖像顯示裝置中當(dāng)在 X方向上移動組成柱狀透鏡部的柱面透鏡的光軸時，在不同視點處獲得的圖像種類；圖6為延續(xù)圖5的示圖，用于描述在根據(jù)實施方式1的立體圖像顯示裝置中當(dāng)在 X方向上移動組成柱狀透鏡部的柱面透鏡的光軸時，在不同視點處獲得的圖像種類；
圖7A為沿圖7B中的箭頭A-A截取的透鏡室的示意性截面圖，圖7B為沿圖7A中 的箭頭B-B截取的透鏡室的示意性截面圖，而圖7C為沿圖7A中的箭頭C-C截取的透鏡室 的示意性截面圖；圖8A至圖8C為沿圖7A中的箭頭C-C截取的透鏡室的示意性截面圖，示意性地描 述液體透鏡的工作原理；圖9為根據(jù)實施方式1的柱狀透鏡部的一部分的、沿圖7B中的箭頭A-A截取的類 似的示意性截面圖；圖IOA至圖IOC為根據(jù)實施方式1的柱狀透鏡部的一部分的、沿圖9中的箭頭C-C 截取的示意性截面圖，示意性地描述液體透鏡的動作；圖IlA至圖IlC為根據(jù)實施方式2、3以及4的柱狀透鏡部的一部分的、沿圖9中 的箭頭C-C截取的類似的示意性截面圖，示意性地描述液體透鏡的動作；圖12為示出根據(jù)實施方式5的立體圖像顯示裝置的整體構(gòu)造的框圖；圖13為用于描述像素間距、視點到視點的距離以及柱面透鏡間距之間的關(guān)系的 示意圖；圖14為根據(jù)實施方式6的立體圖像顯示裝置的柱狀透鏡部的概念圖；圖15為用于描述根據(jù)實施方式7的立體圖像顯示裝置的柱狀透鏡部、圖像顯示部 以及其它組件的設(shè)置的概念圖；圖16為用于描述根據(jù)實施方式7的立體圖像顯示裝置的變形例的柱狀透鏡部、圖 像顯示部以及其它組件的設(shè)置的概念圖；圖17為現(xiàn)有技術(shù)的柱狀透鏡式立體圖像顯示裝置的概念圖；以及圖18A和圖18B為用于描述電毛細管現(xiàn)象的工作原理圖。
具體實施例方式因此，在以下實施方式中所使用的值和材料僅為示例性的。將按以下順序給出描 述。1.立體圖像顯示裝置及其驅(qū)動方法的總體描述2.實施方式1 (立體圖像顯示裝置及其驅(qū)動方法)3.實施方式2 (實施方式1的變形)4.實施方式3 (實施方式1的另一變形)
5.實施方式4 (實施方式1的又一變形)6.實施方式5 (實施方式1的又一變形)7.實施方式6 (實施方式1的又一變形)8.實施方式7 (實施方式1的又一變形及其它)[立體圖像顯示裝置及其驅(qū)動方法的總體描述]在根據(jù)一個實施方式的立體圖像顯示裝置中，優(yōu)選地，應(yīng)該對施加于每個透鏡室 中的電極的電壓進行控制，以使在X方向上移動柱面透鏡的光軸與圖像顯示部上的圖像幀 之間的切換同步。此外，在根據(jù)該實施方式的立體圖像顯示裝置的驅(qū)動方法中，優(yōu)選地，在 X方向上移動柱面透鏡的光軸應(yīng)該與圖像顯示部上的圖像幀之間的切換同步。在根據(jù)該實施方式(包括以上優(yōu)選實施方式)的立體圖像顯示裝置或者立體圖像顯示裝置的驅(qū)動方法中，可以通過控制施加于每個透鏡室中的電極的電壓來改變柱面透鏡 的設(shè)置間距。在這種情況下，優(yōu)選地，立體圖像顯示裝置等應(yīng)該能夠通過改變柱面透鏡的設(shè) 置間距來改變觀看距離。此外，立體圖像顯示裝置等應(yīng)該優(yōu)選地包括位置測量部，并且基于 從位置測量部獲得的圖像觀察者的位置信息來控制施加于每個室中的電極的電壓。該構(gòu)造 有助于立體圖像的最佳觀察(觀看)區(qū)域。因為每個柱面透鏡包括由多個連續(xù)透鏡室組成 的菲涅爾透鏡，所以可以通過控制施加于每個透鏡室中的電極的電壓來容易地改變柱面透 鏡的設(shè)置間距。其中，可以用作位置測量部的裝置為具有能夠捕捉靜態(tài)或者移動圖像的固 態(tài)成像元件的視頻攝像機或者網(wǎng)絡(luò)相機和紅外線位置測量裝置。這里術(shù)語“觀看距離”指 的是當(dāng)柱狀透鏡部面對圖像觀察者時從柱狀透鏡部至圖像觀察者的距離并且指的是當(dāng)圖 像顯示部面對圖像觀察者時從圖像顯示部至圖像觀察者的距離。在包括以上各種優(yōu)選模式和構(gòu)造的立體圖像顯示裝置等中，可以將透鏡室(為了 方便起見，下文中，稱作“邊界透鏡室”)設(shè)置在柱面透鏡之間。通過透鏡控制部的控制，邊 界透鏡室具有與柱面透鏡的屈光力(optical power)在符號上相反的屈光力。這防止穿過 邊界透鏡室的光到達圖像觀察者，因此，使得圖像觀察者難以在視覺上感知柱面透鏡之間 的邊界區(qū)域，從而提供改善的顯示圖像質(zhì)量。邊界透鏡室的數(shù)量需要僅為一個或者兩個以 上。這里，如果柱面透鏡用作凸透鏡，則邊界透鏡室僅需要用作凹透鏡。另一方面，如果柱 面透鏡用作凹透鏡，則邊界透鏡室僅需要用作凸透鏡。此外，包括以上各種優(yōu)選模式和構(gòu)造的立體圖像顯示裝置等可以包括光源，以使 光源、圖像顯示部以及柱狀透鏡部依次設(shè)置?？蛇x地，可以依次設(shè)置光源、柱狀透鏡部以及 圖像顯示部。在前一種情況下，柱面透鏡僅需要用作凸透鏡。另一方面，在后一種情況下， 柱面透鏡僅需要用作凸透鏡或者凹透鏡。在這些情況下，圖像顯示部可以包括例如液晶顯 示裝置和稱之為背光的光源。然而，根據(jù)本實施方式的立體圖像顯示裝置不限于這些構(gòu)造。 可以將自發(fā)光圖像顯示裝置，更具體地，例如有機電致發(fā)光顯示裝置或者等離子體顯示裝 置，用作圖像顯示部。更進一步，在根據(jù)包括上面各種優(yōu)選模式和構(gòu)造的實施方式的立體圖像顯示裝置 等中，柱狀透鏡部可以包括㈧殼體，以及(B) (M-I)個隔離壁構(gòu)件，殼體包括第一側(cè)構(gòu)件、第二側(cè)構(gòu)件、第三側(cè)構(gòu)件以及第四側(cè)構(gòu)件。第二側(cè)構(gòu)件與第 一側(cè)構(gòu)件相對。第三側(cè)構(gòu)件連接第一側(cè)構(gòu)件的一個端部和第二側(cè)構(gòu)件的一個端部。第四側(cè) 構(gòu)件連接第一側(cè)構(gòu)件的另一個端部和第二側(cè)構(gòu)件的另一個端部。殼體進一步包括附接至第一側(cè)構(gòu)件、第二側(cè)構(gòu)件、第三側(cè)構(gòu)件以及第四側(cè)構(gòu)件的 頂部表面的頂板。殼體更進一步包括附接至第一側(cè)構(gòu)件、第二側(cè)構(gòu)件、第三側(cè)構(gòu)件以及第四側(cè)構(gòu)件 的底部表面的底板。將(M-I)個隔離壁構(gòu)件彼此平行地設(shè)置在第一側(cè)構(gòu)件和第二側(cè)構(gòu)件之間。并排設(shè)置M個透鏡室。(a)第一透鏡室包括第一側(cè)構(gòu)件和第三側(cè)構(gòu)件，第一隔離壁構(gòu)件、第四側(cè)構(gòu)件、 頂板和底板。第一電極設(shè)置在組成第一透鏡室的頂板的內(nèi)表面上。第二電極設(shè)置在組成第一透鏡室的第一側(cè)構(gòu)件的內(nèi)表面上。第三電極設(shè)置在組成第一透鏡室的第一隔離壁構(gòu)件的 內(nèi)表面上。(b)第(m+1)個透鏡室包括第m個(其中，m = 1，2，…M_2)隔離壁構(gòu)件、第三側(cè) 構(gòu)件、第(m+1)個隔離壁構(gòu)件、第四側(cè)構(gòu)件、頂板以及底板。第一電極設(shè)置在組成第(m+1)個 透鏡室的頂板的內(nèi)表面上。第二電極設(shè)置在組成第(m+1)個透鏡室的第m個隔離壁構(gòu)件的 內(nèi)表面上。第三電極設(shè)置在組成第(m+1)個透鏡室的第(m+1)個隔離壁構(gòu)件的內(nèi)表面上。(c)第M個透鏡室包括第(M-I)個隔離壁構(gòu)件、第三側(cè)構(gòu)件、第二側(cè)構(gòu)件、第四側(cè) 構(gòu)件、頂板以及底板。第一電極設(shè)置在組成第M個透鏡室的頂板的內(nèi)表面上。第二電極設(shè) 置在組成第M個透鏡室的第(M-I)個隔離壁構(gòu)件的內(nèi)表面上。第三電極設(shè)置在組成第M個 透鏡室的第二側(cè)構(gòu)件的內(nèi)表面上。為了方便起見，將具有這種構(gòu)造的柱狀透鏡部稱作“M透 鏡室結(jié)構(gòu)柱狀透鏡部”。在M透鏡室結(jié)構(gòu)柱狀透鏡部中，優(yōu)選地，至少應(yīng)該將第一側(cè)構(gòu)件、第二側(cè)構(gòu)件以 及隔離壁構(gòu)件的表面(第一液體和第二液體之間的界面位于此處)處理成是防水的。柱 面透鏡的光軸可以通過改變施加于每個透鏡室中的第二電極和第三電極的電壓而在X方 向上移動。其中，防水處理方法為通過CVD(化學(xué)氣相沉積)形成聚對二甲苯和涂覆諸如 PVDF(聚偏氟乙烯)和PTFE (聚四氟乙烯)的氟基聚合體。至少第一側(cè)構(gòu)件、第二側(cè)構(gòu)件以 及隔離壁構(gòu)件的表面(第一液體和第二液體之間的界面位于此處)可以涂覆有由多種高介 電常數(shù)材料和防水材料的組合所組成的分層結(jié)構(gòu)?？蛇x地，至少外壁構(gòu)件和隔離壁構(gòu)件的 表面(第一液體和第二液體的界面位于此處)可以涂覆有分層結(jié)構(gòu)。在M透鏡室結(jié)構(gòu)柱狀透鏡部中，隔離壁構(gòu)件的底部表面可以延伸至底板，而隔離 壁構(gòu)件的頂部表面可以延伸至頂板。為了方便起見，將這種構(gòu)造稱作“第A種構(gòu)造”。這里， 術(shù)語“隔離壁構(gòu)件的頂部表面”指與頂板相對的表面，而術(shù)語“隔離壁構(gòu)件的底部表面”指 與底板相對的表面。在后面的描述中同樣如此。可選地，隔離壁構(gòu)件的底部表面可以延伸 至底板，具有設(shè)置在隔離壁構(gòu)件頂部表面和頂板之間的間隙。應(yīng)該注意，為了方便起見，將 這種構(gòu)造稱作“第B種構(gòu)造”。仍可選地，間隙可以設(shè)置在隔離壁構(gòu)件的底部表面和底板之 間，具有延伸至頂板的隔離壁構(gòu)件的頂部表面。為了方便起見，將這種構(gòu)造稱作“第C種構(gòu) 造”。仍可選地，間隙可以設(shè)置在隔離壁構(gòu)件的底部表面和底板之間，而另一間隙設(shè)置在隔 離壁構(gòu)件的頂部表面和頂板之間。為了方便起見，將這種構(gòu)造稱作“第D種構(gòu)造”。應(yīng)該注 意，在第D種構(gòu)造中，僅需要以適當(dāng)?shù)姆绞綄⒏綦x壁構(gòu)件固定至外壁構(gòu)件、底板、頂板等。在本實施方式中，優(yōu)選地，第一液體和第二液體應(yīng)該彼此不能溶解并且彼此不混 溶。此外，在M透鏡室結(jié)構(gòu)柱狀透鏡部中，第一液體可以導(dǎo)電，而第二液體絕緣。第一電極 可以與第一液體接觸。第二電極可以經(jīng)由絕緣膜與第一液體和第二液體接觸。第三電極可 以經(jīng)由絕緣膜與第一液體和第二液體接觸。另一方面，優(yōu)選地，頂板、底板以及第一電極應(yīng) 該由對入射在柱狀透鏡部上的光透明的材料制成。其中，導(dǎo)電液體(或者極性液體；下文中，可以總稱為導(dǎo)電液體)為水、電解溶液 (諸如氯化鉀、氯化鈉、氯化鋰以及硫酸鈉的電解質(zhì)的水溶液)、具有溶解在其中的這些電 解質(zhì)的任何一種的水溶液(諸如三甘醇水溶液)、具有小分子量的醇(諸如甲醇和乙醇)、 室溫熔鹽(離子液體)、諸如純水的極性液體、以及這些液體的混合物。諸如甲醇和乙醇的 醇僅需要通過將其制成水溶液或者在其中鹽溶解而使其導(dǎo)電使用。另一方面，其中，絕緣液體(或者非極性液體；下文中，可總稱為絕緣液體)為包括諸如癸烷、十二烷、十六烷和十一 烷的烴系材料、硅油以及氟系材料的非極性溶劑。導(dǎo)電和絕緣液體必須具有不同折射率并 且能夠共存而沒有混溶。優(yōu)選地，導(dǎo)電液體和絕緣液體具有盡可能相同的密度。盡管優(yōu)選 地，導(dǎo)電液體和絕緣液體對入射在柱狀透鏡部上的光(稱作入射光)為透明的，但是在某些 情況下，導(dǎo)電和絕緣液體可能為有色的。在M透鏡室結(jié)構(gòu)柱狀透鏡部中，可能需要入射光從其中穿過的構(gòu)件(更具體地，至 少頂板和底板)由對入射光透明的材料制成。術(shù)語“對入射光透明”指的是入射光的透光 率為大于等于80 %的情況。其中，可以用于穿過入射光的材料為亞克力類樹脂、聚碳酸酯樹 脂(PC)、ABS樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、多芳基樹脂(PAR)、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹 脂(PAR)以及玻璃。入射光從其中穿過的構(gòu)件可以由相同材料或者不同材料制成。光可以 從頂板進入柱狀透鏡部而從底板離開柱狀透鏡部?？蛇x地，光可以從底板進入柱狀透鏡部 而從頂板離開柱狀透鏡部。根據(jù)位置和需要的特性，電極可以由的透明材料制成，例如氧化銦錫(ΙΤ0，包括摻 雜Sn的Ιη203、晶體ΙΤ0、非晶ITO以及添加銀的ΙΤ0)、氧化銦鋅(IZO)、In2O3基材料(包 括IF0，其為摻雜F的L2O3)、氧化錫(包括ATO和FTO，ATO為摻雜Sb的SnO2, FTO為摻雜 F的SnO2)、氧化鋅基材料(&ι0，包括摻雜Al的辦0、摻雜B的SiO以及摻雜( 的SiO)、 Sb2O5基材料、In4Sn3O12JnfetaiCK氧化鈦(TiO2)、尖晶石氧化物、導(dǎo)電金屬氧化物(諸如具有 YbFe2O4結(jié)構(gòu)的氧化物)、金屬、合金以及半導(dǎo)體材料?？蛇x地，電極可以由諸如金屬和合金 的不透明材料制成。更具體地，其中，可以用作電極的材料為諸如鋁(Al)、鎢(W)、鈮(Nb)、 鉭(Ta)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鋯⑶、鐵 (Fe)、鉬(Pt)以及鋅(Zn)的金屬；包含這些金屬元素(例如，MoW)或者包含這些金屬元素 (例如，諸如TiN的氮化物和諸如WSi2, MoSi2, TiSi2以及TaSi2的硅化物)的合金；諸如硅 (Si)的半導(dǎo)體；以及諸如金剛石的碳薄膜。其中，用于形成這些電極的方法為氣相沉積方 法，例如電子束氣相沉積和熱絲氣相沉積，濺射，CVD，濺射、CVD或者離子電鍍以及蝕刻的組 合；絲網(wǎng)印刷；電鍍(電鍍和化學(xué)電鍍)；剝離；激光磨蝕(laser abrasion)以及溶膠-凝 膠方法。絕緣膜在材料方面沒有具體限制，只要該絕緣膜是由電絕緣材料制成的。優(yōu)選地， 選擇具有相對高的比介電常數(shù)的材料。另一方面，盡管為了獲得相對大的靜電電容薄絕緣 膜為優(yōu)選的，但是絕緣膜必須厚到足以提供需要的絕緣強度。其中，可以用作絕緣膜的材料 為=SiOx材料和SiN、諸如SiON的SiA基材料、氟氧化硅、聚酰亞胺樹脂、SOG(旋涂玻璃)、 低熔點玻璃和玻璃漿料、氧化鈦(TiO2)、氧化鉭( )、氧化鋁(Al2O3)、氧化鎂(MgO)、氧化 鉻(CrOx)、氧化鋯(ZrO2)、氧化鈮((Nb2O5)、氧化錫(SnO2)以及氧化釩(VOx)。其中，用于形成 絕緣膜的這些方法為諸如CVD、涂覆、濺射、絲網(wǎng)印刷、電鍍、電沉積以及浸漬的公知工藝。在M透鏡室結(jié)構(gòu)柱狀透鏡部中，對于透鏡室，隔離壁構(gòu)件之間在沿著X方向的距離 或者外壁構(gòu)件與第一或者第(M-I)個隔離壁構(gòu)件之間在沿著X方向的距離對于所有透鏡室 可以相同，或者一個透鏡室與另一透鏡室不同。優(yōu)選地，可以將透鏡室的第二電極和第三電 極之間沿著X方向的距離(或者隔離壁構(gòu)件之間沿著X方向的距離或者外部構(gòu)件與第一或 者第(M-I)個隔離壁構(gòu)件之間沿著X方向的距離)設(shè)置為小于等于毛細管長度κ—1。這里， 術(shù)語“毛細管長度κ-1”指的是其內(nèi)重力對界面張力的影響可以忽略的最大長度。更具體地，毛細管長度κ-1可以通過以下等式B來表示，其中，導(dǎo)電液體和絕緣液體之間的界面張 力為Δ Y，兩種液體之間的密度差為Δ ρ，重力加速度為g κ = { Δ γ / ( Δ ρ · g)}1/2 …(B)下面概括了符號M、Ncl, N^unit, Npov, Npx以及Nmit_TL中的每一個表示什么。應(yīng)該注 意，在根據(jù)實施方式的立體圖像顯示裝置中的術(shù)語“像素子單元”(稍后詳細描述)對應(yīng)于 在共同的二維圖像顯示裝置中的“像素”，在根據(jù)實施方式的立體圖像顯示裝置中的術(shù)語 “像素”對應(yīng)于在共同的二維圖像顯示裝置中的“子像素”。M 透鏡室的數(shù)量Ncl 柱面透鏡的數(shù)量NLC_mit 組成單個柱面透鏡的透鏡室的數(shù)量Nrov 視點的數(shù)量Npx 組成像素子單元(稍后所述)的像素的數(shù)量Nmiti 在圖像顯示裝置中水平設(shè)置的像素單元的數(shù)量在根據(jù)包括上面各種優(yōu)選模式和構(gòu)造的實施方式的立體圖像顯示裝置等中，柱面 透鏡(菲涅爾透鏡)由多個連續(xù)透鏡室組成。這里，當(dāng)N^unit表示連續(xù)透鏡室的數(shù)量(組成 單個柱面透鏡的透鏡室的數(shù)量)，N^unit可以為2 ( NLC_mit ( 30，更優(yōu)選地，5 ( Ntunit ( 20。應(yīng)該注意，NCLXNLC_mit ( Μ。這里，如果沒有設(shè)置邊界透鏡室，則M = NclXN^unito 另一方面，當(dāng)設(shè)置邊界透鏡室時，邊界透鏡室的數(shù)量由(M-NaXN^unit)給出。另一方面，當(dāng)由Npx來表示組成水平設(shè)置在圖像顯示部中的每個像素子單元的像 素的數(shù)量時，每個像素子單元可以包括(例如)三種類型的像素，即，紅像素、綠像素以及 藍像素(例如，像素的數(shù)量為具有一個紅像素、一個綠像素以及一個藍像素的三個像素；Npx =3)?？蛇x地，例如，每個像素子單元可以包括具有一個紅像素、兩個綠像素以及一個藍像 素的四個像素(Npx = 4)。仍可選地，例如，每個像素子單元可以包括外加這三種不同像 素的四種或者多種類型的像素(包括適用于發(fā)出用于改善亮度的白光、為了更寬的顏色 再現(xiàn)范圍的補色光、為了更寬顏色再現(xiàn)范圍的黃光、以及為了更寬顏色再現(xiàn)范圍的黃光和 藍綠光的這些像素)。作為在圖像顯示部中水平地和垂直地設(shè)置的像素子單元的可能數(shù) 量Npx，可以引用圖像顯示分辨率的某些實例，不僅包括VGA (640,480)、S-VGA (800,600)、 XGA (1024, 768)、AI3RC (1152，900)、S-XGA (1280,1024)、U-XGA (1600,1200)、HD-TV (1920, 1080)、Q-XGA(2048，1536)，而且包括(1920,1035)、(720,480), (854,480), (1280,960), (4096,2160)以及(3840,2160)。然而，像素子單元的可能數(shù)量Npx不僅限于以上情況。必須在圖像顯示部上顯示Nrov幅不同圖像以獲得Npw個視點。然而，Nrov僅需要大 于二。為了在圖像顯示部上顯示Nrov幅不同圖像，每個像素單元由Nrov個子單元組成。組成 單個像素單元的像素的數(shù)量為NrovXNpx個。這里，當(dāng)在圖像顯示部中水平設(shè)置的像素單元 的數(shù)量由NunitI來表示時，NunitI的值對應(yīng)于圖像顯示部的水平分辨率(立體圖像顯示裝 置的水平分辨率)，而在圖像顯示部中水平設(shè)置的像素的總數(shù)量由NmitiXNrovXNpx給出。 每個像素的透鏡室的數(shù)量為0. 25個至4個，并且優(yōu)選地，0. 5個至2個。N^mit根據(jù)柱面透鏡占用的位置可以為恒定的或者可變的。另一方面，當(dāng)沿著穿過 柱面透鏡的中心的H平面切割柱面透鏡時所獲得的包括在)(Z平面中的光學(xué)平面可以關(guān)于 YZ平面對稱或者在某些情況下關(guān)于該TL平面不對稱。X方向可以與圖像顯示部的水平方向平行或者相對于其以給定角傾斜。當(dāng)柱狀透鏡部面對圖像觀察者時，優(yōu)選地，應(yīng)該將柱狀透 鏡部和圖像顯示部設(shè)置為使得柱面透鏡的焦平面與圖像顯示部的顯示表面相一致。然而， 本發(fā)明不僅限于此。另一方面，當(dāng)圖像顯示部面對圖像觀察者并且柱面透鏡用作凸透鏡時， 優(yōu)選地，應(yīng)該將柱狀透鏡部和圖像顯示部設(shè)置為使得從柱面透鏡至圖像顯示部的顯示表面 的距離是柱面透鏡的焦距的兩倍。當(dāng)柱面透鏡用作凹透鏡時，優(yōu)選地，柱狀透鏡部和圖像顯 示部被設(shè)置為使得從柱面透鏡至圖像顯示部的顯示表面的距離與柱面透鏡的焦距相一致。 然而，本實施方式不僅限于此。盡管每個柱面透鏡由多個連續(xù)透鏡室組成，并且菲涅爾透 鏡的一部分由每個透鏡室組成，但是可以將“菲涅爾透鏡”的一部分形狀稱作開諾全息形狀 (kinoform shape)。其中，像素的可能布置類型為條紋、斜紋、三角以及矩形布置。[實施方式1]實施方式1涉及立體圖像顯示裝置及其驅(qū)動方法。圖IA示出了根據(jù)實施方式1 的立體圖像顯示裝置的概念示圖。圖IB和圖2A至圖2C示出了柱狀透鏡部的示意性局部 截面圖。應(yīng)該注意的是盡管為了方便起見，以凸透鏡或者凹透鏡的形式示出了柱狀透鏡部 10，但是實際上柱狀透鏡部在外觀上是平板形式。根據(jù)實施方式1的立體圖像顯示裝置1包括(A)圖像顯示部40，具有以二維矩陣設(shè)置的多個像素41，(B)柱狀透鏡部10，由并排設(shè)置的多個柱面透鏡組成，以及(C)透鏡控制部56。這里，實施方式1進一步包括光源。依次設(shè)置光源、圖像顯示部40以及柱狀透鏡 部10。圖像顯示部40包括液晶顯示裝置，而光源包括已知的背光42。立體圖像顯示裝置1包括圖3中所示的控制電路50?？刂齐娐?0包括數(shù)據(jù)驅(qū) 動器M、柵極驅(qū)動器陽、定時控制部(定時發(fā)生器)52、圖像信號處理部(信號發(fā)生器)51、 圖像存儲器53以及透鏡控制部56。數(shù)據(jù)驅(qū)動器M基于圖像信號將驅(qū)動電壓提供給組成圖 像顯示部40的像素41。柵極驅(qū)動器55沿著未示出的掃描線一條線一條線地按順序驅(qū)動像 素41。定時控制部52控制數(shù)據(jù)驅(qū)動器M和柵極驅(qū)動器55。圖像信號處理部51處理外部 提供的圖像信號以生成分開的圖像信號。圖像存儲器53是適用于存儲來自圖像信號處理 部51的分開的圖像信號的幀存儲器。圖像信號處理部51將一段外部提供的圖像數(shù)據(jù)劃分為給定數(shù)量段(例如，兩段或 者四段)圖像數(shù)據(jù)(分開的圖像數(shù)據(jù))。即，圖像信號處理部51將組成一段圖像數(shù)據(jù)的圖 像信號劃分為組成給定數(shù)量圖像顯示幀(給定數(shù)量圖像信號組)的圖像信號并且將圖像信 號發(fā)送給圖像存儲器53。此外，圖像信號處理部51將給定控制信號提供給定時控制部52 以使數(shù)據(jù)驅(qū)動器M、柵極驅(qū)動器55以及透鏡控制部56與圖像顯示幀之間的切換同步地操 作。透鏡控制部56根據(jù)由定時控制部52所執(zhí)行的定時控制將各種級別的電壓提供給形成 透鏡室18的電極21、22以及23。應(yīng)該注意，可以通過捕捉要從各種角度顯示的目標來預(yù)先 準備這些分開的圖像信號。當(dāng)其中設(shè)置了多(Na)個柱面透鏡的方向假設(shè)是X方向(其中，柱面透鏡的軸線 定向在Y方向，并且其中柱面透鏡的光軸OA定向在Z方向時)時，柱狀透鏡部10包括在X 方向上并排設(shè)置的多(M)個透鏡室18 (其軸線定向在Y方向上)。每個柱面透鏡包括由多 (N^unit)個連續(xù)透鏡室18所組成的菲涅爾透鏡。每個透鏡室18具有電極21、22以及M并且填充(密封)有具有不同折射率的的第一液體31和第二液體32。每個透鏡室18形成 液體透鏡，由第一液體31和第二液體32之間的界面組成的液體透鏡表面隨著施加于電極 21、22以及23的電壓而發(fā)生改變。柱面透鏡用作凸透鏡。透鏡控制部56控制施加于每個透鏡室18中的電極21、22和23的電壓以在X方 向上移動柱面透鏡的光軸OA。更具體地，在X方向上移動柱面透鏡的光軸OA與圖像顯示部 40上的圖像幀之間的切換同步。假設(shè)將X方向定向為與圖像顯示部的水平方向平行。此 外，將柱狀透鏡部10和圖像顯示部40設(shè)置為使得柱面透鏡的焦平面與圖像顯示部40的顯 示表面相一致。更具體地，如圖IB所示，我們假設(shè)，將電壓VS_K施加于第s個透鏡室18s的第三電 極23，將電壓￥(3+1)4施加于第(s+1)個透鏡室的第二電極22，將電壓乂帖^施加于第(s+1) 個透鏡室的第三電極23等，并且將電壓乂^^施加于第(s+10)個透鏡室18(S+KI)的第三電 極23，并且將電壓V(s+11x施加于第(s+11)個透鏡室的第二電極22。在圖IB所示的條件 下，如在下面的表1中所示，由透鏡控制部56來控制施加于電極22和電極23的電壓。在 表1中越高，電壓級別就越高。通過利用透鏡控制部56控制施加于電極22和23的電壓， 更具體地，通過每當(dāng)圖像顯示幀切換時改變施加于電極22和23的電壓，如圖2A至圖2C所 示，可以在X方向上移動柱面透鏡的光軸OA(通過在圖2A至圖2C中的虛線示出)。在實施 方式1中，電極21接地而用作共用電極。[表1]V(s+1)_E = V(s+5)-L = V(s+6)-R = V(s+io)-LV(S+2)_E = V(S+4)_L = V(S+7)_E = V(S+9)_LV(S+3)_L = V(S+3)_E = V(S+8)_L = V(S+8)_EV(S+2)_L = V(S+4)_E = V(S+7)_L = V(S+9)_EV(S+1)_L = V(S+5)_E = V(S+6)_L = V(S+10)_E根據(jù)實施方式1的立體圖像顯示裝置的驅(qū)動方法使用根據(jù)實施方式1的立體圖像 顯示裝置1。該驅(qū)動方法通過利用透鏡控制部56控制施加于每個室18中的電極21、22和 23的電壓而在X方向上移動柱面透鏡的光軸OA。這里，在X方向上移動柱面透鏡的光軸OA 與圖像顯示部40上的圖像幀之間的切換同步。下文中，將參照圖4至圖6給出當(dāng)在根據(jù)實施方式1的立體圖像顯示裝置中在X 方向上移動組成柱狀透鏡部10的柱面透鏡的光軸OA時在不同視點處所獲得圖像種類的描 述。這些圖示出了仿佛在柱面透鏡之間存在不組成柱面透鏡的區(qū)域。然而，實際上，在柱面 透鏡之間不存在不組成柱面透鏡的區(qū)域。當(dāng)在圖像顯示部上顯示Nrov幅不同圖像時，每幅圖像通過 [個柱面透鏡聚焦在單 個視點處。為了在圖像顯示部上顯示Nrov幅不同圖像，將像素子單元分組成Npw個不同像素 子單元組。盡管這里將給出假設(shè)Npw為三個(3)的描述，但是Npw不限于三個(3)。如圖4 所示，我們假設(shè)，通過Na個柱面透鏡將顯示在第一像素子單元組[1]上的圖像“A/’ (由圖 4中的實線所示)聚焦在第一視點處，通過Na個柱面透鏡將顯示在第二像素子單元組[2] 上的圖像“B/’(由圖4中的虛線所示)聚焦在第二視點處，通過Na個柱面透鏡將顯示在第 三像素子單元組[3]上的圖像“(/，(由圖4中的點劃線所示)聚焦在第三視點處。這些圖 像"A1ViB1W/'同時在圖像顯示部上顯示。接下來，在圖像顯示部上切換圖像幀。這時，在X方向上移動柱面透鏡的光軸OA與圖像顯示部上的圖像幀之間的切換同步。然后，如圖 5所述，通過Na個柱面透鏡將顯示在第二像素子單元組[2]上的圖像“A2” (由圖5中的虛 線所示)聚焦在第一視點處。通過Na個柱面透鏡將顯示在第三像素子單元組[3]上的圖 像“化”(由圖5中的點劃線所示)聚焦在第二視點處。通過Na個柱面透鏡將顯示在第一 像素子單元組[1]上的圖像“C2”(由圖5中的實線所示)聚焦在第三視點處。這些圖像 “A2”、“B2”、“C2”也在圖像顯示部上同時顯示。此外，在圖像顯示部上切換圖像幀。這時，在 X方向上類似地移動柱面透鏡的光軸OA與圖像顯示部上的圖像幀之間的切換同步。然后， 如圖6所述，通過Na個柱面透鏡將顯示在第三像素子單元組[3]上的圖像“A3”(由圖6中 的點劃線所示)聚焦在第一視點處。通過Na個柱面透鏡將顯示在第一像素子單元組[1] 上的圖像“ ”(由圖6中的實線所示)聚焦在第二視點處。通過Na個柱面透鏡將顯示在 第二像素子單元組[2]上的圖像“C3”(由圖6中的虛線所示)聚焦在第三視點處。這些圖 像“A3”、“B3”、“C3”也在圖像顯示部上同時顯示。另一方面，圖像“ΑΛ“Α2”、“Α3”是產(chǎn)生自 單段圖像數(shù)據(jù)“Α/的相同圖像。類似地，圖像‘力廣‘力^‘力廣是產(chǎn)生自單段圖像數(shù)據(jù)‘力?！?的相同圖像。圖像"C1 ”、“C2”、“C3”是產(chǎn)生自單段圖像數(shù)據(jù)“C?！钡南嗤瑘D像。即，在Npov個 不同像素41上空間顯示單段圖像數(shù)據(jù)。如上所述，將單段圖像數(shù)據(jù)在時間上劃分為給定數(shù)量(例如，兩個或者四個)的圖 像數(shù)據(jù)段(分開的圖像數(shù)據(jù))。一個圖像通過給定數(shù)量的圖像幀按順序地在第一像素子單 元組[1]、第二像素子單元組[2]以及第三像素子單元組[3]，一直到第Nrov像素子單元組 [Npov]上進行顯示。即，圖像數(shù)據(jù)的單個空間段在整個圖像顯示部上進行顯示。這有助于圖 像顯示部的更高的可視分辨率，因此解決了由增加視點所導(dǎo)致的立體圖像分辨率降低的問 題。S卩，在立體圖像顯示裝置1中，數(shù)據(jù)驅(qū)動器M和柵極驅(qū)動器55基于從圖像信號處 理部51所提供的分開的圖像信號而將驅(qū)動電壓(像素應(yīng)用電壓)(未示出)提供給像素41 的像素電極。更具體地，柵極驅(qū)動器55將脈沖電壓施加于在圖像顯示部40的行中的TFT 元件的柵電極。同時，數(shù)據(jù)驅(qū)動器M基于分開的圖像信號將像素應(yīng)用電壓施加于行中的像 素電極。這通過未示出的液晶層調(diào)制從背光所發(fā)出的光，使得組成圖像的光(顯示圖像光) 從圖像顯示部40的每個像素41發(fā)出并且產(chǎn)生二維顯示圖像。從圖像顯示部40所發(fā)出的 顯示圖像光穿過柱狀透鏡部10。這時，為了基于從透鏡控制部56所提供的控制信號在X方 向上移動柱面透鏡的光軸0A，控制施加于每個透鏡室18中的電極21、22和23的電壓。結(jié) 果，每當(dāng)針對每個圖像顯示幀切換分開的圖像信號時，從像素41發(fā)出的顯示圖像光的方向 改變。這里，顯示圖像光包含關(guān)于雙眼視差和傾向角(vergence angle)的信息。因為根據(jù) 從圖像觀察者至圖像顯示部的距離發(fā)出適當(dāng)?shù)娘@示圖像光，所以根據(jù)從圖像觀察者至圖像 顯示部的距離來顯示期望的立體圖像。如上所述，在根據(jù)實施方式1的立體圖像顯示裝置1或者其驅(qū)動方法中，透鏡控制 部56控制施加于每個透鏡室18中的電極21、22和23的電壓以在X方向上移動柱面透鏡 的光軸OA。此外，當(dāng)透鏡控制部56控制施加于每個透鏡室中的電極21、22和23的電壓的 時候，柱面透鏡的光軸OA在X方向上移動。如上所述，在X方向上移動柱面透鏡的光軸OA 有助于圖像顯示部40的更高的可視分辨率，因此，解決了由增加視點的數(shù)量N-所導(dǎo)致的 立體圖像的分辨率降低的問題。增加視點數(shù)量Npw允許在大空間區(qū)域中觀察立體圖像。另一方面，在X方向上的柱面透鏡的光軸OA的移動是基于液體透鏡的作用而不是通過使用任 何機械裝置來達到。結(jié)果，可以高速控制移動，因此允許應(yīng)用于大面積立體圖像顯示裝置。當(dāng)一人通過立體圖像顯示裝置觀察立體圖像時，可能存在不利地影響對整個屏幕 的視覺感知的在幻視條件(pseudoscopic condition，逆視狀態(tài))下的空間區(qū)域。術(shù)語“幻 視條件”指的是最初應(yīng)該通過圖像觀察者的左眼視覺感知的圖像進入右眼，而最初應(yīng)該通 過圖像觀察者的右眼視覺感知的圖像進入左眼的現(xiàn)象。即，當(dāng)圖像觀察者可以保真顯示地 觀看左圖像和右圖像時，他或者她可以感知立體圖像。然而，如果圖像觀察者在左圖像和右 圖像顛倒的幻視位置處，則他或者她不能正確地感知立體圖像。因此，如果幻視條件發(fā)生， 則圖像觀察者必須移動至他或者她可以正確感知立體圖像的位置。對于在現(xiàn)有技術(shù)中的立 體圖像顯示裝置，論述了作為幻視條件的解決辦法的稱為頭跟蹤的技術(shù)。該技術(shù)依靠對立 體圖像顯示裝置的操作來移動幻視位置以顯示圖像使得觀察者可以一直在保真顯示位置 處觀看圖像。然而，至今還沒有實現(xiàn)觀看區(qū)域的高精確調(diào)節(jié)。實施方式1可以通過在X方向上移動柱面透鏡的光軸OA來移動在幻視的條件下 空間區(qū)域，因此，允許高精確調(diào)節(jié)觀看區(qū)域而避免了更大觀察位置的幻視位置。這基本上消 除了圖像觀察者移動至他或者她可以正確感知立體圖像的位置的需要。應(yīng)該注意，如果立 體圖像顯示裝置具有適用于測量圖像觀察者的位置的位置測量部57 (將在稍后進行描述 實施方式5中描述)，則可將幻視位置從圖像觀察者所在的空間區(qū)域移開。下文中，將給出組成柱狀透鏡部10的透鏡室和其它組件的描述。M透鏡室結(jié)構(gòu)柱狀透鏡部10包括殼體。圖7A至圖7C示意性地示出了假設(shè)柱狀 透鏡部10包括單個透鏡室18時組成透鏡室18的殼體。這里，圖7A為沿著圖7B中的箭頭 A-A截取的示意性截面圖，圖7B為沿著圖7A(沒有示出第一液體)中的箭頭B-B截取的示 意性截面圖，而圖7C和圖8A至圖8C為沿著圖7A中的箭頭C-C截取的示意性截面圖。當(dāng) 沿著)(Z平面切割時的液體透鏡的形狀為示意性的并且與實際形狀不同。殼體包括第一側(cè)構(gòu)件11、第二側(cè)構(gòu)件12、第三側(cè)構(gòu)件13以及第四側(cè)構(gòu)件14。第二 側(cè)構(gòu)件12與第一側(cè)構(gòu)件11相對。第三側(cè)構(gòu)件13連接第一側(cè)構(gòu)件11的一個端部和第二側(cè) 構(gòu)件12的一個端部。第四側(cè)構(gòu)件14連接第一側(cè)構(gòu)件11的另一個端部和第二側(cè)構(gòu)件12的 另一個端部。殼體進一步包括附接至第一側(cè)構(gòu)件11、第二側(cè)構(gòu)件12、第三側(cè)構(gòu)件13以及第四 側(cè)構(gòu)件14的頂部表面的頂板15。殼體更進一步包括附接至第一側(cè)構(gòu)件11、第二側(cè)構(gòu)件12、第三側(cè)構(gòu)件13以及第 四側(cè)構(gòu)件14的底部表面的底板16。透鏡室用第一液體31和第二液體32來填充。第一液體31和第二液體32形成用 作柱面透鏡的液體透鏡，柱面透鏡的軸線在第一側(cè)構(gòu)件11和第二側(cè)構(gòu)件12延伸的方向(Y 方向)上延伸。將第一電極21設(shè)置在頂板15的內(nèi)表面上。將第二電極22設(shè)置在第一側(cè)構(gòu)件11 的內(nèi)表面上。將第三電極23設(shè)置在第二側(cè)構(gòu)件12的內(nèi)表面上。這里，在圖7A至圖7C所 示的條件下，沒有將電壓施加于第一電極21、第二電極22以及第三電極23。當(dāng)將適當(dāng)電壓施加于第一電極21、第二電極22以及第三電極23的條件下時，在第 一液體31和第二液體32之間的界面的狀態(tài)發(fā)生改變而成在圖8A、圖8B或者圖8C中所示的狀態(tài)。這里，圖8A示出了將相同的電壓施加于第二電極22和第三電極23的狀態(tài)。當(dāng)沿 著TL平面切割時在透鏡室中所形成的液體透鏡的形狀關(guān)于光軸OA對稱。另一方面，圖8B 和圖8C示出了將不同電壓施加于第二電極22和第三電極23的狀態(tài)。當(dāng)沿著XL平面切割 時在透鏡室中所形成的液體透鏡的形狀關(guān)于光軸OA不對稱。應(yīng)該注意，在圖8C中所示的 條件下在第二電極22和第三電極23之間的電勢差大于在圖8B條件下的電勢差。如圖8B 和圖8C所示，可以根據(jù)在第二電極22和第三電極23之間的電勢差改變每個透鏡室的屈光 力。此外，可以在與Y方向垂直的X方向上移動液體透鏡的光軸OA(由虛線所示)。更進一 步地，可以通過Ntunit個連續(xù)透鏡室18作為一個整體形成菲涅爾透鏡。如上所述，M透鏡室結(jié)構(gòu)柱狀透鏡部10由多個透鏡室18組成。這里，圖9和圖IOA 至圖IOC示出了多個透鏡室18的示意性截面圖。應(yīng)該注意，圖9為沿著圖7B中的箭頭A-A 截取的類似示意性截面圖，而圖IOA至圖IOC為沿著圖9中的箭頭C-C截取的示意性截面 圖。應(yīng)該注意，沿著圖9中所示的箭頭B-B截取的示意性截面圖與在圖7B中所示的類似。 上述M透鏡室結(jié)構(gòu)柱狀透鏡部具有第A種構(gòu)造。具有第A種構(gòu)造的M透鏡室結(jié)構(gòu)柱狀透鏡部10包括㈧殼體，以及(B) (M-I)個隔離壁構(gòu)件17殼體包括第一側(cè)構(gòu)件11、第二側(cè)構(gòu)件12、第三側(cè)構(gòu)件13以及第四側(cè)構(gòu)件14。第二 側(cè)構(gòu)件12與第一側(cè)構(gòu)件11相對。第三側(cè)構(gòu)件13連接第一側(cè)構(gòu)件11的一個端部和第二側(cè) 構(gòu)件12的一個端部。第四側(cè)構(gòu)件14連接第一側(cè)構(gòu)件11的另一個端部和第二側(cè)構(gòu)件12的另一個端部。殼體進一步包括附接至第一側(cè)構(gòu)件11、第二側(cè)構(gòu)件12、第三側(cè)構(gòu)件13以及第四 側(cè)構(gòu)件14的頂部表面的頂板15。殼體更進一步包括附接至第一側(cè)構(gòu)件11、第二側(cè)構(gòu)件12、第三側(cè)構(gòu)件13以及第 四側(cè)構(gòu)件14的底部表面的底板16。將(M-I)個隔離壁構(gòu)件17彼此平行地設(shè)置在第一側(cè)構(gòu)件11和第二側(cè)構(gòu)件12之 間。這里，在所示的實例中，僅為了簡化說明，并排設(shè)置透鏡室18(18^1 ^ ^ 以 及185)。每個透鏡室18(181、182、183、184以及185)填充有第一液體31和第二液體32。第 一液體31和第二液體32形成用作柱面透鏡的液體透鏡，該柱面透鏡的軸線平行于隔離壁 構(gòu)件17延伸的方向(Y方向)延伸。第一透鏡室IS1包括第一側(cè)構(gòu)件11和第三側(cè)構(gòu)件13、第一隔離壁構(gòu)件17、第四側(cè) 構(gòu)件14、頂板15以及底板16。第一電極21設(shè)置在組成透鏡室IS1的頂板15的內(nèi)表面上。 第二電極22設(shè)置在組成透鏡室IS1的第一側(cè)構(gòu)件11的內(nèi)表面上。第三電極23設(shè)置在組 成透鏡室IS1的隔離壁構(gòu)件17的內(nèi)表面上。此外，第(m+1)個透鏡室18(m+1)包括第m(其中，m = 1,2,…M_2)個隔離壁構(gòu)件 17、第三側(cè)構(gòu)件13、第(m+1)個隔離壁構(gòu)件17、第四側(cè)構(gòu)件14、頂板15以及底板16。將第 一電極21設(shè)置在組成第(m+1)個透鏡室18(m+1)的頂板15的內(nèi)表面上。將第二電極22設(shè) 置在組成第(m+1)個透鏡室18(m+1)的第m個隔離壁構(gòu)件17的內(nèi)表面上。將第三電極23設(shè) 置在組成第(m+1)個透鏡室18(m+1)的第(m+1)個隔離壁構(gòu)件17的內(nèi)表面上。
更進一步地，第M個透鏡室18m( = 185)包括第(M-I)個隔離壁構(gòu)件17、第三側(cè) 構(gòu)件13、第二側(cè)構(gòu)件12、第四側(cè)構(gòu)件14、頂板15以及底板16。將第一電極21設(shè)置在組成 第M個透鏡室1 的頂板15的內(nèi)表面上。將第二電極22設(shè)置在組成第M個透鏡室1 的 第(M-I)個隔離壁構(gòu)件17的內(nèi)表面上。將第三電極23設(shè)置在組成第M個透鏡室1 的第 二側(cè)構(gòu)件12的內(nèi)表面上。應(yīng)該注意，在所示的實例中，盡管在每個透鏡室中設(shè)置了第一電極21，但是可以將 單個第一電極21設(shè)置在如圖IA和圖IB或者圖2A至圖2C中所示的頂板15的內(nèi)表面上。在具有第A種構(gòu)造的M透鏡室結(jié)構(gòu)柱狀透鏡部10中，至少將第一側(cè)構(gòu)件11和第 二側(cè)構(gòu)件12以及隔離壁構(gòu)件17的表面(這些構(gòu)件與第一液體31和第二液體32之間的界 面位于此表面)處理成是防水的。另一方面，盡管圖IA和圖IB或者圖2A至圖2C示出了 仿佛在隔離壁構(gòu)件17的頂部表面和頂板15之間存在間隙，但是隔離壁構(gòu)件17的底部表面 延伸至底板16并且其頂部表面延伸至頂板15。殼體在外觀上為矩形。光從底板16進入柱 狀透鏡部10并且從頂板15離開柱狀透鏡部10。在根據(jù)實施方式1或者根據(jù)稍后將描述的實施方式2至實施方式7中的任何一個 實施方式的柱狀透鏡部中，第一液體31和第二液體32彼此不能溶解并且不混溶。第一液 體31和第二液體32之間的界面構(gòu)成透鏡表面。這里，第一液體31導(dǎo)電而第二液體32絕 緣。第一電極21與第一液體31接觸。第二電極22經(jīng)由絕緣膜M與第一液體31和第二 液體32接觸。第三電極23經(jīng)由絕緣膜M與第一液體31和第二液體32接觸。另一方面， 頂板15和底板16以及第一電極21由對于入射在柱狀透鏡部10上的光透明的材料制成。更具體地，頂板15、底板16、第一側(cè)構(gòu)件11、第二側(cè)構(gòu)件12、第三側(cè)構(gòu)件13和第四 側(cè)構(gòu)件14以及隔離壁構(gòu)件17由玻璃或者諸如亞克力樹脂的樹脂制成。導(dǎo)電的第一液體 31由密度為1. 06g/cm3并且折射率為1. 34的氟化鋰的水溶液制成。另一方面，絕緣第二液 體32由密度為1. 02g/cm3并且折射率為1. 49的硅油(TSF437,由Momentive Performance Materials Japan LLC 制造(former GEToshiba Silicone))制成。第一電極 21 由 ITO 制 成，而第二電極22和第三電極23由例如金屬(諸如金、鋁、銅以及銀)制成。絕緣膜對由 諸如聚對二甲苯、氧化鉭以及氧化鈦的金屬氧化物制成。應(yīng)該注意，將防水處理層(未示 出)設(shè)置在絕緣膜M的頂部上。防水處理層由聚對二甲苯或者氟基聚合體制成。優(yōu)選地， 應(yīng)該將第一電極21的表面和第三側(cè)構(gòu)件13和第四側(cè)構(gòu)件14的內(nèi)表面處理成是防水的。除 非另有規(guī)定，否則以上情況對于稍后將描述的根據(jù)實施方式2至實施方式7的柱狀透鏡部 同樣如此。第一電極21、第二電極22以及第三電極23經(jīng)由未示出的連接部連接至透鏡控制 部56使得期望電壓被施加于這些電極上。當(dāng)將電壓施加于第一電極21、第二電極22以及 第三電極23時，由第一液體31和第二液體32之間的界面組成的透鏡表面發(fā)生從圖IOA中 所示的向下凸的狀態(tài)改變至圖IOB中所示的向上凸的狀態(tài)。透鏡表面根據(jù)施加于電極21、 22以及23的電壓而改變(參照等式A)。在圖IOB中所示的實例中，向第二電極22和第三 電極23施加相同的電壓。因此，當(dāng)沿著TL平面切割時在透鏡室中形成的液體透鏡的形狀 關(guān)于液體透鏡的光軸對稱。另一方面，圖IOC示出了當(dāng)向第二電極22和第三電極23施加 不同電壓時的狀態(tài)。在這種情況下，形成菲涅爾透鏡。此外，作為一個整體的柱狀透鏡部10 的光軸可以移動。此外，可以根據(jù)第二電極22和第三電極23之間的電勢差來改變每個透鏡室的屈光力。應(yīng)該注意，當(dāng)菲涅爾透鏡根據(jù)施加于第一電極21、第二電極22以及第三電 極23的電壓來輸送屈光力時，該菲尼爾透鏡的屈光力在TL平面(或者與TL平面平行的平 面)內(nèi)基本上為零。在)(Z平面中的菲涅爾透鏡的屈光力具有有限值。這里，術(shù)語“菲尼爾 透鏡的光軸”指的是當(dāng)沿著)(Z平面切割菲涅爾透鏡時連接由作為一個整體的菲涅爾透鏡得 到的虛擬透鏡(根據(jù)作為一個整體的菲涅爾透鏡得到的單個透鏡)的兩個虛擬光學(xué)表面的 曲率中心的直線。根據(jù)實施方式1的柱狀透鏡部10的以上基本操作對于稍后將描述的根據(jù)實施方 式2至實施方式7的柱狀透鏡部相同。[實施方式2]實施方式2為實施方式1的變形并且涉及第B種構(gòu)造。如圖IlA中的示意性截面 圖中所示，在M透鏡室結(jié)構(gòu)柱狀透鏡部10中，隔離壁構(gòu)件17的底部表面延伸至底板16，具 有設(shè)置在隔離壁構(gòu)件17的頂部表面和頂板15之間的間隙。應(yīng)該注意，圖IlA以及稍后將 描述的圖1IB和圖1IC為沿著圖9中的箭頭C-C截取的類似示意性截面圖。除在這方面以 外，根據(jù)實施方式2的立體圖像顯示裝置可以以與根據(jù)實施方式1的立體圖像顯示裝置相 同的方式來構(gòu)造和構(gòu)成。因此，省略了其詳細描述。[實施方式3]實施方式3也為實施方式1的變形并且涉及第C種構(gòu)造。如圖IlB中的示意性截 面圖中所示，在根據(jù)實施方式3的M透鏡室結(jié)構(gòu)柱狀透鏡部中，在隔離壁構(gòu)件17的底部表 面和底板16之間設(shè)置間隙，并且隔離壁構(gòu)件17的頂部表面延伸至頂板15。除在這方面以 外，根據(jù)實施方式3的立體圖像顯示裝置可以以與實施方式1的立體圖像顯示裝置相同的 方式構(gòu)造和構(gòu)成。因此，省略了其詳細描述。[實施方式4]實施方式4也為實施方式1的變形并且涉及第D種構(gòu)造。如圖IlC中的示意性截 面圖中所示，在根據(jù)實施方式4的M透鏡室結(jié)構(gòu)的柱狀透鏡部中，在隔離壁構(gòu)件17的底部 表面和底板16之間設(shè)置間隙，并且還在隔離壁構(gòu)件17的頂部表面和頂板15之間設(shè)置間 隙。除在這方面以外，根據(jù)實施方式4的立體圖像顯示裝置可以以與根據(jù)實施方式1的立 體圖像顯示裝置相同的方式來構(gòu)造和構(gòu)成。因此，省略了其詳細描述。例如，如下所述，可以制造在實施方式4中所述的柱狀透鏡部。首先，制造第一側(cè)構(gòu)件11、第二側(cè)構(gòu)件12、第三側(cè)構(gòu)件13、第四側(cè)構(gòu)件14、頂板15、 底板16以及隔離壁構(gòu)件17。應(yīng)該注意，在第二側(cè)構(gòu)件12和第四側(cè)構(gòu)件14上適當(dāng)?shù)卦O(shè)置 適用于注入液體的注入口和適用于流出液體的流出口。然后，使用例如粘合劑將第一側(cè)構(gòu) 件11、第二側(cè)構(gòu)件12、第三側(cè)構(gòu)件13、第四側(cè)構(gòu)件14、底板16以及隔離壁構(gòu)件17裝配在一 起。接下來，基于例如濺射或者電鍍在第一側(cè)構(gòu)件11和第三側(cè)構(gòu)件13以及隔離壁構(gòu)件17 上形成第二電極22和第三電極23。另一方面，基于例如濺射或者電鍍在頂板15上預(yù)先形 成第一電極21。然后，將頂板15固定至側(cè)構(gòu)件11、12、13和14。接下來，首先，從設(shè)置在第二側(cè)構(gòu)件12上的注入口(未示出)注入第二液體32，隨 后注入第一液體31，同時使透鏡室18降壓。這時，第一液體31被注入，同時形成與第二液 體32的界面。從流出口(未示出)流出一部分第二液體32。最后，將注入口和流出口密 封，并且將電極連接至透鏡控制部56以完成柱狀透鏡部。
應(yīng)該注意，實質(zhì)上，在其它實施方式中描述的柱狀透鏡部可以以基本相同的方式 進行制造。[實施方式5]實施方式5為實施方式1至實施方式4的變形。在根據(jù)實施方式5的立體圖像顯 示裝置中，在每個透鏡室中控制施加于電極的電壓以改變柱面透鏡的設(shè)置間距。這里，可以 通過改變柱面透鏡的設(shè)置間距來改變觀看距離，即，從圖像觀察者至圖像顯示部的距離。圖 13為用于描述在根據(jù)實施方式5的立體圖像顯示裝置中像素間距、視點到視點距離和柱面 透鏡間距之間的關(guān)系的示意圖。圖12為示出根據(jù)實施方式5的立體圖像顯示裝置的整體 構(gòu)造的框圖。我們假設(shè)兩個像素，一個包括在第一像素子單元組[1](稱作“像素-1”)中而另 一個包括在第二像素子單元組[2](稱作“像素-2”)中。這里，我們假設(shè)在圖像顯示部中 像素-1和像素-2彼此相鄰設(shè)置使得通過像素-1 ( 一種，點圖像)所獲得的圖像和通過像 素-2( —種，點圖像)所獲得的圖像彼此相鄰。如圖13所示，像素-1和像素-2之間的距 離(像素-1和像素-2之間的間距)由“P/’表示。此外，從圖像顯示部40至柱狀透鏡部 10的距離由Cl1表示，第一視點和第二視點之間的距離(視點與視點距離)由己表示，從圖 像顯示部40至包含兩個視點的虛擬平面的距離由d2表示，以及相鄰柱面透鏡之間的間距 (在柱面透鏡的設(shè)置中的空間頻率)由&表示。從圖13中，PpP2 Jyd1和(12之間的關(guān)系 如通過以下等式1和等式2所示。d2 = (P^P2) Cl1ZP1...(1)P3 = {(Cl2-Cl1) /d2} Npov .P1··· (2)從等式1和等式2導(dǎo)出以下等式3和等式4 d2 = Npov · P1 · V (Npov · P1-P3) ... (3)P2 = P1 · P3/(Npov · P1-P3)... (4)順便提及，通常，現(xiàn)有技術(shù)中的立體圖像顯示裝置不能改變由柱狀透鏡部的間距 P3確定的距離d2 (參照上面的等式3)。因此，在通過假設(shè)房間的具體大小而預(yù)先確定觀看 距離(Cl2-Cl1)以后，設(shè)計立體圖像顯示裝置。結(jié)果，如果圖像觀察者在假設(shè)距離(Cl2-Cl1)外部 的位置處觀察圖像，則可能對感知立體圖像產(chǎn)生不利影響。即，根據(jù)要觀察圖像的房間的大 小，需要多種模式。這在考慮批量生產(chǎn)時是有問題的。根據(jù)等式3，如果相鄰柱面透鏡之間的設(shè)置間距P3可以改變，則d2 (即，觀看距離 (Cl2-Cl1))可以改變。這消除了對根據(jù)要觀察圖像的房間大小的多種模式的需要。因此，即 使圖像觀察者的位置改變，即，即使距離d2改變，根據(jù)實施方式5的立體圖像顯示裝置也可 以改變相鄰柱面透鏡之間的間距P3。這確保了不會妨礙圖像觀察者對立體圖像的觀察。應(yīng) 該注意，為了改變在相鄰柱面透鏡之間的間距P3，僅有必要用透鏡控制部56適當(dāng)改變施加 于電極21、22和23的電壓。根據(jù)實施方式5的立體圖像顯示裝置進一步包括適用于測量圖像觀察者的位置 的位置測量部57，因此，基于由位置測量部57所獲得的圖像觀察者的位置信息來控制施加 于每個透鏡室中的電極的電壓。如圖12所示，其中，可以用作位置測量部57的裝置為具有 能夠捕捉靜止或者移動圖像的固態(tài)成像裝置的攝像機或者網(wǎng)絡(luò)相機和紅外線位置測量裝 置。響應(yīng)于來自位置測量部57的輸出，透鏡控制部56僅需要通過公知的方法來確定圖像觀察者的位置并且基于圖像觀察者的位置信息控制施加于如上所述的每個透鏡室18中的 電極21、22和23的電壓。可選地，立體圖像顯示裝置可以具有用于進入諸如“ lm”、“2m或者“:3m”的圖像 觀察者的近似位置(從立體圖像顯示裝置至圖像觀察者的距離)的開關(guān)或者其它控制。在 這種情況下，透鏡控制部56檢查哪個開關(guān)被操作以控制施加于每個透鏡室18中的電極21、 22和23的電壓。除在這方面以外，根據(jù)實施方式5的立體圖像顯示裝置可以以與根據(jù)實施方式1 的立體圖像顯示裝置相同的方式構(gòu)筑和構(gòu)成。因此，省略了其詳細描述。[實施方式6]實施方式6為實施方式1至實施方式5的變形。圖14示出了柱狀透鏡部IOA的 示意圖。在實施方式6中，邊界透鏡室19設(shè)置在柱面透鏡之間。邊界透鏡室19具有與柱 面透鏡的屈光力符號相反的屈光力。更具體地，柱面透鏡用作凸透鏡，并且由邊界透鏡室19 形成的透鏡用作凹透鏡。除在這方面以外，根據(jù)實施方式6的立體圖像顯示裝置可以以與根據(jù)實施方式1 的立體圖像顯示裝置相同的方式構(gòu)造和構(gòu)成。因此，省略了其詳細描述。在實施方式6中， 穿過邊界透鏡部19的光沒有到達圖像觀察者，因此，圖像觀察者難以在視覺上感知柱面透 鏡之間的邊界區(qū)域，從而提供顯示立體圖像的改善的質(zhì)量。[實施方式7]實施方式7為實施方式1至實施方式6的變形。如在用于描述圖15中的立體圖 像顯示裝置的柱狀透鏡部、圖像顯示部以及其它組件的設(shè)置的概念圖中所示，在實施方式7 中，依次設(shè)置光源、柱狀透鏡部IOB以及圖像顯示部40。此外，柱面透鏡用作柱狀透鏡部IOB 中的凸透鏡。來自定向光源的光束(即，從光源所發(fā)出的平行光束)穿過柱狀透鏡部10B， 進入圖像顯示部40。在圖15中，柱面透鏡的焦平面由長點劃線示出。將柱狀透鏡部IOB和 圖像顯示部40設(shè)置為使得從柱面透鏡至圖像顯示部的顯示表面的距離為柱面透鏡的焦距 的兩倍?？蛇x地，如在用于描述在圖16中的立體圖像顯示裝置的柱狀透鏡部、圖像顯示部 以及其它組件的構(gòu)造的概念圖中所示，柱面透鏡可以用作在柱狀透鏡部IOC中的凹透鏡。 來自定向光源的光束(即，從光源所發(fā)出的平行光束)穿過柱狀透鏡部10C，進入圖像顯示 部40。在圖16中，柱面透鏡的焦平面由長點劃線示出。將柱狀透鏡部IOC和圖像顯示部 40設(shè)置為使得從柱面透鏡至圖像顯示部的顯示平面的距離與柱面透鏡的焦距相同。立體圖像顯示裝置和柱狀透鏡部的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)僅是示意性的，并且組成柱狀透鏡 部和其它組件的材料也是示意性的?？梢詫λ鼈冞M行適當(dāng)改變。此外，還可以根據(jù)與液體 直接接觸或者經(jīng)由絕緣膜與其接觸的液體的性能(導(dǎo)電和絕緣)適當(dāng)改變第一電極、第二 電極以及第三電極的構(gòu)造、結(jié)構(gòu)、布置以及其它性能?？梢酝ㄟ^在X方向上移動組成柱狀透 鏡部的柱面透鏡的光軸來改變視點位置。為了改變視點位置，立體圖像顯示裝置可以具有 用于進入諸如“立體圖像顯示裝置的前面”、“從立體圖像顯示裝置的前面向右0. 5m”、或者 “從立體圖像顯示裝置的前面向左0. 5m”的圖像觀察者的近似位置的開關(guān)或者其它控制。透 鏡控制部56檢查哪個開關(guān)被操作以控制施加于如上所述的每個透鏡室18中的電極21、22 和23的電壓?？梢酝ㄟ^基于從位置測量部57獲得的圖像觀察者的位置信息控制施加于每個透鏡室中的電極的電壓來改變視點位置。可選地，當(dāng)圖像觀察者在觀察立體圖像顯示裝 置上顯示的圖像的同時通過操作合適的開關(guān)調(diào)節(jié)觀看距離和視點位置的時候，可以用透鏡 控制部56來控制施加于每個透鏡室18中的電極21、22和23的電壓。另一方面，盡管已經(jīng) 用實施方式描述在立體圖像顯示裝置上顯示正在移動的圖像的情況，但是也可以在立體圖 像顯示裝置上顯示靜態(tài)圖像。在實施方式中，圖像顯示部包括液晶顯示裝置。然而，圖像顯 示部可以包括自發(fā)光圖像顯示裝置，更具體地，包括有機電致發(fā)光顯示裝置或者等離子體 顯示裝置。柱狀透鏡部中的頂板和底板的概念是相對的。因此，可以將頂板理解為第一光 傳輸構(gòu)件，并且將底板理解為第二光傳輸構(gòu)件。 應(yīng)該理解，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，文中所述的當(dāng)前優(yōu)選實施方式的各種改變和 變形是顯而易見的。這樣改變和變形可以在沒有背離本主題的精神和范圍并且沒有減少其 預(yù)期優(yōu)點的情況下進行。因此，所附權(quán)利要求包括了這些改變和變形。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示裝置，包括圖像顯示部；柱狀透鏡，包括以線性陣列設(shè)置的多個透鏡，每個透鏡由具有共同光軸的多個相鄰可 變透鏡來限定；以及控制器，控制多個可變透鏡的光學(xué)特性以使至少一個所述透鏡的所述共同光軸在給定 方向上移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中，每個所述可變透鏡為液體透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中，每個透鏡為菲涅爾透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中，所述控制器使所述多個可變透鏡的所 述光學(xué)特性與所述圖像顯示部的圖像幀的切換同步地改變。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中，通過以線性陣列設(shè)置的多個所述透鏡 將各自由不同像素子單元組顯示的多幅不同圖像聚焦至多個相應(yīng)的視點。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中，所述控制器使多個透鏡的所述共同光 軸的所述移動與圖像幀的切換同步，使得在第一時間，第一圖像由第一像素子單元組通過位于第一位置的多個透鏡顯示至第一 視點，以及在第二時間，第二圖像由第二像素子單元組通過位于第二位置的所述透鏡顯示至所述 第一視點，所述透鏡的所述第二位置相對于所述第一位置移位。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像顯示裝置，其中，所述控制器使所述透鏡的所述共同光 軸的所述移動同步，使得在所述第一時間，第三圖像由所述第二像素子單元組通過位于所述第一位置處的所述 透鏡顯示至第二視點，以及在所述第二時間，第四圖像由第三像素子單元組通過位于所述第二位置處的所述透鏡 顯示至所述第二視點。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像顯示裝置，其中，所述控制器使所述透鏡的所述共同光 軸的所述移動同步，使得在所述第一時間，第五圖像由第三像素子單元組通過位于所述第一位置處的所述透鏡 顯示至第三視點，以及在所述第二時間，第六圖像由第一像素子單元組通過位于所述第二位置處的所述透鏡 顯示至所述第三視點。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中，透鏡之間的設(shè)置間距是可變的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像顯示裝置，其中，通過控制對各個所述可變透鏡中包括 的多個電極的電壓施加來改變所述透鏡的所述設(shè)置間距。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像顯示裝置，還包括位置測量部，被配置用于檢測對象 相對于所述圖像顯示部的位置，其中，所述控制器基于從所述位置測量部所獲得的所述對 象的位置信息來改變所述透鏡的所述設(shè)置間距。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中，構(gòu)成透鏡的相鄰可變透鏡的數(shù)量是可 變的。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中，邊界透鏡設(shè)置在相鄰?fù)哥R之間，所述邊界透鏡均包括多個所述可變透鏡并且具有與所述透鏡的屈光力在符號上相反的屈光力。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，還包括光源，其中，所述光源、所述圖像顯示 部以及所述柱狀透鏡依此順序設(shè)置。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，還包括光源，其中，所述光源、所述柱狀透鏡 以及所述圖像顯示部依此順序設(shè)置。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中，每個所述可變透鏡為具有室的液體透 鏡，并且相鄰的液體透鏡室由隔離壁構(gòu)件分隔。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像顯示裝置，其中，電極被連接至各個所述液體透鏡室 的壁。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像顯示裝置，其中，第一液體是所有的所述液體透鏡室 共有的。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中，所述圖像顯示部、所述柱狀透鏡以及 所述控制器協(xié)作使得所述圖像能被立體顯示。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其中，所述圖像顯示部、所述柱狀透鏡以及 所述控制器協(xié)作使得能夠在不同的視點顯示不同的圖像。
21.—種顯示圖像的方法，所述方法包括在圖像顯示裝置上顯示圖像；控制多個透鏡的光學(xué)特性以使所述多個透鏡形成柱狀透鏡，每個所述透鏡具有共同光 軸并且包括多個相鄰可變透鏡；以及改變多個所述可變透鏡的所述光學(xué)特性以使至少一個所述透鏡的所述共同光軸在給 定方向上移動。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示圖像的方法，其中，每個所述可變透鏡為液體透鏡。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示圖像的方法，其中，每個透鏡為菲涅爾透鏡。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示圖像的方法，還包括與所述圖像顯示部的圖像幀的 切換同步地改變所述多個可變透鏡的所述光學(xué)特性。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示圖像的方法，還包括通過以線性陣列設(shè)置的多個所 述透鏡將各自由不同像素子單元組顯示的多幅不同圖像聚焦至多個相應(yīng)的視點。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示圖像的方法，還包括使多個透鏡的所述共同光軸的 移動與圖像幀的切換同步，使得在第一時間，第一圖像由第一像素子單元組通過位于第一位置的多個透鏡顯示至第一 視點，以及在第二時間，第二圖像由第二像素子單元組通過位于第二位置處的所述透鏡顯示至所 述第一視點，所述透鏡的所述第二位置相對于所述第一位置被改變。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的顯示圖像的方法，還包括使所述透鏡的所述共同光軸的 所述移動同步，使得在所述第一時間，第三圖像由所述第二像素子單元組通過位于所述第一位置處的所述 透鏡顯示至第二視點，以及在所述第二時間，第四圖像由第三像素子單元組通過位于所述第二位置處的所述透鏡 顯示至所述第二視點。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的顯示圖像的方法，還包括使所述透鏡的所述共同光軸的 所述移動同步，使得在所述第一時間，第五圖像由第三像素子單元組通過位于所述第一位置處的所述透鏡 顯示至第三視點，以及在所述第二時間，第六圖像由第一像素子單元組通過位于所述第二位置處的所述透鏡 顯示至所述第三視點。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示圖像的方法，其中，透鏡之間的設(shè)置間距是可變的。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的顯示圖像的方法，還包括通過控制對各個所述可變透鏡 中包括的多個電極的電壓施加來改變所述透鏡的所述設(shè)置間距。
31.根據(jù)權(quán)利要求四所述的顯示圖像的方法，還包括檢測對象相對于所述圖像顯示 部的位置，并且基于檢測到的所述對象的位置信息來改變所述透鏡的所述設(shè)置間距。
32.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示圖像的方法，其中，構(gòu)成透鏡的相鄰可變透鏡的數(shù)量 是可變的。
33.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示圖像的方法，其中，邊界透鏡設(shè)置在相鄰?fù)哥R之間，所 述邊界透鏡均包括多個所述可變透鏡并且具有與所述透鏡的屈光力在符號上相反的屈光 力。
34.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示圖像的方法，還包括提供了光源，并且所述光源、所 述圖像顯示部以及所述柱狀透鏡依此順序設(shè)置。
35.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示圖像的方法，還包括提供了光源，并且所述光源、所 述柱狀透鏡以及所述圖像顯示部依此順序設(shè)置。
36.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示圖像的方法，其中，每個所述可變透鏡為具有多個室 的液體透鏡，并且相鄰的液體透鏡室由隔離壁構(gòu)件分隔。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的顯示圖像的方法，其中，電極被連接至各個所述液體透鏡 室中的壁。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的顯示圖像的方法，其中，第一液體是所有的所述液體透鏡 室共有的。
39.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示圖像的方法，其中，顯示所述圖像，以及控制并改變所 述多個可變透鏡的所述光學(xué)特性使得所述圖像能被立體顯示。
40.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示圖像的方法，其中，顯示所述圖像，以及控制并改變所 述多個可變透鏡的所述光學(xué)特性使得能夠在不同的視點顯示不同的圖像。
41.一種光學(xué)裝置，包括以線性陣列設(shè)置的多個可變透鏡，每個透鏡由具有共同光軸的多個相鄰可變透鏡來限 定；以及控制器，控制多個所述透鏡的光學(xué)特性以使至少一個所述透鏡的所述共同光軸在給定 方向上移動。
42.—種控制包括多個可變透鏡的光學(xué)裝置的方法，所述方法包括控制多個可變透鏡的光學(xué)特性以使多個相鄰可變透鏡形成具有共同光軸的透鏡；以及改變所述多個可變透鏡的所述光學(xué)特性以使所述透鏡的所述共同光軸在給定方向上 移動。
43.一種立體圖像顯示裝置，包括 圖像顯示部；柱狀透鏡，包括以線性陣列設(shè)置的多個液體透鏡；以及控制器，控制所述液體透鏡的液-液界面的形狀，使得在所述線性陣列的給定方向上 在多個相鄰液體透鏡中順序形成第一液-液界面形狀，其中，與所述圖像顯示部的圖像幀的切換同步地順序形成所述液-液界面形狀。
44.一種立體顯示圖像的方法，所述方法包括 在圖像顯示裝置上顯示圖像；以及控制以線性陣列設(shè)置的多個液體透鏡的液-液界面的形狀以在所述線性陣列的給定 方向上在多個相鄰液體透鏡中順序形成第一液-液界面形狀，其中，與所述圖像顯示部的圖像幀的切換同步地順序形成所述液-液界面形狀。
45.一種立體圖像顯示裝置，包括 圖像顯示部；以線性陣列設(shè)置的多個液體透鏡室，每個液體透鏡室包括 多個壁，包圍第一液體和第二液體，所述第一液體與所述第二液體不混溶， 第一電極、第二電極以及第三電極，設(shè)置在所述室的所述壁上；以及 控制器，用于對所述液體透鏡室之一，將第一電勢施加至所述第一電極并且將第二電 勢施加至所述第二電極以在所述第一液體和所述第二液體之間形成界面形狀，其中，所述控制器將電勢施加至在線性陣列的給定方向上的多個不同液體透鏡室中的 每一個的第一電極和第二電極，從而在所述不同液體透鏡室中順序形成所述界面形狀，以 及其中，與所述圖像顯示部的圖像幀的切換同步地在所述不同液體透鏡室中形成所述界 面形狀。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種立體圖像顯示裝置及其驅(qū)動方法。該圖像顯示裝置包括圖像顯示部；以及柱狀透鏡，包括以線性陣列設(shè)置的多個透鏡。每個透鏡由具有共同光軸的多個相鄰可變透鏡來限定。圖像顯示裝置還包括控制器，該控制器控制多個可變透鏡的光學(xué)特性以使至少一個透鏡的共同光軸在給定方向上移動。
文檔編號G02B26/02GK102053378SQ20101051901
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者今井裕, 佐藤能久, 岡本好喜, 土屋美樹 申請人:索尼公司