專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像顯示裝置及用于此的光學(xué)構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可切換定向圖像顯示和非定向圖像顯示的圖像顯示裝置。
技術(shù)背景目前，提案有在從多個(gè)方向觀看時(shí)，對(duì)各觀測(cè)方向顯示不同圖像(視 頻)(下面稱(chēng)作"定向圖像顯示")的圖像顯示裝置。作為定向圖像顯示裝 置，有通過(guò)對(duì)一個(gè)觀察者的兩眼入射不同的圖像光來(lái)進(jìn)行立體的圖像顯示的3D圖像顯示裝置。另外，也有對(duì)兩個(gè)觀察者識(shí)別不同的圖像的定向圖 像顯示裝置。這樣的定向圖像顯示裝置中，顯示部具有的全像素中利用一 半的像素顯示第一圖像，利用剩余的像素顯示第二圖像。而且，在顯示部 的近人側(cè)(觀察者側(cè))配置限制圖像光的射出方向的光學(xué)構(gòu)件(視差屏障 及雙凸透鏡等)，只對(duì)一觀測(cè)方向顯示第一圖像，并只是對(duì)另一觀測(cè)方向 顯示第二圖像(參照下記專(zhuān)利文獻(xiàn)l)。專(zhuān)利文獻(xiàn)1:特開(kāi)2006-106608號(hào)公報(bào)在定向圖像顯示裝置中，若切換定向顯示模式和對(duì)任何觀測(cè)方向都顯 示同一圖像(稱(chēng)作"非定向圖像顯示")的非定向顯示模式則是方便的。 但是，目前不知道由同一圖像顯示裝置切換定向顯示模式和非定向顯示模 式的裝置。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種可切換并執(zhí)行定向圖像顯示和非定向圖 像顯示的圖像顯示裝置的技術(shù)。本發(fā)明是為解決上述課題的至少一部分而構(gòu)成的，其可作為以下的方 式及應(yīng)用例實(shí)現(xiàn)?！矐?yīng)用例1〕 一種圖像顯示裝置，可切換定向顯示模式和非定向顯示 模式，所述定向顯示模式在第一觀測(cè)方向顯示第一圖像、在第二觀測(cè)方向顯示第二圖像；所述非定向顯示模式在所述第一觀測(cè)方向和所述第二觀測(cè) 方向的雙方顯示同一圖像，其特征在于，所述圖像顯示裝置具備圖像形 成部，其形成圖像并射出顯示所述圖像的圖像光；光學(xué)構(gòu)件，其配置于所 述圖像形成部的射出側(cè)，并用于顯示模式的切換，所述光學(xué)構(gòu)件，具備 兩個(gè)板狀構(gòu)件，具有透光性；透鏡構(gòu)件，其配置于所述兩個(gè)板狀構(gòu)件之間， 具有規(guī)定的折射率；折射率可變介質(zhì)，其填充于所述透鏡構(gòu)件和所述兩個(gè) 板狀構(gòu)件之間；折射率調(diào)節(jié)部，其用于調(diào)節(jié)所述折射率可變介質(zhì)的折射率， 所述折射率調(diào)節(jié)部，(i)為了將所述圖像顯示裝置的顯示模式設(shè)為所述定 向顯示模式，通過(guò)調(diào)節(jié)所述折射率可變介質(zhì)的折射率使其成為與所述規(guī)定 折射率不同的折射率，從而將所述光學(xué)構(gòu)件設(shè)為具有透鏡作用的第一使用 狀態(tài)；并且(ii)為了將所述圖像顯示裝置的顯示模式設(shè)為所述非定向顯 示模式，通過(guò)調(diào)節(jié)所述折射率可變介質(zhì)的折射率使其與所述規(guī)定折射率相 同，從而將所述光學(xué)構(gòu)件設(shè)為，沒(méi)有所述透鏡作用而起透光性板材功能的 第二使用狀態(tài)。在應(yīng)用例1的圖像顯示裝置中，在定向顯示模式下，折射率可變介質(zhì) 的折射率為與透鏡構(gòu)件的折射率不同的折射率，在光學(xué)構(gòu)件上發(fā)揮透鏡作用，因此，可在第一觀測(cè)方向顯示第一圖像，可在第二觀測(cè)方向顯示第二 圖像。另外，在非定向顯示模式下，由于折射率可變介質(zhì)的折射率與透鏡 構(gòu)件的折射率相同，故在光學(xué)構(gòu)件上不發(fā)揮透鏡作用，而作為一個(gè)透光性 板材發(fā)揮功能，因此，可在任何觀測(cè)方向顯示同一圖像。另外，在非定向 顯示模式下，可以以比定向顯示模式高的分辨率進(jìn)行圖像顯示?！矐?yīng)用例2) —種圖像顯示裝置，其在應(yīng)用例1所述的圖像顯示裝置 中，所述透鏡構(gòu)件具有分別接觸所述兩個(gè)板狀構(gòu)件的兩個(gè)接觸面，并且所 述兩個(gè)接觸面間的側(cè)面部分由曲面構(gòu)成，所述光學(xué)構(gòu)件以如下方式構(gòu)成 即在所述第一使用狀態(tài)下，對(duì)于透過(guò)所述側(cè)面部分的光，所述透鏡作用發(fā) 揮功能，并且對(duì)于透過(guò)所述兩個(gè)接觸面的任何一個(gè)的光，所述透鏡作用不 發(fā)揮功能。通過(guò)作成這樣的構(gòu)成，與透鏡構(gòu)件不與兩個(gè)板狀構(gòu)件的任一個(gè)接觸的 構(gòu)成相比，可減少充填于透鏡構(gòu)件和兩個(gè)板狀構(gòu)件之間的折射率可變介質(zhì) 的量，從而可抑制圖像顯示裝置的制造成本的上升。另外，在定向顯示模式下，利用透鏡構(gòu)件的側(cè)面部分可發(fā)揮透鏡作用，從而可進(jìn)行定向圖像顯 示。另外，雖然透鏡作用不對(duì)兩個(gè)接觸面中的任一個(gè)透過(guò)的光作用，但可 通過(guò)這兩個(gè)接觸面來(lái)限制透過(guò)的圖像光的射出方向，從而可進(jìn)行定向圖像 顯示?！矐?yīng)用例3) —種圖像顯示裝置，其在應(yīng)用例1或應(yīng)用例2所述的圖 像顯示裝置中，所述折射率變化介質(zhì)是液晶。通過(guò)作成這樣的構(gòu)成，可通過(guò)改變液晶的折射率來(lái)切換定向顯示模式 和非定向顯示模式?！矐?yīng)用例4) 一種圖像顯示裝置，其在應(yīng)用例1 應(yīng)用例3中任一例所述的圖像顯示裝置的基礎(chǔ)上，所述透鏡構(gòu)件與所述兩個(gè)板狀構(gòu)件中至少 其中一個(gè)一體地形成。通過(guò)作成這樣的構(gòu)成，可省去將透鏡構(gòu)件配置于兩個(gè)板狀構(gòu)件之間的 適當(dāng)?shù)奈恢玫墓ば?，從而可抑制圖像顯示裝置的制造成本的上升。另外，本發(fā)明可通過(guò)各種方式實(shí)現(xiàn)，例如也可以作為在圖像顯示裝置 中適用的光學(xué)構(gòu)件實(shí)現(xiàn)。


圖1是表示作為本發(fā)明一實(shí)施例的圖像顯示裝置的外觀的說(shuō)明圖。 圖2是示意性表示圖1所示的圖像顯示裝置1000的內(nèi)部構(gòu)成的框圖。 圖3是表示圖像顯示裝置1000具備的控制部的概略構(gòu)成的框圖。 圖4是表示定向顯示模式下的圖像顯示裝置1000的狀態(tài)的說(shuō)明圖。 圖5是示意性表示在定向顯示模式下透過(guò)透鏡構(gòu)件210的圖像光的說(shuō) 明圖。圖6是表示非定向顯示模式下的圖像顯示裝置1000的狀態(tài)的說(shuō)明圖。 圖7是示意性表示在非定向顯示模式下透過(guò)透鏡構(gòu)件210的圖像光的 說(shuō)明圖。圖8是表示第二實(shí)施例的液晶透鏡的概略構(gòu)成的說(shuō)明圖。 圖9是表示第三實(shí)施例的液晶透鏡的概略構(gòu)成的說(shuō)明圖。 圖IO是表示第四實(shí)施例的液晶透鏡的概略構(gòu)成的說(shuō)明圖。 圖11是表示第五實(shí)施例的液晶透鏡的概略構(gòu)成的說(shuō)明圖。圖中IO —第一驅(qū)動(dòng)電路，11—CPU, 12 —用戶(hù)接口處理部，13—操 作面板，14一遙控，15—圖像處理部，16—輸入接口部，20—第二驅(qū)動(dòng)電 路，IOO —液晶顯示部，lll一上部偏振板，112 —上部玻璃基板，113 —彩 色濾光器(力，一7 —》夕)層，114一液晶層，115 —下部玻璃基板， 116 —下部偏振板，150 —背光燈，160 —控制部，200、 200a 200d—液晶 透鏡，210 —透鏡構(gòu)件，212、 262、 272、 282—第一底面部(平面部)，213、 214 —第二底面部(平面部)，220 —液晶層，230 —上部玻璃板材，240 — 下部玻璃板材，260a 260c、 270、 280a 280d—透鏡構(gòu)件，1000 —圖像顯 示裝置，F(xiàn)S —圖像信號(hào)，MS —顯示模式信號(hào)，SL1、 SR1、 SL2、 SL1 —圖 像光。
具體實(shí)施方式
下面，基于實(shí)施例，按以下順序說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式。A. 第一實(shí)施例B. 第二實(shí)施例C. 第三實(shí)施例D. 第四實(shí)施例-E. 第五實(shí)施例F. 變形例 A.第一實(shí)施例圖1是表示作為本發(fā)明一實(shí)施例的圖像顯示裝置的外觀的說(shuō)明圖。該 圖像顯示裝置1000可作為能夠立體觀看的立體顯示器發(fā)揮作用，另外，也可以作為通常的顯示器(二維顯示器)發(fā)揮作用。圖像顯示裝置1000在作為立體顯示器發(fā)揮作用時(shí)，通過(guò)在用戶(hù)的左眼方向(第一觀測(cè)方向) 和右眼方向(第二觀測(cè)方向)顯示不同的圖像的定向顯示模式動(dòng)作。另一方面，圖像顯示裝置1000在作為二維顯示器發(fā)揮作用時(shí)，通過(guò)在第一觀測(cè)方向及第二觀測(cè)方向任一方向都顯示同一圖像的非定向顯示模式動(dòng)作。圖2是示意性表示圖1所示的圖像顯示裝置1000的內(nèi)部構(gòu)成的框圖。 圖像顯示裝置1000具備液晶顯示部100、背光燈150、液晶透鏡200、第 一驅(qū)動(dòng)電路IO、第二驅(qū)動(dòng)電路20、后述的控控制部(未圖示)。液晶透鏡200具備下部玻璃板材240、上部玻璃板材230、多個(gè)透鏡構(gòu)件210、多個(gè) 液晶層220。兩個(gè)玻璃板材230、 240在表面具備透明電極(未圖示)，且 作為基板整體具有透光性。透鏡構(gòu)件210由具有透光性的物質(zhì)構(gòu)成。作為透光性物質(zhì)，可采用作為紫外線(xiàn)固化樹(shù)脂的氨基甲酸酯(夕^夕乂7夕y ^—卜)等合成樹(shù)脂及玻璃等折射率大致一定的物質(zhì)。透鏡構(gòu)件210，也如圖1所示，具有將在 X軸方向并排柱面透鏡而成的雙凸透鏡的前端部分削除的形狀。各透鏡構(gòu) 件210具有與上部玻璃板材230相接的第一底面部212、和與下部玻璃基 板240相接的第二底面部214。另外，也將這些底面部212、 214稱(chēng)作"平 面部"。第一底面部212的大小例如可為第二平面部214的約30%程度。 圖2的例子中，液晶玻璃200所具備的透鏡構(gòu)件210的數(shù)量作為三個(gè)而描 繪出，但實(shí)際上有多個(gè)透鏡構(gòu)件沿X軸方向并排配置(參照?qǐng)Dl)。液晶層220 (圖2)由充填于透鏡構(gòu)件210和上部玻璃板材230之間 的液晶構(gòu)成。該液晶通過(guò)根據(jù)兩個(gè)玻璃板材230、 240所具備的透明電極(省略圖示)間的施加電壓改變定向方向來(lái)改變折射率。具體而言，具有 施加電壓為OV時(shí)折射率為Nl、施加電壓為規(guī)定電壓VI時(shí)折射率為N2(>N1)的特性。這里，施加了規(guī)定的電壓VI時(shí)的折射率N2與構(gòu)成透 鏡構(gòu)件210的透光性物質(zhì)的折射率(N2)相同。另外，作為構(gòu)成液晶層 220的液晶，例如可采用三聯(lián)苯類(lèi)(夕一7工二》)液晶及二苯乙炔(卜 ，y)類(lèi)液晶等。而且，從這些多種液晶中選擇在折射率變化范圍內(nèi)包含 折射率Nl、 N2的光學(xué)特性的液晶。折射率為N2時(shí)的電壓VI可通過(guò)試 驗(yàn)求取并設(shè)定。液晶顯示部100，具備下部偏振部116、下部玻璃基板115、液晶層 114、彩色濾光器層113、上部玻璃基板112、上部偏振板111，且具有將 他們層疊的構(gòu)成。在下部玻璃基板115上設(shè)有像素電極(省略圖示)。另 外，在上部玻璃基板112上設(shè)有公共電極(省略圖示)。而且，在由這兩 個(gè)玻璃基板112、 115夾著的液晶層114中，根據(jù)第一驅(qū)動(dòng)電路IO輸出的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)的變化(像素電極和各個(gè)電極之間的電壓變化)改變液晶分子的 定向。在此，第一驅(qū)動(dòng)電路10基于從后述的控制部給予的圖像信號(hào)FS生 成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將其輸出向液晶顯示部100，由此在液晶顯示部IOO上顯示圖像。另外，在液晶顯示部100上，將與各像素電極(省略圖示)對(duì)應(yīng)的 Z軸方向的區(qū)域稱(chēng)作"像素"。圖2的例子中，將六個(gè)像素(第一像素 第六像素)分別用虛線(xiàn)矩形表示，但實(shí)際上多個(gè)像素在X-Y平面上被陣列狀配置。圖3是表示圖像顯示裝置1000具備的控制部的概略構(gòu)成的框圖。該 控制部160具備CPU11、用戶(hù)接口 (UI)處理部12、操作面板13、遙控 器14、圖像處理部15、輸入接口部16。輸入接口部16將從未圖示的圖像 再生裝置(DVD播放器及計(jì)算機(jī)等)輸入的圖像信號(hào)作為規(guī)定格式的圖 像數(shù)據(jù)交接給圖像處理部5。在輸入接口部16可輸入立體顯示用的圖像 信號(hào)(左眼用的第一圖像和右眼用的第二圖像的合成圖像的圖像信號(hào))或 通常顯示用(二維顯示用)的圖像信號(hào)。圖像處理部15對(duì)輸入的圖像數(shù) 據(jù)進(jìn)行再定尺寸或進(jìn)行明亮度及對(duì)比度等的調(diào)節(jié)，之后將圖像信號(hào)FS向 第一驅(qū)動(dòng)電路10輸出。UI處理部12將從操作面板13及遙控器14輸入的 來(lái)自用戶(hù)的指令傳遞給CPUll。而且，CPU11根據(jù)來(lái)自用戶(hù)的指令控制圖 像處理部15及第二驅(qū)動(dòng)電路20等。在操作面板13及遙控器14上設(shè)有用于切換定向顯示模式和非定向顯 示模式的顯示模式切換開(kāi)關(guān)(省略圖示)。用戶(hù)通過(guò)操作該顯示模式切換 開(kāi)關(guān)(省略圖示)，根據(jù)輸入的圖像的種類(lèi)(立體顯示用圖像/通常顯示用 圖像)可切換顯示模式(指定)。當(dāng)用戶(hù)切換顯示模式時(shí)，指定的顯示模 式的信息從UI處理部12通知給CPUll。然后，CPU11將表示所指定的 顯示模式的顯示模式信號(hào)MS發(fā)送給第二驅(qū)動(dòng)電路20。第二驅(qū)動(dòng)電路20 根據(jù)接收到的顯示模式信號(hào)MS所表示的顯示模式向兩個(gè)玻璃板材230、 240具備的透明電極(省略圖示)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。具體而言，在定向顯示 模式的情況下，施加電壓0V，在非定向顯示模式的情況下，施加電壓V1。另外，上述的液晶顯示部IOO相當(dāng)于權(quán)利要求的圖像形成部。另外， 液晶透鏡200相當(dāng)于權(quán)利要求的光學(xué)構(gòu)件，兩個(gè)玻璃基板230、 240相當(dāng) 于權(quán)利要求的兩個(gè)板狀構(gòu)件，CPU11及第二驅(qū)動(dòng)電路20相當(dāng)于權(quán)利要求 的折射率調(diào)節(jié)部。圖4是表示定向顯示模式的圖像顯示裝置1000的狀態(tài)的說(shuō)明圖。另 外，圖4中將控制部160省略描繪。在定向顯示模式下，在第一、三、五像素顯示第一像素，在第二、四、六像素顯示第二像素。此時(shí)，液晶層220的折射率被設(shè)定為Nl 。由于該折射率(N1 )比透鏡構(gòu)件210的折射率(N2) 小，故液晶透鏡200為具有透鏡作用的狀態(tài)(有折射率的狀態(tài))。圖5是示意性表示在定向顯示模式下透過(guò)透鏡構(gòu)件210的圖像光的說(shuō) 明圖。如上所述，透鏡構(gòu)件210具有削除了柱面透鏡的前端部的形狀，因 此，側(cè)面的曲面部分作為柱面透鏡起作用。具體而言，透鏡構(gòu)件210在其 曲面部分將自第三像素射出的圖像光SL1折射，使第三像素表現(xiàn)的圖像的 成像點(diǎn)成為用戶(hù)的左眼位置。同樣，透鏡構(gòu)件210在其曲面部分使自第四 像素射出的圖像光SR1折射，使第四像素表現(xiàn)的圖像的成像點(diǎn)成為用戶(hù)的 右眼位置。另外，圖示省略，同樣，第一像素及第五像素表現(xiàn)的圖像的成 像點(diǎn)成為左眼的位置，第二像素及第六像素表現(xiàn)的圖像的成像點(diǎn)成為右眼 的位置。如上所述，在第一、三、五像素上顯示第一圖像，在第二、四、 六像素上顯示第二圖像，因此，第一圖像映入用戶(hù)的左眼，第二圖像映入 右眼。在此，上部的第一底面部212具有作為柱面透鏡的功能。但是，該第 一底面部212恰如視差屏障的開(kāi)口部而發(fā)揮功能。具體而言，例如自第三 像素射出并透過(guò)第一底面部212的圖像光SL2到達(dá)用戶(hù)的左眼但未到達(dá)右 眼。同樣，自第四像素射出并透過(guò)第一底面部212的圖像光SR2到達(dá)用戶(hù) 的右眼但未到達(dá)左眼。這樣，各透鏡構(gòu)件210在位于其中央的平行平板狀 的底面部作為視差屏障的開(kāi)口部起作用，另外，在兩側(cè)面的曲面部分作為 雙凸透鏡起作用，由此實(shí)現(xiàn)定向顯示模式。圖6是表示非定向顯示模式下的圖像顯示裝置1000的狀態(tài)的說(shuō)明圖。 非定向顯示模式下，使用所有像素(第一像素 第六像素)顯示一個(gè)圖像 (第三圖像)。在上述的定向顯示模式下，構(gòu)成合成圖像的兩個(gè)圖像分別 由全像素的一半像素顯示。與之相對(duì)，非定向顯示模式下，使用全像素顯 示同一圖像。這樣，非定向顯示模式下顯示的通常顯示用圖像可通過(guò)定向 顯示模式下顯示的立體顯示用圖像的二倍的析像度顯示。在非定向顯示模式下，液晶層220的折射率被設(shè)定為與透鏡構(gòu)件210 的折射率相同的值(N2)。其結(jié)果是，液晶透鏡200成為光學(xué)上看做一片 透光性板材的狀態(tài)。圖7是示意性表示非定向顯示模式下透過(guò)透鏡構(gòu)件210的圖像光的說(shuō)明圖。如上所述，非定向顯示模式下，液晶透鏡200可看做是一片透光性板材。因此，自第三像素及第四像素射出的圖像光都到達(dá)用戶(hù)的兩眼。因此，用戶(hù)可將在液晶顯示部IOO顯示的較高析像度的圖像作為本來(lái)的該析 像度的圖像進(jìn)行觀察。如以上所說(shuō)明，圖像顯示裝置1000中，通過(guò)將液晶層220的折射率 設(shè)定為與透鏡構(gòu)件210的折射率相同的值，可成為將液晶透鏡200看做一 片透光性板材的狀態(tài)，由此可實(shí)現(xiàn)非定向顯示模式。另一方面，通過(guò)將液 晶層220的折射率設(shè)定為與透鏡構(gòu)件210的折射率不同的值，可成為使液 晶透鏡200具有透鏡作用的狀態(tài)，由此可實(shí)現(xiàn)定向顯示模式。另外，在液 晶透鏡200上，透鏡構(gòu)件210與兩個(gè)玻璃板材230、 240面接觸，因此， 與未與任何玻璃板材230、 240接觸的構(gòu)成相比，可減少液晶層220中的 液晶量。因此，可抑制圖像顯示裝置1000的制造成本的上升。B. 第二實(shí)施例圖8是表示第二實(shí)施例的液晶透鏡的概略構(gòu)成的說(shuō)明圖。該液晶透鏡 200a的透鏡構(gòu)件260的形狀與液晶透鏡200 (圖2)不同，其他構(gòu)成與第 一實(shí)施例相同。第二實(shí)施例的透鏡構(gòu)件260具有削除沿Y軸方向延伸的菲 涅耳透鏡的中央前端部分并設(shè)置底面部262的形狀。該第一底面部262與 上部玻璃板材230相接。該第二實(shí)施例的液晶透鏡200a也具有與第一實(shí) 施例的液晶透鏡200相同的效果。C. 第三實(shí)施例-圖9是表示第三實(shí)施例的液晶透鏡的概略構(gòu)成的說(shuō)明圖。該液晶透鏡 200b的透鏡構(gòu)件270的形狀與第一實(shí)施例的液晶透鏡200 (圖1)不同， 其他構(gòu)成與第一實(shí)施例相同。另外，圖9中，為便于說(shuō)明，表示自用戶(hù)側(cè) 透過(guò)上部透鏡板材230看到的液晶透鏡200b。第三實(shí)施例的透鏡構(gòu)件270 具有削除小透鏡在X-Y平面陣列狀配置而成的所謂蠅眼(八工O目)透鏡 的前端部分并設(shè)置第一底面部272的形狀。第一底面部272與上部玻璃板 材230相接。該第三實(shí)施例的液晶透鏡200b也具有與第一實(shí)施例的液晶 透鏡200大致相同的效果。D. 第四實(shí)施例圖10是表示第四實(shí)施例的液晶透鏡的概略構(gòu)成的說(shuō)明圖。該液晶透鏡200c在由透鏡構(gòu)件210及液晶層220構(gòu)成的部分在Z軸方向相反這一 點(diǎn)上與第一實(shí)施例的液晶透鏡200 (圖2)不同，其他構(gòu)成與第一實(shí)施例 相同。該第四施例的液晶透鏡200c也具有與第一實(shí)施例的液晶透鏡200 相同的效果。E. 第五實(shí)施例圖11是表示第五實(shí)施例的液晶透鏡的概略構(gòu)成的說(shuō)明圖。該液晶透 鏡200d在透鏡構(gòu)件280的形狀和液晶層220的形狀方面與第一實(shí)施例的 液晶透鏡200 (圖2)不同，其他構(gòu)成與第一實(shí)施例相同。第五實(shí)施例的 透鏡構(gòu)件280具有削除沿Y軸方向延伸的凹透鏡的周?chē)那岸瞬糠植⒃O(shè)置 了第二底面部213的形狀。換言之，是將相當(dāng)于第一實(shí)施例的液晶層220 的部分代換為透鏡構(gòu)件280，另外將相當(dāng)于第一實(shí)施例的透鏡構(gòu)件210的 部分代換為液晶層220的構(gòu)成。這樣的構(gòu)成中，構(gòu)成液晶層220的液晶在施加電壓為規(guī)定的電壓VI 時(shí)，折射率為N2，在施加電壓為規(guī)定的電壓V3時(shí)，折射率為大于N2的 N3。另外，液晶的折射率為N3時(shí)的電壓V3可通過(guò)試驗(yàn)決定并設(shè)定。在 本實(shí)施例中，第二驅(qū)動(dòng)電路20施加的電壓與第一實(shí)施例的不同。具體而 言，第二驅(qū)動(dòng)電路20在定向顯示模式的情況下施加電壓V3，在非定向顯 示模式的情況下施加電壓V2。通過(guò)作成這樣的構(gòu)成，在定向顯示模式的情況下，液晶層220的折射 率為N3，比周?chē)耐哥R構(gòu)件280的折射率(N2)大。因此，液晶層220在具有其兩面?zhèn)鹊那娴牟糠肿鳛橹嫱哥R起作用，另外，在與上部透鏡 板材230相接的上部的底面部282，作為視差屏障(八°，，、;/夕7/、，/《 U7)的開(kāi)口部起作用，由此實(shí)現(xiàn)定向顯示模式。另一方面，在非定向模 式的情況下，液晶層220的折射率為N2，與周?chē)耐哥R構(gòu)件280的折射 率相同。因此，與第一實(shí)施例相同，液晶層200d成為被看做一片透光性 板材的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)非定向顯示模式。通過(guò)這樣的構(gòu)成，第五實(shí)施例的液晶 透鏡200d也具有與第一實(shí)施例的液晶透鏡200大致相同的效果。F. 變形例另外，上述各實(shí)施例的構(gòu)成要素中的由獨(dú)立的權(quán)利要求所要求保護(hù)的要素以外的要素是附加的要素，可適宜省略。另外，本發(fā)明不限于上述的 實(shí)施例及實(shí)施方式，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)可以以各種方式實(shí)施，例如 也可以進(jìn)行如下的變形。Fl.變形例1:上述的各實(shí)施例的圖像顯示裝置1000雖然具有立體顯示器的功能， 但本發(fā)明可適用于具有對(duì)多個(gè)用戶(hù)顯示分別不同的二維圖像的顯示器的 功能的圖像顯示裝置。即，也可以以面向第一用戶(hù)的方向?yàn)榈谝挥^測(cè)方向、 以面向第二用戶(hù)的方向?yàn)榈诙^測(cè)方向，對(duì)每個(gè)觀測(cè)方向顯示不同的圖 像。即使是這樣的構(gòu)成，在定向顯示模式下，也可以對(duì)各用戶(hù)顯示分別不 同的圖像，并且在非定向顯示模式下，可以以比定向顯示模式高的析像度 來(lái)顯示圖像(二維圖像)。F2.變形例2:上述的各實(shí)施例中，透鏡構(gòu)件與上部玻璃板材230和下部玻璃板材 240分別面接觸，但也可以取而代之如下構(gòu)成，即，只是與這兩個(gè)玻璃板 材230、 240的任一個(gè)面接觸，通過(guò)點(diǎn)與另一個(gè)玻璃基板接觸。另外，也 可以是只與兩個(gè)玻璃板材230、 240中的任一個(gè)面接觸，與另一個(gè)不接觸 的構(gòu)成。該構(gòu)成中，也可以在各透鏡構(gòu)件上不設(shè)置底面部。這些構(gòu)成中， 也可以實(shí)現(xiàn)定向顯示模式和非定向顯示模式這兩模式。從以上的實(shí)施例及 變形例可理解，透鏡構(gòu)件在兩個(gè)玻璃板材230、 240之間可設(shè)于任意的位 置。F3.變形例3:上述的各實(shí)施例中，透鏡構(gòu)件為與上部玻璃板材230及下部玻璃板材 240分體形成的構(gòu)成，但也可以為與上部玻璃板材230和下部玻璃板材240 中的至少一個(gè)一體形成的構(gòu)成。通過(guò)作成這樣的構(gòu)成，可省去將透鏡構(gòu)件 在兩個(gè)玻璃板材230、 240之間配置在適宜的位置的工序，從而可抑制圖 像顯示裝置1000的制造成本的上升。F4.變形例4:上述的各實(shí)施例中，使用了液晶作為折射率變化的介質(zhì)，但不限于液 晶，可使用折射率可變的任意的介質(zhì)。具體而言，也可以使用PLZT (lead lanthanum zirconate titanate )等。F5.變形例5:上述的各實(shí)施例中，透鏡構(gòu)件的形狀為近似于柱面透鏡的形狀、或近似于沿Y軸方向延伸的菲涅耳透鏡的形狀、或者近似于沿Y軸方向延伸的凹透鏡的形狀，但不限于這些形狀，可采用任意形狀的透鏡。
權(quán)利要求
1、一種圖像顯示裝置，可切換定向顯示模式和非定向顯示模式，所述定向顯示模式在第一觀測(cè)方向顯示第一圖像、在第二觀測(cè)方向顯示第二圖像；所述非定向顯示模式在所述第一觀測(cè)方向和所述第二觀測(cè)方向的雙方顯示同一圖像，其特征在于，所述圖像顯示裝置具備圖像形成部，其形成圖像并射出顯示所述圖像的圖像光；光學(xué)構(gòu)件，其配置于所述圖像形成部的射出側(cè)，并用于顯示模式的切換，所述光學(xué)構(gòu)件，具備兩個(gè)板狀構(gòu)件，具有透光性；透鏡構(gòu)件，其配置于所述兩個(gè)板狀構(gòu)件之間，具有規(guī)定的折射率；折射率可變介質(zhì)，其填充于所述透鏡構(gòu)件和所述兩個(gè)板狀構(gòu)件之間；折射率調(diào)節(jié)部，其用于調(diào)節(jié)所述折射率可變介質(zhì)的折射率，所述折射率調(diào)節(jié)部，(i)為了將所述圖像顯示裝置的顯示模式設(shè)為所述定向顯示模式，通過(guò)調(diào)節(jié)所述折射率可變介質(zhì)的折射率使其成為與所述規(guī)定折射率不同的折射率，從而將所述光學(xué)構(gòu)件設(shè)為具有透鏡作用的第一使用狀態(tài)；并且(ii)為了將所述圖像顯示裝置的顯示模式設(shè)為所述非定向顯示模式，通過(guò)調(diào)節(jié)所述折射率可變介質(zhì)的折射率使其與所述規(guī)定折射率相同，從而將所述光學(xué)構(gòu)件設(shè)為，沒(méi)有所述透鏡作用而起透光性板材功能的第二使用狀態(tài)。
2、 如權(quán)利要求l所述的圖像顯示裝置，其特征在于， 所述透鏡構(gòu)件具有分別接觸所述兩個(gè)板狀構(gòu)件的兩個(gè)接觸面，并且所述兩個(gè)接觸面間的側(cè)面部分由曲面構(gòu)成，所述光學(xué)構(gòu)件以如下方式構(gòu)成即在所述第一使用狀態(tài)下，對(duì)于透過(guò) 所述側(cè)面部分的光，所述透鏡作用發(fā)揮功能，并且對(duì)于透過(guò)所述兩個(gè) 接觸面的任何一個(gè)的光，所述透鏡作用不發(fā)揮功能。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的圖像顯示裝置，其特征在于，所述折射率變化介質(zhì)是液晶。
4、 如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的圖像顯示裝置，其特征在于， 所述透鏡構(gòu)件與所述兩個(gè)板狀構(gòu)件中至少其中一個(gè)一體地形成。
5、 一種光學(xué)構(gòu)件，用于在可切換定向顯示模式和非定向顯示模式的 圖像顯示裝置中進(jìn)行顯示模式的切換，其中所述定向顯示模式在第一觀測(cè) 方向顯示第一圖像、在第二觀測(cè)方向顯示第二圖像；所述非定向顯示模式在所述第一觀測(cè)方向和所述第二觀測(cè)方向這雙方顯示同一圖像，其特征在 于，所述光學(xué)構(gòu)件，具備 兩個(gè)板狀構(gòu)件，具有透光性；透鏡構(gòu)件，其配置于所述兩個(gè)板狀構(gòu)件之間，具有規(guī)定的折射率； 折射率可變介質(zhì)，其填充于所述透鏡構(gòu)件和所述兩個(gè)板狀構(gòu)件之間； 折射率調(diào)節(jié)部，其用于調(diào)節(jié)所述折射率可變介質(zhì)的折射率， 所述折射率調(diào)節(jié)部，(i) 為了將所述圖像顯示裝置的顯示模式設(shè)為所述定向顯示模式， 通過(guò)調(diào)節(jié)所述折射率可變介質(zhì)的折射率使其成為與所述規(guī)定折射率不同 的折射率，從而將所述光學(xué)構(gòu)件設(shè)為具有透鏡作用的第一使用狀態(tài)；并且(ii) 為了將所述圖像顯示裝置的顯示模式設(shè)為所述非定向顯示模 式，通過(guò)調(diào)節(jié)所述折射率可變介質(zhì)的折射率使其與所述規(guī)定折射率相同， 從而將所述光學(xué)構(gòu)件設(shè)為，沒(méi)有所述透鏡作用而起透光性板材功能的第二 使用狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像顯示裝置，可切換定向顯示/非定向顯示，其具備圖像形成部和顯示模式切換用光學(xué)構(gòu)件，光學(xué)構(gòu)件具備具有透光性的兩個(gè)板狀構(gòu)件、配置于兩個(gè)板狀構(gòu)件之間的規(guī)定折射率的透鏡構(gòu)件、充填于透鏡構(gòu)件和兩個(gè)板狀構(gòu)件之間的折射率可變介質(zhì)、調(diào)節(jié)折射率可變介質(zhì)的折射率的折射率調(diào)節(jié)部，折射率調(diào)節(jié)部，為了設(shè)為定向顯示模式，而將折射率可變介質(zhì)的折射率設(shè)為與規(guī)定折射率不同的折射率，從而成為使光學(xué)構(gòu)件具有透鏡作用的第一使用狀態(tài)，為了設(shè)為非定向顯示模式，而使折射率可變介質(zhì)的折射率與規(guī)定折射率相同，從而成為使光學(xué)構(gòu)件作為不具備透鏡作用的透光性板材而發(fā)揮作用的第二使用狀態(tài)。由此可切換定向圖像顯示和非定向圖像顯示。
文檔編號(hào)H04N13/00GK101266338SQ20081008652
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月15日
發(fā)明者橫山修, 濱岸五郎 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社