CN101228472B - 显示装置和显示控制方法 - Google Patents

Abstract

提供能够产生多个视差而不降低分辨率或图像质量的显示装置、显示控制方法和程序。光源(140)具有数值孔径1/N。将液体透镜(124-1)和液体透镜(124-2)布置成距离光源(140)液体透镜(124-1)和液体透镜(124-2)的焦距那么远。位置控制单元将非极性液体的位置改变如液体透镜(124-1)和液体透镜(124-2)所示的每个发光像素的大小那么多，使得从发光像素(141到143)发射的光通过液体透镜(124-1)或液体透镜(124-2)，并且以如光(151)到光(156)所示的不同方向出来。本发明可以应用到视差图像显示装置。

Description

显示装置和显示控制方法

技术领域

本发明涉及显示装置、显示控制方法和程序，更特别地，涉及能够产生更多视差而不降低分辨率和图像质量的显示装置、显示控制方法和程序。

背景技术

迄今，设计了可以相互切换二维显示和三维显示，以使得例如平面显示保持了高分辨率的字符等并且立体显示图片等的显示装置。关于立体显示方法，提出了诸如使用双眼视差的成对透镜系统和用于在空间中画出三维图像的全息系统之类的多种系统。然而，这些系统都具有优点和缺点。

例如，正在逐步广泛使用的成对透镜系统立体显示方法是可以简单地实现双眼视觉的显示系统。在该成对透镜系统立体显示方法中，通过仅使用双眼视差作为双眼视觉的生理因素获得固体的外观(appearance of solidity)。然而，实际上，关于双眼视觉的生理因素，存在诸如双眼视差、聚散度(vergence)、焦点调节和运动视差之类的多个因素。因此，在成对透镜系统立体显示方法中，指出相对于其它因素引起矛盾，并且由于这样引起的该矛盾，与二维显示的图像相比，观看者很容易疲劳。

此外，例如，在全息系统中，可以重构光的波阵面(wavefront)。结果，可以满足针对双眼视觉的所有的生理因素，因此可以获得自然的立体显示，其使观看者较不容易疲劳。实际上，在通过使用激光干涉在干板(dry plate)上形成的全息图(静态图像)中，获得与实际物体很类似的这样的立体图像。然而，在电子显示的情况下，必要的数据量很大，并且不存在可以在干板中以微米级或更低级别进行控制的装置。因此，在这样的环境下，很难显示彩色立体运动图像。

此外，关于另一方法，例如，已知一种使用多个视差图像的、称为积分摄影(integral photography)方法(下面称为“IP方法”)的方法。该系统是由透镜阵列和光源组成的相对简单的系统。此外，该系统是不需要观察者带眼镜的更真实的显示系统，并且根据观察角度改变观看立体图像的角度。为 此，该系统被预期为下一代的立体显示系统。

也就是说，使用该系统，对于二维显示的专用图像，来自像素的光被透镜阵列偏斜，由此产生视差。一些透镜阵列使用固态微透镜，而在该透镜阵列中也可以使用通过利用液体层之间的分界面折射光、由此允许自由改变焦距的液体透镜(例如，参照专利文档1到3)。通过使用这样的液体透镜，可以容易地实现例如在二维显示和三维显示之间切换之类的显示图像的方法。

然而，在该系统的情况下，当透镜系统被制造得很小以便在特定任意像素中提高立体显示的分辨率时，在单位像素中的视差的数量(像素数量)因此减少。相反，当透镜直径增加以便增加视差数量时，立体显示的分辨率降低。也就是说，立体显示的分辨率的增加和作为立体程度的征候的视差数量的增加显示出折衷的关系。

关于增加视差的方法，例如，已知一种关于发光像素相对运动微透镜阵列，由此以多个方向折射光的方法(例如，参照专利文档4)。此外，还已知控制液体透镜的小液滴的位置的方法(例如，参照专利文档5)。

[专利文档1]

日本专利公开No.2000-347005

[专利文档2]

美国专利No.5659330

[专利文档3]

日本专利公开No.2002-357774

[专利文档4]

日本专利公开No.2002-176660

[专利文档5]

日本专利公开No.2003-215478

发明内容

本发明要解决的问题

然而，例如，在专利文档5中描述的方法的情况下，未描述关于小液滴的位置的控制的具体方法。例如，甚至当简单地改变小液滴的位置时，从相邻像素发射的光相互重叠，由于这样的简单改变发生不发光的位置等，除非可以恰当地控制发光的方向(折射率等)。因此，存在没有图像被恰当地显示 的可能性。也就是说，存在降低输出图像的图像质量的可能性。

考虑到这样的环境做出本发明，因此可以能够产生更多的视差而不降低分辨率和图像质量。

解决问题的装置

根据本发明的方面，提供显示装置，包括：视差图像显示装置，其具有二维放置的多个发光像素，视差图像显示装置用于通过分别使多个发光像素发光来二维显示作为在其中包含关于视差的信息的图像的视差图像，其中由于该视差，所观看的图像依赖于观看位置不同；和视差产生装置，用于产生由视差图像显示装置显示的视差图像的视差；其中放置视差图像显示装置使得在视差图像的显示表面上以预定的间隔相互分离来自相应发光像素的发射光；和视差产生装置包括：由二维放置的多个液体透镜组成的光路控制装置，该光路控制装置用于基于具有极性(polarity)极性液体和不具有极性的非极性液体之间的分界面的形状控制从视差图像显示装置的多个不同发光像素发射的光的光路，极性液体的折射率与非极性液体的折射率不同；和位置控制装置，用于通过利用间隔控制光路控制装置的每个液体透镜的非极性液体的位置，使得每个液体透镜每个液体透镜发射以相互不同的多个方向通过对应的液体透镜之一的多条发射光，由此产生视差。

可以以预定间隔二维放置视差图像显示装置的发光像素，使得在视差图像的显示表面上以预定间隔相互分离相应的发射光。

可以在视差图像显示装置的每两个发光像素之间提供用于在视差图像的显示表面上划分发射光的划分装置。

视差图像显示装置还可以包括光遮蔽装置，用于遮蔽每条发射光的一部分，使得在视差图像的像素表面上以预定间隔相互分离来自相应发光像素的发射光。

光遮蔽装置可以是由用于光遮蔽每个发光像素的布线部分和晶体管部分的网格状黑组件构成的黑矩阵。

光遮蔽装置可以是具有多个针孔的光遮蔽组件，用于仅使来自不同发光像素的发射光的中心附近的光通过其。

光遮蔽装置可以是光圈(diaphragm)机构，用于控制来自相应发光像素的每条发射光的光量。

视差图像显示装置可以使作为通过其发射光被发射的部分的面积与对应 于视差图像的显示表面上的液体透镜之一的整个部分的面积的比率的孔径比为与液体透镜之一对应的发光像素的数量N的倒数。

在视差产生装置中，可以在自视差图像显示装置的视差图像的显示表面的液体透镜的焦距的距离的位置上提供液体透镜；和位置控制装置可以通过控制非极性液体的位置将非极性液体的位置改变通过其发射发射光的每个液体透镜的每个部分的长度。

光路控制装置的液晶透镜可以包括：用于在来自极性液体和非极性液体的发射光的通过方向上形成两层的液体部分；放置在与发射光的通过方向垂直的平面上的多个第一电极；放置来与多个第一电极面对的第二电极，以便将液体部分的两层夹在多个第一电极的每一个和第二电极之间；和电压施加装置，用于施加跨越多个第一电极的每一个和第二电极的电压，其中位置控制装置可以通过选择第一电极控制非极性液体的位置，其中电压施加装置针对光路控制装置的每个液体透镜将电压施加到第一电极。

视差产生装置还可以包括形状控制装置，用于通过选择第一电极来控制非极性液体和极性液体之间的分界面的形状，其中电压施加装置针对光路控制装置的每个液体透镜将电压施加到第一电极。

在本发明的方面中，视差图像显示装置具有二维放置的多个发光像素，并且通过分别使多个发光像素发光来二维显示作为在其中包含关于视差的信息的图像的视差图像，利用该视差，所观看的图像依赖于观看位置不同。结果产生用于视差图像的视差。

根据本发明的另一方面，提供显示控制方法或介质，包括步骤：通过分别使二维放置的多个发光像素发光来二维显示作为在其中包含关于视差的信息的图像的视差图像，利用该视差，所观看的图像依赖于观看位置不同，同时以预定的间隔相互分离来自相应发光像素的发射光；和相对于预定间隔，基于具有极性的极性液体和不具有极性的非极性液体之间的分界面的形状改变用于控制来自相应发光像素的发射光的光路的、二维放置的多个液体透镜的每一个的非极性液体的位置，极性液体的折射率与非极性液体的折射率不同，使得每个液体透镜分别以相互不同的多个方向发射多条发射光，由此产生视差。

在本发明的以上方面中，通过使多个发光像素分别二维放置来发光，二维显示作为在其中包含关于视差的信息的图像的视差图像，其中由于该视差， 所观看的图像依赖于观看位置不同，同时以预定的间隔相互分离来自相应发光像素的发射光。此外，相对于预定间隔，基于具有极性的极性液体和不具有极性的非极性液体之间的分界面的形状改变二维放置的多个液体透镜的每一个的非极性液体的位置，以控制来自相应发光像素的发射光的光路，极性液体的折射率与非极性液体的折射率不同。结果，分别以相互不同的多个方向发射通过对应的液体透镜之一的多条发射光，由此产生视差。

本发明效果

根据本发明的方面，可以显示图像。特别地，可以增加从透镜产生的视差的数量，而不降低分辨率和图像质量。

附图说明

图1是表示应用本发明的视差图像显示装置的实施例的构成的视图。

图2A到2C是显示图1的视差图像显示部分的详细结构示例的图。

图3A到3C是显示图1的视差图像显示部分的详细结构示例的图。

图4是显示图1的视差产生部分的详细结构示例的图。

图5是显示图4的液体透镜的详细结构示例的图。

图6是显示图5的液体透镜的布置的示例的视图。

图7是显示非极性液体的运动的示例的视图。

图8是显示图7的光路的示例的视图。

图9是显示非极性液体的运动的另一示例的视图。

图10是显示图9的状态中的光路的示例的视图。

图11是显示当不控制发射方向时的视差的产生的情况的示例的示意图。

图12是显示来自液体透镜部分的光束的发射方向的示例的示意图。

图13是显示来自液体透镜部分的光束的发射方向的示例的示意图。

图14是显示来自液体透镜部分的光束的发射方向的示例的示意图。

图15是显示图14的两条光之间的位置关系的视图。

图16A到16C是显示透镜的运动量Y和光的传播方向之间的关系的视图。

图17是显示液体透镜部分的另一结构示例的示意图。

图18是显示在图17的示例中的非极性液体的运动的示例的视图。

图19是显示图17的示例中的非极性液体的运动的另一示例的视图。

图20是显示图17的示例中的非极性液体的运动的另一示例的视图。

图21是显示在这种情况下的发射方向的控制状态的示例的视图。

图22是解释图像显示处理的流程的示例的流程图。

图23是解释视差产生控制处理的流程的示例的流程图。

图24是显示应用本发明的波阵面控制型显示装置的结构示例的视图。

图25是显示应用本发明的个人计算机的配置的示例的视图。

附图标记描述

1视差图像显示装置、11视差图像显示部分、12视差产生部分、21显示控制部分、28分离器、31黑矩阵、35针孔过滤器、41全息图、51控制部分、52光路控制部分、53判定部分、54形状控制部分、55位置控制部分、56液体透镜部分、60透明板、61下电极、62绝缘体、63非极性液体、64极性液体、65上电极、66肋(rib)、72连接选择部分、200波阵面控制型显示装置、211信号分离部分、212用于驱动二维图像显示部分的电路、213二维图像显示部分、214发光像素、215用于驱动波阵面控制部分的电路、216波阵面控制部分、217液体透镜部分。

具体实施方式

图1显示应用本发明的视差图像显示装置的实施例的构成。视差图像显示装置1具有视差图像显示部分11和视差产生部分12。

如将在下面描述的那样，视差图像显示部分11基于从外部提供的数据，关于作为在其中包含关于视差的信息的图像的视差图像，分别使发光像素发光，由此以平面图像的形式显示(二维显示)视差图像。

视差图像是在其中包含关于视差的信息的图像。视差意味着甚至当观看一个物体时，根据观看位置该一个物体被看作相互不同的图像。例如，利用作为立体显示方法之一的IP方法以便重构：被观看的固态目标(可视图像)根据固态目标被观看的角度而不同。也就是说，对于观看被显示来以便产生视差的一张视差图像的用户来说，图像(视差图像的内容)看上去像根据观看位置(例如，根据横向方向)不同的图像。

通过(例如，在两张图像的每一个中逐像素地)横向地划分相互不同的多个图像的每一个，并且交替地组合通过相互划分获得的图像的预定方法以组合形式产生视差图像。在这种情况下，通过在横向方向每隔一行一个图像 地构建视差图像。此外，在视差图像中，由其它图像构成构建其余行(交替行)的图像。因此，甚至当用户直接观看在视差图像显示部分11上二维显示的视差图像时，由于多个图像包含在视差图像中，他/她不能恰当地理解这些图像。

然而，如下面描述的那样，当观看通过操作来以便产生视差的视差产生部分12二维布置在视差图像显示部分11上的视差图像时，用户可以观看对应于他/她观看部分的图像。

应该注意的是，虽然已经描述了处理视差图像的方法的一个示例，但是关于合成图像的方法，可以采用除了上述方法之外的任意其它方法，只要其对应于视差产生部分中的视差产生方法。

视差产生部分12叠加在视差图像显示部分11的表面上，其中希望在视差图像显示部分11上显示视差图像。如在下面描述的那样，视差产生部分12具有液体透镜组，通过利用液体之间的分界面，利用该透镜组获得透镜效应。视差产生部分12基于从外部提供的控制信息，通过利用液体透镜组的透镜效应产生在视差图像显示部分11上显示的视差图像的视差。

也就是说，图1的视差图像显示装置1在视差图像显示部分11中显示视差图像，并且在所安装的视差产生部分12中产生所显示的视差图像的视差，使得使液体透镜分别对应于视差图像显示部分11的像素，由此显示在其中包含视差的图像。总之，由视差图像显示装置1显示的图像看上去像根据观看图像的位置而不同的图像(产生视差)。

此时，由于如下所述的视差图像显示装置1增加视差的数量，同时精确地控制来自显示屏幕的发射光的发射方向，因此，可以增加视差图像的视差数量，而不降低分辨率和图像质量。

图2A是显示图1的视差图像显示部分11的详细结构示例的图。如图2A所示，视差图像显示部分11具有显示控制部分21和显示部分22。显示控制部分21基于从外部提供的关于视差图像的数据执行用于控制显示部分22的处理，由此使显示部分22在其上以二维显示形式(平面形式)显示视差图像。

显示部分22具有以平面形式展开(以阵列(以矩阵)布置)的多个发光像素23。发光像素分别根据显示控制部分21做出的控制发光，这导致显示部分22在其上显示视差图像。例如，显示部分22可以是使用半导体发光元件作为发光像素23的显示装置。或者，还可以采用诸如液晶显示器 (LCD)、有机电致发光(EL)显示器、场发光像素器(FED)、等离子显示板(PDP)、电子铬显示器(electro chromic display)、使用荧光显示管的显示装置、使用阴极射线管的显示装置和投影仪之类的任何其它的显示器作为显示部分22，只要其可以在其上显示其中包含将在下面描述的视差产生部分12中产生的视差的视差图像。

发光像素23是以阵列形式放置在显示部分22上的元件，并且分别具有发光元件，其每一个可以发射单色或全色光。在显示部分22的视差图像显示表面中，如双箭头所示，这样的发光像素的发光部分(发光部分)距离与之相邻的发光像素的每个发光部分预定的距离。

显示部分22将来自相应像素的发射光相互分离来保持发射光的预定间隔，这导致将在下面描述的那样，视差产生部分12可以恰当地控制相应光的发射方向，以便抑制发射光的不平均(例如，发射光相互重叠或没有光到达的位置的产生)。也就是说，如下所述，视差图像显示部分1可以产生更多的视差，而不降低分辨率和图像质量。

应当注意的是，要求来自相应发光像素的发射光在视差图像的显示表面上被相互分离。也就是说，要求对应于相应发光像素的部分图像在显示部分22上显示的视差图像中被相互分离。因此，如图2B所示，在显示部分22中，可以相互分离每个都包括布线和晶体管部分的全部发光像素25，或者如双箭头所示，只要相应发光像素25的发光元件26被放置得相互分开，则可以不相互分离发光像素25。

此外，可以在每两个相邻的发光元件26(每两个相邻发光元件)之间提供用于划分来自相应像素的发射光，并且在显示表面前偏斜来自相应像素的发射光的格状分离器28。以凸出部分(projecting portion)变为划分显示部分22的显示表面中的每两个相邻像素的壁的形式提供分离器28。结果，分别在相互不同的凹陷部分中提供发光元件26。

提供这样的分离器28，使得视差图像显示部分11可以更精确地相互分离来自相关发光像素的发射光。也就是说，视差产生部分12可以更精确地和恰当地控制相应光的发射方向，并且视差图像显示装置1可以产生更多视差，而不降低分辨率和图像质量。

此外，如图3所示，可以在显示部分22前提供各种光遮蔽物体。例如，如图3A所示，可以在显示部分22中提供用于光遮蔽相应发光像素的布线和 晶体管部分的黑矩阵31，并且可以相互分离来自相应像素的发射光(以便保持预定的间隔)。提供黑矩阵31使得视觉图像显示部分11更精确地相互分离来自相应发光像素的发射光。例如，如图3A所示，调节被提供来以便分别对应于发光像素的发光部分的黑矩阵31的每个开口部分32的大小，这导致发光元件26的间隔，也就是通过其光传播到黑矩阵31(由双箭头指示)的前部的部分的间隔可以被制定为预定间隔。

此外，如图3B所示，还可以提供作为过滤器的针孔过滤器35，该过滤器具有在其中提供的用于实现光遮蔽以便不向前发射来自相应发光元件26的发射光的一部分，并且限制未被遮蔽的其余发射光的发射方向的针孔。也就是说，针孔过滤器35由光遮蔽组件构成，并且分别在发光元件26的部分中提供每个具有预定大小的针孔36。也就是说，来自相应发光元件26的发射光通过相应针孔36来与针孔过滤器35垂直地被输出到针孔过滤器35的前部。结果，发射通过相应针孔输出的光以便以双箭头指示的预定间隔在每两条相邻发射光之间保持距离。

此外，如图3C所示，还可以提供用于调节来自相应发光元件的发射光的对应发射光的光质量的光圈41。在图3C中，以阵列提供全息图以便分别对应于发光元件26，并且可以调节每个光圈41的开口部分42的大小。也就是说，光圈41通过调节相应开口部分42的大小来调节来自系统发光元件26的发射光的、通过其向前传播的光质量。也就是说，光圈41可以调节相应开口部分42的大小来相互分离来自相应发光元件的发射光，以便在每两条相邻发射光之间保持预定的间隔。

如上所述，可以在显示部分22前部(视差图像的显示表面)之前提供诸如黑矩阵31、针孔过滤器32或光圈41之类的各种光遮蔽物体，这导致视差图像显示部分11可以更精确地相互分离来自相应发光像素的发射光。也就是说，视差产生部分12可以更精确地、恰当地控制相应光的发射方向，并且视差图像显示装置1可以产生更多视差而不降低分辨率和图像质量。

应该注意的是，虽然在图2和3(在图2A到2C和图3A和3B)中提供3(高度)×4(宽度)＝12个发光像素(或发光元件)，但是实际上，可以任意设置发光像素的数量。

图4是显示图1的视差产生部分12的详细结构示例的图。

视差产生部分12具有控制部分51和光路控制部分52。控制部分51是 用于根据从外部提供的控制信息控制光路控制部分52的处理部分，并且执行用于产生在视差图像显示部分11上显示的视差的控制处理。控制部分51具有判定部分53、形状控制部分54和位置控制部分55。判定部分53执行各种调节。如下所述，形状控制部分54执行液体透镜的非极性液体的形状的控制处理，而位置控制部分55执行非极性液体的位置(改变)的控制处理。

应该注意的是，形状控制部分54和位置控制部分55分别显示控制部分51具有的功能，并且实际上可以相互或与外部传递信息。

光路控制部分52控制来自视差图像显示部分11的相应发射光的光路。也就是说，光路控制部分52产生在视差图像显示部分11上显示的视差图像的视差。光路控制部分52具有在与视差图像显示部分11中的视差图像的显示表面面对的平面上以矩阵(以平面形式)放置的多个液体透镜部分。液体透镜部分56由用于通过利用液体之间的分界面分别控制通过光的光路的液体透镜等构成，并且放置液体透镜部分56以便对应于视差图像显示部分11的相互不同的多个像素。也就是说，提供液体透镜部分56以便分别面对视差图像显示部分11的多个发光像素(针对液体透镜部分56的相互不同的发光像素组)，使得来自相应发光像素的发射光分别通过液体透镜部分56。

图5是显示图4的液体透镜56的详细结构示例的视图，并且是显示当沿光通过方向切割液体透镜部分56时的截面的结构示例的示意图。在图5中，液体透镜部分56具有夹在透明板60-1和60-2之间的下电极61-1到61-4、绝缘体62、非极性液体63、极性液体64、上电极64、肋66-1和66-2。

在图5中，视差图像显示部分11被放置在液体透镜56的下侧。因此，来自视差图像显示部分11的发射光从图5中的下侧到上侧垂直地通过液体透镜部分56。

液体透镜部分56的最上层是透明板60-1，而其最下层是透明板60-2。透明板60-1和60-2每一个都由诸如玻璃或塑料之类的透明材料组成，并且被构造为框架(chassis)，用于夹住它们之间的液体透镜部分56的各个层。也就是说，构造透明板60-1和60-2以便尽可能不阻止发射光通过液体透镜部分56。应该注意的是，在下面的描述中，在没有相互区分地解释透明板60-1和60-2的必要时，将透明板60-1和60-2简单地称为透明板60。

在与最下透明板60-2的上侧上与光通过方向垂直的平面上提供下电极61-1到61-4的四个电极。下电极61-1到61-4的每一个条(线状)电极(线 电极)，并且是由诸如氧化铟(ITO)或氧化锌(ZnO)之类的材料组成的透明电极。例如，通过利用预定的方法在透明板60-2的表面上形成由氧化铟(ITO)或氧化锌(ZnO)组成的薄膜来制作下电极61-1到61-4的每一个。

最好通过以这样的方式使用透明电极构造下电极61-1到61-4以便不阻止发射光通过液体透镜部分56。如将在下面描述的那样，下电极61-1到61-4中的任意一个是与上电极65成对的电极，并且当需要时施加跨越下电极61-1到61-4之一和上电极65的预定电压。应该注意的是，在下面的描述中，当没有相互区分地解释下电极61-1到61-4的必要时，将下电极61-1到61-4称为下电极61。

从下电极61-1到61-4的每一个和上电极65之间的下侧以该顺序形成绝缘体62、非极性液体63、极性液体64的各个层。

例如，绝缘体62由诸如作为氟系聚合体的PVdF或PTFE之类的材料组成。在这种情况下，最好具有大憎水性属性和大介电常数的材料是这样的材料。在这点上，虽然厚度最好很薄以便增加介电常数，但从绝缘强度方面看来厚度最好厚一些，因此基于两种情况的混合确定其最佳值。例如，在每个下电极61为ITO电极，绝缘体由具有0.5μm厚度的特氟纶(Teflon，注册商标)组成，非极性液体63是具有25μm厚度的十二烷、极性液体64是具有100μm厚度的水，而上电极是ITO电极的情况下的实验中，当特氟纶(Teflon，注册商标)(E.I du Pont De Nemours and Company)被设置在0.5μm时，绝缘体62不会被破坏直到40V为止。应该注意的是，还最好通过使用透明材料构造绝缘体62以便尽可能不阻止发射光通过液体透镜部分56。

诸如癸烷(decane)、十二烷(dodecane)、十六烷(hexadecane)或十一烷(undecane)、具有高折射率的硅油或1、1-二苯基乙烯之类的碳氢化合物系统材料被用作非极性液体63。只要其形状由于通过施加跨越下电极61之一和上电极65的电压与绝缘体62和极性液体64的可湿性的改变而改变，则不特别限制用于非极性液体63的液体材料。

作为其中溶解诸如氯化钾或氯化钠之类的电解质的水溶液的水，或者诸如甲醇或乙醇之类的具有小分子重量的酒精被用作极性溶液64的液体材料。应该注意的是，只要其形状由于通过施加跨越下电极61之一和上电极65的电压与非极性液体的可湿性改变而改变，则不特别限制极性溶液64的液体材料。应该注意的是，对于极性液体64和非极性液体63来说，最好它们不相 互混合，它们的折射率彼此具有很大程度的不同，并且它们中的每一个具有低的粘性(基于形状改变速度方面)。

上电极65是与每个下电极61对应的电极，并且通过利用与用于每个下电极61相同的方法由与每个下电极61相同的材料组成，以便形成在透明板60-1的下表面上。也就是说，上电极65也是通过形成由氧化铟(ITO)或氧化锌(ZnO)组成的薄膜制成的透明电极。理想地，构造上电极65以便不阻止发射光通过液体透镜部分56。应该注意的是，与由多个电极组成的下电极61不同，上电极是在整个液体透镜部分上形成的一个电极(固体电极)。也就是说，上电极65面对在光通过方向中的任意下电极61-1到61-4。

意欲通过液体透镜部分56的光通过透明板60-2、(下电极61、)绝缘体62、(非极性液体63、)极性液体64、上电极65和透明板60-1的各个层。应该注意的是，不在光通过的整个平面上形成下电极61的层，因此如图5所示具有在其中形成的间隙。结果，在某些情况下，光依赖于通过位置不通过这些层。此外，由于施加跨越下电极61之一和上电极65的电压，非极性液体63被变形，因此在某些情况下，光根据通过位置不通过该层。

肋66-1和66-2是用于划分在阵列中放置的液体透镜部分56的隔离部分(partition)。更具体地，肋66-1和66-2划分液体透镜部分56的非极性液体63的层。肋66-1和66-2中的每一个是网格状(格状)划分组件。换句话说，将由肋66-1和66-2划分获得的每个部分构造为液体透镜部分56。当在下面的描述中，没有相互区分地解释肋66-1和66-2的必要时，将肋66-1和66-2简称为肋66。

由于例如在环氧系或丙烯酸系树脂中，每个肋66最好不溶于极性液体64和非极性液体63，且不与它们中的任何一个发生反应。通常，大分子树脂用于每个肋66，并且例如，环氧系或丙烯酸系树脂用作每个肋66的材料。应当注意的是每个肋66最好由不透射光的不透明组件组成。

如下所述，应当注意的是，在液体透镜部分56中，合适地施加跨越下电极61和上电极65的电压，以控制极性液体64的形状和位置，由此控制非极性液体63的形状和位置，并且通过非极性液体63和极性液体64之间的分界面控制通过光的光路。也就是说，肋66划分非极性液体63，由此使得可以划分液体透镜部分56的结构。因此，虽然以阵列放置液体透镜部分56(由肋66划分)，但是实际上，如图6所示，每个液体透镜部分56与其它液体透 镜部分56共享可被共享的任意组件。例如，在图6的示例的情况下，在所有液体透镜部分56间共享透明板60-1、透明板60-2、绝缘层62、极性液体64和上电极65，并且在每两个相邻液体透镜部分56之间共享肋66(例如，肋66-2和66-3)。

也就是说，在图6所示的示例的情况下，每液体透镜部分56(或每精细单元)仅提供用于控制光路的非极性液体63、和用于控制相应非极性液体63的位置的下电极61(下电极61-1-1到61-1-4、下电极61-2-1到61-2-4和下电极61-3-1到61-3-4)，并且在所有液体透镜部分56间共享其它组成元件。

参照图5，在具有这样的结构的液体透镜部分56中，在控制部分51做出的控制下，施加跨越下电极61和上电极65的电压。如图5所示，控制部分5 1具有电源71和连接选择部分72。电源71连接在上电极65和连接选择部分72之间，并且提供要被施加的跨越上电极65和下电极61之一(由连接选择部分72选择的下电极61的对应一个)的电压。连接选择部分是用于从下电极61-1到61-4中选择要被连接到电源71(通过电源71到上电极65)的下电极61的对应一个。换句话说，连接选择部分72控制到将电压施加到相应下电极61-1到61-4的状态。应当注意的是，在图5中仅显示了关于上电极65和下电极61之间的电连接的控制部分51的一部分。然而，实际上，控制部分51还具有图5所示的结构之外的其它结构，例如图4所示的判定部分53、形状控制部分54、位置控制部分55等。简而言之，选择控制部分72，例如，根据图4所示的判定部分53、形状控制部分54、位置控制部分55等做出的控制选择下电极61之一来连接到电源71。

以上述的方式，在液体透镜部分56中，通过施加跨越上电极65和下电极61之一的预定电压(来自电源71的电压)改变非极性液体63的形状。通过选择要被施加电压的下电极61之一改变非极性液体63的位置。因此，控制通过光的发射方向。

应当注意的是，图5显示不将电压施加到下电极61-1到61-4的状态(截止)。也就是说，在这种情况下，控制选择部分72不将电源连接到下电极61-1到61-4，因此释放下电极61-1到61-4中的每一个(切断连接)。

在以上述方式不施加跨越电极的电压的状态下，重要的是非极性液体63和极性液体64的两层之间的分界面在图5中是水平的，以便不对来自视差图像显示部分11的发射光产生影响。例如，该状态源于绝缘体62和肋66的形 状、与极性液体64和非极性液体63的可湿性的量级等。因此，通过获得在不施加跨越电极的电压的状态下非极性液体63和极性液体64的两层之间的分界面水平的情况，确定组成液体透镜部分56的部分(特别地，绝缘体62、极性液体64、非极性液体63和肋66)的材料、大小、形状等。

应当注意的是，非极性液体63和极性液体64的两层之间的整个分界面不需要是水平的，因此可以根据情况部分水平。例如，在来自视差图像显示部分11的发射光主要通过的部分集中在它们之间的分界面的一部分的情况下，仅需要该部分是水平的。此外，换言之(to add another word or two)，只要可以判定等效于非极性液体63和极性液体64的两层之间的整个分界面基本上水平(分界面不对光路产生影响)的情况，则分界面可以处于任意状态(可以具有任意形状)。

接下来，将参照图7到10描述透镜运动控制的示例。

图7显示在液体透镜部分56的图中非极性液体被移动到右侧的情况的示例。参照图7，连接选择部分72将下电极61-1、61-2和61-4连接到电源71，因此，下电极61-1、61-2和61-4中的每一个被保持在“导通”状态。换句话说，施加跨越下电极61-1、61-2和61-4中的每一个和上电极65的电源71的电压。换句话说，连接选择部分72不将下电极61-3连接到电源71，因此释放下电极61-3。也就是说，下电极61-3被保持在“截止”状态，并且不施加跨越下电极61-3和上电极65的电源71的电压。

当以这种方式施加跨越下电极61-1、61-2和61-4的每一个和上电极65的电压时，以电场方向在下电极61-1、61-2和61-4的每一个附近中的绝缘体62中产生极化的电荷，因此在其附近的绝缘体62的表面上积累电荷(电荷双层状态)。由于极性液体64具有极性，因此由于库仑力其尝试前进到下电极61-1、61-2和61-4的每一个附近中的绝缘体62附近。也就是说，极性液体64到达下电极61-1、61-2和61-4的每一个附近中的绝缘体62附近。另一方面，由于非极性液体63不具有极性，因此不产生这样的力。为此，在下电极61-1、61-2和61-4的每一个附近中的绝缘体62附近的非极性液体63被极性液体64推开，因此，集中在未被施加电压的、跨越上电极65的下电极61-3附近中的绝缘体62附近，以变为小液滴。结果，与极性液体64的分界面变为具有透镜形状。

此时，由于两种液体之间的折射率的差和分界面的形状，非极性液体63 和极性液体64之间的分界面将来自视差图像显示部分11的发射光(通过液体透镜部分56的光)偏斜。结果，如下所述，液体透镜部分56实际上产生视差图像的视差。

应当注意的是，基于非极性液体63和极性液体64的折射率预先调节的该分界面的曲率，使得通过光的折射率变得最佳。也就是，不仅组成液体调节部分56的部分的材料、尺寸、形状等，而且要被施加的跨越电极的电压被预先或合适地的确定，使得通过光的折射率变为最佳。

图8显示在图7状态下的光路的示例。在图8中，放置液体透镜部分56，使得来自视差图像显示部分11的发光像素81和发光像素82的发射光(视觉信息)入射到液体透镜部分56。此时，来自视觉图像显示部分11的发光像素81和发光像素82的发射光(视觉信息)分别是用于立体显示的光束(在其中包含视差图像的图像)。此外，考虑非极性液体63的透镜特性，在焦距的距离上(由双箭头指示的距离上)提供每个发光像素81和发光像素82。

由于非极性液体63和极性液体64之间的分界面的形状，来自发光像素81和发光像素82的发射光(也就是，通过液体透镜部分56的光)被偏斜，以从液体透镜部分56中发射。例如，在图8的情况下，作为来自发光像素81的发射光的光101A和102A分别在非极性液体63和极性液体64之间的分界面被偏斜，从而以来自液体透镜部分56的光101B和102B的形式被发射。类似地，例如作为来自发光像素82的发射光的光103A和104A分别在非极性液体63和极性液体64之间的分界面被偏斜，从而以来自液体透镜部分56的光103B和104B的形式被发射。因此，通过放置液体透镜部分56，液体透镜部分56可以理想地以平行光或接近平行光的光形式从其发射通过光。

与图7的情况相反，图9显示非极性液体被运动到液体透镜部分56的图的左侧的情况的示例。参照图9，连接选择部分72将下电极61-1、61-3和61-4连接到电源71，因此，下电极61-1、61-3和61-4中的每一个被保持在“导通”状态。换句话说，连接选择部分72不将下电极61-2连接到电源71，因此释放下电极61-2(“截止状态”)。

与图7的情况类似，施加电压产生针对极性液体64的库仑力。为此，在下电极61-1、61-3和61-4的每一个附近中的绝缘体62附近的非极性液体63被极性液体64推开，因此，集中在未被施加电压的、跨越上电极65的下电极61-2附近中的绝缘体62附近，以变为小液滴。结果，与极性液体64的分 界面变为具有透镜形状。

因此，如图10所示，与图8的情况类似，由于非极性液体63和极性液体64之间的分界面的形状，来自发光像素81和发光像素82的发射光(也就是，通过液体透镜部分56的光)被偏斜，以从液体透镜部分56中发射。例如，在图10的情况下，作为来自发光像素81的发射光的光111A和112A分别在非极性液体63和极性液体64之间的分界面被偏斜，从而以来自液体透镜部分56的光111B和112B的形式被发射。类似地，例如作为来自发光像素82的发射光的光113A和114A分别在非极性液体63和极性液体64之间的分界面被偏斜，从而以来自液体透镜部分56的光113B和114B的形式被发射。

图10的情况中的非极性液体63的位置与图8的情况不同。因此，通过图10的情况中的液体透镜部分56的光的发射方向(图10中的光111B到114B的传播方向)与通过图8的情况中的液体透镜部分56的光的发射方向(图8中的光101B到104B的传播方向)不同。也就是说，如图7(图8)和图9(图10)所示，控制部分51的位置控制部分55控制连接选择部分72来选择要被施加电压的、跨越上电极65的下电极之一。由此使得可以控制非极性液体63的位置。也就是说，例如，位置控制部分55与用于所显示的视差图像的同步信号的整数倍同步地切换要被施加电压的、跨越上电极65的下电极之一，由此使非极性液体63的位置改变。通过执行这样的操作，来自液体透镜部分56的发射光的发射方向改变。简而言之，液体透镜部分56可以以多个方向从其发射来自一个发光显示的发射光。换句话说，视差产生部分12可以增加由每个液体透镜部分56产生的视差数量，因此可以增加由视差图像显示部分11显示的视差图像的视差数量。

应当注意的是，虽然连接选择部分72选择要被保持“导通”(图7或图9)的下电极61之一，但是根据由控制部分51的形状控制部分54和位置控制部分55二者做出的控制结果进行选择。

例如，如图7所示，当形状控制部分54控制连接选择部分72，使得非极性液体63的形状变为透镜状形状时(允许产生视差的状态)，连接选择部分72将电压施加到下电极61的所选择的电极作为初始状态。此外，当位置控制部分55控制连接选择部分72，以便改变非极性液体63的位置时，连接选择部分72切换要被保持“导通”状态的下电极61的所选择的电极以提供 图9所示的状态。之后，连接选择部分72分解位置控制部分55做出的控制重复地切换下电极61的连接来重复图7所示的状态和图9所示的状态，由此改变非极性液体63的位置。此外，当希望完成位置改变时，位置控制部分55控制连接选择部分72以便完成连接的切换。当希望完成视差产生时，形状控制部分54连接选择部分72，由此使所有的下电极61保持“截止”状态。

通过执行这样的操作，视差产生部分12可以不仅执行非极性液体63的位置的控制，而且可以执行非极性液体63的形状的控制。总之，在这种情况下，视差产生部分12可以不仅控制视差的数量的增加或减少，而且可以控制视差的出现和不出现。

应当注意的是，上述将电压施加到下电极61的所选电极的模式不仅可以是图7的模式，而且可以是除了图7之外的任意其它模式，因此，例如，还可以是图9的模式。

通过以上述方式切换非极性液体63的位置，视差产生部分12可以产生在视差图像显示部分11上显示的视差图像的视差。然而，甚至当简单改变非极性液体63的位置时，存在如图11所示的实际上发射方向相互重叠的可能性。

图11是显示当不控制发射方向时的视差的产生的情况的示例的示意图。

在图11中，发光像素121到123显示视差图像显示部分11的发光像素的示例。液体透镜124-1和124-2显示视差产生部分12中的液体透镜部分56的非极性液体63的位置变化的状态的示例。此外，光束131到136显示从液体透镜124-1和124-2发射的来自发光显示121到123的发射光的示例。

也就是说，光束131显示从发光像素121发射的、并通过液体透镜124-1(非极性液体63被控制以便运动到由液体透镜124-1表示的位置)的光。类似地，光束132显示从发光像素122发射的、并通过液体透镜124-1的光，而光束133显示从发光像素123发射的、并通过液体透镜124-1的光。另一方面，光束134显示从发光像素121发射的、并通过液体透镜124-2(非极性液体63被控制以便运动到由液体透镜124-2表示的位置)的光。类似地，光束135显示从发光像素122发射的、并通过液体透镜124-2的光，而光束136显示从发光像素123发射的、并通过液体透镜124-2的光。

甚至当液体透镜部分56的非极性液体63被改变为液体透镜124-1和124-2时，在某些情况下，如图11所示，发射光的光束方向与位置改变之前 的那些重叠。总之，虽然可以切换发射光的中心轴，但是整个发射光与位置改变之前的那些重叠。当用户以这样的方式从沿其多个发射光相互重叠的方向观看视差图像时，存在视差图像看上去好像多个图像相互重叠，应该是静态图像的视差图像看上去像运动图像，图像看上去像闪烁图像或图像看上去好像其颜色或形状改变的可能性。也就是说，在这种情况下，存在不能根据用户观看视差图像的位置恰当地观看希望被观看的图像的可能性。

因此，如图12和13所示，以希望通过运动透镜移动光束方向的方向设置任意光束，以便不存在于初始状态(在移动光束方向之前的状态)。其后，将参照图12到14描述用于发射方向的控制的情况的示例。

图12是显示当液体透镜部分56的非极性液体63的位置(能由液体静态124-1表示的位置)位于一侧时光束的发射方向的示例的示意图。在图12的情况下，视差图像显示部分11的显示部分22具有图2和图3中任意一个所示的结构，并且以用于发光像素的预定间隔相互分离地发射其发射光。光源140显示这样的状态，因此分别由具有预定大小的隔离片(spacer)144到147相互分离三个发光像素(发光像素141到143)。例如，当如图3B所示视差图像显示部分11的显示部分22具有针孔过滤器35时，发光像素141到143表示分别通过针孔过滤器35发射的光。

在图12中，控制液体透镜部分56的非极性液体63来位于可以由液体透镜124-1表示的位置中。光151表示从发光像素141发射的、并通过液体透镜124-1的光的传播方向。类似地，光152表示从发光像素142发射的、并通过液体透镜124-1的光的传播方向，而光153表示从发光像素143发射的、并通过液体透镜124-1的光的传播方向。

由于如图12所示，由隔离片144到147相互分离发光像素141到143，所以相互分离光151到153，使得在它们之间产生间隙(光151到153不能到达的方向)。

图13是显示当液体透镜部分56的非极性液体63的位置(能由液体静态124-2表示的位置)位于另一侧时光束的发射方向的示例的示意图。光154表示从发光像素141发射的、并通过液体透镜124-2的光的传播方向。类似地，光155表示从发光像素142发射的、并通过液体透镜124-2的光的传播方向，而光156表示从发光像素143发射的、并通过液体透镜124-2的光的传播方向。

在如图13的情况下，由于与图12的情况类似地相互表示光154到156，使得在它们之间产生间隙(光154到156不能到达的方向)。

在这种情况下，使每个隔离片的大小等于每个发光像素的大小。总之，将发光像素占据来自光源140的光的发射表面面积的比率设置为一半。例如，当显示部分22具有如图3B所示的针孔过滤器35时，针孔36的孔径比(分别通过其发光的部分的面积与视差图像的整个显示表面的面积的比率)设置为一半。也就是说，例如，当以没有任何间隙的阵列排列显示部分22的发光像素的发光元件部分时，分别对应于发光像素的针孔36的面积被减少为发光元件部分的一半。

通过采用这样的处理，当从透镜124-1看来，光源140中的发光部分的面积的比率变为一半。也就是说，占据来自液体透镜124-1的光的发射方向上的整个范围的区域的光151到153(光154到156)的面积与整个光源140的面积的比率减少到一半。换句话说，光151到153的范围的大小和它们之间的整个间隙的范围的大小相互相等。同时，光154到156的范围的大小和它们之间的整个间隙的范围的大小也相等。

相互最佳地组合图12和13所示的两种状态，也就是，通过调节优化液体调节124-1和124-2之间的位置的差(简单讲，非极性液体63的位置变化量)，这导致如图14所示，在调节的运动之后的光可被适配到初始状态中的光之间的相应空间中，而不存在任何间隙。换句话说，在图14的情况下，光151到156不与任何其它光重叠，并且还产生与任何其它光的间隙。

通过采用这样的结构，观看视差图像的用户可以合适地观看与他/她观看位置对应的图像，而不感到诸如闪烁或重叠的不协调性。

也就是说，视差图像显示装置1可以通过改变透镜的位置增加每个透镜的视差数量，而不降低图像的分辨率，此外可以通过调节光源的孔径比和调节位置的改变量来抑制图像质量的降低。

应该注意的是，虽然已经提供了关于显示部分22包括针孔过滤器35的情况的描述，但是显示部分22当然还可以采用已经参照图2和3描述的其它的结构。

此外，虽然已经提供了关于非极性液体63在两个位置之间运动的描述，但是如下所述，非极性液体63的位置数量(位置控制部分55控制的位置数量)可以是三个或更多个。注意，为了防止从液体透镜部分56发射的光的传 播方向相互重叠(如图14所示)，并且还防止在它们之间产生间隙，当位置控制部分55控制的位置数量是N(N是整数，且N≥2)时，需要将图12到14所示的光源140的孔径比设置为1/N。

接下来，如图14所示，将提供关于用于执行针对光的方向的控制的非间隙液体63的运动量的描述。

当因为透镜被放置在它们的焦距距离的位置上，因此假设分别通过相应透镜的光束是平行光时(虽然在精确感测下与实际情况不同)，通过相应透镜发射的、对应于相应像素的光通的端斜率(gradient of ends of fluxes of thelights)大致等于来自相应像素两端的通过相应透镜的中心的直线的斜率。

将在下面显示图14中所示的光151到156的两端的相应直线的斜率。注意，用H指定每个光束的上侧端，而用L指定其下侧端。此外，用A指定每个发光像素的大小(图中的发光像素141到143中的每一个的图14的纵向长度)，A为在每个液体透镜124-1和124-2(非极性液体63)之间定义的间隙，并且用X指定光源，并且用于Y指定液体透镜124-1和124-2的每一个的运动量(液体透镜124-1和124-2之间的位置差)。

153H：{(7/2)A+(1/2)Y}/X

153L：{(5/2)A+(1/2)Y}/X

156H：{(7/2)A-(1/2)Y}/X

156L：{(5/2)A-(1/2)Y}/X

152H：{(1/2)A+(1/2)Y}/X

152L：{-(1/2)A+(1/2)Y}/X

155H：{(1/2)A-(1/2)Y}/X

155L：{-(1/2)A-(1/2)Y}/X

154H：{-(5/2)A-(1/2)Y}/X

154L：{-(7/2)A-(1/2)Y}/X

这里，例如，注意光156和光152之间的位置关系。图15显示光156和光152之间的位置关系。在图15中，虚线156H和虚线156L分别表示光156的上端和下端，而实线152H和实线152L分别表示光152的上端和下端。

如图15所示，光156和光152的两个区域之间的重叠依赖于虚线156L和实线152H之间的关系。也就是说，虚线156L和实线152H还表示光156和光152相互重叠的区域的下端和上端。因此，为了防止光156和光152尽 可能不相互重叠，要求虚线156L和实线152H尽可能相互平行(相互靠近)。

由于发光像素大小A是恒定的，并且每个透镜和发光像素的对应像素之间的距离也是恒定的，透镜运动量Y确定虚线156L和实线152H的斜率。也就是说，重叠程度必要地依赖于透镜运动量Y。

图16显示透镜运动量Y和光156和光152的每一个行进方向之间的关系。图16A显示当透镜运动量Y的值大于发光像素大小A(Y＞A)时光156和光152的情况。在这种情况下，由于光156的区域和光152的区域相互分离，产生没有光到达的部分。因此，在这种情况下，在用户根据观看视差图像的位置观看的图像中像素位置变得不均匀。结果，存在产生不均匀的可能性。总之，在这种情况下，降低了用户观看的图像的图像质量。

与图16A的情况相反，图16B显示当透镜运动量Y的值小于发光像素大小A(Y＜A)时光156和光152的情况。在这种情况下，由于光156的区域和光152的区域很大程度上相互重叠。此外，由于上述虚线156L和实线152H相互不平行，随着光156和光152从视差产生部分12不断传播，重叠区域的面积增加。总之，在这种情况下，在用户根据观看视差图像的位置观看的图像中产生不均匀。结果，存在发生诸如变形或变色之类的不必要现象的可能性。也就是说，在这种情况下，也降低了用户观看的图像的图像质量。

图16C显示当透镜运动量Y的值等于发光像素大小A(Y＝A)时光156和光152的情况。在这种情况下，虚线156L和实线152H变得尽可能相互平行，使得光156和光152相互重叠的区域的大小变得最小。也就是说，透镜运动量Y等于发光像素大小A，由此可以将由于光的重叠造成的图像质量降低等抑制到最低。在这种情况下重叠区域的大小是从透镜直径减去运动量Y获得的量，并且在普通情况下大约是300μm或更少。结果当观看图像时，用于基本不可能发现重叠。

总之，应用本发明的图1的视差图像显示装置1可以产生更多的视差而不降低分辨率和图像质量。

注意，例如可以按如下方式执照这样的液体透镜部分56。例如，对于下电极，通过利用预定的方法将ITO薄膜沉积在玻璃制作的基片上，由此形成电极。类似地形成上电极65。通过利用旋转镀膜法(spin coat method)、浸镀膜法(dip coat method)将绝缘体62沉积在具有在其上形成下电极的基片上。例如，在通过利用旋转镀膜法从3％特氟纶(注册商标)(E.I.du Pont de Nemours and Company)水溶液1601s沉积薄膜中，在1500rpm和60秒的条件下薄膜的厚度变为大约0.5μm。在水溶液浓度1％到6％，并且旋转镀膜旋转速度1500rpm到5000rpm的条件下，可以控制亚微米至几微米的厚度。

此外，在绝缘体62上型成网格状肋66。在这种情况下，根据与显示像素的匹配确定肋像素大小。例如，可以通过利用预定的影印术等，使用环氧树脂制成的抗蚀剂(resist)制造网格状肋66。当氟化合物系统材料用作绝缘体62的材料时，由于可湿性的关系抗蚀剂脱落。然而，通过设计制造过程避免该问题。例如，在通过刀片(blade)将由Kayaku Micro Chem Co.，Ltd制造的SU-8 3050抗蚀剂施加到特氟纶的情况下，当在施加后执行普通的处理时，抗蚀剂脱落。然而，以低温(50℃)长时间执行软烘干(soft baking)处理，或者以室温执行自然干燥，由此可以用抗蚀剂镀膜特氟纶(注册商标)。虽然刀片的高度的设置导致肋66的高度可以被控制到至多几微米到几百微米的范围，但是从两个小液滴的操作速度看来，更低的高度是理想的。

之后，在下电极的周围部分中散布间隙形成材料，使得每个下电极61和上电极65之间的电极间距离为预定值。例如，通过将粘性试剂与硅球混合获得的材料、密封粘性类型材料等可以用作间隙形成材料。

之后，以该顺序将非极性液体63和极性液体64注入肋像素。此时，由于可湿性的关系，不管极性液体64和非极性液体63的相对密度，极性液体63存在于下侧，而极性液体64存在于上侧的形状变得稳定。此外，此时，由于紫外线辐射导致的肋的亲水特性的改变使得处于稳定主体的两个液体的形状改变。例如，当在使用Kayaku Micro Chem，.Ltd的制成的抗蚀剂的肋大小为0.6mm×0.6mm且高为50μm的条件下用水作为液体1而用十二烷作为液体2时，在十二烷被注入来整体覆盖在肋上之后，从其上侧流入大量水，并且用环氧粘性试剂密封所得到的对象，在执行10分钟紫外线负电荷的条件下，十二烷的直径变为400μm，而在执行30分钟紫外线辐射的条件下，十二烷的直径变为250μm。该差异是由于由辐射时间段的差异引起的肋的亲水特性的强度的差异。

之后，将具有散布在其中的间隙形成材料的上基片和下基片相互粘贴来形成面板，并且所得到的面板的外部被密封树脂密封。离聚物(ionomer)、粘性聚乙烯等可以用作封装树脂。可以以上述处理制造其中二维展开液体透镜结构的光束方向控制元件。

虽然已经关于非极性液体63的受控位置数量为二的情况进行了描述，但是非进行液体63的受控位置当然可以是三个或更多。

将参照图17到21描述非极性液体63的受控位置数量是三个的情况。

图17是显示在这种情况下液体透镜部分56的结构示例的示意图。虽然在图17的情况下，液体透镜部分56的结构基本上与图5的情况下相同，但是下电极61的数量与图5的情况不同。在图17的情况下，液体透镜部分56具有在平面上放置的六个下电极(下电极61-1到61-6)。这些下电极61-1到61-6连接到连接选择部分72，并且连接选择部分72切换下电极61-1到61-6的对应电极和电源71之间的连接。也就是说，连接选择部分72将跨越从下电极61-1到61-6选出的每个下电极61和上电极65的电压。应该注意的是，在图17中，下电极61-1到61-6均不连接到电源71，并且它们都保持在“截止”状态。此时，例如，非极性液体63和极性液体64之间的分界面水平(在图中的纵向方向)，使得非极性液体63不对相应通过光的任何光路产生影响。

图18是显示位于图17的示例的液体透镜部分56中的图中右侧的非极性液体63的情况的示例的视图。在图18中，连接选择部分72选择下电极61-1到61-3和下电极61-6，并且连接每个所选择的下电极到电源71，使得下电极61-1到61-3和下电极61-6中的每一个保持在“导通”状态。因此，极性液体64聚集在下电极61-1到61-3和下电极61-6附近。结果，非极性液体63位于每一个保持在“截止”状态的下电极61-4和61-5附近(在液体透镜部分56的图的右侧)。

图19是显示位于图17的示例的液体透镜部分56中的图中心的非极性液体63的情况的示例的视图。在图19中，连接选择部分72选择下电极61-1和61-2以及下电极61-5和61-6，并且连接每个所选择的下电极到电源71，使得下电极61-1和61-2以及下电极61-5和61-6中的每一个保持在“导通”状态。因此，极性液体64聚集在下电极61-1和61-2以及下电极61-5和61-6附近。结果，非极性液体63位于每一个保持在“截止”状态的下电极61-3和61-4附近(在液体透镜部分56的图的中心)。

图20是显示位于图17的示例的液体透镜部分56中的图中左侧的非极性液体63的情况的示例的视图。在图20中，连接选择部分72选择下电极61-1和下电极61-4到61-6，并且连接每个所选择的下电极到电源71，使得下电极61-1和下电极61-4到61-6中的每一个保持在“导通”状态。因此，极性液 体64聚集在下电极61-1和下电极61-4到61-6附近。结果，非极性液体63位于每一个保持在“截止”状态的下电极61-2和61-3附近(在液体透镜部分56的图的左侧)。

如图21所示，以上述方式控制液体透镜来位于三个位置，这导致控制来自显示部分22的相应发光像素的每个发射光，以便以相互不同的三个方向传播。

图21是显示在这种情况下的发射方向控制的状态的示例的视图。

参照图21，如液体透镜181-1到181-3的形式所示，控制液体透镜部分56的非极性液体63以便位于三个位置。因此，如通过液体透镜181-1到181-3的光191到199的形式所示，分别以九个方向发射从光源的发光像素181-1到181-3的三条光。

在图21中，光191表示从发光像素143发射、并通过液体透镜181-1的光，光192表示从发光像素143发射、并通过液体透镜181-2的光，光193表示从发光像素143发射、并通过液体透镜181-3的光。此外，光194表示从发光像素142发射、并通过液体透镜181-1的光，光195表示从发光像素142发射、并通过液体透镜181-2的光，而光196表示从发光像素142发射、并通过液体透镜181-3的光。而且，光197表示从发光像素141发射、并通过液体透镜181-1的光，光198表示从发光像素141发射、并通过液体透镜181-2的光，而光199表示从发光像素141发射、并通过液体透镜181-3的光。

此时，非极性液体63的受控位置数量是三个。为此，将光源140的孔径比设置为三分之一，并且设置关于液体透镜181-1到181-3的每两个相邻位置之间的距离(液体透镜的运动量)，以便等于每个发光像素的大小。此外，将光源和液体透镜181-1到181-3之间的距离分别设置为液体透镜181-1到181-3的焦距。

其后，在图21显示光191到199的两端的相应直线的斜率。注意，用H指定每个光束的上侧端，而用L指定其下侧端。此外，用A，即每个液体透镜181-1到181-3(非极性液体63)之间定义的间隙指定每个发光像素的大小，并且用X指定光源，并且用Y指定关于液体透镜181-1到181-3(非极性液体63)的运动量(关于液体透镜181-1到181-3的每两个相邻位置之间的差)。

191H：{(7/2)A+Y}/X

191L：{(5/2)A+Y}/X

192H：{(7/2)A}/X

192L：{(5/2)A}/X

193H：{(7/2)A-Y}/X

193L：{(5/2)A-Y}/X

194H：{(1/2)A+Y}/X

194L：{-(1/2)A+Y}/X

195H：{(1/2)A}/X

195L：{-(1/2)A}/X

196H：{(1/2)A-Y}/X

196L：{-(1/2)A-Y}/X

197H：{-(5/2)A+Y}/X

197L：{-(7/2)A+Y}/X

198H：{-(5/2)A}/X

198L：{-(7/2)A}/X

199H：{-(5/2)A-Y}/X

199L：{-(7/2)A-Y}/X

因此，根据透镜运动量Y的重叠程度与受控位置的数量为二的情况类似。为此，将光源的孔径比设置为三分之一，并且将透镜运动量Y设置为等于A(Y＝A)，这导致这种情况下，视差产生部分12可以将由于光的重叠导致的图像质量恶化抑制为最小。

以上述方式在每个液体透镜部分56中增加非极性液体63的受控位置的数量N导致视差图像显示装置1可以进一步增加视差的数量。甚至在这种情况下，可以合适地设置独立部分、透镜运动量和光源的孔径比间的位置关系。结果，视差图像显示装置1可以增加视差而不见地分辨率和图像质量。

应该注意的是，只要在每个液体透镜部分56中的非极性液体63可以运动到预定的受控位置，就可以任意设置下电极的数量，并且在液体透镜部分56之间下电极的数量可以相互不同。例如，在图17的示例中(在受控位置数量为3的情况下)，可以将下电极的数量设置为七或更多。此外，可以预先放置多个下电极，并且根据情况改变受控位置的数量。此外，下电极61可以相互不同，或控制部分5 1可以分别将具有相互不同的电压值的电压同时施加到下电极61的对应下电极上。或者，施加到下电极61之一的电压的电压值 可以沿时间轴连续或离散地变化。

此外，只要允许要被产生的视差图像的视差，就可以任意地设置分别对应于液体透镜部分56的发光像素的数量，也就是用于分别发射将通过液体透镜部分56的光的发光像素的数量，或者在液体透镜部分56之间发光像素的数量可以相互不同。

接下来，将参照图22的流程图描述由视差图像显示部分11的显示控制部分21执行的图像显示处理的流程。

在步骤S1，当通过例如激活图1的视差图像显示装置1开始图像显示处理时，视差图像显示部分11的显示控制部分21判断是否从外部提供关于视差图像的视频信号。当判断从外部提供关于视差图像的视频信号时，显示控制装置21使处理前进到步骤S2，在该步骤中，当需要时，分别基于视频信号控制显示部分22的发光像素来发光，由此显示提供给显示部分22的视频信号的对应视差图像。

在显示视差图像之后，显示控制部分21使处理前进到步骤S3。另一方面，当在步骤S1判断未从外部提供关于视差图像的视频信号时，显示控制部分21忽略步骤S2中的处理，并且使处理前进到步骤S3。

在步骤S3，显示控制部分21判断是否应该完成图像显示处理。当判断不应该完成图像显示处理时，显示控制部分21返回到步骤S1，并且执行步骤S1中的以及其后的处理。另一方面，当例如因视频信号的提供停止一段时间，而判断应该完成图像显示处理时，显示控制部分21完成图像显示处理。

通过以上述方式执行控制，显示控制部分21可以使显示部分22在其上显示视差图像。

注意，当显示控制部分21在步骤S1判断是否提供“关于视差图像的视频信号”作为所提供的视频信号，并且作为判断结果，显示出提供除了关于视差图像的视频信号之外的、在其中保护关于二维图像的普通视频信号的视频信号时，显示控制部分21可以忽略步骤S2的处理，或者作为简单判断是否提供视频信号的结果，甚至当显示出所提供的视频信号是关于任意图像的信号时，可以使处理前进到步骤S2。总之，显示控制部分21可以使视差图像显示部分11在其上显示视差图像，或者使视差图像显示部分11在其上显示除视差图像之外的普通平面图像。

接下来，将参照流程图23描述视差产生部分12的控制部分51执行的视 差产生控制处理的流程的示例。

当通过例如激活图1的视差图像显示装置1开始图像显示处理时，在步骤S21，视差产生部分12的控制部分51的判断部分53判断是否从外部获得控制信息。当判断从外部获得控制信息时，判断部分53使处理前进到步骤S22。此外，判断部分53还判断是否应该基于控制信息产生视差。

当判断应该产生在视差图像显示部分11上显示的视差图像的视差时，判断部分53使处理前进到步骤S23。在步骤S23，形状控制部分54控制连接选择部分72来选择下电极61的对应下电极(向其每一个施加电压)，使得非极性液体63与极性液体64的分界面具有凸起形状(透镜状)，并且形状控制部分54施加跨越每个所选择的下电极61和上电极65的电压。在施加跨越它们的电压后，形状控制部分54使处理前进到步骤S24。

在步骤S24，由位置控制部分55控制连接选择部分72来切换跨越上电极65且每一个被施加电压的下电极61的对应下电极，使得在预定时间段非极性液体63的位置改变开口部分的长度。在完成步骤S24的处理之后，位置控制部分55使处理前进到部分S25。

另一方面，当在步骤S21判断未从外部获得控制信息时，判断部分53使处理前进到步骤S25。此外，当在步骤S22判断不应该产生视差时，判断部分53使处理前进到步骤S25。

在步骤S25，判断部分3判断是否应该完成视差产生控制处理。当判断不应该完成视差产生控制处理时，判断部分3将处理返回到步骤S21，并且使步骤S21中的步骤和之后的步骤重复执行。另一方面，当在步骤S25判断应该完成视差产生控制处理时，判断部分53使处理前进到步骤S26。在步骤S26中，形状控制部分54和位置控制部分55控制连接控制部分72来释放所有下电极61和上电极65的连接。结果，形状控制部分54和位置控制部分55完成跨越下电极61的每个对应电极和上电极65的电压的施加。在完成跨越它们的电压之后，形状控制部分54和位置控制部分55完成视差产生控制处理。

通过以上述方式控制视差的产生，视差产生部分12可以基于控制信息产生在视差图像显示部分11的显示部分22上显示的视差图像的视差。此时，如上所述，切换非极性液体63的位置，同时合适地控制光的发射方向。结果，控制部分1可以控制光路控制部分52的每个液体透镜部分56，使得可以产 生更多视差而不降低分辨率和图像质量。

如上所述，视差图像显示装置1可以显示视差图像，同时产生视差。结果，视差图像显示装置1，例如，向位于视差图像的显示表面的右前方的用户显示商业产品A的广告，而向位于视差图像的显示表面的左前方的用户显示商业产品B的广告。因此，视差图像显示装置1可以向相互位于不同位置的用户显示图像。

应该注意的是，虽然视差图像显示部分11和视差产生部分12作为视差图像显示装置1的结构的一部分，但是本发明不限于此。也就是说，可以分别以独立装置的形式(例如，视差图像显示装置和视差产生装置)构建视差图像显示部分11和视差产生部分12。在这种情况下，例如，视差图像显示装置和视差产生装置相互协作操作，并且整体执行与图1的视差图像显示装置1相同的操作。

此外，虽然已经提供关于横向产生视差的视差图像显示装置1的描述，但是视差的产生方向可以是任意方向。例如，产生视差的方向可以是纵向方向和倾斜方向。

此外，可以通过使用利用视差的IP方法空间显示图像。图24是显示应用本发明的波阵面控制型显示装置的结构示例的视图。

参照图24，波阵面控制型显示装置200是实现立体显示(三维显示)的装置，也就是，其二维显示在其中包含视差信息的视差图像，并且产生视差图形的视差，由此使二维图像看上去像立体图像。波阵面控制型显示装置200具有信号分离部分211。当获取从外部提供的、关于在其中包含视差信息和图像信息的视差图像的信号时，信号分离部分211将该信号分离为在其中包含图像信息的信号(视频信号)和在其中包含视差信息的信号(视差信息信号)。波阵面控制型显示装置200还具有用于驱动二维图像显示部分213的电路212。信号分离部分211将通过信号分离获得的视频信号提供到用于驱动二维图像显示部分的电路212。

用于驱动二维图像显示部分的电路212具有以下电路结构，用于驱动二维图像显示部分213，并且根据时钟信号、同步信号(当需要时)和发光信号、色差表示信号等，将视频信号提供到二维图像显示部分213，由此驱动二维图像显示部分213。二维图像显示部分213具有以平面形式展开的多个发光像素214。例如，每个发光像素具有半导体发光元件的结构。应该注意 的是，二维图像显示部分213不仅可以是具有发光像素214的组的显示装置，而且可以是任意其它显示器，例如，液晶显示装置、有机电发光显示装置、场发光显示装置、等离子显示板、电铬显示装置、使用荧光显示管的显示装置、使用阴极射线管的显示装置投影仪等。只要是可以由下述波阵面控制部分216控制波阵面的显示装置，就不特别限制二维图像显示部分213。

通过组合单色发光元件或每一个可以相互以全色发光的元件构造发光像素214。

此外，波阵面控制型显示装置200还具有用于驱动波阵面控制部分的电路215和波阵面控制部分216。信号分离部分211将通过信号分离获得的视差信息信号提供到用于驱动波阵面控制部分的电路215。

用于驱动波阵面控制部分的电路215具有用于驱动波阵面控制部分216的结构。波阵面控制部分216具有以矩阵放置的多个液体透镜部分217，以便面对二维图像显示部分213的图像显示表面。由于液体透镜部分217的结构的细节与参照图5描述的液体透镜部分56的结构相同，因此这里忽略其描述。此外，如图24所示，放置一个液体透镜217，使得液体透镜部分217对应于多个发光像素214(在图24的情况下九个发光像素)，并且来自这些发光像素214的每条发射光通过液体透镜部分217。由用于驱动波阵面控制部分的电路215控制波阵面控制部分216来驱动每个液体透镜部分217。此外，波阵面控制部分波阵面控制在二维图像显示部分213上二维显示的视差图像的显示波阵面，这导致波阵面控制型显示装置200产生视差。

通过采用这样的结构，波阵面型显示装置200波阵面控制来自二维图像显示部分213的显示波阵面来产生视差，由此可以空间显示图像。此时，由于波阵面控制部分216的液体透镜部分217具有与图5的情况相同的结构，因此，波阵面控制型显示装置200可以产生更多的视差，而不降低分辨率和图像质量，并且可以执行自然立体显示(具有较高程度的固体外观)，其中由于位置的图像的变化更加平滑。

可以由硬件或软件执行上述一系列处理。当由软件执行该一系列处理时，在合并在专用硬件中的计算机中安装组成软件的程序，或者例如从程序记录介质安装在可以通过在其中安装各种程序执行各种功能的通用目的个人计算机等中。

图25是显示根据程序执行上述一系列处理的个人计算机的配置的示例 的方框图。在图25中，个人计算机300的中央处理单元(CPU)301根据存储在只读存储器(ROM)302或在存储器部分313中的程序执行各种处理。CPU 301执行的程序或数据被合适地存储在随机存取存储器(RAM)303中。CPU 301、ROM 302和RAM 303通过总线304相互连接。

I/O接口310通过总线连接到CPU 301。由键盘、鼠标、麦克风等组成输入311，而由显示器、扬声器等构成输出部分312连接到I/O接口310。CPU301根据通过输入部分311输入的命令执行各种处理。此外，CPU 301输出处理结果到输出部分312。

连接到I/O接口310的存储器部分313例如由硬盘构成，并且在其中存储CPU 301执行的程序或各种数据。通信部分314通过诸如因特网或局域网之类的网络与外部设备通信。

此外，通过通信部分314获得程序，并且可以存储在存储器部分313中。

当用诸如磁盘、光盘、磁光盘、或半导体存储器之类的可卸载媒体321进行加载时，连接到I/O接口310的驱动器315驱动这样的可卸载媒体，并且获得记录在可卸载媒体321的程序和数据。当需要时将所获得的程序或数据传送到存储器部分313，并且存储在存储器部分313中。

如图25所示，用于在其中存储被安装在计算机中并可由计算机执行的程序的程序记录介质由作为封装媒体的可卸载媒体321组成，该封装媒体由磁盘(包括柔性盘)、光盘(包括紧凑盘只读存储器(CD-ROM))、数字多功能盘(DVD)、磁光盘、半导体存储器等或其中临时或永久存储程序的ROM 302、组成存储器部分313的硬盘等组成。通过利用诸如局域网、因特网、或当需要时通过作为诸如路由器或调制解调器之类的接口的通信部分314的数字卫星广播执行在程序记录介质中的程序的存储。

应该注意的是，描述要存储在程序记录介质中的程序的步骤包括即使不需要以时序方式处理也并行或独立执行的处理，以及需要按所描述的顺序以时序方式执行的处理。

此外，在该说明书中，系统表示由多个设备组成的整个系统。

应该注意的是，本发明的实施例不限于上述实施例，并且可以做出各种改变，而不背离本发明的宗旨。

Claims (11)

1.一种显示装置，包括：

视差图像显示装置，其具有二维放置的多个发光像素，所述视差图像显示装置用于通过分别使所述多个发光像素发光来二维显示作为在其中包含关于视差的信息的图像的视差图像，其中由于该视差，所观看的图像依赖于观看位置不同；和

视差产生装置，用于产生由所述视差图像显示装置显示的视差图像的视差；

其中放置所述视差图像显示装置使得在视差图像的显示表面上以预定的间隔相互分离来自所述相应发光像素的发射光，和

所述视差产生装置包括：

由二维放置的多个液体透镜组成的光路控制装置，所述光路控制装置用于基于具有极性的极性液体和不具有极性的非极性液体之间的分界面的形状控制从所述视差图像显示装置的所述多个不同发光像素发射的光的光路，所述极性液体的折射率与所述非极性液体的折射率不同；和

位置控制装置，用于通过利用间隔来控制所述光路控制装置的每个所述液体透镜的所述非极性液体的位置，使得每个所述液体透镜发射多条发射光，所述多条发射光以相互不同的多个方向通过所述液体透镜的对应一个透镜，由此产生视差；

其中所述视差图像显示装置使通过其发射光被发射的部分的面积与对应于视差图像的显示表面上的所述液体透镜之一的整个部分的面积的比率为与所述液体透镜之一对应的发光像素的数量N的倒数。

2.如权利要求1所述的显示装置，其中以预定间隔二维放置所述视差图像显示装置的所述发光像素，使得在视差图像的显示表面上以预定间隔相互分离相应的发射光。

3.如权利要求2所述的显示装置，其中还在所述视差图像显示装置的每两个发光像素之间提供用于在视差图像的显示表面上划分发射光的划分装置。

4.如权利要求1所述的显示装置，其中所述视差图像显示装置还包括光遮蔽装置，用于遮蔽每条发射光的一部分，使得在视差图像的显示表面上以预定间隔相互分离来自所述相应发光像素的发射光。

5.如权利要求4所述的显示装置，其中所述光遮蔽装置是由用于光遮蔽每个所述发光像素的布线部分和晶体管部分的网格状黑组件构成的黑矩阵。

6.如权利要求4所述的显示装置，其中所述光遮蔽装置是具有用于仅使来自不同发光像素的发射光的中心附近的光通过其的多个针孔的光遮蔽组件。

7.如权利要求4所述的显示装置，其中所述光遮蔽装置是光圈机构，用于控制来自所述相应发光像素的每条发射光的光量。

8.如权利要求1所述的显示装置，其中在所述视差产生装置中，

在所述视差图像显示装置的视差图像的显示表面的所述液体透镜的焦距的距离的位置上提供所述液体透镜；和

所述位置控制装置通过控制所述非极性液体的位置将所述非极性液体的位置改变，改变通过所述非极性液体的位置发射发射光的所述液体透镜的每个部分的长度。

9.如权利要求1所述的显示装置，其中所述光路控制装置的所述液体透镜包括：

用于由所述极性液体和所述非极性液体沿着发射光的通过方向上形成两层的液体部分；

放置在与发射光的通过方向垂直的平面上的多个第一电极；

放置来与所述多个第一电极面对的第二电极，以便将所述两层液体部分夹在所述多个第一电极的每一个和第二电极之间；和

电压施加装置，用于施加跨越所述多个第一电极的每一个和所述第二电极的电压，

其中所述位置控制装置通过选择一个所述第一电极在平面上控制非极性液体的位置，其中所述电压施加装置针对所述光路控制装置的每个所述液体透镜将电压施加到所述第一电极。

10.如权利要求9所述的显示装置，其中

所述视差产生装置还包括形状控制装置，用于通过选择一个所述第一电极来控制所述非极性液体和所述极性液体之间的分界面的形状，其中所述电压施加装置针对所述光路控制装置的每个所述液体透镜将电压施加到第一电极。

11.一种显示控制方法，包括步骤：

通过分别使二维放置的多个发光像素发光来二维显示作为在其中包含关于视差的信息的图像的视差图像，其中由于该视差，所观看的图像依赖于观看位置不同，同时以预定的间隔相互分离来自所述相应发光像素的发射光；

相对于预定间隔，基于具有极性的极性液体和不具有极性的非极性液体之间的分界面的形状改变用于控制来自所述相应发光像素的发射光的光路的、二维放置的多个液体透镜的每一个的非极性液体的位置，极性液体的折射率与非极性液体不同，使得每个所述液体透镜分别以相互不同的多个方向发射多条发射光，由此产生视差；和

其中使发射光被发射的部分的面积与对应于视差图像的显示表面上的所述液体透镜之一的整个部分的面积的比率为与所述液体透镜之一对应的发光像素的数量N的倒数。

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