[发明专利]显示设备及可变透镜阵列

说明书

技术领域

本公开涉及可变透镜阵列。本公开还涉及包括该可变透镜阵列的显示设备。

背景技术

已经有多种已知的能够显示多个视点的图像的显示设备，例如，能够显示图像间具有视差的图像用于立体视觉。在进行商业化开发的该类型的显示设备的实例是双面凸透镜或任何其他合适的透镜阵列与显示二维图像的显示单元的组合。

图17A和17B是示出了具有由布置在显示单元和图像观看者之间透镜列形成的透镜阵列的显示设备的操作的概念图。

如图17A所示，从用参考字符R1、R3、R5、R7和R9标记的一组像素发射的一组光线到达视点2。类似地，如图17B所示，从用参考字符L2、L4、L6、L8和L10标记的一组像素发射的一组光线到达视点1。由此，在与显示单元分隔预定距离的位置，独立地观看到视点1处的图像和视点2处的图像。

当图像观看者的左眼和右眼分别位于视点1和2，并且用参考字符L2、L4、L6、L8和L10标记的一组像素和用参考字符R1、R3、R5、R7和R9标记的一组像素分别显示用于左眼的图像和用于右眼的图像时，图像观看者立体地识别出图像。

另一方面，优选能够立体视觉的这种显示设备也能够容易地显示常规图像（二维图像）。换句话说，期望将这种显示设备配置为能够在立体图像显示模式和常规图像显示模式之间进行显示模式的切换。当透镜阵列的透镜列具有可变折光力时，立体图像显示模式可以切换到常规图像显示模式，反之亦然。

例如，如JP-A-7-72445的图2所示，JP-A-7-72445提出了一种能够改变每个透镜列的折光力的可变透镜阵列。JP-A-7-72445中描述的可变透镜阵列具有如下结构：液晶层布置在每个都具有透明电极的一对透明基板之间。在具有上述结构的可变透镜阵列中，各个透镜列由用液晶材料制成的梯度折射率透镜（gradient index lens）形成（下文中有时简称为液晶GRIN透镜），并且通过改变一对基板之间的电压，能够改变透镜列的折光力。

发明内容

在JP-A-7-72445的图2中示出的可变透镜阵列中，为了控制液晶层中的折射率梯度，例如，需要将至少一个基板上的电极划分成细条纹状电极，并控制施加到每个预定电极组的电压。由此完成透镜的配置和电压的控制。

因此，期望提供一种没有被划分的电极的可变透镜阵列，其具有简单配置以及可简单地控制。还期望提供一种包括该可变透镜阵列的显示设备。

本公开的实施方式涉及一种显示设备，其包括：

显示二维图像的显示单元；以及

布置为面向显示单元的可变透镜阵列，

其中，可变透镜阵列包括具有透明第一公共电极的第一基板、具有透明第二公共电极的第二基板、以及布置在第一基板和第二基板之间并形成液晶透镜列的液晶层，

液晶层以以下方式被处理：液晶分子被定向，使得在第一公共电极和第二公共电极之间不存在电位差的状态下，各个液晶透镜列产生折光力，以及

在第一公共电极和第二公共电极之间施加的电压控制每个液晶透镜列的折光力。

本公开的另一实施方式涉及一种可变透镜阵列，其包括：

具有透明第一公共电极的第一基板；具有透明第二公共电极的第二基板；以及布置在第一基板和第二基板之间的液晶层，

其中，液晶层以如下方式被处理：液晶分子被定向，使得在第一公共电极和第二公共电极之间没有施加电压的状态下，每个液晶透镜列产生折光力，以及

在第一公共电极和第二公共电极之间施加的电压控制每个液晶透镜列的折光力。

在根据本公开实施方式的可变透镜阵列或者形成根据本公开实施方式的显示设备的可变透镜阵列中，液晶层以以下方式被处理：液晶分子被定向，使得在第一公共电极和第二公共电极之间不存在电位差的状态下，各个液晶透镜列产生折光力。因此，不必划分任何电极来控制液晶层中的折射率梯度，或者基于电极组来控制所施加的电压。例如，当向第一公共电极和第二公共电极施加相同电压时，可变透镜阵列用作柱状透镜（lenticular lens）。此外，当在第一公共电极和第二公共电极之间施加至少有一定幅度的电位差时，可变透镜阵列基本上用作简单的透明基板。可以以简单的方式配置和控制根据本公开实施方式之一的可变透镜阵列。

附图说明

图1是第一实施方式中使用的显示设备的分解透视示意图；

图2是可变透镜阵列正面的示意性平面图；

图3是沿图2中示出的线A-A的截面图；