[发明专利]3D图像/2D图像切换显示装置和便携式终端设备

说明书

本申请是由申请人日本电气株式会社在2003年8月27日提出的发明名称为“3D图像/2D图像切换显示装置和便携式终端设备”的申请No.03155341.9的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种能够显示3D图像和2D图像、并且能够从一个切换到另一个的三维(3D)图像/二维(2D)图像切换显示装置，以及一种包括3D图像/2D图像切换显示装置的便携式终端设备。

背景技术

已经开发了能够显示3D图像的显示装置。目前已经研究的3D图像显示系统可以被划分为使用眼镜方式的系统和不使用眼镜方式的系统。当采用使用眼镜方式的系统时，用户实际上不能够避免佩戴眼镜，其中，使用眼镜的方式包括：立体相片(anaglyph)方式、以及利用偏振的偏振玻璃方式。在这方面，最近已经对不使用的无眼镜3D图像显示装置进行了积极的研究。

无眼镜3D图像显示装置包括：视差栅栏(parallax barrier)方式的装置和柱状透镜(lenticular lens)方式的装置。1896年，Berthier想到了视差栅栏方式，并且由Ives于1903年对其进行了论证。视差栅栏具有在其中形成的多个细小的垂直开口或者切口。在视差栅栏的周围沿着与切口的长度方向垂直的方向布置着用于右眼的象素(此后被称为“右眼象素”)和用于左眼的象素(此后被称为“左眼象素”)。当通过视差栅栏时，来自象素的光被部分地遮蔽。更具体地说，对象素进行布置，从而使来自左眼象素的光到达左眼，而防止其去往右眼象素，同时使来自右眼象素的光到达右眼而不到达左眼。因此，来自左眼象素的光和来自右眼象素的光分别到达左眼和右眼，从而允许用户将图像识别为3D图像。在设计视差栅栏时，将视差栅栏设置在象素和眼睛之间，因此成为刺眼的东西，并且提供较低的可视度。最近对液晶显示器的研究成果可以将视差栅栏布置在每一个显示器的背后，从而改善了可视性。这造成了最近对视差栅栏方式的显示器的积极研究。

大约在1910年，由以上提到的Ives等人发明了柱状透镜方式的显示装置，例如，在来自Sangyo Tosho出版有限公司的Chihiro Masuda所写的《3D Display》中对其进行了描述。图1是显示柱状透镜的形状的透视图。如图1所示，柱状透镜100具有具有两个面，其中一个面是平的，而另一个面具有在其中形成的按照一个方向延伸的多个半圆柱状的突出部分。显示针对右眼的图像的右眼象素和显示针对左眼的图像的左眼象素交替布置在透镜的焦平面上。因此，由柱状透镜100将来自每一个象素的光分配到分别去往右眼和左眼的方向。这可以使右眼和左眼识别不同的图像，从而观察者可以识别3D图像。目前，此柱状透镜方式被广泛用于立体电视等。

最近，还对允许3D图像显示装置显示2D图像进行了研究。最早的方案是使前述的针对右眼和针对左眼的图像相互匹配，并且显示相同的图像。在这种情况下，在两个象素之上应该显示相同的信息，从而将分辨率降低到一半。这特别提出了一个重要的问题：在显示2D图像时，使用最频繁的文本字符的可视度显著地降低。

目前，已经对显示3D图像和2D图像、并且将它们从一个切换到另一个而不降低分辨率的方案进行了研究。例如，日本专利待审公开No.068961/1996和日本专利待审公开No.112273/1992对使用柱状透镜的3D图像显示装置进行了描述，其中对该装置进行了设计，从而在柱状透镜和透明板之间，并且面向柱状透镜的不规则面(irregular side)，注入与柱状透镜材料具有相同折射率的物质，以消除透镜效果。图2是显示传统的3D图像显示装置的透视图。如图2所示，透明板103设置在该传统3D图像显示装置101的柱状透镜102的突起面，并且使间隙104位于柱状透镜102和透明板103之间。在显示2D图像时，当显示2D图像时，由泵105(pump)等将具有与透镜相同折射率的液态物质(未示出)注入间隙104。这使透镜效果失效，并且可以确保2D显示。在显示3D图像的情况下，从间隙104中排出注入的物质，以使透镜效果有效，从而确保3D显示。