[发明专利]电润湿透镜阵列、3D图像显示装置和3D图像拾取装置

说明书

技术领域

根据示范性实施例的装置涉及一种三维（3D）图像显示装置和一种3D图像拾取装置，更具体地，涉及利用电润湿透镜阵列（electrowetting lens array）来增加深度的全景成像（integral imaging）型3D图像显示装置和3D图像拾取装置。

背景技术

在诸如娱乐、游戏、广告、医疗、教育、军事等的各种领域都需要更真实有效地显示图像的三维（3D）图像显示装置。因此，已经提出了用于显示3D图像的各种技术，并且各种类型的3D图像显示装置已经商业化。

3D图像显示装置分为眼镜型或无眼镜型。眼镜型器件分为偏振眼镜型器件和快门眼镜型器件。无眼镜型器件的立体类型分为双凸透镜型（lenticular type）器件或视差屏障型（parallax barrier type）器件，该双凸透镜型器件使用多个柱面透镜阵列，该视差屏障型器件具有多个屏障和多个开口。然而，上述器件利用了双眼视差。因此，上述器件受限于：它们不能提供增加数量的视点。因此，用户的深度感觉和用户的眼睛焦点可能不一致而迫使观看者感到疲劳。此外，仅提供了水平视差，而没有提供垂直视差。

全息法和全景成像法的每个已经被提出作为3D图像显示法，该3D图像显示法使得观看者的深度感觉与观看者的眼睛的焦点一致并提供全视差。全息法通过包括图像信号的信号束与参考束之间的干涉来提供3D图像。在全息法中，使用具有高相关性的高价激光，并精确地布置用于形成图像的光学系统。此外，诸如斑点的噪声通常产生在图像显示表面上。

全景成像法通过利用包括多个微透镜阵列的复眼（fly-eye）透镜阵列来显示3D图像。根据全景成像法，颜色被容易地显示，提供了连续的视角，并且光学系统的结构简单。然而，由3D图像提供的深度感觉（depth perception）受到限制，并且视角窄。因此，正在进行各种研究。例如，提出 了以预定间距排列显示具有不同深度的图像的多个显示面板的方法、以及利用多个聚合物分散液晶（PDLC）膜和以预定间距排列的投影器的方法。

发明内容

一个或多个示范性实施例提供了利用电润湿透镜阵列来增加深度感觉的直接成像型三维（3D）图像显示装置以及3D图像拾取装置。

其他的示范性方面将在以下的描述中部分地阐述，并将部分地从该描述而变得明显，或者可以通过实施给出的实施例而掌握。

根据示范性实施例的方面，一种三维（3D）图像显示装置包括：显示面板，包括多个像素；和电润湿透镜阵列，具有可电调节的可变焦距。电润湿透镜阵列可以包括二维地排列成复眼透镜阵列的多个电润湿透镜单元。

显示面板可以配置为顺序地显示具有不同深度的至少两个图像。电润湿透镜阵列可以配置为将至少两个图像顺序地投影在与该至少两个图像的深度相对应的至少两个不同的焦距处。

当显示面板显示具有第一深度的第一图像时，电润湿透镜阵列可以将第一图像投影在第一焦距处。当显示面板显示具有第二深度的第二图像时，电润湿透镜阵列可以将第二图像投影在第二焦距处。当显示面板显示具有第三深度的第三图像时，电润湿透镜阵列可以将第三图像投影在第三焦距处。

每个电润湿透镜单元可以包括：下透明基板和上透明基板；垂直阻挡物，竖立在下透明基板的上表面上，并在垂直阻挡物之间限定多个空间；多个电极，设置在垂直阻挡物的侧壁上；电介质层，覆盖多个电极；疏水涂层，形成在电介质层的表面上；多个布线（wiring line），设置在下透明基板的上表面上并分别电连接到多个电极；公共电极，设置在上透明基板的下表面上；以及非极性液体和极性液体，设置在由垂直阻挡物围绕的空间中。

垂直阻挡物可以以网格形式设置并可以在其中限定多个空间。多个电极可以包括第一电极和第二电极以及第三电极和第四电极，其中第一电极和第二电极设置在沿第一方向延伸的垂直阻挡物上，使得第一电极和第二电极跨过该空间彼此面对，第三电极和第四电极设置在沿垂直于第一方向的第二方向延伸的垂直阻挡物上，使得第三电极和第四电极跨过该空间彼此面对。

电介质层可以具有由多种不同的材料形成的多层结构。

电介质层可以包括：第一层，由含氟聚合物CYTOP^TM形成且邻近于疏 水涂层；第二层，由HfO₂形成；以及第三层，由Mo形成并邻近于电极。

第一层的厚度可以为约第二层的厚度可以为约第三层的厚度可以为约

电润湿透镜阵列的多个电润湿透镜单元可以与显示面板的多个像素一一对应。