立体二维图像显示装置和方法制造方法及图纸

一种立体二维图像显示装置，包括：显示部分、微透镜阵列、位置检测传感器和控制单元，其中，所述显示部分有上面显示二维图像的图像显示平面，所述微透镜阵列用于将从该图像显示平面发射的光在与该图像显示平面分离的立体图像显示平面上成像，由此在该立体图像显示平面上假立体地显示二维图像，所述位置检测传感器设置为与立体图像显示平面对应，并产生与受到外部物理接近的位置相应的信号，所述控制单元根据位置检测传感器产生的输出信号改变立体图像显示平面内的图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用微透镜阵列假立体地(spurious-stereoscopically)显示二维图像的。
技术介绍
已知的立体二维图像显示装置用于在微透镜阵列前面的空间内显示二维图像的假立体图像，该微透镜阵列设置为与该二维图像的显示平面或屏幕相隔某一预定距离(例如，JP-A-2001-255493、JP-A-2003-98479、JP-A-2002-77341和JP-A-2003-156712)。同时，这种先前已知的传统立体二维图像显示装置仅仅立体显示二维图像。因此，观察者仅仅可以被动地看到显示的二维图像，而不能采取任何行动或靠近显示的二维图像。观察者不能与显示的二维图像进行相互交流，因此观察者不能获得乐趣。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是传统立体二维图像显示装置仅仅立体显示二维图像，而观察者不能对该立体二维图像采取任何行动。根据本专利技术第一方面的立体二维图像显示装置的特征在于，它包括一个立体图像显示单元、一个位置检测传感器、一个控制单元，其中，所述立体图像显示单元具有一个显示部分和一个微透镜阵列，所述显示部分有一个在其上面显示图像的图像显示平面，所述微透镜阵列设置为与该图像显示平面分离，用于将从该图像显示平面发射的光在一个相对于微透镜阵列与显示部分相对的空间内的成像平面上成像，由此在该成像平面上显示二维图像，位置检测传感器用于产生与插入该空间内的被检对象的位置相应的输出信号，控制单元用于改变显示在图像显示平面上的图像，使显示在成像平面上的立体二维图像根据位置检测传感器产生的输出信号而改变。根据本专利技术第二方面的显示立体二维图像的方法的特征在于，它包括将图像显示在显示部分的图像显示平面上；将从该图像显示平面发射的光通过与该图像显示平面分离设置的微透镜阵列在一个相对于微透镜阵列与显示部分相对的空间内的成像平面上成像，由此在该成像平面上显示二维图像；产生与插入该空间内的被检对象的位置相应的输出信号；并改变显示在图像显示平面上的图像，使显示在成像平面上的立体二维图像根据输出信号而改变。附图说明结合附图阅读下面的详细说明，可以更清楚地了解到本专利技术的这些以及其它目标和优点，其中图1是根据本专利技术一个实施例的一种立体二维图像显示装置M的原理结构图。图2A和图2B是显示包含在显示装置M中的一种位置检测传感器的视图，图2A是一种二维位置检测传感器的前视图，图2B是一种三维位置检测传感器的原理透视图。图3是用于说明显示装置M中的控制内容的说明图。图4是用于说明显示装置M中的其它控制内容的说明图。图5是用于说明显示装置M中的其它控制内容的说明图。图6A和图6B是用于说明显示装置M中的其它控制内容的说明图。图7是显示装置M中用于图像交换的装置一个实例的示意图。图8是显示装置M中用于图像交换的装置另一个实例的示意图。图9是显示装置M中用于图像交换的装置另一个实例的示意图。图10是根据本专利技术另一个实施例的一种立体二维图像显示装置M2的原理结构图。图11A和图11B是根据本专利技术的立体二维图像显示装置的安装方式的视图，图11A是从前侧观看的透视图，图11B是其侧面剖视图。具体实施例方式现在将参考附图来说明根据本专利技术的立体二维图像显示装置的一个实施例。图1是根据本专利技术一个实施例的一种立体二维图像显示装置M的原理结构图。根据该实施例的立体二维图像显示装置M为假立体图像显示装置，该装置在空间的预定平面内显示二维图像，观察者可以在视觉上将该二维图像当作立体显示。具体地说，立体二维图像显示装置M包括一个外壳20、一个显示部分1、一个微透镜阵列3、一个位置检测传感器4和一个声音输出部分(扬声器)5；其中，所述显示部分1沿外壳20的内壁设置并具有一个在其上面显示二维图像的图像显示平面1A；所述微透镜阵列3设置为与外壳20内的显示部分1的图像显示平面1A相隔预定距离并位于其前面，并将从图像显示平面1A发射的光R在空间内与该平面相隔某一预定距离并位于该平面前面的立体图像显示平面2上成像，由此在立体图像显示平面2上假立体地显示二维图像；所述位置检测传感器4设置为与立体图像显示平面2对应并产生与受到外部物理接近的位置相应的输出信号；所述声音输出部分(扬声器)5用于产生语音或响声，如实际响声和人的声音。根据该实施例的立体二维图像显示装置M在外壳20附近包括一个用于驱动显示部分1的显示驱动单元6、一个用于驱动位置检测传感器4并通过位置检测传感器4产生检测信号的传感器驱动/控制单元7、一个用于驱动声音输出部分(扬声器)5的声音驱动单元8、一个用于生成要显示的图像数据的图像生成单元9和一个用于对图像显示和声音输出进行总体控制的控制单元10。由普通显示器，如液晶显示器、EL平板或CRT形成的显示部分1在图像显示平面1A上显示与显示驱动单元6产生的驱动信号相应的图像。因此，从图像显示平面1A上发出与图像相应的光。在所述实例中，在能不引人注意(low-profiled)的显示部分内，图像显示平面1A可以为平板类显示器，如液晶显示器或EL平板。微透镜阵列3由两个平行设置的透镜阵列部分3A和3A构成。各透镜阵列部分3A、3A由一个透明底板3B和很多显微凸透镜3C构成，其中透明底板3B由具有很高透明度的玻璃或树脂构成，显微凸透镜3C在其两侧以矩阵形式设置相邻。形成于一个平面上的各显微凸透镜3C的光轴被调节为与形成于另一平面上相对位置的相应显微凸透镜3C的光轴一致。微透镜阵列3设置为与显示部分1的图像显示平面1A平行并与其相隔某一预定距离(例如，微透镜阵列3的成像距离)。微透镜阵列3将从显示部分1的图像显示平面1A发射的对应于某图像的光R在位于图像显示平面1A的相对侧并与该平面相隔某一预定距离的立体图像显示平面2上成像，由此在立体图像显示平面2上显示图像显示平面1A上所显示的图像，其中，立体图像显示平面2为空间二维平面。尽管如此成像的图像为二维图像，但是如果它具有深度感或者在显示器的黑底图像上以强烈的对比度显示，它将被显示为漂浮在空间。于是，二维图像看起来就像立体图像显示在观察者前面。简而言之，显示在立体图像显示平面2上的二维图像被观察者当作立体二维图像。因此，显示部分1和微透镜阵列3构成了立体图像显示部分D，其中，对应于该图像的光在立体图像显示平面2(即成像平面)上成像。立体图像显示平面2是虚拟设置在空间内的一个平面，而不是一个实体。立体图像显示平面2是根据微透镜阵列3的成像距离形成的空间平面。在外壳20的前表面上设置有一个开孔20A，使显示在立体图像显示平面2上的图像可以从前面看到。在开孔所在平面上并在开孔附近设置有位置检测传感器4。位置检测传感器4是用于检测位于预定检测区域内的物体或人手(被检对象)位置的传感器。位置检测传感器4可以是，例如图2A所示的二维位置检测传感器24或图2B所示的三维位置检测传感器34。图2A所示的二维位置检测传感器24提供作为检测平面(X-Y平面)的立体图像显示平面2或其附近的平面，检测平面为检测区域。当人手或物体，如杆或板通过该检测平面时，二维位置检测传感器24检测其位置，以产生检测信号(XY坐标)。顺便提一句，检测平面上的检测点可以设置为对应例如显示部分1内的象素位置。二维位置检测传感器24可以是各种类型的传感器。例如，如果采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体二维图像显示装置，包括：立体图像显示单元，具有显示部分和微透镜阵列，所述显示部分具有在上面显示图像的图像显示平面，所述微透镜阵列设置为与该图像显示平面分离，用于将从该图像显示平面发射的光在相对于微透镜阵列与显示部分相对的空间 内的成像平面上成像，由此在该成像平面上显示二维图像；位置检测传感器，用于产生与插入该空间内的被检对象的位置相应的输出信号；和控制单元，用于改变显示在图像显示平面上的图像，使显示在成像平面上的立体二维图像根据位置检测传感器产生 的输出信号而改变。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：石川大，富泽功，
申请(专利权)人：日本先锋公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]