专利名称：立体二维图像显示装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种使用微透镜阵列假立体地(spurious-stereoscopically)显示二维图像的立体二维图像显示装置和方法。
背景技术：
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。
发明内容
本发明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。
根据本发明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。
根据本发明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。
结合附图阅读下面的详细说明，可以更清楚地了解到本发明的这些以及其它目标和优点，其中图1是根据本发明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是根据本发明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是根据本发明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发明的立体二维图像显示装置的一个实施例。
图1是根据本发明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，如果采用图2A所示的光学传感器，在形成检测平面的正方形框架四边Y方向上平行两边的一边和另一边上，设置有X方向检测直线传感器的光发射部分24Xa和光接收部分24Xb。同样，在X方向上平行两边的一边和另一边上，设置有Y方向检测直线传感器的光发射部分24Ya和光接收部分24Yb。于是，当物体通过检测平面时可以判断X-Y平面上的位置坐标。
图2B所示的三维位置检测传感器34用于检测X-Y坐标和深度方向的Z坐标(Z方向位置)。将包括立体图像显示平面2的空间用作作为检测区域的检测空间，三维位置检测传感器34检测插入检测空间内的物体的空间位置，以产生检测信号(X、Y、Z坐标)。三维位置检测传感器34可以，例如，通过沿Z方向在很多层内设置很多图2A所示的二维位置检测传感器24而形成。
顺便提一句，立体二维图像中的Z方向可以通过一种表现深度感的方法来表现，即在立体图像中结合投影法。
显示驱动单元6根据控制单元10传送的图像控制显示部分1。具体地说，显示驱动单元6通过控制单元10接收图像生成单元9生成的图像数据，并使对应该图像数据的图像显示在显示部分1的图像显示平面1A上。
声音驱动单元8控制声音输出部分(扬声器)5的驱动并使声音输出部分5根据控制部分10的命令产生预定的语音。
传感器驱动/控制单元7驱动位置检测传感器4并接收来自位置检测传感器4的表示被检位置的检测信号。如此接收的检测信号被送到控制单元10。如果通过传感器驱动/控制单元7接收的检测信号为预定的检测信号，控制单元10就命令图像生成单元9生成图像，使显示驱动单元6在图像显示平面1A上显示生成的图像，并使声音输出部分5产生与生成的图像对应的语音。
图像生成单元9生成要在显示部分1上生成的图像数据，它被用于例如根据规定程序生成图像。图像生成单元9预先记录预定的图像或图片，因此可以根据控制单元10的命令提供所记录的图像或图片到控制单元10。
控制单元10通过传感器驱动单元7接收位置检测传感器4产生的信号，并且，在接收到来自位置检测传感器4的预定检测信号时显示与检测信号对应的图像，以替换目前所显示的图像。具体地说，控制单元10控制显示部分1根据来自位置检测传感器4的输出信号改变所显示的图像，由此改变要在特殊的立体图像显示平面2上成像的二维图像。
上述构成的根据该实施例的立体二维图像显示装置M可能不只被用作立体二维图像显示装置，而是被用作能够根据用户行动自适应地改变显示的立体图像的自适应显示装置。
现在将参考各种实例说明实际执行的控制内容。现在，假定根据该实施例的立体二维图像显示装置M被安装为用于展览的显示器，下面将说明由用户的行动产生的图像变化。
实例1
实例1说明显示装置M被用作非接触控制器(通过没有实际接触感的接触操作控制立体图像的显示)的情况。在这种情况下，如图3所示，一个罐(物体)图像110被预先假立体地显示在立体图像显示平面2上。观察者H通过将他的手伸向立体图像显示平面2可以获得看起来接触到罐的立体图像的感觉。
在该实例中，在这种显示状态下，如图1所示，例如，观察者H在位置检测传感器4的检测区域(立体图像显示平面2或其附近的一个平面)内插入他的手50(可以用杆代替)并移动手。于是，图像110根据手50的位置或手的移动变化。
作为根据手50的位置或移动的变化，例如，当位置检测传感器4检测到观察者H已经从左到右移动他的手50，控制单元10就在图像显示平面1A上显示图像，说明罐已经从左到右旋转。于是，显示在立体图像显示平面2上的立体二维图像--罐从左到右变化。这样，当立体图像根据手50的位置或移动变化时，观察者H可以感觉到似乎罐是通过他自己的转动而旋转。也就是说，观察者H通过手50的位置或移动可以获得他实际移动立体图像的感觉。
实际上，在这种情况下，尽管显示的二维图像只是变化，但是因为看上去为立体的图像变化，图像可以看作似乎真实的罐在旋转。也就是说，观察者H直接参与显示图像的用户接口由位置检测传感器4构成。于是，观察者H可以主动享受变化的图像，由此增加娱乐性。顺便提一句，观察者H向检测区域物理接近和图像变化的组合可以选择预先设置。因此，可以实现直观的或手势动作，如空间描绘或接触的用户接口。此外，可以使用与控制单元10协调操作的手套，代替手50。在这种情况下，如果为了让观察者通过手套获得已经接触到显示的罐的感觉，而实现向前反馈，如恢复或电刺激，就可以实现更有真实感的用户接口。
如果将三维位置检测传感器用作位置检测传感器4，因为还可以检测手或手指在深度方向的位置，显示的立体图像可以根据手或手指的三维位置或移动更复杂地变化。
此外，采用图3所示显示在立体图像显示平面2上的条状按钮(标记)112，通过将手指移动到条状按钮112或其附近的显示位置，可以改变图像。例如，通过显示说明罐的盖子通过按下条状按钮112的操作而打开的图像，就有可能使观察者H感觉到似乎罐的盖子通过观察者H的按钮操作而打开。
这样，通过显示条状按钮112(标记)，根据该实施例的显示装置可以象“触摸显示屏”一样使用。另外，在这种情况下，因为对应触摸屏的物体不存在，观察者H可以以一种奇怪的感觉改变图像或屏幕，即他看上去接触到了该物体，但实际上他没有接触任何物体。这样，因为观察者没有接触任何物体，根据该实施例的显示装置可以用在一种场合中，即出于卫生的考虑观察者不能接触到真实的按钮，例如医疗场合。
此外，不仅图像根据观察者H的操作而变化，而且，与其相结合，可以从声音输出部分5产生语音。例如，通过产生对应于操作状态的声音(滴答声、下药声(drugging sound)、NG声等)，可以增加真实感或娱乐性。
此外，通过在观察者H移动手指51的位置点显示用作操作向导的导向标记，如圆、光标、图标等，观察者H可以很容易地认出他指向的位置。在这种情况下，如果导向标记显示为具有一定的意思，通过根据该显示进行操作，观察者可以轻松改变图像或屏幕。
实例2实例2说明显示装置M被用作绘图装置的情况。在这种情况下，如图4所示，当手指51或杆在检测区域内的某一位置被位置检测传感器4检测到时，控制单元10在立体图像显示平面2上对应于该检测位置的位置显示一个点。当手指51或杆在检测区域内连续移动时，根据它的移动，该点在立体图像显示平面2上对应于检测位置的位置被连续绘制，由此绘制一条直线。现在，采用同时显示在立体图像显示平面2上的彩色板，当彩色板上的某一颜色被选择时，颜色可以变化或者接下来的绘图颜色可以选择性地改变。此外，采用擦除工具，与绘图相反，可以擦除检测位置的图像。此外，如果使指尖位置闪光或闪烁，可以在立体图像显示平面2上给观察者H强烈的变化感，由此进一步提供娱乐性。
如果三维位置检测传感器被用作位置检测传感器4，就可以检测手指或杆尖端的高度、宽度和深度的三维位置。因此，控制单元10可以基于高度、宽度和深度的三项位置信息使用投影法计算显示图像上的位置，以假绘制三维图像并显示该图像。
这样，可以对空间虚拟画布通过使用鼠标的个人计算机实现例如，绘制图片的操作。此外，在显示装置的情况下，因为立体图像可以同时显示在立体图像显示平面2上，可以轻松绘制重叠在半透明图像、立体图像或真实物体上的图片。
实例3如图5所示，实例3说明控制单元10在立体图像显示平面2上显示灯132和立体物体130使立体物体130的阴影130a如何根据显示的灯132的位置变化而变化的过程可以作为立体图像观看。
在该实例中，如果大量图像各由灯132和预先准备的立体物体130的阴影130a的图像位置构成，那么，灯132的图像位置根据观察者的手50位置的移动而移动，并且立体物体130的阴影的图像根据灯132的图像位置的移动而移动，由此，显示变化的阴影位置。这种变化完全通过图像替换实现。通过连续显示这种变化，可以很容易观察到阴影如何根据灯132的位置变化而生成。
在图5所示的实例中，灯132的位置移动。但是，如图6所示，采用由大量预先设置的显示的灯132构成的图像，通过开/关各灯132，可以改变立体物体130的阴影130a生成的方式。此外，在该实施例中，采用具有三个对应灯132的按钮41至43并设置为位置检测传感器4的开关40，当按钮41至43中任何一个被按下时，在按下按钮位置的灯132的图像被开启。简而言之，有立体物体130的图像和照亮物体130的灯132的三个图像(各灯的图像包括关闭图像和开启图像两种)。通过操作开关40，改变图像。当开关40的按钮41至43中任何一个被按下时，对应按下按钮41至43的灯132的图像被开启，使立体物体的阴影130a根据开启的灯132的位置而变化。顺便提一句，灯132的颜色可以有很大区别。
这样，通过根据观察者的意图改变图像，观察者H可以感觉到似乎不存在图像，而是真实物体。
当观察者H给操作信号时，除了手或手指，使用的工具可以是图7至图9所示的手套301、筷子302和笔303，还可以是鼠标、操作器、机械手等。
图10是根据本发明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。除了图1所示的显示装置M的结构，该显示装置M2包括一个设置在微透镜阵列3和立体图像显示平面2之间的透光防护元件(透明玻璃或丙烯板)12。
如果透光防护元件12以这种方式设置，而不妨碍图像显示，就可以保护在其内部的微透镜阵列3和显示部分1。具体地说，在这种显示装置M2的情况下，观察者很可能迫切期望将他的手伸到立体图像显示平面2显示的立体图像。在极端情况下，手或物体可能被插到接触微透镜阵列3的位置。由于在微透镜阵列3前面设置有防护元件12，该显示装置M2可以保护微透镜阵列3和其它装置。
顺便提一句，有一个建议，当位置检测传感器4检测到手或物体已经插入外壳20内部时，对应于该检测产生NG声。该建议可以产生引起观察者一定程度的注意的效果。在这种情况下，尽管不需要防护元件12，但它的存在更好地确保了装置的安全。此外，通过位置检测传感器检测的位置的导向可以通过一种技术提供，即在该位置附近设置一个框或绘一条线，或者在外壳周围安装激光源，使观察者H所指的手指51被例如以矩阵形状投影的激光照亮。
如果用作展览显示器，立体二维图像显示装置M、M2可以对角安装在观察者的俯视位置，以便获得视觉识别性和可用性。
图11A和图11B显示了安装立体二维图像显示装置M的实例。在图11A和图11B中，参考数字200表示位于比观察者稍低位置的安装架。显示装置M安装在架上，其前面朝向斜上方。这样，因为显示装置M安装在观察者的俯视位置，对于不同高度的男人或女人就很容易看到。此外，从观察者的观察点到立体二维图像的距离可以根据立体二维图像的显示范围而设置为不同。于是，与观察者的观察点到立体二维图像的距离恒定，例如，观察点和立体二维图像位于相同高度的情况相比，很容易获得一部分立体二维图像的焦点。这便于视觉上识别整个立体二维图像。另外，可以在立体二维图像显示装置M附近准备一张椅子。在显示装置M、M2的外壳20前面的上、下位置设置杆201和202。观察者可以握住杆201、202，并将手放在上面，或者将身体靠在杆上。杆201、202的表面可以覆盖一种柔软并硬如土(hard-to-soil)的材料，该材料可以根据需要替换。顺便提一句，杆不仅可以水平设置在上、下位置，而且可以垂直设置在显示装置前面的左、右位置。
说到这里，根据该实施例的立体二维图像显示装置M包括显示部分1、微透镜阵列3、位置检测传感器4和控制单元10，其中，所述显示部分1有在上面显示二维图像的图像显示平面1A，所述微透镜阵列3通过将从图像显示平面1A发射的光在与图像显示平面1A分离的立体图像显示平面2上成像，从而在立体图像显示平面2上假立体地显示二维图像，位置检测传感器4设置为与立体图像显示平面2对应，用于产生与受到外部物理接近的位置相应的输出信号，控制单元10用于根据位置检测传感器4产生的输出信号改变立体图像显示平面2内的图像。
根据该实施例，位置检测传感器4设置为与上面显示假立体图像的立体图像显示平面2对应，并且当接收到外部物理接近时，显示图像根据位置检测传感器4产生的输出信号变化。因此，当观察者对显示图像进行物理接近时(具体地说，伸或移动手或手指)，就可以产生反映观察者意图的图像变化。也就是说，观察者H可以直接参与显示图像的用户接口由位置检测传感器构成。于是，观察者H可以主动享受变化的图像，由此增加娱乐性。
在根据该实施例的立体二维图像显示装置M中，位置检测传感器4为二维位置检测传感器24，它用于检测通过立体图像显示平面2及其附近平面的物体的位置，并且控制单元10根据二维位置检测传感器24产生的检测信号改变立体图像显示平面2内的图像。
根据该实施例，因为二维位置检测传感器24被用作位置检测传感器4，观察者可以通过将手或手指伸到位置检测传感器4的检测区域并在该状态下移动享受图像根据其手或手指的位置或移动而产生的变化。例如，因为显示在立体图像显示平面2上的二维图像被观察者看作假立体图像，当观察者将手伸到其上时可以感受到触摸立体图像的感觉。此外，根据该实施例，在这时，显示的立体图像可以根据手的位置或移动而变化。于是，被看作立体图像的物理可以显示为似乎该物体根据观察者自己的手或手指而真正移动。
在根据该实施例的立体二维图像显示装置M中，位置检测传感器4为三维位置检测传感器34，它检测插入包括立体图像显示平面2的空间内的物体的位置，并且控制单元10根据三维位置检测传感器34产生的检测信号改变立体图像显示平面2内的图像。
根据该实施例，因为三维位置检测传感器34被用作位置检测传感器4，观察者可以通过将手或手指伸到位置检测传感器4的检测区域并在该状态下移动享受图像根据其手或手指的位置或移动而产生的变化。特别地说，因为三维位置检测传感器34还检测深度方向的位置，观察者可以享受图像根据其手或手指在深度方向的位置或移动而产生的变化。例如，因为显示在立体图像显示平面2上的二维图像被观察者看作假立体图像，当观察者将手伸到其上时可以感受到触摸立体图像的感觉。此外，根据该实施例，在这时，显示的立体图像可以根据手的位置或移动而变化。于是，被看作立体图像的物理可以显示为似乎该物体根据观察者自己的手而真正移动。
根据该实施例的立体二维图像显示装置M包括用于输出语音的声音输出部分5，并且控制部分10根据位置检测传感器4产生的输出信号产生来自声音输出部分5的语音。
根据该实施例，因为语音根据位置检测传感器4产生的输出信号而从声音输出部分5输出，所以，通过输出与图像变化相对应的语音可以进一步增加娱乐性。
根据该实施例的立体二维图像显示装置M，其特征在于显示部分1和微透镜阵列3在立体图像显示平面2内显示规定标记，并且当位置检测传感器4在该区域内产生对应于标记的输出信号时控制单元10改变图像。
根据该实施例，采用显示在立体图像显示平面2内的规定标记或图像，当物理接近与该标记对应的区域时，图像变化。因此，通过显示，例如按钮作为标记，根据该实施例的显示装置可以象“触摸显示屏”一样使用。另外，在这种情况下，因为对应触摸屏的物体不存在，观察者H可以以一种奇怪的感觉改变图像或屏幕，即他看上去接触到了该物体，但实际上他没有接触任何物体。
根据该实施例的立体二维图像显示装置M，其特征在于控制单元10根据位置检测传感器4检测的检测位置显示图像。
根据该实施例，因为图像根据位置检测传感器检测的检测位置显示，可以对空间虚拟画布通过使用鼠标的个人计算机实现例如绘制图片的操作。此外，在这种情况下，可以轻松绘制重叠在半透明图像或立体图像上的图片。
根据该实施例的立体二维图像显示装置M2的特征在于设置在微透镜阵列3和显示平面2之间的透光防护元件12。
根据该实施例，因为透光防护元件12设置在微透镜阵列3和立体图像显示平面2之间，而不妨碍图像显示，就可以保护在其内部的微透镜阵列3和显示部分1不被外部物体接近。具体地说，在这种显示装置M2的情况下，观察者很可能迫切期望将他的手伸到立体图像。在极端情况下，手或物体可能被插到接触微透镜阵列3的位置。由于在微透镜阵列3前面设置有防护元件12，该显示装置可以通过防护元件12保护微透镜阵列3和其它装置。
顺便提一句，显示部分1、立体图像显示平面2、微透镜阵列3和立体二维图像显示装置M没有必要平行设置。
在至此的说明中，微透镜阵列3为一种微凸透镜板，其内集成了一组双透镜阵列部分3A。并不限于这种透镜板，它可以为一个单透镜阵列部分3A。但是，在这种情况下，因为在显示部分1的图像显示平面1A上显示的二维图像被颠倒显示在立体图像显示平面2上，控制装置10或显示驱动单元6可以采用在显示部分1的图像显示平面1A上预先颠倒的视频信号显示二维图像。
另外，如果微凸透镜3C被分配到形成于图像显示平面1A上的各显示象素上，二维图像就不会颠倒显示，因此仅仅单透镜阵列部分3A的设置不会产生任何问题。
本申请基于并要求2003年11月7日提出的日本专利申请No.2003-379190的优先权，其全部内容在此被引作参考。
权利要求
1.一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。
2.根据权利要求1所述的立体二维图像显示装置，其中位置检测传感器是二维位置检测传感器，用于检测成像平面上被检对象的位置；并且控制单元根据位置检测传感器产生的输出信号改变图像显示平面上显示的图像。
3.根据权利要求1所述的立体二维图像显示装置，其中位置检测传感器是三维位置检测传感器，用于检测成像平面上被检对象的位置；并且控制单元根据位置检测传感器产生的输出信号改变图像显示平面上显示的图像。
4.根据权利要求1所述的立体二维图像显示装置，还包括声音输出部分，用于产生语音，其中控制单元根据位置检测传感器产生的输出信号产生来自该声音输出部分的语音。
5.根据权利要求1所述的立体二维图像显示装置，其中立体显示单元在空间显示一个预定标记；并且当检测传感器产生表示空间内对应该标记的区域的输出信号时，控制单元改变图像。
6.根据权利要求1所述的立体二维图像显示装置，其中控制单元根据位置检测传感器检测到的检测位置显示在图像显示平面上显示的图像。
7.根据权利要求1所述的立体二维图像显示装置，还包括设置在微透镜阵列和显示平面之间的透光防护元件。
8.一种显示立体二维图像的方法，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。
全文摘要
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。
文档编号G03H1/08GK1619357SQ200410092328
公开日2005年5月25日 申请日期2004年11月8日 优先权日2003年11月7日
发明者石川大, 富泽功 申请人:日本先锋公司