TWI544231B - Lens parts and image display devices - Google Patents

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TWI544231B TW101117872A TW101117872A TWI544231B TW I544231 B TWI544231 B TW I544231B TW 101117872 A TW101117872 A TW 101117872A TW 101117872 A TW101117872 A TW 101117872A TW I544231 B TWI544231 B TW I544231B
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Michiko Takushima
Tomomi Sano
Jun Yorita
Masaya Nishi
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Sumitomo Electric Industries
Sumitomo Elec Fine Polymer Inc
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Description

透鏡零件及圖像顯示裝置
本發明係關於一種可分別朝向複數個視點顯示圖像之圖像顯示裝置及該圖像顯示裝置中所含之透鏡零件。
可分別朝向複數個視點顯示圖像之圖像顯示裝置例如可於汽車導航系統(Car Navigation System)中對分別坐在駕駛座及副駕駛座者顯示彼此不同之圖像。又，圖像顯示裝置可藉由對同一人物之右眼及左眼分別顯示彼此不同之圖像而識別為立體圖像。
作為此種圖像顯示裝置，已知有包含使用有液晶等之顯示面板、及並列配置有柱狀透鏡(Cylindrical Lens)之雙凸透鏡(Lenticular Lens)之圖像顯示裝置。於使用液晶顯示面板作為顯示面板之情形時，於被稱為黑色矩陣(black matrix)之遮蔽區域包圍有各個像素。藉由在顯示面板之像素間存在遮蔽區域，而於圖像顯示裝置顯示圖像之像面上，產生對應於遮蔽區域之黑色區域。
該黑色區域根據像面上之位置而被識別，因於圖像內觀察到成為黑色條紋，故畫質下降。因此，專利文獻1所揭示之發明係欲藉由在液晶顯示面板與雙凸透鏡之間設置各向異性散射片而實現避免因像素間之遮蔽區域所致之畫質之下降。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2008-134617號公報
然而，於專利文獻1所揭示之發明中，由於使形成圖像所需之光亦藉由各向異性散射片而散射，藉此畫質下降。為避免此種畫質下降，而亦考慮使用具有特殊形狀之透鏡零件以代替雙凸透鏡。然而，特殊形狀之透鏡零件之製造未必容易。
本發明係為解決上述問題而完成者，其目的在於提供一種可分別朝向複數個視點顯示高品質之圖像之圖像顯示裝置、及較佳地用於該圖像顯示裝置且可容易地製造之透鏡零件。
本發明之透鏡零件係使物體面上之圖像於像面上成像者。透鏡零件係(1)包含K個單位透鏡，該K個單位透鏡分別沿第1方向延伸且具有共用之構成，且於與第1方向垂直之第2方向上以最小週期PL並列配置。(2)K個單位透鏡分別包含在第2方向之最小週期PL內進行劃分之M個部分透鏡、及設置於該等M個部分透鏡之間的平坦部。(3)各單位透鏡所包含之M個部分透鏡分別具有平行於與第1方向及第2方向之雙方垂直之第3方向且彼此不同之光軸，而使物體面上之共用點於像面上之彼此不同之位置成像。K、M為2以上之整數。
於本發明之透鏡零件中，各單位透鏡之平坦部之第2方 向之寬度與M個部分透鏡各者之光軸之間隔相比亦可相等或較大。又，於本發明之透鏡零件中，各單位透鏡之平坦部之第2方向之寬度亦可小於該單位透鏡之第2方向寬度之1/2。又，於本發明之透鏡零件中，各單位透鏡所包含之M個部分透鏡亦可分別具有彼此相等之焦距。
本發明之圖像顯示裝置包含(1)顯示面板，其係於與相互垂直之第1方向及第2方向之雙方平行之面上二維排列有複數個單位像素組，複數個單位像素組分別包含沿第2方向排列之N個部分像素；及(2)上述本發明之透鏡零件，其係將顯示面板作為物體面並使該物體面上之圖像於像面上成像，且於第2方向上對應於單位像素組設置有單位透鏡。N為2以上之整數。
於本發明之圖像顯示裝置中，於顯示面板之複數個單位像素組之各者中沿著第2方向於N個部分像素之相互之間存在遮蔽區域。遮蔽區域之第2方向上之寬度與透鏡零件之各單位透鏡所包含之M個部分透鏡各者之光軸之第2方向上之間隔相比相等或較小。
於本發明之圖像顯示裝置中，M值為2，且透鏡零件之K個單位透鏡中於第2方向上位於中央附近之任一單位透鏡所包含之2個部分透鏡各者之光軸之第2方向上之中間位置亦可與顯示面板之複數個單位像素組中於第2方向上位於中央附近之任一單位像素組之中央位置彼此相同。於本發明之圖像顯示裝置中，透鏡零件及顯示面板亦可分別具有用以於組裝兩者時之位置對準之標記。
根據本發明，可朝向複數個視點分別顯示圖像，且可抑制該圖像之畫質之劣化，又，可容易地製造。
以下，參照隨附圖式，對用以實施本發明之形態進行詳細說明。於圖式之說明中，對相同或同等之要素附加相同之符號，並省略重複之說明。首先，對比較例及參考形態之圖像顯示裝置進行說明。其次，對實施形態之圖像顯示裝置進行說明。參考形態係用以說明應作為本發明之實施形態之構成之前提的事項者。為方便說明而於圖式中表示XYZ正交座標系統。
圖1係模式性地表示第1比較例之圖像顯示裝置1之圖像顯示之原理的圖。圖像顯示裝置1包含透鏡零件10及顯示面板20。圖像顯示裝置1係將顯示面板20作為物體面並藉由透鏡零件10使該物體面上之圖像於像面A上成像。
透鏡零件10係將分別沿X方向延伸且具有共用之構成之柱狀透鏡111~11K作為單位透鏡以固定週期於Y方向上並列配置而成之雙凸透鏡。K為2以上之整數。柱狀透鏡111~11K各者之光軸與Z方向平行。透鏡零件10係概略為平板形狀者，且與顯示面板20對向之面為平面，與像面A對向之面為凸面。於圖1中，表示有透鏡零件10之凸面之形狀。
顯示面板20係於XY平面上二維排列有複數個單位像素組21k者。各單位像素組21k包含沿Y方向排列之2個部分像 素22L、22R。左眼用部分像素22L與右眼用部分像素22R係於Y方向上交替地配置。被稱為黑色矩陣之遮蔽區域23存在於左眼用部分像素22L與右眼用部分像素22R之間。
若單位像素組21k與柱狀透鏡11k相對應，則自單位像素組21k之左眼用部分像素22L發出之光藉由經過柱狀透鏡11k而於像面A上形成左眼用像IL，自單位像素組21k之右眼用部分像素22R發出之光藉由經過柱狀透鏡11k而於像面A上形成右眼用像IR。於處於像面A上之左眼用像IL之形成範圍內之左眼EL之視網膜上成像左眼用圖像。於處於像面A上之右眼用像IR之形成範圍內之右眼ER之視網膜上成像右眼用圖像。因此，藉由對各單位像素組21k之左眼用部分像素22L及右眼用部分像素22R分別賦予適當之圖像資料，而藉由左眼EL及右眼ER視認立體圖像。
然而，於像面A上，於左眼用像IL與右眼用像IR之間，產生對應於遮蔽區域23之黑色區域IB。該黑色區域IB根據像面A上之位置而被識別，因於立體圖像內觀察到成為黑色條紋，故畫質下降。
圖2及圖3係分別說明第1比較例之圖像顯示裝置1之圖像顯示中之顯示面板20之像素與像面A上之像之關係的圖。將單位像素組21k所包含之部分像素22L、22R各者之Y方向之寬度設為WP。將單位像素組21k所包含之部分像素22L與部分像素22R之間的遮蔽區域23之Y方向之寬度設為WB。將單位像素組21k之Y方向之寬度設為P(=2(WP+WB))。將透鏡零件10之出射側之主平面與像面A之間的距離設為L1。 將透鏡零件10之入射側之主平面與顯示面板20之間的距離設為L2。
將部分像素22L、22R之Y方向之寬度設為底邊且將距離L2設為高度之三角形、與將像面A之像IL、IR之Y方向之寬度設為底邊且將距離L1設為高度之三角形存在相似關係。嚴格而言，有於透鏡零件10與顯示面板20之間存在其他構件(玻璃、偏光板、接著劑等)之情況。於透鏡厚度與位置無關而一致假定為至透鏡前端之厚度之近軸計算中，距離L2為用各層之厚度除以各層之折射率所得者之和。L1、L2係基於各構件之厚度及折射率或所設定之像面A之位置(觀察位置)並藉由解出光線矩陣而求出。
於圖2(a)中，單位像素組21k之Y方向之中心、及與單位像素組21k對應之柱狀透鏡11k之Y方向之中心均位於Y=0。此時，如圖2(b)所示，於像面A上，與左眼用部分像素22L對應之左眼用像IL形成於由下述(1)式表示之Y方向之範圍內，與右眼用部分像素22R對應之右眼用像IR形成於由下述(2)式表示之Y方向之範圍內。對應於遮蔽區域23之黑色區域IB形成於由下述(3)式表示之Y方向之範圍內。α為透鏡倍率，且由α=L1/L2之式表示。
於圖3(a)中，單位像素組21k之Y方向之中心位於Y=0。相對於此，與單位像素組21k對應之柱狀透鏡11k之Y方向之中心位於Y=-t。此時，如圖3(b)所示，於像面A上，與左眼用部分像素22L對應之左眼用像IL形成於由下述(4)式表示之Y方向之範圍內，與右眼用部分像素22R對應之右眼用像IR形成於由下述(5)式表示之Y方向之範圍內。與遮蔽區域23對應之黑色區域IB形成於由下述(6)式表示之Y方向之範圍內。
即，與圖2之情形進行比較，於圖3之情形時，柱狀透鏡11k相對於單位像素組21k於Y方向上僅移動-t，藉此於像面A上左眼用像IL、右眼用像IR及黑色區域IB於Y方向上均僅偏移-t(1+L1/L2)。因此，於像面A上，圖3中光亦到達至圖2中光強度為0之部分。
圖4係說明參考形態之圖像顯示裝置之透鏡零件10之圖。於圖4中亦表示有透鏡零件10之凸面之形狀。圖4(a)、(b)係表示分別沿X方向延伸且具有共用之構成之複數個柱狀透鏡以固定週期PL於Y方向上並列配置之雙凸透鏡。該雙凸透鏡係與第1比較例之圖像顯示裝置1所包含者相同。圖4(b)之雙凸透鏡相對於圖4(a)之雙凸透鏡於Y方向上僅偏移t。
圖4(c)所示之本參考形態之透鏡零件10包含分別沿X方向延伸且具有共用之構成且於Y方向上以最小週期PL並列配置之K個單位透鏡11。各單位透鏡11包含在Y方向之最小週期PL內進行劃分之2個部分透鏡121、122。處於最小週期PL內之0~PL'之範圍內之部分透鏡121相當於圖4(a)中之實線部分。處於最小週期PL內之PL'~PL之範圍內之部分透鏡122相當於圖4(b)中之實線部分。
即，各單位透鏡11所包含之2個部分透鏡121、122係分別具有與Z方向平行且彼此不同之光軸(於Y方向上彼此僅相隔t之光軸)，且可使物體面上之共用點於像面A上之彼此不同之位置(於Y方向上彼此僅偏移-t(1+L1/L2)之位置)成像。藉此，可縮小對應於遮蔽區域23之黑色區域IB(於觀察時看到成為黑色條紋之區域)，或者，可使黑色區域IB消失。
根據圖2(b)及圖3(b)分別所示之光強度分佈，當由下述(7)式表示之條件成立時，於像面A上存在光未到達之區域IB。當由下述(8)式表示之條件成立時，於像面A上左眼用 像IL與右眼用像IR彼此一部分重疊而產生串擾。因此，最佳為由下述(9)式表示之條件成立。於(7)式~(9)式之各者中，左邊係表示圖2中之黑色區域IB之左側邊界位置，右邊係表示圖3中之黑色區域IB之右側邊界位置。
根據上述(9)式而獲得下述(10)式。通常，距離L2為數百μm~數mm，相對於此，距離L1充分大為數百mm。因此，(10)式可由下述(11)式近似。
[數11]t=W B ………(11)
透鏡零件10之各單位透鏡11所包含之部分透鏡121、122於YZ剖面可分別具有球面透鏡形狀，亦可具有非球面透鏡形狀。部分透鏡121、122各者之透鏡形狀可藉由解出光線矩陣而獲得。然而，部分透鏡121、122各者之透鏡形狀即便因光線矩陣之解而數%程度不同，亦可充分實現視點 分離，故無實用上之問題。但是，就像面A上之Y方向之畫質之均一性之觀點而言，較佳為各單位透鏡11所包含之部分透鏡121、122分別具有彼此相等之焦距。
其次，使用圖5~圖10說明第1比較例及本參考形態各者之圖像顯示裝置之動作。圖5係表示相對於第1比較例之顯示面板20透鏡向-Y方向偏移時之來自部分像素22R之光線之軌跡的圖。圖6係表示相對於第1比較例之顯示面板20透鏡向-Y方向偏移時之像面A上之光強度分佈之圖。圖7係表示相對於第1比較例之顯示面板20透鏡向+Y方向偏移時之來自部分像素22R之光線之軌跡的圖。圖8係表示相對於第1比較例之顯示面板20透鏡向+Y方向偏移時之像面A上之光強度分佈之圖。圖9係表示本參考形態之來自部分像素22R之光線之軌跡之圖。圖10係表示本參考形態之像面A上之光強度分佈之圖。
於第1比較例中，如圖5及圖6所示，於相對於顯示面板20透鏡向-Y方向偏移時(圖4(a)之情形時)，像面A上之右眼用像IR1及左眼用像IL1亦向-Y方向偏移。另一方面，如圖7及圖8所示，於相對於顯示面板20透鏡向+Y方向偏移時(圖4(b)之情形時)，像面A上之右眼用像IR2及左眼用像IL2亦向+Y方向偏移。
相對於此，於本參考形態中，如圖9及圖10所示，經由單位透鏡11中之部分透鏡121而形成於像面A上之右眼用像IR1及左眼用像IL1、與經由單位透鏡11中之部分透鏡122而形成於像面A上之右眼用像IR2及左眼用像IL2於像面A上形 成於彼此不同之區域(圖10(a))。因此，於本參考形態中，於像面A上，形成右眼用像IR1與右眼用像IR2重疊而成之右眼用像IR，且形成左眼用像IL1與左眼用像IL2重疊而成之左眼用像IL(圖10(b))。
其次，說明第1比較例、第1參考例、第2參考例及第3參考例各者之像面A上之光強度分佈之計算例。第1參考例、第2參考例及第3參考例係上述本參考形態之具體例。於以下計算例中，將透鏡設為球面透鏡。
圖11係表示第1比較例之計算條件之圖。圖12係表示第1比較例之計算結果之圖。於第1比較例中，如圖11所示，將單位像素組之Y方向之寬度P設為0.2 mm。將單位像素組所包含之各部分像素各者之Y方向之寬度WP設為0.08 mm。將單位像素組所包含之各部分像素之間的遮蔽區域23之Y方向之寬度WB設為0.02 mm。
將透鏡之出射側之主平面與像面A之間的距離L1設為350 mm。將透鏡之入射側之主平面與顯示面板20之間的距離L2設為0.52 mm。將透鏡之厚度設為0.3 mm。將透鏡之折射率設為1.6。作為於透鏡與顯示面板20之間存在厚度0.5 mm且折射率1.5之玻璃者，將距離L2設為0.52 mm(=0.3/1.6+0.5/1.5)。實際上於透鏡與顯示面板20之間有時存在偏光板或接著劑，但忽視其等。
藉由利用該等參數之值解出光線矩陣，而透鏡之曲率半徑計算為0.31 mm。將顯示面板20之Y方向之寬度設為32.2 mm，並將顯示面板20設為包含161個單位像素組者。
於圖11中，位於Y=80P=16 mm之最外單位像素組為自位於中央(Y=0)之單位像素組數起第80個單位像素組。為使像面A上自各單位像素組到達之像於視認範圍內大致重疊，而位於Y=80P之第80個單位像素組之中心位置之像通過位於Y=80PL之第80個透鏡到達至像面A上之Y=0之位置。根據與上述相同之三角形之相似關係，單位透鏡之Y方向之寬度PL計算為0.1997 mm。
於第1比較例中，於使顯示面板20之161個單位像素組所包含之部分像素22L、22R全部發光時之像面A上之光強度分佈係如圖12所示。於像面A上，於右眼用像IR與左眼用像IL之間，存在光未到達之區域IB。
圖13係表示第1參考例之計算條件之圖。圖14係表示第1參考例之計算結果之圖。於第1參考例中，如圖13所示，關於除單位透鏡形狀以外之參數之計算條件係與上述第1比較例之計算條件相同。於該第1參考例中，單位透鏡包含相當於使第1比較例之透鏡向-Y方向(左方向)僅偏移t/2之透鏡之一部分之部分透鏡121、及相當於使第1比較例之透鏡向+Y方向(右方向)僅偏移t/2之透鏡之一部分之部分透鏡122。t/2=WB/2=0.01 mm。
部分透鏡121、122各者之光軸係與Z方向平行且彼此僅間隔距離t。位於透鏡零件10之中央之單位透鏡所包含之部分透鏡121、122各者之光軸之Y方向之中心位置、與位於顯示面板20之中央之單位像素組之Y方向之中心位置一致。於各單位透鏡之Y方向之寬度PL(0.1997 mm)內，於-Y 方向側之0.05 mm寬之區域存在部分透鏡121，於+Y方向側之0.1497 mm寬之區域存在部分透鏡122。
於第1參考例中，於使顯示面板20之161個單位像素組所包含之部分像素22L、22R全部發光時之像面A上之光強度分佈係如圖14所示。於像面A上，於右眼用像IR與左眼用像IL之間，光未到達之區域IB消失，且觀察圖像時之黑色條紋消失。於圖14中，光強度根據位置不同而階段狀地變化且存在光強度較低之區域，但自光強度為0而觀察為黑色之區域，人眼極不易識別。
圖15係表示第2參考例之計算條件之圖。圖16係表示第2參考例之計算結果之圖。於第2參考例中，如圖15所示，關於除單位透鏡形狀以外之參數之計算條件係與上述第1比較例之計算條件相同。於上述第1參考例中，部分透鏡121、122之Y方向之寬度之比為大致1：3，相對於此，於該第2參考例中，將部分透鏡121、122之Y方向之寬度之比設為1：1。
於第2參考例中，於使顯示面板20之161個單位像素組所包含之部分像素22L、22R全部發光時之像面A上之光強度分佈係如圖16所示。於像面A上，於右眼用像IR與左眼用像IL之間，光未到達之區域IB消失，且觀察圖像時之黑色條紋消失。於第2參考例中，像面A上之光強度分佈以Y=0之位置為中心而對稱，故獲得更自然之圖像。第2參考例之透鏡零件10與第1參考例不同，不連續部分消失，故製造變得更加容易。
圖17係表示第3參考例之計算條件之圖。圖18係表示第3參考例之計算結果之圖。於第3參考例中，如圖17所示，與第1比較例、第1參考例及第2參考例同樣地，將單位像素組之Y方向之寬度P設為0.2 mm，將透鏡之出射側之主平面與像面A之間的距離L1設為350 mm，將透鏡之入射側之主平面與顯示面板20之間的距離L2設為0.52 mm，將單位透鏡之Y方向之寬度PL設為0.1997 mm。
於第3參考例中，將單位像素組所包含之各部分像素各者之Y方向之寬度WP設為0.05 mm，將單位像素組所包含之各部分像素之間的遮蔽區域23之Y方向之寬度WB設為0.05 mm，而使兩者相等。將部分透鏡121、122之Y方向之寬度之比設為1：1。
於第1比較例中，若使單位像素組所包含之各部分像素各者之Y方向之寬度WP與各部分像素之間的遮蔽區域23之Y方向之寬度WB彼此相等，則於像面A上，右眼用像IR、左眼用像IL及黑色區域IB各者之Y方向之寬度亦彼此相等。相對於此，於第3參考例中，於使顯示面板20之161個單位像素組所包含之部分像素22L、22R全部發光時之像面A上之光強度分佈係如圖18所示，藉由部分透鏡121、122而僅偏移±t/2之右眼用像IR及左眼用像IL重疊，故成為大致均勻之強度分佈。
因此，於第3參考例中，除第2參考例之效果以外，亦獲得強度分佈相同且得到更自然之圖像之效果。進而，像面A上之實質之視認範圍(即，光強度分佈為大致均一之範 圍)係於第1參考例及第2參考例中，相對於右眼用像IR為Y=-55 mm~-13 mm，相對於左眼用像IL為Y=+13 mm~+55 mm，相對於此，於第3參考例中，相對於右眼用像IR為Y=-65 mm~0，相對於左眼用像IL為Y=0~+65 mm，且可分別擴大視認範圍。
於圖18(a)中，於右眼用像IR及左眼用像IL各者之中央附近，觀察到局部強度較大之部分。其係由下述原因所致，即，於由向+Y方向偏移之部分透鏡所產生之像、與由向-Y方向偏移之部分透鏡所產生之像之轉換部分，光強度分佈因透鏡之球面像差稍微傾斜而產生少許重疊(圖18(b)中之以虛線包圍之部分)。然而，人眼難以識別此種局部之強度之變化。該少許重疊可藉由對像素之寬度或透鏡之偏移量稍微施加修正等而改善。
於至此所說明之比較例及參考形態中，視點數為2，但通常視點數亦可為2以上。於視點數為N之情形時，顯示面板20之各單位像素組包含在Y方向上排列之N個部分像素。即，將N個畫面針對每個像素而分割，將於顯示面板20上沿Y方向按照構成第1個畫面之部分像素、構成第2個畫面之部分像素、...、構成第N個畫面之部分像素之順序配置而成者作為單位像素組，並藉由透鏡將各視點之像排序。
其次，對於視點數為3之情形進行說明。圖19係模式性地表示第2比較例之圖像顯示裝置2之圖像顯示之原理的圖。圖像顯示裝置2包含透鏡零件10及顯示面板20，將顯 示面板20作為物體面並使該物體面上之圖像藉由透鏡零件10而於像面A上成像。透鏡零件10係與圖1所示者相同。
顯示面板20係於XY平面上二維排列有複數個單位像素組21k而成者。於視點數為3之情形時，各單位像素組21k包含沿Y方向排列之3個第1部分像素221、第2部分像素222及第3部分像素223。部分像素221、222、223依序配置於Y方向上。被稱為黑色矩陣之遮蔽區域23存在於部分像素221與部分像素222之間，且存在於部分像素222與部分像素223之間。
若單位像素組21k與柱狀透鏡11k相對應，則自單位像素組21k之第1部分像素221發出之光藉由經過柱狀透鏡11k而於像面A上形成第1像I1。自單位像素組21k之第2部分像素222發出之光藉由經過柱狀透鏡11k而於像面A上形成第2像I2。自單位像素組21k之第3部分像素223發出之光藉由經過柱狀透鏡11k而於像面A上形成第3像I3。藉由處於像面A上之第1及第2像之形成範圍內之左眼、右眼而視認立體圖像，並藉由處於像面A上之第2及第3像之形成範圍內之左眼、右眼而視認其他立體圖像。
然而，於該情形時，亦於像面A上，於第1像I1與第2像I2之間、及第2像I2與第3像I3之間，產生對應於遮蔽區域23之黑色區域IB。該黑色區域IB根據像面A上之位置而被識別，因於立體圖像內觀察到成為黑色條紋，故畫質下降。
於此種視點數為3之情形時，亦與已說明之視點數為2之情形同樣地，藉由使用如圖4(c)所示之透鏡零件10，而縮 短對應於遮蔽區域23之黑色區域IB(於觀察時看到成為黑色條紋之區域)，或者，可使黑色區域IB消失。
其次，說明視點數為3之情形時之第2比較例及第4參考例各者之像面A上之光強度分佈之計算例。第4參考例係上述視點數為3之情形時之參考形態之具體例。於以下計算例中，將透鏡設為球面透鏡。
圖20係表示第2比較例之計算條件之圖。圖21係表示第2比較例之計算結果之圖。於第2比較例中，如圖20所示，將單位像素組之Y方向之寬度P設為0.21 mm。將單位像素組所包含之各部分像素各者之Y方向之寬度WP設為0.056 mm。將單位像素組所包含之各部分像素之間的遮蔽區域23之Y方向之寬度WB設為0.014 mm。
將透鏡之出射側之主平面與像面A之間的距離L1設為350 mm。將透鏡之入射側之主平面與顯示面板20之間的距離L2設為0.39 mm。將透鏡之厚度設為0.2 mm。將透鏡之折射率設為1.6。作為於透鏡與顯示面板20之間存在厚度0.4 mm且折射率1.5之玻璃者，將距離L2設為0.39 mm(=0.2/1.6+0.4/1.5)。實際上於透鏡與顯示面板20之間有時存在偏光板或接著劑，但忽視其等。
藉由利用該等參數之值解出光線矩陣，而透鏡之曲率半徑計算為0.235 mm。將顯示面板20之Y方向之寬度設為33.81 mm，並將顯示面板20設為包含161個單位像素組者。
於圖20中，位於Y=80P=16.8 mm之最外單位像素組係自 位於中央(Y=0)之單位像素組數起第80個單位像素組。為使像面A上自各單位像素組到達之像於視認範圍內大致重疊，而使位於Y=80P之第80個單位像素組之中心位置之像通過位於Y=80PL之第80個透鏡到達至像面A上之Y=0之位置。根據與上述相同之三角形之相似關係，單位透鏡之Y方向之寬度PL計算為0.2098 mm。
於第2比較例中，使顯示面板20之161個單位像素組所包含之3個部分像素221~223全部發光時之像面A上之光強度分佈係如圖21所示。於像面A上，於像I1~像I3之間，存在光未到達之區域IB。
圖22係表示第4參考例之計算條件之圖。圖23係表示第4參考例之計算結果之圖。於第4參考例中，如圖22所示，關於除單位透鏡形狀以外之參數之計算條件係與上述第2比較例之計算條件相同。於第4參考例中，單位透鏡包含相當於使第2比較例之透鏡向-Y方向(左方向)僅偏移t/2透鏡之一部分之部分透鏡121、及相當於使第2比較例之透鏡向+Y方向(右方向)僅偏移t/2之透鏡之一部分之部分透鏡122。t/2=WB/2=0.007 mm。
部分透鏡121、122各者之光軸係與Z方向平行且彼此僅間隔距離t。位於透鏡零件10之中央之單位透鏡所包含之部分透鏡121、122各者之光軸之Y方向之中心位置、與位於顯示面板20之中央之單位像素組之Y方向之中心位置一致。將部分透鏡121、122之Y方向之寬度之比設為1：1。
於第4參考例中，於使顯示面板20之161個單位像素組所 包含之部分像素221~223全部發光時之像面A上之光強度分佈係如圖23所示。於像面A上，於像I1~像I3之間，光未到達之區域IB消失，且觀察圖像時之黑色條紋消失。光強度根據位置不同而階段狀地變化且存在光強度較低之區域，但自光強度為0而觀察為黑色之區域，人眼極不易識別。
於至此所說明之比較例及參考形態中，單位透鏡所包含之各部分透鏡為球面透鏡形狀，但亦可為非球面透鏡形狀。藉由將單位透鏡所包含之各部分透鏡設為非球面透鏡形狀，而可使自像素上之1點發出之光於像面A上成像為直徑儘可能小之1點。於本參考形態中，因透鏡沿X方向延伸，故可使其於像面A上成像為儘可能細之線。
其次，對單位透鏡所包含之各部分透鏡為非球面透鏡形狀之情形進行說明。圖24係表示非球面透鏡之剖面形狀之圖。若使光軸與Z軸一致，並將與光軸之距離設為r，將r=0時之與透鏡高度之差設為△z，則非球面透鏡之凸面之形狀由下述(12)式表示。c為曲率。k為圓錐係數。c2m為非球面係數。
該等透鏡參數c、k、c2m可利用市售之透鏡設計軟體而進行最佳化決定。作為最佳化時之條件，只要將自中央單位像素組起至最外單位像素組之數設為N，將物體高(自透鏡中心起最遠之發光點之Y方向之距離)設為例如N(P- PL)+P/2，將透鏡倍率設為L1/L2即可。
本參考形態之單位透鏡所包含之各部分透鏡係與球面透鏡形狀之情形同樣地，於非球面透鏡形狀之情形時，亦可藉由組合相互僅偏移遮蔽區域23之Y方向之寬度t之透鏡之一部分彼此，而使像面A上光未到達之部分消失，從而可提高圖像之質量，並且使出現於畫面上之黑色條紋消失。
非球面透鏡之參數係以如下方式計算。如圖25所示，於折射率1.6且厚度0.3 mm之單面為平面且單面為非球面凸形狀之透鏡以平面側密接於折射率1.5且厚度0.5 mm之平行平板玻璃之透鏡系統中，將與透鏡密接之玻璃之面所對向之面設為光源面。相對於物體高0、0.124 mm(=80×(0.2-0.1997)+0.2/2)，將透鏡零件10之出射側之主平面與像面A之間的距離L1設為350 mm，將透鏡零件10之入射側之主平面與顯示面板20之間的距離L2設為0.52 mm。藉由在該條件下最佳化，而獲得c=3.1[mm-1]、k=-0.76、c4=3.9、c6=-145.5。將c2及c2m(m≧4)設為0。
其次，說明單位透鏡所包含之各部分透鏡為非球面透鏡之情形時之第5參考例之像面A上之光強度分佈之計算例。
圖26係表示第5參考例之計算條件之圖。圖27係表示第5參考例之計算結果之圖。於第5參考例中，如圖26所示，關於除單位透鏡形狀以外之參數之計算條件係與上述第2參考例之計算條件相同。於該第5參考例中，將單位透鏡所包含之各部分透鏡設為如上所述之非球面透鏡形狀。
於第5參考例中，於使顯示面板20之161個單位像素組所 包含之部分像素22L、22R全部發光時之像面A上之光強度分佈係如圖27所示。於像面A上，於右眼用像IR與左眼用像IL之間，光未到達之區域IB消失，且觀察圖像時之黑色條紋消失。於第5參考例中，由於像面A上之光強度分佈以Y=0之位置為中心而對稱，故獲得更自然之圖像。第5參考例之透鏡零件10因不連續部分消失，故製造變得更加容易。
其次，與參考形態之透鏡零件10進行對比，並對本實施形態之透鏡零件10進行說明。至此所說明之參考形態之透鏡零件10與比較例者相比，在可抑制圖像之畫質之劣化之方面優異，但於製造之容易性之方面存在困難。即，參考形態之透鏡零件10因於XZ剖面上各單位透鏡11所包含之部分透鏡121與部分透鏡122之間存在凹陷，故製造時所使用之模具之加工並不容易。以下所說明之本實施形態之透鏡零件10除發揮與參考形態之透鏡零件10相同程度之畫質劣化抑制之作用效果以外，亦可容易地製造。
圖28係本實施形態之透鏡零件10之剖面圖。圖29係說明藉由本實施形態之透鏡零件10之成像之圖。本實施形態之透鏡零件10包含分別沿X方向延伸且具有共用之構成且於Y方向上以最小週期PL並列配置之K個單位透鏡11。各單位透鏡11包含在Y方向之最小週期PL內進行劃分之2個部分透鏡121、122。進而，亦包含設置於該等部分透鏡121、122之間的平坦部13。各單位透鏡11所包含之部分透鏡121、122分別具有與Z方向平行且彼此不同之光軸Ax1、 Ax2，將顯示面板20作為物體面並使該物體面上之共用點於像面A上之彼此不同之位置成像。由部分透鏡121、122各者而成像之位置間之距離依存於透鏡倍率α與光軸Ax1、Ax2間之距離。部分透鏡121、122各者之焦距彼此相等。
圖29係模式性地描繪自物體面上之共用點發出之光線中僅通過部分透鏡121、122之光線之光路者。雖未示於圖29中，但自物體面上之共用點發出之光線中通過平坦部13之光線於像面A上分佈並到達至2個成像點之間。通過平坦部13並到達至像面A上之光成為相對於成像光之雜訊，但就單位面積之光量而言，相對於成像光足夠小。相對於部分透鏡121、122之平坦部13之大小只要不過大，則該雜訊並無問題。於圖28所示之剖面形狀中週期PL所佔之平坦部13之長度只要為0.5以下則並無問題。
各單位透鏡11所包含之部分透鏡121、122係分別如圖30所示，可藉由作為相同之形狀之圓筒透鏡之一部分之形狀而構成。於圖30所示之剖面圖中，圓C1與圓C2具有彼此相等之相同曲率半徑，圓C1之中心O1存在於光軸Ax1上，圓C2之中心O2存在於光軸Ax2上。部分透鏡121、122為包含各圓弧之圓筒形狀之一部分。
其次，使用圖31~圖39說明第3比較例、第1實施例、第2實施例及第3實施例各者之像面A上之光強度分佈之計算例。第1實施例為上述本實施形態之具體例。於以下計算例中，將透鏡設為球面透鏡。
圖31係表示第3比較例之計算條件之圖。圖32係表示第3 比較例之計算結果之圖。於第3比較例中，如圖31所示，將單位像素組之Y方向之寬度P設為0.2 mm。將單位像素組所包含之各部分像素各者之Y方向之寬度WP設為0.06 mm。將單位像素組所包含之各部分像素之間的遮蔽區域23之Y方向之寬度WB設為0.04 mm。
將透鏡之出射側之主平面與像面A之間的距離L1設為350 mm。將透鏡之入射側之主平面與顯示面板20之間的距離L2設為0.46 mm。將透鏡之厚度設為0.2 mm。將透鏡之折射率設為1.6。作為於透鏡與顯示面板20之間存在厚度0.5 mm且折射率1.5之玻璃者，將距離L2設為0.46 mm(=0.2/1.6+0.5/1.5)。實際上於透鏡與顯示面板20之間有時存在偏光板或接著劑，但忽視其等。
藉由利用該等參數之值解出光線矩陣，而透鏡之曲率半徑計算為0.27 mm。將顯示面板20之Y方向之寬度設為32.2 mm，並將顯示面板20設為包含161個單位像素組者。
於圖31中，位於Y=80P=16 mm之最外單位像素組為自位於中央(Y=0)之單位像素組數起第80個單位像素組。為使像面A上自各單位像素組到達之像於視認範圍內大致重疊，而使位於Y=80P之第80個單位像素組之中心位置之像通過位於Y=80PL之第80個透鏡到達至像面A上之Y=0之位置。根據與上述相同之三角形之相似關係，單位透鏡之Y方向之寬度PL計算為0.1997 mm。
於第3比較例中，於使顯示面板20之161個單位像素組所包含之部分像素22L、22R全部發光時之像面A上之光強度 分佈係如圖32所示。於像面A上，於右眼用像IR與左眼用像IL之間，存在光未到達之區域IB。對應於遮蔽區域23之黑色區域IB係形成於由上述(3)式表示之Y方向之範圍內。
圖33係表示第1實施例之計算條件之圖。圖34係表示第1實施例之計算結果之圖。於第1實施例中，如圖33所示，關於除單位透鏡形狀以外之參數之計算條件係與上述第3比較例之計算條件相同。於該第1實施例中，各單位透鏡11包含部分透鏡121、122及平坦部13。將各單位透鏡11所包含之部分透鏡121、122各者之光軸之間的間隔設為與單位像素組所包含之各部分像素之間的遮蔽區域23之Y方向之寬度WB相等而為0.04 mm。使YZ面之透鏡面切線之傾斜於各單位透鏡面內連續。將各部分透鏡之曲率半徑設為0.27 mm，並將各部分透鏡之Y方向之寬度設為0.07985 mm。
自物體面上之某一物點發出之光成像於光軸距物點之相反側為該點與光軸之距離之α倍之像面A上。藉由自右眼用部分像素22R發出之光而形成之右眼用像IR係藉由部分透鏡121而形成於由下述(13)式表示之Y方向之範圍內，並藉由部分透鏡122而形成於由下述(14)式表示之Y方向之範圍內，且整體形成於由下述(15)式表示之Y方向之範圍內。藉由自左眼用部分像素22L發出之光而形成之左眼用像IL係整體形成於由下述(16)式表示之Y方向之範圍內。因此，於像面A上不存在光未到達之區域。
[數13]
於第1實施例中，於使顯示面板20之161個單位像素組所包含之部分像素22L、22R全部發光時之像面A上之光強度分佈係如圖34所示。於像面A上，於右眼用像IR與左眼用像IL之間，光未到達之區域IB消失，且觀察圖像時之黑色條紋消失。
於各單位透鏡11中，於自第1實施例之構成去除平坦部13，且部分透鏡121、122以分別具有相同之曲率之狀態存在至中央之情形時(設為參考形態之構成之情形時)，像面A上之光強度分佈係如圖35所示。與圖35進行比較，圖34所示之第1實施例之計算結果雖強度分佈稍微不同，但維持向左右方向之視點分離，並且y=0 mm附近之光強度為0之區域消失，故可謂具有充分之性能。
圖36係表示第2實施例之計算條件之圖。圖37係表示第2實施例之計算結果之圖。相對於第1實施例，於第2實施例中，將部分透鏡121、122各者之光軸Ax1、Ax2之間的距離變更為0.05 mm，並將平坦部13之Y方向之寬度變更為0.05 mm。與第1實施例相比，於第2實施例中，於像面A上之y=0附近，右眼用像IR與左眼用像IL之重疊量變大，因而可更有效地使黑色條紋消失。
圖38係表示第3實施例之計算條件之圖。圖39係表示第3實施例之計算結果之圖。相對於第1實施例，於第3實施例中，於將部分透鏡121、122各者之光軸Ax1、Ax2之間的距離設為0.04 mm之狀態下，將平坦部13之Y方向之寬度變更為0.099 mm。與第1實施例及第2實施例同樣地，於第3實施例中，於像面A上之y=0附近，右眼用像IR與左眼用像IL亦相互重疊，因而可使黑色條紋消失。於第3實施例中，右眼用像IR與左眼用像IL之重疊量變得相當得大，相對於一視點之另一視點之進入量即串擾稍微變差。然而，普通人之眼間距離為60~65 mm，於單眼之位置即y=±30~32.5 mm附近其他視點之光不會混入，故可用於立體圖像顯示裝置。
如上述第1~第3實施例所示，只要將部分透鏡121、122之光軸間之距離設為與遮蔽區域23之寬度WB相同或其以上，則於像面A上之y=0附近，右眼用像IR與左眼用像IL相互重疊，因而可使黑色條紋消失。
本實施形態之透鏡零件10亦可為圖40中剖面圖所示之構成，即於各單位透鏡11中平坦部13之方向寬度較部分透鏡121、122之光軸間之距離窄之構成。即便為此種構成之透鏡零件10，亦較參考形態之透鏡零件10更容易製造。然而，作為可更容易地製造之構成，較佳為於各單位透鏡 中，平坦部13之Y方向之寬度與部分透鏡121、122各者之光軸之間隔相比相等或較大。
另一方面，由於通過平坦部13之光成為無助於成像之雜訊光，故若平坦部13之Y方向之寬度過大，則雜訊光增加。因此，較佳為於各單位透鏡11中，平坦部13之Y方向之寬度小於該單位透鏡11之Y方向之寬度PL之1/2。
由於通過平坦部13之光僅成為雜訊光，故平坦部13無需嚴密地控制通過後之光之前進方向。因此，平坦部13亦可不為完全之平面，例如只要為波長之10倍程度以下之表面粗糙度，則並無問題。平坦部13亦可為具有大於部分透鏡111、112之曲率半徑之曲率半徑的曲面。於部分透鏡111、112為非球面透鏡之情形時，平坦部13亦可為具有大於該非球面透鏡之曲率半徑之最小值之曲率半徑之曲面。平坦部13只要不使自物體面上發出之光於像面A上成像即可。
其次，針對比較例、參考形態及本實施形態各者之情形之透鏡零件10之製造方法進行說明。製作具有使透鏡零件10之透鏡面之形狀之凹凸反轉之形狀之模具，使熔化之材料流入至模具並藉由平板自上方壓製，或者，使熔化之材料流入至平板並藉由模具自上方壓製，藉此製造透鏡零件10。圖41係模式性地說明模具之製作方法之圖。圖42係說明於模具之製作時所使用之車刀之形狀之圖。車刀31包含本體部及刀尖(未圖示)，且刀尖焊接於本體部之前端而構成為一體。刀尖可由金剛石等較硬之材料構成。車刀31可於保持於未圖示之柄之狀態下向特定方向移動。使車刀31 向圖中之箭頭之方向移動，而於平板32之一主表面上形成以週期PL排列之複數個槽，從而製作模具。
因限定以車刀31之1次線加工而切入之深度，故為形成1個槽而必需m次(依存於深度但通常為3次)線加工。為製造包含n個(通常為數百個以上)單位透鏡11之透鏡零件10，而模具亦必需n個槽。因此，整體需要m×n次線加工。此種車刀31係藉由研磨而製作。
車刀31之前端(刀尖)具有與單位透鏡11相同之形狀。於製作用以製造比較例之透鏡零件10之模具時所使用之車刀31之前端具有1個凸部。於製作用以製造參考形態之透鏡零件10之模具時所使用之車刀31A係如圖42(a)所示，其前端於2個凸部之間具有凹陷。具有此種形狀之車刀31A可藉由研磨車刀31之前端(刀尖)而製作。然而，車刀31之前端(刀尖)之尺寸較小且由較硬之材料構成，故難以藉由通常之研磨而製作，因而必需藉由特殊之技術而製作，故製作不容易且價格較高。亦可考慮使用如圖42(b)所示之2個車刀31B、31C以代替車刀31A。然而，於該情形時，不僅所需之車刀之個數增加，而且模具作成時之線加工之次數變成2倍，故模具製作之成本倍增。進而，以此方式製作之模具因於2個車刀之邊界部產生條紋狀之加工殘留，故單位透鏡之光學特性劣化。
於製作用以製造本實施形態之透鏡零件10之模具時所使用之車刀31D係如圖42(c)所示，於前端不具有凹陷，故可與通常之車刀31同樣地藉由通常之研磨而製作。因此，本 實施形態之透鏡零件10可藉由與通常之雙凸透鏡相同之成本而容易地製造。
於本實施形態中，亦與參考形態之情形同樣地，通常視點數亦可為2以上，單位透鏡所包含之各部分透鏡亦可為非球面透鏡形狀。
以上，主要對視認立體圖像之情形進行了說明。於顯示立體圖像之圖像顯示裝置、或不以非對稱地排序視點為目的之圖像顯示裝置中，較佳為如圖43所示，當於圖像顯示裝置之正面中央觀察時，左右均等地形成各視點之像。圖43係表示本實施形態之圖像顯示裝置之中央之單位透鏡與單位像素組之位置關係的圖。
如圖43所示，若於像面A上，將相對於Y方向之中央(Y=0)之位置負方向設為右視點，將正方向設為左視點，則於顯示面板20，中央之單位像素組21k之中心位於Y=0。因像素與像相互反轉，故必需於負側配置左眼用部分像素22L，於正側配置右眼用部分像素22R。若其較大地偏移，則觀察到兩視點之外側之虛像之部分，若完全交換右眼用部分像素與左眼用部分像素，則像右左交換。因此，較理想的是於透鏡零件10之Y方向上位於中央附近之任一單位透鏡所包含之2個部分透鏡各者之光軸之Y方向上之中間位置、與於顯示面板20之Y方向上位於中央附近之任一單位像素組之中央位置彼此相同。
為形成如圖43所示之較理想之單位透鏡11與單位像素組21k之位置關係，而較佳為藉由在組裝透鏡零件10與顯示 面板20時顯示圖像而確認位置並組裝。或者，較佳為如圖44所示，使透鏡零件10於邊緣具有用以位置對準之標記14，使顯示面板20於邊緣具有用以位置對準之標記24，於組裝透鏡零件10與顯示面板20時使標記14與標記24彼此一致。
產業上之可利用性
本發明可朝向複數個視點分別顯示圖像，且可抑制該圖像之畫質之劣化，又，可作為能夠容易地製造之圖像顯示裝置及該圖像顯示裝置所包含之透鏡零件利用。
1‧‧‧圖像顯示裝置
2‧‧‧圖像顯示裝置
10‧‧‧透鏡零件
11‧‧‧單位透鏡
111~11k‧‧‧柱狀透鏡
12‧‧‧部分透鏡
121‧‧‧部分透鏡
122‧‧‧部分透鏡
13‧‧‧平坦部
14‧‧‧標記
20‧‧‧顯示面板
21k‧‧‧單位像素組
22‧‧‧部分像素
221‧‧‧第1部分像素
222‧‧‧第2部分像素
223‧‧‧第3部分像素
22L‧‧‧部分像素
22R‧‧‧部分像素
23‧‧‧遮蔽區域
24‧‧‧標記
31、31A、31B、31C、31D‧‧‧車刀
32‧‧‧平板
A‧‧‧像面
EL‧‧‧左眼
ER‧‧‧右眼
I1‧‧‧第1像
I2‧‧‧第2像
I3‧‧‧第3像
IB‧‧‧黑色區域
IL‧‧‧左眼用像
IL1‧‧‧左眼用像
IL2‧‧‧左眼用像
IR‧‧‧右眼用像
IR1‧‧‧右眼用像
IR2‧‧‧右眼用像
L1‧‧‧距離
L2‧‧‧距離
P‧‧‧寬度
PL‧‧‧最小週期
t‧‧‧寬度
WB‧‧‧寬度
WP‧‧‧寬度
圖1係模式性地表示第1比較例之圖像顯示裝置1之圖像顯示之原理的圖。
圖2(a)、(b)係說明第1比較例之圖像顯示裝置1之圖像顯示中之顯示面板20之像素與像面A上之像之關係的圖。
圖3(a)、(b)係說明第1比較例之圖像顯示裝置1之圖像顯示中之顯示面板20之像素與像面A上之像之關係的圖。
圖4(a)~(c)係說明參考形態之圖像顯示裝置之透鏡零件10之圖。
圖5係表示相對於第1比較例之顯示面板20透鏡向-Y方向偏移時之來自部分像素22R之光線之軌跡的圖。
圖6係表示相對於第1比較例之顯示面板20透鏡向-Y方向偏移時之像面A上之光強度分佈的圖。
圖7係表示相對於第1比較例之顯示面板20透鏡向+Y方向偏移時之來自部分像素22R之光線之軌跡的圖。
圖8係表示相對於第1比較例之顯示面板20透鏡向+Y方向偏移時之像面A上之光強度分佈的圖。
圖9係表示參考形態之來自部分像素22R之光線之軌跡的圖。
圖10(a)、(b)係表示參考形態之像面A上之光強度分佈之圖。
圖11係表示第1比較例之計算條件之圖。
圖12係表示第1比較例之計算結果之圖。
圖13係表示第1參考例之計算條件之圖。
圖14係表示第1參考例之計算結果之圖。
圖15係表示第2參考例之計算條件之圖。
圖16係表示第2參考例之計算結果之圖。
圖17係表示第3參考例之計算條件之圖。
圖18(a)、(b)係表示第3參考例之計算結果之圖。
圖19係模式性地表示第2比較例之圖像顯示裝置2之圖像顯示之原理的圖。
圖20係表示第2比較例之計算條件之圖。
圖21係表示第2比較例之計算結果之圖。
圖22係表示第4參考例之計算條件之圖。
圖23係表示第4參考例之計算結果之圖。
圖24係表示非球面透鏡之剖面形狀之圖。
圖25係表示非球面透鏡之最佳化條件之圖。
圖26係表示第5參考例之計算條件之圖。
圖27係表示第5參考例之計算結果之圖。
圖28係本實施形態之透鏡零件10之剖面圖。
圖29係說明藉由本實施形態之透鏡零件10之成像之圖。
圖30係說明本實施形態之透鏡零件10之形狀之剖面圖。
圖31係表示第3比較例之計算條件之圖。
圖32係表示第3比較例之計算結果之圖。
圖33係表示第1實施例之計算條件之圖。
圖34係表示第1實施例之計算結果之圖。
圖35係表示自第1實施例之構成去除平坦部13之情形時之計算結果之圖。
圖36係表示第2實施例之計算條件之圖。
圖37係表示第2實施例之計算結果之圖。
圖38係表示第3實施例之計算條件之圖。
圖39係表示第3實施例之計算結果之圖。
圖40係說明除本實施形態之透鏡零件10以外之形狀例之剖面圖。
圖41係模式性地說明模具之製作方法之圖。
圖42(a)~(c)係說明模具之製作時所使用之車刀之形狀的圖。
圖43係表示位於本實施形態之圖像顯示裝置之中央之單位透鏡與單位像素組之位置關係的圖。
圖44(a)、(b)係說明用以於透鏡零件10及顯示面板20之組裝時之位置對準之標記的圖。

Claims (8)

  1. 一種透鏡零件，其係使物體面上之圖像於像面上成像者；且包含K個單位透鏡，其分別沿第1方向延伸且具有共用之構成，且於與上述第1方向垂直之第2方向上以最小週期PL並列配置；上述K個單位透鏡分別包含在上述第2方向之最小週期PL內進行劃分之M個部分透鏡、及設置於該等M個部分透鏡之間的平坦部；各單位透鏡所包含之上述M個部分透鏡分別具有平行於與上述第1方向及上述第2方向之雙方垂直之第3方向且彼此不同之光軸，而使上述物體面上之共用點於上述像面上之彼此不同之位置成像(其中，K、M為2以上之整數)。
  2. 如請求項1之透鏡零件，其中於各單位透鏡中，上述平坦部之第2方向之寬度與上述M個部分透鏡各者之光軸之間隔相比相等或較大。
  3. 如請求項1之透鏡零件，其中於各單位透鏡中，上述平坦部之第2方向之寬度小於該單位透鏡之第2方向寬度之1/2。
  4. 如請求項1之透鏡零件，其中各單位透鏡所包含之上述M個部分透鏡分別具有彼此相等之焦距。
  5. 一種圖像顯示裝置，其包含：顯示面板，其係於與相互垂直之第1方向及第2方向之 雙方平行之面上二維排列有複數個單位像素組，上述複數個單位像素組分別包含沿上述第2方向排列之N個部分像素；及如請求項1至4中任一項之透鏡零件，其係將上述顯示面板作為物體面並使該物體面上之圖像於像面上成像，且於上述第2方向上對應於上述單位像素組設置有上述單位透鏡(其中，N為2以上之整數)。
  6. 如請求項5之圖像顯示裝置，其中於上述顯示面板之上述複數個單位像素組之各者，沿著上述第2方向於上述N個部分像素之相互之間存在遮蔽區域；且上述遮蔽區域之上述第2方向上之寬度與上述透鏡零件之各單位透鏡所包含之上述M個部分透鏡各者之光軸之上述第2方向上之間隔相比為相等或較小。
  7. 如請求項5之圖像顯示裝置，其中M值為2；且上述透鏡零件之上述K個單位透鏡中於上述第2方向上位於中央附近之任一單位透鏡所包含之2個部分透鏡各者之光軸之上述第2方向上之中間位置、與上述顯示面板之上述複數個單位像素組中於上述第2方向上位於中央附近之任一單位像素組之中央位置彼此相同。
  8. 如請求項5之圖像顯示裝置，其中上述透鏡零件及上述顯示面板分別具有用以於組裝兩者時之位置對準之標記。
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