CN100376924C - 显示装置和具有该显示装置的电子设备 - Google Patents

Abstract

提供一种显示装置和具有该显示装置的电子设备。该显示装置包括：导光板；分别配置在该导光板的左右光入射端面上的光源；双面棱镜薄片，其配置在导光板的光出射端侧，在与导光板相对的面上具有向与导光板的光入射端面平行的方向延伸的三角形状棱镜列，在与上述面对置的面上具有与上述三角形状棱镜列平行地延伸的圆柱状透镜列；配置在该双面棱镜薄片的射出面侧的透射型显示屏；以及同步驱动单元，使上述透射型显示屏与光源同步地显示视差像，来自上述光源的光，从上述透射型显示屏分别以与左右视差对应的角度射出，能够进行立体显示。

Description

显示装置和具有该显示装置的电子设备

技术领域

本发明涉及显示装置，特别涉及具有小型显示面的、作为便携式信息终端使用的、能够显示立体视觉和能够在同一画面上同时显示不同画面的显示装置。

背景技术

立体显示装置的一般方法是，对于观察者的左右眼提示来自各个视点的、具有视差的图像。作为对于该观察者左右眼提示具有各个视差的像的方法，现在可以举出利用特殊眼镜的方式和不利用眼镜的方式这两种。

利用眼镜的方法是利用眼镜来切换以时分割方式交替地进行显示的左右视差图像以使其到达观察者左右眼的方法，为了对观察者提示立体显示，观察者必须戴眼镜，带有不快感和麻烦。

作为不使用眼镜的一般方法是，使用双凸透镜或视差阻挡的方法。在该方法中，显示装置每一垂直像素行地显示左右用的视差像，在显示装置中设有双凸透镜或视差阻挡以便把从该各个像素行射出的光引导到观察者的左右眼。由于需要对显示装置的每一垂直像素行显示左右的视差像，所以图像成为显示装置的一行像素数由右用、左用分担、即一半像素数的图像了。此外，在双凸透镜方式中，由于切换双凸透镜的有无是困难的，所以在显示平面图像时也需要与立体图像一样地对左右眼显示不同的像素行，在显示平面图像时分辨率也降低了。在视差阻挡方式中，由于利用液晶元件等来构成视差阻挡本身，由此在显示平面图像时能够把视差阻挡消去，所以能够以显示屏本来的分辨率来进行平面显示，但是，另一方面，在立体显示时还存在着由于视差阻挡遮挡了光源的一部分光所以显示变暗的问题。

作为避免该问题的方法，有与使用眼镜的方法一样地在透射型显示屏上以时分割方式来显示左右视差像，切换对该显示屏进行照明的光源的方向性，由此分别把左右视差图像引导到左右眼的方法。例如，在如图22所示的剑桥大学提出的方式中，包括：透射型显示屏4；设置在其后面的准直透镜6；以及进而设置在其后方的、依次进行发光的光源排列7，利用配置在光源部7a前方的准直透镜6使从光源排列中进行发光的光源部7a发出的光，在通过透射型显示屏4之后具有方向性而聚光。因此，只能在聚光的方向上观察到透射型显示屏的图像，通过同步地切换光源排列的发光部与在透射型显示屏上显示的视差图像，把左右各自的视差图像分别引导到观察者的左右眼，能够实现立体像。该利用发光位置控制和准直透镜的方式由于能够利用准直透镜把光源上发光点的位置正确地变换成照明光的角度或目视位置，所以可得到极好的照明光方向性，通过良好的左右图像分离能够实现高品位的立体像。

作为能够把该方式小型化的方法，例如，在日本专利申请特开平5-107663号公报和特开平10-161061号公报中，提出了利用可切换的液晶元件等活板元件把来自光源的光分割成为可切换的条状或矩阵状的光源，利用配置在其后的、作为准直透镜而起作用的双凸透镜薄片得到光源方向性的方法。在该方法中，在立体显示时也能够使分辨率不降低来进行显示，但是，由于遮掉了光源的一部分光而作为条状光源，所以存在着光的利用效率降低，显示变暗的问题。此外，由于为了制作条状光源，除了显示屏之外还需要高价的液晶活板(shutter)元件等，所以存在着不能廉价地构成的问题。

此外，在特开2001-66547号公报中，提出了图23所示的方法。该方法不利用准直透镜来提供光源的方向性，而是通过把光源1a和背光源导光板2a、与光源1b和背光源导光板2b这两组重合起来，并利用配置在液晶屏4之下的棱镜薄片8产生的光偏转作用来切换照明光的方向性，这种方法不需要可切换的高价活板元件了，相反地，由于只通过对于来自导光板的光进行射出配光调整来形成照明光的方向性，所以与利用活板元件和准直透镜能够明确地预定照明光方向性的上述方式不同，难以得到充分的方向性。在特开2001-66547号公报的例子中，把对导光板射出的光的角度定为分布在60°～80°附近，峰值为70°，但是，可以认为，这随着导光板的形状和光取出结构而是某种程度的变化，为了使光的出射角在某范围内保持恒定并且得到亮度的均匀性，需要高度的导光板形状设计和形状限制。因此，存在着方向性降低，容易产生左右串扰等，或者为了得到良好的光强分布特性，像特开2001-66547号公报那样需要准备两组导光板等的问题。

如上所述，在现有的立体显示装置中，使用眼镜的方法有戴眼镜的麻烦，在不使用眼镜的方法中，使用双凸透镜或视差阻挡的方法的立体图像和平面图像的分辨率降低，或者亮度降低。此外，切换光的方向性的现有方法中，使用切换活板元件和准直透镜的方法需要高价的切换活板元件，需要高成本。此外，在利用导光板直接控制方向性的方法中，难以控制方向性，容易产生左右串扰，或者使用两组背光源本身等，成为复杂的结构，成本提高了。

发明内容

本发明解决了这样的问题，得到立体和平面图像都不降低分辨率，能够实现串扰等问题少的高品位立体图像，而且是简单的、低成本的、适合于便携式信息终端的、不使用眼镜就能够显示立体像和能够在同一画面上同时显示不同画面的显示装置。

本发明的显示装置构成为，具有：导光板；分别配置在该导光板的左右两个光入射端面上的光源；双面棱镜薄片，其配置在上述导光板的光出射面侧，在与上述导光板相对的面上具有向与上述导光板的光入射端面平行的方向延伸的三角形状棱镜列，在与上述面对置的面上具有与上述三角形状棱镜列平行地延伸的圆柱状透镜列；配置在该双面棱镜薄片的出射面侧的透射型显示屏；以及使上述透射型显示屏与上述光源同步地显示两个不同的图像的同步驱动单元，且来自上述光源的光分别沿着左右不同的方向从上述透射型显示屏出射，上述双面棱镜薄片的上述三角形状棱镜列的各棱镜与上述圆柱状透镜列的各圆柱透镜为一对一地成对的关系。

因为本发明的显示装置具有上述结构，所以具有能够显示串扰少的高品位立体像和能够在同一画面上同时显示不同画面的效果。

附图说明

图1为用于说明本发明的实施方式1的显示装置的主要部分的侧视图。

图2为用于说明本发明的实施方式1的显示装置的工作的结构图。

图3为示出本发明的实施方式1的显示装置的导光板和显示屏射出光的光强分布特性的特性图。

图4为用于说明用于本发明的实施方式1的显示装置的双面棱镜薄片的透射光路的结构图。

图5为用于说明用于本发明的实施方式1的显示装置的双面棱镜薄片的作用的结构图。

图6为用于说明用于本发明的实施方式1的显示装置的、在双面棱镜薄片上形成的圆柱状透镜列的透镜焦点位置的结构图。

图7为用于说明用于本发明的实施方式1的显示装置的双面棱镜薄片的角度规定作用的结构图。

图8为示出用于本发明的实施方式1的显示装置的双面棱镜薄片的角度规定作用的结构图。

图9为用于说明本发明的实施方式1的显示双面棱镜薄片的光强分布特性的计算条件的结构图。

图10为了说明本发明的实施方式1，示出作为比较例示出的棱镜薄片的光强分布特性的特性图。

图11为用于说明本发明的实施方式1中，作为比较例，双面棱镜薄片的厚度和间距所引起的光路变化的结构图。

图12为用于说明本发明的实施方式1中，作为比较例，双面棱镜薄片的厚度和间距所引起的光路变化的结构图。

图13为用于说明本发明的实施方式1中，双面棱镜薄片的厚度和间距变化时的光强分布特性变化的特性图。

图14为用于说明本发明的实施方式1中，双面棱镜薄片的厚度和间距变化时的光强分布特性变化的特性图。

图15为用于说明本发明的实施方式1中，双面棱镜薄片的厚度和间距变化时的光强分布特性变化的特性图。

图16为用于说明本发明的实施方式1中，双面棱镜薄片上形成的三角形状棱镜列的棱镜角度所引起的光路变化的结构图。

图17为用于说明本发明的实施方式1中，双面棱镜薄片上形成的三角形状棱镜列的棱镜角度变化时，光强分布特性变化的特性图。

图18为用于说明本发明的实施方式1中，双面棱镜薄片的三角形状棱镜列的棱镜角度变化时，光强分布特性变化的特性图。

图19为用于说明本发明的实施方式1中，双面棱镜薄片的三角形状棱镜列的棱镜角度变化时，光强分布特性变化的特性图。

图20为用于说明本发明的实施方式2中的电子信息设备的正视图。

图21为用于说明本发明的实施方式3中的便携式电话机的结构图。

图22为用于说明现有的利用光源排列和准直透镜的立体显示装置的结构图。

图23为用于说明现有的利用背光源配光控制的立体显示装置的侧视图。

具体实施方式

为了更详细地说明本发明，下面按照附图，说明用于实施本发明的最佳方式。

(实施方式1)

图1为用于说明用于实施本发明的实施方式1的便携式信息设备用的显示装置的侧视图。

图1A中，1a、1b是光源，2是侧面为矩形、整体上为平板状的导光板，在与纸面正交的方向上具有预定的宽度。把光源1a、1b配置在该导光板2的两个光入射端面侧，以使光源1a、1b分别对置。2a是通过反射印刷、表面粗糙化加工等形成的光取出单元。

3是配置在导光板2的射出面上的双面棱镜薄片，4是透射型液晶屏，斜线部是液晶层。

5是控制单元，对于光源1a、1b和透射型液晶屏4上的视差图像的显示切换的同步进行控制。

图1B为把双面棱镜薄片3的形状扩大后示出的侧视图。双面棱镜薄片3用折射率为1.5的材料形成，把由棱线朝向与导光板2的光入射端面平行的方向延伸的、顶角K为60°的等腰三角形构成的三角形状棱镜列32配置在下表面，以使其在与纸面正交的方向上延伸，并且，把向与三角形状棱镜列32平行的方向(与纸面正交的方向)延伸的圆柱状透镜列31以与三角形状棱镜列32相同的间距P配置在上表面。调整各透镜的曲率，以使形成圆柱形透镜列31的该各透镜的焦点位置、与下表面的三角形状棱镜列32的顶点一致，并且，把上表面的圆柱状透镜列31的间距P和双面棱镜薄片3的厚度L构成为，使(厚度L/间距P)之值为3。

下面，说明图2中立体视觉的工作。图2A中，只有左侧的光源1a点亮，右侧的光源1b熄灭。此时，从光源1a发出的光在导光板2内传播，由设置在导光板2上的光取出单元2a将其向导光板2之外取出。从导光板2射出的光在射出瞬间的光强分布，如图3A所示的光强分布那样，出射角度显著偏向于与光源1a相反一侧。图3中，横轴为来自光源1a、1b的光的出射角度，0°表示正面方向(透射型液晶屏的法线方向)，把从此向右侧倾斜的角度作为+方向，纵轴为亮度(单位为cd/m²)。这样的角度分布的光在透过双面棱镜薄片3时，由于双面棱镜薄片3中的折射和反射而成为如图3B那样，以正面方向为界，在左侧0°～约-15°的范围内具有强的强度，而在右侧的0°～约15°的范围内几乎不射出光的光强分布。之后，透过透射型液晶屏4，如图2A所示那样，使光强分布保持原样地向观察者射出。假定观察者的左眼6a与右眼6b的距离约为65mm，从透射型液晶屏4到观察者的视距约为300mm，则连结透射型液晶屏4的中心与左眼6a或右眼6b的直线、与透射型液晶屏4的法线方向所构成的角约为6°。即，视距为300mm时，如果经过透射型液晶屏4射出的光的光强分布是在向在6°的方向上具有充分的强度，在向右6°的方向上几乎不射出光，则观察者可用左眼6a识别图像，但是，光不到达右眼6b，不能用右眼来识别图像。如果是图3B那样的光强分布，则只能使观察者的左眼6a识别图像。另一方面，如果像图2B那样，把左侧光源1a熄灭、只使右侧光源1b点亮，则与图2A的场合相反，观察者只能用右眼6b识别图像。因此，如果把光源1a、1b交替点亮，并利用同步控制单元5与光源1a、1b的点亮同步地在透射型液晶屏4上显示左右的视差图像，则观察者能够用左眼6a、右眼6b分别识别不同的视差图像，可以实现利用视差的立体视觉。

而且，当观察者不从屏的正面而从右斜8°的角度观看时，则右眼看着右16°，左眼看着右2°的位置。此时，用左右眼只能把右眼用的图像作为通常的平面图像来识别。此外，当观察者从左8°的角度观看时，则左眼看着左16°，右眼看着左2°的位置。此时，用左右眼只能把左眼用的图像作为通常的平面图像来识别。此时，如果与右眼用光源1a和1b的点亮同步地交替显示完全不同的图像，则在同一个画面上能够同时显示且观察者能够根据观看的角度来识别两个不同的图像。

接着，使用图4～图7，详细地说明双面棱镜薄片3的作用。图4为示出双面棱镜薄片的透射光路的图，图5为用于说明双面棱镜薄片的作用的图，图6为用于说明双面棱镜薄片的圆柱状透镜的透镜焦点位置的图，图7为用于说明双面棱镜薄片的角度规定作用的图。

图4中，从导光板2向右侧倾斜射出的光通过光路101，该光路101为从在双面棱镜薄片3上形成的三角形状棱镜列32的棱镜斜面32a入射到双面棱镜薄片3内，在斜面32b上通过全反射反射到上方，通过透射正上方上表面侧的圆柱状透镜列31(A为各透镜的光轴)射出。当把在斜面32b上反射之后的光路线、与包含在双面棱镜薄片3上形成的三角形状棱镜列32的棱镜顶点B的水平面C的交点表示为102时，通过光路101的光与从交点102发出、直接入射到圆柱状透镜列31上的光是同等的。由此可知，可以把在斜面32b上全反射后入射到正上方的圆柱状透镜列31中的光，全部置换成从图5中的区域103发出、直接入射到正上方的圆柱状透镜列31中的光。再有，图中用虚线表示棱镜列32的棱镜形状。

此外，可以看出，在斜面32b上全反射后入射到正上方的圆柱状透镜列31中的光中，不存在与从图5中的区域104发出、直接入射到正上方圆柱状透镜列31中的光通过同样光路的光。如果使圆柱状透镜列31的焦点位置、如图6那样与三角形状棱镜列32的棱镜顶点B一致，就可以把在斜面32b上全反射后入射到正上方圆柱状透镜列31中的光，考虑为在包含圆柱状透镜列31的焦点的水平面C上、从圆柱状透镜列31的光轴A的右侧发出、直接入射到正上方圆柱状透镜列31中的光。

如图7那样，从包含圆柱状透镜列31的透镜焦点的水平面C上的1点发出、直接入射到正上方圆柱状透镜列31中的光，成为根据发光点与圆柱状透镜31光轴A的距离d、以由下述式(1)表示的角度θ从圆柱状透镜31射出的光，出射角度与发光点的位置一一对应。

θ＝-ArcTan(nd/L)    (1)

在此，n为构成双面棱镜薄片3的材料的折射率，L为双面棱镜薄片3的厚度，等于透镜列31的透镜焦距。

因此，在平面C上从光轴A的右侧发出的光，全部向左方倾斜射出。即，在斜面32b上全反射后入射到正上方圆柱状透镜31中的光，在透射圆柱状透镜31后只向左方射出，可以得到如图3B那样的，以法线方向为界、鲜明的左右分离特性的光强分布。如上所述，像由剑桥大学提出和在特开平5-107663号公报等中提示的那样，这是与利用分割光源和透镜的方向性控制方式完全一样的方向性控制，不使用高价的液晶活板元件等就能够实现正确的方向性控制，能够进行串扰少的立体显示。

在此，图8为示出对于双面棱镜薄片3的光强分布特性进行模拟的结果的特性图。横轴为向双面棱镜薄片3的入射角度，纵轴为向双眼目视区域射出的光量(为任意刻度，数值为在模拟中使用的数值)。此外，实线表示向左眼目视区域射出的光量，虚线表示向右眼目视区域射出的光量。

如图9那样，使确定了角度的光向单体的双面棱镜薄板3入射，计算射出的光的角度分布，由此进行了模拟。

图9中，θ1为向双面棱镜薄片3入射的入射角，区域A、B分别为在θa＝4.5°，θb＝10°的范围内的左右眼的目视区域。

对于用折射率约为1.5的材料形成，构成为如图9B所示那样，三角形状棱镜31的棱镜角φa＝φb＝30°、三角形状棱镜的间距P与厚度L之比为1∶3、圆柱状透镜列31的透镜焦点位于三角形状棱镜的顶点上的双面透镜薄片3进行模拟，基于计算结果，以横轴为光入射角度，纵轴为与左右每一只眼对应的、左方在4.5°～10°、右方在4.5°～10°的目视范围内射出的光量，以任意比例尺画图。图8的实线表示向左眼的目视区域射出的光量，虚线表示向右眼的目视区域射出的光量。向左右眼入射的光的角度由视距决定，视距为200mm时约为9°；300mm时约为6°；400mm时约为4.5°。在此，设想使用出射角为与视矩200mm～400mm范围相当的4.5°～10°的光来评价便携式信息设备。从图8可以看出，入射角度在左右方向分别为50°～80°的光向目视范围射出，除此以外的入射角度的光几乎不向目视范围射出。

在显示立体视觉时，如果应该引导到左眼的光也到达右眼了，则产生左右串扰，损害立体感。因此，如果引导到左右眼的光的入射角区域重叠起来就不能实现立体像，或者，即使未重叠但是互相接近了时也需要使入射光具有在入射到薄片之前能够被充分分离开来那样鲜明的光强分布特性。在图8那样的特性场合下，由于在夹着法线方向的±40°广泛的入射角范围内、存在着对于左右任何一只眼睛在目视范围内都不射出光的区域，所以向双面棱镜薄片3入射的入射光不需要特别尖锐的光强分布。因此，不需要用来控制双面棱镜薄片3在入射前的光强分布的、导光板2的特别结构和复杂的设计。

在此，把特开2001-66547号公报中示出的、没有圆柱状透镜列的透镜薄片的光强分布特性作为比较例示于图10。图10的实线表示向左眼目视区域射出的光量，虚线表示向右眼目视区域射出的光量。图10的横轴为向棱镜薄片的光入射角度，纵轴为射出光量(为任意刻度，数值为在模拟中使用的数值)。在该比较例的透镜薄片结构中，如特开2001-66547号公报中所公开的那样，折射率为1.57，棱镜的顶角φa＝φb＝34.5°。

从图10中可以看出，不但引导到左右眼的光的入射角度的范围分别窄到宽10°左右，而且，当比最佳区域更斜的光入射时，射出以5°左右的角度差被引导到另一只眼睛的光。因此，需要把来自导光板的射出光作成具有与该最佳入射角范围一致的尖锐光强分布特性的光，需要使用把两块楔状导光板重叠起来的复杂的背光源结构。

此外，双面棱镜薄片3的厚度L、间距P也引起光强分布发生变化，有时容易产生串扰。例如，间距与厚度之比(厚度L/间距P)小时，如图11那样，从斜面32a直接入射到圆柱状透镜列31上的光107有进入目视区域的可能性。图11的虚线示出间距与厚度之比(厚度L/间距P)如上述那样为3时的结构。

此外，即使间距与厚度之比过大，如图12那样，由三角形状棱镜列32的邻近的斜面32d全反射后入射到圆柱状透镜列31中的光109也产生进入目视区域的可能性。由于在任一场合下，向圆柱状透镜列的透镜入射的入射光的光路线、与包含三角形状棱镜列的棱镜顶点的水平面C的交点，相对于光轴A位于与通过正规光路的光相反的一侧上，所以有产生串扰的可能性。图12的虚线与图11的虚线一样，示出间距与厚度之比(厚度L/间距P)为3时的结构。

图13～图15示出与图8的场合一样地画出的、使双面棱镜薄片3的间距P与厚度L之比(厚度L/间距P)在1.7～4.7变化时的双面棱镜薄片3光强分布特性的结果。图13A和图13B、图14A和图14B、图15A和图15B分别示出上述比值为1.7和2.3、2.7和4.0、4.3和4.7时，双面棱镜薄片3的光强分布特性。在这些图中，横轴为向双面棱镜薄片3的入射角度，纵轴为射出光量(为任意刻度，数值为模拟中使用的数值)。此外，实线表示向左眼目视区域射出的光量，虚线表示向右眼目视区域射出的光量。

从图13可以看出，厚度/间距在2.7～4.0范围内，虽然目视范围的分布发生若干变化，但是，在入射角度±40°的范围内具有对于左右任何一只眼睛都不射出光的区域的角度特性，在这一方面并无显著变化。厚度/间距从2.7减小到2.3时，在0°～30°的入射角范围内出现小的峰值，在1.74时成为很大的峰。可以认为，这是由于图11所示的光107那样的光路所产生的光的影响。在该入射角范围内存在着向目视区域射出光的峰值时，对左右分离有效的、对于左右任何一只眼睛在目视范围内部不射出光的区域变窄，因此，是不优选的。此外，厚度/间距为4.3时，在入射角约50°～60°的范围内产生构成串扰的峰值，厚度/间距变成更大时峰值的高度增加。这是由于图12所示的光109那样的光路所产生的光的影响。因此，可以预料，厚度/间距在≤2.3的范围和≥4.3的范围内串扰增加，显然，厚度/间距在约2.5～4.0的范围内使用，是优选的。这样，通过在约2.5～4.0的范围内使用厚度/间距，可以实现更高品位的立体显示。

而且，当在双面棱镜薄片3上形成的三角形状棱镜列32的棱镜顶角从用实线示出的角度变化成为用虚线示出的角度时，如图16那样，即使是在斜面32b上全反射以后通过同一光路的光，在全反射以前也构成如光路112和113那样不同的光路，向双面透镜薄片3入射的入射角为α和β那样的不同角。

因此，可以认为，向目视区域射出光的最佳入射角范围发生了变化。由于入射角范围的变化，对于左右任何一只眼睛在目视范围内部不射出光的区域变窄时容易产生串扰，或者，在图3A那样的60°～80°范围内、与射出特别多的光的背光源导光板上的光强分布的匹配变坏时效率降低，是不优选的。

图17～图19示出与图8的场合一样地画出的、在使三角形状棱镜列31的棱镜顶角φa＝φb变化时的、双面棱镜薄片3的光强分布特性的结果。图17A和图17B、图18A和图18B、图19A和图19B分别示出棱镜的顶角φa＝φb为35°和34°、31°和30°、28°和27°时，双面棱镜薄片3的光强分布特性。再有，图17～图19中的横轴为向双面棱镜薄片3的入射角度，纵轴为射出光量(为任意刻度，数值为在模拟中使用的数值)。此外，实线表示向左眼目视区域射出的光量，虚线表示向右眼目视区域射出的光量。

通过图17～图19可以看出，目视射出光的入射角范围之所以大致覆盖从背光源射出特别多的光的60°～80°的范围，是由于φa＝φb为图19A的28°～图17B的34°的范围。而且，当φa＝φb为图18A那样的≥31°时，在±40°之间对于左右任何一只眼睛在目视范围内都不射出光的区域中，向目视范围射出的光的比例有慢慢增大的倾向，因此，希望φa＝φb至少在28°～34°的范围内，更优选地，为28°～30°的范围内。

如果这样来构成双面棱镜薄片的下表面棱镜的顶角，就能够更加减少串扰，提高背光源射出光的光利用效率，可以实现更亮的高品位立体显示。

这样，通过使光源1a、1b交替点亮，进行使用了双面棱镜薄片3的光的方向性控制，与其同步地在透射型液晶屏4上显示左右的视差图像，就能够用简单的结构显示高品位的立体视觉。此外，在显示平面图像时，如果使光源1a、1b二者都点亮，在透射型液晶屏4上显示图像，就也能够显示不降低分辨率等的高品位的平面图像。

在该实施方式1中，是把在双面棱镜薄片3上形成的圆柱状透镜列31的透镜焦点位置设定于与三角形状棱镜列32的棱镜顶点一致的位置上来进行射出光的角度控制的方式，但是，也可以是把圆柱状透镜列31的透镜焦距作得更短，以便把包含三角形状棱镜列32的棱镜顶点的水平面C上的假想光源转移到观察者眼睛的位置上的结构。此外，在显示区域比观察者左右眼的间隔充分大时，使圆柱状透镜列31和三角形状棱镜列32的间距根据双面棱镜薄板3内的位置而变化，能够在宽广的整个表面区域上得到良好的左右分离特性。

按照上面说明的实施方式1，能够分别对于左右眼提供串扰等少的高品位的视差图像，具有能够得到立体显示和平面显示都不降低分辨率的、高品位的显示装置的效果。

关于该实施方式1，由于在构成后使双面棱镜薄片3的间距、或圆柱状透镜列31与三角形状棱镜列32的位置关系等发生变化是困难的，所以根据观察者的位置而能动地控制光强分布特性，进行控制立体像区域那样的控制是困难的。因此，是特别适合于观察者把设备拿在手中，通过挪动易于对观察位置进行控制的便携式信息设备。

(实施方式2)

图20为用于说明用于实施本发明的实施方式2的电子信息设备的正视图。在此，为了说明显示装置的细节，在显示装置周边示出电子信息设备的内部。

图20中，在作为电子信息设备的便携式电子笔记本的本体10中，把光源1a和1b配置在导光板2的左右，以使光源1a和1b相对置。光源1由发光二极管8和光波导9构成，从发光二极管8发出的光在光波导9中行进，同时，使光一点一点地向导光板2发射，由此使光均匀地向导光板2的侧面发射。

3是配置在导光板2的出射面上的双面棱镜薄片，三角状棱镜列和圆柱状棱镜列在纵向延伸。4是放置在双面棱镜薄片之上的透射型液晶屏。11是操作按钮。

下面，用图20说明其工作。如果把光源1a、1b交替点亮，并利用同步控制单元5(未图示)与光源1a、1b的点亮同步地在透射型液晶屏4上显示左右的视差图像，则当观察者在透射型液晶屏4的正面时，观察者能够用左眼6a、右眼6b分别识别不同的视差图像，可以实现用视差造成的立体视觉。

而且，当观察者使便携式信息终端10倾斜、不从透射型液晶屏的正面而从右斜8°的角度观看时，则右眼看着右16°，左眼看着右2°的位置。此时，用左右眼只能把右眼用的图像作为通常的平面图像来识别。此外，当观察者从左8°的角度观看时，则左眼看着左16°，右眼看着左2°的位置。此时，用左右眼只能把左眼用的图像作为通常的平面图像来识别。此时，如果与右眼用光源1a和1b的点亮同步地交替显示完全不同的图像，则观察者能够根据观看的角度来识别两个不同的图像。

这样的显示功能，在把作为图像数据是完全不同的、但是作为内容有关联的图像，例如：地图与道路指南、邮件的文件与附加的文件照片、两种商品的照片加以比较时；以及把两种商品的说明书加以比较时，由于不进行手指操作而是通过自然的动作来比较，所以是有效的。

(实施方式3)

图21为用于说明使用了用于实施本发明的实施方式3的电子信息设备和显示装置的结构图。

图21中，在作为电子信息设备的便携式电话机12中，配置有实施方式1的显示装置。在此，把显示装置配置成为在上下显示不同的图像。即，把光源1c和1d配置在导光板2的上下，以使光源1c和1d分别与该上下端对置。3是配置在导光板2的射出面上的双面棱镜薄片，三角状棱镜列和圆柱状棱镜列在左右方向上延伸。4是设置在双面棱镜薄片之上的透射型液晶屏。其它显示装置的细节由于与实施方式1一样，所以省略其说明。11是操作按钮。

下面，用图21说明其工作。如果把光源1c、1d交替点亮，并利用同步控制单元5(未图示)与点亮光源1c、1d同步地在透射型液晶屏4上显示两个不同的图像，则当观察者使便携式电话机12倾斜、不从透射型液晶屏的正面而从上斜2°～14°之间，例如，上6°的角度观看时，则左右眼都看着上6°的位置，由此，只能把当点亮配置在上侧的光源1c时的图像作为通常的平面图像来识别。此外，当观察者从下2°～14°之间，例如，下6°的角度观看时，则左右眼都看着下6°的位置。此时，用左右眼只能把当点亮配置在下侧的光源1d时的图像作为通常的平面图像来识别。此时，如果与光源1c和1d的点亮同步地交替显示完全不同的图像，则观察者能够根据观看的角度来识别两个不同的图像。

在把光源这样配置在上下的结构中，由于图像在左右没有不同，所以没有用左右眼同时识别不同图像的情况，因此，能够在广大的角度范围内，目视两个图像不混的、单独的、鲜明的图像。此时，由于能够目视的角度大，所以观察者不需要把手腕固定在小角度处，因此，容易拿住便携式电话机。

再有，把图21的便携式电话机朝着横向，作为两个图像来放映视差图像，当观察者从便携式电话机12的透射型液晶屏的正面观看时，无疑，能够目视立体图像。此时，必须把图像显示成为，在视差图像的右眼用图像进入右眼、左眼用图像进入左眼的方向上朝着横向的状态下，所显示的视差图像的上下方向正确地朝着上下。

此外，在本实施方式中使用便携式电话机进行了说明，但无疑在其它便携式信息终端中也能够利用。

产业上的利用可能性

本发明能够得到在便携式信息终端中适用的、能够显示立体视觉和在同一画面上同时显示不同画面的显示装置。

Claims (7)

1.一种显示装置，其特征在于包括：

导光板；

分别配置在该导光板的左右两个光入射端面上的光源；

双面棱镜薄片，其配置在上述导光板的光出射面侧，在与上述导光板相对的面上具有向与上述导光板的光入射端面平行的方向延伸的三角形状棱镜列，在与上述面对置的面上具有与上述三角形状棱镜列平行地延伸的圆柱状透镜列；

配置在该双面棱镜薄片的出射面侧的透射型显示屏；以及

使上述透射型显示屏与上述光源同步地显示两个不同的图像的同步驱动单元，且

来自上述光源的光分别沿着左右不同的方向从上述透射型显示屏出射，上述双面棱镜薄片的上述三角形状棱镜列的各棱镜与上述圆柱状透镜列的各圆柱透镜为一对一地成对的关系。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：来自上述光源的光分别以与左右视差对应的角度从上述透射型显示屏射出。

3.一种显示装置，其特征在于包括：

导光板；

分别配置在该导光板的上下  两个光入射端面上的光源；

双面棱镜薄片，其配置在上述导光板的光出射面侧，在与上述导光板相对的面上具有向与上述导光板的光入射端面平行的方向延伸的三角形状棱镜列，在与上述面对置的面上具有与上述三角形状棱镜列平行地延伸的圆柱状透镜列；

配置在该双面棱镜薄片的出射面侧的透射型显示屏；以及

使上述透射型显示屏与上述光源同步地显示两个不同的图像的同步驱动单元，且

来自上述光源的光，分别沿着上下不同的方向从上述透射型显示屏出射，上述双面棱镜薄片的上述三角形状棱镜列的各棱镜与上述圆柱状透镜列的各圆柱透镜为一对一地成对的关系。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：构成为使形成上述圆柱状透镜列的圆柱透镜的焦点位置与形成上述三角形状棱镜列的棱镜的顶点一致。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：上述圆柱状透镜列的间距与双面棱镜薄片的厚度之比在1∶2.5～1∶4的范围内。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：上述三角形状棱镜列的棱镜的顶角在56°～68°的范围内。

7.一种电子设备，其特征在于具有根据权利要求1所述的显示装置。

Images