图像显示设备、便携式终端、显示面板和透镜
阅读：431发布：2022-08-09
专利汇可以提供图像显示设备、便携式终端、显示面板和透镜专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且以从观看者侧的顺序，提供双凸透镜、 显示面板 和 光源 的图像显示设备中，当在 水 平方向中排列双凸透镜的圆柱透镜时，在显示面板的第一视点 像素 和第二视点像素中，形成其与在水平方向中的直线相交的边不平行于垂直方向的孔。而且，使在垂直方向中相互相邻的一对像素的孔的形状相对于作为轴、在水平方向中延伸的像素的边缘呈线对称。，下面是图像显示设备、便携式终端、显示面板和透镜专利的具体信息内容。
1.一种图像显示设备，包括：
显示面板，具有多个像素部，每个包括显示用于n个视点的图像 的n(n是等于或大于2的自然数)种像素，所述像素部排列在第一 方向和垂直于所述第一方向的第二方向的矩阵中；
光学单元，用于沿所述第一方向，将从排列在所述第一方向中的 像素发出的光分类成相互不同的方向；以及
在所述像素的每一个中提供的显示区，其中，在所述第一方向中 的所述显示区的两端间的至少两个中点具有离所述光学单元的光轴不 同的距离，所述中点沿所述光轴彼此分开。
2.如权利要求1所述的图像显示设备，其中，所述光轴平行于 所述第二方向。
3.如权利要求2所述的图像显示设备，其中，沿所述第二方向 排列的多个所述像素中的每个显示区与在所述第二方向中延伸的一条 直线相交。
4.如权利要求2或3所述的图像显示设备，其中，所述显示区 是四边形，以及与在所述第一方向中延伸的直线相交的所述显示区的 边的方向不平行于所述第二方向。
5.如权利要求4所述的图像显示设备，其中，相对于所述第二 方向，在相互相反的方向中，倾斜与在所述第一方向中延伸的直线相 交的、在所述第二方向中相互相邻的像素中的每个显示区的边，以及 在所述边延伸的方向和所述第二方向间产生的角度在大小上是相等 的。
6.如权利要求2或3所述的图像显示设备，其中，与在所述第 一方向中延伸的直线相交的所述显示区的边由平行于所述第二方向的 直线和垂直于所述第二方向的直线组成。
7.如权利要求2或3所述的图像显示设备，其中，与在所述第 一方向中延伸的直线相交的所述显示区的边由曲线组成。
8.如权利要求2或3所述的图像显示设备，其中，在所述第二 方向中相互相邻的像素对中的每个显示区的形状相对于作为轴的、在 所述第一方向中延伸的所述像素的边缘呈线对称。
9.如权利要求2或3所述的图像显示设备，其中，在每个像素 中提供多个显示区。
10.如权利要求9所述的图像显示设备，其中，所述显示面板是 液晶显示面板，其在板内切换模式中操作。
11.如权利要求2或3所述的图像显示设备，其中，所述显示区 的所述第二方向中的两个末端间的距离是固定的，与所述第一方向中 的位置无关。
12.如权利要求2或3所述的图像显示设备，其中，在所述第一 方向中相互相邻的像素对的显示区间提供配线，以及在所述配线的所 述第一方向中的两个末端间的中点的位置在所述第一方向中，根据所 述第二方向中的位置改变。
13.如权利要求2或3所述的图像显示设备，其中，所述图像显 示设备是三维图像显示设备，以及其水平方向是所述第一方向。
14.如权利要求2或3所述的图像显示设备，其中，所述图像显 示设备是平面图像显示设备，以及其垂直方向是所述第一方向。
15.如权利要求2或3所述的图像显示设备，其中，所述光学单 元是双凸透镜。
16.如权利要求2或3所述的图像显示设备，其中，所述光学单 元是视差栅栏。
17.如权利要求1所述的图像显示设备，其中，所述光学单元是 双凸透镜，以及所述双凸透镜的圆柱透镜的光轴延伸的方向根据垂直 于排列所述圆柱透镜的方向的方向改变。
18.一种图像显示设备，包括：
显示面板，具有多个像素部，每个包括显示用于n个视点的图像 的n(n是等于或大于2的自然数)种像素，所述像素部排列在第一 方向和垂直于所述第一方向的第二方向的矩阵中；
光学单元，用于沿所述第一方向，将从排列在所述第一方向中的 像素发出的光分类成相互不同的方向；以及
在所述像素的每一个中提供的显示区，其中，提供在所述第一方 向中的所述显示区的末端的位置根据所述第二方向中的位置改变的区 域。
19.如权利要求18所述的图像显示设备，其中，在所述第二方 向中，所述第一方向中所述显示区的两个末端间的中点的位置和所述 光学单元的光轴的位置相对不变。
20.如权利要求19所述的图像显示设备，其中，所述显示区是 多边形，与在所述第一方向中延伸的直线相交的所述显示区的至少一 边不与所述第二方向平行。
21.如权利要求20所述的图像显示设备，其中，所述显示区具 有与在所述第一方向中延伸的直线相交的一对边，相对于所述第二方 向，在相互相反的方向中，倾斜所述直线的延伸方向，以及在其延伸 方向和所述第二方向间生成的角度在大小上是相等的。
22.如权利要求21所述的图像显示设备，其中，所述显示区具 有包括梯形的形状。
23.如权利要求19所述的图像显示设备，其中，相对于作为轴 的、在所述第一方向中延伸的所述像素的边缘，在所述第二方向中相 互相邻的所述像素的每个显示区呈线对称，以及相对于所述第二方向 中的两个末端间的线段连接中点和所述第一方向中两个末端间的线段 连接中点间的交点间的中点，所述第一方向中相互相邻的所述像素的 每个显示区呈点对称。
24.如权利要求23所述的图像显示设备，其中，在所述第一方 向中相互相邻的每个像素的所述第二方向中的两个末端间的距离和是 固定的，与所述第一方向中的位置无关。
25.如权利要求19所述的图像显示设备，其中，所述显示面板 具有形成配线的第一衬底和安置成与所述第一衬底相对并形成遮光部 的第二衬底，以及在所述第一方向中相互相邻的所述像素的每个显示 区之间不形成所述遮光部。
26.如权利要求25所述的图像显示设备，其中，所述显示面板 具有沿所述第一方向中，顺序地排列相同颜色，以及沿所述第二方向， 按带状排列各个颜色的彩色滤光器。
27.如权利要求19所述的图像显示设备，其中，所述图像显示 设备是三维图像显示设备，以及其水平方向是所述第一方向。
28.如权利要求19所述的图像显示设备，其中，所述图像显示 设备是平面图像显示设备，以及其垂直方向是所述第一方向。
29.如权利要求19所述的图像显示设备，其中，所述光学单元 是双凸透镜。
30.如权利要求19所述的图像显示设备，其中，所述光学单元 是视差栅栏。
31.一种图像显示设备，包括：
液晶显示面板，具有多个像素部，每个包括显示用于n个视点的 图像的n(n是等于或大于2的自然数)种像素，所述像素部排列在 第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向的矩阵中，以及在多域垂 直定向模式中操作；
光学单元，用于沿所述第一方向，将从排列在所述第一方向中的 像素发出的光分类成相互不同的方向；以及
在所述像素的每一个中提供的多个显示区，其中，在所述第一方 向中的两端间的中点的位置根据所述第二方向中的位置改变。
32.一种便携式终端设备，包括根据如权利要求1、18和31的 任何一个所述的图像显示设备。
33.如权利要求32所述的便携式终端设备，其是便携式电话、 个人数字助理、游戏机、数码照相机或数字摄像机。
34.一种显示面板，包括：
在第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向中的矩阵中排列的 多个像素部，每个包括显示用于n个视点的图像的n(n是等于或大 于2的自然数)种像素；以及
在每个像素中提供的显示区，其中，所述第一方向中的两端间的 中点的位置根据所述第二方向中的位置改变。
35.如权利要求34所述的显示面板，其中，在所述第二方向中 排列的多个像素中的每个显示区与在所述第二方向中延伸的一条直线 相交。
36.如权利要求34所述的显示面板，其中，所述显示区是四边 形，以及与在所述第一方向中延伸的直线相交的所述显示区的边的方 向不平行于所述第二方向。
37.如权利要求36所述的显示面板，其中，相对于所述第二方 向，在相互相反的方向中，倾斜与在所述第一方向中延伸的直线相交 的、在所述第二方向中相互相邻的像素中的每个显示区的边，以及在 所述边延伸的方向和所述第二方向间产生的角度在大小上是相等的。
38.如权利要求34所述的显示面板，其中，与在所述第一方向 中延伸的直线相交的所述显示区的边由平行于所述第二方向的直线和 垂直于所述第二方向的直线组成。
39.如权利要求34所述的显示面板，其中，与在所述第一方向 中延伸的直线相交的所述显示区的边由曲线组成。
40.如权利要求34所述的显示面板，其中，在所述第二方向中 相互相邻的像素对中的每个显示区的形状相对于作为轴的、在所述第 一方向中延伸的所述像素的边缘线对称。
41.如权利要求34所述的显示面板，其中，在每个像素中提供 多个显示区。
42.如权利要求41所述的显示面板，其为在板内切换模式中操 作的液晶显示面板。
43.如权利要求34所述的显示面板，其中，所述显示区的所述 第二方向中的两个末端间的距离是固定的，与所述第一方向中的位置 无关。
44.如权利要求34所述的显示面板，其中，在所述第一方向中 相互相邻的像素对的显示区间提供配线，以及在所述配线的所述第一 方向中的两个末端间的中点的位置在所述第一方向中，根据所述第二 方向中的位置改变。
45.一种显示面板，包括：
在第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向中的矩阵中排列的 多个像素部，每个包括显示用于n个视点的图像的n(n是等于或大 于2的自然数)种像素；以及
在每个像素中提供的显示区，其中，在所述第一方向中的两个末 端间的中点的位置不变，与所述第二方向中的位置无关，以及在所述 第一方向中的所述显示区的末端的位置根据所述第二方向中的位置改 变。
46.如权利要求45所述的显示面板，其中，所述显示区是多边 形，与在所述第一方向中延伸的直线相交的所述显示区的至少一边不 与所述第二方向平行。
47.如权利要求46所述的显示面板，其中，所述显示区具有与 在所述第一方向中延伸的直线相交的一对边，相对于所述第二方向， 在相互相反的方向中，倾斜所述直线的延伸方向，以及在其延伸方向 和所述第二方向间生成的角度在大小上是相等的。
48.如权利要求47所述的显示面板，其中，所述显示区具有包 括梯形的形状。
49.如权利要求46所述的显示面板，其中，相对于作为轴的、 在所述第一方向中延伸的所述像素的边缘，在所述第二方向中相互相 邻的所述像素的每个显示区呈线对称，以及相对于所述第二方向中的 两个末端间的线段连接中点和所述第一方向中两个末端间的线段连接 中点间的交点间的中点，所述第一方向中相互相邻的所述像素的每个 显示区呈点对称。
50.如权利要求49所述的显示面板，其中，在所述第一方向中 相互相邻的每个像素的所述第二方向中的两个末端间的距离和是固定 的，与所述第一方向中的位置无关。
51.如权利要求45所述的显示面板，其中，该显示面板具有其 上形成配线的第一衬底和安置成与该第一衬底相对并形成遮光部的第 二衬底，以及在所述第一方向中相互相邻的像素的各个显示区间不形 成该遮光部。
52.如权利要求51所述的显示面板，进一步包括彩色滤光器， 其中沿第一方向中，顺序地排列相同颜色，以及沿第二方向，按带状 排列各个颜色。
53.一种双凸透镜，包括：
多个圆柱透镜，其光轴延伸的方向根据垂直于阵列方向的方向改 变。
技术领域
本发明涉及能以多个视点显示不同图像的图像显示设备、装备有 该图像显示设备的便携式终端，以及包含在所述图像显示设备中的显 示面板和透镜，以及更具体地，涉及能以良好质量显示三维图像的图 像显示设备、便携式终端、显示面板和透镜。
背景技术
以前，已经研究了能以多个视点显示不同图像的图像显示设备。 作为其一个例子，存在将视差图像显示为多视点图像的前提下的三维 图像显示设备。在公元前280年，希腊数学家Euclid认为“三维成像 是当右左眼同时看从不同方向观看的相同物体的不同图像时获得的感 觉”(例如见由Chihiro Masuda编著的，“Three-Dimensional Display”， Sangyotosho Co.，Ltd.)。即，通过将具有视差的图像呈现给左眼和右 眼，能实现三维图像显示设备。
为具体地实现该功能，迄今已经研究了多种三维图像显示系统， 以及可将它们粗略地划分成使用眼镜的系统和不使用眼镜(eyeglass) 的系统。当然，在这些中，使用眼镜的系统包括立体影片系统、利用 偏振的偏振眼镜系统等等，然而，通过这些系统，由于不能根本地避 免戴眼镜的负担，近年来，已经研究了不使用眼镜的无眼镜系统。无 眼镜系统包括视差栅栏系统、双凸透镜系统等等。
首先，描述视差栅栏系统。视差栅栏系统是1896年，由Berthier 构思的，并在1903年，由Ives验证的三维图像显示系统。图1是表 示由视差栅栏系统显示三维图像的方法的光模式图。如图1所示，视 差栅栏105是已经形成多个窄条孔，即狭缝105a的栅栏(遮光板)。 在该视差栅栏105的一个表面的附近，放置显示面板102。在显示面 板102中，在垂直于狭缝105a的纵向的方向中，排列右眼像素123 和左眼像素124。另外，在视差栅栏105的另一表面的附近，即，在 显示面板102的反面，放置光源108。
由视差栅栏105部分阻挡从光源108发出的光。另一方面，通过 狭缝105a而没有被视差栅栏105阻挡的光变为通过右眼像素123的 光通量181或变为通过左眼像素124的光通量182。此时，基于视差 栅栏105和像素间的位置关系，确定识别三维图像变为可能的观看者 的位置。即，观看者104的右眼141在对应于多个右眼像素123的所 有光通量181的通过区内，以及观看者的左眼142在所有光通量182 的通过区内是必要的。这是观看者的右眼141和左眼142间的中间点 143位于四边形三维可视区107内的情形，如图1所示。
在三维可视区107中的右眼像素123和左眼像素124的阵列方向 中延伸的线段中，通过三维可视区107的对角线间的交点107a的线 段最长。因此，当中点143位于交点107a时，由于使当在左右方向 中偏离观看者的位置时的容错度最大，这作为观察点是最佳的。因此， 在该三维图像显示方法中，推荐观看者将交点107a和显示面板102 间的距离设置成最佳观看距离OD以及以在最佳观看距离OD处观看。 其中，在三维可视区107中，将具有最佳观看距离OD作为离显示面 板102的距离的可视平板称为最佳观看面板107b。因此，来自右眼像 素123和左眼像素124的光分别到达观看者的右眼141和左眼142。 因此，观看者可以将在显示面板102上显示的图像识别为三维图像。
在上述视差栅栏系统中，由于当设计时，已经初始地将视差栅栏 安置在像素和眼之间，这已经防碍观看以及存在低可见度的问题。然 而，通过近来实现的液晶显示设备，如图1所示，已经变成可以将视 差栅栏105放在显示面板102后，由此可以改善可见度的问题。因此， 当前已经积极地研究具有视差栅栏系统的三维图像显示设备，以及实 际上，已经商品化应用视差栅栏系统的三维图像显示设备(见Nikkei Electronics，2003年1月6日，No.838，第26至27页)。
例如，在Nikkei Electrfonics，2003年1月6日，No.838，第26 27页的表1中，已经引入了装备有3D兼容的液晶面板的便携式电话。 该便携式电话的三维图像显示设备的液晶显示面板具有2.2英寸对角 大小以及176点宽×220点高的显示点数。而且，提供用于接通/关闭 视差栅栏效果的开关的液晶面板，以及这能通过开关，显示三维显示 和平面显示。
接着，将描述双凸透镜系统。如在由Chihiro Masudo编著的前述 出版物“Three-Dimensional Display”，Sangyotosho Co.，Ltd.上述公 开内容中所述，Ives et al.在约1910年发明了双凸透镜系统。图2是表 示双凸透镜的透视图，以及图3是表示由双凸透镜系统显示三维图像 的方法的光模式图。如图2所示，双凸透镜121在一个表面上具有平 面，以及在另一表面上，形成多个在一个方向中延伸的半圆柱状的凸 面(圆柱透镜122)以便它们的纵向变为相互平行。
而且，如图3所示，在由双凸透镜系统的三维图像显示设备中， 从观看者侧的顺序，排列双凸透镜121、显示面板102和光源108， 以及在双凸透镜121的焦平面上，放置显示面板102的像素。在显示 面板102中，交替地排列显示用于右眼141的图像的像素123和显示 用于左眼142的图像的像素124。此时，每个由相互相邻的像素123 和124组成的组对应于双凸透镜121的各个圆柱透镜(凸面)122。 由此，当在朝右左眼的方向中，由双凸透镜121的圆柱透镜122分类 从光源108发出并已经通过各个像素的光时，变得可以使右眼和左眼 识别相互不同的图像，从而能使观看者识别三维图像。
上述视差栅栏系统是用于用栅栏“阻挡”不必要的光的系统，而 双凸透镜系统是用于改变光前进方向的系统，因此，原则上，不会由 于提供双凸透镜而降低显示屏的亮度。因此，特别地，已经考虑主要 应用于将高亮度显示和低功耗性能看作重点的便携式装置等等。
在上述Nikkei Electronics，2003年1月6日，No.838，第26页 至27页，描述了由双凸透镜系统开发的三维图像显示设备的例子。 该便携式电话的三维图像显示设备的液晶显示面板具有7英寸对角大 小和800点宽×480点高的显示点数。而且，通过使双凸透镜和液晶 显示面板间的距离改变0.6mm，以进行三位显示和平面显示间的切换。 该三维图像显示设备具有五个水平视点数，以及通过在水平方向中改 变角度，能看到五个不同的图像。
另外，作为能以多个视点显示不同图像的图像显示设备的另一例 子，已经公开了用于同时显示多个图像的显示器(见日本公开未审专 利申请No.332354/1994)。在日本公开未审专利申请No.332354/1994 中所述的显示器通过利用双凸透镜的图像分类功能，在观看方向的每 一个中，同时显示不同平面图像，由此使得多个不同的观看者在单个 显示器上，分别从不同方向同时观察不同平面图像成为可能。图4是 表示用于同时显示多个图像的显示器的透视图。如图4所示，在用于 同时显示多个图像的显示器中，按照从观看者104侧的顺序，放置双 凸透镜121和显示面板102。在显示面板102中，交替地排列显示用 于第一视点的图像的第一视点像素125和显示用于第二视点的图像的 第二视点像素126。此时，分别由相互相邻的像素125和126组成的 组对应于双凸透镜121的各个圆柱透镜(凸面)122。因此，由于通 过双凸透镜121的圆柱透镜122，使来自各个像素的光分成不同方向， 可以在不同位置识别不同图像。通过使用用于同时显示多个图像的显 示器，与准备用于多人的显示器的情形相比，能降低安装空间和电费。 同样地，目前，已经积极地研究能在多个视点，显示不同图像的图像 显示设备。
然而，上述现有技术具有下述问题。即，在用于图像显示设备的 显示面板中，在用于各个视点的像素间，提供遮光部分。由于该遮光 部分不具有显示功能，在用于各个视点的图像间，形成不执行显示的 非显示区。当观看者从用于各个视点的图像移动他/她的观看位置时， 他/她将观看非显示区，然而，由于如上所述，在非显示区中不执行显 示，观看者不能观看图像。此外，通常，观看者仅在最佳观看位置观 看是不可能的，以及观看位置的移动会频繁地发生。因此，观看者意 识到观看图像是不可能的情形。由于在不具有用于图像分类的光学部 件的依次图像显示设备中，不会发生这种情形，观看者感到在能以多 个视点显示不同图像的图像显示设备中，与依次的图像显示设备相 比，会显著地恶化显示质量。
在下文中，通过使用其圆柱透镜的排列方向(水平方向)中的像 素孔比为50％的双凸透镜系统，提出三维图像显示设备的例子，详细 地描述这一问题。图5是表示其水平方向中的像素孔比为50％的传统 显示面板的平面图，以及图6是通过使用图5所示的显示面板的双凸 透镜系统的三维图像显示设备的光模式图。如图5所示，由于这一显 示面板102在透镜阵列方向(水平方向112)中，具有像素间距P以 及50％的像素孔比，在像素的中心，形成其宽度为(P/2)的孔109。 即，在每个像素的水平方向112中，遮光部分106的宽度为(P/4)。 另外，如图6所示，在使用该显示面板102的三维图像显示设备中， 以从观看者侧的顺序，安置双凸透镜121、显示面板102和光源108， 以及在双凸透镜121的焦平面上，放置显示面板102的像素。同时， 将双凸透镜121的顶点和显示面板102的像素间的距离提供为H，双 凸透镜121的折射率提供为n，焦距提供为f，以及透镜间距提供为L。 另外，在显示面板102的显示像素中，安置左眼像素124和右眼像素 123的每一个的集合，以及将每个像素的间距提供为P。因此，由左 眼像素124和右眼像素123的每一个组成的显示像素具有2P的阵列 间隔。对由左眼像素124和右眼像素123的每一个的两个像素组成的 显示像素，以相应的方式安置一个圆柱透镜122。
另外，将双凸透镜121和观看者间的距离提供为观看距离OD， 将在该观看距离OD处的像素的放大投影宽度，即，离透镜观看距离 OD并平行于透镜的虚平面上的左眼像素124和右眼像素123的投影 图像的宽度分别提供为e。此外，在水平方向112中，从位于双凸透 镜121的中点的圆柱透镜122的中心到双凸透镜121的末端的圆柱透 镜122的中心的距离提供为WL，以及在透镜阵列方向112中，由位 于显示面板102的中心的左眼像素124和右眼像素123组成的显示像 素的中心和位于显示面板102的末端的显示像素的中心间的距离提供 为WP。此外，将位于双凸透镜121的中间的圆柱透镜122的光的入 射角和出射角分别提供为α和β，以及在透镜阵列方向112中，位于 双凸透镜121的末端的圆柱透镜122的入射角和出射角分别提供为γ 和δ。此外，距离WL和距离WP间的差值为C，以及在距离WP处， 包含在区域中的多个像素提供为2m。
由于圆柱透镜122的阵列间距L和像素的阵列间距P相互关联， 一个根据另一个来确定。然而，通常，由于在大多数情况下，根据显 示面板设计圆柱透镜，将像素的阵列间距P处理为常数。另外，通过 选择双凸透镜121的材料，确定折射率n。与此相反，对透镜和观看 者间的观看距离OD以及在该观看距离OD中的像素的放大投影宽度， 设置所需值。通过使用这些值，确定透镜顶点和像素间的距离H和透 镜间距L。通过Snell定律和几何关系，下述表达式1至6成立。
(表达式1)
n×sinα＝sinβ
(表达式2)
OD×tanβ＝e
(表达式3)
H×tanα＝P
(表达式4)
n×sinγ＝sinδ
(表达式5)
H×tanγ＝C
(表达式6)
OD×tanδ＝WL
另外，下述表达式7至9成立。
(表达式7)
WP-WL＝C
(表达式8)
WP＝2×m×P
(表达式9)
WL＝m×L
同时，基于上述表达式1至3，下述表达式10到12分别成立。
(表达式10)
β＝arctan(e/OD)
(表达式11)
α＝arcsin(1/n×sinβ)
(表达式12)
H＝(P/tanα)
另外，基于上述表达式6至9，下述表达式13成立
(表达式13)
δ＝arctan(m×L/OD)
此外，基于上述表达式7和8，下述表达式14成立。
(表达式14)
C＝2×m×P-m×L
此外，基于上述表达式5，下述表达式15成立。
(表达式15)
γ＝arctan(C/H)
其中，如上所述，由于通常使双凸透镜顶点和像素间的距离H等 于双凸透镜的焦距f，下述表达式16成立，以及其中，透镜的曲率半 径提供为r，以及通过下述表达式17，获得曲率半径r。
(表达式16)
f＝H
(表达式17)
r＝H×(n-1)/n
如图6所示，将来自所有右眼像素123的光到达的区域提供为右 眼区171，以及将来自所有左眼像素124的光到达的区域提供为左眼 区172。观看者能通过将他/她的右眼141定位在右眼区171以及将他/ 她的左眼142定位在左眼区172，识别三维图像。然而，非显示区173 存在于右眼区171和左眼区172间。为研究这些非显示区173的大小， 分别将从显示面板102的右眼像素的孔的左端发出并通过位于双凸透 镜121的中间的圆柱透镜122的光束的入射角和出射角提供为α1和 β1，通过下述表达式18至20，获得从中心线到最佳观看距离的中心 线端遮光部分的放大投影位置的距离e1。
(表达式18)
n×sinα1＝sinβ1
(表达式19)
OD×tanβ1＝e1
(表达式20)
H×tanα1＝P/4
类似地，当将从孔的右端发出并通过位于双凸透镜121的中间的 圆柱透镜122的光束的入射角和出射角分别提供为α2和β2时，通过 下述表达式21至23，获得从中心线到最佳观看距离OD处末端侧遮 光部分的放大投影位置的距离e2。
(表达式21)
n×sinα2＝sinβ2
(表达式22)
OD×tanβ2＝e2
(表达式23)
H×tanα2＝3×P/4
例如，在其折射率n为1.49的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)用 作双凸透镜121的材料，以及像素间距提供为0.24mm的情况下，最 佳观看距离OD提供为280mm，像素的放大投影宽度提供为65mm， 以及显示像素的数量m提供为60，基于上述各个表达式，透镜平面 和像素间的距离H变为1.57mm，透镜的焦距f变为1.57mm，透镜间 距L变为0.4782mm，以及透镜的曲率半径r变为0.5161mm。另外， 到遮光部分的放大投影位置的距离e1变为16mm，以及e2变为49mm。 这些结果显示出当水平方向112中的像素孔比为50％时，观看面上的 非显示区的宽度也变为50％。因此，当观看者位于非显示区时，由于 观看者不能识别图像，他/她感觉显示质量显著地恶化。
在不仅由透镜系统而且由视差栅栏系统的三维图像显示设备中， 出现类似的问题。在下文中，将详细地描述在视差栅栏系统中的非显 示区的问题。图7是表示通过在观看者侧提供视差栅栏的传统视差栅 栏系统的三维图像显示设备的光模式图。首先，描述具有形成顺序类 似狭缝的孔的视差栅栏和显示面板的三维图像显示设备的各个部分的 大小。其中，为方便描述，将视差栅栏的狭缝宽度看成极其小以及可 忽略。另外，假定视差栅栏中的狭缝大量地排列在水平方向中。如图 7所示，将视差栅栏105中的狭缝105a的阵列间距提供为L，以及面 板102和视差栅栏105间的距离提供为H。另外，将像素的阵列间距 提供为P。如上所述，在显示面板102中，由于将显示像素排列为两 个像素集，即，分别为右眼像素123和左眼像素124，其阵列间距变 为2P。由于狭缝105a的阵列间距L和显示像素的阵列间距P相互关 联，一个将根据另一个考虑，然而，通常，由于在大多数情况下，根 据显示面板设计视差栅栏，将像素的阵列间距P处理为常数。
另外，来自所有右眼像素123的光到达的区域提供为右眼区171， 以及将来自所有左眼像素124的光到达的区域提供为左眼区172。观 看者能通过将他/她的右眼141定位在右眼区171以及将他/她的左眼 142定位在左眼区172，识别三维图像。将从显示面板102至观看者 的距离提供为最佳观看距离OD。此外，将最佳观看距离OD处，在 视平面上的一个像素的放大投影宽度提供为e。
接着，通过使用上述各个值，确定视差栅栏105和显示面板102 的像素间的距离H。通过图7所示的几何关系，下述表达式24成立， 由此，如下述表达式25所示，获得距离H。
(表达式24)
P∶H＝e∶(OD-H)
(表达式25)
H＝OD×P/(P+e)
此外，在位于显示面板102的水平方向112中的中心的显示像素 的中心与位于水平方向112中的末端的显示像素的中心间的距离提供 为WP，以及分别对应于这些显示像素的狭缝105a的中心间的距离提 供为WL的情况下，通过下述表达式26，给出距离WP和距离WL间的 差值C。
(表达式26)
WP-WL＝C
另外，在显示面板102中，在包含在距离WP的像素的数量提供 为2m的情况下，下述表达式27和28成立。
(表达式27)
WP＝2×m×P
(表达式28)
WL＝m×L
此外，由于基于几何关系，下述表达式29成立，通过下述表达 式30，给出视差栅栏105中的狭缝105a的间距L。
(表达式29)
WP∶OD＝WL∶(OD-H)
(表达式30)
L＝2×P×(OD-H)/OD
当像素的孔比为50％时，使用上述表达式24，通过下述表达式31， 能获得从中心线到最佳观看距离OD处的中心线侧遮光部分的放大投 影位置的距离e1，因为这是在最佳观看距离OD处，在视平面上的显 示面板102的右眼像素123的孔的左端发出的光束的位置。
(表达式31)
e1＝(P/4)×(OD-H)/H
类似地，通过下述表达式32，能获得从中心线到在观看距离OD 处，末端侧遮光部分的放大投影位置的距离e2，因为这是从最佳观看 距离OD处，在视平面上的显示面板102的右眼像素123的孔的右端 发出的光束的位置。
(表达式32)
e2＝(3×P×4)×(OD-H)/H
由于上述表达式31和32表示当栅栏阵列方向中的孔比为50％ 时，视平面上的非显示区的宽度也变为50％。当观看者位于非显示区 时，观看者不能识别图像，他/她感觉显示质量显著地恶化。
此外，同样在显示面板的后部，具有视差栅栏的三维图像显示设 备中，出现上述问题。在下文中，将详细地描述这一问题。图8是表 示通过在显示面板的后部，提供视差栅栏的传统的视差栅栏系统的三 维图像显示设备的光模式图。首先，描述具有形成顺序狭缝状孔的视 差栅栏和显示面板的三维图像显示设备的各个部分的大小。其中，为 方便描述，将视差栅栏的狭缝宽度视为极小其并可忽略。另外，假定 视差栅栏中的狭缝大量地排列在水平方向中。如图8所示，以与将视 差栅栏105安置在上述显示面板102的前部的情形类似的方式，将视 差栅栏105中的狭缝105a的阵列间距提供为L，以及显示面板102和 视差栅栏105间的距离提供为H。另外，将像素的阵列间隔提供为P。 如上所述，在显示面板102中，由于将显示像素排列为两个像素集， 即，分别为右眼像素123和左眼像素124，其阵列间距变为2P。由于 狭缝105a的阵列间距L和显示像素的阵列间距P相互关联，一个将 根据另一个确定，然而，通常，由于在大多数情况下，根据显示面板 设计视差栅栏，将像素的阵列间距P处理为常数。
另外，来自所有右眼像素123的光到达的区域提供为右眼区171， 以及将来自所有左眼像素124的光到达的区域提供为左眼区172。观 看者能通过将他/她的右眼141定位在右眼区171以及将他/她的左眼 142定位在左眼区172，识别三维图像。将从显示面板102至观看者 的距离提供为最佳观看距离OD。此外，将最佳观看距离OD处，在 视平面上的一个像素的放大投影宽度提供为e。
接着，通过使用上述各个值，确定视差栅栏105和显示面板102 的像素间的距离H。通过图8所示的几何关系，下述表达式33成立， 由此，如下述表达式34所示，获得距离H。
(表达式33)
P∶H＝e∶(OD+H)
(表达式34)
H＝OD×P/(e-P)
此外，在位于显示面板102的水平方向112中的中心的显示像素 的中心与位于水平方向112中的末端的显示像素的中心间的距离提供 为WP，以及分别对应于这些显示像素的狭缝105a的中心间的距离提 供为WL的情况下，通过下述表达式35，给出距离WP和距离WL间的 差值C。
(表达式35)
WL-WP＝C
另外，在显示面板102中，在包含在距离WP的像素的数量提供 为2m，下述表达式36和37成立。
(表达式36)
WP＝2×m×P
(表达式37)
WL＝m×L
此外，由于基于几何关系，下述表达式38成立，通过下述表达 式39，给出视差栅栏105中的狭缝105a的间距L。
(表达式38)
WP∶OD＝WL∶(OD+H)
(表达式39)
L＝2×P×(OD+H)/OD
当像素的孔比为50％时，使用上述表达式33，通过下述表达式40， 能获得从中心线到最佳观看距离OD处的中心线侧遮光部分的放大投 影位置的距离e1，因为这是在最佳观看距离OD处，在视平面上的显 示面板102的右眼像素123的孔部分的左端发出的光束的位置。
(表达式40)
e1＝(P/4)×(OD+H)/H
类似地，通过下述表达式41，能获得从中心线到在观看距离OD 处，末端侧遮光部分的放大投影位置的距离e2，因为这是从最佳观看 距离OD处，在视平面上的显示面板102的右眼像素123的孔的右端 发出的光束的位置。
(表达式41)
e2＝(3×P/4)×(OD+H)/H
由于上述表达式40和41表示当栅栏阵列方向中的孔比为50％ 时，视平面上的非显示区的宽度也变为50％。当观看者位于非显示区 时，观看者不能识别图像，他/她感觉显示质量显著地恶化。
尽管当提供传统的三维图像显示设备的例子同时，描述了由于显 示面板的遮光部分引起的显示质量的恶化，这一问题不限于三维图像 显示设备以及在图像显示设备中，能类似地发生，只要这些具有光元 件，诸如双凸透镜和视差栅栏等等。
为具体地实现该功能，迄今已经研究了多种三维图像显示系统， 以及可将它们粗略地划分成使用眼镜的系统和不使用眼镜(eyeglass) 的系统。当然，在这些中，使用眼镜的系统包括立体影片系统、利用 偏振的偏振眼镜系统等等，然而，通过这些系统，由于不能根本地避 免戴眼镜的负担，近年来，已经研究了不使用眼镜的无眼镜系统。无 眼镜系统包括视差栅栏系统、双凸透镜系统等等。
首先，描述视差栅栏系统。视差栅栏系统是1896年，由Berthier 构思的，并在1903年，由Ives验证的三维图像显示系统。图1是表 示由视差栅栏系统显示三维图像的方法的光模式图。如图1所示，视 差栅栏105是已经形成多个窄条孔，即狭缝105a的栅栏(遮光板)。 在该视差栅栏105的一个表面的附近，放置显示面板102。在显示面 板102中，在垂直于狭缝105a的纵向的方向中，排列右眼像素123 和左眼像素124。另外，在视差栅栏105的另一表面的附近，即，在 显示面板102的反面，放置光源108。
由视差栅栏105部分阻挡从光源108发出的光。另一方面，通过 狭缝105a而没有被视差栅栏105阻挡的光变为通过右眼像素123的 光通量181或变为通过左眼像素124的光通量182。此时，基于视差 栅栏105和像素间的位置关系，确定识别三维图像变为可能的观看者 的位置。即，观看者104的右眼141在对应于多个右眼像素123的所 有光通量181的通过区内，以及观看者的左眼142在所有光通量182 的通过区内是必要的。这是观看者的右眼141和左眼142间的中间点 143位于四边形三维可视区107内的情形，如图1所示。
在三维可视区107中的右眼像素123和左眼像素124的阵列方向 中延伸的线段中，通过三维可视区107的对角线间的交点107a的线 段最长。因此，当中点143位于交点107a时，由于使当在左右方向 中偏离观看者的位置时的容错度最大，这作为观察点是最佳的。因此， 在该三维图像显示方法中，推荐观看者将交点107a和显示面板102 间的距离设置成最佳观看距离OD以及以在最佳观看距离OD处观看。 其中，在三维可视区107中，将具有最佳观看距离OD作为离显示面 板102的距离的可视平板称为最佳观看面板107b。因此，来自右眼像 素123和左眼像素124的光分别到达观看者的右眼141和左眼142。 因此，观看者可以将在显示面板102上显示的图像识别为三维图像。
在上述视差栅栏系统中，由于当设计时，已经初始地将视差栅栏 安置在像素和眼之间，这已经防碍观看以及存在低可见度的问题。然 而，通过近来实现的液晶显示设备，如图1所示，已经变成可以将视 差栅栏105放在显示面板102后，由此可以改善可见度的问题。因此， 当前已经积极地研究具有视差栅栏系统的三维图像显示设备，以及实 际上，已经商品化应用视差栅栏系统的三维图像显示设备(见Nikkei Electronics，2003年1月6日，No.838，第26至27页)。
例如，在Nikkei Electrfonics，2003年1月6日，No.838，第26 27页的表1中，已经引入了装备有3D兼容的液晶面板的便携式电话。 该便携式电话的三维图像显示设备的液晶显示面板具有2.2英寸对角 大小以及176点宽×220点高的显示点数。而且，提供用于接通/关闭 视差栅栏效果的开关的液晶面板，以及这能通过开关，显示三维显示 和平面显示。
接着，将描述双凸透镜系统。如在由Chihiro Masudo编著的前述 出版物“Three-Dimensional Display”，Sangyotosho Co.，Ltd.上述公 开内容中所述，Ives et al.在约1910年发明了双凸透镜系统。图2是表 示双凸透镜的透视图，以及图3是表示由双凸透镜系统显示三维图像 的方法的光模式图。如图2所示，双凸透镜121在一个表面上具有平 面，以及在另一表面上，形成多个在一个方向中延伸的半圆柱状的凸 面(圆柱透镜122)以便它们的纵向变为相互平行。
而且，如图3所示，在由双凸透镜系统的三维图像显示设备中， 从观看者侧的顺序，排列双凸透镜121、显示面板102和光源108， 以及在双凸透镜121的焦平面上，放置显示面板102的像素。在显示 面板102中，交替地排列显示用于右眼141的图像的像素123和显示 用于左眼142的图像的像素124。此时，每个由相互相邻的像素123 和124组成的组对应于双凸透镜121的各个圆柱透镜(凸面)122。 由此，当在朝右左眼的方向中，由双凸透镜121的圆柱透镜122分类 从光源108发出并已经通过各个像素的光时，变得可以使右眼和左眼 识别相互不同的图像，从而能使观看者识别三维图像。
上述视差栅栏系统是用于用栅栏“阻挡”不必要的光的系统，而 双凸透镜系统是用于改变光前进方向的系统，因此，原则上，不会由 于提供双凸透镜而降低显示屏的亮度。因此，特别地，已经考虑主要 应用于将高亮度显示和低功耗性能看作重点的便携式装置等等。
在上述Nikkei Electronics，2003年1月6日，No.838，第26页 至27页，描述了由双凸透镜系统开发的三维图像显示设备的例子。 该便携式电话的三维图像显示设备的液晶显示面板具有7英寸对角大 小和800点宽×480点高的显示点数。而且，通过使双凸透镜和液晶 显示面板间的距离改变0.6mm，以进行三位显示和平面显示间的切换。 该三维图像显示设备具有五个水平视点数，以及通过在水平方向中改 变角度，能看到五个不同的图像。
另外，作为能以多个视点显示不同图像的图像显示设备的另一例 子，已经公开了用于同时显示多个图像的显示器(见日本公开未审专 利申请No.332354/1994)。在日本公开未审专利申请No.332354/1994 中所述的显示器通过利用双凸透镜的图像分类功能，在观看方向的每 一个中，同时显示不同平面图像，由此使得多个不同的观看者在单个 显示器上，分别从不同方向同时观察不同平面图像成为可能。图4是 表示用于同时显示多个图像的显示器的透视图。如图4所示，在用于 同时显示多个图像的显示器中，按照从观看者104侧的顺序，放置双 凸透镜121和显示面板102。在显示面板102中，交替地排列显示用 于第一视点的图像的第一视点像素125和显示用于第二视点的图像的 第二视点像素126。此时，分别由相互相邻的像素125和126组成的 组对应于双凸透镜121的各个圆柱透镜(凸面)122。因此，由于通 过双凸透镜121的圆柱透镜122，使来自各个像素的光分成不同方向， 可以在不同位置识别不同图像。通过使用用于同时显示多个图像的显 示器，与准备用于多人的显示器的情形相比，能降低安装空间和电费。 同样地，目前，已经积极地研究能在多个视点，显示不同图像的图像 显示设备。
然而，上述现有技术具有下述问题。即，在用于图像显示设备的 显示面板中，在用于各个视点的像素间，提供遮光部分。由于该遮光 部分不具有显示功能，在用于各个视点的图像间，形成不执行显示的 非显示区。当观看者从用于各个视点的图像移动他/她的观看位置时， 他/她将观看非显示区，然而，由于如上所述，在非显示区中不执行显 示，观看者不能观看图像。此外，通常，观看者仅在最佳观看位置观 看是不可能的，以及观看位置的移动会频繁地发生。因此，观看者意 识到观看图像是不可能的情形。由于在不具有用于图像分类的光学部 件的依次图像显示设备中，不会发生这种情形，观看者感到在能以多 个视点显示不同图像的图像显示设备中，与依次的图像显示设备相 比，会显著地恶化显示质量。
在下文中，通过使用其圆柱透镜的排列方向(水平方向)中的像 素孔比为50％的双凸透镜系统，提出三维图像显示设备的例子，详细 地描述这一问题。图5是表示其水平方向中的像素孔比为50％的传统 显示面板的平面图，以及图6是通过使用图5所示的显示面板的双凸 透镜系统的三维图像显示设备的光模式图。如图5所示，由于这一显 示面板102在透镜阵列方向(水平方向112)中，具有像素间距P以 及50％的像素孔比，在像素的中心，形成其宽度为(P/2)的孔109。 即，在每个像素的水平方向112中，遮光部分106的宽度为(P/4)。 另外，如图6所示，在使用该显示面板102的三维图像显示设备中， 以从观看者侧的顺序，安置双凸透镜121、显示面板102和光源108， 以及在双凸透镜121的焦平面上，放置显示面板102的像素。同时， 将双凸透镜121的顶点和显示面板102的像素间的距离提供为H，双 凸透镜121的折射率提供为n，焦距提供为f，以及透镜间距提供为L。 另外，在显示面板102的显示像素中，安置左眼像素124和右眼像素 123的每一个的集合，以及将每个像素的间距提供为P。因此，由左 眼像素124和右眼像素123的每一个组成的显示像素具有2P的阵列 间隔。对由左眼像素124和右眼像素123的每一个的两个像素组成的 显示像素，以相应的方式安置一个圆柱透镜122。
另外，将双凸透镜121和观看者间的距离提供为观看距离OD， 将在该观看距离OD处的像素的放大投影宽度，即，离透镜观看距离 OD并平行于透镜的虚平面上的左眼像素124和右眼像素123的投影 图像的宽度分别提供为e。此外，在水平方向112中，从位于双凸透 镜121的中点的圆柱透镜122的中心到双凸透镜121的末端的圆柱透 镜122的中心的距离提供为WL，以及在透镜阵列方向112中，由位 于显示面板102的中心的左眼像素124和右眼像素123组成的显示像 素的中心和位于显示面板102的末端的显示像素的中心间的距离提供 为WP。此外，将位于双凸透镜121的中间的圆柱透镜122的光的入 射角和出射角分别提供为α和β，以及在透镜阵列方向112中，位于 双凸透镜121的末端的圆柱透镜122的入射角和出射角分别提供为γ 和δ。此外，距离WL和距离WP间的差值为C，以及在距离WP处， 包含在区域中的多个像素提供为2m。
由于圆柱透镜122的阵列间距L和像素的阵列间距P相互关联， 一个根据另一个来确定。然而，通常，由于在大多数情况下，根据显 示面板设计圆柱透镜，将像素的阵列间距P处理为常数。另外，通过 选择双凸透镜121的材料，确定折射率n。与此相反，对透镜和观看 者间的观看距离OD以及在该观看距离OD中的像素的放大投影宽度， 设置所需值。通过使用这些值，确定透镜顶点和像素间的距离H和透 镜间距L。通过Snell定律和几何关系，下述表达式1至6成立。
(表达式1)
n×sinα＝sinβ
(表达式2)
OD×tanβ＝e
(表达式3)
H×tanα＝P
(表达式4)
n×sinγ＝sinδ
(表达式5)
H×tanγ＝C
(表达式6)
OD×tanδ＝WL
另外，下述表达式7至9成立。
(表达式7)
WP-WL＝C
(表达式8)
WP＝2×m×P
(表达式9)
WL＝m×L
同时，基于上述表达式1至3，下述表达式10到12分别成立。
(表达式10)
β＝arctan(e/OD)
(表达式11)
α＝arcsin(1/n×sinβ)
(表达式12)
H＝(P/tanα)
另外，基于上述表达式6至9，下述表达式13成立
(表达式13)
δ＝arctan(m×L/OD)
此外，基于上述表达式7和8，下述表达式14成立。
(表达式14)
C＝2×m×P-m×L
此外，基于上述表达式5，下述表达式15成立。
(表达式15)
γ＝arctan(C/H)
其中，如上所述，由于通常使双凸透镜顶点和像素间的距离H等 于双凸透镜的焦距f，下述表达式16成立，以及其中，透镜的曲率半 径提供为r，以及通过下述表达式17，获得曲率半径r。
(表达式16)
f＝H
(表达式17)
r＝H×(n-1)/n
如图6所示，将来自所有右眼像素123的光到达的区域提供为右 眼区171，以及将来自所有左眼像素124的光到达的区域提供为左眼 区172。观看者能通过将他/她的右眼141定位在右眼区171以及将他/ 她的左眼142定位在左眼区172，识别三维图像。然而，非显示区173 存在于右眼区171和左眼区172间。为研究这些非显示区173的大小， 分别将从显示面板102的右眼像素的孔的左端发出并通过位于双凸透 镜121的中间的圆柱透镜122的光束的入射角和出射角提供为α1和 β1，通过下述表达式18至20，获得从中心线到最佳观看距离的中心 线端遮光部分的放大投影位置的距离e1。
(表达式18)
n×sinα1＝sinβ1
(表达式19)
OD×tanβ1＝e1
(表达式20)
H×tanα1＝P/4
类似地，当将从孔的右端发出并通过位于双凸透镜121的中间的 圆柱透镜122的光束的入射角和出射角分别提供为α2和β2时，通过 下述表达式21至23，获得从中心线到最佳观看距离OD处末端侧遮 光部分的放大投影位置的距离e2。
(表达式21)
n×sinα2＝sinβ2
(表达式22)
OD×tanβ2＝e2
(表达式23)
H×tanα2＝3×P/4
例如，在其折射率n为1.49的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)用 作双凸透镜121的材料，以及像素间距提供为0.24mm的情况下，最 佳观看距离OD提供为280mm，像素的放大投影宽度提供为65mm， 以及显示像素的数量m提供为60，基于上述各个表达式，透镜平面 和像素间的距离H变为1.57mm，透镜的焦距f变为1.57mm，透镜间 距L变为0.4782mm，以及透镜的曲率半径r变为0.5161mm。另外， 到遮光部分的放大投影位置的距离e1变为16mm，以及e2变为49mm。 这些结果显示出当水平方向112中的像素孔比为50％时，观看面上的 非显示区的宽度也变为50％。因此，当观看者位于非显示区时，由于 观看者不能识别图像，他/她感觉显示质量显著地恶化。
在不仅由透镜系统而且由视差栅栏系统的三维图像显示设备中， 出现类似的问题。在下文中，将详细地描述在视差栅栏系统中的非显 示区的问题。图7是表示通过在观看者侧提供视差栅栏的传统视差栅 栏系统的三维图像显示设备的光模式图。首先，描述具有形成顺序类 似狭缝的孔的视差栅栏和显示面板的三维图像显示设备的各个部分的 大小。其中，为方便描述，将视差栅栏的狭缝宽度看成极其小以及可 忽略。另外，假定视差栅栏中的狭缝大量地排列在水平方向中。如图 7所示，将视差栅栏105中的狭缝105a的阵列间距提供为L，以及面 板102和视差栅栏105间的距离提供为H。另外，将像素的阵列间距 提供为P。如上所述，在显示面板102中，由于将显示像素排列为两 个像素集，即，分别为右眼像素123和左眼像素124，其阵列间距变 为2P。由于狭缝105a的阵列间距L和显示像素的阵列间距P相互关 联，一个将根据另一个考虑，然而，通常，由于在大多数情况下，根 据显示面板设计视差栅栏，将像素的阵列间距P处理为常数。
另外，来自所有右眼像素123的光到达的区域提供为右眼区171， 以及将来自所有左眼像素124的光到达的区域提供为左眼区172。观 看者能通过将他/她的右眼141定位在右眼区171以及将他/她的左眼 142定位在左眼区172，识别三维图像。将从显示面板102至观看者 的距离提供为最佳观看距离OD。此外，将最佳观看距离OD处，在 视平面上的一个像素的放大投影宽度提供为e。
接着，通过使用上述各个值，确定视差栅栏105和显示面板102 的像素间的距离H。通过图7所示的几何关系，下述表达式24成立， 由此，如下述表达式25所示，获得距离H。
(表达式24)
P∶H＝e∶(OD-H)
(表达式25)
H＝OD×P/(P+e)
此外，在位于显示面板102的水平方向112中的中心的显示像素 的中心与位于水平方向112中的末端的显示像素的中心间的距离提供 为WP，以及分别对应于这些显示像素的狭缝105a的中心间的距离提 供为WL的情况下，通过下述表达式26，给出距离WP和距离WL间的 差值C。
(表达式26)
WP-WL＝C
另外，在显示面板102中，在包含在距离WP的像素的数量提供 为2m的情况下，下述表达式27和28成立。
(表达式27)
WP＝2×m×P
(表达式28)
WL＝m×L
此外，由于基于几何关系，下述表达式29成立，通过下述表达 式30，给出视差栅栏105中的狭缝105a的间距L。
(表达式29)
WP∶OD＝WL∶(OD-H)
(表达式30)
L＝2×P×(OD-H)/OD
当像素的孔比为50％时，使用上述表达式24，通过下述表达式31， 能获得从中心线到最佳观看距离OD处的中心线侧遮光部分的放大投 影位置的距离e1，因为这是在最佳观看距离OD处，在视平面上的显 示面板102的右眼像素123的孔的左端发出的光束的位置。
(表达式31)
e1＝(P/4)×(OD-H)/H
类似地，通过下述表达式32，能获得从中心线到在观看距离OD 处，末端侧遮光部分的放大投影位置的距离e2，因为这是从最佳观看 距离OD处，在视平面上的显示面板102的右眼像素123的孔的右端 发出的光束的位置。
(表达式32)
e2＝(3×P×4)×(OD-H)/H
由于上述表达式31和32表示当栅栏阵列方向中的孔比为50％ 时，视平面上的非显示区的宽度也变为50％。当观看者位于非显示区 时，观看者不能识别图像，他/她感觉显示质量显著地恶化。
此外，同样在显示面板的后部，具有视差栅栏的三维图像显示设 备中，出现上述问题。在下文中，将详细地描述这一问题。图8是表 示通过在显示面板的后部，提供视差栅栏的传统的视差栅栏系统的三 维图像显示设备的光模式图。首先，描述具有形成顺序狭缝状孔的视 差栅栏和显示面板的三维图像显示设备的各个部分的大小。其中，为 方便描述，将视差栅栏的狭缝宽度视为极小其并可忽略。另外，假定 视差栅栏中的狭缝大量地排列在水平方向中。如图8所示，以与将视 差栅栏105安置在上述显示面板102的前部的情形类似的方式，将视 差栅栏105中的狭缝105a的阵列间距提供为L，以及显示面板102和 视差栅栏105间的距离提供为H。另外，将像素的阵列间隔提供为P。 如上所述，在显示面板102中，由于将显示像素排列为两个像素集， 即，分别为右眼像素123和左眼像素124，其阵列间距变为2P。由于 狭缝105a的阵列间距L和显示像素的阵列间距P相互关联，一个将 根据另一个确定，然而，通常，由于在大多数情况下，根据显示面板 设计视差栅栏，将像素的阵列间距P处理为常数。
另外，来自所有右眼像素123的光到达的区域提供为右眼区171， 以及将来自所有左眼像素124的光到达的区域提供为左眼区172。观 看者能通过将他/她的右眼141定位在右眼区171以及将他/她的左眼 142定位在左眼区172，识别三维图像。将从显示面板102至观看者 的距离提供为最佳观看距离OD。此外，将最佳观看距离OD处，在 视平面上的一个像素的放大投影宽度提供为e。
接着，通过使用上述各个值，确定视差栅栏105和显示面板102 的像素间的距离H。通过图8所示的几何关系，下述表达式33成立， 由此，如下述表达式34所示，获得距离H。
(表达式33)
P∶H＝e∶(OD+H)
(表达式34)
H＝OD×P/(e-P)
此外，在位于显示面板102的水平方向112中的中心的显示像素 的中心与位于水平方向112中的末端的显示像素的中心间的距离提供 为WP，以及分别对应于这些显示像素的狭缝105a的中心间的距离提 供为WL的情况下，通过下述表达式35，给出距离WP和距离WL间的 差值C。
(表达式35)
WL-WP＝C
另外，在显示面板102中，在包含在距离WP的像素的数量提供 为2m，下述表达式36和37成立。
(表达式36)
WP＝2×m×P
(表达式37)
WL＝m×L
此外，由于基于几何关系，下述表达式38成立，通过下述表达 式39，给出视差栅栏105中的狭缝105a的间距L。
(表达式38)
WP∶OD＝WL∶(OD+H)
(表达式39)
L＝2×P×(OD+H)/OD
当像素的孔比为50％时，使用上述表达式33，通过下述表达式40， 能获得从中心线到最佳观看距离OD处的中心线侧遮光部分的放大投 影位置的距离e1，因为这是在最佳观看距离OD处，在视平面上的显 示面板102的右眼像素123的孔部分的左端发出的光束的位置。
(表达式40)
e1＝(P/4)×(OD+H)/H
类似地，通过下述表达式41，能获得从中心线到在观看距离OD 处，末端侧遮光部分的放大投影位置的距离e2，因为这是从最佳观看 距离OD处，在视平面上的显示面板102的右眼像素123的孔的右端 发出的光束的位置。
(表达式41)
e2＝(3×P/4)×(OD+H)/H
由于上述表达式40和41表示当栅栏阵列方向中的孔比为50％ 时，视平面上的非显示区的宽度也变为50％。当观看者位于非显示区 时，观看者不能识别图像，他/她感觉显示质量显著地恶化。
尽管当提供传统的三维图像显示设备的例子同时，描述了由于显 示面板的遮光部分引起的显示质量的恶化，这一问题不限于三维图像 显示设备以及在图像显示设备中，能类似地发生，只要这些具有光元 件，诸如双凸透镜和视差栅栏等等。
发明内容
本发明的目的是提供能防止由显示面板的遮光部分引起的显示质 量的恶化的图像显示设备，装备有该图像显示设备的便携式终端，以 及包含在图像显示设备中的显示面板。
根据本发明的图像显示设备包括：显示面板，具有多个像素部， 每个包括显示用于n个视点的图像的n(n是等于或大于2的自然数) 种像素，像素部排列在第一方向和垂直于第一方向的第二方向的矩阵 中；光学单元，用于沿第一方向，将从排列在第一方向中的像素发出 的光分类成相互不同的方向；以及其中，在每个像素中提供显示区， 以及在像素的每一个中提供的显示区，其中，在第一方向中的显示区 的两端间的至少两个中点具有离光学单元的光轴不同的距离，中点沿 光轴彼此分开。
在本发明中，由于在第一方向中的显示区的两个末端间的至少两 个中点具有离光学单元的光轴不同的距离，能抑制来自像素的光未到 达的非显示区的出现。因此，能抑制由遮光部引起的显示质量恶化。
在像素中，能使光轴平行于第二方向。因此，由于在第一方向中 的显示区的两个末端间的中点的位置根据光学单元不具有将从像素发 出的光发射到相互不同方向的第二方向中的位置改变，能抑制由遮光 部引起的显示质量恶化。
最好，沿第二方向排列的多个像素中的每个显示区与在第二方向 中延伸的一条直线相交。另外，显示区可以是四边形，以及与在第一 方向中延伸的直线相交的显示区的边的方向可以不平行于第二方向。 因此，由于能抑制来自像素的光不到达的非显示区的出现，能抑制由 遮光部引起的显示质量恶化。在这种情况下，在例如相对于第二方向， 在相互相反的方向中，倾斜与在第一方向中延伸的直线相交的、在第 二方向中相互相邻的像素中的每个显示区的边，以及在边延伸的方向 和第二方向间产生的角度在大小上是相等的。因此，由于能使像素的 阵列方向与第二方向相同，能防止如由于像素的阵列方向不同于第二 方向的结果，出现的显示质量恶化。
另外，与在第一方向中延伸的直线相交的显示区的边由平行于第 二方向的直线和垂直于第二方向的直线组成。因此，能放大存在于在 第二方向中延伸的相同直线上的像素的每个孔区，以及能改进各个视 点图像间的边界处的亮度，因此，能进一步抑制由遮光部引起的显示 质量的恶化。
另外，与在第一方向中延伸的直线相交的显示区的边由曲线组 成。因此，由于能使在视平面上的亮度的分布变成任意形状，根据所 需光特性，具有更高自由度的设定值变为可能。另外，由于能使像素 的显示区的角的数量最小化为4，以及所有角能由直角组成，能抑制 由制造方法引起的孔比的下降。
此外，最好，在第二方向中相互相邻的像素对中的每个显示区的 形状相对于作为轴的、在第一方向中延伸的像素的边缘呈线对称。因 此，由于能使像素的阵列方向与第二方向相同，能防止由像素的阵列 方向和第二方向间的差值引起的显示质量的恶化。
此外，也可以在每个像素中提供多个显示区。因此，能在各个显 示区间安置为每个像素而提供的存储容量和连接到该存储容量的配 线。在这种情况下，显示面板能提供为液晶显示面板，能在板内切换 模式(in-plane switching mode)中操作。当液晶显示面板在板内切换模 式中操作时，能抑制由产生水平电场而安置的梳状电极引起的显示质 量的恶化。
此外，最好，显示区的第二方向中的两个末端间的距离是固定的， 与第一方向中的位置无关。因此，相对于观看位置的亮度分布是固定 的，从而能完全抑制由遮光部引起的显示质量的恶化。
此外，可以在第一方向中相互相邻的像素对的显示区间提供配 线，以及在配线的第一方向中的两个末端间的中点的位置在第一方向 中，可以根据第二方向中的位置改变。因此，由于能增加在组装期间， 配线和遮光部间的重叠边缘，能提高制造的生产率。
此外，当图像显示设备是三维图像显示设备时，第一方向是例如 水平方向。因此，由于在观看者的水平方向中安置用于多个视点的图 像，当视差图像显示为用于多个视点的图像时，能实现良好的三维图 像显示。
另外，当图像显示设备是平面图像显示设备时，第一方向是例如 垂直方向。因此，观看者能仅通过改变便携式终端的角度，观看用于 多个视点的图像。特别地，当用于多个视点的图像彼此有关时，由于 能通过改变视角的简单方法，比较各个图像，能大大地提高便利性。 另外，由于在垂直方向中排列用于多个视点的图像，观看者能总是用 双眼观看用于各个视点的图像，因此，能提高用于各个视点的图像的 可见度。
在本发明的图像显示设备中，光学单元可以是双凸透镜。因此， 不会发生使用视差栅栏的情况下，由栅栏引起的黑带状图，从而也减 少光损失。
另外，在本发明的图像显示设备，光学单元可以是视差栅栏。因 此，出现由于透镜模型的显示图像质量恶化小于使用双凸透镜的情 形。
另外，在本发明的图像显示设备，光学单元可以是双凸透镜，以 及该双凸透镜的圆柱透镜的光轴延伸的方向可以根据垂直于排列圆柱 透镜的方向的方向改变。因此，能抑制由遮光部引起的显示质量的恶 化。
根据本发明的另一图像显示设备包括：显示面板，具有多个像素 部，每个包括显示用于n个视点的图像的n(n是等于或大于2的自 然数)种像素，像素部排列在第一方向和垂直于第一方向的第二方向 的矩阵中；光学单元，用于沿第一方向，将从排列在第一方向中的像 素发出的光分类成相互不同的方向；以及在像素的每一个中提供的显 示区，其中，提供在第一方向中的显示区的末端的位置根据第二方向 中的位置改变的区域。
在本发明中，由于在显示区中提供第一方向中的显示区的末端的 位置根据第二方向中的位置改变的区域，能抑制来自像素的光不到达 的非显示区的出现。因此，能抑制由遮光部引起的显示质量的恶化。
在该图像显示设备中，在第二方向中，第一方向中显示区的两个 末端间的中点的位置和光学单元的光轴的位置相对不变。另外，显示 区可以是多边形，以及在与第一方向中延伸的直线相交的这些显示区 的边中，至少一边可以不与第二方向平行。此外，显示区能具有与在 第一方向中延伸的直线相交的一对边，相对于第二方向，在相互相反 的方向中，倾斜直线的延伸方向，以及在其延伸方向和第二方向间生 成的角度在大小上是相等的。此外，显示区可以具有包括梯形的形状。 因此，能抑制由遮光部引起的显示质量的恶化。
对本发明的图像显示设备，能使相对于作为轴的、在第一方向中 延伸的像素的边缘，在第二方向中相互相邻的像素的每个显示区呈线 对称，以及能使相对于第二方向中的两个末端间的线段连接中点和第 一方向中两个末端的线段连接中点间的交点间的中点，第一方向中相 互相邻的像素的每个显示区呈点对称。另外，在第一方向中相互相邻 的每个像素的第二方向中的两个末端间的距离和是固定的，与第一方 向中的位置无关。因此，由于相对于观看位置，亮度的分布能是固定 的，能完全消除由遮光部引起的显示质量恶化。
另外，显示面板可以具有形成配线的第一衬底和安置成与第一衬 底相对并形成遮光部的第二衬底，以及在第一方向中相互相邻的像素 的每个显示区间可以不形成遮光部。因此，由于能将第一方向中的位 置误差容限设置成大，可以实现高孔比。
此外，显示面板具有沿第一方向中，顺序地排列相同颜色的彩色 滤光器，以及可以提供沿第二方向，按带状排列的各个颜色。因此， 由于不必要遮挡彩色滤光器的相同颜色区，易于制造彩色滤光器，以 及能实现成本降低。
此外，当图像显示设备是三维图像显示设备时，第一方向是例如 水平方向。因此，由于在观看者的水平方向中安置用于多个视点的图 像，当视差图像显示为用于多个视点的图像时，能实现良好的三维图 像显示。
另外，当图像显示设备是平面图像显示设备时，第一方向是例如 垂直方向。因此，观看者能仅通过改变便携式终端的角度，观看用于 各个视点的图像。特别地，当用于多个视点的图像彼此有关时，由于 能通过改变视角的简单方法，比较各个图像，能大大地提高便利性。 另外，由于在垂直方向中排列用于多个视点的图像，观看者能总是用 双眼观看用于各个视点的图像，因此，能提高用于各个视点的图像的 可见度。
在本发明的图像显示设备中，光学单元可以是双凸透镜。因此， 不会发生使用视差栅栏的情况下，由栅栏引起的黑带状图，从而也减 少光损失。
另外，在本发明的图像显示设备，光学单元可以是视差栅栏。因 此，出现由于透镜模型的显示图像质量恶化小于使用双凸透镜的情 形。
根据本发明的另一图像显示设备包括：液晶显示面板，具有多个 像素部，每个包括显示用于n个视点的图像的n(n是等于或大于2 的自然数)种像素，像素部排列在第一方向和垂直于第一方向的第二 方向的矩阵中，以及在多域垂直定向模式中操作；光学单元，用于沿 第一方向，将从排列在第一方向中的像素发出的光分类成相互不同的 方向；以及在像素的每一个中提供的多个显示区，其中，在第一方向 中的两端间的中点的位置根据第二方向中的位置改变。
在本发明中，由于在多域垂直定向模式中，操作在每个像素中提 供在第一方向中的末端部分间的中点的位置随第二方向中的位置改变 的多个显示区的液晶面板，能抑制由不能充分地穿透光的域边界区引 起的显示质量的恶化。
根据本发明的便携式终端设备包括上述图像显示设备。另外，该 便携式终端设备是例如便携式电话、个人数字助理、游戏机、数码照 相机或数字摄像机。
根据本发明的显示面板包括：在第一方向和垂直于第一方向的第 二方向中的矩阵中排列的多个像素部，每个包括显示用于n个视点的 图像的n(n是等于或大于2的自然数)种像素；以及在每个像素中 提供的显示区，其中，第一方向中的两端间的中点的位置根据第二方 向中的位置改变。
最好，在第二方向中排列的多个像素中的每个显示区与在第二方 向中延伸的一条直线相交。另外，显示区可以是四边形，以及与在第 一方向中延伸的直线相交的显示区的边的方向可以不平行于第二方 向。在这种情况下，例如相对于第二方向，在相互相反的方向中，倾 斜与在第一方向中延伸的直线相交的、在第二方向中相互相邻的像素 中的每个显示区的边，以及在边延伸的方向和第二方向间产生的角度 在大小上是相等的。
另外，与在第一方向中延伸的直线相交的显示区的边可以由平行 于第二方向的直线和垂直于第二方向的直线组成。另外，与在第一方 向中延伸的直线相交的显示区的边可以由曲线组成。
另外，最好，在第二方向中相互相邻的像素对中的每个显示区的 形状相对于作为轴的、在第一方向中延伸的像素的边缘线对称。此外， 在每个像素中提供多个显示区，以及在这种情况下，最好显示面板是 在板内切换模式中操作的液晶显示面板。此外，显示区的第二方向中 的两个末端间的距离是固定的，与第一方向中的位置无关。此外，在 第一方向中相互相邻的像素对的显示区之间提供配线，以及在配线的 第一方向中的两个末端间的中点的位置在例如第一方向中，根据第二 方向中的位置改变。本发明的显示面板能包含在图像显示设备中，以 及通过将第一方向提供为图像显示设备的双凸透镜的透镜阵列方向， 或视差栅栏的狭缝阵列方向，能抑制由显示面板的遮光部引起的显示 质量的恶化。
根据本发明的另一显示面板包括：在第一方向和垂直于第一方向 的第二方向中的矩阵中排列的多个像素部，每个包括显示用于n个视 点的图像的n(n是等于或大于2的自然数)种像素；以及在每个像 素中提供的显示区，其中，在第一方向中的两个末端间的中点的位置 不变，与第二方向中的位置无关，以及在第一方向中的显示区的末端 的位置根据第二方向中的位置改变。
显示区可以是多边形，以及在这种情况下，最好与在所述第一方 向中延伸的直线相交的所述显示区的至少一边不与所述第二方向平 行。另外，在显示区中，可以提供在第一方向中延伸的直线相交，相 对于第二方向，在相互相反的方向中，倾斜其延伸方向的一对边，以 及在在大小是相等的其延伸方向和所述第二方向间生成的角度。此 外，显示区具有包括例如梯形的形状。
此外，相对于作为轴的、在第一方向中延伸的像素的边缘，在第 二方向中相互相邻的像素的每个显示区可以线对称，以及相对于第二 方向中的两个末端间的线段连接中点和第一方向中两个末端的线段连 接中点间的交点间的中点，第一方向中相互相邻的像素的每个显示区 可以点对称。此外，在第一方向中相互相邻的每个像素的第二方向中 的两个末端间的间隔之和是固定的，与第一方向中的位置无关。其中， 两个末端间的间隔和不必要严格地固定，以及它可以近似固定。
该显示面板具有可以在其上形成配线的第一衬底和安置成与该第 一衬底相对并在其上形成遮光部的第二衬底，以及在这种情况下，最 好在第一方向中相互相邻的像素的各个显示区间不形成该遮光部。另 外，可以提供彩色滤光器，其中沿第一方向中，顺序地排列相同颜色， 以及沿第二方向，按带状排列各个颜色。本发明的显示面板能包含在 图像显示设备中，以及通过将第一方向提供为图像显示设备的双凸透 镜的透镜阵列方向或视差栅栏的狭缝阵列方向，能防止由显示面板的 遮光部引起的显示质量的恶化。
根据本发明，由于在像素的每个显示区的第一方向中的两个末端 间的中点的位置根据第二方向中的位置改变，能抑制来自像素的光不 到达的非显示区的出现，从而能防止由显示面板的遮光部引起的显示 质量的恶化。
根据本发明的透镜包括：多个圆柱透镜，其光轴延伸的方向根据 垂直于阵列方向的方向改变。在本发明中，当此用作图像显示设备的 光学单元时，能抑制由显示面板的遮光部引起的显示质量的恶化。
附图说明
图1是表示通过视差栅栏系统，显示三维图像的方法的光模式 图；
图2是表示双凸透镜的透视图；
图3是表示通过双凸透镜系统，显示三维图像的方法的光模式 图；
图4是表示用于如在日本公开未审专利申请No.332354/1994中 所述，同时显示多个图像的显示器的透视图；
图5是表示透镜阵列方向中，其像素孔比为50％的传统显示面板 的平面图；
图6是通过使用图5所示的显示面板的双凸透镜系统，三维图像 显示设备的光模式图；
图7是表示通过其中在观看者侧提供视差栅栏的传统视差栅栏系 统，三维图像显示设备的光模式图；
图8是表示通过在显示面板的后部提供视差栅栏的传统视差栅栏 系统，三维图像显示设备的光模式图；
图9是本发明的第一实施例的图像显示设备的一部分的透视图；
图10是表示图9所示的显示面板2的平面图；
图11是表示装备有根据本发明的第一实施例的图像显示设备的 便携式终端的透视图；
图12是沿图10中所示的线A-A的截面的光模式图；
图13是沿图10中所示的线B-B和截面的光模式图；
图14是沿图10中所示的线C-C和截面的光模式图；
图15是表示本发明的第一实施例的图像显示设备的操作的光模 式图；
图16是表示在水平轴上选取观看位置时，本发明的第一实施例 的图像显示设备1的视平面上的亮度和垂直轴上的亮度的分布的图；
图17是表示在图9所示的显示面板2中的配线位置的平面图；
图18是表示本发明的第二实施例的图像显示设备的显示面板的 平面图；
图19是沿图18所示的线D-D的截面的光模式图；
图20是沿图18所示的线E-E的截面的光模式图；
图21是表示本发明的第二实施例的图像显示设备的操作的光模 式图；
图22是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第二实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和垂直轴上的亮度的分布的图；
图23是表示本发明的第三实施例的图像显示设备的显示面板的 平面图；
图24是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第三实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和垂直轴上的亮度的分布的图；
图25是表示本发明的第四实施例的图像显示设备的显示面板的 平面图；
图26是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第四实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和垂直轴上的亮度的分布的图；
图27是表示本发明的第五实施例的图像显示设备的显示面板的 平面图；
图28是沿图27所示的线F-F的截面的光模式图；
图29是沿图27所示的线G-G的截面的光模式图；
图30是沿图27所示的线H-H的截面的光模式图；
图31是表示本发明的第五实施例的图像显示设备的操作的光模 式图；
图32是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第五实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和垂直轴上的亮度的分布的图；
图33是表示本发明的第六实施例的图像显示设备的显示面板的 平面图；
图34是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第六实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和垂直轴上的亮度的分布的图；
图35是表示本发明的第七实施例的图像显示设备的显示面板的 平面图；
图36是表示本发明的第八实施例的图像显示设备的显示面板的 平面图；
图37是表示本发明的第九实施例的图像显示设备的显示面板的 平面图；
图38是沿图37所示的线I-I的截面的光模式图；
图39是沿图37所示的线J-J的截面的光模式图；
图40是沿图37所示的线K-K的截面的光模式图；
图41是表示本发明的第九实施例的图像显示设备的操作的光模 式图；
图42是表示本发明的第十实施例的便携式终端的透视图；
图43是表示本发明的第十实施例的图像显示设备的操作的光模 式图；
图44是表示本发明的第十一实施例的图像显示设备的透镜和显 示面板的平面图；
图45是表示本发明的第十二实施例的图像显示设备的显示面板 的平面图；以及
图46是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第十二实 施例的图像显示设备的视平面上的亮度和垂直轴上的亮度的分布的 图。
根据本发明的图像显示设备包括：显示面板，具有多个像素部， 每个包括显示用于n个视点的图像的n(n是等于或大于2的自然数) 种像素，像素部排列在第一方向和垂直于第一方向的第二方向的矩阵 中；光学单元，用于沿第一方向，将从排列在第一方向中的像素发出 的光分类成相互不同的方向；以及其中，在每个像素中提供显示区， 以及在像素的每一个中提供的显示区，其中，在第一方向中的显示区 的两端间的至少两个中点具有离光学单元的光轴不同的距离，中点沿 光轴彼此分开。
在本发明中，由于在第一方向中的显示区的两个末端间的至少两 个中点具有离光学单元的光轴不同的距离，能抑制来自像素的光未到 达的非显示区的出现。因此，能抑制由遮光部引起的显示质量恶化。
在像素中，能使光轴平行于第二方向。因此，由于在第一方向中 的显示区的两个末端间的中点的位置根据光学单元不具有将从像素发 出的光发射到相互不同方向的第二方向中的位置改变，能抑制由遮光 部引起的显示质量恶化。
最好，沿第二方向排列的多个像素中的每个显示区与在第二方向 中延伸的一条直线相交。另外，显示区可以是四边形，以及与在第一 方向中延伸的直线相交的显示区的边的方向可以不平行于第二方向。 因此，由于能抑制来自像素的光不到达的非显示区的出现，能抑制由 遮光部引起的显示质量恶化。在这种情况下，在例如相对于第二方向， 在相互相反的方向中，倾斜与在第一方向中延伸的直线相交的、在第 二方向中相互相邻的像素中的每个显示区的边，以及在边延伸的方向 和第二方向间产生的角度在大小上是相等的。因此，由于能使像素的 阵列方向与第二方向相同，能防止如由于像素的阵列方向不同于第二 方向的结果，出现的显示质量恶化。
另外，与在第一方向中延伸的直线相交的显示区的边由平行于第 二方向的直线和垂直于第二方向的直线组成。因此，能放大存在于在 第二方向中延伸的相同直线上的像素的每个孔区，以及能改进各个视 点图像间的边界处的亮度，因此，能进一步抑制由遮光部引起的显示 质量的恶化。
另外，与在第一方向中延伸的直线相交的显示区的边由曲线组 成。因此，由于能使在视平面上的亮度的分布变成任意形状，根据所 需光特性，具有更高自由度的设定值变为可能。另外，由于能使像素 的显示区的角的数量最小化为4，以及所有角能由直角组成，能抑制 由制造方法引起的孔比的下降。
此外，最好，在第二方向中相互相邻的像素对中的每个显示区的 形状相对于作为轴的、在第一方向中延伸的像素的边缘呈线对称。因 此，由于能使像素的阵列方向与第二方向相同，能防止由像素的阵列 方向和第二方向间的差值引起的显示质量的恶化。
此外，也可以在每个像素中提供多个显示区。因此，能在各个显 示区间安置为每个像素而提供的存储容量和连接到该存储容量的配 线。在这种情况下，显示面板能提供为液晶显示面板，能在板内切换 模式(in-plane switching mode)中操作。当液晶显示面板在板内切换模 式中操作时，能抑制由产生水平电场而安置的梳状电极引起的显示质 量的恶化。
此外，最好，显示区的第二方向中的两个末端间的距离是固定的， 与第一方向中的位置无关。因此，相对于观看位置的亮度分布是固定 的，从而能完全抑制由遮光部引起的显示质量的恶化。
此外，可以在第一方向中相互相邻的像素对的显示区间提供配 线，以及在配线的第一方向中的两个末端间的中点的位置在第一方向 中，可以根据第二方向中的位置改变。因此，由于能增加在组装期间， 配线和遮光部间的重叠边缘，能提高制造的生产率。
此外，当图像显示设备是三维图像显示设备时，第一方向是例如 水平方向。因此，由于在观看者的水平方向中安置用于多个视点的图 像，当视差图像显示为用于多个视点的图像时，能实现良好的三维图 像显示。
另外，当图像显示设备是平面图像显示设备时，第一方向是例如 垂直方向。因此，观看者能仅通过改变便携式终端的角度，观看用于 多个视点的图像。特别地，当用于多个视点的图像彼此有关时，由于 能通过改变视角的简单方法，比较各个图像，能大大地提高便利性。 另外，由于在垂直方向中排列用于多个视点的图像，观看者能总是用 双眼观看用于各个视点的图像，因此，能提高用于各个视点的图像的 可见度。
在本发明的图像显示设备中，光学单元可以是双凸透镜。因此， 不会发生使用视差栅栏的情况下，由栅栏引起的黑带状图，从而也减 少光损失。
另外，在本发明的图像显示设备，光学单元可以是视差栅栏。因 此，出现由于透镜模型的显示图像质量恶化小于使用双凸透镜的情 形。
另外，在本发明的图像显示设备，光学单元可以是双凸透镜，以 及该双凸透镜的圆柱透镜的光轴延伸的方向可以根据垂直于排列圆柱 透镜的方向的方向改变。因此，能抑制由遮光部引起的显示质量的恶 化。
根据本发明的另一图像显示设备包括：显示面板，具有多个像素 部，每个包括显示用于n个视点的图像的n(n是等于或大于2的自 然数)种像素，像素部排列在第一方向和垂直于第一方向的第二方向 的矩阵中；光学单元，用于沿第一方向，将从排列在第一方向中的像 素发出的光分类成相互不同的方向；以及在像素的每一个中提供的显 示区，其中，提供在第一方向中的显示区的末端的位置根据第二方向 中的位置改变的区域。
在本发明中，由于在显示区中提供第一方向中的显示区的末端的 位置根据第二方向中的位置改变的区域，能抑制来自像素的光不到达 的非显示区的出现。因此，能抑制由遮光部引起的显示质量的恶化。
在该图像显示设备中，在第二方向中，第一方向中显示区的两个 末端间的中点的位置和光学单元的光轴的位置相对不变。另外，显示 区可以是多边形，以及在与第一方向中延伸的直线相交的这些显示区 的边中，至少一边可以不与第二方向平行。此外，显示区能具有与在 第一方向中延伸的直线相交的一对边，相对于第二方向，在相互相反 的方向中，倾斜直线的延伸方向，以及在其延伸方向和第二方向间生 成的角度在大小上是相等的。此外，显示区可以具有包括梯形的形状。 因此，能抑制由遮光部引起的显示质量的恶化。
对本发明的图像显示设备，能使相对于作为轴的、在第一方向中 延伸的像素的边缘，在第二方向中相互相邻的像素的每个显示区呈线 对称，以及能使相对于第二方向中的两个末端间的线段连接中点和第 一方向中两个末端的线段连接中点间的交点间的中点，第一方向中相 互相邻的像素的每个显示区呈点对称。另外，在第一方向中相互相邻 的每个像素的第二方向中的两个末端间的距离和是固定的，与第一方 向中的位置无关。因此，由于相对于观看位置，亮度的分布能是固定 的，能完全消除由遮光部引起的显示质量恶化。
另外，显示面板可以具有形成配线的第一衬底和安置成与第一衬 底相对并形成遮光部的第二衬底，以及在第一方向中相互相邻的像素 的每个显示区间可以不形成遮光部。因此，由于能将第一方向中的位 置误差容限设置成大，可以实现高孔比。
此外，显示面板具有沿第一方向中，顺序地排列相同颜色的彩色 滤光器，以及可以提供沿第二方向，按带状排列的各个颜色。因此， 由于不必要遮挡彩色滤光器的相同颜色区，易于制造彩色滤光器，以 及能实现成本降低。
此外，当图像显示设备是三维图像显示设备时，第一方向是例如 水平方向。因此，由于在观看者的水平方向中安置用于多个视点的图 像，当视差图像显示为用于多个视点的图像时，能实现良好的三维图 像显示。
另外，当图像显示设备是平面图像显示设备时，第一方向是例如 垂直方向。因此，观看者能仅通过改变便携式终端的角度，观看用于 各个视点的图像。特别地，当用于多个视点的图像彼此有关时，由于 能通过改变视角的简单方法，比较各个图像，能大大地提高便利性。 另外，由于在垂直方向中排列用于多个视点的图像，观看者能总是用 双眼观看用于各个视点的图像，因此，能提高用于各个视点的图像的 可见度。
在本发明的图像显示设备中，光学单元可以是双凸透镜。因此， 不会发生使用视差栅栏的情况下，由栅栏引起的黑带状图，从而也减 少光损失。
另外，在本发明的图像显示设备，光学单元可以是视差栅栏。因 此，出现由于透镜模型的显示图像质量恶化小于使用双凸透镜的情 形。
根据本发明的另一图像显示设备包括：液晶显示面板，具有多个 像素部，每个包括显示用于n个视点的图像的n(n是等于或大于2 的自然数)种像素，像素部排列在第一方向和垂直于第一方向的第二 方向的矩阵中，以及在多域垂直定向模式中操作；光学单元，用于沿 第一方向，将从排列在第一方向中的像素发出的光分类成相互不同的 方向；以及在像素的每一个中提供的多个显示区，其中，在第一方向 中的两端间的中点的位置根据第二方向中的位置改变。
在本发明中，由于在多域垂直定向模式中，操作在每个像素中提 供在第一方向中的末端部分间的中点的位置随第二方向中的位置改变 的多个显示区的液晶面板，能抑制由不能充分地穿透光的域边界区引 起的显示质量的恶化。
根据本发明的便携式终端设备包括上述图像显示设备。另外，该 便携式终端设备是例如便携式电话、个人数字助理、游戏机、数码照 相机或数字摄像机。
根据本发明的显示面板包括：在第一方向和垂直于第一方向的第 二方向中的矩阵中排列的多个像素部，每个包括显示用于n个视点的 图像的n(n是等于或大于2的自然数)种像素；以及在每个像素中 提供的显示区，其中，第一方向中的两端间的中点的位置根据第二方 向中的位置改变。
最好，在第二方向中排列的多个像素中的每个显示区与在第二方 向中延伸的一条直线相交。另外，显示区可以是四边形，以及与在第 一方向中延伸的直线相交的显示区的边的方向可以不平行于第二方 向。在这种情况下，例如相对于第二方向，在相互相反的方向中，倾 斜与在第一方向中延伸的直线相交的、在第二方向中相互相邻的像素 中的每个显示区的边，以及在边延伸的方向和第二方向间产生的角度 在大小上是相等的。
另外，与在第一方向中延伸的直线相交的显示区的边可以由平行 于第二方向的直线和垂直于第二方向的直线组成。另外，与在第一方 向中延伸的直线相交的显示区的边可以由曲线组成。
另外，最好，在第二方向中相互相邻的像素对中的每个显示区的 形状相对于作为轴的、在第一方向中延伸的像素的边缘线对称。此外， 在每个像素中提供多个显示区，以及在这种情况下，最好显示面板是 在板内切换模式中操作的液晶显示面板。此外，显示区的第二方向中 的两个末端间的距离是固定的，与第一方向中的位置无关。此外，在 第一方向中相互相邻的像素对的显示区之间提供配线，以及在配线的 第一方向中的两个末端间的中点的位置在例如第一方向中，根据第二 方向中的位置改变。本发明的显示面板能包含在图像显示设备中，以 及通过将第一方向提供为图像显示设备的双凸透镜的透镜阵列方向， 或视差栅栏的狭缝阵列方向，能抑制由显示面板的遮光部引起的显示 质量的恶化。
根据本发明的另一显示面板包括：在第一方向和垂直于第一方向 的第二方向中的矩阵中排列的多个像素部，每个包括显示用于n个视 点的图像的n(n是等于或大于2的自然数)种像素；以及在每个像 素中提供的显示区，其中，在第一方向中的两个末端间的中点的位置 不变，与第二方向中的位置无关，以及在第一方向中的显示区的末端 的位置根据第二方向中的位置改变。
显示区可以是多边形，以及在这种情况下，最好与在所述第一方 向中延伸的直线相交的所述显示区的至少一边不与所述第二方向平 行。另外，在显示区中，可以提供在第一方向中延伸的直线相交，相 对于第二方向，在相互相反的方向中，倾斜其延伸方向的一对边，以 及在在大小是相等的其延伸方向和所述第二方向间生成的角度。此 外，显示区具有包括例如梯形的形状。
此外，相对于作为轴的、在第一方向中延伸的像素的边缘，在第 二方向中相互相邻的像素的每个显示区可以线对称，以及相对于第二 方向中的两个末端间的线段连接中点和第一方向中两个末端的线段连 接中点间的交点间的中点，第一方向中相互相邻的像素的每个显示区 可以点对称。此外，在第一方向中相互相邻的每个像素的第二方向中 的两个末端间的间隔之和是固定的，与第一方向中的位置无关。其中， 两个末端间的间隔和不必要严格地固定，以及它可以近似固定。
该显示面板具有可以在其上形成配线的第一衬底和安置成与该第 一衬底相对并在其上形成遮光部的第二衬底，以及在这种情况下，最 好在第一方向中相互相邻的像素的各个显示区间不形成该遮光部。另 外，可以提供彩色滤光器，其中沿第一方向中，顺序地排列相同颜色， 以及沿第二方向，按带状排列各个颜色。本发明的显示面板能包含在 图像显示设备中，以及通过将第一方向提供为图像显示设备的双凸透 镜的透镜阵列方向或视差栅栏的狭缝阵列方向，能防止由显示面板的 遮光部引起的显示质量的恶化。
根据本发明，由于在像素的每个显示区的第一方向中的两个末端 间的中点的位置根据第二方向中的位置改变，能抑制来自像素的光不 到达的非显示区的出现，从而能防止由显示面板的遮光部引起的显示 质量的恶化。
根据本发明的透镜包括：多个圆柱透镜，其光轴延伸的方向根据 垂直于阵列方向的方向改变。在本发明中，当此用作图像显示设备的 光学单元时，能抑制由显示面板的遮光部引起的显示质量的恶化。
附图说明
图1是表示通过视差栅栏系统，显示三维图像的方法的光模式 图；
图2是表示双凸透镜的透视图；
图3是表示通过双凸透镜系统，显示三维图像的方法的光模式 图；
图4是表示用于如在日本公开未审专利申请No.332354/1994中 所述，同时显示多个图像的显示器的透视图；
图5是表示透镜阵列方向中，其像素孔比为50％的传统显示面板 的平面图；
图6是通过使用图5所示的显示面板的双凸透镜系统，三维图像 显示设备的光模式图；
图7是表示通过其中在观看者侧提供视差栅栏的传统视差栅栏系 统，三维图像显示设备的光模式图；
图8是表示通过在显示面板的后部提供视差栅栏的传统视差栅栏 系统，三维图像显示设备的光模式图；
图9是本发明的第一实施例的图像显示设备的一部分的透视图；
图10是表示图9所示的显示面板2的平面图；
图11是表示装备有根据本发明的第一实施例的图像显示设备的 便携式终端的透视图；
图12是沿图10中所示的线A-A的截面的光模式图；
图13是沿图10中所示的线B-B和截面的光模式图；
图14是沿图10中所示的线C-C和截面的光模式图；
图15是表示本发明的第一实施例的图像显示设备的操作的光模 式图；
图16是表示在水平轴上选取观看位置时，本发明的第一实施例 的图像显示设备1的视平面上的亮度和垂直轴上的亮度的分布的图；
图17是表示在图9所示的显示面板2中的配线位置的平面图；
图18是表示本发明的第二实施例的图像显示设备的显示面板的 平面图；
图19是沿图18所示的线D-D的截面的光模式图；
图20是沿图18所示的线E-E的截面的光模式图；
图21是表示本发明的第二实施例的图像显示设备的操作的光模 式图；
图22是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第二实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和垂直轴上的亮度的分布的图；
图23是表示本发明的第三实施例的图像显示设备的显示面板的 平面图；
图24是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第三实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和垂直轴上的亮度的分布的图；
图25是表示本发明的第四实施例的图像显示设备的显示面板的 平面图；
图26是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第四实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和垂直轴上的亮度的分布的图；
图27是表示本发明的第五实施例的图像显示设备的显示面板的 平面图；
图28是沿图27所示的线F-F的截面的光模式图；
图29是沿图27所示的线G-G的截面的光模式图；
图30是沿图27所示的线H-H的截面的光模式图；
图31是表示本发明的第五实施例的图像显示设备的操作的光模 式图；
图32是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第五实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和垂直轴上的亮度的分布的图；
图33是表示本发明的第六实施例的图像显示设备的显示面板的 平面图；
图34是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第六实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和垂直轴上的亮度的分布的图；
图35是表示本发明的第七实施例的图像显示设备的显示面板的 平面图；
图36是表示本发明的第八实施例的图像显示设备的显示面板的 平面图；
图37是表示本发明的第九实施例的图像显示设备的显示面板的 平面图；
图38是沿图37所示的线I-I的截面的光模式图；
图39是沿图37所示的线J-J的截面的光模式图；
图40是沿图37所示的线K-K的截面的光模式图；
图41是表示本发明的第九实施例的图像显示设备的操作的光模 式图；
图42是表示本发明的第十实施例的便携式终端的透视图；
图43是表示本发明的第十实施例的图像显示设备的操作的光模 式图；
图44是表示本发明的第十一实施例的图像显示设备的透镜和显 示面板的平面图；
图45是表示本发明的第十二实施例的图像显示设备的显示面板 的平面图；以及
图46是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第十二实 施例的图像显示设备的视平面上的亮度和垂直轴上的亮度的分布的 图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图，详细地描述根据本发明的实施例的图像 显示设备。首先，描述根据本发明的第一实施例的图像显示设备。图 9是表示本发明的图像显示设备的一部分的透视图；以及图10是表示 其显示面板的平面图。如图9所示，在本实施例的图像显示设备1中， 从观看者侧的顺序，提供双凸透镜3、显示面板2和光源(未示出)。 显示面板2是例如透射液晶板(transmission liquid crystal panel)。该 显示面板2由大量显示像素组成，以及每个显示像素由一对相邻的第 一视点像素41和第二视点像素42组成。其中，在图9中，为改善图 的可见度，省略显示面板上圆柱透镜3a间的边界，以及同样适用于 下述图。
另外，双凸透镜3提供多个彼此并行的圆柱透镜3a。在下文中， 该圆柱透镜3a的纵向提供为垂直方向11，而圆柱透镜3a的阵列方向 提供为水平方向12。同时，将双凸透镜3安置成每个圆柱透镜3a对 应于一对相邻第一视点像素41和第二视点像素42的阵列，即沿垂直 方向11的显示图像。另外，对显示面板2的每个像素，提供孔5和 遮光部6。该遮光部6用于防止图像中的混色以及用于防止提供配线 以便将显示信号传送到像素。
如图10所示，在本实施的图像显示设备中，在第一视点像素41 和第二视点像素42中，形成作为显示区的四边形孔5，以及在水平方 向12相互相对的边延伸的方向不平行于垂直方向11，而是相对于垂 直方向11倾斜。即，孔5在平面图中，是以近似平行四边形形式。 因此，该显示面板2的孔位置根据垂直方向11中的位置改变。具体 来说，图10所示的沿线A-A的截面、沿线B-B的截面和沿线C-C的 截面在孔位置方面彼此不同。另外，在垂直方向11中相互相邻的像 素的孔5中，在水平方向12中相互相对的边在相互相反的方向中倾 斜，以及这些边延伸的方向和垂直方向11间产生的角度在大小方面 是相同的。即，各个像素的孔5的形状在垂直方向11中，作为轴的、 相对于在水平方向12中延伸的像素的边缘是线对称。
图11是表示装备有根据本发明的图像显示设备的便携式终端的 透视图。如图11所示，例如，该图像显示设备1装备有便携式电话9。
接着，将描述如上所述构造的图像显示设备1的操作，即，图像 显示设备1中的图像显示方法。图12是沿图10中所示的线A-A的截 面的光模式图。如图12所示，在本实施例的图像显示设备1中，当 点亮光源10时，使从光源10发出的光入射到显示面板2中。另外， 另一方面，由控制设备(未示出)驱动显示面板2，以及在每个显示 像素的第一视点像素41和第二视点像素42上，分别显示第一视点图 像和第二视点图像。同时，入射到显示面板2的第一视点像素41和 第二视点像素42中的光穿过这些像素的孔5，此外，由双凸透镜3反 射这些光，并分别发射到区域EL和ER。此时，通过观看者将他/她 的左眼61定位在区域EL以及使他/她的右眼62定位在区域ER，第 一视点图像输入到左眼61中，以及第二视点图像输入到右眼62中。 例如，当第一视点图像和第二视点图像是视差图像以组成三维图像 时，第一视点图像是用于左眼61的图像，以及第二视点图像是用于 右眼62的图像，观看者能识别三维图像。然而，在沿A-A线的截面 中，在显示区EL和ER的两侧，出现由遮光部6引起的非显示区EB。
另外，图13是沿图10所示的线B-B的截面的光模式图。如图13 所示，在沿线B-B的截面中，在该图中，比沿图10中所示的线A-A 的截面中的更右侧处，提供第一视点像素41和第二视点像素42的孔 5的位置。因此，在沿线B-B的截面中，相对于视平面的中心线x， 在该图中，非显示区EB偏向右侧。其中，除上述的操作与如上所述 的通过沿线A-A的截面的操作相同。
此外，图14是沿图10所示的线C-C的截面的光模式图。如图14 所示，在沿线C-C的截面中，在该图中，比沿图10的线A-A的截面 中更左侧处，提供第一视点像素41和第二视点像素42的孔5的位置。 因此，在沿线C-C的截面中，相对于视平面的中心线x，在该图中， 非显示区EB偏向左侧。其中，除上述外的操作与如上所述的通过沿 线A-A的截面的操作相同。
图15是表示本实施例的图像显示设备1的操作的光模式图。组 成双凸透镜3的圆柱透镜3a是透镜元件是一维连续的以及在为其连 续方向的垂直方向中不具有透镜效应的透镜。因此，实际上，合成在 沿线A-A的截面(图12)、沿线B-B的截面(图13)以及沿线C-C 的截面(图14)中的显示区EL和ER并进入图15所示的显示区EL 和ER。因此，在本实施例的图像显示设备1中，由于消除非显示区EB， 能抑制由遮光部6引起的显示质量的恶化。
图16是表示在水平轴上选取观看位置时，本发明的第一实施例 的图像显示设备1的视平面上的亮度和垂直轴上的亮度的分布的图。 如图16所示，对本实施例的图像显示设备1，由于通过上述效果，减 轻遮光部6的影响，不产生没有来自每个像素的光到达的非显示区 EB。
通常，当第一视点像素41和第二视点像素42的阵列方向不平行 于圆柱透镜3a的纵向时，由于以重叠方式观察到图像，因此，使显 示质量恶化。因此，在本实施例的图像显示设备1中，在水平方向12 中彼此相邻的孔5中，相对于垂直方向11，在相互相反的方向中，倾 斜在水平方向12中相互相反的边，以及在这些边延伸的方向和垂直 方向11间产生的角度在绝对值上是相同的。即，孔5的形状相对于 作为轴的、在水平方向12中延伸的像素的边缘呈线对称。因此，由 于分别沿垂直方向11排列第一视点像素41和第二视点像素42，能使 第一视点像素41和第二视点像素42的阵列方向和圆柱透镜3a的纵 向彼此平行。因此，在本实施例的图像显示设备1中，不产生以重叠 方式观察图像的问题。
另外，在本实施例的显示设备1中，由于受遮光部6环绕的孔5 的形状在平面图中为近似平行四边形，四个角中的两个具有钝角。通 常，当用低成本制造方法制作遮光部6时，四舍五入这些角以便降低 孔比率，然而，本实施例的图像显示设备1在角的数量方面很小，此 外，其一半构造成钝角，因此，能将角的四舍五入降低到最小。因此， 能抑制由制造方法引起的孔比率的降低。为此，特别地，当本发明应 用于具有小像素间距的高清晰度图像显示设备时，能获得好的效果。
图17是图9所示的显示面板2中的配线位置的平面图。在本实 施例的图像显示设备1中，尽管在水平方向12中彼此相反的边延伸 的方向不平行于垂直方向11，如图17所示，最好安置在水平方向12 中相邻的孔5间的配线60的纵向也不平行于垂直方向11。因此，由 于能增加在组装期间，配线60和遮光部6间的重叠边缘，提高制造 的生产率。
此外，由于本实施例的图像显示设备1将双凸透镜3用作图像分 类部件，不产生由如在使用视差栅栏的图像显示中的栅栏引起的黑带 图形，从而光损失很小。其中，在上文中，尽管已经描述了具有两个 视点的情形，本发明不限于此，以及当图像显示设备具有三个视点或 更多的多个视点时，也能获得类似的效果。
另外，本实施例的图像显示设备1能有利地应用于能显示良好图 像的便携式装置，诸如便携式电话。特别地，当在该图像显示设备1 上显示三维图像时，与当此应用于大型显示设备不同，由于观看者能 随意地调整他/她的眼睛与显示设备间的位置关系，他/她能很快地找 出最佳可视范围。此外，当在本实施例的图像显示设备1上显示不同 内容的平面图像时，与当此应用于大型显示设备不同，由于观看者能 仅通过改变图像显示设备的角度，观看不同内容的平面图像，能大大 地提高便利性。此外，本实施例的图像显示设备1不仅适用于便携式 电话，而且适用于各种类型的便携式终端设备，诸如便携式终端、PDAs (个人数字助理)、游戏机、数码照相机和数字摄像机。
其中，在本实施例的图像显示设备1中，尽管已经将透射液晶显 示板用作显示面板，本发明不限于此，以及可以使用在每个像素中， 提供透射区和反射区的反射液晶显示板或半透射液晶显示板。另外， 用于液晶显示面板的驱动方法可以是有源矩阵系统，诸如TFT(薄膜 晶体管)系统、TFD(薄膜二极管)系统等等，或可以是无源矩阵系 统，诸如STN(超级扭曲列液晶)系统等等。此外，对显示面板，可 以使用除液晶显示面板外的显示面板，例如有机场致发光显示板、等 离子显示面板、CRT(阴极射线管)显示面板、LED(发光二极管) 显示面板、场致发射显示面板，或PALC(等离子寻址液晶)显示器。 此外，在本实施例的图像显示设备1中，通过时分系统，可以显示彩 色图像。
接着，将描述根据本发明的第二实施例的图像显示设备。图18 是表示本实施例的图像显示设备的显示面板的平面图。如图18所示， 在本实施例的图像显示设备13中，在第一视点像素41和第二视点像 素42的各个孔15中，与在水平方向12中延伸的直线相交的边由平 行于垂直方向11的直线和垂直于它的直线组成，以及孔15具有在中 心部分的附近中，水平方向12中的位错的形状。因此，该显示面板14 中的孔的位置随垂直方向11中的位置改变。
图19是沿图18中所示的线D-D的截面的光模式图。如图19所 示，在沿线D-D的截面中，在该图中，向右提供第一视点像素41和 第二视点像素41的孔15的位置。因此，在沿线D-D的截面中，相对 于视平面的中心线x，非显示区EB偏向该图中的右侧。另外，图20 是沿图18所示的线E-E的截面的光模式图。如图20所示，在沿线E- E的截面中，在该图中，朝左提供第一视点像素41和第二视点像素41 的孔15的位置。因此，在沿线E-E的截面中，与沿线D-D的上述截 面不同，相对于视平面的中心线x，使非显示我EB偏向该图中的左 侧。
图21是表示本实施例的图像显示设备13的操作的光模式图。在 该图像显示设备13中，与上述第一实施例类似，由于使用双凸透镜， 合成沿线D-D的截面(图19)和沿线E-E的截面(图20)中的显示 区EL和ER，并做成图21所示的显示区EL和ER上。因此，在本实 施例的图像显示设备13中，由于消除了非显示区EB，能抑制由遮光 部16引起的显示质量的恶化。
图22是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第二实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和水平轴上的亮度的分布的图。 如图22所示，对本实施例的图像显示设备13，由于由上述效果减轻 遮光部16的影响，不出现来自每个像素的光不到达的非显示区EB。 另外，由于能使图像边界附近的亮度大于上述实施例的图像显示设备 1，抑制由遮光部16引起的显示质量的恶化的效果更大。
另外，在本实施例的图像显示设备13中，由于与在水平方向12 中延伸的直线相交的孔15的边由平行于垂直方向11的直线和垂直于 它的直线组成，能使第一视点像素41和第二视点像素42的各个孔15 大于上述第一实施例的图像显示设备1。因此，由于能提高各个视点 图像间的边界处的亮度，与上述第一实施例的图像显示设备1中的孔 相比，抑制由遮光部引起的显示质量的恶化的效果更大。
然而，对本实施例的图像显示设备13，由于配线必须安置在水 平方向12中相互相邻的孔15间的形成的遮光部16上，以便平行和 垂直于垂直方向11，使配线长度长于上述第一实施例的图像显示设备 的配线长度，以及能增加由配线电阻和电容引起的配线时间常数。因 此，关于驱动显示面板，上述第一实施例的图像显示设备1比本实施 例的图像显示设备13更有利。其中，在本实施例的图像显示设备13 中，除上述外的结构和操作方面与上述第一实施例的图像显示设备1 相同。
接着，将描述根据本发明的第三实施例的图像显示设备。图23 是表示本发明的第三实施例的图像显示设备的显示面板的平面图。如 图23所示，在本实施例的图像显示设备中，与在水平方向12中延伸 的直线相交的显示面板的孔25的边由曲线组成。即，在水平方向12 中相反的孔25的边由曲线组成。
图24是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第三实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和水平轴上的亮度的分布的图。 在本实施例的图像显示设备中，由于与在水平方向12中延伸的直线 相交的显示面板的孔25的边由曲线组成，能使视平面上的亮度的分 布变成任意形状，以及例如，变成如图24所示的分布形状，具有根 据所需光特性的更高自由度的设定值变为可能。
另外，在本实施例的图像显示设备中，能使由遮光部26环绕的 每个孔25的角的数量最小化到四个，此外，能使所有角变成直角。 即，不形成如在上述第一实施例的图象显示设备1中的这种钝角。因 此，与上述第一和第二实施例的图像显示设备相比，能抑制由制造方 法引起的孔比率的下降。其中，除上述外的本实施例的图像显示设备 的结构和操作方面与上述第一实施例的图像显示设备1相同。
接着，将描述根据本发明的第四实施例的图像显示设备。图25 是表示本发明的第四实施例的图像显示设备的显示面板的平面图。如 图25所示，在本实施例的图像显示设备中，提供以在垂直方向11中 交错以及在水平方向12中相连的、具有在平面图相同面积的三个矩 形的形状的孔35。形成这些孔35以便使在水平方向12中相互相邻的 像素的形状变为相同以及在垂直方向11中相互相邻的像素的形式变 为线对称。因此，各个像素具有在水平方向12的任意位置处，在垂 直方向11中固定的孔比率。
图26是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第四实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和水平轴上的亮度的分布的图。 如图26所示，在本实施例的图像显示设备中，由于各个像素的垂直 方向11中的孔比率在水平方向中的任意位置是固定的，能使相对于 观看位置的亮度分布固定，从而能完全消除由遮光部36引起的显示 质量的恶化。其中，除上述外的本实施例的图像显示设备的结构和操 作方面与上述第二实施例的图像显示设备13相同。该显示面板也能 适用于上述第三实施例的图像显示设备。
接着，将描述根据本发明的第五实施例的图像显示设备。图27 是表示本发明的第五实施例的图像显示设备的显示面板的平面图。如 图27所示，在本实施例的图像显示设备43中，能将上述第一实施例 的图像显示设备的显示面板中的孔在水平方向12中，由遮光部分别 划分成两部分。即，在第一视点像素41和第二视点像素42中，分别 提供两个相互平行的孔45。此外，与在水平方向12中延伸的直线相 交的孔45的边不平行于垂直方向11，而是相对于垂直方向11倾斜。
接着，将描述如上构造的图像显示设备43的操作，即，在图像 显示设备43上的图像显示方法。图28是沿图27中所示的线F-F的 截面的光模式图。如图28所示，在沿显示面板44的线F-F的截面中， 在每个像素的中心部分处，提供遮光部46。因此，在显示区EL和ER 的两侧和中心，出现由遮光部46引起的非显示区EB。另外，图29 是沿图27所示的线G-G的截面的光模式图。如图29所示，在沿线G-G 的截面中，在像素中，朝右提供遮光部46。因此，在显示区EL和ER 的右侧，出现非显示区EB。此外，图30是沿图27所示的线H-H的 截面的光模式图。如图30所示，在沿线H-H的截面中，在像素中朝 左提供遮光部46。因此，在显示区EL和ER的左侧，出现非显示区 EB。
图31是表示本实施例的图像显示设备43的操作的光模式图。在 该图像显示设备43中，与上述第一实施例类似，由于使用双凸透镜， 合成在沿线F-F的截面(图28)、沿线G-G的截面(图29)以及沿 线H-H的截面(图30)中的显示区EL和ER并进入图31所示的显 示EL和ER。因此，在本实施例的图像显示设备43中，由于消除 非显示区EB，能抑制由遮光部46引起的显示质量的恶化。
图32是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第五实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和水平轴上的亮度的分布的图。 如图32所示，在每个像素的中心部分，提供遮光部46以便如在本实 施例的图像显示设备43中，在水平方向12中划分像素的情况下，能 抑制由遮光部46引起的显示质量恶化。
其中，在遮光部46分离在像素的中心部分提供的像素下，能安 置为每个像素而提供的存储电容以及连接存储电容的配线。另外，除 本实施例的图像显示设备43的上述外的结构和操作的方面与上述第 一实施例的图像显示设备1相同。此外，该显示面板44能适用于上 述第一至第四实施例的图像显示设备。
接着，将描述根据本发明的第六实施例的图像显示设备。图33 是表示本发明的第六实施例的图像显示设备的显示面板的平面图。如 图33所示，在本实施例的图像显示设备中，由多个相互平行的梳状 电极57划分图17所示的上述第一实施例的图像显示设备1的显示面 板2中的孔5。这些梳状电极57平行于在水平方向12中相邻的孔间 延伸的遮光部6的边形成，而不平行于垂直方向11，以及具有相对于 垂直方向11的预定角度。同时，梳状电极57延伸的水平方向12中 相邻的像素的方向相互平行，以及相对于作为轴的、在水平方向12 中延伸的遮光部6的边，在垂直方向11中相邻的像素中的梳状电极57 对称。其中，在图33中，为提高图的可见度，所示的梳状电极57具 有阴影线。
图34是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第六实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和水平轴上的亮度的分布的图。 如图34所示，在如在本实施例的图像显示设备中，通过梳状电极57， 已经在水平方向12中划分显示面板中的各个像素的孔的情况下，能 获得与如在第一实施例的图像显示设备1中类似的效果，从而能抑制 由梳状电极57引起的显示质量的恶化。
在本实施例的图像显示设备中，由于已经在各个像素的孔处提供 梳状电极57，能在显示面板的水平方向12中生成电场，以及在板内 切换模式中，这能适当地应用于驱动液晶面板。另外，该图像显示设 备的梳状电极57能是由金属材料，诸如铝形成的非透明电极，或由ITO (氧化铟锡)等等形成的透明电极，以及在任一情况下，能获得类似 的效果。在各个电极的孔处提供梳状电极57的情况下，即使当这些 梳状电极57是透明电极，在梳状电极57上，出现由于未足够地施加 水平电场，不能由水平电场驱动液晶以及未充分地透过光的区域，然 而，如在本实施例的图像显示设备中，通过使在水平方向12中相邻 的像素中，使梳状电极57延伸的方向相互平行，以及使在垂直方向11 中相邻的像素中的梳状电极57相对于作为轴的、在水平方向12中延 伸的遮光部6的边对称，消除了非显示区，从而能抑制由梳状电极57 引起的显示质量的恶化。
如上所述，当显示面板是液晶显示面板以及这一液晶显示面板在 如上述的板内切换模式中，出现不能充分透过光的区域，即，在各个 像素的也处出现非显示区的模式中驱动时，本实施例的图像显示设备 很有效。作为同样出现非显示区的液晶驱动模式，例如，能想到为与 板内切换模式类似的水平电场模式的边缘场切换模式(Fringe field switching mode)和高级边缘场切换模式、为多域垂直定向模式的多域 垂直对准模式、成型垂直对准模式和先进的超浏览模式等等。通过该 多域垂直定向模式，在域间的边界处，出现未透过光的区域。其中， 除上述外的本实施例的图像显示设备的结构和操作的方面与上述第五 实施例的图像显示设备相同。
接着，将描述根据本发明的第七实施例的图像显示设备。图35 是表示本发明的第七实施例的图像显示设备的显示面板的平面图。如 图35所示，在本实施例的图像显示设备中，多次弯曲与在水平方向12 中延伸的直线相交的孔65的边。
在本实施例的图像显示设备中，由于多次弯曲与在水平方向12 中延伸的直线相交的孔65的边，这些边的角度变得比在上述第一实 施例的图象显示设备中更不显著，从而能进一步提高显示质量。当像 素间距很大时，这种形状的孔65特别有效。其中，除上述外的本实 施例的图像显示设备的结构和操作的方面与上述第一实施例的图像显 示设备1相同。此外，这一显示面板也能应用于上述第一至第六实施 例的图像显示设备。
接着，将描述根据本发明的第八实施例的图象显示设备。图36 是表示本发明的第八实施例的图像显示设备的显示面板的平面图。如 图36所示，除提供配线60以便在平行于垂直方向11的方向中延伸 外，本实施例的图像显示设备与上述第一实施例的图像显示设备相 同。
在本实施例的图像显示设备中，尽管出现由配线60引起的非显 示区，由于使在水平方向12中相互相反的孔5的边不平行于垂直方 向11以及已经改变垂直方向11中的每个像素的孔，比传统的图像显 示设备更能抑制由遮光部6引起的显示质量的恶化。另一方面，由于 使配线60平行于垂直方向11，与上述第一实施例的图像显示设备1 相比，能缩短配线60长度，以及能降低由配线电阻和电容引起的配 线时间常数。这在驱动显示面板中是有利的。其中，除上述外的本实 施例的图像显示设备的结构和操作的方面与上述第一实施例的图像显 示设备1相同。另外，该显示面板能应用于上述第一至第七实施例的 图像显示设备。
接着，将描述根据本发明的第九实施例的图像显示设备。图37 是表示本发明的第九实施例的图像显示设备的显示面板的平面图。如 图37所示，对本实施例的图像显示设备81，提供视差栅栏8，代替 双凸透镜。其中，各个像素的形状与图2所示的第一实施例的图像显 示设备相同，以及在本实施例中，除上述外的结构方面与上述第一实 施例的图像显示设备1相同。
接着，将描述如上构造的本实施例的图像显示设备的操作。图38 是沿图37所示的线I-I的截面的光模式图。如图38所示，在本实施 例的图像显示设备81中，当点亮光源10时，使从光源10发出的光 入射到显示面板2中。另外，另一方面，由控制设备(未示出)驱动 显示面板2，以及分别在每个显示像素的第一视点像素41和第二视点 像素42上，显示第一视点图像和第二视点图像。同时，使入射到显 示面板2的第一视点像素41和第二视点像素42中的光穿过这些像素 的孔5，以及在穿过这些像素后，进入视差栅栏8。此外，这些光穿 过视差栅栏8的狭缝8a，以及分别射向区域EL和ER。同时，通过观 看者将他/她的左眼61定位在区域EL以及使他/她的右眼62定位在区 域ER，使第一视点图像进入左眼61，以及使第二视点图像进入右眼 62。例如，当第一视点图像和第二视点图像是视差图像以组成三维图 像时，该第一图像是用于左眼61的图像，以及该第二图像是用于右 眼62的图像，观看者能识别三维图像。然而，在显示区EL和ER的 两侧，出现由遮光部6引起的非显示区EB。
另外，图39是沿图37所示的线J-J的截面的光模式图。如图39 所示，在沿线J-J的截面中，在比沿图38中所示的线I-I的截面的该 图中的更右侧处，提供第一视点像素41和第二视点像素42的孔5的 位置。因此，在沿线J-J的截面中，相对于视平面的中心线x，使非显 示区EB偏向该图中的右侧。其中，除上述的操作与如上所述，通过 沿线I-I的截面的操作相同。
此外，图40是沿图37所示的线K-K的截面的光模式图。如图40 所示，在沿线K-K的截面中，在该图中，比沿图38的线I-I的截面中 更左侧处，提供第一视点像素41和第二视点像素42的孔5的位置。 因此，在沿线K-K的截面中，相对于视平面的中心线x，使非显示区 EB一侧偏向该图中的左侧。其中，除上述外的操作与如上所述，通 过沿线I-I的截面的操作相同。
图41是表示本发明的第九实施例的图像显示设备的操作的光模 式图。在本实施例的图像显示设备中，视差栅栏8的狭缝8a的孔是 一维连续以及在为其连续方向的垂直方向中不具有遮光效应。因此， 实际上，合成在沿线I-I的截面(图39)、沿线J-J的截面(图39) 以及沿线K-K的截面(图40)中的显示区EL和ER并成为图41所 示的显示区EL和ER。因此，在本实施例的图像显示设备中，由于消 除非显示区EB，能抑制由遮光部6引起的显示质量的恶化。
在本实施例的图像显示设备中，通过使用视差栅栏，提供与使用 双凸透镜的情形相比，不产生由于透镜模型的显示图像的质量恶化的 优点。除上述外的本实施例的图像显示设备的效果与上述第一实施例 的图像显示设备1相同。其中，在上述第二至第八实施例的图像显示 设备中，同样地，能使用视差栅栏，代替双凸透镜。
接着，将描述根据本发明的第十实施例的便携式终端。图42是 表示本发明的第十实施例的便携式终端的透视图。如图42所示，对 本实施例的便携式终端设备99，在垂直方向11中，排列组成图像显 示设备91的圆柱透镜93a。即，圆柱透镜93a的纵向是水平方向12。 其中，在本实施例的便携式终端设备99的图像显示设备中，除上述 外的结构方面与上述第一实施例的图像显示设备相同。
接着，将描述根据本发明的便携式终端设备99的图像显示设备 91的操作。图43是表示本发明的第十实施例的图像显示设备的操作 的光模式图。如图43所示，在本实施例的便携式终端设备99的图像 显示设备91中，当点亮光源10时，使从光源10发出的光入射在显 示面板2中。此时，由控制设备(未示出)驱动显示面板2，由此分 别在每个显示像素的第一视点像素41和第二视点像素42上，显示第 一视点图像和第二视点图像。同时，使入射到显示面板的第一视点像 素41和第二视点像素42中的光穿过这些像素，由双凸透镜3的圆柱 透镜3a折射，以及分别发射到区域E1和E2。此时，当观看者将他/ 她的眼睛定位在区域E1上时，他/她能观察到第一视点图像，以及当 他/她将他/她的眼睛定位在区域E2上时，他/她能观察到第二视点图 像。
在本实施例的便携式终端设备99中，由于在垂直方向11中，排 列组成图像显示设备91的双凸透镜93的圆柱透镜93a，观看者能仅 通过改变便携式终端设备99的角度，观看第一视点图像或第二视点 图像。特别地，当第一视点图像和第二视点图像彼此具有关系时，由 于能通过改变视角的简单操作，比较各个图像，大大地提高了便利性。 例如，当在水平方向12中排列用于多个视点的图像时，由于对右眼 和左眼，出现以不同视点观看图像的位置，存在观看者被迷惑以及不 能识别各个视点的图像的情形。然而，如在本实施例的便携式电话设 备99中，当在垂直方向11中排列用于多个视点的图像时，由于观看 者能总是用双眼观看用于各个视点的图像，能识别各个视点的图像而 不是迷惑。其中，除上述外，本实施例的便携式终端设备99的效果 与上述第一实施例相同。其中，在上述第二至第九实施例中，同样地， 能应用本实施例。
接着，将描述根据本发明的第十一实施例的图像显示设备。图44 是表示本发明的第十一实施例的图像显示设备的透镜和显示面板的平 面图。如图44所示，本实施例的图像显示设备不同于上述第一实施 例的图像显示设备之处在于，传统的形状，其中，在水平方向12中 相互相对的像素的孔95的边平行于垂直方向11，此外，孔95的位置 不根据垂直方向11中的位置改变。同时，圆柱透镜97a的光轴延伸 的方向根据垂直方向11中的位置改变。
在本实施例的图像显示设备中，由于相对于透镜的光轴延伸的方 向，像素孔95的水平方向12中的两端间的中点的位置根据垂直方向 11改变，比传统的图像显示设备，能进一步抑制由遮光部96引起的 显示质量的恶化。另外，由于能使用通用显示板，降低成本是可能的。 其中，除上述外，本实施例的图像显示设备的结构和操作方面与上述 实施例的图像显示设备1相同。另外，该透镜也能应用于上述第一至 第九实施例的图像显示设备。
接着，将描述根据本发明的第十二实施例的图像显示设备。图45 是表示本发明的第十二实施例的图像显示设备的显示面板的平面图。 其中，在图45中，为提高图的可见度，用阴影线表示配线70。在图 17所示的第一实施例的图像显示设备1中，显示面板2的孔5根据平 面图，近似地为四边形，而在本实施例的图像显示设备中，如图45 所示，孔75具有包括在平面图中梯形的形状。具体地，孔75具有六 边形形状，每个通过排列左右对称梯形和其长的边长度等于该梯形的 下部的长度以便梯形的下部和矩形的长边相互接触来形成。即，孔75 的形状是相对于在垂直方向11中延伸的线段左右对称，以及作为形 成该孔75的边，具有相对于垂直方向11相互相反方向中倾斜以及在 其延伸方向和垂直方向11间产生的角的大小相等的一对边。
因此，在相对于垂直方向11倾斜的边对间的区域中，尽管孔75 的水平方向12中的末端部分在水平方向12中的位置中，根据垂直方 向11的位置改变，在水平方向12的位置中，水平方向12中的两个 末端间的中点不改变，而与垂直方向11的位置无关。而且，由于组 成双凸透镜的圆柱透镜3a的纵向与垂直方向11平行，尽管显示面板 的孔75的水平方向12的末端与圆柱透镜3a的光轴间的距离根据垂 直方向11中的位置改变，连接显示面板的孔75的水平方向12的两 个末端间的中点的线段和圆柱透镜3a的光轴间的距离相对固定，与 垂直方向11中的位置无关。即，显示面板的孔75的水平方向12的 末端的位置和圆柱透镜3a的光轴的位置在垂直方向11相对不同，以 及显示面板的孔75的水平方向12中的两个末端间的中点的位置和圆 柱透镜3a的光轴的位置相对不变。
此外，在该显示面板的垂直方向11中彼此相邻的孔75安置成相 对于在水平方向12中延伸的线段线对称。另外，将在水平方向中彼 此相邻的孔75安置成相对于其垂直方向11中的两端间的线段连接中 点和水平方向12中两端间的线段连接中点呈点对称。因此，垂直方 向11中的孔75的宽度当也增加水平方向12中彼此相邻的孔75的宽 度时，也是几乎是固定的，而与水平方向12中的位置无关。
其中，在相对于水平方向12中相互相邻的孔75间的区域的垂直 方向11倾斜的边间的区域，即相对于像素的垂直方向11倾斜的像素 的边缘，不提供遮光部76，而仅在平行于在垂直方向11中相互相邻 的孔75间的区域的水平方向12的方向中延伸的边间的区域，即，在 水平方向12中延伸的像素的边缘处提供。而且，通过配线，分段在 水平方向12中相互相邻的孔75，以及由该配线70遮光。
图46是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第十二实 施例的图像显示设备的视平面上的亮度和水平轴上的亮度的分布的 图。如在本实施例的图像显示设备中，通过以包括平面图中的梯形的 形状生成显示面板的各个像素的孔75，此外，使孔75安置成在垂直 方向11中相互相邻，以便相对于在水平方向12中延伸的线段呈线对 称，以及将孔75安置成在水平方向12中相互相邻以便相对于其垂直 方向11中的两个末端间的线段连接中点和水平方向12中的两个末端 间的线段连接中点间的交点间的中点呈点对称，能固定在各个像素的 水平方向12中的任意位置处的垂直方向中的孔比，因此，如图46所 示，能固定相对于观看位置的亮度分布。因此，能完全消除由遮光部 76引起的显示质量恶化。
其中，在本实施例的图像显示设备中，由于在相对于垂直方向倾 斜的边对间的区域不提供遮光部76，即使当形成遮光部76时的水平 方向12中的位置误差容限大时，施加到孔比上的影响也很小。即， 能将水平方向12中的位置容限设置成大以便实现高孔比。这种形状 提供大的效果，特别是当在与形成配线70的衬底相对的衬底上形成 遮光部76时。
此外，在本实施例的图像显示设备中，由于孔75的形状是六边 形形状，每个通过在平面图中，安置梯形以及其长边长度等于该梯形 的下部的长度的矩形以便梯形的下部和矩形的长边相互接触来形成， 所有的角都是钝角或直角。因此，能将由形成方法引起的遮光部76 的角的四舍五入抑制到最小，从而能抑制由制造方法引起的孔比中的 下降。
此外，在本发明的图像显示设备中，当在用于彩色显示器的显示 面板上提供带状颜色滤光器时，最好在水平方向12中形成彩色滤光 器的相同颜色序列的方向。因此，不必遮挡彩色滤光器的相同颜色区， 以及能实现矩形形式，因此，能容易制造彩色滤光器制造，能实现成 本降低。其中，除上述外，结构和操作方面与上述第一实施例的图像 显示设备1相同。
另外，双凸透镜3提供多个彼此并行的圆柱透镜3a。在下文中， 该圆柱透镜3a的纵向提供为垂直方向11，而圆柱透镜3a的阵列方向 提供为水平方向12。同时，将双凸透镜3安置成每个圆柱透镜3a对 应于一对相邻第一视点像素41和第二视点像素42的阵列，即沿垂直 方向11的显示图像。另外，对显示面板2的每个像素，提供孔5和 遮光部6。该遮光部6用于防止图像中的混色以及用于防止提供配线 以便将显示信号传送到像素。
如图10所示，在本实施的图像显示设备中，在第一视点像素41 和第二视点像素42中，形成作为显示区的四边形孔5，以及在水平方 向12相互相对的边延伸的方向不平行于垂直方向11，而是相对于垂 直方向11倾斜。即，孔5在平面图中，是以近似平行四边形形式。 因此，该显示面板2的孔位置根据垂直方向11中的位置改变。具体 来说，图10所示的沿线A-A的截面、沿线B-B的截面和沿线C-C的 截面在孔位置方面彼此不同。另外，在垂直方向11中相互相邻的像 素的孔5中，在水平方向12中相互相对的边在相互相反的方向中倾 斜，以及这些边延伸的方向和垂直方向11间产生的角度在大小方面 是相同的。即，各个像素的孔5的形状在垂直方向11中，作为轴的、 相对于在水平方向12中延伸的像素的边缘是线对称。
图11是表示装备有根据本发明的图像显示设备的便携式终端的 透视图。如图11所示，例如，该图像显示设备1装备有便携式电话9。
接着，将描述如上所述构造的图像显示设备1的操作，即，图像 显示设备1中的图像显示方法。图12是沿图10中所示的线A-A的截 面的光模式图。如图12所示，在本实施例的图像显示设备1中，当 点亮光源10时，使从光源10发出的光入射到显示面板2中。另外， 另一方面，由控制设备(未示出)驱动显示面板2，以及在每个显示 像素的第一视点像素41和第二视点像素42上，分别显示第一视点图 像和第二视点图像。同时，入射到显示面板2的第一视点像素41和 第二视点像素42中的光穿过这些像素的孔5，此外，由双凸透镜3反 射这些光，并分别发射到区域EL和ER。此时，通过观看者将他/她 的左眼61定位在区域EL以及使他/她的右眼62定位在区域ER，第 一视点图像输入到左眼61中，以及第二视点图像输入到右眼62中。 例如，当第一视点图像和第二视点图像是视差图像以组成三维图像 时，第一视点图像是用于左眼61的图像，以及第二视点图像是用于 右眼62的图像，观看者能识别三维图像。然而，在沿A-A线的截面 中，在显示区EL和ER的两侧，出现由遮光部6引起的非显示区EB。
另外，图13是沿图10所示的线B-B的截面的光模式图。如图13 所示，在沿线B-B的截面中，在该图中，比沿图10中所示的线A-A 的截面中的更右侧处，提供第一视点像素41和第二视点像素42的孔 5的位置。因此，在沿线B-B的截面中，相对于视平面的中心线x， 在该图中，非显示区EB偏向右侧。其中，除上述的操作与如上所述 的通过沿线A-A的截面的操作相同。
此外，图14是沿图10所示的线C-C的截面的光模式图。如图14 所示，在沿线C-C的截面中，在该图中，比沿图10的线A-A的截面 中更左侧处，提供第一视点像素41和第二视点像素42的孔5的位置。 因此，在沿线C-C的截面中，相对于视平面的中心线x，在该图中， 非显示区EB偏向左侧。其中，除上述外的操作与如上所述的通过沿 线A-A的截面的操作相同。
图15是表示本实施例的图像显示设备1的操作的光模式图。组 成双凸透镜3的圆柱透镜3a是透镜元件是一维连续的以及在为其连 续方向的垂直方向中不具有透镜效应的透镜。因此，实际上，合成在 沿线A-A的截面(图12)、沿线B-B的截面(图13)以及沿线C-C 的截面(图14)中的显示区EL和ER并进入图15所示的显示区EL 和ER。因此，在本实施例的图像显示设备1中，由于消除非显示区EB， 能抑制由遮光部6引起的显示质量的恶化。
图16是表示在水平轴上选取观看位置时，本发明的第一实施例 的图像显示设备1的视平面上的亮度和垂直轴上的亮度的分布的图。 如图16所示，对本实施例的图像显示设备1，由于通过上述效果，减 轻遮光部6的影响，不产生没有来自每个像素的光到达的非显示区 EB。
通常，当第一视点像素41和第二视点像素42的阵列方向不平行 于圆柱透镜3a的纵向时，由于以重叠方式观察到图像，因此，使显 示质量恶化。因此，在本实施例的图像显示设备1中，在水平方向12 中彼此相邻的孔5中，相对于垂直方向11，在相互相反的方向中，倾 斜在水平方向12中相互相反的边，以及在这些边延伸的方向和垂直 方向11间产生的角度在绝对值上是相同的。即，孔5的形状相对于 作为轴的、在水平方向12中延伸的像素的边缘呈线对称。因此，由 于分别沿垂直方向11排列第一视点像素41和第二视点像素42，能使 第一视点像素41和第二视点像素42的阵列方向和圆柱透镜3a的纵 向彼此平行。因此，在本实施例的图像显示设备1中，不产生以重叠 方式观察图像的问题。
另外，在本实施例的显示设备1中，由于受遮光部6环绕的孔5 的形状在平面图中为近似平行四边形，四个角中的两个具有钝角。通 常，当用低成本制造方法制作遮光部6时，四舍五入这些角以便降低 孔比率，然而，本实施例的图像显示设备1在角的数量方面很小，此 外，其一半构造成钝角，因此，能将角的四舍五入降低到最小。因此， 能抑制由制造方法引起的孔比率的降低。为此，特别地，当本发明应 用于具有小像素间距的高清晰度图像显示设备时，能获得好的效果。
图17是图9所示的显示面板2中的配线位置的平面图。在本实 施例的图像显示设备1中，尽管在水平方向12中彼此相反的边延伸 的方向不平行于垂直方向11，如图17所示，最好安置在水平方向12 中相邻的孔5间的配线60的纵向也不平行于垂直方向11。因此，由 于能增加在组装期间，配线60和遮光部6间的重叠边缘，提高制造 的生产率。
此外，由于本实施例的图像显示设备1将双凸透镜3用作图像分 类部件，不产生由如在使用视差栅栏的图像显示中的栅栏引起的黑带 图形，从而光损失很小。其中，在上文中，尽管已经描述了具有两个 视点的情形，本发明不限于此，以及当图像显示设备具有三个视点或 更多的多个视点时，也能获得类似的效果。
另外，本实施例的图像显示设备1能有利地应用于能显示良好图 像的便携式装置，诸如便携式电话。特别地，当在该图像显示设备1 上显示三维图像时，与当此应用于大型显示设备不同，由于观看者能 随意地调整他/她的眼睛与显示设备间的位置关系，他/她能很快地找 出最佳可视范围。此外，当在本实施例的图像显示设备1上显示不同 内容的平面图像时，与当此应用于大型显示设备不同，由于观看者能 仅通过改变图像显示设备的角度，观看不同内容的平面图像，能大大 地提高便利性。此外，本实施例的图像显示设备1不仅适用于便携式 电话，而且适用于各种类型的便携式终端设备，诸如便携式终端、PDAs (个人数字助理)、游戏机、数码照相机和数字摄像机。
其中，在本实施例的图像显示设备1中，尽管已经将透射液晶显 示板用作显示面板，本发明不限于此，以及可以使用在每个像素中， 提供透射区和反射区的反射液晶显示板或半透射液晶显示板。另外， 用于液晶显示面板的驱动方法可以是有源矩阵系统，诸如TFT(薄膜 晶体管)系统、TFD(薄膜二极管)系统等等，或可以是无源矩阵系 统，诸如STN(超级扭曲列液晶)系统等等。此外，对显示面板，可 以使用除液晶显示面板外的显示面板，例如有机场致发光显示板、等 离子显示面板、CRT(阴极射线管)显示面板、LED(发光二极管) 显示面板、场致发射显示面板，或PALC(等离子寻址液晶)显示器。 此外，在本实施例的图像显示设备1中，通过时分系统，可以显示彩 色图像。
接着，将描述根据本发明的第二实施例的图像显示设备。图18 是表示本实施例的图像显示设备的显示面板的平面图。如图18所示， 在本实施例的图像显示设备13中，在第一视点像素41和第二视点像 素42的各个孔15中，与在水平方向12中延伸的直线相交的边由平 行于垂直方向11的直线和垂直于它的直线组成，以及孔15具有在中 心部分的附近中，水平方向12中的位错的形状。因此，该显示面板14 中的孔的位置随垂直方向11中的位置改变。
图19是沿图18中所示的线D-D的截面的光模式图。如图19所 示，在沿线D-D的截面中，在该图中，向右提供第一视点像素41和 第二视点像素41的孔15的位置。因此，在沿线D-D的截面中，相对 于视平面的中心线x，非显示区EB偏向该图中的右侧。另外，图20 是沿图18所示的线E-E的截面的光模式图。如图20所示，在沿线E- E的截面中，在该图中，朝左提供第一视点像素41和第二视点像素41 的孔15的位置。因此，在沿线E-E的截面中，与沿线D-D的上述截 面不同，相对于视平面的中心线x，使非显示我EB偏向该图中的左 侧。
图21是表示本实施例的图像显示设备13的操作的光模式图。在 该图像显示设备13中，与上述第一实施例类似，由于使用双凸透镜， 合成沿线D-D的截面(图19)和沿线E-E的截面(图20)中的显示 区EL和ER，并做成图21所示的显示区EL和ER上。因此，在本实 施例的图像显示设备13中，由于消除了非显示区EB，能抑制由遮光 部16引起的显示质量的恶化。
图22是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第二实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和水平轴上的亮度的分布的图。 如图22所示，对本实施例的图像显示设备13，由于由上述效果减轻 遮光部16的影响，不出现来自每个像素的光不到达的非显示区EB。 另外，由于能使图像边界附近的亮度大于上述实施例的图像显示设备 1，抑制由遮光部16引起的显示质量的恶化的效果更大。
另外，在本实施例的图像显示设备13中，由于与在水平方向12 中延伸的直线相交的孔15的边由平行于垂直方向11的直线和垂直于 它的直线组成，能使第一视点像素41和第二视点像素42的各个孔15 大于上述第一实施例的图像显示设备1。因此，由于能提高各个视点 图像间的边界处的亮度，与上述第一实施例的图像显示设备1中的孔 相比，抑制由遮光部引起的显示质量的恶化的效果更大。
然而，对本实施例的图像显示设备13，由于配线必须安置在水 平方向12中相互相邻的孔15间的形成的遮光部16上，以便平行和 垂直于垂直方向11，使配线长度长于上述第一实施例的图像显示设备 的配线长度，以及能增加由配线电阻和电容引起的配线时间常数。因 此，关于驱动显示面板，上述第一实施例的图像显示设备1比本实施 例的图像显示设备13更有利。其中，在本实施例的图像显示设备13 中，除上述外的结构和操作方面与上述第一实施例的图像显示设备1 相同。
接着，将描述根据本发明的第三实施例的图像显示设备。图23 是表示本发明的第三实施例的图像显示设备的显示面板的平面图。如 图23所示，在本实施例的图像显示设备中，与在水平方向12中延伸 的直线相交的显示面板的孔25的边由曲线组成。即，在水平方向12 中相反的孔25的边由曲线组成。
图24是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第三实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和水平轴上的亮度的分布的图。 在本实施例的图像显示设备中，由于与在水平方向12中延伸的直线 相交的显示面板的孔25的边由曲线组成，能使视平面上的亮度的分 布变成任意形状，以及例如，变成如图24所示的分布形状，具有根 据所需光特性的更高自由度的设定值变为可能。
另外，在本实施例的图像显示设备中，能使由遮光部26环绕的 每个孔25的角的数量最小化到四个，此外，能使所有角变成直角。 即，不形成如在上述第一实施例的图象显示设备1中的这种钝角。因 此，与上述第一和第二实施例的图像显示设备相比，能抑制由制造方 法引起的孔比率的下降。其中，除上述外的本实施例的图像显示设备 的结构和操作方面与上述第一实施例的图像显示设备1相同。
接着，将描述根据本发明的第四实施例的图像显示设备。图25 是表示本发明的第四实施例的图像显示设备的显示面板的平面图。如 图25所示，在本实施例的图像显示设备中，提供以在垂直方向11中 交错以及在水平方向12中相连的、具有在平面图相同面积的三个矩 形的形状的孔35。形成这些孔35以便使在水平方向12中相互相邻的 像素的形状变为相同以及在垂直方向11中相互相邻的像素的形式变 为线对称。因此，各个像素具有在水平方向12的任意位置处，在垂 直方向11中固定的孔比率。
图26是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第四实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和水平轴上的亮度的分布的图。 如图26所示，在本实施例的图像显示设备中，由于各个像素的垂直 方向11中的孔比率在水平方向中的任意位置是固定的，能使相对于 观看位置的亮度分布固定，从而能完全消除由遮光部36引起的显示 质量的恶化。其中，除上述外的本实施例的图像显示设备的结构和操 作方面与上述第二实施例的图像显示设备13相同。该显示面板也能 适用于上述第三实施例的图像显示设备。
接着，将描述根据本发明的第五实施例的图像显示设备。图27 是表示本发明的第五实施例的图像显示设备的显示面板的平面图。如 图27所示，在本实施例的图像显示设备43中，能将上述第一实施例 的图像显示设备的显示面板中的孔在水平方向12中，由遮光部分别 划分成两部分。即，在第一视点像素41和第二视点像素42中，分别 提供两个相互平行的孔45。此外，与在水平方向12中延伸的直线相 交的孔45的边不平行于垂直方向11，而是相对于垂直方向11倾斜。
接着，将描述如上构造的图像显示设备43的操作，即，在图像 显示设备43上的图像显示方法。图28是沿图27中所示的线F-F的 截面的光模式图。如图28所示，在沿显示面板44的线F-F的截面中， 在每个像素的中心部分处，提供遮光部46。因此，在显示区EL和ER 的两侧和中心，出现由遮光部46引起的非显示区EB。另外，图29 是沿图27所示的线G-G的截面的光模式图。如图29所示，在沿线G-G 的截面中，在像素中，朝右提供遮光部46。因此，在显示区EL和ER 的右侧，出现非显示区EB。此外，图30是沿图27所示的线H-H的 截面的光模式图。如图30所示，在沿线H-H的截面中，在像素中朝 左提供遮光部46。因此，在显示区EL和ER的左侧，出现非显示区 EB。
图31是表示本实施例的图像显示设备43的操作的光模式图。在 该图像显示设备43中，与上述第一实施例类似，由于使用双凸透镜， 合成在沿线F-F的截面(图28)、沿线G-G的截面(图29)以及沿 线H-H的截面(图30)中的显示区EL和ER并进入图31所示的显 示EL和ER。因此，在本实施例的图像显示设备43中，由于消除 非显示区EB，能抑制由遮光部46引起的显示质量的恶化。
图32是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第五实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和水平轴上的亮度的分布的图。 如图32所示，在每个像素的中心部分，提供遮光部46以便如在本实 施例的图像显示设备43中，在水平方向12中划分像素的情况下，能 抑制由遮光部46引起的显示质量恶化。
其中，在遮光部46分离在像素的中心部分提供的像素下，能安 置为每个像素而提供的存储电容以及连接存储电容的配线。另外，除 本实施例的图像显示设备43的上述外的结构和操作的方面与上述第 一实施例的图像显示设备1相同。此外，该显示面板44能适用于上 述第一至第四实施例的图像显示设备。
接着，将描述根据本发明的第六实施例的图像显示设备。图33 是表示本发明的第六实施例的图像显示设备的显示面板的平面图。如 图33所示，在本实施例的图像显示设备中，由多个相互平行的梳状 电极57划分图17所示的上述第一实施例的图像显示设备1的显示面 板2中的孔5。这些梳状电极57平行于在水平方向12中相邻的孔间 延伸的遮光部6的边形成，而不平行于垂直方向11，以及具有相对于 垂直方向11的预定角度。同时，梳状电极57延伸的水平方向12中 相邻的像素的方向相互平行，以及相对于作为轴的、在水平方向12 中延伸的遮光部6的边，在垂直方向11中相邻的像素中的梳状电极57 对称。其中，在图33中，为提高图的可见度，所示的梳状电极57具 有阴影线。
图34是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第六实施 例的图像显示设备的视平面上的亮度和水平轴上的亮度的分布的图。 如图34所示，在如在本实施例的图像显示设备中，通过梳状电极57， 已经在水平方向12中划分显示面板中的各个像素的孔的情况下，能 获得与如在第一实施例的图像显示设备1中类似的效果，从而能抑制 由梳状电极57引起的显示质量的恶化。
在本实施例的图像显示设备中，由于已经在各个像素的孔处提供 梳状电极57，能在显示面板的水平方向12中生成电场，以及在板内 切换模式中，这能适当地应用于驱动液晶面板。另外，该图像显示设 备的梳状电极57能是由金属材料，诸如铝形成的非透明电极，或由ITO (氧化铟锡)等等形成的透明电极，以及在任一情况下，能获得类似 的效果。在各个电极的孔处提供梳状电极57的情况下，即使当这些 梳状电极57是透明电极，在梳状电极57上，出现由于未足够地施加 水平电场，不能由水平电场驱动液晶以及未充分地透过光的区域，然 而，如在本实施例的图像显示设备中，通过使在水平方向12中相邻 的像素中，使梳状电极57延伸的方向相互平行，以及使在垂直方向11 中相邻的像素中的梳状电极57相对于作为轴的、在水平方向12中延 伸的遮光部6的边对称，消除了非显示区，从而能抑制由梳状电极57 引起的显示质量的恶化。
如上所述，当显示面板是液晶显示面板以及这一液晶显示面板在 如上述的板内切换模式中，出现不能充分透过光的区域，即，在各个 像素的也处出现非显示区的模式中驱动时，本实施例的图像显示设备 很有效。作为同样出现非显示区的液晶驱动模式，例如，能想到为与 板内切换模式类似的水平电场模式的边缘场切换模式(Fringe field switching mode)和高级边缘场切换模式、为多域垂直定向模式的多域 垂直对准模式、成型垂直对准模式和先进的超浏览模式等等。通过该 多域垂直定向模式，在域间的边界处，出现未透过光的区域。其中， 除上述外的本实施例的图像显示设备的结构和操作的方面与上述第五 实施例的图像显示设备相同。
接着，将描述根据本发明的第七实施例的图像显示设备。图35 是表示本发明的第七实施例的图像显示设备的显示面板的平面图。如 图35所示，在本实施例的图像显示设备中，多次弯曲与在水平方向12 中延伸的直线相交的孔65的边。
在本实施例的图像显示设备中，由于多次弯曲与在水平方向12 中延伸的直线相交的孔65的边，这些边的角度变得比在上述第一实 施例的图象显示设备中更不显著，从而能进一步提高显示质量。当像 素间距很大时，这种形状的孔65特别有效。其中，除上述外的本实 施例的图像显示设备的结构和操作的方面与上述第一实施例的图像显 示设备1相同。此外，这一显示面板也能应用于上述第一至第六实施 例的图像显示设备。
接着，将描述根据本发明的第八实施例的图象显示设备。图36 是表示本发明的第八实施例的图像显示设备的显示面板的平面图。如 图36所示，除提供配线60以便在平行于垂直方向11的方向中延伸 外，本实施例的图像显示设备与上述第一实施例的图像显示设备相 同。
在本实施例的图像显示设备中，尽管出现由配线60引起的非显 示区，由于使在水平方向12中相互相反的孔5的边不平行于垂直方 向11以及已经改变垂直方向11中的每个像素的孔，比传统的图像显 示设备更能抑制由遮光部6引起的显示质量的恶化。另一方面，由于 使配线60平行于垂直方向11，与上述第一实施例的图像显示设备1 相比，能缩短配线60长度，以及能降低由配线电阻和电容引起的配 线时间常数。这在驱动显示面板中是有利的。其中，除上述外的本实 施例的图像显示设备的结构和操作的方面与上述第一实施例的图像显 示设备1相同。另外，该显示面板能应用于上述第一至第七实施例的 图像显示设备。
接着，将描述根据本发明的第九实施例的图像显示设备。图37 是表示本发明的第九实施例的图像显示设备的显示面板的平面图。如 图37所示，对本实施例的图像显示设备81，提供视差栅栏8，代替 双凸透镜。其中，各个像素的形状与图2所示的第一实施例的图像显 示设备相同，以及在本实施例中，除上述外的结构方面与上述第一实 施例的图像显示设备1相同。
接着，将描述如上构造的本实施例的图像显示设备的操作。图38 是沿图37所示的线I-I的截面的光模式图。如图38所示，在本实施 例的图像显示设备81中，当点亮光源10时，使从光源10发出的光 入射到显示面板2中。另外，另一方面，由控制设备(未示出)驱动 显示面板2，以及分别在每个显示像素的第一视点像素41和第二视点 像素42上，显示第一视点图像和第二视点图像。同时，使入射到显 示面板2的第一视点像素41和第二视点像素42中的光穿过这些像素 的孔5，以及在穿过这些像素后，进入视差栅栏8。此外，这些光穿 过视差栅栏8的狭缝8a，以及分别射向区域EL和ER。同时，通过观 看者将他/她的左眼61定位在区域EL以及使他/她的右眼62定位在区 域ER，使第一视点图像进入左眼61，以及使第二视点图像进入右眼 62。例如，当第一视点图像和第二视点图像是视差图像以组成三维图 像时，该第一图像是用于左眼61的图像，以及该第二图像是用于右 眼62的图像，观看者能识别三维图像。然而，在显示区EL和ER的 两侧，出现由遮光部6引起的非显示区EB。
另外，图39是沿图37所示的线J-J的截面的光模式图。如图39 所示，在沿线J-J的截面中，在比沿图38中所示的线I-I的截面的该 图中的更右侧处，提供第一视点像素41和第二视点像素42的孔5的 位置。因此，在沿线J-J的截面中，相对于视平面的中心线x，使非显 示区EB偏向该图中的右侧。其中，除上述的操作与如上所述，通过 沿线I-I的截面的操作相同。
此外，图40是沿图37所示的线K-K的截面的光模式图。如图40 所示，在沿线K-K的截面中，在该图中，比沿图38的线I-I的截面中 更左侧处，提供第一视点像素41和第二视点像素42的孔5的位置。 因此，在沿线K-K的截面中，相对于视平面的中心线x，使非显示区 EB一侧偏向该图中的左侧。其中，除上述外的操作与如上所述，通 过沿线I-I的截面的操作相同。
图41是表示本发明的第九实施例的图像显示设备的操作的光模 式图。在本实施例的图像显示设备中，视差栅栏8的狭缝8a的孔是 一维连续以及在为其连续方向的垂直方向中不具有遮光效应。因此， 实际上，合成在沿线I-I的截面(图39)、沿线J-J的截面(图39) 以及沿线K-K的截面(图40)中的显示区EL和ER并成为图41所 示的显示区EL和ER。因此，在本实施例的图像显示设备中，由于消 除非显示区EB，能抑制由遮光部6引起的显示质量的恶化。
在本实施例的图像显示设备中，通过使用视差栅栏，提供与使用 双凸透镜的情形相比，不产生由于透镜模型的显示图像的质量恶化的 优点。除上述外的本实施例的图像显示设备的效果与上述第一实施例 的图像显示设备1相同。其中，在上述第二至第八实施例的图像显示 设备中，同样地，能使用视差栅栏，代替双凸透镜。
接着，将描述根据本发明的第十实施例的便携式终端。图42是 表示本发明的第十实施例的便携式终端的透视图。如图42所示，对 本实施例的便携式终端设备99，在垂直方向11中，排列组成图像显 示设备91的圆柱透镜93a。即，圆柱透镜93a的纵向是水平方向12。 其中，在本实施例的便携式终端设备99的图像显示设备中，除上述 外的结构方面与上述第一实施例的图像显示设备相同。
接着，将描述根据本发明的便携式终端设备99的图像显示设备 91的操作。图43是表示本发明的第十实施例的图像显示设备的操作 的光模式图。如图43所示，在本实施例的便携式终端设备99的图像 显示设备91中，当点亮光源10时，使从光源10发出的光入射在显 示面板2中。此时，由控制设备(未示出)驱动显示面板2，由此分 别在每个显示像素的第一视点像素41和第二视点像素42上，显示第 一视点图像和第二视点图像。同时，使入射到显示面板的第一视点像 素41和第二视点像素42中的光穿过这些像素，由双凸透镜3的圆柱 透镜3a折射，以及分别发射到区域E1和E2。此时，当观看者将他/ 她的眼睛定位在区域E1上时，他/她能观察到第一视点图像，以及当 他/她将他/她的眼睛定位在区域E2上时，他/她能观察到第二视点图 像。
在本实施例的便携式终端设备99中，由于在垂直方向11中，排 列组成图像显示设备91的双凸透镜93的圆柱透镜93a，观看者能仅 通过改变便携式终端设备99的角度，观看第一视点图像或第二视点 图像。特别地，当第一视点图像和第二视点图像彼此具有关系时，由 于能通过改变视角的简单操作，比较各个图像，大大地提高了便利性。 例如，当在水平方向12中排列用于多个视点的图像时，由于对右眼 和左眼，出现以不同视点观看图像的位置，存在观看者被迷惑以及不 能识别各个视点的图像的情形。然而，如在本实施例的便携式电话设 备99中，当在垂直方向11中排列用于多个视点的图像时，由于观看 者能总是用双眼观看用于各个视点的图像，能识别各个视点的图像而 不是迷惑。其中，除上述外，本实施例的便携式终端设备99的效果 与上述第一实施例相同。其中，在上述第二至第九实施例中，同样地， 能应用本实施例。
接着，将描述根据本发明的第十一实施例的图像显示设备。图44 是表示本发明的第十一实施例的图像显示设备的透镜和显示面板的平 面图。如图44所示，本实施例的图像显示设备不同于上述第一实施 例的图像显示设备之处在于，传统的形状，其中，在水平方向12中 相互相对的像素的孔95的边平行于垂直方向11，此外，孔95的位置 不根据垂直方向11中的位置改变。同时，圆柱透镜97a的光轴延伸 的方向根据垂直方向11中的位置改变。
在本实施例的图像显示设备中，由于相对于透镜的光轴延伸的方 向，像素孔95的水平方向12中的两端间的中点的位置根据垂直方向 11改变，比传统的图像显示设备，能进一步抑制由遮光部96引起的 显示质量的恶化。另外，由于能使用通用显示板，降低成本是可能的。 其中，除上述外，本实施例的图像显示设备的结构和操作方面与上述 实施例的图像显示设备1相同。另外，该透镜也能应用于上述第一至 第九实施例的图像显示设备。
接着，将描述根据本发明的第十二实施例的图像显示设备。图45 是表示本发明的第十二实施例的图像显示设备的显示面板的平面图。 其中，在图45中，为提高图的可见度，用阴影线表示配线70。在图 17所示的第一实施例的图像显示设备1中，显示面板2的孔5根据平 面图，近似地为四边形，而在本实施例的图像显示设备中，如图45 所示，孔75具有包括在平面图中梯形的形状。具体地，孔75具有六 边形形状，每个通过排列左右对称梯形和其长的边长度等于该梯形的 下部的长度以便梯形的下部和矩形的长边相互接触来形成。即，孔75 的形状是相对于在垂直方向11中延伸的线段左右对称，以及作为形 成该孔75的边，具有相对于垂直方向11相互相反方向中倾斜以及在 其延伸方向和垂直方向11间产生的角的大小相等的一对边。
因此，在相对于垂直方向11倾斜的边对间的区域中，尽管孔75 的水平方向12中的末端部分在水平方向12中的位置中，根据垂直方 向11的位置改变，在水平方向12的位置中，水平方向12中的两个 末端间的中点不改变，而与垂直方向11的位置无关。而且，由于组 成双凸透镜的圆柱透镜3a的纵向与垂直方向11平行，尽管显示面板 的孔75的水平方向12的末端与圆柱透镜3a的光轴间的距离根据垂 直方向11中的位置改变，连接显示面板的孔75的水平方向12的两 个末端间的中点的线段和圆柱透镜3a的光轴间的距离相对固定，与 垂直方向11中的位置无关。即，显示面板的孔75的水平方向12的 末端的位置和圆柱透镜3a的光轴的位置在垂直方向11相对不同，以 及显示面板的孔75的水平方向12中的两个末端间的中点的位置和圆 柱透镜3a的光轴的位置相对不变。
此外，在该显示面板的垂直方向11中彼此相邻的孔75安置成相 对于在水平方向12中延伸的线段线对称。另外，将在水平方向中彼 此相邻的孔75安置成相对于其垂直方向11中的两端间的线段连接中 点和水平方向12中两端间的线段连接中点呈点对称。因此，垂直方 向11中的孔75的宽度当也增加水平方向12中彼此相邻的孔75的宽 度时，也是几乎是固定的，而与水平方向12中的位置无关。
其中，在相对于水平方向12中相互相邻的孔75间的区域的垂直 方向11倾斜的边间的区域，即相对于像素的垂直方向11倾斜的像素 的边缘，不提供遮光部76，而仅在平行于在垂直方向11中相互相邻 的孔75间的区域的水平方向12的方向中延伸的边间的区域，即，在 水平方向12中延伸的像素的边缘处提供。而且，通过配线，分段在 水平方向12中相互相邻的孔75，以及由该配线70遮光。
图46是表示当在水平轴上选取观看位置时，本发明的第十二实 施例的图像显示设备的视平面上的亮度和水平轴上的亮度的分布的 图。如在本实施例的图像显示设备中，通过以包括平面图中的梯形的 形状生成显示面板的各个像素的孔75，此外，使孔75安置成在垂直 方向11中相互相邻，以便相对于在水平方向12中延伸的线段呈线对 称，以及将孔75安置成在水平方向12中相互相邻以便相对于其垂直 方向11中的两个末端间的线段连接中点和水平方向12中的两个末端 间的线段连接中点间的交点间的中点呈点对称，能固定在各个像素的 水平方向12中的任意位置处的垂直方向中的孔比，因此，如图46所 示，能固定相对于观看位置的亮度分布。因此，能完全消除由遮光部 76引起的显示质量恶化。
其中，在本实施例的图像显示设备中，由于在相对于垂直方向倾 斜的边对间的区域不提供遮光部76，即使当形成遮光部76时的水平 方向12中的位置误差容限大时，施加到孔比上的影响也很小。即， 能将水平方向12中的位置容限设置成大以便实现高孔比。这种形状 提供大的效果，特别是当在与形成配线70的衬底相对的衬底上形成 遮光部76时。
此外，在本实施例的图像显示设备中，由于孔75的形状是六边 形形状，每个通过在平面图中，安置梯形以及其长边长度等于该梯形 的下部的长度的矩形以便梯形的下部和矩形的长边相互接触来形成， 所有的角都是钝角或直角。因此，能将由形成方法引起的遮光部76 的角的四舍五入抑制到最小，从而能抑制由制造方法引起的孔比中的 下降。
此外，在本发明的图像显示设备中，当在用于彩色显示器的显示 面板上提供带状颜色滤光器时，最好在水平方向12中形成彩色滤光 器的相同颜色序列的方向。因此，不必遮挡彩色滤光器的相同颜色区， 以及能实现矩形形式，因此，能容易制造彩色滤光器制造，能实现成 本降低。其中，除上述外，结构和操作方面与上述第一实施例的图像 显示设备1相同。
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