图像显示设备及其制造方法技术

在作为光学单元的双面透镜中提供作为对齐单元的用于透镜的标记，并且在作为显示面板的透射液晶显示面板中提供作为对齐单元的用于显示面板的标记。在包围双面透镜的图像显示区域的一个区域的至少一部分中提供固定单元。以这种方式形成三维图像显示设备，以便通过用于透镜的标记和用于显示面板的标记实现在双面透镜和液晶显示面板之间的对齐，并且双面透镜被固定到在观察者一侧的液晶显示面板的表面上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用诸如双面透镜或蝇眼透镜的透镜并且能够显示分别指向多个视点的图像的，尤其涉及具有优良耐用性的图像显示设备和它的制造方法。
技术介绍
传统地，已经研究出了能够显示三维图像的显示设备。在公元前280年，希腊数学家Euclid(欧几里德)认为双目视觉是这样一种感觉，其以这样一种方式获得以便使观察者的左眼和右眼同时看见从不同方向看到的同一个物体的各个图像(Chihiro Masuda，“Three-dimensional display”，第1页，Sangyo Tosho K.K.)。就三维图像显示设备的功能来说，有必要使具有视差的每一个图像被独立地提供给观察者的左眼和右眼。为了实现这个功能，已经研究了各种三维图像显示方法。这些三维图像显示方法能够被大致分为其中使用眼镜的方法和其中不使用眼镜的方法。利用色差的立体照片方法和利用偏振的偏振眼镜方法能够被引用作为其中使用眼镜的方法的一个例子。然而，由于实质上不能避免戴眼镜的不方便之处，所以近年来积极地研究其中不使用眼镜的方法。作为无眼镜的方法，双面透镜方法、视差隔板(barrier)方法等是已知的。视差隔板方法是Berthier在1896年想出了该方法、并且Ives在1903年论证了该方法的三维图像显示方法。图1是显示了通过视差隔板方法显示三维图像的方法的光学模型的视图。如图1所示，视差隔板101是其中形成许多细的竖条纹形状的孔、即许多狭缝101a的隔板(遮光罩(light shield))。显示面板102布置在视差隔板101的一个表面附近。在显示面板102中，用于左眼的像素102a和用于右眼的像素102b沿与狭缝101a的纵向垂直的方向排列。光源(未显示)布置在视差隔板101的另一个表面附近，即在与显示面板102相对的一侧。从光源发出的光被视差隔板101部分地遮住了。未被视差隔板遮住而是通过狭缝101a的光变为通过用于左眼的像素102a的光通量103a，以及变为通过用于右眼的像素102b的光通量103b。此时，用于左眼的像素102a和用于右眼的像素102b这样排列，以便使已经通过用于左眼的像素102a的光通量103a仅仅到达观察者的左眼104a，并且已经通过用于右眼的像素102b的光通量103b仅仅到达观察者的右眼104b。因此，来自不同像素的光分别到达观察者的左眼和右眼，以便使观察者能够把显示在显示面板102上的图像识别为三维图像。以上描述的视差隔板方法在它最初被专利技术时有这样一个问题，即因为视差隔板布置在像素和眼睛之间，所以它已经是眼中钉了并且引起了低能见度。然而，近年来随着液晶显示面板的实现，在显示面板的后侧布置视差隔板已经变得可能了，并且能见度的问题已经被改善了。因此，积极地研究视差隔板方法的三维图像显示设备。同时，如在上述文献(Chihiro Masuda所写、并且由Sangyo ToshoK.K.出版的“Three-dimensional display”，第1页)中描述的那样，由Ives在1910年左右专利技术了双面透镜方法。图2是显示了双面透镜的透视图，并且图3是显示了使用双面透镜显示三维图像的方法的光学模型的视图。如图2所示，双面透镜110的一个表面是平面，并且在另一个表面上形成多个沿一个方向延伸的半圆柱形凸起部分(柱面透镜)111，以便使它们的纵向变得彼此平行。然后，如图3所示，显示面板114布置在双面透镜110的焦平面上，在显示面板114中显示用于左眼113a的图像的、用于左眼的像素112a和显示用于右眼113b的图像的、用于右眼的像素112b交替地排列。因此，从用于左眼的像素112a和用于右眼的像素112b发出的光被双面透镜110分成用于左眼113a或右眼113b的方向。于是，来自不同像素的光到达观察者的左眼和右眼，这允许观察者识别三维图像。用于同时显示多个图像的显示器已经被开发出来，作为使用双面透镜的图像显示设备(参见日本未决专利公开No.332354/1994)。该显示器使用双面透镜的图像分布能力，在同样的条件下在观察方向上同时显示互相不同的图像。即，该显示设备向相对于显示平面位于不同方向的多个观察者提供相互不同的图像。相比于制备观察者能够看到相同量的图像显示设备，这降低了所需的设置空间和功率级别。以常规的方式，当诸如双面透镜之类的光学单元被安装到诸如液晶显示面板之类的显示面板上时，使用诸如粘着之类的方法(日本专利公开No.101950/1999)。图4是显示了安装常规双面透镜的方法的剖面图。如图4所示，在常规双面透镜120的平面上提供粘胶层121，并且通过粘胶层121把双面透镜120固定到诸如液晶显示面板之类的显示面板的表面上。然而，在日本专利公开No.101950/1999中描述的三维图像显示设备在光学单元的表面上提供了粘胶层，所以当在温差大的地方使用或存放三维图像显示设备时，通过在光学单元和显示面板之间的膨胀系数的差值在固定表面中产生应力。因此，产生了这样一个问题，即粘胶层被应力分离了，并且三维图像显示设备被损坏了。该问题通常不仅发生在三维图像显示设备中，还发生在为多个视点同时显示图像的显示器中。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供具有优良耐用性的图像显示设备和它的制造方法。依据本专利技术的三维图像显示设备包括具有多个像素部分的显示面板，其中每个像素部分至少包括一个显示用于第一视点的图像的像素和一个显示用于第二视点的图像的像素，并且像素部分沿一个方向定期地提供；一个光学单元，折射从所述像素发出的光并以相互不同的方向发出光；以及一个固定单元，被提供在包围显示面板的图像显示区域的一个区域的至少一部分上，并且固定单元把光学单元固定到显示面板上。在本专利技术的图像显示设备中，由于光学单元被安装在包围显示面板的图像显示区域的区域的至少一部分中，所以当由温度变化等引起光学单元和显示面板的膨胀和收缩时，光学单元和显示面板被弯曲以便彼此分离。因此，和其中光学单元被固定在显示面板的表面上的情况相比，施加到固定单元上的应力能够被减轻，并且能够改善图像显示设备的耐用性。在光学单元是具有多个其纵向垂直于一个方向的半圆柱形透镜的双面透镜、或者是具有多个其中沿一个方向的透镜间距和沿垂直于这个方向的方向的透镜间距彼此不同的凸透镜的蝇眼透镜的情况下，最好应该在光学单元中沿着在凸透镜的纵向或者半圆柱形透镜的纵向延伸的一侧提供固定单元。和半圆柱形透镜的纵向相比，双面透镜的膨胀系数在与半圆柱形透镜的纵向垂直的方向较大。因此，在光学单元是双面透镜或者蝇眼透镜的情况下，通过沿着在凸透镜的纵向或者半圆柱形透镜的纵向延伸的侧面形成固定单元，能够减少在与凸透镜的纵向或者半圆柱形透镜的纵向垂直的方向施加的应力。因此，即使光学单元膨胀或者收缩，施加到固定单元的应力也会被减少，是因为没有提供固定单元的部分变形了。此外，在光学单元是具有多个其纵向垂直于一个方向的半圆柱形透镜的双面透镜、或者是具有多个其中沿一个方向的透镜间距和沿垂直于这个方向的方向的透镜间距彼此不同的凸透镜的蝇眼透镜的情况下，在光学单元中沿着在垂直于凸透镜的纵向或所述半圆柱形透镜的纵向的方向延伸的侧面提供固定单元，也是可能的。这使光学单元能被更安全地固定到显示面板上。在光学单元是具有多个其中沿一个方向的透本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像显示设备，包含：具有多个像素部分的显示面板，其中每个像素部分至少包括一个显示用于第一视点的图像的像素、和一个显示用于第二视点的图像的像素，所述像素部分在一个方向上周期性地提供；以及光学单元，折射从所述像素发出的光并以 相互不同的方向发出光；以及固定单元，被提供在包围所述显示面板的图像显示区域的一个区域的至少一部分上，所述固定单元把所述光学单元固定到所述显示面板上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：上原伸一，高梨伸彰，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]