立体視画像表示装置および光シャッターアレイ
【課題】自然な立体視画像として観察し得る程度に十分高速な繰り返し周波数で２眼以上のカラー視差画像を表示可能な立体視画像表示装置を簡易な構成かつ低コストで製造する。
【解決手段】一対の部分光透過ミラー２２，２３の間に、３色の光を透過する第１の電極２４と、３色の光を透過するとともに、電圧印加によって屈折率が変化する材料によって形成された変調層２６と、３色の光を透過する線状電極が画素部を分割した分割領域毎に配列された第２の電極２５とを積層して光シャッターアレイ２０を構成し、各線状電極へ電圧印加が順次切り替えられることによって、各線状電極を透過した３色の光が順次切り替えられて部分光透過ミラー２３を透過するよう構成する。
【解決手段】一対の部分光透過ミラー２２，２３の間に、３色の光を透過する第１の電極２４と、３色の光を透過するとともに、電圧印加によって屈折率が変化する材料によって形成された変調層２６と、３色の光を透過する線状電極が画素部を分割した分割領域毎に配列された第２の電極２５とを積層して光シャッターアレイ２０を構成し、各線状電極へ電圧印加が順次切り替えられることによって、各線状電極を透過した３色の光が順次切り替えられて部分光透過ミラー２３を透過するよう構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異なる視点方向から観察される複数のカラー視差画像からなるカラー立体視画像を表示する立体視画像表示装置およびその立体画像表示装置に用いられる光シャッターアレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、同一の被写体を互いに異なる方向から撮影して取得された互いに視差のある複数の画像を組み合わせて表示することによって立体視できる画像（以下、立体視画像という）を表示する立体視画像表示装置が種々提案されている。
【０００３】
そして、上記のような立体視画像表示装置の１つとして、たとえば、特許文献１から特許文献４には、画像の表示面の前方に電子式シャッターアレイを設け、このシャッターによって右目用の画像と左目用の画像の表示を交互に切り替えることによって立体視画像を表示するものが提案されている。
【０００４】
具体的には、たとえば、電子式シャッターアレイとして液晶を用い、入射光の偏光方向を制御する方式が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１０７０８６号公報
【特許文献２】特開平６−７８３４２号公報
【特許文献３】特開平４−２５０４３９号公報
【特許文献４】特開平９−４３５４０号公報
【特許文献５】特開昭６３−１９４２８５号公報
【特許文献６】特開平１−１０２４１５号公報
【特許文献７】特開２００２−６２４９３号公報
【特許文献８】特開２００５−７７７１８号公報
【特許文献９】特開２００７−２７２２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、液晶を用いたシャッターアレイは比較的低コストで製造することができるが、その応答速度は最大でも１０ｍｓ程度が限界であり、高速応答性を有していない。そのために液晶を用いたシャッターアレイでは高速のシャッター駆動を行うことができず、左右２眼の画像表示が限界であり、２眼を超える多数の視差画像を高速に切り替えて表示することが非常に困難である。
【０００７】
なお、２眼の視差画像の表示のみだと所定の方向から視差画像を観察した場合にしか適切な立体視画像を観察することができず、たとえば、観察者が立体視画像表示装置に対して水平方向に移動してしまった場合には、滑らかに変動する立体視画像を観察することができない。したがって、立体視画像表示装置としては、上述したような２眼以上の多数の視差画像を切り替えて表示できるものが望ましい。
【０００８】
また、液晶に代わる偏光制御透過型の電子シャッターアレイとして、ＰＬＺＴなどの電気光学セラミックスや電気光学結晶などの固体複屈折性電気光学材料を用いたものが考えられる。
【０００９】
これらの材料は高速応答性を有しているが、電気光学係数が小さいため、所望の位相変調量を得るためには、電気光学材料の層厚を厚くする必要があるか、または印加電圧を高電圧とする必要がある。
【００１０】
しかしながら、光学的、電気光学的に良好で大面積かつ層厚の厚い固体複屈折性電気光学材料膜を製造するのは技術的に難易度が高く、さらにシャッターとして機能させるために前後の偏光板および波長板が必要となり、また高圧電圧を供給する駆動電源も必要となることから、非常に高コストなものとなってしまう。
【００１１】
また、偏光制御透過型の電子式シャッターアレイは、全体として層厚が厚くなるため、微細なピッチのシャッターアレイを製造することが非常に困難である。
【００１２】
一方、上述したような立体視画像表示装置ではないが、特許文献５から特許文献９には、互いに異なる色のカラー画像を切り替えて表示するカラー画像表示装置が提案されている。
【００１３】
そして、特許文献５および特許文献６においては、ファブリーペロー可変干渉装置における２枚の対向する反射鏡の光路長を変化させることによって可変色フィルタとして機能させて、任意のカラー画像を表示させることが提案されている。
【００１４】
しかしながら、ファブリーペロー可変干渉装置の２枚の対向する反射鏡間の光路長変化で可視光範囲をカバーするためには、相当量（５０％以上）の光路長変化が必要である。これをＰＬＺＴ等の固体電気光学材料の屈折率変化で行うことが提案されているが、これを実現することは困難である。
【００１５】
具体的には、反射鏡間を空気層とし、その間隔を電歪効果および静電引力を利用して可変する方法が提案されているが、電歪効果および静電引力を利用する方式では、まず、空気層間隔を一様且つ安定に保持制御することが困難なためカラー制御性が悪い。
【００１６】
また、機械的駆動であるため、全可視光をカバーする範囲を高速に応答させることが困難である。さらに、複雑な形状を微細加工技術を駆使して製造する必要があり、微細かつ大規模に２次元配列させた可変干渉装置を作ることが困難であり、また高コストとなる。
【００１７】
また、特許文献７においては、可動反射膜を変形させる干渉性変調素子（ＩＭＯＤ）を用いた表示素子が提案されており、特許文献８および特許文献９においては、透明基板上に設けられた光学薄膜と、光学薄膜に対向して設けられ光学薄膜との距離が可変に配置された吸収体層とを有する反射型表示装置が開示されている。
【００１８】
しかしながら、特許文献７から特許文献９において提案されているファブリーペロー可変干渉装置は、いずれも対向配置されたミラーの一方を機械的に移動することで所望の干渉変調効果及び表示機能を得ているが、機械的に移動させる必要があるため、特許文献５および特許文献６におけるファブリーペロー可変干渉装置と同様の問題がある。
【００１９】
本発明は、上記の事情に鑑み、簡易な構成かつ低コストで製造することができるとともに、自然な立体視画像として観察し得る程度に十分高速な繰り返し周波数で２眼以上のカラー視差画像を表示可能な立体視画像表示装置およびその立体視画像表示装置において用いられる光シャッターアレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の立体視画像表示装置は、ＲＧＢの３色の光を発する発光部を備えた画素部が２次元状に複数配列され、少なくとも１つの立体視画像を構成する２以上のカラー視差画像を時系列に表示する画像表示部と、画像表示部の前面に配置されるとともに、各画素部から発せられた３色の光を、各画素部に対応する範囲を分割した分割領域毎にカラー視差画像の表示切替えに同期させて順次切り替えて透過する光シャッターアレイと、光シャッターアレイの各分割領域を透過した３色の光を分割領域毎に互いに異なる視点方向に射出させる指向性付与素子とを備え、光シャッターアレイが、一対の部分光透過ミラーを備え、その一対の部分光透過ミラーの間に、３色の光を透過する第１の電極と、第１の電極を透過した３色の光を透過するとともに、電圧印加によって屈折率が変化する材料によって形成された変調層と、変調層を透過した３色の光を透過する線状電極が分割領域毎に配列された第２の電極とが積層されたものであり、画像表示部の各画素部から発せられた３色の光が、光シャッターアレイの分割領域毎に順次切り替えられて透過するように各線状電極に対して電圧を順次切り替えて印加する駆動部を備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、上記本発明の立体視画像表示装置においては、光シャッターアレイとして、ファブリーペロー波長掃引フィルタ型シャッターアレイであって、複数の透過ピーク波長を有するものを用い、光シャッターアレイの一対の部分光透過ミラー間の有効光路長を、各透過ピーク波長と画素部から発せられるＲ光、Ｇ光およびＢ光の発光スペクトル強度ピーク波長とがそれぞれ対応して略一致するように設定することができる。
【００２２】
また、光シャッターアレイの一対の部分光透過ミラー間の有効光路長Ｌｅｆｆを、下式（１）および（２）を満たすように設定することができる。
【００２３】
λｍ：Ｇ光の発光スペクトル強度ピーク波長
λｍ＋ｌ：Ｒ光の発光スペクトル強度ピーク波長
λｍ−ｌ：Ｂ光の発光スペクトル強度ピーク波長
ｍ：正の整数
ｌ：ｍより小さい正の整数
また、駆動部による分割領域に対応する線状電極への電圧印加によって複数の透過ピーク波長がシフトして、画素部から発せられるＲ光、Ｇ光およびＢ光の透過と非透過とが切り替えられるように変調層の屈折率変化を設定することができる。
【００２４】
また、光シャッターアレイの複数の透過ピークのスペクトル幅を、透過ピーク波長のシフト量よりも狭くすることができる。
【００２５】
また、一対の部分光透過ミラーを構成する各部分光透過ミラーの反射率を、８０％以上とすることができる。
【００２６】
また、発光部を、光を発する発光素子と発光素子から発せられた光をＲ光、Ｇ光およびＢ光にそれぞれ狭帯域化するフィルタ部とを備えたものとし、Ｒ光のフィルタ部、Ｇ光のフィルタ部およびＢ光のフィルタ部の配列方向と線状電極の延伸方向とが一致するように設けることができる。
【００２７】
また、フィルタ部によって狭帯域化されたＲ光、Ｇ光およびＢ光の半値帯域幅δλＲ，Ｇ，Ｂを、下式（３）を満たす値とすることができる。
【００２８】
δｎ：変調層の屈折率変調
Ｌｃ：一対の部分光透過ミラー間の距離
ｍ：正の整数
また、変調層を、セラミックスまたはポリマーから形成することができる。
【００２９】
また、光シャッターアレイの厚さを１．５μｍ以下とすることができる。
【００３０】
本発明の光シャッターアレイは、一対の部分光透過ミラーを備え、その一対の部分光透過ミラーの間に、２次元状に配列された複数の画素部の各画素部から発せられたＲＧＢの３色の光を透過する第１の電極と、第１の電極を透過した３色の光を透過するとともに、電圧印加によって屈折率が変化する材料によって形成された変調層と、変調層を透過した３色の光を透過する線状電極が複数配列された第２の電極とが積層され、各線状電極へ電圧印加が順次切り替えられることによって、各画素部に対応する範囲を分割した分割領域が順次切り替えられて、各分割領域を３色の光が透過するように各線状電極を透過した３色の光が順次切り替えられて部分光透過ミラーを透過するよう構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の立体視画像表示装置によれば、光シャッターアレイを、一対の部分光透過ミラーの間に、２次元状に配列された複数の画素部の各画素部から発せられた３色の光を透過する第１の電極と、第１の電極を透過した３色の光を透過するとともに、電圧印加によって屈折率が変化する材料によって形成された変調層と、変調層を透過した３色の光を透過する線状電極が画素部を分割した分割領域毎に配列された第２の電極とが積層されたものとし、各線状電極へ電圧印加が順次切り替えられることによって、各画素部に対応する範囲を分割した分割領域が順次切り替えられて、各分割領域を３色の光が透過するように構成し、指向性付与素子によって光シャッターアレイの各分割領域を透過した３色の光を分割領域毎に互いに異なる視点方向に射出させるようにしたので、簡易な構成かつ低コストで製造することができるとともに、自然な立体視画像として観察し得る程度に十分高速な繰り返し周波数で２眼以上のカラー視差画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の立体視画像表示装置の一実施形態の全体の概略構成を示す図
【図２】アクティブマトリクス基板と光シャッターアレイ基板の一部断面図を示す図
【図３】各画素回路に設けられたＲＧＢのカラーフィルタ層と第２の電極の線状電極との配置関係を示す上面図
【図４】スイッチングアレイ回路の一例を示す図
【図５】スイッチ回路部の一例を示す図
【図６】ファブリーぺロー共振器の概略構成を示す図
【図７】ファブリーぺロー共振器の透過特性の一例を示す図
【図８】ＤＢＲミラーの構成の一例を示す図
【図９】光シャッターの波長シフトとＲＧＢ光の半値帯域幅とを示す模式図
【図１０】本発明の立体視画像表示装置の作用を説明するためのタイミングチャート
【図１１】光シャッターアレイ基板の透過特性の変化を説明するための図
【図１２】本発明の立体視画像表示装置のその他の実施形態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照して本発明の光シャッターアレイおよび立体視画像表示装置の一実施形態について説明する。本実施形態の立体視画像表示装置は、光シャッターアレイの構成に特徴を有するものであるが、まず、本実施形態の立体視画像表示装置の全体の概略構成について説明する。図１は、本実施形態の立体視画像表示装置の概略構成を示す図である。
【００３４】
本実施形態の立体視画像表示装置は、図１に示すように、有機ＥＬ発光素子を有する画素回路１１が２次元状に多数配列されたアクティブマトリクス基板１０と、アクティブマトリクス基板１０の前面に設置され、多数の光シャッターを備えた光シャッターアレイ基板２０と、走査駆動回路１２と、データ駆動回路１３と、光シャッターアレイ基板２０に設けられた後述する各線状電極を順次切り替えて電圧印加する光シャッター駆動回路１４と、カラー視差画像データと所定のタイミング信号をデータ駆動回路１３に出力するとともに、走査駆動回路１２および光シャッター駆動回路１４に所定のタイミング信号を出力する制御部１８とを備えている。なお、アクティブマトリクス基板１０と光シャッターアレイ基板２０とは積層されるものであるので、図１においては同一の矩形によって示している。
【００３５】
また、アクティブマトリクス基板１０は、データ駆動回路１３から出力されたプログラム電圧を各画素回路列に供給する多数のデータ線１５と、走査駆動回路１２から出力されたゲートスキャン信号を各画素回路行に供給する多数のゲート走査線１６とを備えている。
【００３６】
また、光シャッター駆動回路１４と光シャッターアレイ基板２０とは、光シャッター駆動回路１４から出力された光シャッター駆動電圧を光シャッターアレイ基板２０の各線状電極に供給する多数の駆動電圧線１７によって接続されている。そして、駆動電圧線１７は、光シャッターアレイ基板２０の各線状電極にそれぞれ接続されるものであり、各線状電極に対してそれぞれ独立して光シャッター駆動電圧を供給するものである。
【００３７】
アクティブマトリクス基板１０の各画素回路１１は、有機ＥＬ発光素子と、データ線１５に供給されたプログラム電圧に応じた駆動電流を有機ＥＬ発光素子に流すための駆動用トランジスタと、駆動用トランジスタのゲート端子とデータ線１５との間に設けられ、ゲート走査線１６に供給されたゲートスキャン信号に応じてＯＮ/ＯＦＦするゲート選択用トランジスタなどを備えている。
【００３８】
駆動用トランジスタおよびゲート選択用トランジスタは、たとえば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）やＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタなどから形成されるものである。
【００３９】
走査駆動回路１２は、制御部１８から出力されたタイミング信号に基づいて、画素回路１１のゲート選択用トランジスタをＯＮ/ＯＦＦするためのゲートスキャン信号を各ゲート走査線１６に順次出力するものである。
【００４０】
データ駆動回路１３は、入力されたカラー視差画像データに基づいて各画素回路１１に入力されるプログラム電圧を生成し、そのプログラム電圧を各データ線１５に出力するものである。
【００４１】
次に、アクティブマトリクス基板１０と光シャッターアレイ基板２０の一部断面図を図２に示す。なお、図２は、アクティブマトリクス基板１０の１つの画素回路１１と、その画素回路１１に対応する光シャッターアレイ基板２０の一部の範囲のみの断面図を示したものである。
【００４２】
本実施形態の立体視画像表示装置は、図２に示すように、アクティブマトリクス基板１０と光シャッターアレイ基板２０とが積層された構成となっている。
【００４３】
そして、アクティブマトリクス基板１０の各画素回路１１には、それぞれ有機ＥＬ発光素子１１ａが設けられている。有機ＥＬ発光素子１１ａは、有機化合物からなる発光体を陰極と陽極とで挟んだ構成のものであるが、その構成については既に公知であるので詳細な説明は省略する。また、図２には画素回路１１の有機ＥＬ発光素子１１ａのみを示しており、駆動用トランジスタやゲート選択用トランジスタなどの構成は図示省略している。
【００４４】
そして、各画素回路１１の有機ＥＬ発光素子１１ａの前面には、図２に示すように、ＲＧＢのカラーフィルタ層１１ｂが設けられている。カラーフィルタ層１１ｂはＲ，Ｇ，Ｂの３色のバンドパスフィルタから構成され、有機ＥＬ発光素子１１ａから発せられた光が入射されＲ光，Ｇ光，Ｂ光として射出するものである。
【００４５】
カラーフィルタ層１１ｂとしては、たとえば、ＲＧＢの多層膜カラーフィルタからなるものを採用することができるが、カラーフィルタ層１１ｂから射出されるＲ光、Ｇ光、Ｂ光としては、後述するように光シャッターアレイ基板２０の透過特性に応じた狭帯域光であることが望ましい。したがって、このような狭帯域光を実現するものとしては、ファブリーペロー型のバンドパスフィルタ構造を採用することが望ましい。ファブリーペロー型のバンドパスフィルタの詳細な構成については既に公知であるのでその説明は省略する。
【００４６】
光シャッターアレイ基板２０は、図２に示すように、アクティブマトリクス基板１０の各画素回路１１から発せられたＲ光，Ｇ光およびＢ光を透過する基板２１と、その基板２１上に積層された光シャッター部とを備えている。
【００４７】
光シャッター部は、ファブリーペロー波長掃引フィルタ型の光シャッターで構成されており、具体的には、図２に示すように、一対の部分光透過ミラー２２，２３を備え、その一対の部分光透過ミラー２２，２３の間に、各画素回路１１から発せられたＲ光，Ｇ光およびＢ光を透過する第１の電極２４と、第１の電極２４を透過した光を透過するとともに、電圧印加によって屈折率が変化する材料によって形成された変調層２６と、変調層２６を透過した光を透過する線状電極が複数配列された第２の電極２５とが積層されたものである。
【００４８】
一対の部分光透過ミラー２２，２３はファブリーペロー共振器を構成するものであり、アクティブマトリクス基板１０の各画素回路１１から発せられた狭帯域のＲ光、Ｇ光、Ｂ光に対して選択的に透過特性を有するものである。
【００４９】
そして、アクティブマトリクス基板側の部分光透過ミラー２２は平板形状で形成され、もう一方の側の部分光透過ミラー２３は、後述する第２の電極２５の線状電極に対応させて多数の線状形状で形成されている。なお、部分光透過ミラー２２，２３の反射率および透過特性については後で詳述する。
【００５０】
第１の電極２４および第２の電極２５は、各画素回路１１から発せられた狭帯域のＲ光、Ｇ光、Ｂ光を透過する材料、たとえばＩＴＯなどから形成されており、第１の電極２４は平板形状で形成され、第２の電極２５は多数の線状電極として形成されている。なお、図２の紙面垂直方向が部分光透過ミラー２３と第２の電極２５の延伸方向である。
【００５１】
また、図３に、光シャッターアレイ基板２０の第２の線状電極２５と、各画素回路１１に設けられたＲＧＢのカラーフィルタ層１１ｂとの配置関係と、光シャッターアレイ基板２０の第２の線状電極の接続関係とを示す上面図を示す。本実施形態においては、各画素回路１１のカラーフィルタ層１１ｂに対して、第２の電極２５として線状電極２５１〜２５８の８本が設けられ、この線状電極に対応して部分光透過ミラー２３も設けられるものとする。そして、図３に示すように、線状電極２５１〜２５８の延伸方向（図３の上下方向）とカラーフィルタ層１１ｂのＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタの配列方向とが同じ方向となるように設けられる。
【００５２】
そして、１つの画素回路１１に対応して設けられる各線状電極２５１〜２５８は、それぞれ所定の視差位置に対応して設けられており、図３に示すように、各視差位置に対応する線状電極同志が画素回路１１の領域以外のところで接続されている。たとえば、第１の視差位置に対応する複数の線状電極２５１同志が互い接続されて第１の線状電極群が構成され、第２の視差位置に対応する複数の線状電極２５２同志が互いに接続されて第２の線状電極群が構成され、同様にして、第３〜第８の線状電極群が構成される。第１〜第８の線状電極群はそれぞれ絶縁膜を介して積層されており、線状電極群間は電気的に絶縁されるように構成されている。
【００５３】
そして、第１〜第８の線状電極群は、それぞれ駆動電圧線１７を介して光シャッター駆動回路１４に接続されている。
【００５４】
光シャッター駆動回路１４は、図３に示すように、スイッチングアレイ回路２７と駆動電源（ＶＤＤ）２８とを備えている。そして、スイッチングアレイ回路２７は、図４に示すように、シフトレジスタ２７ａとＦＥＴ（Field Effect Transistor）を備えた複数のスイッチ回路部２７ｂとを備えている。
【００５５】
シフトレジスタ２７ａは、各スイッチ回路部２７のＦＥＴのゲート電極に対してゲート電圧信号を順次出力するものである。そして、各スイッチ回路部２７には、それぞれ第１〜第８の線状電極群が接続されており、シフトレジスタ２７ａから順次出力されたゲート電圧信号に応じて各スイッチ回路部２７ｂのＦＥＴがオンされ、これに応じて第１〜第８の線状電極群に対して光シャッター駆動電圧が順次出力される。
【００５６】
スイッチ回路部２７ｂは、具体的には、図５に示すように、Ｎチャンネル接合型ＦＥＴ３１と、４つの抵抗素子Ｒ１、Ｒ２、ＲＤ、Ｒｓとが設けられており、ＦＥＴ３１のドレイン端子には駆動電源（ＶＤＤ）２８が接続されている。そして、シフトレジスタ２７ａから出力されたゲート電圧信号は、ＦＥＴ３１のゲート電極に供給され、これに応じてＦＥＴのドレイン端子に接続された出力端子から光シャッターをオンするための光シャッター駆動電圧が出力される。なお、ＦＥＴ３１のゲート電極にゲート電圧信号が供給されていない間は、光シャッターをオフするための光シャッター非駆動電圧が出力される。
【００５７】
なお、本実施形態においては、Ｎチャンネル接合型ＦＥＴを用いるようにしたが、これに限らず、Ｐチャンネル接合型ＦＥＴを用いてスイッチ回路部を構成するようにしてもよい。また、ショットキー型ＦＥＴ、ＭＯＳ型ＦＥＴ、バイポーラ・トランジスタなどを用いてスイッチ回路部を構成するようにしてもよい。
【００５８】
そして、光シャッターアレイ基板２０の変調層２６は、たとえば、ＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）などの透明セラミックスや、ＥＯポリマーなどの電気光学材料から形成されるものであり、第２の電極２５の各線状電極２５１〜２５８への電圧印加によって、その各線状電極に対応する部分の複素屈折率が変化するものである。そして、この複素屈折率の変化によって透過中心波長がシフトし、これにより各線状電極に対応する部分光透過ミラー２３からのＲ光，Ｇ光，Ｂ光の射出と非射出が制御されて光シャッターとして機能する。なお、変調層２６に必要される屈折率については後で詳述する。
【００５９】
また、図１においては図示省略したが、本立体視画像表示装置には、図２に示すように、画素回路１１の有機ＥＬ発光素子１１ａから発せられた光を所定の視点方向に向けて射出する指向性付与素子１９が、光シャッターアレイ基板２０の前面に設置されている。指向性付与素子１９としては、たとえば、レンチキュラレンズやパララックスバリアなどを用いることができる。
【００６０】
そして、本立体視画像表示装置においては、上述したように各画素回路１１の有機ＥＬ発光素子１１ａから発せられたＲ光、Ｇ光およびＢ光が、光シャッターアレイ基板２０の各線状電極２５１〜２５８に対応する範囲から該範囲が順次切り替えられて射出されるが、各線状電極に対応する範囲から射出されたＲ光、Ｇ光およびＢ光からなるカラー視差画像は、指向性付与素子１９によってそれぞれ互いに異なる視点方向に射出される。
【００６１】
すなわち、本実施形態においては、各画素回路１１に対応する範囲に８本の線状電極を設けるようにしたので、８つの視点方向にそれぞれカラー視差画像が射出されることになる。そして、この８つのカラー視差画像のうち、立体視画像表示装置に対する観察の位置に応じたいずれか２つのカラー視差画像が観察者の右目と左目とにそれぞれ入射され、立体視画像が観察される。上記のように８つのカラー視差画像を表示するようにしたので、立体視画像表示装置に対する観察者の位置が水平方向にずれたとしても適切な立体視画像を観察することができる。
【００６２】
なお、本実施形態においては、８つのカラー視差画像を表示するようにしたが、これに限らず、各画素回路１１に対応する光シャッター部の線状電極を８本より多く設け、さらに多くのカラー視差画像を表示するようにしてもよい。たとえば、各画素回路１１に対して１００本の線状電極を設けることによって、１００のカラー視差画像を表示することができ、立体視画像表示装置に対して観察者がどの位置にいても適切な立体視画像が観察することができる。
【００６３】
ここで、上述したようにファブリーペロー波長掃引フィルタ型の光シャッターで構成される光シャッターアレイ基板２０の１つの実施例について詳細に説明する。
【００６４】
まず、一般的に、ファブリーぺロー共振器の光透過特性は、たとえば、図６に示すように一対の反射ミラーとしてＤＢＲミラー（高屈折率層Ｈと低屈折率層Ｌとがλ/４の厚さで交互に積層されたもの）を用いた場合、図７に示すように、反射ミラーのストップバンド(filter stop band)に複数の透過ピークが存在するような特性となる。なお、複数の透過ピークの位置と幅は、ファブリーペロー共振器のフリースペクトラルレンジ（ＦＳＲ）とフィネス（ＦＩＮＥＳＳＥ）で決定されるものである。そして、ＦＳＲは、隣接する透過ピーク間の波長間隔のことをいうが、これはファブリーペロー共振器の間隔Ｌｅｆｆによって決まり、このＬｅｆｆが大きくなるほど透過ピーク間の波長間隔は狭くなることになる。なお、図７は、Ｌｅｆｆ＝２/λ０のときの透過特性とＬｅｆｆ＝２λ０のときの透過特性の一例を表している。
【００６５】
ここで、ファブリーペロー共振器の有効共振器長Ｌｅｆｆは、図４に示す共振器長ＬＯＰＬ＝ｎｉＬｃに、反射ミラーによる反射波の位相ずれから導かれる浸透長ＬＭをそれぞれ加えた長さとなり、一対の反射ミラーとして同一のミラーを用いた場合には下式（１）で与えられる。なお、ｎｉは一対の反射ミラー間の屈折率であり、Ｌｃは一対の反射ミラー間の距離である。
【００６６】
そして、ＤＢＲミラーの場合のＬＭを表す具体的な式は、たとえば、「Theory of quarter-wave-stack dielectric mirrors used in a thin Fabry-perot filter」APPLIED OPTICS Vol.42, No.27, pp5442-5449 (2003)に記載されており、一義的に決めることが出来る。
【００６７】
そして、このとき、ファブリーペロー共振器のｍ次のモードの波長は、下式（２）で決定される。
【００６８】
また、ｍ次のモードからｌ次だけずれたモードの波長は、下式（３）で与えられる。
【００６９】
そして、画素回路１１のカラーフィルタ層１１ｂの４５０ｎｍ近傍のＢフィルタからの入射光、５５０ｎｍ近傍のＧフィルタからの入射光、６５０ｎｍ近傍のＲフィルタからの入射光を同時に透過するファブリーペロー共振器とするために、ファブリーペロー共振器の各パラメータを次のようにして決定することが出来る。
【００７０】
まず、５００ｎｍ≦λｍ≦６００ｎｍの条件を満たす５５０ｎｍ近傍の入射光λｍを選択する。
【００７１】
次に、上式（３）のλｍ±ｌが、４００ｎｍ≦λｍ＋ｌ≦５００ｎｍ、６００ｎｍ≦λｍ＋ｌ≦７００ｎｍを満たすように、ｍとｌを選択する。そして、選択したλｍとｍに対し、上式（２）よりＬｅｆｆを決定する。
【００７２】
本実施例においては、具体的には、λｍ＝５３０ｎｍとして各パラメータを計算した。さらに、ｌ＝１と設定して計算した結果、ｍ＝６のとき、λｍ＋ｌ＝４５４ｎｍ、λｍ−ｌ＝６３６ｎｍとなった。そして、このときＬｅｆｆ＝１．５９μｍとなった。
【００７３】
ここで、変調層２６の屈折率変調によりファブリーペロー共振器の光路長変調が起こると、上式（２）より各次数のモードの波長がシフトする。そして、この波長シフトを利用してファブリーペロー共振器をシャッターとして機能させるため、ファブリーペロー共振器の各次数の共振ピークスペクトル幅を上記波長シフト量より十分狭くする必要がある。
【００７４】
変調層２６の屈折率変調δｎによるファブリーペロー共振器のｍ次のモードの波長シフト量δλは、近似的に下式（４）で表せる。
【００７５】
また、ｍ次のモードの共振ピークスペクトル幅Δλは、下式（５）で表せる。
【００７６】
これより、ファブリーペロー共振器の各次数の共振ピークスペクトル幅Δλを上記屈折率変調による波長シフト量δλより十分狭くするためには、下式（６）を満たすようにファブリーペロー共振器のフィネスを十分大きな値に設定する必要がある。
【００７７】
ここで、ファブリーペロー共振器のフィネスは、一対の反射ミラーが反射率Ｒの同一ミラーとした場合、下式（７）で表される。
【００７８】
これより、上式（６）を満たすためには、共振器ミラーを高反射率ミラーとする必要がある。
【００７９】
本実施例においては、具体的には、ファブリーペロー共振器内の変調層２６としてＰＬＺＴを用い、ＰＬＺＴの屈折率ｎ≒２．５で、０．１％程度の屈折率変調を行った場合を考える。これは比較的低電圧の印加で可能な変調量である。このとき、δｎ＝２．５×０．００１＝０．００２５とすると、上式（６）よりＦ≧１１となる。したがって、上式（７）より、ＤＢＲミラーの反射率Ｒとしては概略８０％以上の反射率とすればよい。
【００８０】
そして、図８に示すように反射ミラーを波長λｍに対するＤＢＲミラーとして構成した場合、ミラー反射率の最大値は下式（８）で与えられ、交互に積層される高屈折率層Ｈと低屈折率層Ｌの屈折率比で決定される。ここでｐは、交互に積層された屈折率層のペアの数を表す。
【００８１】
本実施例においては、ＤＢＲミラーを８０％以上の高反射率ミラーとするため、ｎｉ＝２．５（ＰＬＺＴ）、ｎｔ＝１．５の場合で考えると、低屈折率層Ｌの屈折率ｎ１と高屈折率層の屈折率ｎ２との比をｎ２/ｎ１≧１．２７とすればよい。たとえば、ｎ１＝１．５の場合、ｎ２≧１．９を満たせばよい。なお、ここではｐ＝５とした。
【００８２】
また、ＤＢＲミラーの規格化したストップバンド幅は、下式（９）で与えられる。
【００８３】
そして、ストップバンド幅は、４５０ｎｍ近傍に設定するＢ光の発光スペクトルと６５０ｎｍ近傍に設定するＲ光の発光スペクトルを、その線幅を考慮して十分カバーするものである必要がある。
【００８４】
そこで、本実施例においては、４５４ｎｍ〜６３６ｎｍの波長範囲をカバーするため、ｎ１＝１．４７とした場合、ｎ２≧２．５４とする必要がある。この条件は、上記フィネスの条件から導いたものより厳しい条件であるため、本実施例においては、ＤＢＲミラーの屈折率としてこの条件を満たすように設定した。
【００８５】
以上の条件から、反射ミラーの構成を決定することが出来る。これからさらに、反射ミラーの浸透長ＬＭを決定することが出来る。反射ミラーをＤＢＲミラーとした場合、浸透長ＬＭは、下式（１０）で導くことが出来る。
【００８６】
ここで、１つの実施例としてｎｉ＝２．５（ＰＬＺＴ）、ｎｔ＝１．４７とし、ｎ１＝１．４７（ＳｉＯ２）、ｎ２＝２．６（ＴｉＯ２）をスパッタ成膜した。このとき上式（１０）より、ＤＢＲミラーの浸透長ＬＭ＝１７８．３ｎｍとなった。さらに上式（１）より、共振器長ＬＯＰＬ＝１２３３．３ｎｍとなった。
【００８７】
なお、以上の計算において、共振器長ＬＯＰＬには上下に成膜された第１の電極２４および第２の電極２５の膜厚が含まれるものとする。第１の電極２４および第２の電極２５の屈折率＝２．１（ＩＴＯ）とし、その膜厚を各１００ｎｍとすると、変調層２６（ＰＬＺＴ）の膜厚=３２５．３ｎｍとなった。変調層２６の屈折率変調による所望の共振ピーク波長シフト量は、変調層２６に印加する光シャッター駆動電圧を制御することで調整することが出来た。
【００８８】
なお、アクティブマトリクス基板１０の各画素回路１１のカラーフィルタ層１１ｂとしてファブリーペロー型のバンドパスフィルタ構造を採用し、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光を狭帯域光とする場合においても、上述したファブリーペロー共振器と同様にして設計することができる。Ｒ光、Ｇ光およびＢ光の３色の波長と透過ピーク波長とが一致するようなファブリーペロー共振器とすればよい。
【００８９】
なお、ファブリーペロー波長掃引フィルタ型の光シャッターで構成される光シャッターアレイ基板２０が、十分な性能の光シャッターとして機能するためには、狭帯域化したＲ光、Ｇ光およびＢ光の帯域幅が、変調層２６の屈折率変調δｎによるファブリーペロー共振器のｍ次のモードの波長シフト量δλより十分狭くなることが望ましい。波長シフト量δλは上式（４）により表わされる。
【００９０】
したがって、狭帯域化したＲ光、Ｇ光およびＢ光の各半値帯域幅をδλＲ，Ｇ，Ｂとしたとき、下式を満たすように設定すればよい。なお、図９は、波長シフト量δλと半値帯域幅δλＲ，Ｇ，Ｂとを模式的に示したものである。
【００９１】
なお、カラーフィルタ層１１ｂとしてファブリーペロー型のバンドパスフィルタ構造を採用した場合に限らず、ＲＧＢの多層膜カラーフィルタを用いる場合においても、上式を満たすようなものを用いることが望ましい。
【００９２】
次に、本実施形態の立体視画像表示装置の作用について説明する。図１０は、走査駆動回路１２から出力されるゲートスキャン信号と、光シャッター駆動回路１４から出力される光シャッター駆動電圧と、データ駆動回路１３に入力されるカラー視差画像データのタイミングチャートを示すものである。
【００９３】
本実施形態の立体視画像表示装置は、１フレーム（たとえば、１/６０ｓ）の間に８つの視点方向についてのカラー視差画像を光シャッターアレイ基板２０によって順次切り替えて表示するものである。
【００９４】
具体的には、まず、データ駆動回路１３に第１の視点方向についての第１のカラー視差画像データが入力されてデータ駆動回路１３から各データ線１５に第１のカラー視差画像データに応じたプログラム電圧が出力されるとともに、光シャッター駆動回路１４から駆動電圧線１７を介して光シャッターアレイ基板２０の第１の線状電極２５１からなる第１の線状電極群のみに光シャッター駆動電圧Ｖ１が印加され、さらに走査駆動回路１２から第１のゲート走査線１６に対してゲート用選択トランジスタをＯＮするためのゲートスキャン信号Ｇ１が出力される。なお、このとき光シャッターアレイ基板２０の第２〜第８の線状電極群に対しては光シャッター非駆動電圧が出力されている。
【００９５】
そして、上記のような第１のゲート走査線１６へのゲートスキャン信号Ｇ１の出力によって第１行の画素回路１１のゲート用選択トランジスタがＯＮされ、第１行の画素回路１１の駆動用トランジスタに対し第１のカラー視差画像データの第１行に応じたプログラム電圧が印加され、そのプログラム電圧に応じた駆動電流が第１行の画素回路１１の有機ＥＬ発光素子１１ａに流されて有機ＥＬ発光素子１１ａが発光し、カラーフィルタ層１１ｂを介してＲ光、Ｇ光およびＢ光が各画素回路１１から発せられる。
【００９６】
そして、このとき光シャッターアレイ基板２０の第１の線状電極群への光シャッター駆動電圧Ｖ１の印加によって第１の線状電極群に対応する範囲の変調層２６の屈折率が変化し、これにより第１の線状電極群に対応する範囲の光の透過特性が、図１１に示すように変化する。すなわち透過する中心波長が矢印方向にシフトして画素回路１１から発せられるＲ光、Ｇ光およびＢ光の中心波長と略一致するようになる。なお、各画素回路１１のカラーフィルタ層１１ｂを透過するＲ光、Ｇ光およびＢ光の帯域幅と、光シャッターアレイ基板２０の共振ピークスペクトル幅とは略一致するようにすることが望ましい。
【００９７】
そして、上記のような作用によって光シャッターアレイ基板２０の第１の線状電極群に対応する範囲からのみ画素回路１１から発せられたＲ光、Ｇ光およびＢ光が射出される。なお、光シャッターアレイ基板２０の第１の線状電極群以外の第２〜第８の線状電極群に対応する範囲については、光シャッターアレイ基板２０の透過中心波長と画素回路１１のＲ光、Ｇ光およびＢ光の中心波長が一致していないのでＲ光、Ｇ光およびＢ光は発せられない。
【００９８】
そして、図１０に示すように、光シャッターアレイ基板２０の第１の線状電極群に光シャッター駆動電圧Ｖ１が印加されている間に、各画素回路行のゲート選択用トランジスタをＯＮするゲートスキャン信号Ｇ２〜Ｇｎが順次切り替えられて走査駆動回路１２から出力され、これにより第２〜ｎ行の画素回路１１のゲート用選択トランジスタが順次ＯＮされるとともに、第２〜ｎ行の画素回路１１の駆動用トランジスタに対し第１のカラー視差画像データのその行に応じたプログラム電圧が印加され、第２〜ｎ行の画素回路１１からＲ光、Ｇ光およびＢ光が順次発せられる。このようにして光シャッターアレイ基板２０の第１の線状電極群の範囲に応じた１枚の第１のカラー視差画像が光シャッターアレイ基板２０から射出される。
【００９９】
そして、光シャッターアレイ基板２０から射出された第１のカラー視差画像は指向性付与素子１９に入射され、指向性付与素子１９によって指向性が付与され、第１の視点方向に向けて射出される。
【０１００】
そして、次に、データ駆動回路１３に第２の視点方向についての第２のカラー視差画像データが入力されてデータ駆動回路１３から各データ線１５に第２のカラー視差画像データに応じたプログラム電圧が出力されるとともに、光シャッター駆動回路１４か駆動電圧線１７を介して光シャッターアレイ基板２０の第２の線状電極２５２からなる第２の線状電極群のみに光シャッター駆動電圧Ｖ２が印加され、さらに走査駆動回路１２から第１のゲート走査線１６に対してゲート用選択トランジスタをＯＮするためのゲートスキャン信号Ｇ１が出力される。
【０１０１】
そして、上記のような第１のゲート走査線１６へのゲートスキャン信号Ｇ１の出力によって第１行の画素回路１１のゲート用選択トランジスタがＯＮされ、第１行の画素回路１１の駆動用トランジスタに対し第２のカラー視差画像データの第１行に応じたプログラム電圧が印加され、そのプログラム電圧に応じた駆動電流が第１行の画素回路１１の有機ＥＬ発光素子１１ａに流されて有機ＥＬ発光素子１１ａが発光し、カラーフィルタ層１１ｂを介してＲ光、Ｇ光およびＢ光が各画素回路１１から発せられる。
【０１０２】
そして、このとき光シャッターアレイ基板２０の第２の線状電極群への光シャッター駆動電圧Ｖ２の印加によって第２の線状電極群に対応する範囲の変調層２６の屈折率が変化し、これにより第２の線状電極群に対応する範囲の光の透過特性が、図１１に示すように変化する。
【０１０３】
そして、これにより光シャッターアレイ基板２０の第２の線状電極群に対応する範囲からのみ画素回路１１から発せられたＲ光、Ｇ光およびＢ光が射出される。なお、光シャッターアレイ基板２０の第２の線状電極群以外の第１，第３〜第８の線状電極群に対応する範囲については、光シャッターアレイ基板２０の透過中心波長と画素回路１１のＲ光、Ｇ光およびＢ光の中心波長が一致していないのでＲ光、Ｇ光およびＢ光は発せられない。
【０１０４】
そして、図１０に示すように、光シャッターアレイ基板２０の第２の線状電極群に光シャッター駆動電圧Ｖ２が印加されている間に、各画素回路行のゲート選択用トランジスタをＯＮするゲートスキャン信号Ｇ２〜Ｇｎが順次切り替えられて走査駆動回路１２から出力され、これにより第２〜ｎ行の画素回路１１のゲート用選択トランジスタが順次ＯＮされるとともに、第２〜ｎ行の画素回路１１の駆動用トランジスタに対し第１のカラー視差画像データのその行に応じたプログラム電圧が印加され、第２〜ｎ行の画素回路１１からＲ光、Ｇ光およびＢ光が順次発せられる。このようにして光シャッターアレイ基板２０の第２の線状電極群の範囲に応じた１枚の第２のカラー視差画像が光シャッターアレイ基板２０から射出される。
【０１０５】
そして、光シャッターアレイ基板２０から射出された第２のカラー視差画像は指向性付与素子１９に入射され、指向性付与素子１９によって指向性が付与され、第２の視点方向に向けて射出される。
【０１０６】
そして、上述したような第１のカラー視差画像と第２のカラー視差画像の表示の作用と同様にして、図１０に示すようにカラー視差画像データ、ゲートスキャン信号および光シャッター駆動電圧が順次切り替えられ、指向性付与素子１９によって指向性が付与された第３〜８のカラー視差画像が、それぞれ第３〜８の視点方向に向けて射出される。
【０１０７】
上記のようにして本実施形態の立体視画像表示装置においては、１フレーム（たとえば、１/６０ｓ）の間に８つの視点方向についてのカラー視差画像が順次切り替えられて表示される。
【０１０８】
また、上記実施形態の立体視画像表示装置においては、各画素回路１１の有機ＥＬ発光素子１１ａにカラーフィルタ層１１ｂをそれぞれ設けるようにしたが、これに限らず、たとえば、図１２に示すように、アクティブマトリクス基板１０とは別個にカラーフィルタ層３０を形成し、アクティブマトリクス基板１０とカラーフィルタ層３０と光シャッターアレイ基板２０とをこの順に積層するようにしてもよい。カラーフィルタ層３０の詳細な構成は上記実施形態のカラーフィルタ層１１ｂと同様である。このように構成することによって、たとえば、汎用のアクティブマトリクス基板１０に対してカラーフィルタ層３０と光シャッターアレイ基板２０とを貼付するだけで、上記実施形態の立体視画像表示装置と同等の機能のものを簡易に製造することができる。
【０１０９】
上記実施形態の立体視画像表示装置によれば、簡易な構成かつ低コストで製造することができるとともに、自然な立体視画像として観察し得る程度に十分高速な繰り返し周波数で２眼以上のカラー視差画像を表示することができる。
【０１１０】
また、ファブリーペロー波長掃引フィルタ型シャッターアレイは、機械的可動部がなく、単純な積層構成とすることができ、さらに変調層である固体電気光学媒体を薄膜とすることが出来るため、ＭＥＭＳ等の機械的可動部を有するファブリーペロー可変干渉装置と比較して微細化が可能となる。従って、微細な画素回路に対しても多数のカラー視差画像に対応したシャッターアレイを作成することができる。
【０１１１】
また、高速変調可能であり、かつ変調層として薄膜の固体電気光学媒体（ＰＬＺＴ等の透明セラミックス、ＥＯポリマーなど）を用いることができるため、液晶、ＭＥＭＳなどの機械的可動部のあるものと比較して高速な繰り返し周波数で表示駆動することができる。
【０１１２】
また、ファブリーペロー波長掃引フィルタ型シャッターアレイとすることで、シャッターアレイを単一の積層膜構成部材とすることができ、また偏光制御によるシャッターアレイと比較して偏光素子、波長板を省略することができ、さらに変調層である固体電気光学媒体を薄膜とすることができるので、大幅な低コスト化を図ることができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１０ アクティブマトリクス基板
１１ 画素回路
１１ａ 発光素子
１１ｂ カラーフィルタ層
１２ 走査駆動回路
１３ データ駆動回路
１４ 光シャッター駆動回路
１５ データ線
１６ ゲート走査線
１７ 駆動電圧線
１８ 制御部
１９ 指向性付与素子
２０ 光シャッターアレイ基板
２１ 基板
２２，２３ 部分光透過ミラー
２４ 第１の電極
２５ 第２の電極
２６ 変調層
２７ スイッチングアレイ回路
２７ａ シフトレジスタ
２７ｂ スイッチ回路部
３０ カラーフィルタ層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異なる視点方向から観察される複数のカラー視差画像からなるカラー立体視画像を表示する立体視画像表示装置およびその立体画像表示装置に用いられる光シャッターアレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、同一の被写体を互いに異なる方向から撮影して取得された互いに視差のある複数の画像を組み合わせて表示することによって立体視できる画像（以下、立体視画像という）を表示する立体視画像表示装置が種々提案されている。
【０００３】
そして、上記のような立体視画像表示装置の１つとして、たとえば、特許文献１から特許文献４には、画像の表示面の前方に電子式シャッターアレイを設け、このシャッターによって右目用の画像と左目用の画像の表示を交互に切り替えることによって立体視画像を表示するものが提案されている。
【０００４】
具体的には、たとえば、電子式シャッターアレイとして液晶を用い、入射光の偏光方向を制御する方式が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１０７０８６号公報
【特許文献２】特開平６−７８３４２号公報
【特許文献３】特開平４−２５０４３９号公報
【特許文献４】特開平９−４３５４０号公報
【特許文献５】特開昭６３−１９４２８５号公報
【特許文献６】特開平１−１０２４１５号公報
【特許文献７】特開２００２−６２４９３号公報
【特許文献８】特開２００５−７７７１８号公報
【特許文献９】特開２００７−２７２２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、液晶を用いたシャッターアレイは比較的低コストで製造することができるが、その応答速度は最大でも１０ｍｓ程度が限界であり、高速応答性を有していない。そのために液晶を用いたシャッターアレイでは高速のシャッター駆動を行うことができず、左右２眼の画像表示が限界であり、２眼を超える多数の視差画像を高速に切り替えて表示することが非常に困難である。
【０００７】
なお、２眼の視差画像の表示のみだと所定の方向から視差画像を観察した場合にしか適切な立体視画像を観察することができず、たとえば、観察者が立体視画像表示装置に対して水平方向に移動してしまった場合には、滑らかに変動する立体視画像を観察することができない。したがって、立体視画像表示装置としては、上述したような２眼以上の多数の視差画像を切り替えて表示できるものが望ましい。
【０００８】
また、液晶に代わる偏光制御透過型の電子シャッターアレイとして、ＰＬＺＴなどの電気光学セラミックスや電気光学結晶などの固体複屈折性電気光学材料を用いたものが考えられる。
【０００９】
これらの材料は高速応答性を有しているが、電気光学係数が小さいため、所望の位相変調量を得るためには、電気光学材料の層厚を厚くする必要があるか、または印加電圧を高電圧とする必要がある。
【００１０】
しかしながら、光学的、電気光学的に良好で大面積かつ層厚の厚い固体複屈折性電気光学材料膜を製造するのは技術的に難易度が高く、さらにシャッターとして機能させるために前後の偏光板および波長板が必要となり、また高圧電圧を供給する駆動電源も必要となることから、非常に高コストなものとなってしまう。
【００１１】
また、偏光制御透過型の電子式シャッターアレイは、全体として層厚が厚くなるため、微細なピッチのシャッターアレイを製造することが非常に困難である。
【００１２】
一方、上述したような立体視画像表示装置ではないが、特許文献５から特許文献９には、互いに異なる色のカラー画像を切り替えて表示するカラー画像表示装置が提案されている。
【００１３】
そして、特許文献５および特許文献６においては、ファブリーペロー可変干渉装置における２枚の対向する反射鏡の光路長を変化させることによって可変色フィルタとして機能させて、任意のカラー画像を表示させることが提案されている。
【００１４】
しかしながら、ファブリーペロー可変干渉装置の２枚の対向する反射鏡間の光路長変化で可視光範囲をカバーするためには、相当量（５０％以上）の光路長変化が必要である。これをＰＬＺＴ等の固体電気光学材料の屈折率変化で行うことが提案されているが、これを実現することは困難である。
【００１５】
具体的には、反射鏡間を空気層とし、その間隔を電歪効果および静電引力を利用して可変する方法が提案されているが、電歪効果および静電引力を利用する方式では、まず、空気層間隔を一様且つ安定に保持制御することが困難なためカラー制御性が悪い。
【００１６】
また、機械的駆動であるため、全可視光をカバーする範囲を高速に応答させることが困難である。さらに、複雑な形状を微細加工技術を駆使して製造する必要があり、微細かつ大規模に２次元配列させた可変干渉装置を作ることが困難であり、また高コストとなる。
【００１７】
また、特許文献７においては、可動反射膜を変形させる干渉性変調素子（ＩＭＯＤ）を用いた表示素子が提案されており、特許文献８および特許文献９においては、透明基板上に設けられた光学薄膜と、光学薄膜に対向して設けられ光学薄膜との距離が可変に配置された吸収体層とを有する反射型表示装置が開示されている。
【００１８】
しかしながら、特許文献７から特許文献９において提案されているファブリーペロー可変干渉装置は、いずれも対向配置されたミラーの一方を機械的に移動することで所望の干渉変調効果及び表示機能を得ているが、機械的に移動させる必要があるため、特許文献５および特許文献６におけるファブリーペロー可変干渉装置と同様の問題がある。
【００１９】
本発明は、上記の事情に鑑み、簡易な構成かつ低コストで製造することができるとともに、自然な立体視画像として観察し得る程度に十分高速な繰り返し周波数で２眼以上のカラー視差画像を表示可能な立体視画像表示装置およびその立体視画像表示装置において用いられる光シャッターアレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の立体視画像表示装置は、ＲＧＢの３色の光を発する発光部を備えた画素部が２次元状に複数配列され、少なくとも１つの立体視画像を構成する２以上のカラー視差画像を時系列に表示する画像表示部と、画像表示部の前面に配置されるとともに、各画素部から発せられた３色の光を、各画素部に対応する範囲を分割した分割領域毎にカラー視差画像の表示切替えに同期させて順次切り替えて透過する光シャッターアレイと、光シャッターアレイの各分割領域を透過した３色の光を分割領域毎に互いに異なる視点方向に射出させる指向性付与素子とを備え、光シャッターアレイが、一対の部分光透過ミラーを備え、その一対の部分光透過ミラーの間に、３色の光を透過する第１の電極と、第１の電極を透過した３色の光を透過するとともに、電圧印加によって屈折率が変化する材料によって形成された変調層と、変調層を透過した３色の光を透過する線状電極が分割領域毎に配列された第２の電極とが積層されたものであり、画像表示部の各画素部から発せられた３色の光が、光シャッターアレイの分割領域毎に順次切り替えられて透過するように各線状電極に対して電圧を順次切り替えて印加する駆動部を備えたことを特徴とする。
【００２１】
また、上記本発明の立体視画像表示装置においては、光シャッターアレイとして、ファブリーペロー波長掃引フィルタ型シャッターアレイであって、複数の透過ピーク波長を有するものを用い、光シャッターアレイの一対の部分光透過ミラー間の有効光路長を、各透過ピーク波長と画素部から発せられるＲ光、Ｇ光およびＢ光の発光スペクトル強度ピーク波長とがそれぞれ対応して略一致するように設定することができる。
【００２２】
また、光シャッターアレイの一対の部分光透過ミラー間の有効光路長Ｌｅｆｆを、下式（１）および（２）を満たすように設定することができる。
【００２３】
λｍ：Ｇ光の発光スペクトル強度ピーク波長
λｍ＋ｌ：Ｒ光の発光スペクトル強度ピーク波長
λｍ−ｌ：Ｂ光の発光スペクトル強度ピーク波長
ｍ：正の整数
ｌ：ｍより小さい正の整数
また、駆動部による分割領域に対応する線状電極への電圧印加によって複数の透過ピーク波長がシフトして、画素部から発せられるＲ光、Ｇ光およびＢ光の透過と非透過とが切り替えられるように変調層の屈折率変化を設定することができる。
【００２４】
また、光シャッターアレイの複数の透過ピークのスペクトル幅を、透過ピーク波長のシフト量よりも狭くすることができる。
【００２５】
また、一対の部分光透過ミラーを構成する各部分光透過ミラーの反射率を、８０％以上とすることができる。
【００２６】
また、発光部を、光を発する発光素子と発光素子から発せられた光をＲ光、Ｇ光およびＢ光にそれぞれ狭帯域化するフィルタ部とを備えたものとし、Ｒ光のフィルタ部、Ｇ光のフィルタ部およびＢ光のフィルタ部の配列方向と線状電極の延伸方向とが一致するように設けることができる。
【００２７】
また、フィルタ部によって狭帯域化されたＲ光、Ｇ光およびＢ光の半値帯域幅δλＲ，Ｇ，Ｂを、下式（３）を満たす値とすることができる。
【００２８】
δｎ：変調層の屈折率変調
Ｌｃ：一対の部分光透過ミラー間の距離
ｍ：正の整数
また、変調層を、セラミックスまたはポリマーから形成することができる。
【００２９】
また、光シャッターアレイの厚さを１．５μｍ以下とすることができる。
【００３０】
本発明の光シャッターアレイは、一対の部分光透過ミラーを備え、その一対の部分光透過ミラーの間に、２次元状に配列された複数の画素部の各画素部から発せられたＲＧＢの３色の光を透過する第１の電極と、第１の電極を透過した３色の光を透過するとともに、電圧印加によって屈折率が変化する材料によって形成された変調層と、変調層を透過した３色の光を透過する線状電極が複数配列された第２の電極とが積層され、各線状電極へ電圧印加が順次切り替えられることによって、各画素部に対応する範囲を分割した分割領域が順次切り替えられて、各分割領域を３色の光が透過するように各線状電極を透過した３色の光が順次切り替えられて部分光透過ミラーを透過するよう構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の立体視画像表示装置によれば、光シャッターアレイを、一対の部分光透過ミラーの間に、２次元状に配列された複数の画素部の各画素部から発せられた３色の光を透過する第１の電極と、第１の電極を透過した３色の光を透過するとともに、電圧印加によって屈折率が変化する材料によって形成された変調層と、変調層を透過した３色の光を透過する線状電極が画素部を分割した分割領域毎に配列された第２の電極とが積層されたものとし、各線状電極へ電圧印加が順次切り替えられることによって、各画素部に対応する範囲を分割した分割領域が順次切り替えられて、各分割領域を３色の光が透過するように構成し、指向性付与素子によって光シャッターアレイの各分割領域を透過した３色の光を分割領域毎に互いに異なる視点方向に射出させるようにしたので、簡易な構成かつ低コストで製造することができるとともに、自然な立体視画像として観察し得る程度に十分高速な繰り返し周波数で２眼以上のカラー視差画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の立体視画像表示装置の一実施形態の全体の概略構成を示す図
【図２】アクティブマトリクス基板と光シャッターアレイ基板の一部断面図を示す図
【図３】各画素回路に設けられたＲＧＢのカラーフィルタ層と第２の電極の線状電極との配置関係を示す上面図
【図４】スイッチングアレイ回路の一例を示す図
【図５】スイッチ回路部の一例を示す図
【図６】ファブリーぺロー共振器の概略構成を示す図
【図７】ファブリーぺロー共振器の透過特性の一例を示す図
【図８】ＤＢＲミラーの構成の一例を示す図
【図９】光シャッターの波長シフトとＲＧＢ光の半値帯域幅とを示す模式図
【図１０】本発明の立体視画像表示装置の作用を説明するためのタイミングチャート
【図１１】光シャッターアレイ基板の透過特性の変化を説明するための図
【図１２】本発明の立体視画像表示装置のその他の実施形態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照して本発明の光シャッターアレイおよび立体視画像表示装置の一実施形態について説明する。本実施形態の立体視画像表示装置は、光シャッターアレイの構成に特徴を有するものであるが、まず、本実施形態の立体視画像表示装置の全体の概略構成について説明する。図１は、本実施形態の立体視画像表示装置の概略構成を示す図である。
【００３４】
本実施形態の立体視画像表示装置は、図１に示すように、有機ＥＬ発光素子を有する画素回路１１が２次元状に多数配列されたアクティブマトリクス基板１０と、アクティブマトリクス基板１０の前面に設置され、多数の光シャッターを備えた光シャッターアレイ基板２０と、走査駆動回路１２と、データ駆動回路１３と、光シャッターアレイ基板２０に設けられた後述する各線状電極を順次切り替えて電圧印加する光シャッター駆動回路１４と、カラー視差画像データと所定のタイミング信号をデータ駆動回路１３に出力するとともに、走査駆動回路１２および光シャッター駆動回路１４に所定のタイミング信号を出力する制御部１８とを備えている。なお、アクティブマトリクス基板１０と光シャッターアレイ基板２０とは積層されるものであるので、図１においては同一の矩形によって示している。
【００３５】
また、アクティブマトリクス基板１０は、データ駆動回路１３から出力されたプログラム電圧を各画素回路列に供給する多数のデータ線１５と、走査駆動回路１２から出力されたゲートスキャン信号を各画素回路行に供給する多数のゲート走査線１６とを備えている。
【００３６】
また、光シャッター駆動回路１４と光シャッターアレイ基板２０とは、光シャッター駆動回路１４から出力された光シャッター駆動電圧を光シャッターアレイ基板２０の各線状電極に供給する多数の駆動電圧線１７によって接続されている。そして、駆動電圧線１７は、光シャッターアレイ基板２０の各線状電極にそれぞれ接続されるものであり、各線状電極に対してそれぞれ独立して光シャッター駆動電圧を供給するものである。
【００３７】
アクティブマトリクス基板１０の各画素回路１１は、有機ＥＬ発光素子と、データ線１５に供給されたプログラム電圧に応じた駆動電流を有機ＥＬ発光素子に流すための駆動用トランジスタと、駆動用トランジスタのゲート端子とデータ線１５との間に設けられ、ゲート走査線１６に供給されたゲートスキャン信号に応じてＯＮ/ＯＦＦするゲート選択用トランジスタなどを備えている。
【００３８】
駆動用トランジスタおよびゲート選択用トランジスタは、たとえば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）やＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタなどから形成されるものである。
【００３９】
走査駆動回路１２は、制御部１８から出力されたタイミング信号に基づいて、画素回路１１のゲート選択用トランジスタをＯＮ/ＯＦＦするためのゲートスキャン信号を各ゲート走査線１６に順次出力するものである。
【００４０】
データ駆動回路１３は、入力されたカラー視差画像データに基づいて各画素回路１１に入力されるプログラム電圧を生成し、そのプログラム電圧を各データ線１５に出力するものである。
【００４１】
次に、アクティブマトリクス基板１０と光シャッターアレイ基板２０の一部断面図を図２に示す。なお、図２は、アクティブマトリクス基板１０の１つの画素回路１１と、その画素回路１１に対応する光シャッターアレイ基板２０の一部の範囲のみの断面図を示したものである。
【００４２】
本実施形態の立体視画像表示装置は、図２に示すように、アクティブマトリクス基板１０と光シャッターアレイ基板２０とが積層された構成となっている。
【００４３】
そして、アクティブマトリクス基板１０の各画素回路１１には、それぞれ有機ＥＬ発光素子１１ａが設けられている。有機ＥＬ発光素子１１ａは、有機化合物からなる発光体を陰極と陽極とで挟んだ構成のものであるが、その構成については既に公知であるので詳細な説明は省略する。また、図２には画素回路１１の有機ＥＬ発光素子１１ａのみを示しており、駆動用トランジスタやゲート選択用トランジスタなどの構成は図示省略している。
【００４４】
そして、各画素回路１１の有機ＥＬ発光素子１１ａの前面には、図２に示すように、ＲＧＢのカラーフィルタ層１１ｂが設けられている。カラーフィルタ層１１ｂはＲ，Ｇ，Ｂの３色のバンドパスフィルタから構成され、有機ＥＬ発光素子１１ａから発せられた光が入射されＲ光，Ｇ光，Ｂ光として射出するものである。
【００４５】
カラーフィルタ層１１ｂとしては、たとえば、ＲＧＢの多層膜カラーフィルタからなるものを採用することができるが、カラーフィルタ層１１ｂから射出されるＲ光、Ｇ光、Ｂ光としては、後述するように光シャッターアレイ基板２０の透過特性に応じた狭帯域光であることが望ましい。したがって、このような狭帯域光を実現するものとしては、ファブリーペロー型のバンドパスフィルタ構造を採用することが望ましい。ファブリーペロー型のバンドパスフィルタの詳細な構成については既に公知であるのでその説明は省略する。
【００４６】
光シャッターアレイ基板２０は、図２に示すように、アクティブマトリクス基板１０の各画素回路１１から発せられたＲ光，Ｇ光およびＢ光を透過する基板２１と、その基板２１上に積層された光シャッター部とを備えている。
【００４７】
光シャッター部は、ファブリーペロー波長掃引フィルタ型の光シャッターで構成されており、具体的には、図２に示すように、一対の部分光透過ミラー２２，２３を備え、その一対の部分光透過ミラー２２，２３の間に、各画素回路１１から発せられたＲ光，Ｇ光およびＢ光を透過する第１の電極２４と、第１の電極２４を透過した光を透過するとともに、電圧印加によって屈折率が変化する材料によって形成された変調層２６と、変調層２６を透過した光を透過する線状電極が複数配列された第２の電極２５とが積層されたものである。
【００４８】
一対の部分光透過ミラー２２，２３はファブリーペロー共振器を構成するものであり、アクティブマトリクス基板１０の各画素回路１１から発せられた狭帯域のＲ光、Ｇ光、Ｂ光に対して選択的に透過特性を有するものである。
【００４９】
そして、アクティブマトリクス基板側の部分光透過ミラー２２は平板形状で形成され、もう一方の側の部分光透過ミラー２３は、後述する第２の電極２５の線状電極に対応させて多数の線状形状で形成されている。なお、部分光透過ミラー２２，２３の反射率および透過特性については後で詳述する。
【００５０】
第１の電極２４および第２の電極２５は、各画素回路１１から発せられた狭帯域のＲ光、Ｇ光、Ｂ光を透過する材料、たとえばＩＴＯなどから形成されており、第１の電極２４は平板形状で形成され、第２の電極２５は多数の線状電極として形成されている。なお、図２の紙面垂直方向が部分光透過ミラー２３と第２の電極２５の延伸方向である。
【００５１】
また、図３に、光シャッターアレイ基板２０の第２の線状電極２５と、各画素回路１１に設けられたＲＧＢのカラーフィルタ層１１ｂとの配置関係と、光シャッターアレイ基板２０の第２の線状電極の接続関係とを示す上面図を示す。本実施形態においては、各画素回路１１のカラーフィルタ層１１ｂに対して、第２の電極２５として線状電極２５１〜２５８の８本が設けられ、この線状電極に対応して部分光透過ミラー２３も設けられるものとする。そして、図３に示すように、線状電極２５１〜２５８の延伸方向（図３の上下方向）とカラーフィルタ層１１ｂのＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタの配列方向とが同じ方向となるように設けられる。
【００５２】
そして、１つの画素回路１１に対応して設けられる各線状電極２５１〜２５８は、それぞれ所定の視差位置に対応して設けられており、図３に示すように、各視差位置に対応する線状電極同志が画素回路１１の領域以外のところで接続されている。たとえば、第１の視差位置に対応する複数の線状電極２５１同志が互い接続されて第１の線状電極群が構成され、第２の視差位置に対応する複数の線状電極２５２同志が互いに接続されて第２の線状電極群が構成され、同様にして、第３〜第８の線状電極群が構成される。第１〜第８の線状電極群はそれぞれ絶縁膜を介して積層されており、線状電極群間は電気的に絶縁されるように構成されている。
【００５３】
そして、第１〜第８の線状電極群は、それぞれ駆動電圧線１７を介して光シャッター駆動回路１４に接続されている。
【００５４】
光シャッター駆動回路１４は、図３に示すように、スイッチングアレイ回路２７と駆動電源（ＶＤＤ）２８とを備えている。そして、スイッチングアレイ回路２７は、図４に示すように、シフトレジスタ２７ａとＦＥＴ（Field Effect Transistor）を備えた複数のスイッチ回路部２７ｂとを備えている。
【００５５】
シフトレジスタ２７ａは、各スイッチ回路部２７のＦＥＴのゲート電極に対してゲート電圧信号を順次出力するものである。そして、各スイッチ回路部２７には、それぞれ第１〜第８の線状電極群が接続されており、シフトレジスタ２７ａから順次出力されたゲート電圧信号に応じて各スイッチ回路部２７ｂのＦＥＴがオンされ、これに応じて第１〜第８の線状電極群に対して光シャッター駆動電圧が順次出力される。
【００５６】
スイッチ回路部２７ｂは、具体的には、図５に示すように、Ｎチャンネル接合型ＦＥＴ３１と、４つの抵抗素子Ｒ１、Ｒ２、ＲＤ、Ｒｓとが設けられており、ＦＥＴ３１のドレイン端子には駆動電源（ＶＤＤ）２８が接続されている。そして、シフトレジスタ２７ａから出力されたゲート電圧信号は、ＦＥＴ３１のゲート電極に供給され、これに応じてＦＥＴのドレイン端子に接続された出力端子から光シャッターをオンするための光シャッター駆動電圧が出力される。なお、ＦＥＴ３１のゲート電極にゲート電圧信号が供給されていない間は、光シャッターをオフするための光シャッター非駆動電圧が出力される。
【００５７】
なお、本実施形態においては、Ｎチャンネル接合型ＦＥＴを用いるようにしたが、これに限らず、Ｐチャンネル接合型ＦＥＴを用いてスイッチ回路部を構成するようにしてもよい。また、ショットキー型ＦＥＴ、ＭＯＳ型ＦＥＴ、バイポーラ・トランジスタなどを用いてスイッチ回路部を構成するようにしてもよい。
【００５８】
そして、光シャッターアレイ基板２０の変調層２６は、たとえば、ＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）などの透明セラミックスや、ＥＯポリマーなどの電気光学材料から形成されるものであり、第２の電極２５の各線状電極２５１〜２５８への電圧印加によって、その各線状電極に対応する部分の複素屈折率が変化するものである。そして、この複素屈折率の変化によって透過中心波長がシフトし、これにより各線状電極に対応する部分光透過ミラー２３からのＲ光，Ｇ光，Ｂ光の射出と非射出が制御されて光シャッターとして機能する。なお、変調層２６に必要される屈折率については後で詳述する。
【００５９】
また、図１においては図示省略したが、本立体視画像表示装置には、図２に示すように、画素回路１１の有機ＥＬ発光素子１１ａから発せられた光を所定の視点方向に向けて射出する指向性付与素子１９が、光シャッターアレイ基板２０の前面に設置されている。指向性付与素子１９としては、たとえば、レンチキュラレンズやパララックスバリアなどを用いることができる。
【００６０】
そして、本立体視画像表示装置においては、上述したように各画素回路１１の有機ＥＬ発光素子１１ａから発せられたＲ光、Ｇ光およびＢ光が、光シャッターアレイ基板２０の各線状電極２５１〜２５８に対応する範囲から該範囲が順次切り替えられて射出されるが、各線状電極に対応する範囲から射出されたＲ光、Ｇ光およびＢ光からなるカラー視差画像は、指向性付与素子１９によってそれぞれ互いに異なる視点方向に射出される。
【００６１】
すなわち、本実施形態においては、各画素回路１１に対応する範囲に８本の線状電極を設けるようにしたので、８つの視点方向にそれぞれカラー視差画像が射出されることになる。そして、この８つのカラー視差画像のうち、立体視画像表示装置に対する観察の位置に応じたいずれか２つのカラー視差画像が観察者の右目と左目とにそれぞれ入射され、立体視画像が観察される。上記のように８つのカラー視差画像を表示するようにしたので、立体視画像表示装置に対する観察者の位置が水平方向にずれたとしても適切な立体視画像を観察することができる。
【００６２】
なお、本実施形態においては、８つのカラー視差画像を表示するようにしたが、これに限らず、各画素回路１１に対応する光シャッター部の線状電極を８本より多く設け、さらに多くのカラー視差画像を表示するようにしてもよい。たとえば、各画素回路１１に対して１００本の線状電極を設けることによって、１００のカラー視差画像を表示することができ、立体視画像表示装置に対して観察者がどの位置にいても適切な立体視画像が観察することができる。
【００６３】
ここで、上述したようにファブリーペロー波長掃引フィルタ型の光シャッターで構成される光シャッターアレイ基板２０の１つの実施例について詳細に説明する。
【００６４】
まず、一般的に、ファブリーぺロー共振器の光透過特性は、たとえば、図６に示すように一対の反射ミラーとしてＤＢＲミラー（高屈折率層Ｈと低屈折率層Ｌとがλ/４の厚さで交互に積層されたもの）を用いた場合、図７に示すように、反射ミラーのストップバンド(filter stop band)に複数の透過ピークが存在するような特性となる。なお、複数の透過ピークの位置と幅は、ファブリーペロー共振器のフリースペクトラルレンジ（ＦＳＲ）とフィネス（ＦＩＮＥＳＳＥ）で決定されるものである。そして、ＦＳＲは、隣接する透過ピーク間の波長間隔のことをいうが、これはファブリーペロー共振器の間隔Ｌｅｆｆによって決まり、このＬｅｆｆが大きくなるほど透過ピーク間の波長間隔は狭くなることになる。なお、図７は、Ｌｅｆｆ＝２/λ０のときの透過特性とＬｅｆｆ＝２λ０のときの透過特性の一例を表している。
【００６５】
ここで、ファブリーペロー共振器の有効共振器長Ｌｅｆｆは、図４に示す共振器長ＬＯＰＬ＝ｎｉＬｃに、反射ミラーによる反射波の位相ずれから導かれる浸透長ＬＭをそれぞれ加えた長さとなり、一対の反射ミラーとして同一のミラーを用いた場合には下式（１）で与えられる。なお、ｎｉは一対の反射ミラー間の屈折率であり、Ｌｃは一対の反射ミラー間の距離である。
【００６６】
そして、ＤＢＲミラーの場合のＬＭを表す具体的な式は、たとえば、「Theory of quarter-wave-stack dielectric mirrors used in a thin Fabry-perot filter」APPLIED OPTICS Vol.42, No.27, pp5442-5449 (2003)に記載されており、一義的に決めることが出来る。
【００６７】
そして、このとき、ファブリーペロー共振器のｍ次のモードの波長は、下式（２）で決定される。
【００６８】
また、ｍ次のモードからｌ次だけずれたモードの波長は、下式（３）で与えられる。
【００６９】
そして、画素回路１１のカラーフィルタ層１１ｂの４５０ｎｍ近傍のＢフィルタからの入射光、５５０ｎｍ近傍のＧフィルタからの入射光、６５０ｎｍ近傍のＲフィルタからの入射光を同時に透過するファブリーペロー共振器とするために、ファブリーペロー共振器の各パラメータを次のようにして決定することが出来る。
【００７０】
まず、５００ｎｍ≦λｍ≦６００ｎｍの条件を満たす５５０ｎｍ近傍の入射光λｍを選択する。
【００７１】
次に、上式（３）のλｍ±ｌが、４００ｎｍ≦λｍ＋ｌ≦５００ｎｍ、６００ｎｍ≦λｍ＋ｌ≦７００ｎｍを満たすように、ｍとｌを選択する。そして、選択したλｍとｍに対し、上式（２）よりＬｅｆｆを決定する。
【００７２】
本実施例においては、具体的には、λｍ＝５３０ｎｍとして各パラメータを計算した。さらに、ｌ＝１と設定して計算した結果、ｍ＝６のとき、λｍ＋ｌ＝４５４ｎｍ、λｍ−ｌ＝６３６ｎｍとなった。そして、このときＬｅｆｆ＝１．５９μｍとなった。
【００７３】
ここで、変調層２６の屈折率変調によりファブリーペロー共振器の光路長変調が起こると、上式（２）より各次数のモードの波長がシフトする。そして、この波長シフトを利用してファブリーペロー共振器をシャッターとして機能させるため、ファブリーペロー共振器の各次数の共振ピークスペクトル幅を上記波長シフト量より十分狭くする必要がある。
【００７４】
変調層２６の屈折率変調δｎによるファブリーペロー共振器のｍ次のモードの波長シフト量δλは、近似的に下式（４）で表せる。
【００７５】
また、ｍ次のモードの共振ピークスペクトル幅Δλは、下式（５）で表せる。
【００７６】
これより、ファブリーペロー共振器の各次数の共振ピークスペクトル幅Δλを上記屈折率変調による波長シフト量δλより十分狭くするためには、下式（６）を満たすようにファブリーペロー共振器のフィネスを十分大きな値に設定する必要がある。
【００７７】
ここで、ファブリーペロー共振器のフィネスは、一対の反射ミラーが反射率Ｒの同一ミラーとした場合、下式（７）で表される。
【００７８】
これより、上式（６）を満たすためには、共振器ミラーを高反射率ミラーとする必要がある。
【００７９】
本実施例においては、具体的には、ファブリーペロー共振器内の変調層２６としてＰＬＺＴを用い、ＰＬＺＴの屈折率ｎ≒２．５で、０．１％程度の屈折率変調を行った場合を考える。これは比較的低電圧の印加で可能な変調量である。このとき、δｎ＝２．５×０．００１＝０．００２５とすると、上式（６）よりＦ≧１１となる。したがって、上式（７）より、ＤＢＲミラーの反射率Ｒとしては概略８０％以上の反射率とすればよい。
【００８０】
そして、図８に示すように反射ミラーを波長λｍに対するＤＢＲミラーとして構成した場合、ミラー反射率の最大値は下式（８）で与えられ、交互に積層される高屈折率層Ｈと低屈折率層Ｌの屈折率比で決定される。ここでｐは、交互に積層された屈折率層のペアの数を表す。
【００８１】
本実施例においては、ＤＢＲミラーを８０％以上の高反射率ミラーとするため、ｎｉ＝２．５（ＰＬＺＴ）、ｎｔ＝１．５の場合で考えると、低屈折率層Ｌの屈折率ｎ１と高屈折率層の屈折率ｎ２との比をｎ２/ｎ１≧１．２７とすればよい。たとえば、ｎ１＝１．５の場合、ｎ２≧１．９を満たせばよい。なお、ここではｐ＝５とした。
【００８２】
また、ＤＢＲミラーの規格化したストップバンド幅は、下式（９）で与えられる。
【００８３】
そして、ストップバンド幅は、４５０ｎｍ近傍に設定するＢ光の発光スペクトルと６５０ｎｍ近傍に設定するＲ光の発光スペクトルを、その線幅を考慮して十分カバーするものである必要がある。
【００８４】
そこで、本実施例においては、４５４ｎｍ〜６３６ｎｍの波長範囲をカバーするため、ｎ１＝１．４７とした場合、ｎ２≧２．５４とする必要がある。この条件は、上記フィネスの条件から導いたものより厳しい条件であるため、本実施例においては、ＤＢＲミラーの屈折率としてこの条件を満たすように設定した。
【００８５】
以上の条件から、反射ミラーの構成を決定することが出来る。これからさらに、反射ミラーの浸透長ＬＭを決定することが出来る。反射ミラーをＤＢＲミラーとした場合、浸透長ＬＭは、下式（１０）で導くことが出来る。
【００８６】
ここで、１つの実施例としてｎｉ＝２．５（ＰＬＺＴ）、ｎｔ＝１．４７とし、ｎ１＝１．４７（ＳｉＯ２）、ｎ２＝２．６（ＴｉＯ２）をスパッタ成膜した。このとき上式（１０）より、ＤＢＲミラーの浸透長ＬＭ＝１７８．３ｎｍとなった。さらに上式（１）より、共振器長ＬＯＰＬ＝１２３３．３ｎｍとなった。
【００８７】
なお、以上の計算において、共振器長ＬＯＰＬには上下に成膜された第１の電極２４および第２の電極２５の膜厚が含まれるものとする。第１の電極２４および第２の電極２５の屈折率＝２．１（ＩＴＯ）とし、その膜厚を各１００ｎｍとすると、変調層２６（ＰＬＺＴ）の膜厚=３２５．３ｎｍとなった。変調層２６の屈折率変調による所望の共振ピーク波長シフト量は、変調層２６に印加する光シャッター駆動電圧を制御することで調整することが出来た。
【００８８】
なお、アクティブマトリクス基板１０の各画素回路１１のカラーフィルタ層１１ｂとしてファブリーペロー型のバンドパスフィルタ構造を採用し、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光を狭帯域光とする場合においても、上述したファブリーペロー共振器と同様にして設計することができる。Ｒ光、Ｇ光およびＢ光の３色の波長と透過ピーク波長とが一致するようなファブリーペロー共振器とすればよい。
【００８９】
なお、ファブリーペロー波長掃引フィルタ型の光シャッターで構成される光シャッターアレイ基板２０が、十分な性能の光シャッターとして機能するためには、狭帯域化したＲ光、Ｇ光およびＢ光の帯域幅が、変調層２６の屈折率変調δｎによるファブリーペロー共振器のｍ次のモードの波長シフト量δλより十分狭くなることが望ましい。波長シフト量δλは上式（４）により表わされる。
【００９０】
したがって、狭帯域化したＲ光、Ｇ光およびＢ光の各半値帯域幅をδλＲ，Ｇ，Ｂとしたとき、下式を満たすように設定すればよい。なお、図９は、波長シフト量δλと半値帯域幅δλＲ，Ｇ，Ｂとを模式的に示したものである。
【００９１】
なお、カラーフィルタ層１１ｂとしてファブリーペロー型のバンドパスフィルタ構造を採用した場合に限らず、ＲＧＢの多層膜カラーフィルタを用いる場合においても、上式を満たすようなものを用いることが望ましい。
【００９２】
次に、本実施形態の立体視画像表示装置の作用について説明する。図１０は、走査駆動回路１２から出力されるゲートスキャン信号と、光シャッター駆動回路１４から出力される光シャッター駆動電圧と、データ駆動回路１３に入力されるカラー視差画像データのタイミングチャートを示すものである。
【００９３】
本実施形態の立体視画像表示装置は、１フレーム（たとえば、１/６０ｓ）の間に８つの視点方向についてのカラー視差画像を光シャッターアレイ基板２０によって順次切り替えて表示するものである。
【００９４】
具体的には、まず、データ駆動回路１３に第１の視点方向についての第１のカラー視差画像データが入力されてデータ駆動回路１３から各データ線１５に第１のカラー視差画像データに応じたプログラム電圧が出力されるとともに、光シャッター駆動回路１４から駆動電圧線１７を介して光シャッターアレイ基板２０の第１の線状電極２５１からなる第１の線状電極群のみに光シャッター駆動電圧Ｖ１が印加され、さらに走査駆動回路１２から第１のゲート走査線１６に対してゲート用選択トランジスタをＯＮするためのゲートスキャン信号Ｇ１が出力される。なお、このとき光シャッターアレイ基板２０の第２〜第８の線状電極群に対しては光シャッター非駆動電圧が出力されている。
【００９５】
そして、上記のような第１のゲート走査線１６へのゲートスキャン信号Ｇ１の出力によって第１行の画素回路１１のゲート用選択トランジスタがＯＮされ、第１行の画素回路１１の駆動用トランジスタに対し第１のカラー視差画像データの第１行に応じたプログラム電圧が印加され、そのプログラム電圧に応じた駆動電流が第１行の画素回路１１の有機ＥＬ発光素子１１ａに流されて有機ＥＬ発光素子１１ａが発光し、カラーフィルタ層１１ｂを介してＲ光、Ｇ光およびＢ光が各画素回路１１から発せられる。
【００９６】
そして、このとき光シャッターアレイ基板２０の第１の線状電極群への光シャッター駆動電圧Ｖ１の印加によって第１の線状電極群に対応する範囲の変調層２６の屈折率が変化し、これにより第１の線状電極群に対応する範囲の光の透過特性が、図１１に示すように変化する。すなわち透過する中心波長が矢印方向にシフトして画素回路１１から発せられるＲ光、Ｇ光およびＢ光の中心波長と略一致するようになる。なお、各画素回路１１のカラーフィルタ層１１ｂを透過するＲ光、Ｇ光およびＢ光の帯域幅と、光シャッターアレイ基板２０の共振ピークスペクトル幅とは略一致するようにすることが望ましい。
【００９７】
そして、上記のような作用によって光シャッターアレイ基板２０の第１の線状電極群に対応する範囲からのみ画素回路１１から発せられたＲ光、Ｇ光およびＢ光が射出される。なお、光シャッターアレイ基板２０の第１の線状電極群以外の第２〜第８の線状電極群に対応する範囲については、光シャッターアレイ基板２０の透過中心波長と画素回路１１のＲ光、Ｇ光およびＢ光の中心波長が一致していないのでＲ光、Ｇ光およびＢ光は発せられない。
【００９８】
そして、図１０に示すように、光シャッターアレイ基板２０の第１の線状電極群に光シャッター駆動電圧Ｖ１が印加されている間に、各画素回路行のゲート選択用トランジスタをＯＮするゲートスキャン信号Ｇ２〜Ｇｎが順次切り替えられて走査駆動回路１２から出力され、これにより第２〜ｎ行の画素回路１１のゲート用選択トランジスタが順次ＯＮされるとともに、第２〜ｎ行の画素回路１１の駆動用トランジスタに対し第１のカラー視差画像データのその行に応じたプログラム電圧が印加され、第２〜ｎ行の画素回路１１からＲ光、Ｇ光およびＢ光が順次発せられる。このようにして光シャッターアレイ基板２０の第１の線状電極群の範囲に応じた１枚の第１のカラー視差画像が光シャッターアレイ基板２０から射出される。
【００９９】
そして、光シャッターアレイ基板２０から射出された第１のカラー視差画像は指向性付与素子１９に入射され、指向性付与素子１９によって指向性が付与され、第１の視点方向に向けて射出される。
【０１００】
そして、次に、データ駆動回路１３に第２の視点方向についての第２のカラー視差画像データが入力されてデータ駆動回路１３から各データ線１５に第２のカラー視差画像データに応じたプログラム電圧が出力されるとともに、光シャッター駆動回路１４か駆動電圧線１７を介して光シャッターアレイ基板２０の第２の線状電極２５２からなる第２の線状電極群のみに光シャッター駆動電圧Ｖ２が印加され、さらに走査駆動回路１２から第１のゲート走査線１６に対してゲート用選択トランジスタをＯＮするためのゲートスキャン信号Ｇ１が出力される。
【０１０１】
そして、上記のような第１のゲート走査線１６へのゲートスキャン信号Ｇ１の出力によって第１行の画素回路１１のゲート用選択トランジスタがＯＮされ、第１行の画素回路１１の駆動用トランジスタに対し第２のカラー視差画像データの第１行に応じたプログラム電圧が印加され、そのプログラム電圧に応じた駆動電流が第１行の画素回路１１の有機ＥＬ発光素子１１ａに流されて有機ＥＬ発光素子１１ａが発光し、カラーフィルタ層１１ｂを介してＲ光、Ｇ光およびＢ光が各画素回路１１から発せられる。
【０１０２】
そして、このとき光シャッターアレイ基板２０の第２の線状電極群への光シャッター駆動電圧Ｖ２の印加によって第２の線状電極群に対応する範囲の変調層２６の屈折率が変化し、これにより第２の線状電極群に対応する範囲の光の透過特性が、図１１に示すように変化する。
【０１０３】
そして、これにより光シャッターアレイ基板２０の第２の線状電極群に対応する範囲からのみ画素回路１１から発せられたＲ光、Ｇ光およびＢ光が射出される。なお、光シャッターアレイ基板２０の第２の線状電極群以外の第１，第３〜第８の線状電極群に対応する範囲については、光シャッターアレイ基板２０の透過中心波長と画素回路１１のＲ光、Ｇ光およびＢ光の中心波長が一致していないのでＲ光、Ｇ光およびＢ光は発せられない。
【０１０４】
そして、図１０に示すように、光シャッターアレイ基板２０の第２の線状電極群に光シャッター駆動電圧Ｖ２が印加されている間に、各画素回路行のゲート選択用トランジスタをＯＮするゲートスキャン信号Ｇ２〜Ｇｎが順次切り替えられて走査駆動回路１２から出力され、これにより第２〜ｎ行の画素回路１１のゲート用選択トランジスタが順次ＯＮされるとともに、第２〜ｎ行の画素回路１１の駆動用トランジスタに対し第１のカラー視差画像データのその行に応じたプログラム電圧が印加され、第２〜ｎ行の画素回路１１からＲ光、Ｇ光およびＢ光が順次発せられる。このようにして光シャッターアレイ基板２０の第２の線状電極群の範囲に応じた１枚の第２のカラー視差画像が光シャッターアレイ基板２０から射出される。
【０１０５】
そして、光シャッターアレイ基板２０から射出された第２のカラー視差画像は指向性付与素子１９に入射され、指向性付与素子１９によって指向性が付与され、第２の視点方向に向けて射出される。
【０１０６】
そして、上述したような第１のカラー視差画像と第２のカラー視差画像の表示の作用と同様にして、図１０に示すようにカラー視差画像データ、ゲートスキャン信号および光シャッター駆動電圧が順次切り替えられ、指向性付与素子１９によって指向性が付与された第３〜８のカラー視差画像が、それぞれ第３〜８の視点方向に向けて射出される。
【０１０７】
上記のようにして本実施形態の立体視画像表示装置においては、１フレーム（たとえば、１/６０ｓ）の間に８つの視点方向についてのカラー視差画像が順次切り替えられて表示される。
【０１０８】
また、上記実施形態の立体視画像表示装置においては、各画素回路１１の有機ＥＬ発光素子１１ａにカラーフィルタ層１１ｂをそれぞれ設けるようにしたが、これに限らず、たとえば、図１２に示すように、アクティブマトリクス基板１０とは別個にカラーフィルタ層３０を形成し、アクティブマトリクス基板１０とカラーフィルタ層３０と光シャッターアレイ基板２０とをこの順に積層するようにしてもよい。カラーフィルタ層３０の詳細な構成は上記実施形態のカラーフィルタ層１１ｂと同様である。このように構成することによって、たとえば、汎用のアクティブマトリクス基板１０に対してカラーフィルタ層３０と光シャッターアレイ基板２０とを貼付するだけで、上記実施形態の立体視画像表示装置と同等の機能のものを簡易に製造することができる。
【０１０９】
上記実施形態の立体視画像表示装置によれば、簡易な構成かつ低コストで製造することができるとともに、自然な立体視画像として観察し得る程度に十分高速な繰り返し周波数で２眼以上のカラー視差画像を表示することができる。
【０１１０】
また、ファブリーペロー波長掃引フィルタ型シャッターアレイは、機械的可動部がなく、単純な積層構成とすることができ、さらに変調層である固体電気光学媒体を薄膜とすることが出来るため、ＭＥＭＳ等の機械的可動部を有するファブリーペロー可変干渉装置と比較して微細化が可能となる。従って、微細な画素回路に対しても多数のカラー視差画像に対応したシャッターアレイを作成することができる。
【０１１１】
また、高速変調可能であり、かつ変調層として薄膜の固体電気光学媒体（ＰＬＺＴ等の透明セラミックス、ＥＯポリマーなど）を用いることができるため、液晶、ＭＥＭＳなどの機械的可動部のあるものと比較して高速な繰り返し周波数で表示駆動することができる。
【０１１２】
また、ファブリーペロー波長掃引フィルタ型シャッターアレイとすることで、シャッターアレイを単一の積層膜構成部材とすることができ、また偏光制御によるシャッターアレイと比較して偏光素子、波長板を省略することができ、さらに変調層である固体電気光学媒体を薄膜とすることができるので、大幅な低コスト化を図ることができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１０ アクティブマトリクス基板
１１ 画素回路
１１ａ 発光素子
１１ｂ カラーフィルタ層
１２ 走査駆動回路
１３ データ駆動回路
１４ 光シャッター駆動回路
１５ データ線
１６ ゲート走査線
１７ 駆動電圧線
１８ 制御部
１９ 指向性付与素子
２０ 光シャッターアレイ基板
２１ 基板
２２，２３ 部分光透過ミラー
２４ 第１の電極
２５ 第２の電極
２６ 変調層
２７ スイッチングアレイ回路
２７ａ シフトレジスタ
２７ｂ スイッチ回路部
３０ カラーフィルタ層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＧＢの３色の光を発する発光部を備えた画素部が２次元状に複数配列され、少なくとも１つの立体視画像を構成する２以上のカラー視差画像を時系列に表示する画像表示部と、
該画像表示部の前面に配置されるとともに、前記各画素部から発せられた３色の光を、該各画素部に対応する範囲を分割した分割領域毎に前記カラー視差画像の表示切替えに同期させて順次切り替えて透過する光シャッターアレイと、
該光シャッターアレイの各分割領域を透過した前記３色の光を前記分割領域毎に互いに異なる視点方向に射出させる指向性付与素子とを備え、
前記光シャッターアレイが、一対の部分光透過ミラーを備え、該一対の部分光透過ミラーの間に、前記３色の光を透過する第１の電極と、該第１の電極を透過した３色の光を透過するとともに、電圧印加によって屈折率が変化する材料によって形成された変調層と、該変調層を透過した３色の光を透過する線状電極が前記分割領域毎に配列された第２の電極とが積層されたものあり、
前記画像表示部の各画素部から発せられた３色の光が、前記光シャッターアレイの分割領域毎に順次切り替えられて透過するように前記各線状電極に対して電圧を順次切り替えて印加する駆動部を備えたことを特徴とする立体視画像表示装置。
【請求項２】
前記光シャッターアレイが、ファブリーペロー波長掃引フィルタ型シャッターアレイであって、複数の透過ピーク波長を有するものであり、
前記光シャッターアレイの一対の部分光透過ミラー間の有効光路長が、前記各透過ピーク波長と前記画素部から発せられるＲ光、Ｇ光およびＢ光の発光スペクトル強度ピーク波長とがそれぞれ対応して略一致するように設定されていることを特徴とする請求項１記載の立体視画像表示装置。
【請求項３】
前記光シャッターアレイの一対の部分光透過ミラー間の有効光路長Ｌｅｆｆが、下式（１）および（２）を満たすように設定されていることを特徴とする請求項２記載の立体視画像表示装置。
λｍ：前記Ｇ光の発光スペクトル強度ピーク波長
λｍ＋ｌ：前記Ｒ光の発光スペクトル強度ピーク波長
λｍ−ｌ：前記Ｂ光の発光スペクトル強度ピーク波長
ｍ：正の整数
ｌ：ｍより小さい正の整数
【請求項４】
前記駆動部による前記分割領域に対応する線状電極への電圧印加によって前記複数の透過ピーク波長がシフトして、前記画素部から発せられるＲ光、Ｇ光およびＢ光の透過と非透過とが切り替えられるように前記変調層の屈折率変化が設定されていることを特徴とする請求項２または３記載の立体視画像表示装置。
【請求項５】
前記光シャッターアレイの複数の透過ピークのスペクトル幅が、前記透過ピーク波長のシフト量よりも狭いことを特徴とする請求項４記載の立体視画像表示装置。
【請求項６】
前記一対の部分光透過ミラーを構成する各部分光透過ミラーの反射率が、８０％以上であることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の立体視画像表示装置。
【請求項７】
前記発光部が、光を発する発光素子と該発光素子から発せられた光をＲ光、Ｇ光およびＢ光にそれぞれ狭帯域化するフィルタ部とを備え、
前記Ｒ光のフィルタ部、前記Ｇ光のフィルタ部および前記Ｂ光のフィルタ部の配列方向と前記線状電極の延伸方向とが一致するように設けられていることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の立体視画像表示装置。
【請求項８】
前記フィルタ部が、狭帯域のＲ光、Ｇ光およびＢ光に波長変換するものであることを特徴とする請求項７記載の立体視画像表示装置。
【請求項９】
前記狭帯域のＲ光、Ｇ光およびＢ光の半値帯域幅δλＲ，Ｇ，Ｂが、下式（３）を満たす値であることを特徴とする請求項８記載の立体視画像表示装置。
δｎ：前記変調層の屈折率変調
Ｌｃ：前記一対の部分光透過ミラー間の距離
ｍ：正の整数
【請求項１０】
前記変調層が、セラミックスまたはポリマーから形成されるものであることを特徴とする請求項１から９いずれか１項記載の立体視画像表示装置。
【請求項１１】
前記光シャッターアレイの厚さが１．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１から１０いずれか１項記載の立体視画像表示装置。
【請求項１２】
一対の部分光透過ミラーを備え、
該一対の部分光透過ミラーの間に、
２次元状に配列された複数の画素部の各画素部から発せられたＲＧＢの３色の光を透過する第１の電極と、
該第１の電極を透過した３色の光を透過するとともに、電圧印加によって屈折率が変化する材料によって形成された変調層と、
該変調層を透過した３色の光を透過する線状電極が複数配列された第２の電極とが積層され、
前記各線状電極へ電圧印加が順次切り替えられることによって、前記各画素部に対応する範囲を分割した分割領域が順次切り替えられて、該各分割領域を前記３色の光が透過するように構成されたことを特徴とする光シャッターアレイ。
【請求項１】
ＲＧＢの３色の光を発する発光部を備えた画素部が２次元状に複数配列され、少なくとも１つの立体視画像を構成する２以上のカラー視差画像を時系列に表示する画像表示部と、
該画像表示部の前面に配置されるとともに、前記各画素部から発せられた３色の光を、該各画素部に対応する範囲を分割した分割領域毎に前記カラー視差画像の表示切替えに同期させて順次切り替えて透過する光シャッターアレイと、
該光シャッターアレイの各分割領域を透過した前記３色の光を前記分割領域毎に互いに異なる視点方向に射出させる指向性付与素子とを備え、
前記光シャッターアレイが、一対の部分光透過ミラーを備え、該一対の部分光透過ミラーの間に、前記３色の光を透過する第１の電極と、該第１の電極を透過した３色の光を透過するとともに、電圧印加によって屈折率が変化する材料によって形成された変調層と、該変調層を透過した３色の光を透過する線状電極が前記分割領域毎に配列された第２の電極とが積層されたものあり、
前記画像表示部の各画素部から発せられた３色の光が、前記光シャッターアレイの分割領域毎に順次切り替えられて透過するように前記各線状電極に対して電圧を順次切り替えて印加する駆動部を備えたことを特徴とする立体視画像表示装置。
【請求項２】
前記光シャッターアレイが、ファブリーペロー波長掃引フィルタ型シャッターアレイであって、複数の透過ピーク波長を有するものであり、
前記光シャッターアレイの一対の部分光透過ミラー間の有効光路長が、前記各透過ピーク波長と前記画素部から発せられるＲ光、Ｇ光およびＢ光の発光スペクトル強度ピーク波長とがそれぞれ対応して略一致するように設定されていることを特徴とする請求項１記載の立体視画像表示装置。
【請求項３】
前記光シャッターアレイの一対の部分光透過ミラー間の有効光路長Ｌｅｆｆが、下式（１）および（２）を満たすように設定されていることを特徴とする請求項２記載の立体視画像表示装置。
λｍ：前記Ｇ光の発光スペクトル強度ピーク波長
λｍ＋ｌ：前記Ｒ光の発光スペクトル強度ピーク波長
λｍ−ｌ：前記Ｂ光の発光スペクトル強度ピーク波長
ｍ：正の整数
ｌ：ｍより小さい正の整数
【請求項４】
前記駆動部による前記分割領域に対応する線状電極への電圧印加によって前記複数の透過ピーク波長がシフトして、前記画素部から発せられるＲ光、Ｇ光およびＢ光の透過と非透過とが切り替えられるように前記変調層の屈折率変化が設定されていることを特徴とする請求項２または３記載の立体視画像表示装置。
【請求項５】
前記光シャッターアレイの複数の透過ピークのスペクトル幅が、前記透過ピーク波長のシフト量よりも狭いことを特徴とする請求項４記載の立体視画像表示装置。
【請求項６】
前記一対の部分光透過ミラーを構成する各部分光透過ミラーの反射率が、８０％以上であることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の立体視画像表示装置。
【請求項７】
前記発光部が、光を発する発光素子と該発光素子から発せられた光をＲ光、Ｇ光およびＢ光にそれぞれ狭帯域化するフィルタ部とを備え、
前記Ｒ光のフィルタ部、前記Ｇ光のフィルタ部および前記Ｂ光のフィルタ部の配列方向と前記線状電極の延伸方向とが一致するように設けられていることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の立体視画像表示装置。
【請求項８】
前記フィルタ部が、狭帯域のＲ光、Ｇ光およびＢ光に波長変換するものであることを特徴とする請求項７記載の立体視画像表示装置。
【請求項９】
前記狭帯域のＲ光、Ｇ光およびＢ光の半値帯域幅δλＲ，Ｇ，Ｂが、下式（３）を満たす値であることを特徴とする請求項８記載の立体視画像表示装置。
δｎ：前記変調層の屈折率変調
Ｌｃ：前記一対の部分光透過ミラー間の距離
ｍ：正の整数
【請求項１０】
前記変調層が、セラミックスまたはポリマーから形成されるものであることを特徴とする請求項１から９いずれか１項記載の立体視画像表示装置。
【請求項１１】
前記光シャッターアレイの厚さが１．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１から１０いずれか１項記載の立体視画像表示装置。
【請求項１２】
一対の部分光透過ミラーを備え、
該一対の部分光透過ミラーの間に、
２次元状に配列された複数の画素部の各画素部から発せられたＲＧＢの３色の光を透過する第１の電極と、
該第１の電極を透過した３色の光を透過するとともに、電圧印加によって屈折率が変化する材料によって形成された変調層と、
該変調層を透過した３色の光を透過する線状電極が複数配列された第２の電極とが積層され、
前記各線状電極へ電圧印加が順次切り替えられることによって、前記各画素部に対応する範囲を分割した分割領域が順次切り替えられて、該各分割領域を前記３色の光が透過するように構成されたことを特徴とする光シャッターアレイ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１８３１８（Ｐ２０１２−１８３１８Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５６０２２（Ｐ２０１０−１５６０２２）
【出願日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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