【手続補正書】
【提出日】平成19年3月8日(2007.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の波長域にフォトニックバンドギャップを有する２次元フォトニック結晶もしくは３次元フォトニック結晶と光源と制御手段とを有する表示素子であって、
前記フォトニック結晶は線欠陥からなる導波路と、該導波路に近接して配置された点欠陥からなる複数の共振器とを有し、
前記光源は前記導波路に前記所定の波長域の光を導光し、
前記共振器は前記制御手段からの制御信号によりそれぞれ共振波長が可変であって、
前記制御手段は前記共振波長を前記光源から導光する光の波長と一致させることで前記導波路内の光を前記フォトニック結晶外へ放出する第１の状態と、
前記共振波長を前記光源から導光する光の波長と異ならせることで前記導波路内の光を前記フォトニック結晶外へ放出されないようにする第２の状態とに制御し、
前記複数の共振器が画素を形成しており、
前記複数の共振器の少なくとも一つに対応して波長変換部が設けられていることを特徴とする表示素子。
【請求項２】
前記波長変換部は、前記フォトニック結晶外へ放出された前記光源からの光を２以上の異なる波長に変換することを特徴とする請求項１に記載の表示素子。
【請求項３】
前記波長変換部は前記光源からの光により励起され、青、緑、赤色のうち２以上の色の発光に対応する複数の蛍光体を有することを特徴とする請求項２に記載の表示素子。
【請求項４】
前記共振器は外部から電界または電流が印加されることにより屈折率が変化する非線形媒質を含み、前記制御手段は該非線形媒質の屈折率を変化させることにより前記共振器の共振波長を制御することを特徴とする請求項１乃至３に記載の表示素子。
【請求項５】
前記光源は単一波長の光を前記導波路に導光し、前記制御手段は前記共振器の共振波長を前記導波路に導光された光の波長に一致させることを特徴とする請求項１乃至４に記載の表示素子。
【請求項６】
前記光源は複数の波長を含む光を前記導波路に導光し、前記制御手段は、前記複数の共振器の各共振波長を、前記複数の波長のうちいずれか１つの波長と一致させることを特徴とする請求項１乃至４に記載の表示素子。
【請求項７】
前記複数の共振器は、前記導波路の両側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至６に記載の表示素子。
【請求項８】
前記導波路は、互いに平行に複数設けられており、前記光源は該複数の導波路に対応して複数設けられていることを特徴とする請求項１乃至７に記載の表示素子。
【請求項９】
前記制御手段は前記複数の共振器に対して光の放出状態を決定する制御信号を所定周期内に順次与えることを特徴とする請求項１乃至８表示素子。
【請求項１０】
前記制御手段は前記複数の共振器に対する制御信号と同期して、前記光源に対して前記導波路に導光する光の強度を決定する制御信号を与えることを特徴とする請求項９に記載の表示素子。
【請求項１１】
前記光源は、フォトニック結晶により共振器を構成したフォトニック結晶レーザであることを特徴とする請求項１乃至１０に記載の表示素子。
【請求項１２】
前記表示素子の表示面側であって、前記共振器上部以外に遮光部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１１に記載の表示素子。
【請求項１３】
請求項１乃至１２に記載の表示素子に表示された画像を接眼光学系を介して観察することを特徴とする画像観察システム。
【請求項１４】
請求項１乃至１３に記載の表示素子に表示された画像を投影光学系で投影することを特徴とする画像投影システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】表示素子及びそれを有する画像観察システムと画像投影システム
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、微細周期構造を有する素子構造体を有する表示素子に関し、例えば光源手段からの光束を各画素毎に変調し画像を表示したり、観察する画像観察システムや表示素子に基づく画像を投射する画像投影システムに好適なものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、小型で高解像度で，光源手段からの射出光の利用効率が非常に高く，それを表示素子に用いている場合には、コントラストの高い表示素子が容易に得られる素子構造体を有する表示素子及びそれを有する画像観察システムと画像投影システムの提供を目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の表示素子は、所定の波長域にフォトニックバンドギャップを有する２次元フォトニック結晶もしくは３次元フォトニック結晶と光源と制御手段とを有する表示素子であって、
前記フォトニック結晶は線欠陥からなる導波路と、該導波路に近接して配置された点欠陥からなる複数の共振器とを有し、
前記光源は前記導波路に前記所定の波長域の光を導光し、
前記共振器は前記制御手段からの制御信号によりそれぞれ共振波長が可変であって、
前記制御手段は前記共振波長を前記光源から導光する光の波長と一致させることで前記導波路内の光を前記フォトニック結晶外へ放出する第１の状態と、
前記共振波長を前記光源から導光する光の波長と異ならせることで前記導波路内の光を前記フォトニック結晶外へ放出されないようにする第２の状態とに制御し、
前記複数の共振器が画素を形成しており、
前記複数の共振器の少なくとも一つに対応して波長変換部が設けられていることを特徴としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の画像投影システムは、前述した表示素子に表示された画像を投影光学系で投影することを特徴としている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明によれば、小型で高解像度で，光源手段からの射出光の利用効率が非常に高く，それを表示素子に用いている場合には、コントラストの高い表示素子が容易に得られる素子構造体を有する表示素子及びそれを有する画像観察システムと画像投影システムが得られる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の素子構造体を有する表示素子の実施例１の基本的な概念を図１〜６を用いて説明する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
結合光学系２０により導波路１３にレーザ光源を含む光源手段１９から射出された光を導光している。図示しない制御回路（制御手段）は表示したい画素に相当する共振器１４のＴＦＴ構造１６ｂを順次ＯＮにして電界を印加して，図３に示した原理により導波路１３から光を共振器１４に順次取り出し，波長変換部１７の各変換部１７Ｂ，１７Ｇ，１７Ｒに入射させ，可視光に変換して射出させる。全画面内での順次電界印加動作を観察者の眼の残像許容時間内に行うことにより，走査画像を一つの画像として違和感無く観察している。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
また，製造誤差などによる円柱１２の配列の乱れや表面荒れなどによる散乱光や漏れ光を遮断するため，図９に示すように波長変換部が配置された表示面側（表示光の射出側）の共振器上面以外に遮光部（遮光部材）２１を設けることにより，より高い表示品質を得ている。