(57)【要約】【課題】小さな電力消費でも明るい立体画像を出力でき、外光を照明光とする反射型でも実用的な明るさの立体画像を出力できる立体画像表示装置を提供する。【解決手段】画像表示部３０４は、右目用画像Ｒと左目用画像Ｌとを交互に配置した平面画像を表示する。遮光表示部３０３は、バリア・ストライプを表示して、左目１０２から右目用画像Ｒを遮断すると同時に右目１０１から左目用画像Ｌを遮断する。遮光表示部３０３には、遮光表示に偏光板が不要で、透過表示の透明度が高いｉｎ−ｐｌａｎｅ型の電気泳動表示装置を採用したので、小電力のバックライト３０５でも明るい立体画像を表示できる。【選択図】図４
2007163709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
右目用画像と左目用画像とを画像画面に表示可能な画像表示手段と、
前記右目用画像の左目による観察を制限するとともに前記左目用画像の右目による観察を制限する遮光パターンを、前記画像画面から距離を置いた遮光画面で表示可能な遮光表示手段と、を備えた立体画像表示装置において、
前記遮光表示手段は、前記遮光画面に配置された第１移動空間に充填された帯電粒子と、前記第１移動空間に電界を形成して、前記帯電粒子による前記遮光パターンを前記遮光画面に形成する第１駆動手段と、を備えることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
前記画像表示手段は、前記画像画面に配置された第２移動空間に充填された帯電粒子と、前記第２移動空間に電界を形成して、前記帯電粒子による前記右目用画像および前記左目用画像を前記画像画面に形成する第２駆動手段と、を備えることを特徴とする請求項１記載の立体画像表示装置。
【請求項３】
前記画像表示手段を透過型として観察側に配置し、前記画像表示手段を透過照明する照明手段と前記画像表示手段との間に前記遮光表示手段を配置したことを特徴とする請求項１または２記載の立体画像表示装置。
【請求項４】
前記画像表示手段と前記遮光表示手段とのうち観察側に配置された手段を透過型とし、観察側から見た後方側に配置された手段に反射面を設けて反射型としたことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の立体画像表示装置。
【請求項５】
観察側に配置された前方基板と、前記前方基板に対向配置した後方基板と、を備え、
前記第１移動空間と前記第２移動空間とが一体に連通して、前記前方基板と前記後方基板との間隔に配置されていることを特徴とする請求項２記載の立体画像表示装置。
【請求項６】
前記第１駆動手段は、前記遮光画面に面状に並べて配置されて個別に電圧信号を印加可能な多数の表示電極と、前記表示電極との間に前記電圧信号に応じた電界を形成して前記帯電粒子を移動させる非表示電極と、を有することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載の立体画像表示装置。
【請求項７】
前記表示電極ごとに前記第１移動空間を仕切る隔壁を備え、前記隔壁の起立面に前記非表示電極を配置したことを特徴とする請求項６記載の立体画像表示装置。
【請求項８】
前記帯電粒子は、前記第１移動空間に充填された透明な分散液体に分散されていることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項記載の立体画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像画面の前方または後方に遮光パターンを配置して、画像画面の平面画像を立体視させる立体画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ画面等の画像画面に右目用画像と左目用画像とを混在させて表示し、画像画面から距離を置いて配置した遮光パターン越しに立体画像を観察させる立体画像表示装置が実用化されている。遮光パターンは、右目用画像の左目による観察と左目用画像の右目による観察とを同時に制限して、右眼に認識された右目用画像と左目に認識された左目用画像とが、視感的な立体画像を認識させる。
【０００３】
非特許文献１には、右目用画像と左目用画像とをストライプ化して画像画面に交互に配置し、固定のストライプ状遮光パターンによって前記制限を行わせるパララックス・バリア方式の立体画像表示技術が示される。
【０００４】
特許文献１には、画像表示部としてテレビ画面、遮光表示部として液晶装置をそれぞれ用い、テレビ画面の画像画面の前面に液晶装置の遮光画面を配置してストライプ状遮光パターンを形成させる立体画像表示装置が示される。ここでは、液晶装置にストライプ状遮光パターンを形成させて画像を立体視させる立体視モードと、ストライプ状遮光パターンを消失させて通常の平面画像を観察させる平面視モードとを選択できる。
【０００５】
特許文献２には、右目用画像と左目用画像とを画像画面に配置するピッチよりも小さな画素ピッチの遮光パターンを形成可能な透過型の液晶表示装置を遮光表示部として採用し、遮光画面の遮光パターンを可変にした立体画像表示装置が示される。ここでは、観察者の頭部位置を検知して、遮光パターンの間隔、幅、位置を自動調整することによって、どの観察角度、距離からでも右目用画像と左目用画像との最適な分離観察が得られるようにしている。
【０００６】
特許文献３には、１つの画素を三原色の表示セルに分割し、一対の電極間で帯電粒子を移動させて表示セルごとの透過／遮光を制御することにより、画像画面にフルカラー画像を表示する電気泳動表示装置が示される。
【０００７】
【特許文献１】特開平３−１１９８８９号公報
【特許文献２】特開平５−１２２７３３号公報
【特許文献３】特開２００５−２６６６１３号公報
【非特許文献１】”Ｔｈｅｏｒｙ  ｏｆ  Ｐａｒａｌｌａｘ  Ｂａｒｒｉｅｒｓ”，Ｓ．Ｈ．Ｋａｐｌａｎ，Ｊ．ＳＭＰＴＥ，Ｖｏｌ．５９，Ｎｏ．７，ｐｐ．１１−２１，１９５２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
非特許文献１に示される立体視技術では、画像画面から射出される光の半分が遮光画面の遮光パターンによって遮断されるので視感的な明るさは画像画面の半分となる。これに加えて、特許文献１、２に示される立体画像表示装置は、２枚の偏光板の間に液晶層を配置した液晶素子の遮光表示装置を用いて遮光パターンを形成するので、偏光板が透過光量の半分以上を遮断する。そして、液晶層自身の透明度が低いことによって、遮光パターンの透過領域だけでも透過率は３０％以下、立体画像の視感的な明るさは画像画面の１０〜２０％に過ぎない。従って、明るい環境では暗い立体画像の観察が苦痛となり、外光を照明光とする反射型の立体画像表示装置の商品化を妨げていた。また、明るい立体画像を得るには画像画面を極端に明るくする必要があるので、画像表示装置として液晶表示装置を組み合わせる場合にはバックライトの強化が必要となる。テレビ画面を組み合わせる場合には必然的に高輝度出力となる。従って、立体画像表示装置の消費電力が増大し、画像表示装置の寿命を短縮させていた。
【０００９】
本発明は、小さな電力消費でも明るい立体画像を出力でき、外光を照明光とする反射型でも実用的な明るさの立体画像を出力できる立体画像表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の立体画像表示装置は、右目用画像と左目用画像とを画像画面に表示可能な画像表示手段と、前記右目用画像の左目による観察を制限するとともに前記左目用画像の右目による観察を制限する遮光パターンを、前記画像画面から距離を置いた遮光画面で表示可能な遮光表示手段とを備える。そして、前記遮光表示手段は、前記遮光画面に配置された第１移動空間に充填された帯電粒子と、前記第１移動空間に電界を形成して、前記帯電粒子による前記遮光パターンを前記遮光画面に形成する第１駆動手段とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の立体画像表示装置は、帯電粒子が直接に遮光／透過を制御して、偏光板無しで遮光画面にコントラストの高い遮光パターンを形成する。従って、遮光表示手段に液晶装置を使用した場合に比較して、偏光板による透過光の損失が無い分、実質的に２倍以上、明るい立体画像を表示できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態である立体画像表示装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の立体画像表示装置は、以下に説明する各実施形態の構成部材には限定されず、各構成部材の一部または全部を同等な機能の別の構成部材によって置き換えた種々の実施形態で実施可能である。
【００１３】
例えば、第１実施形態の立体画像表示装置１００は、バックライトを用いて透過照明を行う透過型装置であるが、観察側の反対側に反射面を配置して、観察側からの入射光を反射して照明を行う反射型で実施してもよい。
【００１４】
また、遮光表示部として粒子移動型表示装置が採用される限りにおいて、画像表示部は、種々の画素表示方式のものを利用できる。例えば、液晶表示装置、電気泳動表示装置、テレビ画面（ＣＲＴ）、プラズマ表示装置、蛍光画素表示装置、ＬＥＤディスプレイ、表面電界ディスプレイ（ＳＥＤ）、有機ＥＬ表示装置等である。画像表示部の画像画面における画像表示は、白黒二階調に限定されず、グレースケール、単色または多色の複数階調表示、フルカラー表示としてもよい。例えば、隣接する３つの副画素にそれぞれＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタを配置して１つの画素をフルカラー表示することができる。遮光表示装置、画像表示装置に採用される粒子移動型表示装置としては、電気泳動表示装置、トナーディスプレイ等がある。電気泳動表示装置は、表示セルごとに形成したスイッチング素子を、格子配列した多数の書き込み信号線と多数の走査信号線とによりダイナミック制御するアクティブマトリクス型を採用できるが、アクティブマトリクス型以外の駆動方式を採用してもよい。
【００１５】
また、遮光表示部として採用される電気泳動表示装置は、微小なドット状の表示セルを格子状に配列した画素表示装置を採用できるが、表示画面を横断する走査線状の表示セルを配列した走査線表示装置を採用してもよい。遮光表示部は、右目用画像（左目用画像）の幅よりも小さな線幅で二階調表示を行って、遮光／透過を制御することにより、遮光パターンの幅と位置を調整できることが望ましい。
【００１６】
また、遮光表示部における遮光パターンは、ストライプ状には限定されない。特許文献２に示されるように、右目用画像の左目による観察と左目用画像の右目による観察とを同時に制限する限りにおいて、ドット状、各種輪郭のスポット状、斜線状、曲線状等、種々のパターンを採用できる。
【００１７】
以下の説明では、立体画像表示装置の観察者側を”前方”と呼び、その反対側を”後方”と呼ぶ。また、特許文献１、２、非特許文献１に示される画像表示装置、遮光表示装置の一般的な構造、動作原理、一般的な製造方法については、本発明の趣旨と隔たりがあるので、煩雑を避けるべく、一部図示を省略して詳細な説明も省略する。特許文献３に示される電気泳動表示装置の詳細な構造、製造方法、駆動方法等についても、同様な理由によって、一部図示を省略して詳細な説明も省略する。
【００１８】
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の立体画像表示装置における立体画像表示の説明図、図２は平面画像表示の説明図である。
【００１９】
図１に示すように、第１実施形態の立体画像表示装置１００は、前方に遮光表示部１０３を配置し、後方に画像表示部１０４を配置し、遮光表示部１０３と画像表示部１０４との間にスペーサ１１１を配置している。画像表示部１０４の後方にはバックライト１０５が配置され、バックライト１０５の照明光が画像表示部１０４、スペーサ１１１、遮光表示部１０３を透過して観察者の右目１０１、左目１０２に入射する。
【００２０】
遮光表示部１０３としては、帯電粒子を分散させた分散液体を移動空間に充填した透過型電気泳動表示装置が採用されている。遮光表示部１０３は、空間光変調素子あるいは可変パララックスバリアパターンとして機能し、バリア駆動回路１０６に制御されて、帯電粒子による遮光画面の被覆状態を変化させる。これにより、バリア・ストライプ（ストライプ状の遮光／透過パターン）を表示する。バリア・ストライプは、画像表示部１０４に形成された右目用画像Ｒの左目１０２による観察を遮蔽するとともに、左目用画像Ｌの右目１０１による観察を遮蔽する。スペーサ１１１の高さは、右目１０１と左目１０２との視差角がバリア・ストライプの射出側に形成する視野範囲のずれを右目用画像Ｒと左目用画像Ｌのピッチに一致させる。
【００２１】
画像表示部１０４としては、ＴＦＴ液晶パネルを用いてカラー画像を表示する透過型液晶ディスプレイが採用されている。画像表示部１０４は、立体視モードが設定されると、ディスプレイ駆動回路に制御されて、右眼観察画像Ｒと左目用画像Ｌとを交互に配置して、画像画面上の所定領域をそれぞれ占めさせる。
【００２２】
バックライト１０５からの出射光のうち一部が、画像表示部１０４を透過するが、このとき、遮光表示部１０３の遮光パターンが透過光を選択的に遮蔽する。これにより、観察者の右眼１０１には右眼観察画像Ｒのみが、左眼１０２には左眼観察画像Ｌのみが、それぞれ入射して観察される。こうして右目用画像Ｒと左目用画像Ｌとが観察者の脳で統合認識されて観察者に立体像を認識させる。
【００２３】
第１実施形態の立体画像表示装置１００は、特許文献１に示されるように、バリア・ストライプを用いた立体視モードと、遮光表示部１０３を全透過状態とする平面視モードとを切り替え可能である。平面視モードが設定されると、図２に示すように、画像表示部１０４は、通常の二次元画像を表示する。そして、遮光表示部１０３は、バリア・ストライプの遮光パターンを形成せずに、遮光画面の全域にわたって無色透明な状態となる。画像画面の二次元画像は、バリア・ストライプに遮断されることなく、全領域が右目１０１と左目１０２とによって同時観察される。こうして通常の二次元画像が観察者に認識される。
【００２４】
図１に示すように、遮光表示部１０３は、画像表示部１０４における右目用画像Ｒと左目用画像Ｌとの配置ピッチよりも小さな幅の表示セルで構成される。そして、バリア駆動回路１０６に制御されて、表示セルの幅単位でバリア・ストライプの幅とピッチと位置とを変更可能である。観察条件入力部１１０は、観察者の位置情報や画像表示部１０４に表示される立体画像の表示領域などの情報を入力する。このことによって、特許文献２に示されるように、観察者とディスプレイの距離が変化したときや、観察者の位置（距離および視野角）が変化したとき、また、観察者ごとの右目１０１と左目１０２との間隔差等に対応できる。観察条件入力部１１０は、手動設定するキーボード等の操作部でもよいが、観察者の位置を自動的に検出する観察者検出装置、例えば顔検出の画像認識装置を備えたカメラ装置としてもよい。
【００２５】
画像処理部１０８は、視差画像ソース１０９が有する視差画像情報を用いて右目用画像（右眼用の視差画像）データＲｓと左目用画像（左眼用の視差画像）データＬｓとを形成する。そして、右目用画像データＲｓと左目用画像データＬｓとを水平方向に分割して左目用ストライプ画像データと右目用ストライプ画像データとを生成して、１枚のストライプ画像データに合成する。ディスプレイ駆動回路１０７は、合成されたストライプ画像データを用いて画像表示部１０４を駆動させ、縦長ストライプ状の左目用画像Ｌと右目用画像Ｒとを画像画面に交互に並べて出力させる。
【００２６】
画像処理部１０８は、特許文献２に示されるように、観察条件入力部１１０で識別した観察者情報とストライプ画像データとを用いて、適正なバリア・ストライプの位置を演算し、バリアストライプデータを生成する。画像処理部１０８は、画像画面の右目用画像Ｒを左目１０２から、左目用画像Ｌを右目１０１からそれぞれ遮断する最適な幅と位置のバリア・ストライプを演算してバリアストライプデータを生成する。バリア駆動回路１０６は、バリアストライプデータに応じて遮光表示部１０３の各表示セルに必要な電圧信号を出力して、遮光画面にバリア・ストライプを形成させる。
【００２７】
なお、遮光表示部１０３としての電気泳動表示装置における電極の配列は、ストライプ配列であってもよいし、マトリックス配列であってもよい。これらの電極の配列を有する電気泳動表示装置は、バリア・ストライプの幅、位置、ピッチを電圧信号によって制御できることから、ストライプ幅やストライプ形状を変えることにより、観察者の視点位置の変化に対応できる。
【００２８】
＜第２実施形態＞
図３は第２実施形態の立体画像表示装置の構成の説明図である。図１に示す第１実施形態の立体画像表示装置１００は、前方に遮光表示部１０３を配置し、後方に画像表示部１０４を配置していたが、第２実施形態の立体画像表示装置２００では、前方に画像表示部２０４を配置し、後方に遮光表示部２０３を配置している。これ以外の構成は第１実施形態と共通であるので、図１と共通する構成には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２９】
図３に示すように、画像表示部２０４は、ＴＦＴ駆動される透過型の液晶表示装置であって、ディスプレイ駆動回路１０７に制御されて、縦長ストライプ状の左目用画像Ｌと右目用画像Ｒとを画像画面に交互に並べて出力する。後方の遮光表示部２０３は、透過型の電気泳動表示装置であって、スペーサ２１１によって画像表示部２０４から所定間隔を隔てて配置され、縦長ストライプ状のバリア・パターンを形成してバックライト１０５からの照明光を遮光する。
【００３０】
バリア・パターンは、左目１０２に入射する右目用画像Ｒの照明光を遮断して右目１０１に入射する右目用画像Ｒの照明光を透過させる。また、右目１０１に入射する左目用画像Ｌの照明光を遮断して左目１０２に入射する左目用画像Ｌの照明光を透過させる。スペーサ２１１の高さは、右目１０１と左目１０２との視差角がバリア・ストライプの射出側に形成する視野範囲のずれを右目用画像Ｒと左目用画像Ｌのピッチに一致させる。
【００３１】
バックライト１０５からの照明光は、予め遮光表示部２０３によって選択的に遮蔽され、右眼観察画像Ｒと左眼観察画像Ｌとがそれぞれ所定の領域に表示されている画像表示部２０４には、それぞれに対応した照明光のみが入射する。すなわち、観察者の右眼１０１には右眼観察画像Ｒのみが、左眼１０２には左眼観察画像Ｌのみが、それぞれ映る。こうして観察者は立体像を認識できる。
【００３２】
なお、第２実施形態の立体画像表示装置２００の遮光表示部２０３の後方に反射面を配置して、または、遮光表示部２０３の表示セルの電極面を反射面に形成して、反射型の立体画像表示装置を構成できる。反射型の立体画像表示装置は、前方側から入射した外光を反射面で反射して画像表示部２０４を照明するので、バックライト１０５は不要である。
【００３３】
また、反射面を部分的に設けて透過部分を残し、バックライト１０５による照明も併用させることで、半透過型の立体画像表示装置を構成できる。反射型および半透過型の立体画像表示装置は、外光の強さに比例した明るさの画像表示を行えるので、直射日光下等、バックライトでは追いつかない明るい使用環境でも、背景に負けない明るさの見易い立体画像を出力できる。バックライト１０５の不要な反射型の立体画像表示装置の場合、バックライト１０５の消費電力が不要であることは言うまでも無い。
【００３４】
以上説明したとおり、遮光表示部２０３に電気泳動表示装置を使用しているので、液晶表示装置で遮光パターンを形成する特許文献１、２のような偏光板による照明光の損失が無い。従って、パララックス・バリアの光透過部の透過率は実質的に２倍以上高くなり、明るい立体画像を表示できる。
【００３５】
この効果は、遮光表示部をパララックス・バリア又はバックライトからの光の指向性を制御する開口パターンとして用いる立体画像表示装置のいずれでも確認できる。遮光表示部として電気泳動表示素子を使用することにより、遮光表示部の開口率が改善され、明るい立体画像表示装置を提供できる。
【００３６】
＜第３実施形態＞
図４は第３実施形態の立体画像表示装置の構成の説明図である。第３実施形態の立体画像表示装置３００は、遮光表示部３０３の空間光変調素子としてｉｎ−ｐｌａｎｅ型の電気泳動表示装置を使用している。しかし、それ以外の構成は第１実施形態の立体画像表示装置１００と共通であるので、図１と共通する構成には共通の符号を付して詳細な説明は省略する。ｉｎ−ｐｌａｎｅ型の電気泳動表示装置は、移動空間９に充填された分散液体４が透明であり、帯電粒子３分布の水平面内方向の変化によって、移動空間９の透過光量が変調される。
【００３７】
図４に示すように、第３実施形態の立体画像表示装置３００は、画像表示部３０４の前方に遮光表示部３０３を配置し、画像表示部３０４の後方にバックライト３０５を配置している。画像表示部３０４は、ストライプ状の右目用画像Ｒと左目用画像Ｌとを画像画面上に交互に表示する。遮光表示部３０３は、右目用画像Ｒを左目１０２から遮断すると同時に左目用画像Ｌを右目１０１から遮断するバリア・ストライプを遮光画面上に表示する。図４では、遮断に関する幾何学的な正確さを犠牲にして、右目１０１、左目１０２と立体画像表示装置３００との距離を短く誇張し、遮光表示部３０３の表示セル１０を大きく誇張して図示している。
【００３８】
画像表示部３０４は、透明なスペーサ３１１によって遮光表示部３０３との必要な距離を確保している。画像表示部３０４は、不図示の一対の偏光板で液晶層を挟み込んで構成される透過型の液晶表示装置である。そして、バックライト３０５の照明光のうち入口側の偏光板を透過した特定の偏光成分が液晶層で副屈折量を制御されて、出口側の偏光板における透過率を調整される。液晶層に印加した表示セル（画素）ごとの電界の強さに応じて、出口側の偏光板を透過する光量、すなわち画素の輝度が変化する。画像画面における二次元画像の表示原理および駆動方法、三次元画像の表示原理および駆動方法、二次元画像表示と三次元画像表示との切り替え制御は、第１実施形態で説明したとおりである。
【００３９】
遮光表示部３０３は、バリア・ストライプの線幅に等しい幅でストライプ状の表示セル１０を図中左右方向に配列して構成される。電気泳動表示装置の表示セル１０は交互に透過／遮光を表示してバリア・ストライプを形成する。
【００４０】
表示セル１０は、前方基板２と後方基板６との間に隔壁７を配置して表示セル１０ごとの移動空間９を仕切っている。移動空間９には、黒色の帯電粒子３を分散させた分散液体４が充填されている。前方基板２には表示セル１０の天井面を占める表示電極５が配置され、隔壁７の起立面には、表示電極５から絶縁されて、すべての表示セルに共通に接続された隔壁電極１が配置されている。ディスプレイ駆動回路１０７は、隔壁電極１を接地電位として、表示電極５に正電位／負電位を印加することにより、表示電極５と隔壁電極１との間で帯電粒子３を移動させる。
【００４１】
以下に、図４を用いて、電気泳動表示装置を用いた空間光変調素子である遮光表示部３０３の駆動方法について更に詳しく説明する。遮光表示部３０３は、ｉｎ−ｐｌａｎｅ型の電気泳動表示装置の一例である。帯電粒子３が表示電極３に貼り付くとき光は遮蔽され、隔壁電極１に貼り付くとき光は透過する。第３実施形態では、帯電粒子３の帯電極性はプラスであるが、帯電粒子３の帯電極性はマイナスであってもよく、そのときには以下に示す印加電圧の極性をすべて逆にして考えればよい。
【００４２】
遮光表示部３０３は、所定の間隔で、隔壁電極１および隔壁７によって、区切られている。表示電極（画素電極）５はＩＴＯなどの透明電極である。隔壁電極（共通電極）１は、常に共通電位０Ｖに保たれている。
【００４３】
光遮光部を形成するときには、表示電極（画素電極）５に所定のマイナスの電圧を印加する。帯電粒子３の帯電極性がプラスであることから、前方基板２側に帯電粒子３は引き寄せられ、表示電極５を覆う黒色の被覆膜となって光遮光部が形成される。
【００４４】
一方、光透過部を形成するときには、表示電極（画素電極）５に所定のプラスの電圧を印加する。帯電粒子３の帯電極性がマイナスであることから、隔壁電極（共通電極）１および隔壁７側に帯電粒子３は引き寄せられ、表示電極５を覆う黒色の被覆膜が消滅して、光透過部が形成される。
【００４５】
なお、第１実施形態と同様に、画像表示部３０４としては、透過型ディスプレイ・半透過型ディスプレイ・反射型ディスプレイのいずれであってもよい。ただし、画像表示部３０４が反射型である場合、図４におけるバックライト３０５は不要であり、前方から入射する外光を反射することによって表示を行う。
【００４６】
また、第２実施形態で説明したように、画像表示部３０４と遮光表示部３０３との前後位置関係については、反対の組み合わせも可能である。すなわち、遮光表示部３０３を画像表示部３０４の前方に配置して、遮光表示部３０３による照明光（バックライト３０５）の遮断によって、左目１０２と右目１０１とに必要な視差画像だけを検知させる構成としてもよい。
【００４７】
ｉｎ−ｐｌａｎｅ型の電気泳動表示装置である遮光表示部３０３は、液晶装置に比較して格段にコントラストの高いバリア・ストライプを表示可能である。何故なら、コントラストを形成するための偏光板が不要で、液晶に比較して格段に透過率の高い分散液体４を使用し、２〜３層の積層で完全な遮光が得られる黒色の帯電粒子３を使用しているからである。透過状態では分散液体４を通じた１００％近い透過率が得られ、遮光状態では帯電粒子３による１００％近い遮光率が得られるからである。従って、ｉｎ−ｐｌａｎｅ型の電気泳動表示素子を遮光表示部３０３として用いると、特許文献１、２の液晶表示装置を用いたものに比較して、パララックス・バリア・ストライプの光透過部の透過率は高くなり、より明るい立体画像表示装置を実現できる。
【００４８】
第３実施形態の立体画像表示装置３００は、視差画像情報を有する視差画像ソース１０９からの複数の視差画像の夫々をストライプ画素に分割し、複数のストライプ画素の一部を所定の順序で配列して１つのストライプ画像を合成して画像表示部３０４に表示する。また、画像表示部３０４の前方又は後方の所定の位置に設けた遮光表示部３０４に所定のピッチの光透過部と光遮光部より成るバリア・ストライプを表示する。そして、バリア・ストライプによって、左右夫々の眼に対応するストライプ画像を夫々観察者の左右の眼に入射させることより立体視を得る。そして、遮光表示部３０３として、互いに対向配置する一対の透明な基板である後方基板６および前方基板２と、移動空間９内に充填された分散液体４および帯電粒子３と、電圧を印加して移動空間９に電界を形成する表示電極５および隔壁電極１とを備える。表示電極５と隔壁電極１とは互いに絶縁されている。
【００４９】
また、特に、電気泳動表示装置の移動空間９内に充填された分散液体４が高度に透明であり、かつ表示セル１０における帯電粒子３の分布が水平面内方向に変化して、表示セル１０の透過光量を変調する。
【００５０】
＜第３実施形態の変形例＞
図５は第３実施形態の変形例の立体画像表示装置の構成の説明図、図６は第３実施形態の別の変形例の立体画像表示装置の構成の説明図である。図５、図６中、図４と共通する構成には共通の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５１】
図５に示すように、右眼用のストライプ画像と左目用のストライプ画像とを交互に表示する画像表示部３０４と、バリア・ストライプを表示する遮光表示部３０３とは、いずれもｉｎ−ｐｌａｎｅ型の電気泳動表示装置である。図４に示すスペーサ３１１は２つに分割されて透明基板を兼ねたスペーサ３１１Ｂに置き換えられ、スペーサ３１１Ｂ上に同一画素構造を持たせた画像表示部３０４と遮光表示部３０３とが形成されている。
【００５２】
スペーサ３１１Ｂには、表示セル１０を駆動する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と、薄膜トランジスタに接続された表示セル１０ごとの透明な表示電極と、移動空間９を仕切る隔壁７とが形成されている。そして、移動空間９に帯電粒子３を分散させた分散液体４を充填した後に隔壁７の上に透明基板２Ｂを重ねて移動空間９を密封してある。その後、画像表示部３０４のスペーサ３１１Ｂと遮光表示部３０３のスペーサ３１１Ｂとを背中合わせに密着させて立体画像表示装置３００Ｂを形成している。
【００５３】
また、画像表示部３０４の透明基板２Ｂには白色化した反射面９を形成して遮光表示部３０３側から入射した外光で画像表示に必要な照明光を確保している。画像表示部３０４の画像画面は表示電極５の表面位置、遮光表示部３０３の遮光画面は表示電極５の表面位置で、２枚のスペーサ３１１Ｂによってバリア・ストライプによる左目と右眼の視野差（図中破線）をストライプ画像の幅に一致させている。正確に言えばそうなるように２枚のスペーサ３１１Ｂの厚みが定められている。
【００５４】
変形例の立体画像表示装置３００Ｂでは、遮光表示部３０３が画素表示によってバリア・ストライプを表示するので、画素幅単位でバリア・ストライプの線幅や位置を調整可能である。画像表示部３０４と遮光表示部３０３との両方が高度に透明な分散液体４を使用したｉｎ−ｐｌａｎｅ型の電気泳動表示装置であるので、偏光板が１枚も無く、従って、偏光板による照明光の損失が液晶表示装置を使用した場合に比較して少ない。また、反射型と透過型の差はあるものの画像表示部３０４と遮光表示部３０３とを共通の画素構成としたので、表示セル１０の設計、ドライバを含む駆動回路、製造プロセス、製造装置を共通化できる。
【００５５】
図６に示すように、第３実施形態の別の変形例の立体画像表示装置３００Ｃは、画像表示部３０４を液晶表示装置で構成しており、遮光表示部３０３のｉｎ−ｐｌａｎｅ型の電気泳動表示装置の前方基板２の上に偏光板８を配置している。画像表示部３０４に必須である偏光板８を前方基板２の上に配置することで、偏光板８を画像表示部３０４と遮光表示部３０３との間に配置する必要がなくなる。なお、これにより、遮光表示部３０３の後方基板６とスペーサ３１１と、画像表示部３０４の液晶表示装置の上基板とを一体の共通部材化することも可能となる。このことにより立体画像表示装置３００Ｃの構成に必要な基板の枚数が減るという効果がある。
【００５６】
＜第４実施形態＞
図７は第４実施形態の立体画像表示装置における画像表示部の説明図である。第４実施形態の立体画像表示装置は、第３実施形態の立体画像表示装置３００における画像表示部３０４を、反射型のμカプセル型電気泳動表示装置で構成してバックライト３０５を取り除いたものである。これ以外の構成は第３実施形態と同様であるので、図４を参照して専ら説明を行い、画像表示部３０４の１個の表示セル２０を図５に示している。
【００５７】
図４に示すように、第４実施形態の立体画像表示装置は、遮光表示部３０３として、ｉｎ−ｐｌａｎｅ型の電気泳動表示素子を用いている。そして、画像表示部３０４には
図７に１画素のみ断面図示されるμカプセル型電気泳動表示装置を用いている。以下に詳しく説明する。
【００５８】
μカプセル型電気泳動表示装置の表示セル２０は、μカプセル状の隔壁５の中に絶縁性の分散液体２３が充填され、分散液体２３中には、互いに電気極性が逆である黒色帯電粒子２４と白色帯電粒子２９とが分散されている。μカプセル状の隔壁５の前方には、絶縁層２８を介して前方電極が配置され、μカプセル状の隔壁５の後方には、絶縁層２７を介して反射面を兼ねた後方電極２１を配置している。透明な前方電極２２はすべての表示セルを覆って一体に形成され、反射面を兼ねた後方電極２１は表示セル２０ごとに分割されている。画像表示部３０４が反射型のμカプセル型電気泳動表示装置なので、バックライト３０５は不要である。その代わりに、前方から入射する外光を後方電極２１が反射して画像表示部３０４における必要な照明光量、すなわち環境の明るさに応じた立体画像および平面画像の明るさを確保している。
【００５９】
μカプセル型の隔壁５は、前方基板３０、後方基板３１の法線方向のみならず、前方基板３０、後方基板３１の面に沿っても一体に配置された殻状形状である。μカプセル状の隔壁２５、前方基板３０、前方電極２２、絶縁層２８は透明材料で形成されている。前方基板３０、後方基板３１とμカプセル状の隔壁２５との空隙部には、透明の樹脂バインダー２６が充填されている。前方基板３０、後方基板３１によりμカプセル状の隔壁２５を圧迫して扁平化した後、樹脂バインダー２６を硬化させて、扁平形状を固定してある。樹脂バインダー２６としては、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂などを用いる。
【００６０】
このようなμカプセル状の隔壁２５の表示セル（画素）２０における個数は、１つでなくても良く、複数配置してもよい。つまり、表示セル２０ごとに分割配置された１個の後方電極２１上に、μカプセル状の隔壁２５が複数個配置されてもよい。
【００６１】
なお、樹脂バインダー２６を絶縁層２７、２８と平行な板状に固化させて基板化した後に、樹脂バインダー２６基板面の表裏に必要な電極層や絶縁層を積層（貼り付け）してもよい。これにより、前方基板３０、後方基板３１を不要としてもよい。電極を積層する場合、有機導電体膜の印刷など、真空処理が不要な低温プロセスが望ましい。
【００６２】
次に、表示セル２０の駆動方法について説明する。黒色帯電粒子２４は正極性に帯電し、白色帯電粒子２９は負極性に帯電している。図４に示すディスプレイ駆動回路１０７は、前方電極２２を共通な接地電位とし、表示セル２０ごとの後方電極２１に正極性または負極性の電圧を印加する。
【００６３】
図７に示すように、後方電極２１に十分な正電圧を印加すると、前方電極２２が相対的な負極性となって黒色帯電粒子２４を引き寄せる。これにより、前方基板３０側から見通した表示セル２０は黒色帯電粒子２４による黒色表示となる。一方、表示セル２０の後方電極２１に十分な負電圧を印加すると、前方電極２２が相対的な正極性となって白色帯電粒子２９を引き寄せる。これにより、前方基板３０側から見通した表示セル２０は白色帯電粒子２９による白色表示となる。このようにして、表示セル２０に白、黒二階調の表示が可能である。また、白、黒のいずれかの表示にリセットした後に、リセット時とは逆極性の電圧を後方電極２１に印加し、このとき印加する電圧と印加時間との少なくとも一方を制御して中間階調のグレースケール表示も可能である。
【００６４】
第４実施形態の立体画像表示装置は、画像表示部３０４と遮光表示部３０３との両方に電気泳動表示装置を採用しているため、画像表示部３０４と遮光表示部３０３との両方に偏光板が不要である。従って、画像表示部３０４に液晶表示装置を用いた第３実施形態よりもさらに照明光を有効利用した明るい立体画像の表示が可能であり、反射型として外光に頼った照明でも、背景に負けない実用的な明るさの立体画像を表示できる。
【００６５】
なお、画像表示部３０４には、μカプセル型以外の各種電気泳動表示装置、例えば、隔壁電極を設けたｉｎ−ｐｌａｎｅ型、同一平面に配置した大小２つの電極間で帯電粒子を移動させる電気泳動表示装置等を採用してもよい。
【００６６】
＜第５実施形態＞
図８は第５実施形態の立体画像表示装置の構成の説明図である。第５実施形態の立体画像表示装置５００は、画像表示部５０４と遮光表示部５０３との両方に電気泳動表示装置を採用し、両者の移動空間を連通させて一体に形成している。これ以外の構成については、第３実施形態の立体画像表示装置３００と同様であるので、図４と共通する構成については共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６７】
図８に示すように、第５実施形態の立体画像表示装置５００は、バリア・ストライプを表示する遮光表示部５０４と、右目用画像と左目用画像とをストライプ状に交互に表示する画像表示部５０４との両方が電気泳動表示装置からなる。そして、２つの電気泳動表示装置における帯電粒子４３の移動空間４９が一体に形成されている。前方基板４２と後方基板４６とは、バリア・ストライプの方向と直交するように配置された不図示のスペーサによって、所定の間隔を設定保持されている。
【００６８】
遮光表示部５０３は、第３実施形態の遮光表示部３０３と一部を除いて共通に構成され、同様に制御されて同様なバリア・ストライプを遮光画面（表示電極４５の平面）に表示する。すなわち、立体視モードでは、バリア駆動回路１０６が表示電極４５の印加電圧を制御して、表示電極４５から帯電粒子４３を排除した透明領域と、表示電極４５を帯電粒子４３で覆った遮光領域とを交互に形成してバリア・ストライプを遮光画面に表示する。一方、平面視モードでは、隔壁４７に帯電粒子を集めて表示電極４５から帯電粒子４２を排除してバリア・ストライプを消滅させ、遮光表示部５０３を全透過状態とする。
【００６９】
以下に、一体化された２つの電気泳動表示装置を用いた立体画像表示装置５００の画像表示部５０４の駆動方法を示す。ここでは、帯電粒子４３の帯電極性はプラスであるが、帯電粒子４３の帯電極性はマイナスであってもよく、そのときには以下に示す印加電圧の極性をすべて逆にして考えればよい。
【００７０】
画像表示部５０４の１画素は、互いに絶縁された第１電極５５と第２電極５１とを有する。１つの画素を帯電粒子４３と同色にしたい場合は、観察者から見て電極面積が広い第１電極５５に−の電圧を印加して帯電粒子４３で覆わせ、観察者から見て電極面積が狭い第２電極５１に＋の電圧を印加すればよい。
【００７１】
同じ画素を後方基板４６または第１電極５５と同色にしたい場合は、観察者から見て電極面積が広い第１電極５５に＋の電圧を印加して帯電粒子４３を放逐し、観察者から見て電極面積が狭い第２電極５１に−の電圧を印加すればよい。これにより、２色、二階調の表示が可能である。そして、二階調の中間の階調状態を表示するには、第１電極５５と第２電極５１との間に二階調を表示させる場合の中間の電圧を印加すればよい。これにより、電気泳動表示装置を用いた画像表示部５０４を駆動して右目用画像と左目用画像とを表示することができ、遮光表示部５０３と組み合わせることにより、立体画像表示装置を実現できる。
【００７２】
以上に説明したように、第５実施形態の立体画像表示装置５００は、遮光表示部５０３に電気泳動表示装置を使用したので、特許文献１、２の液晶表示装置を使用した立体画像表示装置に比較して、偏光板を照明光が透過する際の損失が大幅に少ない。従って、パララックス・バリア・ストライプの光透過部の透過率が著しく高くなり、明るい立体画像を表示できる。
【００７３】
また、画像表示部５０３も電気泳動表示装置を使用したので、特許文献２の液晶表示装置を使用した立体画像表示装置に比較して、偏光板を照明光が透過する際の損失が無い。従って、画像表示部５０３の右目用画像と左目用画像との両方の輝度が高まり、さらに明るい立体画像表示装置を実現できた。
【００７４】
さらに、画像表示部５０４が電気泳動表示装置であり、画像表示部５０４と遮光表示部５０３を一体形成してある。これにより、部品点数が削減され、工程数も減って、生産コストの削減・生産時間の短縮を図ることができた。つまり、画像表示部５０４と遮光表示部５０３とを一体形成することにより、立体画像表示装置５００の生産コストの削減と生産時間の短縮を図ることができる。
【００７５】
＜第６実施形態＞
図９は第６実施形態の立体画像表示装置における右目用画像の表示状態の説明図、図１０は左目用画像の表示状態の説明図である。図９と図１０とは同じ立体画像表示装置６００を示すが、画像表示部６０４に右眼用画像が表示されたときが図７、左眼用画像が表示されたときが図８である。第６実施形態の立体画像表示装置６００は、画像表示部６０４の同じストライプ位置に右眼用画像と左眼用画像を交互に高速表示し、電気泳動表示装置からなる遮光表示部６０３を画像切り替えに同期させて高速開閉する。これにより、右眼用画像は右眼のみに、左眼用画像は左眼のみに入るようにして、観察者に立体画像を認識させる。画像切替、バリア・ストライプ切り替えに関する以外の構成は、第１実施形態と同様なので、図１と共通する構成には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７６】
以下に図９、図１０を用いて、第６実施形態における立体画像表示原理をさらに詳しく説明する。立体画像表示装置６００は、画像表示部６０４の前方に遮光表示部６０３を配置している。スペーサ６１１は、右目１０１と左目１０２との視差角がバリア・ストライプの射出側に形成する視野範囲のずれを右目用画像（左目用画像）のピッチに一致させる。
【００７７】
画像処理部６０８は、視差画像ソース１０９が有する視差画像情報を用いて右目用画像データＲｓと左目用画像データＬｓとを形成する。そして、右目用画像データＲｓによるストライプ画像データと、左目用画像データＬｓによるストライプ画像データとを生成する。ディスプレイ駆動回路１０７は、２つのストライプ画像データを用いて画像表示部６０４を時分割駆動させ、縦長ストライプ状の左目用画像と右目用画像とを画像画面の同じ位置に交互に出力させる。
【００７８】
画像処理部６０８は、左目用画像と右目用画像との切り替え表示に対応させて、適正なバリア・ストライプの位置を演算し、バリアストライプデータを生成する。画像処理部６０８は、画像画面の右目用画像を左目１０２から、左目用画像を右目１０１からそれぞれ遮断する最適な幅と位置のバリア・ストライプを演算してバリアストライプデータを生成する。バリア駆動回路１０６は、バリアストライプデータに応じて遮光表示部６０３の各表示セルに必要な電圧信号を出力して、遮光画面にバリア・ストライプを形成させる。
【００７９】
遮光表示部６０３は、空間光変調素子として透過型の電気泳動表示装置を使用しており、バリア駆動回路１０６に制御されて、画像表示部６０４における右目用画像と左目用画像との切り替えに同期して、バリア・ストライプの位置を２通りに切り替える。
【００８０】
画像表示部６０４は、ディスプレイ駆動回路に制御されて、画像画面に表示させた右眼用画像と左眼用画像とを交互に高速切り替え表示する。切り替え表示は、例えば６０ｆｐｓで行なわれる。すなわち、図７に示すように、１／６０秒間右眼用画像が表示された後に、図８に示すように、同じストライプ位置を占めさせて、１／６０秒間、左眼用画像が表示される。
【００８１】
その際、遮光表示部６０３が、画像表示部６０４に画像が表示されるタイミングと同期して選択的な遮蔽を行う。図９に示すように、画像表示部６０４に右眼用画像が表示される期間には、バックライト１０５からの照明光の一部が、遮光表示部６０４に表示させたバリア・ストライプの遮光領域によって遮蔽される。よって、右眼用画像は、左眼には届かず、右眼にのみ入る。
【００８２】
一方、図１０に示すように、画像表示部６０４に左眼用画像が表示される期間には、バックライト１０５からの照明光の一部が、遮光表示部６０４に表示させたバリア・ストライプの遮光領域によって遮蔽される。よって、左眼用画像は、右眼には届かず、左眼にのみ入る。このように、右眼用画像と左眼用画像とが同じストライプ位置を占めて交互に高速切り替え表示され、右眼用画像が右眼にのみ届き、左眼用画像が左眼にのみ届くことにより、観察者に立体像を認識させることができる。
【００８３】
次に、本実施形態の２次元画像表示原理を説明する。本実施形態の２次元画像表示原理は実施形態１と同じであり、ディスプレイに２次元画像を表示し、空間光変調素子にバリア・ストライプを形成せずに画像表示領域全域にわたって無色透明な状態にする。こうして通常の２次元画像を表示することができる。
【００８４】
観察条件入力部１１０は、観察者の位置情報や画像表示部６０４に表示する立体画像の表示領域などの情報を入力する。このことによって、観察者と立体画像表示装置６００の距離が変化したときや、観察者の視野角が変わったとき、また、両眼間隔の異なる別の観察者等に対応できる。観察条件入力部１１０は、観察者の視点位置を自動検出するモニタ装置に置き換えてもよい。
【００８５】
画像処理部６０８は、上述したように、ディスプレイ駆動回路１０７に対して、画像表示部６０４に右眼用の視差画像を表示させる指示を送ると同時に、バリア駆動回路１０６に対しては、左眼に届く画像を遮蔽する指示を送る。バリア駆動回路１０６は、指示に従って、遮光表示部６０３の遮光画面にパララックス・バリア・ストライプを形成し、ディスプレイ駆動回路１０７は、画像表示部６０４に右眼用の視差画像を表示させる。このように、ディスプレイ駆動回路１０７とバリア駆動回路１０６とが同期することによって、右眼用の視差画像が表示される期間には右眼にしか画像は映らない。
【００８６】
画像処理部６０８は、上述したように、ディスプレイ駆動回路１０７に対して、画像表示部６０４に左眼用の視差画像を表示させる指示を送ると同時に、バリア駆動回路１０６に大しては、右眼に届く画像を遮蔽する指示を送る。バリア駆動回路１０６は、指示に従って、遮光表示部６０３の遮光画面にパララックス・バリア・ストライプを形成し、ディスプレイ駆動回路１０７は、画像表示部６０４に左眼用の視差画像を表示させる。このように、ディスプレイ駆動回路１０７とバリア駆動回路１０６とが同期することによって、左眼用の視差画像が表示される期間には左眼にしか画像は映らない。
【００８７】
以上説明したように、第６実施形態の立体画像表示装置６００では、遮光表示部６０３として電気泳動表示装置を使用している。従って、特許文献１、２の液晶表示装置を使用した立体画像表示装置に比較して、偏光板による照明光の損失が無いので、パララックス・バリア・ストライプの光透過部の透過率が著しく高くなり、明るい立体画像を表示できる。
【００８８】
なお、第６実施形態の立体画像表示装置６００でも、第１実施形態と第２実施形態との関係がそうであるように、画像表示部６０４の後方に遮光表示部６０３を配置して、バックライト１０５からの照明光を選択的に遮断させる構成としてもよい。これにより、右目１０１と左目１０２とにそれぞれの視差画像だけが検知されるように制御できることは上述したとおりである。
【００８９】
＜比較例の立体画像表示装置＞
以上の実施形態で説明した立体画像表示方式は、非特許文献１にその基本技術が開示されている。この方式は、複数の視差画像の夫々をストライプ画素に分割し、１つの画面上に左右の視差画像を構成するストライプ画素を交互に配列してストライプ画像を形成して表示させている。そして、このストライプ画像から所定の距離だけ離れた位置に設けられた所定の光透過部を有するスリット（パララックス・バリアと呼ばれる）を介して、観察者の左右それぞれの眼で、それぞれの眼に対応した視差画像を観察することにより、立体視を得ている。
【００９０】
さらに、このような装置を通常のテレビのような２次元画像表示装置としても使用できるようにするために、特許文献１、特許文献２では、パララックス・バリアを透過型の液晶表示装置等によって電子的に制御している。電子的な制御は、各種状況に適合させてパララックス・バリアの形状や位置などを変化させることにより、立体視を最適化している。
【００９１】
図１１は比較例の立体画像表示装置の構成の説明図であって、特許文献１に示される立体画像表示装置の要部概略を示している。図１１に示すように、比較例の立体画像表示装置７００では、画像表示面７０１に厚さｄのスペーサ７０２を介して電子式パララックス・バリア７０３を配置している。電子式パララックス・バリア７０３には透過型液晶表示装置を用いており、スペーサ７０２は透明ガラス、透明アクリルである。
【００９２】
画像表示面７０１には、２方向または多方向から撮像した複数の視差画像を夫々縦のストライプ画素に分割し、これらの複数の視差画像のストライプ画像を交互に所定の順序で配列して構成したストライプ画像として表示する。一方、電子式パララックス・バリア７０３には、ＸＹアドレスをマイクロコンピュータ７０４等の制御手段で指定する。これにより、電子式パララックス・バリア７０３の表示面上の任意の位置に、縦長のバリア・ストライプを形成し、パララックス・バリア法の原理に従って立体視を可能としている。
【００９３】
比較例の立体画像表示装置７００では、二次元画像（非立体画像）表示を行う際には、電子式パララックス・バリア７０３にバリア・ストライプを形成せずに、画像表示領域の全域にわたって無色透明な状態にすることで二次元画像表示を行う。これによって、従来のパララックス・バリア法を用いた立体画像表示方式では出来なかった通常の二次元画像表示との両立、パノラマグラムとステレオグラムの切り替え表示を実現している。
【００９４】
図１２は別の比較例の立体画像表示装置の構成の説明図であって、特許文献２に示される液晶パネルディスプレイと電子式バリアによって構成された立体画像表示装置の要部概略を示している。図１２に示すように、別の比較例の立体画像表示装置８００は、画像表示手段としての画像表示部８０２の前方に、電子式バリア形成手段としての遮光表示部８０１を配置している。そして、スペーサ８２０が画像表示部８０２の画像画面と遮光表示部８０１の遮光画面との間に所定の間隔を設定している。また、画像表示部８０２、遮光表示部８０１は、いずれも液晶表示装置であって、画像表示部８０２の液晶層８１８に対しては偏光板８０５、８０６、遮光表示部８０１の液晶層８１７に対しては偏光板８０３、８０４が配置されている。
【００９５】
立体画像表示装置８００においても、２次元画像表示を行う際には、液晶層８１７を用いたバリア・ストライプの形成を止めている。そして、画像表示領域の全域にわたって無色透明な状態にすることで２次元画像表示を行い、通常の２次元画像表示装置との両立を実現している。
【００９６】
しかし、立体画像表示装置８００では、４枚の偏光板８０３、８０４、８０５、８０６が使われていて、偏光板２枚を用いる通常の液晶ディスプレイに対して、偏光板の数が２枚多い。４枚の偏光板８０３、８０４、８０５、８０６のうち１枚を削除することも原理上可能であるが、この場合でも通常の液晶ディスプレイに対して、偏光板の数が１枚多い。
【００９７】
電子式パララックス・バリアとして透過型液晶表示装置を用いた比較例の立体画像表示装置７００、８００によって、２次元画像の表示を行う際には、電子式パララックス・バリアにパララックス・ストライプを形成しない。そして、画像表示領域の全域にわたって無色透明な状態にするようにしているが、液晶表示装置が偏光板を使用するため、立体画像表示装置の輝度が低下するという問題があった。
【００９８】
また、電子式パララックス・バリアとして透過型液晶表示装置を用いた比較例の立体画像表示装置７００、８００によって立体画像の表示を行う際には、電子式パララックス・バリアの遮光画面上の任意の位置に、光透過部と光遮光部を有する縦長のバリア・ストライプを形成している。しかし、同様に液晶表示装置が偏光板を使用しているので、該光透過部においても、輝度が低下するという問題があった。
【００９９】
これに対して、上述した各実施形態の立体画像表示装置は、遮光表示部をパララックス・バリア又はバックライトからの光の指向性を制御する開口パターンとして用いる立体画像表示装置である点では一緒だが、遮光表示部に偏光板が不要である。従って、画像表示部の輝度の低下を招くことのない、明るい立体画像表示装置を提供できる。また、液晶表示装置に比較して部品点数が削減されて立体画像表示装置の生産コストの削減・生産時間の短縮を図ることができる。
【０１００】
＜発明との対応＞
第３実施形態の立体画像表示装置３００は、右目用画像と左目用画像とを画像画面に表示可能な画像表示部３０４を備える。そして、右目用画像の左目１０２による観察を制限するとともに左目用画像の右目１０１による観察を制限するバリア・ストライプを、画像画面から距離を置いた遮光画面で表示可能な遮光表示部３０３を備える。遮光表示部３０３は、遮光画面に配置された移動空間９に充填された帯電粒子３と、移動空間９に電界を形成して、帯電粒子３によるバリア・ストライプを遮光画面に形成する隔壁電極１、表示電極５、バリア駆動回路１０６とを備える。
【０１０１】
従って、帯電粒子３が直接に遮光／透過を制御して、偏光板無しで遮光画面にコントラストの高いバリア・ストライプを形成することになる。従って、遮光表示部３０３に液晶装置を使用した場合に比較して、偏光板による透過光の損失が無い分、実質的に２倍以上、明るい立体画像を表示できる。
【０１０２】
第４実施形態の立体画像表示装置は、画像表示部３０４が、画像画面に配置されたμカプセル型の移動空間に充填された帯電粒子２４、２９と、μカプセル型の移動空間に電界を形成して、帯電粒子２４、２９による観察画像を画像画面に形成する前方電極２２、後方電極２１、ディスプレイ駆動回路１０７とを備える。
【０１０３】
第２実施形態の立体画像表示装置２００は、画像表示部２０４を透過型として前方側に配置し、画像表示部２０４を透過照明するバックライト１０５と画像表示部２０４との間に遮光表示部２０３を配置している。
【０１０４】
第４実施形態の立体画像表示装置は、画像表示部３０４と遮光表示部３０３とのうち、前方側に配置された遮光表示部３０３を透過型とし、後方側に配置された画像表示部３０４に反射面を兼ねた後方電極２１を設けて反射型としている。
【０１０５】
第５実施形態の立体画像表示装置５００は、観察側に配置された前方基板４２と、前方基板４２に対向配置した後方基板４６とを備え、移動空間４９が一体に連通して、前方基板４２と後方基板４６との間隔に配置されている。
【０１０６】
第３実施形態の立体画像表示装置３００は、遮光画面に面状に並べて配置されて個別に電圧信号を印加可能な多数の表示電極５と、表示電極５との間に電圧信号に応じた電界を形成して帯電粒子３を移動させる隔壁電極１とを有する。
【０１０７】
第３実施形態の立体画像表示装置３００は、表示電極５ごとに移動空間９を仕切る隔壁７を備え、隔壁７の起立面に隔壁電極１を配置している。
【０１０８】
第３実施形態の立体画像表示装置３００は、帯電粒子３は、移動空間９に充填された透明な分散液体に分散されている。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】第１実施形態の立体画像表示装置における立体画像表示の説明図である。
【図２】平面画像表示の説明図である。
【図３】第２実施形態の立体画像表示装置の構成の説明図である。
【図４】第３実施形態の立体画像表示装置の構成の説明図である。
【図５】第３実施形態の変形例の立体画像表示装置の構成の説明図である。
【図６】第３実施形態の別の変形例の立体画像表示装置の構成の説明図である。
【図７】第４実施形態の立体画像表示装置における画像表示部の説明図である。
【図８】第５実施形態の立体画像表示装置の構成の説明図である。
【図９】第６実施形態の立体画像表示装置における右目用画像の表示状態の説明図である。
【図１０】第６実施形態における左目用画像の表示状態の説明図である。
【図１１】比較例の立体画像表示装置の構成の説明図である。
【図１２】別の比較例の立体画像表示装置の構成の説明図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１、５、１０６  第１駆動手段（隔壁電極、表示電極、バリア駆動回路）
２１、２２、１０７  第２駆動手段（前方電極、後方電極、ディスプレイ駆動回路）
３、２４、２９、４３  帯電粒子
４、２３、４４  分散液体
１０１  右目
１０２  左目
１０３、２０３、３０３、４０３、５０３、６０３  遮光表示手段（遮光表示部）
１０４、２０４、３０４、４０４、５０４、６０４  画像表示手段（画像表示部）
１０５  バックライト
１０８、６０８  画像処理部
１０９  視差画像ソース
１１０  観察条件入力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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