(57)【要約】【課題】通常画像の表示における色ムラや輝度ムラを低減することができる画像表示装置を提供する。【解決手段】透過型表示パネル、照明部、光透過状態若しくは遮光状態に切り替え可能な開閉部を複数含み、所定の開閉部を光透過状態とし他の開閉部を遮光状態とすることによって透過型表示パネルに表示される画像を分離する光学分離部、光散乱状態と光透過状態との切り替えが可能な調光部、及び、透過型表示パネル、光学分離部及び調光部を駆動する駆動部を備えており、光学分離部は透過型表示パネルと照明部との間に、調光部は光学分離部と透過型表示パネルとの間に配置され、透過型表示パネルに複数の視点用の画像が表示される際には調光部は光透過状態とされ、透過型表示パネルに単一の視点用の画像が表示される際には調光部は光散乱状態とされる。【選択図】  図１
2012105230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過型表示パネル、
透過型表示パネルを背面から照射する照明部、
光透過状態若しくは遮光状態に切り替え可能な開閉部を複数含み、所定の開閉部を光透過状態とし他の開閉部を遮光状態とすることによって透過型表示パネルに表示される画像を分離する光学分離部、及び、
光散乱状態と光透過状態との切り替えが可能な調光部、
を備えており、
光学分離部は、透過型表示パネルと照明部との間に配置されており、
調光部は、光学分離部と透過型表示パネルとの間に配置されており、
透過型表示パネルに複数の視点用の画像が表示される際には、調光部は光透過状態とされ、
透過型表示パネルに単一の視点用の画像が表示される際には、調光部は光散乱状態とされる画像表示装置。
【請求項２】
調光部は、印加電圧に応じて光透過状態と光散乱状態とが切り替わる分散液晶材料層を備えている請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
透過型表示パネルに単一の視点用の画像が表示される際に、光学分離部の全ての開閉部が光透過状態とされる請求項１又は請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
光学分離部の開閉部は、実質的に垂直方向に延び、水平方向に複数並んで配列された第１開閉部、第２開閉部及び第３開閉部を含んでおり、
第１開閉部と第２開閉部とは、第３開閉部を介して、水平方向に交互に配列されており、
透過型表示パネルに複数の視点用の画像が表示される際に、第１開閉部を光透過状態とし且つ第２開閉部及び第３開閉部を遮光状態とする状態と、第２開閉部を光透過状態とし且つ第１開閉部及び第３開閉部を遮光状態とする状態とが交互に切り替えられると共に、透過型表示パネルの画像が同期して切り替えられる請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
透過型表示パネル、
透過型表示パネルを背面から照射する照明部、
光透過状態若しくは遮光状態に切り替え可能な開閉部を複数含み、所定の開閉部を光透過状態とし他の開閉部を遮光状態とすることによって透過型表示パネルに表示される画像を分離する光学分離部、及び、
光散乱状態と光透過状態との切り替えが可能な調光部、
を備えており、
光学分離部は、透過型表示パネルと照明部との間に配置されており、
調光部は、光学分離部と透過型表示パネルとの間に配置されている、
画像表示装置を用いた駆動方法であって、
透過型表示パネルに複数の視点用の画像が表示される際には、調光部を光透過状態とし、
透過型表示パネルに単一の視点用の画像が表示される際には、調光部を光散乱状態とする画像表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像表示装置及び画像表示装置の駆動方法に関する。より詳しくは、立体画像と平面的な画像といった通常画像との表示の切り替えが可能な画像表示装置、及び、係る画像表示装置の駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、視差のある２つの画像を画像観察者が観察することで立体視を実現する画像表示装置が、種々、知られている。画像表示装置の方式は、眼鏡によって視差画像を左右の目に分離して入力する眼鏡方式と、眼鏡を使用することなく視差画像を左右の目に入力する裸眼方式（無眼鏡方式）とに大別される。
【０００３】
裸眼方式の画像表示装置として、画像表示部（２次元画像表示装置）とレンチキュラーレンズとを組み合わせたレンチキュラー方式の画像表示装置や、画像表示部とパララックスバリア（視差バリア）とを組み合わせたパララックスバリア方式の画像表示装置の実用化が進められている。
【０００４】
パララックスバリア方式の画像表示装置は、通常、水平方向（横方向）及び垂直方向（縦方向）に２次元マトリクス状に配置された複数の画素を備えた表示パネル等から成る画像表示部と、遮光部と垂直方向に延びるスリット状の光透過部とを備えたパララックスバリアとから成る。
【０００５】
例えば特開平５−１２２７３３号公報には、液晶表示パネルにバリアストライプを表示することによってパララックスバリアを構成するといったことが記載されている。パララックスバリア方式の画像表示装置は、パララックスバリアが画像表示部と画像観察者との間に配置されるもの（以下、フロントバリア方式の画像表示装置と呼ぶ）と、透過型液晶表示パネル等といった透過型表示パネルから成る画像表示部と照明部とを備えており、パララックスバリアが透過型表示パネルと照明部との間に配置されるもの（以下、リアバリア方式の画像表示装置と呼ぶ）に大別される。
【０００６】
図３０の（Ａ）は、フロントバリア方式の画像表示装置の概念図である。図３０の（Ｂ）は、リアバリア方式の画像表示装置の概念図である。
【０００７】
図３０の（Ａ）に示すように、フロントバリア方式の画像表示装置にあっては、符号Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６，Ｌ８，Ｌ１０を付した画素群から出射された光線群が、パララックスバリアの光透過部を通って第１番目の視点ＤＬに達する。そして、符号Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７，Ｒ９を付した画素群から出射された光線群が、パララックスバリアの光透過部を通って第２番目の視点ＤＲに達する。尚、破線は、パララックスバリアの遮光部によって遮られる光線の軌跡を示す。
【０００８】
図３０の（Ｂ）に示すように、リアバリア方式の画像表示装置にあっては、パララックスバリアの光透過部を通る照明部の光が、符号Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６，Ｌ８，Ｌ１０を付した画素群を透過し、第１番目の視点ＤＬに達する。そして、パララックスバリアの光透過部を通る照明部の光が、符号Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７，Ｒ９を付した画素群を透過し、第２番目の視点ＤＲに達する。尚、破線は、パララックスバリアの遮光部によって遮られる光線の軌跡を示す。
【０００９】
図３０の（Ａ）及び（Ｂ）において、第１番目の視点ＤＬに画像観察者の左目があり、第２番目の視点ＤＲに画像観察者の右目があるとする。符号Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６，Ｌ８，Ｌ１０を付した画素群によって左目用の画像を表示し、同時に、符号Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７，Ｒ９を付した画素群によって右目用の画像を表示すれば、画像観察者は、画像を立体画像として認識する。
【００１０】
フロントバリア方式の画像表示装置においては、画像観察者側にパララックスバリアが配置されるので、画像を観察する際にパララックスバリアが目障りになる。一方、リアバリア方式の画像表示装置においては、画像観察者は透過型表示パネルの表面を観察することになるので、パララックスバリアが目障りになるといったことはない。
【００１１】
遮光状態と光透過状態との切り替えが可能な光学分離部から成るパララックスバリアを備えたリアバリア方式の画像表示装置は、パララックスバリアが目障りにならず、且つ、表示すべき画像の信号に応じて、立体画像の表示と、平面的な画像といった通常画像の表示とを切り替えることができるといった利点を備えている。即ち、立体画像を表示する際には、光学分離部によってパララックスバリアを形成し、通常画像を表示する際には、光学分離部の全ての領域を光透過状態とすればよい。この構成によれば、パララックスバリアが目障りにならず、表示すべき画像の信号に応じて、立体画像の表示と、通常画像の表示とを切り替えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平５−１２２７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
光学分離部から成るパララックスバリアを備えたリアバリア方式の画像表示装置にあっては、通常画像の表示状態において光学分離部の全ての領域を光透過状態とする。この場合、光学分離部を構成する部材、例えば、液晶材料層の液晶分子の配向方向と、画像観察者の視点との関係によって、光学分離部を透過する照明部の光の色調や輝度が変化し、通常画像の表示時に色ムラや輝度ムラが発生するといった問題が生ずる場合がある。
【００１４】
従って、本発明の目的は、表示すべき画像の信号に応じて、立体画像の表示と、通常画像の表示とを切り替えることができ、通常画像の表示における色ムラや輝度ムラを低減することができる画像表示装置及び画像表示装置の駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するための本発明の画像表示装置は、
透過型表示パネル、
透過型表示パネルを背面から照射する照明部、
光透過状態若しくは遮光状態に切り替え可能な開閉部を複数含み、所定の開閉部を光透過状態とし他の開閉部を遮光状態とすることによって透過型表示パネルに表示される画像を分離する光学分離部、及び、
光散乱状態と光透過状態との切り替えが可能な調光部、
を備えており、
光学分離部は、透過型表示パネルと照明部との間に配置されており、
調光部は、光学分離部と透過型表示パネルとの間に配置されており、
透過型表示パネルに複数の視点用の画像が表示される際には、調光部は光透過状態とされ、
透過型表示パネルに単一の視点用の画像が表示される際には、調光部は光散乱状態とされる画像表示装置である。
【００１６】
上記の目的を達成するための本発明の画像表示装置の駆動方法は、
透過型表示パネル、
透過型表示パネルを背面から照射する照明部、
光透過状態若しくは遮光状態に切り替え可能な開閉部を複数含み、所定の開閉部を光透過状態とし他の開閉部を遮光状態とすることによって透過型表示パネルに表示される画像を分離する光学分離部、及び、
光散乱状態と光透過状態との切り替えが可能な調光部、
を備えており、
光学分離部は、透過型表示パネルと照明部との間に配置されており、
調光部は、光学分離部と透過型表示パネルとの間に配置されている、
画像表示装置を用いた駆動方法であって、
透過型表示パネルに複数の視点用の画像が表示される際には、調光部を光透過状態とし、
透過型表示パネルに単一の視点用の画像が表示される際には、調光部を光散乱状態とする画像表示装置の駆動方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の画像表示装置にあっては、光学分離部と透過型表示パネルの間に、光散乱状態と光透過状態との切り替えが可能な調光部を備えている。調光部を光透過状態とし、光学分離部によってパララックスバリアを形成することによって何ら支障なく立体画像の表示を行うことができる。そして、調光部を光散乱状態とし、光学分離部の領域を全て光透過状態として通常画像の表示を行えば、光学分離部を透過する照明部の光の色調や輝度の変化が視認され難くなる。本発明の画像表示装置、及び、本発明の画像表示装置の駆動方法によれば、通常画像の表示における色ムラや輝度ムラを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施例１の画像表示装置の概念図である。
【図２】図２は、実施例１の画像表示装置を仮想的に分離したときの模式的な斜視図である。
【図３】図３は、透過型表示パネルと、調光部と、光学分離部と、照明部との配置関係を説明するための、画像表示装置の一部の模式的な端面図である。
【図４】図４は、第１開閉部、第２開閉部及び第３開閉部を光透過状態としたときの、光学分離部の一部の模式的な断面図である。
【図５】図５は、第１開閉部、第２開閉部及び第３開閉部を光透過状態としたときの、光学分離部の模式的な正面図である。
【図６】図６は、第１開閉部を光透過状態とし、第２開閉部及び第３開閉部を遮光状態としたときの、光学分離部の一部の模式的な断面図である。
【図７】図７は、第１開閉部を光透過状態とし、第２開閉部及び第３開閉部を遮光状態としたときの、光学分離部の模式的な正面図である。
【図８】図８は、第２開閉部を光透過状態とし、第１開閉部及び第３開閉部を遮光状態としたときの、光学分離部の一部の模式的な断面図である。
【図９】図９は、第２開閉部を光透過状態とし、第１開閉部及び第３開閉部を遮光状態としたときの、光学分離部の模式的な正面図である。
【図１０】図１０は、調光部の一部の模式的な断面図である。
【図１１】図１１の（Ａ）は、調光部の調光面が光透過状態である場合を説明するための模式的な正面図である。図１１の（Ｂ）は、調光部の調光面が光散乱状態である場合を説明するための模式的な正面図である。
【図１２】図１２は、図１に示す観察領域における視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４と、透過型表示パネルと、光学分離部の第１開閉部、第２開閉部及び第３開閉部との配置関係を説明するための模式的な平面図である。
【図１３】図１３は、画素からの光が中央の観察領域の視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に向かうために満たす条件を説明するための模式図である。
【図１４】図１４は、画素からの光が左側の観察領域の視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に向かうために満たす条件を説明するための模式図である。
【図１５】図１５は、実施例１の画像表示装置における画素と光学分離部の第１開閉部、第２開閉部及び第３開閉部との配置を説明するための、光学分離部及び表示領域の一部の模式的な平面図である。
【図１６】図１６の（Ａ）は、通常画像を表示する際の光学分離部の状態を説明するための模式的な平面図である。図１６の（Ｂ）は、通常画像を表示する際の調光部の状態を説明するための模式的な平面図である。
【図１７】図１７は、通常画像を表示する場合の状態を説明するための模式図である。
【図１８】図１８の（Ａ）は、立体画像を表示する際の光学分離部の状態を説明するための模式的な平面図である。図１８の（Ｂ）は、立体画像を表示する際の調光部の状態を説明するための模式的な平面図である。
【図１９】図１９の（Ａ）は、立体画像を表示する際の光学分離部の状態を説明するための模式的な平面図である。図１９の（Ｂ）は、立体画像を表示する際の調光部の状態を説明するための模式的な平面図である。
【図２０】図２０は、第２開閉部が光透過状態、第１開閉部及び第３開閉部が遮光状態であるときに、中央の観察領域における視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される画像を説明するための模式図である。
【図２１】図２１は、第２開閉部が光透過状態、第１開閉部及び第３開閉部が遮光状態であるときに、左側の観察領域における視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される画像を説明するための模式図である。
【図２２】図２２は、第２開閉部が光透過状態、第１開閉部及び第３開閉部が遮光状態であるときに、右側の観察領域における視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される画像を説明するための模式図である。
【図２３】図２３は、第１開閉部が光透過状態、第２開閉部及び第３開閉部が遮光状態であるときに、中央の観察領域における視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される画像を説明するための模式図である。
【図２４】図２４は、第１開閉部が光透過状態、第２開閉部及び第３開閉部が遮光状態であるときに、左側の観察領域における視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される画像を説明するための模式図である。
【図２５】図２５は、第１開閉部が光透過状態、第２開閉部及び第３開閉部が遮光状態であるときに、右側の観察領域における視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される画像を説明するための模式図である。
【図２６】図２６の（Ａ）は、実施例１の画像表示装置において、第２開閉部が光透過状態、第１開閉部及び第３開閉部が遮光状態であるときに、各観察領域における視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に対応する画像を構成する画素の列番号と、第１開閉部が光透過状態、第２開閉部及び第３開閉部が遮光状態であるときに、各観察領域における視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に対応する画像を構成する画素の列番号とを説明するための表である。図２６の（Ｂ）は、図２６の（Ａ）の結果を纏めた表である。
【図２７】図２７は、実施例１の画像表示装置における画素と光学分離部の第１開閉部、第２開閉部及び第３開閉部との配置を説明するための、光学分離部及び表示領域の一部の模式的な平面図である。
【図２８】図２８は、変形例の画像表示装置を仮想的に分離したときの模式的な斜視図である。
【図２９】図２９は、変形例の画像表示装置を仮想的に分離したときの模式的な斜視図である。
【図３０】図３０の（Ａ）は、フロントバリア方式の画像表示装置の概念図である。図３０の（Ｂ）は、リアバリア方式の画像表示装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本発明の画像表示装置及びその駆動方法、全般に関する説明
２．実施例１
【００２０】
［本発明の画像表示装置及びその駆動方法、全般に関する説明］
本発明の画像表示装置、及び、本発明の画像表示装置の駆動方法に用いられる画像表示装置（以下、これらを単に、本発明の画像表示装置と呼ぶ場合がある）にあっては、調光部として、電気的に光透過状態と光散乱状態との切り替えが可能な部材を用いることが好ましい。
【００２１】
電気的に光透過状態と光散乱状態との切り替えが可能な部材として、印加電圧に応じて光透過状態と光散乱状態とが切り替わる分散液晶材料層を備えているパネルを用いることが好ましい。例えば、透明電極を備えた一対の光透過性の支持体間に分散液晶材料層が配置されて成るパネルを、調光部として用いることができる。分散液晶材料として、例えば、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Polymer Dispersed Liquid Crystal）や高分子ネットワーク液晶（ＰＮＬＣ：Polymer Network Liquid Crystal）が周知である。液晶の配向方向を変えて、液晶領域と高分子材料領域の屈折率が略等しい状態（光透過状態）と、液晶領域と高分子材料領域の屈折率が異なる状態（光散乱状態（白濁した状態））を切り替えることができる。従って、透明電極が形成された透明な一対の支持体と、これらの支持体の間に配置された分散液晶材料層を備えたパネルは、透明電極に印加する電圧を制御することによって、光散乱状態と光透過状態の２通りの状態を切り替えることができる。光透過性の一対の支持体の材料は特に限定するものではなく、ガラスやプラスチック等の周知の透明な材料を用いることができる。また、これらの支持体は、シート状あるいはフィルム状であってもよい。透明電極は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）等を用いて形成することができる。ＰＤＬＣの動作は、透明電極間に電圧が印加されると光透過状態、電圧の印加が停止されると光散乱状態となるのが一般的であるが、特に限定するものではない。
【００２２】
本発明の画像表示装置にあっては、透過型表示パネルに単一の視点用の画像が表示される際に、光学分離部の全ての開閉部が光透過状態とされる構成とすることが好ましい。同様に、本発明の画像表示装置の駆動方法にあっては、透過型表示パネルに単一の視点用の画像を表示する際に、光学分離部の全ての開閉部を光透過状態とする構成とすることが好ましい。これらの構成によれば、光学分離部を透過する際の光の透過量が最大となるので、輝度の明るい通常画像を表示することができる。
【００２３】
光学分離部は、種々の周知の材料を用いて、周知の製造方法により製造することができる。光学分離部を構成する材料の種類や、液晶材料層の動作モードは特に限定するものではない。これらは、光学分離部の構成に応じて、適宜選択すればよい。例えば、所謂強誘電性液晶材料を用いることによって、光学分離部の開閉部の応答性を向上させることができる。また、場合によっては、モノクロ表示の液晶表示パネルを光学分離部として用いることもできる。
【００２４】
本発明の画像表示装置にあっては、光学分離部の開閉部は、実質的に垂直方向に延び、水平方向に複数並んで配列された第１開閉部、第２開閉部及び第３開閉部を含んでおり、第１開閉部と第２開閉部とは、第３開閉部を介して、水平方向に交互に配列されている構成とすることができる。そして、本発明の画像表示装置にあっては、透過型表示パネルに複数の視点用の画像が表示される際に、換言すれば、画像表示装置によって立体画像を表示する際に、第１開閉部を光透過状態とし且つ第２開閉部及び第３開閉部を遮光状態とする状態と、第２開閉部を光透過状態とし且つ第１開閉部及び第３開閉部を遮光状態とする状態とが交互に切り替えられると共に、透過型表示パネルの画像が同期して切り替えられる構成とすることができる。同様に、本発明の画像表示装置の駆動方法にあっては、透過型表示パネルに複数の視点用の画像が表示される際に、第１開閉部を光透過状態とし且つ第２開閉部及び第３開閉部を遮光状態とする状態と、第２開閉部を光透過状態とし且つ第１開閉部及び第３開閉部を遮光状態とする状態とを交互に切り替えると共に、透過型表示パネルの画像を同期して切り替える構成とすることができる。これらの構成によれば、第１開閉部が光透過状態の場合と第２開閉部が光透過状態の場合とで、画素からは異なる視点に向かって光が出射する。そして、透過型表示パネルの画像が同期して切り替えられるので、各視点用の画像の解像度の低下を軽減することができる。
【００２５】
上述したように、光学分離部の開閉部は実質的に垂直方向に延びていればよい。水平方向に対し６０度乃至９０度の角度を成して延びる開閉部は、「実質的に垂直方向に延びる開閉部」に該当する。
【００２６】
以上に説明した各種の好ましい構成を含む本発明の画像表示装置にあっては、液晶表示パネル等の周知の透過型表示パネルを用いることができる。透過型表示パネルの構成や方式は特に限定するものではない。透過型表示パネルは、モノクロ表示であってもよいし、カラー表示であってもよい。また、単純マトリクス方式であってもよいし、アクティブマトリクス方式であってもよい。後述する実施例においては、透過型表示パネルとしてアクティブマトリクス方式の液晶表示パネルを用いる。
【００２７】
液晶表示パネルは、例えば、透明第１電極を備えたフロント・パネル、透明第２電極を備えたリア・パネル、及び、フロント・パネルとリア・パネルとの間に配置された液晶材料から成る。液晶表示パネルの動作モードは特に限定するものではない。所謂ＴＮモードで駆動される構成であってもよいし、ＶＡモードあるいはＩＰＳモードで駆動される構成であってもよい。
【００２８】
ここで、フロント・パネルは、より具体的には、例えば、ガラス基板から成る第１の基板と、第１の基板の内面に設けられた透明第１電極（共通電極とも呼ばれ、例えば、ＩＴＯから成る）と、第１の基板の外面に設けられた偏光フィルムとから構成されている。更には、カラー液晶表示パネルでは、フロント・パネルは、第１の基板の内面に、アクリル系樹脂やエポキシ系樹脂から成るオーバーコート層によって被覆されたカラーフィルターが設けられ、オーバーコート層上に透明第１電極が形成された構成を有している。透明第１電極上には配向膜が形成されている。カラーフィルターの配置パターンとして、デルタ配列、ストライプ配列、ダイアゴナル配列、レクタングル配列を挙げることができる。
【００２９】
一方、リア・パネルは、より具体的には、例えば、ガラス基板から成る第２の基板と、第２の基板の内面に形成されたスイッチング素子と、スイッチング素子によって導通／非導通が制御される透明第２電極（画素電極とも呼ばれ、例えば、ＩＴＯから成る）と、第２の基板の外面に設けられた偏光フィルムとから構成されている。透明第２電極を含む全面には配向膜が形成されている。これらの透過型の液晶表示パネルを構成する各種の部材や液晶材料は、周知の部材、材料から構成することができる。尚、スイッチング素子として、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）といった３端子素子や、ＭＩＭ（Metal Insulator Metal）素子、バリスタ素子、ダイオード等の２端子素子を例示することができる。
【００３０】
尚、カラー液晶表示パネルでは、透明第１電極と透明第２電極の重複領域であって液晶セルを含む領域が１副画素（サブピクセル）に該当する。そして、各画素（ピクセル）を構成する赤色発光副画素は、係る領域と赤色を透過するカラーフィルターとの組合せから構成され、緑色発光副画素は、係る領域と緑色を透過するカラーフィルターとの組合せから構成され、青色発光副画素は、係る領域と青色を透過するカラーフィルターとの組合せから構成されている。赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素の配置パターンは、上述したカラーフィルターの配置パターンと一致する。
【００３１】
更には、これらの３種の副画素に更に１種類あるいは複数種類の副画素を加えた１組（例えば、輝度向上のために白色光を発光する副画素を加えた１組、色再現範囲を拡大するために補色を発光する副画素を加えた１組、色再現範囲を拡大するためにイエローを発光する副画素を加えた１組、色再現範囲を拡大するためにイエロー及びシアンを発光する副画素を加えた１組）から構成することもできる。
【００３２】
２次元マトリクス状に配列された画素（ピクセル）の数Ｍ×Ｎを（Ｍ，Ｎ）で表記したとき、（Ｍ，Ｎ）の値として、具体的には、ＶＧＡ（６４０，４８０）、Ｓ−ＶＧＡ（８００，６００）、ＸＧＡ（１０２４，７６８）、ＡＰＲＣ（１１５２，９００）、Ｓ−ＸＧＡ（１２８０，１０２４）、Ｕ−ＸＧＡ（１６００，１２００）、ＨＤ−ＴＶ（１９２０，１０８０）、Ｑ−ＸＧＡ（２０４８，１５３６）の他、（１９２０，１０３５）、（７２０，４８０）、（１２８０，９６０）等、画像表示用解像度の幾つかを例示することができるが、これらの値に限定するものではない。
【００３３】
透過型表示パネルを背面から照射する照明部として、広く周知の照明部を用いることができる。照明部の構成は、特に限定するものではない。一般に、照明部は、光源、プリズムシート、拡散シート、導光板等といった周知の部材から構成することができる。
【００３４】
透過型表示パネル、光学分離部及び調光部を駆動する駆動部は、例えば、画像信号処理部、タイミング制御部、画像メモリ、データドライバ、ゲートドライバ、及び、調光部制御部といった種々の回路から構成することができる。これらは周知の回路素子等を用いて構成することができる。尚、駆動部に電気信号として１秒間に送られる立体画像情報の組の数がフレーム周波数（フレームレート）であり、フレーム周波数の逆数がフレーム時間（単位：秒）である。
【００３５】
即ち、例えば１秒間に６０枚の立体画像を表示するとすれば、フレーム周波数は６０ヘルツである。そして、１つの立体画像を表示するために２つの画像（第１フィールド画像と第２フィールド画像）を透過型表示パネルに順次表示するとすれば、所謂フィールド周波数は、フレーム周波数の２倍の１２０ヘルツである。
【００３６】
本明細書に示す各種の条件は、厳密に成立する場合の他、実質的に成立する場合にも満たされる。即ち、画像表示装置の設計上あるいは製造上生ずる種々のばらつきの存在は許容される。
【実施例１】
【００３７】
実施例１は、本発明の画像表示装置及びその駆動方法に関する。
【００３８】
図１に、実施例１の画像表示装置１の概念図を示す。図２に、実施例１の画像表示装置１を仮想的に分離したときの模式的な斜視図を示す。図３は、透過型表示パネルと、調光部と、光学分離部と、照明部との配置関係を説明するための、画像表示装置１の一部の模式的な端面図である。
【００３９】
図１及び図２に示すように、画像表示装置１は、
透過型表示パネル１０、
透過型表示パネル１０を背面から照射する照明部２０、
光透過状態若しくは遮光状態に切り替え可能な開閉部を複数含み、所定の開閉部を光透過状態とし他の開閉部を遮光状態とすることによって透過型表示パネル１０に表示される画像を複数の視点用の画像に分離する光学分離部３０、及び、
光散乱状態と光透過状態との切り替えが可能な調光部４０、
を備えている。透過型表示パネル１０、光学分離部３０及び調光部４０は、駆動部１００によって駆動される。
【００４０】
光学分離部３０は、透過型表示パネル１０と照明部２０との間に配置されている。調光部４０は、光学分離部３０と透過型表示パネル１０との間に配置されている。そして、後述するように、透過型表示パネル１０に複数の視点用の画像が表示される際には、駆動部１００の動作に基づいて調光部４０は光透過状態とされ、透過型表示パネル１０に単一の視点用の画像が表示される際には、駆動部１００の動作に基づいて調光部４０は光散乱状態とされる。
【００４１】
透過型表示パネル１０の表示領域１１には、水平方向（図においてＸ方向）にＭ個、垂直方向（図においてＹ方向）にＮ個の画素１２が配列されている。第ｍ列目（但し、ｍ＝１，２・・・，Ｍ）の画素１２を、画素１２mと表す。
【００４２】
透過型表示パネル１０は、アクティブマトリクス方式のカラー液晶表示パネルから成る。各画素１２は、図示せぬ赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素の組み合わせから構成されている。
【００４３】
透過型表示パネル１０は、観察領域側のフロント・パネル、光学分離部３０側のリア・パネル、フロント・パネルとリア・パネルとの間に配置された液晶材料等から構成されている。図示の都合上、図１においては透過型表示パネル１０を１枚のパネルとして表した。後述する図２８や図２９においても同様である。
【００４４】
尚、透過型表示パネル１０の観察領域側の面と調光部４０側の面には、それぞれ、図示せぬ偏光フィルムが積層されている。透過型表示パネル１０の仕様にもよるが、通常、これらのフィルムは偏光軸がお互いに直交する（クロスニコル）状態、若しくは、偏光軸がお互いに一致する（パラレルニコル）状態となるように積層されている。光学分離部３０を透過した光が支障なく透過型表示パネル１０内に入射するように、透過型表示パネル１０の調光部４０側の偏光フィルムの偏光軸は、後述する図４に示す偏光フィルム１３７Ａの偏光軸と一致するように設定されている。
【００４５】
図２や図３に示すように、光学分離部３０の開閉部は、実質的に垂直方向（図においてＹ方向）に延び、水平方向（図においてＸ方向）に複数並んで配列された第１開閉部３１、第２開閉部３２及び第３開閉部３３を含んでいる。第１開閉部３１と第２開閉部３２とは、第３開閉部３３を介して、水平方向に交互に配列されている。これら水平方向に複数並んだ第１開閉部３１、第２開閉部３２及び第３開閉部３３によって、バリア形成領域が構成されている。実施例１では、第１開閉部３１はＰ個配列されており、第２開閉部３２は、（Ｐ−１）個配列されている。実施例１では、第３開閉部３３の個数は、第２開閉部３２の個数と同じである。第ｐ列目（但し、ｐ＝１，２・・・，Ｐ）の第１開閉部３１を符号３１pで表す。第２開閉部３２においても同様である。尚、第１開閉部３１、第２開閉部３２及び第３開閉部３３全てを纏めて、開閉部３１，３２，３３と表す場合がある。上述した「Ｐ」と、上述した「Ｍ」の関係については、後ほど図１２、図１３及び図１４を参照して説明する。
【００４６】
実施例１において、立体画像を表示する際の画像の視点数は、図１に示す各観察領域ＷＡL，ＷＡC，ＷＡRにおいて、それぞれ、視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３及びＤ４の４つであるとして説明するが、これに限るものではない。観察領域の個数や視点の数は、画像表示装置１の設計に応じて適宜設定することができる。
【００４７】
照明部２０は、光源、プリズムシート、拡散シート、導光板等といった部材（これらは図示せず）から構成されている。発光面２１から出射する散乱光は、光学分離部３０及び調光部４０を介して、透過型表示パネル１０の背面に向かって照射される。光学分離部３０によって、照明部２０の光の一部が遮光されると、透過型表示パネル１０に表示される画像が複数の視点用の画像に分離される。
【００４８】
次いで、図４乃至図９を参照して、光学分離部３０について説明する。
【００４９】
図４は、第１開閉部３１、第２開閉部３２及び第３開閉部３３を光透過状態としたときの、光学分離部３０の一部の模式的な断面図である。図５は、第１開閉部３１、第２開閉部３２及び第３開閉部３３を光透過状態としたときの、光学分離部３０の模式的な正面図である。
【００５０】
図４において、符号ＰＷは第１開閉部３１、第２開閉部３２の水平方向（図においてＸ方向）の幅を示し、符号ＳＷは第３開閉部３３の水平方向の幅を示す。符号ＲＤは、第１開閉部３１と第２開閉部３２との間の水平方向のピッチを示す。上述したように、第１開閉部３１と第２開閉部３２とは、第３開閉部３３を介して交互に配置されており、第１開閉部３１と隣接する第１開閉部３１の水平方向のピッチ、及び、第２開閉部３２と隣接する第２開閉部３２の水平方向のピッチは、共に、２×ＲＤとなる。
【００５１】
光学分離部３０は、例えばガラス基板から成る一対の光透過性の基板１３０Ａ，１３０Ｂと、基板１３０Ａ，１３０Ｂ間に配置された液晶材料層１３６とを有し、光透過状態若しくは遮光状態に切り替え可能な開閉部３１，３２，３３を複数含んでいる。そして、所定の開閉部を光透過状態とし他の開閉部を遮光状態とすることによって透過型表示パネル１０に表示される画像を分離する。
【００５２】
より具体的には、基板１３０Ａの液晶材料層１３６側には、例えばＩＴＯから成る透明共通電極１３４が全面に形成されており、その上に、例えばポリイミドから成る配向膜１３５Ａが形成されている。一方、基板１３０Ｂの液晶材料層１３６側には、例えばＩＴＯから成り、各開閉部３１，３２，３３に対応して形成された第１透明電極１３１、第２第２透明電極１３２、第３透明電極１３３が形成されている。尚、第１透明電極１３１、第２透明電極１３２及び第３透明電極１３３全てを纏めて、透明電極１３１，１３２，１３３と表す場合がある。
【００５３】
これらの透明電極１３１，１３２，１３３の平面形状は、略ストライプ状である。そして、これらの透明電極１３１，１３２，１３３上を含む基板１３０Ｂ上に、例えばポリイミドから成る配向膜１３５Ｂが形成されている。尚、透明共通電極１３４と、透明電極１３１，１３２，１３３を入れ替えた構成であってもよい。
【００５４】
第１配向膜１３５Ａの液晶材料層１３６側の面は、例えば、Ｘ−Ｙ平面上でＸ軸に対し１３５度を成す方向に、例えばラビング処理といった周知の方法によって配向処理が施されている。一方、第２配向膜１３５Ｂの液晶材料層１３６側の面は、Ｘ−Ｙ平面上でＸ軸に対し４５度を成す方向に、配向処理が施されている。
【００５５】
図４は、透明共通電極１３４と、透明電極１３１，１３２，１３３との間に電界が発生していない場合の状態を表している。この状態では、液晶材料層１３６を構成する液晶分子１３６Ａの分子軸の方向（「ディレクタ」とも呼ばれる）は、基板１３０Ａ側においてＸ−Ｙ平面上でＸ軸に対し略１３５度を成す。そして、徐々に分子軸の方向は変化し、基板１３０Ｂ側においてＸ−Ｙ平面上でＸ軸に対し略４５度を成す。液晶材料層１３６は、所謂ＴＮ(ツイストネマチック)モードで動作する。
【００５６】
基板１３０Ａの調光部４０側の面上には、偏光フィルム１３７Ａが積層されており、基板１３０Ｂの照明部２０側の面上には、偏光フィルム１３７Ｂが積層されている。偏光フィルム１３７Ａは、偏光軸がＸ−Ｙ平面上でＸ軸に対し１３５度を成すように積層されており、偏光フィルム１３７Ｂは、偏光軸がＸ−Ｙ平面上でＸ軸に対し４５度を成すように積層されている。偏光フィルム１３７Ａ及び１３７Ｂは、偏光軸がお互いに直交する（クロスニコル）状態に配置されている。
【００５７】
第１透明電極１３１は図示せぬ配線によって全て電気的に接続されている。同様に、第２透明電極１３２も図示せぬ配線によって全て電気的に接続されており、第３透明電極１３３も図示せぬ配線によって全て電気的に接続されている。
【００５８】
共通電極１３４には一定電圧（例えば０ボルト）が印加され、第１透明電極１３１、第２透明電極１３２、第３透明電極１３３には、駆動部１００の動作に基づいて、それぞれ独立した電圧が印加される。
【００５９】
透明共通電極１３４と、透明電極１３１，１３２，１３３との間に電界が発生していない場合、換言すれば、透明共通電極１３４及び透明電極１３１，１３２，１３３に全て同じ値の電圧が印加されているときの動作について説明する。この場合には、偏光フィルム１３７Ｂを介して液晶材料層１３６に入射する光は、液晶分子１３６Ａによってその偏光方向が９０度変化し、偏光フィルム１３７Ａを透過する。従って、光学分離部３０は、所謂ノーマリーホワイトで動作する。
【００６０】
透明共通電極１３４と、透明電極１３１，１３２，１３３との間に電界が発生していない場合には、図５に示すように、開閉部３１，３２，３３から成るバリア形成領域の全てが光透過状態となる。尚、図５においては、理解を助けるために光透過状態である部分に細線の斜め線を付した。後述する図７及び図９においても同様である。
【００６１】
従って、第１開閉部３１を光透過状態とし、第２開閉部３２及び第３開閉部３３を遮光状態とするには、第１透明電極１３１に透明共通電極１３４に印加される電圧と同じ値の電圧、即ち０ボルトを印加し、第２透明電極１３２及び第３透明電極１３３に０ボルト以外の所定の電圧を印加すればよい。尚、第２透明電極１３２と第３透明電極１３３に、同じ値の電圧を印加する構成であってもよいし、それぞれ別の値の電圧を印加する構成であってもよい。
【００６２】
図６は、第１開閉部３１を光透過状態とし、第２開閉部３２及び第３開閉部３３を遮光状態としたときの、光学分離部３０の一部の模式的な断面図である。図７は、第１開閉部３１を光透過状態とし、第２開閉部３２及び第３開閉部３３を遮光状態としたときの、光学分離部３０の模式的な正面図である。
【００６３】
図６に示すように、第２透明電極１３２と第３透明電極１３３に所定の電圧を印加を印加することによって、透明共通電極１３４と第２透明電極１３２の間に位置する液晶分子１３６Ａと、透明共通電極１３４と第３透明電極１３３の間に位置する液晶分子１３６Ａは、基本的には図のＺ方向に配向する。従って、液晶分子１３６ＡがＺ方向に配向した領域では、偏光フィルム１３７Ｂを介して液晶材料層１３６に入射する光は、偏光方向が変化することなく偏光フィルム１３７Ａに達する。偏光フィルム１３７Ａ及び１３７Ｂはクロスニコル状態に配置されているので、第２開閉部３２及び第３開閉部３３は遮光状態となる。第１開閉部３１は、図４と同様に光透過状態である。
【００６４】
また、第２開閉部３２を光透過状態とし、第１開閉部３１及び第３開閉部３３を遮光状態とするには、第２透明電極１３２に透明共通電極１３４に印加される電圧と同じ値の電圧、即ち０ボルトを印加し、第１透明電極１３１及び第３透明電極１３３に０ボルト以外の所定の電圧を印加すればよい。尚、第１透明電極１３１と第３透明電極１３３に、同じ値の電圧を印加する構成であってもよいし、それぞれ別の値の電圧を印加する構成であってもよい。
【００６５】
図８は、第２開閉部３２を光透過状態とし、第１開閉部３１及び第３開閉部３３を遮光状態としたときの、光学分離部３０の一部の模式的な断面図である。図９は、光学分離部３０の第２開閉部３２を光透過状態とし、第１開閉部３１及び第３開閉部３３を遮光状態としたときの、光学分離部３０の模式的な正面図である。具体的な動作の説明は、図６を参照して述べた説明を適宜読み替えればよいので省略する。
【００６６】
次いで、図１０乃至図１１の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、調光部４０について説明する。
【００６７】
図１０は、調光部４０の一部の模式的な断面図である。図１１の（Ａ）は、調光部４０の調光面４１が光透過状態である場合を説明するための模式的な正面図である。図１１の（Ｂ）は、調光部４０の調光面４１が光散乱状態である場合を説明するための模式的な正面図である。
【００６８】
図１０に示すように、調光部４０は、印加電圧に応じて光透過状態と光散乱状態とが切り替わる分散液晶材料層１４２を備えている。調光部４０は、透明電極を備えた一対の光透過性の支持体１４０Ａ，１４０Ｂと、支持体１４０Ａ，１４０Ｂ間に配置された分散液晶材料層１４２から成る。
【００６９】
一対の支持体１４０Ａ，１４０Ｂは、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）といった光透過性の材料から成るフィルムから構成されている。支持体１４０Ａ，１４０Ｂの分散液晶材料層１４２側の全面には、例えばＩＴＯから成る透明電極１４１Ａ，１４１Ｂが形成されている。分散液晶材料層１４２は、高分子材料から成る基質１４２Ａと、基質１４２Ａ中に分散した液晶材料１４２Ｂから構成されている。
【００７０】
透明電極１４１Ａ，１４１Ｂの一方、例えば透明電極１４１Ａには、一定電圧（例えば０ボルト）が印加され、他方の透明電極１４１Ｂには、駆動部１００の動作に基づいて所定の電圧が印加される。
【００７１】
分散液晶材料層１４２は、透明電極１４１Ａ，１４１Ｂの間に電界が発生している場合には光透過状態となり（図１１の（Ａ）参照）、電界が発生していない場合には光散乱状態となる（図１１の（Ｂ）参照）。即ち、調光部４０の調光面４１を光散乱状態とする場合には、駆動部１００の動作に基づいて、透明電極１４１Ｂに透明電極１４１Ａに印加される電圧と同じ値の電圧、即ち０ボルトが印加される。一方、調光部４０の調光面４１を光透過状態とする場合には、駆動部１００の動作に基づいて、０ボルト以外の所定の電圧が印加される。
【００７２】
次いで、図１に示す観察領域ＷＡL，ＷＡC，ＷＡRにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４と、透過型表示パネル１０と、光学分離部３０の配置関係について説明する。
【００７３】
図１２は、図１に示す観察領域ＷＡL，ＷＡC，ＷＡRにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４と、透過型表示パネル１０と、光学分離部３０の第１開閉部３１、第２開閉部３２及び第３開閉部３３との配置関係を説明するための模式的な平面図である。
【００７４】
説明の都合上、第ｐ列目の第２開閉部３２pは、第１列目の第１開閉部３１1と第ｐ列目の第１開閉部３１Pとの間の中央に位置するものとする。また、第ｍ列目の画素１２mと第（ｍ＋１）列目の画素１２m+1との境界、及び、観察領域ＷＡCにおける視点Ｄ２と視点Ｄ３との間の中点は、第２開閉部３２pの中心を通りＺ方向に延びる仮想直線上に位置するものとする。画素ピッチをＮＤ［ｍｍ］と表す。光学分離部３０と透過型表示パネル１０との間の距離をＺ１［ｍｍ］と表し、透過型表示パネル１０と観察領域ＷＡL，ＷＡC，ＷＡRとの間の距離をＺ２［ｍｍ］と表し、透過型表示パネル１０と光学分離部３０との間の距離をＺ３［ｍｍ］と表す。また、観察領域ＷＡL，ＷＡC，ＷＡRにおいて隣接する視点間の距離をＤＰ［ｍｍ］と表す。
【００７５】
また、上述したように、第１開閉部３１と第２開閉部３２との間の水平方向（図においてＸ方向）のピッチをＲＤ［ｍｍ］と表し、第３開閉部３３の水平方向の幅をＳＷ［ｍｍ］と表し、第１開閉部３１の水平方向の幅と第２開閉部３２の水平方向の幅をＰＷ［ｍｍ］と表す。
【００７６】
図１２等から明らかなように、ピッチＲＤは、ＲＤ＝ＳＷ＋ＰＷといった関係にある。定性的には、ＰＷ／ＲＤ＝ＰＷ／（ＳＷ＋ＰＷ）の値を小さくするほど、立体画像を表示する際の指向性は向上するが、観察される画像の輝度は低下する。ＰＷ／ＲＤの値は、画像表示装置１の仕様に応じて、適宜好ましい値に設定すればよい。
【００７７】
図１３は、画素１２からの光が中央の観察領域ＷＡCの視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に向かうために満たす条件を説明するための模式図である。
【００７８】
画素１２m-1，１２m，１２m+1，１２m+2を透過する、第１開閉部３１pからの光のそれぞれが、中央の観察領域ＷＡCの視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に向かう条件について考察する。
【００７９】
図１３において、第２開閉部３２は光透過状態、第１開閉部３１及び第３開閉部３３は遮光状態である。また、調光部４０の調光面４１は光透過状態である。尚、光透過状態及び遮光状態を明確化するために、光透過状態にある第２開閉部３２と調光部４０の調光面４１には斜線を付した。後述する他の図面においても同様である。
【００８０】
説明の都合上、第１開閉部３１及び第２開閉部３２の幅ＰＷは充分小さいとし、第２開閉部３２の中心を通る光の軌道に注目して説明する。
【００８１】
第２開閉部３２pの中心を通りＺ方向に延びる仮想直線を基準として、画素１２m+2の中心までの距離を符号Ｘ１で表し、中央の観察領域ＷＡCの視点Ｄ４までの距離を符号Ｘ２と表す。第２開閉部３２pからの光が画素１２m+2を透過して観察領域ＷＡCの視点Ｄ４に向かうとき、幾何学的な相似関係から、以下の式（１）に示す条件を満たす。
【００８２】
Ｚ１：Ｘ１＝（Ｚ１＋Ｚ２）：Ｘ２      （１）
【００８３】
ここで、Ｘ１＝１．５×ＮＤ、Ｘ２＝１．５×ＤＰであるので、これらを反映すると、式（１）は、以下の式（１’）のように表される。
【００８４】
Ｚ１：１．５×ＮＤ＝（Ｚ１＋Ｚ２）：１．５×ＤＰ      （１’）
【００８５】
上述した式（１’）を満たせば、画素１２m-1，１２m，１２m+1を透過する第２開閉部３２pからの光も、それぞれ、観察領域ＷＡCの視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３に向かうといったことは、幾何学的に明らかである。
【００８６】
図１４は、画素１２からの光が左側の観察領域ＷＡLの視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に向かうために満たす条件を説明するための模式図である。
【００８７】
画素１２m-1，１２m，１２m+1，１２m+2を透過する第２開閉部３２p+1の光のそれぞれが、左側の観察領域ＷＡLの視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に向かう条件について考察する。
【００８８】
第２開閉部３２p+1の中心を通りＺ方向に延びる仮想直線を基準として、画素１２m+2の中心までの距離を符号Ｘ３で表し、左側の観察領域ＷＡLの視点Ｄ４までの距離を符号Ｘ４と表す。第２開閉部３２p+1の光が画素１２m+2を透過して観察領域ＷＡLの視点Ｄ４に向かうためには、幾何学的な相似関係から、以下の式（２）に示す条件を満たす。
【００８９】
Ｚ１：Ｘ３＝（Ｚ１＋Ｚ２）：Ｘ４      （２）
【００９０】
ここで、Ｘ３＝２×ＲＤ−Ｘ１＝２×ＲＤ−１．５×ＮＤ、Ｘ４＝２×ＲＤ＋２．５×ＤＰであるので、これらを反映すると、式（２）は、以下の式（２’）のように表される。
【００９１】
Ｚ１：（２×ＲＤ−１．５×ＮＤ）＝（Ｚ１＋Ｚ２）：（２×ＲＤ＋２．５×ＤＰ）      （２’）
【００９２】
上述した式（２’）を満たせば、画素１２m-1，１２m，１２m+1を透過する第２開閉部３２p+1の光も、それぞれ、観察領域ＷＡLの視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３に向かうといったことは、幾何学的に明らかである。
【００９３】
尚、画素１２m-1，１２m，１２m+1，１２m+2を透過する第２開閉部３２p-1の光のそれぞれが、右側の観察領域ＷＡRの視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に向かう条件は、図１４をＺ軸を中心として反転させたと同様であるので、説明を省略する。
【００９４】
距離Ｚ２及び距離ＤＰの値は、画像表示装置１の仕様に基づいて所定の値に設定される。また、画素ピッチＮＤの値は、透過型表示パネル１０の構造によって定まる。式（１’）と式（２’）より、距離Ｚ１とピッチＲＤについて、以下の式（３）と式（４）を得る。
【００９５】
Ｚ１＝Ｚ２×ＮＤ／（ＤＰ−ＮＤ）      （３）
ＲＤ＝２×ＤＰ×ＮＤ／（ＤＰ−ＮＤ）      （４）
【００９６】
例えば、透過型表示パネル１０の画素ピッチＮＤが０．３００［ｍｍ］、距離Ｚ２が６００［ｍｍ］、距離ＤＰが６５．０［ｍｍ］であったとすると、距離Ｚ１は約２．７８［ｍｍ］、ピッチＲＤは約０．６０３［ｍｍ］である。距離Ｚ３の値は、調光部４０の厚みと、距離Ｚ１の値とを考慮して、画像表示装置１の設計に応じて適宜設定すればよいが、調光部４０上のゴミや傷が表示に影響を与えないように、Ｚ３の値はできるだけ大きくすることが好ましい。
【００９７】
距離Ｚ１やピッチＲＤは上述の条件を満たすように設定されており、観察領域ＷＡL，ＷＡC，ＷＡRにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のそれぞれにおいて、所定の視点用の画像を観察することができる。詳細については、後ほど、図１８乃至図２６を参照して説明する。
【００９８】
上述した例では、第１開閉部３１と第２開閉部３２との間のピッチＲＤの値は画素ピッチＮＤの値の略２倍である。従って、それぞれ隣接する第２開閉部３２のピッチ２×ＲＤの値は画素ピッチＮＤの値の略４倍である。上述した「Ｍ」と「Ｐ」とは、Ｍ≒Ｐ×４といった関係にある。
【００９９】
図１５は、実施例１の画像表示装置１における画素１２と光学分離部３０の第１開閉部３１、第２開閉部３２及び第３開閉部３３との配置を説明するための、光学分離部３０及び表示領域１１の一部の模式的な平面図である。
【０１００】
尚、図１５にあっては、１つの画素１２を構成する水平方向に並ぶ赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素を、それぞれ、符号Ｒ，Ｇ，Ｂを用いて表した。また、画素１２と、第１開閉部３１、第２開閉部３２及び第３開閉部３３発光領域２２との配置関係を明確に示すために、図１５においては、調光部４０の図示を省略した。
【０１０１】
画像表示装置１にあっては、光学分離部３０の動作によって、立体画像の表示と、平面的な画像といった通常画像の表示とを切り替えることができる。先ず、平面的な画像といった通常画像の表示を行うときの動作について説明する。
【０１０２】
実施例１の画像表示装置１にあっては、透過型表示パネル１０に単一の視点用の画像が表示される際には、駆動部１００の動作に基づいて調光部４０は光散乱状態とされる。また、駆動部１００の動作に基づいて光学分離部３０の全ての開閉部が光透過状態とされる。
【０１０３】
図１６の（Ａ）は、通常画像を表示する際の光学分離部３０の状態を説明するための模式的な平面図である。図１６の（Ｂ）は、通常画像を表示する際の調光部４０の状態を説明するための模式的な平面図である。図１７は、通常画像を表示する場合の状態を説明するための模式図である。
【０１０４】
この状態では、光学分離部３０はノーマリーホワイト状態となっており、光学分離部３０の液晶分子の配列方向と、画像観察者の視点との関係によって、光学分離部３０を透過する光の色調や輝度は変化する。
【０１０５】
しかしながら、調光部４０の調光面は光散乱状態であるので、光学分離部３０からの光は散乱光となって、透過型表示パネル１０の背面を照射する。従って、上述した光の色調や輝度の変化は軽減され、通常画像の表示における色ムラや輝度ムラを低減することができる。
【０１０６】
また、駆動部１００の動作に基づいて光学分離部３０の全ての開閉部（第１開閉部３１、第２開閉部３２、第３開閉部３３）が光透過状態とされているので、光学分離部３０の光透過量は最大となり、輝度の明るい通常画像を表示することができる。
【０１０７】
次いで、図１８乃至図２６を参照して、立体画像を表示するときの動作について説明する。
【０１０８】
実施例１にあっては、透過型表示パネル１０に複数の視点用の画像が表示される際に、駆動部１００の動作に基づいて、第１開閉部３１を光透過状態とし且つ第２開閉部３２及び第３開閉部３３を遮光状態とする状態と、第２開閉部３２を光透過状態とし且つ第１開閉部３１及び第３開閉部３３を遮光状態とする状態とが交互に切り替えられると共に、透過型表示パネル１０の画像が同期して切り替えられる。透過型表示パネル１０に複数の視点用の画像が表示される際には、駆動部１００の動作に基づいて調光部４０は光透過状態とされる。
【０１０９】
即ち、透過型表示パネル１０に複数の視点用の画像が表示される際に、図１８の（Ａ）及び（Ｂ）で示す状態と、図１９の（Ａ）及び（Ｂ）で示す状態とが交互に切り替えられると共に、透過型表示パネル１０の画像が同期して切り替えられる。
【０１１０】
図２０は、第２開閉部３２が光透過状態、第１開閉部３１及び第３開閉部３３が遮光状態であるときに、中央の観察領域ＷＡCにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される画像を説明するための模式図である。図２１は、第２開閉部３２が光透過状態、第１開閉部３１及び第３開閉部３３が遮光状態であるときに、左側の観察領域ＷＡLにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される画像を説明するための模式図である。図２２は、第２開閉部３２が光透過状態、第１開閉部３１及び第３開閉部３３が遮光状態であるときに、右側の観察領域ＷＡRにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される画像を説明するための模式図である。
【０１１１】
例えば、第２開閉部３２pを透過する光に着目すると、図２０に示すように、光は第（ｍ−１）列乃至第（ｍ＋２）列の画素１２を通り、中央の観察領域ＷＡCにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される。そして、図２１に示すように、光は第（ｍ−５）列乃至第（ｍ−２）列の画素１２を通り、左側の観察領域ＷＡLにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される。また、図２２に示すように、光は第（ｍ＋３）列乃至第（ｍ＋６）列の画素１２を通り、右側の観察領域ＷＡRにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される。
【０１１２】
また、第２開閉部３２p+1を透過する光に注目すると、図２０に示すように、中央の観察領域ＷＡCにおける視点Ｄ１に向かう光は第（ｍ＋３）列の画素１２m+3を透過し、視点Ｄ２に向かう光は第（ｍ＋４）列の画素１２m+4を透過する。また、視点Ｄ３に向かう光は第（ｍ＋５）列の画素１２m+5を透過し、視点Ｄ４に向かう光は第（ｍ＋６）列の画素１２m+6を透過する。第２開閉部３２p-1を透過する光についての説明は、上記の記載を適宜読み替えればいいので省略する。
【０１１３】
図２３は、第１開閉部３１が光透過状態、第２開閉部３２及び第３開閉部３３が遮光状態であるときに、中央の観察領域ＷＡCにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される画像を説明するための模式図である。図２４は、第１開閉部３１が光透過状態、第２開閉部３２及び第３開閉部３３が遮光状態であるときに、左側の観察領域ＷＡLにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される画像を説明するための模式図である。図２５は、第１開閉部３１が光透過状態、第２開閉部３２及び第３開閉部３３が遮光状態であるときに、右側の観察領域ＷＡRにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される画像を説明するための模式図である。
【０１１４】
例えば、第１開閉部３１pを透過する光に着目すると、図２３に示すように、光は第（ｍ−３）列乃至第ｍ列の画素１２を通り、中央の観察領域ＷＡCにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される。そして、図２４に示すように、光は第（ｍ−７）列乃至第（ｍ−４）列の画素１２を通り、左側の観察領域ＷＡLにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される。また、図２５に示すように、光は第（ｍ＋１）列乃至第（ｍ＋４）列の画素１２を通り、右側の観察領域ＷＡRにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される。
【０１１５】
また、第１開閉部３１p+1を透過する光に注目すると、図２３に示すように、中央の観察領域ＷＡCにおける視点Ｄ１に向かう光は第（ｍ＋１）列の画素１２m+1を透過し、視点Ｄ２に向かう光は第（ｍ＋２）列の画素１２m+2を透過する。また、視点Ｄ３に向かう光は第（ｍ＋３）列の画素１２m+3を透過し、視点Ｄ４に向かう光は第（ｍ＋４）列の画素１２m+4を透過する。第１開閉部３１p-1を透過する光についての説明は、上記の記載を適宜読み替えればいいので省略する。
【０１１６】
例えば、図２０と図２３とを対比して明らかなように、第２開閉部３２が光透過状態、第１開閉部３１及び第３開閉部３３が遮光状態であるときと、第１開閉部３１が光透過状態、第２開閉部３２及び第３開閉部３３が遮光状態であるときとで、画素１２から異なる視点に向かって光が出射する。
【０１１７】
図２６の（Ａ）は、実施例１の画像表示装置１において、第２開閉部３２が光透過状態、第１開閉部３１及び第３開閉部３３が遮光状態であるときに、各観察領域ＷＡL，ＷＡC，ＷＡRにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に対応する画像を構成する画素１２の列番号と、第１開閉部３１が光透過状態、第２開閉部３２及び第３開閉部３３が遮光状態であるときに、各観察領域ＷＡL，ＷＡC，ＷＡRにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に対応する画像を構成する画素１２の列番号とを説明するための表である。図２６の（Ｂ）は、図２６の（Ａ）の結果を纏めた表である。
【０１１８】
図２６の（Ａ）や上述した説明から明らかなように、第２開閉部３２が光透過状態、第１開閉部３１及び第３開閉部３３が遮光状態であるときには、視点Ｄ１のための画像は、第１列の画素１２1の他、相互に３列の間隔を空けて配置された列の画素１２によって構成される。視点Ｄ２のための画像は、第２列の画素１２2の他、相互に３列の間隔を空けて配置された列の画素１２によって構成される。視点Ｄ３のための画像は、第３列の画素１２3の他、相互に３列の間隔を空けて配置された列の画素１２によって構成される。視点Ｄ４のための画像は、第４列の画素１２4の他、相互に３列の間隔を空けて配置された列の画素１２によって構成される。
【０１１９】
一方、第１開閉部３１が光透過状態、第２開閉部３２及び第３開閉部３３が遮光状態であるときには、視点Ｄ１のための画像は、第３列の画素１２3の他、相互に３列の間隔を空けて配置された列の画素１２によって構成される。視点Ｄ２のための画像は、第４列の画素１２4の他、相互に３列の間隔を空けて配置された列の画素１２によって構成される。視点Ｄ３のための画像は、第１列の画素１２1の他、相互に３列の間隔を空けて配置された列の画素１２によって構成される。視点Ｄ４のための画像は、第２列の画素１２2の他、相互に３列の間隔を空けて配置された列の画素１２によって構成される。
【０１２０】
従って、第１開閉部３１を光透過状態とし且つ第２開閉部３２及び第３開閉部３３を遮光状態とする状態と、第２開閉部３２を光透過状態とし且つ第１開閉部３１及び第３開閉部３３を遮光状態とする状態とを交互に切り替え、透過型表示パネル１０の画像を同期して適宜各視点に応じた画像に切り替えることによって、各視点用の画像の解像度の低下を軽減することができる。
【０１２１】
即ち、上述した動作によれば、図２６の（Ｂ）に示すように、視点Ｄ１のための画像は、第１列の画素１２1の他、相互に１列の間隔を空けて配置された列の画素１２によって構成される。視点Ｄ２のための画像は、第２列の画素１２2の他、相互に１列の間隔を空けて配置された列の画素１２によって構成される。視点Ｄ３のための画像は、第１列の画素１２1の他、相互に１列の間隔を空けて配置された列の画素１２によって構成される。視点Ｄ４のための画像は、第２列の画素１２2の他、相互に１列の間隔を空けて配置された列の画素１２によって構成される。
【０１２２】
第１開閉部３１を光透過状態とし且つ第２開閉部３２及び第３開閉部３３を遮光状態とする状態と、第２開閉部３２を光透過状態とし且つ第１開閉部３１及び第３開閉部３３を遮光状態とする状態との切り替えといった動作を行わなければ、各視点用の画像の解像度は、透過型表示パネル１０の解像度の１／４に低下する。一方、実施例１の画像表示装置１の場合には、各視点用の画像の解像度は、透過型表示パネル１０の解像度の１／２となる。実施例１の画像表示装置１によれば、各視点用の画像の解像度の低下を軽減することができる。
【０１２３】
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例において説明した画像表示装置の構成、構造、及び、画像表示装置の駆動方法は例示であり、適宜、変更することができる。
【０１２４】
実施例１の説明においては視点数を「４」としたが、視点数は、画像表示装置の仕様に応じて適宜選択することができる。例えば、視点数は「２」とした構成や、視点数を「６」とした構成とすることもできる。これらの場合には、光学分離部３０の構成を適宜変更すればよい。
【０１２５】
また、以上の説明においては画素１２の列毎に視点が変わる構成としたが、副画素の列毎に視点が変わるといった構成とすることもできる。副画素のピッチが画素ピッチの１／３であるとして、上述した式（３）及び式（４）を用いて計算すると、図１２に示す距離Ｚ１は約０．９２［ｍｍ］、発光領域ピッチＲＤは約０．２［ｍｍ］となる。
【０１２６】
更には、例えば各行毎に１副画素分ずれるように画素列を選択し、この画素列に対応するように開閉部３１，３２，３３を配置するといった構成とすることができる。この場合の画素１２と光学分離部３０の開閉部３１，３２，３３との配置を、図２７に示す。この構成にあっては、図２８に示すように、光学分離部３０の開閉部３１，３２，３３がＹ軸に対して所定の角度となるように配置すればよい。あるいは又、図２９に示すように、ピンホール状の開閉部３１，３２，３３がが斜めに連なるように配置することによって、全体として斜めに伸びる開閉部３１，３２，３３を構成するといった構成とすることもできる。
【０１２７】
尚、図２７に示す画素１２の配列において、第ｎ行乃至第（ｎ＋２）行の３行において斜め方向に並ぶ３つの副画素に注目し、斜め方向に並ぶ副画素から画素を構成するといった構成とすることもできる。図２７において、符号Ｒ，Ｇ，Ｂを、丸で囲った組、四角で囲った組、八角形で囲った組が、それぞれ、１画素を形成するといった構成である。この場合には、所謂垂直方向の解像度は低下するが、水平方向の解像度を高くすることができる。
【符号の説明】
【０１２８】
１・・・画像表示装置、１０・・・透過型表示パネル、１１・・・表示領域、１２・・・画素、２０・・・照明部、２１・・・発光面、３０・・・光学分離部、３１・・・第１開閉部、３２・・・第２開閉部、３３・・・第３開閉部、４０・・・調光部、４１・・・調光面、１００・・・駆動部、１３０Ａ，１３０Ｂ・・・光透過性の基板、１３１・・・第１透明電極、１３２・・・第１透明電極、１３３・・・第１透明電極、１３４・・・透明共通電極、１３５Ａ，１３５Ｂ・・・配向膜、１３６・・・液晶材料層、１３６Ａ・・・液晶分子、１３７Ａ，１３７Ｂ・・・偏光フィルム、１４０Ａ，１４０Ｂ・・・光透過性の支持体、１４１Ａ，１４１Ｂ・・・透明電極、１４２・・・分散液晶材料層、１４２Ａ・・・高分子材料から成る基質、１４２Ｂ・・・分散した液晶材料
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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