JP2008083073A - 立体表示装置および駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の時分割の立体表示装置においてフィールドごとのクロストーク対策が可能となり、立体表示としての高画質化、低コスト化が可能となる立体表示装置の提供。
【解決手段】表示部１０１と、レンズアレイ１１２と、シャッタ手段１１３と、を有し、表示部１０１は列ごとに線順次駆動し、レンチキュラレンズ１１２のピッチ方向に走査して画像を表示する表示駆動部と、表示部の画像が走査書換えされるのに同期して、シャッタを開閉する駆動するシャッタ電極駆動部と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は立体表示装置に関し、特に時分割で立体表示する表示装置および駆動方法に関する。

２次元平面表示装置を用いて立体画像を表示する手法として、多視点型の立体画像表示装置が提案されている（例えば、非特許文献１）。これは、多数の視線方向からの画像を画像表示面に合成表示し、観測者の視点位置に応じて対応する画像を選択的に視認させる光学的画像選択手段を設けている。この表示手法は、眼鏡を用いない立体表示方式という点で優れている。

観測者の視点位置に応じて対応する画像を選択的に視認させる原理は、スリット開口部あるいはレンチキュラレンズからなる光学的画像選択手段を用いて、観測者の視点位置方向から視認できる画素を限定することによる。このような立体表示は、いわゆるインテグラルフォトグラフィ法、光線再生法、あるいは、多眼式、超多眼式、などと呼ばれる方式である。これらは基本構成は類似しており、立体像を形成する原理も類似していると言えるが、光線再生法は立体像を連続的に視点の位置に寄らずに表示できるので好ましい。いずれにしても、視線数を増やし、レンズピッチを細かくすることにより、立体像の光線再生が実際に立体からの光線に近づき、現実に存在するものと光学的に等価になっていき、立体像の表示性能が向上する。

２次元画像から、立体像の各点からの光線を再生する角度に変換する上で、立体表示が見える角度範囲と、光線数（視差数）と、表示ピッチがパラメータとなり、立体表示が所定の範囲で所定の解像度で得られるが、これらのパラメータは表示部の画素ピッチが一定である中で、トレードオフの関係がある。

レンズピッチに対応する表示部の画像はレンズピッチ内の画素ピッチが光線数（視差数）となり、立体表示の解像度につながる角度分解能は、光線数を再生する角度範囲で割った値となるためである。

角度範囲を広げるために、レンズを時分割で切替えて、表示部の表示領域を広げる方法が特許文献１、２に提案されている。
J. Opt. Soc. Am. A Vol.15 p.2059 (1998). 特開平１０−２０６７９５号公報 特開２００３−１７７３５５公報

しかしながら、特許文献１、２に記載の技術は、レンズとシャッタを設けてレンズを切替えて対応する表示画像を表示部に形成するものであるが、画像が切り替わる時の立体像の乱れ、クロストークについての対策が不十分である問題がある。特に液晶による表示部、シャッタでは光学的応答が理想的ではないため、高速に切替える時分割表示では十分考慮する必要があるが、前述の文献の例では対策が得られていない。

さらに、立体表示を改善するために、表示部の画素ピッチを細かくして画素数を増やしながら、加えて時分割のための高速表示を行うには、書換え時間を短縮する必要があるが、従来の表示部では性能が低下し、その結果立体表示の総合性能は向上できないという問題があった
そこで、本発明は、従来の時分割の立体表示装置においてフィールドごとのクロストーク対策が可能となり、立体表示としての高画質化、低コスト化が可能となる立体表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る立体表示装置は、複数の画素を行列に配列し、列に沿って配置する走査線と、行に沿って配置する信号線と、を有する表示部と、前記表示部上に設けられ、前記画素からの光を所定の角度に該揃えて光線を射出する光学制御手段であって、レンチキュラレンズ要素の長軸の主成分を前記表示部の列に沿って配置し、前記レンズ要素を平行に複数配列したレンズアレイと、前記レンズアレイの長軸方向に沿ってレンズ要素ごとに設けた電極を備え、当該電極を一括に開閉することにより、前記表示部からのレンズ透過光の通過の有無を制御するシャッタ手段と、表示部は列ごとに線順次駆動し、レンチキュラレンズのピッチ方向に走査して画像を表示する表示駆動部と、表示部の画像が走査書換えされるのに同期して、前記シャッタ手段を駆動するシャッタ駆動部と、を有することを特徴とする。

本発明に係る立体表示装置の駆動方法は、複数の画素を行列に配列し、列ごとに画素を選択し走査する走査線と、行ごとに画像信号を供給する信号線と、を有する表示部と、前記表示部上に設けられ、前記画素からの光を所定の角度に該揃えて光線を射出する光学制御手段であって、レンチキュラレンズ要素の長軸を前記表示部の列に主成分を有して配置し、該レンズを一定のピッチで平行に複数配列したレンズアレイと、表示部からのレンズ透過光をレンズ長軸方向に沿ってレンズごとに設けた電極群を有し、電極群は画素列に該平行なブロック内で所定のピッチで電気的接続された電極により一括に開閉するシャッタ手段と、を有する立体表示装置において、表示部の画像に対応して、レンズピッチの１より大きい整数倍のレンズを透過させるとともに、間のレンズの光は閉止して表示に寄与しないようにして1フィールドを表示し、表示部の画像が別のフィールドへ列ごとに変化するに対応してレンズを順次入れ替えてｎフィールドで元のレンズに戻るように、シャッタを駆動し、表示部は列ごとに線順次駆動し、所定のレンズから射出される光線を再生する1フィールド画面を表示し、次のフィールドでは別のレンズから射出される光線を再生するフィールド画面を表示し、ｎフィールドで元のレンズに戻る表示をするように駆動するとともに、線順次で書き換えられる表示部の画素列が新たなフィールドとして表示開始される時から、光学的に応答するまでの間の該期間で、対応するレンズのシャッタを閉止することを特徴とする。

本発明によれば、従来の時分割の立体表示装置においてフィールドごとのクロストーク対策が可能となり、立体表示としての高画質化、低コスト化が可能となる立体表示装置が提供される。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。以下の図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付し、重複する記載は省略する。また、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものと異なる。更に、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

（第１の実施形態）
図１に第１の実施形態に係る立体表示装置の部分斜視図を示す。

図１に示すように、本実施形態に係る立体表示装置は、表示部１０１と、表示部１０１の前面に設けられた光学制御手段１１１とで構成されている。

表示部１０１は、画素１０２と、走査線１０４と、信号線１０５とを備える。

走査線１０４は、各々が列方向（紙面縦方向、以下同様）に伸びており、列方向と交差する行方向（紙面横方向、以下同様）に複数配列されている。

信号線１０５は、それぞれが複数の走査線１０４と交差して行方向に伸びており、行方向と交差する列方向に複数配列されている。

画素１０２は、走査線１０４と、信号線１０５との交差部に対応して、行列方向に複数配列されており、走査線１０４から供給される走査信号によってスイッチ動作が制御される図示しない画素スイッチと、画素スイッチを介して信号線１０５に接続された図示しない画素電極とで構成されている。

図１中１０３は、マトリクス駆動を行う上での走査線の走査方向（駆動方向）である。本実施形態では図１中、左から右への方向で列毎（１列毎及び複数列毎両方を含む）に書き換えられていく。この書き換え方法は後述する。

光学制御手段１１１は、レンチキュラレンズ（以下、単にレンズという）１１２と、シャッタ手段１１３とを備える。

レンズ１１２は、表示部１０１の前面に設けられ、表示部１０１からの光線が入射する入射面（平面）１１２ａと、入射した光線が出射する出射面（凸面）１１２ｂとを備え、レンチキュラレンズ１１２の長軸が表示部１０１の列方向に、短軸が表示部１０１の行方向に伸びており、この短軸方向（行方向）に沿ってレンズ１１２が複数配列されている。このレンズ１１２は、表示部１０１からの光線の方向を制御し、像を拡大させる機能を備えている。

シャッタ手段１１３は、レンズ１１２の出射面（凸面）１１２ｂの前面に設けられ、レンズ１１２に対応して表示部１０１の列方向に伸びており、更に、レンズ１１２に対応して行方向に複数配列されている。すなわち、シャッタ手段１１３は、レンズ１１２のレンズ要素に開口部を合わせて、レンズ１１２の長軸方向に一括で開閉できるように、行方向に複数配置されている。シャッタ手段１１３は、レンズ１１２を通過する光を遮断、透過する複数のシャッタ要素１１４と、シャッタ要素１１４の間に設けられ、シャッタ要素１１４間の光漏れを防止するブラックマトリックス（遮光部）１１５とで構成されている。

シャッタ要素１１４は、安定的に高速性を得るために液晶を用いることが有効である。液晶を用いる場合は、液晶の配列を制御する透明電極を設けて、透明電極に電圧を印加することで、通過する光の偏光性を制御する。なお、本実施形態に係るシャッタ要素１１４は上述した液晶シャッタ以外でも、他の光学素子やマイクロマシンなどの技術を応用したものでも適用することができる。なお、本発明の図面において、シャッタ要素においてシャッタが閉まっている状態を複数の点のハッチで示している。以後においても同様である。

ブラックマトリクス１１５は、シャッタ動作のコントラスト（閉止時の黒レベルと透過時の白レベルの比）を向上させることができる。さらにレンズ１１２間の境界で発生する散乱、屈折により、表示部１０１からの光のうち、斜めからあるいは導光性によりやや遠方から来る光が前面に放出されて不適切な光となり、結果として立体画像の画質、特にコントランストを低下させることを防止することにも有効である。また、環境からの外光が当たってレンズ境界での反射により、コントラストを低下させることの低減、防止にも有効である。

シャッタ手段１１３は、図１に示すように、表示部１０１の画素１０２からの光がレンズ１１２を透過後に通過するように配置すると、レンズ１１２で広がった光を見ることになるので、どの角度の光もシャッタ開口部から角度を得て出光しているように見えることになるため、位置精度が上がり、解像感が増加する。しかしながら、シャッタ手段１１３を表示部１０１とレンズ１１２との間、すなわち、表示部１０１とレンズ１１２の入射面１１２ａとの間に設けられた構成を備えても良い。

図２に、本実施形態に係る立体表示装置の駆動系を含めたシステムのブロック図を示す。

表示部１０１は、図１に示す画素、走査線及び信号線などから構成される表示領域２０１と、走査線を駆動する走査線駆動回路２０２と、信号線を駆動する信号線駆動回路２０３と、これら駆動回路を制御し、画像信号を供給する表示部制御回路２０４で構成されている。光学制御部１１１は、シャッタ電極２１１と、シャッタ電極２１１を駆動するシャッタ駆動回路２１２と、シャッタ駆動回路２１２を制御し、シャッタの開閉パターンを生成し供給するシャッタ制御回路２１３で構成されている。表示部制御回路２０４とシャッタ制御回路２１３の駆動は相互に同期させる同期信号が供給されている。シャッタ電極２１１が前述したシャッタ要素１１４に相当する。

走査線駆動回路２０２は主にシフトレジスタと出力電圧変換バッファで構成され、信号線駆動回路２０３はシフトレジスタと信号サンプリング回路、信号線電圧（電流）出力バッファなどで構成されている。走査線の走査方向は走査線駆動回路２０２のシフトレジスタの走査方向で定めることができる。シャッタ駆動回路２１２もシフトレジスタと駆動電圧出力バッファから構成されている。

表示部１０１の駆動は、この走査線駆動回路２０２を列毎（１列毎のほか、複数列毎も含む）に駆動させて、列方向（図１中１０３）に書き換えていく。シャッタ電極２１１の駆動は、このシャッタ駆動回路２１２をレンチキュラレンズ１１２のレンズ要素毎に一括で駆動させる。このため、シャッタ駆動回路２１２は、１次元で構成されていればよい。また、シャッタ駆動回路２１２は、走査線の走査方向と同一の方向（紙面左から右）に後述のタイミングで駆動すればよい。

図３は本実施形態に係る立体表示装置の立体表示のための光線再生方法を示す模式的な断面図であり、シャッタが一定のピッチで開口した表示画像の状態を表している。開口位置を変えて表示すれば視差表示が全域に渡って得られるのであるが、表示部１０１が液晶表示装置などでは書換えに一定の時間が必要なため、書換えを行いながら表示をする必要がある。

図３に示すように、表示部１０１の画素１０２からの光線は、レンズ１１２に入射される。レンズ１１２の焦点距離は画素面にほぼ合せるのが望ましい。シャッタ１１３が開口している開口部３０１は、画素上の１点からの光線がほぼ平行の光線３０２となって射出され、別の画素の光は角度がわずかに変化した光線３０３となって射出され、これらの光で視差を表現する。インテグラルフォトグラフィ法、光線再生法ではこれらの光線が立体像のある箇所からの光と等価となるように表示していくことで見る側からは立体像として見ることができる。

本実施形態に係る立体表示装置は、開口部３０１に対応するレンズ１１２を通って光線を再生する表示部の表示領域３０４はシャッタにより間のレンズへの光を遮断しているため、レンズ要素のレンズ幅よりも大きく割り当てることができる。このため、視差数、角度分解能、視野角において拡大が得られることができる。本実施形態に係る立体表示装置は、図３に示したように、例えば、書換え後のシャッタのピッチをレンズピッチ単位で４つ毎としている。従って同じ視野角では角度分解能および視差数が４倍に改善できる。シャッタの開口を変えて１フィールドを、例えば１／２４０秒間隔で表示すれば、全体は６０Ｈｚで表示するので、ちらつきはなくすべてのシャッタが開口しているように見えて立体視が得られる。

図４は本実施形態に係る立体表示装置をより詳細に示した断面図である。

表示部１０１は、基板３０５と、基板３０５上に設けられた画素１０２と、走査線及び信号線（図４では図示しない）とを備える。光学制御部１１１は、具体的には、偏光板３２５、３３６との間に一体化されて形成されている。すなわち、光学制御部１１１は、偏光板３２５と、偏光板３２５と接する透明基板３２７と、透明基板３２７の偏光板３２５が設けられた面に対向する面に設けられたレンズ１１２と、レンズ１１２の凸面側に設けられた平坦膜３２８と、平坦膜３２８上に設けられたシャッタ電極３２９と、シャッタ電極３２９上に設けられた液晶層３３０と、液晶層３３０を介してシャッタ電極３２９に対向する対向電極３３１と、対向電極３３１を保持する対向基板３３２と、対向基板３３２の対向電極３３１が設けられた面に対向する面に設けられた偏光板３３６とを備える。すなわち、前述したシャッタ手段１１３は、平坦膜３２８上に設けられたシャッタ電極３２９と、液晶層３３０と、対向基板３３２上に設けられた対向電極３３１とで構成された液晶シャッタである。画素１０２からの光線は、偏光板３２５によって偏光になり、レンズ１１２、液晶層３３０を通って、偏光面が変化して、偏光板３３６で透過或いは遮断となり、シャッタ動作となる。

次に、本実施形態に係る駆動機構を説明する。図５から図８は、本実施形態に係る立体表示装置の駆動機構を説明するための断面図である。図５は、図３と同様な状態であるが、シャッタ１１３の開口箇所４０４に対応した表示部１０１の表示領域を４０１、シャッタ１１３の開口箇所４０５に対応した表示部１０１の表示領域を４０２、シャッタの開口箇所４０６に対応した表示部１０１の表示領域を４０３でそれぞれ示す。

表示部１０１の走査方向を図５において紙面上、左から右とすると、最初に、新たに画像を切替えるための切替領域４２０が左から右に走査していき、表示領域４０１の表示を消去させると共に、切替領域４２０の後に新たに書き換えられた新たな表示領域４１１が左から右に向かって表示されていく（図６）。この切替領域４２０では過渡的な表示状態の画素もある。シャッタの開口箇所４０４は、表示の書き換えが始まる前、すなわち、切替領域４２０が表示領域４０１内に走査する前に、図６に示すように閉止状態となる。これにより書き換え前の画像と、書き換え後の画像が共存したり、書き換え過渡領域の画素の表示からの光で不適当な構成が見えなくなるため、立体表示の乱れ（クロストーク）を防止することができる。

引き続き、切替領域４２０が紙面上、左から右に走査していき、表示領域４０２内に走査する前に、シャッタの開口箇所４０５は、閉止状態となる。その後、表示領域４０２は、新たな表示領域４１３に左から右に書き換えられていき、新たに書き換えられた表示領域４１３の画像が安定して得られた時期に次の開口箇所となる開口箇所４１５が開口して表示領域４１３を表示する（図７）。

引き続き、切替領域４２０が紙面上、左から右に走査していき、表示領域４０３内に走査する前に、シャッタの開口箇所４０６は、閉止状態となる。その後、表示領域４０３は、新たな表示領域４１７に左から右に書き換えられていき、新たに書き換えられた表示領域４１７の画像が安定して得られた時期に次の開口箇所となる開口箇所４１９が開口して表示領域４１７を表示する（図８）。

図９は図５から図８のシャッタの光学応答及び表示領域の光学応答波形を示す。図９で横軸は時間を表す。縦軸は透過率あるいは輝度などの光学応答を表す。図９は、シャッタ４０４、４１５及び表示領域のある画素１０２（表示領域４０１と表示領域４１３で両者に属するある画素）の光学応答をそれぞれ示している。図６、図９に示すように、書換えが開始される前にシャッタ４０４は閉止し、書換えが終わった時点で、図７、図９に示すように、シャッタ４１５が開口する。この結果、画素１０２付近のシャッタは５０４で示す期間（以下、シャッタ停止期間という）が設けられることになる。この期間の存在によりクロストークが防止される。

このシャッタ停止期間５０４を適切に設定することは、シャッタの駆動が１次元であり、開口箇所の選択とシャッタの開口期間のＡＮＤを取って駆動すれば自由に設定することができる。すなわち、シャッタ駆動のシフトレジスタのクロック周波数を上げることなく、消費電力、回路コストの負荷がなく、またシャッタ駆動電圧などを十分に確保しながら駆動できる。

このように本発明の駆動方法では、タイミングの制御も負荷なくできるため、クロストーク対策に最適となる。駆動回路から直接電圧を供給してシャッタを駆動できるから、例えば液晶シャッタではオン電圧を安定して供給でき、オフ電圧との差も十分大きくできるのでコントラストを高くできる。また、マトリクス駆動に比べて駆動電圧を高くできるので光学応答の高速性が得られて時分割駆動には好適である。また、回路が簡単になり、低コスト化にも有効である。

表示部は応答速度が高くなるように表示モードをOCBなどとしたり、また、オーバードライブ駆動を用いるなどとするとよい。

なお、シャッタを開口するタイミングは画素の光学応答が完全に書き換わった後ではなく、シャッタの開口の応答速度を考慮してやや早めに開口を開始して画素の応答が書き換わる頃に開口の透過率が高まるようにしてもよい。これによりシャッタ開口時間が増加して輝度向上にも効果がある。

図１０は、図５から図８で説明したシャッタの光学応答及び表示領域の光学応答を斜め方向から示した斜視図である。

シャッタ６０３、６０４に対応する表示領域６０１、６０２が書き換えられて、新たな表示領域６０６、６０７となり、書き換えられた表示領域６０６、６０７に対応するシャッタ６０５が開口する。本実施形態では、書き換え前のシャッタのピッチはレンズピッチ単位で４つ毎であり、図１０（ａ）から図６（ｂ）に示すように、次のシャッタの開口する箇所はその中間の位置となっている。

図１１はシャッタの開口の位置の変化の１周期を示した断面図である。第１段階では、シャッタ７０１とシャッタ７０５が開口（図１１（ａ））し、次の段階ではシャッタ７０３が開口（図１１（ｂ））し、次の段階ではシャッタ７０２が開口（図１１（ｃ））し、次の段階ではシャッタ７０４が開口（図１１（ｄ））していき、元の位置（図１１（ａ））が開口する。このように間を取りながら選択することにより、時分割で立体視を得る際に、通常の目の動きではちらつきが見えないフィールド周波数でも、眼球が左から右へと視線を高速に動かした時に開口位置が視線の動きの方向と合う瞬間と逆の瞬間を混ぜることができて、シャッタの動きを視認されることを防止できる。この効果を得るには、シャッタ選択のシーケンスで方向を逆にする状態を少なくとも１つ有するとよい。さらに少なくとも全体の半分の状態で行うとよい。開口部の移動距離が小さい方向を選択の方向と考えるとよい。図１１では（ａ）から（ｂ）には選択方向が右とすると（ｂ）から（ｃ）へは左になり、（ｃ）から（ｄ）へ右となり、（ｄ）から（ａ）へは右となり、左右の方向が逆になる状態が２回以上含まれる。また、ｎ個ごとのレンズの選択であるが、繰返しはｎ×ｍフィールドで行い、ｎ×ｍの中でｉを変えて逆向きを加えてもよい。また、図７などに示したように、相互に中間の位置を選択していくと方向とその大きさで、１方向への規則性が低減されてよい。

なお、この現象を低減するためにフィールド周波数を上げることも効果がある。その場合には、隣のシャッタを順次一方向で選択しても視認されず、適当な速度で許容して使用することは考えられる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る立体表示装置は、第１の実施形態で説明した立体表示装置の表示部１０１の構成に特徴を有する。図１２は、第２の実施形態に係る表示部１０１のレンチキュラレンズ１１２の短軸方向に対応する回路構成図である。

本実施形態に係る立体表示装置は、アクティブマトリクス型の表示装置であり、画素電極８０１、８０２を共通の走査線８０３により選択し、それぞれの画素電極８０１、８０２に対して、それぞれ信号線８０４、８０５からの画素信号が供給される。走査線８０３、８０３’と、信号線８０４、８０５との交差部に対応して、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）８０７、８０８が設けられており、各々のＴＦＴは、ゲートが走査線８０３に、ソースが信号線８０４、８０５に、ドレインが画素電極８０１、８０２にそれぞれ接続されている。さらに、画素電圧を保持するための蓄積容量８０９、８１０がそれぞれの画素電極８０１、８０２に接続され、その他端は蓄積容量線８０６、８０６’にそれぞれ接続されている。なお、本実施形態に係る立体表示装置は、第１の実施形態と同様に表示部の画素に対してレンチキュラレンズ１１２、シャッタ要素１１４が走査線に沿ってレンズの長軸が配置している。

以上に示すように、本実施形態では、走査線の走査方向に隣接した画素が１対で構成され、対の画素ブロックの間に蓄積容量線を配置している。この結果、走査線本数に対して２倍の画素列が実現し、蓄積容量線も効率的に配置できるため、走査線配列方向に高精細な表示部を得ることができ、立体表示の解像度、画質が向上できる。信号線からの画像信号を２画素同時に送るので、走査時間を２倍に延ばすことができ、時分割表示での書き込み時間を確保することができる。

走査線配列方向の画素ピッチが信号線配列方向の画素ピッチよりも極めて小さいアスペクト比の大きい画素の場合、電気的および光学変調（発光）部の特性を介して隣接画素間の相互の影響が大きくなる。画素ピッチの小さい方向に隣接する画素が間に設けられた走査線で駆動されることで相互の影響を軽減できて表示部のムラ、画質不良がなく、結果、立体表示の高画質化が得られる。

また、本実施形態に係る立体表示装置は、レンズに対応する表示領域を走査線が共通となる走査線配列方向に隣接する画素をブロックとして設定するのが適切である。これにより、立体表示における光線再生の均質化、高画質化が得られる。

図１４に図１２に示す回路を用いた場合の表示部におけるレイアウト図を示す。また、図１３は、図１４のＡ−Ａ’における断面図である。図１２、図１４の下２桁の数値はそれぞれの対応する構成に対応させている。

透明電極からなる画素電極９０１、９０２はコンタクトホール９２０、９２０’を介してトランジスタ９０７、９０８と接続されている。画素電極の周辺は走査線９０３、９０３’、蓄積容量線９０６、９０６’で左右方向の端、信号線１５０４（または９０５）で上下方向の端が重なっており、画素電極間の光漏れを防ぐブラックマトリクスを兼ねている。本実施例では画素は横方向（走査線配列方向）１２μｍピッチ、縦方向（信号線配列方向）８０μｍピッチとした。寸法はこれらに限定されないが、縦方向が横方向よりも長くすることができる。

これはレンズによる光学制御では主に横方向に対して光線角度制御を行う上で横方向の画素ピッチを小さく、解像度を高めることが立体再生性能に有効であるためである。その結果、図１４に示すように縦長の画素となるが、走査線、蓄積容量線が縦方向に配置されているので、選択期間での画素電極とのカップリングによる突き抜け電圧変動というノイズを十分考慮すれば、画像への影響を少なくできる。一方、信号線９０４、９０５は短辺方向に配置されており、画素電極とのカップリング容量値は小さい。信号線側は他の画素の書込みのために選択前後においても他の画素のための信号変動が常に発生しており、その影響が画素電極に及んでクロストークの原因となるが、本実施例の配置により、そのカップリングは信号線を２重に形成したとしても小さくでき、画質特に高速応答の動的画質の向上につながる。なお、信号線９０５との重なりと信号線１５０４（９０４）との重なりをバランスさせてさらに影響を補正するには、破線で示した（９２１）のような信号線９０５上に画素電極の開口を設けることでさらに改善できる。同時に、走査線配列方向にレンチキュラレンズの長軸の主成分を合せることができるので、画面書換え中はシャッタを一括にオフし、書換え応答後にオンしてクロストークを防止することができる。なお、蓄積容量線は省略して隣接画素での共通走査線のみにすることも可能である。

前述のように本実施例では画素縦方向（信号線配列方向）８０μｍ、画素横方向（走査線配列方向）１２μｍとした。縦横比は１２：８０≒１：６．６７である。カラー配置は縦方向にRGBを配置する。レンズピッチ２４０μｍにすれば、縦方向は２４０μｍでRGBが表示される。所定の角度から見ると１画素が横方向レンズ面で横に広がって見えるのでRGB単位で正方画素にすることができる。

このように走査線配列方向に対して信号線配列方向の画素ピッチが大きいと、隣接する画素間の影響が大きくなり、画素内の信号線配列方向にムラが発生する要因となる。電気的なカップリングの他、液晶などの光学変調部分への電界により、影響を受ける。液晶ではディスクリネーションが境界に発生して透過領域に出ることでコントラストの低下や焼き付きのように見える応答不良が発生する。特に時分割駆動の高速動作では過渡応答としてより顕著になる。しかし、本実施例のように隣接画素を境界に走査線を設けて駆動することで、その影響が緩和されて、縦方向に長い画素においても表示部の画質が向上し、立体再生の性能も向上できる。

ペアブロックの境界は蓄積容量線として定常あるいは容量線同士で一定の電位にでき、ブロック境界での相互影響による画質劣化が低減できるので、間に蓄積容量線を配置することで、さらに相互影響を低減する効果が得られる。

さらに、同一走査の隣接画素を同色とすると、駆動信号の連続性が高まり、ムラの低減につながるのでさらによい。横方向にRGBがすべて同一となるストライプ状はカラー配列の境界が縦方向のみでよいので製造上のメリットがあり、光線再生の色連続性にも効果がある。前記走査線共通の隣接画素ごとで同色にして横方向でRGB配列を変えてもよいし、縦横比が同程度になるように４〜１０画素毎やレンズピッチの１／３〜1倍程度での色配列変化を施してもよい。

走査線配列方向と信号線配列方向の画素ピッチの比が１：４以上になり、時分割駆動の高速で、立体表示の視差数を向上した微細画素において、前述のように画素間の相互影響および配線と画素間の影響で長いピッチの方で画素表示に不良が発生する影響が大きくなる。さらに１：６以上で１：１５までにすることは視差数拡大において実現性が高い中で、このようなアスペクトの大きな画素の範囲で表示の有効面積（開口率）を得て、相互の影響を防ぐには走査線を共通にして隣接画素の境界となす本実施例は最適である。

ＴＦＴとしてレーザーアニール再結晶化などを行った低温ポリシリコンＴＦＴを用いるのが高移動度であるため時分割駆動の短時間選択にとって好適である。図１４でガラス基板１０３０にアンダーコート層１０３１を形成し、Ｓｉ膜を成膜し、レーザーアニールで結晶化してからパターニングしてＳｉＯｘのゲート絶縁膜１０３５を形成する。ＭｏＷなどでゲート電極１０３６、走査線、蓄積容量１０１０の上部電極１０３７、容量線１００６’を成膜、パターニングする。電極をマスクにイオンドーピングなどで不純物を導入し、チャネル１０３２、ソース１０３３、ドレイン１０３４を形成してＴＦＴ１００８が構成される。層間絶縁層１０３６を介して信号線１００４、１００５、ソース、ドレイン電極および接続電極１０３９を形成する。蓄積容量１０１０はＳｉ層の下部電極１０４３とゲート絶縁膜１０３５、上部電極１０３７、を主に、層間絶縁層による電極１０３９との間の容量も活用できる。アクリル樹脂などで平坦化絶縁層１０３８を形成し、コンタクトホール１０２０’を介してＩＴＯなどからなる画素電極１００２を形成して、表示部のアレイ基板が形成される。絶縁層１０３８は着色してカラーフィルタとしてもよい。

ガラスなどの対向基板１０４０に対向電極１０４１を形成し、アレイ基板とそれぞれにＰＩなどの配向膜（図示せず）を形成、ラビングなどの配向処理をした後に、適当なセルギャップで組合せ、間に液晶１０４２を注入して液晶セルが完成する。

図１４に示すように、トップゲートのプレーナ型にできるので、ゲート電極１０３６と同層に走査線、蓄積容量線１００６’を設けてあり、その上の層間絶縁膜に信号線を形成すると、走査線と画素電極との間は、信号線と画素電極の間よりも絶縁層数が多く、厚くできるため、カップリング容量が小さくなり、走査線の電位変動が画素電極に及ぶノイズが低減できる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る立体表示装置は、第２の実施形態で説明した立体表示装置の表示部の構成の変形例である。図１５は、第３の実施形態に係る表示部１０１のレンチキュラレンズ１１２の短軸方向に対応する回路構成図、図１６は、図１５に示す回路を用いた場合の表示部におけるレイアウト図である。番号の下２桁は図１５、１６で対応している。

本実施形態では、画素内のトランジスタ位置、蓄積容量の位置が隣接する画素間でほぼ点対称となっていること、信号線１１０４、１２０４と１１０５、１２０５が画素の上下に分かれていること、が異なっている。液晶表示装置であるが、図１６に示すように、画素電極１２０１、１２０２で主開口部が縦方向でずれるようにできる。この結果、繰返しによるモアレパターンの発生を緩和することができるとともに、画素ピッチの縦横比が大きい場合の緩和で斜め成分を含められるため、液晶配向膜のラビング方向が斜め４５度のようにするには、より効果が得られる。

なお、図１６では、１画素の薄膜トランジスタは２つの直列接続にすることができる。トランジスタの接続中間点１２５０、１２５１を隣接画素側に持ってくることで横方向の画素ピッチが小さい状態で直列化し、開口率も大きく取ることができている。直列化すると一方のトランジスタのオフ電流が大きいなどの不良があっても表示不良にならない、すなわち歩留り向上につながる。なお、この直列トランジスタの配列は、隣接画素に中間点を持っていくことが特徴であり、点対称のレイアウトだけでなく、トランジスタ位置を隣接画素でずらす場合でも適用できる。加工精度が一定の条件の中で走査線配列方向の画素ピッチを小さくし、性能を得るために有効な構成となる。

また、隣接画素が斜めに配置されるので、レンチキュラレンズで画素が横方向に広がって射出されるとき、縦方向の非発光（非透過）部が連続して黒い帯をなすことがなくなり、太いブラックマトリクスに見えるといった妨害感がなくなった良好な画質を得ることができる。また、垂直方向の解像度を増加させる効果がある。すなわち、第2の実施例の効果に加えて、立体表示の新たな高画質化が得られるといえる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態に係る立体表示装置は、第１の実施形態で説明した立体表示装置のレンチキュラレンズが表示部の画素配列に斜めに配置した場合である。モアレ対策および通常の縦ストライプのカラー配列の場合に視差を得るために斜めにレンズを配置することは知られている。この場合でも本願の基本的な考え方を適用することはできる。

図１７は、第４の実施形態に係る立体表示装置の部分斜視図であり、図１８は、第４の実施形態に係る立体表示装置の画素とレンズおよびシャッタの投影配置図を、図１９は、第４の実施形態に係る立体表示装置の駆動系を含めたシステムのブロック図をそれぞれ示す。

光学制御手段１３０１でレンチキュラレンズ１３０２は表示部画素１０２の配列について斜めに配置される。角度はarctan(1/4)≒14度とした。シャッタ手段１３０３で開閉を制御されるシャッタ１３０４は、液晶シャッタの場合は、シャッタ電極と同等と言えるが、レンズの長軸に沿って配置する。レンズ長軸の主成分が表示部の走査線と合せることで、走査方向１０３に合せて第１の実施形態と同様に書換え期間に合せて開口期間を制御することでクロストークのない表示が得られる。図１９には駆動のダイヤグラムを示すが、シャッタ電極１５０１が斜めに配置されている点が異なるが、駆動は第１の実施形態と同様な回路でよい。

駆動では、画面の上下方向でシャッタの開口位置が表示部と異なるから、上側が書き換わり始めるタイミングでシャッタをオフし、下側が書き変わってからオンするようにすればよい。この結果、上下の位置の差に対応して開口期間が短くなり、やや明るさが低下するが、クロストークは防止でき、回路も負荷が少ない。表示部が横長のワイド画面は立体表示においても視野を広げる上で有効であるが、横長であれば開口期間の低下も小さくなるので望ましい。

（第５の実施形態）
第５の実施形態に係る立体表示装置は、第４の実施形態で説明した立体表示装置の表示部の構成の変形例である。図２０は、第５の実施形態に係る立体表示装置の駆動系を含めたシステムのブロック図である。

シャッタ駆動において、１つのレンズ要素に対応するシャッタ電極を画面の上下で分割し、上側電極１６１１、下側電極１６１２とする。駆動回路１６１３、１６１４を上下に配置してそれぞれの電極を駆動する。駆動では、表示領域が左から右へ走査していくなかで、上側電極の範囲が書き換われば、同じレンズの下側電極１６１２をオフしたまま、上側電極１６１１をオンさせることができる。下側電極の対応する表示領域が書き変われば、下側電極１６１２もオンさせる。このようにすれば、斜めのシャッタ配置における開口時間の低下分を約半分にすることができ、明るさを高めることができる。さらに、液晶表示装置を表示部に用いる場合に、応答がレンズの上側と下側で違うことで上下の応答差が見えることも防止でき、立体像の再生を高画質化できる。

（第６の実施形態）
第６の実施形態に係る立体表示装置は、第５の実施形態で説明した立体表示装置の変形例であり、第５の実施形態ではシャッタ駆動回路を上下に２つ設けたが、電極配置を工夫することで一方だけにしても表示部の走査ブロックとレンズの開口を同様に制御することができる。

図２１は、第６の実施形態に係る立体表示装置のシャッタ要素を説明するための部分斜視図である。図２１では、シャッタ電極をレンズ要素ごとにいくつかに分割した電極群を構成し、この電極群で、表示部の走査で同時期に表示されるブロックに分けられるように、レンズの選択ピッチ（図では４つごと）で次のピッチのレンズ、図では４つ離れたレンズの電極群と電気的に接続１７０３を取るようにする。１７０１と１７０２はレンズピッチがずれているが、これを同時に駆動できるようにすることで、画素領域の書換えではタイミングの差が低減できる。接続境界では書換えの瞬間だけ、上下で表示領域の境界が発生する。レンチキュラレンズと表示部の距離が本願のように視野角を拡大すると広がるため、視差が発生して適切なレンズを通らず見ると表示乱れとなるが、その期間はシャッタを全体で閉止できるので視認されないようにできるから、本実施例のような構成にすることの効果がある。

境界位置ではすべての電極で斜めに接続を取ることで、１層だけでも電極を相互に接続することができる。

さらに、シャッタ電極と絶縁した配線層を設けるようにすれば、配線１８０３を適当に配置して接続することができる。図２２では細線を用いて接続を行った例であるが、視認されないようにレンズ境界や配置を分散させることで接続配線間のショートを防止しながら電極間の接続を得ることもできる。

（第７の実施形態）
第７の実施形態に係る立体表示装置は、光学制御部の構成を詳細にしたものである。図２３は第７の実施形態に係る立体表示装置の光学制御部を説明するための断面図である。

表示部１９０１はアクティブマトリクス液晶表示装置で、基板１９０２にアクティブマトリクス層１９０３と画素電極１９０４を形成したアレイ基板と、対向電極１９０６を形成した対向基板１９０７とを対向させて表示部液晶層１９０５を挟む。詳細は図１４で説明したものと同等である。表示部としてはバックライト１９１０があり、裏面偏光板１９０８と前面偏光板１９０９により、液晶によって偏光を制御された光が透過光量の変化となって表示される。液晶としてはOCBモードや強誘電性液晶が高速応答に適している。TNでも狭ギャップセルにすることで応答速度を高めたものも用途によっては利用できる。MVAやIPSなどの方式でもよい。液晶の視野角特性を改善するために偏光板は位相差フィルムを含めてもよい。

光学制御部１９３０は、透明基板１９２０の上にシリンドリカルな曲面を持つレンズ１９２１をプレス成型などで形成する。図２３のように凸面を上側に向けて屈折率n1の透明樹脂やガラス材料で形成する。レンズは偏光を乱さない材料を用いるとよい。アクリル樹脂などがよいが、屈折率の高い材料で偏光を乱さないものはさらに好適である。レンズ面に屈折率n2の平坦化層１９２２を形成して平坦面にする。図の場合、n1＞n2とすれば凸レンズとして機能する。焦点距離が表示画素面に該合うように曲率および屈折率を調整する。

この上にブラックマトリクス１９２３、コート層１９２４を形成し、透明電極１９２５をレンズにあわせたパターンで矩形状に形成する。ブラックマトリクスの位置はこれに限らないが、本実施例では液晶層のベンド転移を加速する電位を与えられる導電材料でブラックマトリクスを形成しており、OCB液晶の利用に好適な配置である。

対向基板１９２８に対向電極１９２７を形成して、それぞれの電極面に配向膜（図示せず）および配向処理をして、３〜５μｍ程度の所定のギャップを保つスペーサを含めて液晶１９２６を注入する。液晶シャッタの偏光板として表示部の偏光板１９０９と共通とし、上面偏光板１９２９と一緒にして光のオンオフを制御する。位相差フィルムを含めてもよく、中間偏光板１９０９は多層にすることも構わない。

このように光学制御部をレンズ機能とシャッタ機能を基板を同一にして作成することで精密なアライメントができ、温度変化によって相互にずれることがなく耐環境性も大幅に向上する。また、シャッタ動作の主体となる液晶層、これを制御する電極とレンズ機能の主面との距離gs １９３１を十分近づけることができるので、レンズピッチPlの小さい高精細な立体像を得る上で、開口率(As/Pl)の大きい、すなわち明るい立体像が得られる。

図２３のようにレンズより前面に配置したシャッタの場合、シャッタ有効開口長Asは、シャッタ−レンズ有効距離gs、最大視野角θ、とすると、シャッタ−レンズ間の屈折率が１と考えられる（近似できる）場合には、
As≦Pl−2・gs・tan(θ/2)
が開口部が角度で変化しない条件となり、gsが小さいことが重要であることが分かる。

また、シャッタ−レンズ間の材料が屈折率nsの場合には、
As≦Pl−2・gs・((1-k)tan(θ/2)+k・tan(φ/2))
ここで、 k=d/gs, sin(φ/2)=sin(θ/2)/ns
となる。同様にこの条件を満たすことが開口部が角度で変化せず、輝度変調が起こらないので良好な画像が得られる。ns>1では開口率が増大するので有効である。

本実施形態のようにレンズ−シャッタ一体化はこの条件を得る上で好適である。

本実施形態では表示部を液晶としたが、有機ＥＬなどでもよい。光学制御部に主なる特徴があるので、偏光層１９０９を設けて、アクティブマトリクス有機ＥＬ表示装置と組み合わせて表示することができる。

また、本実施例は他の実施例と組合せてよく、特に斜めにレンズ、シャッタを配置するものとの組合せは有効である。

本実施例のように、シャッタはレンズの前におき、レンズ焦点距離が表示面にほぼ一致する条件では、角度変換された光線幅はレンズピッチと同等となり、BMで隠した領域は光線幅の一部となるため、シャッタ開口部全面からの光線として再生することができる。その結果、見る角度が変化しても実質の光線位置（開口部）が移動することなく、均質な画像となる効果がある。

なお、シャッタはレンズの前に設置することも可能である。特に、レンズ部材質が偏光を乱す場合、表示部が液晶とすると表示部からの光が偏光であるため、レンズを通ることで偏光が乱れ、シャッタの液晶のオンオフのコントラストが低下する問題が見られるが、シャッタの後にレンズを設けることでコントラストの高いシャッタが得られ、クロストークのない時分割表示が得られるので望ましい。図２４に第７の実施形態に係る立体表示装置の光学制御部の多の形態を説明するための断面図を示す。図２３と番号を基本的に対応させているが、シャッタの上部偏光板２３２９の後にレンズを設けている。レンズとシャッタの距離gs２３３１を近づけるためにシャッタの基板２３２８を薄くするのが望ましい。

（第８の実施形態）
第８の実施形態に係る立体表示装置は、表示部がOCBモードの液晶表示装置である。

図２５は第８の実施形態に係る立体表示装置の光学制御部の表示部におけるレイアウト図を、図２６は、第８の実施形態に係る立体表示装置のベンド転移を加速する駆動の概要を示す断面図をそれぞれ示す。

回路としては第２の実施形態と同様であり、共通の走査線２００３にトランジスタ２００７、２００８が接続されて、信号線２００４、２００５の信号が画素電極２００１、２００２に書き込まれる。蓄積容量２００９、２０１０をそれぞれ有し、蓄積容量線２００６、２００６’が隣接画素によるブロック境界に配置される。

画素電極２００１の端部領域２０３０は、信号線２００４、２００５の上で上下の画素との間でギャップを有し、そのパターンが信号線２００４、２００５上で異なっている。図２６の断面図では、信号線２１０５上で画素電極２１０１と上下隣接画素２１６２のギャップがあり、信号線２１０５と画素電極との間の電界が液晶層２１４２の中に及ぶようになっている。対向電極２１４１の電位も加えて横電界を適当に制御することで、液晶のスプレー−ベンド転移が開始される。ここで、信号線２１０５は画素電極２１０１とトランジスタを介して接続していない方であり、このベンド転移を行う際には、信号線２１０４の電位で加えた画素電極２１０１電位と、独立制御できる信号線２１０５の電位によって横電界を大きく、適切に制御できることが本実施例の特徴である。この初期駆動では、まず２１０１（２００１）の画素電極に転移を発生させ、次に信号線の電位を入替えて、２００２の画素電極側で転移させるようにすればよい。

電極パターンは図２５のように平面的に角を有することで3次元的に電界集中、制御ができるので望ましい。このパターンは図２５に限ることはないが、隣接画素の信号線電位を用いることが特徴となる。信号線を用いることで、転移発生用のパターンを画素ピッチの細かい方の端部領域に形成でき、立体表示に適した高精細画素での高開口率化が得られる。

また、図２５では画素境界２０３０、２０３１を２つの信号線２００４、２００５の両者に設けたが一方のみに設けることもできる。その場合は、画素電極を駆動する信号線（トランジスタを介して接続される信号線）とは別の信号線に境界を設けるのが望ましい。これにより、ベンド転移の起点となる初期駆動の電位を別の信号線電位によって掛けることが可能となる。

なお、図２５のパターンでは信号線間にわずかに画素電極のない領域ができるが、対向基板上のブラックマトリクスや、カラーフィルタ層の重ね合わせなどで遮光部２０３２を形成すればコントラスト低下を防止できる。

また、本実施形態は他の実施形態と組合せてよく、特に斜めにレンズ、シャッタを配置するものとの組合せは有効である。

（第９の実施形態）
第９の実施形態に係る立体表示装置は、駆動ブロックを分ける場合の構成である。

図２７は第９の実施形態に係る立体表示装置の駆動系を含めたシステムのブロックである。表示部の画素領域２２０１は２つのブロック２２０３、２２０４に分かれている。表示部の前面に配置した光学制御部２２０２は、レンズ２２１７とシャッタ電極２２０８からなり、やはり2つのブロック２２０５、２２０６に分かれている。レンズの長軸の主成分は走査線に沿って配置する点は他の実施例と同様である。ブロックはほぼ同程度の領域に対応させるが、完全には一致しなくてもよく、また本発明においては両者が一致しない点を考慮するものである。表示部の画素２２０７はブロック２２０３、２２０４によらず、均一に多数配置してあるが、走査線駆動回路２２１３と２２１４の２つに分かれ、図２７の左右方向の２辺に配置した信号線駆動回路２２１８、２２１９でそれぞれのブロックを同時に駆動できる。すなわち、表示部の1フィールドの画面書換えで、1走査線の選択時間は2倍にすることができ、時分割駆動での表示高速書換えに適している。シャッタ電極の駆動回路も２２１５と２２１６で２つに分かれて、それぞれ同時に駆動することができる。各駆動回路は、シャッタ制御回路２２２１、表示部駆動制御およびシャッタとの同期回路２２２０で連携して駆動される。フレームメモリなどを有する点は省略している。

さて、このようなブロックに分けた場合に、走査方向を２２０９、２２１０のようにする。走査の起点、あるいは終点がブロック境界になるように駆動するものである。図２７では走査の終点が境界になるように駆動している。シャッタ側も２２１１、２２１２で示すように、表示部の走査方向と合わせて、ブロック境界が始点あるいは終点になるように走査、駆動する。このようにすることで、ブロック境界は左右から同程度の時期に駆動されるので、レンズを通る画素の対応表示領域が時分割表示でずれても、ほぼ同時期に書換えられるから、シャッタ開閉のタイミングもそれに合わせることができ、クロストークのない、明るい表示が得られる。

選択されるシャッタが黒になる期間やタイミングは、ブロック境界付近のレンズに対応する表示領域で最も遅くなる（黒が長くなる）ものに揃えて設定すれば、時分割駆動のフィールド間の明るさの変動がなく、ブロック駆動を行っていることが全く視認されなくできるので好適である。

なお、走査方向は逆にしてもよく、フィールドごとに方向を変えてもよい。レンズが斜めの配列の場合でも同様なブロック分けと走査方向の設定ができる。

第１の実施形態に係る立体表示装置の部分斜視図。 第１の実施形態に係る立体表示装置の駆動系を含めたシステムのブロック図。 第１の実施形態に係る立体表示装置の立体表示のための光線再生方法を示す模式的な断面図。 第１の実施形態に係る立体表示装置をより詳細に示した断面図。 第１の実施形態に係る立体表示装置の駆動機構を説明するための断面図。 第１の実施形態に係る立体表示装置の駆動機構を説明するための断面図。 第１の実施形態に係る立体表示装置の駆動機構を説明するための断面図。 第１の実施形態に係る立体表示装置の駆動機構を説明するための断面図。 図５から図８のシャッタの光学応答及び表示領域の光学応答を示す波形図。 図５から図８で説明したシャッタの光学応答及び表示領域の光学応答を斜め方向から示した斜視図。 図１１はシャッタの開口の位置の変化の１周期を示した断面図。 第２の実施形態に係る表示部１０１のレンチキュラレンズ１１２の短軸方向に対応する回路構成図。 図１４のＡ−Ａ’における断面図。 図１２に示す回路を用いた場合の表示部におけるレイアウト図。 第３の実施形態に係る表示部１０１のレンチキュラレンズ１１２の短軸方向に対応する回路構成図 図１５に示す回路を用いた場合の表示部におけるレイアウト図。 第４の実施形態に係る立体表示装置の部分斜視図。 第４の実施形態に係る立体表示装置の画素とレンズおよびシャッタの投影配置図 第４の実施形態に係る立体表示装置の駆動系を含めたシステムのブロック図。 第５の実施形態に係る立体表示装置の駆動系を含めたシステムのブロック図 第６の実施形態に係る立体表示装置のシャッタ要素を説明するための部分斜視図。 第６の実施形態に係る立体表示装置のシャッタ要素の別の形態を説明するための部分斜視図。 第７の実施形態に係る立体表示装置の光学制御部を説明するための断面図。 第７の実施形態に係る立体表示装置の光学制御部の他の形態を説明するための断面図。 第８の実施形態に係る立体表示装置の光学制御部の表示部におけるレイアウト図。 第８の実施形態に係る立体表示装置のベンド転移を加速する駆動の概要を示す断面図。 第９の実施形態に係る立体表示装置の駆動系を含めたシステムのブロック。

符号の説明

１０１ 表示部
１０２ 画素
１０３ 走査方向
１０４ 走査線
１０５ 信号線
１１１ 光学制御手段
１１２ レンチキュラレンズ
１１２ａ 入射面
１１２ｂ 出射面
１１３ シャッタ手段
１１４ シャッタ要素
１１５ ブラックマトリクス
２０１ 表示領域
２０２ 走査線駆動回路
２０３ 信号線駆動回路
２０４ 表示部制御回路
２１１ シャッタ電極
２１２ シャッタ駆動回路
２１３ シャッタ制御回路
３０１ 開口部
３０２ 光線
３０３ 光線
３０４ 表示領域
３０５ 基板
３２５ 偏光板
３２７ 透明基板
３２８ 平坦膜
３２９ シャッタ電極
３３０ 液晶層
３３１ 対向電極
３３２ 対向基板
３３６ 偏光板
４０１ 表示領域
４０２ 表示領域
４０３ 表示領域
４０４ 開口箇所
４０５ 開口箇所
４０６ 開口箇所
４１１ 表示領域
４１３ 表示領域
４１５ 開口箇所
４１７ 表示領域
４２０ 切替領域
５０４ シャッタ停止期間
６０１ 表示領域
６０２ 表示領域
６０３ シャッタ
６０４ シャッタ
６０５ シャッタ
６０７ 表示領域
６０８ 表示領域

Claims (14)

1. 複数の画素を行列に配列し、列に沿って配置する走査線と、行に沿って配置する信号線と、を有する表示部と、前記表示部上に設けられ、前記画素からの光を所定の角度に該揃えて光線を射出する光学制御手段であって、
   レンチキュラレンズ要素の長軸の主成分を前記表示部の列に沿って配置し、前記レンズ要素を平行に複数配列したレンズアレイと、
   前記レンズアレイの長軸方向に沿ってレンズ要素ごとに設けた電極を備え、当該電極を一括に開閉することにより、前記表示部からのレンズ透過光の通過の有無を制御するシャッタ手段と、
   表示部は列ごとに線順次駆動し、レンチキュラレンズのピッチ方向に走査して画像を表示する表示駆動部と、
   表示部の画像が走査書換えされるのに同期して、前記シャッタ手段を駆動するシャッタ駆動部と、
   を有することを特徴とする立体表示装置。
2. 複数の画素を行列に配列し、列に沿って配置する走査線と、行に沿って配置する信号線と、を有する表示部と、
   前記表示部上に設けられ、前記画素からの光を所定の角度に該揃えて光線を射出する光学制御手段であって、レンチキュラレンズ要素の長軸を前記表示部の列に主成分を有して配置し、前記要素を平行に複数配列したレンズアレイと、表示部からのレンズ透過光をレンズ長軸方向に沿ってレンズごとに設けた電極群を有し、電極群は画素列に該平行なブロック内で所定のピッチで電気的接続された電極により一括に開閉するシャッタ手段と、
   表示部は列ごとに線順次駆動し、レンチキュラレンズのピッチ方向に走査して画像を表示する表示駆動部と、
   表示部の画像が走査書換えされるのに同期して、シャッタを開閉する駆動するシャッタ電極駆動部と、
   を有することを特徴とする立体表示装置。
3. 表示部は、隣接した画素列に共通の走査線を有し、走査線配列方向に隣接した画素を同時に選択し、画素行ごとに複数の信号線を有し、該隣接した画素へ同時に信号を供給することを特徴とする請求項１ないし２記載の立体表示装置。
4. 表示部画素のピッチが、走査線配列方向に対して信号線配列方向に１：４以上であることを特徴とする請求項３記載の立体表示装置。
5. 表示部は、隣接した1対の画素列の間に１つの共通走査線を有し、対の画素列の間に補助容量線を有することを特徴とする請求項３〜４記載の立体表示装置。
6. 表示部は、アクティブマトリクス液晶表示装置であることを特徴とする請求項１〜５記載の立体表示装置。
7. 光学制御手段は、表示部に面した基板と、基板上に形成したレンズアレイと、レンズ面を平坦化した平坦化層と、平坦化層より上にレンズごとに分離して形成したシャッタ電極と、対向電極を形成した対向基板と、対向電極と透明電極の間に配置した液晶層と、を有することを特徴とする請求項１〜６記載の立体表示装置。
8. 表示部は、OCBモードの液晶表示装置であり、光学制御部のシャッタはOCBモードの液晶を有することを特徴とする請求項１〜７記載の立体表示装置。
9. 画素行ごとに有する複数の信号線と、走査線が共通し該複数の信号線により駆動される隣接する画素の画素電極と、画素電極の境界が該隣接画素でそれぞれ別の信号線上に設ける、ないし別の信号線上での境界の形状が異なる、ことを特徴とする請求項３〜８記載の立体表示装置。
10. 複数の画素を行列に配列し、列ごとに画素を選択し走査する走査線と、行ごとに画像信号を供給する信号線と、を有する表示部と、
    前記表示部上に設けられ、前記画素からの光を所定の角度に該揃えて光線を射出する光学制御手段であって、レンチキュラレンズ要素の長軸を前記表示部の列に主成分を有して配置し、該レンズを一定のピッチで平行に複数配列したレンズアレイと、表示部からのレンズ透過光をレンズ長軸方向に沿ってレンズごとに設けた電極群を有し、電極群は画素列に該平行なブロック内で所定のピッチで電気的接続された電極により一括に開閉するシャッタ手段と、を有する立体表示装置において、
    表示部の画像に対応して、レンズピッチの１より大きい整数倍のレンズを透過させるとともに、間のレンズの光は閉止して表示に寄与しないようにして1フィールドを表示し、表示部の画像が別のフィールドへ列ごとに変化するに対応してレンズを順次入れ替えてｎフィールドで元のレンズに戻るように、シャッタを駆動し、
    表示部は列ごとに線順次駆動し、所定のレンズから射出される光線を再生する1フィールド画面を表示し、次のフィールドでは別のレンズから射出される光線を再生するフィールド画面を表示し、ｎフィールドで元のレンズに戻る表示をするように駆動するとともに、線順次で書き換えられる表示部の画素列が新たなフィールドとして表示開始される時から、光学的に応答するまでの間の該期間で、対応するレンズのシャッタを閉止することを特徴とする立体表示装置の駆動方法。
11. 表示部は列に対して２つ以上のブロックに分かれて駆動され、それぞれのブロックで同時に複数の走査線で画素を選択、駆動する際に、ブロックの境界でそれぞれのブロックの走査の起点あるいは終点がほぼ同時となし、かつシャッタの開閉駆動も表示領域のブロックに該合せて分割し、開閉変更の走査方向を表示部の走査方向と合せることを特徴とする請求項１０記載の立体表示装置の駆動方法。
12. 表示部の走査ブロック境界でｎフィールドのいずれの表示に対しても近傍の選択するレンズのシャッタ開口期間が、対応する表示が該安定した期間となるようにし、他のシャッタの開口期間も前記期間と同等とすることを特徴とする請求項１１記載の立体表示装置の駆動方法。
13. 複数の画素を行列に配列し、列ごとに画素を選択し走査する走査線と、行ごとに画像信号を供給する信号線と、を有する表示部と、
    前記表示部上に設けられ、前記画素からの光を所定の角度に該揃えて光線を射出する光学制御手段であって、レンチキュラレンズ要素の長軸を前記表示部の列に主成分を有して配置し、該レンズを一定のピッチで平行に複数配列したレンズアレイと、表示部からのレンズ透過光をレンズ長軸方向に沿ってレンズごとに設けた電極群を有し、電極群は画素列に該平行に所定のピッチで開閉するシャッタ手段と、
    該シャッタ電極を駆動する駆動部であって、表示部の画像に対応して、レンズピッチの１より大きい整数倍のレンズを透過させるとともに、間のレンズの光は閉止して表示に寄与しないようにして1フィールドを表示し、表示部の画像が別のフィールドへ列ごとに変化するに対応してレンズを順次入替えてｎフィールドで元のレンズに戻る、シャッタ駆動部と、
    表示部は列ごとに線順次駆動し、所定のレンズから射出される光線を再生する1フィールド画面を表示し、次のフィールドでは別のレンズから射出される光線を再生するフィールド画面を表示し、ｎフィールドで元のレンズに戻る表示をする表示部駆動部と、
    を有する立体表示装置で、
    ｎフィールドで選択するｎ個のレンズ群に対して、ｎは３より大きく、i番目のフィールドの選択レンズ位置とｉ＋1番目のフィールドの選択レンズ位置の方向と、ｉ＋１番目とｉ＋２番目のレンズ位置の方向が逆であるｉが少なくとも１つあることを特徴とする立体表示装置の駆動方法。
14. ｉの範囲が１〜ｎ×ｍでｍが自然数であることを特徴とする請求項１３記載の立体表示装置の駆動方法。

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