JP3417839B2

JP3417839B2 - ３次元画像表示装置

Info

Publication number: JP3417839B2
Application number: JP11338998A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　　剛; 治彦奥村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-04-23
Filing date: 1998-04-23
Publication date: 2003-06-16
Anticipated expiration: 2018-04-23
Also published as: JPH11307021A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、３次元画像表示装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】３次元画像表示装置としては、左右眼に
夫々の視点からの画像（以下、両眼視差画像と呼ぶ）を
提示する二眼式が一般的である。しかしながら、二眼式
では両眼視差から定まる幅輳角と表示像の焦点位置が異
なるために、生理的に不自然さがあり、眼の疲労などが
生じてしまう。これはパララックスパノラマグラムやレ
ンチキュラーレンズを用いた２枚の視差画像を有する多
眼式ステレオグラムにおいても同様である。

【０００３】従って、より自然な立体視を実現するため
には、より現実に近い立体像を表示すれば良く、このた
めにホログラムや超多眼式などが研究されている。しか
し、ホログラムを実用的レベルで制御するには、光の波
長精度で回折縞間隔を制御しなければならない。一方、
超多眼式では、水平方向に１００程度の視差数を実現す
る方法として、アナモルフィック光学系を利用した方法
（特開平８−２６２３７１）やレーザ光を集束させた光
源を使う集束化光源列法（特開平８−２５６３５９）な
どが研究されており、リアルな立体画像を実現してい
る。しかし、アナモルフィック光学手法は光学系のサイ
ズが大きくなるといった問題を抱えており、集束化光源
列法では青色レーザの作製が難しいことや明るさが十分
に取れないなどの課題を抱えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、３次元画
像表示装置は、従来より種々の方式が提案されている
が、表示性能や装置の大きさ、その他の面で十分なもの
が得られていないのが現状である。本発明は上記従来の
課題に対してなされたものであり、表示性能等に優れた
３次元画像表示装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はフィールドエミ
ッションディスプレイ（ＦＥＤ）の原理を応用したもの
であるが、通常のＦＥＤでは発光部で生じた光に指向性
がないため、本発明では、光学系によって発光部で生じ
た光に指向性を持たせることにより立体表示（３次元表
示）を行うようにしている。ただし、発光部と光学系と
の位置関係がずれると隣接する領域との間でクロストー
クが生じるおそれがあるため、本発明では特にこのよう
な問題に対する方策を提供している。

【０００６】本発明に係る３次元画像表示装置は、複数
配列された各画素が視差画像を表示する複数の視差画像
ドットで構成され、視差画像ドットに対応して設けられ
たカソード部と、カソード部との間の電界によってカソ
ード部から電子を放出させるアノード部と、カソード部
からアノード部への電子の放出を制御するゲート部と、
カソード部からアノード部へ放出された電子を受けて発
光する発光部と、この発光部から放出された光に指向性
を与えて視差画像を生成する光学系と、視差画像ドット
間に設けられ前記発光部で生じた光の一部を遮光する遮
光手段とを有することを特徴とする（請求項１）。

【０００７】遮光手段は視差画像ドット間に設けられて
いればよい。すなわち、各視差画像ドットについて隣接
する視差画像ドットとの境界領域すべてに遮光手段を設
けてもよいが、複数の視差画像ドットを１単位として各
単位の境界領域のみに遮光手段を設けてもよい。複数の
視差画像ドットで構成される１単位として１画素を対応
させるようにしてもよく、この場合には各画素間に遮光
手段が設けられることになる。

【０００８】本発明によれば、遮光手段を設けたことに
より、発光部と光学系との位置関係が多少ずれても、視
差画像ドット間或いは画素間でのクロストークを抑制す
ることができ、表示性能に優れた３次元画像表示装置を
得ることができる。また、発光部（蛍光体層）と光学系
との位置関係のずれを許容できることから、発光部と光
学系との位置合わせに冗長性を持たせることが可能とな
る。

【０００９】光学系には、画像信号に応じて変調された
発光部からの光の方向を変える（例えば平行光にする）
光学レンズ素子と、この光学レンズ素子を通過した光に
対して回折効果を与える回折効果素子（例えば、ホログ
ラフィック光学素子）とを用いればよく、これにより指
向性を持った光を得ることができ、多視点画像を生成す
ることができる。

【００１０】一つの視差画像ドットの大きさは例えば１
０μｍ程度であり、１画素内の視差画像ドット数は例え
ば１００個程度で構成される。アノード部を遮光性導電
部材で形成することにより、アノード部を遮光手段と兼
ねるようにしてもよい（請求項２）。このような構成で
は、遮光手段を別途設ける必要がないため、製造工程の
簡単化をはかることができる。また、アノード部の遮光
性導電部材として反射率の高い金属を用いることによ
り、アノード部で反射した光を透光部から放出すること
が可能であり、光の利用効率を増すことができる。

【００１１】発光部（蛍光体層）の裏側（光学系から遠
い側、カソード部に近い側）に反射率の高い金属等によ
って導電部を設けることにより、蛍光体層で生じた光を
反射させることができ、光の利用効率を増すことができ
る。また、この導電部によって蛍光体層に帯電した電荷
を放出することも可能である。

【００１２】また、本発明に係る３次元画像表示装置
は、複数配列された各画素が視差画像を表示する複数の
視差画像ドットで構成され、視差画像ドットに対応して
設けられたカソード部と、カソード部との間の電界によ
ってカソード部から電子を放出させ一つ以上の視差画像
ドットに対応して分離して配置されたアノード部と、カ
ソード部からアノード部への電子の放出を制御するゲー
ト部と、カソード部からアノード部へ放出された電子を
受けて発光する発光部と、この発光部から放出された光
に指向性を与えて視差画像を生成する光学系とを有する
ことを特徴とする（請求項３）。

【００１３】アノード部は一つ以上の視差画像ドットに
対応して分離して設けられていればよい。すなわち、各
視差画像ドット毎にすべてアノード部を分離して設けて
もよいが、複数の視差画像ドットを１単位（例えば、列
方向或いは行方向の複数の視差画像ドットを１単位とす
る）として各単位毎にアノード部を分離して設けてもよ
い。

【００１４】ここでいうアノード部は、アノードとして
実質的に機能する部分を指し、アノード電極を構成する
導電部材自体は連続的につながっていてもよい。したが
って、アノード電極を構成する導電部材自体が分離され
ている他、連続的につながった導電部材のカソード側に
複数の絶縁性部材を互いに分離して設け、この絶縁部材
が設けられていない領域をアノード部とすることも可能
である。

【００１５】本発明によれば、一つ以上の視差画像ドッ
トに対応してアノード部を分離して配置したことによ
り、カソード部から放出された電子をアノード部に集中
させることができるため、アノード部が形成されていな
い領域での発光部の発光を抑えることができる。したが
って、発光部からの光を整合性よく効率的に光学系へ供
給することができ、視差画像ドット間或いは画素間での
クロストークを抑制することができ、表示性能に優れた
３次元画像表示装置を得ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。（第１実施形態）まず、本発明の第１の実施形態につい
て図１等を参照してを説明する。

【００１７】図１において、ガラス等の材料からなる絶
縁性の背面基板１１上に、多数の微小冷陰極（カソー
ド）すなわちエミッタ電極１２が設けられている。この
エミッタ電極１２は、Ｍｏ等の高融点金属からなる導電
性材料を用いて形成され、各々が一つの視差画像ドット
に対応して１画素内に多数配列されている。各エミッタ
電極１２の周囲には絶縁膜１３を介してゲート電極１４
が設けられており、このゲー卜電極１４によりエミッタ
電極１２からの電子の放出が制御される。

【００１８】エミッタ電極１２やゲート電極１４が形成
された基板に対向する位置には、ＩＴＯ(Indium Tin Ox
ide)等の導電性で且つ透明な材料からなるアノード電極
２２が設けられ、さらに発光層となる蛍光体層２１がア
ノード電極２２上に塗布されている。アノード電極２２
及び蛍光体層２１は透過性のよいガラス基板２８上に形
成されており、蛍光体層２１から発光した光がガラス基
板２８の表面部に到達するようになっている。

【００１９】以上説明した発光の基本的原理は、ＦＥＤ
（Field Emission Display）の発光原理と同様のもので
ある。アノード電極２２の上方にはガラス基板２８及び
透光性絶縁物２９を介してレンズ素子２５が各視差画像
ドットに対応して配置されている。このレンズ素子２５
の中心軸（光軸）は、発光領域の中心位置を通り、さら
にエミッタ電極１２の先端位置を通るようになっている
ことが好ましい。レンズ素子２５としては、例えばマイ
クロレンズ、シリンドリカルレンズ、フライヤーレンズ
を用いることができる。このレンズ素子２５の上方に
は、回折効果を持つ回折効果素子２６としてホログラフ
ィック光学素子（ＨＯＥ）や回折格子がレンズ素子２５
に密着して配置されている。

【００２０】発光領域とレンズ素子２５の間には、レン
ズの焦点位置から大きくずれた光照射が制限されるよう
に、透光部２３（例えば開口部、スリット状或いはホー
ル状）と遮光部２４が設けられている。開口部の中心位
置は、エミッタ電極１２の先端位置及びレンズ素子２５
の中心軸に対応していることが好ましい。遮光部２４の
材料としては、ＣｒとＣｒＯ_x との積層膜或いは遮光性
の樹脂膜等を用いることができる。

【００２１】レンズ素子２５の焦点はガラス基板２８の
上面に位置するようになっており、発光領域から透光部
２３を通過した光はレンズ素子２５によって平行光とな
り、さらにＨＯＥ２６の回折効果によって指向性を持っ
た光となって外方に放出される。

【００２２】このように、視差画素ドットに対応して
（レンズ素子２５及びエミッタ電極１２に対応して）透
光部２３を設け、この透光部の周囲すなわち視差画像ド
ット間に遮光部２４を設けているため、視差画像ドット
間でのクロストークを抑えることができ、表示品質の優
れた３次元表示を行うことができる。

【００２３】図２は、本実施形態の他の例を示したもの
である。図１に示した構成要素と対応する構成要素には
同一番号を付している（他の実施形態等でも同様）。本
例では、透光性絶縁部材２９としてレンズ素子２５と一
体型のガラス基板を用いており、蛍光体層２１からの光
がガラス基板に入る前に遮光部２４によって制限され、
より精度よく光をレンズ素子２５に入射させることがで
きる。また、本例では、蛍光体層２１の下部にＡｌ等の
反射率の高い金属材料を用いたメタルバック部２７を設
けており、蛍光体層２１に帯電した電荷を放出するとと
もに、蛍光体層２１で発光した光を反射させて透光部に
導くことにより光の利用効率を高めるようにしている。

【００２４】図３は、透光部２３及び遮光部２４の配置
について示したものである。図３（ａ）は、隣接する画
素間にのみ遮光部２４を設けて画素内全体を透光部２３
としたものである。このような構成であっても、１画素
内は同色を表示するため、画素間でのクロストークはな
くなり色ずれが改善される。図３（ｂ）は、隣接する画
素間に遮光部２４を設けるとともに、隣接する視差画像
ドット間にも遮光部２４を設け、視差画像ドット毎に透
光部２３を設けたものである。このような構成を用いる
ことにより、視差画像ドット間でのクロストークも改善
することができる。

【００２５】図４は、透光部２３及び遮光部２４とレン
ズ素子２６との配置関係について示したものである。Ｌ
はレンズ２６の中心と端部との距離（レンズの半径に対
応）、Ｄは透光部２３の中心と端部との距離（透光部の
幅の１／２に対応）、Ｘはレンズ２６の中心と透光部２
３の中心とのずれ量である。

【００２６】図４（ｂ）は、「Ｘ＜Ｄ＜Ｌ」という関係
を満たしており、透光部２３の範囲にレンズ２６の光軸
が存在するようになっているため、蛍光体層からの光が
効率よくレンズに入射する。一方、図４（ａ）は、「Ｘ
＞Ｄ、且つ、Ｄ＜Ｌ＞」という関係であり、レンズ２６
の光軸上に遮光部２４が位置する構成になってしまい、
光の利用効率が低下してしまう。したがって、透光部２
３及び遮光部２４とレンズ素子２６との配置関係を、４
（ｂ）のように、「Ｘ＜Ｄ＜Ｌ」という関係を満たすよ
うにすることが好ましい。

【００２７】（第２実施形態）本実施形態は、図６或い
は図１０に示されるように、アノード２２にＡｌ等の遮
光性金属を用いてこれを遮光部（反射層としても機能す
る）として用い、アノード２２間の領域を透光部として
用いるものである。

【００２８】まず、本実施形態の一例として、図６の構
造を作製するための製造工程について、図５を参照して
説明する。なお、図５は一つの視差画像ドットに対応す
る製造工程について示している。

【００２９】まず、図５（ａ）に示すように、基板３１
に底部を尖らせた凹部を形成する。このような凹部の形
成方法としては、Ｓｉ単結晶基板を異方性エッチングす
る方法があげられる。一例をあげて説明すると、ｐ型
（１００）結晶面方位のＳｉ単結晶基板３１上に、厚さ
０．１［μｍ］程度のＳｉＯ₂ 熱酸化膜をドライ酸化法
により形成し、さらにレジストをスピンコート法により
塗布する。次に、ステッパを用いて例えば１μｍ角の正
方形開口部が得られるようにレジストのパターニングを
行い、ＮＨ₄ Ｆ・ＨＦ混合溶液によりＳｉＯ₂ 膜をエッ
チングする。レジストを除去した後、残されたＳｉＯ₂
膜をマスクとして３０ｗｔ％のＫＯＨ水溶液を用いて異
方性エッチングを行うことで、Ｓｉ単結晶基板に図５
（ａ）に示すような深さ０．７１μｍ程度の逆ピラミッ
ド状の凹部が形成される。

【００３０】次に、ＮＨ₄ Ｆ・ＨＦ混合溶液を用いてマ
スクとして用いたＳｉＯ₂ 膜を除去した後、図５（ｂ）
に示すように、Ｓｉ単結晶基板３１上に絶縁膜３２とし
てＳｉＯ₂ 熱酸化膜を形成する。本例では、厚さ０．５
［μｍ］となるように、ウェット酸化法によってＳｉＯ
₂ 熱酸化膜を形成した。なお、絶縁膜３２は、ＣＶＤ法
等によりＳｉＯ₂ を堆積することによっても形成できる
が、熱酸化ＳｉＯ₂ は緻密であり、厚さの制御等が容易
であることから好ましい。続いて、上記凹部が充分に埋
められるように、蛍光体層２１を例えば３０μｍ程度の
厚さでＳｉＯ₂膜３２が形成された基板３１上に形成す
る。

【００３１】さらに、図５（ｃ）に示すように、メタル
バック２７となるＡｌ膜を厚さ１μｍ程度形成する。次
に、図５（ｄ）に示すように、Ｓｉ単結晶基板３１のみ
をエチレンジアミン、ピロカテコール及びピラジンの混
合水溶液でエッチング除去し、ＳｉＯ₂ 膜３２を露出さ
せるとともに、ＳｉＯ₂ 膜３２に覆われた蛍光体層２１
によるピラミッド形状（四角錐状）の凸部を突出させ
る。続いて、遮光部を兼ねるアノード２２として、Ａｌ
層をＳｉＯ₂ 膜３２上に形成する。本例では、厚さ０．
５μｍとなるようにスパッタリング法により形成した。

【００３２】次に、図５（ｅ）に示すように、Ａｌ膜２
２及びＳｉＯ₂ 膜３２に覆われた凸部の先端がわずかに
隠れる程度に、フォトレジスト３３を形成する。本例に
おいては、０．９μｍ程度の厚さでスピンコート法によ
りフォトレジスト３３を塗布した。

【００３３】さらに、図５（ｆ）に示すように、酸素プ
ラズマによるドライエッチングを行い、Ａｌ反射層２２
及びＳｉＯ₂ 膜３２の先端がある程度、例えば０．７μ
ｍ程度露出するようにフォトレジスト３３をエッチング
する。

【００３４】その後、図５（ｇ）に示すように、反応性
イオンエッチングにより、凸部の先端にあるＡｌ反射層
２２、ＳｉＯ₂ 膜３２及び蛍光体層２１を除去して全体
を平坦化し、蛍光体層２１が露出した開口部（透光部）
を形成する。

【００３５】以上のような製造方法を用いることにより
図６に示すような装置を作製することができるが、蛍光
体層２１及びアノード電極２２を有する光源アレイ側の
設計仕様は、カソード電極１２及びゲート電極１４を有
するアレイ側の設計仕様と同等とすることによって、合
わせ精度を向上することができる。

【００３６】本例によれば、アノード電極２２が遮光部
（反射部としても機能する）として機能するため、この
遮光部間の開口部からのみ蛍光体層２１からの光をレン
ズ２５に照射するすることができ、クロストークの低減
された立体表示を行うことができる。また、アノード電
極２２方向への発光成分は、アノード電極２２が反射層
としても機能するためアノード電極で反射するととも
に、さらにメタルバック部２７でも反射して、その一部
はアノード電極間の開口部からレンズ方向に放出される
ことになり、光の利用効率を向上させることができる。

【００３７】図７は、図６に示した構成の変更例を示し
たものである。本例は開口部にのみ蛍光体層２１が存在
するようにしたものであり、図５（ｃ）の工程で蛍光体
層２１を薄く形成することによって作製することができ
る。

【００３８】図８は、図６に示した構成のさらに他の変
更例を示したものである。これは、蛍光体層２１の厚み
をカソードからの電子の透過距離に合わせるようにした
ものであり、例えば図５（ｂ）の工程で蛍光体層２１を
開口部に対応した領域にのみ形成することによって作製
することができる。

【００３９】次に、本実施形態の他の例として、図１０
の構造を作製するための製造工程について、図９を参照
して説明する。なお、図９は一つの視差画像ドットに対
応する製造工程について示している。

【００４０】まず、図９（ａ）に示すように、基板４１
に底部を尖らせた逆ピラミッド状の凹部を形成する。基
板４１には例えばＳｉ単結晶基板を用いればよく、図５
（ａ）に示した方法と同様にして凹部を形成することが
できる。

【００４１】次に、図９（ｂ）に示すように、Ｓｉ単結
晶基板４１上に絶縁膜４２としてＳｉＯ₂ 熱酸化膜を形
成する。この熱酸化ＳｉＯ₂ 膜４２についても図５
（ｂ）に示した方法と同様にして形成すればよい。この
ＳｉＯ₂ 膜４２上に、凹部が充分に埋められるように、
透光性絶縁膜４３を形成する。

【００４２】次に、図９（ｃ）に示すように、Ｓｉ単結
晶基板４１のみをエッチング除去してＳｉＯ₂ 膜４２を
露出させ、さらに露出したＳｉＯ₂ 膜４２上に遮光部を
兼ねるアノード電極２２としてＡｌ膜をスパッタリング
法によって形成する。

【００４３】次に、図９（ｄ）に示すように、Ａｌ膜２
２等で覆われた凸部の先端がわずかに隠れる程度に、ス
ピンコート法によりフォトレジスト４４を塗布する。さ
らに、図９（ｅ）に示すように、エッチング等によりレ
ジスト４４、Ａｌ膜２２、ＳｉＯ₂ 膜４２及び透光性絶
縁膜４３の一部を除去して凸部の透光性絶縁膜４３を露
出させ、透光部（開口部）を形成する。

【００４４】次に、図９（ｆ）に示すように、蛍光体層
２１及びＡｌ膜からなるメタルバック層２７を積層形成
する。以上のような製造方法を用いることにより、図１
０に示すような装置を作製することができるが、アノー
ド電極２２が遮光部（反射部としても機能する）として
機能するため、この遮光部間の開口部からのみ蛍光体層
２１からの光をレンズ２５に照射するすることができ、
精度のよい表示を行うことができる。また、アノード電
極２２方向への発光成分は、アノード電極２２が反射層
としても機能するためアノード電極で反射するととも
に、さらにメタルバック部２７でも反射して、その一部
はアノード電極間の開口部からレンズ方向に放出される
ことになり、光の利用効率を向上させることができる。
さらに、フォトレジストに可視領域に吸収を持たないも
しくは吸収の小さい材料を用いれば、フォトレジスト４
４を通り抜けた光をアノード電極２２で反射させること
により、光利用効率をさらに向上させることも可能であ
る。

【００４５】また、透光性絶縁膜４３を図９（ｆ）の工
程後に加工することでレンズ素子２５としての機能を持
たせることも可能であり、レンズ素子を光源アレイ側に
一体化して形成することが可能である。

【００４６】（第３実施形態）本実施形態は、１以上の
視差画像ドット毎にアノードとして機能する部分を分離
して設けたものである。

【００４７】図１１は本実施形態の一例を示したもので
あり、同図（ｂ）は同図（ａ）のアノード電極２２の平
面的配置を示したものである。図１１の例では、アノー
ド電極２２（ＩＴＯ等の透光性導電材で構成することが
好ましい）の中心にレンズ素子２５の光軸がくるように
アノード電極を配置し、一方向に配列した複数の視差画
像ドット毎にアノード電極ストライプ状に分離配置した
構造になっている。このような構成により、アノード電
極２２にカソード電極１２からの電子が集中し、分離さ
れたアノード電極間の隙間の領域に存在する蛍光体層２
１は発光しない。したがって、発光領域を制限すること
ができ、クロストークの少ない視差画像を表示すること
ができる。また、カソード電極１２から放出される電子
はアノード電極２２へ集中するため、アノード電極が小
さくなったことによって効率が下がることはほとんど無
い。なお、アノード電極は各視差画像ドット毎に分離配
置するようにしてもよい。

【００４８】図１２は本実施形態の他の例を示したもの
であるが、アノード電極２２の前面に絶縁膜（絶縁部
材）５１が分離されて配置されており、絶縁部材５１の
隙間に位置するアノード電極が実質的なアノード部とし
て機能することになる。すなわち、カソード１２から放
出された電子は絶縁部材５１の隙間に位置する実質的な
アノード部に集められることになる。したがって、発光
領域を制限することができ、クロストークの少ない視差
画像を表示することができる。なお、絶縁部材５１上
（カソード側）に導電部を設けることにより、絶縁部材
５１に電荷が蓄積されないようにしてもよい。なお、絶
縁部材５１は、実質的なアノード部が一方向に配列した
複数の視差画像ドット毎にストライプ状に分離配置され
るように設けてもよいし、実質的なアノード部が各視差
画像ドット毎に分離配置されるように設けてもよい。

【００４９】（第４実施形態）本実施形態は、図１３に
示すように、レンズ素子２５とＨ０Ｅ２６との間に透光
部２３及び遮光部２４を設け、隣接する視差画像ドット
間でのクロストークを低減するよう構成されている。こ
のような構造により、蛍光体層２１から放出された光成
分の内、レンズ２５の光軸とずれた位置の非平行光成分
を低減することができる。すなわち、ＨＯＥへ導かれる
光成分の内、ＨＯＥの垂線方向と傾きを持った成分を低
減することができ、隣接視差画像ドット間でのクロスト
ークをより効果的に低減することができる。

【００５０】なお、上記各実施形態では、主として光軸
に対して垂直方向のずれを改善する方法について述べて
いるが、焦点位置から光軸方向へのずれはないようにす
ることが好ましい。

【００５１】また、上記各実施形態において、相関の多
い隣接視差画像ドット間では、必ずしもクロストークを
完全に取り除く必要はなく、許容される自然な立体視が
行われる範囲であればよく、例えば単眼内に複数の視差
画像が照射されており、両眼にはそれぞれ異なる視差画
像が照射される領域においては、隣接視差画像ドット間
の重なりが合ったとしても一定の効果を奏することは可
能である。

【００５２】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明これらの実施形態に限定されるものではな
く、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して
実施することが可能である。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、視差画像ドット間に遮
光手段を設ける、或いは視差画像ドットに対応してアノ
ード部を分離して配置することにより、視差画像ドット
間或いは画素間でのクロストークを抑制することがで
き、表示性能に優れた３次元画像表示装置を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の一例についてその概
念構成を示した図。

【図２】本発明の第１の実施形態の他の例についてその
概念構成を示した図。

【図３】本発明の第１の実施形態について透光部及び遮
光部の配置について示した図。

【図４】本発明の第１の実施形態について透光部及び遮
光部とレンズ素子との配置関係について示した図。

【図５】本発明の第２の実施形態の一例についてその構
成要素の製造工程を順を追って示した図。

【図６】本発明の第２の実施形態の一例についてその概
念構成を示した図。

【図７】本発明の第２の実施形態の一例についてその変
形例を示した図。

【図８】本発明の第２の実施形態の一例についてその変
形例を示した図。

【図９】本発明の第２の実施形態の他の例についてその
構成要素の製造工程を順を追って示した図。

【図１０】本発明の第２の実施形態の他の例についてそ
の概念構成を示した図。

【図１１】本発明の第３の実施形態の一例についてその
概念構成を示した図。

【図１２】本発明の第３の実施形態の他の例についてそ
の概念構成を示した図。

【図１３】本発明の第４の実施形態の一例についてその
概念構成を示した図。

【符号の説明】

１１…基板１２…カソード電極（エミッタ電極）１３…絶縁膜１４…ゲート電極２１…蛍光体層２２…アノード電極２３…透光部２４…遮光部２５…レンズ素子２６…ホログラフィック光学素子２７…バックメタル２８…ガラス基板２９、４３…透光性絶縁部３１、４１…シリコン基板３２、４２…絶縁膜３３、４４…レジスト５１…絶縁部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 31/12 H01J 31/22 G09F 9/00 - 9/00 366 H04N 13/00 - 17/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数配列された各画素が視差画像を表示す
る複数の視差画像ドットで構成され、視差画像ドットに
対応して設けられたカソード部と、カソード部との間の
電界によってカソード部から電子を放出させるアノード
部と、カソード部からアノード部への電子の放出を制御
するゲート部と、カソード部からアノード部へ放出され
た電子を受けて発光する発光部と、この発光部から放出
された光に指向性を与えて視差画像を生成する光学系
と、視差画像ドット間に設けられ前記発光部で生じた光
の一部を遮光する遮光手段とを有し、前記光学系は、前
記発光部からの光を平行光にする光学レンズ素子と、こ
の光学レンズ素子を通過した光に対して回折効果を与え
る回折効果素子とを有することを特徴とする３次元画像
表示装置。
【請求項２】遮光性導電部材で形成した前記アノード部
を前記遮光手段とすることを特徴とする請求項１に記載
の３次元画像表示装置。
【請求項３】複数配列された各画素が視差画像を表示す
る複数の視差画像ドットで構成され、視差画像ドットに
対応して設けられたカソード部と、カソード部との間の
電界によってカソード部から電子を放出させ一つ以上の
視差画像ドットに対応して分離して配置されたアノード
部と、カソード部からアノード部への電子の放出を制御
するゲート部と、カソード部からアノード部へ放出され
た電子を受けて発光する発光部と、この発光部から放出
された光に指向性を与えて視差画像を生成する光学系と
を有し、前記光学系は、前記発光部からの光を平行光に
する光学レンズ素子と、この光学レンズ素子を通過した
光に対して回折効果を与える回折効果素子とを有するこ
とを特徴とする３次元画像表示装置。