JP2007521511A - 立体画像表示装置 - Google Patents

Abstract

偏光眼鏡を用いると、所定の波長帯域の光しか完全に遮断することができない。したがって、偏光眼鏡では、右眼において左眼用画像のゴースト像が見え、左眼において右眼用画像のゴースト像が見え、鮮明な立体画像を表示することができない。上記課題を解決するために、本発明の立体画像表示装置は、位相遅延材料が互いに異なる光軸方向に配向された第１及び第２の偏光領域Ａ１、Ｂ１を有し、偏光ディスプレイパネル１１からの入射光を所定の位相差となるように遅延する第１の位相差板１３と、位相遅延材料が互いに異なる光軸方向に配向された第３及び第４の偏光領域Ａ２、Ｂ２を有し、上記第１の位相差板からの入射光を所定の位相差となるように遅延する第２の位相差板１５とを備える。そのため、本発明は、波長帯域に関係なく、偏光眼鏡を用いて鮮明な立体画像を鑑賞することができる。

Description

本発明は、立体画像表示装置に関し、特に、画像をより鮮明にした立体画像表示装置に関する。

一般的に、立体画像を表示する原理は、左眼と右眼との視差による。立体画像表示装置には、立体眼鏡(stereoscopic glasses)、視差バリアスクリーン(parallax barrier screen)、レンチキュラスクリーン(lenticular screen)、ホログラフィックディスプレイ(holographic display)などがある。立体眼鏡方式は、多くの観察者に立体画像を同時に提供することが可能であり、製作コストが安価であるという利点があるので、近年多く用いられている技術である。立体眼鏡方式には、アナグリフ方式、偏光眼鏡方式、又はシャッタ眼鏡方式などがある。

韓国特許出願公開第２００２−７１５４１号公報に記載されている立体画像表示装置は、互いに偏光特性の異なるマイクロ単位の第１の偏光領域と第２の偏光領域とからなる発光領域を有する。第１の偏光領域と第２の偏光領域の偏光特性の差は、第１及び第２の偏光領域のヘリカルピッチの差に基づいている。

韓国特許出願公開第２００２−７１５４１号公報に開示されている立体画像表示装置は、互いに光が位相差層を通過する際に、光の波長によって位相差が生じるという問題があった。そのため、赤色光、緑色光及び青色光は、それぞれ異なる偏光状態を示す。

例えば、直線偏光された緑色光が位相差層に入射され、位相差層から出射される緑色光の偏光状態が、直線偏光となっているとする。この場合において、直線偏光された赤色光及び青色光を同一の位相差層に入射すると、出射される赤色光及び青色光の偏光状態は、楕円偏光となる。

偏光眼鏡では、ある波長帯域の光しか完全に遮断することができない。したがって、偏光眼鏡では、右眼において左眼用画像のゴースト像が見え、左眼において右眼用画像のゴースト像が見え、鮮明な立体画像を表示することができない。

上述の課題を解決するために、本発明は、位相遅延材料が互いに異なる光軸方向に配向された第１及び第２の偏光領域を有し、偏光ディスプレイパネルからの出射光を所定の位相差となるように遅延する第１の位相差板と、位相遅延材料が互いに異なる光軸方向に配向された第３及び第４の偏光領域を有し、第１の位相差板からの入射光を所定の位相差となるように遅延する第２の位相差板とを備える。

本発明に係る立体画像表示装置では、直線偏光状態で入射され、第１及び第２の位相差板を通過した緑色光は、直線偏光状態から直線偏光状態に正確に変わり、直線偏光状態で入射され、第１の位相差板で直線偏光状態とされなかった赤色又は青色光は、第２の位相差板で偏光されて略直線偏光状態となる。したがって、波長には関係なく、観察者に正確な直線偏光状態として伝えることにより、観察者は偏光眼鏡を用いて鮮明な立体画像を鑑賞することができる。

本発明は、第１及び第２の位相差板を備え、第１の位相差板によって完全に直線偏光されない波長帯域の光を第２の位相板を用いて直線偏光状態とすることにより、波長帯域には関係なく、偏光眼鏡を用いて鮮明な立体画像を鑑賞することができる。

本発明に係る立体画像表示装置は、位相遅延材料が互いに異なる光軸方向に配向された第１及び第２の偏光領域を有し、偏光ディスプレイパネルからの入射光を第１の偏光領域と第２の偏光領域とで所定の位相差となるように遅延する第１の位相差板と、位相遅延材料が互いに異なる光軸方向に配向された第３及び第４の偏光領域を有し、第１の位相差板からの入射光を第３の偏光領域と第４の偏光領域とで所定の位相差となるように遅延する第２の位相差板とを備え、第１の位相差板と第２の位相差板とは同じ透明基板上に設けられる。

図１は、本発明に係る立体画像表示装置の一実施の形態を概略的に示す斜視図である。図１に示すように、本発明の立体画像表示装置は、偏光ディスプレイパネル１１から出射される光を所定の位相差となるように遅延する第１の位相差板１３と、第１の位相差板１３から出射される光をさらに所定の位相差となるように遅延する第２の位相差板１５とを備える。

第１の位相差板１３の第１の偏光領域Ａ１は、偏光ディスプレイパネル１１直線偏光状態で出射された光の偏光方向に対して光軸が２２．５°ずれて配向された位相遅延材料からなり、第２の位相差板１５の第３の偏光領域Ａ２は、偏光ディスプレイパネル１１からの出射光の偏光方向に対して光軸が６７．５°（２２．５°×３）ずれて配向された位相遅延材料からなる。偏光ディスプレイパネル１１の第１の領域Ａ０から出射された光は、第１の位相差板１３の第１の偏光領域Ａ１と第２の位相差板１５の第３の偏光領域Ａ２を通過することにより位相が遅延され、最終的に第３の偏光領域Ａ２から出射される光の偏光方向は、偏光ディスプレイパネル１１の第１の領域Ａ０から出射された光の偏光方向と９０度をなすようになる。ここで、第１及び第３の偏光領域Ａ１、Ａ２の位相遅延量は、緑色光の波長の１／２となる。また、第１の位相差板１３の第２の偏光領域Ｂ１と第２の位相差板１５の第４の偏光領域Ｂ２は、偏光ディスプレイパネル１１からの出射光と同じ方向の光軸を有するように位相遅延材料が配向されている。したがって、第２の位相差板１５の第３の偏光領域Ａ２から出射された光の偏光方向と、第４の偏光領域Ｂ２から出射された光の偏光方向とは、９０度をなすことになる。

他の実施の形態では、第１の位相差板の第１の偏光領域は、第２の位相差板の第４の偏光領域の光軸方向と直交する光軸方向を有するとともに、第２の位相差板の第４の偏光領域と同じ位相遅延量を有し、一方、第１の位相差板の第２の偏光領域は、第２の位相差板の第３の偏光領域の光軸方向と直交する光軸方向を有するとともに、第２の位相差板の第３の偏光領域と同じ位相遅延量を有する。この場合、第１及び第３の偏光領域の位相遅延量は、緑色光の波長の１／４であることが好ましい。

本発明の実施の形態による立体画像表示装置を概略的に示す斜視図である。

Claims (15)

1. 位相遅延材料が互いに異なる光軸方向に配向された第１及び第２の偏光領域を有し、偏光ディスプレイパネルからの出射光を該第１の偏光領域と該第２の偏光領域とで所定の位相差となるように遅延する第１の位相差板と、
   位相遅延材料が互いに異なる光軸方向に配向された第３及び第４の偏光領域を有し、上記第１の位相差板からの入射光を該第３の偏光領域と該第４の偏光領域とで所定の位相差となるように遅延する第２の位相差板とを備える立体画像表示装置。
2. 上記第１及び第２の位相差板は、上記偏光ディスプレイパネルに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の立体画像表示装置。
3. 上記第１及び第２の位相差板は、緑色光の波長の１／２の位相遅延量を有することを特徴とする請求項１に記載の立体画像表示装置。
4. 上記第１の位相差板の第１の偏光領域は、光軸が上記偏光ディスプレイパネルからの出射光の偏光方向から上記第２の位相差板の第３の偏光領域の出射光の偏光方向までの角度の１／４だけ、ずれるように位相遅延材料が配向されていることを特徴とする請求項２に記載の立体画像表示装置。
5. 上記第２の位相差板の第３の偏光領域は、光軸が上記偏光ディスプレイパネルからの出射光の偏光方向から上記第２の位相差板の第３の偏光領域の出射光の偏光方向までの角度の３／４だけ、ずれるように位相遅延材料が配向されていることを特徴とする請求項４に記載の立体画像表示装置。
6. 上記第１の位相差板の第２の偏光領域は、光軸が上記偏光ディスプレイパネルからの出射光の偏光方向と平行となるように位相遅延材料が配向されていることを特徴とする請求項４に記載の立体画像表示装置。
7. 上記第２の位相差板の第４の偏光領域は、光軸が上記偏光ディスプレイパネルからの出射光の偏光方向と平行となるように位相遅延材料が配向されていることを特徴とする請求項６に記載の立体画像表示装置。
8. 上記第１の位相差板の第１の偏光領域は、光軸が上記偏光ディスプレイパネルからの出射光の偏光方向に対して２２．５°ずれるように位相遅延材料が配向されていることを特徴とする請求項７に記載の立体画像表示装置。
9. 上記第２の位相差板の第３の偏光領域は、光軸が上記偏光ディスプレイパネルからの出射光の偏光方向に対して６７．５°ずれるように位相遅延材料が配向されていることを特徴とする請求項８に記載の立体画像表示装置。
10. 上記第１の位相差板の第１の偏光領域は、上記第２の位相差板の第４の偏光領域の光軸方向と直交する光軸方向を有するとともに、該第４の偏光領域と同じ位相遅延量を有することを特徴とする請求項１に記載の立体画像表示装置。
11. 上記第１の位相差板の第２の偏光領域は、上記第２の位相差板の第３の偏光領域の光軸方向と直交する光軸方向を有するとともに、該第３の偏光領域と同じ位相遅延量を有することを特徴とする請求項１０に記載の立体画像表示装置。
12. 上記第１及び第２の位相差板の位相遅延量は、緑色光の波長の１／４であることを特徴とする請求項１０に記載の立体画像表示装置。
13. 上記第１の位相差板の第１の偏光領域は、光軸が上記偏光ディスプレイパネルからの出射光の偏光方向に対して４５°ずれるように位相遅延材料が配向されており、上記第１の位相差板の第２の偏光領域は、光軸が上記偏光ディスプレイからの出射光の偏光方向に対して１３５°ずれるように位相遅延材料が配向されていることを特徴とする請求項１０に記載の立体画像表示装置。
14. 上記第１の位相差板の第１の偏光領域は、上記第２の位相差板の第４の偏光領域の光軸方向と平行の光軸方向を有するとともに、該第４の偏光領域と同じ位相遅延量を有することを特徴とする請求項１に記載の立体画像表示装置。
15. 上記第１の位相差板の第２の偏光領域は、上記第２の位相差板の第３の偏光領域の光軸
    方向と直交する光軸方向を有するとともに、該第３の偏光領域と同じ位相遅延量を有することを特徴とする請求項１４に記載の立体画像表示装置。

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