JP2011257454A - シャッター眼鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】照明光などの外光により発生するフリッカーを抑制する。
【解決手段】立体映像視聴用のシャッター眼鏡の液晶レンズの前面の偏光板を着脱自在にする。観察者は、フリッカー又はクロストークのいずれの問題を許容できるかによって、シャッター眼鏡に液晶レンズの前面に偏光板を取り付ける。偏光板を着脱自在に取り付ける方法として、例えば、差し込み式（図３を参照のこと）、挟み込み式（図４を参照のこと）、粘着式（図５を参照のこと）を挙げることができる。
【選択図】 図８

Description

本発明は、左右の映像を時分割で表示する立体映像の観察者がかけるシャッター眼鏡に係り、特に、照明光などの外光により発生するフリッカーを抑制するシャッター眼鏡に関する。

左右の眼に視差のある映像を表示することで、観察者に立体的に見える立体映像を提示することができる。立体映像を提示する方式の１つとして、観察者に特殊な光学特性を持った眼鏡をかけさせ、両眼に視差をつけた画像を提示するものが挙げられる。例えば、時分割立体映像表示システムは、互いに異なる複数の映像を時分割で表示する表示装置と、映像の観察者がかけるシャッター眼鏡の組み合わせからなる。

表示装置は、左眼用映像及び右眼用映像を非常に短い周期で交互に画面表示すると同時に、左眼用映像及び右眼用映像の周期に同期して左眼及び右眼に映像を分離して提供する。一方、観察者が装着したシャッター眼鏡は、左眼部及び右眼部にそれぞれ液晶レンズなどで構成されるシャッター機構を備えている。シャッター眼鏡は、左眼用映像がディスプレイされる間に、シャッター眼鏡の左眼部が光を透過させ、右眼部が遮光する。また、右眼用映像がディスプレイされる間に、シャッター眼鏡の右眼部が光を透過させ、左眼部が遮光する（例えば、特許文献１〜３を参照のこと）。すなわち、表示装置による左眼用映像及び右眼用映像の時分割表示と、表示装置の表示切り換えに同期してシャッター眼鏡がシャッター機構により画像選択を行なうことで、観察者に立体映像が提示される。

立体映像表示に用いる表示装置は、特定の方式に限定されるものではない。例えば、旧来のＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイの他、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロ・ルミネッセンス（ＥＬ）パネルを用いることができる。このうち液晶ディスプレイは、画素毎にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）を配置したアクティブ・マトリックス型が一般的である。ＴＦＴ液晶表示ディスプレイは、映像信号を画面上部から下部に向かって走査線毎に書き込むことによって各画素を駆動し、バックライトからの照射光を各画素で遮ったり透過させたりすることによって表示を行なう。

シャッター眼鏡のレンズの前後に偏光板を取り付けることで、すべての光を遮ることができる。図１８に示すように、液晶ディスプレイの最表面には、通常、偏光板が取り付けられている。一方、シャッター眼鏡の液晶レンズの前面（液晶ディスプレイ側の表面）には、透過軸が液晶ディスプレイ側の偏光板と揃った偏光板が取り付けられている。そして、液晶レンズの透過光は、偏光方向が９０度回転することから、液晶レンズの観察者側の表面には、透過軸を９０度だけ回転させた偏光板が取り付けられている。

ところが、シャッター眼鏡がすべての光を遮るようにすると、非インバーター・タイプの蛍光灯（及び一部のＬＥＤライト）と液晶レンズが干渉して、激しいフリッカーが発生するという問題がある。液晶レンズの前後に偏光板を配置したシャッター眼鏡の場合、シャッターが閉成しているとき、図１９Ａに示すように、シャッター眼鏡はすべての光を遮る。これに対し、シャッターが開成すると、図１９Ｂに示すように、蛍光灯からの入射光のうち、立体映像と偏光方向が揃った成分のみが透過するため、フリッカーを生じる。

図２０Ａには、蛍光灯からシャッター眼鏡に入射する光の輝度を示している。液晶レンズの前後に偏光板を配置した場合、シャッター眼鏡への入射光は、図１９Ａ及び図１９Ｂに示したように、液晶レンズが開成した期間のみ透過する。図２０Ｂには、液晶レンズの前後に偏光板を配置したシャッター眼鏡を透過して観察者の眼で受光する光の輝度を示している。シャッターが開成する度に目で受光する輝度は変化するので、フリッカーが生じていることが分かる。

特開平９−１３８３８４号公報 特開２０００−３６９６９号公報 特開２００３−４５３４３号公報

本発明の目的は、照明光などの外光により発生するフリッカーを抑制することができる、優れたシャッター眼鏡を提供することにある。

本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項１に記載の発明は、
液晶レンズと、
前記液晶レンズの背面に取り付けられた第１の偏光板と、
前記液晶レンズを支持する眼鏡フレームと、
前記液晶レンズの前面に着脱自在に取り付けられる第２の偏光板と、
を具備するシャッター眼鏡である。

本願の請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載のシャッター眼鏡の第２の偏光板は、前記眼鏡フレームのリムと前記液晶レンズの間隙に差し込んで取り付けられる。

本願の請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載のシャッター眼鏡の第２の偏光板は、前記眼鏡フレームのリムと前記液晶レンズの間隙に差し込むための差し込みタブを少なくとも１か所の部位に形設される。

本願の請求項４に記載の発明によれば、請求項２に記載のシャッター眼鏡の第２の偏光板は、少なくとも１か所に凹みを持つ。

本願の請求項５に記載の発明によれば、請求項１に記載のシャッター眼鏡の眼鏡フレームは、左眼用及び右眼用の前記液晶レンズの周囲をそれぞれ囲むリムを有している。また、左眼用及び右眼用の前記第２の偏光板をつなぐブリッジをさらに備え、前記ブリッジで前記リムを挟み込むことで左眼用及び右眼用の前記第２の偏光板が取り付けられる。

本願の請求項６に記載の発明によれば、請求項１に記載のシャッター眼鏡の第２の偏光板は、裏面に低粘着剤を有し、前記低粘着剤の粘着力により前記液晶レンズの前面に着脱自在に取り付けられる。

本願の請求項７に記載の発明によれば、請求項２又は６のいずれかに記載のシャッター眼鏡の第２の偏光板は、表面に着脱自在な摘みタブを有する。

本発明によれば、第２の偏光板を液晶レンズの前面に着脱自在に取り付けないことによって、シャッター眼鏡は液晶ディスプレイからの偏光光のみを遮ることになるので、照明光などの外光により発生するフリッカーを抑制することができる。

他方、第２の偏光板を液晶レンズの前面に着脱自在に取り付けないと、観察者が顔を傾けた場合などに、液晶ディスプレイからの偏光光を完全に遮ることができず二重像を観察し易くなる。これに対し、本発明によれば、観察者は、フリッカー又はクロストークのいずれの問題を許容できるかによって、シャッター眼鏡に液晶レンズの前面に偏光板を取り付けるようにして、フリッカー又はクロストークを抑制することができる。すなわち、視聴環境によって、フリッカーとクロストークの問題に自在に対応することができる。

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。

図１Ａは、液晶レンズの後側にのみ偏光板１０３を配置したシャッター眼鏡１０１において、シャッターが閉成しているときの様子を示した図である。 図１Ｂは、液晶レンズの後側にのみ偏光板１０３を配置したシャッター眼鏡１０１において、シャッターが開成しているときの様子を示した図である。 図１Ｃは、液晶レンズの後側にのみ偏光板１０３を配置したシャッター眼鏡１０１が傾いている状態で、シャッターが閉成しているときの様子を示した図である。 図１Ｄは、液晶レンズの後側にのみ偏光板１０３を配置したシャッター眼鏡１０１が傾いている状態で、シャッターが開成しているときの様子を示した図である。 図２は、本発明の一実施形態に係るシャッター眼鏡の外観構成を示した図である。 図３は、シャッター眼鏡の左右の液晶レンズの前面に、差し込み式で取り付けられる偏光板を示した図である。 図４は、シャッター眼鏡の左右の液晶レンズの前面に、挟み込み式で取り付けられる偏光板を示した図である。 図５は、シャッター眼鏡の左右の液晶レンズの前面に、粘着式で取り付けられる偏光板を示した図である。 図６は、差し込み式の偏光板アタッチメントの構成例を示した図である。 図７は、差し込み式の偏光板の構成例アタッチメントを示した図である。 図８は、偏光板アタッチメントをシャッター眼鏡に差し込む仕組みを説明するための図である。 図９は、差し込み式の偏光板アタッチメントをシャッター眼鏡に取り付ける様子を示した図である。 図１０は、差し込み式の偏光板アタッチメントをシャッター眼鏡から取り外す様子を示した図である。 図１１は、挟み込み式の偏光板アタッチメントの構成例を示した図である。 図１２は、挟み込み式の偏光板アタッチメントの構成例を示した図である。 図１３は、粘着式の偏光板アタッチメントの構成例を示した図である。 図１４は、粘着式の偏光板アタッチメントの構成例を示した図である。 図１５は、摘みタブを備えた粘着式の偏光板アタッチメントを示した図である。 図１６は、差し込み式又は粘着式の偏光板アタッチメントをシャッター眼鏡に取り付ける様子を示した図である。 図１７は、差し込み式又は粘着式の偏光板アタッチメントをシャッター眼鏡に取り外す様子を示した図である。 図１８は、液晶ディスプレイで表示される立体映像の光がシャッター眼鏡のレンズを介して観察者の目に届く様子を示した図である。 図１９Ａは、液晶レンズの前後に偏光板を配置したシャッター眼鏡に蛍光灯の光が入射することによって立体映像にフリッカーが生じる現象を説明するための図（シャッターの閉成時）である。 図１９Ｂは、液晶レンズの前後に偏光板を配置したシャッター眼鏡に蛍光灯の光が入射することによって立体映像にフリッカーが生じる現象を説明するための図（シャッターの開成時）である。 図２０Ａは、蛍光灯からシャッター眼鏡に入射する光の輝度を示した図である。 図２０Ｂは、液晶レンズの前後に偏光板を配置したシャッター眼鏡を透過して観察者の眼で受光する光の輝度を示した図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。

シャッター眼鏡がすべての光を遮る場合、蛍光灯などからの外光と眼鏡が干渉して、激しいフリッカーが発生するという問題がある（前述）。その対策の１つとして、シャッター眼鏡の液晶レンズの前面の偏光板を取り除くことが挙げられる。

図１Ａには、液晶レンズの後側にのみ偏光板１０３を配置したシャッター眼鏡１０１において、シャッターが閉成しているときの様子を示している。液晶ディスプレイ１０４からの立体映像の光は、最表面の偏光板によって偏光されているので、液晶レンズ１０２の後側（観察者側の表面）に取り付けられた偏光板１０３のみで、立体映像の光を遮ることができる。一方、蛍光灯１０５などからの外光は、１枚の偏光板１０３のみでは遮られないので、シャッター眼鏡１０１で遮ることはできず、観察者の目に到達する。また、図１Ｂには、液晶レンズ１０２の後側にのみ偏光板１０３を配置したシャッター眼鏡１０１において、シャッターが開成しているときの様子を示している。液晶ディスプレイ１０４からの立体映像の光、及び、蛍光灯１０５からの光はともにシャッター眼鏡１０１を透過する。但し、立体映像の光は偏光されているのに対し、蛍光灯１０５からの光は偏光されないので、フリッカーはなくなる。

ところが、液晶レンズ１０２の背面側にのみ偏光板１０３を取り付けると、シャッター眼鏡１０１をかけた観察者が顔を傾けるなどしたときに、観察者の眼には二重像が映るという問題がある。観察者が顔を傾けると、シャッター眼鏡１０１の液晶レンズ１０２及び偏光板１０３ともに傾くため、偏光軸が、液晶ディスプレイ１０４の立体映像の偏光軸からずれてしまい、シャッターの閉成期間において立体映像の光を完全に遮ることができなくなる。

図１Ｃには、液晶レンズの後側にのみ偏光板１０３を配置したシャッター眼鏡１０１が傾いている状態で、シャッターが閉成しているときの様子を示している。偏光板１０３の偏光軸は液晶ディスプレイ１０４の最表面の偏光板の偏光軸から傾いているため、シャッターが閉成していても、液晶ディスプレイ１０４からの立体映像の光を完全に遮ることはできず、観察者の目に到達する。蛍光灯１０５などからの外光も観察者の目に到達する。また、図１Ｄには、液晶レンズ１０２の後側にのみ偏光板１０３を配置したシャッター眼鏡１０１が傾いている状態で、シャッターが開成しているときの様子を示している。シャッターが開成しているときも、偏光板１０３の偏光軸は液晶ディスプレイ１０４の最表面の偏光板の偏光軸から傾いているので、液晶ディスプレイ１０４からの立体映像の光は遮られずに、観察者の目に到達する。蛍光灯１０５などからの外光も観察者の目に到達する。したがって、観察者の左右の眼には左眼用映像及び右眼用映像がともに映るため、クロストークが発生し、観察者の眼には二重像が映る。

外光によってフリッカーが発生するか否かは、室内を照明する蛍光灯がインバーター・タイプか否かにも依る。また、シャッター眼鏡の偏光軸が傾くか否かは、観察者が立体映像を観察する方法にもよる。すなわち、立体映像の視聴時に、フリッカー又はクロストークのいずれが発生するかは、必ずしもシャッター眼鏡の性能にのみ依存する訳ではない。本発明者らは、フリッカー又はクロストークのいずれの問題を許容できるかは、観察者が自ら判断してもよいと考えている。

そこで、本発明者らは、立体映像視聴用のシャッター眼鏡の液晶レンズの前面の偏光板を着脱自在にすることを提案する。観察者は、フリッカー又はクロストークのいずれの問題を許容できるかによって、シャッター眼鏡に液晶レンズの前面に偏光板を取り付けるようにすればよい。

図２には、本発明の一実施形態に係るシャッター眼鏡の外観構成を示している。図示の眼鏡フレームの構成自体は一般的である。すなわち、眼鏡フレーム２００は、左右のレンズ（この場合は、液晶レンズ）の周囲を囲むリムと、左右のリムをつなぐブリッジと、左右のリムのそれぞれの目尻側の側縁に回動可能にヒンジ結合された左右のテンプルと、各テンプルの先端で耳に係るモダンからなる。また、テンプルをリムに支持するヒンジ部分はヨロイで覆われている。また、左右のリムは目頭側にノーズパッドを備え、鼻を両脇から挟むようにして眼鏡を固定するようになっている。眼鏡フレーム２００の基本的な構成自体は、周知である。

図２では省略しているが、左右のリムでそれぞれ支持されている液晶レンズ１０２の背面（観察者側の表面）には、偏光板１０３が取り付けられている。

一方、左右の液晶レンズ１０２の前面に偏光板を着脱自在に取り付ける方法として、例えば、差し込み式（図３を参照のこと）、挟み込み式（図４を参照のこと）、粘着式（図５を参照のこと）を挙げることができる。以下では、各取り付け方法について説明する。

差し込み式は、液晶レンズとリムの間の間隙に、偏光板アタッチメントの端部を差し込むことによって取り付ける方法である。図６及び図７には、差し込み式の偏光板アタッチメントの構成例をそれぞれ示している。実寸は、リムの形状や大きさによって任意に決定される。リムに取り付けた際の偏光板の吸収軸の方向は、液晶ディスプレイの最表面の偏光板の吸収軸とほぼ一致するものとする。

図６に示す偏光板アタッチメント６００は、レギュラー・サイズであり、図７に示す偏光板アタッチメント７００は、スモール・サイズである。いずれのタイプであれ、偏光板アタッチメントの目頭側又は目尻側の少なくとも一方の端部には、差し込みタブ６０１、６０２、７０１が形設される。また、いずれのタイプも、目尻側に凹み６０３、７０２が形設される。

図８には、偏光板アタッチメント８０１をシャッター眼鏡に差し込む仕組みを図解している。液晶レンズ８０２は、スポンジ・クッション８０３を介して眼鏡フレームのリム８０４に支持されている。スポンジ・クッション８０３が潰れると、液晶レンズ８０２の表面とリム８０４の間には０．１〜０．１５ｍｍ程度の間隙が生じる。この間隙に、差し込みタブ８０５を差し込むことで、偏光板アタッチメント８０１をシャッター眼鏡に取り付けることができる。

図９には、差し込み式の偏光板アタッチメントをシャッター眼鏡に取り付ける様子を示している。但し、ここで用いる偏光板アタッチメントは、図６に示した、目頭側及び目尻側の両端部に差し込みタブを備えた、レギュラー・サイズとする。

まず、リムの目頭上側の間隙に、偏光板アタッチメントの目頭側差し込みタブを差し込む。次いで、リムの目尻上側の間隙に、偏光板アタッチメントの目尻側差し込みタブを差し込む。そして、偏光板アタッチメントの下側を液晶レンズに向かって押し入れることで、偏光板アタッチメントはリムの内周に収まり、液晶レンズの前面に密着する。

また、図１０には、図９に示したようにして取り付けられた偏光板アタッチメントをシャッター眼鏡から取り外す様子を示している。図示のように、目尻側に形設された凹みに爪を引っ掛けて、偏光板アタッチメントをリムから取り外すことができる。

挟み込み式は、左右の偏光板がバネ材質のブリッジにより支持された偏光板アタッチメントを、ブリッジの弾性力を利用して、シャッター眼鏡側のリムを目頭部分で挟み込むことで取り付ける方法である。

図１１及び図１２には、挟み込み式の偏光板アタッチメントの構成例をそれぞれ示している。図１１に示す偏光板アタッチメント１１００は、レギュラー・サイズであり、図１２に示す偏光板アタッチメント１２００は、スモール・サイズである。実寸は、リムの形状や大きさによって任意に決定される。リムに取り付けた際の偏光板の吸収軸の方向は、液晶ディスプレイの最表面の偏光板の吸収軸とほぼ一致するものとする。なお、挟み込み式の偏光板アタッチメント１１００、１２００の取り付け方及び取り外し方については、図示を省略する。

粘着式は、偏光板の裏面側（液晶レンズと接触する側の表面）に塗布された低粘着剤の粘着力により、偏光板を液晶レンズに固定する方法である。

図１３及び図１４には、粘着式の偏光板アタッチメントの構成例をそれぞれ示している。図１３に示す偏光板アタッチメント１３００は、レギュラー・サイズであり、図１４に示す偏光板アタッチメント１４００は、スモール・サイズである。実寸は、リムの形状や大きさによって任意に決定される。

差し込み式又は粘着式の偏光板アタッチメントをシャッター眼鏡に取り付けるとき、及び、シャッター眼鏡から取り外すときに、ユーザーが触って表面を手垢で汚さないように、図１５に示すように、偏光板１５０１のほぼ中央に摘みタブ１５０２を備えていることが好ましい。摘みタブ１５０２は、例えば粘着テープを二つ折りしたもので構成される。ユーザーは、取り付け及び取り外しの際に、この摘みタブ１５０２を摘まんで偏光板アタッチメント１５０１を操作するが、取り付けた後は、摘みタブ１５０２を偏光板１５０１の表面から剥がしてシャッター眼鏡を利用する。

図１６には、差し込み式又は粘着式の偏光板アタッチメントをシャッター眼鏡に取り付ける様子を示している。

まず、ユーザーは、摘みタブを摘まんで偏光板を持ち上げ、リムの目頭上側に差し込む。次いで、摘みタブを摘まんだまま、偏光板を目尻上側に差し込むと、摘みタブを倒す。そして、指先が偏光板の表面に触れないように、倒れ込んだ摘みタブで偏光板のほぼ中央を押し入れることで、偏光板アタッチメントはリムの内周に収まり、液晶レンズの前面に密着する。偏光板アタッチメントを液晶レンズに取り付けた後は、摘みタブを偏光板の表面から剥がして、シャッター眼鏡を利用する。

また、図１７には、図１６に示したようにして取り付けられた偏光板アタッチメントをシャッター眼鏡から取り外す様子を示している。

まず、ユーザーは、粘着テープを二つ折りにした摘みタブを、液晶レンズに取り付けられている偏光板アタッチメントのほぼ中央に貼りつける。そして、指先が偏光板の表面に触れないように気をつけながら、摘みタブを摘まんで引っ張る。偏光板アタッチメントは、低粘着剤で液晶レンズの表面に張り付けられているだけなので、この引張力により、偏光板アタッチメントを液晶レンズから取り外すことができる。取り外し作業が終了した以降も、次に偏光板アタッチメントを取り付けることを考え、摘みタブを貼り付けたままにしておいてもよい。

以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳細に説明してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。

本明細書では、差し込み式、挟み込み式、粘着式の各偏光板アタッチメントについて、図面を参照しながら説明してきたが、本発明の要旨は、図示した偏光板アタッチメントの特定の形状や大きさに限定されるものではない。

要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。

１０１…シャッター眼鏡
１０２…液晶レンズ
１０３…偏光板
１０４…液晶ディスプレイ最表面の偏光板
１０５…蛍光灯
２００…眼鏡フレーム
６００…差し込み式偏光板アタッチメント（レギュラー・サイズ）
６０１、６０２…差し込みタブ、６０３…凹み
７００…差し込み式偏光板アタッチメント（スモール・サイズ）
７０１…差し込みタブ、７０２…凹み
８０１…偏光板アタッチメント、８０２…液晶レンズ
８０３…スポンジ・クッション、８０４…リム
８０５…差し込みタブ
１１００…挟み込み式偏光板アタッチメント（レギュラー・サイズ）
１２００…挟み込み式偏光板アタッチメント（スモール・サイズ）
１３００…粘着式偏光板アタッチメント（レギュラー・サイズ）
１４００…粘着式偏光板アタッチメント（スモール・サイズ）

Claims (7)

1. 液晶レンズと、
   前記液晶レンズの背面に取り付けられた第１の偏光板と、
   前記液晶レンズを支持する眼鏡フレームと、
   前記液晶レンズの前面に着脱自在に取り付けられる第２の偏光板と、
   を具備するシャッター眼鏡。
2. 前記第２の偏光板は、前記眼鏡フレームのリムと前記液晶レンズの間隙に差し込んで取り付けられる、
   請求項１に記載のシャッター眼鏡。
3. 前記第２の偏光板は、前記眼鏡フレームのリムと前記液晶レンズの間隙に差し込むための差し込みタブを少なくとも１か所の部位に形設される、
   請求項２に記載のシャッター眼鏡。
4. 前記第２の偏光板は、少なくとも１か所に凹みを持つ、
   請求項２に記載のシャッター眼鏡。
5. 前記眼鏡フレームは、左眼用及び右眼用の前記液晶レンズの周囲をそれぞれ囲むリムを有し、
   左眼用及び右眼用の前記第２の偏光板をつなぐブリッジをさらに備え、
   前記ブリッジで前記リムを挟み込むことで左眼用及び右眼用の前記第２の偏光板が取り付けられる、
   請求項１に記載のシャッター眼鏡。
6. 前記第２の偏光板は、裏面に低粘着剤を有し、前記低粘着剤の粘着力により前記液晶レンズの前面に着脱自在に取り付けられる、
   請求項１に記載のシャッター眼鏡。
7. 前記第２の偏光板は、表面に着脱自在な摘みタブを有する、
   請求項２又は６のいずれかに記載のシャッター眼鏡。