JP2012003003A - 立体映像観察用光学素子、立体映像観察用眼鏡、立体映像表示システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】偏光眼鏡1は、右目用光学素子11、左目用光学素子12、およびフレーム13を有している。右目用光学素子11は、右目用位相差板11A、偏光板11B、および支持体11Cを表示装置2側から順に有しており、左目用光学素子12は、左目用位相差板12A、偏光板12B、および支持体12Cを表示装置2側から順に有している(図3)。右目用位相差板11Aおよび左目用位相差板12Aは、光弾性係数が80×10-12/Pa未満の材料によって構成されており、右目用光学素子11および左目用光学素子12は、表示装置2側に突出した湾曲形状となっている。
【選択図】図1
Description
|CR|=|Δn|/σR
|Δn|=|n1−n2|
1.実施の形態
1.1 偏光眼鏡1の構成(図1〜図9)
1.2 表示装置2の構成(図10〜図12)
1.3 基本動作
1.4 効果
2.実施例(図13)
3.変形例
[1.1 偏光眼鏡1の構成]
図1は、本発明の一実施の形態に係る偏光眼鏡1の構成の一例を、後述する偏光眼鏡方式の表示装置2とともに斜視的に表したものである。なお、偏光眼鏡1が本発明の「立体映像観察用眼鏡」の一具体例に相当し、偏光眼鏡1および表示装置2が本発明の「立体映像表示システム」の一具体例に相当する。
次に、図5(A),(B)〜図8(A),(B)を参照して、偏光眼鏡1のリタデーションについて説明する。偏光眼鏡1のリタデーションについて説明するにあたって、表示装置2に搭載されている位相差素子40(後述)についての理解が必要である。なお、位相差素子40についての説明は後に詳述してあるので、以下では、その説明で使用されている符号を引用しつつ、偏光眼鏡1のリタデーションについて説明するものとする。なお、リタデーションは、例えば、回転検光子法や、セナルモン法など、いくつかの楕円偏光解析にて測定することが可能なものである。本明細書では、リタデーションの値として、回転検光子法を用いることによって得られた値が示されている。
次に、偏光眼鏡1と共に用いる表示装置2の構成の一例について説明する。図10は、表示装置2の断面構成の一例を表すものである。表示装置2は、バックライトユニット20、液晶表示パネル30(表示パネル)および位相差素子40をこの順に積層して構成されたものである。この表示装置2において、位相差素子40の表面が映像表示面2Aとなっており、観察者側に向けられている。なお、本実施の形態では、映像表示面2Aが垂直面(鉛直面)と平行となるように表示装置2が配置されているものとする。また、観察者は偏光眼鏡1を眼球の前に装着した上で、映像表示面2Aを観察するものとする。
バックライトユニット20は、例えば、反射板、光源および光学シート(いずれも図示せず)を有している。反射板は、光源からの射出光を光学シート側に戻すものであり、反射、散乱、拡散などの機能を有している。この反射板は、例えば、発泡PET(ポリエチレンテレフタレート)などによって構成されている。これにより、光源からの射出光を効率的に利用することができる。光源は、液晶表示パネル30を背後から照明するものであり、例えば、複数の線状光源が等間隔で並列配置されたり、複数の点状光源が2次元配列されたりしたものである。なお、線状光源としては、例えば、熱陰極管(HCFL;Hot Cathode Fluorescent Lamp)、冷陰極管(CCFL;Cold Cathode Fluorescent Lamp)などが挙げられる。また、点状光源としては、例えば、発光ダイオード(LED;Light Emitting Diode)などが挙げられる。光学シートは、光源からの光の面内輝度分布を均一化したり、光源からの光の発散角や偏光状態を所望の範囲内に調整したりするものであり、例えば、拡散板、拡散シート、プリズムシート、反射型偏光素子、位相差板などを含んで構成されている。また、光源は、エッジライト方式のものでもよく、その場合には、必要に応じて導光板や導光フィルムが用いられる。
液晶表示パネル30は、複数の画素が行方向および列方向に2次元配列された透過型の表示パネルであり、映像信号に応じて各画素を駆動することによって映像を表示するものである。この液晶表示パネル30は、例えば、図10に示したように、バックライトユニット20側から順に、偏光板31A、透明基板32、画素電極33、配向膜34、液晶層35、配向膜36、共通電極37、カラーフィルタ38、透明電極39および偏光板31Bを有している。
次に、位相差素子40について説明する。図11は、位相差素子40の構成の一例を斜視的に表したものである。位相差素子40は、液晶表示パネル30の偏光板31Bを透過した光の偏光状態を変化させるものである。位相差素子40は、液晶表示パネル30の光射出側の表面(偏光板31B)に粘着剤(図示せず)などによって貼り付けられている。位相差素子40は、例えば、図11に示したように、液晶表示パネル30側から順に、基材41、配向膜42および位相差層43を有している。なお、図示しないが、基材41、配向膜42および位相差層43は、液晶表示パネル30とは反対側(観察者側)から順に配置されていてもよい。
次に、本実施の形態の表示装置2において画像を表示する際の基本動作の一例について、図5(A),(B)〜図8(A),(B)を参照しつつ説明する。
ところで、本実施の形態では、偏光眼鏡1の右目用位相差板11Aおよび左目用位相差板12Aが、光弾性係数が80×10-12/Pa未満の材料によって構成されている。これにより、製造過程において応力を加えて右目用位相差板11Aおよび左目用位相差板12Aを製造した場合であっても、応力による複屈折の変化が少ない。そのため、例えば、図3、図9に示したように、偏光眼鏡1の右目用光学素子11および左目用光学素子12を、表示装置2側に突出した湾曲形状にした場合であっても、応力に起因する光学特性の変化を従来よりも小さくすることができる。その結果、右目用光学素子11および左目用光学素子12のデザイン性を向上させたり、偏光眼鏡1のフレーム13の形状を比較的自由に設計することができる。従って、デザイン上の自由度を高めることができる。
次に、上記実施の形態の偏光眼鏡1の実施例について、比較例と対比して説明する。
…(1)
右目用画像光のクロストーク=(右目用画像光L1を、左目用光学素子12を介して見たときの輝度)/(右目用画像光L1を、右目用光学素子11を介して見たときの輝度)
…(2)
上記実施の形態では、位相差素子40の位相差領域(右目用位相差領域43A,左目用位相差領域43B)が水平方向に延在している場合が例示されていたが、それ以外の方向に延在していてもかまわない。例えば、図示しないが、位相差素子40の位相差領域(右目用位相差領域43A,左目用位相差領域43B)が垂直方向に延在していていてもよい。
Claims (8)
- 光入射面側に設けられ、第1の方向に遅相軸を有するλ/4位相差板と、前記λ/4位相差板よりも光射出側に設けられ、前記第1の方向と45°で交差する方向に透過軸を有する偏光板とを含んで構成された積層板を備え、
前記積層板は、前記光入射面側に突出した湾曲形状となっており、
前記λ/4位相差板は、光弾性係数が80×10-12/Pa未満の材料によって構成されている
立体映像観察用光学素子。 - 前記λ/4位相差板は、光弾性係数が50×10-12/Pa以下の材料によって構成されている
請求項1に記載の立体映像観察用光学素子。 - 前記λ/4位相差板は、光弾性係数が30×10-12/Pa以下の材料によって構成されている
請求項2に記載の立体映像観察用光学素子。 - 前記λ/4位相差板は、変性PC(ポリカーボネート)を含んで構成されている
請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の立体映像観察用光学素子。 - 前記積層板は、65.4mm以上の曲率を有する
請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の立体映像観察用光学素子。 - 右目用の第1の光学素子と、
左目用の第2の光学素子と、
前記第1の光学素子および前記第2の光学素子を支持するフレームと
を備え、
前記第1の光学素子は、
光入射面側に設けられ、第1の方向に遅相軸を有する第1のλ/4位相差板と、前記第1のλ/4位相差板よりも光射出側に設けられ、前記第1の方向と45°で交差する方向に透過軸を有する第1の偏光板とを含んで構成された第1の積層板を有し、
前記第2の光学素子は、
光入射面側に設けられ、前記第1の方向と交差する第2の方向に遅相軸を有する第2のλ/4位相差板と、前記第2のλ/4位相差板よりも光射出側に設けられ、前記第2の方向と45°で交差する方向に透過軸を有する第2の偏光板とを含んで構成された第2の積層板を有し、
前記第1の積層板および前記第2の積層板は、ともに、前記光入射面側に突出した湾曲形状となっており、
前記第1のλ/4位相差板および前記第2のλ/4位相差板は、ともに、光弾性係数が80×10-12/Pa未満の材料によって構成されている
立体映像観察用眼鏡。 - 前記第1の積層板および前記第2の積層板は、65.4mm以上の曲率を有する
請求項6に記載の立体映像観察用眼鏡。 - 立体映像表示装置と、前記立体映像表示装置とは別体で設けられた立体映像観察用眼鏡とを備え、
前記立体映像観察用眼鏡は、
右目用の第1の光学素子と、
左目用の第2の光学素子と、
前記第1の光学素子および前記第2の光学素子を支持するフレームと
を有し、
前記第1の光学素子は、
光入射面側に設けられ、第1の方向に遅相軸を有する第1のλ/4位相差板と、前記第1のλ/4位相差板よりも光射出側に設けられ、前記第1の方向と45°で交差する方向に透過軸を有する第1の偏光板とを含んで構成された第1の積層板を有し、
前記第2の光学素子は、
光入射面側に設けられ、前記第1の方向と交差する第2の方向に遅相軸を有する第2のλ/4位相差板と、前記第2のλ/4位相差板よりも光射出側に設けられ、前記第2の方向と45°で交差する方向に透過軸を有する第2の偏光板とを含んで構成された第2の積層板を有し、
前記第1の積層板および前記第2の積層板は、ともに、前記光入射面側に突出した湾曲形状となっており、
前記第1のλ/4位相差板および前記第2のλ/4位相差板は、ともに、光弾性係数が80×10-12/Pa未満の材料によって構成されている
立体映像表示システム。
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