JP5316444B2 - 立体映像表示用光学部材及び立体映像表示装置 - Google Patents

立体映像表示用光学部材及び立体映像表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、立体映像表示用光学部材及び立体映像表示装置に関する。
観察者に立体映像を認識させる装置として、右目用の映像と左目用の映像をそれぞれ異なる領域に表示する映像生成部、及び、二つの異なる領域に入射した偏光の偏光軸が、互いに直交した直線偏光、又は偏光軸の回転方向が互いに逆方向である円偏光として射出する偏光軸制御板を含む立体映像表示装置が知られている（例えば、特許文献１〜５を参照）。
特開平１０−２３２３６５号公報 特開２００４−２６４３３８号公報 特開平９−９０４３１号公報 特開２００８−３０４９０９号公報 特開２００２−１８５９８３号公報
しかしながら、特許文献１〜５に記載の技術では、モアレが発生する場合があった。ここで、モアレとは、干渉縞ともいい、規則正しい繰り返し模様を複数重ね合わせた時に、それらの周期のずれにより視覚的に発生する縞模様のことである。
例えば、特許文献４及び特許文献５に記載の立体映像表示装置では、右目用の画像を生成する領域と左目用の画像を生成する領域に、赤色のカラーフィルターを有する画素、緑色のカラーフィルターを有する画素、青色のカラーフィルターを有する画素が設けられ、さらに各色のフィルター領域間に、隣接する赤、緑、青の画素の混色を防ぎ、バックライトからの光を遮断してコントラストを向上させるよう格子状の黒色パターンであるブラックマトリックスが設けられた映像生成領域遮光部を有する画像生成部と、右目用の画像を透過させる第一偏光領域と左目用の画像を偏光軸に対して直角に観点させて透過させる第二偏光領域とクロストークの発生を低減するために設けられた偏光軸制御板領域遮光部とを有する偏光軸制御板とを備えており、映像生成領域遮光部と偏光軸制御板領域遮光部とのピッチが近似しているので、モアレが発生しやすい。一般的に、２つの規則正しい繰り返し模様のパターンが平行にあるとき、第１のパターンの間隔（周期）をｐ、第２のパターンの間隔（周期）をｐ+δｐとするとき（但し、０＜δｐ＜ｐとする）、発生するモアレの間隔（周期）ｄは、下記（数式１）を用いて表される。
d=ｐ２／δｐ ・・・（数式１）
映像生成領域遮光部と偏光軸制御板領域遮光部との間には、偏光軸制御部を保持するためのガラス基板が設けられ、これらはこのガラス基板により一定の距離を保ち隔てられて配置されている。このため、観察者は正面にある映像生成領域遮光部と偏光軸制御板領域遮光部とが重なっているように見え、映像生成領域遮光部と偏光軸制御板領域遮光部とは分離して見えない。このためモアレは発生しない。しかしながら、観察者が正面から離れた部分を観察する場合、映像生成領域遮光部と偏光軸制御板領域遮光部とは分離して見える、即ち見た目のピッチにずれが生じるためモアレが観察される。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、モアレの発生を低減する立体映像表示用光学部材及び立体映像表示装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る立体映像表示用光学部材の第１の特徴は、外部から入力する第１の映像信号に基づいて、所定の角度の偏光軸である第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第１の変調偏光を生成して射出する第１の変調光生成領域（１６２）と、外部から入力する第２の映像信号に基づいて前記第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第２の変調偏光を生成して射出する第２の変調光生成領域（１６４）とを有する映像生成部（１６０）から射出した前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光のうち、第２の偏光軸の直線偏光である前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光を透過して射出する偏光板（１７０）と、前記映像生成部における第１の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第１の変調偏光が入射した際に前記第１の変調偏光の偏光軸を第３の偏光軸となるよう偏光し第３の変調偏光として射出する第１の偏光領域（１８１）と、前記映像生成部における第２の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第２の変調偏光が入射した際に前記第２の変調偏光の偏光軸を前記第３偏光軸と異なる第４の偏光軸となるよう偏光し第４の変調偏光として射出する第２の偏光領域（１８２）と、前記第１の偏光領域及び前記第２の偏光領域の境界部に設けられ入射した光を遮光する遮光部（１８３）とを有する偏光軸制御板（１８０）と、を備え、前記遮光部は、境界形状が所定の周期を有する曲線となるように形成されていることにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る立体映像表示用光学部材の第２の特徴は、前記映像生成部（１６０）は、前記第１の変調光生成領域及び前記第２の変調光生成領域それぞれに備えられた画素の境界部に設けられ、入射した光を遮光する画素間遮光部（１６５）を有し、前記遮光部は、前記曲線の波長が前記画素間遮光部の間隔より小さく、かつ前記曲線の変調度が１０〜３０％となるように形成されていることにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る立体映像表示用光学部材の第３の特徴は、外部から入力する第１の映像信号に基づいて、所定の角度の偏光軸である第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第１の変調偏光を生成して射出する第１の変調光生成領域（１６２）と、外部から入力する第２の映像信号に基づいて前記第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第２の変調偏光を生成して射出する第２の変調光生成領域（１６４）とを有する映像生成部（１６０）から射出した前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光のうち、第２の偏光軸の直線偏光である前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光を透過して射出する偏光板（１７０）と、前記映像生成部における第１の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第１の変調偏光が入射した際に前記第１の変調偏光の偏光軸を第３の偏光軸となるよう偏光し第３の変調偏光として射出する第１の偏光領域（１８１）と、前記映像生成部における第２の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第２の変調偏光が入射した際に前記第２の変調偏光の偏光軸を前記第３偏光軸と異なる第４の偏光軸となるよう偏光し第４の変調偏光として射出する第２の偏光領域（１８２）と、前記第１の偏光領域及び前記第２の偏光領域の境界部に設けられ入射した光を遮光する遮光部（１８５）とを有する偏光軸制御板（１８０）と、を備え、前記遮光部は、境界形状が、発生された所定範囲内の乱数に基づいて、所定の境界限界を越えないように描画された曲線となるように形成されていることにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る立体映像表示用光学部材の第４の特徴は、外部から入力する第１の映像信号に基づいて、所定の角度の偏光軸である第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第１の変調偏光を生成して射出する第１の変調光生成領域（１６２）と、外部から入力する第２の映像信号に基づいて前記第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第２の変調偏光を生成して射出する第２の変調光生成領域（１６４）とを有する映像生成部（１６０）から射出した前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光のうち、第２の偏光軸の直線偏光である前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光を透過して射出する偏光板（１７０）と、前記映像生成部における第１の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第１の変調偏光が入射した際に前記第１の変調偏光の偏光軸を第３の偏光軸となるよう偏光し第３の変調偏光として射出する第１の偏光領域（１８１）と、前記映像生成部における第２の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第２の変調偏光が入射した際に前記第２の変調偏光の偏光軸を前記第３偏光軸と異なる第４の偏光軸となるよう偏光し第４の変調偏光として射出する第２の偏光領域（１８２）と、前記第１の偏光領域及び前記第２の偏光領域の境界部に設けられ入射した光を遮光する遮光部（１８６）とを有する偏光軸制御板（１８０）と、を備え、前記遮光部は、定数ａ（ただしａ≧３）、自然数ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）を用いて、ｙｎの初期値を０＜ｙｎ＜１としたときの境界形状が、単位長毎にロジスティック式ｙｎ＋１＝ａｙｎ（１−ｙｎ）に基づいて算出されたｙｎ＋１の曲線となるように形成されていることにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る立体映像表示用光学部材の第５の特徴は、前記ロジスティック式の定数ａの値が３．６以上であり４．０以下であることにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る立体映像表示用光学部材の第６の特徴は、外部から入力する第１の映像信号に基づいて、所定の角度の偏光軸である第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第１の変調偏光を生成して射出する第１の変調光生成領域（１６２）と、外部から入力する第２の映像信号に基づいて前記第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第２の変調偏光を生成して射出する第２の変調光生成領域（１６４）とを有する映像生成部（１６０）から射出した前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光のうち、第２の偏光軸の直線偏光である前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光を透過して射出する偏光板（１７０）と、前記映像生成部における第１の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第１の変調偏光が入射した際に前記第１の変調偏光の偏光軸を第３の偏光軸となるよう偏光し第３の変調偏光として射出する第１の偏光領域（２８１）と、前記映像生成部における第２の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第２の変調偏光が入射した際に前記第２の変調偏光の偏光軸を前記第３偏光軸と異なる第４の偏光軸となるよう偏光し第４の変調偏光として射出する第２の偏光領域（２８２）とを有する偏光軸制御板（２８０）と、を備え、前記第１の偏光領域及び前記第２の偏光領域は、互いの境界形状が所定の周期を有する曲線となるように形成されていることにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る立体映像表示用光学部材の第７の特徴は、外部から入力する第１の映像信号に基づいて、所定の角度の偏光軸である第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第１の変調偏光を生成して射出する第１の変調光生成領域（１６２）と、外部から入力する第２の映像信号に基づいて前記第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第２の変調偏光を生成して射出する第２の変調光生成領域（１６４）とを有する映像生成部（１６０）から射出した前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光のうち、第２の偏光軸の直線偏光である前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光を透過して射出する偏光板（１７０）と、前記映像生成部における第１の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第１の変調偏光が入射した際に前記第１の変調偏光の偏光軸を第３の偏光軸となるよう偏光し第３の変調偏光として射出する第１の偏光領域（２８１）と、前記映像生成部における第２の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第２の変調偏光が入射した際に前記第２の変調偏光の偏光軸を前記第３偏光軸と異なる第４の偏光軸となるよう偏光し第４の変調偏光として射出する第２の偏光領域（２８２）とを有する偏光軸制御板（２８０）と、を備え、前記第１の偏光領域及び前記第２の偏光領域は、互いの境界形状が発生された所定範囲内の乱数に基づいて、所定の境界限界を越えないように描画された曲線となるように形成されていることにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る立体映像表示用光学部材の第８の特徴は、外部から入力する第１の映像信号に基づいて、所定の角度の偏光軸である第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第１の変調偏光を生成して射出する第１の変調光生成領域（１６２）と、外部から入力する第２の映像信号に基づいて前記第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第２の変調偏光を生成して射出する第２の変調光生成領域（１６４）とを有する映像生成部（１６０）から射出した前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光のうち、第２の偏光軸の直線偏光である前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光を透過して射出する偏光板（１７０）と、前記映像生成部における第１の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第１の変調偏光が入射した際に前記第１の変調偏光の偏光軸を第３の偏光軸となるよう偏光し第３の変調偏光として射出する第１の偏光領域（２８１）と、前記映像生成部における第２の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第２の変調偏光が入射した際に前記第２の変調偏光の偏光軸を前記第３偏光軸と異なる第４の偏光軸となるよう偏光し第４の変調偏光として射出する第２の偏光領域（２８２）とを有する偏光軸制御板（２８０）と、を備え、前記第１の偏光領域及び前記第２の偏光領域は、定数ａ（ただしａ≧３）、自然数ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）を用いて、ｙｎの初期値を０＜ｙｎ＜１としたときの境界形状が、単位長毎にロジスティック式ｙｎ＋１＝ａｙｎ（１−ｙｎ）に基づいて算出されたｙｎ＋１の曲線となるように形成されていることにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る立体映像表示用光学部材の第９の特徴は、前記ロジスティック式の定数ａの値が３．６以上であり４．０以下であることにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る立体映像表示装置（１００）の第１の特徴は、光源（１２０）と、前記光源を射出した光のうち前記第１偏光軸である第１の直線偏光を透過する直線偏光生成部（１５０）と、第１の変調光生成領域と第２の変調光生成領域を有し、前記直線偏光生成部を射出した前記第１の直線偏光が入射した際に光変調して前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光として射出する前記映像生成部（１６０）と、上述した第１〜第９の特徴のうちいずれかの特徴を有する立体映像表示用光学部材と、を備え、前記偏光軸制御板における前記第１の偏光領域を射出した前記第３変調偏光により生成される映像を右目用映像とし、前記第２の偏光領域を射出した前記第４の変調偏光により生成される映像を左目用映像とすることにある。
本発明の立体映像表示用光学部材及び立体映像表示装置によれば、モアレの発生を低減することができる。
本発明の実施例１に係る立体映像表示装置の分解斜視図である。 本発明の実施例１に係る立体映像表示装置の偏光軸制御板の別の形態を示す斜視図である。 本発明の実施例１に係る立体映像表示装置の使用状態を示す概略図である。 本発明の実施例１に係る立体映像表示装置が備える映像生成部の一部を拡大して示す平面図である。 映像生成領域遮光部及び偏光軸制御板領域遮光部が形成されていない場合における映像生成部と偏光軸制御板との断面の一例を図示した断面図である。 本発明の実施例に係る立体映像表示装置に備えられた映像生成部と偏光軸制御板との断面の一例を図示した断面図である。 本発明の実施例１に係る立体映像表示装置が備える偏光軸制御板領域遮光部１８３の平面図である。 本発明の実施例１である立体映像表示装置において、モアレの変化を調査する実験に用いた画面サイズの異なる２種類の映像生成部の拡大図である。（ａ）は、２４（インチ）の画面サイズの映像生成部の拡大図であり、（ｂ）は、３７（インチ）の画面サイズの映像生成部の拡大図である。 本発明の実施例１に係る立体映像表示装置において、波長及び変調度を変動させたときのモアレ評価の結果を示した図である。（ａ）は、図８（ａ）に示した２４（インチ）の画面サイズにおけるモアレ評価の結果を示した図であり、（ｂ）は、図８（ｂ）に示した３７（インチ）の画面サイズにおけるモアレ評価の結果を示した図である。 本発明の実施例１に係る立体映像表示装置の偏光軸制御板の別の形態を示す斜視図である。 本発明の実施例１に係る立体映像表示装置の偏光軸制御板の別の形態を示す斜視図である。 本発明の実施例２である立体映像表示装置が備える偏光軸制御板領域遮光部の形成方法の概略を模式的に示した図である。 本発明の実施例２である立体映像表示装置が備える偏光軸制御板領域遮光部の水平方向１ライン分の線状パターンの形成方法を詳細に示したフローチャートである。 本発明の実施例２である立体映像表示装置において、モアレの変化を調査する実験に用いたそれぞれ画面サイズの異なる３種類のモニタについての仕様を示した図である。 本発明の実施例２である立体映像表示装置において、単位変動量Ｗ及び限界量Ｌの値を変更して、モアレ評価の結果を示した図である。ここで、（ａ）は、画面サイズが２４インチの場合におけるモアレ評価の結果を示し、（ｂ）は、画面サイズが３２インチの場合におけるモアレ評価の結果を示し、（ｃ）は、画面サイズが３７インチの場合におけるモアレ評価の結果を示している。 図１５（ａ）に示した実験例（Ａ１）〜（Ｈ１）における偏光軸制御板領域遮光部１８５の線状パターンの一例を示した図である。 本発明の実施例３である立体映像表示装置が備える偏光軸制御板領域遮光部の水平方向１ライン分の線状パターンの形成方法を詳細に示したフローチャートである。 本発明の実施例３である立体映像表示装置において、定数ａの値を変更して、モアレ評価の結果を示した図である。 図１８に示した実験例（Ｊ）〜（Ｑ）における偏光軸制御板領域遮光部の線状パターンの一例を示した図である。 本発明の実施例４に係る立体映像表示装置の分解斜視図である。 本発明の実施例５に係る立体映像表示装置の構成を示した構成図である。 本発明の実施例６に係る立体映像表示装置が備える偏光軸制御板の斜視図である。 本発明の実施例６に係る立体映像表示装置が備える偏光軸制御板の一部を拡大して示す平面図である。 本発明の実施例６に係る立体映像表示装置において、波長及び変調度を変動させたときのモアレ評価の結果を示した図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例１に係る立体映像表示装置１００の分解斜視図である。
立体映像表示装置１００は、光源１２０と、映像表示部１３０と、偏光軸制御板（立体映像表示用光学部材）１８０とを図１に示す順で備え、これらが図示しない筐体に収容されている。また、映像表示部１３０は、偏光板（直線偏光生成部）１５０、映像生成部１６０及び偏光板１７０を含む。この立体映像表示装置１００に表示される立体映像を後述する観察者が観察する場合、観測者は、図１に示した矢印Ｘ１の方向から（図１における偏光軸制御板１８０よりも右側から）観察する。
光源１２０は、観察者から見て立体映像表示装置１００の最も奥側に配され、立体映像表示装置１００を使用している状態（以下、「立体映像表示装置１００の使用状態」と略称する）において、白色の非偏光、または光源からの光を効率良く利用するために設けられた反射型偏光板で、偏光板１５０の方向に一致する光を透過し、それ以外の成分を反射して戻し、バックライトユニット内で反射させて、再び光を射出させ、反射型偏光板で偏光した光を偏光板１５０の一面に向けて射出する。なお、本発明の実施例１では、光源１２０に面光源を用いているが、面光源に替えて例えば点光源と集光レンズとの組み合わせでもよい。この集光レンズの一例は、フレネルレンズシートである。
偏光板１５０は、映像生成部１６０の光源１２０側に配される。偏光板１５０は、透過軸及び当該透過軸に直交する吸収軸を有し、光源１２０から射出した無偏光が入射すると、その無偏光のうち透過軸と平行な偏光軸の光を透過し、吸収軸と平行な偏光軸の光を遮断する。ここで、偏光軸とは、光における電界の振動方向のことであり、偏光板１５０における透過軸は、図１に矢印Ｙ１で示すように、観察者が立体映像表示装置１００を見たときの水平方向から右上方向及び左下方向に４５度の傾斜を有する。したがって、偏光板１５０から射出する光は、水平方向から４５度の傾斜を有する直線偏光となる。
映像生成部１６０は、赤色光，緑色光及び青色光にそれぞれ対応した画素を備えている。また、映像生成部１６０は、複数の画素からなる右目用映像生成領域１６２及び右目用映像生成領域１６２と異なる複数の画素からなる左目用映像生成領域１６４を有する。映像生成部１６０は、液晶表示素子等の入射した光を外部から入力した映像信号に基づいて光変調するものである。これら右目用映像生成領域１６２及び左目用映像生成領域１６４は、図１に示すように、映像生成部１６０を水平方向に区切った領域であり、複数の右目用映像生成領域１６２及び左目用映像生成領域１６４が鉛直方向に互い違いに配される。
立体映像表示装置１００の使用状態において、映像生成部１６０の右目用映像生成領域１６２及び左目用映像生成領域１６４には、外部から供給される右目用映像信号及び左目用映像信号によりそれぞれ右目用映像及び左目用映像が生成される。右目用映像生成領域１６２に右目用映像が生成されているときに、偏光板１５０を透過した光の一部が右目用映像生成領域１６２に入射すると、右目用映像信号に基づいて光変調され右目用映像生成領域１６２からは右目用映像の映像光（以下、「右目用映像光」と略称する）が射出する。また、左目用映像生成領域１６４に左目用映像が生成されているときに、偏光板１５０を透過した光の他の一部が左目用映像生成領域１６４に入射すると、左目用映像信号に基づいて光変調され左目用映像生成領域１６４からは左目用映像の映像光（以下、「左目用映像光」と略称する）が射出する。ここで、右目用映像生成領域１６２から射出する右目用映像光及び左目用映像生成領域１６４から射出する左目用映像光は、映像光における映像信号に基づいて光変調された領域はそれぞれ偏光軸が回転する。また、映像生成部１６０の各画素の境界部には赤色光，緑色光及び青色光の混色を低減するために、ブラックマトリクスと呼ばれる遮光部が設けられている。更に、ブラックマトリクスのうち右目用映像生成領域１６２と左目用映像生成領域１６４の境界部には、水平方向に帯状のブラックストライプである映像生成領域遮光部１６３が形成されている。
偏光板１７０は、映像生成部１６０における観察者側に配置される。この偏光板１７０は、上述した右目用映像生成領域１６２を透過した右目用映像光、及び、上述した左目用映像生成領域１６４を透過した左目用映像光が入射すると、これらのうち偏光軸の成分の中で透過軸と平行な偏光成分を透過し、偏光軸が吸収軸と平行な偏光成分を遮断する。ここで、偏光板１７０における透過軸は、図１に矢印Ｙ２で示すように、観察者が立体映像表示装置１００を見たときの水平方向から左上方向及び右下方向に４５度の傾斜を有する。したがって、偏光板１７０から射出する光は、偏光板１５０から射出する光と直交すると共に、水平方向から４５度の傾斜を有する直線偏光となる。また、偏光板１７０における透過軸の方向は、映像生成部１６０から射出する右目用映像光及び左目用映像光の偏光軸の方向と略一致させることにより立体映像表示装置１００の輝度を向上することができる。
偏光軸制御板１８０は、基板１８４と基板１８４上に形成された第一偏光領域１８１及び第二偏光領域１８２とを有する。この偏光軸制御板１８０における第一偏光領域１８１及び第二偏光領域１８２の位置及び大きさは、図１に示すように、映像生成部１６０の右目用映像生成領域１６２及び左目用映像生成領域１６４の位置及び大きさに対応する。したがって、立体映像表示装置１００の使用状態において、第一偏光領域１８１には、右目用映像生成領域１６２を透過した右目用映像光が入射し、第二偏光領域１８２には、左目用映像生成領域１６４を透過した左目用映像光が入射する。
第一偏光領域１８１は、入射した右目用映像光の偏光軸を回転させずにそのまま透過する。一方、第二偏光領域１８２は、入射した左目用映像光の偏光軸を第一偏光領域１８１に入射した右目用映像光の偏光軸に対して直交する方向に９０度回転させる。したがって、第一偏光領域１８１を透過した右目用映像光の偏光軸と、第二偏光領域１８２を透過した左目用映像光の偏光軸とは、図１に矢印Ｙ３，Ｙ４で示すように、その向きが互いに直交する。なお、図１において偏光軸制御板１８０の第一偏光領域１８１及び第二偏光領域１８２に示した矢印Ｙ３，Ｙ４は、各偏光領域を通過した偏光の偏光軸の向きを示す。
偏光軸制御板１８０において、基板１８４には、入射する映像光の偏光軸の向きを変化させないように、例えば複屈折が低い透明なガラスまたは複屈折が低い樹脂などの板状部材、若しくは複屈折が低いフィルム状部材が用いられる。第一偏光領域１８１には、入射する右目用映像光の偏光軸の向きを変化させないでそのまま透過させるため、基板１８４上に何も設けずに光を透過させるか、または、複屈折が低いガラスや樹脂など部材、あるいは偏光板１７０と同様の偏光状態を有する偏光板が用いられる。また、第二偏光領域１８２には、例えば入射する左目用映像光の偏光軸の向きを９０度回転する性質を有する複屈折性の物質で形成された半波長板が用いられる。結果として偏光軸制御板１８０から射出した右目用映像光の偏光軸の向きと左目用映像光の偏光軸の向きとは、直交した光となる。
また、偏光軸制御板１８０の映像表示部１３０と対向する面における第一偏光領域１８１と第二偏光領域１８２との境界部分に、帯状の偏光軸制御板領域遮光部１８３が映像表示部１３０側に設けられている。このような偏光軸制御板領域遮光部１８３を設けることにより、偏光軸制御板１８０の第一偏光領域１８１に隣接する第二偏光領域１８２に入射するべき左目用映像光のうち、上記境界を超えて当該第一偏光領域１８１に入射する映像光を吸収して遮ることができる。また、同様に、偏光軸制御板１８０の第二偏光領域１８２に隣接する第一偏光領域１８１に入射するべき右目用映像光のうち、上記境界を超えて当該第二偏光領域１８２に入射する映像光を吸収して遮ることができる。したがって、立体映像表示装置１００から射出される右目用映像光及び左目用映像光にクロストークが生じにくくなる。このクロストークについての詳細は後述する。
なお、偏光軸制御板１８０の別の形態として、図２に示すような基板１８４と、基板１８４上に形成された第二偏光領域１８２とを有する構造としてもよい。
また、上記立体映像表示装置１００は、偏光軸制御板１８０よりも観察者側（図１における偏光軸制御板１８０の右側）に、上記偏光軸制御板１８０の第一偏光領域１８１及び第二偏光領域１８２を透過した右目用映像光及び左目用映像光を水平方向または鉛直方向の少なくとも一方の方向に拡散する拡散板を有してもよい。このような拡散板には、例えば水平方向または鉛直方向に延伸するかまぼこ状の凸レンズ（シリンドリカルレンズ）が複数配されたレンチキュラーレンズシート、または、凸レンズが平面状に複数配されたレンズアレイシートが用いられる。
図３は、立体映像表示装置１００の使用状態を示す概略図である。
立体映像表示装置１００により立体映像を観察する場合、観察者５００は、図３に示すように、立体映像表示装置１００から投影される右目用映像光及び左目用映像光を、偏光眼鏡２００をかけて観察する。この偏光眼鏡２００には、観察者５００がこの偏光眼鏡２００をかけたときに観察者５００の右目５１２側にあたる位置に右目用映像透過部２３２が配され、左目５１４側にあたる位置に左目用映像透過部２３４が配される。これら右目用映像透過部２３２及び左目用映像透過部２３４は、透過軸方向が互いに異なる偏光レンズであり、偏光眼鏡２００のフレームに固定されている。
右目用映像透過部２３２は、透過軸が第一偏光領域１８１を透過した右目用映像光と同じ向きを有し、吸収軸が上記透過軸と直交する向きを有する偏光板である。左目用映像透過部２３４は、透過軸が第二偏光領域１８２を透過した左目用映像光と同じ向きを有し、吸収軸が上記透過軸と直交する向きを有する偏光板である。これら右目用映像透過部２３２及び左目用映像透過部２３４には、例えば二色性染料を含浸させたフィルムを一軸延伸して得られる偏光膜を貼り付けた偏光レンズが用いられる。
観察者５００は、立体映像表示装置１００により立体映像を観察するときに、第一偏光領域１８１を透過した右目用映像光及び第二偏光領域１８２を透過した左目用映像光の射出する範囲内で、偏光眼鏡２００をかけて立体映像表示装置１００を観察することにより、右目５１２では右目用映像光に含まれる右目用映像だけを観察することができ、左目５１４では左目用映像光に含まれる左目用映像だけを観察することができる。したがって、観察者５００は、これら右目用映像及び左目用映像を立体映像として認識することができる。
図４は、映像生成部１６０の一部を拡大して示す平面図である。
図４に示すように、映像生成部１６０の右目用映像生成領域１６２及び左目用映像生成領域１６４は、それぞれ水平方向において複数の小さなセルに分割されており、これらのセルの１つ１つが、外部から与える映像信号により光変調する最小単位である画素３６０となっている。各画素３６０には、赤色、緑色、青色のカラーフィルターが設けられて３原色を表示することとなり、それぞれ赤色表示画素３６１、緑色表示画素３６２及び青色表示画素３６３となっている。
なお、映像生成部１６０の右目用映像生成領域１６２及び左目用映像生成領域１６４では、例えば赤色表示画素３６１、緑色表示画素３６２及び青色表示画素３６３が水平方向にこの順に繰り返して配される。
また、カラーフィルターによって区分けされた隣接領域の混色を防ぐためのブラックマトリックスが設けられているが、そのうち、映像生成部１６０の右目用映像生成領域１６２と左目用映像生成領域１６４の境界部を含む各画素の境界部にはブラックマトリックスの一部分としてブラックストライプである映像生成領域遮光部１６３が形成されている。
ここで、クロストークについて説明する。
図５は、偏光軸制御板領域遮光部１８３が形成されていない場合における映像生成部１６０と偏光軸制御板１８０との断面の一例を図示した断面図である。
図５に示すように、偏光軸制御板１８０は、右目用映像生成領域１６２の前方に第一偏光領域１８１が位置するように、また、左目用映像生成領域１６４の前方に第二偏光領域１８２が位置するように、観測者５００から見て映像生成部１６０の手前側に配置されている。
そして、右目用映像生成領域１６２からは右目用映像光が射出され、射出された右目用映像光は第一偏光領域１８１を透過して観察者５００に到達する。一方、左目用映像生成領域１６４からは左目用映像光が射出され、射出された左目用映像光は第二偏光領域１８２に入射して偏光の振動方向が９０°回転された後に観察者５００に到達する。
このように、立体映像表示装置１００において、右目用映像及び左目用映像を表示させるためには、右目用映像生成領域１６２から射出された右目用映像光が第一偏光領域１８１に入射され、且つ、左目用映像生成領域１６４から射出された左目用映像光が第二偏光領域１８２に入射される必要がある。
例えば、右目用映像生成領域１６２から射出された右目用映像光が第二偏光領域１８２に入射された場合、偏光の振動方向が９０°回転され、観察者５００の左目用映像透過部２３４で捕らえられる映像となる。この映像は、当然ながら本来の左目用映像とは異なる為、観察者５００が捕らえる映像が不鮮明になり、また、立体感が不明瞭となる等の不具合が発生することがある。
しかしながら、従来技術では、映像生成部１６０から射出された右目用映像光及び左目用映像光を、全てそれぞれ第一偏光領域１８１及び第二偏光領域１８２に入射させるように精度良く映像生成部１６０と偏光軸制御板１８０とを配置することは極めて困難であった。
鮮明な映像を得るには右目用映像生成領域１６２及び左目用映像生成領域１６４が密である（巾細である）方が良いが、この場合、右目用映像生成領域１６２及び左目用映像生成領域１６４が密に配された映像生成部１６０の前方に、右目用映像生成領域１６２及び左目用映像生成領域１６４に対応すべく、正確に第一偏光領域１８１及び第二偏光領域１８２を配設することが極めて困難であった。具体的には、一般的な第一偏光領域１８１及び第二偏光領域１８２は、夫々２００μｍ程度の巾の極細線状であり、位置ずれを５％未満にする十数μｍレベルで正確に配置することは、非常に困難である。
また、右目用映像生成領域１６２から射出された右目用映像光、及び、左目用映像生成領域１６４から射出された左目用映像光は共に完全には平行光ではないので、例えば、図５に示した左目用映像生成領域１６４の上端部付近から射出された左目用映像光の一部は第一偏光領域１８１に入射されてしまう場合がある（図５に示す矢印１０）。
更に、左目用映像生成領域１６４から射出された左目用映像光が、一旦第二偏光領域１８２に入射された後、第一偏光領域１８１に入射される場合もある（図５に示す矢印１１）。この現象は、一般的にクロストーク現象と呼ばれている。この場合、矢印１１で示す左目用映像光の偏光の振動方向は０乃至９０°の範囲に回転されることになるが、例えば、４５°回転されると、左目用映像光は、右目用映像透過部２３２及び左目用映像透過部２３４を夫々５０％ずつ通過することになり、この点においても、観察者５００が捕らえる映像が不鮮明になり、立体感が不明瞭になる等の不具合が発生する。
そこで、本発明の実施例１に係る立体映像表示装置１００は、偏光軸制御板１８０に、偏光軸制御板領域遮光部１８３を備える構成とする。
図６は、本発明の実施例１に係る立体映像表示装置１００に備えられた映像生成部１６０と偏光軸制御板１８０との断面の一例を図示した断面図である。
図６に示すように、映像生成部１６０は、右目用映像生成領域１６２と左目用映像生成領域１６４とが交互に並設された映像生成部１６０が配置されており、映像生成部１６０の右目用映像生成領域１６２と左目用映像生成領域１６４との境界部にはブラックストライプである映像生成領域遮光部１６３が形成されている。
また、偏光軸制御板１８０は、第二偏光領域１８２と第一偏光領域１８１の境界部に、クロストークを低減するために、帯状の偏光軸制御板領域遮光部１８３が形成されている。
映像生成領域遮光部１６３と偏光軸制御板領域遮光部１８３とは、印刷工法を用いて形成され、この際の塗料は黒色染料を添加した紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂が用いられる。通常は、偏光軸制御板領域遮光部１８３は黒色の帯状として形成される。ここで、印刷工法としては、凸版印刷、平版印刷、凹版印刷、孔版印刷、スクリーン印刷及びオフセット印刷等を用いることができる。
これにより、偏光軸制御板１８０の第一偏光領域１８１に隣接する第二偏光領域１８２に入射するべき左目用映像光のうち、上記境界を超えて第一偏光領域１８１に入射する映像光を吸収して遮ることができる。
また、同様に、偏光軸制御板１８０の第二偏光領域１８２に隣接する第一偏光領域１８１に入射するべき右目用映像光のうち、上記境界を超えて第二偏光領域１８２に入射する映像光を吸収して遮ることができる。したがって、立体映像表示装置１００から射出される右目用映像光及び左目用映像光にクロストークが生じにくくなる。
そのため、観察者５００は、立体映像表示装置１００により立体映像を観察するときに、第一偏光領域１８１を透過した右目用映像光及び第二偏光領域１８２を透過した左目用映像光の射出する範囲内で、偏光眼鏡２００をかけて立体映像表示装置１００を観察することにより、右目では右目用映像光に含まれる右目用映像だけを観察することができ、左目では左目用映像光に含まれる左目用映像だけを観察することができる。これにより、観察者５００は、これら右目用映像及び左目用映像を立体映像として認識することができる。
映像生成領域遮光部１６３と偏光軸制御板領域遮光部１８３とのピッチは近似しており、モアレが発生しやすい。そこで、本発明の実施例１に係る立体映像表示装置１００に備えられた偏光軸制御板１８０の偏光軸制御板領域遮光部１８３は、境界形状が所定の周期を有する曲線となるように形成されることにより、モアレの発生を低減する。
図７は、本発明の実施例１に係る立体映像表示装置１００が備える偏光軸制御板領域遮光部１８３の平面図である。
図７に示すように、偏光軸制御板領域遮光部１８３は、境界形状が滑らかな周期的な曲線になるように、黒色染料を添加した紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂で形成されている。そして、この曲線は、一定の波長λ及び変調度Ｍに基づいて決定されており、図７に示すように、周期的な曲線で境界形状が形成された偏光軸制御板領域遮光部１８３の最も幅広となる距離、即ち曲線の最大振幅をＡ，最も幅が狭くなる距離、即ち曲線の最小振幅をＢとすると、変調度Ｍは、Ｂ／Ａで表される。
このように、偏光軸制御板領域遮光部１８３の線状パターンは、波長λ及び変調度Ｍに基づいて境界形状が、境界形状が滑らかな周期的な曲線になるように形成されるので、波長λ及び変調度Ｍの値により、その形状が異なりモアレの発生状態も異なる。
そこで、以下に示すように、波長λ及び変調度Ｍの値を変更して、立体映像表示装置１００の画面サイズ毎に、モアレの変化を調査する実験を行った。
図８は、本発明の実施例１である立体映像表示装置１００において、モアレの変化を調査する実験に用いた画面サイズの異なる２種類の映像生成部１６０の拡大図である。（ａ）は、２４（インチ）の画面サイズの映像生成部１６０の拡大図であり、（ｂ）は、３７（インチ）の画面サイズの映像生成部１６０の拡大図である。
図８（ａ），（ｂ）に示すように、映像生成部１６０の右目用映像生成領域１６２及び左目用映像生成領域１６４は、それぞれ水平方向において複数の小さなセルに分割されており、これらのセルの１つ１つが、外部から与える映像信号により光変調する最小単位である画素３６０となっている。各画素３６０には、赤色、緑色、青色のカラーフィルターが設けられて３原色を表示することとなり、それぞれ赤色表示画素３６１、緑色表示画素３６２及び青色表示画素３６３となっている。そして、赤色表示画素３６１、緑色表示画素３６２及び青色表示画素３６３の境界部には、鉛直方向にブラックストライプである画素間遮光部１６５が形成されている。
図８（ａ）に示すように、２４（インチ）の画面サイズの映像生成部１６０においては、赤色表示画素３６１、緑色表示画素３６２及び青色表示画素３６３の水平方向の幅が、０．０６（ｍｍ）であり、それぞれの画素の間は０．０３（ｍｍ）であるので、画素間遮光部１６５の間隔は、０．０９（ｍｍ）（＝０．０６＋０．０３）となる。
また、図８（ｂ）に示すように、３７（インチ）の画面サイズの映像生成部１６０においては、赤色表示画素３６１、緑色表示画素３６２及び青色表示画素３６３の水平方向の幅が、０．１０（ｍｍ）であり、それぞれの画素の間は０．０４（ｍｍ）であるので、画素間遮光部１６５の間隔は、０．１４（ｍｍ）（＝０．１０＋０．０４）となる。
図９は、本発明の実施例１に係る立体映像表示装置１００において、波長λ及び変調度Ｍ（＝Ｂ／Ａ）を変動させたときのモアレ評価の結果を示した図である。（ａ）は、図８（ａ）に示した２４（インチ）の画面サイズにおけるモアレ評価の結果を示した図であり、（ｂ）は、図８（ｂ）に示した３７（インチ）の画面サイズにおけるモアレ評価の結果を示した図である。なお、モアレ評価値は０〜５とし、評価値が低い程モアレが観察され難く、評価値が増加するに従い、モアレは鮮明になる。なお、偏光軸制御板領域遮光部１８３が周期的な曲線ではなく、直線の場合におけるモアレの評価値を５とした。
図９（ａ）に示すように、２４（インチ）の画面サイズの映像生成部１６０においては、曲線の波長λを２４〜１５０（μｍ）、曲線の変調度Ｍを１０〜７０（％）で変動させた場合、いずれも場合においても、評価値は５より小さい値となっているため、モアレ発生の低減に一定の効果があると言える。
さらに、偏光軸制御板領域遮光部１８３の境界形状の曲線の波長λが２４〜９０（μｍ）、即ち、偏光軸制御板領域遮光部１８３の境界形状の曲線の波長λが画素間遮光部１６５の間隔である９０（μｍ）より小さく、かつ変調度Ｍが１０〜３０（％）の場合、評価値は“１”以下となり、モアレがほとんど観察されない程度まで低減しているので、より好ましい。
また、図９（ｂ）に示すように、３７（インチ）の画面サイズの映像生成部１６０においても同様に、曲線の波長λを２０〜２００（μｍ）、曲線の変調度Ｍを１０〜７０（％）で変動させた場合、いずれも場合においても、評価値は５より小さい値となっているため、モアレ発生の低減に一定の効果があると言える。
また、偏光軸制御板領域遮光部１８３の境界形状の曲線の波長λが２０〜１４０（μｍ）、即ち、偏光軸制御板領域遮光部１８３の境界形状の曲線の波長λが画素間遮光部１６５の間隔である１４０（μｍ）より小さく、かつ変調度Ｍが１０〜３０（％）の場合、評価値は“１”以下となり、モアレがほとんど観察されない程度まで低減しているので、より好ましい。
以上のように、本発明の実施例１に係る立体映像表示装置１００によれば、偏光軸制御板領域遮光部１８３の境界形状が所定の周期を有する曲線となるように形成されているので、モアレの発生を低減することができる。
さらに、偏光軸制御板領域遮光部１８３の境界形状の曲線の波長λが画素間遮光部１６５の間隔より小さく、かつ変調度Ｍが１０〜３０（％）の場合、よりモアレの発生を低減することができる。このモアレを低減することにより、映像へのモアレの影響をなくすことができ、鮮明な立体映像を再現できる。
また、本発明の実施例１では、映像生成部１６０の右目用映像生成領域１６２及び左目用映像生成領域１６４として、図１に示すように映像生成部１６０を水平方向に区切った領域として説明したが、図１０に示すように映像生成部１６０を鉛直方向に区切った領域としてもよい。その際は、映像生成部１６０の駆動回路の変更と、偏光軸制御板１８０における第一偏光領域１８１及び第二偏光領域１８２の区切りも垂直方向とする必要がある。
更に、映像生成部１６０の右目用映像生成領域１６２及び左目用映像生成領域１６４を、映像生成部１６０の駆動回路を変更することにより、図１１に示すように水平方向及び鉛直方向に区切って格子状に構成してもよい。この場合は、偏光軸制御板１８０も映像生成部１６０に合わせて格子状に形成する必要がある。
本発明の実施例１では、境界形状が所定の周期を有する曲線となるように形成された偏光軸制御板領域遮光部１８３を備える立体映像表示装置１００を例に挙げて説明したがこれに限らない。
本発明の実施例２では、境界形状が非周期的な曲線となるように形成された偏光軸制御板領域遮光部を備える立体映像表示装置１０１を例に挙げて説明する。
図１２は、本発明の実施例２である立体映像表示装置１０１が備える偏光軸制御板領域遮光部の形成方法の概略を模式的に示した図である。
図１２に示すように、偏光軸制御板領域遮光部１８５の線状パターンを、開始点Ｓから水平方向に向かって酔歩過程によって描画することにより得られる軌跡として生成する。
具体的には、水平方向に一度に移動する単位移動量をＸ、鉛直方向に一度に変動する単位変動量をＷ、鉛直方向における中心位置からの変動の限界を示す限界量をＬとすると、まず、開始点Ｓから、乱数により変動させる鉛直方向に動かす方向Ｄ（上又は下）を決定する。次に、１回に水平方向に単位移動量Ｘを動かしながら、発生させた乱数の数だけ繰り返し変動量Ｗだけ鉛直方向に移動する。ここで、軌跡が鉛直方向に隣接する他の軌跡と重なり合わないように、限界量Ｌを超えた場合は、方向Ｄを反転させることで、一連の軌跡を生成する。
このように、単に乱数による軌跡の決定では、連続的な軌跡を描画することができないが、酔歩過程を使うことで連続性を保ちながら、周期性を低減した偏光軸制御板領域遮光部１８５の線状パターンを生成することが可能となる。
さらに、偏光軸制御板領域遮光部１８５の形成方法について詳細に説明する。
図１３は、本発明の実施例２である立体映像表示装置１０１が備える偏光軸制御板領域遮光部１８５の水平方向１ライン分の線状パターンの形成方法を詳細に示したフローチャートである。なお、本発明の実施例２では、一般的なコンピュータにインストールされた遮光生成プログラムが実行されることにより、このコンピュータのＣＰＵに備えられた遮光生成部が偏光軸制御板領域遮光部１８５の線状パターンを生成し、この生成された線状パターンが、例えば印刷装置により印刷されることにより偏光軸制御板領域遮光部１８５が生成される。
図１３に示すように、まず、コンピュータのＣＰＵの遮光生成部は、カウンタｉに初期値として“１”を代入し、カウンタｋに初期値として“０”を代入する（ステップＳ１０１）。
次に、遮光生成部は、座標（ｘｉ，ｙｉ）の初期値を設定する（ステップＳ１０３）。具体的には、遮光生成部は、座標（ｘｉ，ｙｉ）の初期値として座標（ｘ１，ｙ１）＝（０，０）と設定する。
そして、遮光生成部は、１〜１０までの間のランダムな整数として乱数Ｒ１を生成した後（ステップＳ１０５）、乱数Ｒ１が“５”を越えているか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
ステップＳ１０７において、乱数Ｒ１が“５”を越えていると判定された場合（ＹＥＳの場合）、方向Ｄに“＋”を代入し（ステップＳ１０９）、乱数Ｒ１が“５”以下であると判定された場合（ＮＯの場合）、方向Ｄに“−”を代入する（ステップＳ１１１）。
次に、遮光生成部は、１〜１０までの間のランダムな整数として乱数Ｒ２を生成した後（ステップＳ１１３）、ｘｉに単位移動量Ｘを加算した値を、ｘｉ＋１の値に代入する（ステップＳ１１５）。
次に、遮光生成部は、方向Ｄの値が“＋”であるか、即ち、方向Ｄが上方向を示しているか否かを判定する（ステップＳ１１７）。
ステップＳ１１７において、方向Ｄの値が“＋”であると判定された場合（ＹＥＳの場合）、遮光生成部は、ｙｉに単位変動量Ｗを加算した値を、ｙｉ＋１の値に代入し（ステップＳ１１９）、方向Ｄの値が“−”であると判定された場合（ＮＯの場合）、即ち、方向Ｄが下方向を示していると判定された場合、遮光生成部は、ｙｉに単位変動量Ｗを減算した値を、ｙｉ＋１の値に代入する（ステップＳ１２１）。
次に、遮光生成部は、座標（ｘｉ，ｙｉ）から座標（ｘｉ＋１，ｙｉ＋１）まで描画する（ステップＳ１２３）。
そして、遮光生成部は、カウンタｉ及びカウンタｋの値に“１”だけ加算した後（ステップＳ１２５）、ｙｉの絶対値が限界量Ｌを越えたか否かを判定する（ステップＳ１２７）。
ステップＳ１２７において、ｙｉの絶対値が限界量Ｌを越えていないと判定された場合（ＮＯの場合）、遮光生成部は、カウンタｋの値が乱数Ｒ２の値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１２９）。
ステップＳ１２９において、カウンタｋの値が乱数Ｒ２の値を超えていると判定された場合（ＹＥＳの場合）、遮光生成部は、カウンタｋに“０”を代入する（ステップＳ１３１）。
一方、ステップＳ１２７において、ｙｉの絶対値が限界量Ｌを越えたと判定された場合（ＹＥＳの場合）、遮光生成部は、方向Ｄの符号を判定する（ステップＳ１３３）具体的には、遮光生成部は、方向Ｄが“＋”である場合、方向Ｄに“−”を代入し、方向Ｄが“−”である場合、方向Ｄに“＋”を代入する。
次に、遮光生成部は、１ライン分の偏光軸制御板領域遮光部１８５の線状パターンを生成したか否かを判定し（ステップＳ１３５）、１ライン分の偏光軸制御板領域遮光部１８５の線状パターンを生成したと判定された場合（ＹＥＳの場合）、処理を終了する。
そして、図示しないが、遮光生成部が、上述したステップＳ１０１〜Ｓ１３５の処理を全ライン分について実行することにより、偏光軸制御板領域遮光部１８５の線状パターンを生成し、この生成された線状パターンが、例えば、黒色染料を添加した紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂を用いて印刷装置により印刷されることにより偏光軸制御板領域遮光部１８５が生成される。
このようにして、偏光軸制御板領域遮光部１８５の線状パターンは、境界形状が、発生された所定範囲内の乱数Ｒ１，Ｒ２に基づいて、限界量Ｌを越えないように単位変動量Ｗづつ描画された曲線となるように形成されるので、単位変動量Ｗ及び限界量Ｌの値により、その形状が異なり、この形状の変化によりモアレの発生状況が異なる。
そこで、以下に示すように、単位変動量Ｗ及び限界量Ｌの値を変更して、立体映像表示装置１０１の画面寸法毎に、モアレの変化を調査する実験を行った。
図１４は、本発明の実施例２である立体映像表示装置１０１において、モアレの変化を調査する実験に用いたそれぞれ画面サイズの異なる３種類のモニタについての仕様を示した図である。
図１４では、それぞれ２４，３２，３７（インチ）の画面サイズのモニタについて、３Ｈだけ離れた位置から観察したときの、映像生成領域遮光部１６３のピッチをＰ１、偏光軸制御板領域遮光部１８５のピッチをＰ２、偏光軸制御板領域遮光部１８５の線幅をＬＷとした。このとき、ピッチＰ２は、Ｐ１−δＰ１で表され、δは、偏光軸制御板１８０を保持するための基板１８４の基板厚、及び観察位置３Ｈ等に基づいて決定される。また、線幅ＬＷは、Ｐ２の半値とし、水平方向への単位移動量Ｘは、ＬＷの半値とした。
図１５は、本発明の実施例２である立体映像表示装置１０１において、単位変動量Ｗ及び限界量Ｌの値を変更して、モアレ評価の結果を示した図である。ここで、図１５（ａ）は、画面サイズが２４インチの場合におけるモアレ評価の結果を示し、図１５（ｂ）は、画面サイズが３２インチの場合におけるモアレ評価の結果を示し、図１５（ｃ）は、画面サイズが３７インチの場合におけるモアレ評価の結果を示している。なお、モアレ評価値は０〜５とし、評価値が低い程モアレが観察され難く、評価値が増加するに従い、モアレは鮮明になる。なお、偏光軸制御板領域遮光部１８５が周期的な曲線ではなく、直線の場合におけるモアレの評価値を５とした。
図１５（ａ）に示すように、単位変動量Ｗを線幅ＬＷの２（％）（＝３（μｍ））、５（％）（＝７（μｍ））、１０（％）（＝１４（μｍ））とし、限界量Ｌを線幅ＬＷの１２．５（％）（＝１８（μｍ））、２５（％）（＝３６（μｍ））、５０（％）（＝６９（μｍ））として変化させた実験例（Ａ１）〜（Ｈ１）について、それぞれモアレを評価した。
その結果、いずれも場合においても、評価値は５より小さい値となっているため、モアレ発生の低減に一定の効果があると言える。
また、単位変動量Ｗを線幅ＬＷの１０（％）（＝１４（μｍ））とし、限界量Ｌを線幅ＬＷの２５（％）（＝３６（μｍ））とした実験例（Ｅ１）において、モアレ評価値が“１”となっており、モアレがほとんど観察されない程度まで低減しているので、より好ましいと言える。
また、図１５（ｂ）に示すように、図１５（ａ）と同様に、単位変動量Ｗを線幅ＬＷの２（％）（＝４（μｍ））、５（％）（＝９（μｍ））、１０（％）（＝１８（μｍ））とし、限界量Ｌを線幅ＬＷの１２．５（％）（＝２３（μｍ））、２５（％）（＝４６（μｍ））、５０（％）（＝９２（μｍ））として変化させた実験例（Ａ２）〜（Ｈ２）について、それぞれモアレを評価した。
さらに、図１５（ｃ）に示すように、図１５（ａ）と同様に、単位変動量Ｗを線幅ＬＷの２（％）（＝４（μｍ））、５（％）（＝１０（μｍ））、１０（％）（＝２１（μｍ））とし、限界量Ｌを線幅ＬＷの１２．５（％）（＝２７（μｍ））、２５（％）（＝５３（μｍ））、５０（％）（＝１０７（μｍ））として変化させた実験例（Ａ３）〜（Ｈ３）について、それぞれモアレを評価した。
その結果、図１５（ｂ）に示した画面サイズが３２インチの場合、及び図１５（ｃ）に示した画面サイズが３７インチの場合においても、同様に、評価値は５より小さい値となっているため、モアレ発生の低減に一定の効果があると言える。さらに、いずれの画面サイズの場合においても、単位変動量Ｗを線幅ＬＷの１０（％）とし、限界量Ｌを線幅ＬＷの２５（％）とした実験例（Ｅ２），（Ｅ３）において、モアレ評価値が“１”となっており、モアレがほとんど観察されない程度まで低減しているので、より好ましいと言える。
図１６は、図１５（ａ）に示した実験例（Ａ１）〜（Ｈ１）における偏光軸制御板領域遮光部１８５の線状パターンの一例を示した図である。
図１６に示すように、実験例（Ａ１）〜（Ｈ１）のいずれの場合においても、偏光軸制御板領域遮光部１８５は、境界形状が非周期的な曲線となるように形成されている。また、モアレ評価値が“１”となった実験例（Ｅ１）において、より非周期性が高い（周期性が低い）曲線となるように形成されている。
以上のように、本発明の実施例２である立体映像表示装置１０１によれば、境界形状が非周期的な曲線となるように形成された偏光軸制御板領域遮光部１８５を備えるので、モアレの発生を低減することができる。このモアレを低減することにより、映像へのモアレの影響をなくすことができ、鮮明な立体映像を再現できる。
本発明の実施例２では、発生された所定範囲内の乱数に基づいて、境界形状が所定の境界限界を越えないように描画された非周期的な曲線となるように形成された偏光軸制御板領域遮光部１８５を備える立体映像表示装置１０１を例に挙げて説明した。
本発明の実施例３では、境界形状が、単位長毎にロジスティック式に基づいて算出された曲線となるように形成された偏光軸制御板領域遮光部１８６を備える立体映像表示装置１０２を例に挙げて説明する。
図１７は、本発明の実施例３である立体映像表示装置１０２が備える偏光軸制御板領域遮光部１８６の水平方向１ライン分の線状パターンの形成方法を詳細に示したフローチャートである。なお、本発明の実施例３では、一般的なコンピュータにインストールされた遮光生成プログラムが実行されることにより、このコンピュータのＣＰＵに備えられた遮光生成部が偏光軸制御板領域遮光部１８６の線状パターンを生成し、この生成された線状パターンが、例えば印刷装置により印刷されることにより偏光軸制御板領域遮光部１８６が生成される。
図１７に示すように、まず、コンピュータのＣＰＵの遮光生成部は、カウンタｎに初期値として“１”を代入する（ステップＳ２０１）。
次に、遮光生成部は、座標（ｘｎ，ｙｎ）の初期値を設定する（ステップＳ２０３）。具体的には、遮光生成部は、座標（ｘｎ，ｙｎ）の初期値として、ｘ１に“０”を設定し、ｙｎに、“０”以外であり、“１”未満の数値を設定する。
次に、遮光生成部は、ｘｎに単位移動量Ｘを加算した値を、ｘｎ＋１の値に代入する（ステップＳ２０５）。
そして、遮光生成部は、偏光軸制御板領域遮光部１８６の線状パターンの周期性を低減するように線の開始点から終了点に向けた軌跡を、下記の（数式２）で表されるロジスティック式を用いて算出する（ステップＳ２０７）。
ｙｎ＋１＝ａｙｎ（１−ｙｎ） ・・・（数式２）
なお、（数式２）で与えられる定数ａの値は、１以下ではｎが大きくなるに従い、ｙｎ＋１の値は０に下がって収束するが、定数ａの値が３．０程度では、ｙｎ＋１の値は２つの値を振動し、３．０以上では、ｙｎ＋１の取り得る値が２状態になり、定数ａの値が大きくなるに従い、４状態、８状態、１６状態、そして多状態へと状態数が増し、その状態間を遷移する。また、定数ａの増加に対し、状態数が増すことに対応し、周期的な振動が、準周期的または非周期的になる。
次に、遮光生成部は、座標（ｘｎ，ｙｎ）から座標（ｘｎ＋１，ｙｎ＋１）まで描画する（ステップＳ２０９）。
そして、遮光生成部は、カウンタｎの値に“１”だけ加算した後（ステップＳ２１１）、１ライン分の偏光軸制御板領域遮光部１８６の線状パターンを生成したか否かを判定し（ステップＳ１３５）、１ライン分の偏光軸制御板領域遮光部１８６の線状パターンを生成したと判定された場合（ＹＥＳの場合）、処理を終了する。
そして、図示しないが、遮光生成部が、上述したステップＳ２０１〜Ｓ２１３の処理を全ライン分について実行することにより、偏光軸制御板領域遮光部１８６の線状パターンを生成し、この生成された線状パターンが、例えば、黒色染料を添加した紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂を用いて印刷装置により印刷されることにより偏光軸制御板領域遮光部１８６が生成される。
このようにして、偏光軸制御板領域遮光部１８６の線状パターンは、境界形状が、単位長毎にロジスティック式に基づいて算出された曲線となるように形成されるので、定数ａの値により、その形状が異なり、これにより、モアレの発生状況が異なる。
そこで、以下に示すように、定数ａの値を変更して、立体映像表示装置１０２の画面寸法毎に、モアレの変化を調査する実験を行った。なお、実験には、図１４に示した２４，３２，３７（インチ）の画面サイズのモニタを用いた。
図１８は、本発明の実施例３である立体映像表示装置１０２において、定数ａの値を変更して、モアレ評価の結果を示した図である。なお、モアレ評価値は０〜５とし、評価値が低い程モアレが観察され難く、評価値が増加するに従い、モアレは鮮明になる。なお、偏光軸制御板領域遮光部１８６が曲線ではなく、直線の場合におけるモアレの評価値を５とした。
図１８に示すように、２４，３２，３７（インチ）のそれぞれの画面サイズに対して、定数ａの値を“３．０”〜“４．０”で変化させた実験例（Ｊ）〜（Ｑ）について、それぞれモアレを評価した。
その結果、２４，３２，３７（インチ）のいずれの画面サイズにおいても、評価値は５より小さい値となっているため、モアレ発生の低減に一定の効果があると言える。
また、２４，３２，３７（インチ）のいずれの画面サイズにおいても、定数ａの値が、“３．６”〜“４．０”である実験例（Ｌ）〜（Ｑ）において、モアレ評価値が“３”以下となっており、モアレがより低減しているので、より好ましいと言える。
図１９は、図１８に示した実験例（Ｊ）〜（Ｑ）における偏光軸制御板領域遮光部１８６の線状パターンの一例を示した図である。
図１９に示すように、実験例（Ｊ）〜（Ｑ）のいずれの場合においても、偏光軸制御板領域遮光部１８５は、曲線となるように形成されている。ただし、実験例（Ｊ）〜（Ｋ）においては、鉛直方向の振幅が小さく、非周期性が低い（周期性がやや高い）のに対し、実験例（Ｌ）〜（Ｑ）においては、振幅のパターンに周期性がなくなる準周期的な振動や非周期的な振動になる。また、定数ａが４．０より大きくなると、ｙｎ＋１が１以上になる場合があり、急速に振幅が無限大に近づくため、中心から上下に振幅する線状パターンとして利用できなくなる。
そのため、定数ａが“３．６”〜“４．０”である実験例（Ｌ）〜（Ｑ）において、より好ましいと言える。
以上のように、本発明の実施例３である立体映像表示装置１０２によれば、偏光軸制御板領域遮光部１８６の線状パターンは、境界形状が、単位長毎にロジスティック式に基づいて算出された曲線となるように形成されるので、この形成された偏光軸制御板領域遮光部１８６の線上パターンにおける周期性の乱れが、画像生成領域の規則的なブラックマトリックスとの干渉を弱め、モアレを低減されることができる。このモアレを低減することにより、映像へのモアレの影響をなくすことができ、鮮明な立体映像を再現できる。
本発明の実施例１〜３では、第一偏光領域１８１及び第二偏光領域１８２に右目用映像光及び左目用映像光がそれぞれ入射したときに、入射した右目用映像光及び左目用映像光を、偏光軸が互いに直交した直線偏光として射出する偏光軸制御板１８０を備える立体映像表示装置１００を例に挙げて説明したがこれに限らない。
本発明の実施例４では、第一偏光領域１８１及び第二偏光領域１８２に右目用映像光及び左目用映像光がそれぞれ入射したときに、入射した右目用映像光及び左目用映像光を、偏光軸の回転方向が互いに逆方向である円偏光として射出する偏光軸制御板を備える立体映像表示装置１０３を例に挙げて説明する。
図２０は、本発明の実施例４に係る立体映像表示装置１０３の分解斜視図である。
図２０に示す立体映像表示装置１０３において、図１に示す立体映像表示装置１００と同じ構成については同じ符号を付しており、以下において説明を省略する。
図２０に示すように、立体映像表示装置１０３は、立体映像表示装置１０３の偏光軸制御板１８０に替えて偏光軸制御板１８７を備える。この偏光軸制御板１８７は、基板１８４と基板１８４上に形成された第一偏光領域１８８及び第二偏光領域１８９とを有する。偏光軸制御板１８７における第一偏光領域１８８及び第二偏光領域１８９の位置及び大きさは、上記偏光軸制御板１８０における第一偏光領域１８１及び第二偏光領域１８２の位置及び大きさと同様に、映像生成部１６０の右目用映像生成領域１６２及び左目用映像生成領域１６４の位置及び大きさに対応している。したがって、立体映像表示装置１０３の使用状態において、第一偏光領域１８８には、上記右目用映像生成領域１６２を透過した右目用映像光が入射し、第二偏光領域１８９には、上記左目用映像生成領域１６４を透過した左目用映像光が入射する。
第一偏光領域１８８は、入射した右目用映像光を右回りの円偏光として射出する。また、第二偏光領域１８９は、入射した左目用映像光を左回りの円偏光として射出する。ここで、円偏光の偏光状態は、観察者５００側から光源１２０を見た場合の偏光方向として説明している。なお、図１９の偏光軸制御板１８７の矢印Ｙ５，Ｙ６は、この偏光軸制御板１８７を通過した偏光の回転方向を示している。第一偏光領域１８８には、例えば光学軸が水平方向である１／４波長板が用いられ、第二偏光領域１８９には、例えば光学軸が鉛直方向である１／４波長板が用いられる。偏光軸制御板１８７の第一偏光領域１８８及び第二偏光領域１８９は、上記偏光軸制御板１８０の第一偏光領域１８１及び第二偏光領域１８２と同様にそれぞれ水平方向において複数の小さなセルに分割されている。
偏光軸制御板１８７を備えた立体映像表示装置１０３を観察する場合、観察者５００は、右目５１２側にあたる位置及び左目５１４側にあたる位置にそれぞれ１／４波長板と偏光レンズが配された偏光眼鏡をかけて観察する。この偏光眼鏡において、観察者５００の右目５１２側にあたる位置に配される１／４波長板は光学軸が水平方向であり、観察者５００の左目５１４側にあたる位置に配される１／４波長板は光学軸が鉛直方向である。
また、観察者５００の右目５１２側にあたる位置に配される偏光レンズ、及び、観察者５００の左目５１４側にあたる位置に配される偏光レンズは、ともに透過軸の方向が観察者５００から見て右斜め４５度であり、吸収軸の方向は透過軸の方向と直交する方向である。
観察者５００が上記の偏光眼鏡をかけて立体映像表示装置１０３を観察する場合、観察者５００の右目５１２側では、偏光軸が観察者５００から見て右回りの円偏光が入射したときに、その円偏光は上記の光学軸が水平方向である１／４波長板によって右斜め４５度の直線偏光に変換された後、上記偏光レンズを透過して観察者５００の右目５１２で観察される。
また、観察者５００の左目５１４側では、偏光軸が観察者５００から見て左回りの円偏光が入射したときに、その円偏光は上記の光学軸が鉛直方向である１／４波長板によって右斜め４５度の直線偏光に変換された後、上記偏光レンズを透過して観察者５００の左目５１４で観察される。
このように、上記偏光眼鏡をかけて立体映像表示装置１０３を観察することにより、右目５１２では右目用映像光に含まれる右目用映像だけを観察することができ、左目５１４では左目用映像光に含まれる左目用映像だけを観察することができる。したがって、観察者５００は、これら右目用映像及び左目用映像を立体映像として認識することができる。
そして、本発明の実施例４に係る立体映像表示装置１０３によれば、本発明の実施例１に係る立体映像表示装置１００と同様に、第一偏光領域及び第二偏光領域の境界部に設けられた偏光軸制御板領域遮光部１８０を有するので、モアレの発生を低減することができる。このモアレを低減することにより、映像へのモアレの影響をなくすことができ、鮮明な立体映像を再現できる。また、本発明の実施例４に係る立体映像表示装置１０３によれば、本発明の実施例２〜３に係る立体映像表示装置１０１〜１０２と同様に、第一偏光領域及び第二偏光領域の境界部に設けられた偏光軸制御板領域遮光部１８５，１８６を有するようにしてもよい。
本発明の実施例１に係る立体映像表示装置１００では、偏光軸制御板１８０の第一偏光領域１８１及び第二偏光領域１８２の位置及び大きさは、映像生成部１６０の右目用映像生成領域１６２及び左目用映像生成領域１６４の位置及び大きさに一致するように配置されていたが、これに限らない。
本発明の実施例５では、偏光軸制御板１８０の第一偏光領域１８１及び第二偏光領域１８２の位置及び大きさは、観察者の位置までの距離に応じて、映像生成部１６０の右目用映像生成領域１６２及び左目用映像生成領域１６４の位置及び大きさに対応するように配置された立体映像表示装置１０４を例に挙げて説明する。
図２１は、本発明の実施例５に係る立体映像表示装置１０４の構成を示した構成図である。なお、図２１に示す立体映像表示装置１０４において、図１に示す立体映像表示装置１００と同じ構成については同じ符号を付しており、以下において説明を省略する。
図２１に示すように、立体映像表示装置１０４は、立体映像表示装置１００の偏光軸制御板１８０に替えて偏光軸制御板１９０を備える。
偏光軸制御板１９０は、基板１８４（図示しない）と基板１８４上に形成された第一偏光領域１９１と、第二偏光領域１９２（共に図示しない）と、第一偏光領域１９１及び第二偏光領域１９２の境界部に設けられた偏光軸制御板領域遮光部１９３とを備えている。ここで、偏光軸制御板領域遮光部１９３は、本発明の実施例１に係る立体映像表示装置１００が備える偏光軸制御板領域遮光部１８３と同一構成を有するものでよいし、本発明の実施例２に係る立体映像表示装置１０１が備える偏光軸制御板領域遮光部１８５、本発明の実施例３に係る立体映像表示装置１０２が備える偏光軸制御板領域遮光部１８６、又は本発明の実施例４に係る立体映像表示装置１０３が備える偏光軸制御板領域遮光部１８３と同一構成を有するものとしてもよい。
偏光軸制御板１９０は、立体映像表示装置１０４の画面サイズから想定される観察者の位置Ｐから映像生成部１６０までの距離と、観察者の位置Ｐから偏光軸制御板１９０までの距離とに基づいて、観察者から見て、映像生成領域遮光部１６３と偏光軸制御板領域遮光部１９３とが重なり合うように、偏光軸制御板１９０の第一偏光領域１９１、第二偏光領域１９２、及び偏光軸制御板領域遮光部１９３が配置されている。
このように、本発明の実施例５に係る立体映像表示装置１０４によれば、観測者が位置Ｐにおいて観察した場合、映像生成領域遮光部と偏光軸制御板領域遮光部とが重なっているように見える。しかしながら、観察者が位置Ｐから立体映像表示装置１０４に対して近く、又は遠くの位置で観察した場合、映像生成領域遮光部と偏光軸制御板領域遮光部とがずれて見えることになる。
本発明の実施例５に係る立体映像表示装置１０４によれば、このような観測者が位置Ｐ以外の位置において観察した場合においても、本発明の実施例１に係る立体映像表示装置１００と同様に、第一偏光領域１８１と、第二偏光領域１８２と、第一偏光領域１８１及び第二偏光領域１８２の境界部に設けられた偏光軸制御板領域遮光部１８３とを有するので、透過率の異なる領域がランダムに出現し、映像生成領域遮光部１６３とのモアレは黒色部と白色部のコントラストが低減し、モアレの発生を低減することができる。このモアレを低減することにより、映像へのモアレの影響をなくすことができ、鮮明な立体映像を再現できる。
本発明の実施例１に係る立体映像表示装置１００では、偏光軸制御板１８０に第一偏光領域１８１と第二偏光領域１８２の間に、左右画像のクロストークを防ぐように偏光軸制御板領域遮光部１８３を備えていたが、これに限らない。
本発明の実施例６では、偏光軸制御板領域遮光部を設けることなくモアレの発生を低減する立体映像表示装置を例に挙げて説明する。
図２２は、本発明の実施例６に係る立体映像表示装置１０５が備える偏光軸制御板２８０の斜視図であり、図２３は、本発明の実施例６に係る立体映像表示装置１０５が備える偏光軸制御板２８０の一部を拡大して示す平面図である。
なお、本発明の実施例６に係る立体映像表示装置１０５が備える光源１２０及び映像表示部１３０については、本発明の実施例１に係る立体映像表示装置１００が備える光源１２０及び映像表示部１３０と同一の構成を有するので、説明を省略する。
図２２及び図２３に示すように、立体映像表示装置１０５が備える偏光軸制御板２８０は、基板２８４と、基板２８４上に形成された第一偏光領域２８１及び第二偏光領域２８２とを有する。この偏光軸制御板２８０における第一偏光領域２８１及び第二偏光領域２８２の位置及び大きさは、映像生成部１６０の右目用映像生成領域１６２及び左目用映像生成領域１６４の位置及び大きさに対応する。
基板２８４と、第一偏光領域２８１と、第二偏光領域２８２とは、それぞれ、本発明の実施例１に係る立体映像表示装置１００が備える基板１８４と、第一偏光領域１８１と、第二偏光領域１８２と同様に複屈折が低い透明なガラス等により形成されており、第一偏光領域２８１と第二偏光領域２８２との境界部分の形状は、周期的な曲線であり、曲線の波長が画像生成領域遮光部１６３の間隔より小さく、かつ曲線の変調度が１０〜３０％となるように設定されている。
第一偏光領域２８１は、入射した右目用映像光の偏光軸を回転させずにそのまま透過する。一方、第二偏光領域２８２は、入射した左目用映像光の偏光軸を第一偏光領域２８１に入射した右目用映像光の偏光軸に対して直交する方向に９０度回転させる。したがって、第一偏光領域１８１を透過した右目用映像光の偏光軸と、第二偏光領域１８２を透過した左目用映像光の偏光軸とは、図２２の矢印Ｙ３，Ｙ４で示すように、その向きが互いに直交する。なお、図２２において偏光軸制御板２８０の第一偏光領域２８１及び第二偏光領域２８２に示した矢印Ｙ３，Ｙ４は、各偏光領域を通過した偏光の偏光軸の向きを示す。
図２４は、本発明の実施例６に係る立体映像表示装置１０５において、波長及び変調度を変動させたときのモアレ評価の結果を示した図である。なお、図２４では、２４（インチ）の画面サイズにおけるモアレ評価の結果を示している。
図２４に示した図では、モアレの評価値を０〜５とし、偏光軸制御板に直線形状の偏光軸制御板領域遮光部が設けられた場合におけるモアレ評価値を“５”とした。また、図示しないが、偏光軸制御板に偏光軸制御板領域遮光部を設けることなく、偏光軸制御板領域が直線である場合におけるモアレ評価値は“３”であった。
図２４に示すように、第一偏光領域２８１と、第二偏光領域２８２との境界形状の曲線の波長を２４〜１５０（μｍ）、境界形状の曲線の変調度を１０〜７０（％）で変動させた場合、いずれの場合においても、評価値は直線の場合である評価値“３”より小さい値となっているため、モアレ発生の低減に一定の効果があると言える。
さらに境界形状の曲線の波長が２４〜９０（μｍ）、即ち、偏光軸制御板領域の曲線の波長λが画素間遮光部１６５の間隔である９０（μｍ）より小さく、かつ変調度Ｍが１０〜３０（％）の場合、評価値は“１”以下となり、モアレがほとんど観察されない程度まで低減しているので、より好ましい。
以上のように、本発明の実施例６に係る立体映像表示装置１０５によれば、偏光軸制御板領域遮光部を設けることなくモアレの発生を低減することができる。
なお、本発明の実施例６では、第一偏光領域２８１と第二偏光領域２８２との境界形状が所定の周期を有する曲線となるように形成された立体映像表示装置１０５を例に挙げて説明したがこれに限らない。
本発明の実施例２に記載の技術を用いて、第一偏光領域２８１と第二偏光領域２８２との境界形状が、発生された所定範囲内の乱数に基づいて、所定の境界限界を越えないように描画された非周期的な曲線となるように形成されるようにしてもよいし、本発明の実施例３に記載の技術を用いて、第一偏光領域２８１と第二偏光領域２８２との境界形状が、単位長毎にロジスティック式に基づいて算出された曲線となるように形成されるようにしてもよい。
なお、実施例１乃至実施例６において、偏光板１５０の偏光軸と偏光板１７０の偏光軸とが直交する場合について説明したが、映像生成部の特性に応じて必ずしも直交する必要はなく、場合によっては偏光板１５０と偏光板１７０とが同一の偏光軸を有してもよい。
１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５…立体映像表示装置
１２０…光源
１３０…映像表示部
１５０…偏光板
１６０…映像生成部
１６２…右目用映像生成領域
１６３…映像生成領域遮光部
１６４…左目用映像生成領域
１７０…偏光板
１８０，１８７，１９０，２８０…偏光軸制御板
１８１，１８８，２８１…第一偏光領域
１８２，１８９，２８２…第二偏光領域
１８３，１８５，１９３…偏光軸制御板領域遮光部
２００…偏光眼鏡

Claims (10)

  1. 外部から入力する第１の映像信号に基づいて、所定の角度の偏光軸である第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第１の変調偏光を生成して射出する第１の変調光生成領域と、外部から入力する第２の映像信号に基づいて前記第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第２の変調偏光を生成して射出する第２の変調光生成領域とを有する映像生成部から射出した前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光のうち、第２の偏光軸の直線偏光である前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光を透過して射出する偏光板と、
    前記映像生成部における第１の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第１の変調偏光が入射した際に前記第１の変調偏光の偏光軸を第３の偏光軸となるよう偏光し第３の変調偏光として射出する第１の偏光領域と、前記映像生成部における第２の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第２の変調偏光が入射した際に前記第２の変調偏光の偏光軸を前記第３偏光軸と異なる第４の偏光軸となるよう偏光し第４の変調偏光として射出する第２の偏光領域と、前記第１の偏光領域及び前記第２の偏光領域の境界部に設けられ入射した光を遮光する遮光部とを有する偏光軸制御板と、
    を備え、
    前記遮光部は、境界形状が所定の周期を有する曲線となるように形成されている
    ことを特徴とする立体映像表示用光学部材。
  2. 前記映像生成部は、
    前記第１の変調光生成領域及び前記第２の変調光生成領域それぞれに備えられた画素の境界部に設けられ、入射した光を遮光する画素間遮光部を有し、
    前記遮光部は、
    前記曲線の波長が前記画素間遮光部の間隔より小さく、かつ前記曲線の変調度が１０〜３０％となるように形成されている
    ことを特徴とする請求項１記載の立体映像表示用光学部材。
  3. 外部から入力する第１の映像信号に基づいて、所定の角度の偏光軸である第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第１の変調偏光を生成して射出する第１の変調光生成領域と、外部から入力する第２の映像信号に基づいて前記第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第２の変調偏光を生成して射出する第２の変調光生成領域とを有する映像生成部から射出した前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光のうち、第２の偏光軸の直線偏光である前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光を透過して射出する偏光板と、
    前記映像生成部における第１の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第１の変調偏光が入射した際に前記第１の変調偏光の偏光軸を第３の偏光軸となるよう偏光し第３の変調偏光として射出する第１の偏光領域と、前記映像生成部における第２の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第２の変調偏光が入射した際に前記第２の変調偏光の偏光軸を前記第３偏光軸と異なる第４の偏光軸となるよう偏光し第４の変調偏光として射出する第２の偏光領域と、前記第１の偏光領域及び前記第２の偏光領域の境界部に設けられ入射した光を遮光する遮光部とを有する偏光軸制御板と、
    を備え、
    前記遮光部は、境界形状が、発生された所定範囲内の乱数に基づいて、所定の境界限界を越えないように描画された曲線となるように形成されている
    ことを特徴とする立体映像表示用光学部材。
  4. 外部から入力する第１の映像信号に基づいて、所定の角度の偏光軸である第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第１の変調偏光を生成して射出する第１の変調光生成領域と、外部から入力する第２の映像信号に基づいて前記第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第２の変調偏光を生成して射出する第２の変調光生成領域とを有する映像生成部から射出した前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光のうち、第２の偏光軸の直線偏光である前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光を透過して射出する偏光板と、
    前記映像生成部における第１の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第１の変調偏光が入射した際に前記第１の変調偏光の偏光軸を第３の偏光軸となるよう偏光し第３の変調偏光として射出する第１の偏光領域と、前記映像生成部における第２の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第２の変調偏光が入射した際に前記第２の変調偏光の偏光軸を前記第３偏光軸と異なる第４の偏光軸となるよう偏光し第４の変調偏光として射出する第２の偏光領域と、前記第１の偏光領域及び前記第２の偏光領域の境界部に設けられ入射した光を遮光する遮光部とを有する偏光軸制御板と、
    を備え、
    前記遮光部は、定数ａ（ただしａ≧３）、自然数ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）を用いて、ｙｎの初期値を０＜ｙｎ＜１としたときの境界形状が、単位長毎にロジスティック式
    ｙｎ＋１＝ａｙｎ（１−ｙｎ）
    に基づいて算出されたｙｎ＋１の曲線となるように形成されている
    ことを特徴とする立体映像表示用光学部材。
  5. 前記ロジスティック式の定数ａの値が３．６以上であり４．０以下である
    ことを特徴とする請求項４記載の立体映像表示用光学部材。
  6. 外部から入力する第１の映像信号に基づいて、所定の角度の偏光軸である第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第１の変調偏光を生成して射出する第１の変調光生成領域と、外部から入力する第２の映像信号に基づいて前記第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第２の変調偏光を生成して射出する第２の変調光生成領域とを有する映像生成部から射出した前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光のうち、第２の偏光軸の直線偏光である前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光を透過して射出する偏光板と、
    前記映像生成部における第１の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第１の変調偏光が入射した際に前記第１の変調偏光の偏光軸を第３の偏光軸となるよう偏光し第３の変調偏光として射出する第１の偏光領域と、前記映像生成部における第２の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第２の変調偏光が入射した際に前記第２の変調偏光の偏光軸を前記第３偏光軸と異なる第４の偏光軸となるよう偏光し第４の変調偏光として射出する第２の偏光領域とを有する偏光軸制御板と、
    を備え、
    前記第１の偏光領域及び前記第２の偏光領域は、互いの境界形状が所定の周期を有する曲線となるように形成されている
    ことを特徴とする立体映像表示用光学部材。
  7. 外部から入力する第１の映像信号に基づいて、所定の角度の偏光軸である第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第１の変調偏光を生成して射出する第１の変調光生成領域と、外部から入力する第２の映像信号に基づいて前記第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第２の変調偏光を生成して射出する第２の変調光生成領域とを有する映像生成部から射出した前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光のうち、第２の偏光軸の直線偏光である前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光を透過して射出する偏光板と、
    前記映像生成部における第１の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第１の変調偏光が入射した際に前記第１の変調偏光の偏光軸を第３の偏光軸となるよう偏光し第３の変調偏光として射出する第１の偏光領域と、前記映像生成部における第２の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第２の変調偏光が入射した際に前記第２の変調偏光の偏光軸を前記第３偏光軸と異なる第４の偏光軸となるよう偏光し第４の変調偏光として射出する第２の偏光領域とを有する偏光軸制御板と、
    を備え、
    前記第１の偏光領域及び前記第２の偏光領域は、互いの境界形状が発生された所定範囲内の乱数に基づいて、所定の境界限界を越えないように描画された曲線となるように形成されている
    ことを特徴とする立体映像表示用光学部材。
  8. 外部から入力する第１の映像信号に基づいて、所定の角度の偏光軸である第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第１の変調偏光を生成して射出する第１の変調光生成領域と、外部から入力する第２の映像信号に基づいて前記第１の偏光軸の直線偏光を光変調して第２の変調偏光を生成して射出する第２の変調光生成領域とを有する映像生成部から射出した前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光のうち、第２の偏光軸の直線偏光である前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光を透過して射出する偏光板と、
    前記映像生成部における第１の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第１の変調偏光が入射した際に前記第１の変調偏光の偏光軸を第３の偏光軸となるよう偏光し第３の変調偏光として射出する第１の偏光領域と、前記映像生成部における第２の変調光生成領域の位置に対応し、前記偏光板を射出した前記第２の変調偏光が入射した際に前記第２の変調偏光の偏光軸を前記第３偏光軸と異なる第４の偏光軸となるよう偏光し第４の変調偏光として射出する第２の偏光領域とを有する偏光軸制御板と、
    を備え、
    前記第１の偏光領域及び前記第２の偏光領域は、定数ａ（ただしａ≧３）、自然数ｎ（ｎ＝１，２，３・・・）を用いて、ｙｎの初期値を０＜ｙｎ＜１としたときの境界形状が、単位長毎にロジスティック式
    ｙｎ＋１＝ａｙｎ（１−ｙｎ）
    に基づいて算出されたｙｎ＋１の曲線となるように形成されている
    ことを特徴とする立体映像表示用光学部材。
  9. 前記ロジスティック式の定数ａの値が３．６以上であり４．０以下である
    ことを特徴とする請求項８記載の立体映像表示用光学部材。
  10. 光源と、
    前記光源を射出した光のうち前記第１偏光軸である第１の直線偏光を透過する直線偏光生成部と、
    第１の変調光生成領域と第２の変調光生成領域を有し、前記直線偏光生成部を射出した前記第１の直線偏光が入射した際に光変調して前記第１の変調偏光及び前記第２の変調偏光として射出する前記映像生成部と、
    請求項１〜９いずれか１項記載の立体映像表示用光学部材と、
    を備え、
    前記偏光軸制御板における前記第１の偏光領域を射出した前記第３変調偏光により生成される映像を右目用映像とし、前記第２の偏光領域を射出した前記第４の変調偏光により生成される映像を左目用映像とすることを特徴とする立体映像表示装置。
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