JPH11298920A - イメージングシステム - Google Patents
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- JPH11298920A JPH11298920A JP10336094A JP33609498A JPH11298920A JP H11298920 A JPH11298920 A JP H11298920A JP 10336094 A JP10336094 A JP 10336094A JP 33609498 A JP33609498 A JP 33609498A JP H11298920 A JPH11298920 A JP H11298920A
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
- G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
- G02B30/22—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type
- G02B30/25—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type using polarisation techniques
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/332—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
- H04N13/337—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using polarisation multiplexing
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/356—Image reproducers having separate monoscopic and stereoscopic modes
- H04N13/359—Switching between monoscopic and stereoscopic modes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/363—Image reproducers using image projection screens
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】アクロマティック帯域幅が改善された立体視イ
メージングシステムを提供する。 【解決手段】液晶材料１、電極２，３及び偏光子４，５
を含む液晶光学シャッタと、光遅延器として、パターニ
ングされた１／２波長板２０を用い、偏光子５の偏光軸
１１に対し、夫々±２２．５°の光学軸２１及び２２を
有する領域Ａ′とＢ′を有せしめる。こうして画素Ａ及
びＢを透過した光は、夫々−４５°及び＋４５°で直線
偏光されて現れる。観察者の右眼１４には、偏光子５の
偏光軸１１に対し、−６７．５°の光学軸を有する１／
２波長板２５及び９０°の偏光軸２８を持つ偏光子２７
を介して入射する。この結果、領域Ｂ′からの光は偏光
子２７で相殺され実質的に右眼に達せず、一方領域Ａ′
からの光は偏光角度が２７で相殺されずに右眼に届く。
左眼用では１／２波長板を＋６７．５°の向きの光学軸
を有する構成とし、領域Ｂ′からの光のみを観察者に到
達させる。
メージングシステムを提供する。 【解決手段】液晶材料１、電極２，３及び偏光子４，５
を含む液晶光学シャッタと、光遅延器として、パターニ
ングされた１／２波長板２０を用い、偏光子５の偏光軸
１１に対し、夫々±２２．５°の光学軸２１及び２２を
有する領域Ａ′とＢ′を有せしめる。こうして画素Ａ及
びＢを透過した光は、夫々−４５°及び＋４５°で直線
偏光されて現れる。観察者の右眼１４には、偏光子５の
偏光軸１１に対し、−６７．５°の光学軸を有する１／
２波長板２５及び９０°の偏光軸２８を持つ偏光子２７
を介して入射する。この結果、領域Ｂ′からの光は偏光
子２７で相殺され実質的に右眼に達せず、一方領域Ａ′
からの光は偏光角度が２７で相殺されずに右眼に届く。
左眼用では１／２波長板を＋６７．５°の向きの光学軸
を有する構成とし、領域Ｂ′からの光のみを観察者に到
達させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はイメージングシステ
ムに関し、特に、限定しないが、液晶ディスプレイデバ
イスなどの画素化したディスプレイデバイスを有するタ
イプの立体視ディスプレイシステムおよび、観察者の目
の直前に位置させることによりディスプレイデバイスに
表示された立体視像を観察することを可能にする、補完
用観察装置に関する。
ムに関し、特に、限定しないが、液晶ディスプレイデバ
イスなどの画素化したディスプレイデバイスを有するタ
イプの立体視ディスプレイシステムおよび、観察者の目
の直前に位置させることによりディスプレイデバイスに
表示された立体視像を観察することを可能にする、補完
用観察装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は、各々が観察者の各目の直前に位
置されるように設けられた２つの直交偏光子を有する眼
鏡の形態の補完用観察装置とともに、立体視ディスプレ
イデバイスを有する、公知の立体視ディスプレイシステ
ムの概略図である。立体視ディスプレイデバイスは画素
マトリクスを有している。画素マトリクスの半分は第１
の方向に偏光された光を発し、他の半分は第１の方向に
対して直交する第２の方向に偏光された光を発する。例
えば、画素をマトリクスの列および行として構成し、交
互の画素または交互の画素行または画素列が２つの異な
る偏光型をとるようにしてもよい。従って、ユーザの２
つの目は２つの偏光型の画素の切り替えによって決定さ
れる異なる像を見ることにより、観察者は３次元の光景
を知覚する。理想的には、３次元像を最良の質にするた
めには、異なる像のうちの１つのみに属する光が、なる
べく広い波長帯域でユーザの各目に入射したほうがよ
い。
置されるように設けられた２つの直交偏光子を有する眼
鏡の形態の補完用観察装置とともに、立体視ディスプレ
イデバイスを有する、公知の立体視ディスプレイシステ
ムの概略図である。立体視ディスプレイデバイスは画素
マトリクスを有している。画素マトリクスの半分は第１
の方向に偏光された光を発し、他の半分は第１の方向に
対して直交する第２の方向に偏光された光を発する。例
えば、画素をマトリクスの列および行として構成し、交
互の画素または交互の画素行または画素列が２つの異な
る偏光型をとるようにしてもよい。従って、ユーザの２
つの目は２つの偏光型の画素の切り替えによって決定さ
れる異なる像を見ることにより、観察者は３次元の光景
を知覚する。理想的には、３次元像を最良の質にするた
めには、異なる像のうちの１つのみに属する光が、なる
べく広い波長帯域でユーザの各目に入射したほうがよ
い。
【０００３】図１を参照して、このような公知の立体視
ディスプレイデバイスは、２つの透明電極２および３の
間に閉じこめられた液晶材料１の層を有し得る。透明電
極２および３のうち一方が、２つの領域ＡおよびＢに分
割されており、このデバイスの２つの画素に対応してい
る。さらに、電極２および３ならびにその間に閉じこめ
られた液晶材料１は２つの直線偏光子４および５の間に
設けられている。２つの直線偏光子４および５の偏光軸
は、デバイス中の液晶材料のスイッチングモードによっ
て決定される位置関係を有する。例えば、ツイステッド
ネマティック液晶ディスプレイ（ＴＮＬＣＤ）デバイス
においては、偏光子の偏光軸は通常互いに対して垂直に
構成されている。周知のように、デバイスの液晶材料
は、発光を画素単位で制御することを可能にする画素化
された光学シャッタとして機能する。従って、本明細書
においてこれらのデバイスのスイッチング動作を詳細に
記載する必要はないであろう。
ディスプレイデバイスは、２つの透明電極２および３の
間に閉じこめられた液晶材料１の層を有し得る。透明電
極２および３のうち一方が、２つの領域ＡおよびＢに分
割されており、このデバイスの２つの画素に対応してい
る。さらに、電極２および３ならびにその間に閉じこめ
られた液晶材料１は２つの直線偏光子４および５の間に
設けられている。２つの直線偏光子４および５の偏光軸
は、デバイス中の液晶材料のスイッチングモードによっ
て決定される位置関係を有する。例えば、ツイステッド
ネマティック液晶ディスプレイ（ＴＮＬＣＤ）デバイス
においては、偏光子の偏光軸は通常互いに対して垂直に
構成されている。周知のように、デバイスの液晶材料
は、発光を画素単位で制御することを可能にする画素化
された光学シャッタとして機能する。従って、本明細書
においてこれらのデバイスのスイッチング動作を詳細に
記載する必要はないであろう。
【０００４】図１に概略的に示す特定の構成において、
液晶材料１ならびにその電極２および３の前に位置する
偏光子５の偏光軸１１は、垂直にされている。さらに、
光遅延器（オプティカルリターダ）としての１／４波長
板６が偏光子５の前に設けられており、これは、２つの
異なるパターンの領域Ａ’およびＢ’を有している。領
域Ａ’およびＢ’の光学軸１２および１３は、偏光子５
の偏光軸に対してそれぞれ−４５°および＋４５°に向
けられている。このようにして、画素Ａを透過した光
は、矢印７に示すように１／４波長板６の領域Ａ’から
右回り方向に円偏光されて現れ、画素Ｂを透過した光
は、矢印８に示すように１／４波長板６の領域Ｂ’から
左回り方向に円偏光されて現れる。
液晶材料１ならびにその電極２および３の前に位置する
偏光子５の偏光軸１１は、垂直にされている。さらに、
光遅延器（オプティカルリターダ）としての１／４波長
板６が偏光子５の前に設けられており、これは、２つの
異なるパターンの領域Ａ’およびＢ’を有している。領
域Ａ’およびＢ’の光学軸１２および１３は、偏光子５
の偏光軸に対してそれぞれ−４５°および＋４５°に向
けられている。このようにして、画素Ａを透過した光
は、矢印７に示すように１／４波長板６の領域Ａ’から
右回り方向に円偏光されて現れ、画素Ｂを透過した光
は、矢印８に示すように１／４波長板６の領域Ｂ’から
左回り方向に円偏光されて現れる。
【０００５】立体視像を観察するためには、観察者の左
目が１つの型の画素（例えば画素Ａ）を透過した光のみ
を感じ、他方の型の画素（例えば画素Ｂ）の状態を全く
感じないようにする一方で、観察者の右目が後者の型の
画素（例えば画素Ｂ）を透過した光のみを感じ、前者の
型の画素（例えば画素Ａ）の状態を全く感じないように
することが必要である。この目的のために、異なる偏光
構成を有する観察眼鏡を観察者の目の直前に置く。図１
では、観察者の右目１４の前の構成のみを図示してい
る。
目が１つの型の画素（例えば画素Ａ）を透過した光のみ
を感じ、他方の型の画素（例えば画素Ｂ）の状態を全く
感じないようにする一方で、観察者の右目が後者の型の
画素（例えば画素Ｂ）を透過した光のみを感じ、前者の
型の画素（例えば画素Ａ）の状態を全く感じないように
することが必要である。この目的のために、異なる偏光
構成を有する観察眼鏡を観察者の目の直前に置く。図１
では、観察者の右目１４の前の構成のみを図示してい
る。
【０００６】この場合の構成は、光遅延器としての１／
４波長板９および偏光子１０を有している。１／４波長
板９の光学軸１５は、１／４波長板６の領域Ｂ’の光学
軸１３に平行である。偏光子１０の偏光軸１６は、偏光
子５の偏光軸１１に対して９０°の方向に向けられてい
る。このように、平行な光学軸１３および１５を有する
１／４波長板６の領域Ｂ’および１／４波長板９が、直
交する偏光子５および１０の間に設けられかつ偏光軸１
１に対し＋４５°の方向に向けられた光学軸を有する１
／２波長板としてふるまう結果、光が画素Ｂを透過して
観察者の右目１４に到達する。一方、１／４波長板６お
よび１／４波長板９の領域Ａ’の光学軸は直交してお
り、直交する偏光子５および１０の間に設けられている
ため、画素Ａを透過した光は全ての波長においてほぼ完
全に相殺され（１／４波長板６および９が同一の材料で
作製されており同じ分散特性を有していると仮定す
る）、その結果、画素Ａから観察者の右目１４に到達す
る光は実質的に存在しない。このような、光遅延器の効
果を加算してゼロ遅延することに基づく完全にアクロマ
ティック（無彩色）な挙動は、例えば米国特許第４７１
９５０７号に記載されており、公知である。
４波長板９および偏光子１０を有している。１／４波長
板９の光学軸１５は、１／４波長板６の領域Ｂ’の光学
軸１３に平行である。偏光子１０の偏光軸１６は、偏光
子５の偏光軸１１に対して９０°の方向に向けられてい
る。このように、平行な光学軸１３および１５を有する
１／４波長板６の領域Ｂ’および１／４波長板９が、直
交する偏光子５および１０の間に設けられかつ偏光軸１
１に対し＋４５°の方向に向けられた光学軸を有する１
／２波長板としてふるまう結果、光が画素Ｂを透過して
観察者の右目１４に到達する。一方、１／４波長板６お
よび１／４波長板９の領域Ａ’の光学軸は直交してお
り、直交する偏光子５および１０の間に設けられている
ため、画素Ａを透過した光は全ての波長においてほぼ完
全に相殺され（１／４波長板６および９が同一の材料で
作製されており同じ分散特性を有していると仮定す
る）、その結果、画素Ａから観察者の右目１４に到達す
る光は実質的に存在しない。このような、光遅延器の効
果を加算してゼロ遅延することに基づく完全にアクロマ
ティック（無彩色）な挙動は、例えば米国特許第４７１
９５０７号に記載されており、公知である。
【０００７】図１には具体的に示していないが、ユーザ
の左目に対応する反対側の構成は、１／４波長板６の領
域Ａ’の光学軸１２に平行な光学軸を有する１／４波長
板および、偏光子５の偏光軸１１に対して９０°方向の
偏光軸を有する偏光子からなることが理解されるであろ
う。この場合、互いに平行な光学軸を有する上記１／４
波長板および１／４波長板６の領域Ａ’は、直交する偏
光子の間に設けられかつ偏光軸に対し−４５°の方向に
向けられた光学軸を有する１／２波長板としてふるまう
結果、画素Ａを透過した光が観察者の左目に到達する。
一方、上記１／４波長板および１／４波長板６の領域
Ｂ’の光学軸は直交しているため、画素Ｂから観察者の
左目に到達する光は実質的に存在しない。
の左目に対応する反対側の構成は、１／４波長板６の領
域Ａ’の光学軸１２に平行な光学軸を有する１／４波長
板および、偏光子５の偏光軸１１に対して９０°方向の
偏光軸を有する偏光子からなることが理解されるであろ
う。この場合、互いに平行な光学軸を有する上記１／４
波長板および１／４波長板６の領域Ａ’は、直交する偏
光子の間に設けられかつ偏光軸に対し−４５°の方向に
向けられた光学軸を有する１／２波長板としてふるまう
結果、画素Ａを透過した光が観察者の左目に到達する。
一方、上記１／４波長板および１／４波長板６の領域
Ｂ’の光学軸は直交しているため、画素Ｂから観察者の
左目に到達する光は実質的に存在しない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図２から理解
されるように、１／２波長遅延器（ゼロ波長遅延器では
なく）を構成する２つの連続１／４波長板は、単一の波
長において必要な作用を行うのみであり、直交する偏光
子間の透過特性はアクロマティックでなくクロマティッ
ク（色付く）である。図２は、１／４波長板６の領域
Ａ’および領域Ｂ’から検光子１０を通過した後に観察
者の右目１４によって受け取られる光について、透過レ
ベルを波長の関数として示している。領域Ａ’からの光
は全波長において実質的に完全に相殺されるのに対し、
領域Ｂ’からの光は、検光子１０を通過後、実質的に減
衰されていないのは１つの波長（約５２５ｎｍ）のみで
あり、他の波長における光はより大きく減衰されてい
る。勿論、観察者の左目によって受け取られる光は、図
２においてＡ’をＢ’を逆にしたのと同様な透過曲線を
有する。
されるように、１／２波長遅延器（ゼロ波長遅延器では
なく）を構成する２つの連続１／４波長板は、単一の波
長において必要な作用を行うのみであり、直交する偏光
子間の透過特性はアクロマティックでなくクロマティッ
ク（色付く）である。図２は、１／４波長板６の領域
Ａ’および領域Ｂ’から検光子１０を通過した後に観察
者の右目１４によって受け取られる光について、透過レ
ベルを波長の関数として示している。領域Ａ’からの光
は全波長において実質的に完全に相殺されるのに対し、
領域Ｂ’からの光は、検光子１０を通過後、実質的に減
衰されていないのは１つの波長（約５２５ｎｍ）のみで
あり、他の波長における光はより大きく減衰されてい
る。勿論、観察者の左目によって受け取られる光は、図
２においてＡ’をＢ’を逆にしたのと同様な透過曲線を
有する。
【０００９】上記デバイスにおいて、偏光子５の偏光軸
１１に平行な偏光軸を偏光子１０に持たせることによ
り、図２のグラフの場合のようにアクロマティックな暗
状態およびクロマティックな明状態を有する代わりに、
クロマティックな暗状態およびアクロマティックな明状
態を有するように構成することができる。図３は、観察
者の右目が１／４波長板６の領域Ａ’およびＢ’から受
け取る光の透過曲線のグラフである。図３は、期待され
る通り、領域Ｂ’から受け取られる光が波長依存性を有
することを示している。やはり、観察者の左目が受け取
る光の透過曲線は、図３においてＡ’をＢ’を逆にした
のと同様になる。
１１に平行な偏光軸を偏光子１０に持たせることによ
り、図２のグラフの場合のようにアクロマティックな暗
状態およびクロマティックな明状態を有する代わりに、
クロマティックな暗状態およびアクロマティックな明状
態を有するように構成することができる。図３は、観察
者の右目が１／４波長板６の領域Ａ’およびＢ’から受
け取る光の透過曲線のグラフである。図３は、期待され
る通り、領域Ｂ’から受け取られる光が波長依存性を有
することを示している。やはり、観察者の左目が受け取
る光の透過曲線は、図３においてＡ’をＢ’を逆にした
のと同様になる。
【００１０】図４は、１／４波長板６の領域Ａ’および
Ｂ’から観察者の右目が受け取る光レベルを示すグラフ
であるが、ここではポリカーボネート遅延器を用いて観
察用眼鏡の各部における１／４波長板９を形成してい
る。そのようなポリカーボネート遅延器の方が従来よく
用いられており、使用が安価である。ポリカーボネート
遅延器の使用によりシステムの性能が大きく妥協される
ことはない。
Ｂ’から観察者の右目が受け取る光レベルを示すグラフ
であるが、ここではポリカーボネート遅延器を用いて観
察用眼鏡の各部における１／４波長板９を形成してい
る。そのようなポリカーボネート遅延器の方が従来よく
用いられており、使用が安価である。ポリカーボネート
遅延器の使用によりシステムの性能が大きく妥協される
ことはない。
【００１１】Ｓ． Ｐａｎｃｈａｒａｔｎａｍの”Ａｃ
ｈｒｏｍａｔｉｃ Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ ｏｆ
Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｔ Ｐｌａｔｅｓ” Ｐｒｏｃ
ｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｉｎｄｉａｎ Ａｃａｄｅｍｙ
ｏｆ ＳｃｉｅｎｃｅｓＶｏｌ． ＸＬＩ、ｎｏ．
４、Ｓｅｃ．Ａ、１９５５、ｐｐ．１３０−１３６およ
びｐｐ．１３７−１４４に、スタック化均一遅延フィル
ムを用いることによるアクロマティック性を改善が説明
されている。しかし、これらの文献は特に立体視イメー
ジングシステムに関するものではない。
ｈｒｏｍａｔｉｃ Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ ｏｆ
Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｔ Ｐｌａｔｅｓ” Ｐｒｏｃ
ｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｉｎｄｉａｎ Ａｃａｄｅｍｙ
ｏｆ ＳｃｉｅｎｃｅｓＶｏｌ． ＸＬＩ、ｎｏ．
４、Ｓｅｃ．Ａ、１９５５、ｐｐ．１３０−１３６およ
びｐｐ．１３７−１４４に、スタック化均一遅延フィル
ムを用いることによるアクロマティック性を改善が説明
されている。しかし、これらの文献は特に立体視イメー
ジングシステムに関するものではない。
【００１２】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、立体視イメージングシステムに好適に
用いられる、アクロマティック帯域幅が改善されたイメ
ージングシステムを提供することを目的とする。
れたものであり、立体視イメージングシステムに好適に
用いられる、アクロマティック帯域幅が改善されたイメ
ージングシステムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のイメージングシ
ステムは、第１の像成分を透過させる第１の要素および
第２の像成分を透過させる第２の要素を含む、光変調素
子のマトリクスと、該第１および第２の要素からの光を
直線偏光するための第１の偏光軸を有する偏光手段と、
少なくとも１つの第１の遅延素子を備えた第１の光遅延
素手段であって、該第１の遅延素子は、該第１の偏光軸
に対して第１の方向に向けられた第１の光学軸を有する
第１の領域および該第１の偏光軸に対して第２の方向に
向けられた第２の光学軸を有する第２の領域を含むこと
によって、該第１の要素からの光が該第１の領域によっ
て偏光されかつ、該第２の要素からの光が該第２の領域
によって該第１の領域によって偏光された該光に対して
直交方向に偏光される、第１の光遅延手段と、第１およ
び第２の検出部を有する検出手段であって、各検出部は
それぞれ、少なくとも１つの第２の遅延素子を備えた第
２の光遅延手段および、該第１の偏光軸に対して規定さ
れた方向に設けられることを意図された第２の偏光軸を
有する検光手段を備えており、該第１の検出部の少なく
とも１つの第２の遅延素子は、該少なくとも１つの第１
の遅延素子の該第１の光学軸に実質的に垂直かつ該第２
の光学軸に対して横方向に設けられるように意図された
光学軸を有し、該第２の検出部の少なくとも１つの第２
の遅延素子は、該少なくとも１つの第１の遅延素子の該
第２の光学軸に実質的に垂直かつ該第１の光学軸に対し
て横方向に設けられるように意図された光学軸を有して
いることにより、実質的に該第１の像成分に関連する光
のみが該第１の検出部によって透過され、実質的に該第
２の像成分に関連する光のみが該第２の検出部によって
透過される、検出手段と、を有し、そのことによって上
記目的が達成される。
ステムは、第１の像成分を透過させる第１の要素および
第２の像成分を透過させる第２の要素を含む、光変調素
子のマトリクスと、該第１および第２の要素からの光を
直線偏光するための第１の偏光軸を有する偏光手段と、
少なくとも１つの第１の遅延素子を備えた第１の光遅延
素手段であって、該第１の遅延素子は、該第１の偏光軸
に対して第１の方向に向けられた第１の光学軸を有する
第１の領域および該第１の偏光軸に対して第２の方向に
向けられた第２の光学軸を有する第２の領域を含むこと
によって、該第１の要素からの光が該第１の領域によっ
て偏光されかつ、該第２の要素からの光が該第２の領域
によって該第１の領域によって偏光された該光に対して
直交方向に偏光される、第１の光遅延手段と、第１およ
び第２の検出部を有する検出手段であって、各検出部は
それぞれ、少なくとも１つの第２の遅延素子を備えた第
２の光遅延手段および、該第１の偏光軸に対して規定さ
れた方向に設けられることを意図された第２の偏光軸を
有する検光手段を備えており、該第１の検出部の少なく
とも１つの第２の遅延素子は、該少なくとも１つの第１
の遅延素子の該第１の光学軸に実質的に垂直かつ該第２
の光学軸に対して横方向に設けられるように意図された
光学軸を有し、該第２の検出部の少なくとも１つの第２
の遅延素子は、該少なくとも１つの第１の遅延素子の該
第２の光学軸に実質的に垂直かつ該第１の光学軸に対し
て横方向に設けられるように意図された光学軸を有して
いることにより、実質的に該第１の像成分に関連する光
のみが該第１の検出部によって透過され、実質的に該第
２の像成分に関連する光のみが該第２の検出部によって
透過される、検出手段と、を有し、そのことによって上
記目的が達成される。
【００１４】前記第１の光遅延手段は、前記第１の要素
からの光を第１の方向に直線偏光し、かつ前記第２の要
素からの光を該第１の方向に対して横方向である第２の
方向に直線偏光するように構成されてもよい。
からの光を第１の方向に直線偏光し、かつ前記第２の要
素からの光を該第１の方向に対して横方向である第２の
方向に直線偏光するように構成されてもよい。
【００１５】前記少なくとも１つの第１の遅延素子は、
前記第１の偏光軸に対して等しくかつ互いに逆方向の角
度に向けられた光学軸を有する第１および第２の領域を
有する１／２波長板を含む構成としてもよい。
前記第１の偏光軸に対して等しくかつ互いに逆方向の角
度に向けられた光学軸を有する第１および第２の領域を
有する１／２波長板を含む構成としてもよい。
【００１６】前記１／２波長板の前記第１および第２の
領域の前記光学軸は、前記第１の偏光軸に対して約−２
２．５°および約＋２２．５°に向けられている構成と
してもよい。
領域の前記光学軸は、前記第１の偏光軸に対して約−２
２．５°および約＋２２．５°に向けられている構成と
してもよい。
【００１７】前記少なくとも１つの第２の遅延素子は１
／２波長板を含んでおり、前記第１および第２の検出部
の該２つの１／２波長板は、前記第１の偏光軸に対して
等しくかつ互いに逆方向の角度に向けられた光学軸を有
する構成としてもよい。
／２波長板を含んでおり、前記第１および第２の検出部
の該２つの１／２波長板は、前記第１の偏光軸に対して
等しくかつ互いに逆方向の角度に向けられた光学軸を有
する構成としてもよい。
【００１８】前記第１および第２の検出部の前記１／２
波長板の前記光学軸は、前記第１の偏光軸に対して約−
６７．５°および約＋６７．５°に向けられている構成
としてもよい。
波長板の前記光学軸は、前記第１の偏光軸に対して約−
６７．５°および約＋６７．５°に向けられている構成
としてもよい。
【００１９】前記検出手段は前記第１の光遅延手段に対
して傾けられることが可能であり、前記第１の光遅延手
段の前記第１および第２の領域からの光を円偏光するた
めの第３の光遅延手段と、該第３の光遅延手段からの円
偏光された光を直線偏光して該検出部の前記第２の光遅
延手段に入力する、前記検出部の各々に対応付けられた
第４の光遅延手段と、をさらに有する構成としてもよ
い。
して傾けられることが可能であり、前記第１の光遅延手
段の前記第１および第２の領域からの光を円偏光するた
めの第３の光遅延手段と、該第３の光遅延手段からの円
偏光された光を直線偏光して該検出部の前記第２の光遅
延手段に入力する、前記検出部の各々に対応付けられた
第４の光遅延手段と、をさらに有する構成としてもよ
い。
【００２０】前記第３の光遅延手段は、前記第１の偏光
軸に対して約９０°に向けられた光学軸を有する１／４
波長板を含む構成としてもよい。
軸に対して約９０°に向けられた光学軸を有する１／４
波長板を含む構成としてもよい。
【００２１】前記各検出部の前記各第４の光遅延手段
は、前記第１の偏光軸に対して実質的に平行な光学軸を
有する１／４波長板を含む構成としてもよい。
は、前記第１の偏光軸に対して実質的に平行な光学軸を
有する１／４波長板を含む構成としてもよい。
【００２２】前記第３の光遅延手段は、前記第１の偏光
軸に対して第１の方向に向けられた光学軸を有する第１
の領域および該第１の偏光軸に対して第２の方向に向け
られた光学軸を有する第２の領域を有する１／４波長板
を含み、前記第１の要素からの光が所定の方向に円偏光
され、かつ前記第２の要素からの光が該所定の方向の反
対方向に円偏光される構成としてもよい。
軸に対して第１の方向に向けられた光学軸を有する第１
の領域および該第１の偏光軸に対して第２の方向に向け
られた光学軸を有する第２の領域を有する１／４波長板
を含み、前記第１の要素からの光が所定の方向に円偏光
され、かつ前記第２の要素からの光が該所定の方向の反
対方向に円偏光される構成としてもよい。
【００２３】前記第１の光遅延手段は直列に設けられた
２つの１／２波長板を含み、該１／２波長板の各々は、
前記第１の偏光軸に対して等しくかつ互いに逆方向の角
度に向けられた光学軸を有する第１および第２の領域を
有する構成としてもよい。
２つの１／２波長板を含み、該１／２波長板の各々は、
前記第１の偏光軸に対して等しくかつ互いに逆方向の角
度に向けられた光学軸を有する第１および第２の領域を
有する構成としてもよい。
【００２４】前記第２の光遅延手段は直列に設けられた
２つの１／２波長板を含み、該１／２波長板の各々は、
前記第１の偏光軸に対して等しくかつ互いに逆方向の角
度に向けられた光学軸を有する第１および第２の領域を
有する構成としてもよい。
２つの１／２波長板を含み、該１／２波長板の各々は、
前記第１の偏光軸に対して等しくかつ互いに逆方向の角
度に向けられた光学軸を有する第１および第２の領域を
有する構成としてもよい。
【００２５】前記イメージングシステムは立体視イメー
ジングシステムであり、前記検出手段の前記第１および
第２の検出部は、左目観察部および右目観察部から構成
され、該左目観察部および右目観察部を用いて前記第１
および第２の像成分を左目および右目で同時に観察する
ことにより、観察者は立体視像を観察し得る構成として
もよい。
ジングシステムであり、前記検出手段の前記第１および
第２の検出部は、左目観察部および右目観察部から構成
され、該左目観察部および右目観察部を用いて前記第１
および第２の像成分を左目および右目で同時に観察する
ことにより、観察者は立体視像を観察し得る構成として
もよい。
【００２６】前記変調素子のマトリクス、前記偏光手
段、および前記第１の遅延手段はディスプレイデバイス
を構成し、前記検出手段は前記観察者が装着する眼鏡を
構成し、前記右目観察部および左目観察部が該観察者の
右目および左目の前に位置する構成としてもよい。
段、および前記第１の遅延手段はディスプレイデバイス
を構成し、前記検出手段は前記観察者が装着する眼鏡を
構成し、前記右目観察部および左目観察部が該観察者の
右目および左目の前に位置する構成としてもよい。
【００２７】立体視イメージングモードにおいては前記
第１および第２の像成分を透過し、非立体視イメージン
グモードにおいては前記検出手段なしで観察可能な２Ｄ
像を透過するように前記光変調素子を制御する、切り替
え可能な制御手段が設けられた構成としてもよい。
第１および第２の像成分を透過し、非立体視イメージン
グモードにおいては前記検出手段なしで観察可能な２Ｄ
像を透過するように前記光変調素子を制御する、切り替
え可能な制御手段が設けられた構成としてもよい。
【００２８】本発明による検出システムは、第１の向き
の第１の光学軸を有する第１の遅延部によって偏光され
た偏光および、第２の向きの第２の光学軸を有する第２
の遅延部によって偏光された、該第１の遅延部によって
偏光された光に対して直交方向の偏光を検出するための
検出システムであって、第１および第２の検出部を有す
る検出手段であって、各検出部はそれぞれ、少なくとも
１つの第２の遅延素子を備えた光遅延手段および、対応
付けられた検光手段を備えており、該第１の検出部の少
なくとも１つの第２の遅延素子は、該第１の光学軸に実
質的に垂直かつ該第２の光学軸に対して横方向に設けら
れるように意図された光学軸を有し、該第２の検出部の
少なくとも１つの第２の遅延素子は、該第２の光学軸に
実質的に垂直かつ該第１の光学軸に対して横方向に設け
られるように意図された光学軸を有していることによ
り、実質的に該第１の像成分に関連する光のみが該第１
の検出部によって透過され、実質的に該第２の像成分に
関連する光のみが該第２の検出部によって透過される検
出手段を有し、そのことによって上記目的が達成され
る。
の第１の光学軸を有する第１の遅延部によって偏光され
た偏光および、第２の向きの第２の光学軸を有する第２
の遅延部によって偏光された、該第１の遅延部によって
偏光された光に対して直交方向の偏光を検出するための
検出システムであって、第１および第２の検出部を有す
る検出手段であって、各検出部はそれぞれ、少なくとも
１つの第２の遅延素子を備えた光遅延手段および、対応
付けられた検光手段を備えており、該第１の検出部の少
なくとも１つの第２の遅延素子は、該第１の光学軸に実
質的に垂直かつ該第２の光学軸に対して横方向に設けら
れるように意図された光学軸を有し、該第２の検出部の
少なくとも１つの第２の遅延素子は、該第２の光学軸に
実質的に垂直かつ該第１の光学軸に対して横方向に設け
られるように意図された光学軸を有していることによ
り、実質的に該第１の像成分に関連する光のみが該第１
の検出部によって透過され、実質的に該第２の像成分に
関連する光のみが該第２の検出部によって透過される検
出手段を有し、そのことによって上記目的が達成され
る。
【００２９】前記少なくとも１つの第２の遅延素子は１
／２波長板を含んでおり、前記第１および第２の検出部
の該２つの１／２波長板は、基準軸に対して等しくかつ
互いに逆方向の角度に向けられた光学軸を有する構成と
することができる。
／２波長板を含んでおり、前記第１および第２の検出部
の該２つの１／２波長板は、基準軸に対して等しくかつ
互いに逆方向の角度に向けられた光学軸を有する構成と
することができる。
【００３０】前記第１および第２の検出部の前記１／２
波長板の前記光学軸は、前記基準軸に対して約−６７．
５°および約＋６７．５°に向けられている構成として
もよい。
波長板の前記光学軸は、前記基準軸に対して約−６７．
５°および約＋６７．５°に向けられている構成として
もよい。
【００３１】本発明の立体視像を得る方法は、光変調素
子のマトリクスを、第１および第２の検出部を有する検
出手段と組み合わせることにより立体視像を得る方法で
あって、該光変調素子のマトリクスは第１の像成分を透
過させる第１の要素および第２の像成分を透過させる第
２の要素を含み、該第１および第２の要素からの光を直
線偏光するための第１の偏光軸を有する偏光手段と、少
なくとも１つの第１の遅延素子を備えた第１の光遅延素
手段であって、該第１の遅延素子は、該第１の偏光軸に
対して第１の方向に向けられた第１の光学軸を有する第
１の領域および該第１の偏光軸に対して第２の方向に向
けられた第２の光学軸を有する第２の領域を含むことに
よって、該第１の要素からの光が該第１の領域によって
偏光されかつ、該第２の要素からの光が該第２の領域に
よって該第１の領域によって偏光された該光に対して直
交方向に偏光される、第１の光遅延手段と、が該マトリ
クスに対応して設けられ、該検出手段の各検出部はそれ
ぞれ、少なくとも１つの第２の遅延素子を備えた第２の
光遅延手段および、該第１の偏光軸に対して規定された
方向に設けられることを意図された第２の偏光軸を有す
る検光手段を備えており、該第１の検出部の少なくとも
１つの第２の遅延素子は、該少なくとも１つの第１の遅
延素子の該第１の光学軸に実質的に垂直かつ該第２の光
学軸に対して横方向に設けられるように意図された光学
軸を有し、該第２の検出部の少なくとも１つの第２の遅
延素子は、該少なくとも１つの第１の遅延素子の該第２
の光学軸に実質的に垂直かつ該第１の光学軸に対して横
方向に設けられるように意図された光学軸を有している
ことにより、実質的に該第１の像成分に関連する光のみ
が該第１の検出部によって透過され、実質的に該第２の
像成分に関連する光のみが該第２の検出部によって透過
される、構成を有し、そのことによって上記目的が達成
される。
子のマトリクスを、第１および第２の検出部を有する検
出手段と組み合わせることにより立体視像を得る方法で
あって、該光変調素子のマトリクスは第１の像成分を透
過させる第１の要素および第２の像成分を透過させる第
２の要素を含み、該第１および第２の要素からの光を直
線偏光するための第１の偏光軸を有する偏光手段と、少
なくとも１つの第１の遅延素子を備えた第１の光遅延素
手段であって、該第１の遅延素子は、該第１の偏光軸に
対して第１の方向に向けられた第１の光学軸を有する第
１の領域および該第１の偏光軸に対して第２の方向に向
けられた第２の光学軸を有する第２の領域を含むことに
よって、該第１の要素からの光が該第１の領域によって
偏光されかつ、該第２の要素からの光が該第２の領域に
よって該第１の領域によって偏光された該光に対して直
交方向に偏光される、第１の光遅延手段と、が該マトリ
クスに対応して設けられ、該検出手段の各検出部はそれ
ぞれ、少なくとも１つの第２の遅延素子を備えた第２の
光遅延手段および、該第１の偏光軸に対して規定された
方向に設けられることを意図された第２の偏光軸を有す
る検光手段を備えており、該第１の検出部の少なくとも
１つの第２の遅延素子は、該少なくとも１つの第１の遅
延素子の該第１の光学軸に実質的に垂直かつ該第２の光
学軸に対して横方向に設けられるように意図された光学
軸を有し、該第２の検出部の少なくとも１つの第２の遅
延素子は、該少なくとも１つの第１の遅延素子の該第２
の光学軸に実質的に垂直かつ該第１の光学軸に対して横
方向に設けられるように意図された光学軸を有している
ことにより、実質的に該第１の像成分に関連する光のみ
が該第１の検出部によって透過され、実質的に該第２の
像成分に関連する光のみが該第２の検出部によって透過
される、構成を有し、そのことによって上記目的が達成
される。
【００３２】以下に作用を説明する。
【００３３】本発明による上記イメージングシステムは
特に、前記第１および第２の検出部が、観察者が立体視
像を観察し得る観察手段の左目観察部および右目観察部
によって構成された立体視イメージングシステムに、適
用可能である。各観察部の第２の遅延器が第１および第
２の光学軸のうち一方に対して実質的に垂直に設けられ
かつ第１および第２の光学軸のうち他方に対して横方向
に設けられているため、観察者の各目は、実質的に第１
および第２の像要素のうち一方からのみの光を受け取
り、他方の像要素からの光は実質的に相殺される。従っ
てそのようなシステムは、同様な材料を遅延器に用いた
従来技術の立体視ディスプレイシステムに比較して、ア
クロマティック性を実質的に改善することが可能であ
る。
特に、前記第１および第２の検出部が、観察者が立体視
像を観察し得る観察手段の左目観察部および右目観察部
によって構成された立体視イメージングシステムに、適
用可能である。各観察部の第２の遅延器が第１および第
２の光学軸のうち一方に対して実質的に垂直に設けられ
かつ第１および第２の光学軸のうち他方に対して横方向
に設けられているため、観察者の各目は、実質的に第１
および第２の像要素のうち一方からのみの光を受け取
り、他方の像要素からの光は実質的に相殺される。従っ
てそのようなシステムは、同様な材料を遅延器に用いた
従来技術の立体視ディスプレイシステムに比較して、ア
クロマティック性を実質的に改善することが可能であ
る。
【００３４】しかし、本発明のイメージングシステムは
立体視ディスプレイシステム以外のシステムにも応用可
能であることを理解することが重要である。例えば、本
システムは、２つのアクロマティックチャネルのそれぞ
れを、第１および第２の像要素を別々に検出または観察
するための（立体視像の２つの部分としてではなく）各
検出器または観察器に適用したシステムに、応用し得
る。さらに本システムは、立体視像が適切な受像面上に
投影されて、観察手段の左目観察部および右目観察部を
介して観察者によって観察される投影システムに、応用
し得る。
立体視ディスプレイシステム以外のシステムにも応用可
能であることを理解することが重要である。例えば、本
システムは、２つのアクロマティックチャネルのそれぞ
れを、第１および第２の像要素を別々に検出または観察
するための（立体視像の２つの部分としてではなく）各
検出器または観察器に適用したシステムに、応用し得
る。さらに本システムは、立体視像が適切な受像面上に
投影されて、観察手段の左目観察部および右目観察部を
介して観察者によって観察される投影システムに、応用
し得る。
【００３５】または、第１の光遅延手段は、対応する要
素からの光を円偏光するように構成されてもよい。いず
れの場合にも、各遅延手段に１つ以上の遅延器を設け、
それらの和が必要な直線または円偏光を生成するように
構成してもよい。
素からの光を円偏光するように構成されてもよい。いず
れの場合にも、各遅延手段に１つ以上の遅延器を設け、
それらの和が必要な直線または円偏光を生成するように
構成してもよい。
【００３６】第１の要素からの偏光および第２の要素か
らの偏光の間に必要な直交関係は、光が直線偏光されて
いるか円偏光されているかに関わらず満たされ得る。
らの偏光の間に必要な直交関係は、光が直線偏光されて
いるか円偏光されているかに関わらず満たされ得る。
【００３７】
【発明の実施の形態】本発明の理解をより完全にするた
めに、本発明による立体視ディスプレイシステムのいく
つかを実施例として、付属の図面を参照しながら説明す
る。
めに、本発明による立体視ディスプレイシステムのいく
つかを実施例として、付属の図面を参照しながら説明す
る。
【００３８】以下に説明する本発明の各立体視ディスプ
レイシステムにおいて、ディスプレイデバイスの要素と
観察用眼鏡の要素とが協同して、図１のシステムのよう
に単純な１／４波長板を用いて得られる帯域幅に比較し
てより優れたアクロマティック帯域幅を創出するよう
に、光遅延素子が選択される。そのような改善されたア
クロマティック性は、２つのシステム中の光遅延素子に
同じ複屈折性材料を用いることに依存していることを理
解することが重要である。なぜならば、図１のシステム
の１／４波長板に用いられる材料と比較して大きく劣る
材料（すなわち高分散性材料）を本発明のシステム中の
光遅延素子に用いると、そのような改善を得ることがで
きないからである。
レイシステムにおいて、ディスプレイデバイスの要素と
観察用眼鏡の要素とが協同して、図１のシステムのよう
に単純な１／４波長板を用いて得られる帯域幅に比較し
てより優れたアクロマティック帯域幅を創出するよう
に、光遅延素子が選択される。そのような改善されたア
クロマティック性は、２つのシステム中の光遅延素子に
同じ複屈折性材料を用いることに依存していることを理
解することが重要である。なぜならば、図１のシステム
の１／４波長板に用いられる材料と比較して大きく劣る
材料（すなわち高分散性材料）を本発明のシステム中の
光遅延素子に用いると、そのような改善を得ることがで
きないからである。
【００３９】以下の説明において、光遅延素子は、その
公称値が５２５ｎｍ波長であるように選択される。しか
し実際において、そのような遅延素子の複屈折率は温度
の関数であることに注意されたい。従って、そのような
遅延素子の材料を選択するとき、ディスプレイデバイス
と観察用眼鏡とでは典型的な動作温度が異なることに留
意することが必要である。以下の説明において、全ての
遅延素子の材料は、特に断らない限りジアクリレートポ
リマーＲＭ２５７（Ｍｅｒｃｋ Ｌｉｍｉｔｅｄから入
手可能）であることを仮定している。そのようなポリマ
ーは光重合が可能であるため、フォトリソグラフィー加
工によりパターニングされた遅延素子を作製することが
可能である。
公称値が５２５ｎｍ波長であるように選択される。しか
し実際において、そのような遅延素子の複屈折率は温度
の関数であることに注意されたい。従って、そのような
遅延素子の材料を選択するとき、ディスプレイデバイス
と観察用眼鏡とでは典型的な動作温度が異なることに留
意することが必要である。以下の説明において、全ての
遅延素子の材料は、特に断らない限りジアクリレートポ
リマーＲＭ２５７（Ｍｅｒｃｋ Ｌｉｍｉｔｅｄから入
手可能）であることを仮定している。そのようなポリマ
ーは光重合が可能であるため、フォトリソグラフィー加
工によりパターニングされた遅延素子を作製することが
可能である。
【００４０】図５に概略図示する本発明の第１の立体視
ディスプレイシステムは、図１に示すものと同様な液晶
材料１、電極２、３および偏光子４、５を含む液晶光学
シャッタを有しており、図５においてこれらの要素を同
じ参照符号で表している。図５の立体視ディスプレイシ
ステムにおいて、図１の１／４波長板６の代わりに、パ
ターニングされた１／２波長板２０を用いている。１／
２波長板２０は、偏光子５の偏光軸１１に対して−２
２．５°に向けられた光学軸２１を有する領域Ａ’およ
び偏光子５の偏光軸１１に対して＋２２．５°に向けら
れた光学軸２２を有する領域Ｂ’を有している。このよ
うにして、画素Ａを透過した光は、矢印２３に示すよう
に１／２波長板２０の領域Ａ’から偏光子５の偏光軸１
１に対して−４５°で直線偏光されて現れ、画素Ｂを透
過した光は、矢印２４に示すように１／２波長板２０の
領域Ｂ’から偏光子５の偏光軸１１に対して＋４５°で
直線偏光されて現れる。図５においても、観察者の右目
１４に対応する観察構成のみを図示している。この構成
は、偏光子５の偏光軸１１に対して−６７．５°に向け
られた光学軸２６を有する１／２波長板２５および、偏
光軸５の偏光軸１１に対して９０°に向けられた偏光軸
２８を有する偏光子２７を有する。当然、観察者の左目
に対応する観察構成は、偏光子５の偏光軸１１に対して
＋６７．５°に向けられた光学軸を有する１／２波長板
および、偏光軸５の偏光軸１１に対して９０°に向けら
れた偏光軸を有するさらなる偏光子を有している。この
ように、観察者の左目に対応する１／２波長板２５の光
学軸２６は、１／２波長板２０の領域Ｂ’の光学軸２２
に対して垂直であり、１／２波長板２０の領域Ａ’の光
学軸２１に対して横方向（すなわち平行ではない）であ
る。さらに、観察者の左目に対応する１／２波長板の光
学軸は、領域Ａ’の光学軸２１に対して垂直であり、領
域Ｂ’の光学軸２２に対して横方向である。
ディスプレイシステムは、図１に示すものと同様な液晶
材料１、電極２、３および偏光子４、５を含む液晶光学
シャッタを有しており、図５においてこれらの要素を同
じ参照符号で表している。図５の立体視ディスプレイシ
ステムにおいて、図１の１／４波長板６の代わりに、パ
ターニングされた１／２波長板２０を用いている。１／
２波長板２０は、偏光子５の偏光軸１１に対して−２
２．５°に向けられた光学軸２１を有する領域Ａ’およ
び偏光子５の偏光軸１１に対して＋２２．５°に向けら
れた光学軸２２を有する領域Ｂ’を有している。このよ
うにして、画素Ａを透過した光は、矢印２３に示すよう
に１／２波長板２０の領域Ａ’から偏光子５の偏光軸１
１に対して−４５°で直線偏光されて現れ、画素Ｂを透
過した光は、矢印２４に示すように１／２波長板２０の
領域Ｂ’から偏光子５の偏光軸１１に対して＋４５°で
直線偏光されて現れる。図５においても、観察者の右目
１４に対応する観察構成のみを図示している。この構成
は、偏光子５の偏光軸１１に対して−６７．５°に向け
られた光学軸２６を有する１／２波長板２５および、偏
光軸５の偏光軸１１に対して９０°に向けられた偏光軸
２８を有する偏光子２７を有する。当然、観察者の左目
に対応する観察構成は、偏光子５の偏光軸１１に対して
＋６７．５°に向けられた光学軸を有する１／２波長板
および、偏光軸５の偏光軸１１に対して９０°に向けら
れた偏光軸を有するさらなる偏光子を有している。この
ように、観察者の左目に対応する１／２波長板２５の光
学軸２６は、１／２波長板２０の領域Ｂ’の光学軸２２
に対して垂直であり、１／２波長板２０の領域Ａ’の光
学軸２１に対して横方向（すなわち平行ではない）であ
る。さらに、観察者の左目に対応する１／２波長板の光
学軸は、領域Ａ’の光学軸２１に対して垂直であり、領
域Ｂ’の光学軸２２に対して横方向である。
【００４１】図５には具体的に示していないが、例えば
液晶ディスプレイパネルの場合、遅延素子２０はディス
プレイパネルの基板の内側または外側に位置し得る。遅
延素子２０をディスプレイパネルの内側に位置させる場
合、偏光子５が遅延素子２０の内側に位置される限り、
遅延素子２０は液晶材料と電極３との間に位置し得る。
本発明による同様なシステムを立体視投射システムに応
用することができ、その場合、１／２波長板２０から出
射する光を適切なスクリーン上に投射して、得られた立
体視像を左右の目用の観察構成を介して観察し得ること
が理解されるであろう。この場合、液晶光学シャッタに
代えて、偏光子４、５および１／２波長板２０を備えた
スライドを、光源とスクリーンとの間に位置するように
用いる。
液晶ディスプレイパネルの場合、遅延素子２０はディス
プレイパネルの基板の内側または外側に位置し得る。遅
延素子２０をディスプレイパネルの内側に位置させる場
合、偏光子５が遅延素子２０の内側に位置される限り、
遅延素子２０は液晶材料と電極３との間に位置し得る。
本発明による同様なシステムを立体視投射システムに応
用することができ、その場合、１／２波長板２０から出
射する光を適切なスクリーン上に投射して、得られた立
体視像を左右の目用の観察構成を介して観察し得ること
が理解されるであろう。この場合、液晶光学シャッタに
代えて、偏光子４、５および１／２波長板２０を備えた
スライドを、光源とスクリーンとの間に位置するように
用いる。
【００４２】図６は、観察者の右目に到達する、１／２
波長板２０の領域Ａ’およびＢ’からの光の透過レベル
を示すグラフである。領域Ｂ'から出射する光は−４５
°に偏光されており１／２波長板２５の光学軸２６に対
して１１２．５°の角度を有するため、この出射光は光
学軸２６に対して２×１１２．５°の角度に回転され、
偏光子５の偏光軸１１に対して−（６７．５＋１１２．
５）＝−１８０°の角度を有する。結果として、この光
は偏光軸２７によって相殺され、領域Ｂ'から観察者の
右目１４に到達する光は実質的に無い。勿論、これは１
／２波長板２５の光学軸２６が、１／２波長板２０の領
域Ｂ'の光学軸２２に対して直交しているという事実か
ら予測し得ることである。一方、＋４５°に偏光された
領域Ａ'からの光は、１／２波長板２５の光学軸２６に
対して２２．５°の角度を有しているため、１／２波長
板２５からの出射光は−（６７．５＋２２．５）＝−９
０°で出射する。従って、この光は偏光子２７を通過し
て観察者の右目１４に到達する。同様に、観察者の左目
に対応する１／２波長板は、＋６７．５°の向きの光学
軸を有し、偏光子５の偏光軸１１に対して９０°の向き
の偏光軸を有する偏光子を有しているため、この１／２
波長板の光学軸は、１／２波長板２０の領域Ａ'の光学
軸２１と直交している。結果として、領域Ａ'からの光
は１／２波長板によって相殺され、領域Ｂ'からの光の
みが観察者の左目によって受け取られる。
波長板２０の領域Ａ’およびＢ’からの光の透過レベル
を示すグラフである。領域Ｂ'から出射する光は−４５
°に偏光されており１／２波長板２５の光学軸２６に対
して１１２．５°の角度を有するため、この出射光は光
学軸２６に対して２×１１２．５°の角度に回転され、
偏光子５の偏光軸１１に対して−（６７．５＋１１２．
５）＝−１８０°の角度を有する。結果として、この光
は偏光軸２７によって相殺され、領域Ｂ'から観察者の
右目１４に到達する光は実質的に無い。勿論、これは１
／２波長板２５の光学軸２６が、１／２波長板２０の領
域Ｂ'の光学軸２２に対して直交しているという事実か
ら予測し得ることである。一方、＋４５°に偏光された
領域Ａ'からの光は、１／２波長板２５の光学軸２６に
対して２２．５°の角度を有しているため、１／２波長
板２５からの出射光は−（６７．５＋２２．５）＝−９
０°で出射する。従って、この光は偏光子２７を通過し
て観察者の右目１４に到達する。同様に、観察者の左目
に対応する１／２波長板は、＋６７．５°の向きの光学
軸を有し、偏光子５の偏光軸１１に対して９０°の向き
の偏光軸を有する偏光子を有しているため、この１／２
波長板の光学軸は、１／２波長板２０の領域Ａ'の光学
軸２１と直交している。結果として、領域Ａ'からの光
は１／２波長板によって相殺され、領域Ｂ'からの光の
みが観察者の左目によって受け取られる。
【００４３】図６は、観察者の右目１４によって受け取
られる１／２波長板２０の領域Ａ'およびＢ'からの光
の、波長に対する透過レベルを示しており、図１の公知
のシステムによって得られる図２の透過曲線に対してア
クロマティック性が実質的に改善されていることがわか
る。すなわち、４５０ｎｍ〜６５０ｎｍ波長範囲におけ
る領域Ａ'からの光の透過曲線が平坦になっていること
からわかるように、観察者の目において受け取られる光
の波長への依存性が実質的に減少している。この場合、
観察者の右目によって受け取られる光は、（図２におけ
るように領域Ｂ'からの光ではなく）領域Ａ'からの光で
あることに注意されたい。やはり、観察者の左目におい
て受け取られる光は、図６においてＡ’をＢ’と逆にし
たのと同様な透過曲線を有する。
られる１／２波長板２０の領域Ａ'およびＢ'からの光
の、波長に対する透過レベルを示しており、図１の公知
のシステムによって得られる図２の透過曲線に対してア
クロマティック性が実質的に改善されていることがわか
る。すなわち、４５０ｎｍ〜６５０ｎｍ波長範囲におけ
る領域Ａ'からの光の透過曲線が平坦になっていること
からわかるように、観察者の目において受け取られる光
の波長への依存性が実質的に減少している。この場合、
観察者の右目によって受け取られる光は、（図２におけ
るように領域Ｂ'からの光ではなく）領域Ａ'からの光で
あることに注意されたい。やはり、観察者の左目におい
て受け取られる光は、図６においてＡ’をＢ’と逆にし
たのと同様な透過曲線を有する。
【００４４】図１を参照して上述した公知のシステムと
同様に、上記構成はアクロマティックな暗状態およびク
ロマティックな明状態を有する。あるいは、偏光子２７
を９０°回転させて偏光軸２８が偏光子５の偏光軸１１
に平行になるように構成することにより、本システムを
クロマティックな暗状態およびアクロマティックな明状
態を有するように選択し得る。このような別態様におけ
る透過曲線を図７に示す。この場合、１／２波長板２０
の領域Ｂ'からの光が主に観察者の右目で受け取られ、
領域Ａ'からの光は実質的に消光される。やはり、図７
の透過曲線と図３の透過曲線の比較により、アクロマテ
ィック性が本発明において実質的に改善されていること
がわかる。
同様に、上記構成はアクロマティックな暗状態およびク
ロマティックな明状態を有する。あるいは、偏光子２７
を９０°回転させて偏光軸２８が偏光子５の偏光軸１１
に平行になるように構成することにより、本システムを
クロマティックな暗状態およびアクロマティックな明状
態を有するように選択し得る。このような別態様におけ
る透過曲線を図７に示す。この場合、１／２波長板２０
の領域Ｂ'からの光が主に観察者の右目で受け取られ、
領域Ａ'からの光は実質的に消光される。やはり、図７
の透過曲線と図３の透過曲線の比較により、アクロマテ
ィック性が本発明において実質的に改善されていること
がわかる。
【００４５】しかし、図５のシステムは図１の公知のシ
ステムに対して１つの欠点を有している。すなわち、図
１の公知のシステムの場合、１／４波長板６の領域Ａ'
およびＢ'から出射する光は円偏光されており（狭い波
長範囲内であるが）、図２および３の透過曲線が、観察
用眼鏡の１／４波長板９および偏光子１０の組合わさっ
た回転（すなわち観察者の頭部の傾き）に対してある程
度独立になることを意味している。この利点は図５のシ
ステムにおいては得られない。なぜならば、１／２波長
板２０の領域Ａ'およびＢ'から出射する光は円偏光では
なく直線偏光されているからである。これは、図８およ
び９のグラフによって示されている。図８および９は、
図１のシステムおよび図５のシステムのそれぞれにおい
て、観察者の頭部が＋２０°傾けられたときに（従っ
て、例えば１／４波長板９の光学軸１５の角度が６５°
で偏光子１０の光学軸１６の角度が１１０°になる場
合）、観察者の右目によって受け取られる光の透過曲線
を示すグラフである。図８を図２と比較すると、観察者
の頭部をこのように傾けても観察者の右目が受け取る光
の透過曲線は大きく影響を受けることがないことがわか
る。一方、図９を図６と比較すると、観察者の頭部をこ
のように傾けることによる影響のため、領域Ｂ'から実
質的な量の光が観察者の右目に到達してしまうことがわ
かる。
ステムに対して１つの欠点を有している。すなわち、図
１の公知のシステムの場合、１／４波長板６の領域Ａ'
およびＢ'から出射する光は円偏光されており（狭い波
長範囲内であるが）、図２および３の透過曲線が、観察
用眼鏡の１／４波長板９および偏光子１０の組合わさっ
た回転（すなわち観察者の頭部の傾き）に対してある程
度独立になることを意味している。この利点は図５のシ
ステムにおいては得られない。なぜならば、１／２波長
板２０の領域Ａ'およびＢ'から出射する光は円偏光では
なく直線偏光されているからである。これは、図８およ
び９のグラフによって示されている。図８および９は、
図１のシステムおよび図５のシステムのそれぞれにおい
て、観察者の頭部が＋２０°傾けられたときに（従っ
て、例えば１／４波長板９の光学軸１５の角度が６５°
で偏光子１０の光学軸１６の角度が１１０°になる場
合）、観察者の右目によって受け取られる光の透過曲線
を示すグラフである。図８を図２と比較すると、観察者
の頭部をこのように傾けても観察者の右目が受け取る光
の透過曲線は大きく影響を受けることがないことがわか
る。一方、図９を図６と比較すると、観察者の頭部をこ
のように傾けることによる影響のため、領域Ｂ'から実
質的な量の光が観察者の右目に到達してしまうことがわ
かる。
【００４６】図１０に示す本発明による第２の立体視デ
ィスプレイシステムにおいて、ディスプレイデバイスと
観察用眼鏡の両方において追加的な要素が設けられてい
る。すなわち、１／２波長板２０の前には、偏光子５の
偏光軸１１に対して９０°に向けられた光学軸３１を有
する１／４波長板３０が設けられており、観察者の各目
に対応する１／２波長板の後方には、偏光子５の偏光軸
１１に平行な光学軸３３を有するさらなる１／４波長板
３２が設けられている。直交する光学軸３１および３３
を有する１／４波長板３０および３２の効果は、ディス
プレイデバイスと観察用眼鏡との間を通過する円偏光３
４および３５が生成されることである。
ィスプレイシステムにおいて、ディスプレイデバイスと
観察用眼鏡の両方において追加的な要素が設けられてい
る。すなわち、１／２波長板２０の前には、偏光子５の
偏光軸１１に対して９０°に向けられた光学軸３１を有
する１／４波長板３０が設けられており、観察者の各目
に対応する１／２波長板の後方には、偏光子５の偏光軸
１１に平行な光学軸３３を有するさらなる１／４波長板
３２が設けられている。直交する光学軸３１および３３
を有する１／４波長板３０および３２の効果は、ディス
プレイデバイスと観察用眼鏡との間を通過する円偏光３
４および３５が生成されることである。
【００４７】図１１は、図１０のシステムを用いた際に
観察者の右目が１／２波長板２０の領域Ａ'から受け取
る光の透過曲線を示しており、図５のシステムにおける
透過曲線を示す図６と同様なアクロマティック性が得ら
れていることがわかる。さらに、図１２は、図１０のシ
ステムを用い、観察者の頭部が＋２０°傾けられた際に
観察者の右目が受け取る光の透過曲線を示している。図
１２を図９（観察者の頭部が同じ角度だけ傾けられた際
に得られる図５のシステムの透過曲線を示す）と比較す
ることにより、透過曲線の観察者の頭部の傾きに対する
独立性が大きく改善されていることがわかる。
観察者の右目が１／２波長板２０の領域Ａ'から受け取
る光の透過曲線を示しており、図５のシステムにおける
透過曲線を示す図６と同様なアクロマティック性が得ら
れていることがわかる。さらに、図１２は、図１０のシ
ステムを用い、観察者の頭部が＋２０°傾けられた際に
観察者の右目が受け取る光の透過曲線を示している。図
１２を図９（観察者の頭部が同じ角度だけ傾けられた際
に得られる図５のシステムの透過曲線を示す）と比較す
ることにより、透過曲線の観察者の頭部の傾きに対する
独立性が大きく改善されていることがわかる。
【００４８】図１１のクロマティック性プロットを得る
際、図１０のシステム中の光遅延素子は、複屈折性ジア
クリレートポリマーＲＭ２５７からなっている。ポリマ
ーＲＭ２５７は光重合が可能であるので、フォトリソグ
ラフィーによってパターニングすることができ、図１０
の１／２波長板２０の材料として特に適している。しか
し観察用眼鏡の１／４波長板３２および１／２波長板２
５はパターニングされていないため、これらの要素を、
延伸された遅延膜(リターダフィルム)を用いたより従来
に近くかつより安価な材料で作製することが好ましい場
合もあり得る。実際においてこれらの要素はポリカーボ
ネートで形成されてもよい。
際、図１０のシステム中の光遅延素子は、複屈折性ジア
クリレートポリマーＲＭ２５７からなっている。ポリマ
ーＲＭ２５７は光重合が可能であるので、フォトリソグ
ラフィーによってパターニングすることができ、図１０
の１／２波長板２０の材料として特に適している。しか
し観察用眼鏡の１／４波長板３２および１／２波長板２
５はパターニングされていないため、これらの要素を、
延伸された遅延膜(リターダフィルム)を用いたより従来
に近くかつより安価な材料で作製することが好ましい場
合もあり得る。実際においてこれらの要素はポリカーボ
ネートで形成されてもよい。
【００４９】図１３は、１／４波長板３２および１／２
波長板２５をポリカーボネートで作製した場合の（ただ
し１／２波長板２０および１／４波長板３０はポリマー
ＲＭ２５７で作製している）図１０のシステムにおい
て、観察者の右目の受け取る光の透過曲線を示す。図１
１および図１３の透過曲線にはわずかな違いがあること
がわかる。例えば、図１３における約３５０ｎｍの波長
領域において、暗状態は絶対的にアクロマティックでは
なくなっている。しかし、１／４波長板３２および１／
２波長板２５をポリカーボネートで作製した場合は、図
１０のシステムは依然として図１に示す公知のシステム
におけるよりも実質的に改善されたアクロマティック性
を提供している。この面において、図１３の透過曲線
を、図４の透過曲線（図１に示す公知のシステムにおい
て１／４波長板９をポリカーボネートで作製した場合に
観察者の右目が受け取る光を示す）と比較されたい。
波長板２５をポリカーボネートで作製した場合の（ただ
し１／２波長板２０および１／４波長板３０はポリマー
ＲＭ２５７で作製している）図１０のシステムにおい
て、観察者の右目の受け取る光の透過曲線を示す。図１
１および図１３の透過曲線にはわずかな違いがあること
がわかる。例えば、図１３における約３５０ｎｍの波長
領域において、暗状態は絶対的にアクロマティックでは
なくなっている。しかし、１／４波長板３２および１／
２波長板２５をポリカーボネートで作製した場合は、図
１０のシステムは依然として図１に示す公知のシステム
におけるよりも実質的に改善されたアクロマティック性
を提供している。この面において、図１３の透過曲線
を、図４の透過曲線（図１に示す公知のシステムにおい
て１／４波長板９をポリカーボネートで作製した場合に
観察者の右目が受け取る光を示す）と比較されたい。
【００５０】図１４に、１つ以上のパターニングされた
光遅延素子を用いることによりシステムのアクロマティ
ック性をさらに改善した、本発明による第３のディスプ
レイシステムを示す。この構成において、ディスプレイ
デバイスは３つの光遅延素子、すなわち２つの１／２波
長板４０および４１ならびに１／４波長板４２を備えて
いる。１／２波長板４０の領域Ａ'およびＢ'は、−６．
８７°および＋６．８７°に向けられた光学軸を有す
る。１／２波長板４１の領域Ａ'およびＢ'は、−３４．
５３°および＋３４．５３°に向けられた光学軸を有す
る。１／４波長板４２の領域Ａ'およびＢ'は、−１０
０．３３°および＋１００．３３°に向けられた光学軸
を有する。図１０のシステムと同様に、ディスプレイデ
バイスと観察用眼鏡との間を円偏光４３および４４が通
過する。一方観察用眼鏡は、偏光子５の偏光軸１１に平
行な偏光軸を有する偏光子４８に加えて、各目につき３
つの光遅延素子、すなわち１／４波長板４５（１９０．
３３°の光学軸を有する）、１／２波長板４６（１２
４．５３°の光学軸を有する）、および１／２波長板４
７（９６．８７°の光学軸を有する）を有している。３
つの遅延素子４５、４６および４７が組合わさって円偏
光子を形成している。図１４においては観察者の右目１
４に対応する遅延素子群を示しており、観察者の左目に
対応する遅延素子群はそれぞれ負の角度に向けられた光
学軸を有することが理解されるであろう。
光遅延素子を用いることによりシステムのアクロマティ
ック性をさらに改善した、本発明による第３のディスプ
レイシステムを示す。この構成において、ディスプレイ
デバイスは３つの光遅延素子、すなわち２つの１／２波
長板４０および４１ならびに１／４波長板４２を備えて
いる。１／２波長板４０の領域Ａ'およびＢ'は、−６．
８７°および＋６．８７°に向けられた光学軸を有す
る。１／２波長板４１の領域Ａ'およびＢ'は、−３４．
５３°および＋３４．５３°に向けられた光学軸を有す
る。１／４波長板４２の領域Ａ'およびＢ'は、−１０
０．３３°および＋１００．３３°に向けられた光学軸
を有する。図１０のシステムと同様に、ディスプレイデ
バイスと観察用眼鏡との間を円偏光４３および４４が通
過する。一方観察用眼鏡は、偏光子５の偏光軸１１に平
行な偏光軸を有する偏光子４８に加えて、各目につき３
つの光遅延素子、すなわち１／４波長板４５（１９０．
３３°の光学軸を有する）、１／２波長板４６（１２
４．５３°の光学軸を有する）、および１／２波長板４
７（９６．８７°の光学軸を有する）を有している。３
つの遅延素子４５、４６および４７が組合わさって円偏
光子を形成している。図１４においては観察者の右目１
４に対応する遅延素子群を示しており、観察者の左目に
対応する遅延素子群はそれぞれ負の角度に向けられた光
学軸を有することが理解されるであろう。
【００５１】観察者の右目に対応する１／２波長板４６
の光学軸（１２４．５３°方向）は、１／２波長板４１
の領域Ｂ'の光学軸（＋３４．５３°方向）に対して垂
直であり、１／２波長板４１の領域Ａ’（−３４．５３
°方向）の光学軸に対して横方向（すなわち平行でな
い）であることが理解されるであろう。さらに、観察者
の左目に対応する１／２波長板４６の光学軸（−１２
４．５３°方向）は、１／２波長板４１の領域Ａ’の光
学軸に対して垂直であり、１／２波長板４１の領域Ｂ’
の光学軸に対して横方向である。
の光学軸（１２４．５３°方向）は、１／２波長板４１
の領域Ｂ'の光学軸（＋３４．５３°方向）に対して垂
直であり、１／２波長板４１の領域Ａ’（−３４．５３
°方向）の光学軸に対して横方向（すなわち平行でな
い）であることが理解されるであろう。さらに、観察者
の左目に対応する１／２波長板４６の光学軸（−１２
４．５３°方向）は、１／２波長板４１の領域Ａ’の光
学軸に対して垂直であり、１／２波長板４１の領域Ｂ’
の光学軸に対して横方向である。
【００５２】図１５は、図１４のシステムにおいて観察
者の右目が受け取る光の透過曲線を示している。画素Ａ
と観察者の右目との間に設けられた遅延素子群の総合効
果は、実質的にゼロの遅延を付与することにより、平行
偏光子間が白く見えるようにすることである。一方、画
素Ｂと観察者の右目との間に設けられた遅延素子群の総
合効果は、１／２波長板として作用することにより平行
偏光子間が黒く見えるようにすることである。結果とし
て、図１に示す公知のシステムに比較してずっと広い帯
域幅が提供される。前述のシステムにおけると同様に、
偏光子４８を９０°回転してその偏光軸が偏光子５の偏
光軸１１と直交する構成を用いることにより、暗状態と
明状態を逆にすることができる。
者の右目が受け取る光の透過曲線を示している。画素Ａ
と観察者の右目との間に設けられた遅延素子群の総合効
果は、実質的にゼロの遅延を付与することにより、平行
偏光子間が白く見えるようにすることである。一方、画
素Ｂと観察者の右目との間に設けられた遅延素子群の総
合効果は、１／２波長板として作用することにより平行
偏光子間が黒く見えるようにすることである。結果とし
て、図１に示す公知のシステムに比較してずっと広い帯
域幅が提供される。前述のシステムにおけると同様に、
偏光子４８を９０°回転してその偏光軸が偏光子５の偏
光軸１１と直交する構成を用いることにより、暗状態と
明状態を逆にすることができる。
【００５３】図１６は、図１４のシステムと同じ数の遅
延素子を有する、本発明による第４の立体視ディスプレ
イシステムを示す。ただし図１６のシステムにおける遅
延素子群は、０．３２２λ遅延素子５０（領域Ａ’にお
ける光学軸が−１０２．５°で領域Ｂ’における光学軸
が＋１０２．５°）、１／２波長板５１（領域Ａ’にお
ける光学軸が−１７２．５°で領域Ｂ’における光学軸
が＋１７２．５°）、および、０．３２２λ遅延素子５
２（領域Ａ’における光学軸が−１０２．５°で領域
Ｂ’における光学軸が＋１０２．５°）を含んでいる。
さらに、観察用眼鏡の各目に対応する遅延素子群は、
０．３２２λ遅延素子５３（±１９２．５°の光学
軸）、１／２波長板５４（±２６２．５°の光学軸）、
および、０．３２２λ遅延素子５５（±１９２．５°の
光学軸）を含んでいる。３つの遅延素子５０、５１およ
び５２が組合わさり、各領域Ａ’またはＢ’につきユニ
ークな光学軸を有する第１の１／４波長遅延素子を形成
する。各目に対応する３つの遅延素子５３、５４および
５５が組合わさり、第１の１／４波長遅延素子の一方の
光学軸に対して垂直でかつ第１の１／４波長遅延素子の
他方の光学軸に対して横方向である光学軸を有する、第
２の１／４波長遅延素子を形成する。図１７は、図１６
のシステムにおいて観察者の右目が受け取る光の透過曲
線を示しており、このシステムにおいても図１４のシス
テムと同様な特性が達成されることが理解されるであろ
う。
延素子を有する、本発明による第４の立体視ディスプレ
イシステムを示す。ただし図１６のシステムにおける遅
延素子群は、０．３２２λ遅延素子５０（領域Ａ’にお
ける光学軸が−１０２．５°で領域Ｂ’における光学軸
が＋１０２．５°）、１／２波長板５１（領域Ａ’にお
ける光学軸が−１７２．５°で領域Ｂ’における光学軸
が＋１７２．５°）、および、０．３２２λ遅延素子５
２（領域Ａ’における光学軸が−１０２．５°で領域
Ｂ’における光学軸が＋１０２．５°）を含んでいる。
さらに、観察用眼鏡の各目に対応する遅延素子群は、
０．３２２λ遅延素子５３（±１９２．５°の光学
軸）、１／２波長板５４（±２６２．５°の光学軸）、
および、０．３２２λ遅延素子５５（±１９２．５°の
光学軸）を含んでいる。３つの遅延素子５０、５１およ
び５２が組合わさり、各領域Ａ’またはＢ’につきユニ
ークな光学軸を有する第１の１／４波長遅延素子を形成
する。各目に対応する３つの遅延素子５３、５４および
５５が組合わさり、第１の１／４波長遅延素子の一方の
光学軸に対して垂直でかつ第１の１／４波長遅延素子の
他方の光学軸に対して横方向である光学軸を有する、第
２の１／４波長遅延素子を形成する。図１７は、図１６
のシステムにおいて観察者の右目が受け取る光の透過曲
線を示しており、このシステムにおいても図１４のシス
テムと同様な特性が達成されることが理解されるであろ
う。
【００５４】本発明の発展形において、液晶ディスプレ
イパネルは、立体視像表示モードと従来の２Ｄ（非立体
視）像表示モードとの２つのモードの間で制御可能であ
り、ユーザが操作可能なスイッチを設けることにより、
ユーザがこれら２つのモード間で切り替えを行うことを
可能にする。従来の２Ｄ像表示モードにおいては、公知
の２Ｄディスプレイシステムにおいて２Ｄ像を表示する
ために用いられるような従来の２Ｄデータ信号により、
液晶ディスプレイパネルを駆動する。人間の目は光の偏
光状態を感知しないため、観察者は単に観察装置（図５
の構成要素２５および２７を含む）を目の前から取り除
くことにより２Ｄ像を観察することができる。図５の実
施態様から構成要素２５および２７を取り除いた状態を
図１８として示す。この場合、遅延素子２０は実質的に
光の偏光状態のみに影響するため、観察者はパターニン
グされた遅延素子２０を実質的に意識しなくなる。従っ
て、通常供給される３Ｄ像データの代わりにディスプレ
イパネルの画素に適切な２Ｄ像データが供給されると、
パネルは従来の２Ｄディスプレイパネルとして動作し、
ユーザは観察装置の助けなしにこれを観察することが可
能である。
イパネルは、立体視像表示モードと従来の２Ｄ（非立体
視）像表示モードとの２つのモードの間で制御可能であ
り、ユーザが操作可能なスイッチを設けることにより、
ユーザがこれら２つのモード間で切り替えを行うことを
可能にする。従来の２Ｄ像表示モードにおいては、公知
の２Ｄディスプレイシステムにおいて２Ｄ像を表示する
ために用いられるような従来の２Ｄデータ信号により、
液晶ディスプレイパネルを駆動する。人間の目は光の偏
光状態を感知しないため、観察者は単に観察装置（図５
の構成要素２５および２７を含む）を目の前から取り除
くことにより２Ｄ像を観察することができる。図５の実
施態様から構成要素２５および２７を取り除いた状態を
図１８として示す。この場合、遅延素子２０は実質的に
光の偏光状態のみに影響するため、観察者はパターニン
グされた遅延素子２０を実質的に意識しなくなる。従っ
て、通常供給される３Ｄ像データの代わりにディスプレ
イパネルの画素に適切な２Ｄ像データが供給されると、
パネルは従来の２Ｄディスプレイパネルとして動作し、
ユーザは観察装置の助けなしにこれを観察することが可
能である。
【００５５】
【発明の効果】上述したように、本発明によると、立体
視イメージングシステムに好適に用いられる、アクロマ
ティック帯域幅が改善されたイメージングシステムを提
供することができる。
視イメージングシステムに好適に用いられる、アクロマ
ティック帯域幅が改善されたイメージングシステムを提
供することができる。
【００５６】さらに、本発明のイメージングシステムは
立体視ディスプレイシステム以外のシステムにも応用可
能であり、例えば、２つのアクロマティックチャネルの
それぞれを、第１および第２の像要素を別々に検出また
は観察するための各検出器または観察器に適用したシス
テムに応用し得る。さらに本システムは、立体視像が適
切な受像面上に投影されて、観察手段の左目観察部およ
び右目観察部を介して観察者によって観察される投影シ
ステムに応用し得る。また、３Ｄ（立体視）像表示モー
ドと２Ｄ（非立体視）像表示モードとの間で切換え可能
なイメージングシステムに適用することができる。
立体視ディスプレイシステム以外のシステムにも応用可
能であり、例えば、２つのアクロマティックチャネルの
それぞれを、第１および第２の像要素を別々に検出また
は観察するための各検出器または観察器に適用したシス
テムに応用し得る。さらに本システムは、立体視像が適
切な受像面上に投影されて、観察手段の左目観察部およ
び右目観察部を介して観察者によって観察される投影シ
ステムに応用し得る。また、３Ｄ（立体視）像表示モー
ドと２Ｄ（非立体視）像表示モードとの間で切換え可能
なイメージングシステムに適用することができる。
【図１】公知の立体視ディスプレイシステムを示す概略
図である。
図である。
【図２】図１のシステムを用いた際に観察者の一方の目
によって受け取られる光の、波長に対する透過レベルを
示すグラフである。
によって受け取られる光の、波長に対する透過レベルを
示すグラフである。
【図３】図１のシステムを用いた際に観察者の一方の目
によって受け取られる光の、波長に対する透過レベルを
示すグラフである。
によって受け取られる光の、波長に対する透過レベルを
示すグラフである。
【図４】図１のシステムを用いた際に観察者の一方の目
によって受け取られる光の、波長に対する透過レベルを
示すグラフである。
によって受け取られる光の、波長に対する透過レベルを
示すグラフである。
【図５】本発明による第１の立体視ディスプレイシステ
ムを示す概略図である。
ムを示す概略図である。
【図６】図５のシステムを用いた際に観察者の一方の目
によって受け取られる光の、波長に対する透過レベルを
示すグラフである。
によって受け取られる光の、波長に対する透過レベルを
示すグラフである。
【図７】図５のシステムを用いた際に観察者の一方の目
によって受け取られる光の、波長に対する透過レベルを
示すグラフである。
によって受け取られる光の、波長に対する透過レベルを
示すグラフである。
【図８】図２のグラフと同様なグラフであって、観察者
の頭部が２０°傾けられた場合を示す。
の頭部が２０°傾けられた場合を示す。
【図９】図６のグラフと同様なグラフであって、観察者
の頭部が２０°傾けられた場合を示す。
の頭部が２０°傾けられた場合を示す。
【図１０】本発明による第２の立体視ディスプレイシス
テムを示す概略図である。
テムを示す概略図である。
【図１１】図１０のシステムを用いた際に観察者の一方
の目によって受け取られる光の、波長に対する透過レベ
ルを示すグラフである。
の目によって受け取られる光の、波長に対する透過レベ
ルを示すグラフである。
【図１２】図１０のシステムを用いた際に観察者の一方
の目によって受け取られる光の、波長に対する透過レベ
ルを示すグラフである。
の目によって受け取られる光の、波長に対する透過レベ
ルを示すグラフである。
【図１３】図１０のシステムを用いた際に観察者の一方
の目によって受け取られる光の、波長に対する透過レベ
ルを示すグラフである。
の目によって受け取られる光の、波長に対する透過レベ
ルを示すグラフである。
【図１４】本発明による第３の立体視ディスプレイシス
テムを示す概略図である。
テムを示す概略図である。
【図１５】図１４のシステムを用いた際の、波長に対す
る透過レベルを示すグラフである。
る透過レベルを示すグラフである。
【図１６】本発明による第４の立体視ディスプレイシス
テムを示す概略図である。
テムを示す概略図である。
【図１７】図１６のシステムを用いた際の、波長に対す
る透過レベルを示すグラフである。
る透過レベルを示すグラフである。
【図１８】第１のディスプレイシステムを２Ｄ像を表示
するために用いられた場合を示す概略図である。
するために用いられた場合を示す概略図である。
１ 液晶材料 ２、３ 電極 ４、５ 偏光子 １１ 偏光軸 １４ 観察者の右目 ２０ パターニングされた１／２波長板 ２１、２２ 光学軸 ２５ １／２波長板 ２６ 光学軸 ２７ 偏光板 ２８ 偏光軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エリザベス ジェイン アコスタ イギリス国 オーエックス２ ９エイエル オックスフォード， ボトレイ， ザ ガース 20
Claims (19)
- 【請求項１】 第１の像成分を透過させる第１の要素お
よび第２の像成分を透過させる第２の要素を含む、光変
調素子のマトリクスと、 該第１および第２の要素からの光を直線偏光するための
第１の偏光軸を有する偏光手段と、 少なくとも１つの第１の遅延素子を備えた第１の光遅延
素手段であって、該第１の遅延素子は、該第１の偏光軸
に対して第１の方向に向けられた第１の光学軸を有する
第１の領域および該第１の偏光軸に対して第２の方向に
向けられた第２の光学軸を有する第２の領域を含むこと
によって、該第１の要素からの光が該第１の領域によっ
て偏光されかつ、該第２の要素からの光が該第２の領域
によって該第１の領域によって偏光された該光に対して
直交方向に偏光される、第１の光遅延手段と、 第１および第２の検出部を有する検出手段であって、各
検出部はそれぞれ、少なくとも１つの第２の遅延素子を
備えた第２の光遅延手段および、該第１の偏光軸に対し
て規定された方向に設けられることを意図された第２の
偏光軸を有する検光手段を備えており、該第１の検出部
の少なくとも１つの第２の遅延素子は、該少なくとも１
つの第１の遅延素子の該第１の光学軸に実質的に垂直か
つ該第２の光学軸に対して横方向に設けられるように意
図された光学軸を有し、該第２の検出部の少なくとも１
つの第２の遅延素子は、該少なくとも１つの第１の遅延
素子の該第２の光学軸に実質的に垂直かつ該第１の光学
軸に対して横方向に設けられるように意図された光学軸
を有していることにより、実質的に該第１の像成分に関
連する光のみが該第１の検出部によって透過され、実質
的に該第２の像成分に関連する光のみが該第２の検出部
によって透過される、検出手段と、 を有するイメージングシステム。 - 【請求項２】 前記第１の光遅延手段は、前記第１の要
素からの光を第１の方向に直線偏光し、かつ前記第２の
要素からの光を該第１の方向に対して横方向である第２
の方向に直線偏光するように構成されている、請求項１
に記載のイメージングシステム。 - 【請求項３】 前記少なくとも１つの第１の遅延素子
は、前記第１の偏光軸に対して等しくかつ互いに逆方向
の角度に向けられた光学軸を有する第１および第２の領
域を有する１／２波長板を含む、請求項１または２に記
載のイメージングシステム。 - 【請求項４】 前記１／２波長板の前記第１および第２
の領域の前記光学軸は、前記第１の偏光軸に対して約−
２２．５°および約＋２２．５°に向けられている、請
求項３に記載のイメージングシステム。 - 【請求項５】 前記少なくとも１つの第２の遅延素子は
１／２波長板を含んでおり、前記第１および第２の検出
部の該２つの１／２波長板は、前記第１の偏光軸に対し
て等しくかつ互いに逆方向の角度に向けられた光学軸を
有する、請求項１、２、３または４に記載のイメージン
グシステム。 - 【請求項６】 前記第１および第２の検出部の前記１／
２波長板の前記光学軸は、前記第１の偏光軸に対して約
−６７．５°および約＋６７．５°に向けられている、
請求項５に記載のイメージングシステム。 - 【請求項７】 前記検出手段は前記第１の光遅延手段に
対して傾けられることが可能であり、 前記第１の光遅延手段の前記第１および第２の領域から
の光を円偏光するための第３の光遅延手段と、 該第３の光遅延手段からの円偏光された光を直線偏光し
て該検出部の前記第２の光遅延手段に入力する、前記検
出部の各々に対応付けられた第４の光遅延手段と、 をさらに有する請求項１から６のいずれかに記載のイメ
ージングシステム。 - 【請求項８】 前記第３の光遅延手段は、前記第１の偏
光軸に対して約９０°に向けられた光学軸を有する１／
４波長板を含む、請求項７に記載のイメージングシステ
ム。 - 【請求項９】 前記各検出部の前記各第４の光遅延手段
は、前記第１の偏光軸に対して実質的に平行な光学軸を
有する１／４波長板を含む、請求項７または８に記載の
イメージングシステム。 - 【請求項１０】 前記第３の光遅延手段は、前記第１の
偏光軸に対して第１の方向に向けられた光学軸を有する
第１の領域および該第１の偏光軸に対して第２の方向に
向けられた光学軸を有する第２の領域を有する１／４波
長板を含み、前記第１の要素からの光が所定の方向に円
偏光され、かつ前記第２の要素からの光が該所定の方向
の反対方向に円偏光される、請求項７に記載のイメージ
ングシステム。 - 【請求項１１】 前記第１の光遅延手段は直列に設けら
れた２つの１／２波長板を含み、該１／２波長板の各々
は、前記第１の偏光軸に対して等しくかつ互いに逆方向
の角度に向けられた光学軸を有する第１および第２の領
域を有する、請求項１から１０のいずれかに記載のイメ
ージングシステム。 - 【請求項１２】 前記第２の光遅延手段は直列に設けら
れた２つの１／２波長板を含み、該１／２波長板の各々
は、前記第１の偏光軸に対して等しくかつ互いに逆方向
の角度に向けられた光学軸を有する第１および第２の領
域を有する、請求項の１から１１のいずれかに記載のイ
メージングシステム。 - 【請求項１３】 前記イメージングシステムは立体視イ
メージングシステムであり、前記検出手段の前記第１お
よび第２の検出部は、左目観察部および右目観察部から
構成され、該左目観察部および右目観察部を用いて前記
第１および第２の像成分を左目および右目で同時に観察
することにより、観察者は立体視像を観察し得る、請求
項１から１２のいずれかに記載のイメージングシステ
ム。 - 【請求項１４】 前記変調素子のマトリクス、前記偏光
手段、および前記第１の遅延手段はディスプレイデバイ
スを構成し、前記検出手段は前記観察者が装着する眼鏡
を構成し、前記右目観察部および左目観察部が該観察者
の右目および左目の前に位置する、請求項１３に記載の
イメージングシステム。 - 【請求項１５】 立体視イメージングモードにおいては
前記第１および第２の像成分を透過し、非立体視イメー
ジングモードにおいては前記検出手段なしで観察可能な
２Ｄ像を透過するように前記光変調素子を制御する、切
り替え可能な制御手段が設けられた、請求項１３または
１４に記載のイメージングシステム。 - 【請求項１６】 第１の向きの第１の光学軸を有する第
１の遅延部によって偏光された偏光および、第２の向き
の第２の光学軸を有する第２の遅延部によって偏光され
た、該第１の遅延部によって偏光された光に対して直交
方向の偏光を検出するための検出システムであって、 第１および第２の検出部を有する検出手段であって、各
検出部はそれぞれ、少なくとも１つの第２の遅延素子を
備えた光遅延手段および、対応付けられた検光手段を備
えており、該第１の検出部の少なくとも１つの第２の遅
延素子は、該第１の光学軸に実質的に垂直かつ該第２の
光学軸に対して横方向に設けられるように意図された光
学軸を有し、該第２の検出部の少なくとも１つの第２の
遅延素子は、該第２の光学軸に実質的に垂直かつ該第１
の光学軸に対して横方向に設けられるように意図された
光学軸を有していることにより、実質的に該第１の像成
分に関連する光のみが該第１の検出部によって透過さ
れ、実質的に該第２の像成分に関連する光のみが該第２
の検出部によって透過される検出手段を有する、検出シ
ステム。 - 【請求項１７】 前記少なくとも１つの第２の遅延素子
は１／２波長板を含んでおり、前記第１および第２の検
出部の該２つの１／２波長板は、基準軸に対して等しく
かつ互いに逆方向の角度に向けられた光学軸を有する、
請求項１６に記載の検出システム。 - 【請求項１８】 前記第１および第２の検出部の前記１
／２波長板の前記光学軸は、前記基準軸に対して約−６
７．５°および約＋６７．５°に向けられている、請求
項１６に記載の検出システム。 - 【請求項１９】 光変調素子のマトリクスを、第１およ
び第２の検出部を有する検出手段と組み合わせることに
より立体視像を得る方法であって、該光変調素子のマト
リクスは第１の像成分を透過させる第１の要素および第
２の像成分を透過させる第２の要素を含み、 該第１および第２の要素からの光を直線偏光するための
第１の偏光軸を有する偏光手段と、 少なくとも１つの第１の遅延素子を備えた第１の光遅延
素手段であって、該第１の遅延素子は、該第１の偏光軸
に対して第１の方向に向けられた第１の光学軸を有する
第１の領域および該第１の偏光軸に対して第２の方向に
向けられた第２の光学軸を有する第２の領域を含むこと
によって、該第１の要素からの光が該第１の領域によっ
て偏光されかつ、該第２の要素からの光が該第２の領域
によって該第１の領域によって偏光された該光に対して
直交方向に偏光される、第１の光遅延手段と、 が該マトリクスに対応して設けられ、 該検出手段の各検出部はそれぞれ、少なくとも１つの第
２の遅延素子を備えた第２の光遅延手段および、該第１
の偏光軸に対して規定された方向に設けられることを意
図された第２の偏光軸を有する検光手段を備えており、
該第１の検出部の少なくとも１つの第２の遅延素子は、
該少なくとも１つの第１の遅延素子の該第１の光学軸に
実質的に垂直かつ該第２の光学軸に対して横方向に設け
られるように意図された光学軸を有し、該第２の検出部
の少なくとも１つの第２の遅延素子は、該少なくとも１
つの第１の遅延素子の該第２の光学軸に実質的に垂直か
つ該第１の光学軸に対して横方向に設けられるように意
図された光学軸を有していることにより、実質的に該第
１の像成分に関連する光のみが該第１の検出部によって
透過され、実質的に該第２の像成分に関連する光のみが
該第２の検出部によって透過される、立体視像を得る方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9725094.8 | 1997-11-26 | ||
| GB9725094A GB2331883A (en) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | Dual image viewing system |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH11298920A true JPH11298920A (ja) | 1999-10-29 |
| JP3638088B2 JP3638088B2 (ja) | 2005-04-13 |
Family
ID=10822727
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP33609498A Expired - Fee Related JP3638088B2 (ja) | 1997-11-26 | 1998-11-26 | イメージングシステム |
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| JP (1) | JP3638088B2 (ja) |
| DE (1) | DE69829451T2 (ja) |
| GB (1) | GB2331883A (ja) |
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