TW202201081A

TW202201081A - 立體顯示裝置以及圓偏光眼鏡

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Publication number: TW202201081A
Application number: TW110121964A
Authority: TW
Inventors: 近成彦; 梅澤康昭; 浦和宏; 佐藤達弥
Original assignee: 日商有澤製作所股份有限公司
Priority date: 2020-06-17
Filing date: 2021-06-16
Publication date: 2022-01-01
Also published as: CN115769127A; EP4170414A1; JPWO2021256392A1; KR20230002709A; US20230185107A1; WO2021256392A1; EP4170414A4; JP7444983B2

Abstract

立體顯示裝置包括：第一圖像顯示部，輸出直線偏光的第一圖像光；第二圖像顯示部，輸出直線偏光的第二圖像光；第一相位差板，對自第一圖像顯示部輸出的第一圖像光進行調變並轉換成第一橢圓偏光；第二相位差板，對自第二圖像顯示部輸出的第二圖像光進行調變並轉換成朝與第一橢圓偏光的旋轉方向相同方向旋轉的第二橢圓偏光；以及半反射鏡，使第一橢圓偏光透射並將第一橢圓偏光設為朝與第一橢圓偏光的旋轉方向相同方向旋轉的第一圓偏光，且使第二橢圓偏光反射並將第二橢圓偏光設為朝與第二橢圓偏光的旋轉方向反方向旋轉的第二圓偏光。

Description

立體顯示裝置以及圓偏光眼鏡

本發明是有關於一種立體顯示裝置以及圓偏光眼鏡。

已知悉可顯示看似立體的圖像的立體顯示裝置。例如，於專利文獻1中，揭示一種包括兩個監視器、圓偏光濾光鏡、半反射鏡的立體顯示裝置。所述立體顯示裝置是藉由使用圓偏光濾光鏡將自兩個監視器分別送出的影像光轉換成圓偏光，並使用半反射鏡加以重合，而顯示看似立體的圖像的裝置。佩戴圓偏光眼鏡的觀察者可將所顯示的圖像視認成立體的圖像。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2001-42261號公報

[發明所欲解決之課題] 專利文獻1中所揭示的立體顯示裝置在影像光經由圓偏光濾光鏡、半反射鏡到達觀察者之前的期間，有時偏光狀態紊亂。藉此，當佩戴著圓偏光眼鏡的觀察者利用專利文獻1中所揭示的立體顯示裝置來觀看立體影像的情況下，發生應該用右眼觀看的影像光卻由左眼看到、應該用左眼觀看的影像光卻由右眼看到的所謂的串擾（crosstalk）。

本發明鑑於所述情形而完成，目的在於提供一種少發生串擾的立體顯示裝置以及圓偏光眼鏡。

[解決課題之手段] 為了達成所述目的，[1]本發明的立體顯示裝置包括：第一圖像顯示部，輸出直線偏光的第一圖像光；第二圖像顯示部，輸出直線偏光的第二圖像光；第一相位差板，對自所述第一圖像顯示部輸出的第一圖像光進行調變並轉換成第一橢圓偏光；第二相位差板，對自所述第二圖像顯示部輸出的第二圖像光進行調變並轉換成朝與所述第一橢圓偏光的旋轉方向相同方向旋轉的第二橢圓偏光；以及半反射鏡，使所述第一橢圓偏光透射並將所述第一橢圓偏光設為朝與所述第一橢圓偏光的旋轉方向相同方向旋轉的第一圓偏光，且使所述第二橢圓偏光反射並將所述第二橢圓偏光設為朝與所述第二橢圓偏光的旋轉方向反方向旋轉的第二圓偏光；所述第一圖像顯示部與所述第二圖像顯示部，以顯示所述第一圖像顯示部的圖像的圖像顯示面、與顯示所述第二圖像顯示部的圖像的圖像顯示面形成預先設定的角度的方式配置，所述半反射鏡以在所述第一圖像光與所述第二圖像光交叉的區域，所述第一圖像顯示部的圖像顯示面與面向所述第一圖像顯示部的所述半反射鏡的面所成的角度、和所述第二圖像顯示部的圖像顯示面與面向所述第二圖像顯示部的所述半反射鏡的面所成的角度成為相等的方式配置。

又，[2]所述第一相位差板與所述第二相位差板可具有基材、及在所述基材上依序積層配向層及液晶層的結構。

又，[3]可行的是，所述第一相位差板的延遲（retardation）值為136 nm～165 nm，所述第二相位差板的延遲值為72 nm～114 nm。

又，[4]所述半反射鏡可包括基材及積層於所述基材的鉻（chrome）層。

又，[5]一種圓偏光眼鏡，與如[1]至[4]中任一項所述的立體顯示裝置一起使用，且構成所述圓偏光眼鏡的透鏡具有積層有偏光板與λ/4相位差膜而成的結構。

[發明的效果] 根據本發明，可提供一種少發生串擾的立體顯示裝置以及圓偏光眼鏡。

以下，對用於實施本發明的形態（以下，簡稱為「實施形態」）詳細地進行說明。以下的實施形態是用於說明本發明的例示，而非將本發明限定於以下的內容的主旨。本發明可在其主旨的範圍內適當地變形而實施。

以下，參照圖1、圖2對實施形態的立體顯示裝置100的結構進行說明。

如圖1所示，立體顯示裝置100包括：控制部90、第一圖像顯示部110、第二圖像顯示部120、第一相位差板112、第二相位差板122、以及半反射鏡130。

控制部90與第一圖像顯示部110及第二圖像顯示部120連接，基於自外部供給的圖像資料，對第一圖像顯示部110供給顯示對象物的右視差圖像的圖像資料，對第二圖像顯示部120供給顯示對象物的左視差圖像的圖像資料。再者，右視差圖像與左視差圖像分別是對顯示對象物自右側的視點進行觀察所得的圖像及以左側的視點進行觀察所得的圖像。

第一圖像顯示部110與第二圖像顯示部120依照自控制部90供給的圖像資料，將顯示對象物的視差圖像分別顯示於圖像顯示面114與圖像顯示面124。以下，將自圖像顯示面114與圖像顯示面124射出、內包顯示圖像的光分別稱為第一圖像光151及第二圖像光152。

於圖像顯示面114與圖像顯示面124分別設置有偏光板116與偏光板126（圖1中未圖示）。在使第一圖像顯示部110及第二圖像顯示部120沿著鉛垂方向豎立的情況下，偏光板116及偏光板126的透射軸的方向與鉛垂方向平行。

第一圖像顯示部110與第二圖像顯示部120分別包含液晶顯示面板、設置有偏光板的有機電致發光（Electroluminescence，EL）面板等顯示裝置。

第一相位差板112與第二相位差板122分別具有如下結構，即：在基材上形成有配向層，於其上形成有液晶層。基材的形狀為膜狀或板狀。就生產性的觀點而言，基材的厚度為0.01 mm～10 mm。構成基材的材料只要為透明度高、雙折射率低、光學性優異的材料，則並無特別限定。例如，可列舉出環烯烴聚合物（Cyclo Olefin Polymer，COP）、環烯烴共聚物（Cyclo Olefin Copolymer，COC）等環烯烴系共聚物、三乙醯纖維素（Triacetyl Cellulose，TAC）系聚合物、玻璃等。就尺寸穩定性的觀點而言，較佳為玻璃。構成配向層的材料可使用公知的光配向性化合物。作為光配向性化合物，可列舉出光分解型、光二聚型、光異構化型等化合物。就對構成液晶層的液晶分子的配向進行控制的觀點而言，配向層的厚度為0.001 μm～10 μm。構成液晶層的材料只要為藉由紫外線或熱而固化的液晶聚合物，則並無特別限定。作為較佳的液晶聚合物，就對第一圖像光151及第二圖像光152的偏光狀態進行調變的觀點而言為線型的液晶聚合物。所述線型的液晶聚合物的一部分液晶分子與玻璃板的主平面（XY平面方向）平行地排列，藉此可使圖像光的偏光狀態高效率地進行調變。就對偏光狀態有效地進行調變的觀點而言，液晶層的厚度為0.1 μm～20 μm。相位差板的延遲值藉由改變配向層的厚度、液晶層的厚度來調整。

第一相位差板112及第二相位差板122可不僅使用包括配向層及液晶層的相位差板，亦可使用將聚碳酸酯膜延伸而形成的相位差板。此種情況下的相位差板的延遲值可藉由調整聚碳酸酯膜的延伸程度來調整。

如圖1的圓1所示，半反射鏡130包括基材135、及形成於基材135上的半反射鏡層136。半反射鏡130具有使所入射的光的一部分透射，且使一部分反射的功能。就尺寸穩定性的觀點而言，構成基材135的材質較佳為玻璃。就生產性的觀點而言，基材135的厚度為0.01 mm～10 mm。構成半反射鏡層136的材質為金、銀、鋁、鉻等金屬，就耐久性的觀點而言較佳為鉻。就根據所入射的光獲得充分的反射的觀點而言，半反射鏡層136的厚度為0.5 nm～50 nm。半反射鏡層136例如藉由將金屬蒸鍍於基材135的表面而獲得。

半反射鏡層136可包含包括SiO、Ta₂ O₅ 、TiO₂ 、Y₂ O₃ 、ZnSe、ZnS、ZrO₂ 等的高折射率的介電體薄膜、與包括Al₂ O₃ 、CaF₂ 、MgF₂ 、MgO、SiO₂ 、Si₂ O₃ 等的低折射率的介電體薄膜交替地積層多層而成的介電體多層膜。

接著，對構成立體顯示裝置100的各部分的光學性配置進行說明。

第一圖像顯示部110與第二圖像顯示部120以圖像顯示面114與圖像顯示面124形成角度γ的方式配置。就將自第一圖像顯示部110與第二圖像顯示部120射出的圖像光經由半反射鏡130大量到達觀察者170的觀點而言，角度γ為85°～100°，較佳為90°～100°。就將立體顯示裝置100設為小型的觀點而言，角度γ更佳為90°。

半反射鏡130配置於自第一圖像顯示部110與第二圖像顯示部120分別射出的第一圖像光151與第二圖像光152交叉的區域。半反射鏡130可配置成基材135的表面131或半反射鏡層136的表面133任一面朝向觀察者170。就抑制自第一圖像顯示部110射出的第一圖像光151的亮度的觀點而言，較佳的是以半反射鏡層136的表面133朝向觀察者170的方式配置。

半反射鏡130與第一圖像顯示部110及第二圖像顯示部120的位置關係由α=β=γ/2的數式表示。角度α是圖像顯示面114與半反射鏡130所成的角度。角度β是圖像顯示面124與半反射鏡130所成的角度。以角度α與角度β相等的方式來設定。其中，此處所謂角度α與角度β相等，並非意指角度α與角度β在幾何學上完全相等，只要以在光學上可獲得大致相等的效果的程度相等即可。因此，角度α、角度β均為±10°左右的偏移在容許範圍內。圖1所示的角度γ為90°，角度α、角度β分別為45°。

第一相位差板112載置於圖像顯示面114。就保護構成第一相位差板112的液晶層的觀點而言，較佳的是以構成第一相位差板112的液晶層的面與圖像顯示面114相向的方式載置。第二相位差板122載置於圖像顯示面124。就保護構成第二相位差板122的液晶層的觀點而言，較佳的是以構成第二相位差板122的液晶層的面與圖像顯示面124相向的方式載置。

使用圖2對相位差板的相位延遲軸與設置於圖像顯示面上的偏光板的透射軸的關係進行說明。第一相位差板112以第一相位差板112的相位延遲軸113相對於設置在第一圖像顯示部110的偏光板116的透射軸117，順時針傾斜40°～50°，理想的是傾斜45°的方式載置。第二相位差板122以第二相位差板122的相位延遲軸123相對於設置在第二圖像顯示部120的偏光板126的透射軸127順時針傾斜40°～50°、理想的是傾斜45°的方式配置。

作為將第一相位差板112固定於圖像顯示面114的方法，可列舉出使用固定件或接著劑對第一相位差板112的外周部與第一圖像顯示部110的外周部進行固定的方法、於圖像顯示面114的表面塗佈液狀的接著劑後載置第一相位差板112而固定的方法、將接著片或黏著片貼合於圖像顯示面114的表面並於其上載置第一相位差板112而固定的方法等。就透明性、耐候性、及耐光性的觀點而言，構成液狀的接著劑、接著片或黏著片的材料較佳為丙烯酸樹脂系樹脂組成物。作為將第二相位差板122固定於圖像顯示面124的方法，可列舉出與將第一相位差板112固定於圖像顯示面114的方法相同的方法。

接著，使用圖3對第一圖像光151及第二圖像光152的透射及反射的狀態進行說明。第一圖像光151自第一圖像顯示部110射出，通過第一相位差板112，如圓2所示般自表面131入射至構成半反射鏡130的基材135，通過半反射鏡層136後自表面133射出。然後，第一圖像光151經由圓偏光眼鏡160到達觀察者170。第一圖像光151因通過半反射鏡130，與通過前相比，亮度衰減。

第二圖像光152自第二圖像顯示部120射出，通過第二相位差板122，如圓2所示般由半反射鏡層136的表面133反射，經由圓偏光眼鏡160到達觀察者170。第二圖像光152因由半反射鏡層136的表面133反射，與反射前相比，亮度衰減。

通過半反射鏡130的第一圖像光151的亮度根據構成半反射鏡層136的材質的不同，與由半反射鏡層136的表面133反射的第二圖像光152的亮度相比變低、或變高。此種情況下，較佳的是以觀察者170可辨識出第一圖像光151的亮度與第二圖像光152的亮度為大致相等的亮度的方式，對自第一圖像顯示部110射出的第一圖像光151的亮度與自第二圖像顯示部120射出的第二圖像光152的亮度進行調整。

接著，使用圖4對與立體顯示裝置100一起使用的圓偏光眼鏡160的結構及功能進行說明。圓偏光眼鏡160具有右眼透鏡161及左眼透鏡162。

右眼透鏡161具有將偏光板182與λ/4相位差膜180積層而成的結構。右眼透鏡161以偏光板182配置於觀察者170側的方式安裝於圓偏光眼鏡160。自觀察者170觀察，λ/4相位差膜180的相位延遲軸181相對於鉛垂方向順時針傾斜45°。偏光板182以其吸收軸為鉛垂、透射軸183為水平（相對於鉛垂方向正交）的方式配置。

左眼透鏡162具有將偏光板186與λ/4相位差膜184積層而成的結構。左眼透鏡162以偏光板186配置於觀察者170側的方式安裝於圓偏光眼鏡160。自觀察者170觀察，λ/4相位差膜184的相位延遲軸185相對於λ/4相位差膜180的相位延遲軸181正交。即，自觀察者170觀察，相位延遲軸185相對於鉛垂方向逆時針傾斜45°。偏光板186以其吸收軸為鉛垂、透射軸187為水平（相對於鉛垂方向正交）的方式配置。

接著，使用圖5對立體顯示裝置100顯示看似立體的圖像的動作進行說明。

再者，於以下的動作說明中，第一圖像光151與第二圖像光152的偏光狀態理想的是以觀察者170感度最高的波長、例如可見光區域的大致中央部的綠色的波長即550 nm左右為基準。然而，並不限定於此，亦可以其他波長為基準。

剛自圖像顯示面114射出後的第一圖像光151藉由通過設置於圖像顯示面114的偏光板116（於圖5中未圖示），成為在與其透射軸117的方向相同的方向上振動的直線偏光。所述直線偏光若通過第一相位差板112，則通過第一相位差板112的相位延遲軸113的偏光成分的相位延遲，而調變成長軸與偏光板116的透射軸117正交的右旋轉的橢圓偏光。所述橢圓偏光的長軸與短軸的尺寸比為1.5：1。若所述橢圓偏光通過半反射鏡130，則因入射角為大致45°，故橢圓偏光的s偏光成分與p偏光成分的強度比接近1.0，而成為右旋轉的圓偏光。

剛自圖像顯示面124射出後的第二圖像光152藉由通過設置於圖像顯示面124的偏光板126（於圖5中未圖示），成為在與其透射軸127的方向相同的方向上振動的直線偏光。所述直線偏光若通過第二相位差板122，則通過第二相位差板122的相位延遲軸123的偏光成分的相位延遲，而調變成長軸與偏光板126的透射軸127平行且右旋轉的橢圓偏光。所述橢圓偏光的長軸與短軸的尺寸比為2.6：1。若所述橢圓偏光由半反射鏡130的半反射鏡層136反射，則橢圓偏光的旋轉方向反轉，進而因入射角為大致45°，故與此同時，s偏光成分與p偏光成分的強度比接近1.0，而成為左旋轉的圓偏光。

若右旋轉的圓偏光151通過右眼透鏡161的λ/4相位差膜180，則右旋轉的圓偏光151的相位偏移，調變成振動方向為水平方向的直線偏光。因偏光板182的透射軸183亦為大致水平，故直線偏光151通過偏光板182後到達右眼171。另一方面，若左旋轉的圓偏光152通過右眼透鏡161的λ/4相位差膜180，則圓偏光151的相位偏移，調變成振動方向為鉛垂方向的直線偏光。因偏光板182的透射軸183為水平方向、吸收軸為鉛垂方向，故直線偏光152被偏光板182吸收，而不到達右眼171。因此，觀察者170利用右眼171僅可視認第一圖像光151。

若左旋轉的圓偏光152通過左眼透鏡162的λ/4相位差膜184，則左旋轉的圓偏光152的相位偏移，調變成振動方向為水平方向的直線偏光。因偏光板186的透射軸187亦為大致水平，故直線偏光152通過偏光板186後到達左眼172。另一方面，若右旋轉的圓偏光151通過左眼透鏡162的λ/4相位差膜184，則圓偏光151的相位偏移，調變成振動方向為鉛垂方向的直線偏光。因偏光板186的透射軸187為水平方向、吸收軸為鉛垂方向，故直線偏光151被偏光板186吸收，而不到達左眼172。因此觀察者170利用左眼172僅可視認第二圖像光152。

第一圖像光151內包顯示對象物的右視差圖像，第二圖像光152內包顯示對象物的左視差圖像。觀察者170在腦內對左視差圖像與右視差圖像進行合成，而辨識立體圖像。

以上，作為實施形態對立體顯示裝置100及圓偏光眼鏡160進行了說明。偏光板、相位差板、及半反射鏡的配置角度等可進行適當變更。又，各部分的結構可變更為能夠實現同樣功能的結構。

例如，於所述實施形態中，將第一圖像光151調變成右旋轉的圓偏光，將第二圖像光152調變成左旋轉的圓偏光，但亦可將第一圖像光151調變成左旋轉的圓偏光，將第二圖像光152調變成右旋轉的圓偏光。此種情況下，圓偏光眼鏡160的右眼透鏡161構成為使左旋轉的圓偏光透射，左眼透鏡162構成為使右旋轉的圓偏光透射。

又，各偏光板與相位差板的配置關係可進行適當變更。例如，偏光板116與第一相位差板112的光學配置若可藉由半反射鏡130生成與橢圓偏光的旋轉方向相同方向（第一旋轉方向）的圓偏光，則可任意設定。同樣地，偏光板126與第二相位差板122的光學配置若可藉由半反射鏡130生成與第一旋轉方向反方向的第二旋轉方向的圓偏光，則可任意設定。關於構成圓偏光眼鏡160的右眼透鏡161、左眼透鏡162的相位差膜180、相位差膜184及偏光板182、偏光板186的光學性配置亦相同。

又，第一相位差板112與第二相位差板122的延遲值可根據其他構件的光學特性來適當調整。例如，於構成半反射鏡130的半反射鏡層136包含鉻層的情況下，就將串擾抑制為2.0%以下的觀點而言，第一相位差板112的延遲值較佳為136 nm～165 nm的範圍，就將串擾抑制為1.0%以下的觀點而言更佳為136 nm～156 nm的範圍。就將串擾抑制為2.0%以下的觀點而言，第二相位差板122的延遲值較佳為72 nm～114 nm的範圍，就將串擾抑制為1.0%以下的觀點而言更佳為82 nm～103 nm的範圍。

[實施例] 藉由以下的實施例及比較例對本發明更詳細地進行說明，但本發明不受以下的實施例任何限定。

作為實施例及比較例的裝置及材料，具體而言使用如下的裝置及材料。

（1）液晶顯示部（液晶監視器）將液晶監視器用作圖像顯示部。使用如下液晶監視器：32英吋（畫面尺寸畫面橫寬（長邊）70.71 cm、畫面縱寬（短邊）39.83 cm）、共面轉換（In Plane Switching，IPS）型，且設置於液晶監視器的表面的偏光板的透射軸相對於液晶監視器的短邊平行。

（2）半反射鏡半反射鏡130使用如下半反射鏡：於厚度2.7 mm的鈉玻璃基板的表面蒸鍍有鉻，且透射率為33%、反射率為24%。

（3）相位差板相位差板使用在玻璃基板上將配向層與液晶層按照此序積層而成的相位差板。如下述般製作延遲值為72 nm的相位差板。

＜相位差板（延遲值72 nm）＞於厚度為0.7 mm、32英吋（畫面橫寬（長邊）70.71 cm、畫面縱寬（短邊）39.83 cm）的玻璃基板上，以乾燥後的厚度為0.1 μm的方式塗佈二聚型聚合物（駱力克（ROLIC）公司製造，ROP-212）。在使所塗佈的聚合物乾燥後，對其表面照射規定的紫外線，直至累計光量為150 mJ/cm² 為止，而獲得配向層。所照射的紫外線為紫外線B波（UVB（Ultraviolet radiation B）280 nm～320 nm）的直線偏光。所述直線偏光的振動方向的角度自所塗佈的面觀察，為相對於玻璃基板的短邊方向逆時針45°。

接著，於配向層上以乾燥後的厚度成為0.40 μm的方式塗佈棒狀液晶聚合物（默克（MERCK）公司製造，RMS03-013C）。其後，照射紫外線A波（UVA320 nm～400 nm）直至累計光量為1200 mJ/cm² 為止，而獲得液晶層。

對所獲得的相位差板的延遲值進行了測定。

此處，所謂延遲值是指相位超前軸與相位延遲軸的相位差。使用相位差測定裝置（王子計測機器公司製造，KOBRA-CCD）將波長590 nm的光照射至相位差板來計測延遲值。所計測的部位為相位差板的中央、兩端此三處，求出平均值（X）。接著，將所述平均值（X）代入下述數式（1），算出550 nm下的延遲值（Y）。

Y=1.03×X・・・（1） X・・・590 nm下的延遲值 Y・・・550 nm下的延遲值相位差板的相位延遲軸的角度自液晶層側觀察為相對於玻璃基板的短邊方向逆時針45°。又，550 nm下的延遲值為72 nm。

＜相位差板（延遲值 82 nm）＞除了以液晶層的乾燥後的厚度為0.45 μm的方式於配向層上塗佈棒狀液晶聚合物以外，以與製作相位差板（延遲值 72 nm）的步驟同樣的步驟進行製作。

＜相位差板（延遲值 89 nm）＞除了以液晶層的乾燥後的厚度為0.49 μm的方式於配向層上塗佈棒狀液晶聚合物以外，以與製作相位差板（延遲值 72 nm）的步驟同樣的步驟進行製作。

＜相位差板（延遲值 103 nm）＞除了以液晶層的乾燥後的厚度為0.56 μm的方式於配向層上塗佈棒狀液晶聚合物以外，以與製作相位差板（延遲值 72 nm）的步驟同樣的步驟進行製作。

＜相位差板（延遲值 125 nm）＞除了以液晶層的乾燥後的厚度為0.71 μm的方式於配向層上塗佈棒狀液晶聚合物以外，以與製作相位差板（延遲值 72 nm）的步驟同樣的步驟進行製作。

＜相位差板（延遲值 144 nm）＞除了以液晶層的乾燥後的厚度為0.79 μm的方式於配向層上塗佈棒狀液晶聚合物以外，以與製作相位差板（延遲值 72 nm）的步驟同樣的步驟進行製作。

＜相位差板（延遲值 155 nm）＞除了以液晶層的乾燥後的厚度為0.85 μm的方式於配向層上塗佈棒狀液晶聚合物以外，以與製作相位差板（延遲值 72 nm）的步驟同樣的步驟進行製作。

＜相位差板（延遲值 165 nm）＞除了以液晶層的乾燥後的厚度為0.90 μm的方式於配向層上塗佈棒狀液晶聚合物以外，以與製作相位差板（延遲值 72 nm）的步驟同樣的步驟進行製作。

（4）圓偏光眼鏡使用圓偏光式3D眼鏡（美館影像（MeCan Imaging）公司製造，右眼透鏡CP125R，左眼透鏡CP125L）。

於實施例及比較例中，如下述般進行了裝置的製作、各評估方法、及測定方法。

＜立體顯示裝置100的製作＞立體顯示裝置100藉由準備固定有後述的相位差板的液晶監視器、及半反射鏡130，並進行組裝而獲得。

（固定有相位差板的液晶監視器的製作）將固定有相位差板的液晶監視器如下述般進行製作。首先，以將構成相位差板的液晶層的表面與液晶監視器的圖像顯示面對準的方式將相位差板載置於液晶監視器。接著，使用固定具對圖像顯示面的周部與相位差板的周部進行了固定。自構成相位差板的玻璃基板的玻璃面觀察，相位差板的相位延遲軸相對於自液晶監視器射出的直線偏光的振動的方向為順時針45°。再準備一個以相同的方式製作的固定有相位差板的液晶監視器。以第一個液晶監視器為第一圖像顯示部110，以固定於其上的相位差板為第一相位差板112。第一相位差板112使用相位差板（延遲值 144 nm）。以第二個液晶監視器為第二圖像顯示部120，以固定於其上的相位差板為第二相位差板122。第二相位差板122使用相位差板（延遲值 82 nm）。

（第一圖像顯示部110（液晶監視器）與第二圖像顯示部120（液晶監視器）的設置）以第二圖像顯示部120的圖像顯示面124朝向鉛垂上方向的方式將第二圖像顯示部120設置於地板上。接著，將在鉛垂方向上豎立的第一圖像顯示部110的一個長邊與第二圖像顯示部120的一個長邊對準，來設置第一圖像顯示部110。即，將構成第一圖像顯示部110的圖像顯示面114與構成第二圖像顯示部120的圖像顯示面124所成的角度設為垂直，來設置第一圖像顯示部110與第二圖像顯示部120。

（半反射鏡130的配置）將半反射鏡130配置於第一圖像光151與第二圖像光152交叉的區域。所配置的半反射鏡130的蒸鍍有鉻的面（半反射鏡層136）朝向觀察者。又，半反射鏡130以圖像顯示面124與半反射鏡層136的表面133所成的角度為45°、且圖像顯示面114與基材135（玻璃基板）的表面131所成的角度為45°的方式配置。

＜串擾的測定＞（1）測定條件於100勒克司（lux）以下的暗室內，以自立體顯示裝置100的第一相位差板112的表面至亮度計（柯尼卡美能達（KONICA MINOLTA）公司製CA-2000、使用廣角透鏡）的透鏡的表面的距離為600 mm的方式設置立體顯示裝置100與亮度計。測定亮度的點設為圖像顯示面114的中心及圖像顯示面124的中心此兩個部位。

（2）測定方法於亮度計的透鏡近前，分別設置構成圓偏光眼鏡160的右眼透鏡161及左眼透鏡162，分別如下述般對右眼透光亮度、右眼遮光亮度、左眼透光亮度、及左眼遮光亮度進行了測定。

（2-1）右眼透光亮度當在圖像顯示面114顯示白圖像（255/255灰度），在圖像顯示面124顯示黑圖像（0/255灰度）時，藉由亮度計對透射過右眼透鏡161的圖像光的亮度進行了測定。

（2-2）右眼遮光亮度當在圖像顯示面114顯示黑圖像（0/255灰度），在圖像顯示面124顯示白圖像（255/255灰度）時，藉由亮度計對透射過右眼透鏡161的圖像光的亮度進行了測定。

（2-3）左眼透光亮度當在圖像顯示面114顯示黑圖像（0/255灰度），在圖像顯示面124顯示白圖像（255/255灰度）時，藉由亮度計對透射過左眼透鏡162的圖像光的亮度進行了測定。

（2-4）左眼遮光亮度當在圖像顯示面114顯示白圖像（255/255灰度），在圖像顯示面124顯示黑圖像（0/255灰度）時，藉由亮度計對透射過左眼透鏡162的圖像光的亮度進行了測定。

（3）評估方法將藉由（2）的測定方法而獲得的右眼透光亮度（cd/m² ）、右眼遮光亮度（cd/m² ）、左眼透光亮度（cd/m² ）、及左眼遮光亮度（cd/m² ）代入數式（2）及數式（3），算出右眼串擾率、及左眼串擾率。

右眼串擾率（%）=（右眼遮光亮度/右眼透光亮度）×100・・・（2）左眼串擾率（%）=（左眼遮光亮度/左眼透光亮度）×100・・・（3）

根據數式（4）求出右眼串擾率與左眼串擾率的平均值（串擾率）。

串擾率（%）=（右眼串擾率+左眼串擾率）/2・・・（4）

＜實施例1＞依照＜立體顯示裝置100的製作＞來製作立體顯示裝置100。第一相位差板112使用延遲值為144 nm的相位差板，第二相位差板122使用延遲值為82 nm的相位差板。

＜實施例2＞第二相位差板122使用延遲值為89 nm的相位差板。除此以外與實施例1同樣地製作立體顯示裝置100。

＜實施例3＞第一相位差板112使用延遲值為155 nm的相位差板，第二相位差板122使用延遲值為103 nm的相位差板。除此以外，與實施例1同樣地製作立體顯示裝置100。

＜實施例4＞第二相位差板122使用延遲值為72 nm的相位差板。除此以外與實施例1同樣地製作立體顯示裝置100。

＜實施例5＞第一相位差板112使用延遲值為165 nm的相位差板，第二相位差板122使用延遲值為103 nm的相位差板。除此以外，與實施例1同樣地製作立體顯示裝置100。

＜比較例1＞第一相位差板112使用延遲值為125 nm的相位差板，第二相位差板122使用延遲值為125 nm的相位差板。除此以外，與實施例1同樣地製作立體顯示裝置100。

＜比較例2＞第一相位差板112使用延遲值為155 nm的相位差板，第二相位差板122使用延遲值為125 nm的相位差板。除此以外，與實施例1同樣地製作立體顯示裝置100。

＜比較例3＞第一相位差板112使用延遲值為165 nm的相位差板，第二相位差板122使用延遲值為125 nm的相位差板。除此以外，與實施例1同樣地製作立體顯示裝置100。

[表1]

	實施例	比較例
	1	2	3	4	5	1	2	3
第一相位差板的延遲值（nm）	144	144	155	144	165	125	155	165
偏光狀態	橢圓	橢圓	橢圓	橢圓	橢圓	圓	橢圓	橢圓
第二相位差板的延遲值（nm）	82	89	103	72	103	125	125	125
偏光狀態	橢圓	橢圓	橢圓	橢圓	橢圓	圓	圓	圓
串擾率（%）	0.9	0.8	1.0	1.4	1.8	3.8	3.8	4.7

確認到實施例的立體顯示裝置100為串擾率在2.0%以下、重影或影像模糊少的立體顯示裝置。另一方面，確認到比較例的立體顯示裝置100為串擾率在3.8%以上、重影或影像的模糊重的裝置。

本發明能夠在不脫離本發明的廣義的精神與範圍的情況下實現各種實施形態及變形。又，所述實施形態是用來說明本發明，而不是限定本發明的範圍。即，本發明的範圍並非由實施形態、而是由申請專利範圍示出。而且，在申請專利範圍內及與其同等的發明意義的範圍內所實施的各種變形均視為在本發明的範圍內。

本申請案基於2020年6月17日申請的日本專利申請案特願2020-104922號。參照日本專利申請案特願2020-104922號的說明書、申請專利範圍、圖式整體並納入至本說明書中。

90:控制部 100:立體顯示裝置 110:第一圖像顯示部 112:第一相位差板 113、123:相位延遲軸 114、124:圖像顯示面 116、126、182、186:偏光板 117、127、183、187:透射軸 120:第二圖像顯示部 122:第二相位差板 130:半反射鏡 131、133:表面 135:基材 136:半反射鏡層 151:第一圖像光、右旋轉的橢圓偏光、右旋轉的圓偏光 152:第二圖像光、右旋轉的橢圓偏光、左旋轉的圓偏光 160:圓偏光眼鏡 161:右眼透鏡 162:左眼透鏡 170:觀察者 171:右眼 172:左眼 180、184:λ/4相位差膜 181、185:相位延遲軸 α、β:圖像顯示面與半反射鏡所成的角度 γ:第一圖像顯示部的圖像顯示面與第二圖像顯示部的圖像顯示面所成的角度

圖1是實施形態的立體顯示裝置的概略結構圖。圖2是對相位差板的相位延遲軸與偏光板的透射軸的關係進行說明的圖。圖3是用於說明在圖1所示的半反射鏡中，第一圖像光及第二圖像光的透射及反射的狀態的概略結構圖。圖4是對圓偏光眼鏡的右眼透鏡與左眼透鏡的結構進行說明的圖。圖5是用於說明在圖1所示的立體顯示裝置中，顯示立體圖像的作用的概略結構圖。

90:控制部

100:立體顯示裝置

110:第一圖像顯示部

112:第一相位差板

114、124:圖像顯示面

120:第二圖像顯示部

122:第二相位差板

130:半反射鏡

133:表面

151:第一圖像光、右旋轉的橢圓偏光、右旋轉的圓偏光

152:第二圖像光、右旋轉的橢圓偏光、左旋轉的圓偏光

160:圓偏光眼鏡

161:右眼透鏡

162:左眼透鏡

170:觀察者

171:右眼

172:左眼

Claims

一種立體顯示裝置，包括：第一圖像顯示部，輸出直線偏光的第一圖像光；第二圖像顯示部，輸出直線偏光的第二圖像光；第一相位差板，對自所述第一圖像顯示部輸出的第一圖像光進行調變並轉換成第一橢圓偏光；第二相位差板，對自所述第二圖像顯示部輸出的第二圖像光進行調變並轉換成朝與所述第一橢圓偏光的旋轉方向相同方向旋轉的第二橢圓偏光；以及半反射鏡，使所述第一橢圓偏光透射並將所述第一橢圓偏光設為朝與所述第一橢圓偏光的旋轉方向相同方向旋轉的第一圓偏光，且使所述第二橢圓偏光反射並將所述第二橢圓偏光設為朝與所述第二橢圓偏光的旋轉方向反方向旋轉的第二圓偏光，所述第一圖像顯示部與所述第二圖像顯示部，以顯示所述第一圖像顯示部的圖像的圖像顯示面、與顯示所述第二圖像顯示部的圖像的圖像顯示面形成預先設定的角度的方式配置，所述半反射鏡以在所述第一圖像光與所述第二圖像光交叉的區域，所述第一圖像顯示部的圖像顯示面與面向所述第一圖像顯示部的所述半反射鏡的面所成的角度、和所述第二圖像顯示部的圖像顯示面與面向所述第二圖像顯示部的所述半反射鏡的面所成的角度成為相等的方式配置。
如請求項1所述的立體顯示裝置，其中，所述第一相位差板與所述第二相位差板具有基材、及在所述基材上依序積層配向層及液晶層的結構。
如請求項1或請求項2所述的立體顯示裝置，其中，所述第一相位差板的延遲值為136 nm～165 nm，所述第二相位差板的延遲值為72 nm～114 nm。
如請求項1至請求項3中任一項所述的立體顯示裝置，其中，所述半反射鏡包括基材及積層於所述基材的鉻層。
一種圓偏光眼鏡，其與如請求項1至請求項4中任一項所述的立體顯示裝置一起使用，且構成所述圓偏光眼鏡的透鏡具有積層有偏光板與λ/4相位差膜而成的結構。