WO2012073736A1 - 立体映像認識システム - Google Patents

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WO2012073736A1
WO2012073736A1 PCT/JP2011/076773 JP2011076773W WO2012073736A1 WO 2012073736 A1 WO2012073736 A1 WO 2012073736A1 JP 2011076773 W JP2011076773 W JP 2011076773W WO 2012073736 A1 WO2012073736 A1 WO 2012073736A1
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WO
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plate
polarizing element
liquid crystal
recognition system
less
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Application number
PCT/JP2011/076773
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English (en)
French (fr)
Inventor
雅浩 長谷川
坂井　彰
Original Assignee
シャープ株式会社
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    • 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]
    • H04N13/341—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using temporal multiplexing
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G02B30/24—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 involving temporal multiplexing, e.g. using sequentially activated left and right shutters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133638—Waveplates, i.e. plates with a retardation value of lambda/n

Definitions

  • the present invention relates to a stereoscopic image recognition system. More specifically, the present invention relates to a stereoscopic image recognition system suitable for an active shutter glasses method (hereinafter also simply referred to as an active method).
  • an active method an active shutter glasses method
  • an anaglyph method As a stereoscopic image recognition system using glasses, an anaglyph method, a passive glasses method (hereinafter also simply referred to as a passive method), an active method, and the like are known. Both the passive method and the active method use polarized glasses.
  • the anaglyph method has very poor display quality, and a phenomenon in which the left-eye image and the right-eye image appear to be mixed, so-called crosstalk, occurs.
  • the polarized glasses themselves can be manufactured lightly and inexpensively, but separate pixels need to be used to generate the left-eye image and the right-eye image. For this reason, a spatial resolution twice as high as that when displaying a normal flat image is required when displaying a stereoscopic image, and the resolution of a stereoscopic image is generally low. Also, the display quality is lower than that of the active method. Furthermore, it is necessary to pattern each pixel with a birefringent layer such as a ⁇ / 2 plate or a ⁇ / 4 plate, which increases the cost of the video display device.
  • the active method has excellent display performance.
  • a video display device hereinafter also referred to as a 3D display device
  • the resolution of full-high-definition is maintained.
  • Three-dimensional display can be performed.
  • the main performance required for an active 3D display device is a high frame rate and a high-performance image processing capability, which can be satisfied even with current high-end video display devices. That is, it can be developed as a 3D display device even before the spread of 3D content without creating a special member in the video display device itself.
  • a liquid crystal display is used as the 3D display device.
  • polarized glasses used in the active method are also referred to as active shutter glasses.
  • an active 3D image recognition system for example, a technique using active shutter glasses having a pair of polarizing plates and a liquid crystal interposed between the pair of polarizing plates is disclosed (for example, see Patent Document 1). .
  • flicker may be felt when viewing the screen other than the display screen of the 3D display device with the glasses on.
  • a first polarizing filter disposed on the display surface, a second polarizing filter disposed in front of both eyes of the observer, and a liquid crystal enclosure interposed between the both polarizing filters are used.
  • the technique to do is disclosed (for example, refer patent document 2).
  • a laminate is formed by adhering a shrinkable film on one or both sides of a resin film, and the laminate is subjected to a heat stretching treatment to stretch the resin film.
  • a heat stretching treatment to stretch the resin film.
  • the system 1100 includes a liquid crystal display 1110 that functions as a 3D display device, and active shutter glasses 1120.
  • the liquid crystal display 1110 includes a linearly polarizing plate 1111, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) 1112, and a linearly polarizing plate 1113 in this order from the back side.
  • the transmission axis of the polarizing plate 1111 is set to 0 ° azimuth
  • the transmission axis of the polarizing plate 1113 is set to 90 ° azimuth.
  • the glasses 1120 include a liquid crystal panel (liquid crystal cell) 1122 and a linearly polarizing plate 1123 in this order from the outside.
  • the transmission axis of the polarizing plate 1123 is set to 0 ° azimuth.
  • the polarizing plate 1113 on the viewer side of the liquid crystal display 1110 and the polarizing plate 1123 of the glasses 1120 are arranged in crossed Nicols.
  • the polarizing plate 1113 and the liquid crystal panel 1122 and the polarizing plate 1123 of the glasses 1120 obtain a shutter function. That is, the shutter function is exhibited only when the display area (display screen) of the liquid crystal display 1110 is observed. Therefore, when an area other than the display area (for example, a surrounding wall) is observed, the glasses 1120 having one polarizing plate 1123 do not function as a shutter, and thus the observer does not feel flicker.
  • the case where the observer himself / herself tilts his / her face includes a case where the observer lies on the floor and observes the screen.
  • the cause of the problem (1) will be described.
  • a case will be described in which the liquid crystal mode of the liquid crystal panel 1122 is set to a mode in which the shutter light shielding state (close) can be obtained in a state where the phase difference of the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 1122 is zero.
  • the polarizing plate 1113 and the polarizing plate 1123 are in a crossed Nicol state, and the phase difference of the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 1122 is zero. Therefore, the shutter is in a light shielding state (see FIG. 19).
  • Patent Document 2 discloses the following stereoscopic video recognition system.
  • FIG. 23 shows a configuration of a stereoscopic video recognition system 1200 described in Patent Document 2.
  • the system 1200 includes a video display device 1210 that functions as a 3D display device and active shutter glasses 1220.
  • the display device 1210 includes a CRT 1211, a linear polarization filter 1212, and a ⁇ / 4 plate 1213 in this order from the back side.
  • the glasses 1220 include a ⁇ / 4 plate 1221, a liquid crystal panel 1222, and a linear polarization filter 1223 in this order from the outside.
  • the light emitted from the display device 1210 can be circularly polarized. Therefore, even when the observer himself / herself tilts his / her face (glasses 1220), the shutter function does not deteriorate as in the system 1100, and the screen does not become dark.
  • Patent Document 2 assumes only the case of front view, that is, the case where the display screen is observed in a state where the display screen of the 3D display device and the liquid crystal panel surface of the glasses are substantially parallel. . Therefore, the case where the viewing angle direction is oblique (oblique viewing angle) is not described.
  • the shutter function does not deteriorate due to the effects of the ⁇ / 4 plates 1213 and 1221 in the front view, but the shutter function decreases in the oblique viewing angle, and crosstalk occurs. This is because the phase difference of the ⁇ / 4 plate 1213 deviates from the ⁇ / 4 condition at an oblique viewing angle.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a stereoscopic video recognition system capable of reducing the occurrence of crosstalk at an oblique viewing angle.
  • the inventors of the present invention have studied various stereoscopic image recognition systems that can reduce the occurrence of crosstalk at an oblique viewing angle.
  • the NZ coefficient of the first ⁇ / 4 plate provided on the viewer side of the 3D display device. Focused on. Then, by setting the NZ coefficient of this ⁇ / 4 plate to less than 1, it has been found that the transmittance at the time of light shielding the shutter can be reduced at an oblique viewing angle, and the above problem can be solved brilliantly.
  • the present invention has been achieved.
  • an image display device having a first linearly polarizing element provided on the viewer side and a first ⁇ / 4 provided on the viewer side of the first linearly polarizing element.
  • a stereoscopic image recognition system including a plate, a second ⁇ / 4 plate, a liquid crystal cell, and active shutter glasses having a second linearly polarizing element in this order from the outside.
  • the angle formed by the transmission axis of the linear polarizing element and the in-plane slow axis of the first ⁇ / 4 plate is ⁇ 1, the transmission axis of the second linear polarizing element, and the second ⁇ / 4 plate
  • the angle formed by the in-plane slow axis is defined as ⁇ 2
  • the following formulas (1) and (2) or (3) and (4) are satisfied
  • the NZ coefficient of the first ⁇ / 4 plate is 1 is a stereoscopic video recognition system (hereinafter also referred to as “stereoscopic video recognition system according to the present invention”).
  • ⁇ 1 is measured as viewed from the first ⁇ / 4 plate side, and is measured as positive in the counterclockwise direction with reference to the direction of the transmission axis of the first linearly polarizing element.
  • ⁇ 2 is measured as viewed from the second ⁇ / 4 plate side, and is measured as positive in the counterclockwise direction with respect to the direction of the transmission axis of the second linearly polarizing element.
  • the NZ coefficient of the first ⁇ / 4 plate is 1 or more, the occurrence of crosstalk may not be reduced at an oblique viewing angle.
  • the configuration of the stereoscopic image recognition system according to the present invention is not particularly limited by other components as long as such components are formed as essential.
  • a preferred embodiment of the stereoscopic image recognition system according to the present invention will be described in detail below. The various forms shown below may be combined as appropriate.
  • the NZ coefficient of the first ⁇ / 4 plate is ⁇ 0.6 or more and 0.5 or less from the viewpoint of effectively reducing the transmittance when the shutter is shielded at an oblique viewing angle. Is preferable, and is more preferably ⁇ 0.2 or more and 0.4 or less.
  • the video display device further includes a retardation film affixed on an observer-side surface of the first linearly polarizing element, and an in-plane retardation of the retardation film is 10 nm.
  • the retardation in the thickness direction of the retardation film is 20 nm or more and 80 nm or less, and the NZ coefficient of the first ⁇ / 4 plate is ⁇ 0.2 or more and 0.4 or less.
  • the video display device further includes a first retardation film affixed on a viewer-side surface of the first linearly polarizing element
  • the stereoscopic video recognition system includes: And a second retardation film affixed on the viewer-side surface of the first ⁇ / 4 plate, and the in-plane retardation of the first and second retardation films is 10 nm, respectively.
  • the thickness direction retardation of the first and second retardation films is 20 nm or more and 80 nm or less, respectively, and the NZ coefficient of the first ⁇ / 4 plate is ⁇ 0.4 or more, 0 or less.
  • the first ⁇ / 4 plate is affixed on the surface on the viewer side of the first linearly polarizing element, and the NZ coefficient of the first ⁇ / 4 plate is 0.2. Above, it is 0.8 or less.
  • the first ⁇ / 4 plate is affixed to the surface of the first linearly polarizing element on the viewer side
  • the stereoscopic image recognition system according to the present invention includes the first ⁇ / Further comprising a retardation film affixed on the surface of the four observers, the in-plane retardation of the retardation film is 10 nm or less, the thickness direction retardation of the retardation film is 20 nm or more, It is 80 nm or less, and the NZ coefficient of the first ⁇ / 4 plate is 0 or more and 0.2 or less.
  • the shutter function can be sufficiently exerted in a polar angle (viewing angle) range wider than the polar angle range of ⁇ 60 ° to + 60 °.
  • the liquid crystal cell is a first liquid crystal cell
  • the video display device is a liquid crystal display, and includes a third linearly polarizing element, a second liquid crystal cell, and the first linearly polarizing element.
  • Conventional liquid crystal displays generally include a linear polarizing plate (front polarizing plate) on the viewer side. Therefore, according to the said form (E), the linearly polarizing element contained in the conventional surface polarizing plate can be utilized as a 1st linearly polarizing element, and it is not necessary to provide a 1st linearly polarizing element newly. Therefore, cost reduction is possible.
  • FIG. 1 is a perspective exploded schematic diagram illustrating a configuration of a stereoscopic image recognition system of Embodiment 1.
  • FIG. It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the three-dimensional image recognition system of Embodiment 1.
  • FIG. It is a perspective exploded schematic diagram which shows the structure of the three-dimensional-image recognition system of Embodiment 1, and shows the state in which a shutter is light-shielding, and an observer does not tilt a face.
  • It is a perspective exploded schematic diagram which shows the structure of the three-dimensional image recognition system of Embodiment 1, and shows the state which the shutter inclined and the observer inclined the face 90 degrees.
  • FIG. 1 It is a perspective exploded schematic diagram which shows the structure of the three-dimensional-image recognition system of Embodiment 1, and shows the state in which a shutter is translucent and an observer does not incline a face. It is a perspective exploded schematic diagram which shows the structure of the three-dimensional image recognition system of Embodiment 1, and shows the state in which the shutter was translucent and the observer inclined the face 90 degrees. It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the three-dimensional video recognition system of Embodiment 1, and shows the state which observed the screen of the video display apparatus from diagonally. It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the three-dimensional image recognition system of Embodiment 2. FIG.
  • permeability in Embodiment 2 is shown. It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the three-dimensional image recognition system of Embodiment 3. The azimuth angle dependence of the transmittance
  • FIG. 10 is a perspective exploded schematic diagram illustrating a configuration of a stereoscopic video recognition system described in Patent Document 2.
  • the observer side when wearing glasses is defined as the inside, and the opposite side is defined as the outside.
  • the opposite side of the observer is defined as the back side.
  • the azimuth of the glasses is defined with the 3 o'clock direction as a reference (0 ° azimuth) as viewed from the observer and the counterclockwise direction being positive when the observer is wearing the glasses.
  • the azimuth of the video display device is defined with the 3 o'clock direction as a reference (0 ° azimuth direction) when viewed from the viewer in front of the screen of the display device and counterclockwise as positive.
  • the linearly polarizing element has a function of extracting polarized light (linearly polarized light) that vibrates only in a specific direction from non-polarized light (natural light), partially polarized light, or polarized light.
  • the contrast of the polarizing plate including the linearly polarizing element is not necessarily infinite, and may be 5000 or more (preferably 10,000 or more).
  • the term “linearly polarizing element” or “polarizing element” in this specification refers to only an element having a polarizing function without including a protective film.
  • the ⁇ / 4 plate is a layer having a retardation of approximately 1 ⁇ 4 wavelength with respect to light having a wavelength of at least 550 nm.
  • the retardation (particularly the in-plane retardation Re) of the ⁇ / 4 plate is ideally 137.5 nm for light having a wavelength of 550 nm, but may be 100 nm or more and 180 nm or less, and 120 nm or more and 160 nm or less. It is preferable that it is 130 nm or more and 145 nm or less.
  • the in-plane retardation Re is defined as nx and ny as the main refractive index in the in-plane direction of the birefringent layer (including the liquid crystal panel and the ⁇ / 4 plate), and in the out-of-plane direction, that is, in the surface of the birefringent layer.
  • the main refractive index in the vertical direction is defined as nz and the thickness of the birefringent layer is defined as d
  • Rth (nz ⁇ (nx + ny) / 2) ⁇ d.
  • the directions of nx and ny are orthogonal to each other.
  • the measurement wavelength of optical parameters such as the main refractive index, phase difference, and NZ coefficient is 550 nm unless otherwise specified.
  • the NZ coefficient is calculated by unifying the average refractive index of each birefringent layer to 1.5 unless otherwise specified. Birefringent layers having an actual average refractive index different from 1.5 are also converted assuming an average refractive index of 1.5. The same treatment is applied to the thickness direction retardation Rth.
  • a birefringent layer (birefringent film, retardation film) is a layer (film) having optical anisotropy.
  • the birefringent layer means that at least one of the in-plane retardation Re and the absolute value of the thickness direction retardation Rth has a value of 10 nm or more, preferably from the viewpoint of sufficiently achieving the effects of the present invention. Means having a value of 20 nm or more.
  • the isotropic film means that both the in-plane retardation Re and the absolute value of the thickness direction retardation Rth have a value of 10 nm or less, preferably 5 nm or less. Means.
  • the single transmittance (T) of the polarizing plate in the present specification is a transmittance when a single polarizing plate is used, and is obtained from the formula: (k1 + k2) / 2.
  • the parallel transmittance (Tp) is a value of transmittance when two polarizing plates of the same type are stacked and used such that their absorption axes are parallel to each other.
  • the parallel transmittance (Tp) is obtained from the formula: (k1 2 + k2 2 ) / 2.
  • main transmittance k1 and k2 are referred to as main transmittance, and the main transmittance k1 refers to the transmittance when linearly polarized light that vibrates in a direction parallel to the transmission axis is incident on the polarizing plate.
  • the main transmittance k2 refers to the transmittance when linearly polarized light that vibrates in a direction perpendicular to the transmission axis is incident on the polarizing plate.
  • the orthogonal transmittance (Tc) is a value of the transmittance when two polarizing plates of the same type are stacked and used so that their absorption axes are orthogonal to each other.
  • Tc orthogonal transmittance
  • Examples of the measuring device for the main transmittance k1 and the main transmittance k2 include an ultraviolet-visible spectrophotometer (trade name “V-7100” manufactured by JASCO Corporation).
  • V-7100 ultraviolet-visible spectrophotometer
  • an ideal polarizing element such as a Glan-Thompson prism or a Gran Taylor prism, which is prepared as an option of the measuring instrument, may be used.
  • the spectral transmittance in the visible wavelength region (wavelength 380 nm to 780 nm) is measured, and the Y value that has been corrected for visibility with the two-degree field of view (C light source) defined in JIS Z8701-1982 is defined as the transmittance.
  • the stereoscopic image recognition system 100 includes a video display device 110 that functions as a 3D display device and active shutter glasses 120.
  • the display device 110 is alternately supplied with a right-eye video signal and a left-eye video signal, and the display device 110 has a parallax right-eye image and a left-eye image alternately. Are displayed in a time-sharing manner.
  • the glasses 120 can alternately switch between light transmission and light shielding (opening and closing of the shutter) of the left and right shutter parts (lens parts).
  • the switching timing is synchronized with the right-eye image and the left-eye image.
  • the right eye image is projected onto the viewer's right eye
  • the left eye image is projected onto the left eye
  • the viewer can recognize the stereoscopic video.
  • the left and right shutter portions (lens portions) of the glasses 120 may function as shutters, and do not need to function as prescription lenses.
  • the display device 110 is a transmissive liquid crystal display, and includes a backlight unit (not shown), a linearly polarizing element 111, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) 112, a linearly polarizing element 113, and a ⁇ / 4 plate 114 from the back side. Prepare in order.
  • the left and right shutter portions of the glasses 120 each include a ⁇ / 4 plate 121, a liquid crystal panel (liquid crystal cell) 122, and a linearly polarizing element 123 in this order from the outside.
  • the polarizing element 113 and the ⁇ / 4 plate 114 of the display device 110, the ⁇ / 4 plate 121, the liquid crystal panel (liquid crystal cell) 122, and the polarizing element 123 of the glasses 120 obtain a shutter function. That is, the shutter function is exhibited only when the display area (display screen) of the display device 110 is observed. Therefore, when an area other than the display area (for example, a surrounding wall) is observed, the glasses 120 having one polarizing element 123 do not function as a shutter, and thus the observer does not feel flicker.
  • the angle formed by the transmission axis 113t of the linear polarization element 113 and the in-plane slow axis 114s of the ⁇ / 4 plate 114 is ⁇ 1
  • the transmission axis 123t of the linear polarization element 123 and the in-plane of the ⁇ / 4 plate 121 When the angle formed by the slow axis 121s is defined as ⁇ 2, the stereoscopic image recognition system 100 of the present embodiment satisfies the following formulas (1) and (2) or (3) and (4).
  • ⁇ 1 is measured when viewed from the ⁇ / 4 plate 114 side, and is measured to be positive in the counterclockwise direction with reference to the direction of the transmission axis 113t of the linearly polarizing element 113.
  • ⁇ 2 is measured as viewed from the ⁇ / 4 plate 121 side, and is measured as positive in the counterclockwise direction with reference to the direction of the transmission axis 123t of the linearly polarizing element 123.
  • the preferred range is 42 ° ⁇ ⁇ 1 ⁇ 48 ° or 132 ° ⁇ ⁇ 1 ⁇ 138 °, the more preferred range is 44 ° ⁇ ⁇ 1 ⁇ 46 ° or 134 ° ⁇ ⁇ 1 ⁇ 136 °,
  • the preferred range is 42 ° ⁇ ⁇ 2 ⁇ 48 ° or 132 ° ⁇ ⁇ 2 ⁇ 138 °, and the more preferred range is 44 ° ⁇ ⁇ 2 ⁇ 46 ° or 134 ° ⁇ ⁇ 2 ⁇ 136 °.
  • the emitted light from the display device 110 can be circularly polarized, the above problems (1) and (2) can be solved.
  • the principle will be specifically described below.
  • the transmission axis 111t of the polarizing element 111 is set to 0 ° azimuth
  • the transmission axis 113t of the polarizing element 113 is set to 90 ° azimuth
  • the in-plane slow axis 114s of the ⁇ / 4 plate 114 is set to The 135 ° azimuth is set
  • the in-plane slow axis 121s of the ⁇ / 4 plate 121 is set to 45 ° azimuth
  • the transmission axis 123t of the polarizing element 123 is set to 0 ° azimuth
  • the position of the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 122 is set.
  • the liquid crystal mode of the liquid crystal panel 122 is set so that the light shielding state of the shutter can be obtained with the phase difference set to zero.
  • the problem (1) occurs when the shutter is in a light-transmitting state when it should be in a light-blocking state. Therefore, in the following (i) and (ii), the phase difference of the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 122 is zero.
  • the ⁇ / 4 plates 114 and 121 are arranged between the polarizing element 113 and the polarizing element 123 in the crossed Nicols state so that the in-plane slow axes thereof are orthogonal to each other. Therefore, the effect of the ⁇ / 4 plates 114 and 121 is substantially invalidated. Therefore, the shutter is shielded from light (see FIG. 4).
  • the problem (2) occurs when the shutter is in a light shielding state when it should be in a light transmitting state. Therefore, in the following (i) and (ii), the phase difference of the liquid crystal layer of the liquid crystal panel 122 is ⁇ / 2.
  • the ⁇ / 4 plates 114 and 121 are arranged between the polarizing element 113 and the polarizing element 123 in the crossed Nicols state so that the in-plane slow axes thereof are orthogonal to each other. Therefore, the effect of the ⁇ / 4 plates 114 and 121 is substantially invalidated.
  • the liquid crystal layer ( ⁇ / 2) of the liquid crystal panel 122 exists between the polarizing element 113 and the polarizing element 123, and the shutter is in a light-transmitting state (see FIG. 6).
  • the polarizing element 123 is also tilted by 90 °, so the relationship between the polarizing element 113 and the polarizing element 123 is parallel Nicol.
  • the ⁇ / 4 plate 121 is also inclined by 90 °, so that the in-plane slow axis 114 s of the ⁇ / 4 plate 114 and the in-plane slow axis 121 s of the ⁇ / 4 plate 121 are parallel to each other.
  • the ⁇ / 4 plates 114 and 121 substantially function as ⁇ / 2 plates.
  • the problems (1) and (2) are solved.
  • these are phenomena when viewed from the front, that is, when the display screen is observed in a state where the display screen of the display device 110 and the surface of the liquid crystal panel 122 of the glasses 120 are substantially parallel.
  • the NZ coefficient of the ⁇ / 4 plate 114 is set to less than 1.
  • a conventional ⁇ / 4 plate that is, a uniaxially stretched film having an NZ coefficient of 1.0
  • the difference between the two in-plane main refractive indexes nx and ny was important.
  • the main refractive index nz in the thickness direction of the ⁇ / 4 plate 114 is also an important parameter.
  • the ⁇ / 4 plate 121 is almost always observed from the front when the glasses 120 are worn. Therefore, the in-plane retardation of the ⁇ / 4 plate 121 only needs to satisfy the ⁇ / 4 condition, and the NZ coefficient of the ⁇ / 4 plate 121 can be set to an arbitrary value. This is because the NZ coefficient of the ⁇ / 4 plate 121 does not depend on the transmittance.
  • the viewing angle is used in two meanings.
  • A The viewing angle of the shutter function when the observer tilts his face while wearing the active shutter glasses and viewing the 3D display device from the front.
  • B The viewing angle of the shutter function when the observer moves in an oblique direction with respect to the screen of the 3D display device with the active shutter glasses on.
  • Patent Document 2 provides a solution to the viewing angle of (A).
  • this embodiment not only the viewing angle of (A) but also the viewing angle of (B) can be improved as shown in FIG.
  • the polarizing elements 111 and 113 are arranged in crossed Nicols. That is, the angle formed by the transmission axis 111t of the polarizing element 111 and the transmission axis 113t of the polarizing element 113 is set to approximately 90 ° (preferably 87 to 93 °, more preferably 89 to 91 °).
  • the arrangement relationship of the transmission axes of the polarizing elements 111 and 113 can be appropriately set according to the liquid crystal mode of the liquid crystal panel 112, and may be parallel Nicols.
  • the transmission axis 113t of the polarizing element 113 is set so as to face substantially the vertical direction when the screen of the display device 110 is viewed from the front. More specifically, the transmission axis 113t is set in the range of 87 to 93 ° azimuth (preferably 89 to 91 ° azimuth).
  • the transmission axis 123t of the polarizing element 123 is set so as to face in the left-right direction when the observer wears the glasses 120. More specifically, the transmission axis 123t is set within a range of ⁇ 3 to + 3 ° azimuth (preferably ⁇ 1 to + 1 ° azimuth).
  • the arrangement direction of the transmission axis 123t of the polarizing element 123 is not particularly limited and can be set as appropriate.
  • the polarizing element 123, the liquid crystal panel 122, and the ⁇ / 4 plate 121 may be rotated together by a predetermined angle from the state shown in FIG.
  • linearly polarizing elements 111, 113, and 123 typically include a material obtained by adsorbing and orienting an anisotropic material such as an iodine complex having dichroism on a polyvinyl alcohol (PVA) film.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • a protective film such as a triacetyl cellulose (TAC) film may be laminated on both sides of the PVA film.
  • TAC triacetyl cellulose
  • a birefringent layer may be appropriately provided between the polarizing elements 111 and 113 for the purpose of optical compensation.
  • a surface treatment layer may be provided on the outermost surface of the display device 110 on the viewer side.
  • a surface treatment layer the following three things are mainly mentioned. First, a hard coat layer for preventing scratches, second, an AG (Anti Glare) layer for imparting antiglare properties, and third, an antireflection layer for reducing surface reflection.
  • AG Anti Glare
  • an antireflection layer for reducing surface reflection.
  • antireflection layer examples include an AR (Anti Reflection) layer having a low reflectance, an LR (Low Reflection) layer having a higher reflectance than the AR layer, and a moth-eye layer.
  • AR Anti Reflection
  • LR Low Reflection
  • the surface treatment layer may be formed on the ⁇ / 4 plate 114, or may be formed on another transparent base film (for example, a TAC film).
  • the material and optical performance of the ⁇ / 4 plates 114 and 121 are not particularly limited, and as the material, for example, a stretched polymer film can be used.
  • the polymer include materials having a positive intrinsic birefringence, and more specifically, for example, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyethylene terephthalate, polyethylene, polyvinyl alcohol, norbornene, triacetylcellulose, diacylcellulose, and the like. Is mentioned.
  • the formation method of the ⁇ / 4 plates 114 and 121 is not particularly limited. However, when the NZ coefficient of the ⁇ / 4 plates 114 and 121 satisfies 0 ⁇ NZ ⁇ 1, for example, the ⁇ / 4 plates 114 and 121 are manufactured by the method described in Patent Document 3 above. Can do.
  • NZ 0
  • the discotic liquid crystal can be prepared by aligning the optical axes so that the optical axis is perpendicular to the normal of the film surface.
  • a thermoplastic resin exhibiting negative intrinsic birefringence can be produced by a biaxial stretching method.
  • the ⁇ / 4 plate 114 is preferably adjacent to the polarizing element 113. That is, it is preferable that no birefringent layer is provided between the ⁇ / 4 plate 114 and the polarizing element 113. However, an isotropic film may be disposed between the ⁇ / 4 plate 114 and the polarizing element 113. Further, a protective film such as a TAC film may be disposed between the ⁇ / 4 plate 114 and the polarizing element 113 as described later. Further, a birefringent layer may be provided between the ⁇ / 4 plate 114 and the polarizing element 113.
  • the slow axis of the birefringent layer is substantially orthogonal to the transmission axis 113t of the polarizing element 113. Setting the direction substantially invalidates the birefringence function of the birefringent layer, and the same effect as when no birefringent layer is provided between the ⁇ / 4 plate 114 and the polarizing element 113 is obtained. be able to.
  • substantially orthogonal means that the angle formed by both axes is preferably in the range of 90 ° ⁇ 3 °, and more preferably in the range of 90 ° ⁇ 1 °.
  • the ⁇ / 4 plate 121 is preferably adjacent to the liquid crystal panel 122. That is, it is preferable that no birefringent layer is provided between the ⁇ / 4 plate 121 and the liquid crystal panel 122. However, an isotropic film may be disposed between the ⁇ / 4 plate 121 and the liquid crystal panel 122. Further, a birefringent layer may be provided between the ⁇ / 4 plate 121 and the liquid crystal panel 122. In this case, the slow axis of the birefringent layer is substantially parallel or substantially orthogonal to the transmission axis 123t of the polarizing element 123.
  • substantially parallel means that the angle formed by both axes is preferably in the range of 0 ° ⁇ 3 °, more preferably in the range of 0 ° ⁇ 1 °, The angle formed by both axes is preferably in the range of 90 ° ⁇ 3 °, and more preferably in the range of 90 ° ⁇ 1 °.
  • the liquid crystal mode (display mode) of the liquid crystal panel 112 is not particularly limited.
  • the liquid crystal panel 112 includes two transparent substrates, a liquid crystal layer sandwiched between the two substrates, and a transparent electrode formed on at least one of the two substrates.
  • the driving method of the liquid crystal panel 112 is not particularly limited, and a simple matrix method (passive matrix method), a plasma addressing method, or the like may be used. Among them, a TFT method (active matrix method) is preferable.
  • the liquid crystal mode (display mode) of the liquid crystal panel 122 is not particularly limited as long as the pair of linearly polarizing elements in the crossed Nicols state can be used for black display.
  • VA mode VA mode
  • IPS mode twisted nematic (twisted nematic (twisted nematic) TN)) mode
  • STN Super Twisted Nematic
  • OBC Optically Compensated Birefringence
  • FFS mode FFS mode.
  • the liquid crystal panel 122 preferably has a response speed that can be synchronized with the frame rate of the display device 110.
  • the liquid crystal panel 122 includes two transparent substrates, a liquid crystal layer sandwiched between the two substrates, and a transparent electrode formed on at least one of the two substrates.
  • the retardation ⁇ n ⁇ d of the liquid crystal panel 122 is not particularly limited, and can be appropriately set in consideration of the transmittance at the time of transmitting through the shutter.
  • ⁇ n and d represent the birefringence anisotropy and the cell gap of the liquid crystal panel 122, respectively.
  • the optimum ⁇ n ⁇ d varies depending on the liquid crystal mode to be employed, the ⁇ n ⁇ d of the liquid crystal panel 122 can usually be set in a range of 200 to 800 nm.
  • the optimal NZ coefficient of the ⁇ / 4 plate 121 does not change depending on ⁇ n ⁇ d of the liquid crystal panel 122.
  • the backlight unit may be a direct type or an edge light type.
  • the display device 110 may be a transflective or reflective liquid crystal display. In the case of a reflective type, the backlight unit can be omitted.
  • the display device 110 is not particularly limited to a liquid crystal display, but may be a plasma display, an organic or inorganic EL display, a CRT display, a projector, or the like. However, when these display devices are applied, it is necessary to provide the polarizing element 113 separately, which causes a cost increase. On the other hand, by applying a liquid crystal display as the display device 110, a linearly polarizing element included in a conventional surface polarizing plate can be used as the polarizing element 113. Therefore, the polarizing element 113 does not cause an increase in cost.
  • the stereoscopic image recognition system 100 of the present embodiment may further include a front plate (not shown), and the ⁇ / 4 plate 114 may be provided on the front plate.
  • the front plate is a transparent member disposed on the viewer side of the screen of the display device 110, that is, in front of the screen, and is disposed so as to cover the screen (display area) of the display device 110.
  • the front plate includes a protective plate or a touch panel.
  • the protective plate protects the display device 110 from various impacts.
  • the above-mentioned surface treatment layer may be provided on the outermost surface of the front plate on the viewer side.
  • the protective plate As a material for the protective plate, high transparency and high mechanical strength are preferred, and a resin made of tempered glass, polycarbonate, acrylic, or the like is suitable.
  • the touch panel is an input device for inputting various types of information, and information can be input while seeing through the screen of the display device 110 by touching (pressing) the surface of the touch panel.
  • the touch panel can interactively and intuitively operate the display device 110 only by touching a predetermined portion on the screen with a finger, a pen, or the like.
  • the operation principle of the touch panel is not particularly limited, and includes a resistive film method, a capacitive coupling method, an infrared method, an ultrasonic method, an electromagnetic induction coupling method, etc. Among them, from the viewpoint of cost reduction, the resistive film method and A capacitive coupling method is preferable.
  • the configuration between the display device 110 and the front plate is not particularly limited as long as the polarization state of the light emitted from the display device 110 is not significantly changed. There may or may not be an air layer between them. Moreover, there may be a layer containing an adhesive or an adhesive. Furthermore, there may be an isotropic film.
  • the front plate may be a member that can be arbitrarily installed by an observer. As a result, the front panel can be removed when displaying a flat image, and the flat image can be viewed without using the front panel, so that the screen brightness when displaying a flat image can be improved.
  • Embodiment 2 As shown in FIG. 9, this embodiment is the same as Embodiment 1 except that a retardation film 215 that functions as a birefringent layer is provided between the linearly polarizing element 113 and the ⁇ / 4 plate 114. .
  • the retardation film 215 is affixed to the polarizing element 113 with an adhesive or an adhesive, and functions as a protective film that protects the polarizing element 113.
  • the in-plane retardation of the retardation film 215 is 10 nm or less (preferably 5 nm or less), and the thickness direction retardation of the retardation film 215 is 20 nm or more and 80 nm or less (preferably 30 nm or more and 60 nm or less). is there.
  • the retardation film 215 also functions as a so-called negative C plate.
  • the direction of the in-plane slow axis of the retardation film 215 is not particularly limited and can be set as appropriate.
  • the retardation film 2115 As a material of the retardation film 215, triacetyl cellulose (TAC) is suitable, and the retardation film 215 is preferably a TAC film.
  • TAC triacetyl cellulose
  • the ⁇ / 4 plate 114 is attached to the retardation film 215 with an adhesive or an adhesive.
  • Optical compensation films 216 and 217 are provided between the liquid crystal panel 112 and the polarizing element 111 and between the liquid crystal panel 112 and the polarizing element 113 in order to compensate the viewing angle of the liquid crystal panel 112, respectively.
  • the optical compensation films 216 and 217 function as a birefringent layer.
  • a protective film such as a TAC film may be provided instead of the optical compensation films 216 and 217.
  • an isotropic film may be attached to the surface of the ⁇ / 4 plate 114 on the observer side, and a surface treatment layer may be provided on the surface of the isotropic film on the observer side.
  • the surface treatment layer may be formed directly on the surface of the ⁇ / 4 plate 114 on the viewer side.
  • the ⁇ / 4 plate 121 is attached to the liquid crystal panel 122 with an adhesive or an adhesive.
  • a protective film such as a TAC film is attached to both surfaces of the polarizing element 123 with an adhesive or an adhesive. Further, a protective film on the liquid crystal panel 122 side is attached to the liquid crystal panel 122 with an adhesive or an adhesive, whereby the polarizing element 123 is fixed to the liquid crystal panel 122.
  • the transmittance of the stereoscopic video recognition system can be calculated by the following formula (5) by calculating the Mueller matrix of the liquid crystal display and the active shutter glasses, respectively.
  • the Mueller matrix M glasses are limited to the Mueller matrix in the front direction. 2 and 3, since the shutter function is exhibited between the polarizing elements 113 and 123, when evaluating the shutter function, the rear side (backlight side) of the polarizing element 113. The characteristics of these members need not be considered. That is, the transmittance S 'is in each viewing direction of the stereoscopic image recognition system, the Mueller matrix M TV in each viewing direction of the liquid crystal display, multiplied by the Mueller matrix M glasses in the front direction of the active shutter glasses further incident light ( It is obtained by multiplying the non-polarized) Stokes parameter S. The effect of the shutter function is confirmed by whether the shutter can sufficiently exhibit a light shielding state, that is, whether the transmittance is low in this verification.
  • Liquid crystal panel 122: ⁇ n ⁇ d 300 nm, VA mode
  • FIG. 10 shows the azimuth angle dependence of the transmittance in this embodiment.
  • FIG. 10 shows the transmittance when the shutter is shielded, and shows the result at a polar angle of 60 °.
  • FIG. 10 also shows the result of the configuration estimated from Patent Document 2 as a comparative example.
  • This comparative example includes the same members as in the present embodiment.
  • the NZ coefficient of the ⁇ / 4 plate 114 is set to 1.0.
  • the transmittance at an azimuth angle of 180 ° to 360 ° exhibits the same behavior as the transmittance at an azimuth angle of 0 ° to 180 °.
  • the transmittance when the shutter is shielded can be lowered as compared with the comparative example.
  • the NZ coefficient is 0.2, it can be said that the shutter function is most effectively exhibited because the transmittance when the shutter is shielded is particularly low in the range of the azimuth angle of 0 ° to 180 °. Therefore, in the present embodiment, it is particularly preferable that the NZ coefficient of the ⁇ / 4 plate 114 is substantially 0.2.
  • a viewing angle range satisfying a contrast ratio of 10: 1 or more is defined as a viewing angle. This is because if the contrast ratio is about 10: 1, it is possible for a human to see the luminance ratio sufficiently. Therefore, also in this embodiment, if the contrast ratio between the light transmitting state and the light shielding state of the shutter is about 10: 1, it can be said that the shutter function is sufficiently exhibited.
  • the transmittance at the time of shutter light transmission in the viewing angle direction with a polar angle of 60 ° and an azimuth angle of 45 ° is about 25%.
  • the transmittance when the shutter is shielded is relatively large at an azimuth angle of about 45 °. Therefore, the contrast ratio becomes relatively low near the azimuth angle of 45 °. Therefore, from the viewpoint of satisfying the contrast ratio of 10: 1 or more when the polar angle is in the range of ⁇ 60 ° to + 60 °, that is, the shutter function is sufficiently exhibited, the transmittance when the shutter is shielded is approximately 2.5% or less. I just need it.
  • the transmittance at the time of shutter light shielding is particularly preferably about 1% or less.
  • the NZ coefficient of the ⁇ / 4 plate 114 is preferably ⁇ 0.2 or more and 0.4 or less.
  • this embodiment is the same as Embodiment 2 except that a retardation film 315 that functions as a birefringent layer is provided on the viewer side of the ⁇ / 4 plate 114.
  • the retardation film 315 is attached to the ⁇ / 4 plate 114 with an adhesive or an adhesive.
  • the in-plane retardation of the retardation film 315 is 10 nm or less (preferably 5 nm or less), and the thickness direction retardation of the retardation film 315 is 20 nm or more and 80 nm or less (preferably 30 nm or more and 60 nm or less). is there.
  • the retardation film 315 functions as a so-called negative C plate.
  • the direction of the in-plane slow axis of the retardation film 315 is not particularly limited and can be set as appropriate.
  • the retardation film 315 As a material of the retardation film 315, triacetyl cellulose (TAC) is suitable, and the retardation film 315 is preferably a TAC film.
  • TAC triacetyl cellulose
  • an isotropic film may be affixed to the surface of the retardation film 315 on the viewer side, and a surface treatment layer may be provided on the surface of the isotropic film on the viewer side.
  • the surface treatment layer may be directly formed on the surface of the retardation film 315 on the viewer side.
  • FIG. 12 shows the azimuth angle dependence of the transmittance in this embodiment.
  • FIG. 12 shows the transmittance when the shutter is shielded, and shows the result at a polar angle of 60 °.
  • FIG. 12 also shows the results of the comparative example. Further, the transmittance at an azimuth angle of 180 ° to 360 ° shows the same behavior as the transmittance at an azimuth angle of 0 ° to 180 °.
  • the transmittance when the shutter is shielded can be lowered as compared with the comparative example.
  • the NZ coefficient ⁇ 0.2
  • the transmittance when the shutter is shielded is particularly low in the range of the azimuth angle of 0 ° to 180 °, and the shutter function is most effectively exhibited. Therefore, in the present embodiment, it is particularly preferable that the NZ coefficient of the ⁇ / 4 plate 114 is substantially ⁇ 0.2.
  • the NZ coefficient of the ⁇ / 4 plate 114 is preferably ⁇ 0.4 or more and 0 or less from the viewpoint of setting the transmittance when the shutter is shielded to about 1% or less. Accordingly, the shutter function can be sufficiently exhibited in a polar angle (viewing angle) range wider than the polar angle range of ⁇ 60 ° to + 60 °.
  • this embodiment is the same as Embodiment 2 except that the retardation film 215 is not provided.
  • the ⁇ / 4 plate 114 is directly attached to the polarizing element 113 with an adhesive or an adhesive.
  • FIG. 14 shows the azimuth angle dependency of the transmittance in the present embodiment.
  • FIG. 14 shows the transmittance when the shutter is shielded, and shows the result at a polar angle of 60 °.
  • FIG. 14 also shows the results of the comparative example. Further, the transmittance at an azimuth angle of 180 ° to 360 ° shows the same behavior as the transmittance at an azimuth angle of 0 ° to 180 °.
  • the transmittance when the shutter is shielded can be lowered as compared with the comparative example.
  • the NZ coefficient is 0.5, it can be said that the shutter function is most effectively exhibited because the transmittance when the shutter is shielded is particularly low in the azimuth angle range of 0 ° to 180 °. Therefore, in the present embodiment, it is particularly preferable that the NZ coefficient of the ⁇ / 4 plate 114 is substantially 0.5.
  • the NZ coefficient of the ⁇ / 4 plate 114 is preferably 0.2 or more and 0.8 or less from the viewpoint of setting the transmittance when the shutter is shielded to about 1% or less. Accordingly, the shutter function can be sufficiently exhibited in a polar angle (viewing angle) range wider than the polar angle range of ⁇ 60 ° to + 60 °.
  • this embodiment is the same as Embodiment 4 except that a retardation film 515 that functions as a birefringent layer is provided on the viewer side of the ⁇ / 4 plate 114.
  • the retardation film 515 is affixed to the ⁇ / 4 plate 114 with an adhesive or an adhesive.
  • the in-plane retardation of the retardation film 515 is 10 nm or less (preferably 5 nm or less), and the thickness direction retardation of the retardation film 315 is 20 nm or more and 80 nm or less (preferably 30 nm or more and 60 nm or less). is there.
  • the retardation film 515 functions as a so-called negative C plate.
  • the direction of the in-plane slow axis of the retardation film 515 is not particularly limited and can be set as appropriate.
  • the retardation film 515 As a material of the retardation film 515, triacetyl cellulose (TAC) is suitable, and the retardation film 515 is preferably a TAC film.
  • TAC triacetyl cellulose
  • an isotropic film may be affixed to the surface of the retardation film 515 on the viewer side, and a surface treatment layer may be provided on the surface of the isotropic film on the viewer side.
  • the surface treatment layer may be directly formed on the surface of the retardation film 515 on the viewer side.
  • FIG. 16 shows the azimuth angle dependency of the transmittance in this embodiment.
  • FIG. 16 shows the transmittance when the shutter is shielded, and shows the result at a polar angle of 60 °.
  • FIG. 16 also shows the results of the comparative example. Further, the transmittance at an azimuth angle of 180 ° to 360 ° shows the same behavior as the transmittance at an azimuth angle of 0 ° to 180 °.
  • the transmittance when the shutter is shielded can be lowered as compared with the comparative example.
  • the NZ coefficient 0
  • the transmittance when the shutter is shielded is particularly low in the range of the azimuth angle of 0 ° to 180 °, and the shutter function is most effectively exhibited. Therefore, in the present embodiment, it is particularly preferable that the NZ coefficient of the ⁇ / 4 plate 114 is substantially zero.
  • the NZ coefficient of the ⁇ / 4 plate 114 is preferably 0 or more and 0.2 or less from the viewpoint of setting the transmittance when the shutter is shielded to about 1% or less. Accordingly, the shutter function can be sufficiently exhibited in a polar angle (viewing angle) range wider than the polar angle range of ⁇ 60 ° to + 60 °.
  • stereoscopic image recognition system 110 video display devices 111, 113, 123: linearly polarizing elements 111t, 113t, 123t: transmission axes 112, 122: liquid crystal panel (liquid crystal cell) 114, 121: ⁇ / 4 plate 114s, 121s: in-plane slow axis 120: active shutter glasses 215, 315, 515: retardation film 216, 217: optical compensation film

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Abstract

本発明は、斜め視角においてクロストークの発生を低減することができる立体映像認識システムを提供する。本発明は、観察者側に設けられた第１の直線偏光素子を有する映像表示装置と、第１の直線偏光素子の観察者側に設けられた第１のλ／４板と、第２のλ／４板、液晶セル、及び、第２の直線偏光素子を外側からこの順に有するアクティブシャッターメガネとを含んで構成される立体映像認識システムであって、第１の直線偏光素子の透過軸と、第１のλ／４板の面内遅相軸とがなす角度をφ１、第２の直線偏光素子の透過軸と、第２のλ／４板の面内遅相軸とがなす角度をφ２と定義するとき、４０°≦φ１≦５０°及び１３０°≦φ２≦１４０°、又は、１３０°≦φ１≦１４０°及び４０°≦φ２≦５０°を満たし、第１のλ／４板のＮＺ係数は、１未満である。

Description

立体映像認識システム
本発明は、立体映像認識システムに関する。より詳しくは、アクティブシャッターメガネ方式（以下、単にアクティブ方式とも言う。）に好適な立体映像認識システムに関するものである。
メガネを使用する立体映像認識システムとしては、アナグリフ方式、パッシブメガネ方式（以下、単にパッシブ方式とも言う。）、アクティブ方式等が知られている。パッシブ方式及びアクティブ方式はいずれも偏光メガネを利用する。
アナグリフ方式は、表示品位が非常に悪く、左眼用画像及び右眼用画像が混じって見える現象、いわゆるクロストークが発生してしまう。
パッシブ方式は、偏光メガネ自体を軽量かつ安価に製造することができるが、左眼用画像及び右眼用画像を生成するためには別々の画素を用いる必要がある。そのため、立体映像表示時において通常の平面映像表示時と比べて２倍の空間解像度を必要とし、一般的には立体映像の解像度が低い。また、表示品位もアクティブ方式に比べて低い。更に、λ／２板、λ／４板等の複屈折層を各画素にパターン形成する必要があり、映像表示装置のコストアップとなる。
アクティブ方式は、表示性能に優れ、例えば、立体映像認識システム用の映像表示装置（以下、３Ｄ表示装置とも言う。）の空間解像度がフルハイビジョン（１９２０×１０８０）の場合、フルハイビジョンの解像度のまま立体表示を行うことができる。また、アクティブ方式の３Ｄ表示装置に求められる主な性能は、高フレームレートと、高性能の画像処理能力であり、これらは現在のハイエンドの映像表示装置でも満足することができる。すなわち、映像表示装置自体に特別な部材を作り込むことなく、３Ｄコンテンツの普及前の段階においても３Ｄ表示装置として展開することができる。３Ｄ表示装置としては、例えば、液晶ディスプレイが利用される。
以下、アクティブ方式に用いられる偏光メガネをアクティブシャッターメガネとも言う。
アクティブ方式の立体映像認識システムとしては、例えば、一対の偏光板と、該一対の偏光板の間に介在する液晶とを有するアクティブシャッターメガネを用いる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、このメガネをかけた状態で３Ｄ表示装置の表示画面以外を見た場合、フリッカーを感じることがある。
このフリッカー対策として、表示面上に配置された第１の偏光フィルタと、観察者の両眼前方に配置された第２の偏光フィルタと、該両偏光フィルタ間に介在する液晶封入体とを利用する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
また、液晶ディスプレイ用の複屈折性フィルムの製造方法として、樹脂フィルムの片面又は両面に収縮性フィルムを接着して積層体を形成し、その積層体を加熱延伸処理して前記樹脂フィルムの延伸方向と直交する方向の収縮力を付与する方法が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
特開昭６１－２２７４９８号公報 特開２００２－８２３０７号公報 特許第２８１８９８３号明細書
ここで、図１７、１８を用いて、特許文献２の技術を利用した従来の立体映像認識システム１１００について説明する。
システム１１００は、図１７、１８に示すように、３Ｄ表示装置として機能する液晶ディスプレイ１１１０と、アクティブシャッターメガネ１１２０とを含んで構成される。液晶ディスプレイ１１１０は、直線偏光板１１１１、液晶パネル（液晶セル）１１１２、及び、直線偏光板１１１３を背面側からこの順に備える。偏光板１１１１の透過軸は、０°方位に設定され、偏光板１１１３の透過軸は、９０°方位に設定されている。メガネ１１２０は、液晶パネル（液晶セル）１１２２及び直線偏光板１１２３を外側からこの順に備える。偏光板１１２３の透過軸は、０°方位に設定されている。
液晶ディスプレイ１１１０の観察者側の偏光板１１１３と、メガネ１１２０の偏光板１１２３とは、互いにクロスニコルに配置されている。そして、システム１１００では、偏光板１１１３と、メガネ１１２０の液晶パネル１１２２及び偏光板１１２３とでシャッター機能を得ている。すなわち、液晶ディスプレイ１１１０の表示領域（表示画面）を観察した時にのみシャッター機能が発揮される。したがって、表示領域以外の領域（例えば周囲の壁）を観察した時、１枚の偏光板１１２３を有するメガネ１１２０は、シャッターとして機能しないため、観察者はフリッカーを感じることがない。
しかしながら、システム１１００では、メガネ１１２０の液晶パネル１１２２の液晶モードによっては、以下の２つの課題が発生する。
（１）観察者自身が顔（メガネ１１２０）を傾けた場合、シャッター機能が低下し、クロストークが発生する。
（２）観察者自身が顔（メガネ１１２０）を傾けた場合、画面が暗くなる。
なお、観察者自身が顔を傾ける場合としては、観察者が床に寝転がって画面を観察するような場合が挙げられる。
上記課題（１）の原因を説明する。ここでは、液晶パネル１１２２の液晶層の位相差をゼロにした状態でシャッターの遮光状態（ｃｌｏｓｅ）が得られるモードに液晶パネル１１２２の液晶モードを設定した場合について説明する。
（ｉ）顔を傾けない場合、偏光板１１１３と偏光板１１２３はクロスニコル状態であり、液晶パネル１１２２の液晶層の位相差はゼロである。そのため、シャッターは遮光状態である（図１９参照）。
（ｉｉ）顔を９０°傾けた場合、偏光板１１２３も９０°傾くため、偏光板１１１３と偏光板１１２３の関係はパラレルニコルになる。そのため、シャッターは透光状態（ｏｐｅｎ）になる（図２０参照）。
このように、シャッターが遮光状態になっているべき時に透光状態になってしまうため、クロストークが発生する。
上記課題（２）の原因を説明する。ここでは、液晶パネル１１２２の液晶を４５°方位に並べた状態でシャッターの透光状態が得られるモードに液晶パネル１１２２の液晶モードを設定した場合について説明する。
（ｉ）顔を傾けない場合、クロスニコル状態の偏光板１１１３と偏光板１１２３の間に、λ／２条件に設定された液晶層が存在することになる。そのため、シャッターは透光状態である（図２１参照）。
（ｉｉ）顔を９０°傾けた場合、偏光板１１１３と偏光板１１２３の関係はパラレルニコルになり、その間にλ／２条件に設定された液晶層が存在することになる。そのため、シャッターは遮光状態になる（図２２参照）。
このように、シャッターが透光状態になっているべき時に遮光状態になってしまうため、画面が暗くなる。
上記課題（１）、（２）を解決する手段として、特許文献２には以下の立体映像認識システムが開示されている。図２３に特許文献２に記載の立体映像認識システム１２００の構成を示す。
システム１２００は、図２３に示すように、３Ｄ表示装置として機能する映像表示装置１２１０と、アクティブシャッターメガネ１２２０とを含んで構成される。表示装置１２１０は、ＣＲＴ１２１１、直線偏光フィルタ１２１２及びλ／４板１２１３を背面側からこの順に備える。メガネ１２２０は、λ／４板１２２１、液晶パネル１２２２及び直線偏光フィルタ１２２３を外側からこの順に備える。
システム１２００では、表示装置１２１０からの出射光を円偏光にすることができる。そのため、観察者自身が顔（メガネ１２２０）を傾けた場合でも、システム１１００のようにシャッター機能が低下せず、画面が暗くならない。
しかしながら、特許文献２には、正面視の場合、すなわち、３Ｄ表示装置の表示画面と、メガネの液晶パネルの面とが実質的に平行な状態で表示画面を観察した場合のみを想定している。そのため、視角方向が斜め（斜め視角）の場合については記載されていない。
また、特許文献２の出願当時、λ／４板として機能する２軸性フィルムは無く、λ／４板といえば、１軸延伸されたＮＺ係数が１．０のフィルムであった。また、直線偏光素子とλ／４板とを直接、貼り合わせる技術も無く、直線偏光素子とλ／４板との間には、直線偏光素子の保護フィルムとしてＴＡＣフィルムを配置する必要があった。
以上より、システム１２００においては、正面視ではλ／４板１２１３、１２２１の効果でシャッター機能が低下しないが、斜め視角ではシャッター機能が低下し、クロストークが発生する。これは、斜め視角ではλ／４板１２１３の位相差がλ／４条件から外れるためである。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、斜め視角においてクロストークの発生を低減することができる立体映像認識システムを提供することを目的とするものである。
本発明者らは、斜め視角においてクロストークの発生を低減することができる立体映像認識システムについて種々検討したところ、３Ｄ表示装置の観察者側に設けられた第１のλ／４板のＮＺ係数に着目した。そして、このλ／４板のＮＺ係数を１未満に設定することにより、斜め視角において、シャッター遮光時の透過率を低減することができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明の一側面は、観察者側に設けられた第１の直線偏光素子を有する映像表示装置と、前記第１の直線偏光素子の観察者側に設けられた第１のλ／４板と、第２のλ／４板、液晶セル、及び、第２の直線偏光素子を外側からこの順に有するアクティブシャッターメガネとを含んで構成される立体映像認識システムであって、前記第１の直線偏光素子の透過軸と、前記第１のλ／４板の面内遅相軸とがなす角度をφ１、前記第２の直線偏光素子の透過軸と、前記第２のλ／４板の面内遅相軸とがなす角度をφ２と定義するとき、下記式（１）及び（２）、又は、（３）及び（４）を満たし、前記第１のλ／４板のＮＺ係数は、１未満である立体映像認識システム（以下、「本発明に係る立体映像認識システム」とも言う。）である。
４０°≦φ１≦５０°　　　　　　　（１）
１３０°≦φ２≦１４０°　　　　　（２）
１３０°≦φ１≦１４０°　　　　　（３）
４０°≦φ２≦５０°　　　　　　　（４）
ただし、φ１は、前記第１のλ／４板側から見て測り、前記第１の直線偏光素子の透過軸の方向を基準として反時計方向に正と測る。同様に、φ２は、前記第２のλ／４板側から見て測り、前記第２の直線偏光素子の透過軸の方向を基準として反時計方向に正と測る。
前記第１のλ／４板のＮＺ係数が１以上であると、斜め視角においてクロストークの発生を低減することができないことがある。
本発明に係る立体映像認識システムの構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素により特に限定されるものではない。本発明に係る立体映像認識システムにおける好ましい形態について以下に詳しく説明する。なお、以下に示す各種形態は、適宜、組み合わされてもよい。
種々の形態において、斜め視角におけるシャッター遮光時の透過率を効果的に低減する観点からは、前記第１のλ／４板のＮＺ係数は、－０．６以上、０．５以下であることが好ましく、－０．２以上、０．４以下であることがより好ましい。
本発明に係る立体映像認識システムにおける他の好ましい形態としては、例えば、下記形態（Ａ）～（Ｅ）が挙げられる。
形態（Ａ）において、前記映像表示装置は、前記第１の直線偏光素子の観察者側の面上に貼付された位相差フィルムを更に有し、前記位相差フィルムの面内位相差は、１０ｎｍ以下であり、前記位相差フィルムの厚み方向位相差は、２０ｎｍ以上、８０ｎｍ以下であり、前記第１のλ／４板のＮＺ係数は、－０．２以上、０．４以下である。
形態（Ｂ）において、前記映像表示装置は、前記第１の直線偏光素子の観察者側の面上に貼付された第１の位相差フィルムを更に有し、本発明に係る立体映像認識システムは、前記第１のλ／４板の観察者側の面上に貼付された第２の位相差フィルムを更に含み、前記第１及び第２の位相差フィルムの面内位相差は、各々、１０ｎｍ以下であり、前記第１及び第２の位相差フィルムの厚み方向位相差は、各々、２０ｎｍ以上、８０ｎｍ以下であり、前記第１のλ／４板のＮＺ係数は、－０．４以上、０以下である。
形態（Ｃ）において、前記第１のλ／４板は、前記第１の直線偏光素子の観察者側の面上に貼付され、前記第１のλ／４板のＮＺ係数は、０．２以上、０．８以下である。
形態（Ｄ）において、前記第１のλ／４板は、前記第１の直線偏光素子の観察者側の面上に貼付され、本発明に係る立体映像認識システムは、前記第１のλ／４板の観察者側の面上に貼付された位相差フィルムを更に含み、前記位相差フィルムの面内位相差は、１０ｎｍ以下であり、前記位相差フィルムの厚み方向位相差は、２０ｎｍ以上、８０ｎｍ以下であり、前記第１のλ／４板のＮＺ係数は、０以上、０．２以下である。
上記形態（Ａ）～（Ｄ）によれば、－６０°から＋６０°の極角範囲よりも広い極角（視角）範囲でシャッター機能を充分に発揮することができる。
形態（Ｅ）において、前記液晶セルは、第１の液晶セルであり、前記映像表示装置は、液晶ディスプレイであり、第３の直線偏光素子、第２の液晶セル及び前記第１の直線偏光素子を背面側からこの順に有する。従来の液晶ディスプレイは、一般的に、観察者側の直線偏光板（表偏光板）を備える。したがって、上記形態（Ｅ）によれば、従来の表偏光板に含まれる直線偏光素子を第１の直線偏光素子として利用することができ、第１の直線偏光素子を新規に設ける必要がない。そのため、コスト削減が可能になる。
本発明によれば、斜め視角においてクロストークの発生を低減することができる立体映像認識システムを実現することができる。
実施形態１の立体映像認識システムの構成を示す斜視模式図である。 実施形態１の立体映像認識システムの構成を示す斜視分解模式図である。 実施形態１の立体映像認識システムの構成を示す断面模式図である。 実施形態１の立体映像認識システムの構成を示す斜視分解模式図であり、シャッターが遮光状態、かつ、観察者が顔を傾けない状態を示す。 実施形態１の立体映像認識システムの構成を示す斜視分解模式図であり、シャッターが遮光状態、かつ、観察者が顔を９０°傾けた状態を示す。 実施形態１の立体映像認識システムの構成を示す斜視分解模式図であり、シャッターが透光状態、かつ、観察者が顔を傾けない状態を示す。 実施形態１の立体映像認識システムの構成を示す斜視分解模式図であり、シャッターが透光状態、かつ、観察者が顔を９０°傾けた状態を示す。 実施形態１の立体映像認識システムの構成を示す断面模式図であり、映像表示装置の画面を斜めから観察した状態を示す。 実施形態２の立体映像認識システムの構成を示す断面模式図である。 実施形態２における透過率の方位角依存性を示す。 実施形態３の立体映像認識システムの構成を示す断面模式図である。 実施形態３における透過率の方位角依存性を示す。 実施形態４の立体映像認識システムの構成を示す断面模式図である。 実施形態４における透過率の方位角依存性を示す。 実施形態５の立体映像認識システムの構成を示す断面模式図である。 実施形態５における透過率の方位角依存性を示す。 従来の立体映像認識システムの構成を示す斜視分解模式図である。 従来の立体映像認識システムの構成を示す断面模式図である。 従来の立体映像認識システムの構成を示す斜視分解模式図であり、シャッターが遮光状態、かつ、観察者が顔を傾けない状態を示す。 従来の立体映像認識システムの構成を示す斜視分解模式図であり、観察者が顔を９０°傾けた結果、シャッターが遮光状態になった場合を示す。 従来の立体映像認識システムの構成を示す斜視分解模式図であり、シャッターが透光状態、かつ、観察者が顔を傾けない状態を示す。 従来の立体映像認識システムの構成を示す斜視分解模式図であり、観察者が顔を９０°傾けた結果、シャッターが透光状態になった場合を示す。 特許文献２に記載の立体映像認識システムの構成を示す斜視分解模式図である。
本明細書において、アクティブシャッターメガネの内外については、メガネ装着時の観察者側を内側、その反対側を外側と定義する。
また、映像表示装置の前後については、観察者（画面）の反対側を背面側と定義する。
本明細書において、メガネの方位は、観察者が当該メガネを装着した状態において、当該観察者から見て３時方向を基準（０°方位）とし、反時計回りを正として規定される。映像表示装置の方位は、観察者が当該表示装置の画面を正面視した状態において、当該観察者から見て３時方向を基準（０°方位）とし、反時計回りを正として規定される。
直線偏光素子は、無偏光（自然光）、部分偏光又は偏光から、特定方向にのみ振動する偏光（直線偏光）を取り出す機能を有するものである。ただし、本明細書において、直線偏光素子を含む偏光板のコントラストは、必ずしも無限大である必要はなく、５０００以上（好適には１００００以上）であってもよい。特に断りのない限り、本明細書中で「直線偏光素子」又は「偏光素子」というときは保護フィルムを含まず、偏光機能を有する素子だけを指す。
本明細書において、λ／４板は、少なくとも波長５５０ｎｍの光に対して略１／４波長のリタデーションを有する層である。λ／４板のリタデーション（特に面内位相差Ｒｅ）は、波長５５０ｎｍの光に対して理想的には１３７．５ｎｍであるが、１００ｎｍ以上、１８０ｎｍ以下であればよく、１２０ｎｍ以上、１６０ｎｍ以下であることが好ましく、１３０ｎｍ以上、１４５ｎｍ以下であることがより好ましい。
面内位相差Ｒｅは、複屈折層（液晶パネル及びλ／４板を含む。）の面内方向の主屈折率をｎｘ及びｎｙと定義し、面外方向、すなわち、複屈折層の面に対して垂直方向の主屈折率をｎｚ、複屈折層の厚みをｄと定義したとき、Ｒｅ＝｜ｎｘ－ｎｙ｜×ｄで定義される面内方向の位相差（単位：ｎｍ）である。これに対して、厚み方向位相差Ｒｔｈは、Ｒｔｈ＝（ｎｚ－（ｎｘ＋ｎｙ）／２）×ｄで定義される面外方向（厚み方向）の位相差（単位：ｎｍ）である。ただし、ｎｘ及びｎｙの方向は、互いに直交する。
また、ＮＺ係数は、複屈折層の二軸性の程度を表わすパラメータであり、ＮＺ＝（ｎｘ－ｎｚ）／（ｎｘ－ｎｙ）で定義される。
なお、本明細書中で主屈折率、位相差、ＮＺ係数等の光学パラメータの測定波長は、特に断りのない限り５５０ｎｍとする。
また、同じＮＺ係数をもつ複屈折層でも、複屈折層の平均屈折率＝（ｎｘ＋ｎｙ＋ｎｚ）／３が異なれば、屈折角の影響で斜め方向からの入射に対して複屈折層の実効的な位相差が異なり、設計指針が複雑になってしまう。この問題を避けるため、本明細書では特に断りのない限り、各複屈折層の平均屈折率を１．５に統一してＮＺ係数を算出している。実際の平均屈折率が１．５と異なる複屈折層についても平均屈折率１．５を想定して換算してある。また、厚み方向位相差Ｒｔｈについても同様の扱いをしている。
本明細書において、複屈折層（複屈折フィルム、位相差フィルム）とは、光学的異方性を有する層（フィルム）のことである。複屈折層は、本発明の作用効果を充分に奏する観点から、面内位相差Ｒｅと、厚み方向位相差Ｒｔｈの絶対値との少なくとも一方が１０ｎｍ以上の値を有するものを意味し、好ましくは、２０ｎｍ以上の値を有するものを意味する。
また、等方性フィルムとは、面内位相差Ｒｅと、厚み方向位相差Ｒｔｈの絶対値とのいずれもが１０ｎｍ以下の値を有するものを意味し、好ましくは、５ｎｍ以下の値を有するものを意味する。
また、本明細書で偏光板の単体透過率（Ｔ）は、偏光板を１枚で使用する場合の透過率であり、式：（ｋ１＋ｋ２）／２より求める。
平行透過率（Ｔｐ）は、同じ種類の２枚の偏光板を、互いの吸収軸が平行となるように積層して使用する場合の透過率の値である。
また、平行透過率（Ｔｐ）は、式：（ｋ１２＋ｋ２２）／２より求める。
ｋ１及びｋ２は主透過率といい、主透過率ｋ１は、偏光板にその透過軸と平行な方向に振動する直線偏光を入射させたときの透過率をいう。主透過率ｋ２は、偏光板にその透過軸と直交する方向に振動する直線偏光を入射させたときの透過率をいう。
直交透過率（Ｔｃ）は、同じ種類の２枚の偏光板を、互いに吸収軸が直交するように積層して使用する場合の透過率の値である。
また、直交透過率（Ｔｃ）は、式：ｋ１×ｋ２より求める。
主透過率ｋ１及び主透過率ｋ２の測定機器としては、例えば、紫外可視分光光度計（日本分光社製、商品名「Ｖ－７１００」）が挙げられる。測定光（偏光板試料への入射光）を直線偏光とするためには、測定機器のオプションとして用意されているグラントムソンプリズム、グランテーラープリズム等の理想的な偏光素子を用いればよい。可視波長域（波長３８０ｎｍ～７８０ｎｍ）における分光透過率を測定し、ＪＩＳ　Ｚ８７０１－１９８２に規定の２度視野（Ｃ光源）により、視感度補正を行ったＹ値を透過率とする。
本明細書で偏光板のコントラスト（ＣＲ）は、偏光板の平行透過率（Ｔｐ）及び直交透過率（Ｔｃ）を測定し、式：ＣＲ＝Ｔｐ／Ｔｃより求める。
以下に実施形態を掲げ、本発明を図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
（実施形態１）
本実施形態の立体映像認識システム１００は、図１に示すように、３Ｄ表示装置として機能する映像表示装置１１０と、アクティブシャッターメガネ１２０とを含んで構成される。
表示装置１１０には、右眼用の映像信号と、左眼用の映像信号とが交互に供給され、表示装置１１０の画面には、視差のついた右眼用画像及び左眼用画像が交互に時分割方式で表示される。
メガネ１２０は、左右のシャッター部（レンズ部）の透光及び遮光（シャッターの開閉）を交互に切り替えることができる。切り替えのタイミングは上記右眼用画像及び左眼用画像に同期される。これにより、視聴者の右眼には右眼用画像が投影され、左眼には左眼用画像が投影され、視聴者は、立体映像を認識することができる。なお、メガネ１２０の左右のシャッター部（レンズ部）はそれぞれ、シャッターとして機能すればよく、度付きレンズとして機能する必要はない。
以下、図２、３を参照して表示装置１１０及びメガネ１２０の構成について説明する。
表示装置１１０は、透過型の液晶ディスプレイであり、バックライトユニット（図示せず）、直線偏光素子１１１、液晶パネル（液晶セル）１１２、直線偏光素子１１３及びλ／４板１１４を背面側からこの順に備える。
メガネ１２０の左右のシャッター部はそれぞれ、λ／４板１２１、液晶パネル（液晶セル）１２２及び直線偏光素子１２３を外側からこの順に備える。
システム１００では、表示装置１１０の偏光素子１１３及びλ／４板１１４と、メガネ１２０のλ／４板１２１、液晶パネル（液晶セル）１２２及び偏光素子１２３とでシャッター機能を得ている。すなわち、表示装置１１０の表示領域（表示画面）を観察した時にのみシャッター機能が発揮される。したがって、表示領域以外の領域（例えば周囲の壁）を観察した時、１枚の偏光素子１２３を有するメガネ１２０は、シャッターとして機能しないため、観察者はフリッカーを感じることがない。
また、直線偏光素子１１３の透過軸１１３ｔと、λ／４板１１４の面内遅相軸１１４ｓとがなす角度をφ１とし、直線偏光素子１２３の透過軸１２３ｔと、λ／４板１２１の面内遅相軸１２１ｓとがなす角度をφ２と定義するとき、本実施形態の立体映像認識システム１００は、下記式（１）及び（２）、又は、（３）及び（４）を満たす。
４０°≦φ１≦５０°　　　　　　　（１）
１３０°≦φ２≦１４０°　　　　　（２）
１３０°≦φ１≦１４０°　　　　　（３）
４０°≦φ２≦５０°　　　　　　　（４）
ただし、φ１は、λ／４板１１４側から見て測り、直線偏光素子１１３の透過軸１１３ｔの方向を基準として反時計方向に正と測る。同様に、φ２は、λ／４板１２１側から見て測り、直線偏光素子１２３の透過軸１２３ｔの方向を基準として反時計方向に正と測る。
φ１について、好適な範囲は、４２°≦φ１≦４８°又は１３２°≦φ１≦１３８°であり、より好適な範囲は、４４°≦φ１≦４６°又は１３４°≦φ１≦１３６°であり、φ２について、好適な範囲は、４２°≦φ２≦４８°又は１３２°≦φ２≦１３８°であり、より好適な範囲は、４４°≦φ２≦４６°又は１３４°≦φ２≦１３６°である。
本実施形態によれば、表示装置１１０からの出射光を円偏光にすることができるため、上記課題（１）、（２）を解決することができる。以下、その原理を具体的に説明する。
なお、以下の説明では、偏光素子１１１の透過軸１１１ｔを０°方位に設定し、偏光素子１１３の透過軸１１３ｔを９０°方位に設定し、λ／４板１１４の面内遅相軸１１４ｓを１３５°方位に設定し、λ／４板１２１の面内遅相軸１２１ｓを４５°方位に設定し、偏光素子１２３の透過軸１２３ｔを０°方位に設定し、液晶パネル１２２の液晶層の位相差をゼロにした状態でシャッターの遮光状態が得られるように液晶パネル１２２の液晶モードを設定している。
まず、課題（１）について説明する。課題（１）は、シャッターが遮光状態になっているべき時に透光状態になった場合に発生する。したがって、下記（ｉ）、（ｉｉ）において、液晶パネル１２２の液晶層の位相差はゼロである。
（ｉ）顔を傾けない場合は、クロスニコル状態の偏光素子１１３と偏光素子１２３の間に、互いの面内遅相軸が直交するようにλ／４板１１４及び１２１が配置されている。そのため、λ／４板１１４、１２１の効果は実質的に無効化される。したがって、シャッターは遮光状態になる（図４参照）。
（ｉｉ）顔を９０°傾けた場合、偏光素子１２３も９０°傾くため、偏光素子１１３と偏光素子１２３の関係はパラレルニコルになる。同時にλ／４板１２１も９０°傾くため、λ／４板１１４の面内遅相軸１１４ｓと、λ／４板１２１の面内遅相軸１２１ｓとが平行になる。したがって、λ／４板１１４及び１２１は、実質的にλ／２板として機能する。よって、顔を傾けても、シャッターは遮光状態になる（図５参照）。
次に、課題（２）について説明する。課題（２）は、シャッターが透光状態になっているべき時に遮光状態になった場合に発生する。したがって、下記（ｉ）、（ｉｉ）において、液晶パネル１２２の液晶層の位相差はλ／２である。
（ｉ）顔を傾けない場合は、クロスニコル状態の偏光素子１１３と偏光素子１２３の間に、互いの面内遅相軸が直交するようにλ／４板１１４及び１２１が配置されている。そのため、λ／４板１１４、１２１の効果は実質的に無効化される。よって、偏光素子１１３と偏光素子１２３の間には液晶パネル１２２の液晶層（λ／２）だけが存在し、シャッターは透光状態になる（図６参照）。
（ｉｉ）顔を９０°傾けた場合、偏光素子１２３も９０°傾くため、偏光素子１１３と偏光素子１２３の関係はパラレルニコルになる。同時にλ／４板１２１も９０°傾くため、λ／４板１１４の面内遅相軸１１４ｓと、λ／４板１２１の面内遅相軸１２１ｓとが平行になる。したがって、λ／４板１１４及び１２１は、実質的にλ／２板として機能する。実質的にλ／２板として機能するλ／４板１１４及び１２１と、液晶層（λ／２）とが、互いの位相差を、無効化するか、又は、足し合わすことになる。すなわち、実質的にパラレルニコル状態の偏光素子１１３及び１２３だけが存在することになるので、シャッターは透光状態になる（図７参照）。
以上のようにして、上記課題（１）、（２）は解決される。ただし、これらは正面視した時、すなわち、表示装置１１０の表示画面と、メガネ１２０の液晶パネル１２２の面とが実質的に平行な状態で表示画面を観察した時の現象である。
そこで、本実施形態では、λ／４板１１４のＮＺ係数を１未満に設定している。これにより、後述するシミュレーションの結果で示されるように斜め視角におけるシャッター遮光時の透過率を低減することができるので、斜め視角においてクロストークの発生を低減することができる。
従来のλ／４板、すなわち、１軸延伸されたＮＺ係数が１．０のフィルムにおいては、面内の２つの主屈折率ｎｘ及びｎｙの差が重要であった。本実施形態は、斜め視角でのλ／４板１１４の特性も考慮しているため、λ／４板１１４の厚み方向の主屈折率ｎｚも重要なパラメータとなる。
λ／４板１１４とは異なり、λ／４板１２１は、メガネ１２０装着時、ほぼ常に正面から観察される。したがって、λ／４板１２１の面内位相差がλ／４条件を満たせばよく、λ／４板１２１のＮＺ係数は、任意の値に設定することができる。λ／４板１２１のＮＺ係数は、透過率に依存しないためである。
本実施形態と、特許文献２に記載の技術との違いを要約すると以下の通りである。
立体映像認識システムにおいて、視野角は２つの意味で用いられる。
（Ａ）アクティブシャッターメガネを掛けて３Ｄ表示装置を正面視した状態で、観察者が顔を傾けた場合のシャッター機能の視野角。
（Ｂ）アクティブシャッターメガネを掛けた状態で、３Ｄ表示装置の画面に対して観察者が斜め方向に移動した場合のシャッター機能の視野角。
特許文献２では、（Ａ）の視野角に対しての解決策を提供している。それに対して、本実施形態では、（Ａ）の視野角のみならず、図８に示すように、（Ｂ）の視野角も改善することができる。
以下、本実施形態の構成部材について詳述する。
偏光素子１１１、１１３は、互いにクロスニコルに配置されている。すなわち、偏光素子１１１の透過軸１１１ｔと、偏光素子１１３の透過軸１１３ｔとのなす角は、略９０°（好適には８７～９３°、より好適には８９～９１°）に設定される。
ただし、偏光素子１１１、１１３の透過軸の配置関係は液晶パネル１１２の液晶モードに合せて適宜設定でき、パラレルニコルであってもよい。
偏光素子１１３の透過軸１１３ｔは、表示装置１１０の画面を正面視した時、実質的に鉛直方向を向くように設定されている。より具体的には、透過軸１１３ｔは、８７～９３°方位（好適には８９～９１°方位）の範囲内に設定されている。
偏光素子１２３の透過軸１２３ｔは、観察者がメガネ１２０装着時、左右方向を向くように設定されている。より具体的には、透過軸１２３ｔは、－３～＋３°方位（好適には－１～＋１°方位）の範囲内に設定されている。
ただし、偏光素子１２３、液晶パネル１２２及びλ／４板１２１の配置関係が満たされる限り、偏光素子１２３の透過軸１２３ｔの配置方向は特に限定されず、適宜、設定することができる。例えば、偏光素子１２３、液晶パネル１２２及びλ／４板１２１を一緒に、図２に示した状態から所定の角度だけ回転してもよい。
直線偏光素子１１１、１１３、１２３としては、典型的にはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルムに二色性を有するヨウ素錯体等の異方性材料を吸着配向させたものが挙げられる。機械強度及び耐湿熱性を確保するために、ＰＶＡフィルムの両面上にトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム等の保護フィルムをラミネートしてもよい。
偏光素子１１１及び１１３の間には、光学補償を目的として、適宜、複屈折層（光学補償フィルム）が設けられてもよい。
また、表示装置１１０の観察者側の最表面には、表面処理層が設けられてもよい。
なお、表面処理層としては、大きく次の３つのものが挙げられる。第一に、傷付防止のためのハードコート層、第二に、防眩性を付与するためのＡＧ（Ａｎｔｉ　Ｇｌａｒｅ）層、第三に、表面反射を低減させるための反射防止層である。
反射防止層としては、反射率が低いＡＲ（Ａｎｔｉ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）層、反射率がＡＲ層よりも高いＬＲ（Ｌｏｗ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）層、モスアイ層等が挙げられる。
なお、表面処理層は、λ／４板１１４上に形成されてもよいし、別の透明な基材フィルム（例えば、ＴＡＣフィルム）上に形成されていてもよい。
λ／４板１１４、１２１の材料及び光学的性能については特に限定されず、その材料としては、例えば、ポリマーフィルムを延伸したものを用いることができる。ポリマーとしては、固有複屈折が正の材料が挙げられ、より具体的には、例えば、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ノルボルネン、トリアセチルセルロース、ジアチルセルロース等が挙げられる。
λ／４板１１４、１２１の形成方法は特に限定されないが、λ／４板１１４、１２１のＮＺ係数が０＜ＮＺ＜１を満たす場合、例えば、上記特許文献３に記載の方法で作製することができる。ＮＺ＝０を満たす場合、例えば、光軸がフィルム面の法線に対して垂直になるようにディスコティック液晶を並べる方法で作製することができる。ＮＺ＜０を満たす場合、負の固有複屈折を示す熱可塑性樹脂を２軸延伸する方法で作製することができる。
また、λ／４板１１４は、偏光素子１１３に隣接することが好ましい。すなわち、λ／４板１１４と偏光素子１１３の間には複屈折層が設けられないことが好ましい。ただし、λ／４板１１４と偏光素子１１３の間には、等方性フィルムが配置されてもよい。また、λ／４板１１４と偏光素子１１３の間には、後述するようにＴＡＣフィルム等の保護フィルムが配置されてもよい。更に、λ／４板１１４と偏光素子１１３との間に複屈折層があってもよく、この場合でも、該複屈折層の遅相軸を、偏光素子１１３の透過軸１１３ｔと略直交をなす方向に設定することで、該複屈折層の複屈折機能を実質的に無効化し、λ／４板１１４と偏光素子１１３との間に複屈折層が設けられていない場合と同様の効果を得ることができる。なお、この場合において、略直交とは、両軸のなす角が９０°±３°の範囲内であることが好ましく、９０°±１°の範囲内であることがより好ましい。
また、λ／４板１２１は、液晶パネル１２２に隣接することが好ましい。すなわち、λ／４板１２１と液晶パネル１２２の間には複屈折層が設けられないことが好ましい。ただし、λ／４板１２１と液晶パネル１２２の間には、等方性フィルムが配置されてもよい。また、λ／４板１２１と液晶パネル１２２の間に複屈折層があってもよく、この場合でも、該複屈折層の遅相軸を、偏光素子１２３の透過軸１２３ｔと略平行又は略直交をなす方向に設定することで、該複屈折層の複屈折機能を実質的に無効化し、λ／４板１２１と液晶パネル１２２との間に複屈折層が設けられていない場合と同様の効果を得ることができる。なお、この場合において、略平行とは、両軸のなす角が０°±３°の範囲内であることが好ましく、０°±１°の範囲内であることがより好ましく、略直交とは、両軸のなす角が９０°±３°の範囲内であることが好ましく、９０°±１°の範囲内であることがより好ましい。
液晶パネル１１２の液晶モード（表示モード）は特に限定されず、例えば、垂直配向（Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ（ＶＡ））モード、面内スイッチング（Ｉｎ　Ｐｌａｎｅ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＩＰＳ））モード、フィールドフリンジスイッチング（Ｆｉｅｌｄ　Ｆｒｉｎｇｅ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＦＦＳ））モード等の液晶モードが挙げられる。液晶パネル１１２は、２枚の透明基板と、この２枚の基板の間に狭持された液晶層と、２枚の基板の少なくとも一方に形成された透明電極とを備える。液晶パネル１１２の駆動方式としては特に限定されず、単純マトリクス方式（パッシブマトリクス方式）、プラズマアドレス方式等であってもよいが、なかでもＴＦＴ方式（アクティブマトリクス方式）が好適である。
液晶パネル１２２の液晶モード（表示モード）は、クロスニコル状態の一対の直線偏光素子を黒表示に利用できるモードであれば特に限定されず、例えば、ＶＡモード、ＩＰＳモード、捩れネマチック（Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ（ＴＮ））モード、スーパー捩れネマチック（Ｓｕｐｅｒ　Ｔｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ（ＳＴＮ））モード、光学補償複屈折（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ　Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ　Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ（ＯＣＢ））モード、ＦＦＳモード等の液晶モードが挙げられる。液晶パネル１２２は、表示装置１１０のフレームレートに同期できる程度の応答速度を確保できるものであることが好ましい。また、液晶パネル１２２は、２枚の透明基板と、この２枚の基板の間に狭持された液晶層と、２枚の基板の少なくとも一方に形成された透明電極とを備える。
なお、液晶パネル１２２の液晶モードによって、λ／４板１２１の最適なＮＺ係数が変化することはない。
液晶パネル１２２のリタデーションΔｎ・ｄは特に限定されず、シャッター透過時の透過率を考慮して、適宜、設定することができる。Δｎ、及び、ｄはそれぞれ、液晶パネル１２２の複屈折異方性、及び、セルギャップを表す。最適なΔｎ・ｄは、採用する液晶モードによって異なるが、液晶パネル１２２のΔｎ・ｄは、通常、２００～８００ｎｍの範囲で設定することができる。
なお、液晶パネル１２２のΔｎ・ｄによって、λ／４板１２１の最適なＮＺ係数が変化することはない。
バックライトユニットは、直下型であってもよいし、エッジライト型であってもよい。表示装置１１０は、半透過型又は反射型の液晶ディスプレイであってもよく、反射型の場合は、バックライトユニットを省略することができる。
表示装置１１０としては液晶ディスプレイに特に限定されず、その他、プラズマディスプレイ、有機又は無機ＥＬディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、プロジェクタ等であってもよい。ただし、これらの表示装置を適用する場合は、別途、偏光素子１１３を設ける必要があり、コストアップ要因となる。それに対して、表示装置１１０として液晶ディスプレイを適用することで、偏光素子１１３として従来の表偏光板に含まれる直線偏光素子を利用することができるので、偏光素子１１３がコストアップ要因とならない。
なお、λ／４板１１４は、偏光素子１１３及びλ／４板１２１の間に配置される限りは、その配置場所は特に限定されない。例えば、本実施形態の立体映像認識システム１００は、更に前面板（図示せず）を含み、λ／４板１１４は、前面板に設けられてもよい。
前面板は、表示装置１１０の画面の観察者側、すなわち画面前方に配置される透明な部材であり、表示装置１１０の画面（表示領域）を覆って配置される。前面板は、保護板、又は、タッチパネルを含む。保護板は、様々な衝撃から表示装置１１０を保護する。前面板の観察者側の最表面には、上述の表面処理層が設けられてもよい。
保護板の材料としては、透明性が高く、かつ機械的強度が高いことが好ましく、強化ガラスや、ポリカーボネート、アクリル等からなる樹脂が好適である。
タッチパネルは、各種の情報を入力する入力装置であり、タッチパネルの表面をタッチ（押圧）することによって表示装置１１０の画面を透視しながら情報を入力することができる。このように、タッチパネルは、画面上の所定の箇所を指、ペン等でタッチするだけで表示装置１１０を対話的、直感的に操作することができる。
タッチパネルの動作原理は特に限定されず、抵抗膜方式、静電容量結合方式、赤外線方式、超音波方式、電磁誘導結合方式等が挙げられるが、なかでもコスト削減の観点からは、抵抗膜方式及び静電容量結合方式が好適である。
表示装置１１０及び前面板の間の構成は、表示装置１１０から出射される光の偏光状態を大きく変化させることがなければ特に限定されない。これらの間には、空気層があってもよいし、なくてもよい。また、粘着剤又は接着剤を含む層があってもよい。更に、等方性フィルムがあってもよい。
また、前面板は、観察者によって任意に設置可能な部材であってもよい。これにより、平面映像表示時は前面板を取り外し、前面板を介さずに平面映像を視認することができるので、平面映像表示時の画面輝度を向上することができる。
（実施形態２）
図９に示すように、本実施形態は、直線偏光素子１１３及びλ／４板１１４の間に、複屈折層として機能する位相差フィルム２１５を備えることを除いて、実施形態１と同じである。
位相差フィルム２１５は、粘着剤又は接着剤によって偏光素子１１３に貼付され、偏光素子１１３を保護する保護フィルムとして機能する。
位相差フィルム２１５の面内位相差は、１０ｎｍ以下（好適には５ｎｍ以下）であり、位相差フィルム２１５の厚み方向位相差は、２０ｎｍ以上、８０ｎｍ以下（好適には３０ｎｍ以上、６０ｎｍ以下）である。位相差フィルム２１５は、保護フィルムとしての機能に加えて、所謂ネガティブＣプレートとしても機能する。
なお、位相差フィルム２１５の面内位相差は、１０ｎｍ以下と小さいので、位相差フィルム２１５の面内遅相軸の方向は、特に限定されず、適宜設定することができる。
位相差フィルム２１５の材料としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）が好適であり、位相差フィルム２１５は、ＴＡＣフィルムであることが好ましい。
λ／４板１１４は、粘着剤又は接着剤によって位相差フィルム２１５に貼付されている。
液晶パネル１１２及び偏光素子１１１の間と、液晶パネル１１２及び偏光素子１１３の間とには、それぞれ、液晶パネル１１２の視野角を補償するために光学補償フィルム２１６及び２１７が設けられている。光学補償フィルム２１６、２１７は、複屈折層として機能する。
なお、光学補償フィルム２１６、２１７の代わりに、ＴＡＣフィルム等の保護フィルムを設けてもよい。
また、λ／４板１１４の観察者側の面には、等方性フィルムが貼付されてもよく、この等方性フィルムの観察者側の面には、表面処理層が設けられてもよい。
なお、表面処理層は、λ／４板１１４の観察者側の面上に直接形成されてもよい。
λ／４板１２１は、粘着剤又は接着剤によって液晶パネル１２２に貼付されている。
偏光素子１２３の両面には、各々、粘着剤又は接着剤によってＴＡＣフィルム等の保護フィルム（図示せず）が貼付されている。また、液晶パネル１２２側の保護フィルムが粘着剤又は接着剤によって液晶パネル１２２に貼付され、これにより、偏光素子１２３が液晶パネル１２２に固定されている。
以下、本実施形態の効果をシミュレーションした結果について説明する。なお、シミュレーションソフトには、液晶シミュレータ「ＬＣＤ　Ｍａｓｔｅｒ」を使用した。
立体映像認識システムの透過率は、液晶ディスプレイ及びアクティブシャッターメガネのミューラーマトリクスをそれぞれ計算し、下記式（５）により算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
また、観察者はアクティブシャッターメガネをかけているため、観察者は、ほぼ常に、アクティブシャッターメガネの液晶パネルを正面から見ていることになる。したがって、ミューラーマトリクスＭメガネは正面方向におけるミューラーマトリクスに限定される。また、図２、３に示したように、シャッター機能は、偏光素子１１３及び１２３の間で発揮されるので、シャッター機能を評価する際には、偏光素子１１３よりも背面側（バックライト側）の部材の特性は考慮しなくてよい。すなわち、立体映像認識システムの各視角方向における透過率Ｓ’は、液晶ディスプレイの各視角方向におけるミューラーマトリクスＭＴＶに、アクティブシャッターメガネの正面方向におけるミューラーマトリクスＭメガネを掛け合わせ、更に、入射光（無偏光）のストークスパラメータＳを掛け合わせることによって求められる。そして、シャッター機能の効果は、シャッターが遮光状態を充分に発揮することができるか、すなわち本検証において透過率が低いかどうかで確認される。
シミュレーションに用いた各部材のパラメータを以下に示す。
λ／４板１１４：面内位相差Ｒｅ＝１３８ｎｍ、ＮＺ係数＝－０．６～０．８、遅相軸＝１３５°方位
λ／４板１２１：面内位相差Ｒｅ＝１３８ｎｍ、ＮＺ係数＝１．０、遅相軸＝４５°方位
偏光素子１１３、１２３：単体透過率＝４２．９％、平行透過率＝３６．８％、直交透過率＝０．００２５％
偏光素子１１３：透過軸＝９０°方位
偏光素子１２３：透過軸＝０°方位
位相差フィルム２１５：面内位相差Ｒｅ＝０ｎｍ、厚み方向位相差Ｒｔｈ＝５０ｎｍ
液晶パネル１２２：Δｎ・ｄ＝３００ｎｍ、ＶＡモード
図１０に、本実施形態における透過率の方位角依存性を示す。なお、図１０は、シャッター遮光時の透過率を示し、極角６０°における結果を示す。また、図１０には、比較例として、特許文献２から推測される構成の結果も示す。この比較例は、本実施形態と同じ部材を備える。ただし、λ／４板１１４のＮＺ係数は１．０に設定している。なお、方位角１８０°から３６０°における透過率は、方位角０°から１８０°における透過率と同様の挙動を示す。
図１０に示すように、ＮＺ係数が０．８以下の場合、比較例に比べて、シャッター遮光時の透過率を低くすることができる。
また、ＮＺ係数＝０．２の場合、方位角０°から１８０°の範囲においてシャッター遮光時の透過率が特に低く、シャッター機能が最も効果的に発揮されていると言える。したがって、本実施形態において、λ／４板１１４のＮＺ係数は、実質的に０．２であることが特に好ましい。
ところで、視野角を決定するための基準として、ＪＥＩＴＡの規格がある。この規格ではコントラスト比が１０：１以上を満たす視角範囲を視野角と規定している。これは、コントラスト比が１０：１程度であれば、人間が充分に輝度比を視認することが可能であるためである。したがって、本実施形態においても、シャッターの透光状態及び遮光状態の間のコントラスト比が１０：１程度あれば、シャッター機能が充分に発揮されていると言える。
本シミュレーションの構成において、極角６０°かつ方位角４５°の視角方向でのシャッター透光時の透過率は、２５％程度である。また、図１０に示したように、方位角４５°付近でシャッター遮光時の透過率は相対的に大きい。そのため、方位角４５°付近でコントラスト比が相対的に低くなる。したがって、極角が－６０°から＋６０°の範囲で、コントラスト比１０：１以上を満たす、すなわちシャッター機能を充分に発揮する観点からは、シャッター遮光時の透過率が略２．５％以下であればよい。
また、－６０°から＋６０°の極角範囲よりも広い極角（視角）範囲で、コントラスト比１０：１以上を満たす、すなわちシャッター機能を充分に発揮する観点からは、シャッター遮光時の透過率が略１％以下であることが特に好ましい。このような観点からは、本実施形態において、λ／４板１１４のＮＺ係数は、－０．２以上、０．４以下であることが好ましい。
（実施形態３）
図１１に示すように、本実施形態は、λ／４板１１４の観察者側に、複屈折層として機能する位相差フィルム３１５を備えることを除いて、実施形態２と同じである。
位相差フィルム３１５は、粘着剤又は接着剤によってλ／４板１１４に貼付されている。
位相差フィルム３１５の面内位相差は、１０ｎｍ以下（好適には５ｎｍ以下）であり、位相差フィルム３１５の厚み方向位相差は、２０ｎｍ以上、８０ｎｍ以下（好適には３０ｎｍ以上、６０ｎｍ以下）である。位相差フィルム３１５は、所謂ネガティブＣプレートとして機能する。
なお、位相差フィルム３１５の面内位相差は、１０ｎｍ以下と小さいので、位相差フィルム３１５の面内遅相軸の方向は、特に限定されず、適宜設定することができる。
位相差フィルム３１５の材料としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）が好適であり、位相差フィルム３１５は、ＴＡＣフィルムであることが好ましい。
なお、位相差フィルム３１５の観察者側の面には、等方性フィルムが貼付されてもよく、この等方性フィルムの観察者側の面には、表面処理層が設けられてもよい。
また、表面処理層は、位相差フィルム３１５の観察者側の面上に直接形成されてもよい。
以下、実施形態２と同じようにして、本実施形態の効果をシミュレーションした結果について説明する。
シミュレーションに用いた各部材のパラメータを以下に示す。
λ／４板１１４：ＮＺ係数＝－０．６～０．６
位相差フィルム３１５：面内位相差Ｒｅ＝０ｎｍ、厚み方向位相差Ｒｔｈ＝５０ｎｍ
ここに示したパラメータ以外については、実施形態２で記載したパラメータを用いた。
図１２に、本実施形態における透過率の方位角依存性を示す。なお、図１２は、シャッター遮光時の透過率を示し、極角６０°における結果を示す。また、図１２には、上記比較例の結果も示す。また、方位角１８０°から３６０°における透過率は、方位角０°から１８０°における透過率と同様の挙動を示す。
図１２に示すように、ＮＺ係数が０．５以下の場合、比較例に比べて、シャッター遮光時の透過率を低くすることができる。
また、ＮＺ係数＝－０．２の場合、方位角０°から１８０°の範囲においてシャッター遮光時の透過率が特に低く、シャッター機能が最も効果的に発揮されていると言える。したがって、本実施形態において、λ／４板１１４のＮＺ係数は、実質的に－０．２であることが特に好ましい。
また、シャッター遮光時の透過率を略１％以下にする観点からは、本実施形態において、λ／４板１１４のＮＺ係数は、－０．４以上、０以下であることが好ましい。これにより、－６０°から＋６０°の極角範囲よりも広い極角（視角）範囲でシャッター機能を充分に発揮することができる。
（実施形態４）
図１３に示すように、本実施形態は、位相差フィルム２１５を備えないことを除いて、実施形態２と同じである。
λ／４板１１４は、粘着剤又は接着剤によって偏光素子１１３に直に貼付されている。
以下、実施形態２と同じようにして、本実施形態の効果をシミュレーションした結果について説明する。
シミュレーションに用いた各部材のパラメータを以下に示す。
λ／４板１１４：ＮＺ係数＝０．０～１．０
ここに示したパラメータ以外については、実施形態２で記載したパラメータを用いた。
図１４に、本実施形態における透過率の方位角依存性を示す。なお、図１４は、シャッター遮光時の透過率を示し、極角６０°における結果を示す。また、図１４には、上記比較例の結果も示す。また、方位角１８０°から３６０°における透過率は、方位角０°から１８０°における透過率と同様の挙動を示す。
図１４に示すように、ＮＺ係数が１．０以下の場合、比較例に比べて、シャッター遮光時の透過率を低くすることができる。
また、ＮＺ係数＝０．５の場合、方位角０°から１８０°の範囲においてシャッター遮光時の透過率が特に低く、シャッター機能が最も効果的に発揮されていると言える。したがって、本実施形態において、λ／４板１１４のＮＺ係数は、実質的に０．５であることが特に好ましい。
また、シャッター遮光時の透過率を略１％以下にする観点からは、本実施形態において、λ／４板１１４のＮＺ係数は、０．２以上、０．８以下であることが好ましい。これにより、－６０°から＋６０°の極角範囲よりも広い極角（視角）範囲でシャッター機能を充分に発揮することができる。
（実施形態５）
図１５に示すように、本実施形態は、λ／４板１１４の観察者側に、複屈折層として機能する位相差フィルム５１５を備えることを除いて、実施形態４と同じである。
位相差フィルム５１５は、粘着剤又は接着剤によってλ／４板１１４に貼付されている。
位相差フィルム５１５の面内位相差は、１０ｎｍ以下（好適には５ｎｍ以下）であり、位相差フィルム３１５の厚み方向位相差は、２０ｎｍ以上、８０ｎｍ以下（好適には３０ｎｍ以上、６０ｎｍ以下）である。位相差フィルム５１５は、所謂ネガティブＣプレートとして機能する。
なお、位相差フィルム５１５の面内位相差は、１０ｎｍ以下と小さいので、位相差フィルム５１５の面内遅相軸の方向は、特に限定されず、適宜設定することができる。
位相差フィルム５１５の材料としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）が好適であり、位相差フィルム５１５は、ＴＡＣフィルムであることが好ましい。
なお、位相差フィルム５１５の観察者側の面には、等方性フィルムが貼付されてもよく、この等方性フィルムの観察者側の面には、表面処理層が設けられてもよい。
また、表面処理層は、位相差フィルム５１５の観察者側の面上に直接形成されてもよい。
以下、実施形態２と同じようにして、本実施形態の効果をシミュレーションした結果について説明する。
シミュレーションに用いた各部材のパラメータを以下に示す。
λ／４板１１４：ＮＺ係数＝－０．６～０．８
位相差フィルム５１５：面内位相差Ｒｅ＝０ｎｍ、厚み方向位相差Ｒｔｈ＝５０ｎｍ
ここに示したパラメータ以外については、実施形態２で記載したパラメータを用いた。
図１６に、本実施形態における透過率の方位角依存性を示す。なお、図１６は、シャッター遮光時の透過率を示し、極角６０°における結果を示す。また、図１６には、上記比較例の結果も示す。また、方位角１８０°から３６０°における透過率は、方位角０°から１８０°における透過率と同様の挙動を示す。
図１６に示すように、ＮＺ係数が０．８以下の場合、比較例に比べて、シャッター遮光時の透過率を低くすることができる。
また、ＮＺ係数＝０の場合、方位角０°から１８０°の範囲においてシャッター遮光時の透過率が特に低く、シャッター機能が最も効果的に発揮されていると言える。したがって、本実施形態において、λ／４板１１４のＮＺ係数は、実質的に０であることが特に好ましい。
また、シャッター遮光時の透過率を略１％以下にする観点からは、本実施形態において、λ／４板１１４のＮＺ係数は、０以上、０．２以下であることが好ましい。これにより、－６０°から＋６０°の極角範囲よりも広い極角（視角）範囲でシャッター機能を充分に発揮することができる。
本願は、２０１０年１１月２９日に出願された日本国特許出願２０１０－２６５６１６号を基礎として、パリ条約ないし移行する国における法規に基づく優先権を主張するものである。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。
１００：立体映像認識システム
１１０：映像表示装置
１１１、１１３、１２３：直線偏光素子
１１１ｔ、１１３ｔ、１２３ｔ：透過軸
１１２、１２２：液晶パネル（液晶セル）
１１４、１２１：λ／４板
１１４ｓ、１２１ｓ：面内遅相軸
１２０：アクティブシャッターメガネ
２１５、３１５、５１５：位相差フィルム
２１６、２１７：光学補償フィルム

Claims (6)

  1. 観察者側に設けられた第１の直線偏光素子を有する映像表示装置と、
    前記第１の直線偏光素子の観察者側に設けられた第１のλ／４板と、
    第２のλ／４板、液晶セル、及び、第２の直線偏光素子を外側からこの順に有するアクティブシャッターメガネとを含んで構成される立体映像認識システムであって、
    前記第１の直線偏光素子の透過軸と、前記第１のλ／４板の面内遅相軸とがなす角度をφ１、前記第２の直線偏光素子の透過軸と、前記第２のλ／４板の面内遅相軸とがなす角度をφ２と定義するとき、下記式（１）及び（２）、又は、（３）及び（４）を満たし、
    前記第１のλ／４板のＮＺ係数は、１未満であることを特徴とする立体映像認識システム。
    ４０°≦φ１≦５０°　　　　　　　（１）
    １３０°≦φ２≦１４０°　　　　　（２）
    １３０°≦φ１≦１４０°　　　　　（３）
    ４０°≦φ２≦５０°　　　　　　　（４）
    ただし、φ１は、前記第１のλ／４板側から見て測り、前記第１の直線偏光素子の透過軸の方向を基準として反時計方向に正と測る。同様に、φ２は、前記第２のλ／４板側から見て測り、前記第２の直線偏光素子の透過軸の方向を基準として反時計方向に正と測る。
  2. 前記映像表示装置は、前記第１の直線偏光素子の観察者側の面上に貼付された位相差フィルムを更に有し、
    前記位相差フィルムの面内位相差は、１０ｎｍ以下であり、
    前記位相差フィルムの厚み方向位相差は、２０ｎｍ以上、８０ｎｍ以下であり、
    前記第１のλ／４板のＮＺ係数は、－０．２以上、０．４以下であることを特徴とする請求項１記載の立体映像認識システム。
  3. 前記映像表示装置は、前記第１の直線偏光素子の観察者側の面上に貼付された第１の位相差フィルムを更に有し、
    前記立体映像認識システムは、前記第１のλ／４板の観察者側の面上に貼付された第２の位相差フィルムを更に含み、
    前記第１及び第２の位相差フィルムの面内位相差は、各々、１０ｎｍ以下であり、
    前記第１及び第２の位相差フィルムの厚み方向位相差は、各々、２０ｎｍ以上、８０ｎｍ以下であり、
    前記第１のλ／４板のＮＺ係数は、－０．４以上、０以下であることを特徴とする請求項１記載の立体映像認識システム。
  4. 前記第１のλ／４板は、前記第１の直線偏光素子の観察者側の面上に貼付され、
    前記第１のλ／４板のＮＺ係数は、０．２以上、０．８以下であることを特徴とする請求項１記載の立体映像認識システム。
  5. 前記第１のλ／４板は、前記第１の直線偏光素子の観察者側の面上に貼付され、
    前記立体映像認識システムは、前記第１のλ／４板の観察者側の面上に貼付された位相差フィルムを更に含み、
    前記位相差フィルムの面内位相差は、１０ｎｍ以下であり、
    前記位相差フィルムの厚み方向位相差は、２０ｎｍ以上、８０ｎｍ以下であり、
    前記第１のλ／４板のＮＺ係数は、０以上、０．２以下であることを特徴とする請求項１記載の立体映像認識システム。
  6. 前記液晶セルは、第１の液晶セルであり、
    前記映像表示装置は、液晶ディスプレイであり、第３の直線偏光素子、第２の液晶セル及び前記第１の直線偏光素子を背面側からこの順に有することを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の立体映像認識システム。
    　
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