JP2009230084A - Stereoscopic displaying apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】立体表示装置において、クロストークを低減する。
【解決手段】画像生成部、偏光板および偏光軸制御板を有する立体表示装置において、偏光軸制御板は、右目用の画像光が入射する右目偏光領域、右目偏光領域に隣接して配され、左目用の画像光が入射する左目偏光領域、右目偏光領域と左目偏光領域との境界であって偏光板に対向する面に設けられ、右目用の画像光および左目用の画像光を遮る複数の遮光部、および、複数の遮光部の間に形成され、右目用の画像光および左目用の画像光を透過する複数の開口部を有し、右目画像領域および左目画像領域のうちの一方から出射し複数の開口部のうちの一の開口部に入射した画像光が、視野角の内側に向かうとともに、右目画像領域および左目画像領域のうちの一方に隣接した他方から出射し一の開口部に入射した画像光が視野角の外側に向かう。
【選択図】図1Crosstalk is reduced in a stereoscopic display device.
In a stereoscopic display device having an image generation unit, a polarizing plate, and a polarization axis control plate, the polarization axis control plate is disposed adjacent to the right eye polarization region and the right eye polarization region where the image light for the right eye is incident, Left eye polarization region where left eye image light is incident, a boundary between the right eye polarization region and the left eye polarization region, which is provided on a surface facing the polarizing plate, and blocks a plurality of right eye image light and left eye image light. A light shielding part and a plurality of openings that are formed between the light shielding part and the plurality of light shielding parts and transmit the image light for the right eye and the image light for the left eye, and are emitted from one of the right eye image area and the left eye image area The image light incident on one of the plurality of openings is directed toward the inside of the viewing angle, and is emitted from the other adjacent to one of the right-eye image region and the left-eye image region, and enters one opening. Incident image light is outside the viewing angle Buy.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、立体表示装置に関する。特に本発明は、左右の画像光のクロストークを低減する立体表示装置に関する。 The present invention relates to a stereoscopic display device. In particular, the present invention relates to a stereoscopic display device that reduces crosstalk between left and right image light.
例えば、特許文献1には、右目と左目の視差を利用して右目用画像と左目用画像を生成することにより、観察者に立体視をさせる立体表示装置が記載されている。この立体表示装置は、右目用画像および左目用画像を生成する液晶表示パネルと、この液体表示パネルにおける観察者側に配され、右目用画像および左目用画像を生成する領域に対向して互いに進相軸が90度ずれた1/4波長板とを備える。
上記立体表示装置において、立体表示装置の鉛直方向の中央からある視野角の位置から観察すると、液晶表示パネルで生成された右目用画像の一部が、左目用の1/4波長板を透過して観察者の左目に届くクロストークが生じる。 In the stereoscopic display device, when observed from the position of a certain viewing angle from the vertical center of the stereoscopic display device, a part of the image for the right eye generated by the liquid crystal display panel is transmitted through the quarter-wave plate for the left eye. Crosstalk that reaches the left eye of the observer.
上記課題を解決するために、本発明の第1の形態においては、立体表示装置であって、右目用の画像光を生成する右目画像生成領域および左目用の画像光を生成する左目画像生成領域を有する画像生成部と、画像生成部が生成した右目用の画像光および左目用の画像光を同一の偏光方向で出射する偏光板と、偏光板から右目用の画像光および左目用の画像光を入射し、右目用の画像光と左目用の画像光の偏光軸が互いに直交した直線偏光、または、偏光軸の回転方向が互いに逆方向である円偏光として出射する偏光軸制御板とを備え、偏光軸制御板は、右目用の画像光が入射する右目偏光領域、右目偏光領域に隣接して配され、左目用の画像光が入射する左目偏光領域、右目偏光領域と左目偏光領域との境界であって偏光板に対向する面に設けられ、右目用の画像光および左目用の画像光を遮る複数の遮光部、および、複数の遮光部の間に形成され、右目用の画像光および左目用の画像光を透過する複数の開口部を有し、右目画像生成領域および左目画像生成領域のうちの一方から出射し複数の開口部のうちの一の開口部に入射した画像光が、視野角の内側に向かうとともに、右目画像生成領域および左目画像生成領域のうちの一方に隣接した他方から出射し一の開口部に入射した画像光が視野角の外側に向かう。 In order to solve the above-described problem, in the first embodiment of the present invention, a stereoscopic display device, a right-eye image generation region that generates image light for the right eye and a left-eye image generation region that generates image light for the left eye A right-eye image light and a left-eye image light generated by the image generation unit, and a right-eye image light and a left-eye image light from the polarizing plate. A polarization axis control plate that emits as linearly polarized light whose polarization axes of right-eye image light and left-eye image light are orthogonal to each other, or circularly polarized light whose rotation directions of the polarization axes are opposite to each other. The polarization axis control plate is disposed adjacent to the right-eye polarization region where the right-eye image light is incident and the right-eye polarization region, and the left-eye polarization region where the left-eye image light is incident, and the right-eye polarization region and the left-eye polarization region. Set on the boundary and facing the polarizing plate A plurality of light-shielding portions that block the image light for the right eye and the image light for the left eye, and a plurality of openings that are formed between the plurality of light-shielding portions and transmit the image light for the right eye and the image light for the left eye Image light emitted from one of the right eye image generation region and the left eye image generation region and incident on one of the plurality of openings is directed to the inside of the viewing angle, and the right eye image generation region The image light emitted from the other adjacent to one of the left-eye image generation regions and incident on one opening is directed to the outside of the viewing angle.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、本実施形態の立体画像表示システム10の一部である立体表示装置100の分解斜視図である。本実施形態の立体画像表示システムは、立体表示装置100と偏光眼鏡とを備える。図1に示すように、立体表示装置100は、光源120と、偏光板150と、画像生成部160と、偏光板170と、偏光軸制御板180とをこの順で備え、これらが筐体に収容されている。この立体表示装置100に表示される立体画像を観察者が観察する場合、図1における偏光軸制御板180よりも右側から観察する。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a
光源120は、観察者から見て立体表示装置100の最も奥側に配され、立体画像表示システムの一部として立体表示装置100を使用している状態(以下、「立体表示装置100の使用状態」と略称する)において、白色の無偏光を偏光板150の一面に向けて出射する。なお、本実施形態では、光源120に面光源を用いているが、面光源に替えて例えば点光源と集光レンズとの組み合わせでもよい。この集光レンズの一例は、フレネルレンズシートである。
The
偏光板150は、画像生成部160における光源120側に配される。偏光板150は、透過軸および当該透過軸に直交する吸収軸を有し、光源120から出射した無偏光が入射すると、その無偏光のうち透過軸方向と平行な偏光軸の光を透過し、吸収軸方向と平行な偏光軸の光を遮断する。ここで、偏光軸の方向とは、光における電界の振動方向のことであり、偏光板150における透過軸の方向は、図1に矢印で示すように、観察者が立体表示装置100を見たときの水平方向から右上45度の方向である。
The polarizing
画像生成部160は、右目画像生成領域162および左目画像生成領域164を有する。これら右目画像生成領域162および左目画像生成領域164は、図1に示すように、画像生成部160を水平方向に区切った領域であり、複数の右目画像生成領域162および左目画像生成領域164が鉛直方向に互い違いに配されている。立体表示装置100の使用状態において、画像生成部160の右目画像生成領域162および左目画像生成領域164には、それぞれ右目用画像および左目用画像が生成される。このときに偏光板150を透過した光が画像生成部160の右目画像生成領域162および左目画像生成領域164に入射すると、右目画像生成領域162の透過光は右目用画像の画像光(以下、「右目用画像光」と略称する)となり、左目画像生成領域164の透過光は左目用画像の画像光(以下、「左目用画像光」と略称する)となる。なお、右目画像生成領域162を透過した右目用画像光および左目画像生成領域164を透過した左目用画像光は、それぞれ特定方向の偏光軸を有する直線偏光である。ここで、それぞれ特定方向の偏光軸とは、互いに同じ方向であってもよく、図1に示す例においては、ともに偏光軸が後述する偏光板170における透過軸の方向と同じ方向である。このような画像生成部160には、例えば水平方向及び垂直方向に二次元的に複数の小さなセルが配され、各セルにおいて配向膜間に液晶を封止したLCD(液晶ディスプレイ)が用いられる。このLCDにおいて各セルを電気的に駆動することにより、各セルは、通過する光をその偏光軸の方向を変えずに透過する状態と、偏光軸の方向を90度回転させて透過する状態とを切り替える。右目画像生成領域162および左目画像生成領域164は、鉛直方向の1セル毎に交互に配されてもよいし、所定個数のセル毎に交互に配されてもよい。
The
偏光板170は、画像生成部160における観察者側に配される。この偏光板170は、上記右目画像生成領域162を透過した右目用画像光、および、上記左目画像生成領域164を透過した左目用画像光が入射すると、これらのうち偏光軸が透過軸と平行な光を透過し、偏光軸が吸収軸と平行な光を遮断する。ここで、偏光板170における透過軸の方向は、図1に矢印で示すように、観察者が立体表示装置100を見たときの水平方向から左上45度の方向である。
The polarizing
偏光軸制御板180は、右目偏光領域181および左目偏光領域182を有する。この偏光軸制御板180における右目偏光領域181および左目偏光領域182の位置および大きさは、立体表示装置100を正面の中央位置において所定の観察距離から観察した場合に、右目偏光領域181には、上記右目画像生成領域162を透過した右目用画像光が入射し、左目偏光領域182には、上記左目画像生成領域164を透過した左目用画像光が入射するように配される。右目偏光領域181および左目偏光領域182の位置および大きさは、図3を用いてさらに説明する。
The polarization
右目偏光領域181は、入射した右目用画像光の偏光軸を回転させずにそのまま透過する。また、左目偏光領域182は、入射した左目用画像光の偏光軸を右目偏光領域181に入射した右目用画像光の偏光軸に対して直交する方向に回転させる。したがって、右目偏光領域181を透過した右目用画像光の偏光軸と、左目偏光領域182を透過した左目用画像光の偏光軸とは、図1に矢印で示すように、その方向が互いに直交する。なお、図1の偏光軸制御板180における矢印は、偏光軸制御板180を通過した偏光の偏光軸を示している。右目偏光領域181には、例えば透明なガラスまたは樹脂などが用いられ、左目偏光領域182には、例えば入射される左目用画像光の偏光軸の方向に対して45度の角度の光学軸を有する半波長板が用いられる。図1に示す例において、左目偏光領域182の光学軸の方向は、水平方向または鉛直方向である。ここで、光学軸とは、光が左目偏光領域182を透過するときの進相軸または遅相軸の一方を指す。
The right-
また、上記立体表示装置100は、偏光軸制御板180よりも観察者側(図1における偏光軸制御板180の右側)に、上記偏光軸制御板180の右目偏光領域181および左目偏光領域182を透過した右目用画像光および左目用画像光を水平方向または鉛直方向の少なくとも一方の方向に拡散する拡散板を有してもよい。このような拡散板には、例えば水平方向または鉛直方向に延伸するかまぼこ状の凸レンズ(シリンドリカルレンズ)が複数配されたレンチキュラーレンズシート、または、凸レンズが平面状に複数配されたレンズアレイシートが用いられる。
Further, the
図2は、立体画像表示システム10の使用状態を示す概略上面図である。立体画像表示システム10により立体画像を観察するときに、観察者500は、図2に示すように、立体表示装置100から投影される右目用画像光および左目用画像光を、偏光眼鏡200をかけて観察する。この偏光眼鏡200には、観察者500がこの偏光眼鏡200をかけたときに観察者500の右目512側にあたる位置に右目用画像透過部232が配され、左目514側にあたる位置に左目用画像透過部234が配される。
FIG. 2 is a schematic top view showing a usage state of the stereoscopic
右目用画像透過部232は、透過軸方向が右目偏光領域181を透過した右目用画像光と同じ方向であり、吸収軸方向が上記透過軸方向と直交する方向を有する偏光板である。左目用画像透過部234は、透過軸方向が左目偏光領域182を透過した左目用画像光と同じ方向であり、吸収軸方向が上記透過軸方向と直交する方向を有する偏光板である。これら右目用画像透過部232および左目用画像透過部234には、例えば二色性染料を含浸させたフィルムを一軸延伸して得られる偏光膜を貼り付けた偏光レンズが用いられる。
The right-eye
観察者500は、立体画像表示システム10により立体画像を観察するときに、上記偏光軸制御板180の右目偏光領域181および左目偏光領域182を透過した右目用画像光および左目用画像光の出射する範囲内において、上記のように、偏光眼鏡200をかけて立体表示装置100を観察することにより、右目512では右目用画像光だけを観察することができ、左目514では左目用画像光だけを観察することができる。したがって、観察者500は、これら右目用画像光および左目用画像光を立体画像として認識することができる。
When the
図3は、立体表示装置100における画像生成部160、偏光板170および偏光軸制御板180の詳細を説明する側面図である。ここで、各部材の厚みは説明のために誇張して表現されている。また、説明を簡略化すべく、下半分は省略して示した。
FIG. 3 is a side view illustrating details of the
図3に示すように、画像生成部160は、右目画像生成領域162および左目画像生成領域164と、これら右目画像生成領域162および左目画像生成領域164に対応して配され特定の波長の光を透過するカラーフィルター166と、これら右目画像生成領域162、左目画像生成領域164およびカラーフィルター166を支持するガラス基板168とを有する。このガラス基板168において、カラーフィルター166が配されるのと反対側である観察者500側には、上記偏光板170が支持される。なお、偏光板170における偏光軸制御板180に対向する面は、平滑であることが好ましい。
As shown in FIG. 3, the
さらに、偏光軸制御板180は、偏光板170に対向する側から観察者500側に向けて、遮光部190、右目偏光領域181および左目偏光領域182、配向部192並びにガラス基板194を有する。ここで、右目偏光領域181および左目偏光領域182の一例は液晶であり、配向部192の配向方向に従って配向することにより、上記半波長板の機能を有する。
Furthermore, the polarization
右目偏光領域181および左目偏光領域182は、画像生成部160の右目画像生成領域162および左目画像生成領域164から出射した右目用画像光および左目用画像光を、特定の観察者500の位置から観察した場合に、クロストークが生じない位置に配される。当該特定の位置は、例えば、立体表示装置100の鉛直方向の中央であって、当該立体表示装置100から所定の観察距離だけ離れた位置である。よって、右目偏光領域181および左目偏光領域182は、図3に示すように、鉛直方向の端に行くほど、すなわち観察位置からの仰角αが大きくなるほど、右目画像生成領域162および左目画像生成領域164に対向した位置に対して鉛直方向にずれた位置に配される。なお、仰角αは、観察距離Lと、立体表示装置100の中央から注目している右目画像生成領域162および左目画像生成領域164までの距離hを用いて、tan−1(h/L)で表される。
The right-
上記立体表示装置100において、図3の点線に示すように、観察者500の位置からある視野角(θ+α)の観察者502の位置から観察する場合を考える。この場合に、同図の一点鎖線に示すように、左目画像生成領域164からの左目用画像光の一部が、偏光軸制御板180の右目偏光領域181を透過して観察者502に届くクロストークが生じる。そこで、本実施形態において、偏光軸制御板180は、偏光板170に対向する面に設けられ、右目用画像光および左目前記画像光を遮る遮光部190を有する。
Consider the case where the
図4は、遮光部190を説明する図3の部分拡大図である。図4に示すように、偏光軸制御板180において、偏光板170に対向する面に、水平方向に延伸する遮光部190が複数配される。図4において、右目画像生成領域361および左目画像生成領域362は、右目画像生成領域162および左目画像生成領域164のうちの任意の隣接する組を説明のために示したものであって、同様に、右目偏光領域381および左目偏光領域382も、右目偏光領域181および左目偏光領域182のうち右目画像生成領域361および左目画像生成領域362に対応した組を示した。同様に遮光部390も、複数の遮光部190のうち右目画像生成領域361と左目画像生成領域362との境界に対応したものを示した。
FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG. As shown in FIG. 4, in the polarization
図4に示すように、右目偏光領域381と左目偏光領域382との間には鉛直方向の幅wの遮光部390が配される。遮光部390の両側は、右目偏光領域381および左目偏光領域382の画像光をそれぞれ透過する開口部391および開口部392が設けられる。ここで、遮光部390の幅wは、観察者500の仰角αに対して、右目画像生成領域361と左目画像生成領域362との境界から視野角の内側(±θ)に向かう画像光が遮光されるように設定される。よって、遮光部390の幅wは、カラーフィルター166から右目偏光領域181までの距離をdとすると、幾何学的には下記数式(1)を満たすことが好ましい。
As shown in FIG. 4, a
w=d*(tan(α+θ)−tan(α−θ)) (1) w = d * (tan (α + θ) −tan (α−θ)) (1)
ただし、画像光には回折現象等があるので、遮光部390の幅wは、上記数式(1)よりも大きくてもよいし、開口率を高くすべく上記数式(1)よりも小さくてもよい。
However, since image light has a diffraction phenomenon or the like, the width w of the light-shielding
これにより、左目画像生成領域362から出射し開口部392に入射した画像光が、視野角の内側(±θ)に向かうとともに、左目画像生成領域362に隣接した右目画像生成領域361から出射し開口部392に入射した画像光が視野角の外側に向かう。よって、視野角の内側(±θ)から立体表示装置100を観察した場合に、右目用画像(左目用画像)が左目偏光領域(右目偏光領域)に入って左目(右目)で観察されることによるクロストークを低減することができる。
Accordingly, the image light emitted from the left eye
上記遮光部190は、例えば、スクリーン印刷により形成される。なお、この遮光部190は、例えば、バインダー樹脂にフィラー成分を分散させたものなどで形成することが好ましい。フィラー成分は、金属粒子およびその酸化物、または顔料、染料を用いる。フィラー成分の色調は、上記画像生成部160から出射される右目用画像光および左目用画像光に対して黒色であることが好ましい。上記顔料および染料を分散あるいは溶解させるバインダー樹脂は、公知の樹脂例えばアクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル、ノボラック樹脂、ポリイミド、エポキシ樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニルコポリマー、ニトロセルロース、または、これらの組み合わせ等を用いる。
The
なお、カラーフィルター166には、右目画像生成領域162および左目画像生成領域164の境界に対応した位置に画像光を遮断する遮光部が設けられてもよい。この場合に、画像生成部160、偏光板170および偏光軸制御板180は、下記表1に示す各値を有することが好ましい。
Note that the
実施例1として、画像生成部160、偏光板170および偏光軸制御板180が下記表2に示す各値を有する立体表示装置100を用いて、下記数式(2)から(4)により定義されるクロストーク率C(θ)を計測した。また、比較例1として、偏光軸制御板180が遮光部190を有しないこと以外は上記実施例1と同じ条件の立体表示装置100を用いて、同様にクロストーク率C(θ)を計測した。
As Example 1, the
C(θ)=(CL(θ)+CR(θ))/2 (2)
CL(θ)=(RwL−BL)/(LwL−BL)×100% (3)
CR(θ)=(LwR−BR)/(RwR−BR)×100% (4)
C (θ) = (C L (θ) + C R (θ)) / 2 (2)
C L (θ) = (R wL −B L ) / (L wL −B L ) × 100% (3)
C R (θ) = (L wR −B R ) / (R wR −B R ) × 100% (4)
ここで、BLは、右目用の画像光および左目用の画像光を黒にした場合の左目用の画像光を、左目用画像透過部234を介して視野角θで観察した輝度である。また、LwLは、右目用の画像光を黒にし、かつ、左目用の画像光を白にした場合の当該画像光を、左目用画像透過部234を介して視野角θで観察した輝度である。さらに、RwLは、右目用の画像光を白にし、かつ、左目用の画像光を黒にした場合の当該画像光を、左目用画像透過部234を介して視野角θで観察した輝度である。同様に、BRは、右目用の画像光および左目用の画像光を黒にした場合の当該画像光を、右目用画像透過部232を介して視野角θで観察した輝度である。また、LwRは、右目用の画像光を黒にし、かつ、左目用の画像光を白にした場合の当該画像光を、右目用画像透過部232を介して視野角θで観察した輝度である。さらに、RwRは、右目用の画像光を白にし、かつ、左目用の画像光を黒にした場合の当該画像光を、右目用画像透過部232を介して視野角θで観察した輝度である。
Here, BL is the luminance obtained by observing the image light for the left eye when the image light for the right eye and the image light for the left eye are made black at the viewing angle θ through the image transmission unit for the
図5は、上記クロストーク率C(θ)の計測結果を示す。図5に示すように、実施例1および比較例1は、視野角θが大きくなるほど、クロストーク率C(θ)が高くなる。ここで、同じ視野角θに対してはいずれも、実施例1のクロストーク率C(θ)の方が、比較例1のクロストーク率C(θ)よりも低い。また、実施例1の最良クロストーク率は1.5%であり、比較例1の最良クロストーク率4%である。さらに、視野角θが±13.5°の範囲において、クロストーク率C(θ)が7%以下である。これにより、遮光部190を設けたことにより、クロストークが低減されたことが分かる。
FIG. 5 shows the measurement result of the crosstalk rate C (θ). As shown in FIG. 5, in Example 1 and Comparative Example 1, the crosstalk rate C (θ) increases as the viewing angle θ increases. Here, the crosstalk rate C (θ) of Example 1 is lower than the crosstalk rate C (θ) of Comparative Example 1 for the same viewing angle θ. The best crosstalk rate of Example 1 is 1.5%, and the best crosstalk rate of Comparative Example 1 is 4%. Further, the crosstalk ratio C (θ) is 7% or less in the range where the viewing angle θ is ± 13.5 °. Thus, it can be seen that the crosstalk is reduced by providing the
図6は、他の立体表示装置101の分解斜視図である。図6に示す立体表示装置101において、図1の立体表示装置100と同じ構成については同じ参照番号を付して説明を省略する。図6に示すように、立体表示装置101は、上記立体表示装置100の偏光軸制御板180に替えて偏光軸制御板185を備える。この偏光軸制御板185は、右目偏光領域186および左目偏光領域187を有する。ここで、右目偏光領域186および左目偏光領域187は、ともに1/4波長板であり、それぞれの光学軸が互いに直交する。この偏光軸制御板185における右目偏光領域186および左目偏光領域187は、上記偏光軸制御板180における右目偏光領域181および左目偏光領域182と同様に、図3で説明した位置および大きさで形成される。したがって、立体表示装置101の使用状態において、右目偏光領域186には、上記右目画像生成領域162を透過した右目用画像光が入射し、左目偏光領域187には、上記左目画像生成領域164を透過した左目用画像光が入射する。
FIG. 6 is an exploded perspective view of another
図6に示す偏光軸制御板185は、入射した光を偏光軸の回転方向が互いに逆方向である円偏光として出射する。例えば、右目偏光領域186は入射した光を右回りの円偏光として出射し、左目偏光領域187は入射した光を左回りの円偏光として出射する。ここで、図6の偏光軸制御板185の矢印は、この偏光軸制御板185を通過した偏光の回転方向を示している。右目偏光領域186には、例えば光学軸が水平方向である1/4波長板が用いられ、左目偏光領域187には、例えば光学軸が鉛直方向である1/4波長板が用いられる。
The polarization
図6に示す偏光軸制御板185を備えた立体表示装置101を観察する場合、観察者500は、図2に示す偏光眼鏡200の右目用画像透過部232および左目用画像透過部234に変えて、それぞれの光学軸が互いに直交する1/4波長板が配される。例えば、右目用の位相差板には、ポリカーボネートで形成された光学軸が水平方向である1/4波長板が用いられ、左目用の位相差板には、ポリカーボネートで形成された光学軸が鉛直方向である1/4波長板が用いられる。さらに、上記偏光眼鏡は、位相差板よりも観察者側に、ともに透過軸方向が観察者500から見て右斜め45度であり、吸収軸方向が上記透過軸方向と直交する方向を有する偏光板を有する。観察者500は、上記偏光眼鏡をかけて立体表示装置101を観察することにより、右目512では右目用画像光だけを観察することができ、左目514では左目用画像光だけを観察することができる。
When observing the
図6に示す立体表示装置101においても、図4に示す遮光部190を設けることにより、右目用画像が左目偏光領域に入ることを防いで、クロストークを低減することができる。
Also in the
上記説明から明らかなように、本実施形態によれば、偏光軸制御板に設けた遮光部および開口部により、視野角内での右目用の画像と左目用の画像とのクロストークを低減する立体表示装置を実現することができる。 As is clear from the above description, according to the present embodiment, the crosstalk between the image for the right eye and the image for the left eye within the viewing angle is reduced by the light shielding portion and the opening provided in the polarization axis control plate. A stereoscopic display device can be realized.
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
10 立体画像表示システム、100 立体表示装置、101 立体表示装置、120 光源、150 偏光板、160 画像生成部、162 右目画像生成領域、164 左目画像生成領域、166 カラーフィルター、168 ガラス基板、170 偏光板、180 偏光軸制御板、181 右目偏光領域、182 左目偏光領域、185 偏光軸制御板、186 右目偏光領域、187 左目偏光領域、190 遮光部、192 配向部、 194 ガラス基板、200 偏光眼鏡、232 右目用画像透過部、234 左目用画像透過部、361 右目画像生成領域、362 左目画像生成領域、381 右目偏光領域、382 左目偏光領域、390 遮光部、391 開口部、392 開口部、500 観察者、502 観察者、512 右目、514 左目
10 stereoscopic image display system, 100 stereoscopic display device, 101 stereoscopic display device, 120 light source, 150 polarizing plate, 160 image generating unit, 162 right eye image generating region, 164 left eye image generating region, 166 color filter, 168 glass substrate, 170 polarized light Plate, 180 polarization axis control plate, 181 right eye polarization region, 182 left eye polarization region, 185 polarization axis control plate, 186 right eye polarization region, 187 left eye polarization region, 190 light-shielding portion, 192 orientation portion, 194 glass substrate, 200 polarization glasses, 232 Right-eye image transmission part, 234 Left-eye image transmission part, 361 Right-eye image generation area, 362 Left-eye image generation area, 381 Right-eye polarization area, 382 Left-eye polarization area, 390 Shading part, 391 opening part, 392 opening part, 500
Claims (3)
右目用の画像光を生成する右目画像生成領域および左目用の画像光を生成する左目画像生成領域を有する画像生成部と、
前記画像生成部が生成した前記右目用の画像光および前記左目用の画像光を同一の偏光方向で出射する偏光板と、
前記偏光板から前記右目用の画像光および前記左目用の画像光を入射し、前記右目用の前記画像光と前記左目用の前記画像光の偏光軸が互いに直交した直線偏光、または、偏光軸の回転方向が互いに逆方向である円偏光として出射する偏光軸制御板と
を備え、
前記偏光軸制御板は、
前記右目用の前記画像光が入射する右目偏光領域、
前記右目偏光領域に隣接して配され、前記左目用の前記画像光が入射する左目偏光領域、
前記右目偏光領域と前記左目偏光領域との境界であって前記偏光板に対向する面に設けられ、前記右目用の前記画像光および前記左目用の前記画像光を遮る複数の遮光部、および、
前記複数の遮光部の間に形成され、前記右目用の前記画像光および前記左目用の前記画像光を透過する複数の開口部
を有し、
前記右目画像生成領域および前記左目画像生成領域のうちの一方から出射し前記複数の開口部のうちの一の開口部に入射した画像光が、視野角の内側に向かうとともに、前記右目画像生成領域および前記左目画像生成領域のうちの前記一方に隣接した他方から出射し前記一の開口部に入射した画像光が視野角の外側に向かう立体表示装置。 A stereoscopic display device,
An image generation unit having a right eye image generation region for generating image light for the right eye and a left eye image generation region for generating image light for the left eye;
A polarizing plate that emits the image light for the right eye and the image light for the left eye generated by the image generation unit in the same polarization direction;
The right-eye image light and the left-eye image light are incident from the polarizing plate, and the polarization axes of the right-eye image light and the left-eye image light are orthogonal to each other, or the polarization axis A polarization axis control plate that emits as circularly polarized light whose rotational directions are opposite to each other,
The polarization axis control plate is
A right-eye polarization region on which the image light for the right eye is incident;
A left-eye polarization region that is arranged adjacent to the right-eye polarization region and on which the image light for the left eye is incident;
A plurality of light shielding portions provided on a surface facing the polarizing plate at a boundary between the right eye polarizing region and the left eye polarizing region, and blocking the image light for the right eye and the image light for the left eye; and
A plurality of openings that are formed between the plurality of light-shielding portions and transmit the image light for the right eye and the image light for the left eye;
Image light emitted from one of the right eye image generation region and the left eye image generation region and incident on one of the plurality of openings is directed to the inside of a viewing angle, and the right eye image generation region And a three-dimensional display device in which image light emitted from the other of the left-eye image generation regions and adjacent to the one of the left-eye image generation regions is incident on the one opening portion and travels outside the viewing angle.
C(θ)=(CL(θ)+CR(θ))/2 (5)
CL(θ)=(RwL−BL)/(LwL−BL)×100% (6)
CR(θ)=(LwR−BR)/(RwR−BR)×100% (7)
ここで、BLは、右目用の画像光および左目用の画像光を黒にした場合の左目用の画像光を、前記左目偏光領域から出射した画像光を透過する左目用画像透過部を介して視野角θで観察した輝度であり、LwLは、右目用の画像光を黒にし、かつ、左目用の画像光を白にした場合の当該画像光を、前記左目用画像透過部を介して視野角θで観察した輝度であり、RwLは、右目用の画像光を白にし、かつ、左目用の画像光を黒にした場合の当該画像光を、前記左目用画像透過部を介して視野角θで観察した輝度であり、BRは、右目用の画像光および左目用の画像光を黒にした場合の当該画像光を、前記右目偏光領域から出射した画像光を透過する右目用画像透過部を介して視野角θで観察した輝度であり、LwRは、右目用の画像光を黒にし、かつ、左目用の画像光を白にした場合の当該画像光を、前記右目用画像透過部を介して視野角θで観察した輝度であり、RwRは、右目用の画像光を白にし、かつ、左目用の画像光を黒にした場合の当該画像光を、前記右目用画像透過部を介して視野角θで観察した輝度である。 The stereoscopic display device according to claim 1, wherein the crosstalk rate C (θ) defined by the following mathematical formulas (5) to (7) is 7% or less in a range of the viewing angle θ of ± 13.5 °.
C (θ) = (C L (θ) + C R (θ)) / 2 (5)
C L (θ) = (R wL −B L ) / (L wL −B L ) × 100% (6)
C R (θ) = (L wR −B R ) / (R wR −B R ) × 100% (7)
Here, BL is the image light for the left eye when the image light for the right eye and the image light for the left eye are made black, through the image transmission unit for the left eye that transmits the image light emitted from the left eye polarization region. LwL is the luminance observed at the viewing angle θ, and the LwL is the image light when the image light for the right eye is made black and the image light for the left eye is made white through the image transmission part for the left eye. RwL is the luminance observed at the viewing angle θ, and the RwL is obtained by passing the image light for the right eye through white and the left eye image light through the left eye image transmission unit. the luminance observed at the viewing angle θ Te, B R is the image light in the case of the black image light for image light and the left eye for the right eye, it passes through the image light emitted from the right eye polarization region right The luminance observed at a viewing angle θ through the image transmission unit for the eye, and L wR is black for the image light for the right eye In addition, when the image light for the left eye is made white, the image light is observed at a viewing angle θ through the right-eye image transmission unit, and R wR represents the image light for the right eye that is white. In addition, the luminance of the image light when the left-eye image light is black is observed at a viewing angle θ through the right-eye image transmission unit.
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