立体画像表示装置および位相差板
【課題】クロストークを低減した立体表示装置を提供する。
【解決手段】 右目用画像および左目用画像を生成して出射する画像表示部と、前記画像表示部の出射側に配され、前記画像表示部から入射した前記右目用画像および前記左目用画像の偏光の方向を互いに直交または逆回転させて出射する位相差板とを備え、前記位相差板は、前記画像表示部側に配され、前記画像表示部からの前記右目用画像光および前記左目用画像光の反射を防止する画像光反射防止膜を有する立体画像表示装置を提供する。
【解決手段】 右目用画像および左目用画像を生成して出射する画像表示部と、前記画像表示部の出射側に配され、前記画像表示部から入射した前記右目用画像および前記左目用画像の偏光の方向を互いに直交または逆回転させて出射する位相差板とを備え、前記位相差板は、前記画像表示部側に配され、前記画像表示部からの前記右目用画像光および前記左目用画像光の反射を防止する画像光反射防止膜を有する立体画像表示装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像表示装置および位相差板に関する。本発明は、特に、クロストークを低減した立体画像表示装置および位相差板に関する。
【背景技術】
【０００２】
左右の視差を利用して、観察者の右目に右目用画像を入射させ、左目に左目用画像を入射させる立体映像表示装置が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２）。この立体映像表示装置は、映像表示パネルとしての液晶パネルと、液晶パネルの表面に接触された左右の画像を分離する光学分離手段としてのパララックスバリアとを備える。この液晶パネルには、右目用画像と左目用画像とが一列おきに表示される。パララックスバリアは、例えば、ストライプ状の遮光薄膜であって、右目用画像と左目用画像とを分離する。
【０００３】
しかしながら、光は広がりを有し、かつ、屈折率が異なる面で反射するので、当該液晶パネルから出射した画像の光の一部は、パララックスバリアにおける液晶パネル側の面で反射し、この反射光がさらに液晶パネルで反射して、パララックスバリアに再入射する。この場合に、再入射する光の一部は、対向するパララックスバリアの画素に隣接する画素入射する。よって、右目用画像がパララックスバリアで左目用に分離され、観察者の左目に入射する、いわゆるクロストークが生じる。
【特許文献１】特許第３１９２９９４号公報
【特許文献２】特許第３２５８９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記特許文献１および２において、液晶パネルの偏光板の表面に反射防止コーティングを設けることが記載されている。しかしながら、このコーティングはガラス基板にＭｇＦ２等が蒸着された防眩膜であって、入射光を散乱させる。よって、散乱した反射光がパララックスバリアに再入射することになり、むしろ、クロストークが大きくなることがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、右目用画像および左目用画像を生成して出射する画像表示部と、前記画像表示部の出射側に配され、前記画像表示部から入射した前記右目用画像および前記左目用画像の偏光の方向を互いに直交または逆回転させて出射する位相差板とを備え、前記位相差板は、前記画像表示部側に配され、前記画像表示部からの前記右目用画像および前記左目用画像の反射を防止する画像光反射防止膜を有する立体画像表示装置を提供する。
【０００６】
本発明の第２の形態においては、右目用画像および左目用画像を生成して出射する画像表示部の出射側に配される位相差板であって、前記画像表示部から入射した前記右目用画像および前記左目用画像の偏光の方向を互いに直交または逆回転させる位相差部と、前記位相差部における前記画像表示部側に配され、前記画像表示部からの前記右目用画像光および前記左目用画像光の反射を防止する画像光反射防止膜とを有する位相差板を提供する。
【０００７】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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。
【０００９】
図１は、本実施形態の製造方法により製造される立体画像表示装置１００の分解斜視図である。図１に示すように、立体画像表示装置１００は、光源１２０と、表示パネル１３０と、位相差板１８０とをこの順で備える。表示パネル１３０は、偏光板１５０、画像生成部１６０、偏光板１７０および外光反射防止膜３１０を有し、画像表示部の一例である。また、位相差板１８０は、画像光反射防止膜３２０および位相差部１８３を有する。この立体画像表示装置１００に表示される立体画像を後述する観察者５００が観察する場合に、図１における位相差板１８０よりも右側から観察する。
【００１０】
光源１２０は、観察者５００から見て立体画像表示装置１００の最も奥側に配され、立体画像表示装置１００を使用している状態（以下、「立体画像表示装置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。
【００１１】
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５００が立体画像表示装置１００を見たときの水平方向から右上４５度の方向である。
【００１２】
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。
【００１３】
立体画像表示装置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。
【００１４】
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、例えば水平方向およ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。
【００１５】
偏光板１７０は、画像生成部１６０における観察者５００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５００が立体画像表示装置１００を見たときの水平方向から左上４５度の方向である。
【００１６】
位相差板１８０は、位相差部１８３、遮光部１９０および画像光反射防止膜３２０を有する。さらに、位相差部１８３は、第一偏光領域１８１および第二偏光領域１８２を有する。この位相差板１８０における第一偏光領域１８１および第二偏光領域１８２の位置および大きさは、図１に示すように、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の位置および大きさに対応している。したがって、立体画像表示装置１００の使用状態において、第一偏光領域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、第二偏光領域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。また、位相差部１８３の表示パネル１３０に対向する面における第一偏光領域１８１と第二偏光領域１８２との境界に、遮光部１９０が設けられている。この遮光部１９０は、位相差部１８３の第一偏光領域１８１に隣接する第二偏光領域１８２に入射するべき左目用画像光のうち、上記境界を超えて当該第一偏光領域１８１に入射する画像光を吸収して遮る。また、上記遮光部１９０は、同様に、位相差部１８３の第二偏光領域１８２に隣接する第一偏光領域１８１に入射するべき右目用画像光のうち、上記境界を超えて当該第二偏光領域１８２に入射する画像光を吸収して遮る。このように、位相差部１８３の上記境界に遮光部１９０を設けることにより、立体画像表示装置１００から出射される右目用画像光および左目用画像光にクロストークが生じにくくなる。また、遮光部１９０には、画像光反射防止膜３２０を貼り付けるための粘着性の樹脂が塗布されており、この樹脂の屈折率は約１．３である。なお、画像光反射防止膜３２０については後述する。
【００１７】
第一偏光領域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、第二偏光領域１８２は、入射した左目用画像光の偏光軸を第一偏光領域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、第一偏光領域１８１を透過した右目用画像光の偏光軸と、第二偏光領域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の位相差板１８０における矢印は、位相差板１８０を通過した偏光の偏光軸を示している。第一偏光領域１８１には、例えば透明なガラスまたは樹脂などが用いられ、第二偏光領域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、第二偏光領域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、光が第二偏光領域１８２を透過するときの進相軸または遅相軸の一方を指す。
【００１８】
図２は、立体画像表示装置１００の使用状態を示す概略図である。立体画像表示装置１００により立体画像を観察する場合、観察者５００は、図２に示すように、立体画像表示装置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。これら右目用画像透過部２３２および左目用画像透過部２３４は、互いに異なる特定の透過軸方向をもつ偏光レンズであり、偏光眼鏡２００のフレームに固定されている。
【００１９】
右目用画像透過部２３２は、透過軸方向が第一偏光領域１８１を透過した右目用画像光と同じ方向を有し、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、透過軸方向が第二偏光領域１８２を透過した左目用画像光と同じ方向を有し、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。
【００２０】
観察者５００は、立体画像表示装置１００により立体画像を観察するときに、上記位相差板１８０の第一偏光領域１８１および第二偏光領域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をかけて立体画像表示装置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。
【００２１】
図３は、表示パネル１３０および位相差板１８０の一部を拡大して示す側面図である。表示パネル１３０は、光源１２０側から順に配された偏光板１５０、画像生成部１６０および偏光板１７０を支持するともに、これらを保護するガラス基板１７２を有する。さらに、表示パネル１３０は、ガラス基板１７２における画像光の出射側、すなわち位相差板１８０側に配され、外光の反射を防止する外光反射防止膜３１０を有する。外光反射防止膜３１０は、ガラス基板１７２と空気との中間の屈折率を有する単層または多層の膜であって、多層の場合には、ガラス基板１７２側から空気側へ順に屈折率が小さくなるように積層することが好ましい。
【００２２】
また、位相差板１８０は、位相差部１８３を支持すると共にこれらを保護するガラス基板１８４を有する。さらに、位相差板１８０は、位相差部１８３の画像光の入射側、すなわち表示パネル１３０側に配され、表示パネル１３０からの画像光の反射を防止する画像光反射防止膜３２０、および、ガラス基板１８４の画像光の出射側に配され、外光の反射を防止する外光反射防止膜３４０を有する。画像光反射防止膜３２０は、位相差部１８３と空気との中間の屈折率を有する単層または多層の膜であって、多層の場合には、位相差部１８３側から空気側へ順に屈折率が小さくなるように積層することが好ましい。同様に、外光反射防止膜３４０は、ガラス基板１８４と空気との中間の屈折率を有する単層または多層の膜であって、多層の場合には、ガラス基板１８４側から空気側へ順に屈折率が小さくなるように積層することが好ましい。ここで、図３に示す実施形態においては、表示パネル１３０と位相差板１８０とは間隙３４２によって離間して配される。
【００２３】
図４は、外光反射防止膜３１０の一部を拡大して示す側面図である。外光反射防止膜３１０は、ガラス基板１７２側から間隙３４２側へ順に、透明樹脂基板３１１、ハードコート３１２、高屈折率層３１３および低屈折率層３１４を有する。例えば、透明樹脂基板３１１は、屈折率１．４９で膜厚８０μｍ、ハードコート３１２は屈折率１．４９で膜厚１μｍ、高屈折率層３１３は屈折率１．６７で膜厚１００ｎｍ、低屈折率層３１４は屈折率１．４３で膜厚１０５ｎｍを有する。外光反射防止膜３１０は、画像生成部１６０およびガラス基板１７２等とは別体で形成されて、ガラス基板１７２に貼付けられてもよいし、ガラス基板１７２に直接コーティングされてもよい。これにより、表示パネル１３０が、位相差板１８０なしで用いられる場合に、表示パネル１３０で外光が反射するのを防止し、観察者５００に鮮明な画像を提供することができる。
【００２４】
図５は、画像光反射防止膜３２０の一部を拡大して示す側面図である。画像光反射防止膜３２０は、位相差部１８３側から間隙３４２側へ順に、透明樹脂基板３２１、ハードコート３２２、高屈折率層３２３および低屈折率層３２４を有する。例えば、画像光反射防止膜３２０は、外光反射防止膜３１０と同じ構成を有してもよい。
【００２５】
ここで、クロストークの原因として、表示パネル１３０と位相差板１８０との間の反射がある。表示パネル１３０の特定の右目画像生成領域１６２から出射した右目画像光の大部分は、対向して配された位相差板１８０の第一偏光領域１８１に入射する。しかしながら、光は広がりを有し、かつ、屈折率が異なる面で反射するので、当該右目用画像生成領域１６２から出射した光の一部は、位相差板１８０で反射し、この反射光がさらに表示パネル１３０で反射して、当該第一偏光領域１８１に隣接する第二偏光領域１８２に入射することによりクロストークが生じる。そこで、本実施形態においては、位相差板１８０における画像光の入射側に画像光反射防止膜３２０を設けた。これにより、表示パネル１３０から位相差板１８０に入射する画像光が反射することを防止し、隣接する第一偏光領域１８１、１８２間のクロストークを低減することができる。この場合に、表示パネル１３０の外光反射防止膜３１０と位相差板１８０の画像光反射防止膜３２０とが一部接触していると、光の干渉模様が発生するので、外光反射防止膜３１０と画像光反射防止膜３２０とは間隙３４２により離間して配されることが好ましい。離間させる方法としては、外光反射防止膜３１０または画像光反射防止膜３２０の少なくともどちらか一方の表面に、例えば直径が数μｍから数十μｍのシリカビーズなどのスペーサ剤等を有機溶媒に分散させた液を、噴霧器などを用いて噴霧し、溶剤を蒸発させた後に合わせることにより、離間させることもできる。
【００２６】
位相差板１８０の外光反射防止膜３４０は、図４に示す画像光反射防止膜３２０と同一の構成を有してもよい。外光反射防止膜３４０は、位相差部１８３およびガラス基板１８４等とは別体で形成されて、ガラス基板１８４に貼付けられてもよいし、ガラス基板１８４に直接コーティングされてもよい。これにより、表示パネル１３０の出射側に位相差板１８０が配されて用いられる場合に、位相差板１８０で外光が反射するのを防止し、観察者５００に鮮明な画像を提供することができる。
【実施例１】
【００２７】
表１に示す構成を有する立体画像表示装置１００について、クロストーク値を計測した。表１に置ける表示パネル１３０および位相差板１８０の丸印は、当該構成を有することを示し、空欄は当該構成を有しないことを示す。まず、実施例１の立体表示装置１００は、外光反射防止膜３１０、画像光反射防止膜３２０および遮光部１９０を有する。ここで、クロストーク値は、下記（１）から（３）で定義されるＣｎを用いて、次のように求めた。
【００２８】
Ｃｎ＝（ＣｎＬ＋ＣｎＲ）／２ （１）
ＣｎＬ＝（ＲｗＬ−ＢＬ）／（ＬｗＬ−ＢＬ）×１００％ （２）
ＣｎＲ＝（ＬｗＲ−ＢＲ）／（ＲｗＲ−ＢＲ）×１００％ （３）
【００２９】
ここで、ｎは、立体表示装置１００の画面領域をＮ分割した場合のｎ番目の画面領域を示す。ＢＬは、ｎ番目の画面領域について、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を介して観察した輝度である。また、ＬｗＬは、ｎ番目の画面領域について、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を介して観察した輝度である。さらに、ＲｗＬは、ｎ番目の画面領域について、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を介して観察した輝度である。同様に、ＢＲは、ｎ番目の画面領域について、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を介して観察した輝度である。また、ＬｗＲは、ｎ番目の画面領域について、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を介して観察した輝度である。さらに、ＲｗＲは、ｎ番目の画面領域について、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を介して観察した輝度である。また観察位置は、２４インチの立体画像表示装置１００の画面中央から７００から１０００ｍｍ程度離れている。この状態において、画面領域を９分割して、各画面領域ｎに対してＣｎを計測して、それらを平均することにより、画面全体のクロストーク値Ｃを算出した。
【表１】
【実施例２】
【００３０】
実施例２の立体画像表示装置１００は、実施例１の立体画像表示装置１００に、さらに外光反射防止膜３４０を設けた点が異なり、他の構成は同じである。
【実施例３】
【００３１】
実施例３の立体画像表示装置１００は、外光反射防止膜３１０を有しない点で実施例１と異なるが、他の構成は同じである。
【実施例４】
【００３２】
実施例４の立体画像表示装置１００は、外光反射防止膜３１０に代えて防眩膜を有する点で実施例１と異なるが、他の構成は同じである。防眩膜は、反射光を分散させるものであって、例えば、ガラス基板の両面に屈折率１．３８のＭｇＦ２膜を設けることにより形成される。
【実施例５】
【００３３】
実施例５の立体画像表示装置１００は、遮光部１９０を有しない点で実施例１と異なるが、他の構成は同じである。
【００３４】
＜比較例１＞
比較例１として、画像光反射防止膜３２０を有しない点で実施例１と異なるが、他の構成は実施例１と同じ立体画像表示装置１００を用いた。
【００３５】
表１に示す上記実施例１から５および比較例１のクロストーク値を比較すると、位相差板１８０における表示パネル１３０側に画像光反射防止膜３２０を設けることにより、クロストーク値が低減されることが分かる。さらに、表示パネル１３０における位相差板１８０側に外光反射防止膜３１０を設けることにより、クロストーク値がより低減されることが分かる。また、表示パネル１３０における位相差板１８０側には、防眩膜を設けないことが好ましいことが分かる。
【００３６】
図６は、立体画像表示装置１００の他の形態の一部を拡大して示す側面図である。図６に示す立体画像表示装置１００において、図１から図５に示す立体画像表示装置１００と同じ構成には同じ参照番号を付して、説明を省略する。
【００３７】
図６の立体画像表示装置１００は、図１から図５に示す立体画像表示装置１００の画像光反射防止膜３２０に代えて、樹脂３５０を有する。図６の立体画像表示装置１００においては、位相差板１８０のガラス基板１８４と、表示パネル１３０の外光反射防止膜３１０との隙間が樹脂３５０で埋められることによって、画像反射防止膜が形成される。これにより、部品点数を少なくすることができる。樹脂３５０の一例は、屈折率が１．３程度の粘着剤である。また、間隙３４２を設けなくても光の干渉模様が発生せず、さらに、干渉模様の発生なく位相差板１８０と表示パネル１３０とを近づけることができるので、クロストークをより低減することができる。
【００３８】
図７は、本実施形態の製造方法により製造される他の立体画像表示装置１０１の分解斜視図である。図７に示す立体画像表示装置１０１において、上記立体画像表示装置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７に示すように、立体画像表示装置１０１は、上記立体画像表示装置１００の位相差部１８３に替えて、位相差部１８５を備える。この位相差部１８５は、第一偏光領域１８６および第二偏光領域１８７を有する。ここで、第一偏光領域１８６および第二偏光領域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。この位相差部１８５における第一偏光領域１８６および第二偏光領域１８７の位置および大きさは、上記位相差部１８３における第一偏光領域１８１および第二偏光領域１８２の位置および大きさと同様に、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の位置および大きさに対応している。したがって、立体画像表示装置１０１の使用状態において、第一偏光領域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、第二偏光領域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。
【００３９】
位相差部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、第一偏光領域１８６は入射した光を右回りの円偏光として出射し、第二偏光領域１８７は入射した光を左回りの円偏光として出射する。なお、図７の位相差部１８５の矢印は、この位相差部１８５を通過した偏光の回転方向を示している。第一偏光領域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、第二偏光領域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。
【００４０】
さらに、図１と同様に、位相差板１８０は、位相差部１８５の表示パネル１３０側に画像光反射防止膜３２０を有し、表示パネル１３０は、偏光板１７０の位相差板１８０側に外光反射防止膜３１０を有する。これらにより、図１の立体画像表示装置１００と同様に、これにより、表示パネル１３０から位相差板１８０に入射する画像光が反射することを防止し、隣接する第一偏光領域１８６、１８７間のクロストークを低減することができる。
【００４１】
図７に示す位相差部１８５を備えた立体画像表示装置１０１を観察する場合、観察者５００は、右目５１２側にあたる位置および左目５１４側にあたる位置にそれぞれ１／４波長板と偏光レンズが配された偏光眼鏡（不図示）をかけて観察する。この偏光眼鏡において、観察者５００の右目５１２側にあたる位置に配される１／４波長板は光学軸が水平方向であり、観察者５００の左目５１４側にあたる位置に配される１／４波長板は光学軸が鉛直方向である。また、観察者５００の右目５１２側にあたる位置に配される偏光レンズ、および、観察者５００の左目５１４側にあたる位置に配される偏光レンズは、ともに透過軸方向が観察者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である。
【００４２】
観察者５００が上記の偏光眼鏡をかけて立体画像表示装置１０１を観察する場合、観察者５００の右目５１２側では、偏光軸が観察者５００から見て右回りの円偏光が入射したときに、その円偏光は上記の光学軸が水平方向である１／４波長板によって右斜め４５度の直線偏光に変換された後、上記偏光レンズを透過して観察者５００の右目５１２で観察される。また、観察者５００の左目５１４側では、偏光軸が観察者５００から見て左回りの円偏光が入射したときに、その円偏光は上記の光学軸が鉛直方向である１／４波長板によって右斜め４５度の直線偏光に変換された後、上記偏光レンズを透過して観察者５００の左目５１４で観察される。このように、上記偏光眼鏡をかけて立体画像表示装置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。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。
【００４３】
また、上記立体画像表示装置１００は、位相差板１８０よりも観察者５００側（図１における位相差板１８０の右側）に、上記位相差板１８０の第一偏光領域１８１および第二偏光領域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。
【００４４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】立体画像表示装置１００の分解斜視図である。
【図２】立体画像表示装置１００の使用状態を示す概略図である。
【図３】表示パネル１３０および位相差板１８０の一部を拡大して示す側面図である。
【図４】外光反射防止膜３１０の一部を拡大して示す側面図である。
【図５】画像光反射防止膜３２０の一部を拡大して示す側面図である。
【図６】立体画像表示装置１００の他の形態の一部を拡大して示す側面図である。
【図７】他の立体画像表示装置１０１の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００ 立体画像表示装置
１０１ 立体画像表示装置
１２０ 光源
１３０ 表示パネル
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
１７０ 偏光板
１７２ ガラス基板
１８０ 位相差板
１８１ 第一偏光領域
１８２ 第二偏光領域
１８３ 位相差部
１８４ ガラス基板
１８５ 位相差部
１８６ 第一偏光領域
１８７ 第二偏光領域
１９０ 遮光部
２００ 偏光眼鏡
２３２ 右目用画像透過部
２３４ 左目用画像透過部
３１０ 外光反射防止膜
３１１ 透明樹脂基板
３１２ ハードコート
３１３ 高屈折率層
３１４ 低屈折率層
３２０ 画像光反射防止膜
３２１ 透明樹脂基板
３２２ ハードコート
３２３ 高屈折率層
３２４ 低屈折率層
３４０ 外光反射防止膜
３４２ 間隙
３５０ 樹脂
５００ 観察者
５１２ 右目
５１４ 左目
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像表示装置および位相差板に関する。本発明は、特に、クロストークを低減した立体画像表示装置および位相差板に関する。
【背景技術】
【０００２】
左右の視差を利用して、観察者の右目に右目用画像を入射させ、左目に左目用画像を入射させる立体映像表示装置が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２）。この立体映像表示装置は、映像表示パネルとしての液晶パネルと、液晶パネルの表面に接触された左右の画像を分離する光学分離手段としてのパララックスバリアとを備える。この液晶パネルには、右目用画像と左目用画像とが一列おきに表示される。パララックスバリアは、例えば、ストライプ状の遮光薄膜であって、右目用画像と左目用画像とを分離する。
【０００３】
しかしながら、光は広がりを有し、かつ、屈折率が異なる面で反射するので、当該液晶パネルから出射した画像の光の一部は、パララックスバリアにおける液晶パネル側の面で反射し、この反射光がさらに液晶パネルで反射して、パララックスバリアに再入射する。この場合に、再入射する光の一部は、対向するパララックスバリアの画素に隣接する画素入射する。よって、右目用画像がパララックスバリアで左目用に分離され、観察者の左目に入射する、いわゆるクロストークが生じる。
【特許文献１】特許第３１９２９９４号公報
【特許文献２】特許第３２５８９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記特許文献１および２において、液晶パネルの偏光板の表面に反射防止コーティングを設けることが記載されている。しかしながら、このコーティングはガラス基板にＭｇＦ２等が蒸着された防眩膜であって、入射光を散乱させる。よって、散乱した反射光がパララックスバリアに再入射することになり、むしろ、クロストークが大きくなることがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、右目用画像および左目用画像を生成して出射する画像表示部と、前記画像表示部の出射側に配され、前記画像表示部から入射した前記右目用画像および前記左目用画像の偏光の方向を互いに直交または逆回転させて出射する位相差板とを備え、前記位相差板は、前記画像表示部側に配され、前記画像表示部からの前記右目用画像および前記左目用画像の反射を防止する画像光反射防止膜を有する立体画像表示装置を提供する。
【０００６】
本発明の第２の形態においては、右目用画像および左目用画像を生成して出射する画像表示部の出射側に配される位相差板であって、前記画像表示部から入射した前記右目用画像および前記左目用画像の偏光の方向を互いに直交または逆回転させる位相差部と、前記位相差部における前記画像表示部側に配され、前記画像表示部からの前記右目用画像光および前記左目用画像光の反射を防止する画像光反射防止膜とを有する位相差板を提供する。
【０００７】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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。
【０００９】
図１は、本実施形態の製造方法により製造される立体画像表示装置１００の分解斜視図である。図１に示すように、立体画像表示装置１００は、光源１２０と、表示パネル１３０と、位相差板１８０とをこの順で備える。表示パネル１３０は、偏光板１５０、画像生成部１６０、偏光板１７０および外光反射防止膜３１０を有し、画像表示部の一例である。また、位相差板１８０は、画像光反射防止膜３２０および位相差部１８３を有する。この立体画像表示装置１００に表示される立体画像を後述する観察者５００が観察する場合に、図１における位相差板１８０よりも右側から観察する。
【００１０】
光源１２０は、観察者５００から見て立体画像表示装置１００の最も奥側に配され、立体画像表示装置１００を使用している状態（以下、「立体画像表示装置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。
【００１１】
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５００が立体画像表示装置１００を見たときの水平方向から右上４５度の方向である。
【００１２】
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。
【００１３】
立体画像表示装置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。
【００１４】
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、例えば水平方向およ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。
【００１５】
偏光板１７０は、画像生成部１６０における観察者５００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５００が立体画像表示装置１００を見たときの水平方向から左上４５度の方向である。
【００１６】
位相差板１８０は、位相差部１８３、遮光部１９０および画像光反射防止膜３２０を有する。さらに、位相差部１８３は、第一偏光領域１８１および第二偏光領域１８２を有する。この位相差板１８０における第一偏光領域１８１および第二偏光領域１８２の位置および大きさは、図１に示すように、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の位置および大きさに対応している。したがって、立体画像表示装置１００の使用状態において、第一偏光領域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、第二偏光領域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。また、位相差部１８３の表示パネル１３０に対向する面における第一偏光領域１８１と第二偏光領域１８２との境界に、遮光部１９０が設けられている。この遮光部１９０は、位相差部１８３の第一偏光領域１８１に隣接する第二偏光領域１８２に入射するべき左目用画像光のうち、上記境界を超えて当該第一偏光領域１８１に入射する画像光を吸収して遮る。また、上記遮光部１９０は、同様に、位相差部１８３の第二偏光領域１８２に隣接する第一偏光領域１８１に入射するべき右目用画像光のうち、上記境界を超えて当該第二偏光領域１８２に入射する画像光を吸収して遮る。このように、位相差部１８３の上記境界に遮光部１９０を設けることにより、立体画像表示装置１００から出射される右目用画像光および左目用画像光にクロストークが生じにくくなる。また、遮光部１９０には、画像光反射防止膜３２０を貼り付けるための粘着性の樹脂が塗布されており、この樹脂の屈折率は約１．３である。なお、画像光反射防止膜３２０については後述する。
【００１７】
第一偏光領域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、第二偏光領域１８２は、入射した左目用画像光の偏光軸を第一偏光領域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、第一偏光領域１８１を透過した右目用画像光の偏光軸と、第二偏光領域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の位相差板１８０における矢印は、位相差板１８０を通過した偏光の偏光軸を示している。第一偏光領域１８１には、例えば透明なガラスまたは樹脂などが用いられ、第二偏光領域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、第二偏光領域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、光が第二偏光領域１８２を透過するときの進相軸または遅相軸の一方を指す。
【００１８】
図２は、立体画像表示装置１００の使用状態を示す概略図である。立体画像表示装置１００により立体画像を観察する場合、観察者５００は、図２に示すように、立体画像表示装置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。これら右目用画像透過部２３２および左目用画像透過部２３４は、互いに異なる特定の透過軸方向をもつ偏光レンズであり、偏光眼鏡２００のフレームに固定されている。
【００１９】
右目用画像透過部２３２は、透過軸方向が第一偏光領域１８１を透過した右目用画像光と同じ方向を有し、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、透過軸方向が第二偏光領域１８２を透過した左目用画像光と同じ方向を有し、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。
【００２０】
観察者５００は、立体画像表示装置１００により立体画像を観察するときに、上記位相差板１８０の第一偏光領域１８１および第二偏光領域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をかけて立体画像表示装置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。
【００２１】
図３は、表示パネル１３０および位相差板１８０の一部を拡大して示す側面図である。表示パネル１３０は、光源１２０側から順に配された偏光板１５０、画像生成部１６０および偏光板１７０を支持するともに、これらを保護するガラス基板１７２を有する。さらに、表示パネル１３０は、ガラス基板１７２における画像光の出射側、すなわち位相差板１８０側に配され、外光の反射を防止する外光反射防止膜３１０を有する。外光反射防止膜３１０は、ガラス基板１７２と空気との中間の屈折率を有する単層または多層の膜であって、多層の場合には、ガラス基板１７２側から空気側へ順に屈折率が小さくなるように積層することが好ましい。
【００２２】
また、位相差板１８０は、位相差部１８３を支持すると共にこれらを保護するガラス基板１８４を有する。さらに、位相差板１８０は、位相差部１８３の画像光の入射側、すなわち表示パネル１３０側に配され、表示パネル１３０からの画像光の反射を防止する画像光反射防止膜３２０、および、ガラス基板１８４の画像光の出射側に配され、外光の反射を防止する外光反射防止膜３４０を有する。画像光反射防止膜３２０は、位相差部１８３と空気との中間の屈折率を有する単層または多層の膜であって、多層の場合には、位相差部１８３側から空気側へ順に屈折率が小さくなるように積層することが好ましい。同様に、外光反射防止膜３４０は、ガラス基板１８４と空気との中間の屈折率を有する単層または多層の膜であって、多層の場合には、ガラス基板１８４側から空気側へ順に屈折率が小さくなるように積層することが好ましい。ここで、図３に示す実施形態においては、表示パネル１３０と位相差板１８０とは間隙３４２によって離間して配される。
【００２３】
図４は、外光反射防止膜３１０の一部を拡大して示す側面図である。外光反射防止膜３１０は、ガラス基板１７２側から間隙３４２側へ順に、透明樹脂基板３１１、ハードコート３１２、高屈折率層３１３および低屈折率層３１４を有する。例えば、透明樹脂基板３１１は、屈折率１．４９で膜厚８０μｍ、ハードコート３１２は屈折率１．４９で膜厚１μｍ、高屈折率層３１３は屈折率１．６７で膜厚１００ｎｍ、低屈折率層３１４は屈折率１．４３で膜厚１０５ｎｍを有する。外光反射防止膜３１０は、画像生成部１６０およびガラス基板１７２等とは別体で形成されて、ガラス基板１７２に貼付けられてもよいし、ガラス基板１７２に直接コーティングされてもよい。これにより、表示パネル１３０が、位相差板１８０なしで用いられる場合に、表示パネル１３０で外光が反射するのを防止し、観察者５００に鮮明な画像を提供することができる。
【００２４】
図５は、画像光反射防止膜３２０の一部を拡大して示す側面図である。画像光反射防止膜３２０は、位相差部１８３側から間隙３４２側へ順に、透明樹脂基板３２１、ハードコート３２２、高屈折率層３２３および低屈折率層３２４を有する。例えば、画像光反射防止膜３２０は、外光反射防止膜３１０と同じ構成を有してもよい。
【００２５】
ここで、クロストークの原因として、表示パネル１３０と位相差板１８０との間の反射がある。表示パネル１３０の特定の右目画像生成領域１６２から出射した右目画像光の大部分は、対向して配された位相差板１８０の第一偏光領域１８１に入射する。しかしながら、光は広がりを有し、かつ、屈折率が異なる面で反射するので、当該右目用画像生成領域１６２から出射した光の一部は、位相差板１８０で反射し、この反射光がさらに表示パネル１３０で反射して、当該第一偏光領域１８１に隣接する第二偏光領域１８２に入射することによりクロストークが生じる。そこで、本実施形態においては、位相差板１８０における画像光の入射側に画像光反射防止膜３２０を設けた。これにより、表示パネル１３０から位相差板１８０に入射する画像光が反射することを防止し、隣接する第一偏光領域１８１、１８２間のクロストークを低減することができる。この場合に、表示パネル１３０の外光反射防止膜３１０と位相差板１８０の画像光反射防止膜３２０とが一部接触していると、光の干渉模様が発生するので、外光反射防止膜３１０と画像光反射防止膜３２０とは間隙３４２により離間して配されることが好ましい。離間させる方法としては、外光反射防止膜３１０または画像光反射防止膜３２０の少なくともどちらか一方の表面に、例えば直径が数μｍから数十μｍのシリカビーズなどのスペーサ剤等を有機溶媒に分散させた液を、噴霧器などを用いて噴霧し、溶剤を蒸発させた後に合わせることにより、離間させることもできる。
【００２６】
位相差板１８０の外光反射防止膜３４０は、図４に示す画像光反射防止膜３２０と同一の構成を有してもよい。外光反射防止膜３４０は、位相差部１８３およびガラス基板１８４等とは別体で形成されて、ガラス基板１８４に貼付けられてもよいし、ガラス基板１８４に直接コーティングされてもよい。これにより、表示パネル１３０の出射側に位相差板１８０が配されて用いられる場合に、位相差板１８０で外光が反射するのを防止し、観察者５００に鮮明な画像を提供することができる。
【実施例１】
【００２７】
表１に示す構成を有する立体画像表示装置１００について、クロストーク値を計測した。表１に置ける表示パネル１３０および位相差板１８０の丸印は、当該構成を有することを示し、空欄は当該構成を有しないことを示す。まず、実施例１の立体表示装置１００は、外光反射防止膜３１０、画像光反射防止膜３２０および遮光部１９０を有する。ここで、クロストーク値は、下記（１）から（３）で定義されるＣｎを用いて、次のように求めた。
【００２８】
Ｃｎ＝（ＣｎＬ＋ＣｎＲ）／２ （１）
ＣｎＬ＝（ＲｗＬ−ＢＬ）／（ＬｗＬ−ＢＬ）×１００％ （２）
ＣｎＲ＝（ＬｗＲ−ＢＲ）／（ＲｗＲ−ＢＲ）×１００％ （３）
【００２９】
ここで、ｎは、立体表示装置１００の画面領域をＮ分割した場合のｎ番目の画面領域を示す。ＢＬは、ｎ番目の画面領域について、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を介して観察した輝度である。また、ＬｗＬは、ｎ番目の画面領域について、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を介して観察した輝度である。さらに、ＲｗＬは、ｎ番目の画面領域について、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を介して観察した輝度である。同様に、ＢＲは、ｎ番目の画面領域について、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を介して観察した輝度である。また、ＬｗＲは、ｎ番目の画面領域について、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を介して観察した輝度である。さらに、ＲｗＲは、ｎ番目の画面領域について、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を介して観察した輝度である。また観察位置は、２４インチの立体画像表示装置１００の画面中央から７００から１０００ｍｍ程度離れている。この状態において、画面領域を９分割して、各画面領域ｎに対してＣｎを計測して、それらを平均することにより、画面全体のクロストーク値Ｃを算出した。
【表１】
【実施例２】
【００３０】
実施例２の立体画像表示装置１００は、実施例１の立体画像表示装置１００に、さらに外光反射防止膜３４０を設けた点が異なり、他の構成は同じである。
【実施例３】
【００３１】
実施例３の立体画像表示装置１００は、外光反射防止膜３１０を有しない点で実施例１と異なるが、他の構成は同じである。
【実施例４】
【００３２】
実施例４の立体画像表示装置１００は、外光反射防止膜３１０に代えて防眩膜を有する点で実施例１と異なるが、他の構成は同じである。防眩膜は、反射光を分散させるものであって、例えば、ガラス基板の両面に屈折率１．３８のＭｇＦ２膜を設けることにより形成される。
【実施例５】
【００３３】
実施例５の立体画像表示装置１００は、遮光部１９０を有しない点で実施例１と異なるが、他の構成は同じである。
【００３４】
＜比較例１＞
比較例１として、画像光反射防止膜３２０を有しない点で実施例１と異なるが、他の構成は実施例１と同じ立体画像表示装置１００を用いた。
【００３５】
表１に示す上記実施例１から５および比較例１のクロストーク値を比較すると、位相差板１８０における表示パネル１３０側に画像光反射防止膜３２０を設けることにより、クロストーク値が低減されることが分かる。さらに、表示パネル１３０における位相差板１８０側に外光反射防止膜３１０を設けることにより、クロストーク値がより低減されることが分かる。また、表示パネル１３０における位相差板１８０側には、防眩膜を設けないことが好ましいことが分かる。
【００３６】
図６は、立体画像表示装置１００の他の形態の一部を拡大して示す側面図である。図６に示す立体画像表示装置１００において、図１から図５に示す立体画像表示装置１００と同じ構成には同じ参照番号を付して、説明を省略する。
【００３７】
図６の立体画像表示装置１００は、図１から図５に示す立体画像表示装置１００の画像光反射防止膜３２０に代えて、樹脂３５０を有する。図６の立体画像表示装置１００においては、位相差板１８０のガラス基板１８４と、表示パネル１３０の外光反射防止膜３１０との隙間が樹脂３５０で埋められることによって、画像反射防止膜が形成される。これにより、部品点数を少なくすることができる。樹脂３５０の一例は、屈折率が１．３程度の粘着剤である。また、間隙３４２を設けなくても光の干渉模様が発生せず、さらに、干渉模様の発生なく位相差板１８０と表示パネル１３０とを近づけることができるので、クロストークをより低減することができる。
【００３８】
図７は、本実施形態の製造方法により製造される他の立体画像表示装置１０１の分解斜視図である。図７に示す立体画像表示装置１０１において、上記立体画像表示装置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７に示すように、立体画像表示装置１０１は、上記立体画像表示装置１００の位相差部１８３に替えて、位相差部１８５を備える。この位相差部１８５は、第一偏光領域１８６および第二偏光領域１８７を有する。ここで、第一偏光領域１８６および第二偏光領域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。この位相差部１８５における第一偏光領域１８６および第二偏光領域１８７の位置および大きさは、上記位相差部１８３における第一偏光領域１８１および第二偏光領域１８２の位置および大きさと同様に、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の位置および大きさに対応している。したがって、立体画像表示装置１０１の使用状態において、第一偏光領域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、第二偏光領域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。
【００３９】
位相差部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、第一偏光領域１８６は入射した光を右回りの円偏光として出射し、第二偏光領域１８７は入射した光を左回りの円偏光として出射する。なお、図７の位相差部１８５の矢印は、この位相差部１８５を通過した偏光の回転方向を示している。第一偏光領域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、第二偏光領域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。
【００４０】
さらに、図１と同様に、位相差板１８０は、位相差部１８５の表示パネル１３０側に画像光反射防止膜３２０を有し、表示パネル１３０は、偏光板１７０の位相差板１８０側に外光反射防止膜３１０を有する。これらにより、図１の立体画像表示装置１００と同様に、これにより、表示パネル１３０から位相差板１８０に入射する画像光が反射することを防止し、隣接する第一偏光領域１８６、１８７間のクロストークを低減することができる。
【００４１】
図７に示す位相差部１８５を備えた立体画像表示装置１０１を観察する場合、観察者５００は、右目５１２側にあたる位置および左目５１４側にあたる位置にそれぞれ１／４波長板と偏光レンズが配された偏光眼鏡（不図示）をかけて観察する。この偏光眼鏡において、観察者５００の右目５１２側にあたる位置に配される１／４波長板は光学軸が水平方向であり、観察者５００の左目５１４側にあたる位置に配される１／４波長板は光学軸が鉛直方向である。また、観察者５００の右目５１２側にあたる位置に配される偏光レンズ、および、観察者５００の左目５１４側にあたる位置に配される偏光レンズは、ともに透過軸方向が観察者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である。
【００４２】
観察者５００が上記の偏光眼鏡をかけて立体画像表示装置１０１を観察する場合、観察者５００の右目５１２側では、偏光軸が観察者５００から見て右回りの円偏光が入射したときに、その円偏光は上記の光学軸が水平方向である１／４波長板によって右斜め４５度の直線偏光に変換された後、上記偏光レンズを透過して観察者５００の右目５１２で観察される。また、観察者５００の左目５１４側では、偏光軸が観察者５００から見て左回りの円偏光が入射したときに、その円偏光は上記の光学軸が鉛直方向である１／４波長板によって右斜め４５度の直線偏光に変換された後、上記偏光レンズを透過して観察者５００の左目５１４で観察される。このように、上記偏光眼鏡をかけて立体画像表示装置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。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。
【００４３】
また、上記立体画像表示装置１００は、位相差板１８０よりも観察者５００側（図１における位相差板１８０の右側）に、上記位相差板１８０の第一偏光領域１８１および第二偏光領域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。
【００４４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】立体画像表示装置１００の分解斜視図である。
【図２】立体画像表示装置１００の使用状態を示す概略図である。
【図３】表示パネル１３０および位相差板１８０の一部を拡大して示す側面図である。
【図４】外光反射防止膜３１０の一部を拡大して示す側面図である。
【図５】画像光反射防止膜３２０の一部を拡大して示す側面図である。
【図６】立体画像表示装置１００の他の形態の一部を拡大して示す側面図である。
【図７】他の立体画像表示装置１０１の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００ 立体画像表示装置
１０１ 立体画像表示装置
１２０ 光源
１３０ 表示パネル
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
１７０ 偏光板
１７２ ガラス基板
１８０ 位相差板
１８１ 第一偏光領域
１８２ 第二偏光領域
１８３ 位相差部
１８４ ガラス基板
１８５ 位相差部
１８６ 第一偏光領域
１８７ 第二偏光領域
１９０ 遮光部
２００ 偏光眼鏡
２３２ 右目用画像透過部
２３４ 左目用画像透過部
３１０ 外光反射防止膜
３１１ 透明樹脂基板
３１２ ハードコート
３１３ 高屈折率層
３１４ 低屈折率層
３２０ 画像光反射防止膜
３２１ 透明樹脂基板
３２２ ハードコート
３２３ 高屈折率層
３２４ 低屈折率層
３４０ 外光反射防止膜
３４２ 間隙
３５０ 樹脂
５００ 観察者
５１２ 右目
５１４ 左目
【特許請求の範囲】
【請求項１】
右目用画像および左目用画像を生成して出射する画像表示部と、
前記画像表示部の出射側に配され、前記画像表示部から入射した前記右目用画像および前記左目用画像の偏光の方向を互いに直交または逆回転させて出射する位相差板と
を備え、
前記位相差板は、前記画像表示部側に配され、前記画像表示部からの前記右目用画像および前記左目用画像の反射を防止する画像光反射防止膜を有する立体画像表示装置。
【請求項２】
前記画像表示部は、出射側に、外光の反射を防止する外光反射防止膜を有する請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項３】
前記位相差板は、出射側に、外光の反射を防止する外光反射防止膜をさらに有する請求項２に記載の立体画像表示装置。
【請求項４】
前記位相差板と前記画像表示部とが離間して配される請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項５】
前記画像光反射防止膜は、前記位相差板と前記画像表示部との隙間を樹脂で埋めることより形成される請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項６】
前記画像表示部は、出射側に、外光の反射を防止する外光反射防止膜を有する請求項５に記載の立体画像表示装置。
【請求項７】
右目用画像および左目用画像を生成して出射する画像表示部の出射側に配される位相差板であって、
前記画像表示部から入射した前記右目用画像および前記左目用画像の偏光の方向を互いに直交または逆回転させる位相差部と、
前記位相差部における前記画像表示部側に配され、前記画像表示部からの前記右目用画像および前記左目用画像の反射を防止する画像光反射防止膜と
を有する位相差板。
【請求項１】
右目用画像および左目用画像を生成して出射する画像表示部と、
前記画像表示部の出射側に配され、前記画像表示部から入射した前記右目用画像および前記左目用画像の偏光の方向を互いに直交または逆回転させて出射する位相差板と
を備え、
前記位相差板は、前記画像表示部側に配され、前記画像表示部からの前記右目用画像および前記左目用画像の反射を防止する画像光反射防止膜を有する立体画像表示装置。
【請求項２】
前記画像表示部は、出射側に、外光の反射を防止する外光反射防止膜を有する請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項３】
前記位相差板は、出射側に、外光の反射を防止する外光反射防止膜をさらに有する請求項２に記載の立体画像表示装置。
【請求項４】
前記位相差板と前記画像表示部とが離間して配される請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項５】
前記画像光反射防止膜は、前記位相差板と前記画像表示部との隙間を樹脂で埋めることより形成される請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項６】
前記画像表示部は、出射側に、外光の反射を防止する外光反射防止膜を有する請求項５に記載の立体画像表示装置。
【請求項７】
右目用画像および左目用画像を生成して出射する画像表示部の出射側に配される位相差板であって、
前記画像表示部から入射した前記右目用画像および前記左目用画像の偏光の方向を互いに直交または逆回転させる位相差部と、
前記位相差部における前記画像表示部側に配され、前記画像表示部からの前記右目用画像および前記左目用画像の反射を防止する画像光反射防止膜と
を有する位相差板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１３９５９３（Ｐ２００９−１３９５９３Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１５２４１（Ｐ２００７−３１５２４１）
【出願日】平成１９年１２月５日（２００７．１２．５）
【出願人】（０００１５５６９８）株式会社有沢製作所 (117)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月５日（２００７．１２．５）
【出願人】（０００１５５６９８）株式会社有沢製作所 (117)
【Ｆターム（参考）】
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