JPH10232365A - 映像表示システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 色調のずれやクロストークが無い３次元映像
を得る。 【解決手段】 液晶パネル１０の偏光フィルム３の透過
軸方向と立体眼鏡２０の偏光フィルム２３、２４の透過
軸方向とが同一であり、液晶パネル１０の左目用λ／４
板２ａの遅相軸方向と液晶パネル１０の偏光フィルム３
の透過軸方向とが４５゜の角度をなし、液晶パネル１０
の左目用λ／４板２ａの遅相軸方向と立体眼鏡２０の左
目用λ／４板２１の透過軸方向が９０゜の角度をなすと
共に、液晶パネル１０の右目用λ／４板２ｂの遅相軸方
向と立体眼鏡２０の右目用λ／４板２ｂの透過軸方向が
９０゜の角度をなすように配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、観察者が立体眼鏡
を着用することにより３次元映像を観察することがで
き、立体眼鏡を用いないことにより２次元映像を観察す
ることができる映像表示システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、３次元映像を観察することができ
る映像表示システムとしては、映像装置により右目用映
像と左目用映像とを高速で交互に表示するものが知られ
ている。その表示を観察する際には、左右のレンズに設
けたシャッターを高速で交互に開閉させるようにした眼
鏡を着用して、右目用シャッターが閉じているときに左
目用映像を表示し、左目用シャッターが閉じているとき
に右目用映像を表示するように、映像装置の動作と眼鏡
の動作とを同期制御する。これにより３次元映像が観察
される。

【０００３】また、立体表示装置として、偏光透過軸方
向が互いに直交する第１の偏光板と第２の偏光板とから
なる偏光フィルムを用いたものも知られている。この偏
光フィルムは、第１の偏光板と第２の偏光板とを所定の
表示単位に対応させて互いに隣接し、かつ、均等に対称
性を有する配列パターンで交互に配置することにより得
られる。

【０００４】例えば、特開平７−５３２５号公報には、
液晶パネルを構成する一対の基板の各々に互いに異なる
偏光板部分が対応するように上記偏光フィルムを配置し
た立体表示装置が開示されている。その表示を観察する
際には、左目用と右目用として互いの偏光透過軸方向が
直交する偏光フィルムを配置した眼鏡を着用することに
より、立体視が可能となる。また、前記立体表示装置の
うち、１種類の偏光透過軸方向を有する偏光板上に進相
軸または遅相軸方向が互いに直交する位相差層を設け、
偏光眼鏡で観察するものが提案されている（特開平６−
２８９３７４号公報や米国特許５５３７１４４号公報、
同５３２７２８５号公報）。

【０００５】さらに、他の立体表示装置として、図８に
示すようなレンチキュラ板１２０を用いたものも報告さ
れている。このレンチキュラ板１２０の裏面（焦点面）
には異なる方向から見た画像、例えば右目から見た画像
１２０Ｒと左目から見た画像１２０Ｌとを連続的に縦縞
状に印刷しておき、レンチキュラ板１２０の前方で右目
画像１２０Ｒと左目画像１２０Ｌとを互いに両目間隔を
開けて結像させるようにする。このように左右分離され
た別々の映像を右目と左目とで見ることにより３次元像
が観察される。

【０００６】この原理を利用して、例えば特開平３−６
５９４３号公報には、図９に示すような立体表示装置が
開示されている。この立体表示装置は、液晶パネル１１
０の前面１１１側にレンチキュラ板１２０を配置して、
液晶パネル１１０の縦ラインの１つ毎に右目情報１１２
Ｒと左目情報１１２Ｌとを入力することにより立体像が
得られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の映像装
置を用いた映像表示システムでは、左右のレンズに設け
たシャッターを高速で交互に開閉するような複雑な構造
の眼鏡を必要とし、さらに、映像装置の動作と眼鏡の動
作とを同期制御させるための制御回路を必要とするとい
う問題点があった。

【０００８】また、上述の第１の偏光板と第２の偏光板
とをパターン配列させた偏光フィルムを用いた立体表示
装置では、一般に、配向膜をラビング処理してそれに接
する液晶材料を一軸方向に配向させた液晶パネルが用い
られる。このような液晶パネルに対して偏光フィルムを
配置する場合、図１０（ａ）または図１０（ｂ）に示す
ような構成にならざるを得ないため、以下のような問題
点を生ずる。即ち、図１０（ａ）に示す構成では、ノー
マリーホワイト（ＮＷ）モードの領域を右目用画素に対
応させ、ノーマリーブラック（ＮＢ）モードの領域を左
目用画素に対応させているため、右目用画素と左目用画
素とで色調のずれが生じる。また、図１０（ｂ）に示す
構成では、配向膜のラビング軸と偏光フィルムの透過軸
とが一致せず、液晶層を透過してきた偏光の振動方向と
偏光フィルムの透過軸方向とが一致しないため、偏光フ
ィルムを透過する際に透過光量のロスが大きくなって充
分なコントラストが得られない。これらの問題点は、立
体表示装置として用いる場合のみならず、通常の表示装
置として用いる場合にも表示品位に関わる大きな問題点
となる。さらに、表示装置の左目用画素に設けられた偏
光板の偏光透過軸と眼鏡の左目用偏光板の偏光透過軸方
向とを正確に一致させ、かつ、表示装置の右目用画素に
設けられた偏光板の偏光透過軸と眼鏡の右目用偏光板の
偏光透過軸方向とを正確に一致させなければ、右目用画
素から出射された映像が左目で観察され、または左目用
画素から出射された映像が右目で観察されるというクロ
ストークが発生して、立体視が不可能となる。

【０００９】また、前記偏光フィルムの偏光透過軸方向
を左右画素間で異ならせる方法で問題となっていたクロ
ストークを減少させる方法として、特開平６−２８９３
７４号公報や米国特許５５３７１４４号公報、同５３２
７２８５号公報で提案されている位相差層を用いる方法
が考えられる。ここでは、位相差層を１／４波長板とし
て、ディスプレイから出射される光の偏光状態を左右の
画素間で回転方向が逆の円偏光とする方法が提案されて
いる。しかし、一般に位相差層を形成する一軸延伸高分
子フィルムや一軸配向液晶ポリマーは、屈折率の波長分
散性を有しており、左右で色調のずれやクロストークを
起こさずに立体映像を観察することは困難であった。ま
た、上記公報において、ディスプレイ側の偏光透過軸方
向と位相差層の進相軸または遅相軸方向に対し、偏光眼
鏡を構成する偏光板の偏光透過軸方向と位相差層の進相
軸または遅相軸方向については、何等規定がなされてい
なかった。

【００１０】また、レンチキュラ板を用いた立体表示装
置では、２次元映像を観察する際に、形成した画像の半
分が使用できなくなり、さらに、以下のような問題点も
ある。この立体表示装置は、図１１に示すように、液晶
パネル１１０における画素開口部１１２の間にブラック
マトリクス１１３と称される遮光部が存在する。このた
め、目を移動させても立体視が可能な範囲は左右の目を
中心として画素開口部１１２の像１１２ｉが形成されて
いる範囲であり、ブラックマトリクス１１３の像１１３
ｉが形成されている範囲まで目を移動させるとブラック
マトリクス１１３の像１１３ｉが観察されてしまう。例
えば、液晶パネル１１０における横方向（図１１の左右
方向）の画素ピッチをＬ、横方向の画素開口部幅をＭ、
人間の目の間隔を６５ｍｍとすると、目を移動させても
立体視が可能な範囲は（６５×Ｍ／Ｌ）となり、これ以
上に大きく目を移動させると立体像が観察できなくな
る。

【００１１】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、色調のずれやクロストー
クが無い３次元映像を観察することができる、２次元お
よび３次元の両用に使用可能な映像表示システムを提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の映像表示システ
ムは、表示媒体を挟んで対向配置された一対の基板の一
方に、進相軸または遅相軸方向が異なる左目用領域と右
目用領域とを、互いに隣接させると共に均等かつ対称性
を有するように配置してある位相差板と、該左目用領域
及び該右目用領域を含む大きさであり、両領域での透過
軸方向を同一としている偏光板とを設けた表示装置を備
え、右目用位相差板および右目用偏光板を右目用に有
し、左目用位相差板および左目用偏光板を左目用に有す
る立体眼鏡を介して３次元映像をとらえ、該立体眼鏡を
用いないで２次元映像をとらえるようになっている映像
表示システムであって、該立体眼鏡の右目用偏光板及び
左目用偏光板が、両者の透過軸方向をほぼ同一とし、か
つ、該表示装置の偏光板の透過軸方向とほぼ同一として
あり、該立体眼鏡の右目用位相差板及び左目用位相差板
が、両者の進相軸または遅相軸方向を異ならせ、かつ、
該立体眼鏡の右目用位相差板が、該表示装置の位相差板
の右目用領域で進相または遅相された画像光を元の位相
状態に戻すような進相軸または遅相軸方向を有し、該立
体眼鏡の左目用位相差板が、該表示装置の位相差板の左
目用領域で進相または遅相された画像光を元の位相状態
に戻すような進相軸または遅相軸方向を有する構成とな
っており、そのことにより上記目的が達成される。

【００１３】本発明の映像表示システムは、表示媒体を
挟んで対向配置された一対の基板の一方に、進相軸また
は遅相軸方向が異なる左目用領域と右目用領域とを、互
いに隣接させると共に均等かつ対称性を有するように配
置してある位相差板と、該左目用領域及び該右目用領域
を含む大きさであり、両領域での透過軸方向を同一とし
ている偏光板とを設けた表示装置を備え、右目用位相差
板および右目用偏光板を右目用に有し、左目用位相差板
および左目用偏光板を左目用に有する立体眼鏡を介して
３次元映像をとらえ、該立体眼鏡を用いないで２次元映
像をとらえるようになっている映像表示システムであっ
て、該立体眼鏡の右目用偏光板及び左目用偏光板が、両
者の透過軸方向をほぼ同一とし、かつ、該表示装置の偏
光板の透過軸方向と異ならせてあり、該立体眼鏡の右目
用位相差板及び左目用位相差板が、両者の進相軸または
遅相軸方向を異ならせ、かつ、該立体眼鏡の右目用位相
差板が、その進相軸または遅相軸方向を、該表示装置の
位相差板の右目用領域からの画像光を右目用偏光板を透
過させると共に、該表示装置の位相差板の左目用領域で
進相または遅相された画像光を元の位相状態に戻すよう
な方向となし、該立体眼鏡の左目用位相差板が、その進
相軸または遅相軸方向を、該表示装置の位相差板の左目
用領域からの画像光を左目用偏光板を透過させると共
に、該表示装置の位相差板の右目用領域で進相または遅
相された画像光を元の位相状態に戻すような方向となし
てあり、そのことにより上記目的が達成される。

【００１４】以下に、本発明の作用について説明する。

【００１５】請求項１に記載の本発明にあっては、表示
装置の位相差板の左目用領域と右目用領域とで進相軸ま
たは遅相軸方向を異ならせてあるので、左目用領域を透
過する左目用画像光と右目用領域を透過する右目用画像
光とに異なる位相差が加えられて表示装置から出射され
る。

【００１６】このうち、左目用画像光に加えられた位相
差は、立体眼鏡の左目用位相差板を透過することにより
相殺されるので、左目用画像光は位相差が加えられてい
ない状態で、波長分散が生じず、出射されたときと同一
の振動方向の偏光として立体眼鏡の左目用偏光板に入射
する。

【００１７】ここで、表示装置の偏光板の透過軸方向と
立体眼鏡の左目用偏光板の透過軸方向とがほぼ同一にし
てあるので、左目用画像信号は波長分散が無い状態で左
目用偏光板を透過し、色調のずれの無い映像が観察され
る。同様にして右目用画像光は右目用偏光板を透過し、
色調のずれの無い映像が観察される。

【００１８】また、請求項２に記載の本発明にあって
は、表示装置の位相差板の左目用領域と右目用領域とで
進相軸または遅相軸方向を異ならせてあるので、左目用
領域を透過する左目用画像光と右目用領域を透過する右
目用画像光とに異なる位相差が加えられて表示装置から
出射される。

【００１９】このうち、左目用画像光に加えられた位相
差は、立体眼鏡の右目用位相差板を透過することにより
相殺されるので、左目用画像光は位相差が加えられてい
ない状態で、波長分散が生じず、出射されたときと同一
の振動方向の偏光として立体眼鏡の右目用偏光板に入射
する。

【００２０】ここで、表示装置の偏光板の透過軸方向と
立体眼鏡の右目用偏光板の透過軸方向とが異ならせてあ
るので、左目用画像信号は右目用偏光板を透過せず、ク
ロストークが生じない。同様にして右目用画像信号は左
目用偏光板を透過せず、クロストークが生じない。

【００２１】一方、右目用画像光には立体眼鏡の右目用
位相差板を透過することにより右目用偏光板を透過する
ように位相差が加えられるので、右目用画像光は立体眼
鏡の右目用偏光板を透過する。同様に、左目用画像光は
立体眼鏡の左目用偏光板を透過する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に
述べる実施形態に限られない。

【００２３】（実施形態１）図１（ａ）に、本発明の映
像表示システムに用いられる表示装置の一実施形態を示
す。この表示装置は、単純マトリクス型の液晶表示素子
であり、液晶パネル１０を構成する一対の基板１ａ、１
ｂの間に液晶材料６が挟持されている。一方の基板１ａ
には、液晶材料６側に、遅相軸方向が互いに９０゜異な
るλ／４板からなる位相差領域２ａ、２ｂが設けられ、
その上に位相差領域２ａ、２ｂにわたって偏光フィルム
３が設けられている。偏光フィルム３の液晶材料６側に
は、ＩＴＯ等からなる帯状の透明電極４ａが複数設けら
れ、基板１ｂの液晶材料６側には、ＩＴＯ等からなる帯
状の透明電極４ｂが複数設けられている。両透明電極４
ａ、４ｂは互いに交差（図では直交）しており、両透明
電極４ａ、４ｂが重なり合っている箇所が画素５ａ、５
ｂとなっている。λ／４板２の位相差領域２ａは左目用
画素および右目用画素のうちの一方の画素（図では画素
５ａ）に対応するように配置されており、位相差領域２
ｂは他方の画素（図では画素５ｂ）に対応するように配
置されている。また、透明電極４ａ、４ｂと表示媒体と
の間には、電気絶縁膜および配向膜（共に図示せず）
が、配向膜を表示媒体側に配置して設けられている。

【００２４】この表示装置は、図２に示すような立体眼
鏡２０を着用して３次元映像を観察し、立体眼鏡２０を
外して２次元映像を観察するようになっている。

【００２５】この立体眼鏡２０の左目には透明な基材
（図示せず）に左目用λ／４板２１と左目用偏光フィル
ム２３とが設けられ、右目には透明な基材（図示せず）
に右目用λ／４板２２と右目用偏光フィルム２４とが設
けられている。

【００２６】液晶パネル１０のλ／４板２における各位
相差領域２ａ、２ｂの遅相軸と偏光フィルム３の透過軸
と、および立体眼鏡２０の各λ／４板２１、２２と各偏
光フィルム２３、２４とは、図３または図４に示すよう
に配置されている。

【００２７】図３では、液晶パネル１０の偏光フィルム
３の透過軸方向と立体眼鏡２０の偏光フィルム２３、２
４の透過軸方向とが同一であり、液晶パネル１０のλ／
４板２における左目用画素に対応する領域（左目用領域
２ａ）および右目用画素に対応する領域（右目用領域２
ｂ）のうちの一方（図では左目用領域２ａ）の遅相軸方
向と液晶パネル１０の偏光フィルム３の透過軸方向とが
４５゜の角度をなし、液晶パネル１０のλ／４板２にお
ける左目用領域２ａの遅相軸方向と立体眼鏡２０の左目
用λ／４板２１の透過軸方向が９０゜の角度をなすと共
に、右目用領域２ｂの遅相軸方向と右目用λ／４板２２
の遅相軸方向が９０゜の角度をなすように配置されてい
る。

【００２８】また、図４では、液晶パネル１０の偏光フ
ィルム３の透過軸方向と立体眼鏡２０の偏光フィルム２
３、２４の透過軸方向とが９０゜の角度をなし、液晶パ
ネル１０のλ／４板２における左目用領域２ａおよび右
目用領域２ｂのうちの一方の領域（図では左目用領域２
ａ）の遅相軸方向と液晶パネル１０の偏光フィルム３の
透過軸方向とが４５゜の角度をなし、液晶パネル１０の
左目用領域２ａの遅相軸方向と立体眼鏡２０の左目用λ
／４板２１の遅相軸方向が同一であると共に、右目用領
域２ｂの遅相軸方向と右目用λ／４板２２の遅相軸方向
が同一であるように配置されている。

【００２９】この表示装置は、例えば図５に示すように
して作製することができる。

【００３０】まず、図５（ａ）に示すように、透明な基
板１ａ上に、λ／４板からなる位相差領域２ａ、２ｂを
形成する。このとき、各位相差領域２ａ、３ｂの遅相軸
方向は、図３または図４に示したように配置する。この
ように遅相軸方向が異なる位相差領域２ａ、２ｂを有す
るλ／４板２は、例えば、本出願人が特願平８−３２４
４６４、特願平８−３２１９３７、特願平８−３１２４
８２において開示しているような方法により作製するこ
とができる。この実施形態では、ポリスルホンからなる
リターデーション値１３０ｎｍの１／４波長板を用い
て、７０５９ガラス基板（コーニング社製）からなる基
板１ａ上に、互いの遅相軸方向が直交する位相差領域２
ａ、２ｂを幅２８０μｍ、間隔２０μｍの帯状パターン
で交互に配置した。また、位相差領域２ａ、２ｂの遅相
軸方向は、図３に示したように配置した。

【００３１】次に、図５（ｂ）に示すように、位相差領
域２ａ、２ｂの上に偏光フィルム３を設ける。この実施
形態では、偏光フィルム３としてポラロイド社製ＫＥ偏
光フィルムを貼着した。また、偏光フィルム３の透過軸
方向と位相差領域２ａ、２ｂの遅相軸方向とは、図３に
示したように配置した。

【００３２】続いて、図５（ｃ）に示すように、位相差
領域２ａ、２ｂおよび偏光フィルム３が配置された基板
１ａの偏光フィルム３側の表面に帯状の透明電極４ａを
複数形成し、図５（ｄ）に示すように、基板１ｂの一方
の表面に帯状の透明電極４ｂを複数形成する。このと
き、基板１ａ上の透明電極４ａは、λ／４板２の位相差
領域２ａ、２ｂの帯状パターンとほぼ一致するように形
成する。これにより位相差領域２ａが画素５ａに対応し
て配置され、位相差領域２ｂが画素５ｂに対応して配置
される。この実施形態では、基板１ａおよび７０５９ガ
ラス基板（コーニング社製）からなる基板１ｂ上に、Ｉ
ＴＯ膜をスパッタ法により形成し、フォトリソグラフィ
工程を行うことにより幅２８０μｍ、間隔２０μｍ、厚
み７０μｍの帯状の透明電極４ａ、４ｂを複数形成し
た。

【００３３】その後、必要に応じて透明電極４ａ、４ｂ
を覆うように電気絶縁膜（図示せず）を形成する。この
電気絶縁膜としてはＳｉＯ₂膜等を用いることができ、
例えばスパッタ法等により形成することができる。この
電気絶縁膜の厚みは５０ｎｍ〜３００ｎｍであるのが好
ましく、さらに好ましくは７０ｎｍ〜１００ｎｍであ
る。

【００３４】次に、必要に応じて電気絶縁膜上にポリイ
ミド等の有機材料からなる配向膜（図示せず）を形成
し、ナイロン布等を用いてラビング処理を行う。この配
向膜の厚みは３０ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好まし
く、さらに好ましくは５０ｎｍ〜１００ｎｍである。例
えば、ＴＮ（ツイスティッドネマティック）モードやＳ
ＴＮ（スーパーツイスティッドネマティック）モード等
の液晶表示素子を作製する場合には配向膜を形成し、軸
対称配向モード等の液晶表示素子を作製する場合には配
向膜を形成しない。本実施形態では、ＡＬ３０４６（日
本合成ゴム社製）をスピンコート法により厚み７０ｎｍ
の膜に形成し、ナイロン布でラビング処理を行って配向
膜とした。

【００３５】続いて、このようにして作製された一対の
基板１ａ、１ｂを、図５（ｅ）に示すように、帯状の透
明電極４ａ、４ｂが互いに交差（図では直交）するよう
に対向させ、対向した基板１ａ、１ｂの間にスペーサー
７を介して基板１ａの端部と基板１ｂの端部とをシール
材８により貼り合わせる。このとき、周囲の一部を後述
する液晶材料６の注入孔（図示せず）として残してお
く。なお、本実施形態では各基板１ａ、１ｂ上の透明電
極４ａ、４ｂを直交させたが、これらは厳密には直交し
ていなくてもよく、互いに交差していればよい。

【００３６】その後、貼り合わせられた一対の基板１
ａ、１ｂの間に液晶材料６を注入する。この液晶材料６
は、従来のＴＮモードやＳＴＮモード、ＥＣＢモード、
強誘電性液晶モード、光散乱モードおよび軸対称配向モ
ード等の液晶表示素子に用いられる液晶材料のいずれで
も用いることができる。本実施形態では液晶材料６とし
てカイラル剤（Ｓ−８１１）を０．３％添加したＺＬＩ
−４７９２（メルク社製）を用い、公知の真空注入法に
より温度約２５℃、湿度約２０％の環境下で注入を行っ
た。

【００３７】次に、注入孔を紫外線硬化性樹脂、二液混
合系接着剤または瞬間接着剤や可視光硬化性樹脂等を用
いて封止する。本実施形態では注入孔に紫外線硬化性樹
脂を塗布して紫外線を照射することにより封止した。

【００３８】その後、基板１ｂの液晶材料６と反対側に
偏光フィルム３ｂ（図示せず）を設けることにより表示
装置を作製する。本実施形態では、偏光フィルムとして
ＳＴ−１８８２ＡＰ（住友化学工業社製）を設けた。ま
た、偏光フィルム３ｂの偏光透過軸方向は、偏光フィル
ム３に対し偏光透過軸方向が直交するように配置した。

【００３９】以上のようにして作製された表示装置に対
して、右目用信号および左目用信号のうちの一方の信号
を位相差領域２ａが配置された画素５ａに送信し、他方
の信号を位相差領域２ｂが配置された画素５ｂに送信し
た。そして、図３に示したように、λ／４板の遅相軸方
向と偏光板の透過軸方向とが配置された立体眼鏡２０を
着用して画面を観察すると、画面に表示される画像が立
体的に観察された。

【００４０】図６に、左目用画素から出射されて左目で
観察され、右目用画素から出射されて右目で観察される
主映像の光量の波長分散を測定した結果を■で示し、左
目用画素から出射されて右目で観察され、右目用画素か
ら出射されて左目で観察されるクロストークの光量の波
長分散を測定した結果を□で示す。この図から理解され
るように、主映像の光量には波長分散が全く生じていな
かった。また、クロストークの光量には波長分散が若干
生じているが、クロストークの主映像に対する割合（ク
ロストーク比）が約３．４％であるため、クロストーク
の影響は殆ど生じなかった。

【００４１】さらに、顔を３０゜傾けて３次元画像を観
察した場合には、主映像の波長分散が若干生じるが、ほ
とんど影響しない程度に抑えられた。また、クロストー
ク比に関しては約２．６％となり、クロストークの影響
を低減することができた。

【００４２】また、本実施形態ではλ／４板を左目用画
素と右目用画素それぞれに進相軸または遅相軸方向を異
ならせて配置したが、λ／２板を左目用画素または右目
用画素のいずれか一方にのみ対応するように配置し、こ
のλ／２板の進相軸方向とλ／４板の進相軸方向とを直
交させるか、λ／２板の遅相軸方向とλ／４板の遅相軸
方向とを直交させるようにして、λ／２板形成部とλ／
２板非形成部の上を覆うようにλ／４板を積層して、左
右両画素にλ／４領域を形成してもよい。このときλ／
２板と偏光フィルム３の透過軸方向は４５゜ずらす。

【００４３】このようにすることで、パターニングが１
回で、２種類のλ／４領域を形成でき、また、λ／４板
のアライメントが不必要となるので、非常に効率的であ
る。

【００４４】以上のことは、以下の実施形態についても
同様である。

【００４５】（実施形態２）本実施形態では、液晶パネ
ル１０のλ／４板２における各位相差領域２ａ、２ｂの
遅相軸と偏光フィルム３の透過軸と、および立体眼鏡２
０の各λ／４板２１、２２と各偏光フィルム２３、２４
とを、図４に示すように配置した。

【００４６】図７に、左目用画素から出射されて左目で
観察され、右目用画素から出射されて右目で観察される
主映像の光量の波長分散を測定した結果を■で示し、左
目用画素から出射されて右目で観察され、右目用画素か
ら出射されて左目で観察されるクロストークの光量の波
長分散を測定した結果を□で示す。この図から理解され
るように、クロストークの光量には波長分散が全く生じ
ていなかった。また、主映像の光量には波長分散が若干
生じているが、これによる影響は約３．４％であり、色
調のずれは殆ど生じなかった。

【００４７】さらに、顔を３０゜傾けて３次元画像を観
察した場合のクロストーク比は約０．９％であり、観察
者の顔の位置による影響をほとんど受けなかった。

【００４８】（比較例１）本比較例１では、表示装置の
偏光板の透過軸方向を左目用領域と右目用領域とで互い
に異なるようにパターニングした立体表示装置を作製し
た。作製方法については、特開平７−５３２５号公報に
従った。

【００４９】この場合、顔を３０゜傾けて３次元画像を
観察した場合のクロストーク比は約３３％であり、立体
視が大変困難であった。

【００５０】（比較例２）本比較例２では、液晶パネル
１０のλ／４板２における各位相差領域２ａ、２ｂの遅
相軸と偏光フィルム３の透過軸と、および立体眼鏡２０
の各λ／４板２１、２２と各偏光フィルム２３、２４と
を、図１２に示すように配置した以外は実施形態１と同
様にして映像表示システムを作製した。

【００５１】図１３に、左目用画素から出射されて左目
で観察される主映像の光量の波長分散を測定した結果を
■で示し、右目用画素から出射されて左目で観察される
クロストークの光量の波長分散を測定した結果を□で示
す。また、図１４に、右目用画素から出射されて右目で
観察される主映像の光量の波長分散を測定した結果を■
で示し、左目用画素から出射されて右目で観察されるク
ロストークの光量の波長分散を測定した結果を□で示
す。この図から理解されるように、３次元映像を観察す
る場合、主映像およびクロストーク共に左目と右目とで
光の波長分散が異なっている。すなわち、主映像で左目
画像に波長分散が生じない場合には右目画像で波長分散
が生じる。また、左目画像には若干のクロストークが生
じるが右目画像にはクロストークが生じない。左右各目
における波長分散による影響は僅かであるが、左右各画
素から出射される光の波長分散が異なるため、明確な３
次元映像が得られなかった。

【００５２】なお、上記実施形態１および２では、位相
差領域２ａと２ｂとを帯状の透明電極４ａ、４ｂに対応
させて交互に配置したが、画素の１列毎にストライプ状
に配置してもよく、画素の１行毎にストライプ状に配置
してもよく、１画素毎に格子状に配置しても良い。これ
以外の配置の仕方でも、進相軸または遅相軸方向が互い
に異なる位相差領域２ａ、２ｂが１つまたは複数の画素
に対応して、互いに隣接し、かつ均等に対称性を有する
パターンで配置されていればよい。ここで、均等に対称
性を有するパターンは、基板上の一部（例えば基板の右
半分や左半分）に進相軸または遅相軸方向が同じ位相差
領域が偏在していたり、位相差領域２ａと２ｂとの大き
さが非常に異なっていなければ充分である。

【００５３】上記実施形態１および２において、液晶パ
ネル１０の左目用領域２ａおよび右目用領域２ｂの進相
軸または遅相軸方向は厳密に直交している必要はなく、
８０゜〜１００゜の角度で交差していてもよい。

【００５４】実施形態１において、液晶パネル１０の偏
光フィルム３の透過軸方向と立体眼鏡２０の偏光フィル
ム２３、２４の透過軸方向とは厳密に同一である必要は
なく、±３０゜の角度で交差していてもよい。また、液
晶パネル１０の左目用領域２ａおよび右目用領域２ｂの
うちの一方の進相軸または遅相軸方向と液晶パネル１０
の偏光フィルム３の透過軸方向とは厳密に４５゜の角度
をなしている必要はなく、４０゜〜５０゜の角度をなし
ていてもよい。さらに、液晶パネル１０の左目用領域２
ａの進相軸または遅相軸方向と立体眼鏡２０の左目用λ
／４板２１の進相軸または遅相軸方向と、および右目用
領域２ｂの進相軸または遅相軸方向と右目用λ／４板２
２の進相軸または遅相軸方向とは厳密に９０゜の角度を
なしている必要はなく、８０゜〜１００゜の角度をなし
ていてもよい。

【００５５】上記実施形態２において、液晶パネル１０
の偏光フィルム３の透過軸方向と立体眼鏡２０の偏光フ
ィルム２３、２４の透過軸方向とは厳密に９０゜の角度
をなしている必要はなく、６０゜〜１２０゜の角度をな
していてもよい。また、液晶パネル１０の左目用領域２
ａおよび右目用領域２ｂのうちの一方の進相軸または遅
相軸方向と液晶パネル１０の偏光フィルム３の透過軸方
向とは厳密に４５゜の角度をなしている必要はなく、４
０゜〜５０゜の角度をなしていてもよい。さらに、液晶
パネル１０の左目用領域２ａの進相軸または遅相軸方向
と立体眼鏡２０の左目用λ／４板２１の進相軸または遅
相軸方向と、および右目用領域２ｂの進相軸または遅相
軸方向と右目用λ／４板２２の進相軸または遅相軸方向
とは厳密に同一である必要はなく、±１０゜の角度をな
していてもよい。

【００５６】上記実施形態１および２では、液晶パネル
１０を構成する一対の基板のうちの一方の基板１ａの液
晶材料６側にλ／４板２と偏光フィルム３とを配置した
が、図１（ｂ）に示すように、基板１ａの液晶材料６と
は反対側にλ／４板２と偏光フィルム３とを配置しても
よい。この場合、偏光フィルム３が熱プロセスを通過し
なくてもよくなるので、汎用の偏光板を用いて表示装置
のコストダウンを図ることができる。さらに必要に応じ
て別途位相差フィルムを設けて色調補償や視野角拡大等
を図ってもよい。

【００５７】また、液晶パネル１０において、接着性の
向上や表面の平坦化のために、λ／４板２と偏光フィル
ム３との間や偏光フィルム３と透明電極４ａの間等、各
層の間に有機層や無機層を適宜設けてもよい。このよう
な有機層や無機層は、スピンコート法、ロールコート
法、スクリーン印刷法、スパッタリング法等、各層を設
けるために適切な方法を適宜選択して作製することがで
きる。

【００５８】さらに、液晶パネル１０を構成する基板材
料についても特に限定されず、光を透過する透明固体で
あればいずれも用いることができる。例えば、ガラス、
プラスティックフィルム等が挙げられる。また、一方の
基板が透明であれば、他方の基板が不透明であってもよ
く、他方の基板上に金属膜などの不透明膜を設けても良
い。

【００５９】また、立体眼鏡２０において、λ／４板と
偏光板とを貼り合わせるだけで十分な強度が確保できる
場合には、透明基材を必ずしも設ける必要はない。

【００６０】上記実施形態１においては、立体眼鏡２０
の左目用位相差板２１および右目用位相差板２２として
λ／４板を用いたが、λ／４以外の位相差機能を有する
位相差板を用いてもよい。その場合、右目用位相差板の
進相軸または遅相軸方向を、表示装置の位相差板の右目
用領域で進相または遅相された画像光を元の位相状態に
戻すような方向に向け、左目用位相差板の進相軸または
遅相軸方向を、表示装置の位相差板の左目用領域で進相
または遅相された画像光を元の位相状態に戻すような方
向に向けて、各位相差板を配置すればよい。

【００６１】また、上記実施形態２においても、立体眼
鏡２０の左目用位相差板２１および右目用位相差板２２
としてλ／４板を用いたが、λ／４以外の位相差機能を
有する位相差板を用いてもよい。その場合、右目用位相
差板の進相軸または遅相軸方向を、表示装置の位相差板
の右目用領域からの画像光を右目用偏光板を透過させる
と共に、表示装置の位相差板の左目用領域で進相または
遅相された画像光を元の位相状態に戻すような方向に向
け、左目用位相差板の進相軸または遅相軸方向を、表示
装置の位相差板の左目用領域からの画像光を左目用偏光
板を透過させると共に、表示装置の位相差板の右目用領
域で進相または遅相された画像光を元の位相状態に戻す
ような方向に向けて、各位相差板を配置すればよい。

【００６２】上記実施形態１および２では、表示装置と
して単純マトリクス駆動により表示が行われるＴＮモー
ドの液晶表示素子を用いたが、それ以外の駆動方法と表
示モードとを組み合わせた液晶表示素子を用いてもよ
い。例えば、ＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉ
ｓｔｏｒ）やＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ
Ｍｅｔａｌ）等を用いたアクティブ駆動により表示が
行われる液晶表示素子を用いても良く、駆動方法につい
ては限定されない。また、ＳＴＮモードやＦＬＣモー
ド、ＥＣＢモード、光散乱モード等に用いられる液晶材
料を一対の基板の間に挟持した液晶表示素子を用いるこ
ともできる。また、透過型液晶表示素子のみでなく、一
対の基板の一方に反射板を設けた反射型液晶表示素子を
用いることも可能である。さらに、カラーフィルターや
ブラックマトリクスを形成してカラー表示を行うカラー
液晶表示素子を用いることも可能である。この場合、カ
ラーフィルターの各色に合わせて位相差フィルムのリタ
ーデーション値を選択してもよい。例えば、カラーフィ
ルターが３色である場合には、各色に調整したλ／４板
を用いて各色毎に左目用領域と右目用領域との進相軸方
向を直交させることにより、計６種類の位相差領域を設
ける。さらに、表示装置としては、液晶表示素子以外に
も、ＣＲＴやプラズマディスプレイ等、他の表示装置を
用いてもよい。

【００６３】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
本発明によれば、立体眼鏡を透過した光に波長分散が生
じず、色調のずれの無い鮮明な３次元映像を観察するこ
とができる。

【００６４】また、請求項２に記載の本発明によれば、
クロストークが生じず、明確な３次元映像を観察するこ
とができる。

【００６５】本発明の映像表示システムによれば、従来
の映像装置を用いた立体表示のように複雑な構造の眼鏡
を必要とせず、装置の低廉化を図ることができる。ま
た、偏光フィルムをパターニングした従来の立体表示装
置のように、右目用画素と左目用画素とで色調のずれが
生じたり、偏光フィルムを透過する際に透過光量のロス
が大きくなってコントラストが低下したりすることもな
く、表示品位を良好にすることができる。さらに、従来
のレンチキュラレンズ板を用いた立体表示装置のよう
に、観察者の顔の位置により立体画像が得られなくなる
ということも無く、効率良く立体画像を観察することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の映像表示システムで用いられる表示装
置の一実施形態を示す断面図である。

【図２】本発明の映像表示システムで用いられる立体眼
鏡の一実施形態を示す斜視図である。

【図３】実施形態１の映像表示システムにおける表示装
置のλ／４板、偏光板および立体眼鏡のλ／４板、偏光
板の配置を示す図である。

【図４】実施形態２の映像表示システムにおける表示装
置のλ／４板、偏光板および立体眼鏡のλ／４板、偏光
板の配置を示す図である。

【図５】実施形態１の映像表示システムにおける表示装
置の製造工程を示す断面図である。

【図６】実施形態１の映像表示システムについて、主映
像とクロストークの光量の波長分散を示すグラフであ
る。

【図７】実施形態２の映像表示システムについて、主映
像とクロストークの光量の波長分散を示すグラフであ
る。

【図８】従来の立体表示装置の構成を示す図である。

【図９】従来の立体表示装置の構成を示す図である。

【図１０】従来の立体表示装置における偏光フィルムお
よび配向膜の配置を示す斜視図である。

【図１１】従来の立体表示装置の構成を示す図である。

【図１２】比較例２の映像表示システムにおける表示装
置のλ／４板、偏光板および立体眼鏡のλ／４板、偏光
板の配置を示す図である。

【図１３】比較例２の映像表示システムについて、左目
で観察される主映像とクロストークの光量の波長分散を
示すグラフである。

【図１４】比較例２の映像表示システムについて、右目
で観察される主映像とクロストークの光量の波長分散を
示すグラフである。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ 基板 ２ λ／４板 ２ａ、２ｂ 位相差領域（λ／４板） ３ 偏光フィルム ４ａ、４ｂ 透明電極 ５ａ、５ｂ 画素 ６ 液晶材料 ７ スペーサー ８ シール材 １０ 液晶パネル ２０ 立体眼鏡 ２１、２２ λ／４板 ２３、２４ 偏光フィルム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示媒体を挟んで対向配置された一対の
   基板の一方に、進相軸または遅相軸方向が異なる左目用
   領域と右目用領域とを、互いに隣接させると共に均等か
   つ対称性を有するように配置してある位相差板と、該左
   目用領域及び該右目用領域を含む大きさであり、両領域
   での透過軸方向を同一としている偏光板とを設けた表示
   装置を備え、右目用位相差板および右目用偏光板を右目
   用に有し、左目用位相差板および左目用偏光板を左目用
   に有する立体眼鏡を介して３次元映像をとらえ、該立体
   眼鏡を用いないで２次元映像をとらえるようになってい
   る映像表示システムであって、 該立体眼鏡の右目用偏光板及び左目用偏光板が、両者の
   透過軸方向をほぼ同一とし、かつ、該表示装置の偏光板
   の透過軸方向とほぼ同一としてあり、 該立体眼鏡の右目用位相差板及び左目用位相差板が、両
   者の進相軸または遅相軸方向を異ならせ、かつ、該立体
   眼鏡の右目用位相差板が、該表示装置の位相差板の右目
   用領域で進相または遅相された画像光を元の位相状態に
   戻すような進相軸または遅相軸方向を有し、該立体眼鏡
   の左目用位相差板が、該表示装置の位相差板の左目用領
   域で進相または遅相された画像光を元の位相状態に戻す
   ような進相軸または遅相軸方向を有する構成となってい
   る映像表示システム。
2. 【請求項２】 表示媒体を挟んで対向配置された一対の
   基板の一方に、進相軸または遅相軸方向が異なる左目用
   領域と右目用領域とを、互いに隣接させると共に均等か
   つ対称性を有するように配置してある位相差板と、該左
   目用領域及び該右目用領域を含む大きさであり、両領域
   での透過軸方向を同一としている偏光板とを設けた表示
   装置を備え、右目用位相差板および右目用偏光板を右目
   用に有し、左目用位相差板および左目用偏光板を左目用
   に有する立体眼鏡を介して３次元映像をとらえ、該立体
   眼鏡を用いないで２次元映像をとらえるようになってい
   る映像表示システムであって、 該立体眼鏡の右目用偏光板及び左目用偏光板が、両者の
   透過軸方向をほぼ同一とし、かつ、該表示装置の偏光板
   の透過軸方向と異ならせてあり、 該立体眼鏡の右目用位相差板及び左目用位相差板が、両
   者の進相軸または遅相軸方向を異ならせ、かつ、該立体
   眼鏡の右目用位相差板が、その進相軸または遅相軸方向
   を、該表示装置の位相差板の右目用領域からの画像光を
   右目用偏光板を透過させると共に、該表示装置の位相差
   板の左目用領域で進相または遅相された画像光を元の位
   相状態に戻すような方向となし、該立体眼鏡の左目用位
   相差板が、その進相軸または遅相軸方向を、該表示装置
   の位相差板の左目用領域からの画像光を左目用偏光板を
   透過させると共に、該表示装置の位相差板の右目用領域
   で進相または遅相された画像光を元の位相状態に戻すよ
   うな方向となしてある映像表示システム。