專利名稱：立體觀看用眼鏡以及立體觀看用電子設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于立體觀看圖像的技術。
背景技術：
以往以來提出了通過分時顯示具有左右視差的右眼用圖像和左眼用圖像而識別立體觀看圖像的幀連續方式的立體觀看方法。在該幀連續方式中，使用者佩戴具有與分時顯示的圖像同步地交替開閉的右眼用光閘以及左眼用光閘的眼鏡(主動式光閘眼鏡)，由此向使用者的右眼以及左眼分別呈現反映了左右視差的不同圖像，作為立體觀看圖像而被識別(專利文獻1)。幀連續方式在直視型顯示裝置和對紅色光、綠色光、藍色光分別設置液晶光閥的投影型顯示裝置(三板式光閥方式的液晶投影機等)中都能夠采用。一般，在具有三板式光閥的液晶投影機中，為了避免由各液晶光閥的視角特性的差異產生的顯示不均，按每液晶光閥使其液晶的配向方向不同。因此，從這樣的液晶投影機投影的投影光成為按每色(即按每波長區域)具有不同的偏振軸的偏振光。在圖1所示的例子中，從投影型顯示裝置100投影的投影光Lp包含在垂直方向振動的紅色偏振光以及藍色偏振光和在水平方向振動的綠色偏振光。投影光Lp由無光澤屏幕(7 7卜7々U — > )等散射型屏幕200漫反射，但在其反射光Lr中按每色會稍微殘存有偏振分量。反射光Lr透射過右眼用光閘310以及左眼用光閘320之中被開放的一方，成為透射光Lt。在這里，如圖2(A)所示，在液晶光閘的入射側偏振板具有垂直方向的透射軸的情況下，由于在垂直方向振動的紅色偏振光、藍色偏振光透射過入射側偏振板，但在水平方向振動的綠色偏振光不透射過入射側偏振板，所以透射光Lt與投影光Lp相比將成為帶有紅色以及藍色(即紫色)的光。另外，如圖2(B)所示，在入射側偏振板具有水平方向的透射軸的情況下，相反，由于綠色偏振光進行透射而紅色偏振光、藍色偏振光不透射，所以透射光Lt與投影光Lp相比將成為帶有綠色的光。即，在以上的情況下，存在著不能忠實地顯示目標色調的問題。作為應對該問題的方法，公開了使用使特定波長的光的偏振軸選擇性地旋轉的偏振調制器而使各色的投影光的偏振軸一致的方法(專利文獻2)。專利文獻1特開2009-152897號公報專利文獻2特開2008-20921號公報然而，如果采用使用現有的偏振調制器使偏振軸旋轉的方法，則存在著投影型顯示裝置的結構會變得復雜、制造變得困難并且制造成本增大的問題。

發明內容
本發明是鑒于上述的問題而提出的，其解決問題在于即使是多個投影光的偏振軸不同的結構、也減輕該偏振軸的不同對目標色調產生的影響。
為了解決上述的問題，本發明所涉及的立體觀看用眼鏡，通過將右眼用光閘以及左眼用光閘關于對稱軸線對稱地配置而成，其中所述右眼用光閘以及所述左眼用光閘分別包含入射側偏振板、出射側偏振板以及位于所述入射側偏振板與所述出射側偏振板之間的液晶；所述右眼用光閘以及所述左眼用光閘分別與所述液晶的施加電壓相應地開閉；所述右眼用光閘以及所述左眼用光閘的各自的所述入射側偏振板的偏振軸相對于所述對稱軸傾斜。在本發明中所謂“對稱軸”，是立體觀看用眼鏡的中心線，是與右眼用光閘以及左眼用光閘并列的方向垂直的直線。所謂“偏振軸相對于對稱軸傾斜”，指偏振軸不與對稱軸平行并且偏振軸不與對稱軸正交。根據本發明，由于右眼用光閘以及左眼用光閘的各自的入射側偏振板的偏振軸相對于對稱軸傾斜，所以即使在具有在垂直方向(即與對稱軸平行的方向)振動的偏振光和在水平方向(即與對稱軸正交的方向)振動的偏振光的光入射于立體觀看用眼鏡的情況下，透射光的由來于反射光之中在水平方向振動的分量的強度與由來于反射光之中在垂直方向振動的分量的強度之差也比右眼用光閘以及左眼用光閘的各自的入射側偏振板的偏振軸相對于對稱軸平行或者正交時降低。因此，能夠減輕投影光的偏振軸的不同對目標色調產生的影響。在此，優選所述右眼用光閘以及所述左眼用光閘的各自的所述入射側偏振板的所述偏振軸相對于所述對稱軸處于45度士5度的范圍。在此情況下，由于透射光的由來于反射光之中在水平方向振動的分量的強度與由來于反射光之中在垂直方向振動的分量的強度之差變得更小，所以能夠進一步減輕投影光的偏振軸的不同對目標色調產生的影響。另外，優選所述右眼用光閘的所述入射側偏振板的所述偏振軸與所述左眼用光閘的所述入射側偏振板的所述偏振軸關于所述對稱軸線對稱。在此情況下，能夠將各入射側偏振板所具有的視角特性之差平均化。接著，本發明所涉及的立體觀看用電子設備，具備投影型顯示裝置，其投影偏振軸的方向不同的第1投影光以及第2投影光而分時顯示右眼用圖像以及左眼用圖像；以及上述的立體觀看用眼鏡。另外，優選所述第1投影光以及所述第2投影光具有不同的色調；所述第1投影光以及所述第2投影光分別具有2個以上的不同方向的偏振軸。


圖1是立體觀看用電子設備的概略圖。圖2是表示現有技術中的反射光、入射側偏振板的透射軸方向以及透射光的關系的圖。圖3是表示本申請實施方式的投影型顯示裝置的結構例的圖。圖4是表示本申請實施方式的立體觀看用眼鏡的結構例的圖。圖5是本申請實施方式的立體觀看用眼鏡的液晶光閘的剖視圖。圖6是表示入射光的水平方向分量以及垂直方向分量與偏振板的偏振軸的關系的圖。
圖7是表示入射光的水平方向分量以及垂直方向分量的強度相對于偏振板的偏振軸的角度的變化的圖。圖8是表示與使本申請實施方式所涉及的入射側偏振板的偏振軸的角度變化時的、透射過了右眼用光閘或者左眼用光閘的光的色調的變化有關的實驗結果的圖。圖9是表示本申請的變形例所涉及的立體觀看用眼鏡的結構例的圖。符號說明100......投影型顯示裝置，200......散射型屏幕，300......立體觀看用眼鏡，
301......入射側偏振板，304......液晶，308......出射側偏振板，310......右眼用光
閘，320......左眼用光閘，330......立體觀看用眼鏡的對稱軸，340......入射側偏振板
的偏振軸，Lp......投影光，Lr......反射光，Lt......透射光。
具體實施例方式1.實施方式圖1是本發明的一種實施方式所涉及的立體觀看用電子設備D的概略圖。立體觀看用電子設備D是能夠立體觀看地顯示相互具有視差的彩色圖像的顯示裝置，其構成為包含投影型顯示裝置100和立體觀看用眼鏡300。投影型顯示裝置100將用于顯示圖像的投影光Lp投影于散射型屏幕200。觀察者佩戴立體觀看用眼鏡300。使投影光Lp在散射型屏幕200的表面反射而成的反射光Lr透射過立體觀看用眼鏡300而被觀察者所感知。圖3是投影型顯示裝置的概略圖。本實施方式的投影型顯示裝置100是將透射型的液晶面板用作為光閥110(110R、110G、110B)的液晶投影機。在投影型顯示裝置100的內部，設置有包含鹵素燈等白色光源的燈單元102。從該燈單元102射出的光由配置于內部的 3塊反射鏡106以及2塊分色鏡108分離為紅色光、綠色光以及藍色光，分別向與各色光相對應的光閥110R、110G、110B引導。這些各色光由各光閥進行調制而成為偏振光。各色的偏振光之中，紅色偏振光以及藍色偏振光具有垂直方向的偏振軸，綠色偏振光具有水平方向的偏振軸。各色的偏振光從3個方向入射于分色棱鏡112。在分色棱鏡112中，紅色偏振光以及藍色偏振光折射90度，另一方面綠色偏振光直線前進。由此，紅色偏振光、綠色偏振光以及藍色偏振光混合而成的投影光Lp經由投影透鏡114投影于散射型屏幕200。投影型顯示裝置100還具備與圖像的顯示同步控制立體觀看用眼鏡300的控制部 150。圖4是從前面側(從散射型屏幕200到來的反射光Lr的入射側)觀察立體觀看用眼鏡300的結構圖。如圖4所示，立體觀看用眼鏡300是具備關于對稱軸330線對稱地配置的右眼用光閘310和左眼用光閘320的主動式光閘眼鏡。對稱軸330是立體觀看用眼鏡300的中心線，是相對于右眼用光閘310與左眼用光閘320并列的方向垂直的直線。因此，在佩戴著立體觀看用眼鏡300的觀察者以使上半身直立的姿勢識別散射型屏幕200的狀態下，立體觀看用眼鏡300的對稱軸330朝向與垂直方向平行的方向。右眼用光閘310以及左眼用光閘320包括液晶光閘，進行使入射光透射或者將入射光遮斷的光閘工作。圖5是本實施方式中使用的立體觀看用眼鏡300的右眼用光閘310以及左眼用光閘320的剖視圖。右眼用光閘310以及左眼用光閘320的各個是在相對向的基板302與基板307的間隙內密封有液晶304的結構的液晶光閘?；?02位于反射光Lr的入射側，基板307位于反射光Lr的出射側(觀察者側)。在基板302的與液晶304相對面的整個區域形成有電極303，在基板307的與液晶304相對面的整個區域形成有電極306。形成有電極 303的基板302與形成有電極306的基板307通過粘接劑305粘接。在基板302中與液晶 304相反側的表面粘貼有入射側偏振板301，在基板307中與液晶304相反側的表面粘貼有出射側偏振板308。在以上的結構中，右眼用光閘310以及左眼用光閘320的各個根據電極303與電極306之間的電壓(對于液晶的施加電壓)開放或者關閉。所謂“開放”，為從入射側偏振板301入射的反射光Lr透射過液晶而從出射側偏振板308向觀察者側出射的狀態；所謂 “關閉”，為從入射側偏振板301入射的反射光Lr被遮斷而不向觀察者側出射的狀態。另外，右眼用光閘310以及左眼用光閘320的液晶304的配向模式沒有特別限定。能夠采用 VA(Vertical Alignment，垂直取向)、TN(Twisted Nematic，扭曲向列)、 STN(Super Twisted Nematic，超扭曲向列)、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal，鐵電液晶)、0CB (Optically Compensated Bend，光學補償彎曲)、ECB (Electrically Controlled Birefringence,電控雙折射)等各種工作模式。投影型顯示裝置100作為投影光Lp向散射型屏幕200分時交替地投影右眼用圖像和左眼用圖像。投影光Lp由散射型屏幕200反射，成為反射光Lr，入射于立體觀看用眼鏡300。投影型顯示裝置100的控制部150在投影右眼用圖像時將右眼用光閘310開放并且將左眼用光閘320關閉，在投影左眼用圖像時將右眼用光閘310關閉并且將左眼用光閘 320開放。其結果，反射光Lr透射過右眼用光閘310以及左眼用光閘320之中被開放的一方而成為透射光Lt，僅向使用者的右眼呈現右眼用圖像，僅向左眼呈現左眼用圖像，由此使使用者識別立體觀看圖像。如上所述，用于顯示立體觀看圖像的投影光Lp以及反射光Lr包含在垂直方向振動的紅色分量以及藍色分量和在水平方向振動的綠色分量。因此，在將右眼用光閘310以及左眼用光閘320的各自的入射側偏振板301的偏振軸340的方向設定為垂直方向或者水平方向時，如參照圖2所說明的，妨礙忠實地使觀察者感知目標色調。為了降低如上所述因各色光分量的振動方向的不同引起的色調不均，在本實施方式中，將右眼用光閘310以及左眼用光閘320的各自的入射側偏振板301的偏振軸340設定為相對于對稱軸330傾斜的方向。在這里，關于使水平方向的偏振光和垂直方向的偏振光入射于入射側偏振板301 時的透射光的強度進行研究，該入射側偏振板301其偏振軸(透射軸)340相對于對稱軸 330成角度θ。如圖6所示，在將入射光之中在水平方向振動的分量的振幅設為Ρχ、將在垂直方向振動的分量的振幅設為Py時，使入射光透射過具有從垂直方向傾斜角度θ ] 的偏振軸的偏振板時的透射光的水平分量的強度Ix以及透射光的垂直分量的強度Iy表示為Ix = Px2COS2 (90° - θ )Iy = Py2Cos2 θ而且，使透射光整體的強度表示為各分量之和、即Ix+Iy。圖7是表示入射側偏振板301的偏振軸340相對于垂直方向的角度θ與透射光的水平分量的強度Ix以及透射光的垂直分量的強度Iy的關系的曲線圖。強度Ix以及強度Iy是以最小值為0、最大值為1的方式標準化了的相對強度。在角度θ為0時(入射側偏振板301的偏振軸340與垂直方向平行時)，由于入射光之中僅垂直方向分量透射過入射側偏振板301，所以如從圖7可掌握的，在透射光中垂直方向分量的強度Iy成為最大值(1)、水平方向分量的強度Ix成為最小值(0)。在使角度 θ從0°增加時，入射光的垂直方向的偏振分量之中由入射側偏振板301遮光的比例增加并且水平方向的偏振分量進行透射的比例增加，在角度θ為45°時強度Ix與強度Iy的大小逆轉。并且，在角度θ為90°時(入射側偏振板301的偏振軸340與水平方向平行時)，在透射光中水平方向分量的強度Ix成為最大值(1)、垂直方向分量的強度Iy成為最小值(0)。S卩，在入射側偏振板301的偏振軸340的角度θ為0°或者90°時，透射光的強度Ix與強度Iy的差異(即入射光的偏振方向的不同對透射光產生的影響)成為最大。 另一方面，在角度θ相對于與對稱軸水平的方向和/或垂直的方向傾斜時(θ ^o0， θ興90° )，能夠抑制強度Ix與強度Iy的差異。特別在角度θ為45°時，強度Ix與強度Iy的差異成為最小(Ix = Iy = 0. 5)?？紤]以上的傾向，本實施方式中的右眼用光閘310以及左眼用光閘320的各自的入射側偏振板301的偏振軸340如圖4所示，以相對于對稱軸330 (垂直方向)傾斜的方式設定。即，偏振軸340相對于對稱軸330的角度θ被設定為0°以及90°以外的角度。具體地，如參照圖7說明的，以有效抑制強度Ix與強度Iy的差異，角度θ被設定為45° 士5° 的范圍R內的角度，最優選地以強度Ix與強度Iy的差異成為最小(0)的方式，角度θ被設定為45°。另外，右眼用光閘310的入射側偏振板301的偏振軸340與左眼用光閘320 的入射側偏振板301的偏振軸340處于關于對稱軸330線對稱的關系。另一方面，右眼用光閘310以及左眼用光閘320的各自的出射側偏振板308的偏振軸的方向與入射側偏振板 301的偏振軸340的方向和液晶的配向模式相應地選定。如上所說明，由于右眼用光閘310以及左眼用光閘320的各自的入射側偏振板301 的偏振軸340相對于對稱軸330 (垂直方向)傾斜，所以能夠減輕因各色光分量的振動方向的不同引起的色調的不均。即，即使具有在水平方向(即與對稱軸330正交的方向)振動的分量(綠色偏振光)和在垂直方向(即與對稱軸330平行的方向)振動的分量(紅色偏振光以及藍色偏振光)的反射光Lr入射于立體觀看用眼鏡300，也能夠減輕因該偏振軸的不同引起的色調的不均。圖8是表示與使入射側偏振板301的偏振軸340的角度θ變化時的、透射過了右眼用光閘310或左眼用光閘320的光的色調的變化有關的實驗結果的圖，其在 CIE (Commission International de I，Eclairage，國際照明委員會)的 xy 色度圖上，描繪了在偏振軸340相對于對稱軸330所成的角度分別為θ = 0°、θ = 45°、θ = 90°時， 使白色的反射光Lr入射于右眼用光閘310或者左眼用光閘320時的透射光Lt的色調以及作為對照的晝白色(D65標準光)的色調。晝白色的色調為(X，y)= (0.3127,0. 3290) 0 在 θ = 0° 時，色調為(x，y)= (0.343,0. 240)，色度圖上的與晝白色的距離為0.0940。在θ =90°時，色調為(x，y)= (0.313,0. 375)，色度圖上的與晝白色的距離為0.0460。在θ =45°時，色調為(x, y)=
7(0.317,0. 332)，色度圖上的與晝白色的距離為0.0052，與θ = 0°以及θ =90°相比最S卩，實際上，可以認為，相比于偏振軸340與對稱軸330所成的角度為θ = 0°以及θ = 90°時，θ =45°時的透射光Lt的色調更接近于所入射的反射光Lr的色調即白色，能夠減輕偏振分量的振動方向的不同對使用者所識別的色調產生的影響。2.變形例從以下的例示中任意選擇的2種以上的方式只要相互不矛盾，便能夠任意合并。在上述的實施方式中，右眼用光閘310的入射側偏振板301的偏振軸340與左眼用光閘320的入射側偏振板301的偏振軸340相對于對稱軸330成45° 士5°的角度，但偏振軸340的角度并沒有限定。即，只要偏振軸340相對于對稱軸330傾斜即可。這樣，由于透射光Lt的由來于反射光Lr之中在水平方向振動的分量的強度與由來于反射光Lr之中在垂直方向振動的分量的強度之差也比右眼用光閘310以及左眼用光閘320的各自的入射側偏振板301的偏振軸340相對于對稱軸330平行或者正交時小，所以能夠減輕偏振軸的不同對色調產生的影響。在上述的實施方式中，立體觀看用眼鏡300的右眼用光閘310的入射側偏振板301 的偏振軸340與左眼用光閘320的入射側偏振板301的偏振軸340處于在立體觀看用眼鏡 300的上部交叉的關系，但本發明并不限定于此，也可以如圖9(A)所示，右眼用光閘310的入射側偏振板301的偏振軸340與左眼用光間320的入射側偏振板301的偏振軸340在立體觀看用眼鏡300的下部交叉。另外，在上述的實施方式中，右眼用光閘310的入射側偏振板301的偏振軸340與左眼用光間320的入射側偏振板301的偏振軸340關于對稱軸330線對稱，但這些偏振軸 340也可以不關于對稱軸330線對稱。例如，如圖9(B)和/或9 (C)所示，右眼用光閘310 的入射側偏振板301的偏振軸340與左眼用光閘320的入射側偏振板301的偏振軸340也可以位于同一方向。在這樣的情況下，由于能夠使右眼用光閘310與左眼用光閘320的結構相同，所以能夠使立體觀看用眼鏡300的結構變得簡略。但是，在如圖4和/或9㈧所示，將入射側偏振板301的偏振軸340構成為關于對稱軸330線對稱時，具有能夠將右眼用光閘310的入射側偏振板301以及左眼用光閘320的入射側偏振板301所具有的視角特性之差平均化的優點。另外，在上述的實施方式中，右眼用光閘310的入射側偏振板301的偏振軸340與對稱軸330所成的角度θ和左眼用光閘320的入射側偏振板301的偏振軸340與對稱軸 330所成的角度θ相同，但這些角度也可以互相不同。 在上述的實施方式中，來自投影型顯示裝置100的投影光Lp之中紅色偏振光以及藍色偏振光在垂直方向振動、綠色偏振光在水平方向振動，但各色光分量的振動方向是任意的，來自投影型顯示裝置100的投影光Lp只要包含偏振軸的方向不同的第1投影光以及第2投影光即可。在此情況下，通過使用上述的立體觀看用眼鏡300，都能夠減輕投影光的偏振軸的不同對色調產生的影響。 第1投影光以及第2投影光的色調既可以相同也可以不同。另外，第1投影光以及第2投影光所具有的偏振軸的方向并不限于1個，也可以是不同的2個以上方向的偏振軸。在此情況下，通過使用上述的立體觀看用眼鏡300，也能夠減輕投影光的偏振軸的不同對色調產生的影響。 在上述的實施方式中，作為用于反射來自投影型顯示裝置100的投影光Lp的屏幕使用散射型屏幕200，但本發明并不限定于此，對于回掃型屏幕、反射型屏幕等不同類型的屏幕也能夠應用。
權利要求
1.一種立體觀看用眼鏡，其特征在于，通過將右眼用光閘以及左眼用光閘關于對稱軸線對稱地配置而成，其中所述右眼用光閘以及所述左眼用光閘分別包含入射側偏振板、出射側偏振板以及位于所述入射側偏振板與所述出射側偏振板之間的液晶；所述右眼用光閘以及所述左眼用光閘分別與所述液晶的施加電壓相應地開閉；所述右眼用光閘以及所述左眼用光閘的各自的所述入射側偏振板的偏振軸相對于所述對稱軸傾斜。
2.如權利要求1所述的立體觀看用眼鏡，其特征在于所述右眼用光間以及所述左眼用光間的各自的所述入射側偏振板的所述偏振軸相對于所述對稱軸處于45度士5度的范圍。
3.如權利要求1或2所述的立體觀看用眼鏡，其特征在于所述右眼用光間的所述入射側偏振板的所述偏振軸與所述左眼用光間的所述入射側偏振板的所述偏振軸關于所述對稱軸線對稱。
4.一種立體觀看用電子設備，其特征在于，具備投影型顯示裝置，其投影偏振軸的方向不同的第1投影光以及第2投影光而分時顯示右眼用圖像以及左眼用圖像；以及權利要求1 3中的任意一項所述的立體觀看用眼鏡。
5.如權利要求4所述的立體觀看用電子設備，其特征在于所述第1投影光以及所述第2投影光具有不同的色調；所述第1投影光以及所述第2投影光分別具有2個以上的不同方向的偏振軸。
全文摘要
本發明提供一種立體觀看用眼鏡以及立體觀看用電子設備。立體觀看用眼鏡，其右眼用光閘以及左眼用光閘關于對稱軸線對稱地配置，右眼用光閘以及左眼用光閘分別包含入射側偏振板、出射側偏振板以及位于入射側偏振板與出射側偏振板之間的液晶；右眼用光閘以及左眼用光閘分別與對液晶的施加電壓相應地開閉；右眼用光閘以及左眼用光閘的各自的入射側偏振板的偏振軸相對于對稱軸傾斜。立體觀看用電子設備具備投影型顯示裝置，其投影偏振軸的方向不同的第1投影光以及第2投影光而分時顯示右眼用圖像以及左眼用圖像；以及立體觀看用眼鏡。
文檔編號G03B35/16GK102375246SQ20111022749
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月9日 優先權日2010年8月9日
發明者伊藤昭彥, 田中孝昭 申請人:精工愛普生株式會社