专利名称：立体观看用眼镜及立体观看用电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于立体观看图像的技术。
背景技术：
现有技术中提出以下帧序列方式的立体观看方法通过对具有左右视差的右眼用图像与左眼用图像进行分时显示，使立体观看图像识别。在该帧序列方式中，通过使用者佩戴具有与分时显示的图像相同步而交替开闭的右眼用快门及左眼用快门的眼镜(有源快门眼镜)，使反映左右视差的不同图像分别显示于使用者的右眼及左眼，并作为立体观看图像而受识别。在帧序列方式的立体观看图像系统中，起因于液晶的响应速度、对比度比不足而由右(左)眼看到左(右)用图像的现象(以下，称为串扰)成为问题。用于改善串扰，在专利文献I公开了以下技术当使快门眼镜左右交替地开闭时， 设置左右双方快门关闭的消隐期间对图像的混杂进行抑制。并且，在专利文献2公开了以下技术通过在投影型显示装置中对光源的点亮、熄灭进行控制，并与之相同步对快门眼镜的开闭进行控制，对图像的混杂进行抑制。专利文献I :特开2009-152897号公报专利文献2 :特开2010-61105号公报可是，记载于专利文献I的技术因为在消隐期间左右快门关闭，所以存在通过眼镜的累积光量减少的问题。并且，记载于专利文献2的技术因为设置光源熄灭的期间，所以存在投影光量减少的问题。
发明内容
本发明鉴于上述的问题所作出，目的在于确保光量、并降低串扰。用于解决上述的问题，本发明涉及的投影型显示装置其特征在于，作为可以对右眼用图像及左眼用图像以分时方式进行投影的装置，具备光源、对应于多种颜色的多个光阀、对从所述多个光阀所出射的各色光进行合成的棱镜、偏振旋转部、和控制部，所述偏振旋转部设置于至少一个前述光阀与前述棱镜之间，可以对使入射光的偏振轴旋转而出射或不旋转地出射进行控制；所述控制部对前述偏振旋转部以下述方式进行控制在前述右眼用图像显示时与前述左眼用图像显示时对前述偏振轴的旋转与否进行切换。根据本发明，右眼用图像及左眼用图像以分时方式投影于屏幕。在屏幕例如是散射型屏幕的情况下，虽然因为投影光散射所以偏振分量有所衰减，但是并不完全消失。因为在右眼用图像显示时与左眼用图像显示时，偏振旋转部对偏振轴的旋转与否进行切换，所以通过使立体观看用眼镜的右眼用快门的偏振轴与左眼用快门的偏振轴与偏振旋转部的偏振轴的旋转相匹配，使串扰减小。在上述的投影型显示装置中，优选相对于具备当敞开时偏振轴为第I方向的光透射且在遮蔽时对光进行遮蔽的右眼用快门及当敞开时偏振轴为第2方向的光透射且在遮蔽时对光进行遮蔽的左眼用快门的立体观看用眼镜，输出对前述右眼用快门的敞开及遮蔽和前述左眼用快门的敞开及遮蔽进行指定的控制信号；前述控制部对前述偏振旋转部以下述方式进行控制当对右眼用图像进行显示时，使前述偏振旋转部的出射光的偏振轴成为前述第I方向，当对左眼用图像进行显示时，使前述偏振旋转部的出射光的偏振轴成为前述第2方向。该情况下，虽然在右眼用图像的显示中投影以第I方向为偏振轴的投影光，但是因为左眼用快门的偏振轴为第2方向，所以即使左眼用快门的响应延迟，也能够使串扰减少。在上述的投影型显示装置中，优选前述多种颜色为红色、绿色及蓝色；前述偏振旋转部设置于形成绿色图像的前述光阀与前述棱镜之间。绿色因为能见度高，所以能够对串扰有效地进行抑制。并且，从降低串扰的观点而优选前述第I方向与前述第2方向相正交。本发明涉及的立体观看用电子设备特征在于，具备上述的投影型显示装置、和立体观看用眼镜，所述立体观看用眼镜具备当敞开时偏振轴为第I方向的光透射且在遮蔽时对光进行遮蔽的右眼用快门及当敞开时偏振轴为第2方向的光透射且在遮蔽时对光进行遮蔽的左眼用快门。根据本发明，可以确保光量并降低串扰。
图I是立体观看用电子设备的概略图。图2是表示本申请实施方式的投影型显示装置的构成例的图。图3是用于对液晶光阀与偏振旋转部的关系进行说明的说明图。图4是表示投影型显示装置的工作的定时图。图5是用于对左眼用显示期间的工作进行说明的说明图。图6是用于对右眼用显示期间的工作进行说明的说明图。附图符号的说明100. · ·投影型显示装置，120. · ·偏振旋转部，150. · ·控制部，200. · ·散射型屏幕， 300...立体观看用眼镜，310...右眼用快门，320...左眼用快门，Lp...投影光，Lr. . ·反射光，Lt...透射光。
具体实施例方式(I.实施方式)图I是本发明一个实施方式涉及的立体观看用电子设备D的概略图。立体观看用电子设备D为可以立体观看地对相互具有视差的彩色图像进行显示的显示装置，包括投影型显示装置100与立体观看用眼镜300所构成。投影型显示装置100将用于对图像进行显示的投影光Lp投影于散射型屏幕200。观察者佩戴立体观看用眼镜300。使投影光Lp以散射型屏幕200的表面反射的反射光Lr透射立体观看用眼镜300而由观察者察觉。图2是投影型显示装置的概略图。本实施方式的投影型显示装置100为利用透射型的液晶面板作为光阀110(110R、110G、110B)的液晶投影机。在投影型显示装置100的内部，设置由卤素灯等白色光源构成的灯单元102。从该灯单元102所射出的光通过配置于内部的三面镜体106及2片分色镜108分离为红色光、绿色光及蓝色光，分别导至对应于各色光的光阀110RU10G及110B。还有，在这些光阀，设置偏振器，各色光通过各光阀所调制而成为偏振光。各色偏振光之中，红色偏振光及蓝色偏振光具有铅垂方向的偏振轴。另一方面，绿色偏振光的偏振轴为水平方向。绿色偏振光输入于偏振旋转部120。偏振旋转部120设置于光阀IlOG与分色棱镜112之间，能够对是否使入射光的偏振轴旋转进行控制。该例的偏振旋转部120以 TN(Twisted Nematic,扭曲向列)液晶所构成，在未施加电压的状态下使绿色偏振光的偏振轴旋转90度，在施加电压的状态下不使偏振轴旋转，原样进行输出。例如如果是波长550nm 的绿色光，则满足式(I)地确定折射率各向异性Λη与单元间隙d即可。其中，λ为波长。Δ nd = 31/2/( λ/2) = O. 48 μ m (I)相对于偏振旋转部120，从后述的控制部150供给第I控制信号CTLl，基于此而控制入射光的偏振轴的旋转。从而，如示于图3地偏振旋转部120在第I控制信号CTLl指示存在旋转的情况下， 如示于(a)地输出具有水平方向偏振轴的绿色偏振光，并在第I控制信号CTLl指示并无旋转的情况下，如示于(b)地输出具有纵向偏振轴的绿色偏振光。各色偏振光从3个方向入射于分色棱镜112。在分色棱镜112中，红色偏振光及蓝色偏振光折射90度，另一方面绿色偏振光直行前进。由此，混合有红色偏振光、绿色偏振光及蓝色偏振光的投影光Lp通过投影透镜114投影于散射型屏幕200。因为若投影光Lp投影于散射型屏幕200，则光散射，所以在反射光Lr中偏振分量减少。可是，即使采用散射型屏幕200，反射光Lr也不会完全消除偏振，偏振分量依然残留。在本实施方式的立体观看用眼镜300中，当右眼用快门310为敞开状态时，偏振轴为横向的光透射，偏振轴为纵向的光不透射。另一方面，当左眼用快门320为敞开状态时，偏振轴为纵向的光透射，偏振轴为横向的光不透射。但是，在快门的响应方面存在延迟。因此，即使供给使左眼用快门320从敞开状态转变为遮蔽状态的信号，左眼用快门320也并非立即转变为遮蔽状态，而是具有延迟地状态发生变化。若假定在右眼用图像的投影光Lp如示于图I地存在横向的偏振分量，则其通过左眼用快门320，成为串扰原因。尤其是，在人的能见度高的绿色光中，易于识别。于是，在本实施方式中，将偏振旋转部120设置于绿色光的光路中，与右眼用快门 310及左眼用快门320的开闭控制相同步，对偏振绿光的偏振轴进行旋转控制。更具体地， 控制部150生成对右眼用快门310及左眼用快门320的开闭进行控制的第2控制信号CTL2 而供给于立体观看用眼镜300，并生成上述的第I控制信号CTLl而供给于偏振旋转部120。 还有，第I控制信号CTLl与第2控制信号CTL2也可以为相同的信号。在图4表示第I控制信号CTLl与偏振旋转部120的出射光的关系。第I控制信号CTLl在左眼用显示期间Ta中为低电平，在右眼用显示期间Tb中为高电平。第I控制信号CTLl以低电平指示偏振轴的90度旋转，以高电平指示偏振轴的无旋转。在该例中，因为在偏振旋转部120采用TN液晶，所以在第I控制信号CTLl为低电平的情况下，不在TN液晶施加电压，在第I控制信号CTLl为高电平的情况下，在TN液晶施加电压。还有，如上述地液晶光阀11OG所出射的偏振绿光的偏振轴为横向。
在左眼用显示期间Ta中，偏振旋转部120使偏振轴旋转90度。因此，如示于图5 地来自散射型屏幕200的反射光Lr之中在绿色光存在纵向的偏振分量。因为左眼用快门 320的偏振轴为纵向，所以绿色光的偏振分量透射，因为右眼用快门310的偏振轴为横向， 所以绿色光的偏振分量并不透射。由此，能够降低由于以人的右眼识别左眼用图像所引起的串扰。在右眼用显示期间Tb中，偏振旋转部120不使偏振轴旋转。因此，如示于图6地来自散射型屏幕200的反射光Lr之中在绿色光存在横向的偏振分量。因为右眼用快门310 的偏振轴为横向，所以绿色光的偏振分量透射，因为左眼用快门320的偏振轴为纵向，所以绿色光的偏振分量并不透射。由此，能够降低由于以人的左眼识别右眼用图像所引起的串扰。用于估计左右串扰的程度，以示于以下的式(2)给出因单方白色显示的影响而出现于另一方黑色显示的串扰量CTBW。 CTBff = (GBff-GBB)/(GffB-GBB) X100(% ) (2)其中，GBff :受另一方白色显不影响的黑色显不光量，GffB :受另一方黑色显不影响的白色显示光量，GBB :双方为黑色显示情况下的光量。作为散射型屏幕200采用白板，对通过立体观看用眼镜300的光量以光检测器进行检测，对“GBW”、“GWB”及“GBB”进行了测定。通过该实验，相对于未使用偏振旋转部120 时的串扰量CTBW约为5%，若使用由TN液晶构成的偏振旋转部120则串扰量CTBW改善至 I. 5%。(2.变形例)本发明并非限定于上述的实施方式，例如，可以为述于以下的变形。(I)虽然在上述的实施方式中，在偏振旋转部120采用TN液晶，但是本发明并非限定于此，只要能够使偏振轴旋转，可以为任何构成。例如，可采用VA(Vertical Alignment,垂直对准)、STN(Super Twisted Nematic,超级扭曲向列)、FLC (Ferroelectric Liquid Crystal,铁电体液晶)、OCB(Optically Compensated Bend,光学补偿弯曲)、 ECB(Electrically Controlled Birefringence,电控双折射)等各种工作模式的液晶。在采用VA液晶的情况下，在未施加电压的状态原封不动地输出绿色偏振光，并使施加电压状态下的偏振轴旋转90度。例如如果是波长550nm的绿色光，则满足式(3)地确定折射率各向异性Λη与单元间隙d即可。其中，λ为波长。And= λ/2 = 0.275 μ m (3)若在偏振旋转部120采用VA液晶，通过与上述的实施方式同样的实验求串扰量 CTBW，则相对于未用偏振旋转部120时的串扰量CTBW约为5%而言，若采用由VA液晶构成的偏振旋转部120则串扰量CTBW改善至0. 8%。如此地，通过采用VA液晶可以进一步降低串扰。(2)虽然在上述的实施方式及变形例中，假设并不存在右眼用快门310与左眼用快门320同时关闭的消隐期间进行了说明，但是，本发明并非限定于此，也可以设置消隐期间，进一步使串扰降低。(3)虽然在上述实施方式及变形例中，关于红色及蓝色，未设置偏振旋转部120， 但是也可以关于它们的一部分或全部，设置偏振旋转部120。该情况下，可以在液晶光阀IlOR与棱镜112之间、液晶光阀IlOB与棱镜112之间，使各种颜色的偏振方向相一致地设置偏振旋转部120。
权利要求
1.一种投影型显示装置，其特征在于，可以对右眼用图像及左眼用图像以分时方式进行投影，具备光源；对应于多种颜色的多个光阀；对从前述多个光阀所出射的各色光进行合成的棱镜；偏振旋转部，其设置于至少一个前述光阀与前述棱镜之间，可以对使入射光的偏振轴旋转而出射或不旋转地出射进行控制；和控制部，其对前述偏振旋转部以下述方式进行控制在前述右眼用图像显示时与前述左眼用图像显示时对前述偏振轴的旋转与否进行切换。
2.根据权利要求I所述的投影型显示装置，其特征在于相对于具备当敞开时偏振轴为第I方向的光透射且在遮蔽时对光进行遮蔽的右眼用快门及当敞开时偏振轴为第2方向的光透射且在遮蔽时对光进行遮蔽的左眼用快门的立体观看用眼镜，输出对前述右眼用快门的敞开及遮蔽和前述左眼用快门的敞开及遮蔽进行指定的控制信号；前述控制部对前述偏振旋转部以下述方式进行控制当对右眼用图像进行显示时，使前述偏振旋转部的出射光的偏振轴成为前述第I方向，当对左眼用图像进行显示时，使前述偏振旋转部的出射光的偏振轴成为前述第2方向。
3.根据权利要求I或2所述的投影型显示装置，其特征在于前述多种颜色为红色、绿色及蓝色；前述偏振旋转部设置于形成绿色图像的前述光阀与前述棱镜之间。
4.根据权利要求I 3中任何一项所述的投影型显示装置，其特征在于前述第I方向与前述第2方向相正交。
5.一种立体观看用电子设备，其特征在于，具备权利要求I 4中任何一项所述的投影型显示装置；和立体观看用眼镜，其具备当敞开时偏振轴为第I方向的光透射且在遮蔽时对光进行遮蔽的右眼用快门及当敞开时偏振轴为第2方向的光透射且在遮蔽时对光进行遮蔽的左眼用快门。
全文摘要
本发明涉及立体观看用眼镜及立体观看用电子设备。在采用立体观看用眼镜的投影型显示装置中，降低串扰。投影型显示装置(100)具备灯单元(102)；对应于绿色、红色及蓝色的光阀(110R、110G、110B)；对各色光进行合成的棱镜(112)；设置于从对应于绿色的光阀(110G)到棱镜(112)的输入光路，可以对使入射的光的偏振方向旋转而出射或不旋转地出射进行控制的偏振旋转部(120)；和在右眼用图像显示时与左眼用图像显示时对偏振方向的旋转与否进行切换地对偏振旋转部(120)进行控制的控制部(150)。
文档编号G03B35/26GK102591132SQ201210008459
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月12日 优先权日2011年1月12日
发明者田中孝昭 申请人:精工爱普生株式会社