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公開番号2023132940
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-09-22
出願番号2022038550
出願日2022-03-11
発明の名称三次元映像表示装置
出願人日本放送協会
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類G02B 30/10 20200101AFI20230914BHJP(光学)
要約【課題】従来のインテグラル方式の三次元映像表示装置に対して厚みをほとんど変えずに、簡易な構成でレンズアレイの両面で生じる不要光を抑え、表示品質の高いインテグラル方式の三次元映像を表示することが可能な三次元映像表示装置を提供する。
【解決手段】三次元映像表示装置1は、要素画像が二次元配列された要素画像群を表示する要素画像群表示部10と、要素画像群表示部10の表示面側に配置した第1の円偏光板12Aと、円偏光板12Aの光の出射面側に配置され、要素画像の表示位置に対向して要素レンズが二次元配列されたレンズアレイ11と、レンズアレイ11の光の出射面側に配置され、円偏光板12Aと円偏光の回転方向が同じ第2の円偏光板12Bと、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
インテグラル方式の三次元映像表示装置であって、
前記インテグラル方式の要素画像が二次元配列された要素画像群を表示する要素画像群表示部と、
前記要素画像群表示部の表示面側に配置され、前記要素画像群の光線を円偏光の光線に変換する第１の円偏光板と、
前記第１の円偏光板の光の出射面側に配置され、前記要素画像の表示位置に対向して要素レンズが二次元配列されたレンズアレイと、
前記レンズアレイの光の出射面側に配置され、前記レンズアレイから出射される円偏光の光線を直線偏光の光線に変換する第２の円偏光板と、を備え、
前記第１の円偏光板および前記第２の円偏光板は、円偏光の回転方向が同じで、それぞれ、前記レンズアレイに近い方から順に、１／４波長板と直線偏光板とで構成されることを特徴とする三次元映像表示装置。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
前記第１の円偏光板および前記第２の円偏光板のいずれか一方は、前記レンズアレイを構成する要素レンズのレンズ境界領域に対向する領域で円偏光の回転方向が、前記要素レンズに対向する領域とは反対の円偏光板で構成されたパターン円偏光板であることを特徴とする請求項１に記載の三次元映像表示装置。
【請求項３】
前記パターン円偏光板は、前記円偏光の回転方向に対応して、前記１／４波長板の高速軸が前記直線偏光板の透過軸に対して、＋４５度と－４５度とで異なるようにパターニング加工されていることを特徴とする請求項２に記載の三次元映像表示装置。
【請求項４】
前記パターン円偏光板は、前記円偏光の回転方向に対応して、前記直線偏光板の透過軸が水平方向と垂直方向とで異なるようにパターニング加工されていることを特徴とする請求項２に記載の三次元映像表示装置。
【請求項５】
前記要素画像群表示部は、液晶ディスプレイであって、
前記液晶ディスプレイの液晶パネルの光の入射面と出射面とに備える直線偏光板を、前記出射面側において、前記第１の円偏光板の直線偏光板と共有することを特徴とする請求項１に記載の三次元映像表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元映像を表示する三次元映像表示装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、３Ｄメガネを用いた二眼方式を筆頭として、多種多様な三次元映像表示装置が提案されている。特に、表示デバイスに要素画像群を表示し、その前面にレンズアレイを配置することで三次元映像を表示するインテグラル方式の三次元映像表示装置では、特殊なメガネが不要で、水平・垂直方向に視差を有する自然な三次元映像を表示することができる。しかし、この方式では、レンズアレイと表示デバイス間の多重反射光、レンズアレイ表面での外光の反射光といった不要光が表示三次元映像に重畳され、三次元映像のコントラスト等の表示品質が低下する。
【０００３】
このような不要光の遮断に関する従来技術として、レンチキュラーレンズを用いた二眼式の裸眼三次元映像表示装置において、レンチキュラーレンズと表示デバイスの間に反射防止膜を形成することで、レンチキュラーレンズと表示デバイス間で生じる光線の多重反射を防止する方法が提案されている（特許文献１参照）。
また、表示装置表面での外光の反射光を遮断する技術として、円偏光板を表示装置の前面に配置する方法が知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６６１１９５６号公報
特開２０２１－０１５２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の手法は、レンズアレイを用いたインテグラル方式の表示装置にも適用可能である。しかし、反射防止膜は、一般的に反射を防止したい素子の両面にフッ化マグネシウム等の材料を所定の厚みでコーティングすることで形成される。そのため、反射防止膜の形成には、専用のコーティング処理設備が必要であり、簡易に実現することができないという問題がある。
また、特許文献２に記載の手法は、インテグラル方式の三次元映像表示装置に適用した場合、レンズアレイと表示デバイスの間に生じる多重反射光は防ぐことはできないという問題がある。
また、従来、インテグラル方式の三次元映像表示装置において、レンズアレイの両面で生じる反射光を反射防止膜等が不要な簡易な構成で遮断する技術は提案されていない。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題に鑑みてなされたもので、従来のインテグラル方式の三次元映像表示装置に対して、簡易な構成でレンズアレイの両面で生じる不要光を抑え、表示品質の高いインテグラル方式の三次元映像を表示することが可能な三次元映像表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明に係る三次元映像表示装置は、インテグラル方式の三次元映像表示装置であって、要素画像群表示部と、第１の円偏光板と、レンズアレイと、第２の円偏光板と、を備え、第１の円偏光板および第２の円偏光板は、円偏光の回転方向が同じで、それぞれ、レンズアレイに近い方から順に、１／４波長板と直線偏光板とで構成される構成とした。
【０００８】
かかる構成において、三次元映像表示装置は、要素画像群表示部によって、インテグラル方式の要素画像が二次元配列された要素画像群を表示する。
そして、三次元映像表示装置は、要素画像群表示部の表示面側に配置された第１の円偏光板の直線偏光板と１／４波長板とによって、要素画像群の光線を円偏光の光線に変換する。
そして、三次元映像表示装置は、第１の円偏光板の光の出射面側に配置されたレンズアレイによって、要素画像群の光線からインテグラル方式の三次元映像を表示する。
【０００９】
また、三次元映像表示装置は、レンズアレイの光の出射面側に配置された、第１の円偏光板と回転方向が同じ第２の円偏光板の１／４波長板と直線偏光板とによって、レンズアレイから出射される円偏光の光線を直線偏光の光線に変換する。
すなわち、三次元映像表示装置は、直線偏光の光線として、インテグラル方式の三次元映像を表示する。
【００１０】
このとき、三次元映像表示装置は、要素画像群表示部が表示する円偏光の光線の一部が、レンズアレイで要素画像群表示部側に反射した場合、回転方向が異なる円偏光の光線となるため、反射光を第１の円偏光板によって遮断する。
（【００１１】以降は省略されています）

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