專利名稱：立體圖像識別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于令使用者能夠體會立體性顯示的圖像顯示技術(shù)。
背景技術(shù)：
在日本特開平5-257083號公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中公開了使用偏振光眼鏡的立體顯示技術(shù)，該偏振光眼鏡將偏振光方向差異90°的偏振片分別對準(zhǔn)左右眼睛而進(jìn)行了粘合。 此外，在日本特開平6-178325號公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)和日本特開2002-82307號公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)中公開了使用液晶快門眼鏡的立體顯示技術(shù)，該液晶快門眼鏡與立體顯示用的左右圖像同步來開閉左右的快門。但是，在以專利文獻(xiàn)1為代表的現(xiàn)有例中，在液晶面板上每隔1列像素列分別形成右圖像和左圖像，因此存在顯示圖像的分辨率下降的不良情況。此外，作為使用這種偏振光眼鏡的立體顯示技術(shù)之一，還具有使用有規(guī)律地排列細(xì)微偏振光元件而構(gòu)成的昂貴的光學(xué)膜的偏振光眼鏡。但是，此時(shí)需要在液晶面板等顯示裝置的射出光側(cè)高精度地安裝上述光學(xué)膜，從而光學(xué)膜的設(shè)置不容易。此外，在使用該光學(xué)膜的情況下，為了防止干擾條紋 (moire)，需要將黑矩陣的寬度設(shè)置得更寬，因此還存在從顯示裝置的射出光量減少的不良情況。另一方面，以專利文獻(xiàn)2、3為代表的現(xiàn)有例是還能夠廣泛應(yīng)用于液晶顯示裝置以外方式的顯示裝置的優(yōu)異技術(shù)。但是，在專利文獻(xiàn)2中沒有公開液晶快門眼鏡的具體結(jié)構(gòu)。 同樣，在專利文獻(xiàn)3中也沒有公開液晶快門眼鏡的具體結(jié)構(gòu)，但是根據(jù)該文獻(xiàn)的0037段等中的記載，推測構(gòu)成該快門眼鏡的液晶封入玻璃的實(shí)體為TN型的液晶元件。但是，在使用TN型的液晶元件構(gòu)成快門眼鏡的情況下，比較難以降低正面透射率。即，快門眼鏡的左右之間的遮光性劣化。因此，在例如僅想視覺辨認(rèn)左眼用圖像的定時(shí)， 容易產(chǎn)生右眼用圖像也稍微被視覺辨認(rèn)的狀態(tài)(所謂的串?dāng)_)，從而顯示品質(zhì)下降。此外， 在該快門眼鏡中，取決于視角而能夠看到較大的漏光。因此，例如在畫面中心處能夠正常進(jìn)行視覺辨認(rèn)，但是在畫面周緣部產(chǎn)生串?dāng)_，或者由于使用該快門眼鏡來視覺辨認(rèn)立體性顯示的使用者晃動、傾斜面部等來移動視線從而在相對于液晶元件傾斜的方位進(jìn)行畫面的視覺辨認(rèn)時(shí)，容易產(chǎn)生視覺辨認(rèn)的圖像錯位或者混雜的不良情況。專利文獻(xiàn)1日本特開平5-257083號公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開平6-178325號公報(bào)專利文獻(xiàn)3日本特開2002-82307號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的具體方式的目的之一在于提供一種如下技術(shù)能夠令使用者在具有優(yōu)異的遮光性、且抑制了串?dāng)_的良好的狀態(tài)下視覺辨認(rèn)立體像，而不怎么取決于視角。本發(fā)明的一個方式的立體圖像識別裝置組合使用了以預(yù)定周期交替顯示右眼用圖像和左眼用圖像的圖像顯示裝置，在該立體圖像識別裝置中，具有(a)由使用者佩戴的一對第1和第2快門元件；以及(b)驅(qū)動部，其對應(yīng)于所述圖像顯示裝置對所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的切換而選擇性地使所述第1和第2快門元件動作。所述第1和第2快門元件分別具有(c)使各自的吸收軸大致垂直而配置的第1偏振片和第2偏振片；(d)液晶元件，其具有在無電壓施加時(shí)液晶分子進(jìn)行垂直或大致垂直取向的液晶層，配置在所述第1偏振片與所述第2偏振片之間；以及(e)第1光學(xué)補(bǔ)償板，其具有負(fù)的雙軸光學(xué)各向異性，配置在所述第1偏振片與所述液晶元件之間。所述液晶元件被配置成使所述液晶層的層厚方向的大致中央處的液晶分子的取向方向與所述第1偏振片及所述第2偏振片各自的所述吸收軸分別成大致45°的角度，所述第1光學(xué)補(bǔ)償板被配置成面內(nèi)滯相軸與所述第1 偏振片的所述吸收軸大致垂直。根據(jù)上述立體圖像識別裝置，能夠令使用者在具有優(yōu)異的遮光性、且抑制了串?dāng)_的良好的狀態(tài)下視覺辨認(rèn)立體像，而不怎么取決于視角。此外，上述立體圖像識別裝置不限于液晶顯示器，能夠與等離子體顯示器、有機(jī)EL顯示器、布朗管顯示器、場致發(fā)射顯示器等各種方式的圖像顯示裝置組合使用，并且不需要對圖像顯示裝置的改造等，還能夠不降低分辨率地實(shí)現(xiàn)立體顯示。上述立體圖像識別裝置優(yōu)選還具有第2光學(xué)補(bǔ)償板，該第2光學(xué)補(bǔ)償板具有負(fù)的雙軸光學(xué)各向異性，配置在所述第2偏振片與所述液晶元件之間。此時(shí)，所述第2光學(xué)補(bǔ)償板被配置成面內(nèi)滯相軸與所述第2偏振片的所述吸收軸大致垂直。在上述立體圖像識別裝置中，還優(yōu)選所述第1和第2快門元件隔著預(yù)定位置配置， 所述第1快門元件的所述液晶元件中的所述液晶分子的取向方向與所述第2快門元件的所述液晶元件中的所述液晶分子的取向方向分別被設(shè)定成隔著所述預(yù)定位置朝外。本發(fā)明的另一方式的立體圖像識別裝置與采用直線偏振光以預(yù)定周期交替顯示右眼用圖像和左眼用圖像的圖像顯示裝置組合使用，在該立體圖像識別裝置中，具有(a) 第1光學(xué)補(bǔ)償板，其具有IOOnm ieOnm的面內(nèi)相位差，配置在所述圖像顯示裝置的前表面?zhèn)龋?b)由使用者佩戴的一對快門元件；以及(c)驅(qū)動部，其對應(yīng)于所述圖像顯示裝置對所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的切換使所述一對快門元件選擇性動作。所述一對快門元件分別具有(d)液晶元件，其具有在無電壓施加時(shí)液晶分子進(jìn)行垂直或大致垂直取向的液晶層；(e)第2光學(xué)補(bǔ)償板，其具有IOOnm 160nm的面內(nèi)相位差，隔著所述液晶元件與所述圖像顯示裝置相對配置；以及(f)偏振片，其隔著所述液晶元件和所述第2光學(xué)補(bǔ)償板與所述圖像顯示裝置相對配置。根據(jù)上述立體圖像識別裝置，能夠令使用者在具有優(yōu)異的遮光性、且抑制了串?dāng)_的良好的狀態(tài)下視覺辨認(rèn)立體像，而不怎么取決于視角。此外，各快門元件即使在分別設(shè)為遮光狀態(tài)的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)比較高的透射率，因此在失效安全的觀點(diǎn)上也比較有用。上述圖像顯示裝置是例如具有配置在表側(cè)的表面偏振片的液晶顯示裝置。此時(shí)， 上述立體圖像識別裝置優(yōu)選所述表面偏振片的吸收軸與所述一對快門元件各自的所述偏振片的吸收軸相互大致垂直配置。在上述立體圖像識別裝置中，還優(yōu)選所述第1光學(xué)補(bǔ)償板的面內(nèi)滯相軸與所述第 2光學(xué)補(bǔ)償板的面內(nèi)滯相軸相互大致垂直配置。在上述立體圖像識別裝置中，優(yōu)選所述第1光學(xué)補(bǔ)償板和所述第2光學(xué)補(bǔ)償板分別是顯現(xiàn)出正的單軸光學(xué)各向異性的光學(xué)板，顯現(xiàn)負(fù)的雙軸光學(xué)各向異性的光學(xué)板或顯現(xiàn) 4出正的雙軸光學(xué)各向異性的光學(xué)板中的任意一個。


圖1是示出第1實(shí)施方式的立體圖像識別裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意性立體圖。圖2是示出各快門元件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖。圖3是示出快門元件的各結(jié)構(gòu)中的光學(xué)軸配置例的圖。圖4是示出各快門元件的光電特性的瞬態(tài)響應(yīng)的測定例的圖。圖5是示出視角特性中的方位角定義的圖。圖6是示出快門元件的視角特性的測定例的圖。圖7是示出快門元件的視角特性的測定例的圖。圖8是示出快門元件的視角特性的測定例的圖。圖9是示出快門元件的視角特性的測定例的圖。圖10是示出使立體圖像識別裝置與圖像顯示裝置同步進(jìn)行動作時(shí)的時(shí)序圖的一例的圖。圖11是示出使立體圖像識別裝置與圖像顯示裝置同步進(jìn)行動作時(shí)的時(shí)序圖的一例的圖。圖12是用于說明各快門元件中的液晶單元的液晶分子的取向方向與上側(cè)偏振片、下側(cè)偏振片的粘合角度的優(yōu)選關(guān)系的圖。圖13是用于說明結(jié)合面部形狀傾斜眼鏡角度時(shí)的實(shí)施方式的圖。圖14是用于說明圖像顯示裝置的射出側(cè)偏振片的透射軸傾斜45°時(shí)的各快門元件的優(yōu)選實(shí)施方式的圖。圖15是用于說明圖像顯示裝置的射出側(cè)偏振片的吸收軸在垂直方向(縱向)或水平方向(橫向)上傾斜時(shí)的各快門元件的優(yōu)選實(shí)施方式的圖。圖16是用于說明圖像顯示裝置的射出側(cè)偏振片的吸收軸在垂直方向(縱向)或水平方向(橫向)上傾斜時(shí)的各快門元件的優(yōu)選實(shí)施方式的圖。圖17是示出第2實(shí)施方式的立體圖像識別裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意性立體圖。圖18是示出立體圖像識別裝置的結(jié)構(gòu)的示意性側(cè)視圖。圖19是示出液晶單元的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖。圖20是示出立體圖像識別裝置的各結(jié)構(gòu)中的光學(xué)軸配置例的圖。圖21是示出各快門元件的光電特性的瞬態(tài)響應(yīng)的測定例的圖。圖22是示出快門元件的視角特性的測定例的圖。圖23是示出快門元件的視角特性的測定例的圖。圖M是示出快門元件的視角特性的測定例的圖。圖25是示出快門元件的視角特性的測定例的圖。標(biāo)號說明UlOl 立體圖像識別裝置；2,102 圖像顯示裝置；2a,2bU02aU02 偏振片；2c、 102c 液晶面板；lla、llb、llla、lllb 快門元件；12,112 驅(qū)動部；13 上側(cè)偏振片；14 光學(xué)補(bǔ)償板；15,113 液晶單元(液晶元件)；16 光學(xué)補(bǔ)償板；17 偏振片；21 上側(cè)基板；22 上側(cè)電極；23 取向膜；24 下側(cè)基板；25 下側(cè)電極；26 取向膜；27 液晶層；110 光學(xué)補(bǔ)償板；114 光學(xué)補(bǔ)償板；115 偏振片。
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。(第1實(shí)施方式)圖1是示出第1實(shí)施方式的立體圖像識別裝置(立體顯示裝置)的概略結(jié)構(gòu)的示意性立體圖。圖1所示的本實(shí)施方式的立體圖像識別裝置1構(gòu)成為包含一對快門元件11a、 lib和驅(qū)動該快門元件IlaUlb的驅(qū)動部12。一對快門元件na、llb對應(yīng)于人雙眼的平均間隔，隔著預(yù)定位置在一個方向上排列配置，例如如圖1所示構(gòu)成為眼鏡狀。驅(qū)動部12與圖像顯示裝置2的圖像顯示定時(shí)同步，將預(yù)定的驅(qū)動電壓提供給快門元件lla、llb。驅(qū)動部12將例如驅(qū)動頻率為1000Hz的矩形波電壓提供給快門元件11a、 lib。對于驅(qū)動電壓，能夠?qū)⒗鐢嚅_電壓設(shè)為0V，接通電壓設(shè)為IOV(靜態(tài)驅(qū)動)。關(guān)于利用驅(qū)動部12的驅(qū)動電壓的供給方法將后述。另外，驅(qū)動部12可以與快門元件Ila等形成為一體，也可以內(nèi)置在圖像顯示裝置2中。圖像顯示裝置2與驅(qū)動部12除了圖1那樣的有線連接以外，也可以通過基于電波或紅外線等的無線通信來連接。圖2是示出各快門元件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖。如圖2所示，各快門元件11a、 lib分別構(gòu)成為具有上側(cè)偏振片13、光學(xué)補(bǔ)償板14、液晶單元(液晶元件)15、光學(xué)補(bǔ)償板 16和下側(cè)偏振片17。上側(cè)偏振片13隔著液晶單元15等與下側(cè)偏振片17相對配置。該上側(cè)偏振片13 被配置在當(dāng)各快門元件Ila等被使用者佩戴時(shí)，以使用者的視覺辨認(rèn)位置為基準(zhǔn)遠(yuǎn)離該視覺辨認(rèn)位置的一側(cè)，換言之，接近圖像顯示裝置2的一側(cè)。此外，下側(cè)偏振片17被配置在當(dāng)各快門元件Ila等被使用者佩戴時(shí)，以使用者的視覺辨認(rèn)位置為基準(zhǔn)接近該視覺辨認(rèn)位置的一側(cè)，換言之，遠(yuǎn)離圖像顯示裝置2的一側(cè)。上側(cè)偏振片13和下側(cè)偏振片17被配置成各自的吸收軸大致垂直。光學(xué)補(bǔ)償板14配置成被上側(cè)偏振片13和液晶單元15夾住。同樣，光學(xué)補(bǔ)償板16 配置成被下側(cè)偏振片17和液晶單元15夾住。本實(shí)施方式中的各光學(xué)補(bǔ)償板14、16是具有負(fù)的雙軸光學(xué)各向異性的光學(xué)板(雙軸板)。光學(xué)補(bǔ)償板14的面內(nèi)滯相軸被配置成與上側(cè)偏振片13的透射軸大致平行。同樣，光學(xué)補(bǔ)償板16的面內(nèi)滯相軸被配置成與下側(cè)偏振片 17的透射軸大致平行。各光學(xué)補(bǔ)償板14、16例如面內(nèi)相位差為大致45nm，厚度方向相位差為大致120nm。液晶單元15具有無電壓施加時(shí)的液晶層的取向狀態(tài)為大致垂直的單軸取向狀態(tài)。如圖所示，液晶單元15構(gòu)成為包含上側(cè)基板21、上側(cè)電極22、取向膜23、下側(cè)基板M、 下側(cè)電極25、取向膜沈以及液晶層27。上側(cè)基板21和下側(cè)基板M分別是例如玻璃基板、塑料基板等透明基板。塑料基板具有輕、難以破碎、且易彎曲等優(yōu)點(diǎn)，因此在將快門元件IlaUlb形成為眼鏡狀時(shí)更優(yōu)選。 此時(shí)，具有空氣阻層等的塑料基板更優(yōu)選。在上側(cè)基板21與下側(cè)基板M的相互之間，分散配置有隔離物(粒狀體)。通過這些隔離物，將上側(cè)基板21與下側(cè)基板對之間的間隙保持為預(yù)定距離(例如2. 0 μ m左右)。
上側(cè)電極22設(shè)置在上側(cè)基板21的一個面上。同樣，下側(cè)電極25設(shè)置在下側(cè)基板 M的一個面上。上側(cè)電極22和下側(cè)電極25分別通過對例如氧化銦錫(ITO)等的透明導(dǎo)電膜進(jìn)行適當(dāng)圖形化來構(gòu)成。取向膜23設(shè)置成在上側(cè)基板21的一面?zhèn)雀采w上側(cè)電極22。同樣，取向膜沈設(shè)置成在下側(cè)基板M的一面?zhèn)雀采w下側(cè)電極25。在本實(shí)施方式中，作為取向膜23和取向膜 26，使用了將液晶層27的初始狀態(tài)(無電壓施加時(shí))的取向狀態(tài)限制成大致垂直取向的膜 (垂直取向膜)。對各取向膜23 J6實(shí)施取向處理(例如摩擦處理)。各取向膜23 J6在液晶層27的界面附近對該液晶層27的液晶分子賦予預(yù)傾角。在本實(shí)施方式中賦予89°左右的預(yù)傾角。上側(cè)基板21與下側(cè)基板M被進(jìn)行位置對準(zhǔn)，使得對各取向膜23、26的取向處理方向(例如摩擦方向)為反平行狀態(tài)。由此，液晶層27被控制成具有小于90°的預(yù)傾角的大致垂直取向。另外，也可以僅對各取向膜23、26中的任意一方實(shí)施取向處理。此外，取向處理不限于摩擦處理，也可以是光取向法等。液晶層27被設(shè)置在上側(cè)基板21的上側(cè)電極22與下側(cè)基板M的下側(cè)電極25的相互之間。在本實(shí)施方式中，使用介電常數(shù)各向異性Δ ε為負(fù)(Δ ε <0)的液晶材料(向列液晶材料)構(gòu)成液晶層27。在液晶層27中，圖示的粗線示意性示出了無電壓施加時(shí)的液晶分子的取向方向(指向矢)。在本實(shí)施方式的液晶顯示裝置中，液晶層27的液晶分子的取向方向在初始狀態(tài)(無電壓施加狀態(tài))下被設(shè)定為具有89°左右的預(yù)傾角的大致垂直取向。當(dāng)對液晶層27施加電壓時(shí)，液晶層27的取向狀態(tài)發(fā)生變化，使得液晶分子的長軸方向與電場方向交叉。液晶層27的滯后為大致300nm。圖3是示出快門元件的各結(jié)構(gòu)中的光學(xué)軸的配置例的圖。各光學(xué)軸的方位基準(zhǔn) (0° )如圖中所示。假定快門元件IlaUlb沿大致水平方向(圖像顯示裝置2的左右方向)排列的狀態(tài)。例如如上所述，該狀態(tài)相當(dāng)于如下狀態(tài)在將快門元件IlaUlb構(gòu)成為眼鏡狀的情況下，使用者以與戴眼鏡同樣的方式佩戴這些快門元件，并且不傾斜頭部，正視圖像顯示裝置2。液晶單元15被配置成液晶層27的層厚方向的大致中央處的液晶分子的取向方向?yàn)?2點(diǎn)方向。另外，關(guān)于該液晶分子的取向方向，如果重視左右的視角特性，則優(yōu)選設(shè)為上述12點(diǎn)方向或6點(diǎn)方向，但是不限于此。也可以使快門元件Ila和快門元件lib的各液晶單元15中的液晶分子的取向方向相互不同。上側(cè)偏振片13的吸收軸被配置在從12點(diǎn)方位沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)大約45°后的位置。 與此相對，下側(cè)偏振片17的吸收軸被配置在從12點(diǎn)方位沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)大約45°后的位置。 由此，上側(cè)偏振片13和下側(cè)偏振片17被配置成各自的吸收軸大致垂直。光學(xué)補(bǔ)償板14被配置成其面內(nèi)滯相軸與上側(cè)偏振片13的吸收軸大致垂直。與此相對，光學(xué)補(bǔ)償板16被配置成其面內(nèi)滯相軸與下側(cè)偏振片17的吸收軸大致垂直。如圖所示，光學(xué)補(bǔ)償板14與光學(xué)補(bǔ)償板16各自的面內(nèi)滯相軸被配置成相互大致垂直。另外，也可以省略光學(xué)補(bǔ)償板14、16中的任意一方。此外，關(guān)于各光學(xué)補(bǔ)償板14、 16的厚度方向的相位差(使用2個的情況下為其合計(jì))，優(yōu)選設(shè)定為液晶單元15的滯后 And的大致0. 5 大致1倍。此外，光學(xué)補(bǔ)償板14、16各自的面內(nèi)相位差優(yōu)選設(shè)定為大致 30nm 大致65nm。圖4是示出各快門元件的光電特性的瞬態(tài)響應(yīng)的測定例的圖。圖4(a)是使透射光從暗狀態(tài)變化為明亮狀態(tài)時(shí)的測定例。在電氣方式上，使通過驅(qū)動部12提供給液晶層27 的驅(qū)動電壓從斷開電壓變化為接通電壓(在圖中表示為“電壓接通”)。此外，圖4(b)是使透射光從明亮狀態(tài)變化為暗狀態(tài)時(shí)的測定例。在電氣方式上，使通過驅(qū)動部12提供給液晶層27的驅(qū)動電壓從接通電壓變化為斷開電壓(在圖中表示為“電壓斷開”)。在圖4(b)中，可知從接通電壓變化為斷開電壓造成的透射率的變化比較快。具體而言，從透射率的最大值Tltltl (在本例中為左右)變化為其10%的值即Tltl為止的時(shí)間 t。ff低于2毫秒，為大約1.9毫秒。另一方面，在圖4(a)中，可知從斷開電壓變化為接通電壓造成的透射率的變化相對比較慢。具體而言，從透射率的最小值Ttl變化為其90%的值即 T90為止的時(shí)間t。n高于3毫秒，為大約3. 15毫秒。接著，關(guān)注明亮狀態(tài)和暗狀態(tài)的切換所需的時(shí)間(切換時(shí)間)。具體而言，將從透射率的最大值Tltltl的10%的值即Τ1(ι變化為透射率的最大值Tltltl的90%的值即T9tl為止的時(shí)間t,、和從透射率的最大值Tltltl的90%的值即T9tl變化為透射率的最大值Tltltl的10%的值即T10為止的時(shí)間tf分別設(shè)為切換時(shí)間。此時(shí)，切換時(shí)間tr為1. 65毫秒，切換時(shí)間tf為 1. 79毫秒。即，可以說任意一個切換時(shí)間都基本上不存在差異。接著，關(guān)注從明亮狀態(tài)變化為暗狀態(tài)或者從暗狀態(tài)變化為明亮狀態(tài)實(shí)際上透射率開始變化所需的時(shí)間。具體而言，分別關(guān)注從透射率的最小值Ttl變化到Tltl為止的時(shí)間tto、 和從透射率的最大值Tltltl變化為T9tl為止的時(shí)間tdf。如圖4(a)所示，上升時(shí)間〖&大約需要 1. 51毫秒。與此相對，如圖4(b)所示，下降時(shí)間tdf大約為0. 1毫秒。即，可知在上升時(shí)間砧與下降時(shí)間tdf間存在較大時(shí)滯。在用圖4(a)確認(rèn)該時(shí)滯中的透射率時(shí)，可知透射率在開始變化之前的期間內(nèi)為大致0%。如后所述，能夠有效利用該現(xiàn)象。接著，說明用于本實(shí)施方式的立體圖像識別裝置1的快門元件Ila(或lib)的視角特性的測定例。作為驅(qū)動條件，設(shè)為驅(qū)動頻率為1000Hz、斷開電壓為0V、接通電壓為IOV 的靜態(tài)驅(qū)動。另外，視角特性中的方位角的定義如圖5所示。圖6和圖7是示出用于上述圖4(a)和圖4(b)的特性測定的快門元件中的視角特性的圖。當(dāng)關(guān)注接通透射率(透射狀態(tài))時(shí)，可知除了視角方向(12點(diǎn)方位)以外，視角依存性比較小。尤其是，可知左右方向(90°方向=9點(diǎn)-3點(diǎn)方向)的視角比較寬，即使以很大傾斜度來觀察圖像顯示裝置2 (在例如50°方向上進(jìn)行觀察)，透射率也為25%以上， 能夠視覺辨認(rèn)明亮的顯示。另一方面，可知在視角方向(12點(diǎn)方位)處接通透射率的視角依存性稍大，在上方向(12點(diǎn)方位)上20°以上的視角時(shí)透射率為20%以下。該情況也被考慮為不良情況。但是，實(shí)際的眼鏡一般是橫長形，并且使用者在實(shí)際視覺辨認(rèn)圖像顯示裝置2的情況下，認(rèn)為基本上不存在如上述條件那樣在朝上方向傾斜來視覺辨認(rèn)圖像的情況 (例如以趴著的姿勢進(jìn)行視覺辨認(rèn))，因此實(shí)用上不會成為大問題。此外，當(dāng)使各快門元件 Ila等相對于圖像顯示裝置2的畫面稍微傾斜時(shí)，上述問題得到較大改善。圖8示出假定為使各快門元件Ila等的前表面相對于圖像顯示裝置2的畫面傾斜20°時(shí)的視角特性。如圖所示，可知視角特性被改善，即使上下分別偏移30°角度也顯現(xiàn)出25%以上的明亮的透射率。接著，關(guān)注斷開透射率(遮光狀態(tài))。圖7是放大示出圖6所示的視角特性下的斷開透射率的圖。正面方向上的透射率不論相對于哪個方位都大致為0%，即使著眼于士 10°的角度，透射率的數(shù)值也均為0.02%以下。由此，可知在實(shí)用上能夠得到大致完全的遮光狀態(tài)。并且，相對于寬視角遮光性也非常高，在士30°的角度時(shí)，透射率的數(shù)值均為 0.05%以下。即，可以說各快門元件Ila作為優(yōu)異的快門發(fā)揮功能。另外，與上述圖8同樣，圖9示出假定為使各快門元件Ila等的前表面相對于圖像顯示裝置2的畫面傾斜20° 時(shí)的視角特性?？芍藭r(shí)也為沒有特別問題的視角特性。根據(jù)以上的第1實(shí)施方式，能夠?qū)崿F(xiàn)視角特性優(yōu)異、并且暗狀態(tài)的透射率明顯較低的快門元件。能夠通過將具有該快門元件的立體圖像識別裝置與圖像顯示裝置進(jìn)行組合使用，來實(shí)現(xiàn)良好的立體顯示。以下，例示第1實(shí)施方式的立體圖像識別裝置1的驅(qū)動方法。上述圖像顯示裝置2為了進(jìn)行立體顯示，一邊以預(yù)定周期切換右眼用圖像和左眼用圖像一邊交替進(jìn)行顯示。顯示切換頻率為例如120Hz。此時(shí)，每隔大約8. 3毫秒切換右眼用圖像和左眼用圖像。在圖像顯示裝置2進(jìn)行所謂的倍速顯示時(shí)，顯示切換頻率為MOHz。 此時(shí)，每隔大約4. 2毫秒切換右眼用圖像和左眼用圖像。此時(shí)，立體圖像識別裝置1中的驅(qū)動部12對應(yīng)于圖像顯示裝置2的顯示切換定時(shí)而驅(qū)動快門元件lla、llb。例如，在顯示右眼用圖像的幀中，從驅(qū)動部12對與使用者的右眼對應(yīng)的快門元件lib施加接通電壓，從驅(qū)動部12對與使用者的左眼對應(yīng)的快門元件Ila施加斷開電壓。由此，快門元件lib成為透光狀態(tài)，快門元件Ila成為遮光狀態(tài)，因此成為使用者能夠僅用右眼視覺辨認(rèn)右眼用圖像的狀態(tài)。反之，在顯示左眼用圖像的幀中，從驅(qū)動部 12對與使用者的左眼對應(yīng)的快門元件Ila施加接通電壓，從驅(qū)動部12對與使用者的右眼對應(yīng)的快門元件lib施加斷開電壓。由此，快門元件Ila成為透光狀態(tài)，快門元件lib成為遮光狀態(tài)，因此成為使用者能夠僅用左眼視覺辨認(rèn)左眼用圖像的狀態(tài)。與圖像顯示裝置2的右眼用圖像和左眼用圖像的切換定時(shí)同步執(zhí)行這些動作，從而使用者能夠視覺辨認(rèn)立體顯
7J\ ο圖10是示出使立體圖像識別裝置與圖像顯示裝置同步進(jìn)行動作時(shí)的時(shí)序圖的一例的圖。在本例中，圖像顯示裝置2中的1幀時(shí)間為16. 7毫秒，將該1幀分割為2個子幀 SB1、SB2。各子幀時(shí)間分別為大約8. 33毫秒。子幀SBl是右眼用圖像的顯示期間，子幀SB2 是左眼用圖像的顯示期間。各子幀時(shí)間被分為圖像形成時(shí)間和背照燈點(diǎn)亮?xí)r間。在假定了例如液晶顯示裝置作為上述圖像顯示裝置2的情況下，形成右眼用、左眼用的各圖像需要幾毫秒的時(shí)間?？紤]這種情況，在本實(shí)施方式中，通過在形成了圖像的定時(shí)點(diǎn)亮圖像顯示裝置2的背照燈，選擇性顯示右眼用或左眼用圖像。與此相對，本實(shí)施方式的立體圖像識別裝置1中的各快門元件IlaUlb相對于圖像顯示裝置2中的各圖像形成時(shí)間具有足夠快的響應(yīng)特性。由此，不論在哪種條件下進(jìn)行顯示，都能夠結(jié)合背照燈的點(diǎn)亮將快門元件IlaUlb的各液晶單元15選擇性控制為透光狀態(tài)或遮光狀態(tài)。另外，在圖像顯示裝置2為液晶顯示裝置的情況下，期望將該液晶顯示裝置的射出側(cè)偏振片的透射軸(或吸收軸)、與作為各快門元件Ila等的入射側(cè)的上側(cè)偏振片13的透射軸(或吸收軸)在相同方向上一致。圖11是示出使立體圖像識別裝置與圖像顯示裝置同步進(jìn)行動作時(shí)的時(shí)序圖的另一例的圖。在本例中，圖像顯示裝置2為等離子體顯示裝置或有機(jī)EL顯示裝置等，假定了右眼用、左眼用的各圖像形成時(shí)間比較短的情況。此時(shí)，各快門元件IlaUlb的液晶單元15 的響應(yīng)速度為控速(律速)。
在以上述快門元件Ila等為前提的情況下，各快門元件Ila等的上升特性為如下狀態(tài)即使將驅(qū)動電壓設(shè)為接通電壓，在大約1.5毫秒的時(shí)滯期間，透射率也基本上不變化。以該情況為前提時(shí)，即使與例如顯示與左眼對應(yīng)的圖像的期間重疊1 1. 5毫秒來將與右眼對應(yīng)的快門元件lib的驅(qū)動電壓設(shè)為接通電壓，也能夠成為在右眼中不會視覺辨認(rèn)左眼用圖像的狀態(tài)。另一方面，關(guān)于各快門元件Ila等的下降特性，在將驅(qū)動電壓設(shè)為斷開電壓起經(jīng)過1.9毫秒 3毫秒后成為遮光狀態(tài)。此時(shí)，如果成為如下狀態(tài)即應(yīng)設(shè)為透光狀態(tài)的快門元件的透射率上升在經(jīng)過1. 8毫秒 2. 2毫秒后飽和、并且應(yīng)設(shè)為遮光狀態(tài)的快門元件的透射率降低達(dá)到，則能夠開始圖像顯示裝置2的圖像顯示。即，能夠?qū)⒆訋瑫r(shí)間的 8. 33毫秒中的5. 3 6. 6毫秒作為圖像顯示期間。這樣，能夠通過利用各快門元件11a、lib 的響應(yīng)特性并進(jìn)行最優(yōu)化，更明亮地顯示圖像。接著，根據(jù)圖12，對實(shí)際佩戴的各快門元件IlaUlb中的液晶單元15的液晶分子的取向方向與上側(cè)偏振片13、下側(cè)偏振片17的粘合角度的優(yōu)選關(guān)系進(jìn)行說明。此處，將液晶單元15的液晶層27的層厚方向大致中央處的液晶分子的取向方向(在施加電壓時(shí)液晶分子倒塌的方向)定義為視角方向。此外，當(dāng)關(guān)注上側(cè)偏振片13和下側(cè)偏振片17的透射軸時(shí)，以各透射軸大致垂直的方式配置各偏振片，與視角方向分別偏差45°。當(dāng)考慮使用者實(shí)際佩戴眼鏡狀的各快門元件IlaUlb的情況時(shí)，如圖13所示，設(shè)置結(jié)合面部形狀使眼鏡角度傾斜的情況(傾斜角Θ)。首先，使用液晶顯示裝置作為圖像顯示裝置2，圖14示出圖像顯示裝置的射出側(cè)的偏振片的透射軸傾斜成45°時(shí)的各快門元件IlaUlb的優(yōu)選實(shí)施方式。此時(shí)，使液晶顯示裝置側(cè)的偏振片的透射軸的方向、與作為各快門元件Ila等的入射側(cè)的上側(cè)偏振片13的透射軸方向一致(設(shè)為大致平行)時(shí)能夠有效利用光，因此可以說是優(yōu)選的。液晶單元15 的視角方向(液晶分子的取向方向)從透射軸方向偏移大致45°，因此成為縱向或橫向， 如上所述，當(dāng)為橫向時(shí)眼鏡的左右方向的視角特性變差，因此如圖14所示那樣優(yōu)選設(shè)為縱向。在圖14中，將視角方向設(shè)定為上方向，但也可以是下方向。接著，使用液晶顯示裝置作為圖像顯示裝置2，圖15和圖16示出圖像顯示裝置的射出側(cè)的偏振片的吸收軸在垂直方向(縱向)或水平方向(橫向)傾斜時(shí)的各快門元件 IlaUlb的優(yōu)選實(shí)施方式。此時(shí)，當(dāng)使液晶顯示裝置側(cè)的偏振片透射軸的方向、與作為各快門元件Ila等的入射側(cè)的上側(cè)偏振片13的方向一致時(shí)能夠有效利用光，因此是優(yōu)選的。液晶單元15的視角方向從透射軸方向偏移大約45°，因此如圖所示，成為傾斜45°的方向， 但是如上所述，存在視角方向的透射率稍微變低的趨勢，因此在如圖13所示使各快門元件 Ila等沿著面部的形狀傾斜時(shí)，使視角方向(液晶分子的取向方向)向面部的外側(cè)傾斜比較好。由此，在右眼用快門元件lib和左眼用快門元件Ila中使視角方向分別不同比較的方法是優(yōu)選的，具體而言，優(yōu)選把視角方向(液晶分子的取向方向)設(shè)定成相互隔著預(yù)定位置朝外。在圖示的例子中，分別將視角方向設(shè)定為斜上方向，但也可以是斜下方向。另外，在傾斜角θ (參照圖13)的值較小的情況下，也可以在右眼用快門元件lib和左眼用快門元件Ila中將視角方向設(shè)定為相同。另一方面，在使用液晶顯示裝置以外的裝置(例如自發(fā)光型顯示裝置)作為圖像顯示裝置2的情況下，射出光不成為直線偏振光，因此上側(cè)偏振片13的粘合角度是任意的。 由此，能夠結(jié)合快門元件Ila等的傾斜角θ任意地選擇視角方向。大體而言，在傾斜角θ為0°的情況下優(yōu)選將視角方向設(shè)定為垂直方向，在傾斜角θ為20 30°的情況下，優(yōu)選將視角方向設(shè)定為最大45°的方向以使視角方向分別朝向外側(cè)。此時(shí)，可以是朝上方向也可以是朝下方向。根據(jù)以上的第1實(shí)施方式，能夠令使用者在具有優(yōu)異的遮光性、且抑制了串?dāng)_的良好的狀態(tài)下視覺辨認(rèn)立體像，而不怎么取決于視角。此外，上述立體圖像識別裝置不限于液晶顯示器，能夠與等離子體顯示器、有機(jī)EL顯示器、布朗管顯示器、場致發(fā)射顯示器等各種方式的圖像顯示裝置組合使用，并且不需要對圖像顯示裝置的改造等，還能夠不降低分辨率地實(shí)現(xiàn)立體顯示。另外，在上述第1實(shí)施方式中，作為液晶單元，例示了具有具備小于90°的預(yù)傾角的大致垂直取向的液晶層的液晶單元，但是液晶元件不限于此。例如，也可以使用如下的液晶元件具有具備大致90°的預(yù)傾角的垂直取向的液晶層，通過使用狹縫或突起部等產(chǎn)生的傾斜電場進(jìn)行取向控制。此外，在上述第1實(shí)施方式中，沒有特別說明快門元件的外形，但是能夠選擇矩形形狀、五邊形等多邊形或任意的曲線形狀等期望形狀。(第2實(shí)施方式)圖17是示出第2實(shí)施方式的立體圖像識別裝置(立體顯示裝置)的概略結(jié)構(gòu)的示意性立體圖。此外，圖18是示出立體圖像識別裝置的結(jié)構(gòu)的示意性側(cè)視圖。各圖所示的本實(shí)施方式的立體圖像識別裝置101構(gòu)成為包含光學(xué)補(bǔ)償板110、一對快門元件IllaUllb 和驅(qū)動該快門元件IllaUllb的驅(qū)動部112。假定將第2實(shí)施方式的立體圖像識別裝置101與射出直線偏振光作為用于圖像形成的光的類型的圖像顯示裝置102組合使用。如圖18所示，本實(shí)施方式的圖像顯示裝置 102是構(gòu)成為包含一對偏振片102a、102b和介于它們之間的液晶面板102c的液晶顯示裝置。另外，只要滿足上述前提，則可與第2實(shí)施方式的立體圖像識別裝置101組合的圖像顯示裝置102不限于液晶顯示裝置。光學(xué)補(bǔ)償板110配置在圖像顯示裝置102的畫面前方，更具體而言，如圖18所示， 配置在圖像顯示裝置102的偏振片(表面偏振片)10 的前方。該光學(xué)補(bǔ)償板110是面內(nèi)相位差為IOOnm ieOnm左右，優(yōu)選為大致1/4波長的光學(xué)板。光學(xué)補(bǔ)償板110的面內(nèi)滯相軸被設(shè)定成與圖像顯示裝置102的偏振片10 的吸收軸成大致45°的角度。這樣配置的光學(xué)補(bǔ)償板110和偏振片10 整體作為圓偏振片發(fā)揮功能。一對快門元件IllaUllb對應(yīng)于人雙眼的平均間隔在一個方向上排列配置，例如如圖17所示構(gòu)成為眼鏡狀。如圖18所示，各快門元件IllaUllb分別構(gòu)成為具有液晶單元(液晶元件)113、光學(xué)補(bǔ)償板114和偏振片115。驅(qū)動部112與圖像顯示裝置102的圖像顯示定時(shí)同步，將預(yù)定的驅(qū)動電壓提供給液晶單元113。驅(qū)動部112將例如驅(qū)動頻率1000Hz的矩形波電壓提供給液晶單元113。對于驅(qū)動電壓，能夠?qū)⒗鐢嚅_電壓設(shè)為0V，接通電壓設(shè)為IOV (靜態(tài)驅(qū)動)。另外，驅(qū)動部112 可以與快門元件Illa等形成為一體，也可以內(nèi)置在圖像顯示裝置102中。此外，在圖17的例子中，用有線方式進(jìn)行驅(qū)動部112與圖像顯示裝置102的連接，但也可以通過利用了電波或紅外線等的無線通信來連接。液晶單元113具有無電壓施加時(shí)的液晶層的取向狀態(tài)為大致垂直的單軸取向狀態(tài)。光學(xué)補(bǔ)償板114配置在液晶單元113的后方，更具體而言，如圖18所示，以使用者的視覺辨認(rèn)位置為基準(zhǔn)配置在接近該視覺辨認(rèn)位置的一側(cè)(遠(yuǎn)離圖像顯示裝置102的一側(cè))。即，光學(xué)補(bǔ)償板114隔著液晶單元113與圖像顯示裝置102相對配置。該光學(xué)補(bǔ)償板114是面內(nèi)相位差為IOOnm ieOnm左右，優(yōu)選為大致1/4波長的光學(xué)板。光學(xué)補(bǔ)償板 114的面內(nèi)滯相軸被設(shè)定成與偏振片115的吸收軸成大致45°的角度。當(dāng)組合這樣配置的光學(xué)補(bǔ)償板114和偏振片115時(shí)，整體作為圓偏振片發(fā)揮功能。偏振片115配置在光學(xué)補(bǔ)償板114的后方，更具體而言，如圖18所示，以視覺辨認(rèn)位置為基準(zhǔn)配置在接近該視覺辨認(rèn)位置的一側(cè)。即，偏振片115隔著液晶單元113和光學(xué)補(bǔ)償板114與圖像顯示裝置102相對配置。圖19是示出液晶單元113的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖。如圖19所示，第2實(shí)施方式的液晶單元113構(gòu)成為包含上側(cè)基板(第1基板)21、上側(cè)電極(第1電極)22、取向膜23、下側(cè)基板(第2基板)24、下側(cè)電極(第2電極)25、取向膜沈以及液晶層27。第2 實(shí)施方式的液晶單元113與上述第1實(shí)施方式的液晶單元15結(jié)構(gòu)相同，因此此處省略詳細(xì)說明。圖20是示出立體圖像識別裝置101的各結(jié)構(gòu)中的光學(xué)軸的配置例的圖。各光學(xué)軸的方位的基準(zhǔn)(0° )如圖中所示。在第2實(shí)施方式中，假定圖像顯示裝置102的偏振片 10 的吸收軸被設(shè)定為從12點(diǎn)方位沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)大約45°的情況。此外，假定快門元件 IllaUllb在大致水平方向(圖像顯示裝置102的左右方向)上排列的狀態(tài)。該狀態(tài)相當(dāng)于如下狀態(tài)例如如上所述，在將快門元件IllaUllb構(gòu)成為眼鏡狀的情況下，使用者以與眼鏡同樣的方式佩戴這些快門元件，并且不傾斜頭部地正視圖像顯示裝置102。光學(xué)補(bǔ)償板110的面內(nèi)滯相軸被配置在相對于偏振片10 的吸收軸沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)大致45°后的位置。在本實(shí)施方式中，如圖所示，在3點(diǎn)-9點(diǎn)方向上設(shè)定面內(nèi)滯相軸?？扉T元件Illa(或Illb)的液晶單元113被配置成使得液晶層27的層厚方向的大致中央處的液晶分子的取向方向?yàn)?2點(diǎn)方向。另外，關(guān)于該液晶分子的取向方向，如果重視左右的視角特性，則優(yōu)選設(shè)為上述12點(diǎn)方向或6點(diǎn)方向，但是不限于此。也可以使快門元件Illa和快門元件Illb的各液晶單元113中的液晶分子的取向方向相互不同。光學(xué)補(bǔ)償板114的面內(nèi)滯相軸被配置在相對于偏振片115的吸收軸沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)大致45°后的位置。在本實(shí)施方式中，如圖所示，在6點(diǎn)-12點(diǎn)方向上設(shè)定面內(nèi)滯相軸。此外，該光學(xué)補(bǔ)償板114的面內(nèi)滯相軸被配置成與上述光學(xué)補(bǔ)償板110的面內(nèi)滯相軸相互大致垂直。偏振片115的吸收軸被配置在從12點(diǎn)方位沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)大約45°后的位置。此外，該偏振片115的吸收軸被配置成與上述圖像顯示裝置102的偏振片10 的吸收軸相互
大致垂直。另外，光學(xué)補(bǔ)償板114的面內(nèi)滯相軸與偏振片115的吸收軸的相對角度不限于 45°，允許為43° 47°，更優(yōu)選為44° 46°左右的數(shù)值范圍。在對液晶單元113為無電壓施加的狀態(tài)(斷開電壓)時(shí)，如上構(gòu)成的各快門元件 IllaUllb在單體中分別能夠?qū)崿F(xiàn)35%左右的透射率。即，各快門元件IllaUllb在無電源施加狀態(tài)下作為透射率35%左右的眼鏡發(fā)揮功能，在失效安全的觀點(diǎn)上比較有利。另外，認(rèn)為能夠通過組合公知的防反射膜等，進(jìn)一步提高該透射率。此外，透射率還根據(jù)偏振片115 的選擇而增減。此外，該透射率對光學(xué)補(bǔ)償板114種類的依存性比較低。此處，進(jìn)一步說明各光學(xué)補(bǔ)償板110、114。將從圓偏振片射出的圓偏振光的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)為第1旋轉(zhuǎn)方向，該圓偏振片由配置在圖像顯示裝置102側(cè)的光學(xué)補(bǔ)償板110和圖像顯示裝置102的射出側(cè)的偏振片10 構(gòu)成。此外，在由快門元件Illa(或Illb)的光學(xué)補(bǔ)償板114和偏振片115構(gòu)成的圓偏振片中，從偏振片115側(cè)入射光，將從光學(xué)補(bǔ)償板114射出的圓偏振光的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)為第2旋轉(zhuǎn)方向。此時(shí)，優(yōu)選第1旋轉(zhuǎn)方向和第2旋轉(zhuǎn)相互為相反方向。此外，作為各光學(xué)補(bǔ)償板110、114，能夠使用對例如聚碳酸酯或降冰片系環(huán)狀烯樹脂膜進(jìn)行單軸延伸或雙軸延伸后的材料，或者具有光學(xué)各向異性的聚合物材料(例如液晶聚合物等實(shí)施了取向處理的材料)。此外，關(guān)于光學(xué)補(bǔ)償板110、114各自的面內(nèi)折射率分布，在設(shè)滯相軸方位為nx、進(jìn)相軸方位為ny、層厚方位為nz時(shí)，能夠采用如下板具有nx > ny = nz的關(guān)系(所謂的正的A板)、具有nx > ny > nz的關(guān)系(具有負(fù)的雙軸光學(xué)各向異性)、具有nx > ny < nz的關(guān)系(具有正的雙軸光學(xué)各向異性)、或者具有nz = nx > ny 的關(guān)系(負(fù)的A板)。光學(xué)補(bǔ)償板110和光學(xué)補(bǔ)償板114沒有必要為相同的折射率分布， 但是認(rèn)為如果為相同材質(zhì)，則更容易觀察良好的暗顯示狀態(tài)。兩者為相同材料、相同折射率分布時(shí)更優(yōu)選。此外，各光學(xué)補(bǔ)償板110、114沒有必要一定分別由單層光學(xué)部件構(gòu)成。例如，能夠通過將大致1/4波長板和大致1/2波長板進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏噍S配置來用兩片實(shí)現(xiàn)大致1/4波長板。圖21是示出各快門元件的光電特性的瞬態(tài)響應(yīng)的測定例的圖。圖21(a)和圖 21(c)是使透射光從暗狀態(tài)變化為明亮狀態(tài)時(shí)的測定例。使通過驅(qū)動部112提供給液晶層 27的驅(qū)動電壓電氣地從斷開電壓變化為接通電壓(在圖中表示為“電壓接通”)。此外，圖 21(b)和圖21(d)是使透射光從明亮狀態(tài)變化為暗狀態(tài)時(shí)的測定例。使通過驅(qū)動部112提供給液晶層27的驅(qū)動電壓電氣地從接通電壓變化為斷開電壓(在圖中表示為“電壓斷開”)。 另外，用于圖21(a)和圖21(b)的特性測定的快門元件Illa等各光學(xué)補(bǔ)償板110、114以及偏振片115的材質(zhì)等，與用于圖21(c)和圖21(d)的特性測定的快門元件Illa等的各光學(xué)補(bǔ)償板110、114以及偏振片115的材質(zhì)等不同。在圖21(b)和圖21(d)中，可知從接通電壓變化為斷開電壓造成的透射率變化比較快。具體而言，從透射率的最大值Tltltl(在本例中為25 27%左右)變化為其10%的值即Tltl為止的時(shí)間t。ff低于2毫秒，分別為大約1. 9毫秒、大約1. 2毫秒。另一方面，在圖 21(a)和圖21 (c)中，可知從斷開電壓變化為接通電壓造成的透射率變化相對比較慢。具體而言，從透射率的最小值Ttl變化為其90%的值即T9tl為止的時(shí)間t。n高于2毫秒，分別為大約3. 2毫秒、大約2. 4毫秒。接著，關(guān)注明亮狀態(tài)與暗狀態(tài)的切換所需的時(shí)間(切換時(shí)間)。具體而言，將從透射率的最大值Tltltl的10%的值即Τ1(ι變化為透射率的最大值Tltltl的90%的值即T9tl為止的時(shí)間t,、和從透射率的最大值Tltltl的90%的值即T9tl變化為透射率的最大值Tltltl的10%的值即Tltl為止的時(shí)間tf分別設(shè)為切換時(shí)間。在圖21(a)和圖21(b)中，切換時(shí)間、為大約 1. 66毫秒、切換時(shí)間tf為1. 76毫秒。此外，在圖21 (c)和圖21 (d)中，切換時(shí)間tr為大約 1. 31毫秒、切換時(shí)間tf為1. 14毫秒。即，可以說任意一個切換時(shí)間都基本上不存在差異。
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接著，關(guān)注從明亮狀態(tài)切換為暗狀態(tài)或者從暗狀態(tài)切換為明亮狀態(tài)透射率實(shí)際開始變化之前所需的時(shí)間。具體而言，分別關(guān)注從透射率的最小值Ttl變化到Tltl為止的時(shí)間 t^、和從透射率的最大值Tltltl變化為T9tl為止的時(shí)間tdf。如圖21 (a)和圖21 (C)所示，上升時(shí)間分別需要大約1.6毫秒、11毫秒。與此相對，如圖21(b)和圖21(d)所示，下降時(shí)間tdf分別為大約0. 14毫秒、0. 06毫秒。S卩，可知在上升時(shí)間與下降時(shí)間tdf中存在較大時(shí)滯。在分別用圖21 (a)、圖21 (c)確認(rèn)該時(shí)滯中的透射率時(shí)，可知透射率在開始變化之前的期間內(nèi)為大致0%。如后所述，能夠有效利用該現(xiàn)象。接著，說明用于第2實(shí)施方式的立體圖像識別裝置101的快門元件Illa(或Illb) 的視角特性的測定例。作為驅(qū)動條件，設(shè)驅(qū)動頻率為1000Hz、斷開電壓為0V、接通電壓為 IOV的靜態(tài)驅(qū)動。視角特性中的方位角的定義如在第1實(shí)施方式中說明的圖5所示。另外，在測定時(shí)使用市場出售的測定裝置，在該測定裝置的投光燈側(cè)配置了相當(dāng)于圖像顯示裝置102的偏振片10 的偏振片和光學(xué)補(bǔ)償板110。由此，在測定視角時(shí)，投光燈向極角方向移動，因此在測定時(shí)，投光燈側(cè)的偏振片和快門元件Illa側(cè)的偏振片115 的極角方向變化。并且，在進(jìn)行與方位角相關(guān)的測定時(shí)，投光燈保持原狀態(tài)不變，與此相對， 通過旋轉(zhuǎn)液晶單元113使方位角相對變化，因此投光燈側(cè)的偏振片和快門元件Illa側(cè)的偏振片115的方位角變化。由此，在以下的圖22 圖25所示的視角特性的測定例中，僅在視角方向且0°的數(shù)據(jù)時(shí)，偏振片和光學(xué)補(bǔ)償條件為理想形態(tài)，除此以外，相當(dāng)于偏振片的角度發(fā)生偏差的狀態(tài)或光學(xué)補(bǔ)償條件不是最佳的狀態(tài)。但是，這種狀態(tài)再現(xiàn)了圖像顯示裝置102與對其進(jìn)行視覺辨認(rèn)的使用者(觀察者)使用的快門元件IllaUllb的實(shí)際位置關(guān)系。即，使用者位于圖像顯示裝置102的正對面、且眼睛位置為水平的狀態(tài)(使面部筆直的狀態(tài))在圖22 圖25中與視角方向且0°的關(guān)系相當(dāng)，在使眼睛位置傾斜時(shí)，與45°方向或125°方向且0°的關(guān)系相當(dāng)，在使眼睛位置平行而傾斜觀察圖像顯示裝置102時(shí)，與視角方向且視角左右擺動時(shí)的狀態(tài)相當(dāng)。此處，作為使眼睛位置傾斜的狀態(tài)示出了 45°的狀態(tài)，但是使用者一邊觀察立體顯示一邊將面部傾斜45°以上的情況在實(shí)用上難以想象，因此將該狀態(tài)考慮為條件最差的狀態(tài)示出了視角特性。圖22是示出用于上述圖21(a)和圖21(b)的特性測定的快門元件中的視角特性的圖。當(dāng)關(guān)注接通透射率(透射狀態(tài))時(shí)，可知在視角方向(使用者不傾斜面部的狀態(tài)) 上視角依存性較小，即使傾斜觀察圖像顯示裝置102也能夠視覺辨認(rèn)明亮的顯示。另一方面，可知在45°方向或125°方向上，在明亮狀態(tài)下存在視角依存性，使用者在將面部傾斜 45°的狀態(tài)下從傾斜方向觀察圖像顯示裝置102時(shí)，根據(jù)觀察方向存在亮度差異。但是， 認(rèn)為在觀察圖像顯示裝置102的范圍為士30°的范圍內(nèi)，即使在最差的條件下也為正面的 74%左右的降低，在允許范圍內(nèi)。圖M是示出用于上述圖21 (c)和圖21(d)的特性測定的快門元件中的視角特性的圖。當(dāng)關(guān)注接通透射率(透明亮狀態(tài))時(shí)，與上述圖22所示的結(jié)果大致相同，可知在視角方向(使用者不傾斜面部的狀態(tài))時(shí)視角依存性較小，即使傾斜觀察圖像顯示裝置102 也能夠視覺辨認(rèn)明亮的顯示。另一方面，可知在45°方向或125°方向上，在明亮狀態(tài)下存在視角依存性，使用者在將面部傾斜45°的狀態(tài)下從傾斜方向觀察圖像顯示裝置102時(shí)， 根據(jù)觀察方向存在亮度差異。但是，認(rèn)為在觀察圖像顯示裝置102的范圍為士30°的范圍內(nèi)，即使在最差的條件下也為正面的60%左右的降低，在允許范圍內(nèi)。
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在第2實(shí)施方式的立體圖像識別裝置101中使用了圓偏振光技術(shù)，而其特征點(diǎn)之一為即使從圖像顯示裝置102射出的光的偏振光軸方向與快門元件Illa等的入射側(cè)的偏振光軸方向錯開，透射率也不怎么變化。即使對圖22所示的視角特性中的視角方向的0° 視角時(shí)的透射率、與45°方向或125°方向的0°視角時(shí)的透射率進(jìn)行比較也沒有很大差異，其差小于8%。此外，可知在圖M所示的視角特性中的視角方向的0°視角時(shí)的透射率、 與45°方向或125°方向的0°視角時(shí)的透射率基本不存在差異。由此，使用者無論怎么傾斜面部，視覺辨認(rèn)的圖像的亮度也基本不產(chǎn)生差異，因此能夠放松地觀察圖像顯示裝置102 的畫面。接著，關(guān)注斷開透射率(遮光狀態(tài))。圖23是放大示出圖22所示的視角特性中的斷開透射率的圖?？芍谝暯欠较?不傾斜面部的狀態(tài))時(shí)視角依存性較小，即使傾斜觀察圖像顯示裝置102也顯現(xiàn)出優(yōu)異的遮光性。具體而言，觀察圖像顯示裝置102畫面的范圍為士30°的范圍內(nèi)的斷開透射率為大致0.4%。另一方面，可知在45°方向或125°方向上，在遮光狀態(tài)下存在視角依存性，在將面部傾斜45°的狀態(tài)下從傾斜方向觀察圖像顯示裝置102時(shí)，遮光性逐漸降低。但是，在觀察圖像顯示裝置102的畫面的范圍為士30°的范圍內(nèi)的斷開透射率為0.9%以下，認(rèn)為實(shí)用上是允許范圍。圖25是放大示出圖M所示的視角特性中的斷開透射率的圖。關(guān)于遮光性，比圖 23的視角特性優(yōu)異，在視角方向(不傾斜面部的狀態(tài))時(shí)，觀察圖像顯示裝置102的畫面的范圍為士30°的范圍時(shí)的斷開透射率為0.2%左右。此外，可知在45°方向或125°方向上，在遮光狀態(tài)下存在視角依存性，但是觀察圖像顯示裝置102的畫面的范圍為士30°的范圍內(nèi)的斷開透射率為0.8%以下，并且即使進(jìn)一步傾斜觀察畫面也不怎么漏光。但是，在上述第2實(shí)施方式中沒有考慮快門元件Illa等的液晶單元113或光學(xué)補(bǔ)償板110、114的視角特性。與此相對，為了改善液晶單元113的視角特性，將光學(xué)補(bǔ)償板 110、114中的一方或兩者置換為具有負(fù)的雙軸光學(xué)各向異性的光學(xué)補(bǔ)償板(雙軸板)是有效的。能夠通過使用具有負(fù)的雙軸光學(xué)各向異性的光學(xué)補(bǔ)償板，根據(jù)其厚度方向的相位差補(bǔ)償液晶單元113的液晶層27的滯后。此外，在快門元件Illa等的液晶單元113與光學(xué)補(bǔ)償板114之間，配置具有負(fù)的單軸光學(xué)各向異性(nx = ny> nz)的光學(xué)補(bǔ)償板(所謂的 C板)也是有效的。優(yōu)選這些光學(xué)補(bǔ)償板的厚度方向的相位差Rth為快門元件Illa等的液晶單元113的液晶層27的滯后的0. 5倍 1倍。另外，關(guān)于第2實(shí)施方式的立體圖像識別裝置101的驅(qū)動方法，能夠采用例如上述第1實(shí)施方式中的驅(qū)動方法(參照上述圖10、圖11)。為了避免重復(fù)記載，此處省略驅(qū)動方法的詳細(xì)說明。根據(jù)以上的第2實(shí)施方式，能夠?qū)崿F(xiàn)視角特性優(yōu)異、并且暗狀態(tài)的透射率明顯較低的快門元件。能夠通過將具有該快門元件的立體圖像識別裝置與圖像顯示裝置進(jìn)行組合使用，實(shí)現(xiàn)良好的立體顯示。此外，根據(jù)第2實(shí)施方式，能夠令使用者在具有優(yōu)異的遮光性、且抑制了串?dāng)_的良好的狀態(tài)下視覺辨認(rèn)立體像，而不怎么取決于視角。此外，各快門元件即使在分別設(shè)為遮光狀態(tài)的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)比較高的透射率，因此在失效安全的觀點(diǎn)上也比較有用。此外，在上述第2實(shí)施方式中列舉了液晶顯示裝置作為圖像顯示裝置的一例，但是不限于此。圖像顯示裝置只要是射出直線偏振光并進(jìn)行圖像形成的裝置即可。
此外，在上述第2實(shí)施方式中，作為液晶元件，例示了具有具備小于90°的預(yù)傾角的大致垂直取向的液晶層的液晶元件，但是液晶元件不限于此。例如，也可以使用如下的液晶元件具有具備大致90°的預(yù)傾角的垂直取向的液晶層，通過使用狹縫或突起部等產(chǎn)生的傾斜電場進(jìn)行取向控制。此外，在上述第2實(shí)施方式中，沒有特別說明液晶元件的外形，但是能夠選擇矩形形狀、五邊形等多邊形或任意的曲線形狀等期望的形狀。
權(quán)利要求
1.一種立體圖像識別裝置，其與以預(yù)定周期交替顯示右眼用圖像和左眼用圖像的圖像顯示裝置組合使用，該立體圖像識別裝置包括由使用者佩戴的一對第ι和第2快門元件；以及驅(qū)動部，其對應(yīng)于所述圖像顯示裝置對所述右眼用圖像和所述左眼用圖像的切換而選擇性地使所述第1和第2快門元件動作，所述第1和第2快門元件分別具有使各自的吸收軸大致垂直而配置的第1偏振片和第2偏振片；液晶元件，其具有在無電壓施加時(shí)液晶分子進(jìn)行垂直或大致垂直取向的液晶層，配置在所述第1偏振片與所述第2偏振片之間；以及第1光學(xué)補(bǔ)償板，其具有負(fù)的雙軸光學(xué)各向異性，配置在所述第1偏振片與所述液晶元件之間，所述液晶元件被配置成使所述液晶層的層厚方向的大致中央處的液晶分子的取向方向與所述第1偏振片及所述第2偏振片各自的所述吸收軸分別成大致45°的角度，所述第1光學(xué)補(bǔ)償板被配置成面內(nèi)滯相軸與所述第1偏振片的所述吸收軸大致垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體圖像識別裝置，其中，該立體圖像識別裝置還包括第2光學(xué)補(bǔ)償板，該第2光學(xué)補(bǔ)償板具有負(fù)的雙軸光學(xué)各向異性，配置在所述第2偏振片與所述液晶元件之間，所述第2光學(xué)補(bǔ)償板被配置成面內(nèi)滯相軸與所述第2偏振片的所述吸收軸大致垂直。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的立體圖像識別裝置，其中，所述第1和第2快門元件隔著預(yù)定位置配置，所述第1快門元件的所述液晶元件中的所述液晶分子的取向方向與所述第2快門元件的所述液晶元件中的所述液晶分子的取向方向分別被設(shè)定成隔著所述預(yù)定位置朝外。
全文摘要
提供一種技術(shù)，能令使用者在具有優(yōu)異的遮光性、抑制了串?dāng)_的良好狀態(tài)下視覺辨認(rèn)立體像，而不怎么取決于視角。立體圖像識別裝置具有一對第1和第2快門元件；驅(qū)動部，其對應(yīng)于右眼用圖像和左眼用圖像的切換選擇性地使第1和第2快門元件動作。第1和第2快門元件分別具有使各自的吸收軸大致垂直地配置的第1偏振片和第2偏振片；液晶元件，其具有在無電壓施加時(shí)液晶分子進(jìn)行垂直或大致垂直取向的液晶層，配置在第1偏振片與第2偏振片之間；第1光學(xué)補(bǔ)償板，其具有負(fù)的雙軸光學(xué)各向異性，配置在第1偏振片與液晶元件之間，液晶元件被配置成液晶層的層厚方向的大致中央處的液晶分子的取向方向與第1偏振片及第2偏振片各自的吸收軸成大致45°的角度，第1光學(xué)補(bǔ)償板配置成面內(nèi)滯相軸與第1偏振片的上述吸收軸大致垂直。
文檔編號G02B27/26GK102279472SQ20111015952
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月14日
發(fā)明者巖本宜久, 都甲康夫 申請人:斯坦雷電氣株式會社