主动快门眼镜和立体视频识别单元制造技术

本发明专利技术提供能够视认显示品质优异的立体视频的主动快门眼镜和立体视频识别单元。本发明专利技术的立体视频识别单元包括3D显示装置(视频显示装置)(110)和主动快门眼镜(120)。本发明专利技术的主动快门眼镜(120)具有右镜腿(141R)、左镜腿(141L)、右眼用透镜(121R)和左眼用透镜(121L)，右眼用透镜(121R)和左眼用透镜(121L)具有液晶单元。右眼用透镜(121R)和左眼用透镜(121L)各自以与包括右镜腿(141R)和左镜腿(141L)的上表面的水平面(A)垂直的平面(B)为基准具有倾斜。右眼用透镜(121R)倾斜的方向和角度以及左眼用透镜(121L)倾斜的方向和角度分别被设定为能够得到最佳的对比度的方向。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及主动快门眼镜和立体视频识别单元。更详细而言，涉及利用使用了液晶单元的快门的开闭来表现3D视频的主动快门眼镜和包括该主动快门眼镜的立体视频识别单元。
技术介绍
作为使用眼镜的立体视频识别单元，已知有双色眼镜方式、被动方式、主动方式等。双色眼镜(anaglyph)方式的显示品质非常差，会产生所谓的串扰。被动方式和主动方式均利用偏光眼镜。被动方式的偏光眼镜自身能够制造得轻且便宜，但是为了生成左眼用图像和右眼用图像，需要分别设置右眼用和左眼用的像素。此外，在进行立体视频显示时，与通常的平 面视频显示时相比需要2倍的空间分辨率，因此,一般而言立体视频的分辨率低。此外，显示品质也比主动方式低。而且，需要将λ/2板等偏光元件在各像素形成图案，因此，导致视频显示装置的成本上升。主动方式的显示性能优异，例如在立体视频识别单元用的视频显示装置(以下也称为3D显示装置)的空间分辨率为全高清(1920X1080)的情况下，能够保持全高清的分辨率进行立体显示。此外,主动方式的3D显示装置所追求的主要性能为高帧频和高性能的图像处理能力，这些即使是现有的高端视频显示装置也能够满足。即，不在视频显示装置自身中添加特别的部件，在3D内容的普及前的阶段也能够作为3D显示装置推广。以下，将在主动方式中使用的偏光眼镜也称为主动快门眼镜。作为主动方式的立体视频识别单元，例如公开有使用具有一对偏光板和设置在该一对偏光板之间的液晶层的、液晶快门透镜方式的主动快门眼镜的技术(例如，参照专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开昭61-227498号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，本专利技术的专利技术人在进行研究后，发现在偏光眼镜为液晶快门透镜方式的情况下，当在将偏光眼镜的透镜面与视频显示装置的显示画面平行地配置的基础上、观察者透过偏光眼镜观看该视频显示装置时，未必是正面方向(与偏光眼镜的透镜的前表面垂直的方向)具有最大的显示特性。具体而言，存在在比较正面方向与其它视角方向时，在正面方向出现对比度(CR比)降低、透射率降低、色感变化、串扰量的增加等的情况。本专利技术是鉴于上述现状而完成的，其目的在于，提供能够视认显示品质更加优异的立体视频的主动快门眼镜和立体视频识别单元。解决问题的方案本专利技术的专利技术人对能够视认显示品质优异的立体视频的主动快门眼镜进行了各种研究后，首先着眼于具有液晶单元的主动快门眼镜所具备的对比度特性的视野角依赖性。本专利技术的专利技术人在对主动快门眼镜的特性进行研究时，在视频显示装置的显示面的正面方向，将主动快门眼镜的左右的透镜面以使得它们分别与视频显示装置的显示面平行的方式配置，从观察者一侧、即视频显示装置一侧的相反侧进行了对比度的测定。图42是表示验证现有的主动快门眼镜的显示特性的样子的立体示意图。如图42所示，首先，准备透镜521，该透镜521依次包括观察者侧偏光元件522、视野角补偿膜525、液晶单元523、视野角补偿膜526和显示器侧偏光元件524，在显示器侧偏光元件522的一侧配置有测定器527。另外，观察者侧偏光元件522和显示器侧偏光元件524均为直线偏光元件。 图42的两个箭头表示直线偏光元件的透射轴。观察者侧偏光元件522的透射轴522t和显示器侧偏光元件524的透射轴524t处于彼此正交尼科尔的关系。观察者侧偏光元件522的透射轴522t沿通过0°方位和180°方位的直线配置，显示器侧偏光元件524的透射轴524t沿通过90°方位和270°方位的直线配置。视野角补偿膜525、526为具有补偿各透镜的遮光时的视野角的功能的负C板。液晶单元523是TN模式的液晶单元(TN单元)，液晶单元523包括一对基板和被夹持在该一对基板之间的液晶层，上述一对基板分别包括透明电极。液晶层包括介电常数各向异性为正的向列型液晶分子。液晶层内的液晶分子组在未施加电压时在上述一对基板表面附近沿取向处理方向取向，沿液晶层的厚度方向扭转(弯曲)大致90°地取向。液晶分子组的扭转方向在右眼用液晶单元和左眼用液晶单元一致，从观察者侧基板向显示器侧基板逆时针扭转。图42的单向箭头表示取向处理(例如，摩擦处理)方向。对液晶单元523的基板面的取向处理方向，在右眼用的液晶单元和左眼用的液晶单元一致，对显示器侧基板的取向处理方向，从观察者一侧看时为从90°方位至270°方位，对观察者侧基板的取向处理方向从观察者一侧看时为从180°方位至0°方位。图43是表示利用图42所示的测定方法、通过现有的主动快门眼镜的透镜视认视频显示装置时的对比度特性的结果的图。设想从图43的圆的中心向外周延伸的直线时，上述直线的方向表示方位，将右方位的方位角定义为0°，将上方位的方位角定义为90°，将左方位的方位角定义为180°，将下方位的方位角定义为270°。此外，从图43的圆的中心向外周延伸的直线的长度与极角的大小相当，表示离圆的中心越远就越大的极角。如图43所示，作为整体对比度的值随着离中心越来越远，即随着极角变大而下降。不过，对比度的下降的趋势在各方位角不同，因此，图43的对比度的值的变化在各方位不均匀。此外，如图43所示，对比度的值成为最大的场所不是图的中心(极角0° )，而是从中心倾斜一定大小的方位角和极角的位置。本专利技术的专利技术人着眼于这一点进行了进一步的研究。图44是从上方看现有技术中的构成立体视频识别单元的显示装置和主动快门眼镜时的示意图。如图44所示，以使得主动快门眼镜520的左右透镜521面分别与视频显示装置510的显示面平行的方式在视频显示装置510的显示面的正面方向配置有主动快门眼镜 520。图44中的虚线箭头表示主动快门眼镜的透镜521面的正面方向，实线箭头表示主动快门眼镜的透镜521呈现最大对比度的方向。在图44所示的例子中，主动快门眼镜的左右透镜521的结构相同，呈现最佳对比度的方向相同。此外，呈现最大对比度的方向为在从上方看时与显示面垂直的方向的右方向，与正面方向不一致。因而，这样的主动快门眼镜不能得到充分的对比度特性。与此相对，本专利技术的专利技术人发现，通过分别恰当地调整主动快门眼镜的左右各透镜的方向，能够有效地提高对比度特性，能够得到显示品质优异的立体视频。基本上利用将主动快门眼镜的右眼用透镜面和左眼用透镜面分别在对比度更高的方位角向观察者一侧倾斜的方法提高对比度特性。但是，将透镜向哪个方向倾斜、倾斜多少，根据主动快门眼镜的透镜所含的液晶单元的特性的不同而不同。此外，呈现最大对比度的方位角的方向根据 极角大小的不同而不同。本专利技术的专利技术人设想观察者观看作为对象的视频显示装置时的角度，发现以从相对于与透镜面垂直的方向成2 17°的方向看时、即从极角2 17°方向看时的对比度为基准是理想的。此外，确定了某极角时的最佳的方位角，被确定于某一方位，但是发现即使从该方位角偏离±45°，也同样能够进行显示特性的改善。此外还发现，仅对一个透镜进行恰当的调整不能得到显示特性改善的效果，如果不对右眼用透镜和左眼用透镜两者都进行恰当的角度的调节，就不能够得到良好的立体视频。 进一步，本专利技术的专利技术人发现不仅对于对比度，而且对于例如透射率的下降、色感变化、串扰量的增加等同样具有视野角依赖性的显示特性，也能够通过分别向恰当的方向调整来实现特性的改善，能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.08 JP 2010-1559421.一种主动快门眼镜，其特征在于 其是立体视频识别用的主动快门眼镜， 该主动快门眼镜具有右镜腿、左镜腿、右眼用透镜和左眼用透镜， 该右眼用透镜和该左眼用透镜具有液晶单元， 该右眼用透镜和该左眼用透镜以将该右眼用透镜和该左眼用透镜配置在同一平面上并且配置在与包括该右镜腿和该左镜腿的上表面的水平面垂直的面上的状态为基准具有倾斜， 该右眼用透镜倾斜的方向，是在与不倾斜时的该右眼用透镜面的法线所成的角度差为2 17°的范围内所包含的任一极角Q1，相对于对比度呈现最大值的方位角(^±45°的范围内所包含的任一方位角Φ2的该右眼用透镜的外侧边缘向观察者一侧靠近的方向， 该左眼用透镜倾斜的方向，是在与不倾斜时的该左眼用透镜面的法线所成的角度差为2 17°的范围内所包含的任一极角θ2，相对于对比度呈现最大值的方位角φ3±45°的范围内所包含的任一方位角Φ4的该左眼用透镜的外侧边缘向观察者一侧靠近的方向。2.如权利要求I所述的主动快门眼镜，其特征在于 所述右眼用透镜的对比度呈现最大值的方位角小1在270±90°的范围内， 所述左眼用透镜的对比度呈现最大值的方位角小3在270±90°的范围内。3.如权利要求I所述的主动快门眼镜，其特征在于 所述右眼用透镜的对比度呈现最大值的方位角小1在0±90°的范围内， 所述左眼用透镜的对比度呈现最大值的方位角小3在180±90°的范围内。4.如权利要求I所述的主动快门眼镜，其特征在于 所述右眼用透镜的对比度呈现最大值的方位角小1在315±45°的范围内， 所述左眼用透镜的对比度呈现最大值的方位角小3在225±45°的范围内。5.如权利要求I 4中任一项所述的主动快门眼镜，其特征在于 所述右眼用透镜和所述左眼用透镜均包括λ /4板和直线偏光板， 该λ /4板配置在该直线偏光板的与观察者侧相反的一侧的面。6.如权利要求I 5中任一项所述的主动快门眼镜,其特征在于 所述右眼用透镜和所述左眼用透镜具有以将所述主动快门眼镜左右平分的对称面为基准实质上相互对称的结构。7.如权利要求I 6中任一项所述的主动快门眼镜，其特征在于 未施加电压时的所述右眼用透镜的液晶单元中的液晶取向和所述左眼用透镜的液晶单元中的液晶取向，具有以将所述主动快门眼镜左右平分的对称面为基准实质上相互对称的扭转。8.如权利要求I 7中任一项所述的主动快门眼镜，其特征在于 未施加电压时的所述右眼用透镜的对比度分布和所述左眼用透镜的对比度分布，以将所述主动快门眼镜左右平分的对称面为基准实质上相互对称。9.如权利要求I 8中任一项所述的主动快门眼镜，其特征在于 所述右眼用透镜的液晶单元中所含的液晶材料和所述左眼用透镜的液晶单元中所含的液晶材料相同。10.如权利要求I 9中任一项所述的主动快门眼镜，其特征在于所述极角Q1和所述极角θ2大致相同。11.如权利要求I ο中任一项所述的主动快门眼镜，其特征在于 所述极角Θ !为在所有方向中包含最大的对比度的角度。12.如权利要求I 11中任一项所述的主动快门眼镜，其特征在于 所述极角Θ 2为在所有方向中包含最大的对比度的角度。13.如权利要求I 12中任一项所述的主动快门眼镜，其特征在于 当在未施加电压时从正面观看所述右眼用透镜和所述左眼用透镜时，所述右眼用透镜的液晶单元内的液晶分子组扭转大致90°或大致270°地取向，所述左眼用透镜的液晶单元内的液晶分子组扭转大致90°或大致270°地取向。14.如权利要求13所述的主动快门眼镜，其特征在于 未施加电压时的所述右眼用透镜的液晶单元中的位于厚度方向的中央的液晶分子的取向方位和所述左眼用透镜的液晶单元中的位于厚度方向的中央的液晶分子的取向方位，以将所述主动快门眼镜左右平分的对称面为基准实质上相互对称。15.如权利要求13或14所述的主动快门眼镜，其特征在于 未施加电压时的所述右眼用透镜的液晶单元中的位于厚度方向的中央的液晶分子的方位角和所述左眼用透镜的液晶单元中的位于厚度方向的中央的液晶分子的方位角，均在270±90。的范围内。16.如权利要求13 15中任一项所述的主动快门眼镜,其特征在于 未施加电压时的所述右眼用透镜的液晶单元中的位于厚度方向的中央的液晶分子的方位角在0±90°的范围内，所述左眼用透镜的液晶单元中的位于厚度方向的中央的液晶分子的方位角在90 270°的范围内。17.如权利要求13 15中任一项所述的主动快门眼镜，其特征在于 未施加电压时的所述右眼用透镜的液晶单元中的位于厚度方向的中央的液晶分子的方位角在315 ± 45 °的范围内，所述左眼用透镜的液晶单元中的位于厚度方向的中央的液晶分子的方位角在225±45°的范围内。18.如权利要求13 15中任一项所述的主动快门眼镜，其特征在于 所述右眼用透镜和所述左眼用透镜在所述液晶单元的两侧具有一对直线偏光板， 所述一对直线偏光板的透射轴处于正交尼科尔的关系， 未施加电压时的所述右眼用透镜的液晶单元中的液晶分子的方位角的平均值和所述左眼用透镜的液晶单元中的液晶分子的方位角的平均值，均在270±90°的范围内。19.如权利要求13 15中任一项所述的主动快门眼镜，其特征在于 所述右眼用透镜和所述左眼用透镜在所述液晶单元的两侧具有一对直线偏光板， 所述一对直线偏光板的透射轴处于正交尼科尔的关系， 未施加电压时的所述右眼用透镜的液晶单元中的液晶分子的方位角的平均值在0±90°的范围内， 未施加电压时的所述左眼用透镜的液晶单元中的液晶分子的方位角的平均值在180±90。的范围内。20.如权利要求13 15中任一项所述的主动快门眼镜，其特征在于 所述右眼用透镜和所述左眼用透镜在所述液晶单元的两侧具有一对直线偏光板，所述一对直线偏光板的透射轴处于正交尼科尔的关系， 未施加电压时的所述右眼用透镜的液晶单元中的液晶分子的方位角的平均值在315±45°的范围内， 未施加电压时的所述左眼用透镜的液晶单元中的液晶分子的方位角的平均值在225±45。的范围内。21.如权利要求13 15中任一项所述的主动快门眼镜，其特征在于 所述右眼用透镜和所述左眼用透镜在所述液晶单元的两侧具有一对直线偏光板， 所述一对直线偏光板的透射轴处于正交尼科尔的关系， 未施加电压时的所述液晶单元为白显示的状态， 所述右眼用透镜的黑显示时的液晶单元中的液晶分子的方位角的平均值和所述左眼用透镜的黑显示时的液晶单元中的液晶分子的方位角的平均值，均在270±90°的范围内。22.如权利要求13 15中任一项所述的主动快门眼镜，其特征在于 所述右眼用透镜和所述左眼用透镜在所述液晶单元的两侧具有一对直线偏光板， 所述一对直线偏光板的透射轴处于正交尼科尔的关系， 未施加电压时的所述液晶单元为白显示的状态， 所述右眼用透镜的黑显示时的液晶单元中的液晶分子的方位角的平均值在0±90°的范围内， 所述左眼用透镜的黑显示时的液晶单元中的液晶分子的方位角的平均值在180±90°的范围内。23.如权利要求13 15中任一项所述的主动快门眼镜，其特征在于 所述右眼用透镜和所述左眼用透镜在所述液晶单元的两侧具有一对直线偏光板， 所述一对直线偏光板的透射轴处于正交尼科尔的关系， 未施加电压时的所述液晶单元为白显示的状态， 所述右眼用透镜的黑显示时的液晶单元中的液晶分子的方位角的平均值在315±45°的范围内， 所述左眼用透镜的黑显示时的液晶单元中的液晶分子的方位角的平均值在225±45°的范围内。24.一种主动快门眼镜，其特征在于 其是立体视频识别用的主动快门眼镜， 该主动快门眼镜具有右镜腿、左镜腿、右眼用透镜和左眼用透镜， 该右眼用透镜和该左眼用透镜具有液晶单元， 该右眼用透镜和该左眼用透镜以将该右眼用透镜和该左眼用透镜配置在同一平面上并且配置在与包括该右镜腿和该左镜腿的上表面的水平面垂直的面上的状态为基准具有倾斜， 在从正面观看该右眼用透镜时，液晶单元内的液晶分子组扭转大致90°或大致270°地取向， 在从正面观看该左眼用透镜时，液晶单元内的液晶分子组扭转大致90°或大致270°地取向， 该右眼用透镜倾斜的方向是相对于位于该液晶单元内的扭转的中央的液晶分子的方位角Φ5±45°的范围内所包含的任一方位角Φ6的该右眼用透镜的外侧边缘向观察者一侧靠近的方向， 该左眼用透镜倾斜的方向是相对于位于该液晶单元内的扭转的中央的液晶分子的方位角Φ7±45°的范围内所包含的任一方位角Φ8的该左眼用透镜的外侧边缘向观察者一侧靠近的方向。25.—种主动快门眼镜，其特征在于 其是立体视频识别用的主动快门眼镜， 该主动快门眼镜具有右镜腿、左镜腿、右眼用透镜和左眼用透镜， 该右眼用透镜和该左眼用透镜具有液晶单元， 该右眼用透镜和该左眼用透镜以将该右眼用透镜和该左眼用透镜配置在同一平面上并且配置在与包括该右镜腿和该左镜腿的上表面的水平面垂直的面上的状态为基准具有倾斜， 该右眼用透镜倾斜的方向，是在以与不倾斜时的该右眼用透镜面垂直的方向为极角0°时包含在2 17°的范围内的任一极角θ3，相对于以正面方向的色感为基准时的色感的变化最少的方位角Φ9±45°的范围内所包含的任一方位角...

【专利技术属性】
技术研发人员：植木俊，中村浩三，中原隆裕，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：
国别省市：