(57)【要約】【課題】応力や外力によって変形したり、壊れたりし難い微細周期構造を有する位相差板を提供する。【解決手段】光が入射される第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２とが交互に設けられた光透過性の位相差基板４Ａと、第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２に第１微細周期構造部１０Ａと第２微細周期構造部１０Ｂがそれぞれ設けられ、各微細周期構造部１０Ａ、１０Ｂは、入射光の１／２波長より短いピッチで、板状溝部１１と板状非溝部１２が交互に連続して配列され、且つ、板状溝部１１はその内周面が閉じられた溝によって形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が入射される第１領域と第２領域とが交互に設けられた位相差基板と、
前記第１領域と前記第２領域の少なくとも一方に設けられ、入射光の１／２波長より短いピッチで、板状溝部と板状非溝部が交互に連続して配列され、且つ、前記板状溝部はその内周面が閉じられた溝によって形成されている微細周期構造部とを備えたことを特徴とする位相差板。
【請求項２】
請求項１に記載の位相差板であって、
前記微細周期構造部は、前記第１領域と前記第２領域に共に設けられ、前記第１領域の前記微細周期構造部と前記第２領域の前記微細周期構造部とは、互いに配列方向が９０度回転した方向に設定され、
前記第１領域の前記微細周期構造部と前記第２領域の前記微細周期構造部の間には、溝が形成されていない非溝領域部が設けられたことを特徴とする位相差板。
【請求項３】
請求項２に記載の位相差板であって、
前記各微細周期構造部は、各入射光の位相が１／４波長分ずれてそれぞれ射出されるよう構成されたことを特徴とする位相差板。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の位相差板であって、
前記位相差基板の入射面と射出面の少なくともいずれか一方側で、且つ、前記非溝領域部に少なくとも対応する位置には、光吸収材料からなる遮光部が配置されたことを特徴とする位相差板。
【請求項５】
請求項４に記載の位相差板であって、
前記遮光部の幅は、前記非溝領域部の幅をＰ２、前記非溝領域部の深さをｔ、光学系のＦ値をＦとすると、Ｐ２＋（ｔ／Ｆ）であることを特徴とする位相差板。
【請求項６】
請求項１に記載の位相差板であって、
前記微細周期構造部は、前記第１領域と前記第２領域のいずれか一方にのみ設けられ、
前記微細周期構造部が設けられた領域では、入射光の位相が１／２波長分ずれて射出されるよう構成され、前記微細周期構造部が設けられない領域では、入射光の位相がずれずに射出されることを特徴とする位相差板。
【請求項７】
請求項６に記載の位相差板であって、
前記位相差基板の入射面と射出面の少なくともいずれか一方側で、且つ、前記第１領域と前記第２領域の境界箇所に対応する位置には、光吸収材料からなる遮光部が配置されたことを特徴とする位相差板。
【請求項８】
請求項７に記載の位相差板であって、
前記遮光部の幅は、前記板状溝部の深さをｔ、光学系のＦ値をＦとすると、ｔ／Ｆであることを特徴とする位相差板。
【請求項９】
請求項３〜請求項８のいずれかに記載の位相差板であって、
前記微細周期構造部は、入射光又は射出光の直線偏光の振動方向に対し４５度回転した方向に設定されたことを特徴とする位相差板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の位相状態を変化させる位相差板に関する。
【背景技術】
【０００２】
三次元表示装置では、例えば液晶パネルの異なる画素に映し出された右目用映像と左目用映像を、位相差板によって互いに異なる偏光状態として射出する。視聴者は、左右で吸収軸の向きが異なる偏光めがねを用いて右目用映像を右目で、左目用映像を左目で見ることによって三次元映像を認識する。
【０００３】
この位相差板は、画素サイズの領域で位相差が異なる、すなわちパターニングされたものが用いられる。このようなパターニングが可能な位相差板としては光配向膜と液晶ポリマーを用いたものや、構造性複屈折を用いたものがある。
【０００４】
従来の構造性複屈折を用いた位相差板としては、特許文献１に開示されたものが提案されている。この位相差板１００は、図１０に示すように、光透過性の材料より形成されている。位相差板１００には、第１微細周期構造部Ａ（Ａ1、Ａ2〜）と第２微細周期構造部Ｂ（Ｂ1、Ｂ2〜）が交互に連続して設けられている。各微細周期構造部Ａ，Ｂは、図１１及び図１２に示すように、入射光の１／２波長より十分に短いピッチで、板状溝部１０１と板状非溝部である平板部１０２が交互に連続して配列されている。第１微細周期構造部Ａと第２微細周期構造部Ｂとは、板状溝部１０１及び平板部１０２の配列方向が９０度回転した方向に設定されている。
【０００５】
このように屈折率が異なる板状溝部１０１（空気の屈折率）と平板部１０２（基板材料の屈折率）を周期的に配置することによって複屈折特性が発生する。複屈折特性の光学方向は、板状溝部１０１と平板部１０２の配列方向により決定される。このような特性を利用して、上記位相差板１００は、右目用映像と左目用映像を互いに異なる偏光状態の光に変更する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３０４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の構造性複屈折を用いた位相差板１００では、各平板部１０２が位相差板１００の基台１００ａより別個独立に立設されている。そして、隣り合う平板部１０２の隙間によって板状溝部１０１が形成されている。従って、各平板部１０２は、製造プロセスで生じる応力や、何らかとの接触による外力によって変形したり壊れ易いという問題がある。平板部１０２が変形したり壊れたりすると、板状溝部１０１と平板部１０２の周期性が崩れるため所望の偏光状態を得ることができず、いわゆる不要な光が増加する。
【０００８】
特に、位相差板１００が１／４波長板である場合、板状溝部１０１と平板部１０２をアスペクト比の高い微細周期構造とする必要があるため、応力や外力による変形等が発生し易い。又、位相差板１００を三次元撮像装置に適用する場合には、画素ピッチが数μｍ程度となり、この画素寸法に対応する小さな微細周期構造とするため、応力や外力による変形等が発生し易くなる。
【０００９】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、応力や外力によって変形したり、壊れたりし難い微細周期構造を有する位相差板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、光が入射される第１領域（Ｓ１）と第２領域（Ｓ２）とが交互に設けられた位相差基板（４Ａ）、（４Ｂ）と、前記第１領域（Ｓ１）と前記第２領域（Ｓ２）の少なくとも一方に設けられ、入射光の１／２波長より短いピッチで、板状溝部（１１）と板状非溝部（１２）が交互に連続して配列され、且つ、前記板状溝部（１１）はその内周面が閉じられた溝によって形成されている微細周期構造部（１０Ａ）、（１０Ｂ）、（１４）とを備えたことを特徴とする位相差板（３Ａ）、（３Ｂ）である。
【００１１】
前記微細周期構造部（１０Ａ）、（１０Ｂ）は、前記第１領域（Ｓ１）と前記第２領域（Ｓ２）に共に設けられ、前記第１領域（Ｓ１）の前記微細周期構造部（１０Ａ）と前記第２領域（Ｓ２）の前記微細周期構造部（１０Ｂ）とは、互いに配列方向が９０度回転した方向に設定され、第１微細周期構造部（１０Ａ）と第２微細周期構造部（１０Ｂ）の間には、溝が形成されていない非溝領域部（Ｓ３）を設けることが好ましい。
【００１２】
各微細周期構造部（１０Ａ）、（１０Ｂ）は、各入射光の位相が１／４波長分ずれてそれぞれ射出する構成のものを含む。
【００１３】
各微細周期構造部（１０Ａ）、（１０Ｂ）は、入射光又は射出光の直線偏光の振動方向に対しそれぞれ４５度回転した方向に設定することが好ましい。
【００１４】
前記位相差基板（４Ａ）、（４Ｂ）の入射面と射出面の少なくともいずれか一方側で、且つ、前記非溝領域部（Ｓ３）に少なくとも対応する位置には、光吸収材料からなる遮光部（６）を配置することが好ましい。
【００１５】
前記遮光部（６）の幅は、前記非溝領域部（Ｓ３）の幅をＰ２、前記非溝領域部（Ｓ３）の深さをｔ、光学系のＦ値をＦとすると、Ｐ２＋（ｔ／Ｆ）であることが好ましい。
【００１６】
前記微細周期構造部（１４）は、前記第１領域（Ｓ１）と前記第２領域（Ｓ２）のいずれか一方にのみ設け、前記微細周期構造部（１４）が設けられた領域では、入射光の位相が１／２波長分ずれて射出されるよう構成され、前記微細周期構造部（１４）が設けられない領域では、入射光の位相がずれずに射出する構成のものを含む。
【００１７】
前記位相差基板（４Ａ）、（４Ｂ）の入射面と射出面の少なくともいずれか一方側で、且つ、前記第１領域（Ｓ１）と前記第２領域（Ｓ２）の境界箇所に対応する位置には、光吸収材料からなる遮光部（６）を配置することが好ましい。
【００１８】
前記遮光部（６）の幅は、前記板状溝部（１１）の深さをｔ、光学系のＦ値をＦとすると、ｔ／Ｆであることが好ましい。
【００１９】
前記微細周期構造部（１４）は、入射光又は射出光の直線偏光の振動方向に対し４５度回転した方向に設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、各板状溝部はその内周面が閉じられた溝であり、これにより各板状非溝部が周囲の非溝部で互いに連結されているため、強度的に強い構造となり、応力や外力によって変形したり壊れたりし難い微細周期構造の位相差板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、三次元表示装置の要部概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態を示し、位相差板の構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）は位相差基板の一部平面図、（ｂ）は位相差基板の一部斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態を示し、（ａ）〜（ｃ）は位相差基板の各製造過程を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示し、三次元表示装置の要部概略構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態を示し、位相差板の構成図である。
【図７】本発明の第２実施形態を示し、（ａ）は位相差基板の一部平面図、（ｂ）は位相差基板の一部斜視図である。
【図８】本発明を三次元撮像装置に適用する場合の位相差基板の構成を示す図である。
【図９】本発明を三次元撮像装置に適用する場合の位相差基板の構成を示す図である。である。
【図１０】従来例を示し、位相差板の全体平面図である。
【図１１】従来例を示し、位相差板の一部拡大断面図である。
【図１２】従来例を示し、位相差板の微細周期構造箇所の拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
図１〜図４は、本発明に係る位相差板を三次元表示装置に適用した第１実施形態を示す。図１において、三次元表示装置１Ａは、映像表示素子である液晶パネル２を有する。液晶パネル２には、右目用と左目用の各画素が例えば水平ライン毎に交互に配置されている。右目用の各画素からは右目映像の光が、左目用の画素からは左目映像の光がそれぞれ射出される。射出される各光は、振動方向が同じ向きの直線偏光である。
【００２４】
位相差板３Ａは、液晶パネル２の光射出面側に配置されている。位相差板３Ａは、図２に示すように、位相差基板４Ａとマスク基板５からなり、双方の基板４Ａ，５が液晶パネル２の射出光方向に互いに重なるように配置されている。位相差基板４Ａは、図３（ａ）、（ｂ）に詳しく示すように、ポリカーボネイト、又は、塩化ビニル、又は、ポリエステル、又は、ポリイミド、又は、ポリオレフィン、又は、アクリルの透明樹脂より形成されている。位相差基板４Ａには、液晶パネル２の画素サイズに合わせた寸法の第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２が交互に連続して設けられている。第１領域Ｓ１には、入射光の１／２波長より短いピッチで、板状溝部１１と板状非溝部１２が交互に連続して配列された第１微細周期構造部１０Ａが設けられている。第２領域Ｓ２にも、入射光の１／２波長より短いピッチで、板状溝部１１と板状非溝部１２が交互に連続して配列された第２微細周期構造部１０Ｂが設けられている。各板状溝部１１は、位相差基板４Ａの上面にのみ開口する溝であり、その内周面が閉じられた溝によって形成されている。これにより、各板状非溝部１２は、周辺の非溝部１３によって連結されている。
【００２５】
第１微細周期構造部１０Ａと第２微細周期構造部１０Ｂは、それぞれ板状溝部１１と板状非溝部１２の周期構造によって構造性複屈折を生じる。この構造性複屈折を利用して第１微細周期構造部１０Ａが例えば＋λ／４位相差を発生させる領域に、第２微細周期構造部１０Ｂが例えば−λ／４位相差を発生させる領域に設定されている。つまり、位相差基板４Ａは、＋λ／４領域と−λ／４領域が交互に配列された±１／４波長板として構成されている。微細周期構造にあって、通過する光の位相差を所望の波長に設定できる理由については、下記する。
【００２６】
第１微細周期構造部１０Ａと第２微細周期構造部１０Ｂでは、板状溝部１１と板状非溝部１２の配列方向が遅相軸となり、板状溝部１１と板状非溝部１２の配列方向の９０度回転方向が進相軸となる。第１微細周期構造部１０Ａと第２微細周期構造部１０Ｂでは、遅相軸及び進相軸の方向が入射光である直線偏光の振動方向に対しそれぞれ４５度回転した方向に設定されている。その上、第１微細周期構造部１０Ａと第２微細周期構造部１０Ｂでは、板状溝部１１と板状非溝部１２の配列方向が互いに９０度回転した方向に設定され、遅相軸及び進相軸の方向が互いに９０度回転した方向となっている。
【００２７】
第１微細周期構造部１０Ａと第２微細周期構造部１０Ｂの間には、溝が形成されていない非溝領域部Ｓ３が設けられている。
【００２８】
マスク基板５は、図２に示すように、光透過性材料より形成されている。マスク基板５の一面には、光吸収材料からなる遮光部６が設けられている。遮光部６は、位相差基板４Ａの光入射面側に密着されている。遮光部６は、位相差基板４Ａの非溝領域部Ｓ３に対応するパターンであり、非溝領域部Ｓ３に対応する位置に配置されている。
【００２９】
遮光部６の幅Ｗ１は、非溝領域部Ｓ３の幅をＰ２、非溝領域部Ｓ３の深さをｔ、光学系（レンズ）のＦ値をＦとすると、Ｗ１＝Ｐ２＋（ｔ／Ｆ）に設定されている。
【００３０】
ここで、Ｆ＝ｆ（焦点距離）／φ（口径）であり、φ／２＝ｆ／２Ｆとなる。ｆ→ｔとすると、φ／２＝ｔ／２Ｆとなり、φ＝ｔ／Ｆとなるためである。
【００３１】
マスク基板５の光透過性材料としては、クロム等の無機材料や、光吸収率の高い樹脂材料が好ましい。
【００３２】
次に、位相差基板４Ａの各領域を所望の位相差に設定できる理由を説明する。
【００３３】
板状溝部１１及び板状非溝部１２が延びる方向とこれに直交する方向で有効となる屈折率ＮTM、ＮTE は、板状溝部１１の屈折率と周期構造より決定され、下記の式で求めることができる。ここで、ＴＭ，ＴＥは直線偏光の振動方向に対して±４５度の方向の成分を表す。板状溝部１１の屈折率はＮ1であり、板状非溝部１２の屈折率はＮ2である。板状溝部１１は媒体が空気であるため、Ｎ1＝１である。板状溝部１１の幅はＬ、板状非溝部１２の幅はＳ、第１及び第２微細周期構造部１０Ａ，１０Ｂ（板状溝部１１及び板状非溝部１２）の深さはｄである。フィリング係数ｆは、ｆ＝Ｌ／Ｐ（ピッチＰ＝Ｌ＋Ｓ）である。
【００３４】
ＮTM＝｛ｆ・Ｎ22 ＋（１−ｆ）｝1/2
ＮTE＝[Ｎ22 ／｛ｆ ＋（１−ｆ）Ｎ22｝]1/2
上記式より射出光に与えられた位相差δは、δ＝（ＮTM−ＮTE ）×ｄで求められる。従って、位相差基板４Ａの屈折率Ｎ2と微細周期構造部１０Ａ，１０Ｂの深さｄによって位相差δを制御でき、この第１実施形態では、＋λ／４領域と−λ／４領域が交互に繰り返す±１／４波長板として構成されている。
【００３５】
次に、位相差基板４Ａとマスク基板５の作製方法等を説明する。
【００３６】
先ず、位相差基板４Ａの作製手順を説明する。位相差基板４Ａは、ナノインプリント法を用いて作製する。図４（ａ）に示すように、板状溝部の突出パターン形状を有するモールド２０を、透明樹脂基板２１に押し当てる。次に、図４（ｂ）に示すように、モールド２０を透明樹脂基板２１に押し当てた状態で、光照射、又は熱処理を行うことで板状溝部１１を形成する。そして、図４（ｃ）に示すように、冷却後に、透明樹脂基板２１よりモールド２０を離型すれば、完了する。尚、光照射で処理する場合には、モールド２０をガラス基板で形成し、熱で処理する場合には、モールド２０を単結晶シリコン基板等で形成することが好ましい。
【００３７】
次に、マスク基板５の作製手順を説明する。ガラス基板や樹脂基板の片側表面に、薄膜を形成する。薄膜は、クロム等の無機材料であれば蒸着やスパッタなどで形成し、塗布式の樹脂材料であればコータなどで形成する。次に、フォトリソグラフィを用いてパターニングする。
【００３８】
クロム等の薄膜であれば、その上にレジストを塗布し、パターン状に露光し、現像液によってパターン部分のレジストを残す。クロムエッチング液によるクロム薄膜層でレジストにより保護されていない部分を除去し、その後レジストも除去する。これによって、遮光部６を形成する。
【００３９】
顔料含有の樹脂材料で、且つ、感光性を有する薄膜であれば、マスク露光による硬化後に、非硬化部分をエッチングして遮光部６を形成する。顔料含有の樹脂材料で、且つ、非感光性の薄膜であれば、膜硬化後にクロム薄膜と同様の手順で遮光部６を形成する。以上により、完了する。
【００４０】
マスク基板５に、遮光部６のほかにアライメントパターン部を形成すれば、位相差基板４Ａに正確な位置で固定できる。マスク基板５と位相差基板４Ａは、板状溝部１１及び板状非溝部１２より外側位置を熱硬化性若しくは紫外線硬化性の接着剤等で固定する。
【００４１】
図１に戻り、次に、三次元表示装置１Ａの作用を説明する。液晶パネル２の右目画素では右目用映像が、液晶パネル２の左目画素では左目用映像がそれぞれ表示される。右目用映像の直線偏光の光は、位相差板３Ａを通過する際に、偏光状態が変更されて例えば右円偏光になって射出される。左目用映像の直線偏光の光は、位相差板３Ａを通過する際に、偏光状態が変更されて例えば左円偏光になって射出される。
【００４２】
図１に示すように、右目レンズ側に右円偏光の光を透過する円偏光板１５ａを、左目レンズ側に左円偏光の光を透過する円偏光板１５ｂをそれぞれ有する眼鏡１５を掛けて見ると、右目には右目用映像のみが、左目には左目用映像のみが見える。これによって、視聴者は、三次元映像を見ることができる。
【００４３】
以上説明したように、第１及び第２微細周期構造部１０Ａ，１０Ｂは、板状溝部１１と板状非溝部１２が交互に連続して配列され、且つ、板状溝部１１はその内周面が閉じられた溝である。このように各板状溝部１１はその内周面が閉じられた溝であり、これにより各板状非溝部１２が周囲の非溝部１３で互いに連結されているため、板状溝部１１と板状非溝部１２は強度的に強い構造となり、応力や外力によって変形したり壊れたりし難い。
【００４４】
第１微細周期構造部１０Ａと第２微細周期構造部１０Ｂの間には、溝が形成されていない非溝領域部Ｓ３が設けられている。従って、第１微細周期構造部１０Ａの板状溝部１１と第２微細周期構造部１０Ｂの板状溝部１１の間隔が広くなるため、位相差基板４Ａの強度が向上する。
【００４５】
第１及び第２微細周期構造部１０Ａ，１０Ｂは、各入射光の位相が１／４波長分ずれてそれぞれ射出されるよう構成されている。従って、同じ振動方向の直線偏光が入射光である場合に、それぞれ回転方向が異なる円偏光を射出できる。
【００４６】
第１及び第２微細周期構造部１０Ａ，１０Ｂは、入射光である直線偏光の振動方向に対しそれぞれ４５度回転した方向に設定されている。従って、入射光に対して最も高い効率で位相差を生じさせることができる。
【００４７】
位相差基板４Ａの入射面側で、且つ、非溝領域部Ｓ３に対応する位置には、光吸収材料からなる遮光部６が配置されているので、非溝領域部Ｓ３に垂直方向で入射する光を確実に遮蔽できる。その上、この実施形態では、遮光部６の幅Ｗ１は、非溝領域部Ｓ３の幅をＰ２、非溝領域部Ｓ３の深さをｔ、光学系（レンズ）のＦ値をＦとすると、Ｗ１＝Ｐ２＋（ｔ／Ｆ）に設定されている。従って、図２に示すように、斜め入射光で、第１微細周期構造部１０Ａ又は第２微細周期構造部１０Ｂから非溝領域部Ｓ３に跨って入り込む光を阻止できるため、所望の位相差を与えられず、漏れ光となる不要な光を確実に遮蔽できる。
【００４８】
（第２実施形態）
図５〜図７は、本発明に係る位相差板を三次元表示装置に適用した第２実施形態を示す。図５において、三次元表示装置１Ｂは、映像表示素子である液晶パネル２を有する。液晶パネル２には、右目用と左目用の各画素が例えば水平ライン毎に交互に配置されている。右目用の各画素からは右目映像の光が、左目用の画素からは左目映像の光がそれぞれ射出される。射出される各光は、振動方向が同じ向きの直線偏光である。
【００４９】
位相差板３Ｂは、液晶パネル２の光射出面側に配置されている。位相差板３Ｂは、図６に示すように、位相差基板４Ｂとマスク基板５からなり、双方の基板４Ｂ，５が液晶パネル２の射出光方向に互いに重なるように配置されている。
【００５０】
位相差基板４Ｂは、図７（ａ）、（ｂ）に詳しく示すように、ポリカーボネイト、又は、塩化ビニル、又は、ポリエステル、又は、ポリイミド、又は、ポリオレフィン、又は、アクリルの透明樹脂より形成されている。位相差基板４Ｂには、液晶パネル２の画素サイズに合わせた寸法の第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２が交互に連続して設けられている。第１領域Ｓ１には、入射光の１／２波長より短いピッチで、板状溝部１１と板状非溝部１２が交互に連続して配列された微細周期構造部１４が設けられている。第２領域Ｓ２には、前記第１実施形態と異なり、何ら板状溝部が設けられていない。
【００５１】
微細周期構造部１４は、板状溝部１１と板状非溝部１２の周期構造によって、構造性複屈折を生じる。第２領域Ｓ２は、構造性複屈折を生じない。位相差基板４Ｂは、構造性複屈折を利用してλ／２領域と０領域が交互に配列されたλ／２位相差基板として構成されている。
【００５２】
微細周期構造部１４の各板状溝部１１は、位相差基板４Ｂの上面にのみ開口する溝であり、その内周面が閉じられた溝として形成されている。これにより、各板状非溝部１２は、周辺の非溝部１３によって連結されている。
【００５３】
微細周期構造部１４では、板状溝部１１と板状非溝部１２の配列方向が透過光の遅相軸となり、配列方向の９０度回転方向が透過光の進相軸となる。微細周期構造部１４では、遅相軸及び進相軸の方向が射出光である直線偏光の振動方向に対しそれぞれ４５度回転した方向に設定されている。
【００５４】
マスク基板５は、図６に示すように、光透過性材料より形成されている。マスク基板５の一面には、光吸収材料からなる遮光部６が設けられている。遮光部６は、位相差基板４Ｂの光入射面側に密着されている。遮光部６は、第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２の境界位置に対応するパターンであり、その境界位置に対応する位置に配置されている。遮光部６の幅はＷ２、微細周期構造部１４（板状溝部１１及び板状非溝部１２）の深さをｔ、光学系の焦点距離をＦとすると、Ｗ２＝（ｔ／Ｆ）に設定されている。マスク基板５の光透過性材料としては、クロム等の無機材料や、光吸収率の高い樹脂材料が好ましい。
【００５５】
次に、三次元表示装置１Ｂの作用を説明する。液晶パネル２の各右目画素では右目用映像が、液晶パネル２の各左目画素では左目用映像がそれぞれ表示される。右目用映像の直線偏光の光と左目用映像の直線偏光の光は、位相差板３Ｂを通過する際に、いずれか一方が９０度回転され、互いに９０度回転した直線偏光となって射出される。
【００５６】
右目レンズ側に一方の直線偏光の光を透過する偏光板１６ａを、左目レンズ側に他方の直線偏光の光を透過する偏光板１６ｂをそれぞれ有する眼鏡１６を掛けて見ると、右目には右目用映像のみが、左目には左目用映像のみが見える。これによって、視聴者は、三次元映像を見ることができる。
【００５７】
以上説明したように、微細周期構造部１４は、板状溝部１１と板状非溝部１２が交互に連続して配列され、且つ、板状溝部１１はその内周面が閉じられた溝によって形成されている。このように各板状溝部１１はその内周面が閉じられた溝であり、これにより各板状非溝部１２が周囲の非溝部１３で互いに連結されているため、板状溝部１１と板状非溝部１２は強度的に強い構造となり、応力や外力によって変形したり壊れたりし難い。
【００５８】
微細周期構造部１４は、入射光の位相が１／２波長分ずれてそれぞれ射出されるよう構成されている。従って、同じ振動方向の直線偏光が入射光である場合に、９０度回転した直線偏光として射出できる。
【００５９】
微細周期構造部１４は、入射光である直線偏光の振動方向に対しそれぞれ４５度回転した方向に設定されている。従って、入射光に対して最も高い効率で位相差を生じさせることができる。
【００６０】
位相差基板４Ｂの入射面側で、且つ、微細周期構造部１４と微細周期構造が形成されていない第２領域Ｓ２との境界位置には、光吸収材料からなる遮光部６が配置されているので、斜め入射して微細周期構造部１４と微細周期構造でない第２領域Ｓ２を跨って通過する光を遮蔽できる。特に、この実施形態では、遮光部６の幅Ｗ２は、微細周期構造部１４（板状溝部１１及び板状非溝部１２）の深さをｔ、光学系（レンズ）のＦ値をＦとすると、ｔ／Ｆに設定されている。従って、図６に示すように、斜め入射光で、微細周期構造部１４と微細周期構造が形成されていない第２領域Ｓ２とを跨って通過する光を確実に阻止できるため、所望の位相差を与えられず、漏れ光となる不要な光を確実に遮蔽できる。
【００６１】
位相差基板４Ｂとマスク基板５の作製方法は、前記第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００６２】
（変形例等）
前記各実施形態では、位相差板３Ａ，３Ｂは、位相差基板４Ａ，４Ｂとマスク基板５より構成したが、位相差基板４Ａ，４Ｂのみから構成しても良い。又、マスク基板５は、位相差基板４Ａ，４Ｂの入射面側に配置したが、射出面側に配置しても良い。
【００６３】
前記第１実施形態では、位相差基板４Ａ，４Ｂには、共に微細周期構造による＋λ／４領域と−λ／４領域を交互に構成したが、これに限定されず微細周期構造によって種々の波長差領域を構成可能である。
【００６４】
前記第２実施形態では、位相差基板４Ｂには、微細周期構造によるλ／２領域と位相差なしの０領域を交互に構成したが、これに限定されず微細周期構造によって種々の波長差領域を構成可能である。
【００６５】
また、前記各実施形態では、本発明の三次元表示装置への適用について述べたが、三次元撮像装置への適用も可能である。位相差基板４Ａ，４Ｂは、図８に示すように＋λ／４と−λ／４の領域Ｓ１，Ｓ２を交互に繰り返す構成や、図９に示すようにλ／２と０の領域を交互に繰り返す構成のものを使用する。すなわち、偏光状態と入射出の関係が三次元表示装置と逆になれば良い。
【００６６】
例えば、左右の目に対応した映像光それぞれが、図８のような回転方向が異なる円偏光か、図９のようなお互いの軸が９０度回転した直線偏光として位相差基板４Ａ，４Ｂに入射する。その光が位相差基板４Ａ，４Ｂの左右の目それぞれに対応した領域を透過することで、領域Ｓ１，Ｓ２毎に軸の向きが異なる直線偏光として射出される。その後偏光板を透過することで、ある領域では左目用の映像の直線偏光のみが、別の領域では右目用の映像の直線偏光のみが射出される。
【符号の説明】
【００６７】
２  液晶パネル（表示素子）
３Ａ，３Ｂ  位相差板
４Ａ，４Ｂ  位相差基板
６  遮光部
１０Ａ  第１微細周期構造部
１０Ｂ  第２微細周期構造部
１１  板状溝部
１２  板状非溝部
１４  微細周期構造部
３５  撮像素子
Ｓ１  第１領域
Ｓ２  第２領域
Ｓ３  非溝領域部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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