JP2019060989A - Three-dimensional display device and moving body - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、3次元表示装置および移動体に関する。 The present disclosure relates to a three-dimensional display device and a movable body.
従来、眼鏡を用いずに3次元表示を行う画像光の方向を規定するパララックスバリアを用いた3次元表示装置が知られている。特許文献1には、フィルタ(パララックスバリア)を用いて、平面状の表示パネルから射出された画像光の一部を右眼に到達させ、表示パネルから射出された画像光の他の一部を左眼に到達させる3次元表示装置が記載されている。
Conventionally, a three-dimensional display device using a parallax barrier that defines the direction of image light that performs three-dimensional display without using glasses is known. In
上述の従来技術のような平面状の表示パネルを有する3次元表示装置においては、左眼及び右眼のそれぞれに所望の画像からの画像光を到達させるために、利用者の眼からパララックスバリアまでの距離、パララックスバリアから表示パネルまでの距離、パララックスバリアの配置間隔等の関係が規定されている。 In a three-dimensional display device having a flat display panel like the above-mentioned prior art, a parallax barrier from the user's eye is used to allow image light from a desired image to reach each of the left eye and the right eye. The relationships such as the distance to the distance, the distance from the parallax barrier to the display panel, the arrangement interval of the parallax barrier, and the like are defined.
具体的には、図16に示すように、従来の3次元表示装置103においては、パララックスバリア106と表示パネル105とのギャップg、および、利用者の眼とパララックスバリア106との距離dは、d:Bp=(d+g):kの関係により規定される。ここで、Bpはパララックスバリア106の配置間隔(バリアピッチ)、kは右眼が視認すべき右眼画像および左眼が視認すべき左眼画像の表示パネル105上での配置間隔(画像ピッチ)である。上述の関係は、平面状表示パネル105上の任意の領域で成立され得る。3次元表示装置103の用途に応じた距離dによって、適宜バリアピッチBp、画像ピッチk、及びギャップgを設計することにより表示パネル105上の任意の領域でクロストークの発生が抑えられる。クロストークは、左眼に右眼画像が到達すること、及び、右眼に左眼画像が到達することの少なくとも何れかによって生じる。
Specifically, as shown in FIG. 16, in the conventional three-
しかし、曲面状の表示パネルを有する3次元表示装置において、利用者が表示パネル上の各領域を参照しようとすると、上述のようなギャップg,距離d,バリアピッチBp、および画像ピッチkの関係が成立しなくなる。このため、表示パネルに対向する位置に応じて、クロストークを発生させないように、バリアピッチBpを、変化させる必要が生じる。しかし、利用者の眼の位置および顔の向きを考慮して、バリアピッチBpを、位置に応じて変えるには複雑な設計を要し、容易ではない。 However, in a three-dimensional display device having a curved display panel, when the user refers to each region on the display panel, the relationship between the gap g, the distance d, the barrier pitch Bp, and the image pitch k as described above. Will not hold. For this reason, it is necessary to change the barrier pitch Bp in accordance with the position facing the display panel so as not to generate crosstalk. However, in consideration of the position of the user's eyes and the orientation of the face, changing the barrier pitch Bp depending on the position requires complicated design and is not easy.
本開示は、曲面状の表示パネルを有する三次元表示装置により表示される画像が適切に視認されうる3次元表示装置および移動体を提供する。 The present disclosure provides a three-dimensional display and a movable body in which an image displayed by a three-dimensional display having a curved display panel can be appropriately viewed.
本開示の3次元表示装置は、表示パネルと、光学素子とを備える。前記表示パネルは、中心軸線の周りの円筒面の少なくとも一部の形状を有する表示面を備える。前記表示面内における前記中心軸線周りの周方向と、前記中心軸線方向とに沿って前記左サブピクセル群と右サブピクセル群とが格子状に配列される。前記左サブピクセル群と右サブピクセル群とが前記周方向に交互に配列される。前記左サブピクセル群は、左眼画像を表示するサブピクセルを有する。前記右サブピクセル群は、右眼画像を表示するサブピクセルを有する。前記光学素子は、前記表示面に沿って配置され、前記表示面からの画像光を減光または遮光する複数の調光領域と、前記調光領域より高い透過率で前記画像光を透過させる複数の透光領域とを含む。前記複数の調光領域と前記複数の透光領域とが前記周方向に沿って互いに隣接して交互に配列される。前記調光領域および前記透光領域が交互に配列される前記周方向の間隔は略等しい。前記間隔は、前記表示面の前記中心軸線方向に直交する面による断面の成す円弧の曲率半径、前記左サブピクセル群および前記右サブピクセル群の配置間隔である画像ピッチ、ならびに前記表示面と前記光学素子との間のギャップに基づいて規定される。 The three-dimensional display device of the present disclosure includes a display panel and an optical element. The display panel comprises a display surface having the shape of at least a portion of a cylindrical surface around a central axis. The left sub-pixel group and the right sub-pixel group are arranged in a lattice along the circumferential direction around the central axis in the display surface and the central axis direction. The left sub-pixel group and the right sub-pixel group are alternately arranged in the circumferential direction. The left sub-pixel group has sub-pixels for displaying a left-eye image. The right sub-pixel group includes sub-pixels that display a right-eye image. The optical element is disposed along the display surface, and a plurality of light control regions for reducing or blocking image light from the display surface, and a plurality of light components transmitting the image light with a higher transmittance than the light control region. And a translucent region of The plurality of light control regions and the plurality of light transmission regions are alternately arranged adjacent to each other along the circumferential direction. The circumferential intervals at which the light control regions and the light transmission regions are alternately arranged are substantially equal. The interval is a radius of curvature of an arc formed by a cross section of a plane orthogonal to the central axis direction of the display plane, an image pitch which is an arrangement interval of the left sub-pixel group and the right sub-pixel group, and the display plane and the It is defined based on the gap between the optical element.
本開示の3次元表示装置は、表示パネルと、光学素子とを備える。前記表示パネルは、中心軸線の周りの円筒面の少なくとも一部の形状を有する表示面を備える。前記表示面内における前記中心軸線周りの周方向と、前記中心軸線方向とに沿って前記左サブピクセル群と右サブピクセル群とが格子状に配列される。前記左サブピクセル群と右サブピクセル群とが前記周方向に交互に配列される。前記左サブピクセル群は、左眼画像を表示するサブピクセルを有する。前記右サブピクセル群は、右眼画像を表示するサブピクセルを有する。前記光学素子は、前記表示面に沿って配置され、前記表示面からの画像光を減光または遮光する複数の調光領域と、前記調光領域より高い透過率で前記画像光を透過させる複数の透光領域とを含む。前記複数の調光領域と前記複数の透光領域とが前記周方向に沿って互いに隣接して交互に配列される。表示面上の第1領域で前記左サブピクセル群および前記右サブピクセル群が前記周方向に配列される間隔に対する、前記第1領域に対応する前記調光領域が前記周方向に配列される間隔の比を第1の比とし、表示面上の第1領域とは異なる第2領域で前記左サブピクセル群および前記右サブピクセル群が前記周方向に配列される間隔に対する、前記2領域に対応する前記調光領域が前記周方向に配列される間隔の比を第2の比とすると、前記第1の比と前記第2の比とは略等しい。前記比は、前記表示面の前記中心軸線方向に直交する面による断面の成す円弧の曲率半径、および、前記表示面と前記光学素子との間のギャップに基づいて規定される、前記表示パネルの曲率に基づいて決定される。 The three-dimensional display device of the present disclosure includes a display panel and an optical element. The display panel comprises a display surface having the shape of at least a portion of a cylindrical surface around a central axis. The left sub-pixel group and the right sub-pixel group are arranged in a lattice along the circumferential direction around the central axis in the display surface and the central axis direction. The left sub-pixel group and the right sub-pixel group are alternately arranged in the circumferential direction. The left sub-pixel group has sub-pixels for displaying a left-eye image. The right sub-pixel group includes sub-pixels that display a right-eye image. The optical element is disposed along the display surface, and a plurality of light control regions for reducing or blocking image light from the display surface, and a plurality of light components transmitting the image light with a higher transmittance than the light control region. And a translucent region of The plurality of light control regions and the plurality of light transmission regions are alternately arranged adjacent to each other along the circumferential direction. An interval in which the dimming regions corresponding to the first area are arranged in the circumferential direction with respect to an interval in which the left sub-pixel group and the right sub-pixel group are arranged in the circumferential direction in the first area on the display surface Of the left sub-pixel group and the right sub-pixel group in the second region different from the first region on the display surface, corresponding to the two regions. The first ratio and the second ratio are substantially equal, where the ratio of the intervals at which the light control regions are arranged in the circumferential direction is a second ratio. The ratio is defined based on a radius of curvature of an arc formed by a cross section of a surface orthogonal to the central axis direction of the display surface, and a gap between the display surface and the optical element. It is determined based on the curvature.
本開示の移動体は、3次元表示装置を備える。前記3次元表示装置は、表示パネルと、光学素子とを備える。前記表示パネルは、中心軸線の周りの円筒面の少なくとも一部の形状を有する表示面を備える。前記表示パネルは、前記表示パネルは、中心軸線の周りの円筒面の少なくとも一部の形状を有する表示面を備える。前記表示面内における前記中心軸線周りの周方向と、前記中心軸線方向とに沿って前記左サブピクセル群と右サブピクセル群とが格子状に配列される。前記左サブピクセル群と右サブピクセル群とが前記周方向に交互に配列される。前記左サブピクセル群は、左眼画像を表示するサブピクセルを有する。前記右サブピクセル群は、右眼画像を表示するサブピクセルを有する。前記光学素子は、前記表示面に沿って配置され、前記表示面からの画像光を減光または遮光する複数の調光領域と、前記調光領域より高い透過率で前記画像光を透過させる複数の透光領域とを含む。前記複数の調光領域と前記複数の透光領域とが前記周方向に沿って互いに隣接して交互に配列される。前記調光領域および前記透光領域が交互に配列される前記周方向の間隔は略等しい。前記間隔は、前記表示面の前記中心軸線方向に直交する面による断面の成す円弧の曲率半径、前記左サブピクセル群および前記右サブピクセル群の配置間隔である画像ピッチ、ならびに前記表示面と前記光学素子との間のギャップに基づいて規定される。 The mobile unit of the present disclosure includes a three-dimensional display. The three-dimensional display device includes a display panel and an optical element. The display panel comprises a display surface having the shape of at least a portion of a cylindrical surface around a central axis. The display panel comprises a display surface having a shape of at least a part of a cylindrical surface around a central axis. The left sub-pixel group and the right sub-pixel group are arranged in a lattice along the circumferential direction around the central axis in the display surface and the central axis direction. The left sub-pixel group and the right sub-pixel group are alternately arranged in the circumferential direction. The left sub-pixel group has sub-pixels for displaying a left-eye image. The right sub-pixel group includes sub-pixels that display a right-eye image. The optical element is disposed along the display surface, and a plurality of light control regions for reducing or blocking image light from the display surface, and a plurality of light components transmitting the image light with a higher transmittance than the light control region. And a translucent region of The plurality of light control regions and the plurality of light transmission regions are alternately arranged adjacent to each other along the circumferential direction. The circumferential intervals at which the light control regions and the light transmission regions are alternately arranged are substantially equal. The interval is a radius of curvature of an arc formed by a cross section of a plane orthogonal to the central axis direction of the display plane, an image pitch which is an arrangement interval of the left sub-pixel group and the right sub-pixel group, and the display plane and the It is defined based on the gap between the optical element.
本開示の移動体は、3次元表示装置を備える。前記3次元表示装置は、表示パネルと、光学素子とを備える。前記表示パネルは、中心軸線の周りの円筒面の少なくとも一部の形状を有する表示面を備える。前記表示面内における前記中心軸線周りの周方向と、前記中心軸線方向とに沿って前記左サブピクセル群と右サブピクセル群とが格子状に配列される。前記左サブピクセル群と右サブピクセル群と前記周方向に交互に配列される。前記左サブピクセル群は、左眼画像を表示するサブピクセルを有する。前記右サブピクセル群は、右眼画像を表示するサブピクセルを有する。前記光学素子は、前記表示面に沿って配置され、前記表示面からの画像光を減光または遮光する複数の調光領域と、前記調光領域より高い透過率で前記画像光を透過させる複数の透光領域とを含む。前記複数の調光領域と前記複数の透光領域とが前記周方向に沿って互いに隣接して交互に配列される。表示面上の第1領域で前記左サブピクセル群および前記右サブピクセル群が前記周方向に配列される間隔に対する、前記第1領域に対応する前記調光領域が前記周方向に配列される間隔の比を第1の比とし、表示面上の第1領域とは異なる第2領域で前記左サブピクセル群および前記右サブピクセル群が前記周方向に配列される間隔に対する、前記2領域に対応する前記調光領域が前記周方向に配列される間隔の比を第2の比とすると、前記第1の比と前記第2の比とは略等しい。前記比は、前記表示面の前記中心軸線方向に直交する面による断面の成す円弧の曲率半径、および、前記表示面と前記光学素子との間のギャップに基づいて規定される、前記表示パネルの曲率に基づいて決定される。 The mobile unit of the present disclosure includes a three-dimensional display. The three-dimensional display device includes a display panel and an optical element. The display panel comprises a display surface having the shape of at least a portion of a cylindrical surface around a central axis. The left sub-pixel group and the right sub-pixel group are arranged in a lattice along the circumferential direction around the central axis in the display surface and the central axis direction. The left sub-pixel group and the right sub-pixel group are alternately arranged in the circumferential direction. The left sub-pixel group has sub-pixels for displaying a left-eye image. The right sub-pixel group includes sub-pixels that display a right-eye image. The optical element is disposed along the display surface, and a plurality of light control regions for reducing or blocking image light from the display surface, and a plurality of light components transmitting the image light with a higher transmittance than the light control region. And a translucent region of The plurality of light control regions and the plurality of light transmission regions are alternately arranged adjacent to each other along the circumferential direction. An interval in which the dimming regions corresponding to the first area are arranged in the circumferential direction with respect to an interval in which the left sub-pixel group and the right sub-pixel group are arranged in the circumferential direction in the first area on the display surface Of the left sub-pixel group and the right sub-pixel group in the second region different from the first region on the display surface, corresponding to the two regions. The first ratio and the second ratio are substantially equal, where the ratio of the intervals at which the light control regions are arranged in the circumferential direction is a second ratio. The ratio is defined based on a radius of curvature of an arc formed by a cross section of a surface orthogonal to the central axis direction of the display surface, and a gap between the display surface and the optical element. It is determined based on the curvature.
本開示の一実施形態によれば、曲面状の表示パネルを有する三次元表示装置により表示される画像が適切に視認されうる。 According to an embodiment of the present disclosure, an image displayed by a three-dimensional display device having a curved display panel can be appropriately viewed.
以下、本開示の第1実施形態について、図面を参照して説明する。本開示における各図面は模式的なものである。図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。 Hereinafter, a first embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. Each drawing in the present disclosure is schematic. The dimensional ratios and the like in the drawings do not necessarily match the actual ones.
第1実施形態の3次元表示装置3は、図1に示すように、照射器4と、表示パネル5と、光学素子としてのパララックスバリア6とを含んで構成される。
As shown in FIG. 1, the three-
照射器4は、表示パネル5を面的に照射する。照射器4は、光源、導光板、拡散板、拡散シート等を含んで構成されてよい。照射器4は、光源により照射光を射出し、導光板、拡散板、拡散シート等により照射光を表示パネル5の面方向に均一化する。そして、照射器4は均一化された光を表示パネル5の方に出射する。
The
表示パネル5の表示面51は、仮想的な中心軸線周りの円筒面の一部を成す面である。表示面51は、円筒面の内側に配置される。中心軸線に直交し、表示面51を形成する円筒面に沿う方向を周方向と呼ぶ。周方向は、利用者の眼間中心OEが中心軸線上にあるとき、利用者が正面の表示面51を観察する際の視差方向である。表示面51の中心OPにおける周方向は第1方向である。第1方向は、図1においてx軸方向として示される。中心軸線に沿う方向を中心軸線方向と呼ぶ。中心軸線方向は、第2方向である。第2方向は、図1においてy軸方向として示される。表示面51は、第2方向に直交する面による断面が円弧を成す。以降の説明において、第1方向および第2方向に直交する方向を第3方向という。第3方向は、図1においてz軸方向として示される。
The
表示パネル5は、円弧の中心と反対側から照射器4に照射されるように配置される。
The
図2に示すように、表示面51内において、周方向に対応する方向が第1面内方向(u軸方向)とされる。中心軸線方向に対応する方向が、第2面内方向(v軸方向)とされる。上述のように、表示面51は、中心軸線方向に曲率が無いため、中心軸線方向は第2方向に相当しうる。図2においては、説明の便宜上、紙面により構成される平面内に表示パネル5が示されているが、実際には表示パネル5は、利用者側に対する面が凹んだ曲面を有し、xz平面による断面が円弧を形成するように湾曲している。
As shown in FIG. 2, in the
表示面51は、周方向および中心軸線方向に沿って格子状に配列された複数の区画領域を含む。区画領域の各々には、1つのサブピクセルが対応する。複数のサブピクセルは、周方向および中心軸線方向に沿ってマトリクス状に配列されている。複数のサブピクセルの形状は互いに略等しい。具体的には、複数のサブピクセルの周方向の長さは略等しい。複数のサブピクセルの中心軸線方向の長さは略等しい。
The
各サブピクセルはR,G,Bのいずれか1つに対応する。R,G,Bの3つのサブピクセルは、一組として1つのピクセルを構成できる。1ピクセルは、1画素と称されることがある。表示面51には、複数のピクセルが周方向および中心軸線方向に沿ってマトリクス状に配列されている。表示パネル5は、透過型の液晶パネルに限られず、有機EL等の自発光型の表示パネルであってよい。表示パネル5が自発光型の表示パネルである場合、照射器4は不要である。
Each sub-pixel corresponds to any one of R, G, and B. The three sub-pixels of R, G and B can constitute one pixel as a set. One pixel is sometimes referred to as one pixel. On the
表示面51には、周方向にn列、連続して配列されたサブピクセル群Pgが配置される。図2に示した例では、n=12である。ただし、nは12に限られず、任意の偶数であってよい。サブピクセル群Pgは、周方向において隣接して繰り返し配列される。サブピクセル群Pgは、中心軸線方向において、周方向に1サブピクセル分ずれた位置に隣接して繰り返して配列される。
On the
サブピクセル群Pgは、左サブピクセル群Pglおよび右サブピクセル群Pgrを含む。左サブピクセル群Pglおよび右サブピクセル群Pgrは、周方向に互いに隣接して交互に繰り返して配置される。 Sub-pixel group Pg includes left sub-pixel group Pgl and right sub-pixel group Pgr. The left sub-pixel group Pgl and the right sub-pixel group Pgr are alternately and repeatedly arranged adjacent to each other in the circumferential direction.
左サブピクセル群Pglは、所定の行および列のサブピクセルを含む。具体的には、左サブピクセル群Pglは、中心軸線方向にb個(b行)、周方向にn/2個(n/2列)、連続して配列された((n/2)×b)個(以降において、(n/2)×b=mとする)のサブピクセルP1〜Pmを含む。右サブピクセル群Pgrは、左サブピクセル群Pglと同様の所定の行および列のサブピクセルを含む。具体的には、右サブピクセル群Pgrは、中心軸線方向にb個(b行)、周方向にn/2個(n/2列)、連続して配列されたm個のサブピクセルP(m+1)〜P(2×m)を含む。 The left sub-pixel group Pgl includes sub-pixels of predetermined rows and columns. Specifically, the left sub-pixel group Pgl is arranged continuously (n / 2) × b (n rows) in the central axis direction and n / 2 (n / 2 columns) in the circumferential direction. b) include (hereinafter, (n / 2) × b = m) sub-pixels P1 to Pm. The right sub-pixel group Pgr includes sub-pixels of predetermined rows and columns similar to the left sub-pixel group Pgl. Specifically, in the right sub-pixel group Pgr, m sub-pixels P (b rows (b rows) in the central axis direction, n / 2 (n / 2 m + 1) to P (2 × m).
図2に示した例では、b=1である。したがって、表示面51には、中心軸線方向に1個、周方向に6個連続して配列された6個のサブピクセルP1〜P6を含む左サブピクセル群Pglが配置される。表示面51には、左サブピクセル群Pglの周方向に隣接して、中心軸線方向に1個、周方向に6個ずつ連続して配置された6個のサブピクセルP7〜P12を含む右サブピクセル群Pgrが配置される。
In the example shown in FIG. 2, b = 1. Therefore, on the
左サブピクセル群Pglに含まれるサブピクセルP1〜P6には、左眼画像が表示される。右サブピクセル群Pgrに含まれるサブピクセルP7〜P12には、右眼画像が表示される。図2に示した例においてb=1として説明したが、bは1以上の任意の整数であってよい。 The left eye image is displayed on the sub-pixels P1 to P6 included in the left sub-pixel group Pgl. The right eye image is displayed on the sub-pixels P7 to P12 included in the right sub-pixel group Pgr. Although the example shown in FIG. 2 is described as b = 1, b may be any integer of 1 or more.
左サブピクセル群Pglの配置間隔は画像ピッチkとされる。画像ピッチkは、左サブピクセル群Pglの周方向の長さと右サブピクセル群Pgrの周方向の長さとの合計である。左サブピクセル群Pglと右サブピクセル群Pgrとは周方向に交互に配置されるため、画像ピッチkは左サブピクセル群Pglおよび右サブピクセル群Pgrの配置間隔でもある。図2に示すように、1サブピクセルの周方向の長さがHpとされる場合、k=n×Hp=12×Hpと表されうる。 The arrangement interval of the left sub-pixel group Pgl is an image pitch k. The image pitch k is the sum of the circumferential length of the left sub-pixel group Pgl and the circumferential length of the right sub-pixel group Pgr. Since the left sub-pixel group Pgl and the right sub-pixel group Pgr are alternately arranged in the circumferential direction, the image pitch k is also the arrangement interval of the left sub-pixel group Pgl and the right sub-pixel group Pgr. As shown in FIG. 2, when the circumferential length of one subpixel is Hp, it can be expressed as k = n × Hp = 12 × Hp.
図1に示したように、パララックスバリア6は、表示面51に沿う曲面により形成される。パララックスバリア6は、表示面51に対して円弧の中心側に配置される。パララックスバリア6は、表示面51からギャップg、離れて配置される。
As shown in FIG. 1, the
図3に示すように、パララックスバリア6は、複数の調光領域61を有する。複数の調光領域61は、サブピクセルから射出される画像光の伝播方向である光線方向を規定する複数の透光領域62を画定する。具体的には、互いに隣り合う2つの調光領域61の間の領域が透光領域62として画定される。すなわち、透光領域62と調光領域61とは、表示面51の周方向に沿う方向に繰り返し交互に配列される。図3に示した例では、パララックスバリア6は、面内の所定方向に伸びる複数の帯状領域である透光領域62ごとに、サブピクセルから射出される画像光の伝播方向である光線方向を規定する。所定方向は、鉛直方向と0度でない所定角度をなす方向である。パララックスバリア6がサブピクセルから射出される画像光を規定することによって、利用者の眼が視認可能な表示面51上の領域が定まる。調光領域61は、左眼画像を表示するサブピクセルから射出された画像光のうち、利用者の右眼に向かう部分を遮光しうる。調光領域61は、右眼画像を表示するサブピクセルから射出された画像光のうち、利用者の左眼に向かう部分を遮光しうる。
As shown in FIG. 3, the
複数の透光領域62は、調光領域61より高い透過率で画像光を透過させる。透光領域62は、第1所定値以上の透過率で光を透過させてよい。第1所定値は、例えば100%であってよいし、100%に近い値であってよい。調光領域61は、第2所定値以下の透過率で光を遮ってよい。第2所定値は、例えば0%であってよいし、0%に近い値であってよい。調光領域61は、当該フィルムまたは板状部材で構成されてよい。フィルムは、樹脂で構成されてよい。フィルムは、他の材料で構成されてよい。板状部材は、樹脂または金属等で構成されてよい。板状部材は、他の材料で構成されてよい。調光領域61は、フィルムまたは板状部材に限られず、他の種類の部材で構成されてよい。調光領域61の基材は遮光性を有してよい。調光領域61の基材は遮光性を有する添加物が含有されてよい。
The plurality of light transmitting
パララックスバリア6は、液晶シャッターで構成されてよい。液晶シャッターは、印加する電圧に応じて光の透過率を制御しうる。液晶シャッターは、複数の画素で構成され、各画素における光の透過率を制御してよい。液晶シャッターは、光の透過率が高い領域または光の透過率が低い領域を任意の形状に形成しうる。パララックスバリア6が液晶シャッターで構成される場合、透光領域62は、第1所定値以上の透過率を有する領域としてよい。パララックスバリア6が液晶シャッターで構成される場合、調光領域61は、第2所定値以下の透過率を有する領域としてよい。
The
調光領域61の周方向の配置間隔はバリアピッチBpとされる。バリアピッチBpは、調光領域61の周方向に対応する方向の幅と透光領域62の周方向に対応する方向の幅との合計である。調光領域61と透光領域62とは、周方向に対応する方向に交互に配置されるため、バリアピッチBpは調光領域61および透光領域62の配置間隔でもある。
The arrangement interval of the
複数の調光領域61の周方向の幅は互いに略等しい。複数の透光領域62の周方向の幅は互いに略等しい。したがって、バリアピッチBpの幅は、パララックスバリア6のいずれの領域においても互いに等しい。
The circumferential widths of the plurality of
続いて、表示パネル5とパララックスバリア6との関係について説明する。表示パネル5は、曲面の凹んだ側からパララックスバリア6を介して利用者に視認されうる。表示パネル5およびパララックスバリア6は、図1に示したように、利用者が観察する3次元画像の表示位置に顔を向け、利用者の眼間中心OEが、円弧の中心に位置する状態で、該利用者が最適な3次元画像を視認するように設計される。眼間中心OEは、利用者の左眼と右眼との中点である。以降において、円弧の中心は、基準位置OSと称されることがある。利用者の両眼の中心を結ぶ方向と、表示パネル5の利用者が観察する画像の位置での周方向は平行である。
Subsequently, the relationship between the
<バリアピッチの規定>
眼間中心OEが基準位置OSに位置する状態において、眼間中心OEから表示面51までの距離は表示パネル5によって形成される円弧の曲率半径Rである。このため、表示パネル5およびパララックスバリア6は、式(1)に示すように、適視距離dとギャップgとの合計が円弧の曲率半径Rとなるように設計される。適視距離dは、クロストークが最も少なくなるような、パララックスバリア6の周方向に対応する方向における中心と、眼間中心OEとの間の距離である。
R=d+g 式(1)
<Definition of barrier pitch>
In a state where Mekan center O E is positioned at the reference position O S, the distance to the
R = d + g formula (1)
バリアピッチBpは、曲率半径R、画像ピッチk、およびギャップgに基づいて規定される。具体的には、バリアピッチBpは、図4に示すように、利用者の眼間距離をEとした場合に、ギャップg、適視距離dを用いて、次の式(2)および式(3)が成り立つように規定される。
E:d=k/2:g 式(2)
d:Bp=(d+g):k 式(3)
The barrier pitch Bp is defined based on the radius of curvature R, the image pitch k, and the gap g. Specifically, as shown in FIG. 4, when the interocular distance of the user is E, the barrier pitch Bp uses the gap g and the suitable viewing distance d to set the following equation (2) and the equation (2) It is defined that 3) holds.
E: d = k / 2: g equation (2)
d: Bp = (d + g): k equation (3)
したがって、バリアピッチBpは、次の式(4)が成り立つように規定される。
Bp=(d/(d+g))×k=((R−g)/R)×k 式(4)
Therefore, the barrier pitch Bp is defined such that the following equation (4) holds.
Bp = (d / (d + g)) × k = ((R−g) / R) × k Formula (4)
すなわち、パララックスバリア6が周方向に配列される間隔は、((R−g)/R)×kとなるように規定される。
That is, the interval at which the
さらに言い換えれば、バリアピッチBpは、画像ピッチkに対する該バリアピッチBpの比が((R−g)/R)となるように規定される。 Furthermore, in other words, the barrier pitch Bp is defined such that the ratio of the barrier pitch Bp to the image pitch k is ((R−g) / R).
このように3次元表示装置3が構成されることによって、パララックスバリア6の透光領域62を透過した対象眼画像を表示するサブピクセルからの画像光が利用者の対象眼に到達する。対象眼画像は、対象眼に視認させる画像である。非対象眼画像は、対象眼でない眼に視認させる画像である。具体的には、対象眼を右眼とした場合、対象眼画像は右眼画像であり、非対象眼画像は左眼画像である。対象眼を左眼とした場合、対象眼画像は左眼画像であり、非対象眼画像は右眼画像である。
By thus configuring the three-
図5は、利用者の右眼が視認するパララックスバリア6および表示面51の例を示している。利用者の右眼が視認しうる右可視領域51R(図5に示す表示面51のハッチングが付されていない領域)には、右サブピクセル群Pgrの少なくとも一部が含まれ、左サブピクセル群Pglが含まれない。右サブピクセル群Pgrを構成するサブピクセルに右眼画像が表示されることによって、利用者の右眼は右眼画像のみを視認することができる。同様にして、利用者の左眼が視認しうる左可視領域51Lには、左サブピクセル群Pglの少なくとも一部が含まれ、右サブピクセル群Pgrが含まれない。利用者の左眼は左眼画像のみを視認することができる。左眼画像と右眼画像との間に視差があることによって、利用者は3次元画像を視認しうる。
FIG. 5 shows an example of the
<異なる領域ごとの複数のバリアピッチBpの関係>
図1においては、利用者が表示面51の周方向における中央近傍を視認する例が示された。図1等を参照して既に説明したように、中央近傍のバリアピッチBpが、式(2)および式(3)に示す関係が成り立つように規定されると、利用者は適切に中央近傍の3次元画像を視認しうる。以降において、中央近傍に対応するバリアピッチBpは、特に「Bp1」と称される。
<Relationship of Multiple Barrier Pitches Bp in Different Areas>
In FIG. 1, an example is shown in which the user visually recognizes the vicinity of the center in the circumferential direction of the
次に、表示面51の周方向における端部近傍に対応するバリアピッチBpについて説明する。以降、端部近傍に対応するバリアピッチBpは特に「Bp2」と称される。眼間中心OEは基準位置OSにあるため、図6に示すように、眼間中心OEから表示面51の端部近傍までの距離は、中央近傍までの距離と同様に円弧の曲率半径Rである。端部近傍のバリアピッチBp2が、バリアピッチBp1と同様に、式(2)および式(3)に示す関係が成り立つように規定されると、利用者は端部近傍に顔を向けた状態で、適切に端部近傍の3次元画像を視認しうる。式(3)に示されるように、バリアピッチBpは、画像ピッチk、曲率半径R、およびギャップgによって表される。画像ピッチk、曲率半径Rおよびギャップgは、表示面51の中央近傍に対応する領域においても、端部近傍に対応する領域においても同じである。そのため、バリアピッチBp2とバリアピッチBp1とは略等しい。
Next, the barrier pitch Bp corresponding to the vicinity of the end in the circumferential direction of the
同様にして、表示面51の任意の領域に対応するバリアピッチBpは、バリアピッチBp1と同様に、式(2)および式(3)に示す関係が成り立つように規定されると、利用者は任意の領域の3次元画像を適切に視認しうる。このようにバリアピッチBpは、いずれの領域においても式(3)に示す関係が成り立つように、略等しく規定されることができる。
Similarly, when the barrier pitch Bp corresponding to an arbitrary area of the
<画像ピッチに対するバリアピッチの比>
上述したように、表示面51において、各サブピクセル群Pgに含まれる周方向のサブピクセルの数は等しい。複数のサブピクセルの形状は等しい。このため、図2及び図5に示されたように、複数の画像ピッチkは互いに略等しい。例えば、表示面51上の中央近傍(第1領域)における画像ピッチk1と端部近傍(第2領域)における画像ピッチk2は略等しい。
<Ratio of barrier pitch to image pitch>
As described above, in the
したがって、表示面51上の中央近傍(第1領域)における第1の比Bp1/k1と、表示面51上の端部近傍(第2領域)における第2の比Bp2/k2とは略等しい。第1の比Bp1/k1は、表示面51上の中央近傍における画像ピッチk1(左サブピクセル群Pglおよび右サブピクセル群Pgrが周方向に配列される間隔)に対する、中央近傍に対応するバリアピッチBp1(調光領域61が周方向に配列される間隔)の比である。第2の比Bp2/k2は、表示面51上の端部近傍(第2領域)での画像ピッチk2(左サブピクセル群Pglおよび右サブピクセル群Pgrが周方向に配列される間隔)に対する、端部近傍に対応するバリアピッチBp2(調光領域61が周方向に配列される間隔)の比である。
Therefore, the first ratio Bp1 / k1 near the center (first region) on the
<バリアピッチの許容範囲>
上述において、バリアピッチBpは、式(3)を満たすような値(以降、「理想値Bp0」という)であることが説明された。しかし、バリアピッチBpは、Bp0に限られず、理想値Bp0から所定範囲内でずれてよい。図7には、理想的なバリアピッチBp0を有するパララックスバリア6とともに、理想的なバリアピッチBp0から僅かに異なる幅のバリアピッチBp1を有するパララックスバリア6Aが破線で示される。便宜上、図7において、パララックスバリア6Aは、パララックスバリア6に対して径方向にずれた位置に記載されているが、パララックスバリア6Aは、パララックスバリア6に対する径方向の位置は同一である。パララックスバリア6Aの調光領域61A及び透光領域62Aが周方向に配列される場合、図7に示すように、例えば、領域(1)では、調光領域61A及び透光領域62Aの、それぞれ調光領域61及び透光領域62からのずれは僅かである。しかし、領域(1)から周方向に離れるほど(例えば、領域(2)〜(5)参照)、6Aの調光領域61A及び透光領域62Aのそれぞれ調光領域61及び透光領域62のずれは大きくなる。
<Permissible range of barrier pitch>
In the above, it has been described that the barrier pitch Bp is a value satisfying the formula (3) (hereinafter referred to as “ideal value Bp0”). However, the barrier pitch Bp is not limited to Bp0, and may deviate from the ideal value Bp0 within a predetermined range. In FIG. 7, a
そのため、利用者の対象眼は、領域(1)から離れるほど、非対象画像を表示するサブピクセルからの画像光を多く視認しうる。具体的には、領域(1)から離れるほど、利用者の左眼には、左眼画像を表示するサブピクセルからの画像光が少なく到達し、右眼画像を表示するサブピクセルからの画像光が多く到達しうる。領域(1)から離れるほど、利用者の右眼には、右眼画像を表示するサブピクセルからの画像光が少なく到達し、左眼画像を表示するサブピクセルからの画像光が多く到達する。このため、領域(1)から離れるほど、利用者の眼に発生するクロストークが増大する。 Therefore, the more the user's target eye moves away from the area (1), the more the image light from the sub-pixel displaying the non-target image can be viewed. Specifically, as the user moves away from the area (1), less image light from the sub-pixel displaying the left-eye image reaches the user's left eye, and image light from the sub-pixel displaying the right-eye image Can reach a lot. The farther from the region (1), the less the image light from the sub-pixel displaying the right-eye image reaches the right eye of the user, and the more the image light from the sub-pixel displaying the left-eye image reaches. For this reason, as the distance from the region (1) increases, the crosstalk generated in the user's eyes increases.
このようなクロストークを抑制するために、調光領域61A及び透光領域62Aの、それぞれ調光領域61及び透光領域62からのずれの最大値が、サブピクセルの周方向の長さHp未満に対応する幅となるように、バリアピッチBpが規定されてよい。1サブピクセルの周方向の長さHpに対応する幅は、1サブピクセルに表示された画像からの画像光を透過させる透光領域62の幅であり、曲率半径R、ギャップg、1サブピクセルの周方向の長さHpに応じて規定されてよい。この例では、バリアピッチBpは、利用者の対象眼が、周方向にHpより長い非対象眼画像を視認しないように規定したが、これに限られない。3次元表示装置3に要求される性能に応じて、例えば、利用者の対象眼が、周方向に0.5×Hpより長い非対象眼画像を視認しないようにバリアピッチBpが規定されてよい。ただし、既に説明されたように、バリアピッチBpは、理想値Bp0に近いほど、利用者の眼に発生するクロストークは低減される。
In order to suppress such crosstalk, the maximum value of the deviation of the
<表示面における画像の切替え>
続いて、利用者の眼が第1方向に変位することに伴う、表示面51における画像の切替えについて、図8を参照して説明する。図8に示す例において、画像ピッチはn=8である。しかし、画像ピッチnは任意の偶数であってよい。パララックスバリア6の調光領域61と透光領域62との周方向の幅は等しい(バリア開口率50%)。
<Switching of images on display surface>
Subsequently, switching of an image on the
図8(a)に示すように、利用者の眼間中心OEが基準位置OSにある場合、左可視領域51aLには、左眼画像を表示する左サブピクセル群Pglが最も多く含まれ、右眼画像を表示する右サブピクセル群Pgrが最も少なく含まれる。この状態において、利用者の眼に発生するクロストークは最も低減されている。 As shown in FIG. 8 (a), if the eye between the centers O E of the user is at the reference position O S, the left visible 51AL, it contains the most left sub-pixel groups Pgl for displaying the left-eye image , The right sub-pixel group Pgr for displaying the right-eye image is the least included. In this state, crosstalk generated in the user's eyes is most reduced.
図8(b)に示すように、利用者の眼間中心OEが基準位置OSから第1方向に距離2E/n未満、変位した位置にある場合、左可視領域51aLには、左画像を表示する(n/2−1)列のサブピクセル全体が含まれる。左可視領域51aLには、右画像を表示する1列のサブピクセルの半分未満が含まれる。同様にして、右可視領域51aRには、右画像を表示する、(n/2−1)列のサブピクセルの全体が含まれる。右可視領域51aRには、右画像を表示する1列のサブピクセルの半分未満が含まれる。このため、利用者の眼が視認する画像にはクロストークが発生する。 As shown in FIG. 8B, when the interocular center O E of the user is displaced from the reference position O S by a distance of less than 2E / n in the first direction, the left visible area 51a L is a left image. The entire (n / 2-1) row of sub-pixels is included. The left visible region 51aL includes less than half of one row of subpixels displaying the right image. Similarly, the right visible region 51aR includes the entire (n / 2-1) row of sub-pixels displaying the right image. The right visible region 51aR includes less than half of one row of subpixels displaying the right image. For this reason, crosstalk occurs in the image visually recognized by the user's eye.
図8(c)に示すように、利用者の眼間中心OEが基準位置OSから第1方向に距離2E/n、移動すると、左可視領域51aLには、(n/2−1)列の左画像を表示するサブピクセルの全体と、1列の半分未満の左画像を表示するサブピクセルとが含まれる。また、左可視領域51aLには、右眼画像を表示する1列のサブピクセルの半分以上が含まれる。同様にして、右可視領域51aRには、(n/2−1)列の右画像を表示するサブピクセルの全体と、1列の半分未満の右画像を表示するサブピクセルとが含まれる。また、右可視領域51aRには、左眼画像を表示する1列のサブピクセルの半分以上が含まれる。したがって、図8(b)に示す場合より大きなクロストークが発生する。クロストークの発生を低減させるために、左可視領域51aLに半分以上が含まれるようになった右眼画像を表示するサブピクセルが左眼画像を表示するように、画像が切り替えられる。同様にして、右可視領域51aRに半分以上が含まれるようになった左眼画像を表示するサブピクセルが右眼画像を表示するように、画像が切り替えられる。 As shown in FIG. 8C, when the interocular center O E of the user moves from the reference position O S by a distance 2 E / n in the first direction, the left visible area 51 a L is (n / 2-1) It includes all of the sub-pixels that display the left image of the column, and sub-pixels that display less than half of the one column of the left image. In addition, the left visible region 51aL includes half or more of one row of subpixels displaying the right-eye image. Similarly, the right visible region 51aR includes all of the sub-pixels that display the right image in (n / 2-1) columns and sub-pixels that display the right image in less than half of one column. In addition, the right visible region 51aR includes half or more of one row of subpixels displaying the left eye image. Therefore, larger crosstalk occurs than in the case shown in FIG. In order to reduce the occurrence of crosstalk, the image is switched such that the sub-pixel displaying the right-eye image having a half or more included in the left visible region 51aL displays the left-eye image. Similarly, the image is switched such that the sub-pixel displaying the left-eye image for which the right visible region 51aR includes half or more is displayed the right-eye image.
このように、利用者の眼の第1方向の変位に伴って画像が切り替えられることにより、対象眼が周方向に1サブピクセルの半分以上の非対象眼画像を視認することが回避されうる。したがって、対象眼が、周方向に0.5×Hp以上の幅の非対象眼画像を視認するようなクロストークの発生が抑制されうる。 As described above, by switching the image according to the displacement of the user's eye in the first direction, it is possible to prevent the target eye from visually recognizing the non-target eye image of half or more of one sub-pixel in the circumferential direction. Therefore, the occurrence of crosstalk in which the target eye visually recognizes a non-target eye image having a width of 0.5 × Hp or more in the circumferential direction can be suppressed.
<パララックスバリアの開口率>
パララックスバリア6の開口率は50%以下であってよい。すなわち、調光領域61の周方向の幅は、バリアピッチBpの50%以上であってよい。調光領域61の周方向の幅が50%未満である場合、利用者の右眼および左眼のいずれにも到達する画像光を射出するサブピクセルが存在する。この場合、該サブピクセルに右眼画像を表示させると左眼が右眼画像を視認し、左眼画像を表示させると右眼が左眼画像を視認する。すなわち、該サブピクセルに左眼画像と右眼画像とのいずれを表示させても、クロストークの発生を防ぐことが困難となる。したがって、パララックスバリア6の開口率を50%以下とすることによって、利用者の眼に発生するクロストークが低減されうる。
<Aperture ratio of parallax barrier>
The aperture ratio of the
<アイボックスの範囲>
続いて、上述のようにバリアピッチBpが規定された3次元表示装置3におけるアイボックスEBの範囲について説明する。アイボックスEBは、利用者の両眼が適切に3次元画像を視認することのできる、眼の位置の範囲である。
<Range of eye box>
Subsequently, the range of the eye box EB in the three-
図9に示すように、眼間中心OEが基準位置OSにある場合(図9のOE0参照)、表示面51上において左眼によって視認される左可視領域51Lに左サブピクセル群Pglが含まれる。表示面51上において右眼によって視認される右可視領域51Rに右サブピクセル群Pgrが含まれる。すなわち、アイボックスEBは、表示面51の中心軸線方向に直交する面による断面において、円弧の中心を含む。
As shown in FIG. 9, when the interocular center O E is at the reference position O S (see O E 0 in FIG. 9), the left sub-pixel group Pgl is displayed in the left
図9に示したように、表示面51から眼間中心OEまでの距離が円弧の曲率半径Rより長くなると(図9のOE1参照)、左可視領域51L’は左可視領域51Lから変化する。左可視領域51L’には右サブピクセル群Pgrの一部が含まれる。右可視領域51R’は右可視領域51Rから変化する。右可視領域51R’には、左サブピクセル群Pglの一部が含まれる。このため、対象眼が非対象眼画像の一部を視認して、クロストークが発生する。
As shown in FIG. 9, when the distance from the
図9に示したように、表示面51から眼間中心OEまでの距離が円弧の曲率半径Rより短くなると(図9のOE2参照)、左可視領域51L”は左可視領域51Lから変化する。左可視領域51L”には右サブピクセル群Pgrの一部が含まれる。右可視領域51R’は右可視領域51Rから変化する。右可視領域51R”には、左サブピクセル群Pglの一部が含まれる。このため、対象眼が非対象眼画像の一部を視認して、クロストークが発生する。
As shown in FIG. 9, when the distance from the
図9に示したように、眼間中心OEがOE2に所定距離変化したときの左可視領域51Lから左可視領域51L”への変化は、眼間中心OEがOE1に同じ所定距離変化したときの左可視領域51Lからの左可視領域51L’への変化より大きい。このため、左可視領域51L”に含まれる右サブピクセル群Pgrは、左可視領域51L’に含まれる右サブピクセル群Pgrより大きい。同様にして、右可視領域51R”に含まれる左サブピクセル群Pglは、右可視領域51R’に含まれる左サブピクセル群Pglより大きい。したがって、表示面51から眼間中心OEまでの距離が円弧の曲率半径Rより長くなる場合に比べて、表示面51から眼間中心OEまでの距離が円弧の曲率半径Rより短くなる場合、利用者の眼にはクロストークが発生しやすい。したがって、図1に示すように、アイボックスEBの基準位置OSから表示面51側の端部までの寸法は、基準位置OSから表示面51と反対側の端部までの寸法より短くてよい。言い換えれば、アイボックスEBのz軸方向における中心は、基準位置OSに対して表示面51と反対側に位置してよい。
As shown in FIG. 9, the change from the left
アイボックスEBの中心軸線方向における位置は、任意であってよい。例えば、アイボックスEBの中心軸線方向における位置は、中心軸線方向に沿う方向における表示面51の幅の範囲内にあってよい。アイボックスEBの第2方向における位置は、中心軸線方向に沿う方向における表示面51の幅の範囲外であってよい。
The position in the central axis direction of the eye box EB may be arbitrary. For example, the position of the eye box EB in the central axis direction may be within the range of the width of the
以上説明したように、第1実施形態において、バリアピッチBpは、パララックスバリア6のいずれの領域においても略等しく、円弧の曲率半径R、画像ピッチk、およびギャップgに基づいて規定される。言い換えれば、画像ピッチkに対するバリアピッチBpの比は、いずれの領域においても略等しく、円弧の曲率半径Rおよびギャップgに基づいて規定される。これによって、眼間中心OEが基準位置OSに位置した場合、利用者は、表示面51の任意の領域で適切な3次元画像を視認することができる。また、利用者が表示面51上の異なる位置の画像を見るために顔の向きを変えても、眼間距離E,画像ピッチk、バリアピッチBp,ギャップg等のパラメータに変化が無いため、適視距離が円弧の曲率半径Rに保たれ、クロストークの抑制された良好な3次元画像を視認することができる。
As described above, in the first embodiment, the barrier pitch Bp is substantially equal in any region of the
続いて、第2実施形態に係る3次元表示装置7について図面を参照して詳細に説明する。 Subsequently, the three-dimensional display device 7 according to the second embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
図10に示すように、第2実施形態に係る3次元表示装置7は、照射器4と、表示パネル5と、光学素子としてのパララックスバリア6とを含んで構成される。第2実施形態においては、第1実施形態と異なる構成のみについて説明する。第2実施形態において説明を省略する構成については第1実施形態と同様である。
As shown in FIG. 10, the three-dimensional display device 7 according to the second embodiment includes an
<パララックスバリアの規定>
パララックスバリア6は、表示パネル5に対して基準位置OSと反対側に配置される。パララックスバリア6は、照射器4に対して表示パネル5側に配置される。第2実施形態においても、利用者の眼間中心OEが基準位置OSに位置する状態で、該利用者が最適な3次元画像を視認するように設計される。このため、式(5)に示すように、表示パネル5およびパララックスバリア6は、適視距離dとギャップgとの差が円弧の曲率半径Rとなるように設計される。
R=d−g 式(5)
<Rules of parallax barrier>
The
R = d−g equation (5)
この場合、バリアピッチBpは、ギャップg、適視距離d、眼間距離Eを用いて、図11に示すように、次の式(6)および式(7)が成り立つように規定される。
E:d=k/2:g 式(6)
d:Bp=(d−g):k 式(7)
In this case, the barrier pitch Bp is defined using the gap g, the suitable viewing distance d, and the interocular distance E so that the following equations (6) and (7) are satisfied as shown in FIG.
E: d = k / 2: g equation (6)
d: Bp = (d−g): k Formula (7)
したがって、バリアピッチBpは、次の式(8)が成り立つように規定される。
Bp=(d/(d−g))×k=((R+g)/R)×k 式(8)
Therefore, the barrier pitch Bp is defined such that the following equation (8) holds.
Bp = (d / (d−g)) × k = ((R + g) / R) × k Formula (8)
すなわち、パララックスバリア6が周方向に配列される間隔は、((R+g)/R)×kとなるように規定される。
That is, the interval at which the
さらに言い換えれば、バリアピッチBpは、画像ピッチkに対する該バリアピッチBpの比が((R+g)/R)となるように規定される。 Furthermore, in other words, the barrier pitch Bp is defined such that the ratio of the barrier pitch Bp to the image pitch k is ((R + g) / R).
第1の実施形態において、表示パネル5が自発光型である場合、照射器4は不要であった。しかし、第2の実施形態の表示パネル5は、自発光型の表示パネルではない。照射器4は不要でない。
In the first embodiment, when the
以上説明したように、第2実施形態において、第1実施形態と同様に、バリアピッチBpは、パララックスバリア6のいずれの領域においても略等しく、バリアピッチBpを円弧の曲率半径R、画像ピッチk、およびギャップgに基づいて規定される。言い換えれば、画像ピッチkに対するバリアピッチBpの比はいずれの領域においても略等しく、該比は円弧の曲率半径Rおよびギャップgに基づいて規定される。これによって、利用者は表示面51の任意の領域で適切な3次元画像を視認することができる。
As described above, in the second embodiment, as in the first embodiment, the barrier pitch Bp is substantially equal in any region of the
上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨および範囲内で、多くの変更および置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形または変更が可能である。例えば、実施形態および実施例に記載の複数の構成ブロックを1つに組合せたり、あるいは1つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。 Although the embodiments described above have been described as representative examples, it will be obvious to those skilled in the art that many modifications and substitutions are possible within the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited by the above-described embodiments, and various modifications or changes are possible without departing from the scope of the claims. For example, it is possible to combine a plurality of building blocks described in the embodiment and the example into one, or to divide one building block.
上述の実施形態では、図5に示したように、調光領域61は、面内の所定方向に伸びる複数の帯状領域としたがこの限りではない。図12に示すように、調光領域61は、中心軸線方向においては、周方向に1サブピクセルに対応する長さ分ずれた位置に隣接して繰り返して配列される矩形の領域の集合であってよい。このような調光領域61を有するパララックスバリア6は、液晶シャッターにより構成されうる。図12に示した例では、n=12であるが、第1実施形態と同様にnは8であってよい。nは任意の偶数であってよい。
In the above embodiment, as shown in FIG. 5, the
上述の実施形態では、図2に示したように、サブピクセル群Pgは、中心軸線方向において、周方向に1サブピクセル分ずれた位置に隣接して繰り返して配列されるとしたが、この限りではない。例えば、図13に示すように、表示面51には、周方向に連続してn/2列のサブピクセルから構成される左サブピクセル群Pglが中心軸線方向にずれずに繰り返し配列されてよい。表示面51には、周方向に連続してn/2列のサブピクセルから構成される右サブピクセル群Pgrが中心軸線方向にずれずに繰り返し配列されてよい。図13に示した例では、左画像を表示するサブピクセルにLの符号が付されている。右画像を表示するサブピクセルにRの符号が付されている。図13に示した例では、n=8であるが、nは任意の偶数であってよい。この場合、パララックスバリア6は、中心軸線方向に伸びる複数の帯状領域である透光領域62ごとに、サブピクセルから射出される画像光の伝播方向である光線方向を規定する。
In the above embodiment, as shown in FIG. 2, the sub-pixel group Pg is repeatedly arranged adjacent to a position shifted by one sub-pixel in the circumferential direction in the central axis direction, but this limitation is not. For example, as shown in FIG. 13, on the
上述の実施形態では、光学素子がパララックスバリア6であるとしたが、これに限られない。例えば、図14に示すように、3次元表示装置3が備える光学素子は、レンチキュラレンズ8としてよい。この場合、レンチキュラレンズ8は、シリンドリカルレンズ81を、表示面51に沿う平面内に配列して構成される。レンチキュラレンズ8は、パララックスバリア6と同様に、表示面51の一部のサブピクセルから出射した画像光を、利用者の左眼の位置に伝搬させ、他の一部のサブピクセルから出射した画像光を、利用者の右眼の位置に伝搬させる。
In the above embodiment, the optical element is the
上述の実施形態では、図15に示すように3次元表示装置3および7は、移動体100に搭載されてよい。本開示における「移動体」には、車両、船舶、航空機を含む。本開示における「車両」には、自動車および産業車両を含むが、これに限られず、鉄道車両および生活車両、滑走路を走行する固定翼機を含めてよい。自動車は、乗用車、トラック、バス、二輪車、およびトロリーバス等を含むがこれに限られず、道路上を走行する他の車両を含んでよい。産業車両は、農業および建設向けの産業車両を含む。産業車両には、フォークリフト、およびゴルフカートを含むがこれに限られない。農業向けの産業車両には、トラクター、耕耘機、移植機、バインダー、コンバイン、および芝刈り機を含むが、これに限られない。建設向けの産業車両には、ブルドーザー、スクレーバー、ショベルカー、クレーン車、ダンプカー、およびロードローラを含むが、これに限られない。車両は、人力で走行するものを含む。なお、車両の分類は、上述に限られない。例えば、自動車には、道路を走行可能な産業車両を含んでよく、複数の分類に同じ車両が含まれてよい。本開示における船舶には、マリンジェット、ボート、タンカーを含む。本開示における航空機には、固定翼機、回転翼機を含む。
In the above-described embodiment, the three-
3,7 3次元表示装置
4 照射器
5 表示パネル
6 パララックスバリア
8 レンチキュラレンズ
51 表示面
51a 右可視領域
51b 左可視領域
61 調光領域
62 透光領域
81 シリンドリカルレンズ
100 移動体
3, 7 Three-
Claims (13)
前記表示面に沿って配置され、前記表示面からの画像光を減光または遮光する複数の調光領域と、前記調光領域より高い透過率で前記画像光を透過させる複数の透光領域とを含む光学素子であって、前記複数の調光領域と前記複数の透光領域とが前記周方向に沿って互いに隣接して交互に配列された光学素子と、
を備え、
前記調光領域および前記透光領域が交互に配列される前記周方向の間隔は略等しく、前記間隔は、前記表示面の前記中心軸線方向に直交する面による断面の成す円弧の曲率半径、前記左サブピクセル群および前記右サブピクセル群の配置間隔である画像ピッチ、ならびに前記表示面と前記光学素子との間のギャップに基づいて規定される、3次元表示装置。 A display panel comprising a display surface having a shape of at least a part of a cylindrical surface around a central axis, in a lattice shape along the circumferential direction around the central axis and the central axis in the display surface. A display panel in which left sub-pixel groups having sub-pixels representing left-eye images and right sub-pixel groups having sub-pixels representing right-eye images are alternately arranged in the circumferential direction;
A plurality of light control regions disposed along the display surface and reducing or blocking image light from the display surface, and a plurality of light transmitting regions transmitting the image light with a higher transmittance than the light control region An optical element including: the plurality of light control areas and the plurality of light transmission areas are alternately arranged adjacent to each other along the circumferential direction;
Equipped with
Spacings in the circumferential direction in which the light control areas and the light transmitting areas are alternately arranged are substantially equal, and the spacing is a curvature radius of a circular arc formed by a plane orthogonal to the central axis direction of the display surface; A three-dimensional display defined based on an image pitch which is an arrangement interval of a left sub-pixel group and the right sub-pixel group, and a gap between the display surface and the optical element.
前記曲率半径をR、前記ギャップをg、前記画像ピッチをkとすると、前記調光領域の前記周方向の配置間隔は、略((R−g)/R)×kである、請求項1から3のいずれか一項に記載の3次元表示装置。 The optical element is disposed on the center side of the arc with respect to the display surface along the display surface,
Assuming that the radius of curvature is R, the gap is g, and the image pitch is k, an arrangement interval of the light adjustment region in the circumferential direction is approximately ((R−g) / R) × k. The three-dimensional display device according to any one of to 3.
前記曲率半径をR、前記ギャップをg、前記画像ピッチをkとすると、前記調光領域の前記周方向の配置間隔は、略((R+g)/R)×kである、請求項1から3のいずれか一項に記載の3次元表示装置。 The optical element is disposed on the display surface opposite to the center of the arc with respect to the display surface.
The arrangement interval of the light adjustment region in the circumferential direction is approximately ((R + g) / R) × k, where R is the radius of curvature, g is the gap, and k is the image pitch. The three-dimensional display device according to any one of the above.
前記表示面に沿って配置され、前記表示面からの画像光を減光または遮光する複数の調光領域と、前記画像光を前記調光領域より多く透過させる複数の透光領域とを含む光学素子であって、前記複数の調光領域と前記複数の透光領域とは、前記周方向に沿って互いに隣接して交互に配列された光学素子と、
を備え、
表示面上の第1領域で前記左サブピクセル群および前記右サブピクセル群が前記周方向に交互に配列される間隔に対する、前記第1領域に対応する前記調光領域および前記透光領域が前記周方向に交互に配列される間隔の比を第1の比とし、表示面上の第1領域とは異なる第2領域で前記左サブピクセル群および前記右サブピクセル群が前記周方向に交互に配列される間隔に対する、前記2領域に対応する前記調光領域が前記周方向に交互に配列される間隔の比を第2の比とすると、第1の比と第2の比とは略等しく、前記比は、前記表示面の前記中心軸線方向に直交する面による断面の成す円弧の曲率半径、および、前記表示面と前記光学素子との間のギャップに基づいて規定される、前記表示パネルの曲率に基づいて決定される、3次元表示装置。 A display panel comprising a display surface having a shape of at least a part of a cylindrical surface around a central axis, in a lattice shape along the circumferential direction around the central axis and the central axis in the display surface. A display panel in which left subpixels arranged to display a left eye image and right subpixels arranged to display a right eye image are alternately arranged in the circumferential direction;
An optical system comprising: a plurality of light control regions disposed along the display surface and reducing or blocking image light from the display surface; and a plurality of light transmitting regions transmitting the image light more than the light control region An optical element in which the plurality of light adjustment regions and the plurality of light transmission regions are alternately arranged adjacent to each other along the circumferential direction;
Equipped with
The light control area and the light transmission area corresponding to the first area with respect to an interval at which the left sub-pixel group and the right sub-pixel group are alternately arranged in the circumferential direction in the first area on the display surface The ratio of the intervals alternately arranged in the circumferential direction is taken as a first ratio, and the left sub-pixel group and the right sub-pixel group alternate in the circumferential direction in a second area different from the first area on the display surface Assuming that a ratio of intervals at which the light control regions corresponding to the two regions are alternately arranged in the circumferential direction with respect to the intervals at which the regions are arranged is a second ratio, the first ratio and the second ratio are substantially equal. The display panel is defined based on a radius of curvature of an arc formed by a cross section of a surface orthogonal to the central axis direction of the display surface, and a gap between the display surface and the optical element. 3D determined based on curvature of Display devices.
前記曲率半径をR、前記ギャップをgとすると、前記比は、略(R−g)/Rである、請求項7から9のいずれか一項に記載の3次元表示装置。 The optical element is disposed at the center side of the arc along the display surface,
The three-dimensional display device according to any one of claims 7 to 9, wherein the ratio is approximately (Rg) / R, where R is the radius of curvature and g is the gap.
前記曲率半径をR、前記ギャップをgとすると、前記比は、略(R+g)/Rである、請求項7から9のいずれか一項に記載の3次元表示装置。 The optical element is disposed on the display surface opposite to the center of the arc.
The three-dimensional display device according to any one of claims 7 to 9, wherein the ratio is approximately (R + g) / R, where R is the radius of curvature and g is the gap.
を備える移動体。 A display panel comprising a display surface having a shape of at least a part of a cylindrical surface around a central axis, in a lattice shape along the circumferential direction around the central axis and the central axis in the display surface. A display panel in which a left sub-pixel group having sub-pixels for displaying a left-eye image and a right sub-pixel group having sub-pixels for displaying a right-eye image are alternately arranged in the circumferential direction; Optical system including a plurality of light control regions disposed along the side of the display surface for reducing or blocking image light from the display surface, and a plurality of light transmitting regions transmitting the image light with a higher transmittance than the light control region; An optical element in which the plurality of light control regions and the plurality of light transmission regions are alternately arranged adjacent to each other along the circumferential direction, the light control region and the light transmission Areas are arranged alternately Intervals in the circumferential direction are approximately equal, and the intervals are the radius of curvature of the arc of the cross section of the display surface by the plane orthogonal to the central axis direction, the arrangement interval of the left sub-pixel group and the right sub-pixel group A mobile comprising a three-dimensional display defined based on an image pitch and a gap between the display surface and the optical element.
を備える移動体。 A display panel comprising a display surface having a shape of at least a part of a cylindrical surface around a central axis, in a lattice shape along the circumferential direction around the central axis and the central axis in the display surface. A display panel in which left sub-pixel groups for displaying left-eye images and right sub-pixel groups for displaying right-eye images are alternately arranged in the circumferential direction, and arranged along the display surface; An optical element comprising: a plurality of light control areas for reducing or blocking image light from a surface; and a plurality of light transmitting areas for transmitting the image light more than the light control area, wherein the plurality of light control areas And the plurality of light transmitting regions include optical elements alternately arranged adjacent to each other along the circumferential direction, and the left sub-pixel group and the right sub-pixel in the first region on the display surface Groups are arranged alternately in the circumferential direction A ratio of an interval at which the light control area corresponding to the first area and the light transmitting area are alternately arranged in the circumferential direction with respect to the interval is a first ratio, which is different from the first area on the display surface With respect to an interval in which the left sub-pixel group and the right sub-pixel group are alternately arranged in the circumferential direction in the second region, the light adjustment regions corresponding to the two regions are alternately arrayed in the circumferential direction Assuming that the ratio is a second ratio, the first ratio and the second ratio are substantially equal, and the ratio is a radius of curvature of an arc formed by a cross section of a surface orthogonal to the central axis direction of the display surface; A mobile body comprising: a three-dimensional display device which is determined based on a curvature of the display panel defined based on a gap between the display surface and the optical element.
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