JP7189228B2 - 画像表示装置、画像表示システム、及び移動体 - Google Patents
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Description
Ayuki Hayashishita, Hideki Kakeya, "Time-Division Multiplexing Parallax Barrier with Sub-Subpixel Phase Shift", SID 2018 DIGEST, P-88, 1515-1518
また、本開示の一実施形態に係る画像表示装置は、投光部、表示パネル、バリアパネル、及びコントローラを備える。前記投光部は、複数の発光素子を含む。前記表示パネルは、前記投光部から光を受けるように位置し、複数のフレームを表示するように構成される。前記バリアパネルは、前記表示パネルに重なり、複数の透光部と複数の減光部とを形成するように構成される。前記表示パネルから出る画像光の少なくとも一部の進行方向は、前記複数の透光部及び前記複数の減光部によって利用者の右眼と左眼とに分けられる。前記コントローラは、前記投光部、前記表示パネル、及び前記バリアパネルを制御するように構成される。前記表示パネルは、第1表示領域及び第2表示領域を形成するように構成される。前記表示パネルは、利用者の右眼で視認される右眼画像を前記第1表示領域の右眼視認領域に表示するように構成される。前記表示パネルは、前記利用者の左眼で視認される左眼画像を前記第1表示領域の左眼視認領域に表示するように構成される。前記バリアパネルは、前記第1表示領域に対応する第1バリア領域を形成するように構成される。前記バリアパネルは、前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域が前記第1表示領域の異なる位置となるように、前記第1バリア領域に前記透光部及び前記減光部を形成するように構成される。前記投光部は、前記第1表示領域に対応する第1発光領域を形成するように構成される。前記コントローラは、連続する2枚のフレームを表示する場合、前記第1表示領域に位置する部分を、第1サブフレーム及び第2サブフレームを含む1枚の視差画像フレームとして表示するように構成される。前記コントローラは、利用者が前記1枚の視差画像フレームに含まれる前記第1サブフレーム及び前記第2サブフレームそれぞれで表示される画像を合わせて1枚の視差画像として視認するように、前記表示パネル及び前記バリアパネルを制御するように構成される。前記コントローラは、前記第1表示領域における視差画像の表示、並びに、前記第1バリア領域における前記透光部及び前記減光部の形成を、前記視差画像フレーム毎に制御するように構成される。前記コントローラは、前記視差画像フレームから新たな視差画像フレームに表示を変更するタイミングを含むフレーム変更期間に、前記第1発光領域から出射する射出光の光量を減少させるように構成される。前記表示パネルは、利用者の両眼に視認させる平面画像を表示する第2表示領域を更に形成するように構成される。前記投光部は、前記第2表示領域に対応する第2発光領域を更に形成するように構成される。前記バリアパネルは、前記第2表示領域に対応する第2バリア領域を更に形成するように構成される。前記バリアパネルは、前記第2表示領域に表示されている前記平面画像に合わせて、前記第2バリア領域に前記透光部及び前記減光部を形成するように構成される。前記コントローラは、前記連続する2枚のフレームを表示する場合、前記第2表示領域に位置する部分を、2枚の平面画像フレームとして表示するように構成される。前記コントローラは、前記第2表示領域における平面画像の表示、並びに、前記第2バリア領域における前記透光部及び前記減光部の形成を、前記平面画像フレーム毎に制御するように構成される。前記視差画像フレームに含まれるサブフレームのフレームレート、及び、前記平面画像フレームのフレームレートは、同一となるように構成される。前記コントローラは、前記第1表示領域において前記第1サブフレームから前記第2サブフレームに表示を変更するタイミングを含むサブフレーム変更期間に、前記第1発光領域の光量を減少させないものの、前記第2発光領域の光量を減少させるように構成される。
視認領域及び前記左眼視認領域が前記第1表示領域の異なる位置となるように、前記第1バリア領域に前記透光部及び前記減光部を形成するように構成される。前記投光部は、前記第1表示領域に対応する第1発光領域を形成するように構成される。前記コントローラは、連続する2枚のフレームを表示する場合、前記第1表示領域に位置する部分を、第1サブフレーム及び第2サブフレームを含む1枚の視差画像フレームとして表示するように構成される。前記コントローラは、利用者が前記1枚の視差画像フレームに含まれる前記第1サブフレーム及び前記第2サブフレームそれぞれで表示される画像を合わせて1枚の視差画像として視認するように、前記表示パネル及び前記バリアパネルを制御するように構成される。前記コントローラは、前記第1表示領域における視差画像の表示、並びに、前記第1バリア領域における前記透光部及び前記減光部の形成を、前記視差画像フレーム毎に制御するように構成される。前記コントローラは、前記視差画像フレームから新たな視差画像フレームに表示を変更するタイミングを含むフレーム変更期間に、前記第1発光領域から出射する射出光の光量を減少させるように構成される。前記コントローラは、前記第1表示領域において前記第1サブフレームから前記第2サブフレームに表示を変更するタイミングを含むサブフレーム変更期間に、前記第1発光領域の光量を減少させないように構成される。前記反射部材は、前記画像光を反射し、前記利用者の左眼及び右眼に到達させる。
5L、5R 左眼、右眼
10 画像表示装置
10Q 虚像
20 表示パネル
21、22 第1表示領域、第2表示領域
21L、21R 左眼視認領域、右眼視認領域
22L、22R 左眼非視認領域、右眼非視認領域
23L、23R 左眼画像、右眼画像
231L、231R 第1サブ左眼画像、第1サブ右眼画像
232L、232R 第2サブ左眼画像、第2サブ右眼画像
24 平面画像
30 バリアパネル
31 第1バリア領域
31T 透光部
31S 減光部
32 第2バリア領域
40 投光部
41 第1発光領域
42 第2発光領域
43 発光素子
44 レンズ
45 拡散板
46 基板
50 コントローラ
51、52、53 第1コントローラ、第2コントローラ、第3コントローラ
60 反射部材
62 経路
Claims (15)
- 複数の発光素子を含む投光部と、
前記投光部から光を受けるように位置し、複数のフレームを表示するように構成される表示パネルと、
前記表示パネルに重なり、複数の透光部と複数の減光部とを形成するように構成されるバリアパネルと、
前記投光部、前記表示パネル、及び前記バリアパネルを制御するように構成されるコントローラとを備え、
前記表示パネルから出る画像光の少なくとも一部の進行方向は、前記複数の透光部及び前記複数の減光部によって利用者の右眼と左眼とに分けられ、
前記表示パネルは、
第1表示領域を形成するように構成され、
利用者の右眼で視認される右眼画像を前記第1表示領域の右眼視認領域に表示するように構成され、且つ、前記利用者の左眼で視認される左眼画像を前記第1表示領域の左眼視認領域に表示するように構成され、
前記バリアパネルは、
前記第1表示領域に対応する第1バリア領域を形成するように構成され、
前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域が前記第1表示領域の異なる位置となるように、前記第1バリア領域に前記透光部及び前記減光部を形成するように構成され、
前記投光部は、前記第1表示領域に対応する第1発光領域を形成するように構成され、
前記コントローラは、
連続する2枚のフレームを表示する場合、前記第1表示領域に位置する部分を、第1サブフレーム及び第2サブフレームを含む1枚の視差画像フレームとして表示するように構成され、
利用者が前記1枚の視差画像フレームに含まれる前記第1サブフレーム及び前記第2サブフレームそれぞれで表示される画像を合わせて1枚の視差画像として視認するように、前記第1表示領域における視差画像の表示、並びに、前記第1バリア領域における前記透光部及び前記減光部の形成を、前記視差画像フレーム毎に制御するように構成され、
前記視差画像フレームから新たな視差画像フレームに表示を変更するタイミングを含むフレーム変更期間に、前記第1発光領域から出射する射出光の光量を減少させるように構成され、
前記第1表示領域において前記第1サブフレームから前記第2サブフレームに表示を変更するタイミングを含むサブフレーム変更期間に、前記第1発光領域の光量を減少させないように構成される、画像表示装置。 - 前記コントローラは、
前記第1表示領域に、前記第1サブフレームに続いて前記第2サブフレームを表示させる場合、前記第1サブフレームにおける前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域それぞれの位置に基づいて、前記第2サブフレームにおける前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域それぞれの位置を決定するように構成され、
前記第1表示領域に、前記第2サブフレームに続いて前記第1サブフレームを表示させる場合、直前に表示させていた前記第2サブフレームにおける前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域それぞれの位置に基づかず、利用者の眼の位置に基づいて、前記第1サブフレームにおける前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域それぞれの位置を決定するように構成される、請求項1に記載の画像表示装置。 - 複数の発光素子を含む投光部と、
前記投光部から光を受けるように位置し、複数のフレームを表示するように構成される表示パネルと、
前記表示パネルに重なり、複数の透光部と複数の減光部とを形成するように構成されるバリアパネルと、
前記投光部、前記表示パネル、及び前記バリアパネルを制御するように構成されるコントローラとを備え、
前記表示パネルから出る画像光の少なくとも一部の進行方向は、前記複数の透光部及び前記複数の減光部によって利用者の右眼と左眼とに分けられ、
前記表示パネルは、
第1表示領域を形成するように構成され、
利用者の右眼で視認される右眼画像を前記第1表示領域の右眼視認領域に表示するように構成され、且つ、前記利用者の左眼で視認される左眼画像を前記第1表示領域の左眼視認領域に表示するように構成され、
前記バリアパネルは、
前記第1表示領域に対応する第1バリア領域を形成するように構成され、
前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域が前記第1表示領域の異なる位置となるように、前記第1バリア領域に前記透光部及び前記減光部を形成するように構成され、
前記投光部は、前記第1表示領域に対応する第1発光領域を形成するように構成され、
前記コントローラは、
連続する2枚のフレームを表示する場合、前記第1表示領域に位置する部分を、第1サブフレーム及び第2サブフレームを含む1枚の視差画像フレームとして表示するように構成され、
利用者が前記1枚の視差画像フレームに含まれる前記第1サブフレーム及び前記第2サブフレームそれぞれで表示される画像を合わせて1枚の視差画像として視認するように、前記第1表示領域における視差画像の表示、並びに、前記第1バリア領域における前記透光部及び前記減光部の形成を、前記視差画像フレーム毎に制御するように構成され、
前記視差画像フレームから新たな視差画像フレームに表示を変更するタイミングを含むフレーム変更期間に、前記第1発光領域から出射する射出光の光量を減少させるように構成され、
前記表示パネルは、利用者の両眼に視認させる平面画像を表示する第2表示領域を更に形成するように構成され、
前記投光部は、前記第2表示領域に対応する第2発光領域を更に形成するように構成され、
前記バリアパネルは、
前記第2表示領域に対応する第2バリア領域を更に形成するように構成され、
前記第2表示領域に表示されている前記平面画像に合わせて、前記第2バリア領域に前記透光部及び前記減光部を形成するように構成され、
前記コントローラは、
前記連続する2枚のフレームを表示する場合、前記第2表示領域に位置する部分を、2枚の平面画像フレームとして表示するように構成され、
前記第2表示領域における平面画像の表示、並びに、前記第2バリア領域における前記透光部及び前記減光部の形成を、前記平面画像フレーム毎に制御するように構成され、
前記視差画像フレームに含まれるサブフレームのフレームレート、及び、前記平面画像フレームのフレームレートは、同一となるように構成され、
前記コントローラは、前記第1表示領域において前記第1サブフレームから前記第2サブフレームに表示を変更するタイミングを含むサブフレーム変更期間に、前記第1発光領域の光量を減少させないものの、前記第2発光領域の光量を減少させるように構成される、画像表示装置。 - 前記コントローラは、前記第1発光領域から出射する射出光の光量と、前記第2発光領域から出射する射出光の光量とを異ならせるように構成される、請求項3に記載の画像表示装置。
- 前記コントローラは、前記第1発光領域から出射する射出光の光量を、前記第2発光領域から出射する射出光の光量よりも多くするように構成される、請求項4に記載の画像表示装置。
- 前記コントローラは、前記第1発光領域から出射する射出光の光量を、前記第2発光領域から出射する射出光の光量の2倍の光量に近づけるように構成される、請求項5に記載の画像表示装置。
- 前記コントローラは、前記第2発光領域から出射する射出光の光量を、前記第1発光領域から出射する射出光の光量よりも多くするように構成される、請求項4に記載の画像表示装置。
- 前記表示パネルは、前記第2表示領域の少なくとも一部に、黒表示領域を形成するように構成され、
前記コントローラは、前記第2発光領域のうち前記黒表示領域に対応する領域から出射する射出光の光量を減少させるように構成される、請求項3乃至7のいずれか一項に記載の画像表示装置。 - 前記表示パネルは、前記第2表示領域の少なくとも一部に、黒表示領域を形成するように構成され、
前記コントローラは、前記バリアパネルに、前記第2バリア領域のうち前記黒表示領域に対応する領域に前記減光部を形成させるように構成される、請求項3乃至8のいずれか一項に記載の画像表示装置。 - 前記コントローラは、前記平面画像フレーム毎に、利用者の眼の位置に基づいて、前記第2バリア領域における前記透光部及び前記減光部の形成を制御するように構成される、請求項9に記載の画像表示装置。
- 前記右眼画像は、前記第1サブフレームで表示される第1サブ右眼画像と、前記第2サブフレームで表示される第2サブ右眼画像とを含み、
前記左眼画像は、前記第1サブフレームで表示され、前記第1サブ右眼画像と重ならない第1サブ左眼画像と、前記第2サブフレームで表示され、前記第2サブ右眼画像と重な
らない第2サブ左眼画像とを含み、
前記コントローラは、
前記第1サブフレームから前記第2サブフレームに表示を変更するタイミングにおいて、前記第1サブ右眼画像を表示していた領域に前記第2サブ左眼画像を表示するように構成され、
前記第1サブ左眼画像を表示していた領域に前記第2サブ右眼画像を表示するように構成される、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の画像表示装置。 - 前記表示パネルは、第3表示領域を形成するように構成され、
前記投光部は、前記第3表示領域に対応する第3発光領域を形成するように構成され、
前記コントローラは、前記第3発光領域から出射する射出光の光量を減少させるとともに、前記第3表示領域における透過率を高めるように構成される、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の画像表示装置。 - 前記コントローラは、前記表示パネルを制御する第1コントローラと、前記バリアパネルを制御する第2コントローラと、前記投光部を制御する第3コントローラとを含み、
前記第1コントローラと、前記第2コントローラ及び前記第3コントローラの少なくとも一方とは、同期するように構成される、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の画像表示装置。 - 複数の発光素子を含む投光部と、
前記投光部から光を受けるように位置し、複数のフレームを表示するように構成される表示パネルと、
前記表示パネルに重なり、複数の透光部と複数の減光部とを形成するように構成されるバリアパネルと、
前記投光部、前記表示パネル、及び前記バリアパネルを制御するように構成されるコントローラと
を備える画像表示装置と、
反射部材と
を含み、
前記表示パネルから出る画像光の少なくとも一部の進行方向は、前記複数の透光部及び前記複数の減光部によって利用者の右眼と左眼とに分けられ、
前記表示パネルは、
第1表示領域を形成するように構成され、
利用者の右眼で視認される右眼画像を前記第1表示領域の右眼視認領域に表示するように構成され、且つ、前記利用者の左眼で視認される左眼画像を前記第1表示領域の左眼視認領域に表示するように構成され、
前記バリアパネルは、
前記第1表示領域に対応する第1バリア領域を形成するように構成され、
前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域が前記第1表示領域の異なる位置となるように、前記第1バリア領域に前記透光部及び前記減光部を形成するように構成され、
前記投光部は、前記第1表示領域に対応する第1発光領域を形成するように構成され、
前記コントローラは、
連続する2枚のフレームを表示する場合、前記第1表示領域に位置する部分を、第1サブフレーム及び第2サブフレームを含む1枚の視差画像フレームとして表示するように構成され、
利用者が前記1枚の視差画像フレームに含まれる前記第1サブフレーム及び前記第2サブフレームそれぞれで表示される画像を合わせて1枚の視差画像として視認するように、前記第1表示領域における視差画像の表示、並びに、前記第1バリア領域における前記透光部及び前記減光部の形成を、前記視差画像フレーム毎に制御するように構成され、
前記視差画像フレームから新たな視差画像フレームに表示を変更するタイミングを含むフレーム変更期間に、前記第1発光領域から出射する射出光の光量を減少させるように構成され、
前記第1表示領域において前記第1サブフレームから前記第2サブフレームに表示を変更するタイミングを含むサブフレーム変更期間に、前記第1発光領域の光量を減少させないように構成され、
前記反射部材は、前記画像光を反射し、前記利用者の左眼及び右眼に到達させる
画像表示システム。 - 複数の発光素子を含む投光部と、
前記投光部から光を受けるように位置し、複数のフレームを表示するように構成される表示パネルと、
前記表示パネルに重なり、複数の透光部と複数の減光部とを形成するように構成されるバリアパネルと、
前記投光部、前記表示パネル、及び前記バリアパネルを制御するように構成されるコントローラと
を備える画像表示装置と、
反射部材と
を含み、
前記表示パネルから出る画像光の少なくとも一部の進行方向は、前記複数の透光部及び前記複数の減光部によって利用者の右眼と左眼とに分けられ、
前記表示パネルは、
第1表示領域を形成するように構成され、
利用者の右眼で視認される右眼画像を前記第1表示領域の右眼視認領域に表示するように構成され、且つ、前記利用者の左眼で視認される左眼画像を前記第1表示領域の左眼視認領域に表示するように構成され、
前記バリアパネルは、
前記第1表示領域に対応する第1バリア領域を形成するように構成され、
前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域が前記第1表示領域の異なる位置となるように、前記第1バリア領域に前記透光部及び前記減光部を形成するように構成され、
前記投光部は、前記第1表示領域に対応する第1発光領域を形成するように構成され、
前記コントローラは、
連続する2枚のフレームを表示する場合、前記第1表示領域に位置する部分を、第1サブフレーム及び第2サブフレームを含む1枚の視差画像フレームとして表示するように構成され、
利用者が前記1枚の視差画像フレームに含まれる前記第1サブフレーム及び前記第2サブフレームそれぞれで表示される画像を合わせて1枚の視差画像として視認するように、前記第1表示領域における視差画像の表示、並びに、前記第1バリア領域における前記透光部及び前記減光部の形成を、前記視差画像フレーム毎に制御するように構成され、
前記視差画像フレームから新たな視差画像フレームに表示を変更するタイミングを含むフレーム変更期間に、前記第1発光領域から出射する射出光の光量を減少させるように構成され、
前記第1表示領域において前記第1サブフレームから前記第2サブフレームに表示を変更するタイミングを含むサブフレーム変更期間に、前記第1発光領域の光量を減少させないように構成され、
前記反射部材は、前記画像光を反射し、前記利用者の左眼及び右眼に到達させる
画像表示システムを搭載している移動体。
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