JP7337158B2 - 3次元表示装置、3次元表示システム、および移動体 - Google Patents
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Description
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。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、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。
E+DP:D=Hp×n1:g (1)
コントローラ9は、照度に基づいて、複数のサブピクセルPの一部に黒画像を表示させ、照度および瞳の位置に基づいて、視差画像の表示を制御する。具体的には、コントローラ9は、照度に基づいて、複数のサブピクセルPの一部に黒画像を表示させ、当該黒画像の表示有無および瞳の位置に基づいて、視差画像の表示を制御する。以降において、図7および図8を参照して、コントローラ9による黒画像の表示および視差画像の制御の第1例を詳細に説明する。図7および図8の縮尺は、図を参照しての理解を容易にするために、図1の縮尺とは異なっている。図7および図8において、複数のシャッタ領域sのうち、減光状態に制御されているシャッタ領域sは実線で示される。図7および図8において、複数のシャッタ領域sのうち、透光状態に制御されているシャッタ領域sは破線で示される。図7および図8において、左眼画像を表示するサブピクセルに符号「L」を付し、右眼画像を表示するサブピクセルに符号「R」を付している。図7および図8において、黒画像を表示するサブピクセルに符号「BK」を付している。
コントローラ9は、取得部4が照度を取得すると、照度に基づいて瞳径DPを判定する。例えば、コントローラ9は、照度に基づく演算によって瞳径DPを判定してよい。例えば、コントローラ9は、照度と瞳径DPとの関係を予め対応付けているテーブルを用いて瞳径DPを判定してよい。
コントローラ9は、瞳径DPに基づいて、複数のサブピクセルのうちの一部のサブピクセルに表示させる画像を左眼画像または右眼画像から黒画像に変更する。具体的には、コントローラ9は、瞳径DPに基づいて、両可視領域7aLRを判定する。コントローラ9は、両可視領域7aLRの水平方向における長さである両可視領域長x1の、サブピクセル長Hpに対する比率x1/Hpを算出する。
コントローラ9は、複数のサブピクセルPのうちの一部のサブピクセルPに表示させる画像を左眼画像または右眼画像から黒画像に変更すると、原点位置EP10を判定する。原点位置EP10は、可視領域7aの水平方向における中心が、当該可視領域7aに対応する種別の画像を表示している連続したサブピクセルによって構成される部分の中心に一致する、瞳の位置である。可視領域7aに対応する種別の画像とは、左可視領域7aLに対応する左眼画像、および右可視領域7aRに対応する右眼画像である。すなわち、原点位置EP10は、左可視領域7aLおよび右可視領域7aRの水平方向における中心が、それぞれ左眼画像および右眼画像を表示している連続したサブピクセルによって構成される部分の水平方向における中心に一致する、瞳の位置である。本例では、上述したように、一部のシャッタ領域sが透光状態から減光状態に変更されることにより、左可視領域7aLおよび右可視領域7aRがそれぞれ変更される。これに伴い、原点位置EP10は基準原点位置EP0からずれた位置となる。本例における、原点位置EP10は、基準原点位置EP0から水平方向にE/nずれた位置である。
コントローラ9は、瞳の位置に基づいて表示パネル7を制御する。具体的には、コントローラ9は、照度によって変化する瞳径DPに基づいて複数のサブピクセルPの一部に黒画像を表示させ、境界位置を変更して画像を制御する。さらに具体的には、コントローラ9は、複数のサブピクセルPの一部に黒画像を表示させると、当該黒画像の表示有無に基づいて、境界位置を変更して画像を制御する。境界位置とは、コントローラ9が、瞳の位置が水平方向に変位するにあたって、左可視領域に含まれる右眼画像、および右可視領域に含まれる左眼画像が所定比率を超えないように視差画像の表示を変更するときの、瞳の位置である。以降において、境界位置の変更および境界位置に対する眼の位置に応じた画像の制御について詳細に説明する。
(2k-1)×E/n≦d<(2k+1)×E/n (4)
第2例では、コントローラ9は、瞳径DPと、瞳の位置に基づいて表示パネル7およびシャッタパネル8を制御する。以降において、図9および図10を参照して、コントローラ9による制御の第2例を詳細に説明する。図9および図10の縮尺は、図を参照しての理解を容易にするために、図1の縮尺とは異なっている。図9および図10において、複数のシャッタ領域sのうち、減光状態に制御されているシャッタ領域sは実線で示される。図9および図10において、複数のシャッタ領域sのうち、透光状態に制御されているシャッタ領域sは破線で示される。図9および図10において、複数のシャッタ領域sのうち、瞳径DPに基づいて、透光状態から減光状態に変更されるシャッタ領域sにはハッチを付している。図9および図10において、左眼画像を表示するサブピクセルに符号「L」を付し、右眼画像を表示するサブピクセルに符号「R」を付している。
まず、コントローラ9は、取得部4が照度を取得すると、照度に基づいて瞳径DPを判定してよい。コントローラ9が瞳径DPを判定する具体的な方法は、第1例と同じである。
コントローラ9は、瞳径DPに基づいて、複数のシャッタ領域sのうちの一部のシャッタ領域sの状態(透光状態または減光状態)を変更する。具体的には、コントローラ9は、瞳径DPに基づいて、図6に示したような、両可視領域7aLRを判定する。コントローラ9は、瞳径DPが基準径DP0である場合に透光状態に制御されている複数のシャッタ領域sのうち、両可視領域7aLRから射出されて各瞳に向かう画像光が到達するシャッタ領域sの部分を判定する。コントローラ9は当該部分の水平方向における長さx2の、シャッタ領域長Hsに対する比率x2/Hsを算出する。コントローラ9は、当該比率x2/Hsが第2比率以上であるか否かを判定する。
照度である。
コントローラ9は、瞳径DPが基準径DP0である場合に透光状態に制御されている複数のシャッタ領域sのうち、両可視領域7aLRから射出されて瞳に向かう画像光が到達するシャッタ領域sを透光状態から減光状態に変更すると、原点位置EP10を判定する。原点位置EP10は、第1例で説明したように、可視領域7aの水平方向における中心が、当該可視領域7aに対応する種別の画像を表示している連続したサブピクセルによって構成される部分の中心に一致する、瞳の位置である。本例では、上述したように、一部のシャッタ領域sを透光状態から減光状態に変更することにより、左可視領域7aLおよび右可視領域7aRが変更される。これに伴い、原点位置EP10は基準原点位置EP0からずれた位置となる。本例における、原点位置EP10は、基準原点位置EP0から水平方向に可視領域7aが式(5)に示すΔxずれた位置となる、瞳の位置である。式(5)において、Bpo0およびx0は、それぞれ本例におけるコントローラ9の制御により、シャッタ領域sの一部が透光状態から減光状態に変更される前の透光領域長Bpoおよび可視領域長xである。式(5)において、Bpo1およびx1は、本例におけるコントローラ9の制御により、シャッタ領域sの一部が透光状態から減光状態に変更された後の透光領域長Bpoおよび可視領域長xである。
コントローラ9は瞳の位置に基づいて表示パネル7を制御する。
以下、本開示の第2実施形態について、図面を参照して説明する。
メモリ10は、画像制御情報を記憶する。第1例の画像制御情報は、照度と、瞳の位置と、各サブピクセルPに表示させる画像の種別とを対応付けている情報である。画像制御情報は、任意のプロセッサが、予め第1実施形態の第1例に示した方法により、照度および瞳の位置に基づいて各サブピクセルPに表示させる画像の種別(左眼画像、右眼画像、又は黒画像)を判定することによって生成されている。
メモリ10は、画像制御情報およびシャッタ制御情報を記憶する。第3例の画像制御情報は、任意のプロセッサが、予め第1実施形態の第3例に示した方法により、照度および瞳の位置に基づいて各サブピクセルPに表示させる画像の種別を判定することによって生成されている。第3例のシャッタ制御情報は、任意のプロセッサが、予め第1実施形態の第3例に示した方法により、照度および瞳の位置に基づいて各シャッタ領域sの状態を判定することによって生成されている。
2 検出装置
3、30 3次元表示装置
4 取得部
5 入力部
6 照射器
7 表示パネル
7aL 左可視領域
7aR 右可視領域
7bL 左減光領域
7bR 右減光領域
7aLR 両可視領域
8 シャッタパネル
9 コントローラ
10 メモリ
81 透光領域
82 減光領域
100、110 3次元表示システム
200 ヘッドアップディスプレイシステム
210 反射器
220 光学部材
230 光路
300 移動体
A アクティブエリア
EP0 基準原点位置
EP10 原点位置
EP11~EP13 境界位置
V 虚像
Pg サブピクセル群
P、P1~P8 サブピクセル
sg シャッタ領域群
s、s1~s9 シャッタ領域
Claims (7)
- 互いに視差を有する第1画像および第2画像を含む視差画像を表示する複数のサブピクセルを有する表示パネルと、
前記視差画像の画像光の光線方向を規定するシャッタパネルと、
利用者の周囲環境の照度を取得する取得部と、
前記利用者の瞳の位置を入力する入力部と、
コントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記照度に基づいて、前記複数のサブピクセルの一部に黒画像を表示させ、
前記利用者の両眼の瞳を通る線分に沿う方向である眼間方向において、前記利用者の各眼の瞳がそれぞれ視認する、前記表示パネル上の可視領域の中心が、それぞれ前記複数のサブピクセルのうちの、前記可視領域に対応する第1画像または第2画像を表示している連続したサブピクセルによって構成される部分の中心に一致する、瞳の位置である原点位置を判定し、
前記照度に基づいて前記瞳の瞳径を判定し、
前記瞳径の大きさ、及び前記原点位置からの前記眼間方向における瞳の変位に基づいて、前記利用者の両眼の瞳が視認する、前記表示パネル上の両可視領域に位置するサブピクセルに、前記黒画像を表示させるように前記表示パネルを制御する、3次元表示装置。 - 前記コントローラは、前記照度に基づいて前記瞳の瞳径を判定し、前記瞳径に基づいて前記原点位置を判定する、請求項1に記載の3次元表示装置。
- 前記コントローラは、前記照度に基づいて、前記シャッタパネルの一部を透光状態から減光状態に変更する、請求項1または2に記載の3次元表示装置。
- 前記コントローラは、前記照度に基づいて前記瞳の瞳径を判定し、前記瞳径に基づいて、前記シャッタパネルの一部を透光状態から減光状態に変更する、請求項3に記載の3次元表示装置。
- 前記コントローラは、前記照度が基準値以上の場合、前記シャッタパネルにおいて透光状態に制御される部分の水平方向の長さである透光領域長を第1領域長にし、前記照度が前記基準値未満である場合、前記透光領域長を前記第1領域長より小さい第2領域長にする、請求項3または4に記載の3次元表示装置。
- 検出装置と、3次元表示装置とを備え、
前記検出装置は、利用者の瞳の位置を検出し、
前記3次元表示装置は、
互いに視差を有する第1画像および第2画像を含む視差画像を表示する複数のサブピクセルを有する表示パネルと、
前記視差画像の画像光の光線方向を規定するシャッタパネルと、
利用者の周囲環境の照度を取得する取得部と、
前記検出装置によって検出された、前記瞳の位置を入力する入力部と、
コントローラと、を含み、
前記コントローラは、
前記照度に基づいて、前記複数のサブピクセルの一部に黒画像を表示させ、
前記利用者の両眼の瞳を通る線分に沿う方向である眼間方向において、前記利用者の各眼の瞳がそれぞれ視認する、前記表示パネル上の可視領域の中心が、それぞれ前記複数のサブピクセルのうちの、前記可視領域に対応する第1画像または第2画像を表示している連続したサブピクセルによって構成される部分の中心に一致する、瞳の位置である原点位置を判定し、
前記照度に基づいて前記瞳の瞳径を判定し、
前記瞳径の大きさ、及び前記原点位置からの前記眼間方向における瞳の変位に基づいて、前記利用者の両眼の瞳が視認する、前記表示パネル上の両可視領域に位置するサブピクセルに、前記黒画像を表示させるように前記表示パネルを制御する、3次元表示システム。 - 検出装置と、3次元表示装置とを備え、
前記検出装置は、利用者の瞳の位置を検出し、
前記3次元表示装置は、
互いに視差を有する第1画像および第2画像を含む視差画像を表示する複数のサブピクセルを有する表示パネルと、
前記視差画像の画像光の光線方向を規定するシャッタパネルと、
前記利用者の周囲環境の照度を取得する取得部と、
前記利用者の瞳の位置を入力する入力部と、
コントローラと、を含み、
前記コントローラは、
前記照度に基づいて、前記複数のサブピクセルの一部に黒画像を表示させ、
前記利用者の両眼の瞳を通る線分に沿う方向である眼間方向において、前記利用者の各眼の瞳がそれぞれ視認する、前記表示パネル上の可視領域の中心が、それぞれ前記複数のサブピクセルのうちの、前記可視領域に対応する第1画像または第2画像を表示している連続したサブピクセルによって構成される部分の中心に一致する、瞳の位置である原点位置を判定し、
前記照度に基づいて前記瞳の瞳径を判定し、
前記瞳径の大きさ、及び前記原点位置からの前記眼間方向における瞳の変位に基づいて、前記利用者の両眼の瞳が視認する、前記表示パネル上の両可視領域に位置するサブピクセルに、前記黒画像を表示させるように前記表示パネルを少なくとも制御する、移動体。
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