WO2020095731A1 - 3次元表示装置、3次元表示システム、ヘッドアップディスプレイ、及び移動体 - Google Patents

3次元表示装置、3次元表示システム、ヘッドアップディスプレイ、及び移動体 Download PDF

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WO2020095731A1
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    • G06F3/147Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units using display panels

Definitions

  • the present disclosure relates to a three-dimensional display device, a three-dimensional display system, a head-up display, and a moving body.
  • a three-dimensional display device includes a display panel and an optical member.
  • the display panel is configured to display a parallax image including a first image visually recognized by the first eye of the user and a second image visually recognized by the second eye of the user.
  • the optical member has a plurality of optical elements. The optical elements are arranged along a predetermined direction including a parallax direction component of the first eye and the second eye. The light ray direction of the parallax image is defined by the plurality of optical elements.
  • the display panel has a plurality of subpixels including a plurality of minipixels. Each mini-pixel included in the plurality of sub-pixels is configured to display different images.
  • the three-dimensional display system of the present disclosure includes a position detection device and a three-dimensional display device.
  • the position detection device detects the position of the user's eye.
  • the three-dimensional display device includes a display panel and an optical member.
  • the display panel is configured to display a parallax image including a first image visually recognized by the first eye of the user and a second image visually recognized by the second eye of the user.
  • the optical member has a plurality of optical elements.
  • the optical elements are arranged along a predetermined direction including a parallax direction component of the first eye and the second eye.
  • the light ray direction of the parallax image is defined by the plurality of optical elements.
  • the display panel has a plurality of subpixels including a plurality of minipixels. Each mini-pixel included in the plurality of sub-pixels is configured to display different images.
  • the head-up display of the present disclosure includes a three-dimensional display device and a projection target member.
  • the projection target has a projection surface.
  • the three-dimensional display device includes a display panel and an optical member.
  • the display panel is configured to display a parallax image including a first image visually recognized by the first eye of the user and a second image visually recognized by the second eye of the user.
  • the optical member has a plurality of optical elements.
  • the optical elements are arranged along a predetermined direction including a parallax direction component of the first eye and the second eye.
  • the light ray direction of the parallax image is defined by the plurality of optical elements.
  • the display panel has a plurality of subpixels including a plurality of minipixels.
  • Each mini-pixel included in the plurality of sub-pixels is configured to display different images.
  • the three-dimensional display device is configured to project the first image and the second image on the projection surface.
  • the three-dimensional display device is configured to allow the user to visually recognize the first image and the second image through the projected surface.
  • the mobile body of the present disclosure is equipped with a head-up display.
  • the head-up display includes a three-dimensional display device and a projection target member.
  • the projection target has a projection surface.
  • the three-dimensional display device includes a display panel and an optical member.
  • the display panel is configured to display a parallax image including a first image visually recognized by the first eye of the user and a second image visually recognized by the second eye of the user.
  • the optical member has a plurality of optical elements.
  • the optical elements are arranged along a predetermined direction including a parallax direction component of the first eye and the second eye.
  • the light ray direction of the parallax image is defined by the plurality of optical elements.
  • the display panel has a plurality of subpixels including a plurality of minipixels.
  • Each mini-pixel included in the plurality of sub-pixels is configured to display different images.
  • the three-dimensional display device is configured to project the first image and the second image on the projection surface.
  • the three-dimensional display device is configured to allow the user to visually recognize the first image and the second image through the projected surface.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a vehicle equipped with the HUD shown in FIG. 8.
  • the display device 100 includes a display panel 10 and a barrier panel 20 as an optical member.
  • the display device 100 is also referred to as a three-dimensional display device.
  • the display device 100 may further include a controller 30.
  • the barrier panel 20 is used as the optical member.
  • the optical member is not limited to the barrier panel 20.
  • the lenticular lens 25 see FIG. 7 may be used.
  • the controller 30 is connected to components such as the display panel 10 and the barrier panel 20 included in the display device 100, and is configured to control each component.
  • the controller 30 may be configured as a processor, for example.
  • the controller 30 may include one or more processors.
  • the processor may include a general-purpose processor that loads a specific program and executes a specific function, and a dedicated processor that is specialized for a specific process.
  • the dedicated processor may include an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • the processor may include a programmable logic device (PLD: Programmable Logic Device).
  • the PLD may include an FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • the controller 30 may be one of a SoC (System-on-a-Chip) and a SiP (System In-a-Package) configured such that one or more processors cooperate with each other.
  • the controller 30 may include a storage unit.
  • the controller 30 may store various information in the storage unit, a program for operating each component of the display device 100, or the like.
  • the storage unit may be composed of, for example, a semiconductor memory or the like.
  • the storage unit may be configured to function as a work memory of the controller 30.
  • the display panel 10 may include, for example, a transmissive liquid crystal panel, or a display panel such as an organic EL (Electro-Luminescence) panel or an inorganic EL panel.
  • the display panel 10 is configured to display a parallax image on the display surface 10A.
  • the parallax image includes a plurality of left-eye images and a plurality of right-eye images having a parallax with respect to the plurality of left-eye images.
  • the display panel 10 is configured to display a plurality of left-eye images visually recognized by the user's left eye 5L in the plurality of left-eye image regions PgL.
  • the display panel 10 is configured to display a plurality of right-eye images visually recognized by the user's right eye 5R in the plurality of right-eye image regions PgR.
  • the plurality of left-eye images and the plurality of right-eye images are also referred to as a plurality of first images and a plurality of second images, respectively.
  • the left eye 5L and the right eye 5R of the user are also referred to as the first eye and the second eye, respectively.
  • the X-axis direction corresponds to the direction in which parallax is given to the left eye 5L and the right eye 5R of the user.
  • the direction in which parallax is given to the left eye 5L and the right eye 5R of the user is also referred to as the parallax direction.
  • the display panel 10 is configured to emit the image light that advances toward the position of the left eye 5L of the user from the plurality of left eye image regions PgL.
  • the display panel 10 is configured to emit the image light that advances toward the position of the right eye 5R of the user from the plurality of right eye image regions PgR.
  • a boundary between the plurality of left eye image areas PgL and the plurality of right eye image areas PgR is referred to as a display boundary 15.
  • the display panel 10 is configured to display a plurality of left eye images in the plurality of left eye image areas PgL.
  • the display panel 10 is configured to display a plurality of right eye images in the plurality of right eye image areas PgR.
  • the user visually recognizes the plurality of left eye images displayed in the plurality of left eye image regions PgL with the left eye 5L.
  • the user visually recognizes the plurality of right eye images displayed in the plurality of right eye image regions PgR with the right eye 5R.
  • the X-axis direction corresponds to the horizontal direction when viewed from the user.
  • the Y-axis direction corresponds to the vertical direction when viewed from the user.
  • the Z-axis direction corresponds to the depth direction when viewed from the user.
  • the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are also referred to as a first direction, a second direction, and a third direction, respectively.
  • a state in which at least a part of the plurality of left-eye images that are displayed is visually recognized is called crosstalk.
  • Crosstalk degrades the quality of the image presented to the user in a binocular 3D display.
  • Each left-eye image area PgL includes a plurality of pixels 11.
  • the left-eye image region PgL includes pixels 11_1 and pixels 11_2 as shown in FIG. 3A.
  • Each right-eye image region PgR includes a plurality of pixels 11.
  • the right eye image region PgR is assumed to include the pixel 11_3 and the pixel 11_4 as shown in FIG. 3A.
  • each pixel 11 located in the plurality of left eye image regions PgL includes a plurality of subpixels 12. It is assumed that the sub-pixels 12 are distinguished by being provided with branch numbers such as P1R and P2R.
  • the sub-pixel 12 having P1R as a branch number is referred to as a sub-pixel 12_P1R.
  • the pixels 11_1 (see FIG. 3A) located in the plurality of left-eye image regions PgL display sub-pixels 12_P2R configured to display red, sub-pixels 12_P4G configured to display green, and blue.
  • Possible sub-pixels 12_P6B. Red, blue and green are also referred to as R, B and G, respectively.
  • the pixels 11_2 located in the plurality of left-eye image regions PgL display sub-pixels 12_P1R configured to display R, sub-pixels 12_P3G configured to display G, and B. And sub-pixels 12_P5B configured as possible.
  • each pixel 11 located in the plurality of right eye image regions PgR includes a plurality of subpixels 12.
  • the pixel 11_3 (see FIG. 3A) located in the plurality of right-eye image regions PgR displays the sub-pixel 12_P8R configured to display R, the sub-pixel 12_P10G configured to display G, and B.
  • sub-pixels 12_P12B configured as possible.
  • the pixel 11_4 (see FIG. 3A) located in the plurality of right-eye image regions PgR displays the sub-pixel 12_P7R configured to display R, the sub-pixel 12_P9G configured to display G, and B.
  • a sub-pixel 12_P11B that is configured to be possible.
  • the number of sub-pixels 12 included in each pixel 11 is not limited to three, and may be two or less or four or more.
  • the number of colors displayed by the sub-pixels 12 included in each pixel 11 is not limited to three, and may be two or less or four or more.
  • the plurality of sub-pixels 12 may be arranged so as to sequentially display different colors in the horizontal direction on the display surface 10A.
  • pixel 11_1 is configured to display sub-pixels 12_P2R configured to display R, sub-pixels 12_P4G configured to display G, and B.
  • the sub-pixels 12_P6B are sequentially arranged in the horizontal direction.
  • a sub-pixel 12_P1R configured to display R, a sub-pixel 12_P3G configured to display G, and a sub-pixel 12_P5B configured to display B are sequentially arranged in the horizontal direction. Has been done.
  • a plurality of sub-pixels 12 configured to display the same color may be arranged vertically on the display surface 10A.
  • the sub-pixel 12_P2R configured to display R and the sub-pixel 12_P1R configured to display R are sequentially arranged in the vertical direction.
  • the sub-pixel 12_P4G configured to display G and the sub-pixel 12_12_P3G configured to display G are sequentially arranged in the vertical direction.
  • the sub-pixel 12_P6B configured to display B and the sub-pixel 12_P5B configured to display B are sequentially arranged in the vertical direction.
  • the display panel 10 is partitioned by a grid-like black matrix in a grid pattern along the horizontal and vertical directions on the display surface 10A.
  • the partitioned areas are also referred to as partitioned areas.
  • One sub-pixel 12 corresponds to each partitioned area.
  • each pixel 11 includes a plurality of minipixels 13. It is assumed that the mini-pixels 13 are distinguished by being provided with branch numbers such as P1Ra, P1Rb, and P1Rc. Hereinafter, the mini pixel 13 to which P1Ra is attached as a branch number is represented as a mini pixel 13_P1Ra. It is assumed that the number of mini-pixels 13 included in each pixel 11 is nine. The number of mini-pixels 13 included in each pixel 11 is not limited to 9, and may be 8 or less, or 10 or more. As shown in FIG. 3B, each sub-pixel 12 includes a plurality of mini-pixels 13.
  • the number of mini-pixels 13 included in each sub-pixel 12 is three.
  • the number of mini-pixels 13 included in each pixel 11 is not limited to three, and may be two or less or four or more. The larger the number of minipixels 13 included in one pixel 11 or one subpixel 12, the higher the resolution of the image displayed on the display panel 10.
  • the plurality of sub-pixels 12_P1R located in the plurality of left-eye image regions PgL include a mini pixel 13_P1Ra, a mini pixel 13_P1Rb, and a mini pixel 13_P1Rc.
  • the plurality of sub-pixels 12_P2R located in the plurality of left-eye image regions PgL include the mini pixel 13_P2Ra, the mini pixel 13_P2Rb, and the mini pixel 13_P2Rc.
  • the plurality of sub-pixels 12_P7R located in the plurality of right-eye image regions PgR include a mini pixel 13_P7Ra, a mini pixel 13_P7Rb, and a mini pixel 13_P7Rc.
  • the plurality of sub-pixels 12_P8R located in the plurality of right-eye image regions PgR include a mini pixel 13_P8Ra, a mini pixel 13_P8Rb, and a mini pixel 13_P8Rc.
  • a plurality of mini-pixels 13 included in one sub-pixel 12 are configured to display the same color.
  • each mini-pixel 13 included in the sub-pixel 12_P1R is configured to display R.
  • Each mini-pixel 13 included in the sub-pixel 12_P1G is configured to display G.
  • Each mini-pixel 13 included in the sub-pixel 12_P1B is configured to display B.
  • a mini pixel 13_P1Rc configured to display R, a mini pixel 13_P1Rb configured to display R, and a mini pixel 13_P1Ra configured to display R are vertical. It is arranged in order in the direction.
  • the mini pixel 13_P2Rc configured to display R, the mini pixel 13_P2Rb configured to display R, and the mini pixel 13_P2Ra configured to display R are vertical. It is arranged in order in the direction.
  • the controller 30 is configured to display an image with one mini pixel 13 as a minimum unit.
  • the controller 30 is configured to display an image with one mini pixel 13 as a minimum unit, so that the image displayed on the display panel 10 can be arbitrarily changed.
  • the shape of each mini pixel 13 is a square, but may be various shapes such as a rectangle or a trapezoid.
  • the display panel 10 is controlled by the controller 30 and is configured to change the image displayed on each mini pixel 13.
  • the display panel 10 may be configured to display either the left-eye image or the right-eye image on each mini-pixel 13.
  • the display panel 10 may be configured to display any of R, G, and B at a predetermined brightness on each mini pixel 13.
  • the display panel 10 may be configured to display black by lowering the display brightness of each mini pixel 13.
  • the barrier panel 20 has a plurality of optical elements 35.
  • the barrier panel 20 has a plurality of light transmitting areas 20A and a plurality of light reducing areas 20B as the plurality of optical elements 35.
  • the plurality of light-transmitting regions 20A are configured to transmit the image light emitted from the display panel 10 at a light transmittance of the first transmittance or higher.
  • the plurality of dimming regions 20B are configured to transmit the image light emitted from the display panel 10 with a light transmittance equal to or lower than the second transmittance.
  • the first transmittance may be higher than the second transmittance.
  • the ratio of the second transmittance to the first transmittance can be 1/100 in one example.
  • the ratio of the second transmittance to the first transmittance can be 1/1000 in another example.
  • the plurality of translucent areas 20A are configured to cause the image light of the plurality of left eye images to reach the left eye 5L of the user.
  • the plurality of translucent areas 20A are configured to cause the image light of the plurality of right eye images to reach the right eye 5R of the user.
  • the plurality of dimming regions 20B are configured so that the image light relating to the plurality of left eye images does not reach or hardly reaches the right eye 5R of the user.
  • the plurality of dimming regions 20B are configured such that the image light relating to the plurality of right eye images does not reach or hardly reaches the left eye 5L of the user.
  • the plurality of optical elements 35 are configured to cause the image light of the plurality of left-eye images to reach the user's left eye 5L, and the image light of the plurality of right-eye images to the user's right eye 5R. Is configured to reach.
  • the plurality of optical elements 35 are configured such that image light relating to the plurality of left eye images does not reach or hardly reaches the right eye 5R of the user.
  • the plurality of optical elements 35 are configured such that image light relating to the plurality of right eye images does not reach or hardly reaches the left eye 5L of the user.
  • the plurality of optical elements 35 may be configured to function so that a user can visually recognize a plurality of right eye images with the right eye 5R.
  • the plurality of optical elements 35 may be configured to function so that the user cannot or cannot easily see the plurality of right eye images with the left eye 5L.
  • the plurality of optical elements 35 may be configured to function so that a user can visually recognize a plurality of left eye images with the left eye 5L.
  • the plurality of optical elements 35 may be configured to function so that the user cannot or cannot easily see the plurality of left eye images with the right eye 5R.
  • the directions of the image light relating to the parallax images including the plurality of left-eye images and the plurality of right-eye images are defined by the plurality of optical elements 35.
  • the direction of the image light relating to the parallax image is also referred to as the light ray direction of the parallax image.
  • a plurality of translucent areas 20A and a plurality of dimming areas 20B are alternately arranged in the X-axis direction. That is, the plurality of optical elements 35 are arranged along the parallax direction.
  • the boundaries between the plurality of light-transmitting regions 20A and the plurality of light-reducing regions 20B may extend along the Y-axis direction as illustrated in FIG. 4, or may be inclined at a predetermined angle with respect to the Y-axis direction. You may extend along the direction.
  • the boundaries between the plurality of light-transmitting regions 20A and the plurality of light-reducing regions 20B may extend along a direction intersecting the parallax direction. In other words, the plurality of light-transmitting areas 20A and the plurality of light-reducing areas 20B may be arranged alternately along a predetermined direction including a component of the parallax direction.
  • the barrier panel 20 may be configured to be controlled by the controller 30.
  • the controller 30 may be configured so that a part of the barrier panel 20 has a plurality of light transmitting regions 20A and another part of the barrier panel 20 has a plurality of light reducing regions 20B.
  • the plurality of light-transmitting areas 20A and the plurality of light-reducing areas 20B in the barrier panel 20 can be configured to be arbitrarily changed.
  • the barrier panel 20 may be composed of, for example, a liquid crystal shutter.
  • the liquid crystal shutter may be configured to control the light transmittance based on the applied voltage.
  • the liquid crystal shutter is composed of a plurality of pixels.
  • the liquid crystal shutter may be configured to control the light transmittance of each pixel.
  • the barrier panel 20 is configured to change a plurality of pixels from a plurality of light transmitting regions 20A having a first transmittance to a plurality of light reducing regions 20B having a second transmittance.
  • the barrier panel 20 is configured to change the plurality of pixels from the plurality of dimming regions 20B having the second transmittance to the plurality of light transmitting regions 20A having the first transmittance.
  • the plurality of pixels of the barrier panel 20 are configured to be arbitrarily controlled by the controller 30, the plurality of light-transmitting areas 20A or the plurality of light-reducing areas 20A are adjusted in accordance with the change of the image displayed on the display panel 10.
  • the light region 20B can be changed arbitrarily.
  • the area on the display surface 10A that is visible by the user's right eye 5R and the user's left eye 5L is determined.
  • a region on the display surface 10A that is visible by the right eye 5R of the user is shown as a plurality of right eye visible regions 18R.
  • the area on the display surface 10A that can be visually recognized by the left eye 5L of the user is shown as a plurality of left eye visible areas 18L.
  • the boundaries of the plurality of right eye visible regions 18R and the plurality of left eye visible regions 18L are the boundaries between the plurality of light transmitting regions 20A and the plurality of dimming regions 20B shown in FIG. It corresponds.
  • Boundaries of the plurality of right-eye visible regions 18R are represented by an oblique solid line extending from the mini pixel 13_P2Rc to the mini pixel 13_P1Ga and an oblique solid line extending from the mini pixel 13_P6Bc to the mini pixel 13_P5Ra.
  • the boundaries of the plurality of left-eye visible regions 18L are represented by a diagonal solid line extending from the mini pixel 13_P8Rc to the mini pixel 13_P7Ga and a diagonal solid line extending from the mini pixel 13_P12Bc to the mini pixel 13_P11Ra.
  • the display panel 10 is configured to display a plurality of right-eye images on a plurality of sub-pixels 12 or a plurality of mini-pixels 13 located in a plurality of right-eye visible regions 18R. That is, the controller 30 is configured to set a plurality of right eye image regions PgR as shown in FIGS. 5A and 5B.
  • the barrier panel 20 transmits the image light emitted from the plurality of sub-pixels 12 or the plurality of mini-pixels 13 located in the plurality of right-eye visible regions 18R to the plurality of light-transmitting regions 20A to reach the right eye 5R of the user. It is configured to proceed toward. By doing so, the right eye 5R of the user can visually recognize a plurality of right eye images.
  • the display panel 10 displays a plurality of left-eye images on the plurality of sub-pixels 12 or the plurality of mini-pixels 13 located in the plurality of left-eye visible regions 18L. That is, the controller 30 is configured to set a plurality of left eye image regions PgL as shown in FIGS. 5A and 5B.
  • the barrier panel 20 transmits the image light emitted from the plurality of sub-pixels 12 or the plurality of mini-pixels 13 located in the plurality of left-eye visible regions 18L to the plurality of light-transmitting regions 20A to reach the left eye 5L of the user. It is configured to proceed toward. By doing so, the right eye 5R of the user can visually recognize a plurality of right eye images. As a result, the user can visually recognize the three-dimensional image without using glasses.
  • At least one of the left eye 5L and the right eye 5R of the user is also referred to as the viewpoint position of the user.
  • the positions of the plurality of left eye visible regions 18L and the plurality of right eye visible regions 18R on the display surface 10A are determined based on the viewpoint position of the user. It is assumed that a plurality of left eye visible regions 18L and a plurality of right eye visible regions 18R when the user's viewpoint position is the first position are shown in FIG. 5A. It is assumed that a plurality of left-eye visible areas 18L and a plurality of right-eye visible areas 18R when the user's viewpoint position is the second position are shown in FIG. 5B.
  • the controller 30 is configured to set a plurality of left eye image areas PgL so as to include a plurality of left eye visible areas 18L.
  • the controller 30 is configured to set the plurality of right eye image regions PgR so as to include the plurality of right eye visible regions 18R.
  • the display panel 10 is configured to display a plurality of left-eye images on the plurality of mini-pixels 13 included in the plurality of left-eye image regions PgL.
  • the display panel 10 is configured to display the plurality of right eye images on the plurality of mini-pixels 13 included in the plurality of right eye image regions PgR.
  • the mini-pixels 13_P7Ra and 13_P7Rb included in the sub-pixel 12_P7R are the left eyes in FIG. 5A.
  • the image is displayed, and the right-eye image is displayed in FIG. 5B.
  • the mini pixel 13_P7Rc included in the same sub-pixel 12_P7R displays the left-eye image in both FIG. 5A and FIG. 5B. That is, the controller 30 is configured to display the left-eye image on some of the mini-pixels 13 among the mini-pixels 13 included in one sub-pixel 12 according to the movement of the viewpoint position of the user.
  • the other mini-pixel 13 may be configured to display the right-eye image.
  • One subpixel 12 may include a first minipixel that displays a left-eye image and a second minipixel that displays a right-eye image.
  • the controller 30 may be configured to display a left-eye image (first image) on the first minipixel and a right-eye image (second image) on the second minipixel.
  • the controller 30 is configured to control to display one of the plurality of left-eye images and the plurality of right-eye images in the unit of the mini pixel 13, so that the image quality of the parallax image can be improved.
  • the plurality of mini-pixels 13 include a plurality of left eye visible regions 18L and a plurality of right eyes. It is included in both the visible region 18R.
  • the plurality of mini-pixels 13 included in both the plurality of left-eye visible areas 18L and the plurality of right-eye visible areas 18R can cause crosstalk.
  • the controller 30 is configured to display the black images on the mini-pixels 13 included in both the left-eye visible regions 18L and the right-eye visible regions 18R, thereby reducing crosstalk. May be configured to.
  • the controller 30 is configured to display the plurality of black images in units of the minipixels 13. , Crosstalk is easily reduced.
  • the plurality of left-eye visible areas 18L and the plurality of right-eye visible areas 18R are adjacent to or close to each other on the display surface 10A, the image light reaching the user's eyes is increased. As a result, the brightness of the image visually recognized by the user may increase.
  • the plurality of left-eye visible regions 18L are included in the sub-pixels 12_P1R, 12_P2R, 12_P3G, 12_P4G, 12P5B, and 12_P6B.
  • the plurality of right-eye visible regions 18R are included in the sub-pixels 12_P7R, 12_P8R, 12_P9G, 12_P10G, 12P_11B and 12_P12B.
  • the controller 30 may be configured to display a plurality of left-eye images on the sub-pixels 12_P1R, 12_P2R, 12_P3G, 12_P4G, 12P5B and 12_P6B, thereby allowing the left eye 5L to view a plurality of left-eye images. ..
  • the controller 30 may be configured to display a plurality of right eye images on the sub-pixels 12_P7R, 12_P8R, 12_P9G, 12_P10G, 12_P11B and 12_P12B, thereby allowing the right eye 5R to view a plurality of right eye images.
  • the left-eye visible region 18L is further included in the sub-pixel 12_P7R.
  • the sub-pixel 12_P7R also includes the right-eye visible region 18R.
  • Crosstalk occurs regardless of whether the controller 30 is configured to display the right-eye image or the left-eye image on the sub-pixel 12_P7R. If the controller 30 is configured to display a black image on the sub-pixel 12_P7R in order to reduce crosstalk, the brightness of the image visible to the user is reduced.
  • the plurality of light transmissive regions 20A of the barrier panel 20 may be narrowed.
  • the plurality of translucent areas 20A are narrowed, the brightness of the image visually recognized by the user decreases.
  • the display device 100 is configured to control the display of an image in units of minipixels 13 that are smaller than the subpixels 12. By doing so, compared to a configuration in which the display of an image is controlled in units of sub-pixels 12, crosstalk is more likely to be reduced, and the brightness of the image visually recognized by the user is less likely to be reduced. That is, the display device 100 according to the present embodiment can provide the user with a parallax image in which the crosstalk is reduced and the luminance is less likely to decrease.
  • the controller 30 displays a plurality of right-eye images on the display panel 10. It may be configured to change the number of the plurality of mini-pixels 13. In this case, the controller 30 may be configured to cause the display panel 10 to change the gradation of the plurality of mini-pixels 13 that display the plurality of right-eye images. By doing so, the brightness of the plurality of right-eye images displayed in each sub-pixel 12 can be maintained constant.
  • the controller 30 causes the display panel 10 to display a plurality of right-eye images. It may be configured to reduce the number of thirteen. In this case, the controller 30 may be configured to make the display panel 10 increase the gradation of the plurality of mini-pixels 13 that display the plurality of right-eye images.
  • the controller 30 causes the display panel 10 to display a plurality of mini-pixels that display a plurality of right-eye images. It may be configured to increase the number of pixels 13. In this case, the controller 30 may be configured to cause the display panel 10 to lower the gradation of the plurality of mini-pixels 13 that display the plurality of right-eye images.
  • the image displayed on the display panel 10 is appropriately controlled by the controller 30, so that a plurality of translucent light of the barrier panel 20 are displayed on the display surface 10A of the display panel 10 as illustrated in FIGS. 5A and 5B.
  • a plurality of right-eye visible regions 18R that can be visually recognized by the right eye 5R through the region 20A are formed.
  • the image displayed on the display panel 10 is appropriately controlled by the controller 30, so that a plurality of translucent light of the barrier panel 20 are displayed on the display surface 10A of the display panel 10 as illustrated in FIGS. 5A and 5B.
  • a plurality of left eye visible regions 18L that can be visually recognized by the left eye 5L through the region 20A are formed.
  • the image displayed on the display panel 10 is arbitrarily controlled by the controller 30 in units of the minipixels 13, so that the controller 30 changes only the image displayed on the minipixels 13 that causes crosstalk. Can be configured. Accordingly, it is possible to realize the display device 100 capable of increasing the brightness of the image visually recognized by the user while reducing crosstalk.
  • the image displayed on the display panel 10 is arbitrarily controlled by the controller 30 in units of the mini-pixels 13, so that the resolution of the image displayed on the display surface 10A in the display device 100 can be increased.
  • the controller 30 is configured to display a part of the plurality of left-eye images on the plurality of sub-pixels 12 located in the plurality of left-eye visible regions 18L of the display panel 10.
  • the controller 30 is configured to cause the sub-pixels 12_P1R, 12_P2R, 12_P3G, 12_P4G, 12_P5B, and 12_P6B located in the plurality of left-eye visible regions 18L of the display panel 10 to display a part of the plurality of left-eye images. ..
  • the controller 30 is configured to display a part of the plurality of right eye images on the plurality of sub-pixels 12 located in the plurality of right eye visible regions 18R of the display panel 10.
  • the controller 30 is configured to cause the sub-pixels 12_P7R, 12_P8R, 12_P9G, 12_P10G, 12_P11B, and 12_P12B located in the plurality of right-eye visible regions 18R of the display panel 10 to display a part of the plurality of right-eye images. ..
  • the controller 30 may be configured to display a predetermined image on a predetermined mini pixel 13.
  • the controller 30 may be configured to display a red image, a green image, and a blue image on the predetermined mini-pixel 13.
  • controller 30 may be configured to cause a predetermined minipixel 13 to display a black image. It is assumed that the plurality of black images are images having a brightness lower than a predetermined value, for example.
  • the predetermined value may be set to a value corresponding to the brightness of the lowest gradation or the brightness of the gradation corresponding thereto among the gradation levels that can be displayed by the plurality of sub-pixels 12.
  • the controller 30 may be configured to detect the position of at least one of the left eye 5L and the right eye 5R of the user by the position detection device 1 (see FIG. 7), for example.
  • the position of at least one of the left eye 5L and the right eye 5R of the user is also referred to as the viewpoint position of the user.
  • the controller 30 is configured to detect the viewpoint position of the user based on a detection signal from the position detection device 1 or the like provided outside the display device 100. May be.
  • the controller 30 may be configured to determine whether the image displayed on each mini-pixel 13 is a right-eye image or a left-eye image, based on the viewpoint position of the user. In other words, the controller 30 may be configured to determine which of the plurality of left-eye visible areas 18L and the plurality of right-eye visible areas 18R each minipixel 13 is included in, based on the viewpoint position of the user. ..
  • the controller 30 is configured to display a plurality of right eye images on all the mini pixels 13 included in each sub pixel 12.
  • the plurality of left eye visible regions 18L and the plurality of right eye visible regions 18R are formed at the positions shown in FIG. 5B. ..
  • the sub-pixel 12_P1R is located across the left eye visible region 18L and the right eye visible region 18R.
  • crosstalk occurs. Occur.
  • the controller 30 is configured to display the right-eye image on the mini-pixels 13_P1Ra and P1Rb included in the sub-pixel 12_P1R.
  • the controller 30 is configured to display the left-eye image on the mini-pixel 13_P1Rc included in the sub-pixel 12_P1R. Since the controller 30 is configured to control the image displayed in units of the mini pixel 13, crosstalk can be reduced.
  • the number of mini-pixels 13 configured to display multiple right-eye images and the number of mini-pixels 13 configured to display multiple left-eye images The ratio is not limited to the example of FIG. 5B.
  • One mini pixel 13 is located in the right-eye visible region 18R when the user's viewpoint position is the first position, and is located in the left-eye visible region 18L when the user viewpoint position is the second position. I will. That is, it is assumed that a certain mini pixel 13 transitions from the state in which it is located in the right-eye visible region 18R to the state in which it is located in the left-eye visible region 18L.
  • the controller 30 may be configured to change the image displayed on the mini-pixel 13 from the right-eye image to the left-eye image.
  • the controller 30 changes the images displayed on the mini-pixels 13_P7Ra and 13_P7Rb included in the sub-pixel 12_P7R from the right-eye image to the left-eye image, for example. It may be configured to change.
  • the controller 30 may increase the brightness of the plurality of mini-pixels 13 that continue to display the plurality of left-eye images.
  • the controller 30 controls the gradation of the mini pixel 13_P7Rc to increase the brightness when changing the image displayed on the mini pixels 13_P7Ra and 13_P7Rb included in the sub pixel 12_P7R from the right eye image to the left eye image. May be configured to.
  • the brightness of the plurality of left-eye images displayed on the plurality of sub-pixels 12 can be kept constant. That is, the change in the brightness of the image can be reduced and the brightness balance in each pixel 11 can be kept constant. As a result, it becomes difficult for the user to recognize the flicker due to the change in the viewpoint position.
  • the controller 30 displays in the mini-pixel 13 the same as or similar to the above example.
  • the image may be configured to be controlled.
  • the controller 30 is not limited to the above example, and may be configured to arbitrarily control the image displayed on the mini pixel 13 in the display panel 10 or the light transmittance of the barrier panel 20.
  • the controller 30 is configured to control the image displayed on the display panel 10 in units of minipixels 13.
  • the controller 30 is configured to control the image displayed on the display panel 10 in units of subpixels 12
  • crosstalk is easily reduced and the brightness of the image visually recognized by the user is reduced. Can be raised.
  • FIG. 5A is an example of a schematic diagram showing a visible region of the left eye 5L of the display surface 10A at the first position.
  • FIG. 5B is an example of a schematic diagram showing the visible region of the left eye 5L of the display surface 10A at the second position.
  • FIGS. 5A and 5B a case where the user visually recognizes the left-eye image with the left eye 5L will be described as an example.
  • the plurality of left-eye visible regions 18L include six minipixels 13 configured to display R.
  • the plurality of left-eye visible regions 18L include, for example, minipixels 13_P1Ra, 13_P1Rb, 13_P1Rc, 13_P2Ra, 13_P2Rb, and 13_P2Rc.
  • the plurality of left-eye visible regions 18L includes 6 mini-pixels 13 configured to display G.
  • the plurality of left-eye visible regions 18L include, for example, minipixels 13_P3Ga, 13_P3Gb, 13_P3Gc, 13_P4Ga, 13_P4Gb, and 13_P4Gc.
  • the plurality of left-eye visible regions 18L includes 6 mini-pixels 13 configured to display B.
  • the plurality of left-eye visible regions 18L include, for example, minipixels 13_P5Ba, 13_P5Bb, 13_P5Bc, 13_P6Ba, 13_P6Bb, and 13_P6Bc.
  • the plurality of left-eye images may be displayed in the mini-pixels 13_P1Ra, 13_P1Rb, 13_P1Rc, 13_P2Ra, 13_P2Rb, 13_P2Rc, 13_P3Ga, 13_P3Gb, and 13_P3Gc, for example.
  • the plurality of left-eye images may be displayed in the mini-pixels 13_P4Ga, 13_P4Gb, 13_P4Gc, 13_P5Ba, 13_P5Bb, 13_P5Bc, 13_P6Ba, 13_P6Bb, and 13_P6Bc, for example.
  • the user's left eye 5L is located in the plurality of left-eye visible regions 18L of the display panel 10 via the plurality of translucent regions 20A of the barrier panel 20.
  • a plurality of left-eye images displayed on the pixel 13 are visually recognized.
  • the left eye 5L of the user passes through the plurality of light-transmitting regions 20A of the barrier panel 20 and is 1/12 of the area of the mini pixel 13_P1Ra. Is visually recognized as a left-eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 3/12 of the area of the mini pixel 13_P1Rb as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 5/12 of the area of the mini pixel 13_P1Rc as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 7/12 of the area of the mini pixel 13_P2Ra as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 9/12 of the area of the mini pixel 13_P2Rb as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 11/12 of the area of the mini pixel 13_P2Rc as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes the entire sub-pixels 12_P3G and P4G as a left-eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 11/12 of the area of the mini pixel 13_P5Ba as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 9/12 of the area of the mini pixel 13_P5Bb as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 7/12 of the area of the mini pixel 13_P5Bc as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 5/12 of the area of the mini pixel 13_P6Ba as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 3/12 of the area of the mini pixel 13_P6Bb as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 1/12 of the area of the mini pixel 13_P6Bc as a left eye image.
  • the plurality of left-eye visible regions 18L include six mini-pixels 13 configured to display R.
  • the plurality of left-eye visible regions 18L include, for example, minipixels 13_P1Rc, 13_P2Ra, 13_P2Rb, 13_P2Rc, 13_P7Ra, and 13_P7Rb.
  • the plurality of left-eye visible regions 18L includes six minipixels 13 configured to display G.
  • the plurality of left-eye visible regions 18L include, for example, minipixels 13_P3Ga, 13_P3Gb, 13_P3Gc, 13_P4Ga, 13_P4Gb, and 13_P4Gc.
  • the plurality of left-eye visible regions 18L includes 6 mini-pixels 13 configured to display B.
  • the plurality of left-eye visible regions 18L include, for example, minipixels 13_P5Ba, 13_P5Bb, 13_P5Bc, 13_P6Ba, 13_P6Bb, and 13_P6Bc.
  • the plurality of left-eye images are displayed in, for example, the minipixels 13_P1Rc, 13_P2Ra, 13_P2Rb, 13_P2Rc, 13_P7Ra, and 13_P7Rb.
  • the plurality of left-eye images are displayed in, for example, the mini pixels 13_P3Ga, 13_P3Gb, 13_P3Gc, 13_P4Ga, 13_P4Gb, 13_P4Gc.
  • the plurality of left-eye images are displayed in, for example, 13_P5Ba, 13_P5Bb, 13_P5Bc, 13_P6Ba, 13_P6Bb, and 13_P6Bc. Even when the viewpoint position of the user is at the second position, the left eye 5L of the user is positioned at the plurality of left eye visible regions 18L of the display panel 10 through the plurality of light transmitting regions 20A of the barrier panel 20. A plurality of left-eye images displayed on the mini pixel 13 are visually recognized.
  • the user's left eye 5L passes through the plurality of light-transmitting regions 20A of the barrier panel 20 and is 1/12 of the area of the mini pixel 13_P1Rc. Is visually recognized as a left-eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 3/12 of the area of the mini pixel 13_P2Ra as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 5/12 of the area of the mini pixel 13_P2Rb as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 7/12 of the area of the mini pixel 13_P2Rc as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 9/12 of the area of the mini pixel 13_P3Ga as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 11/12 of the area of the mini pixel 13_P3Gb as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes the entire mini pixel 13_P3Gc as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes the entire sub-pixel 12_P4G as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes the entire mini-pixels 13_P5Ba and 13_P5Bb as a left-eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 11/12 of the area of the mini pixel 13_P5Bc as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 9/12 of the area of the mini pixel 13_P6Ba as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 7/12 of the area of the mini pixel 13_P6Bb as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 5/12 of the area of the mini pixel 13_P6Bc as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 3/12 of the area of the mini pixel 13_P7Ra as a left eye image.
  • the left eye 5L visually recognizes 1/12 of the area of the mini pixel 13_P7Rb as a left eye image.
  • the controller 30 is configured to appropriately control the image displayed in the unit of the minipixel 13 based on the viewpoint position of the user.
  • the controller 30 controls in units of the mini pixel 13 so that even if the viewpoint position of the user moves from the first position to the second position, the user does not visually recognize a plurality of right eye images with the left eye 5L.
  • the left eye 5L can visually recognize a plurality of left eye images.
  • the display device 100 according to the present embodiment can increase the brightness of the image visually recognized by the user while reducing crosstalk.
  • the control when the user visually recognizes a plurality of left eye images with the left eye 5L has been described as an example, but the user visually recognizes a plurality of right eye images with the right eye 5R. If so, the same or similar control can be executed.
  • the ratio of the vertical length to the horizontal length of each mini pixel 13 that is a unit for displaying an image may be close to 1.
  • the mini pixel 13, which is a unit for displaying an image, is also referred to as a display unit.
  • the ratio of the vertical length to the horizontal length of each mini pixel 13 is also referred to as an aspect ratio of a display unit.
  • a plurality of left eye visible regions 18L and a plurality of right eye visible regions 18R are adjacent to each other.
  • the boundary between the plurality of left eye visible regions 18L and the plurality of right eye visible regions 18R may divide one display unit.
  • the area included in the left-eye visible region 18L and the area included in the right-eye visible region 18R may each be 1 ⁇ 2 of the area of one display unit.
  • the lower limits of the vertical length and the horizontal length of the display unit are determined based on the manufacturing cost or manufacturing technology of the display panel 10. When there is a lower limit of the vertical length and the horizontal length of the display unit, the area of the display unit can be reduced as the aspect ratio of the display unit approaches 1. That is, as the aspect ratio of the display unit approaches 1, the area of the left-eye image visually recognized by the right eye 5R can be reduced.
  • a plurality of optical members may be configured as a plurality of lenticular lenses 25.
  • the plurality of optical members may include a plurality of cylindrical lenses 26 extending in the Y axis direction and arranged in the X axis direction.
  • the plurality of cylindrical lenses 26 correspond to the plurality of optical elements 35.
  • the plurality of optical members configured as the plurality of lenticular lenses 25 may be configured to function the same as or similar to the plurality of optical members configured as the barrier panel 20.
  • the plurality of cylindrical lenses 26 as the plurality of optical elements 35 reach the right eye 5R while making the image light emitted from the plurality of left eye image regions PgL of the display panel 10 reach the left eye 5L of the user. It may be configured to function in a non-reachable or hard-to-reach manner. In this case, the image light can propagate along the path 52L indicated by the broken line.
  • the plurality of cylindrical lenses 26 as the plurality of optical elements 35 allow the image light emitted from the plurality of right eye image regions PgR of the display panel 10 to reach the right eye 5R of the user and reach the left eye 5L. It may be configured to function to be unreachable or hard to reach. In this case, the image light can propagate along the path 52R indicated by the alternate long and short dash line.
  • the three-dimensional display system 3 includes a position detection device 1 and a display device 100. As shown in FIG. 8, the three-dimensional display system 3 may be mounted on a head up display (HUD) 200.
  • the HUD 200 includes the three-dimensional display system 3, an optical system 110, and a projection target member 120 having a projection target surface 130.
  • the HUD 200 is configured to cause the image light emitted from the three-dimensional display system 3 to reach the projection target member 120 via the optical system 110. That is, the HUD 200 is configured to project the image light on the projection target member 120.
  • the HUD 200 is configured to cause the image light reflected by the projection target member 120 to reach the left eye 5L and the right eye 5R of the user.
  • the HUD 200 is configured to travel the image light from the three-dimensional display system 3 to the left eye 5L and the right eye 5R of the user along the optical path 140 indicated by the broken line.
  • the user can visually recognize the image light reaching along the optical path 140 as a virtual image 150.
  • the HUD 200 including the three-dimensional display system 3 may be mounted on the moving body 8.
  • Part of the configuration of the HUD 200 may be shared with other devices and parts included in the moving body 8.
  • the moving body 8 may also use the windshield as the projected member 120.
  • Part of the configuration of the HUD 200 and the three-dimensional display system 3 may be combined with other devices and parts included in the moving body 8.
  • the other configuration may be referred to as a HUD module or a three-dimensional display component.
  • the “moving body” in the present disclosure includes a vehicle, a ship, and an aircraft.
  • Vehicle in the present disclosure includes, but is not limited to, automobiles and industrial vehicles, and may include railroad vehicles and daily vehicles, and fixed-wing aircraft that travel on a runway.
  • Vehicles include, but are not limited to, passenger cars, trucks, buses, motorcycles, trolleybuses, and the like, and may include other vehicles traveling on roads.
  • Industrial vehicles include industrial vehicles for agriculture and construction.
  • Industrial vehicles include, but are not limited to, forklifts and golf carts.
  • Industrial vehicles for agriculture include, but are not limited to, tractors, tillers, transplanters, binders, combines, and lawnmowers.
  • Industrial vehicles for construction include, but are not limited to, bulldozers, scrapers, excavators, mobile cranes, dump trucks, and road rollers.
  • Vehicles include those that are driven manually.
  • the classification of vehicles is not limited to the above.
  • an automobile may include an industrial vehicle that can travel on a road, and the same vehicle may be included in multiple classifications.
  • the vessels in the present disclosure include marine jets, boats, and tankers.
  • the aircraft in the present disclosure includes a fixed-wing aircraft and a rotary-wing aircraft.
  • the three-dimensional display system 3 does not have to include the position detection device 1.
  • the controller 30 may include an input terminal configured to input a signal from a detection device outside the device.
  • a detection device outside the device may be connected to the input terminal.
  • the detection device outside the device may be configured to use an electric signal and an optical signal as a transmission signal to the input terminal.
  • a detection device outside the device may be indirectly connected to the input terminal via a shared network.
  • the controller 30 may be configured to input the position coordinates indicating the positions of at least one of the left eye 5L and the right eye 5R acquired from the detection device outside the device.
  • the controller 30 may be configured to calculate the moving distance of the left eye 5L and the right eye 5R along the horizontal direction based on the position coordinates.
  • the display device 100 displays a three-dimensional image.
  • the display format of the display device 100 is not particularly limited.
  • the display device 100 may be configured to display a three-dimensional image on a part of the display surface 10A and display a two-dimensional image on another part of the display surface 10A.
  • the display device 100 may be configured to display a three-dimensional image on the entire display surface 10A.
  • the display device 100 may be configured to display a two-dimensional image on the entire display surface 10A.
  • the display panel 10 may be configured to display different images on each of the plurality of mini-pixels 13 included in the plurality of sub-pixels 12 configured to display a three-dimensional image.
  • the display panel 10 may be configured to display the same image on the plurality of mini-pixels 13 included in the sub-pixel 12 configured to display a two-dimensional image. By doing so, the image quality of each of the three-dimensional image and the two-dimensional image can be improved.
  • the plurality of left eye image areas PgL and the plurality of right eye image areas PgR of the display panel 10 are repeatedly arranged in the horizontal direction.
  • the plurality of left-eye image regions PgL and the plurality of right-eye image regions PgR of the display panel 10 are repeatedly arranged adjacent to each other at a position displaced by one sub-pixel 12 in the horizontal direction in the vertical direction.
  • the arrangement of the plurality of left eye image areas PgL and the plurality of right eye image areas PgR of the display panel 10 is not limited to these examples.
  • the plurality of left-eye image regions PgL and the plurality of right-eye image regions PgR of the display panel 10 may be repeatedly arranged in the horizontal direction and also repeatedly in the vertical direction.
  • the barrier panel 20 allows the image light from the plurality of mini-pixels 13 located in each of the plurality of left-eye image regions PgL and the plurality of right-eye image regions PgR of the display panel 10 to be simultaneously transmitted or dimmed.
  • the plurality of light transmitting areas 20A and the plurality of light reducing areas 20B are configured to be controlled.
  • each pixel has such a size that image light from an image having a size corresponding to one mini pixel 13 is transmitted so as to reach any one of the eyes of the user. You may have.
  • the controller 30 is configured to control a plurality of pixels that are continuous in the horizontal direction in a light-transmitting state.
  • the controller 30 is configured to control a plurality of pixels, which are in a light-transmitting state and are continuous in the horizontal direction, so as to be displaced in the vertical direction by the horizontal length of the plurality of pixels.
  • the case where the barrier panel 20 is arranged in front of the display panel 10 as seen from the user has been described as an example.
  • the arrangement of the barrier panel 20 may be appropriately changed depending on the type of the display panel 10.
  • the barrier panel 20 may be arranged in front of the display panel 10 as seen from the user, or may be provided behind the display panel 10 as seen from the user. May be located at.
  • the barrier panel 20 may be arranged in front of the display panel 10 when viewed from the user.
  • the controller 30 is configured to change the mini-pixel 13 that displays the right-eye image and the left-eye image based on the position of the user's eye and the position of the translucent region.
  • the controller 30 is configured to change the mini-pixel 13 configured to display the plurality of right-eye images and the plurality of left-eye images based on the position of the translucent region. It In this case, the display device 100 does not have to include the position detection device 1.
  • the position detection device 1 is configured to detect the position of either the left eye 5L or the right eye 5R of the user and output it to the controller 7.
  • the position detection device 1 may include, for example, a camera.
  • the position detection device 1 may be configured to capture the face of the user with a camera.
  • the position detection device 1 may be configured to detect the position of at least one of the left eye 5L and the right eye 5R from the image captured by the camera.
  • the position detection device 1 may be configured to detect the position of at least one of the left eye 5L and the right eye 5R as the coordinates of the three-dimensional space from the captured image of one camera.
  • the position detection device 1 may be configured to detect the position of at least one of the left eye 5L and the right eye 5R as coordinates in a three-dimensional space from images captured by two or more cameras.
  • the position detection device 1 may not be equipped with a camera and may be connected to a camera outside the device.
  • the position detection device 1 may include an input terminal configured to input a signal from a camera outside the device.
  • the camera outside the device may be directly connected to the input terminal.
  • the camera outside the device may be indirectly connected to the input terminal via a shared network.
  • the position detection device 1 that does not include a camera may include an input terminal configured so that the camera inputs a video signal.
  • the position detection device 1 that does not include a camera may be configured to detect the position of at least one of the left eye 5L and the right eye 5R from the video signal input to the input terminal.
  • the position detection device 1 may include a sensor, for example.
  • the sensor may include an ultrasonic sensor, an optical sensor, or the like.
  • the position detection device 1 may be configured to detect the position of the user's head with a sensor.
  • the position detection device 1 may be configured to detect the position of at least one of the left eye 5L and the right eye 5R based on the detected position of the user's head.
  • the position detection device 1 may be configured to detect the position of at least one of the left eye 5L and the right eye 5R as coordinates in a three-dimensional space by one or two or more sensors.
  • the position detection device 1 moves the left eye 5L and the right eye 5R along the direction in which the left eye 5L and the right eye 5R are aligned based on the detection result of the position of at least one of the left eye 5L and the right eye 5R. May be configured to detect.
  • the illuminator is arranged on one surface side of the display panel 10 and is configured to illuminate the display panel 10 in a planar manner.
  • the illuminator may include a light source, a light guide plate, a diffusion plate, a diffusion sheet, or the like.
  • the irradiator is configured to emit irradiation light from a light source and uniformize the irradiation light in the surface direction of the display panel 10 by using a light guide plate, a diffusion plate, a diffusion sheet, or the like.
  • the illuminator is configured to emit uniformized light toward the display panel 10.
  • each pixel 11 may include a plurality of sub-pixels 12 and a plurality of mini-pixels 13. That is, the controller 30 may be configured to determine the color displayed on the plurality of mini-pixels 13 regardless of the color displayed on the sub-pixel 12 basis. For example, the controller 30 may be configured to display the same color in the horizontally arranged mini-pixels 13. The controller 30 may be configured to display R, G, and B on the mini-pixels 13 arranged in the vertical direction, respectively. Each pixel 11 may have a different number of mini-pixels 13 configured to display R, G and B respectively. By doing so, crosstalk can be reduced, and the brightness of the parallax image visible to the user can be increased.
  • the description such as “first” and “second” is an identifier for distinguishing the configuration.
  • the configurations distinguished by the description such as “first” and “second” in the present disclosure can exchange the numbers in the configurations.
  • the first eye can exchange the identifier “first” and “second” with the second eye.
  • the exchange of identifiers is done simultaneously. Even after exchanging the identifiers, the configurations are distinguished.
  • the identifier may be deleted.
  • the configuration in which the identifier is deleted is distinguished by the code. Based on only the description of the identifiers such as “first” and “second” in the present disclosure, it should not be used as the basis for the interpretation of the order of the configuration and the existence of the identifier with a small number.
  • the X axis, the Y axis, and the Z axis are provided for convenience of description, and may be interchanged with each other.
  • the configuration according to the present disclosure has been described using the orthogonal coordinate system configured by the X axis, the Y axis, and the Z axis.
  • the positional relationship between the components according to the present disclosure is not limited to the orthogonal relationship.

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Abstract

表示装置は、利用者の第1眼に視認させる第1画像と、前記利用者の第2眼に視認させる第2画像とを含む視差画像を表示するように構成される表示パネルと、前記第1眼及び前記第2眼の視差方向の成分を含む所定方向に沿って並ぶ、複数の光学素子を有する光学部材とを備える。視差画像の光線方向は、複数の光学素子によって規定される。前記表示パネルは、複数のミニピクセルを含む複数のサブピクセルを有する。複数のサブピクセルに含まれる各ミニピクセルは、異なる画像を表示可能に構成される。

Description

3次元表示装置、3次元表示システム、ヘッドアップディスプレイ、及び移動体 関連出願へのクロスリファレンス
 本出願は、日本国特許出願2018-208415号(2018年11月5日出願)の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
 本開示は、3次元表示装置、3次元表示システム、ヘッドアップディスプレイ、及び移動体に関する。
 従来、光学部材としてパララックスバリアが用いられる場合に、透光領域と減光領域とを斜め方向に配列することで、輝度むら又は色むら等を含むモアレの発生を低減させた表示装置が知られている。この技術は、例えば、米国特許出願公開第2015/0362740号明細書に開示されている。
 本開示の一実施形態に係る3次元表示装置は、表示パネルと、光学部材とを備える。前記表示パネルは、利用者の第1眼に視認させる第1画像と、前記利用者の第2眼に視認させる第2画像とを含む視差画像を表示するように構成される。前記光学部材は、複数の光学素子を有する。前記光学素子は、前記第1眼及び前記第2眼の視差方向の成分を含む所定方向に沿って並ぶ。前記視差画像の光線方向は、前記複数の光学素子によって規定される。前記表示パネルは、複数のミニピクセルを含む複数のサブピクセルを有する。前記複数のサブピクセルに含まれる各ミニピクセルは、異なる画像を表示可能に構成される。
 本開示の3次元表示システムは、位置検出装置と、3次元表示装置とを備える。前記位置検出装置は、利用者の眼の位置を検出する。前記3次元表示装置は、表示パネルと、光学部材とを備える。前記表示パネルは、利用者の第1眼に視認させる第1画像と、前記利用者の第2眼に視認させる第2画像とを含む視差画像を表示するように構成される。前記光学部材は、複数の光学素子を有する。前記光学素子は、前記第1眼及び前記第2眼の視差方向の成分を含む所定方向に沿って並ぶ。前記視差画像の光線方向は、前記複数の光学素子によって規定される。前記表示パネルは、複数のミニピクセルを含む複数のサブピクセルを有する。前記複数のサブピクセルに含まれる各ミニピクセルは、異なる画像を表示可能に構成される。
 本開示のヘッドアップディスプレイは、3次元表示装置と、被投影部材とを備える。前記被投影部材は、被投影面を有する。前記3次元表示装置は、表示パネルと、光学部材とを備える。前記表示パネルは、利用者の第1眼に視認させる第1画像と、前記利用者の第2眼に視認させる第2画像とを含む視差画像を表示するように構成される。前記光学部材は、複数の光学素子を有する。前記光学素子は、前記第1眼及び前記第2眼の視差方向の成分を含む所定方向に沿って並ぶ。前記視差画像の光線方向は、前記複数の光学素子によって規定される。前記表示パネルは、複数のミニピクセルを含む複数のサブピクセルを有する。前記複数のサブピクセルに含まれる各ミニピクセルは、異なる画像を表示可能に構成される。前記3次元表示装置は、前記被投影面に前記第1画像及び前記第2画像を投影するように構成される。前記3次元表示装置は、前記利用者に前記被投影面を介して前記第1画像及び前記第2画像を視認させるように構成される。
 本開示の移動体は、ヘッドアップディスプレイを搭載する。前記ヘッドアップディスプレイは、3次元表示装置と、被投影部材とを備える。前記被投影部材は、被投影面を有する。前記3次元表示装置は、表示パネルと、光学部材とを備える。前記表示パネルは、利用者の第1眼に視認させる第1画像と、前記利用者の第2眼に視認させる第2画像とを含む視差画像を表示するように構成される。前記光学部材は、複数の光学素子を有する。前記光学素子は、前記第1眼及び前記第2眼の視差方向の成分を含む所定方向に沿って並ぶ。前記視差画像の光線方向は、前記複数の光学素子によって規定される。前記表示パネルは、複数のミニピクセルを含む複数のサブピクセルを有する。前記複数のサブピクセルに含まれる各ミニピクセルは、異なる画像を表示可能に構成される。前記3次元表示装置は、前記被投影面に前記第1画像及び前記第2画像を投影するように構成される。前記3次元表示装置は、前記利用者に前記被投影面を介して前記第1画像及び前記第2画像を視認させるように構成される。
一実施形態に係る表示装置の構成の一例を示す図である。 一実施形態に係る表示装置の構成の一例を示すブロック図である。 一実施形態に係る表示パネルにおけるピクセルの構成の一例を示す図である。 一実施形態に係る表示パネルにおけるサブピクセルの構成の一例を示す図である。 一実施形態に係るバリアパネルの構成の一例を示す図である。 一実施形態に係る表示装置の模式図であり、利用者の視点位置が第1位置である場合における表示面の可視領域を示す模式図である。 一実施形態に係る表示装置の模式図であり、利用者の視点位置が第2位置である場合における表示面の可視領域を示す模式図である。 比較例に係る表示装置の模式図であり、利用者の視点位置が第1位置である場合における表示面の可視領域を示す模式図である。 比較例に係る表示装置の模式図であり、利用者の視点位置が第2位置である場合における表示面の可視領域を示す模式図である。 光学部材としてレンチキュラレンズが用いられる例を示す断面図である。 一実施形態に係る表示装置が搭載されたHUDの一例を示す図である。 図8に示すHUDが搭載された車両の一例を示す図である。
 以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。
<表示装置の構成>
 図1及び図2に示されるように、一実施形態に係る表示装置100は、表示パネル10と、光学部材としてのバリアパネル20とを備える。表示装置100は、3次元表示装置とも称される。表示装置100は、コントローラ30をさらに備えてもよい。本実施形態において、光学部材としてバリアパネル20が用いられるとする。光学部材は、バリアパネル20に限定されない。光学部材として、例えば、レンチキュラレンズ25(図7参照)が用いられてもよい。
 コントローラ30は、表示装置100が備える表示パネル10及びバリアパネル20等の構成要素に接続され、各構成要素を制御するように構成される。コントローラ30は、例えばプロセッサとして構成されてよい。コントローラ30は、1以上のプロセッサを含んでよい。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、及び特定の処理に特化した専用のプロセッサを含んでよい。専用のプロセッサは、特定用途向けIC(ASIC:Application Specific Integrated Circuit)を含んでよい。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイス(PLD:Programmable Logic Device)を含んでよい。PLDは、FPGA(Field-Programmable Gate Array)を含んでよい。コントローラ30は、1個又は複数のプロセッサが協働するように構成されるSoC(System-on-a-Chip)、及びSiP(System In a Package)のいずれかであってよい。コントローラ30は、記憶部を備えてよい。コントローラ30は、記憶部に各種情報、または表示装置100の各構成要素を動作させるためのプログラム等を格納してよい。記憶部は、例えば半導体メモリ等で構成されてよい。記憶部は、コントローラ30のワークメモリとして機能するように構成されてよい。
 表示パネル10は、例えば、透過型の液晶パネル、又は、有機EL(Electro-Luminescence)パネル若しくは無機ELパネル等の表示パネルを含んでよい。表示パネル10は、表示面10Aに視差画像を表示するように構成される。視差画像は、複数の左眼画像と、複数の左眼画像に対して視差を有する複数の右眼画像と、を含む。表示パネル10は、複数の左眼画像領域PgLに利用者の左眼5Lで視認させる複数の左眼画像を表示するように構成される。表示パネル10は、複数の右眼画像領域PgRに利用者の右眼5Rで視認させる複数の右眼画像を表示するように構成される。複数の左眼画像及び複数の右眼画像はそれぞれ、複数の第1画像及び複数の第2画像とも称される。利用者の左眼5L及び右眼5Rはそれぞれ、第1眼及び第2眼とも称される。X軸方向は、利用者の左眼5Lと右眼5Rとに対して視差を与える方向に対応する。利用者の左眼5Lと右眼5Rとに対して視差を与える方向は、視差方向とも称される。
 図3A及び図3Bに示されるように、表示パネル10は、複数の左眼画像領域PgLから、利用者の左眼5Lの位置に向けて進行する画像光を出射するように構成される。表示パネル10は、複数の右眼画像領域PgRから、利用者の右眼5Rの位置に向けて進行する画像光を出射するように構成される。複数の左眼画像領域PgLと複数の右眼画像領域PgRとの間の境界は、表示境界15と称される。表示パネル10は、複数の左眼画像領域PgLに複数の左眼画像を表示するように構成される。表示パネル10は、複数の右眼画像領域PgRに複数の右眼画像を表示するように構成される。利用者は、左眼5Lで複数の左眼画像領域PgLに表示される複数の左眼画像を視認する。利用者は、右眼5Rで複数の右眼画像領域PgRに表示される複数の右眼画像を視認する。X軸方向は、利用者から見て水平方向に対応する。Y軸方向は、利用者から見て垂直方向に対応する。Z軸方向は、利用者から見て奥行方向に対応する。X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向はそれぞれ、第1方向、第2方向及び第3方向とも称される。
 利用者が、左眼5Lで複数の右眼画像領域PgRに表示される複数の右眼画像の少なくとも一部を視認している状態、又は、右眼5Rで複数の左眼画像領域PgLに表示される複数の左眼画像の少なくとも一部を視認している状態は、クロストークと呼ばれる。クロストークは、2眼式3次元表示において利用者に提供される画像の質を悪化させる。
 各左眼画像領域PgLは、複数のピクセル11を含む。例えば、左眼画像領域PgLは、図3Aに示されるように、ピクセル11_1と、ピクセル11_2とを含むとする。各右眼画像領域PgRは、複数のピクセル11を含む。例えば、右眼画像領域PgRは、図3Aに示されるように、ピクセル11_3と、ピクセル11_4とを含むとする。
 図3Bに示されるように、複数の左眼画像領域PgLに位置する各ピクセル11は、複数のサブピクセル12を含む。各サブピクセル12は、例えばP1R及びP2R等の枝番が付されることによって区別されるとする。以下、枝番としてP1Rが付されているサブピクセル12は、サブピクセル12_P1Rと表されるとする。例えば、複数の左眼画像領域PgLに位置するピクセル11_1(図3A参照)は、赤色を表示可能に構成されるサブピクセル12_P2Rと、緑色を表示可能に構成されるサブピクセル12_P4Gと、青色を表示可能に構成されるサブピクセル12_P6Bとを含む。赤色、青色及び緑色はそれぞれ、R、B及びGとも称される。例えば、複数の左眼画像領域PgLに位置するピクセル11_2(図3A参照)は、Rを表示可能に構成されるサブピクセル12_P1Rと、Gを表示可能に構成されるサブピクセル12_P3Gと、Bを表示可能に構成されるサブピクセル12_P5Bとを含む。
 図3Bに示されるように、複数の右眼画像領域PgRに位置する各ピクセル11は、複数のサブピクセル12を含む。例えば、複数の右眼画像領域PgRに位置するピクセル11_3(図3A参照)は、Rを表示可能に構成されるサブピクセル12_P8Rと、Gを表示可能に構成されるサブピクセル12_P10Gと、Bを表示可能に構成されるサブピクセル12_P12Bとを含む。例えば、複数の右眼画像領域PgRに位置するピクセル11_4(図3A参照)は、Rを表示可能に構成されるサブピクセル12_P7Rと、Gを表示可能に構成されるサブピクセル12_P9Gと、Bを表示可能に構成されるサブピクセル12_P11Bとを含む。
 各ピクセル11に含まれるサブピクセル12の個数は、3個に限定されず、2個以下であってもよいし、4個以上であってもよい。各ピクセル11に含まれるサブピクセル12が表示する色の数は、3色に限られず、2色以下であってもよいし、4色以上であってもよい。
 複数のサブピクセル12は、表示面10A上における水平方向に、異なる色を順に表示するように配列されてよい。図3A及び図3Bの例において、ピクセル11_1において、Rを表示するように構成されるサブピクセル12_P2R、Gを表示するように構成されるサブピクセル12_P4G、及び、Bを表示するように構成されるサブピクセル12_P6Bが水平方向に順に配列されている。ピクセル11_2において、Rを表示するように構成されるサブピクセル12_P1R、Gを表示するように構成されるサブピクセル12_P3G、及び、Bを表示するように構成されるサブピクセル12_P5Bが水平方向に順に配列されている。
 同じ色を表示するように構成される複数のサブピクセル12が表示面10A上における垂直方向に配列されてよい。図3Bの例において、Rを表示するように構成されるサブピクセル12_P2Rと、Rを表示するように構成されるサブピクセル12_P1Rとが垂直方向に順に配列されている。Gを表示するように構成されるサブピクセル12_P4Gと、Gを表示するように構成されるサブピクセル12_12_P3Gとが垂直方向に順に配列されている。Bを表示するように構成されるサブピクセル12_P6Bと、Bを表示するように構成されるサブピクセル12_P5Bとが垂直方向に順に配列されている。
 表示パネル10は、格子状のブラックマトリックスによって、表示面10A上における水平方向及び垂直方向に沿って格子状に区画される。区画された複数の領域は、複数の区画領域とも称される。各区画領域に1個のサブピクセル12が対応する。
 図3Aに示されるように、各ピクセル11は、複数のミニピクセル13を含む。各ミニピクセル13は、例えばP1Ra、P1Rb及びP1Rc等の枝番が付されることによって区別されるとする。以下、枝番としてP1Raが付されているミニピクセル13は、ミニピクセル13_P1Raと表されるとする。各ピクセル11に含まれるミニピクセル13の個数が9個であるとする。各ピクセル11に含まれるミニピクセル13の個数は、9個に限られず、8個以下であってよいし、10個以上であってもよい。図3Bに示すように、各サブピクセル12は、複数のミニピクセル13を含む。各サブピクセル12に含まれるミニピクセル13の個数が3個であるとする。各ピクセル11に含まれるミニピクセル13の個数は、3個に限られず、2個以下であってよいし、4個以上であってもよい。1個のピクセル11又は1個のサブピクセル12に含まれるミニピクセル13の個数が多い程、表示パネル10が表示する画像の解像度が高まりうる。
 例えば、複数の左眼画像領域PgLに位置する複数のサブピクセル12_P1Rは、ミニピクセル13_P1Raと、ミニピクセル13_P1Rbと、ミニピクセル13_P1Rcとを含む。例えば、複数の左眼画像領域PgLに位置する複数のサブピクセル12_P2Rは、ミニピクセル13_P2Raと、ミニピクセル13_P2Rbと、ミニピクセル13_P2Rcとを含む。
 例えば、複数の右眼画像領域PgRに位置する複数のサブピクセル12_P7Rは、ミニピクセル13_P7Raと、ミニピクセル13_P7Rbと、ミニピクセル13_P7Rcとを含む。例えば、複数の右眼画像領域PgRに位置する複数のサブピクセル12_P8Rは、ミニピクセル13_P8Raと、ミニピクセル13_P8Rbと、ミニピクセル13_P8Rcとを含む。
 1つのサブピクセル12に含まれる複数のミニピクセル13は、同じ色を表示するように構成される。例えば、サブピクセル12_P1Rに含まれる各ミニピクセル13は、Rを表示するように構成される。サブピクセル12_P1Gに含まれる各ミニピクセル13は、Gを表示するように構成される。サブピクセル12_P1Bに含まれる各ミニピクセル13は、Bを表示するように構成される。例えば、サブピクセル12_P1Rにおいて、Rを表示するように構成されるミニピクセル13_P1Rcと、Rを表示するように構成されるミニピクセル13_P1Rbと、Rを表示するように構成されるミニピクセル13_P1Raとが垂直方向に順に配列されている。例えば、サブピクセル12_P2Rにおいて、Rを表示するように構成されるミニピクセル13_P2Rcと、Rを表示するように構成されるミニピクセル13_P2Rbと、Rを表示するように構成されるミニピクセル13_P2Raとが垂直方向に順に配列されている。
 コントローラ30は、1つのミニピクセル13を最小単位として画像を表示可能に構成される。コントローラ30は、1つのミニピクセル13を最小単位として画像を表示するように構成されることで、表示パネル10に表示させる画像を任意に変更可能に構成される。図3A等の例において、各ミニピクセル13の形状は、正方形であるが、長方形又は台形等の種々の形状であってよい。
 表示パネル10は、コントローラ30によって制御されて、各ミニピクセル13に表示する画像を変更するように構成される。表示パネル10は、各ミニピクセル13に左眼画像及び右眼画像のいずれかを表示するように構成されてよい。表示パネル10は、各ミニピクセル13に、R、G及びBのいずれかを所定の輝度で表示するように構成されてよい。表示パネル10は、各ミニピクセル13の表示輝度を低くすることによって、黒色を表示するように構成されてもよい。
 図4に示されるように、バリアパネル20は、複数の光学素子35を有する。バリアパネル20は、複数の光学素子35として、複数の透光領域20Aと、複数の減光領域20Bとを有する。複数の透光領域20Aは、表示パネル10から出射される画像光を第1透過率以上の光透過率で透過させるように構成される。複数の減光領域20Bは、表示パネル10から出射される画像光を第2透過率以下の光透過率で透過させるように構成される。第1透過率は、第2透過率より高くされてよい。第1透過率に対する第2透過率の比率は、一例では、1/100とすることできる。第1透過率に対する第2透過率の比率は、他の例では、1/1000とすることができる。
 複数の透光領域20Aは、複数の左眼画像に係る画像光を利用者の左眼5Lに到達させるように構成される。複数の透光領域20Aは、複数の右眼画像に係る画像光を利用者の右眼5Rに到達させるように構成される。複数の減光領域20Bは、複数の左眼画像に係る画像光を利用者の右眼5Rに到達させない又は到達させにくいように構成される。複数の減光領域20Bは、複数の右眼画像に係る画像光を利用者の左眼5Lに到達させない又は到達させにくいように構成される。つまり、複数の光学素子35は、複数の左眼画像に係る画像光を利用者の左眼5Lに到達させるように構成されつつ、複数の右眼画像に係る画像光を利用者の右眼5Rに到達させるように構成される。複数の光学素子35は、複数の左眼画像に係る画像光を利用者の右眼5Rに到達させない又は到達させにくいように構成される。複数の光学素子35は、複数の右眼画像に係る画像光を利用者の左眼5Lに到達させない又は到達させにくいように構成される。複数の光学素子35は、利用者が右眼5Rで複数の右眼画像を視認できるように機能するように構成されうる。複数の光学素子35は、利用者が左眼5Lで複数の右眼画像を視認できない又は視認しにくくなるように機能するように構成されうる。複数の光学素子35は、利用者が左眼5Lで複数の左眼画像を視認できるように機能するように構成されうる。複数の光学素子35は、利用者が右眼5Rで複数の左眼画像を視認できない又は視認しにくくなるように機能するように構成されうる。複数の左眼画像及び複数の右眼画像を含む視差画像に係る画像光の方向は、複数の光学素子35によって規定される。視差画像に係る画像光の方向は、視差画像の光線方向とも称される。
 複数の透光領域20Aと複数の減光領域20Bとは、X軸方向に交互に並ぶ。つまり、複数の光学素子35は、視差方向に沿って並んでいる。複数の透光領域20Aと複数の減光領域20Bとの境界は、図4に例示されているようにY軸方向に沿って延在してよいし、Y軸方向に対して所定角度で傾斜する方向に沿って延在してもよい。複数の透光領域20Aと複数の減光領域20Bとの境界は、視差方向に交差する方向に沿って延在してもよい。言い換えれば、複数の透光領域20Aと複数の減光領域20Bとは、視差方向の成分を含む所定方向に沿って交互に並んでよい。
 バリアパネル20は、コントローラ30によって制御されるように構成されてよい。コントローラ30は、バリアパネル20の一部を複数の透光領域20Aとするように構成され、バリアパネル20の他の一部を複数の減光領域20Bとするように構成されてよい。
 バリアパネル20が、コントローラ30によって制御されるように構成されることで、バリアパネル20における複数の透光領域20Aと複数の減光領域20Bとは、任意に変更されるように構成されうる。
 バリアパネル20は、例えば、液晶シャッタで構成されてよい。液晶シャッタは、印加する電圧に基づいて光の透過率を制御するように構成されうる。液晶シャッタは、複数の画素で構成される。液晶シャッタは、各画素における光の透過率を制御するように構成されてよい。例えば、バリアパネル20は、複数の画素を、第1透過率を有する複数の透光領域20Aから第2透過率を有する複数の減光領域20Bへと変更するように構成される。例えば、バリアパネル20は、複数の画素を、第2透過率を有する複数の減光領域20Bから第1透過率を有する複数の透光領域20Aへと変更するように構成される。
 バリアパネル20の複数の画素が、コントローラ30によって、任意に制御されるように構成されることで、表示パネル10に表示される画像の変更に合わせて、複数の透光領域20A又は複数の減光領域20Bが任意に変更されうる。
 バリアパネル20によって画像光の光線方向が規定されることによって、利用者の右眼5R及び利用者の左眼5Lによって視認可能な表示面10A上の領域が定まる。図5A及び図5Bにおいて、利用者の右眼5Rによって視認可能な表示面10A上の領域が複数の右眼可視領域18Rとして示されている。図5A及び図5Bにおいて、利用者の左眼5Lによって視認可能な表示面10A上の領域が複数の左眼可視領域18Lとして示されている。図5A及び図5Bの例において、複数の右眼可視領域18R及び複数の左眼可視領域18Lの境界は、図4に示される複数の透光領域20Aと複数の減光領域20Bとの境界に対応している。複数の右眼可視領域18Rの境界は、ミニピクセル13_P2Rcからミニピクセル13_P1Gaに至る斜めの実線、及び、ミニピクセル13_P6Bcからミニピクセル13_P5Raに至る斜めの実線によって表されている。複数の左眼可視領域18Lの境界は、ミニピクセル13_P8Rcからミニピクセル13_P7Gaに至る斜めの実線、及び、ミニピクセル13_P12Bcからミニピクセル13_P11Raに至る斜めの実線によって表されている。
 表示パネル10は、複数の右眼可視領域18Rに位置する複数のサブピクセル12又は複数のミニピクセル13に複数の右眼画像を表示するように構成される。つまり、コントローラ30は、図5A及び図5Bに示されているように複数の右眼画像領域PgRを設定するように構成される。バリアパネル20は、複数の右眼可視領域18Rに位置する複数のサブピクセル12又は複数のミニピクセル13から出射した画像光を、複数の透光領域20Aを透過させて利用者の右眼5Rに向けて進行させるように構成される。このようにすることで、利用者の右眼5Rは複数の右眼画像を視認できる。表示パネル10は、複数の左眼可視領域18Lに位置する複数のサブピクセル12又は複数のミニピクセル13に複数の左眼画像を表示する。つまり、コントローラ30は、図5A及び図5Bに示されているように複数の左眼画像領域PgLを設定するように構成される。バリアパネル20は、複数の左眼可視領域18Lに位置する複数のサブピクセル12又は複数のミニピクセル13から出射した画像光を、複数の透光領域20Aを透過させて利用者の左眼5Lに向けて進行させるように構成される。このようにすることで、利用者の右眼5Rは複数の右眼画像を視認できる。その結果、利用者は、眼鏡を用いずに3次元画像を視認できる。
 利用者の左眼5L及び右眼5Rの少なくとも一方の位置は、利用者の視点位置とも称される。表示面10A上の複数の左眼可視領域18L及び複数の右眼可視領域18Rの位置は、利用者の視点位置に基づいて定まる。利用者の視点位置が第1位置である場合における複数の左眼可視領域18L及び複数の右眼可視領域18Rが図5Aに示されているとする。利用者の視点位置が第2位置である場合における複数の左眼可視領域18L及び複数の右眼可視領域18Rが図5Bに示されているとする。
 図5A及び図5Bに示されるように、コントローラ30は、複数の左眼可視領域18Lを含むように複数の左眼画像領域PgLを設定するように構成される。コントローラ30は、複数の右眼可視領域18Rを含むように複数の右眼画像領域PgRを設定するように構成される。表示パネル10は、複数の左眼画像領域PgLに含まれる複数のミニピクセル13に複数の左眼画像を表示するように構成される。表示パネル10は、複数の右眼画像領域PgRに含まれる複数のミニピクセル13に複数の右眼画像を表示するように構成される。利用者の視点位置の移動に基づく複数の左眼可視領域18L及び複数の右眼可視領域18Rの位置の移動によって、例えば、サブピクセル12_P7Rに含まれるミニピクセル13_P7Ra及び13_P7Rbは、図5Aで左眼画像を表示し、図5Bで右眼画像を表示している。同じサブピクセル12_P7Rに含まれるミニピクセル13_P7Rcは、図5Aでも図5Bでも左眼画像を表示している。つまり、コントローラ30は、利用者の視点位置の移動に応じて、1つのサブピクセル12に含まれるミニピクセル13のうち、一部のミニピクセル13に左眼画像を表示させるように構成されつつ、他のミニピクセル13に右眼画像を表示させるように構成されてよい。1つのサブピクセル12は、左眼画像を表示させる第1ミニピクセルと、右眼画像を表示させる第2ミニピクセルとを含んでよい。コントローラ30は、第1ミニピクセルに左眼画像(第1画像)を表示させるように構成されるとともに、第2ミニピクセルに右眼画像(第2画像)を表示させるように構成されてよい。コントローラ30がミニピクセル13の単位で複数の左眼画像及び複数の右眼画像のいずれかを表示させるように制御するように構成されることによって、視差画像の画質が向上しうる。
 仮に複数の左眼可視領域18Lと複数の右眼可視領域18Rとが表示面10A上において隣接する場合、少なくとも一部の複数のミニピクセル13は、複数の左眼可視領域18L及び複数の右眼可視領域18Rの両方に含まれる。複数の左眼可視領域18L及び複数の右眼可視領域18Rの両方に含まれる複数のミニピクセル13は、クロストークを生じさせうる。コントローラ30は、複数の左眼可視領域18L及び複数の右眼可視領域18Rの両方に含まれる複数のミニピクセル13に複数の黒色画像を表示させるように構成されることによってクロストークを低減するように構成されてよい。コントローラ30がミニピクセル13の単位で複数の黒色画像を表示させるように構成されることによって、複数の左眼可視領域18Lと複数の右眼可視領域18Rとが隣接したり近接したりする場合でも、クロストークが低減されやすくなる。複数の左眼可視領域18Lと複数の右眼可視領域18Rとが表示面10A上において隣接したり、近接したりする場合、利用者の眼に到達する画像光が増加する。その結果、利用者が視認する画像の輝度が高くなりうる。
<比較例>
 図6A及び図6Bに示される比較例において、コントローラ30は、サブピクセル12の単位で表示する画像を制御するように構成されると仮定する。利用者の視点位置が第1位置である場合における複数の左眼可視領域18L及び複数の右眼可視領域18Rが図6Aに示されているとする。利用者の視点位置が第2位置である場合における複数の左眼可視領域18L及び複数の右眼可視領域18Rが図6Bに示されているとする。
 図6Aに示すように、利用者の視点位置が第1位置に存在する場合、複数の左眼可視領域18Lは、サブピクセル12_P1R、12_P2R、12_P3G、12_P4G、12P5B及び12_P6Bに含まれている。複数の右眼可視領域18Rは、サブピクセル12_P7R、12_P8R、12_P9G、12_P10G、12P_11B及び12_P12Bに含まれている。この場合、コントローラ30は、サブピクセル12_P1R、12_P2R、12_P3G、12_P4G、12P5B及び12_P6Bに複数の左眼画像を表示するように構成されることによって、左眼5Lに複数の左眼画像を視認させうる。コントローラ30は、サブピクセル12_P7R、12_P8R、12_P9G、12_P10G、12_P11B及び12_P12Bに複数の右眼画像を表示するように構成されることによって、右眼5Rに複数の右眼画像を視認させうる。
 図6Bに示されるように、利用者の視点位置が第2位置に移動した場合、左眼可視領域18Lは、サブピクセル12_P7Rにさらに含まれる。サブピクセル12_P7Rは、右眼可視領域18Rも含んでいる。コントローラ30がサブピクセル12_P7Rに右眼画像及び左眼画像のどちらを表示させるように構成される場合でも、クロストークが発生する。コントローラ30がクロストークを低減するためにサブピクセル12_P7Rに黒色画像を表示させるように構成される場合、利用者が視認できる画像の輝度が低減する。複数の左眼可視領域18L及び複数の右眼可視領域18Rのどちらも含まない複数のサブピクセル12を増加させるために、バリアパネル20の複数の透光領域20Aが狭くされてもよい。複数の透光領域20Aが狭くされる場合、利用者が視認する画像の輝度が低下する。
 本実施形態に係る表示装置100は、サブピクセル12よりも小さいミニピクセル13の単位で画像の表示を制御するように構成される。このようにすることで、サブピクセル12の単位で画像の表示を制御する構成と比較してクロストークが低減されやすくなるとともに、利用者が視認する画像の輝度が低下しにくくなる。つまり、本実施形態に係る表示装置100は、クロストークが低減しつつ、輝度が低下しにくい視差画像を利用者に提供できる。
 例えば、1つのサブピクセル12に含まれる少なくとも一部の複数のミニピクセル13が複数の右眼画像を表示している場合に、コントローラ30は、表示パネル10に、複数の右眼画像を表示する複数のミニピクセル13の数を変更させるように構成されてよい。この場合、コントローラ30は、表示パネル10に、複数の右眼画像を表示する複数のミニピクセル13の階調を変更させるように構成されてよい。このようにすることで、各サブピクセル12に表示される複数の右眼画像の輝度が一定に維持されうる。
 例えば、1つのサブピクセル12に含まれる全てのミニピクセル13が複数の右眼画像を表示している場合に、コントローラ30は、表示パネル10に、複数の右眼画像を表示する複数のミニピクセル13の数を減少させるように構成されてよい。この場合、コントローラ30は、表示パネル10に、複数の右眼画像を表示する複数のミニピクセル13の階調を高くさせるように構成されてよい。
 例えば、1つのサブピクセル12に含まれる一部のミニピクセル13が複数の右眼画像を表示している場合に、コントローラ30は、表示パネル10に、複数の右眼画像を表示する複数のミニピクセル13の数を増加させるように構成されてよい。この場合、コントローラ30は、表示パネル10に、複数の右眼画像を表示する複数のミニピクセル13の階調を低くさせるように構成されてよい。
 表示パネル10に表示される画像が、コントローラ30によって、適切に制御されることで、図5A及び図5Bに示されるように、表示パネル10の表示面10Aに、バリアパネル20の複数の透光領域20Aを介して右眼5Rで視認できる複数の右眼可視領域18Rが形成される。表示パネル10に表示される画像が、コントローラ30によって、適切に制御されることで、図5A及び図5Bに示されるように、表示パネル10の表示面10Aに、バリアパネル20の複数の透光領域20Aを介して左眼5Lで視認できる複数の左眼可視領域18Lが形成される。
 表示パネル10に表示される画像が、コントローラ30によって、ミニピクセル13単位で任意に制御されることで、コントローラ30は、クロストークの原因となるミニピクセル13に表示させる画像のみを変更するように構成されうる。これにより、クロストークを低減しつつ、利用者に視認させる画像の輝度を高めることが可能な表示装置100が実現されうる。表示パネル10に表示される画像が、コントローラ30によって、ミニピクセル13単位で任意に制御されることで、表示装置100において、表示面10Aに表示する画像の解像度が高められうる。
 コントローラ30は、表示パネル10の複数の左眼可視領域18Lに位置する複数のサブピクセル12に複数の左眼画像の一部を表示させるように構成される。例えば、コントローラ30は、表示パネル10の複数の左眼可視領域18Lに位置するサブピクセル12_P1R、12_P2R、12_P3G、12_P4G、12_P5B及び12_P6Bに複数の左眼画像の一部を表示させるように構成される。
 コントローラ30は、表示パネル10の複数の右眼可視領域18Rに位置する複数のサブピクセル12に複数の右眼画像の一部を表示させるように構成される。例えば、コントローラ30は、表示パネル10の複数の右眼可視領域18Rに位置するサブピクセル12_P7R、12_P8R、12_P9G、12_P10G、12_P11B及び12_P12Bに複数の右眼画像の一部を表示させるように構成される。
 コントローラ30は、所定のミニピクセル13に所定の画像を表示させるように構成されてよい。例えば、コントローラ30は、所定のミニピクセル13に赤色画像、緑色画像、及び青色画像のいずれかを表示させるように構成されてよい。例えば、コントローラ30は、所定のミニピクセル13に黒色画像を表示させるように構成されてよい。複数の黒色画像は、例えば、所定値未満の輝度を有する画像であるとする。所定値は、複数のサブピクセル12が表示可能な階調レベルのうち、最も低い階調の輝度又はこれに準じる階調の輝度に対応する値にされてよい。
 コントローラ30は、例えば、位置検出装置1(図7参照)によって利用者の左眼5L及び右眼5Rの少なくとも一方の位置を検出するように構成されてよい。利用者の左眼5L及び右眼5Rの少なくとも一方の位置は、利用者の視点位置とも称される。表示装置100が位置検出装置1を備えない場合、コントローラ30は、表示装置100の外部に設けられる位置検出装置1等からの検出信号に基づいて、利用者の視点位置を検出するように構成されてもよい。
 コントローラ30は、利用者の視点位置に基づいて、各ミニピクセル13に表示させる画像を右眼画像とするか左眼画像とするか決定するように構成されてよい。言い換えれば、コントローラ30は、利用者の視点位置に基づいて、各ミニピクセル13が複数の左眼可視領域18L及び複数の右眼可視領域18Rのいずれに含まれるか判定するように構成されてよい。
 例えば、利用者の視点位置が第1位置に存在する場合、複数の左眼可視領域18L及び複数の右眼可視領域18Rは、図5Aに示される位置に形成されると仮定する。図5Aの例において、コントローラ30は、各サブピクセル12に含まれる全てのミニピクセル13に複数の右眼画像を表示させるように構成される。
 利用者の視点位置が第1位置とは異なる第2位置に存在する場合、複数の左眼可視領域18L及び複数の右眼可視領域18Rは、図5Bに示される位置に形成されると仮定する。図5Bの例において、例えばサブピクセル12_P1Rは、左眼可視領域18Lと右眼可視領域18Rとに跨って位置している。左眼可視領域18Lと右眼可視領域18Rとに跨って位置するサブピクセル12の全てのミニピクセル13に複数の左眼画像及び複数の右眼画像の一方のみが表示される場合、クロストークが発生する。コントローラ30は、サブピクセル12_P1Rに含まれるミニピクセル13_P1Ra及びP1Rbに右眼画像を表示させるように構成されている。コントローラ30は、サブピクセル12_P1Rに含まれるミニピクセル13_P1Rcに左眼画像を表示させるように構成されている。コントローラ30がミニピクセル13単位で表示する画像を制御するように構成されることで、クロストークが低減されうる。
 1つのサブピクセル12内において、複数の右眼画像を表示するように構成される複数のミニピクセル13の数と、複数の左眼画像を表示するように構成されるミニピクセル13の数との割合は、図5Bの例に限定されない。
 ある1つのミニピクセル13は、利用者の視点位置が第1位置である場合に右眼可視領域18Rに位置し、利用者の視点位置が第2位置である場合に左眼可視領域18Lに位置するとする。つまり、ある1つのミニピクセル13が右眼可視領域18Rに位置する状態から左眼可視領域18Lに位置する状態に遷移するとする。この場合、コントローラ30は、そのミニピクセル13に表示させる画像を、右眼画像から左眼画像に変更するように構成されてよい。コントローラ30は、利用者の視点位置が第1位置から第2位置へと移る場合に、例えばサブピクセル12_P7Rに含まれるミニピクセル13_P7Ra及び13_P7Rbに表示させる画像を、右眼画像から左眼画像へと変更するように構成されてよい。
 1つのサブピクセル12に含まれる一部のミニピクセル13に表示される画像が右眼画像から左眼画像に変更された場合、複数の左眼画像を表示し続ける複数のミニピクセル13の数が減少する。コントローラ30は、複数の左眼画像を表示し続ける複数のミニピクセル13の輝度を高めてよい。コントローラ30は、例えば、サブピクセル12_P7Rに含まれるミニピクセル13_P7Ra及び13_P7Rbに表示させる画像を、右眼画像から左眼画像へと変更する際、ミニピクセル13_P7Rcの階調を制御し、輝度を高めるように構成されてよい。このようにすることで、複数のサブピクセル12に表示される複数の左眼画像の輝度が一定に保たれうる。つまり、画像の輝度の変化が低減されるとともに、各ピクセル11内での輝度のバランスが一定に保たれうる。その結果、利用者は、視点位置の変化によるちらつきを認識しにくくなる。
 ある1つのミニピクセル13が左眼可視領域18Lに位置する状態から右眼可視領域18Rに位置する状態に遷移する場合においても、コントローラ30は、上述の例と同一又は類似にミニピクセル13に表示させる画像を制御するように構成されてよい。
 コントローラ30は、上述の例に限定されることなく、表示パネル10におけるミニピクセル13に表示させる画像、又は、バリアパネル20の光透過率を任意に制御するように構成されてよい。
 本実施形態に係る表示装置100によれば、コントローラ30が表示パネル10に表示させる画像をミニピクセル13単位で制御するように構成される。この場合、コントローラ30が表示パネル10に表示させる画像をサブピクセル12単位で制御するように構成される場合と比較して、クロストークが低減されやすくなるとともに、利用者に視認させる画像の輝度が高められうる。
<実施例>
 図5A及び図5Bを参照して、本実施形態に係る表示装置100における表示面10Aの可視領域について詳細に説明する。図5Aは、第1位置における表示面10Aの左眼5Lの可視領域を示す模式図の一例である。図5Bは、第2位置における表示面10Aの左眼5Lの可視領域を示す模式図の一例である。図5A及び図5Bの例では、利用者が左眼5Lで左眼画像を視認する場合を一例に挙げて説明する。
 図5Aに示されるように、利用者の視点位置が第1位置に存在する場合、複数の左眼可視領域18Lは、Rを表示するように構成される6個のミニピクセル13を含む。複数の左眼可視領域18Lは、例えば、ミニピクセル13_P1Ra、13_P1Rb、13_P1Rc、13_P2Ra、13_P2Rb及び13_P2Rcを含む。利用者の視点位置が第1位置に存在する場合、複数の左眼可視領域18Lは、Gを表示するように構成される6個のミニピクセル13を含む。複数の左眼可視領域18Lは、例えば、ミニピクセル13_P3Ga、13_P3Gb、13_P3Gc、13_P4Ga、13_P4Gb及び13_P4Gcを含む。利用者の視点位置が第1位置に存在する場合、複数の左眼可視領域18Lは、Bを表示するように構成される6個のミニピクセル13を含む。複数の左眼可視領域18Lは、例えば、ミニピクセル13_P5Ba、13_P5Bb、13_P5Bc、13_P6Ba、13_P6Bb及び13_P6Bcを含む。
 利用者の視点位置が第1位置にある場合、複数の左眼画像は、例えば、ミニピクセル13_P1Ra、13_P1Rb、13_P1Rc、13_P2Ra、13_P2Rb、13_P2Rc、13_P3Ga、13_P3Gb、及び13_P3Gcに表示されてよい。複数の左眼画像は、例えば、ミニピクセル13_P4Ga、13_P4Gb、13_P4Gc、13_P5Ba、13_P5Bb、13_P5Bc、13_P6Ba、13_P6Bb、及び13_P6Bcに表示されてよい。利用者の視点位置が第1位置にある場合、利用者の左眼5Lは、バリアパネル20の複数の透光領域20Aを介して、表示パネル10の複数の左眼可視領域18Lに位置するミニピクセル13に表示される複数の左眼画像を視認する。
 具体的には、利用者の視点位置が第1位置に存在する場合、利用者の左眼5Lは、バリアパネル20の複数の透光領域20Aを介して、ミニピクセル13_P1Raの面積の1/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P1Rbの面積の3/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P1Rcの面積の5/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P2Raの面積の7/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P2Rbの面積の9/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P2Rcの面積の11/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、サブピクセル12_P3G及びP4Gの全体を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P5Baの面積の11/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P5Bbの面積の9/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P5Bcの面積の7/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P6Baの面積の5/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P6Bbの面積の3/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P6Bcの面積の1/12を左眼画像として視認する。
 一方、図5Bに示すように、利用者の視点位置が第2位置に存在する場合、複数の左眼可視領域18Lは、Rを表示するように構成される6個のミニピクセル13を含む。複数の左眼可視領域18Lは、例えば、ミニピクセル13_P1Rc、13_P2Ra、13_P2Rb、13_P2Rc、13_P7Ra及び13_P7Rbを含む。利用者の視点位置が第2位置に存在する場合、複数の左眼可視領域18Lは、Gを表示するように構成される6個のミニピクセル13を含む。複数の左眼可視領域18Lは、例えば、ミニピクセル13_P3Ga、13_P3Gb、13_P3Gc、13_P4Ga、13_P4Gb及び13_P4Gcを含む。利用者の視点位置が第2位置に存在する場合、複数の左眼可視領域18Lは、Bを表示するように構成される6個のミニピクセル13を含む。複数の左眼可視領域18Lは、例えば、ミニピクセル13_P5Ba、13_P5Bb、13_P5Bc、13_P6Ba、13_P6Bb及び13_P6Bcを含む。
 利用者の視点位置が第2位置にある場合、複数の左眼画像は、例えば、ミニピクセル13_P1Rc、13_P2Ra、13_P2Rb、13_P2Rc、13_P7Ra及び13_P7Rbに表示されている。複数の左眼画像は、例えば、ミニピクセル13_P3Ga、13_P3Gb、13_P3Gc、13_P4Ga、13_P4Gb、13_P4Gcに表示されている。複数の左眼画像は、例えば、13_P5Ba、13_P5Bb、13_P5Bc、13_P6Ba、13_P6Bb及び13_P6Bcに表示されている。利用者の視点位置が第2位置にある場合においても、利用者の左眼5Lは、バリアパネル20の複数の透光領域20Aを介して、表示パネル10の複数の左眼可視領域18Lに位置するミニピクセル13に表示される複数の左眼画像を視認する。
 具体的には、利用者の視点位置が第2位置に存在する場合、利用者の左眼5Lは、バリアパネル20の複数の透光領域20Aを介して、ミニピクセル13_P1Rcの面積の1/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P2Raの面積の3/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P2Rbの面積の5/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P2Rcの面積の7/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P3Gaの面積の9/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P3Gbの面積の11/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P3Gcの全体を左眼画像として視認する。左眼5Lは、サブピクセル12_P4Gの全体を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P5Ba及び13_P5Bbの全体を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P5Bcの面積の11/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P6Baの面積の9/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P6Bbの面積の7/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P6Bcの面積の5/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P7Raの面積の3/12を左眼画像として視認する。左眼5Lは、ミニピクセル13_P7Rbの面積の1/12を左眼画像として視認する。
 本実施形態に係る表示装置100によれば、コントローラ30が、利用者の視点位置に基づいて、ミニピクセル13単位で表示させる画像を適切に制御するように構成される。コントローラ30がミニピクセル13単位で制御することで、利用者の視点位置が第1位置から第2位置へと移っても、利用者は、左眼5Lで複数の右眼画像を視認することなく、左眼5Lで複数の左眼画像を視認できる。その結果、本実施形態に係る表示装置100は、クロストークを低減しつつ、利用者に視認させる画像の輝度を高めることができる。図5A及び図5Bの例では、利用者が左眼5Lで複数の左眼画像を視認する場合の制御を一例に挙げて説明したが、利用者が右眼5Rで複数の右眼画像を視認する場合も同一又は類似の制御が実行されうる。
 画像を表示する単位となる各ミニピクセル13の縦の長さと横の長さとの比は1に近づけられてよい。画像を表示する単位となるミニピクセル13は、表示単位ともいう。各ミニピクセル13の縦の長さと横の長さとの比は、表示単位の縦横比とも称される。
 複数の左眼可視領域18Lと複数の右眼可視領域18Rとが隣接していると仮定する。複数の左眼可視領域18Lと複数の右眼可視領域18Rとの間の境界が1つの表示単位を分割することがある。この場合、1つの表示単位の面積のうち、左眼可視領域18Lに含まれる面積と右眼可視領域18Rに含まれる面積とがそれぞれ1/2の面積となることがある。表示単位の縦の長さ及び横の長さの下限は、表示パネル10の製造コスト又は製造技術等に基づいて定まる。表示単位の縦の長さ及び横の長さの下限が存在する場合、表示単位の縦横比が1に近づくほど、表示単位の面積が小さくされうる。つまり、表示単位の縦横比が1に近づくほど、右眼5Rで視認される左眼画像の面積が低減されうる。
 図7に例示されるように、複数の光学部材が複数のレンチキュラレンズ25として構成されてもよい。複数の光学部材が複数のレンチキュラレンズ25として構成される場合、複数の光学部材は、Y軸方向に延在し、X軸方向に配列している複数のシリンドリカルレンズ26を備えてよい。この場合、複数のシリンドリカルレンズ26は、複数の光学素子35に対応する。
 複数のレンチキュラレンズ25として構成される複数の光学部材は、バリアパネル20として構成される複数の光学部材と同一又は類似に機能するように構成されうる。例えば、複数の光学素子35としての複数のシリンドリカルレンズ26は、表示パネル10の複数の左眼画像領域PgLから射出される画像光を利用者の左眼5Lに到達させつつ、右眼5Rに到達させない又は到達させにくくするように機能するように構成されうる。この場合、画像光は、破線で表されている経路52Lに沿って伝播しうる。一方で、複数の光学素子35としての複数のシリンドリカルレンズ26は、表示パネル10の複数の右眼画像領域PgRから射出される画像光を利用者の右眼5Rに到達させつつ、左眼5Lに到達させない又は到達させにくくするように機能するように構成されうる。この場合、画像光は、一点鎖線で表されている経路52Rに沿って伝播しうる。
<応用例>
 図8に示されるように、3次元表示システム3は、位置検出装置1と、表示装置100とを含んで構成される。図8に示されるように、3次元表示システム3は、ヘッドアップディスプレイ(Head Up Display:HUD)200に搭載されうる。HUD200は、3次元表示システム3と、光学系110と、被投影面130を有する被投影部材120とを備える。HUD200は、3次元表示システム3から出射される画像光を、光学系110を介して被投影部材120に到達させるように構成される。つまり、HUD200は、画像光を被投影部材120に投影するように構成される。HUD200は、被投影部材120で反射させた画像光を、利用者の左眼5L及び右眼5Rに到達させるように構成される。つまり、HUD200は、破線で示される光路140に沿って、3次元表示システム3から利用者の左眼5L及び右眼5Rまで画像光を進行させるように構成される。利用者は、光路140に沿って到達した画像光を、虚像150として視認しうる。
 図9に示されるように、3次元表示システム3を含むHUD200は、移動体8に搭載されてよい。HUD200は、構成の一部を、当該移動体8が備える他の装置、部品と兼用してよい。例えば、移動体8は、ウインドシールドを被投影部材120として兼用してよい。HUD200及び3次元表示システム3は、構成の一部を当該移動体8が備える他の装置、部品と兼用してよい。構成の一部が移動体8が備える他の装置、部品と兼用される場合、その他の構成がHUDモジュール又は3次元表示コンポーネントと称されてよい。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。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。
 3次元表示システム3は、位置検出装置1を備えなくてよい。3次元表示システム3が位置検出装置1を備えない場合、コントローラ30は、装置外の検出装置からの信号を入力するように構成される入力端子を備えてよい。装置外の検出装置は、入力端子に接続されてよい。装置外の検出装置は、入力端子に対する伝送信号として、電気信号及び光信号を用いるように構成されてよい。装置外の検出装置は、共有のネットワークを介して入力端子に間接的に接続されてよい。コントローラ30は、装置外の検出装置から取得した左眼5L及び右眼5Rの少なくとも一方の位置を示す位置座標が入力されるように構成されてもよい。コントローラ30は、位置座標に基づいて、水平方向に沿った、左眼5L及び右眼5Rの移動距離を算出するように構成されてよい。
<変形例>
 本実施形態において、表示装置100が3次元画像を表示することが前提とされてきた。表示装置100は、その表示形式が特に限定されるものではない。例えば、表示装置100は、表示面10Aの一部に3次元画像を表示し、表示面10Aの他の一部に2次元画像を表示するように構成されてもよい。例えば、表示装置100は、表示面10Aの全部に3次元画像を表示するように構成されてもよい。例えば、表示装置100は、表示面10Aの全部に2次元画像を表示するように構成されてもよい。表示パネル10は、3次元画像を表示するように構成される複数のサブピクセル12に含まれる複数のミニピクセル13それぞれに異なる画像を表示するように構成されてよい。表示パネル10は、2次元画像を表示するように構成されるサブピクセル12に含まれる複数のミニピクセル13に同じ画像を表示するように構成されてよい。このようにすることで、3次元画像及び2次元画像それぞれの画質が向上されうる。
 本実施形態において、表示パネル10の複数の左眼画像領域PgL及び複数の右眼画像領域PgRは、水平方向に繰り返して配列されている。表示パネル10の複数の左眼画像領域PgL及び複数の右眼画像領域PgRは、垂直方向において、水平方向に1個のサブピクセル12分ずれた位置に隣接して繰り返して配列されている。表示パネル10の複数の左眼画像領域PgL及び複数の右眼画像領域PgRの配列は、これらの例に限られない。例えば、表示パネル10の複数の左眼画像領域PgL及び複数の右眼画像領域PgRは、水平方向に繰り返して配列され、垂直方向にも繰り返して配列されてよい。このような構成において、バリアパネル20は、表示パネル10の複数の左眼画像領域PgL及び複数の右眼画像領域PgRそれぞれに位置する複数のミニピクセル13からの画像光が同時に透光又は減光されるように複数の透光領域20A及び複数の減光領域20Bを制御するように構成される。具体的には、バリアパネル20において、各画素は、1個のミニピクセル13分の大きさの画像からの画像光が利用者のいずれかの眼の位置に到達するように透過する大きさを有してよい。このような構成において、コントローラ30は、水平方向に連続する複数の画素を透光状態に制御するように構成される。コントローラ30は、透光状態である水平方向に連続する複数の画素が、垂直方向において複数の画素の水平方向の長さだけずれて配列されるように制御するように構成される。
 本実施形態において、利用者から見て表示パネル10の前方にバリアパネル20を配置する場合が一例として説明された。バリアパネル20の配置は、表示パネル10の種類に応じて適宜変更されてよい。例えば、表示パネル10がバックライト透過型の表示パネルである場合、バリアパネル20は、利用者から見て表示パネル10の前方に配置されてもよいし、利用者から見て表示パネル10の後方に配置されてもよい。例えば、表示パネル10が自発光型の表示パネルである場合、バリアパネル20は、利用者から見て表示パネル10の前方に配置されてもよい。
 本実施形態では、コントローラ30は、利用者の眼の位置と透光状態の領域の位置とに基づいて、右眼画像及び左眼画像を表示するミニピクセル13を変更するように構成されるとしたが、これに限られない。例えば、利用者の眼の位置は固定されてもよい。このような構成において、コントローラ30は、透光状態の領域の位置に基づいて、複数の右眼画像及び複数の左眼画像を表示するように構成されるミニピクセル13を変更するように構成される。この場合、表示装置100は、位置検出装置1を備えなくてよい。
 表示装置100が、位置検出装置1を備える場合、位置検出装置1は、利用者の左眼5L及び右眼5Rのいずれか一方の位置を検出し、コントローラ7に出力するように構成される。位置検出装置1は、例えば、カメラを備えてよい。位置検出装置1は、カメラによって利用者の顔を撮影するように構成されてよい。位置検出装置1は、カメラの撮影画像から左眼5L及び右眼5Rの少なくとも一方の位置を検出するように構成されてよい。位置検出装置1は、1個のカメラの撮影画像から、左眼5L及び右眼5Rの少なくとも一方の位置を3次元空間の座標として検出するように構成されてよい。位置検出装置1は、2個以上のカメラの撮影画像から、左眼5L及び右眼5Rの少なくとも一方の位置を3次元空間の座標として検出するように構成されてよい。
 位置検出装置1は、カメラを備えず、装置外のカメラに接続されていてよい。位置検出装置1は、装置外のカメラからの信号を入力するように構成される入力端子を備えてよい。装置外のカメラは、入力端子に直接的に接続されてよい。装置外のカメラは、共有のネットワークを介して入力端子に間接的に接続されてよい。カメラを備えない位置検出装置1は、カメラが映像信号を入力するように構成される入力端子を備えてよい。カメラを備えない位置検出装置1は、入力端子に入力された映像信号から左眼5L及び右眼5Rの少なくとも一方の位置を検出するように構成されてよい。
 位置検出装置1は、例えば、センサを備えてよい。センサは、超音波センサ又は光センサ等を含んでよい。位置検出装置1は、センサによって利用者の頭部の位置を検出するように構成されてよい。位置検出装置1は、検出した利用者の頭部の位置に基づいて左眼5L及び右眼5Rの少なくとも一方の位置を検出するように構成されてよい。位置検出装置1は、1個又は2個以上のセンサによって、左眼5L及び右眼5Rの少なくとも一方の位置を3次元空間の座標として検出するように構成されてよい。
 位置検出装置1は、左眼5L及び右眼5Rの少なくとも一方の位置の検出結果に基づいて、左眼5Lと右眼5Rとが並ぶ方向に沿った、左眼5L及び右眼5Rの移動距離を検出するように構成されてもよい。
 表示装置100が、照射器を備える場合、照射器は、表示パネル10の一方の面側に配置され、表示パネル10を面的に照射するように構成される。照射器は、光源、導光板、拡散板、又は拡散シート等を含んで構成されてよい。照射器は、光源により照射光を射出し、導光板、拡散板、又は拡散シート等により照射光を表示パネル10の面方向に均一化するように構成される。照射器は、均一化された光を表示パネル10の方に出射するように構成される。
 一実施形態に係る表示パネル10において、各ピクセル11は、複数のサブピクセル12を含まず、複数のミニピクセル13を含んでよい。つまり、コントローラ30は、複数のミニピクセル13に表示させる色を、サブピクセル12を単位として表示する色にかかわらず決定するように構成されてよい。例えば、コントローラ30は、水平方向に並ぶミニピクセル13に同じ色を表示させるように構成されてよい。コントローラ30は、垂直方向に並ぶミニピクセル13にR、G及びBをそれぞれ表示させるように構成されてもよい。各ピクセル11において、R、G及びBをそれぞれ表示するように構成されるミニピクセル13の数が異なってもよい。このようにすることで、クロストークが低減されうるとともに、利用者が視認できる視差画像の輝度が高まりうる。
 上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本開示の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。本開示に係る構成は、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、種々の変形又は変更が可能である。例えば、実施形態及び実施例に記載の複数の構成ブロックを1個に組合せたり、あるいは1個の構成ブロックを分割したりすることが可能である。
 本開示に係る構成を説明する図は、模式的なものである。図面上の寸法比率等は、現実のものと必ずしも一致しない。
 本開示において「第1」及び「第2」等の記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第1」及び「第2」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第1眼は、第2眼と識別子である「第1」と「第2」とを交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第1」及び「第2」等の識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。
 本開示において、X軸、Y軸、及びZ軸は、説明の便宜上設けられたものであり、互いに入れ替えられてよい。本開示に係る構成は、X軸、Y軸、及びZ軸によって構成される直交座標系を用いて説明されてきた。本開示に係る各構成の位置関係は、直交関係にあると限定されるものではない。
1     位置検出装置
3     3次元表示システム
8     移動体
10    表示パネル
10A   表示面
11    ピクセル
12    サブピクセル
13    ミニピクセル
20    バリアパネル
20A   透光領域
20B   減光領域
25    レンチキュラレンズ
26    シリンドリカルレンズ
30    コントローラ
35    光学素子
100   表示装置
110   光学系
120   被投影部材
130   被投影面
140   光路
150   虚像
200   ヘッドアップディスプレイ

Claims (10)

  1.  利用者の第1眼に視認させる第1画像と、前記利用者の第2眼に視認させる第2画像とを含む視差画像を表示するように構成される表示パネルと、
     前記第1眼及び前記第2眼の視差方向の成分を含む所定方向に沿って並ぶ、複数の光学素子を有する光学部材と
    を備え、
     前記視差画像の光線方向は、前記複数の光学素子によって規定され、
     前記表示パネルは、複数のミニピクセルを含む複数のサブピクセルを有し、
     前記複数のサブピクセルに含まれる各ミニピクセルは、異なる画像を表示可能に構成される、
     表示装置。
  2.  前記各ミニピクセルに表示させる画像を決定するように構成されるコントローラを更に備える、
     請求項1に記載の表示装置。
  3.  前記コントローラは、
     利用者の視点位置に基づいて、前記各ミニピクセルに表示させる画像を決定するように構成される、
     請求項2に記載の表示装置。
  4.  前記複数のサブピクセルは、第1ミニピクセルと第2ミニピクセルとを含み、
     前記コントローラは、
     前記第1ミニピクセルに前記第1画像を表示させるように構成されるとともに、前記第2ミニピクセルに前記第2画像を表示させるように構成される、
     請求項2又は3に記載の表示装置。
  5.  前記コントローラは、
     前記複数のサブピクセルに含まれる所定のミニピクセルに表示させる画像を、異なる画像に変更する際、
     前記複数のサブピクセルに含まれる前記所定のミニピクセル以外のミニピクセルの階調を制御する、
     請求項2から4までのいずれか一項に記載の表示装置。
  6.  前記コントローラは、前記各ミニピクセルに前記第1画像及び前記第2画像のいずれも表示させない場合、
     所定のミニピクセルに、黒色画像を表示させるように構成される、
     請求項2から5までのいずれか一項に記載の表示装置。
  7.  前記コントローラは、
     前記表示パネルの一部に、3次元画像を表示させるように構成され、
     前記表示パネルの他の一部に、2次元画像を表示させるように構成される、
     請求項2から6までのいずれか一項に記載の表示装置。
  8.  利用者の眼の位置を検出する位置検出装置と、3次元表示装置とを備え、
     前記3次元表示装置は、
     利用者の第1眼に視認させる第1画像と、前記利用者の第2眼に視認させる第2画像とを含む視差画像を表示するように構成される表示パネルと、
     前記第1眼及び前記第2眼の視差方向の成分を含む所定方向に沿って並ぶ、複数の光学素子を有する光学部材と
    を備え、
     前記視差画像の光線方向は、前記複数の光学素子によって規定される、
     前記表示パネルは、複数のミニピクセルを含む複数のサブピクセルを有し、
     前記複数のサブピクセルに含まれる各ミニピクセルは、異なる画像を表示可能に構成される、
     を備える3次元表示システム。
  9.  3次元表示装置と、被投影面を有する被投影部材とを備え、
     前記3次元表示装置は、
     利用者の第1眼に視認させる第1画像と、前記利用者の第2眼に視認させる第2画像とを含む視差画像を表示するように構成される表示パネルと、
     前記第1眼及び前記第2眼の視差方向の成分を含む所定方向に沿って並ぶ、複数の光学素子を有する光学部材と
    を備え、
     前記視差画像の光線方向は、前記複数の光学素子によって規定される、
     前記表示パネルは、複数のミニピクセルを含む複数のサブピクセルを有し、
     前記複数のサブピクセルに含まれる各ミニピクセルは、異なる画像を表示可能に構成され、
     前記3次元表示装置は、前記被投影面に前記第1画像及び前記第2画像を投影するように構成され、前記利用者に前記被投影面を介して前記第1画像及び前記第2画像を視認させるように構成される、ヘッドアップディスプレイ。
  10.  3次元表示装置と、被投影面を有する被投影部材とを備え、
     前記3次元表示装置は、
     利用者の第1眼に視認させる第1画像と、前記利用者の第2眼に視認させる第2画像とを含む視差画像を表示するように構成される表示パネルと、
     前記第1眼及び前記第2眼の視差方向の成分を含む所定方向に沿って並ぶ、複数の光学素子を有する光学部材と
    を備え、
     前記視差画像の光線方向は、前記複数の光学素子によって規定される、
     前記表示パネルは、複数のミニピクセルを含む複数のサブピクセルを有し、
     前記複数のサブピクセルに含まれる各ミニピクセルは、異なる画像を表示可能に構成され、
     前記3次元表示装置は、前記被投影面に前記第1画像及び前記第2画像を投影するように構成され、前記利用者に前記被投影面を介して前記第1画像及び前記第2画像を視認させるように構成される、ヘッドアップディスプレイを搭載する移動体。
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