(57)【要約】【課題】３次元画像の画質を向上しうる３次元表示装置を提供する。【解決手段】３次元表示装置１００は、複数の画像を表示する表示パネル１０と、表示パネルに重なって位置し、表示パネルから出射される画像光の相対的な減光量を変更可能なバリアパネル２０と、表示パネル及びバリアパネルを制御するコントローラ３０と、を備え、表示パネルは、利用者の第１眼で視認させる第１画像を表示する第１画像領域と、利用者の第２眼で視認させる第２画像を表示する第２画像領域と、を含み、第１画像領域は、第１方向に沿って第１周期で配列され、バリアパネルは、画像光を第１透過率で透過させる第１透過領域と、画像光を第２透過率で透過させる第２透過領域と、を含み、第１透過領域は、第１方向に沿って第２周期で配列され、コントローラは、第１方向に沿った第３周期で、不規則処理をする。【選択図】図１
2020101660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルに重なって位置し、前記表示パネルから出射される画像光の相対的な減光量を変更可能なバリアパネルと、
前記表示パネル及び前記バリアパネルを制御するコントローラと、を備え、
前記表示パネルは、
利用者の第１眼で視認させる第１画像を表示する第１画像領域と、
前記利用者の第２眼で視認させる第２画像を表示する第２画像領域と、を含み、
前記第１画像領域は、第１方向に沿って第１周期で配列され、
前記バリアパネルは、
前記画像光を第１透過率で透過させる第１透過領域と、
前記画像光を第２透過率で透過させる第２透過領域と、を含み、
前記第１透過領域は、前記第１方向に沿って第２周期で配列され、
前記コントローラは、
前記第１方向に沿った第３周期で、不規則処理をする、
３次元表示装置。
【請求項２】
前記第３周期は、前記第１方向における前記第１周期と前記第２周期とのズレの累積に基づく、請求項１に記載の３次元表示装置。
【請求項３】
前記第３周期は、前記表示パネルに含まれるサブピクセルの前記第１方向における長さと、前記ズレの累積とに基づく、請求項２に記載の３次元表示装置。
【請求項４】
前記表示パネルにおいて、
前記第１画像領域と前記第２画像領域とは交互に配列され、
前記バリアパネルにおいて、
前記第１透過領域と前記第２透過領域とは交互に配列される、
請求項１から３のいずれか一項に記載の３次元表示装置。
【請求項５】
前記バリアパネルは、前記第１透過領域及び前記第２透過領域のいずれかを構成するシャッタ領域を有し、
前記コントローラは、前記不規則処理として、前記バリアパネルにおいて、前記第１透過領域と前記第２透過領域とのペアを構成するシャッタ領域群に含まれる前記シャッタ領域の個数を変更する、請求項１から４のいずれか一項に記載の３次元表示装置。
【請求項６】
前記コントローラは、前記利用者から見てバリアパネルが表示パネルの前方に位置する場合に、前記シャッタ領域群から、前記第１透過領域となるシャッタ領域を削除する、請求項５に記載の３次元表示装置。
【請求項７】
前記コントローラは、前記利用者から見てバリアパネルが表示パネルの後方に位置する場合に、前記シャッタ領域群に、前記第２透過領域となるシャッタ領域を追加する、請求項５に記載の３次元表示装置。
【請求項８】
前記表示パネルは、画像を表示するサブピクセルを有し、
前記コントローラは、前記不規則処理として、前記表示パネルにおいて、前記第１画像を表示するサブピクセルと前記第２画像を表示するサブピクセルとのペアを構成するサブピクセル群に含まれる前記サブピクセルの個数を変更する、請求項１から４のいずれか一項に記載の３次元表示装置。
【請求項９】
前記コントローラは、前記利用者から見てバリアパネルが表示パネルの前方に位置する場合に、前記サブピクセル群に、黒色画像を表示するサブピクセルを追加する、請求項８に記載の３次元表示装置。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記利用者から見てバリアパネルが表示パネルの後方に位置する場合に、前記サブピクセル群から、前記第１画像を表示するサブピクセルと前記第２画像を表示するサブピクセルとを削除し、黒色画像を表示するサブピクセルを追加する、請求項８に記載の３次元表示装置。
【請求項１１】
利用者の眼の位置を検出する位置検出装置と、
複数の画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルに重なって位置し、前記表示パネルから出射される画像光の相対的な減光量を変更可能なバリアパネルと、
前記表示パネル及び前記バリアパネルを制御するコントローラと、を備え、
前記表示パネルは、
利用者の第１眼で視認させる第１画像を表示する第１画像領域と、
前記利用者の第２眼で視認させる第２画像を表示する第２画像領域と、を含み、
前記第１画像領域は、第１方向に沿って第１周期で配列され、
前記バリアパネルは、
前記画像光を第１透過率で透過させる第１透過領域と、
前記画像光を第２透過率で透過させる第２透過領域と、を含み、
前記第１透過領域は、前記第１方向に沿って第２周期で配列され、
前記コントローラは、
前記第１方向に沿った第３周期で、不規則処理をする、３次元表示装置と、
を備える３次元表示システム。
【請求項１２】
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、
複数の画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルに重なって位置し、前記表示パネルから出射される画像光の相対的な減光量を変更可能なバリアパネルと、
前記表示パネル及び前記バリアパネルを制御するコントローラと、を備え、
前記表示パネルは、
利用者の第１眼で視認させる第１画像を表示する第１画像領域と、
前記利用者の第２眼で視認させる第２画像を表示する第２画像領域と、を含み、
前記第１画像領域は、第１方向に沿って第１周期で配列され、
前記バリアパネルは、
前記画像光を第１透過率で透過させる第１透過領域と、
前記画像光を第２透過率で透過させる第２透過領域と、を含み、
前記第１透過領域は、前記第１方向に沿って第２周期で配列され、
前記コントローラは、
前記第１方向に沿った第３周期で、不規則処理をし、
前記３次元表示装置は、前記被投影面に前記画像光を投影し、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、ヘッドアップディスプレイ。
【請求項１３】
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、
複数の画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルに重なって位置し、前記表示パネルから出射される画像光の相対的な減光量を変更可能なバリアパネルと、
前記表示パネル及び前記バリアパネルを制御するコントローラと、を備え、
前記表示パネルは、
利用者の第１眼で視認させる第１画像を表示する第１画像領域と、
前記利用者の第２眼で視認させる第２画像を表示する第２画像領域と、を含み、
前記第１画像領域は、第１方向に沿って第１周期で配列され、
前記バリアパネルは、
前記画像光を第１透過率で透過させる第１透過領域と、
前記画像光を第２透過率で透過させる第２透過領域と、を含み、
前記第１透過領域は、前記第１方向に沿って第２周期で配列され、
前記コントローラは、
前記第１方向に沿った第３周期で、不規則処理をし、
前記３次元表示装置は、前記被投影面に前記画像光を投影し、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、ヘッドアップディスプレイを備える移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
従来、利用者が眼鏡を用いずに３次元画像を視認できるように、表示パネルから出射される画像光の一部を、バリアパネルを介して利用者の右眼に到達させ、表示パネルから出射される画像光の他の一部を、バリアパネルを介して利用者の左眼に到達させる表示装置が知られている。例えば、特許文献１には、バリアパネルにおいて、対向する２枚の基材の厚みを変化させることで、適視距離を短くした３次元表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−５０２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の３次元表示装置では、３次元画像の画質向上のために、バリアパネルにおけるバリアピッチと表示パネルにおける画像ピッチとが最適値に近づけられる。この場合、表示パネルとバリアパネルとを、それぞれ専用のパネルとして開発する必要があった。各パネルのピッチにかかわらず、画質が向上されることが求められる。
【０００５】
本開示は、３次元画像の画質を向上しうる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、及び移動体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、バリアパネルと、コントローラとを備える。前記表示パネルは、複数の画像を表示する。前記バリアパネルは、前記表示パネルに重なって位置し、前記表示パネルから出射される画像光の相対的な減光量を変更可能である。前記コントローラは、前記表示パネル及び前記バリアパネルを制御する。前記表示パネルは、利用者の第１眼で視認させる第１画像を表示する第１画像領域と、前記利用者の第２眼で視認させる第２画像を表示する第２画像領域と、を含む。前記第１画像領域は、第１方向に沿って第１周期で配列される。前記バリアパネルは、前記画像光を第１透過率で透過させる第１透過領域と、前記画像光を第２透過率で透過させる第２透過領域と、を含む。前記第１透過領域は、前記第１方向に沿って第２周期で配列される。前記コントローラは、前記第１方向に沿った第３周期で、不規則処理をする。
【０００７】
本開示の一実施形態に係る３次元表示システムは、位置検出装置と、表示パネルと、バリアパネルと、コントローラとを備える。前記位置検出装置は、利用者の眼の位置を検出する。前記表示パネルは、複数の画像を表示する。前記バリアパネルは、前記表示パネルに重なって位置し、前記表示パネルから出射される画像光の相対的な減光量を変更可能である。前記コントローラは、前記表示パネル及び前記バリアパネルを制御する。前記表示パネルは、利用者の第１眼で視認させる第１画像を表示する第１画像領域と、前記利用者の第２眼で視認させる第２画像を表示する第２画像領域と、を含む。前記第１画像領域は、第１方向に沿って第１周期で配列される。前記バリアパネルは、前記画像光を第１透過率で透過させる第１透過領域と、前記画像光を第２透過率で透過させる第２透過領域と、を含む。前記第１透過領域は、前記第１方向に沿って第２周期で配列される。前記コントローラは、前記第１方向に沿った第３周期で、不規則処理をする。
【０００８】
本開示の一実施形態に係る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、バリアパネルと、コントローラとを備える。前記表示パネルは、複数の画像を表示する。前記バリアパネルは、前記表示パネルに重なって位置し、前記表示パネルから出射される画像光の相対的な減光量を変更可能である。前記コントローラは、前記表示パネル及び前記バリアパネルを制御する。前記表示パネルは、利用者の第１眼で視認させる第１画像を表示する第１画像領域と、前記利用者の第２眼で視認させる第２画像を表示する第２画像領域と、を含む。前記第１画像領域は、第１方向に沿って第１周期で配列される。前記バリアパネルは、前記画像光を第１透過率で透過させる第１透過領域と、前記画像光を第２透過率で透過させる第２透過領域と、を含む。前記第１透過領域は、前記第１方向に沿って第２周期で配列される。前記コントローラは、前記第１方向に沿った第３周期で、不規則処理をする。前記３次元表示装置は、前記被投影面に前記画像光を投影し、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。
【０００９】
本開示の一実施形態に係る移動体は、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、バリアパネルと、コントローラとを備える。前記表示パネルは、複数の画像を表示する。前記バリアパネルは、前記表示パネルに重なって位置し、前記表示パネルから出射される画像光の相対的な減光量を変更可能である。前記コントローラは、前記表示パネル及び前記バリアパネルを制御する。前記表示パネルは、利用者の第１眼で視認させる第１画像を表示する第１画像領域と、前記利用者の第２眼で視認させる第２画像を表示する第２画像領域と、を含む。前記第１画像領域は、第１方向に沿って第１周期で配列される。前記バリアパネルは、前記画像光を第１透過率で透過させる第１透過領域と、前記画像光を第２透過率で透過させる第２透過領域と、を含む。前記第１透過領域は、前記第１方向に沿って第２周期で配列される。前記コントローラは、前記第１方向に沿った第３周期で、不規則処理をする。前記３次元表示装置は、前記被投影面に前記画像光を投影し、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。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の一実施形態に係る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、及び移動体によれば、３次元画像の画質が向上されうる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る３次元表示装置の構成の一例を示す図である。
【図２】本実施形態に係る３次元表示装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係る表示パネルの構成の一例を示す図である。
【図４】本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。
【図５】本実施形態に係る３次元表示システムが搭載されたＨＵＤの一例を示す図である。
【図６】図５に示すＨＵＤが搭載された車両の一例を示す図である。
【図７】眼間距離、適視距離、ギャップ、バリアピッチ、及び画像ピッチの関係を説明するための模式図である。
【図８】眼間距離、適視距離、ギャップ、バリアピッチ、及び画像ピッチの関係を説明するための模式図である。
【図９】眼間距離、適視距離、ギャップ、バリアピッチ、及び画像ピッチの関係を説明するための模式図である。
【図１０】眼間距離、適視距離、ギャップ、バリアピッチ、及び画像ピッチの関係を説明するための模式図である。
【図１１】眼間距離、適視距離、ギャップ、バリアピッチ、及び画像ピッチの関係を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
＜３次元表示装置の構成＞
図１及び図２に示されるように、一実施形態に係る３次元表示装置１００は、表示パネル１０と、バリアパネル２０と、コントローラ３０と、を備える。表示パネル１０とバリアパネル２０とは重なって位置する。
【００１４】
表示パネル１０は、その材料が特に限定されるものではなく、例えば、透過型の液晶パネル、有機ＥＬパネル、又は無機ＥＬパネル等の表示デバイスを含んでよい。表示パネル１０は、表示面１０Ａに視差画像を表示する。視差画像は、左眼画像と、左眼画像に対して視差を有する右眼画像と、を含む。左眼画像及び右眼画像はそれぞれ、第１画像及び第２画像ともいう。利用者の左眼５Ｌで視認させる左眼画像を表示する領域は、左眼画像領域ＰｇＬである。利用者の右眼５Ｒで視認させる右眼画像を表示する領域は、右眼画像領域ＰｇＲである。左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとは、Ｘ軸方向に沿って、交互に配列される。利用者の左眼５Ｌ及び利用者の右眼５Ｒはそれぞれ、第１眼及び第２眼ともいう。左眼画像領域ＰｇＬ及び右眼画像領域Ｐｇはそれぞれ、第１画像領域及び第２画像領域ともいう。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。
【００１５】
図３に示すように、表示パネル１０は、表示境界１５によって、利用者の左眼５Ｌの位置に伝播する画像光を出射する左眼画像領域ＰｇＬと、利用者の右眼５Ｒの位置に伝播する画像光を出射する右眼画像領域ＰｇＲと、に分けられる。表示パネル１０は、表示境界１５によって分けられる左眼画像領域ＰｇＬに左眼画像を表示し、表示境界１５によって分けられる右眼画像領域ＰｇＲに右眼画像を表示する。利用者は、左眼５Ｌで左眼画像領域ＰｇＬに表示される左眼画像を視認し、右眼５Ｒで右眼画像領域ＰｇＲに表示される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ともいえる。Ｙ軸方向は、利用者から見て垂直方向ともいえる。Ｚ軸方向は、利用者から見て奥行方向ともいえる。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。
【００１６】
表示パネル１０は、格子状のブラックマトリックス５１により複数の区画領域を有する。複数の区画領域は、表示面１０Ａ上において水平方向及び垂直方向に沿って格子状に区画される。各区画領域に、１個のサブピクセル１２が対応する。サブピクセル１２の水平方向の長さは、Ｈｐと表されるとする。サブピクセル１２の垂直方向の長さは、Ｖｐと表されるとする。表示パネル１０における両眼画像の画像ピッチは、第１周期ともいい、ｋと表されるとする。表示パネル１０における両眼画像の画像ピッチがｋと表される場合、表示パネル１０における片眼画像の画像ピッチは、ｋ／２と表される。画像ピッチは、コントローラ３０によって適宜設定される。
【００１７】
例えば、図３に示すように、左眼画像領域ＰｇＬに含まれる複数のサブピクセル１２は、６個のサブピクセル１２を含むと仮定する。複数のサブピクセル１２は、例えば、枝番として、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５及びＰ６がそれぞれ付されている６個のサブピクセル１２であってよい。以下、枝番としてＰ１が付されているサブピクセル１２は、サブピクセル１２＿Ｐ１と表すものとする。左眼画像領域ＰｇＬに含まれるピクセルを構成するサブピクセル１２の個数は、特に限定されるものではない。
【００１８】
例えば、図３に示すように、右眼画像領域ＰｇＲに含まれる複数のサブピクセル１２は、６個のサブピクセル１２を含むと仮定する。複数のサブピクセル１２は、例えば、サブピクセル１２＿７、サブピクセル１２＿８、サブピクセル１２＿９、サブピクセル１２＿１０、サブピクセル１２＿１１、サブピクセル１２＿１２、という６個のサブピクセル１２である。右眼画像領域ＰｇＲに含まれるピクセルを構成するサブピクセル１２の個数は、特に限定されるものではない。
【００１９】
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、ピッチをＨｐとして配列されるとする。図３の例において、左眼画像領域ＰｇＬに含まれる複数のサブピクセル１２は、サブピクセル１２＿Ｐ２、サブピクセル１２＿Ｐ４、サブピクセル１２＿Ｐ６の順に配列されている。右眼画像領域ＰｇＲに含まれる複数のサブピクセル１２は、サブピクセル１２＿Ｐ８、サブピクセル１２＿Ｐ１０、サブピクセル１２＿Ｐ１２の順に配列されている。
【００２０】
複数のサブピクセル１２は、表示面１０Ａ上における垂直方向に、ピッチをＶｐとして配列されるとする。図３の例において、左眼画像領域ＰｇＬに含まれる複数のサブピクセル１２は、サブピクセル１２＿Ｐ２、サブピクセル１２＿Ｐ１の順に配列されている。右眼画像領域ＰｇＲに含まれる複数のサブピクセル１２は、サブピクセル１２＿Ｐ１２、サブピクセル１２＿Ｐ１１、サブピクセル１２＿Ｐ１０、サブピクセル１２＿Ｐ９の順に配列されている。
【００２１】
サブピクセル１２は、コントローラ３０が制御可能な単位である。コントローラ３０がサブピクセル１２を制御することによって、表示パネル１０は、任意の画像を表示できる。図３では、サブピクセル１２の形状が長方形である場合を一例に挙げて説明しているが、サブピクセル１２の形状は、正方形、台形、などの種々の形状であってよい。
【００２２】
表示パネル１０は、コントローラ３０によって制御されて、表示面１０Ａ上における水平方向に沿った所定周期で不規則処理される。所定周期は、第３周期ともいう。不規則処理の詳細については、後述の実施例１〜４を参照できる。
【００２３】
不規則処理されるとは、例えば、図３に示すように、左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとの間に、黒色画像を表示するサブピクセル１２が追加されることを意味する。不規則処理されるとは、例えば、左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとの間に、白色画像を表示するサブピクセル１２が追加されることを意味する。不規則処理されるとは、例えば、左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとの間に、右眼画像及び左眼画像の何れにも属さない画像を表示するサブピクセル１２が追加されることを意味する。不規則処理されるとは、例えば、左眼画像領域ＰｇＬに含まれる所定のサブピクセル１２が減らされることを意味する。不規則処理されるとは、例えば、右眼画像領域ＰｇＲに含まれる所定のサブピクセル１２が減らされることを意味する。
【００２４】
例えば、表示パネル１０は、所定周期で、左眼画像領域ＰｇＬに含まれるサブピクセル１２と右眼画像領域ＰｇＲに含まれるサブピクセル１２との間の所定のサブピクセル１２に黒色画像を表示する。当該所定のサブピクセル１２とは、不規則処理される箇所に存在するサブピクセル１２である。例えば、表示パネル１０は、所定周期で、左眼画像領域ＰｇＬに含まれるサブピクセル１２と右眼画像領域ＰｇＲに含まれるサブピクセル１２との間の所定のサブピクセル１２に白色画像を表示する。当該所定のサブピクセル１２とは、不規則処理される箇所に存在するサブピクセル１２である。
【００２５】
表示パネル１０が、コントローラ３０によって所定周期で不規則処理されることで、バリアパネル２０におけるバリアピッチと表示パネル１０における画像ピッチとの最適値からのズレを小さく保つことができる。これにより、例えば、同じピッチの表示パネル１０とバリアパネル２０とであっても、３次元表示装置１００に利用できる。
【００２６】
バリアパネル２０は、例えば、液晶シャッタで構成される。液晶素子に印加される電圧が、コントローラ３０によって、制御されることで、液晶素子の光透過率は変化する。バリアパネル２０は、液晶シャッタに限定されるものではなく、例えば、ＭＥＭＳシャッタパネルで構成されてよい。
【００２７】
図４に示すように、バリアパネル２０は、パネル面を有し、パネル面上における水平方向及び垂直方向に沿って、格子状に配列される複数のシャッタ領域Ｓを有する。バリアパネル２０は、透光領域２０Ａと、遮光領域２０Ｂと、を含む。透光領域２０Ａ及び遮光領域２０Ｂは、それぞれ第１透過領域及び第２透過領域ともいう。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所定値以上の第１透過率で透過させる。遮光領域２０Ｂは、表示パネル１０から出射される画像光を第２所定値以下の第２透過率で透過させる。第１所定値は、第２所定値より高くされてよい。第１所定値に対する第２所定値の比率は、一例では、１／１００とすることできる。第１所定値に対する第２所定値の比率は、他の例では、１／１０００とすることができる。バリアパネル２０は、表示パネル１０から出射される画像光の相対的な減光量を変更可能であるといえる。
【００２８】
バリアパネル２０は、表示パネル１０から出射される画像光の進行方向を規定する。画像光の進行方向は、光線方向ともいう。バリアパネル２０が光線方向を規定することによって、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上の領域が決定される。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領域は、それぞれ右眼視認領域及び左眼視認領域ともいう。例えば、バリアパネル２０は、表示面１０Ａの一部のサブピクセル１２から出射した画像光を、透光領域２０Ａを透過させて利用者の左眼５Ｌに到達させる。例えば、バリアパネル２０は、表示面１０Ａの他の一部のサブピクセル１２から出射した画像光を、透光領域２０Ａを透過させて利用者の右眼５Ｒに到達させる。コントローラ３０は、左眼視認領域に左眼画像領域ＰｇＬが位置し、右眼視認領域に右眼画像領域ＰｇＲが位置するように表示パネル１０を制御する。これにより、利用者の左眼５Ｌは左眼画像を視認し、利用者の右眼５Ｒは右眼画像を視認することができる。その結果、利用者は、３次元画像を視認することができる。
【００２９】
バリアパネル２０において、各シャッタ領域Ｓの光透過率は、コントローラ３０によって制御され、複数のシャッタ領域Ｓの一部が、透光領域２０Ａとなり、複数のシャッタ領域Ｓの他の一部が、遮光領域２０Ｂとなる。透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとは、パネル面上における水平方向に沿って、交互に配列される。シャッタ領域Ｓの水平方向の長さは、長さＳＷと表され、シャッタ領域Ｓの垂直方向の長さは、長さＳＨと表される。バリアパネル２０におけるバリアピッチは、バリアピッチＢｐと表される。バリアピッチＢｐは、第２周期ともいう。バリアピッチＢｐは、コントローラ３０によって適宜設定される。バリアパネル２０における各シャッタ領域Ｓの大きさと、表示パネル１０における各サブピクセル１２の大きさとは、等しくてもよいし、異なっていてもよい。
【００３０】
シャッタ領域Ｓは、コントローラ３０が制御可能な単位である。コントローラ３０は、シャッタ領域Ｓを制御することによって、バリアパネル２０における透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとを任意の形状に変更できる。
【００３１】
バリアパネル２０は、コントローラ３０によって制御されて、水平方向に沿って、所定周期で、不規則処理される。所定周期は、第３周期ともいう。不規則処理の詳細については、後述の実施例１〜４を参照できる。
【００３２】
不規則処理されるとは、例えば、透光領域２０Ａに含まれる所定のシャッタ領域Ｓが増やされ、遮光領域２０Ｂに含まれる所定のシャッタ領域Ｓが減らされることを意味する。不規則処理されるとは、例えば、遮光領域２０Ｂに含まれる所定のシャッタ領域Ｓが増やされ、透光領域２０Ａに含まれる所定のシャッタ領域Ｓが減らされることを意味する。
【００３３】
例えば、バリアパネル２０は、所定周期で、透光領域２０Ａに含まれるシャッタ領域Ｓが水平方向に１個分増やされ、遮光領域２０Ｂに含まれるシャッタ領域Ｓが水平方向に１個分減らされる。例えば、バリアパネル２０は、所定周期で、遮光領域２０Ｂに含まれるシャッタ領域Ｓが水平方向に１個分増やされ、透光領域２０Ａに含まれるシャッタ領域Ｓが水平方向に１個分減らされる。
【００３４】
或いは、例えば、バリアパネル２０は、所定周期で、透光領域２０Ａに含まれるシャッタ領域Ｓが水平方向に２個分増やされ、遮光領域２０Ｂに含まれるシャッタ領域Ｓが水平方向に２個分減らされる。例えば、バリアパネル２０は、所定周期で、遮光領域２０Ｂに含まれるシャッタ領域Ｓが水平方向に２個分増やされ、透光領域２０Ａに含まれるシャッタ領域Ｓが水平方向に２個分減らされる。
【００３５】
バリアパネル２０のバリアピッチＢｐは、コントローラ３０によって、任意に制御されることで、バリアピッチと画像ピッチとの最適値からのズレを小さく保つことができる。これにより、例えば、同ピッチの表示パネル１０とバリアパネル２０とであっても、３次元表示装置１００に利用できる。
【００３６】
コントローラ３０は、３次元表示装置１００が備える各構成要素に接続され、各構成要素を制御する。コントローラ３０は、例えばプロセッサとして構成される。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個または複数のプロセッサが協働する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、記憶部に各種情報、または３次元表示装置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してよい。
【００３７】
コントローラ３０は、表示パネル１０の左眼画像領域ＰｇＬに位置するサブピクセル１２に左眼画像の一部を表示させる。例えば、コントローラ３０は、表示パネル１０の左眼画像領域ＰｇＬに位置するサブピクセル１２＿Ｐ１〜サブピクセル１２＿Ｐ６に左眼画像の一部を表示させる。
【００３８】
コントローラ３０は、表示パネル１０の右眼画像領域ＰｇＲに位置するサブピクセル１２に右眼画像の一部を表示させる。例えば、コントローラ３０は、表示パネル１０の右眼画像領域ＰｇＲに位置するサブピクセル１２＿Ｐ７〜サブピクセル１２＿Ｐ１２に右眼画像の一部を表示させる。
【００３９】
コントローラ３０は、表示パネル１０における所定のサブピクセル１２に、黒色画像を表示させる。当該所定のサブピクセル１２とは、不規則処理される箇所に存在するサブピクセル１２である。黒色画像は、例えば、黒色のような、所定輝度を有する画像である。所定輝度は、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またはこれに準じる階調の輝度に対応する値とすることができる。
【００４０】
コントローラ３０は、表示パネル１０における所定のサブピクセル１２に、白色画像を表示させる。当該所定のサブピクセル１２とは、不規則処理される箇所に存在するサブピクセル１２である。白色画像は、例えば、白色のような、所定輝度を有する画像である。所定輝度は、サブピクセル１２の表示可能な階調レベルのうち、最も高い階調の輝度またはこれに準じる階調の輝度に対応する値とすることができる。
【００４１】
コントローラ３０は、所定周期で、不規則処理する。例えば、コントローラ３０は、図３に示すように、所定周期で、所定のサブピクセル１２に黒色画像を表示させて、不規則処理する。当該所定のサブピクセル１２は、左眼画像領域ＰｇＬに含まれるサブピクセル１２と右眼画像領域ＰｇＲに含まれるサブピクセル１２との間に位置する。例えば、コントローラ３０は、所定周期で、所定のサブピクセル１２に白色画像を表示させて、不規則処理する。当該所定のサブピクセル１２は、左眼画像領域ＰｇＬに含まれるサブピクセル１２と右眼画像領域ＰｇＲに含まれるサブピクセル１２との間に位置する。
【００４２】
例えば、コントローラ３０は、所定周期で、所定のサブピクセル１２に右眼画像及び左眼画像の何れにも属さない画像を表示させて、不規則処理する。当該所定のサブピクセル１２は、左眼画像領域ＰｇＬに含まれるサブピクセル１２と右眼画像領域ＰｇＲに含まれるサブピクセル１２との間に位置する。例えば、コントローラ３０は、所定周期で、左眼画像領域ＰｇＬに含まれるサブピクセル１２を減らして、不規則処理する。例えば、コントローラ３０は、所定周期で、右眼画像領域ＰｇＲに含まれるサブピクセル１２を減らして、不規則処理する。
【００４３】
コントローラ３０は、バリアパネル２０における複数のシャッタ領域Ｓを制御して、表示パネル１０から出射される画像光を第１所定値以上の光透過率で透過させる透光領域２０Ａを形成する。コントローラ３０は、バリアパネル２０における複数のシャッタ領域Ｓを制御して、表示パネル１０から出射される画像光を第２所定値以下の光透過率で透過させる遮光領域２０Ｂを形成する。
【００４４】
コントローラ３０は、所定周期で、不規則処理する。例えば、コントローラ３０は、所定周期で、透光領域２０Ａに含まれる所定のシャッタ領域Ｓの数を増やし、遮光領域２０Ｂに含まれる所定のシャッタ領域Ｓの数を減らす。例えば、コントローラ３０は、所定周期で、遮光領域２０Ｂに含まれる所定のシャッタ領域Ｓの数を増やし、透光領域２０Ａに含まれる所定のシャッタ領域Ｓの数を減らす。
【００４５】
例えば、コントローラ３０は、所定周期で、透光領域２０Ａに含まれるシャッタ領域Ｓを水平方向に１個分増やし、遮光領域２０Ｂに含まれるシャッタ領域Ｓを１個分減らす。例えば、コントローラ３０は、所定周期で、遮光領域２０Ｂに含まれるシャッタ領域Ｓを水平方向に１個分増やし、透光領域２０Ａに含まれるシャッタ領域Ｓを水平方向に１個分減らす。
【００４６】
コントローラ３０は、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのズレの累積に基づいて所定周期を算出してよい。コントローラ３０は、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのズレの累積が所定量を超える位置で不規則処理をするように、所定周期を算出してよい。例えば、コントローラ３０は、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのズレの累積が、水平方向におけるサブピクセル１２の１／２個分の長さ１／２Ｈｐを超える位置で不規則処理をするように、所定周期を算出してよい。この場合、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのズレの累積が、ゼロから水平方向におけるサブピクセル１２の１／２個分の長さとなるまでの期間が所定周期として算出される。例えば、コントローラ３０は、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのズレの累積が、水平方向におけるサブピクセル１２の１個分の長さ１Ｈｐを超える位置で不規則処理をするように、所定周期を算出してよい。この場合、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのズレの累積が、ゼロから水平方向におけるサブピクセル１２の１個分の長さとなるまでの期間が所定周期として算出される。
【００４７】
コントローラ３０は、表示パネル１０に含まれるサブピクセル１２の水平方向における長さを基準として、所定量を設定してよい。例えば、コントローラ３０は、水平方向におけるサブピクセル１２の１／２個分の長さである長さ１／２Ｈｐを、所定量として設定してよい。例えば、コントローラ３０は、水平方向におけるサブピクセル１２の１個分の長ささである長さ１Ｈｐを、所定量として設定してよい。
【００４８】
例えば、コントローラ３０は、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのズレの累積が、長さ１／２Ｈｐを超える位置で不規則処理をしてよい。コントローラ３０は、不規則処理として、左眼画像領域ＰｇＬに含まれるサブピクセル１２と右眼画像領域ＰｇＲに含まれるサブピクセル１２との間の所定のサブピクセル１２に黒色画像を表示させてよい。
【００４９】
例えば、コントローラ３０は、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのズレの累積が、長さ１／２Ｈｐを超える位置で不規則処理をしてよい。コントローラ３０は、不規則処理として、左眼画像領域ＰｇＬに含まれるサブピクセル１２と右眼画像領域ＰｇＲに含まれるサブピクセル１２との間の所定のサブピクセル１２に白色画像を表示させてよい。
【００５０】
例えば、コントローラ３０は、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのズレの累積が、長さ１Ｈｐを超える位置で不規則処理をしてよい。コントローラ３０は、不規則処理として、透光領域２０Ａに含まれるシャッタ領域Ｓを水平方向に１個分増やしたり、遮光領域２０Ｂに含まれるシャッタ領域Ｓを水平方向に１個分減らしたりしてよい。
【００５１】
例えば、コントローラ３０は、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのズレの累積が、長さ１Ｈｐを超える位置で不規則処理をしてよい。コントローラ３０は、不規則処理として、透光領域２０Ａに含まれるシャッタ領域Ｓを水平方向に１個分減らしたり、遮光領域２０Ｂに含まれるシャッタ領域Ｓを水平方向に１個分増やしたりしてよい。
【００５２】
上述の説明では、表示パネル１０は、左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとの間に、左眼画像領域ＰｇＬ及び右眼画像領域ＰｇＲの何れにも属さない領域を含まない。つまり、左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとが隣接している。表示パネル１０の構成は、この構成に限定されるものではない。例えば、表示パネル１０は、左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとの間に、左眼画像領域ＰｇＬ及び右眼画像領域ＰｇＲの何れにも属さない領域を含んでよい。つまり、左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとが隣接しなくてよい。表示パネル１０が左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとの間に、左眼画像領域ＰｇＬ及び右眼画像領域ＰｇＲの何れにも属さない領域を含む場合、コントローラ３０は、当該領域を、水平方向に短くすることで、不規則処理することも可能である。
【００５３】
本実施形態に係る３次元表示装置１００によれば、コントローラ３０が所定周期で不規則処理することによって、バリアパネル２０におけるバリアピッチと表示パネル１０における画像ピッチとの最適値からのズレを小さく保つことができる。これにより、例えば、同ピッチの表示パネル１０とバリアパネル２０とであっても、３次元表示装置１００に利用できる。
【００５４】
図５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、３次元表示装置１００とを含んで構成される。図５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）２００に搭載されうる。ヘッドアップディスプレイ２００は、単にＨＵＤ２００ともいう。ＨＵＤ２００は、３次元表示システム３と、光学部材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、光学部材１１０を介して被投影部材１２０に到達させる。つまり、ＨＵＤ２００は、被投影部材１２０に画像を投影する。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。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。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。
【００５５】
３次元表示装置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３０に出力する。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してよい。位置検出装置１は、カメラの撮影画像から利用者の左眼５Ｌ及び右眼５Ｒの少なくとも一方の位置を検出してよい。位置検出装置１は、１個のカメラの撮影画像から、利用者の左眼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してよい。位置検出装置１は、２個以上のカメラの撮影画像から、利用者の左眼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してよい。
【００５６】
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してよい。
【００５７】
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であってよい。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し、頭部の位置に基づいて利用者の左眼５Ｌ及び右眼５Ｒの少なくとも一方の位置を検出してよい。位置検出装置１は、１個又は２個以上のセンサによって、利用者の左眼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してよい。
【００５８】
位置検出装置１は、利用者の左眼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、第１方向に沿った、左眼５Ｌ及び右眼５Ｒの移動距離を検出してもよい。
【００５９】
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利用者の左眼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てもよい。コントローラ３０は、位置座標に基づいて、第１方向に沿った、利用者の左眼５Ｌ及び右眼５Ｒの移動距離を算出してよい。
【００６０】
図６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。構成の一部を当該移動体８が備える他の装置、部品と兼用する場合、する場合、他の構成をＨＵＤモジュールまたは３次元表示コンポーネントと呼びうる。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。
【００６１】
＜実施例１＞
次に、図７を参照して、眼間距離、適視距離、ギャップ、バリアピッチ、及び画像ピッチの関係について説明する。図７では、利用者から見て、バリアパネル２０が表示パネル１０の前方に位置し、コントローラ３０が、不規則処理する場合について説明する。
【００６２】
図７に示すように、利用者の左眼５Ｌと利用者の右眼５Ｒとの間の距離は、眼間距離ともいい、Ｅで表されるとする。利用者の左眼５Ｌ及び利用者の右眼５Ｒとバリアパネル２０との間の距離は、適視距離ともいい、ｄで表されるとする。バリアパネル２０と表示パネル１０との間の距離は、ギャップともいい、ｇで表されるとする。サブピクセル１２の水平方向の長さは、Ｈｐで表されるとする。サブピクセル１２の垂直方向の長さは、Ｖｐで表されるとする。左眼画像領域ＰｇＬ或いは右眼画像領域ＰｇＲに含まれるサブピクセル１２の数は、ｍで表されるとする。表示パネル１０における両眼画像の画像ピッチは、ｋで表されるとする。ｋについて、ｋ＝２ｍ×Ｈｐ／ｂ（ｂ：定数）が成立する。表示パネル１０における片眼画像の画像ピッチは、ｋ／２で表されるとする。ｋ／２＝ｍ×Ｈｐ／ｂ（ｂ：定数）が成立する。バリアパネル２０の傾斜角は、θで表されるとする。θについて、ｔａｎθ＝ａ×Ｈｐ／ｂ×Ｖｐ（ａ：定数、ｂ：定数）が成立する。
【００６３】
図７において、三角形の相似関係に基づいて、Ｅ：ｄ＝（ｋ／２）：ｇで表される関係、及び、ｄ：Ｂｐ＝（ｄ＋ｇ）：ｋで表される関係が成立する。バリアパネル２０におけるバリアピッチは、Ｂｐ＝ｋ×ｄ／（ｄ＋ｇ）＝２ｍ×Ｈｐ×ｄ／｛ｂ×（ｄ＋ｇ）｝と表すことができる。
【００６４】
バリアピッチを表す上述の式に基づけば、バリアパネル２０において、傾斜角ｔａｎθに沿って、連続する２ｍ×ｄ／（ｄ＋ｇ）個のシャッタ領域Ｓにおいて、１個の透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとのペアを形成する必要があることがわかる。１個の透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとのペアを構成するシャッタ領域Ｓの数は、バリアピッチ数ともいう。
【００６５】
１個の透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとのペアを構成するシャッタ領域Ｓの個数は、整数で表される。２ｍ個のシャッタ領域Ｓで構成される透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとのペアの個数をｐ個、２ｍ−１個のシャッタ領域Ｓで構成される透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとのペアの個数をｑ個とすると、以下の式（１）が成立するように、ｐ、ｑが設定される。
｛２ｍ×ｐ＋（２ｍ−１）×ｑ｝／（ｐ＋ｑ）＝２ｍ×ｄ／（ｄ＋ｇ）    （１）
【００６６】
例えば、ａ＝１、ｂ＝１、ｍ＝６、ｋ＝１２Ｈｐ、ｄ＝５００、ｇ＝１、と仮定すると、２ｍ×ｄ／（ｄ＋ｇ）＝（１２Ｈｐ×５００）／（５００＋１）＝１１．９８Ｈｐとなる。この場合、ｐ＝４９及びｑ＝１に設定されることによって、上述の式（１）が成立する。つまり、１２個のシャッタ領域Ｓで構成される透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとのペアが４９個並ぶとともに、１１個のシャッタ領域Ｓで構成される透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとのペアが１個並ぶ。このような構成は、１２Ｈｐ：４９個、１１Ｈｐ：１個のサイクルピッチともいう。１Ｈｐは、１個のシャッタ領域Ｓに対応する。
【００６７】
バリアピッチ数が１２個となる場合、バリアパネル２０は、例えば、第１方向に沿って並ぶ１２個のシャッタ領域Ｓを１組のシャッタ領域群としてよい。バリアパネル２０は、１組のシャッタ領域群のうち、連続する６個のシャッタ領域Ｓを透光領域２０Ａとし、残りの６個のシャッタ領域Ｓを遮光領域２０Ｂとしてよい。
【００６８】
１２Ｈｐ：４９個、１１Ｈｐ：１個のサイクルピッチが実現される場合、１２個のシャッタ領域Ｓで構成されるシャッタ領域群が第１方向に沿って４９個並ぶとともに、１１個のシャッタ領域Ｓで構成されるシャッタ領域群が第１方向に沿って１個並ぶ。この例において、４９個並ぶ、１２個のシャッタ領域Ｓで構成されるシャッタ領域群は、規則群ともいう。１個だけ並ぶ、１１個のシャッタ領域Ｓで構成されるシャッタ領域群は、不規則群ともいう。つまり、コントローラ３０は、バリアパネル２０において、第１方向に沿って規則群を並べつつ、所定周期で不規則群を配置することによって不規則処理する。コントローラ３０は、規則群と不規則群とで、それぞれの群に含まれる透光領域２０Ａの数、又は、遮光領域２０Ｂの数を変更する。
【００６９】
コントローラ３０は、例えば、規則群を構成する１２個のシャッタ領域Ｓのうち、透光領域２０Ａとなっているシャッタ領域Ｓ及び遮光領域２０Ｂとなっているシャッタ領域Ｓのいずれか１個を削除し、１１個のシャッタ領域Ｓで構成される不規則群を配置してよい。透光領域２０Ａとなっているシャッタ領域Ｓが削除される場合、遮光領域２０Ｂとなっているシャッタ領域Ｓが削除される場合よりも、クロストークが発生しにくくなる。
【００７０】
＜実施例２＞
次に、図８を参照して、眼間距離、適視距離、ギャップ、バリアピッチ、及び画像ピッチの関係について説明する。図８では、利用者から見て、バリアパネル２０が表示パネル１０の後方に位置し、コントローラ３０が、不規則処理する場合について説明する。
【００７１】
図８より、三角形の相似関係に基づいて、Ｅ：ｄ＝Ｂｐ：（ｄ＋ｇ）で表される関係、及び、（ｋ／２）：ｇ＝Ｅ：（ｄ＋ｇ）で表される関係が成立する。バリアパネル２０におけるバリアピッチは、Ｂｐ＝ｋ×（ｄ＋ｇ）／ｄ＝２ｍ×Ｈｐ×（ｄ＋ｇ）／｛ｂ×ｄ｝と表すことができる。
【００７２】
バリアピッチを表す上述の式に基づけば、バリアパネル２０において、傾斜角ｔａｎθに沿って、連続する２ｍ×（ｄ＋ｇ）／ｄ個のシャッタ領域Ｓにおいて、１個の透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとのペアを形成する必要があることがわかる。
【００７３】
１個の透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとのペアを構成するシャッタ領域Ｓの個数は、整数で表される。２ｍ個のシャッタ領域Ｓで構成される透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとのペアの個数をｐ個、２ｍ＋１個のシャッタ領域Ｓで構成される透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとのペアの個数をｑ個とすると、以下の式（２）が成立するように、ｐ、ｑが設定される。
｛２ｍ×ｐ＋（２ｍ＋１）×ｑ｝／（ｐ＋ｑ）＝２ｍ×（ｄ＋ｇ）／ｄ    （２）
【００７４】
例えば、ａ＝１、ｂ＝１、ｍ＝６、ｋ＝１２Ｈｐ、ｄ＝５００、ｇ＝１、と仮定すると、２ｍ×（ｄ＋ｇ）／ｄ＝（１２Ｈｐ×（５００＋１））／５００＝１２．０２４Ｈｐとなる。この場合、ｐ＝４９及びｑ＝１に設定されることによって、上述の式（２）が成立する。つまり、１２個のシャッタ領域Ｓで構成される透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとのペアが４９個並ぶとともに、１３個のシャッタ領域Ｓで構成される透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとのペアが１個並ぶ。このような構成は、１３Ｈｐ：１個、１２Ｈｐ：４９個のサイクルピッチともいう。
【００７５】
１２Ｈｐ：４９個、１３Ｈｐ：１個のサイクルピッチが実現される場合、１２個のシャッタ領域Ｓで構成されるシャッタ領域群が第１方向に沿って４９個並ぶとともに、１３個のシャッタ領域Ｓで構成されるシャッタ領域群が第１方向に沿って１個並ぶ。この例において、４９個並ぶ、１２個のシャッタ領域Ｓで構成されるシャッタ領域群は、規則群ともいう。１個だけ並ぶ、１３個のシャッタ領域Ｓで構成されるシャッタ領域群は、不規則群ともいう。つまり、コントローラ３０は、バリアパネル２０において、第１方向に沿って規則群を並べつつ、所定周期で不規則群を配置することによって不規則処理する。コントローラ３０は、規則群と不規則群とで、それぞれの群に含まれる透光領域２０Ａの数、又は、遮光領域２０Ｂの数を変更する。
【００７６】
コントローラ３０は、例えば、規則群を構成する１２個のシャッタ領域Ｓに対して、透光領域２０Ａとなる１個のシャッタ領域Ｓ及び遮光領域２０Ｂとなる１個のシャッタ領域Ｓのいずれかを追加し、１３個のシャッタ領域Ｓで構成される不規則群を配置してよい。遮光領域２０Ｂとなっているシャッタ領域Ｓが追加される場合、透光領域２０Ａとなっているシャッタ領域Ｓが追加される場合よりも、クロストークが発生しにくくなる。
【００７７】
＜実施例３＞
次に、図９を参照して、眼間距離、適視距離、ギャップ、バリアピッチ、及び画像ピッチの関係について説明する。図９では、利用者から見て、バリアパネル２０が表示パネル１０の前方に位置し、コントローラ３０が、不規則処理する場合について説明する。
【００７８】
図９より、三角形の相似関係に基づいて、Ｅ：ｄ＝（ｋ／２）：ｇで表される関係、及び、ｄ：Ｂｐ＝（ｄ＋ｇ）：ｋで表される関係が成立する。表示パネル１０における両眼画像の画像ピッチは、ｋ＝Ｂｐ×（ｄ＋ｇ）／ｄ＝２ｍ×Ｈｐ×（ｄ＋ｇ）／｛ｂ×ｄ｝と表すことができる。表示パネル１０における片眼画像の画像ピッチは、ｋ／２＝Ｂｐ×（ｄ＋ｇ）／２ｄ＝２ｍ×Ｈｐ×（ｄ＋ｇ）／２｛ｂ・ｄ｝と表すことができる。
【００７９】
画像ピッチを表す上述の式に基づけば、傾斜角ｔａｎθに沿って、連続する２ｍ×（ｄ＋ｇ）／ｄ個のサブピクセル１２において、１個の左眼画像と右眼画像とのペアを形成する必要があることがわかる。１個の左眼画像と右眼画像とのペアを構成するサブピクセル１２の数は、画素ピッチ数ともいう。
【００８０】
１個の左眼画像と右眼画像とのペアを構成するサブピクセル１２の個数は、整数で表される。２ｍ個のサブピクセル１２で構成される左眼画像と右眼画像とのペアの個数をｐ個、２ｍ＋１個のサブピクセル１２で構成される左眼画像と右眼画像とのペアの個数をｑ個とすると、以下の式（３）が成立するように、ｐ、ｑが設定される。
｛２ｍ×ｐ＋（２ｍ＋１）×ｑ｝／（ｐ＋ｑ）＝２ｍ×（ｄ＋ｇ）／ｄ    （３）
【００８１】
例えば、ａ＝１、ｂ＝１、ｍ＝６、Ｂｐ＝１２Ｈｐ、ｄ＝５００、ｇ＝１、と仮定すると、２ｍ×（ｄ＋ｇ）／ｄ＝（１２Ｈｐ×（５００＋１））／５００＝１２．０２４Ｈｐとなる。この場合、ｐ＝４９及びｑ＝１に設定されることによって、上述の式（３）が成立する。つまり、１２個のサブピクセル１２で構成される１組の左眼画像と右眼画像とのペアが４９個並ぶとともに、１３個のサブピクセル１２で構成される１組の左眼画像と右眼画像とのペアが１個並ぶ。このような構成は、１３Ｈｐ：１個、１２Ｈｐ：４９個のサイクルピッチともいう。１Ｈｐは、１個のサブピクセル１２に対応する。
【００８２】
画像ピッチ数が１２個となる場合、表示パネル１０は、例えば、第１方向に沿って並ぶ１２個のサブピクセル１２を１組のサブピクセル群としてよい。表示パネル１０は、１組のサブピクセル群のうち、連続する６個のサブピクセル１２に左眼画像を表示し、残りの６個のサブピクセル１２に右眼画像を表示してよい。
【００８３】
１２Ｈｐ：４９個、１３Ｈｐ：１個のサイクルピッチが実現される場合、１２個のサブピクセル１２で構成されるサブピクセル群が第１方向に沿って４９個並ぶとともに、１３個のサブピクセル１２で構成されるサブピクセル群が第１方向に沿って１個並ぶ。この例において、４９個並ぶ、１２個のサブピクセル１２で構成されるサブピクセル群は、規則群ともいう。１個だけ並ぶ、１３個のサブピクセル１２で構成されるサブピクセル群は、不規則群ともいう。つまり、コントローラ３０は、第１方向に沿って規則群を並べつつ、所定周期で不規則群を配置することによって不規則処理する。コントローラ３０は、不規則群に含まれる左眼画像を表示するサブピクセル１２の数、又は、右眼画像を表示するサブピクセル１２の数を変更する。
【００８４】
コントローラ３０は、例えば、規則群を構成する１２個のサブピクセル１２に対して、左眼画像及び右眼画像のいずれかを表示する１個のサブピクセル１２を追加することによって、１３個のサブピクセル１２で構成される不規則群を配置してよい。コントローラ３０は、規則群を構成する１２個のサブピクセル１２に対して、黒色画像又は白色画像を表示する１個のサブピクセル１２を追加してもよい。黒色画像を表示する１個のサブピクセル１２が追加される場合、右眼画像又は左眼画像を表示する１個のサブピクセル１２が追加される場合よりも、クロストークが発生しにくい。
【００８５】
＜実施例４＞
次に、図１０を参照して、眼間距離、適視距離、ギャップ、バリアピッチ、及び画像ピッチの関係について説明する。図１０では、利用者から見て、バリアパネル２０が表示パネル１０の後方に位置し、コントローラ３０が、不規則処理する場合について説明する。
【００８６】
図１０より、三角形の相似関係に基づいて、ｋ：ｄ＝Ｂｐ：（ｄ＋ｇ）で表される関係、及び、ｋ／２：ｇ＝Ｅ：（ｄ＋ｇ）で表される関係が成立する。表示パネル１０における両眼画像の画像ピッチは、ｋ＝Ｂｐ×ｄ／（ｄ＋ｇ）＝２ｍ×Ｈｐ×ｄ／｛ｂ×（ｄ＋ｇ）｝と表すことができる。表示パネル１０における片眼画像の画像ピッチは、ｋ／２＝Ｂｐ×ｄ／２（ｄ＋ｇ）＝２ｍ×Ｈｐ×ｄ／２｛ｂ×（ｄ＋ｇ）｝と表すことができる。
【００８７】
画像ピッチを表す上述の式に基づけば、傾斜角ｔａｎθに沿って、連続する２ｍ×ｄ／（ｄ＋ｇ）個のサブピクセル１２において、１個の左眼画像と右眼画像とのペアを形成する必要があることがわかる。
【００８８】
１個の左眼画像と右眼画像とのペアを構成するサブピクセル１２の個数は、整数で表される。２ｍ個のサブピクセル１２で構成される左眼画像と右眼画像とのペアの個数をｐ個、２ｍ＋１個のサブピクセル１２で構成される左眼画像と右眼画像とのペアの個数をｑ個とすると、以下の式(４)が成立するように、ｐ、ｑが設定される。
｛２ｍ×ｐ＋（２ｍ＋１）×ｑ｝／（ｐ＋ｑ）＝２ｍ×ｄ／（ｄ＋ｇ）    （４）
【００８９】
例えば、ａ＝１、ｂ＝１、ｍ＝６、Ｂｐ＝１２Ｈｐ、ｄ＝５００、ｇ＝１、と仮定すると、２ｍ×ｄ／（ｄ＋ｇ）＝（１２Ｈｐ×５００）／（５００＋１）＝１１．９８Ｈｐとなる。この場合、ｐ＝４９及びｑ＝１に設定されることによって、上述の式（４）が成立する。つまり、１２個のサブピクセル１２で構成される１組の左眼画像と右眼画像とのペアが４９個並ぶとともに、１１個のサブピクセル１２で構成される１組の左眼画像と右眼画像とのペアが１個並ぶ。このような構成は、１１Ｈｐ：１個、１２Ｈｐ：４９個のサイクルピッチともいう。
【００９０】
１２Ｈｐ：４９個、１１Ｈｐ：１個のサイクルピッチが実現される場合、１２個のサブピクセル１２で構成されるサブピクセル群が第１方向に沿って４９個並ぶとともに、１１個のサブピクセル１２で構成されるサブピクセル群が第１方向に沿って１個並ぶ。この例において、１２個のサブピクセル１２で構成されるサブピクセル群が規則群に対応づけられる。１１個のサブピクセル１２で構成されるサブピクセル群が不規則群に対応づけられる。
【００９１】
コントローラ３０は、例えば、規則群を構成する１２個のサブピクセル１２のうち、左眼画像及び右眼画像のいずれかを表示する１個のサブピクセル１２を削除することによって、１１個のサブピクセル１２で構成される不規則群を配置してよい。コントローラ３０は、規則群を構成する１２個のサブピクセル１２のうち、左眼画像を表示する１個のサブピクセル１２と右眼画像を表示する１個のサブピクセル１２とを削除し、黒色画像又は白色画像を表示する１個のサブピクセル１２を追加してもよい。左眼画像及び右眼画像をそれぞれ表示するサブピクセル１２が削除され、黒色画像を表示する１個のサブピクセル１２が追加される場合、左眼画像及び右眼画像のいずれかを表示する１個のサブピクセル１２が削除される場合よりも、クロストークが発生しにくい。
【００９２】
図１１に示すように、光線の広がりから適視距離ｄを決定する場合、左眼画像領域ＰｇＬ或いは右眼画像領域ＰｇＲに含まれるサブピクセル１２の個数ｍを決定した後、利用者の左眼５Ｌ及び利用者の右眼５Ｒとバリアパネル２０との間の適視距離ｄを決定する。適視距離ｄにおけるサブピクセル１２の幅ｗ（＝２Ｅ／ｍ）を決定し、サブピクセル１２の幅ｗに基づいて、増減させるサブピクセル１２の個数を決定する。例えば、左眼画像領域ＰｇＬ或いは右眼画像領域ＰｇＲに含まれるサブピクセル１２の個数ｍを用いると、画像ピッチｋ＝２ｍ×Ｈｐ／ｂ、ｂ：定数、が成立し、適視距離ｄ＝（Ｅ×ｇ×ｂ）／（ｍ×Ｈｐ）、ｂ：定数、が成立する。従って、適視距離ｄにおけるサブピクセル１２の幅ｗ＝２Ｅ／ｍごとに、左眼画像或いは右眼画像を表示するサブピクセル１２の個数を１個増加させればよい。
【００９３】
＜実施例５＞
本実施形態では、表示パネル１０の左眼画像領域ＰｇＬ及び右眼画像領域ＰｇＲは、水平方向に繰り返して配列され、垂直方向においては、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たが、この限りではない。例えば、表示パネル１０の左眼画像領域ＰｇＬ及び右眼画像領域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。この場合、バリアパネル２０は、表示パネル１０の、表示パネル１０の左眼画像領域ＰｇＬ及び右眼画像領域ＰｇＲそれぞれにおいて対応する位置にあるサブピクセル１２からの画像光が同時に透光または減光されるように透光領域２０Ａ及び遮光領域２０Ｂを構成する。具体的には、バリアパネル２０において、各シャッタ領域Ｓは、サブピクセル１２の１個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であってよい。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シャッタ領域Ｓを透光状態に制御する。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シャッタ領域Ｓが、垂直方向において１個のシャッタ領域Ｓ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。
【００９４】
本実施形態では、利用者から見て表示パネル１０の前方にバリアパネル２０を配置する場合を一例に挙げて説明したが、バリアパネル２０は、表示パネル１０の種類に応じて適宜配置変更することが可能である。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。
【００９５】
３次元表示装置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。照射器は、光源、導光板、拡散板、拡散シート等を含んで構成されてよい。照射器は、光源により照射光を射出し、導光板、拡散板、拡散シート等により照射光を表示パネル１０の面方向に均一化する。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。
【００９６】
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。従って、本開示は、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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【符号の説明】
【０１００】
１          位置検出装置
３          ３次元表示システム
５Ｌ、５Ｒ  左眼、右眼
８          移動体
１０        表示パネル
１０Ａ      表示面
１２        サブピクセル
２０        バリアパネル
２０Ａ      透光領域
２０Ｂ      遮光領域
３０        コントローラ
５０        ブラックマトリックス
１００      ３次元表示装置
１１０      光学部材
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
Ｓ          シャッタ領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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