(57)【要約】【課題】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を提供する。【解決手段】表示装置１００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表示パネル１０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び、前記視差画像の光線方向を規定する、複数の光学素子を有する光学部材２０とを備え、前記表示パネル１０は、複数のミニピクセル１３を含むサブピクセル１２を有し、前記サブピクセル１２に含まれる各ミニピクセル１３は、異なる画像を表示可能である。【選択図】図５Ｂ
2020076810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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び、前記視差画像の光線方向を規定する、複数の光学素子を有する光学部材と
を備え、
前記表示パネルは、複数のミニピクセルを含むサブピクセルを有し、
前記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である、
表示装置。
【請求項２】
前記各ミニピクセルに表示させる画像を決定す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。
【請求項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制御する、
請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記サブピクセルは、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、
請求項２又は３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記コントローラは、
前記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のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記コントローラは、前記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、
請求項２から５のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項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、
前記表示パネルの他の一部に、２次元画像を表示させる、
請求項２から６のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項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び、前記視差画像の光線方向を規定する、複数の光学素子を有する光学部材と
を備え、
前記表示パネルは、複数のミニピクセルを含むサブピクセルを有し、
前記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である、
を備える３次元表示システム。
【請求項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び、前記視差画像の光線方向を規定する、複数の光学素子を有する光学部材と
を備え、
前記表示パネルは、複数のミニピクセルを含むサブピクセルを有し、
前記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であり、
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び、前記視差画像の光線方向を規定する、複数の光学素子を有する光学部材と
を備え、
前記表示パネルは、複数のミニピクセルを含むサブピクセルを有し、
前記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であり、
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搭載する移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、光学部材を介して利用者の右眼に到達させ、他の一部を、光学部材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、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、透光領域と遮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開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／０３６２７４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
表示パネルが画像の表示をサブピクセル単位で制御する場合において、クロストークを低減させるために表示する黒画像の面積は、サブピクセル単位で拡大する。黒画像の面積の拡大は、利用者が視認できる画像の輝度を低下させる。
【０００５】
本開示は、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可能な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、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。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び、前記視差画像の光線方向を規定する。前記表示パネルは、複数のミニピクセルを含むサブピクセルを有する。前記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である。
【０００７】
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。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び、前記視差画像の光線方向を規定する。前記表示パネルは、複数のミニピクセルを含むサブピクセルを有する。前記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である。
【０００８】
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。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び、前記視差画像の光線方向を規定する。前記表示パネルは、複数のミニピクセルを含むサブピクセルを有する。前記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である。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。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び、前記視差画像の光線方向を規定する。前記表示パネルは、複数のミニピクセルを含むサブピクセルを有する。前記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である。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システム、及び移動体によれば、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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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。
【図２】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。
【図３Ａ】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。
【図３Ｂ】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。
【図４】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。
【図５Ａ】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。
【図５Ｂ】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。
【図６Ａ】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。
【図６Ｂ】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。
【図７】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。
【図８】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９】図８に示すＨＵＤが搭載された車両の一例を示す図である。
【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】
＜表示装置の構成＞
図１及び図２に示すように、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次元表示装置ともいう。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が用いられる場合について説明する。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。
【００１４】
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。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。
【００１５】
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、無機ＥＬパネル、などの表示パネルを採用しうる。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。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ともいう。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ともいう。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及び右眼５Ｒはそれぞれ、第１眼及び第２眼ともいう。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。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、視差方向ともいう。
【００１６】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、表示パネル１０は、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左眼画像領域ＰｇＬと、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右眼画像領域ＰｇＲとを含む。左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとは、表示境界１５によって分けられてよい。表示パネル１０は、左眼画像領域ＰｇＬに左眼画像を表示し、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。
【００１７】
利用者が、左眼５Ｌで右眼画像領域ＰｇＲに表示される右眼画像の少なくとも一部を視認している状態、或いは、利用者が、右眼５Ｒで左眼画像領域ＰｇＬに表示される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。
【００１８】
左眼画像領域ＰｇＬは、少なくとも１つのピクセル１１を含む。例えば、左眼画像領域ＰｇＬは、図３Ａに示すように、ピクセル１１＿１と、ピクセル１１＿２とを含むとする。右眼画像領域ＰｇＲは、少なくとも１つのピクセル１１を含む。例えば、右眼画像領域ＰｇＲは、図３Ａに示すように、ピクセル１１＿３と、ピクセル１１＿４とを含むとする。
【００１９】
表示パネル１０は、格子状のブラックマトリックスにより、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複数の区画領域を有する。区画領域の各々には、１個のサブピクセル１２が対応する。
【００２０】
図３Ｂに示すように、左眼画像領域ＰｇＬにおける各ピクセル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、左眼画像領域ＰｇＬにおけるピクセル１１＿１（図３Ａ参照）は、赤色を表示するサブピクセル１２＿Ｐ２Ｒと、緑色を表示するサブピクセル１２＿Ｐ４Ｇと、青色を表示するサブピクセル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、左眼画像領域ＰｇＬにおけるピクセル１１＿２（図３Ａ参照）は、Ｒを表示するサブピクセル１２＿Ｐ１Ｒと、Ｇを表示するサブピクセル１２＿Ｐ３Ｇと、Ｂを表示するサブピクセル１２＿Ｐ５Ｂとを含む。
【００２１】
図３Ｂに示すように、右眼画像領域ＰｇＲにおける各ピクセル１１は、複数のサブピクセル１２を含む。例えば、右眼画像領域ＰｇＲにおけるピクセル１１＿３（図３Ａ参照）は、Ｒを表示するサブピクセル１２＿Ｐ８Ｒと、Ｇを表示するサブピクセル１２＿Ｐ１０Ｇと、Ｂを表示するサブピクセル１２＿Ｐ１２Ｂとを含む。例えば、右眼画像領域ＰｇＲにおけるピクセル１１＿４（図３Ａ参照）は、Ｒを表示するサブピクセル１２＿Ｐ７Ｒと、Ｇを表示するサブピクセル１２＿Ｐ９Ｇと、Ｂを表示するサブピクセル１２＿Ｐ１１Ｂとを含む。
【００２２】
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。
【００２３】
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、異なる色で順に配列されてよい。図３Ａ及び図３Ｂの例において、ピクセル１１＿１において、Ｒを表示するサブピクセル１２＿Ｐ２Ｒ、Ｇを表示するサブピクセル１２＿Ｐ４Ｇ、及び、Ｂを表示するサブピクセル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を表示するサブピクセル１２＿Ｐ１Ｒ、Ｇを表示するサブピクセル１２＿Ｐ３Ｇ、及び、Ｂを表示するサブピクセル１２＿Ｐ５Ｂが水平方向に順に配列されている。
【００２４】
同じ色を表示するサブピクセル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を表示するサブピクセル１２＿Ｐ２Ｒと、Ｒを表示するサブピクセル１２＿Ｐ１Ｒとが垂直方向に順に配列されている。Ｇを表示するサブピクセル１２＿Ｐ４Ｇと、Ｇを表示するサブピクセル１２＿１２＿Ｐ３Ｇとが垂直方向に順に配列されている。Ｂを表示するサブピクセル１２＿Ｐ６Ｂと、Ｂを表示するサブピクセル１２＿Ｐ５Ｂとが垂直方向に順に配列されている。
【００２５】
図３Ａに示すように、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。
【００２６】
例えば、左眼画像領域ＰｇＬにおけるサブピクセル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、左眼画像領域ＰｇＬにおけるサブピクセル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。
【００２７】
例えば、右眼画像領域ＰｇＲにおけるサブピクセル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、右眼画像領域ＰｇＲにおけるサブピクセル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。
【００２８】
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。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。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。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。例えば、サブピクセル１２＿Ｐ１Ｒにおいて、Ｒを表示するミニピクセル１３＿Ｐ１Ｒｃと、Ｒを表示するミニピクセル１３＿Ｐ１Ｒｂと、Ｒを表示するミニピクセル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を表示するミニピクセル１３＿Ｐ２Ｒｃと、Ｒを表示するミニピクセル１３＿Ｐ２Ｒｂと、Ｒを表示するミニピクセル１３＿Ｐ２Ｒａとが垂直方向に順に配列されている。
【００２９】
ミニピクセル１３は、コントローラ３０が制御可能な最小単位である。ミニピクセル１３が、コントローラ３０によって制御されることで、表示パネル１０が表示する画像は、任意に変更される。図３Ａ等の例では、ミニピクセル１３の形状が正方形である場合を一例に挙げて説明しているが、ミニピクセル１３の形状は、長方形、台形、などであっても構わない。
【００３０】
表示パネル１０は、コントローラ３０によって制御されて、ミニピクセル１３に表示する画像を変更する。表示パネル１０は、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してよい。表示パネル１０は、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させてよい。表示パネル１０は、ミニピクセル１３の表示輝度を低くすることによって、黒色を表示させてもよい。
【００３１】
図４に示すように、バリアパネル２０は、光学素子３５を有する。バリアパネル２０は、光学素子３５として、透光領域２０Ａと、遮光領域２０Ｂとを有する。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所定値以上の光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所定値以下の光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。
【００３２】
透光領域２０Ａは、左眼画像に係る画像光を利用者の左眼５Ｌに到達させ、右眼画像に係る画像光を利用者の右眼５Ｒに到達させる。遮光領域２０Ｂは、左眼画像に係る画像光を利用者の右眼５Ｒに到達させず、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。つまり、光学素子３５は、左眼画像に係る画像光を利用者の左眼５Ｌに到達させ、右眼画像に係る画像光を利用者の右眼５Ｒに到達させる。光学素子３５は、左眼画像に係る画像光を利用者の右眼５Ｒに到達させず、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。光学素子３５の機能によって、バリアパネル２０は、利用者が右眼５Ｒで右眼画像を視認する一方で、左眼５Ｌで右眼画像を視認しないようにしうる。光学素子３５の機能によって、バリアパネル２０は、利用者が左眼５Ｌで左眼画像を視認する一方で、右眼５Ｒで左眼画像を視認しないようにしうる。光学素子３５は、左眼画像及び右眼画像を含む視差画像に係る画像光の方向を規定する。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いう。
【００３３】
透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとは、Ｘ軸方向に交互に並ぶ。つまり、光学素子３５は、視差方向に沿って並んでいる。透光領域２０Ａと遮光領域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もよい。透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとの境界は、視差方向に交差する方向に沿ってもよい。言い換えれば、透光領域２０Ａと遮光領域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。
【００３４】
バリアパネル２０は、コントローラ３０によって制御されてよい。コントローラ３０は、バリアパネル２０の一部が透光領域２０Ａとなり、他の一部が遮光領域２０Ｂとなるようにバリアパネル２０を制御してよい。
【００３５】
バリアパネル２０が、コントローラ３０によって制御されることで、バリアパネル２０における透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとは、任意に変更されうる。
【００３６】
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しうる。液晶シャッタは、複数の画素で構成され、各画素における光の透過率を制御してよい。例えば、バリアパネル２０は、複数の画素を第１所定値以上の第１透過率を有する透光領域２０Ａから第２所定値以下の第２透過率を有する遮光領域２０Ｂへと変更する。例えば、バリアパネル２０は、複数の画素を第２所定値以下の第２透過率を有する遮光領域２０Ｂから第１所定値以上の第１透過率を有する透光領域２０Ａへと変更する。
【００３７】
バリアパネル２０における複数の画素が、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、透光領域２０Ａ或いは遮光領域２０Ｂを任意に変更することが可能になる。
【００３８】
バリアパネル２０が画像光の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、右眼可視領域１８Ｒ及び左眼可視領域１８Ｌの境界は、図４に示される透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとの境界に対応している。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。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。
【００３９】
表示パネル１０は、右眼可視領域１８Ｒに位置するサブピクセル１２又はミニピクセル１３に右眼画像を表示する。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右眼画像領域ＰｇＲを設定する。バリアパネル２０は、右眼可視領域１８Ｒに位置するサブピクセル１２又はミニピクセル１３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に向けて進行させる。このようにすることで、利用者の右眼５Ｒは右眼画像を視認できる。表示パネル１０は、左眼可視領域１８Ｌに位置するサブピクセル１２又はミニピクセル１３に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左眼画像領域ＰｇＬを設定する。バリアパネル２０は、左眼可視領域１８Ｌに位置するサブピクセル１２又はミニピクセル１３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に向けて進行させる。このようにすることで、利用者の右眼５Ｒは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。
【００４０】
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いう。表示面１０Ａ上の左眼可視領域１８Ｌ及び右眼可視領域１８Ｒの位置は、利用者の視点位置に基づいて決定される。利用者の視点位置が第１位置である場合における左眼可視領域１８Ｌ及び右眼可視領域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左眼可視領域１８Ｌ及び右眼可視領域１８Ｒが図５Ｂに示されているとする。
【００４１】
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、コントローラ３０は、左眼可視領域１８Ｌを含むように左眼画像領域ＰｇＬを設定し、右眼可視領域１８Ｒを含むように右眼画像領域ＰｇＲを設定している。表示パネル１０は、左眼画像領域ＰｇＬに含まれるミニピクセル１３に左眼画像を表示し、右眼画像領域ＰｇＲに含まれるミニピクセル１３に右眼画像を表示する。利用者の視点位置の移動に基づく左眼可視領域１８Ｌ及び右眼可視領域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つつ、他のミニピクセル１３に右眼画像を表示させてよい。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）を表示させてよい。コントローラ３０がミニピクセル１３の単位で左眼画像及び右眼画像のいずれを表示させるか制御することによって、視差画像の画質が向上しうる。
【００４２】
仮に左眼可視領域１８Ｌと右眼可視領域１８Ｒとが表示面１０Ａ上において隣接する場合、少なくとも一部のミニピクセル１３は、左眼可視領域１８Ｌ及び右眼可視領域１８Ｒの両方に含まれる。左眼可視領域１８Ｌ及び右眼可視領域１８Ｒの両方に含まれるミニピクセル１３は、クロストークを生じさせうる。コントローラ３０は、左眼可視領域１８Ｌ及び右眼可視領域１８Ｒの両方に含まれるミニピクセル１３に黒色画像を表示させることによってクロストークを低減してよい。コントローラ３０がミニピクセル１３の単位で黒色画像を表示させることによって、左眼可視領域１８Ｌと右眼可視領域１８Ｒとが隣接したり近接したりする場合でも、クロストークを低減しやすくなる。左眼可視領域１８Ｌと右眼可視領域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。
【００４３】
＜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左眼可視領域１８Ｌ及び右眼可視領域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左眼可視領域１８Ｌ及び右眼可視領域１８Ｒが図６Ｂに示されているとする。
【００４４】
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、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。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に左眼画像を表示することによって、左眼５Ｌに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に右眼画像を表示することによって、右眼５Ｒに右眼画像を視認させうる。
【００４５】
図６Ｂに示すように、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場合、利用者が視認できる画像の輝度が低減する。左眼可視領域１８Ｌ及び右眼可視領域１８Ｒのどちらも含まないサブピクセル１２を増加させるために、バリアパネル２０の透光領域２０Ａが狭くされてもよい。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。
【００４６】
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できる。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。
【００４７】
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ミニピクセル１３が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、右眼画像を表示するミニピクセル１３の数を変更させてよい。この場合、コントローラ３０は、表示パネル１０に、右眼画像を表示するミニピクセル１３の階調を変更させてよい。このようにすることで、各サブピクセル１２に表示される右眼画像の輝度が一定に維持されうる。
【００４８】
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、右眼画像を表示するミニピクセル１３の数を減少させてよい。この場合、コントローラ３０は、表示パネル１０に、右眼画像を表示するミニピクセル１３の階調を高くさせてよい。
【００４９】
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、右眼画像を表示するミニピクセル１３の数を増加させてよい。この場合、コントローラ３０は、表示パネル１０に、右眼画像を表示するミニピクセル１３の階調を低くさせてよい。
【００５０】
表示パネル１０における画像が、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の透光領域２０Ａを介して右眼５Ｒで視認できる右眼可視領域１８Ｒが形成される。表示パネル１０における画像が、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の透光領域２０Ａを介して左眼５Ｌで視認できる左眼可視領域１８Ｌが形成される。
【００５１】
即ち、表示パネル１０における画像が、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、クロストークの原因となる箇所のみ、ミニピクセル１３に表示させる画像を変更することができる。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を実現できる。更に、表示パネル１０における画像が、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を高めることができる。
【００５２】
コントローラ３０は、表示パネル１０の左眼可視領域１８Ｌ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に左眼画像の一部を表示させる。
【００５３】
コントローラ３０は、表示パネル１０の右眼可視領域１８Ｒ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に右眼画像の一部を表示させる。
【００５４】
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てよい。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、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。
【００５５】
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してよい。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いう。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などからの検出信号に基づいて、利用者の視点位置を検出してもよい。
【００５６】
コントローラ３０は、利用者の視点位置に基づいて、ミニピクセル１３に表示させる画像を右眼画像とするか否か、或いは、ミニピクセル１３に表示させる画像を左眼画像とするか否かを決定してよい。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、左眼可視領域１８Ｌ及び右眼可視領域１８Ｒそれぞれに含まれるミニピクセル１３を判定してよい。
【００５７】
例えば、利用者の視点位置が第１位置に存在する場合、左眼可視領域１８Ｌ及び右眼可視領域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に表示させる画像を右眼画像と決定している。
【００５８】
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、左眼可視領域１８Ｌ及び右眼可視領域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に左眼画像及び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ことで、クロストークが低減されうる。
【００５９】
１つのサブピクセル１２内において右眼画像及び左眼画像をそれぞれ表示させるミニピクセル１３の個数の割合は、図５Ｂの例に限定されない。
【００６０】
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位置へと移ることによって右眼可視領域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へと変更してよい。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してよい。
【００６１】
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、左眼画像を表示し続けるミニピクセル１３の数が減少する。コントローラ３０は、左眼画像を表示し続けるミニピクセル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、輝度を高めてよい。このようにすることで、サブピクセル１２に表示される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。
【００６２】
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してよい。
【００６３】
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、バリアパネル２０の光透過率、などを任意に制御することが可能である。
【００６４】
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単位で制御できる。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。
【００６５】
＜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。
【００６６】
図５Ａ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、左眼可視領域１８Ｌは、Ｒを表示する６個のミニピクセル１３を含む。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、左眼可視領域１８Ｌは、Ｇを表示する６個のミニピクセル１３を含む。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、左眼可視領域１８Ｌは、Ｂを表示する６個のミニピクセル１３を含む。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。
【００６７】
利用者の視点位置が第１位置にある場合、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。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の透光領域２０Ａを介して、表示パネル１０の左眼可視領域１８Ｌにおけるこれらのミニピクセル１３に表示される左眼画像を視認する。
【００６８】
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。
【００６９】
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、左眼可視領域１８Ｌは、Ｒを表示する６個のミニピクセル１３を含む。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、左眼可視領域１８Ｌは、Ｇを表示する６個のミニピクセル１３を含む。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、左眼可視領域１８Ｌは、Ｂを表示する６個のミニピクセル１３を含む。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。
【００７０】
利用者の視点位置が第２位置にある場合、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。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。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の透光領域２０Ａを介して、表示パネル１０の左眼可視領域１８Ｌにおけるこれらのミニピクセル１３に表示される左眼画像を視認する。
【００７１】
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。
【００７２】
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できる。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で右眼画像を視認することなく、常に左眼５Ｌで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で右眼画像を視認する場合も同一又は類似に制御されうる。
【００７３】
画像を表示する単位となるミニピクセル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。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いう。
【００７４】
左眼可視領域１８Ｌと右眼可視領域１８Ｒとが隣接していると仮定する。左眼可視領域１８Ｌと右眼可視領域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決定されうる。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。
【００７５】
図７に例示されるように、光学部材がレンチキュラレンズ２５として構成されてもよい。光学部材がレンチキュラレンズ２５として構成される場合、光学部材は、Ｙ軸方向に延在し、Ｘ軸方向に配列しているシリンドリカルレンズ２６を備えてよい。この場合、シリンドリカルレンズ２６は、光学素子３５に対応する。
【００７６】
レンチキュラレンズ２５として構成される光学部材は、バリアパネル２０として構成される光学部材と同一又は類似に機能しうる。例えば、光学素子３５としてのシリンドリカルレンズ２６は、表示パネル１０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に到達させないように機能しうる。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、光学素子３５としてのシリンドリカルレンズ２６は、表示パネル１０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に到達させないように機能しうる。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。
【００７７】
＜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）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。つまり、ＨＵＤ２００は、画像光を被投影部材１２０に投影する。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。
【００７８】
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。
【００７９】
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、水平方向に沿った、左眼５Ｌ及び右眼５Ｒの移動距離を算出してよい。
【００８０】
＜変形例＞
本実施形態では、表示装置１００が、３次元画像を表示することを前提として説明したが、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次元画像を表示してもよい。例えば、表示装置１００は、表示面１０Ａの全部に３次元画像を表示してもよい。例えば、表示装置１００は、表示面１０Ａの全部に２次元画像を表示してもよい。表示パネル１０は、３次元画像を表示するサブピクセル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してよい。表示パネル１０は、２次元画像を表示するサブピクセル１２に含まれる複数のミニピクセル１３に同じ画像を表示してよい。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。
【００８１】
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。このような構成において、バリアパネル２０は、表示パネル１０の左眼画像領域ＰｇＬ及び右眼画像領域ＰｇＲそれぞれに位置するミニピクセル１３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を制御する。具体的には、バリアパネル２０において、各複数の画素は、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複数の画素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複数の画素が、垂直方向において１個の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。
【００８２】
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。
【００８３】
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、透光状態の領域の位置に基づいて、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。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。
【００８４】
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。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、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、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。
【００８５】
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。
【００８６】
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、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。
【００８７】
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、眼球配列方向に沿った、左眼５Ｌ及び右眼５Ｒの移動距離を検出してもよい。
【００８８】
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。
【００８９】
一実施形態に係る表示パネル１０において、ピクセル１１は、サブピクセル１２を含まず、ミニピクセル１３を含んでよい。つまり、ミニピクセル１３は、サブピクセル１２を単位として表示する色が決定されなくてもよい。例えば、同じ色を表示するミニピクセル１３が水平方向に並んでよい。Ｒ、Ｇ及びＢをそれぞれ表示するミニピクセル１３が垂直方向に並んでもよい。ピクセル１１において、Ｒ、Ｇ及びＢをそれぞれ表示するミニピクセル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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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】
【００９４】
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      遮光領域
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
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2020076810.tif 000006
【図４】
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【図５Ａ】
2020076810.tif 000008
【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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