(57)【要約】【課題】裸眼立体視において、クロストークを抑制することができる表示装置を提供する。【解決手段】複数の短冊状の左眼用画像及び右眼用画像が交互に第１の配列パターンで配列された立体視用画像を風防ガラス１５に向けて投射する映像素子４０と、映像素子４０と風防ガラス１５との間に設けられ、立体視用画像を、左眼用画像と右眼用画像とに分離する複数の分離部（スリット５０ａ）が格子状に第２の配列パターンで配列された視差光学素子（視差バリア５０）と、を備え、風防ガラス１５は、予め定められた曲面形状を有し、第１の配列パターン及び第２の配列パターンの少なくとも一方は、当該曲面形状に対応する不均一な配列パターンである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の短冊状の左眼用画像及び右眼用画像が交互に第１の配列パターンで配列された立体視用画像を風防ガラスに向けて投射する映像素子と、
前記映像素子と前記風防ガラスとの間に設けられ、前記立体視用画像を、前記左眼用画像と前記右眼用画像とに分離する複数の分離部が格子状に第２の配列パターンで配列された視差光学素子と、を備え、
前記風防ガラスは、予め定められた曲面形状を有し、
前記第１の配列パターン及び前記第２の配列パターンの少なくとも一方は、前記曲面形状に対応する不均一な配列パターンである
表示装置。
【請求項２】
前記風防ガラスの曲率半径は、前記立体視用画像が投射される位置によって異なる
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記複数の分離部のうち、隣り合う二つの分離部の間隔は、前記隣り合う二つの分離部と光学的に対向する前記風防ガラス上の位置における曲率半径が小さいほど広い
請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記左眼用画像及び前記右眼用画像の配列方向における幅は、前記左眼用画像及び前記右眼用画像が前記風防ガラスに投射される位置における曲率半径が小さいほど狭い
請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記複数の分離部の少なくとも一つは湾曲している
請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記左眼用画像及び前記右眼用画像の少なくとも一つは湾曲している
請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記分離部は、スリット又はレンズのいずれか一方である
請求項１〜６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
ユーザの左眼及び右眼の位置を検出する検出部をさらに備え、
前記検出部によって検出された前記位置に基づいて、前記第１の配列パターン及び前記第２の配列パターンの少なくとも一方を変更する
請求項１〜７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
複数の短冊状の左眼用画像及び右眼用画像が交互に第１の配列パターンで配列された立体視用画像を風防ガラスに向けて投射する映像素子と、
前記映像素子と前記風防ガラスとの間に設けられ、前記立体視用画像を、前記右眼用画像と前記左眼用画像とに分離する複数の分離部が格子状に第２の配列パターンで配列された視差光学素子と、を備える表示装置の表示方法であって、
前記風防ガラスは、予め定められた曲面形状を有し、
前記第１の配列パターン及び前記第２の配列パターンの少なくとも一方を、前記曲面形状に対応する不均一な配列パターンとする
表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に、車両用の表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用の表示装置として、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）が知られている（例えば特許文献１参照）。ヘッドアップディスプレイでは、例えば、車両の状態を示すオブジェクト（例えば、スピードメータ）や、車両をナビゲートするためのオブジェクトが表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０９００７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方で、裸眼立体視用の表示装置が知られている。裸眼立体視用の表示装置においては、互いに異なる左眼用画像及び右眼用画像が投射される。このような裸眼立体視用の表示装置において、右眼用画像がユーザの左眼に、又は、左眼用画像がユーザの右眼に入射されることは、クロストークと呼ばれ、裸眼立体視を妨げる一因となる。
【０００５】
本発明は、裸眼立体視においてクロストークを抑制することができる表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る表示装置は、複数の短冊状の左眼用画像及び右眼用画像が交互に第１の配列パターンで配列された立体視用画像を風防ガラスに向けて投射する映像素子と、前記映像素子と前記風防ガラスとの間に設けられ、前記立体視用画像を、前記左眼用画像と前記右眼用画像とに分離する複数の分離部が格子状に第２の配列パターンで配列された視差光学素子と、を備え、前記風防ガラスは、予め定められた曲面形状を有し、前記第１の配列パターン及び前記第２の配列パターンの少なくとも一方は、前記曲面形状に対応する不均一な配列パターンである。
【０００７】
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよい。また、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の表示装置は、裸眼立体視においてクロストークを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１に係る表示装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る表示装置の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る投射部を説明するための模式図である。
【図４】図４は、視差バリアにおけるスリットの配列パターンの概要を説明するための模式図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る表示装置において、３Ｄ画像を表示する手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、実施の形態２に係る投射部を説明するための模式図である。
【図７】図７は、実施の形態２に係る表示装置において、３Ｄ画像を表示する手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、視差バリア方式による裸眼立体視の原理を説明するための模式図である。
【図９】図９は、視差バリアの概要を説明するための模式図である。
【図１０】図１０は、視差バリア方式による裸眼立体視における風防ガラスの形状による影響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】
【００１０】
（本発明の基礎となった知見）
まず、ユーザが裸眼で立体視可能な３Ｄ画像の投射方法について図８及び図９を用いて説明する。
【００１１】
図８は、視差バリア方式による裸眼立体視の原理を説明するための模式図（上面図）である。
【００１２】
図８に示されるように、３Ｄ画像を投射する投射部１２０は、主に、映像素子４００及び視差バリア５００を備える。
【００１３】
図８に示される映像素子４００は、複数の短冊状の左眼用画像及び右眼用画像が交互に配列された立体視用画像を投射する素子であって、例えば、プロジェクタ用の透過型液晶素子などから構成される。
【００１４】
図８に示される視差バリア５００は、映像素子４００から投射された立体視用画像を左眼用画像と右眼用画像とに分離する分離部が格子状に配列された視差光学素子である。視差バリア５００の分離部は、スリット５００ａから構成される。
【００１５】
図９は、視差バリア５００の概要を説明するための模式図（正面図）である。
【００１６】
図９に示されるように、視差バリア５００には、複数のスリット５００ａが均一な配列パターンで設けられている。
【００１７】
視差バリア方式では、図８に示される投射部１２０の映像素子４００において、複数の画素の列に対して、左眼用の画素列４００Ｌと右眼用の画素列４００Ｒとが交互に、均一な配列パターンで割り当てられる。
【００１８】
また、図８に示されるように、投射部１２０の映像素子４００の前（映像素子４００とユーザとの間）に、視差バリア５００が設けられる。
【００１９】
図８に示される映像素子４００の左眼用の画素列４００Ｌから出力される短冊状の左眼用画像は、視差バリア５００に設けられたスリット５００ａを通ってユーザの左眼２０Ｌに入射する（図８の実線参照）。同様に、右眼用の画素列４００Ｒから出力される短冊状の右眼用画像は、スリット５００ａを通ってユーザの右眼２０Ｒに入射する（図８の点線参照）。ここで、ユーザ２０の左眼によって視認される画像（左眼用画像）と、右眼によって視認される画像（右眼用画像）とは、視差を有する互いに異なる画像である。このため、当該画像の視差により、当該画像はユーザによって、立体的に知覚される。
【００２０】
以上のように、投射部１２０は、ユーザが裸眼で立体視可能な３Ｄ画像（３Ｄ画像を構成する光）を投射することができる。
【００２１】
しかしながら、車両用の表示装置においては、以下のような問題が生じることが見出された。すなわち、車両用の表示装置においては、投射部１２０から投射される３Ｄ画像は、車両の風防ガラス（フロントガラス）に投射されて、その反射光がユーザに視認される。そのため、車両の風防ガラスが曲面形状を有する場合には、風防ガラスによる反射光が、ユーザの眼の位置に到達しないことがある。この問題について図１０を用いて説明する。
【００２２】
図１０は、視差バリア方式による裸眼立体視における風防ガラスの形状による影響を説明するための模式図（上面図）である。図１０においては、風防ガラス１５を、それと光学的に等価な透過型の光学素子によって表現している。図１０は、例えば、車両の右側に運転席があり、運転席側の風防ガラス１５に３Ｄ画像を投射する場合を示している。この場合、風防ガラス１５の左側は平面に近いが、風防ガラス１５の右側に進むにしたがって湾曲する。したがって、３Ｄ画像が風防ガラス１５に投射された場合に、当該３Ｄ画像が偏向される角度が、投射される風防ガラス１５の位置に応じて異なる。
【００２３】
これにより、図１０に示されるように、風防ガラス１５によって反射された左眼用画像及び右眼用画像の一部が、ユーザの眼（左眼２０Ｌ及び右眼２０Ｒ）に入射されない場合がある。さらに、図１０に示されるように、右眼用画像の一部が左眼２０Ｌに入射されるクロストークが発生する場合もある。
【００２４】
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、裸眼立体視においてクロストークを抑制することができる表示装置を提供する。
【００２５】
上記課題を達成するために、本発明の一態様に係る表示装置は、複数の短冊状の左眼用画像及び右眼用画像が交互に第１の配列パターンで配列された立体視用画像を風防ガラスに向けて投射する映像素子と、前記映像素子と前記風防ガラスとの間に設けられ、前記立体視用画像を、前記左眼用画像と前記右眼用画像とに分離する複数の分離部が格子状に第２の配列パターンで配列された視差光学素子と、を備え、前記風防ガラスは、予め定められた曲面形状を有し、前記第１の配列パターン及び前記第２の配列パターンの少なくとも一方は、前記曲面形状に対応する不均一な配列パターンである。
【００２６】
また、前記風防ガラスの曲率半径は、前記立体視用画像が投射される位置によって異なってもよい。
【００２７】
また、前記複数の分離部のうち、隣り合う二つの分離部の間隔は、前記隣り合う二つの分離部と光学的に対向する前記風防ガラス上の位置における曲率半径が小さいほど広くてもよい。
【００２８】
また、前記左眼用画像及び前記右眼用画像の配列方向における幅は、前記左眼用画像及び前記右眼用画像が前記風防ガラスに投射される位置における曲率半径が小さいほど狭くてもよい。
【００２９】
また、前記複数の分離部の少なくとも一つは湾曲していてもよい。
【００３０】
また、前記左眼用画像及び前記右眼用画像の少なくとも一つは湾曲していてもよい。
【００３１】
また、前記分離部は、スリット又はレンズのいずれか一方であってもよい。
【００３２】
また、ユーザの左眼及び右眼の位置を検出する検出部をさらに備え、前記検出部によって検出された前記位置に基づいて、前記第１の配列パターン及び前記第２の配列パターンの少なくとも一方を変更してもよい。
【００３３】
また、上記課題を達成するために、本発明の一態様に係る表示方法は、複数の短冊状の左眼用画像及び右眼用画像が交互に第１の配列パターンで配列された立体視用画像を風防ガラスに向けて投射する映像素子と、前記映像素子と前記風防ガラスとの間に設けられ、前記立体視用画像を、前記右眼用画像と前記左眼用画像とに分離する複数の分離部が格子状に第２の配列パターンで配列された視差光学素子と、を備える表示装置の表示方法であって、前記風防ガラスは、予め定められた曲面形状を有し、前記第１の配列パターン及び前記第２の配列パターンの少なくとも一方を、前記曲面形状に対応する不均一な配列パターンとする。
【００３４】
なお、これらの全般的又は具体的な態様は、システム、装置、集積回路、又はコンピュータプログラム又は記録媒体で実現されてもよい。また、これらの全般的又は具体的な態様は、システム、装置、集積回路、及びコンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【００３５】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３６】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００３７】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１に係る表示装置について、図１〜５を用いて説明する。
【００３８】
［１−１．表示装置の構成］
まず、本実施の形態に係る表示装置の構成について図１及び図２を用いて説明する。
【００３９】
図１は、本実施の形態に係る表示装置の機能構成を示すブロック図である。
【００４０】
図２は、本実施の形態に係る表示装置の構成を示す模式図である。
【００４１】
図１に示されるように、表示装置１０は、検出部１１と、投射部１２と、制御部１３と取得部１４とを備える。
【００４２】
図１に示される表示装置１０は、いわゆるヘッドアップディスプレイであり、図２に示されるように車室内に設けられる。表示装置１０の投射部１２は、風防ガラス１５に画像を投射し、風防ガラス１５において反射された画像をユーザ２０に視認させる。
【００４３】
図１及び図２に示される検出部１１は、ユーザ２０の両眼の位置を検出する。検出部１１は、具体的には、例えば、少なくともユーザ２０の顔面を撮影する撮像部（撮像装置）と、撮影された画像を用いて眼の位置を検出する処理部とからなる。つまり、検出部１１は、ユーザ２０の顔面を正面から撮影するとともに、撮影した画像を用いてユーザ２０の両眼の位置を検出する。なお、両眼の位置の検出には、既存の顔認識技術など、どのような方法が用いられてもよい。また、検出部１１による両眼の位置の検出は、例えば、１秒間に３０〜６０回程度行われる。
【００４４】
図１及び図２に示される投射部１２は、ユーザ２０が裸眼で立体視可能な３Ｄ画像を投射することができる画像投射装置である。投射部１２は、本実施の形態では、タブレット状の画像投射装置であり、例えば、図２に示されるように車両のダッシュボードに取り付けられる。
【００４５】
投射部１２は、風防ガラス１５に向けて光を投射し、風防ガラス１５における反射を利用して位置３０に画像（虚像）を結像させることができる。つまり、投射部１２から３Ｄ画像（３Ｄ画像を構成する光）が投射される場合、３Ｄ画像は位置３０に表示される。ここで、ユーザ２０の左眼によって視認される画像（左眼用画像）と、右眼によって視認される画像（右眼用画像）とは、視差を有する互いに異なる画像である。このため、当該３Ｄ画像に含まれる各オブジェクトは、当該オブジェクトの視差に応じて、手前側の位置３０ａや、奥側の位置３０ｂなどに知覚される。
【００４６】
投射部１２の画像の投射は、具体的には、反射型液晶及びＬＥＤを使用したＬＣＯＳ方式、マイクロミラーアレイ及びＬＥＤを使用したＤＬＰ（登録商標）方式、ＭＥＭＳミラー及び半導体レーザを使用したレーザ走査方式（ラスタースキャン方式）などによって実現される。なお、投射部１２が投射する３Ｄ画像は、裸眼で立体視可能な画像であり、これについての詳細は後述する。
【００４７】
図１に示される取得部１４は、車両から当該車両に関する情報を取得する。車両に関する情報は、具体的には、車速情報などである。なお、取得部１４は、スマートフォンや、車両内に設けられたカーナビゲーション装置など、表示装置１０とは異なる装置から情報を取得してもよい。なお、取得部１４の情報の取得には、有線又は無線のどのような通信ネットワーク（又は、通信インターフェース）が用いられてもよい。
【００４８】
図１に示される制御部１３は、取得部１４が取得した情報、及び、検出部１１の検出結果に応じて投射部１２に投射させる３Ｄ画像を調整する処理部である。制御部１３は、例えば、取得部１４が取得した情報に基づいて、ナビゲーション用の矢印を含む画像や、スピードメータを含む画像などを投射させる。
【００４９】
制御部１３は、具体的には、プロセッサである。なお、制御部１３は、ハードウェアのみで構成されてもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現されてもよい。制御部１３は、例えば、マイコンなどでも実現できる。
【００５０】
［１−２．投射部の構成］
次に、本実施の形態に係る表示装置１０の投射部１２について説明する。本実施の形態に係る表示装置１０において、３Ｄ画像を投射する投射部１２は、図８〜１０を用いて上述した投射部１２０と同様に視差バリア方式で３Ｄ画像を投射する。しかしながら、本実施の形態に係る投射部１２は、視差バリアのスリットの配列パターンにおいて、上述した投射部１２０と異なる。以下、図３及び図４を用いて、本実施の形態に係る投射部１２について説明する。
【００５１】
図３は、本実施の形態に係る投射部１２を説明するための模式図（上面図）である。
【００５２】
図３に示されるように、３Ｄ画像を投射する投射部１２は、主に、映像素子４０及び視差バリア５０を備える。また、図３においては、投射部１２から３Ｄ画像が投射される風防ガラス１５が、それと光学的に等価な透過型の光学素子によって表されている。
【００５３】
図３に示される映像素子４０は、複数の短冊状の左眼用画像及び右眼用画像が交互に配列された立体視用画像を風防ガラス１５に向けて投射する素子であって、例えば、プロジェクタ用の透過型液晶素子などから構成される。図３に示されるように、本実施の形態においては、図８を用いて上述した映像素子４００と同様に、映像素子４０において、複数の画素列に対して、左眼用画像を出力する左眼用の画素列４０Ｌと右眼用画像を出力する右眼用の画素列４０Ｒとが交互に割り当てられる。
【００５４】
図３に示される視差バリア５０は、映像素子４０と風防ガラス１５との間に設けられ、映像素子４０が投射する立体視用画像を、左眼用画像と右眼用画像とに分離する複数の分離部が格子状に配列された視差光学素子である。本実施の形態においては、当該分離部は、複数のスリット５０ａから構成される。上述した映像素子４０から投射された立体視用画像が、視差バリア５０によって、３Ｄ画像とされる。
【００５５】
本実施の形態の視差バリア５０のスリット５０ａは、図３の右側に進むほどスリット間隔が広くなるような、不均一な配列パターンで形成されている。当該不均一な配列パターンは、図３の右側に進むほど曲率半径が小さくなる風防ガラス１５の曲面形状に対応する配列パターンである。すなわち、隣り合う二つのスリット５０ａの間隔は、それと光学的に対向する風防ガラス１５上の位置における曲率半径が小さいほど広くなるように形成されている。
【００５６】
以上のようにスリット５０ａが不均一な配列パターンで配列されることにより、風防ガラス１５による３Ｄ画像の光路の偏向による影響が抑制される。これにより、図３に示されるように、左眼用画像及び右眼用画像が、それぞれ、左眼２０Ｌ及び右眼２０Ｒに入射される。図３に示される視差バリア５０について、図４を用いて更に詳細に説明する。
【００５７】
図４は、図３に示される視差バリア５０におけるスリット５０ａの配列パターンの概要を説明するための模式図（正面図）である。
【００５８】
図４に示される例では、視差バリア５０の複数のスリット５０ａは、図４の右側及び下側に進むほど、スリット間隔が広くなるような、不均一な配列パターンを有する。また、図４に示される例では、スリット５０ａの一部が湾曲している。当該不均一な配列パターンは、図２に示されるユーザ２０から見て右側及び上側に進むほど曲率半径が小さくなるような曲面形状を有する風防ガラス１５に対応する配列パターンである。
【００５９】
図４に示されるような視差バリア５０により、図３に示されるように、風防ガラス１５によって３Ｄ画像（左眼用画像及び右眼用画像）の光路（図３の実線及び点線参照）に与えられる影響が抑制される。すなわち、図１０に示される例で見られたようなクロストークの発生が軽減される。
【００６０】
［１−３．表示方法］
次に、本実施の形態に係る表示装置１０における３Ｄ画像の表示方法について、図５を用いて説明する。
【００６１】
図５は、本実施の形態に係る表示装置１０において、３Ｄ画像を表示する手順を示すフローチャートである。
【００６２】
まず、表示装置１０の投射部１２から３Ｄ画像が投射される風防ガラス１５の、形状（各位置の曲率半径など）、及び、投射部１２に対する相対位置のデータが取得される（Ｓ１）。これにより、投射部１２から風防ガラス１５に投射される画像の光路を、光線追跡により正確に算出することができる。
【００６３】
次に、ユーザ２０の両眼位置のデータが取得される（Ｓ２）。ここで、当該両眼位置のデータは、想定されるユーザ２０の両眼位置を取得してもよいし、実際にユーザ２０が車両の座席に座った状態で、検出部１１によって取得してもよい。当該データにより、投射部１２から投射される３Ｄ画像の光路の目的位置を定めることができる。
【００６４】
次に、以上で取得されたデータを用いて、映像素子４０の左眼用画像及び右眼用画像が、それぞれ、ユーザ２０の左眼２０Ｌ及び右眼２０Ｒに入射されるように、光線追跡を行う。これにより、視差バリア５０のスリット５０ａの配列パターンが算出される。そして、当該配列パターンを有する視差バリア５０が形成される（Ｓ３）。視差バリア５０としては、スリット５０ａの配列パターンが固定された光学素子が用いられてもよいし、配列パターンが可変の液晶バリアなどの光学素子が用いられてもよい。配列パターンが可変の視差バリア５０を用いる場合には、取得されたデータに基づいて、制御部１３によって、自動的にスリット５０ａの配列パターンを調整することができる。さらに、ユーザ２０の両眼位置を検出部１１によって定期的に検出し、検出された両眼位置に応じた配列パターンに定期的に調整することもできる。これにより、ユーザ２０の姿勢が変化するなどして、ユーザ２０の両眼位置が変動する場合にも、ユーザ２０の裸眼による良好な立体視を可能とする。
【００６５】
以上のように、視差バリア５０が形成された後、映像素子４０から視差バリア５０に立体視用画像が投射されて３Ｄ画像とされ、当該３Ｄ画像が投射部１２から投射される（Ｓ４）。そして、風防ガラス１５に投射されて反射した３Ｄ画像をユーザ２０が視認することによって、ユーザ２０の裸眼による立体視が可能となる。
【００６６】
以上に述べた本実施の形態の表示方法によれば、裸眼立体視においてクロストークを抑制することができる。
【００６７】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る表示装置について説明する。
【００６８】
上記実施の形態１に係る表示装置においては、クロストークを軽減するために、視差バリアにおけるスリットの配列パターンを不均一とした。本実施の形態においては、視差バリアのスリット配列は均一として、映像素子が投射する立体視用画像の配列パターンを不均一とすることで、クロストークを軽減する。
【００６９】
本実施の形態の表示装置は、上記実施の形態１の表示装置と、投射部の視差バリア及び映像素子において相違し、その他の構成要素は同一であるため、投射部以外の構成要素については、説明を省略する。
【００７０】
［２−１．投射部の構成］
図６は、本実施の形態に係る投射部を説明するための模式図（上面図）である。
【００７１】
図６に示されるように、本実施の形態の投射部１２ａは、スリット５１ａの配列パターンが均一な視差光学素子である視差バリア５１と、立体視用画像における複数の短冊状の左眼用画像及び右眼用画像の配列パターンが不均一な映像素子４１とを備える。
【００７２】
図６に示される映像素子４１において、複数の画素列に対して、左眼用画像を出力する左眼用の画素列４１Ｌと右眼用画像を出力する右眼用の画素列４１Ｒとが交互に不均一な配列方向（図６の左右方向）における幅で割り当てられる。ここでは、図６において、映像素子４１の右側に進むほど、左眼用画像及び右眼用画像の配列方向の幅が小さくなるように各画素列の幅が設定されている。すなわち、左眼用画像及び右眼用画像の配列方向における幅が、左眼用画像及び右眼用画像が風防ガラス１５に投射される位置における曲率半径が小さいほど狭くなるように設定されている。これにより、右側に進むほど曲率半径が小さくなる曲面形状を有する風防ガラス１５の、左眼用画像及び右目用画像の光路に対する影響が抑制されて、表示装置のクロストークが軽減される。
【００７３】
さらに、図２に示されるユーザ２０から見て右側及び上側に進むほど曲率半径が小さくなるような風防ガラス１５の曲面形状に対応するように、立体視画像の左眼用画像及び右眼用画像が、不均一な配列パターンで配列されてもよい。この場合、立体視画像の左眼用画像及び右眼用画像の少なくとも一つは、湾曲し得る。
【００７４】
以上のように、投射部１２ａにおいて、均一な配列パターンを有する複数のスリット５１ａを備えた視差バリア５１と、風防ガラス１５の曲面形状に対応する不均一な配列パターンを有する左眼用画像及び右眼用画像からなる立体視用画像を投射する映像素子４１とを用いることにより、クロストークが軽減される。
【００７５】
［２−２．表示方法］
次に、本実施の形態に係る表示装置における３Ｄ画像の表示方法について、図７を用いて説明する。
【００７６】
図７は、本実施の形態に係る表示装置において、３Ｄ画像を表示する手順を示すフローチャートである。
【００７７】
ここで、図７に示される工程Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ１４は、それぞれ、上記実施の形態１で図５を用いて説明した工程Ｓ１、Ｓ２及びＳ４と同様であるため、説明を省略し、工程Ｓ１３だけを説明する。
【００７８】
工程Ｓ１３において、工程Ｓ１１で取得された風防ガラス１５の形状（各位置の曲率半径など）及び位置データと、工程Ｓ１２で取得されたユーザ２０の両眼位置データとを用いて、左眼用画像及び右眼用画像からなる立体視用画像を生成する。ここで、当該立体視用画像の配列パターンは、立体視用画像の左眼用画像及び右眼用画像が、それぞれ、ユーザ２０の左眼２０Ｌ及び右眼２０Ｒに入射されるように、光線追跡により算出される。そして、算出された配列パターンに基づいて、映像素子４１によって立体視用画像を生成させる。立体視用画像の左眼用画像及び右眼用画像の配列パターンは、検出部１１によって取得された両眼位置データに基づいて、制御部１３によって自動的に調整されてもよい。さらに、ユーザ２０の両眼位置を検出部１１によって定期的に検出し、検出された両眼位置に応じた立体視用画像を生成するように定期的に調整することもできる。これにより、ユーザ２０の姿勢が変化するなどして、ユーザ２０の両眼位置が変動する場合にも、ユーザ２０の裸眼による良好な立体視を可能とする。
【００７９】
（その他の実施の形態）
以上のように、本発明の例示として、実施の形態１及び実施の形態２を説明した。しかしながら、本発明は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記各実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【００８０】
例えば、上記各実施の形態においては、視差光学素子として、視差バリアを用いたが、他の視差光学素子を用いてもよい。例えば、他の視差光学素子として、レンチキュラーレンズを用いる場合には、左眼用画像と右眼用画像とを分離するレンズの配列パターンを不均一としてもよい。
【００８１】
また、上記各実施例では、ユーザの視点位置に応じて配列パターンを計算する例を示したが、配列パターンは風防ガラスの形状に応じて固定パターンとし、視点位置の移動によって、上記配列パターンを平行移動してもよい。これにより、動作時の計算量を軽減し、消費電力を抑制する、発熱を抑制する、より安価な演算素子を用いて安価に構成できる、などの効果がある。
【００８２】
また、上記各実施の形態においては、視差光学素子及び立体視用画像のいずれか一方の配列パターンを不均一としたが、両方を不均一としてもよい。これにより、各配列パターンの不均一度を小さくすることができる。
【００８３】
また、上記各実施の形態においては、ユーザから見て右側に進むほど曲率半径が小さくなる曲面形状を有する風防ガラスを用いる例を示したが、風防ガラスが有する曲面形状はこれに限られない。例えば、ユーザから見て左側に進むほど曲率半径が小さくなる曲面形状を有する風防ガラスなど、任意の曲面形状を有する風防ガラスに対して、クロストークを軽減し得る表示装置を実現することができる。
【００８４】
また、上記各実施の形態に係る表示装置は、車両以外の輸送用機器（例えば、飛行機、船舶など）に設けられてもよい。
【００８５】
また、上記実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【００８６】
以上、一つ又は複数の態様に係る表示装置（表示方法）について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【００８７】
例えば、上記各実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、車両用のヘッドアップディスプレイとして有用である。
【符号の説明】
【００８９】
１０  表示装置
１１  検出部
１２、１２ａ、１２０  投射部
１３  制御部
１４  取得部
１５  風防ガラス
２０  ユーザ
２０Ｌ  左眼
２０Ｒ  右眼
３０、３０ａ、３０ｂ  位置
４０、４１、４００  映像素子
４０Ｌ、４１Ｌ、４００Ｌ  左眼用の画素列
４０Ｒ、４１Ｒ、４００Ｒ  右眼用の画素列
５０、５１、５００  視差バリア
５０ａ、５１ａ、５００ａ  スリット
【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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