(57)【要約】【課題】２次元画像の空間的な解像度を低下させることなく、２次元画像と３次元画像との混在表示を可能にする。【解決手段】画像を表示する所定の表示領域を有する表示部と、前記所定の表示領域内の第１の領域に３次元画像を表示させると共に、前記所定の表示領域内の第２の領域に２次元画像を表示させ、かつ前記３次元画像と前記２次元画像とを時分割で表示させる制御部とを備える。３次元画像の表示タイミングに応じてパララックス機能をオン状態にする可変式のパララックス素子をさらに備えていても良い。【選択図】図１
2013231933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する所定の表示領域を有する表示部と、
前記所定の表示領域内の第１の領域に３次元画像を表示させると共に、前記所定の表示領域内の第２の領域に２次元画像を表示させ、かつ前記３次元画像と前記２次元画像とを時分割で表示させる制御部と
を備えた表示装置。
【請求項２】
前記３次元画像は、複数の視点画像を含み、
前記表示部に表示された前記複数の視点画像をそれぞれ異なる方向に分離するパララックス機能を有し、前記３次元画像の表示タイミングに応じて前記パララックス機能をオン状態にする可変式のパララックス素子をさらに備えた
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記パララックス素子は、前記３次元画像を表す画像データの前記表示部への書き込み開始時点から所定期間遅延させたタイミングで前記パララックス機能をオン状態にする
請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記３次元画像および前記２次元画像の表示タイミングに応じて、前記表示部に向けて画像表示用の光を発するバックライトをさらに備えた
請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記バックライトは、前記３次元画像が表示される場合および前記２次元画像が表示される場合のそれぞれについて、前記３次元画像または前記２次元画像を表す画像データの前記表示部への書き込み開始時点から所定期間遅延させたタイミングで発光を開始する
請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記バックライトは、前記３次元画像が表示される場合に対して２次元画像が表示される場合の発光輝度を小さくする
請求項４に記載の表示装置。
【請求項７】
前記パララックス素子は、
前記３次元画像の表示タイミングに応じて第１の照明光を発する少なくとも１つの第１の光源と、
前記２次元画像の表示タイミングに応じて第２の照明光を発する少なくとも１つの第２の光源と、
前記第１の照明光が入射した場合には前記３次元画像を表示するための第１のバックライトおよびパララックスバリアとして機能し、前記第２の照明光が入射した場合には前記２次元画像を表示するための第２のバックライトとして機能する導光板とを有する
請求項２に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１の光源は、前記３次元画像を表す画像データの前記表示部への書き込み開始時点から所定期間遅延させたタイミングで発光を開始し、
前記第２の光源は、前記２次元画像を表す画像データの前記表示部への書き込み開始時点から所定期間遅延させたタイミングで発光を開始する
請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第１の領域内に前記第２の領域が部分的に含まれている
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記制御部は、１フレーム期間内に前記３次元画像と前記２次元画像とを時分割で表示させる
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記制御部は、同一の前記３次元画像を複数回表示させた後、同一の前記２次元画像を複数回表示させる
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１２】
表示装置を含み、
前記表示装置は、
画像を表示する所定の表示領域を有する表示部と、
前記所定の表示領域内の第１の領域に３次元画像を表示させると共に、前記所定の表示領域内の第２の領域に２次元画像を表示させ、かつ前記３次元画像と前記２次元画像とを時分割で表示させる制御部と
を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、３次元表示（立体表示）を行う表示装置、およびそのような表示装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
３次元表示を行う手法としては、立体視用の眼鏡を用いる眼鏡方式と、立体視用の特殊な眼鏡を用いることなく裸眼での立体視を可能にした裸眼方式とがある。裸眼方式の代表的なものとしては、パララックスバリア方式とレンチキュラレンズ方式とがある。パララックスバリア方式やレンチキュラ方式の場合、２次元表示パネルに立体視用の複数の視点画像（２視点の場合には右眼用視点画像と左眼用視点画像）を空間分割して表示し、その視点画像をパララックス素子によって水平方向に分離することで立体視が行われる。パララックスバリア方式の場合、パララックス素子としてスリット状の開口部が設けられたパララックスバリアを用いる。レンチキュラ方式の場合、パララックス素子として、シリンドリカル状の分割レンズを複数並列配置したレンチキュラレンズが用いられる。
【０００３】
パララックス素子を用いた表示装置では、複数の視点画像を空間分割して表示するため、空間的な解像度が低下してしまう。特許文献１には、パララックスバリアの開口部の位置と複数の視点画像の表示位置とを時分割で切り替えることにより３次元表示時における空間的な解像度の低下を改善する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０４１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
パララックス素子を用いた表示装置において、画面の一部の領域のみを３次元表示としたい場合がある。この場合、他の領域には複数の視点画像に代えて同一の２次元画像を表示することで、パララックス素子を介した状態で２次元画像と３次元画像との混在表示を行うことが可能ではあるが、２次元画像と３次元画像との双方の空間的な解像度が低下してしまう。
【０００６】
本開示の目的は、２次元画像の空間的な解像度を低下させることなく、２次元画像と３次元画像との混在表示を可能にする表示装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示による表示装置は、画像を表示する所定の表示領域を有する表示部と、所定の表示領域内の第１の領域に３次元画像を表示させると共に、所定の表示領域内の第２の領域に２次元画像を表示させ、かつ３次元画像と２次元画像とを時分割で表示させる制御部とを備えたものである。
【０００８】
本開示による電子機器は、上記本開示による表示装置を備えたものである。
【０００９】
本開示による表示装置または電子機器では、所定の表示領域内の第１の領域に３次元画像が表示されると共に、所定の表示領域内の第２の領域に２次元画像が表示される。かつ３次元画像と２次元画像とが時分割で表示される。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の表示装置または電子機器によれば、３次元画像と２次元画像とを時分割で表示し、かつ３次元画像を第１の領域に表示すると共に、２次元画像を第２の領域に表示するようにしたので、２次元画像と３次元画像との混在表示が可能となる。時分割で表示するので、特に２次元画像については空間的な解像度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の第１の実施の形態に係る表示装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】レンチキュラ方式の表示装置の一例を示す構成図である。
【図３】パララックスバリア方式の表示装置の一例を示す構成図である。
【図４】可変式のパララックス素子の一構成例を示す断面図である。
【図５】図４に示したパララックス素子における電極構造の一例を示す平面図である。
【図６】図４に示したパララックス素子を他の方向から見た断面図である。
【図７】図４に示したパララックス素子において電圧を印加した状態の一例を示す断面図である。
【図８】図４に示したパララックス素子を用いて３次元表示を行った状態の一例を示す断面図である。
【図９】図８に示した表示装置と光学的に等価なパララックスバリア方式の表示装置の一例を示す断面図である。
【図１０】上段は３次元表示を行った状態を示す説明図であり、下段は２次元表示を行った状態を示す説明図である。
【図１１】第１の実施の形態に係る表示装置の各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１２】３次元画像の表示例と、２次元画像の表示例と、３次元画像と２次元画像とが混在表示された状態とを示す説明図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る表示装置における画像の表示例を示す説明図である。
【図１４】第３の実施の形態に係る表示装置と光学的に等価なパララックスバリア方式の表示装置の一例を示す断面図である。
【図１５】第４の実施の形態に係る表示装置の各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１６】第５の実施の形態に係る表示装置の一構成例を示すブロック図である。
【図１７】第５の実施の形態に係る表示装置において３次元表示を行った状態の一例を示す断面図である。
【図１８】図１７に示した表示装置と光学的に等価なパララックスバリア方式の表示装置の一例を示す断面図である。
【図１９】第５の実施の形態に係る表示装置の各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図２０】第６の実施の形態に係る表示装置の一構成例を、３次元表示を行う場合の光線の出射状態と共に示す断面図である。
【図２１】第６の実施の形態に係る表示装置の一構成例を、２次元表示を行う場合の光線の出射状態と共に示す断面図である。
【図２２】第６の実施の形態に係る表示装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２３】第６の実施の形態に係る表示装置の各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図２４】電子機器の一例を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
バックライト方式の表示装置の例。
２．第２の実施の形態
第１の領域内に第２の領域が部分的に含まれている例。
３．第３の実施の形態
表示部とバックライトとの間にパララックス素子が配置されている例。
４．第４の実施の形態
３次元表示時と２次元表示時とでバックライトの輝度を変える例。
５．第５の実施の形態
自発光素子を用いた表示装置の例。
６．第６の実施の形態
導光板を用いた表示装置の例。
７．その他の実施の形態
電子機器の構成例等
【００１３】
＜１．第１の実施の形態＞
［表示装置の全体構成］
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る表示装置の一構成例を示している。この表示装置は、表示部１と、パララックス素子２０と、バックライト３０と、表示駆動部４１と、パララックス素子駆動部４２と、バックライト駆動部４３と、制御部４４とを備えている。
【００１４】
バックライト３０は、表示部１に向けて画像表示用の光を発するものである。バックライト３０は、複数の部分発光部３−ｋ（ｋ＝２以上の整数）が設けられ、縦方向に部分的、かつ独立した発光制御が可能とされている。部分発光部３−ｋは、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）で構成されている。バックライト３０は、制御部４４の制御に基づいて、バックライト駆動部４３によって駆動されるようになっている。
【００１５】
この表示装置には、画像データＤｉｎとして、２次元画像または３次元画像を表すデータが入力されるようになっている。３次元画像は、複数の視点用の視差画像（視点画像）を含む画像データとなっている。この表示装置は、画像データＤｉｎとして２次元画像を表すデータが入力された場合には２次元表示を行い、３次元画像を表すデータが入力された場合には、３次元表示を行うようになっている。この表示装置は、全画面での３次元表示と全画面での２次元表示との切り替え表示が可能であるほか、後述する図１１に示すような時分割的な動作制御を行うことで、後述する図１２に示すような部分的な３次元表示（２次元画像と３次元画像との混在表示）を行うことも可能となっている。
【００１６】
表示部１は、液晶表示パネル等のバックライト方式の２次元表示ディスプレイで構成されている。表示部１の表示画面には、後述の図１０等に示すように、複数の画素１１が２次元的に配列されている。表示部１には、制御部４４の制御に基づいて、入力された画像データＤｉｎが表示駆動部４１によって線順次で書き込まれることで画像表示がなされる。３次元表示を行う場合には、表示部１には、複数の視点画像が合成された視差合成画像が表示される。３次元表示を行う場合には、３次元表示用の表示領域内で複数の視点画像が空間分割されて表示される。
【００１７】
この表示装置による３次元表示方式はパララックス素子２０を用いた裸眼方式となっている。パララックス素子２０は、表示部１に表示された複数の視点画像をそれぞれ異なる方向に分離するパララックス機能を有している。パララックス素子２０は、パララックス機能をオン・オフ制御可能な可変式のものとなっている。
【００１８】
［パララックス素子２０の構成例］
裸眼方式の代表的なものとして、レンチキュラレンズ方式等とパララックスバリア方式とがある。まず、２つの方式の原理について簡単に説明する。
【００１９】
レンチキュラ方式の場合、例えば図２に示したように、例えばシリンドリカル状の分割レンズ２３を複数並列配置したレンチキュラレンズ２Ｂが用いられる。レンチキュラレンズ２Ｂは、表示部１に表示された複数の視点画像を空間的に分離して観察者側に出射するようになっている。これにより、表示部１に表示された複数の視点画像がそれぞれ異なる方向に分離され、左眼１０Ｌと右眼１０Ｒとにそれぞれ異なる視点画像が到達することで立体視が可能となる。レンチキュラレンズ２Ｂを可変レンズにすることで、可変式のパララックス素子２０として利用可能となる。例えば液晶レンズのように、電気的にレンズ効果のオン・オフ制御を行うことが可能なものを可変式のパララックス素子２０としても良い。この場合、制御部４４の制御に基づいて、パララックス素子駆動部４２が電気的にレンズ効果のオン・オフ制御を行う。２次元表示と３次元表示との切り替えは、表示部１に表示する画像データの切り替え制御と、パララックス素子２０によるレンズ効果のオン・オフの切り替え制御とを行うことで可能となる。
【００２０】
パララックスバリア方式の場合、例えば図３に示したようにパララックスバリア２Ａが用いられる。パララックスバリア２Ａは、光を透過する開口部２１と、光を遮蔽する遮蔽部２２とを備えている。パララックスバリア２Ａは、表示部１に表示された複数の視点画像を空間的に分離して観察者側に出射するようになっている。これにより、表示部１に表示された複数の視点画像がそれぞれ異なる方向に分離され、左眼１０Ｌと右眼１０Ｒとにそれぞれ異なる視点画像が到達することで立体視が可能となる。パララックスバリア２Ａを可変式にすることで、可変式のパララックス素子２０として利用可能となる。例えばバックライト方式の液晶表示素子による表示機能（光変調機能）を用いて、開口部２１および遮蔽部２２のパターンを選択的に形成することができる。この場合、パララックス素子駆動部４２が電気的にパララックスバリア２Ａのパターンの制御を行うことで、上述のレンチキュラレンズ２Ｂとして可変レンズを用いた場合と同様に、２次元表示と３次元表示との切り替えが可能となる。
【００２１】
以下、本実施の形態では、パララックス素子２０を、図４〜図７に示したような液晶素子による可変式のパララックスバリア２Ａで構成した場合を例に説明する。
【００２２】
パララックス素子２０は、液晶材料５１と、第１の透明平行板５２と、第２の透明平行板５３と、第１の透明電極５４と、第２の透明電極５５と、第１の偏光板５６と、第２の偏光板５７と、封止剤５８とを備えている。
【００２３】
液晶材料５１は、第１の透明平行板５２と第２の透明平行板５３との間に封入されている。第１の透明平行板５２の液晶材料５１側の表面には、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)などで構成される第１の透明電極５４が設置されている。同様に、第２の透明平行板５３の液晶材料５１側の表面には、第２の透明電極５５が設置されている。
【００２４】
第２の透明電極５５は、平面状の電極となっている。第１の透明電極５４は、図５に示したように、第１の分割電極５４Ａと第２の分割電極５４Ｂとが横方向に交互に複数、配列された構成となっている。第１の分割電極５４Ａの位置および形状は、パララックスバリア２Ａの開口部２１に相当する位置および形状となっており、例えば、第１の電極幅を有して縦方向（Ｙ方向）に延在している。第２の分割電極５４Ｂの位置および形状は、パララックスバリア２Ａの遮蔽部２２に相当する位置および形状となっており、第２の電極幅を有して縦方向に延在している。
【００２５】
パララックス素子２０では、図７に示したように、第１の透明電極５４と第２の透明電極５５とに印加される駆動電圧Ｖに応じて、液晶材料５１の配向が変化する。表示部１からの光が第１の偏光板５６を通過することで、直線偏光となる。液晶材料５１を透過する際に液晶材料５１の配向により、偏光の向きを制御できる。そして、第２の偏光板５７を通ることで、強度変調ができる。例えば、駆動電圧Ｖを印加する場合に光透過となり、駆動電圧Ｖを印加しない場合に光遮断となる、いわゆるノーマリーブラックで動作する。また、電圧Ｖを印加する場合に光遮断となり、駆動電圧Ｖを印加しない場合に光透過となる、いわゆるノーマリーホワイトにすることも可能である。以下では、ノーマリーブラックで動作するものとして説明する。
【００２６】
上述したように、第１の透明電極５４のうち第１の分割電極５４Ａは開口部２１に相当する位置および形状で設けられている。このため、第１の透明電極５４のうち第１の分割電極５４Ａにのみ駆動電圧Ｖを印加することで、図７に示したように、第１の分割電極５４Ａに相当する部分のみが光透過状態となり、パララックス機能がオン状態となる。これにより、パララックスバリア方式による３次元表示が可能となる。一方、第１の分割電極５４Ａと第２の分割電極５４Ｂとの双方に駆動電圧Ｖを印加することで、全領域が光透過状態となり、パララックス機能がオフ状態となる。これにより、通常の２次元表示が可能となる。
【００２７】
図８は、図４〜図７に示したパララックス素子２０を用いて３次元表示を行った状態の一例を示している。図９は、図８に示した表示装置と光学的に等価なパララックスバリア方式の表示装置の一例を示している。図８および図９では、一例として５視点の３次元表示を行った例を示している。
【００２８】
５視点の３次元表示を行う場合、図１０の上段に示したように、表示部１の画素１１に３次元画像として第１ないし第５の視点画像を順番に空間分割して表示する。図１０の上段において画素１１に記した１〜５の番号は、第１ないし第５の視点画像を表している。２次元表示を行う場合には、表示部１の画素１１に２次元画像を表示する。この場合、図１０の下段に示したように、パララックス素子２０の全領域を光透過状態とする。
【００２９】
［２次元画像と３次元画像との混在表示の動作例］
次に、部分的な３次元表示（２次元画像と３次元画像との混在表示）の動作例を説明する。
【００３０】
制御部４４は、あるタイミングで例えば図１２の表示例７０に示したように、表示部１の所定の表示領域内の第１の領域６１に３次元画像を表示させる。この場合、第１の領域６１以外の部分は例えば黒表示とする。また、制御部４４は、別のタイミングで例えば図１２の表示例７１に示したように、表示部１の所定の表示領域内の第２の領域６２に２次元画像を表示させる。この場合、第２の領域６２以外の部分は例えば黒表示とする。このような３次元表示と２次元表示とを、所定の短い期間内（例えば１フレーム期間内）で時分割で行うことにより、観察者にとっては、図１２の表示例７２に示したように、２次元画像と３次元画像とが混在表示されて認識される。
【００３１】
このような混在表示を行う場合の各部の動作タイミングの例を、図１１の（Ａ）〜（Ｄ）に示す。図１１の（Ａ）は表示部１の動作タイミングを示す。図１１の（Ｂ）はパララックス素子２０における開口部２１に相当する部分（第１の分割電極５４Ａ、図５等参照）の動作タイミング（パララックス機能をオン状態にする動作タイミング）を示す。図１１の（Ｃ）は、パララックス素子２０の全領域を光透過状態にする動作タイミングを示す。図１１の（Ｄ）はバックライト３０の動作タイミングを示す。
【００３２】
図１１の（Ａ）において縦軸は表示部１の画面の縦方向の位置を示している。表示部１には、画面の上部から下部に向かって線順次で画像データＤｉｎが書き込まれる。表示部１が液晶表示パネルである場合、画像データＤｉｎの書き込みを開始してから実際に液晶が応答するまでに時間が掛かる。この液晶応答の遅延による画質劣化を防止するために、制御部４４は、３次元画像と２次元画像とのそれぞれについて、同一の画像を２回連続で表示させる。すなわち、周期６０Ｈｚの１フレーム期間の前半部分において同一の３次元画像を２回連続で表示させた後、後半部分において同一の２次元画像を２回連続で表示させる。なお、１１（Ａ）においてグレー表示となっている部分は液晶応答の遅延により、本来の表示されるべき画像とは異なる画像が表示されている状態であることを示す。例えば２次元画像データの１回目の書き込みをしている期間では、一定の遅延期間の間、直前に表示していた３次元画像の表示状態が維持されている状態となる。
【００３３】
パララックス素子２０では、図１１の（Ｂ）に示したように、図１１の（Ａ）の３次元画像の表示タイミングに応じてパララックス機能をオン状態にする。この場合、上述した液晶応答の遅延による画質劣化を防止するために、パララックス素子２０は、３次元画像データの第１回目の書き込み開始時点から所定期間遅延させたタイミングでパララックス機能をオン状態にする。
【００３４】
パララックス素子２０はまた、図１１の（Ｃ）に示したように、図１１の（Ａ）の２次元画像の表示タイミングに応じて全領域を光透過状態にする。この場合、上述した液晶応答の遅延による画質劣化を防止するために、パララックス素子２０は、２次元画像データの第１回目の書き込み開始時点から所定期間遅延させたタイミングで全領域を光透過状態にする。
【００３５】
バックライト３０では、図１１の（Ｄ）に示したように、３次元画像および２次元画像の表示タイミングに応じて、表示部１に向けて画像表示用の光を発する。この場合、上述した液晶応答の遅延による画質劣化を防止するために、バックライト３０は、３次元画像が表示される場合および２次元画像が表示される場合のそれぞれについて、３次元画像または２次元画像を表す画像データの第１回目の書き込み開始時点から所定期間遅延させたタイミングで発光を開始する。なお、図１１の（Ｄ）では、バックライト３０を、第１の部分発光部３−１、第２の部分発光部３−２、第３の部分発光部３−３、および第４の部分発光部３−４の４つに分割して発光制御を行った例を示している。
【００３６】
［効果］
以上説明したように、本実施の形態に係る表示装置によれば、３次元画像と２次元画像とを時分割で表示し、かつ３次元画像を第１の領域６１に表示すると共に、２次元画像を第２の領域６２に表示するようにしたので、２次元画像と３次元画像との混在表示が可能となる。時分割で表示するので、特に２次元画像については空間的な解像度の低下を防止することができる。
【００３７】
＜２．第２の実施の形態＞
次に、本開示の第２の実施の形態に係る表示装置について説明する。なお、上記第１の実施の形態に係る表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３８】
上記第１の実施の形態では、図１２の表示例７０〜７２のように、３次元画像を表示させる第１の領域６１と２次元画像を表示させる第２の領域６２とを完全に別々の領域にした例を示したが、２つの領域が部分的に重なっていても良い。例えば、図１２の表示例７０〜７２に代えて図１３の表示例８０〜８２のような表示を行っても良い。すなわち、図１３の表示例８０〜８２のように、３次元画像を表示させる第１の領域６１内に、２次元画像を表示させる別の第２の領域６３が部分的に含まれているような表示を行っても良い。例えば、第１の領域６１に字幕を含むような映像コンテンツを表示する場合、字幕の部分のみを２次元表示にした方が映像として見やすい場合がある。そのような場合、字幕の部分のみを第１の領域６１内の第２の領域６３に２次元表示する。
【００３９】
＜３．第３の実施の形態＞
次に、本開示の第３の実施の形態に係る表示装置について説明する。なお、上記第１または第２の実施の形態に係る表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４０】
上記第１の実施の形態では、パララックス素子２０が表示部１の前面側（表示部１と観察者との間）に位置する場合を例に説明したが、パララックス素子２０が表示部１の背面側（表示部１とバックライト３０との間）に位置する構成であっても良い。図１４に、そのような構成にした場合において３次元表示を行った状態と光学的に等価なパララックスバリア方式の表示装置の一例を示す。
【００４１】
＜４．第４の実施の形態＞
次に、本開示の第４の実施の形態に係る表示装置について説明する。なお、上記第１ないし第３の実施の形態に係る表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４２】
２次元表示を行う場合とパララックスバリア方式で３次元表示を行う場合とを比較すると、パララックス素子２０（パララックスバリア２Ａ）に遮蔽部２２がある分、３次元表示の輝度が相対的に暗くなる（２次元表示の輝度が相対的に明るくなる）。２次元画像と３次元画像との混在表示を行う場合に、この輝度の差が表示品質の劣化を招く場合には、例えば、３次元画像が表示される場合に対して２次元画像が表示される場合の発光輝度を小さくするようなバックライト３０の制御を行うようにしても良い。このような制御を行う場合の各部の動作タイミングの例を、図１５の（Ａ）〜（Ｄ）に示す。図１５の（Ｄ）において、２次元表示を行う場合のバックライト３０の発光輝度を小さくしていることを除き、その他の動作は図１１の（Ａ）〜（Ｄ）と同様である。なお、発光輝度を小さくする方法としては、バックライト３０が例えばＬＥＤのような発光素子を複数用いて構成されている場合、各発光素子の駆動電流の値を小さくする方法がある。また、例えば各発光素子の駆動電流をバルス幅変調によって制御する場合において、デューティー比を小さくするような方法であっても良い。
【００４３】
＜５．第５の実施の形態＞
次に、本開示の第５の実施の形態に係る表示装置について説明する。なお、上記第１ないし第４の実施の形態に係る表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４４】
図１６は、本実施の形態に係る表示装置の一構成例を示している。図１７は、本実施の形態に係る表示装置において３次元表示を行った状態の一例を示している。図１８は、図１７に示した表示装置と光学的に等価なパララックスバリア方式の表示装置の一例を示している。図１９の（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施の形態において、２次元画像と３次元画像との混在表示を行う場合の各部の動作タイミングを示している。
【００４５】
上記第１の実施の形態では、バックライト方式の表示装置を例に説明したが、本実施の形態に係る表示装置は、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）等の自発光素子１１Ａを用いた表示部１Ａを備えており、バックライト３０は構成から省かれている。
【００４６】
図１９の（Ａ）〜（Ｃ）の動作タイミングは、図１１の（Ａ）〜（Ｃ）の動作タイミングに対応している。図１１の（Ａ）〜（Ｃ）では、表示部１が液晶表示パネルであることによる液晶応答の遅延を考慮したものとなっていたが、ＯＬＥＤ等の自発光素子１１Ａを用いた場合には、そのような表示動作の遅延は少ない。このため、図１９の（Ｂ）に示したように、図１１の（Ｂ）の動作タイミングに比べて、パララックス素子２０のパララックス機能をオン状態にする期間を長くすることが可能である。これにより、３次元表示時の輝度を向上させることができる。また、図１９の（Ｃ）に示したように、図１１の（Ｃ）の動作タイミングに比べて、パララックス素子２０の全領域を光透過状態にする期間を長くすることが可能である。これにより、２次元表示時の輝度を向上させることができる。
【００４７】
＜６．第６の実施の形態＞
次に、本開示の第６の実施の形態に係る表示装置について説明する。なお、上記第１ないし第５の実施の形態に係る表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００４８】
［表示装置の構成］
図２０は、本実施の形態に係る表示装置の一構成例を、３次元表示を行う場合の光線の出射状態と共に示している。図２１は、本実施の形態に係る表示装置の一構成例を、２次元表示を行う場合の光線の出射状態と共に示している。図２２は、本実施の形態に係る表示装置の制御系の一構成例を示している。
【００４９】
この表示装置は、図２０および図２１に示したように、表示部１と、表示部１の背面側に配置され、表示部１に向けて画像表示用の光を出射する光源デバイスとを備えている。光源デバイスは、第１の光源２と、導光板３と、第２の光源７とを備えている。導光板３は、表示部１側に対向配置される第１の内部反射面３Ａと、第２の光源７側に対向配置される第２の内部反射面３Ｂとを有している。第１の光源２および第２の光源７は、図２２に示したように、制御部４４の制御に基づいて、バックライト駆動部４３によって駆動されるようになっている。表示部１の構成は上記第１の実施の形態と同様である。
【００５０】
この表示装置は、２次元表示と３次元表示とを任意に選択的に切り替えることが可能とされている。２次元表示と３次元表示との切り替えは、表示部１に表示する画像データの切り替え制御と、第１の光源２および第２の光源７のオン・オフの切り替え制御とを行うことで可能となっている。図２０は、第１の光源２のみをオン（点灯）状態にした場合における光源デバイスからの光線の出射状態を模式的に示しているが、これは３次元表示に対応している。図２１は、第２の光源７のみをオン（点灯）状態にした場合における光源デバイスからの光線の出射状態を模式的に示しているが、これは２次元表示に対応している。
【００５１】
第１の光源２は、例えば、ＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）等の蛍光ランプや、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いて構成されている。第１の光源２は、導光板３内部に向けて側面方向から第１の照明光Ｌ１（図２０）を照射するようになっている。第１の光源２は、導光板３の側面に少なくとも１つ配置されている。例えば、導光板３の平面形状が四角形である場合、側面は４つとなるが、第１の光源２は、少なくともいずれか１つの側面に配置されていれば良い。
【００５２】
第２の光源７は、導光板３に対して第２の内部反射面３Ｂが形成された側に対向配置されている。第２の光源７は、第１の光源２とは異なる方向から導光板３に向けて第２の照明光Ｌ１０を照射するようになっている。より具体的には、第２の光源７は、第２の内部反射面３Ｂに向けて外側（導光板３の背面側）から第２の照明光Ｌ１０を照射するようになっている（図２１参照）。第２の光源７は、一様な面内輝度の光を発する面状光源であれば良く、その構造自体は特定のものには限定されず、市販の面状バックライトを使用することが可能である。例えばＣＣＦＬやＬＥＤ等の発光体と、面内輝度を均一化するための光拡散板とを用いた構造などが考えられる。第２の光源７は少なくとも１つ設けられている。
【００５３】
導光板３は、例えばアクリル樹脂等による透明なプラスチック板により構成されている。導光板３は、第２の内部反射面３Ｂ以外の面は、全面に亘って透明とされている。例えば、導光板３の平面形状が四角形である場合、第１の内部反射面３Ａと、４つの側面とが全面に亘って透明とされている。
【００５４】
第１の内部反射面３Ａは、全面に亘って鏡面加工がなされており、導光板３内部において全反射条件を満たす入射角で入射した光線を内部全反射させると共に、全反射条件から外れた光線を外部に出射するようになっている。
【００５５】
第２の内部反射面３Ｂは、散乱エリア３１と全反射エリア３２とを有している。散乱エリア３１は、例えば、導光板３の表面にレーザ加工、サンドブラスト加工、塗装加工、またはシート状の光散乱部材を貼り付けるなどすることで形成されている。第２の内部反射面３Ｂにおいて、散乱エリア３１は３次元表示を行うときに、第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１に対してパララックスバリア２Ａ（図１４等参照）としての開口部２１として機能し、全反射エリア３２は遮蔽部２２として機能するようになっている。第２の内部反射面３Ｂにおいて、散乱エリア３１と全反射エリア３２は、パララックスバリア２Ａに相当する構造となるようなパターンで設けられている。すなわち、全反射エリア３２はパララックスバリア２Ａにおける遮蔽部２２に相当するパターンで設けられ、散乱エリア３１はパララックスバリア２Ａにおける開口部２１に相当するパターンで設けられている。
【００５６】
第１の内部反射面３Ａと第２の内部反射面３Ｂにおける全反射エリア３２は、全反射条件を満たす入射角θ１で入射した光線を内部全反射させる（所定の臨界角αよりも大きい入射角θ１で入射した光線を内部全反射させる）ようになっている。これにより、全反射条件を満たす入射角θ１で入射した第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１は、第１の内部反射面３Ａと第２の内部反射面３Ｂにおける全反射エリア３２との間で、内部全反射により側面方向に導光されるようになっている。全反射エリア３２はまた、図２１に示したように、第２の光源７からの第２の照明光Ｌ１０を透過させ、第１の内部反射面３Ａに向けて全反射条件を外れた光線として出射するようになっている。
【００５７】
散乱エリア３１は、図２０に示したように、第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１を散乱反射させ、第１の照明光Ｌ１の少なくとも一部の光を第１の内部反射面３Ａに向けて全反射条件を外れた光線（散乱光線Ｌ２０）として出射するようになっている。
【００５８】
なお、図２０に示した表示装置において、表示部１に表示された複数の視点画像の空間分離を行うためには、表示部１の画素部と導光板３の散乱エリア３１とが所定の距離を保って対向配置されている必要がある。図２０では表示部１と導光板３との間が空気間隔となっているが、所定の距離を保つために、表示部１と導光板３との間にスペーサが配置されていても良い。この場合、スペーサは、無色透明で散乱が少ない材料であればよく、例えばＰＭＭＡなどを使用することができる。このスペーサは表示部１の背面側の表面と導光板３の表面との全部を覆うように設けられていても良いし、所定の距離を保つために必要最小限、部分的に設けられていても構わない。また、導光板３の厚みを全体的に厚くして空気間隔をなくすようにしてもよい。
【００５９】
［基本的な表示動作］
この表示装置において、３次元表示を行う場合、表示部１には３次元画像データに基づく画像表示を行うと共に、第１の光源２と第２の光源７とを３次元表示用にオン（点灯）・オフ（非点灯）制御する。具体的には、図２０に示したように、第１の光源２をオン（点灯）状態にすると共に、第２の光源７をオフ（非点灯）状態に制御する。この状態では、第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１は、導光板３において第１の内部反射面３Ａと第２の内部反射面３Ｂの全反射エリア３２との間で、繰り返し内部全反射されることにより、第１の光源２が配置された側の一方の側面から、対向する他方の側面へと導光され、他方の側面から出射される。その一方で、第１の光源２による第１の照明光Ｌ１の一部が、導光板３の散乱エリア３１で散乱反射されることで、導光板３の第１の内部反射面３Ａを透過し、導光板３の外部に出射される。これにより、導光板自体にパララックスバリア２Ａ（図１４等参照）としての機能を持たせることが可能となる。すなわち、第１の光源２による第１の照明光Ｌ１に対しては、等価的に、散乱エリア３１を開口部２１とし、全反射エリア３２を遮蔽部２２とするようなパララックスバリア２Ａとして機能させることができる。これにより、等価的に、表示部１の背面側にパララックスバリア２Ａを配置したパララックスバリア方式による３次元表示が行われる。
【００６０】
一方、２次元表示を行う場合には、表示部１には２次元画像データに基づく画像表示を行うと共に、第１の光源２と第２の光源７とを２次元表示用にオン（点灯）・オフ（非点灯）制御する。具体的には、例えば図２１に示したように、第１の光源２をオフ（非点灯）状態にすると共に、第２の光源７をオン（点灯）状態に制御する。この場合、第２の光源７による第２の照明光Ｌ１０が、第２の内部反射面３Ｂにおける全反射エリア３２を透過することで、第１の内部反射面３Ａのほぼ全面から、全反射条件を外れた光線となって導光板３の外部に出射される。すなわち導光板３は、通常のバックライトと同様の面状光源として機能する。これにより、等価的に、表示部１の背面側に通常のバックライトを配置したバックライト方式による２次元表示が行われる。
【００６１】
以上説明したように、導光板３は、第１の照明光Ｌ１が入射した場合には３次元画像を表示するための第１のバックライトおよびパララックスバリア２Ａとして機能する。また、第２の照明光Ｌ１０が入射した場合には２次元画像を表示するための第２のバックライトとして機能する。
【００６２】
［２次元画像と３次元画像との混在表示の動作例］
次に、図１２に示したような部分的な３次元表示（２次元画像と３次元画像との混在表示）を行う場合の動作例を説明する。
【００６３】
図２３の（Ａ）〜（Ｃ）は、本実施の形態において、２次元画像と３次元画像との混在表示を行う場合の各部の動作タイミングを示している。図２３の（Ａ）は表示部１の動作タイミングを示しているが、これは図１１の（Ａ）の動作タイミングと同様である。
【００６４】
図２３の（Ｂ）は第１の光源２の動作タイミングを示している。図２３の（Ｂ）に示したように、図２３の（Ａ）の３次元画像の表示タイミングに応じて第１の光源２をオン状態にして、導光板３のパララックス機能をオン状態にする。この場合、上述した液晶応答の遅延による画質劣化を防止するために、３次元画像データの第１回目の書き込み開始時点から所定期間遅延させたタイミングで第１の光源２の発光を開始する。
【００６５】
図２３の（Ｃ）は第２の光源７の動作タイミングを示している。図２３の（Ｃ）に示したように、図２３の（Ａ）の２次元画像の表示タイミングに応じて第２の光源７をオン状態にすることで、導光板３を２次元画像を表示するためのバックライトとして機能させる。この場合、上述した液晶応答の遅延による画質劣化を防止するために、２次元画像データの第１回目の書き込み開始時点から所定期間遅延させたタイミングで第２の光源７の発光を開始する。
【００６６】
［効果］
本実施の形態に係る表示装置によれば、バックライトおよびパララックスバリア２Ａとして機能する導光板３を用いた構成で、上記第１の実施の形態と同様に、２次元画像と３次元画像との混在表示が可能となる。
【００６７】
＜７．その他の実施の形態＞
本開示による技術は、上記各実施の形態の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
例えば、上記各実施の形態に係る表示装置はいずれも、表示機能を有する種々の電子機器に適用可能である。図２４は、そのような電子機器の一例としてテレビジョン装置の外観構成を表している。このテレビジョン装置は、フロントパネル２１０およびフィルターガラス２２０を含む映像表示画面部２００を備えている。
【００６８】
また例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
（１）
画像を表示する所定の表示領域を有する表示部と、
前記所定の表示領域内の第１の領域に３次元画像を表示させると共に、前記所定の表示領域内の第２の領域に２次元画像を表示させ、かつ前記３次元画像と前記２次元画像とを時分割で表示させる制御部と
を備えた表示装置。
（２）
前記３次元画像は、複数の視点画像を含み、
前記表示部に表示された前記複数の視点画像をそれぞれ異なる方向に分離するパララックス機能を有し、前記３次元画像の表示タイミングに応じて前記パララックス機能をオン状態にする可変式のパララックス素子をさらに備えた
上記（１）に記載の表示装置。
（３）
前記パララックス素子は、前記３次元画像を表す画像データの前記表示部への書き込み開始時点から所定期間遅延させたタイミングで前記パララックス機能をオン状態にする
上記（２）に記載の表示装置。
（４）
前記３次元画像および前記２次元画像の表示タイミングに応じて、前記表示部に向けて画像表示用の光を発するバックライトをさらに備えた
上記（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の表示装置。
（５）
前記バックライトは、前記３次元画像が表示される場合および前記２次元画像が表示される場合のそれぞれについて、前記３次元画像または前記２次元画像を表す画像データの前記表示部への書き込み開始時点から所定期間遅延させたタイミングで発光を開始する
上記（４）に記載の表示装置。
（６）
前記バックライトは、前記３次元画像が表示される場合に対して２次元画像が表示される場合の発光輝度を小さくする
上記（４）または（５）に記載の表示装置。
（７）
前記パララックス素子は、
前記３次元画像の表示タイミングに応じて第１の照明光を発する少なくとも１つの第１の光源と、
前記２次元画像の表示タイミングに応じて第２の照明光を発する少なくとも１つの第２の光源と、
前記第１の照明光が入射した場合には前記３次元画像を表示するための第１のバックライトおよびパララックスバリアとして機能し、前記第２の照明光が入射した場合には前記２次元画像を表示するための第２のバックライトとして機能する導光板とを有する
上記（２）に記載の表示装置。
（８）
前記第１の光源は、前記３次元画像を表す画像データの前記表示部への書き込み開始時点から所定期間遅延させたタイミングで発光を開始し、
前記第２の光源は、前記２次元画像を表す画像データの前記表示部への書き込み開始時点から所定期間遅延させたタイミングで発光を開始する
上記（７）に記載の表示装置。
（９）
前記第１の領域内に前記第２の領域が部分的に含まれている
上記（１）ないし（８）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１０）
前記制御部は、１フレーム期間内に前記３次元画像と前記２次元画像とを時分割で表示させる
上記（１）ないし（９）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１１）
前記制御部は、同一の前記３次元画像を複数回表示させた後、同一の前記２次元画像を複数回表示させる
上記（１）ないし（１０）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１２）
表示装置を含み、
前記表示装置は、
画像を表示する所定の表示領域を有する表示部と、
前記所定の表示領域内の第１の領域に３次元画像を表示させると共に、前記所定の表示領域内の第２の領域に２次元画像を表示させ、かつ前記３次元画像と前記２次元画像とを時分割で表示させる制御部と
を備えた電子機器。
【符号の説明】
【００６９】
１，１Ａ…表示部、２…第１の光源、２Ａ…パララックスバリア、２Ｂ…レンチキュラレンズ、３…導光板、３Ａ…第１の内部反射面、３Ｂ…第２の内部反射面、３−ｋ…第ｋの部分発光部、７…第２の光源、１０Ｌ…左眼、１０Ｒ…右眼、１１…画素、１１Ａ…自発光素子、２０…パララックス素子、２１…開口部、２２…遮蔽部、２３…分割レンズ、３１…散乱エリア、３２…全反射エリア、４１…表示駆動部、４２…パララックス素子駆動部、４３…バックライト駆動部、４４…制御部、５１…液晶材料、５２…第１の透明平行板、５３…第２の透明平行板、５４…第１の透明電極、５４Ａ…第１の分割電極、５４Ｂ…第２の分割電極、５５…第２の透明電極、５６…第１の偏光板、５７…第２の偏光板、５８…封止剤、６１…第１の領域、６２…第２の領域、６３…第１の領域、２００…映像表示画面部、７０〜７２、８０〜８２…表示例、２１０…フロントパネル、２２０…フィルターガラス、Ｄｉｎ…画像データ、Ｌ１…第１の照明光、Ｌ１０…第２の照明光，Ｌ２０…散乱光線。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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