CN104238153B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明目的在于提供一种可简单改善莫尔条纹的显示装置。本发明的显示装置具有：显示部、以及多个单位区域沿第一方向配置为列状的屏障部，其中，所述多个单位区域沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸，在所述显示装置中按一定间隔对所述显示部配设遮光体，使得从所述单位区域透过的光的透射率不管所述屏障部中透过光的所述单位区域的位置如何均基本相同。本发明的显示装置至少所述第一方向上的所述单位区域的宽度与配设所述遮光体的所述间隔基本相同。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置。
背景技术
一直以来，作为应用于显示装置等的技术，被熟知的是根据使用者的视角的位置控制层叠在显示部上的光学装置的头部追踪技术、眼睛追踪技术等。可是，由于使用者与显示装置的位置关系的改变，从显示装置到达使用者眼部的光的亮度会发生变化，给予使用者不适感，产生所谓的莫尔条纹(moire)。
图26及图27是有关莫尔条纹的说明图。在图26中，例如，构成显示装置的显示部14与作为光学装置的屏障(barrier)部16依次层叠。在图26示出的步骤S11中，仅显示部14中的像素P1处的光经由屏障部16的规定区域16a射入使用者的眼睛E1。另一方面，如图26示出的步骤S12，当使用者向接近显示装置的方向移动时，显示部14中像素P1及像素P2相邻的地方(参照图26示出的M1至M4)的光经由屏障部16的规定区域16a射入使用者的眼睛E1。
即，在图26示出的步骤S11中，如图27示出的步骤S21所示，使用者的眼睛E1捕捉到像素P1大体上的中心。因此，使用者能感觉到对应像素P1的显示颜色的规定亮度的光。另一方面，在图26示出的步骤S12中，如图27的步骤S22所示，使用者的眼睛E1除捕捉到相邻的像素P1及像素P2以外，还捕捉到位于像素P1及像素P2的边界的区域A1。因为在区域A1配置有信号线、晶体管等，所以与像素P1及像素P2相比，光的透射率不同。例如，假设相邻的像素P1及像素P2的亮度相同时，使用者感觉到亮度减去了区域A1所对应的亮度的光。这样，例如，如图26的步骤S11以及步骤S12所示，例如，由于使用者接近显示装置而使用者与显示装置的位置关系发生变化，从而存在到达使用者的眼睛E1的光的亮度产生变化的情况。到达使用者的眼睛E1的光的亮度产生变化时，给予使用者不适感。这就相当于所谓的莫尔条纹。在上述的头部追踪技术等中，追随使用者与显示装置位置关系的变化的性能是有限度的，存在难以防止莫尔条纹产生的问题。因此，在专利文献1中，以防止莫尔条纹的发生为目的，公开了调整作为光学装置的屏障部与显示装置之间的距离的技术。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2012-242443号公报。
发明内容
发明拟解决的课题
在专利文献1中公开的技术从原理上说是有可能的。但是，需要微米单位的非常精确的控制、需要变更搭载屏障与显示装置的模块的设计尺寸、担心由于屏障与显示装置之间的空气层导致光学特性恶化等，在这些点上存在问题。
本技术鉴于这些问题点，其目的在于，提供一种无需精确的控制以及设计尺寸的变更等即可在维持光学特性的同时简单地改善莫尔条纹的显示装置。
解决课题的手段
本发明的显示装置具有：显示部、以及多个单位区域沿第一方向配置为列状的屏障部，其中，所述多个单位区域沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸，在所述显示装置中按一定间隔对所述显示部配设遮光体，使得从所述单位区域透过的光的透射率不管所述屏障部中透过光的所述单位区域的位置如何均基本相同。
在本发明的显示装置中，例如，按一定间隔对显示部配设遮光体，使得从屏障部的单位区域透过的光的透射率不管屏障部中透过光的单位区域的位置如何均基本相同。这样，只配设遮光体便可在由于头部追踪时的单位区域的切换、或者使用者的靠近而导致屏障部的单位区域与显示部的位置关系转变的情况下也抑制到达使用者眼睛的光的亮度变化，其结果，可简单地改善莫尔条纹。
本发明的显示装置不需要精确的控制以及设计尺寸的更改，且能够在维持光学特性的同时简单地改善莫尔条纹。
附图说明
图1是表示实施方式一所涉及的显示装置的功能构成的一个例子的框图。
图2是表示图1示出的显示装置的背光源、显示部及屏障部的构成的一个例子的立体图。
图3是表示显示部的像素与屏障部的单位区域的关系的立体图。
图4是表示安装有显示部以及屏障部的模块的概略构成的示意图。
图5是表示安装有显示部以及屏障部的模块的概略截面结构的截面图。
图6是表示显示部的像素显示的电路图。
图7是彩色显示中的像素的示意图。
图8是单色显示中的像素的示意图。
图9是表示实施方式一中的遮光体的配设方法的一个例子的图。
图10是表示实施方式一中的遮光体的配设方法的一个例子的图。
图11是表示有关屏障部的单位区域与显示部的位置关系转变的一个例子的图。
图12是表示有关屏障部的单位区域与显示部的位置关系转变的其他例子的图。
图13是表示透镜部的功能概要的图。
图14是表示通过透镜部的聚光宽度(light condensing width)的图。
图15是表示实施方式二所涉及的显示装置的控制流程的流程图。
图16是表示射入使用者眼睛的光的亮度的一个例子的图。
图17是表示具备本实施方式所涉及的显示装置的电子设备的一个例子的图。
图18是表示具备本实施方式所涉及的显示装置的电子设备的一个例子的图。
图19是表示具备本实施方式所涉及的显示装置的电子设备的一个例子的图。
图20是表示具备本实施方式所涉及的显示装置的电子设备的一个例子的图。
图21是表示具备本实施方式所涉及的显示装置的电子设备的一个例子的图。
图22是表示具备本实施方式所涉及的显示装置的电子设备的一个例子的图。
图23是表示具备本实施方式所涉及的显示装置的电子设备的一个例子的图。
图24是表示具备本实施方式所涉及的显示装置的电子设备的一个例子的图。
图25是表示具备本实施方式所涉及的显示装置的电子设备的一个例子的图。
图26是关于莫尔条纹的说明图。
图27是关于莫尔条纹的说明图。
具体实施方式
对于用于实施本发明的显示装置的方式(实施方式)，参照附图进行详细说明。以下实施方式所记载的内容不对本发明进行限定。另外，以下记载的构成要素中包含本领域技术人员可以容易想到的要素、实质上相同的要素。并且，以下记载的构成要素可以适当地组合。另外，按以下的顺序进行说明。
1.实施方式(显示装置)
1-1.实施方式一
1-2.实施方式二
2.应用例(电子设备)
上述实施方式所涉及的显示装置应用于电子设备的例子。
3.本公开的构成
以下说明的各实施方式所涉及的显示装置例如能够应用于通过控制层叠在显示部上的屏障部而显示三维图像的显示装置等。作为显示装置的显示部，例如有液晶显示装置(LCD：Liquid Crystal Display)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微电子机械系统)、有机EL(Electro-Luminescence：电致发光)显示装置、等离子体表示装置等。
各实施方式所涉及的显示装置可应用于支持单色显示的显示装置、支持彩色显示的显示装置中任一。此处，当为支持彩色显示的显示装置时，作为形成彩色图像的单位的一个像素(单位像素)由多个子像素(sub-pixel)构成。更具体的说，支持彩色显示的显示装置中，一个像素例如由显示红色(Red；R)的子像素、显示绿色(Green；G)的子像素、显示蓝色(Blue；B)的子像素这三个子像素构成。
一个像素并不限于RGB三原色的子像素的组合，也可以在RGB三原色的子像素上进一步添加1色或多色的子像素来构成一个像素。更具体而言，例如可以为了提高亮度(輝度)而添加显示白色(White：W)的子像素来构成一个像素，或为了扩大颜色再现范围而添加显示补色的至少一个子像素来构成一个像素。
[1-1.实施方式一]
(构成)
图1是示出实施方式一所涉及的显示装置的功能构成的一个例子的框图。图2是示出图1所示的显示装置的背光源、显示部及屏障部的构成的一个例子的立体图。图3是示出显示部的像素与屏障部的单位区域的关系的立体图。图2以及图3是示意图，未必与实际的尺寸、形状相同。图1示出的显示装置1是例如本发明的显示装置的一个例子。
显示装置1例如显示从规定位置观看画面的使用者能够以裸眼看到三维图像的图像。如图1所示，显示装置1具有背光源2、显示部4、屏障部6、摄像部8、和控制部9。在显示装置1中，背光源2、显示部4、以及屏障部6依次层叠。
背光源2是向显示部4射出面状光的面状照明装置。背光源2例如具有光源与导光板，从光源射出的光经导光板散射，并从面向显示部4的出射面输出。另外，作为显示部4而采用有机EL显示时，因为显示部4本身发光，从而可以不用设置背光源2。
显示部4是显示图像的装置。如图3所示，显示部4是多个像素50以二维排列进行配置的液晶面板。从背光源2射出的光射入显示部4。例如，通过切换为使射入各像素50的光透过、或屏蔽射入各像素50的光，从而显示部4在显示面(例如图2的4S)显示图像。
屏障部6是光学装置。屏障部6配置于显示部4的显示图像的显示面(例如图2的4S)、即、配置于面向背光源2的面的相反一侧的面。在屏障部6中，多个单位区域150呈列状配置，该多个单位区域150沿与相对于显示部4的显示面(例如，图2的4S)水平的第一方向(例如图2以及图3示出的X轴方向)垂直的第二方向(例如图2以及图3示出的Y轴方向)延伸。屏障部6是液晶面板，通过对目标透射区域或遮光区域局部地施加电压而使液晶取向(orient)，从而切换为使射入各单位区域150的光从射出光一侧的面(例如图2的6S)透射、或者屏蔽该光。由此，屏障部6调节使显示在显示部4的图像透射的区域与遮蔽该图像的区域。另外，液晶透镜等代替屏障部6，对于显示装置1也是适用的。另外，图2示出的构成中，屏障部6配置于显示部4的显示图像的显示面、即、配置于面向背光源2的面的相反一侧的面，但屏障部6设置在背光源2以及显示部4之间也是可以的。屏障部6通过切换为使从背光源2向屏障部6的各单位区域150射入的光从屏障部6的射出光一侧的面透射或屏蔽该光，从而调节显示部4的显示图像的区域与不显示图像的区域。
当使用者识别三维图像时，使该多个像素中的右眼用像素与左眼用像素分别显示右眼用图像以及左眼用图像。右眼用图像以及左眼用图像以不进入使用者的左眼及右眼的方式分别被屏障部6遮光。
(显示部4以及屏障部6)
下面，进行显示部4以及屏障部6的构成例的说明。图4是示出安装有显示部以及屏障部的模块的概略构成的示意图。图5是表示安装有显示部以及屏障部的模块的概略截面结构的截面图。图6是表示显示部的像素显示的电路图。图7是彩色显示时的像素的示意图。图8是单色显示时的像素的示意图。
如图4所示，显示装置1中，显示部4与屏障部6层叠。而且，显示装置1的显示部4与屏障部6通过粘结层40粘结在一起。粘结层40由相对于显示部4与屏障部6的透光性的部分、透过率的变化少的透光性粘结剂、例如树脂形成。通过用粘结层40层叠显示部4与屏障部6，显示装置1能够使显示部4与屏障部6之间成为没有空气层的状态。另外，粘结层40是光学各向同性。即，粘结层40没有偏光特性。
显示部4包括透光性基板21、形成于透光性基板21上的像素阵列部14、具有接口(I/F)及定时信号发生器的功能的驱动器IC16、和柔性印刷基板(FPC(Flexible printedcircuits))18。显示部4在透光性基板21上设置像素阵列部14、驱动器IC16、和柔性印刷基板18。这样，显示部4在透光性基板21上层叠有像素阵列部14。并且，显示部4在像素阵列部14的与透光性基板21相反的一侧、即屏障部6一侧设有偏光板(polarizing plate)35。并且，显示部4在透光性基板21的与像素阵列部14相反一侧的面、即背光源2一侧的面设有偏光板36。即，显示部4从背光源2朝着屏障部6依次层叠有偏光板36、透光性基板21、像素阵列部14、偏光板35。另外，在显示部4中，粘结层40层叠于偏光板35。
在像素阵列部14中，包括液晶层的像素50具有构成显示上的1像素的单元(unit)按m行×n列配置的矩阵(行列状)结构。驱动器IC16从外部输入有作为外部信号的主时钟信号、水平同步信号以及垂直同步信号。驱动器IC16将外部电源的电压振幅的主时钟信号、水平同步信号以及垂直同步信号电平转换为液晶驱动所需的内部电源的电压振幅，使作为主时钟信号、水平同步信号以及垂直同步信号通过定时信号发生器，生成垂直起始脉冲(vertical start pulse)、垂直时钟脉冲、水平起始脉冲(horizontal start pulse)以及水平时钟脉冲。驱动器IC16将生成的信号给予像素阵列部14。柔性印刷基板18的一端部与形成于透光性基板21的表面的电路(后述的TFT层)连接，另一端部与外部的电路相连接。柔性印刷基板18通过透光性基板21与驱动器IC16相连接，向驱动器IC16传送外部信号或者传输驱动驱动器IC16的驱动电力。
下面，屏障部6包括例如透光性基板121、透光性基板121上形成的电极部114、和柔性印刷基板(FPC(Flexible printed circuits))118。此处，详细情况将在后面描述，但本实施方式的屏障部6只用于切换规定图像的显示与非显示，所以采用透光性基板121上的电极部114进行显示切换。该显示的切换可采用与电极部114连接的驱动器进行。除该驱动器以外，还可以包括具有接口(I/F)以及定时信号发生器的功能的驱动器IC。屏障部6在透光性基板121之上设有电极部114与柔性印刷基板118。这样，在屏障部6中，电极部114层叠于透光性基板121上。另外，屏障部6在电极部114的与透光性基板121相反的一侧、即输出图像的显示面一侧设有偏光板135。即，屏障部6从显示部4朝着输出图像的面依次层叠有透光性基板121、电极部114、偏光板135。并且，屏障部6在透光性基板121的与电极部114侧相反一侧的面上层叠有粘结层40。即，粘结层40夹在偏光板35与透光性基板121之间。
在电极部114中，包括后述的液晶层的像素50具有构成显示上的1像素的单元(unit)沿一个方向配置为列状的结构。柔性印刷基板118的一端部与透光性基板121上的电极部114或者连接于电极部114的布线相连接，另一端部与外部电路相连接。柔性印刷基板118向透光性基板121的电路传送外部信号、或者传输驱动电路的驱动电力。
下面，通过图5，对显示部4以及屏障部6的层叠结构进行详细说明。显示部4是FFS(Fringe Field Switching：边缘场切换)方式等所谓的横电场方式的液晶显示面板。作为横电场方式，也可以用FFS方式之外的IPS方式(In Plane Switching：面内切换)。另外，本实施方式的显示部4假设为横电场方式的液晶显示面板，但也可以是纵电场方式的液晶显示面板。如图5所示，显示部4具备：包括透光性基板21的像素基板20、与该像素基板20的表面在垂直方向上相对配置的对置基板30、层叠在像素基板20上的公共电极33、插设于像素基板20与对置基板30之间的液晶层60、偏光板35、以及偏光板36。
像素基板20具有：透光性基板21、设于透光性基板21上且有源元件(开关元件)、例如薄膜晶体管(TFT；Thin Film Transistor)元件Tr对应像素而形成的TFT层21a、在透光性基板21的TFT层21a上设置成矩阵状的多个像素电极22、以及绝缘层24。在TFT层21a中形成有图6所示的各像素50的薄膜晶体管(TFT；Thin Film Transistor)元件Tr、向各像素电极22供给像素信号的像素信号线SGL及驱动各TFT元件Tr的扫描信号线GCL等布线。另外，在透光性基板21的在TFT层21a上形成有像素电极22的面的相反一侧的面层叠有偏光板36。绝缘层24是以氮化硅等具有绝缘性的材料形成的膜，层叠于像素电极22以及TFT层21a的表面。绝缘层24使像素电极22与公共电极33绝缘。
公共电极33是层叠在像素基板20的绝缘层24上的片状电极。公共电极33是通过铟锡氧化物(Indium Tin Oxide:ITO)、铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide)IZO等透光性导电材料形成的透光性导电体。公共电极33与公共电极布线连接。本实施方式的公共电极33假设为片状电极，但也可以是分割为多个的分割电极。此时，公共电极33配置成例如一个分割电极对应一个像素电极22(构成1行的像素电极22)。另外，公共电极33也可以是一个分割电极对多个像素电极22通用的板状电极。公共电极33在与透光性基板21的表面垂直的方向(例如，Z轴方向)上与像素电极22相对，在与透光性基板21的表面平行的面上，沿与上述像素信号线SGL的延伸方向平行的方向延伸。公共电极33形成为通过未图示的具有导电性的接触导电柱、从驱动电极驱动器向公共电极33施加交流矩形波形的公共信号。
像素信号线SGL沿与透光性基板21的表面平行的平面延伸，对像素供给用于显示图像的像素信号。图6示出的像素基板20具有矩阵状排列的多个像素50。像素50具有TFT元件Tr以及液晶元件LC。在图6示出的例子中，TFT元件Tr由n通道的MOS(Metal OxideSemiconductor：金属半导体氧化物)型的TFT构成。TFT元件Tr的源极与像素信号线SGL连接，栅极与扫描信号线GCL连接，漏极与液晶元件LC的一端连接。液晶元件LC的一端与TFT元件Tr的漏极连接，另一端与公共电极33连接。
像素50通过扫描信号线GCL而与像素基板20的属于相同行的其他像素相互连接。扫描信号线GCL与栅极驱动器连接，从栅极驱动器供给扫描信号(Vscan)。另外，像素50通过像素信号线SGL而与像素基板20的属于相同列的其他像素相互连接。像素信号线SGL与源极驱动器连接，从源极驱动器供给像素信号Vpix。并且，像素50通过公共电极33而与像素基板20的属于相同行的其他像素相互连接。公共电极33与驱动电极驱动器连接，从驱动电极驱动器供给驱动信号Vcom。即，在图6示出的例子中，属于同一行的多个像素50共用一条公共电极33。
显示部4通过栅极驱动器将扫描信号(Vscan)经由图6所示的扫描信号线GCL施加给像素50的TFT元件Tr的栅极，从而将在像素基板20上形成为矩阵状的像素50中的一行(一水平线)作为显示驱动的对象依次选择。显示部4通过源极驱动器将像素信号Vpix经由图6所示的像素信号线SGL分别提供给构成被依次选择的一水平线的各像素50。于是，在这些像素50中，对应被供给的像素信号Vpix，进行一水平线的显示。显示部4施加驱动信号Vcom，驱动公共电极33。
如上所述，显示部4以时分地对扫描信号线GCL进行线依次扫描的方式进行驱动，依次选择一水平线。并且，显示部4对属于一水平线的像素50供给像素信号Vpix，从而一水平线一水平线地进行显示。进行此显示操作时，显示部4对包含与该一水平线对应的公共电极33的块施加驱动信号Vcom。
对置基板30具有玻璃基板31和在此玻璃基板31的一个面上形成的彩色滤光片(color filter)32。在玻璃基板31的另一面上设有偏光板35。另外，在偏光板35的与玻璃基板31侧相反一侧的面上层叠有屏障部6。
彩色滤光片32周期性地排列有被着色为例如红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的滤色片，R、G、B三色作为一组与上述图6所示的各像素50对应。具体而言，如图7所示，作为形成彩色图像的单位的一个像素、即单位像素5例如包含多个子像素(sub-pixel)。在本例子中，单位像素5包括显示R的子像素50R、显示B的子像素50B以及显示G的子像素50G。单位像素5所具有的子像素50R、50B、50G朝着X方向、即显示装置1的行方向排列。彩色滤光片32在垂直于透光性基板21的表面的方向(例如图2及图3所示的Z轴方向)上与液晶层60相对。此外，如果滤色片的颜色不同，则彩色滤光片32也可以是其它颜色的组合。
单位像素5还可以具有1色或多色的子像素。当液晶显示装置仅对应单色显示时，如图8所示，作为形成单色图像的单位的一个像素、即单位像素5M相当于像素50(彩色图像时的子像素)。单位像素5是显示彩色图像的基本单位，单位像素5M是显示单色图像的基本单位。
液晶层60是像素基板20与对置基板30之间的区域，被注入有液晶。液晶层60根据电场的状态对通过其的光进行调制。另外，在液晶层60与像素基板20之间、以及液晶层60与对置基板30之间分别配设有取向膜。并且，可以在像素基板20的下表面侧配置入射侧偏光板。
此处，显示部4在透光性基板21上依次层叠像素电极22、公共电极33，即，以公共电极33在液晶层60一侧的顺序进行层叠，但不限定于此。显示部4也可以在透光性基板21上依次层叠公共电极33、像素电极22，即，以像素电极22在液晶层60一侧的顺序进行层叠。此时，像素电极22与TFT元件Tr等由不与公共电极33接触的布线连接。
屏障部6是屏障电极(像素电极)与公共电极夹着液晶层进行配置的纵电场方式的液晶显示面板。屏障部6在作为透光性基板的玻璃基板121上形成有电极部114。电极部114具有：形成于玻璃基板121上的排列为列状的多个屏障电极122、在与该玻璃基板121的表面垂直的方向上相对配置的对置基板130、以及设于玻璃基板121与对置基板130之间的液晶层160。另外，屏障部6在对置基板130侧的表面层叠有偏光板135。
屏障电极(barrier electrode)122是与图3所示的单位区域150同样的形状，为沿第二方向延伸的细长的板状。屏障电极122沿第一方向配置成多列状。经由柔性印刷基板118而向屏障电极122施加电压。一旦被施加电压，则在屏障电极122与公共电极133之间形成电场。根据所施加的电压，屏障电极122与公共电极133之间形成的电场将发生变化。
对置基板130包括玻璃基板131、以及在该玻璃基板131的一面上形成的公共电极133。对置基板130可以包括覆盖层。在玻璃基板131的另一面设置有偏光板135。公共电极133是片状(sheet-like)的电极。公共电极133是通过ITO、IZO等透光性导电材料形成的透光性导电体。公共电极133与公共电极布线连接，作为所谓的公共电极工作。
本实施方式所涉及的公共电极133作为屏障部6的公共驱动电极(counterelectrode：对电极)起作用。另外，屏障部6的公共电极133使整个区域同步驱动，但也可以沿屏障电极122排列的方向分割为多个区域。公共电极133形成为经由未图示的具有导电性的接触导电柱(例如，积水化学工业制的微珠(Micropearl)AU)从驱动电极驱动器向公共电极133施加交流矩形波形的公共信号。
液晶层160是玻璃基板121与对置基板130之间的区域，被注入有液晶。液晶层160根据电场的状态调制通过其中的光，例如，采用TN(Twisted Nematic：扭曲向列)、VA(Vertical Alignment：垂直取向)、ECB(Electrically Controlled Birefringence：电控双折射)等各种模式的液晶。屏障部6在液晶层160与玻璃基板121之间设有取向膜，在液晶层160与对置基板130之间设有取向膜。取向膜使液晶层160的液晶的取向方向(rubbingdirection:摩擦方向)为规定方向。通过如上所述的结构，可使屏障部6的层叠结构变得简单。另外，屏障部6可以如显示部4这样在玻璃基板121上设置TFT元件，通过TFT元件控制施加给屏障电极122的电压。也可以使用由透光性材料形成的透光性基板来代替玻璃基板。
显示部4以及屏障部6采用上述的构成，通过基于来自控制部9的信号对施加给像素电极22、屏障电极122的电压进行切换，从而显示使用者可三维地视觉识别的图像。
摄像部8是摄像机等拍摄图像的设备。例如，在控制屏障部6而显示三维图像的显示装置中，利用了所谓的头部追踪技术等。在该头部追踪技术中，为了向使用者的右眼射入右眼用图像，向使用者的左眼射入左眼用图像，根据使用者的位置信息控制屏障部6的光的透射以及屏蔽。通过摄像部8获取的使用者的图像用于指定使用者的位置(例如，眼球位置)。
控制部9控制显示装置1的各部分的操作。具体而言，控制部9控制背光源2的亮灯以及熄灯、亮灯时的光量以及光的强度，控制显示部4显示的图像，控制屏障部6的各单位区域150的操作(透射/屏蔽)，控制摄像部8的摄像操作。控制部9使用由摄像部8拍摄的使用者的图像，执行头部追踪，通过控制显示于显示部4的图像以及屏障部6的各单位区域150的操作(透射/屏蔽)，实现三维图像的显示。
控制部9例如包括作为运算装置的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)以及作为存储装置的存储器，通过使用这些硬件资源执行程序，从而可以实现各种功能。具体而言，控制部9例如读出存储于存储部(未图示)的程序并在存储器中展开，使CPU执行包含于在存储器中展开的程序中的命令。然后，控制部9根据CPU的命令执行结果，控制背光源2的亮灯以及熄灯、亮灯时的光量以及光的强度、控制在显示部4显示的图像、控制屏障部6的各单位区域150的操作(透射/屏蔽)。
(遮光体的配设方法)
下面，对实施方式一所涉及的遮光体的配设方法进行说明。图9以及图10是示出实施方式一中的遮光体的配设方法的一个例子的图。图9以及图10示出的4p表示显示部4的一部分。图9以及图10示出的50x及50y表示配置于显示部4的像素。图9以及图10示出的70表示遮光体。图9示出的d1表示遮光体70的宽度。图9以及图10示出的W1表示例如执行头部追踪时的追踪方向(X轴方向)上的像素宽度。图9以及图10示出的h1表示配设遮光体70的间隔。图10示出的150p表示透过光的单位区域150的一部分，在以下的说明中称为开口。图10示出的k1表示透过光的单位区域150的宽度。
如图9所示，实施方式一所涉及的显示装置1在X轴方向以一定的间隔h1对显示部4配设遮光体70。此时，如图10所示，对显示部4配设遮光体70时的X轴方向上的间隔h1满足以下关系：与透过光的单位区域150的开口150p的宽度k1相等、且间隔h1的n倍(n是1以上的整数)与执行头部追踪时的像素宽度W1相等。
图11是示出有关屏障部的单位区域与显示部的位置关系转变的一个例子的示意图。图11所示的步骤S31到步骤S33中示出了由于因头部追踪引起的屏障部6的单位区域150的切换、或者使用者向Z轴方向的移动而导致的屏障部6的单位区域150与显示部4的位置关系转变的情况。如图11所示，即使在屏障部6的单位区域150与显示部4的位置关系转变的情况下，由于遮光体70在对应开口150p的位置的显示部4处所占的区域相同，从而若假设像素50x与像素50y的光透射率基本相同，则从开口150p透过的光透射率基本相同。另外，当考虑人对光的视觉辨认能力时，至少以在屏障部6的单位区域150与显示部4的位置关系转变的前后、被人眼视觉辨认到的光的亮度之差落在30％至40％左右的范围内的方式配设遮光体70即可。另外，当考虑人对光的感觉(抑制不适感)时，至少以在屏障部6的单位区域150与显示部4的位置关系转变的前后、被人眼视觉辨认到的光的亮度之差落在10％至20％左右的范围内的方式配设遮光体70即可。例如，遮光体70只要是黑矩阵、信号线、栅极线等能够遮光的层即可。
即，在实施方式一所涉及的显示装置1中，按一定间隔对显示部4配设遮光体70，使得从屏障部6的单位区域150透过的光的透射率不管屏障部6中透过光的单位区域150的位置如何均基本相同。这样，只配设遮光体70便可在由于因头部追踪引起的屏障部6的单位区域150的切换、或者使用者向Z轴方向移动而导致屏障部6的单位区域150与显示部4的位置关系转变的情况下也抑制到达使用者眼睛的光的亮度变化。从这样上看，根据实施方式一所涉及的显示装置1，不需要现有技术中的精确控制以及设计尺寸的更改即可在维持光学特性的同时简单地改善莫尔条纹。
即使在屏障部6的单位区域150的宽度与图9至图11所示的例子不同的情况下，通过使对显示部4配设遮光体70的间隔满足与上述图10所示情况相同的关系，从而能够改善莫尔条纹。图12是示出有关屏障部的单位区域与显示部的位置关系转变的其他例子的图。在图12所示的步骤S41至步骤S43中，与图11所示例子相同，示出了由于头部追踪时的屏障部6的单位区域150的切换、或者使用者向Z轴方向的移动而导致的屏障部6的单位区域150与显示部4的位置关系转变的情况。
在图12示出的例子中，在X轴方向按一定的间隔h2对显示部4配设遮光体70。此时，如图12所示，间隔h2满足以下关系：与单位区域150的开口150p的宽度k2相等、且间隔h2的n倍(n是1以上的整数)与执行头部追踪时的像素宽度W1相等。这样，如图12所示，即使在屏障部6的单位区域150与显示部4的位置关系转变的情况下，由于遮光体70在对应开口150p的位置的显示部4的位置处所占的区域相同，从而若假设像素50x与像素50y的光透射率基本相同，则从开口150p透过的光的透射率基本相同。
在上述实施方式一中，可以将液晶透镜或柱状透镜(lenticular lens；多透镜)等透镜部应用于显示装置1来代替屏障部6。通过将透镜部设定为对显示部4所具有的像素聚光，从而透镜部实现与屏障部6相同的功能。图13是透镜部的功能概要的示意图。图14是透镜部的聚光宽度(集光幅)的示意图。
如图13所示，在使使用者识别三维图像时，透镜部R1使光的前进方向折射，使得显示部4所具有的多个像素(例如50X、50Y)上显示的图像中的右眼用图像射入使用者的右眼(例如E1)，左眼用图像射入左眼(例如E2)。显示装置1通过电极对透镜部R1施加阶段性不同的电压。这样，构成透镜部R1的一部分的液晶层的液晶分子进行取向(orient)，形成透镜状的凸状。其结果，透镜部R1使射出的光的前进方向折射。
当应用透镜部R1来代替屏障部6时，图14示出的透镜部R1的聚光宽度CR1为对应屏障部6的单位区域150的部分。此聚光宽度CR1例如由显示部4与透镜部R1的距离、施加于透镜部R1的电压等确定。于是，与屏障部6的单位区域150同样，在不改变聚光宽度CR1的宽度而总是保持一定的前提下将透镜部R1应用于显示装置1时，也可能会产生莫尔条纹。因此，如上述实施方式一这样，按一定间隔对显示部4配设遮光体70，从而从透镜部R1按聚光宽度CR1射出的光的亮度不管透镜部R1中的光的射出位置如何均基本相同。其结果，能够抑制到达使用者眼睛的光的亮度变化，在代替屏障部6而将透镜部R1应用于显示装置1时，也能简单地改善莫尔条纹。
[1-2.实施方式二]
在上述实施方式一中，说明了按一定间隔对显示部4配设遮光体70而使得从开口150p透过的光的透射率基本相同的例子。在下面的实施方式二中，以调节屏障部6的单位区域150的透射率而使得从开口150p透过的光的透射率基本相同为例进行说明。
图15是表示实施方式二所涉及的显示装置的控制流程的流程图。图15示出的控制由控制部9执行。
如图15所示，控制部9基于由摄像部8拍摄到的使用者的图像，检测使用者的眼睛的位置(步骤S101)。例如，控制部9从使用者的图像检测使用者的脸部轮廓，在指定了图像内的使用者的脸部位置之后，通过样式匹配(pattern matching)指定脸部中包含的使用者的眼睛的位置，根据眼睛的大小以及两眼间的距离等检测使用者眼睛相对于显示装置1的位置。或者，控制部9也可以根据使用者图像中包含的瞳孔、虹膜、巩膜的光量差异指定图像内的使用者的眼球(右眼以及左眼)的位置，从而检测使用者眼睛相对于显示装置1的位置。在检测使用者的眼睛的位置时，控制部9也一并算出使用者与显示部4的显示面4S之间的Z轴方向(例如、参考图2)上的距离。例如，假设控制部9预先测算了当使用者与显示部4的显示面4S之间的Z轴方向的距离为“T1”时、由摄像部8拍摄的图像上使用者的两眼间距离是“t1”。于是，例如，当在步骤S101中由摄像部8拍摄到的图像上使用者两眼间的距离为“0.5×t1”时，控制部9算出使用者与显示部的显示面4S之间的Z轴方向的距离是“0.5×T1”。
接着，控制部9根据使用者的眼睛的位置确定屏障部6的显示图像(步骤S102)。例如，控制部9根据显示部4与屏障部6的距离以及使用者眼睛相对于显示装置1(显示部4以及屏障部6)的位置，从屏障部6的单位区域150中确定透过光的区域，使得右眼用图像射入使用者的右眼，左眼用图像射入左眼。另一方面，为了避免发生串扰(crosstalk)，控制部9从屏障部6的单位区域150中确定屏蔽光的区域。于是，控制部9将实现屏障部6中透过光的单位区域150与屏蔽光的单位区域150的组合的图像确定为屏障部6的显示图像。
接着，控制部9根据使用者的眼睛的位置调节屏障部6的光透射率(步骤S103)。图16是表示射入使用者眼睛的光的亮度的一个例子的图。图16所示的步骤S51到步骤S52中示出了由于头部追踪时的屏障部6的单位区域150的切换、或者使用者向Z轴方向的移动而导致的屏障部6的单位区域150与显示部4的位置关系转变的情况。例如，假设在控制部9的前次的处理中、到达使用者眼睛E1的光的亮度是A(cd/m2：堪德拉每平方米)(例如，参照步骤S51)。接着，假设在控制部9的本次的处理中、对应步骤S101中检测出的使用者眼睛E1的位置、到达使用者眼睛E1的光的亮度为A-B(cd/m2：堪德拉每平方米)(例如，参照步骤S52)。此时，控制部9算出A≈(≒)α×(A-B)时的调整率α，根据调整率α提高屏障部6的光透射率。另一方面，与图16示出的例子相反，当上次处理中到达使用者眼睛E1的光的亮度为A-B(cd/m2)、而此次处理中到达使用者眼睛E1的光的亮度为A(cd/m2)时，控制部9算出A×α≈(≒)(A-B)时的调整率α，根据调整率α降低屏障部6的光透射率。
例如，调整率α通过开口150p中的像素宽度与遮光体70的宽度的比例算出。例如，假设在图16示出的步骤S52中、开口150p中的像素宽度为30(μm：微米)、而开口150p中的遮光体70的宽度为5(μm：微米)。此时，对于提高光透射率时的调整率α，使透射率提高相应被遮光体70遮光的量即可，所以调整率α＝30/(30-5)。另一方面，对于降低光透射率时的调整率α，使透射率降低相应被遮光体70遮光的量即可，所以调整率α＝(30-5)/30。这样，控制部9通过调节屏障部6的光透射率，从而能够使到达使用者眼睛E1的光的亮度基本相同。
接着，控制部9确定显示部4的显示图像(步骤S104)。例如，控制部9在根据屏障部6的显示图像确定了右眼用图像及左眼用图像的像素显示之后，通过调整为使得在右眼用图像及左眼用图像之间产生规定的视差，从而确定显示图像。接着，控制部9进行渲染(rendering)(步骤S105)，并在显示部4显示图像(步骤S106)。
接着，控制部9判定图像显示是否结束(步骤S107)。控制部9在作为判定的结果而结束图像的显示时(步骤S107，是)，结束图15示出的控制。另一方面，控制部9在作为判定的结果而不结束图像的显示时(步骤S107，否)，返回至上述步骤S101的流程，继续图15示出的控制。
[2.应用例]
作为本公开的应用例，对将上述显示装置1应用于电子设备的例子进行说明。
图17至图25是示出包括本实施方式所涉及的显示装置的电子设备的一个例子的图。本实施方式所涉及的显示装置1可以应用于便携式电话、智能手机等便携式终端装置、电视装置、数码相机、笔记本型个人电脑、摄像机、或设于车辆上的仪表等所有领域的电子设备。换言之，本实施方式所涉及的显示装置1可以应用于将从外部输入的视频信号或内部生成的视频信号作为图像或视频显示的所有领域的电子设备。电子设备包括向显示装置供给视频信号并控制显示装置的动作的控制装置。
(应用例1)
图17所示的电子设备是应用了本实施方式所涉及的显示装置1的电视装置。该电视装置例如具有包括前面板511以及滤光玻璃512的影像显示画面部510，该影像显示画面部510是本实施方式所涉及的显示装置。
(应用例2)
图18以及图19所示的电子设备是应用了本实施方式所涉及的显示装置1的数码相机。该数码相机例如具有闪光灯用的发光部521、显示部522、菜单开关523以及快门按钮524，其显示部522是本实施方式所涉及的显示装置。如图18所示，该数码相机具有镜头盖525，通过滑动镜头盖525而现出拍摄镜头。通过对从此拍摄镜头射入的光进行摄像，从而数码相机能够拍摄出数码照片。
(应用例3)
图20所示的电子设备示出应用了本实施方式所涉及的显示装置1的摄像机的外观。该摄像机例如具有主体部531、设置于该主体部531的前方侧表面的被拍摄体摄影用的镜头532、摄影时的开始/停止开关533以及显示部534。并且，显示部534是本实施方式所涉及的显示装置。
(应用例4)
图21所示的电子设备是应用了本实施方式所涉及的显示装置1的笔记本型个人电脑。该笔记本型个人电脑例如具有主体541、用于字符等的输入操作的键盘542以及用于显示图像的显示部543，显示部543由本实施方式所涉及的显示装置构成。
(应用例5)
图22至图24所示的电子设备是应用了本实施方式所涉及的显示装置1的便携式电话机。图22是打开便携式电话机的状态下的正视图，图23是打开便携式电话机的状态下的右侧面图，图24是叠起便携式电话机的状态下的正视图。该便携式电话机例如由连接部(铰链部)553连接上侧壳体551和下侧壳体552，具有显示屏554、副显示屏555、闪光灯(picturelight)556以及照相机557。该显示屏554安装有显示装置1。便携式电话机的显示屏554除具有显示图像的功能以外，还可以具有检测触摸动作的功能。
(应用例6)
图25所示的电子设备是作为便携式计算机、多功能便携式电话、可语音通话的便携式计算机或可通信的便携式计算机进行动作的、也被称为所谓的智能电话、平板终端的信息便携式终端。该信息便携式终端例如在壳体561的表面具有显示部562。该显示部562是本实施方式涉及的显示装置。
[3.本公开的构成]
另外，本公开还可以采用以下构成。
(1)一种显示装置，具有：显示部、以及多个单位区域沿第一方向配置为列状的屏障部，其中，所述多个单位区域沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸，在所述显示装置中按一定间隔对所述显示部配设遮光体，使得从所述单位区域透过的光的透射率不管所述屏障部中透过光的所述单位区域的位置如何均基本相同。
(2)(1)中记载的显示装置中，至少所述第一方向上的所述单位区域的宽度与配设所述遮光体的所述间隔基本相同。
(3)(1)中记载的显示装置中，还具有检测使用者的眼睛的位置的摄像部、以及根据所述使用者的眼睛的位置确定所述多个单位区域中的透过光的区域的控制部。
(4)(1)中记载的显示装置中，所述显示部具有显示右眼用图像的第一像素以及显示左眼用图像的第二像素，所述屏障部进行遮光，使得右眼用图像及左眼用图像分别不进入使用者的左眼及右眼。
(5)一种显示装置，具有：显示部、以及配置于所述显示部的显示面一侧的透镜部，在所述显示装置中按一定间隔对所述显示部配设遮光体，使得从所述透镜部射出的光的亮度不管所述透镜部的位置如何均基本相同。
附图标记说明
1 显示装置
2 背光源
4 显示部
6 屏障部
8 摄像部
9 控制部

Claims (4)

1.一种显示装置，具有：
显示部、以及多个单位区域沿第一方向配置为列状的屏障部，其中，所述多个单位区域沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸，
在所述显示装置中按一定间隔对所述显示部配设遮光体，使得从所述单位区域透过的光的透射率不管所述屏障部中透过光的所述单位区域的位置如何均基本相同，
至少所述第一方向上的所述单位区域的宽度与配设所述遮光体的所述间隔基本相同，
所述间隔的n倍与执行头部追踪时的追踪方向上的像素宽度相等，其中，所述追踪方向为与所述显示部的显示面水平的方向，n是1以上的整数。
2.根据权利要求1所述的显示装置，还具有：
检测使用者的眼睛的位置的摄像部、以及根据所述使用者的眼睛的位置确定所述多个单位区域中的透过光的区域的控制部。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，
所述显示部具有显示右眼用图像的第一像素以及显示左眼用图像的第二像素，
所述屏障部进行遮光，使得右眼用图像及左眼用图像分别不进入使用者的左眼及右眼。
4.一种显示装置，具有：
显示部、以及配置于所述显示部的显示面一侧的透镜部，
在所述显示装置中按一定间隔对所述显示部配设遮光体，使得从所述透镜部射出的光的亮度不管所述透镜部的光的射出位置如何均基本相同，
所述透镜部的作为所述显示部所具有的像素聚光的宽度的聚光宽度与配设所述遮光体的所述间隔大致相同，
所述间隔的n倍与执行头部追踪时的追踪方向上的像素宽度相等，其中，所述追踪方向为与所述显示部的显示面水平的方向，n是1以上的整数，
所述聚光宽度由所述显示部与所述透镜部的距离、施加于所述透镜部的电压而确定。
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