CN109254409A - 显示装置、电子设备及显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示装置、电子设备及显示方法。一种显示装置(10)，包括：显示面板，其包括沿着第一方向和第二方向排列的多个像素；分配单元，其分配从设置为显示与多个视点中的每个视点相对应的视差图像的每个像素发射的光；以及遮光单元，其设置在显示面板和分配单元之间。分配单元在显示面板显示视差图像的第一显示状态下将从每个像素发射的光沿着第一方向分配到多个视点，或者在显示面板显示平面图像的第二显示状态下停止分配发射光。遮光单元在第一显示状态的情况下沿着第一方向形成分别沿着第二方向延伸的遮挡发射光的一部分的多个第一遮光区域，并且在第二显示状态的情况下停止形成第一遮光区域。

Description

显示装置、电子设备及显示方法

技术领域

本发明涉及显示装置、电子设备及显示方法。

背景技术

显示三维立体图像而不使用用于三维立体显示的眼镜的显示装置已被提出(例如，日本专利申请特开2013-55695和日本专利申请特开2014-41355)。此外，具有显示三维立体图像或二维图像的功能的显示装置(在下文中适当地称为3D显示装置)已被提出。三维立体图像显示称为“3D(三维)显示”，而二维图像显示称为“2D显示”。

对于3D显示装置，在2D显示时，由于显示颜色的不均(所谓的彩色摩尔纹)，可能发生图像质量下降。

发明内容

本发明的一个方面的目的是防止能够在2D显示和3D显示之间切换的显示装置的图像质量的下降。

根据本发明的显示装置的一个方面包括：显示面板，所述显示面板包括沿第一方向和第二方向排列并且设置为显示视差图像或平面图像的多个像素；分配单元，所述分配单元分配从设置为显示与多个视点中的每个视点相对应的视差图像的每个像素发射的光；以及遮光单元，所述遮光单元设置在所述显示面板和所述分配单元之间，并遮挡发射光的一部分，所述分配单元在所述显示面板显示视差图像的第一显示状态下将从每个所述像素发射的光沿着所述第一方向分配到所述多个视点，或者在所述显示面板显示平面图像的第二显示状态下停止分配发射光，所述遮光单元在所述第一显示状态的情况下沿着所述第一方向形成分别沿着所述第二方向延伸的遮挡所述发射光的一部分的多个第一遮光区域，并且在所述第二显示状态的情况下停止所述第一遮光区域的形成。

应该理解的是，前面的概述和下面的详述都是示例性和说明性的，而不旨在限制本发明。

根据本发明的一个方面，能够防止在能够在2D显示和3D显示之间进行切换的显示装置等中发生图像质量的下降。

附图说明

图1简单示出了3D显示。

图2简单示出了3D显示。

图3是设有遮光部件的显示装置的结构的示例。

图4是设有遮光部件的显示装置的结构的示例。

图5示出了相关技术的问题。

图6示出了相关技术的问题。

图7示出了相关技术的问题。

图8A和图8B示出了相关技术的问题。

图9A和图9B分别示出了横向显示和纵向显示。

图10A和图10B示出了相关技术的问题。

图11A和图11B是具有显示装置的电子设备的立体图。

图12是表示显示装置的结构示例的框图。

图13是表示显示装置的结构示例的局部剖视图。

图14是表示遮光单元的结构示例的局部剖视图。

图15示出电极的结构示例。

图16A和图16B简单地示出了3D显示。

图17A和图17B简单地示出了3D显示。

图18A和图18B简单地示出了2D显示。

图19A和图19B简单地示出了2D显示。

图20A和图20B是像素的排列图案的其它示例的说明图。

图21A和图21B是像素的排列图案的其它示例的说明图。

图22A和图22B是关于三原色的子像素的排列图案的示例的说明图。

图23A和图23B是关于三原色的子像素的排列图案的其它示例的说明图。

图24是示出由控制单元执行的处理步骤的示例的流程图。

图25示出了显示装置的结构的另一示例。

图26A和图26B示出了针对多视点的图像显示。

图27A至图27F示出了相关技术的问题。

图28A和图28B简单地示出了针对四个视点的图像显示。

图29A和图29B简单地示出了针对四个视点的图像显示。

图30A和图30B是进行针对多视点的图像显示时的说明图。

图31A和图31B是进行针对多视点的图像显示时的说明图。

图32A和图32B是进行针对多视点的图像显示时的说明图。

图33是表示由控制单元执行的处理步骤的示例的流程图。

图34是表示显示装置的结构示例的框图。

图35A和图35B示出了3D显示处理的概要。

图36A和图36B简单地示出了3D显示。

图37A和图37B示出了根据观察者的视点位置来切换遮光区域的形成位置的状态。

图38A和图38B示出了四视点显示。

图39是表示控制单元执行的处理步骤的示例的流程图。

具体实施方式

将参照表示实施方式的附图详细描述本发明。

首先，作为本实施方式的前提的相关技术，对安装在电子设备301上并具有进行3D显示或2D显示以及进行横向显示或纵向显示的功能的显示装置310进行说明。

现在，参照图1和图2，将描述3D显示。图1和图2简单地示出了3D显示。图1和图2示出了进行3D显示时的显示装置310的显示屏幕中的被示意性提取出的一部分区域。应该注意的是，电子设备301的示意图一起示出于图1的下部。图1示出了该区域的主视图，图2示出了从显示面内侧观察时的剖视图。

电子设备301是智能手机、平板型装置、个人计算机、移动电话等，但是不限于此，可以是配备有显示装置310的任何电子设备。以下假设电子设备301是智能手机进行描述。

显示装置310是液晶显示器或有机发光二极管显示器(OLED)等的显示装置。假设显示装置310是液晶显示装置进行下面的说明。显示装置310具有例如在其上显示图像的矩形显示面。需要注意的是，显示装置310的设置有显示面的一侧视为前侧，而其相反侧视为后侧。在此，沿着显示面的一条边的方向视为第一方向x，而沿着与第一方向x交叉的另一条边的方向视为第二方向y。更具体地，如图1的下部所示，沿着显示面的长边的方向视为第一方向x，而沿着短边的方向视为第二方向y。进一步，如图1所示，电子设备301以第二方向y为竖直方向被放置的状态称为水平(即，横向)姿态。与图1不同，电子设备301以第一方向x为竖直方向被放置的状态称为竖直(即，纵向)姿态(参照图9B)。

显示装置310设置有显示面板311，显示面板311具有沿第一方向x和第二方向y排列的多个3D像素。在此，存在形成右眼用视点图像和左眼用视点图像的子像素组。当一组子像素不能进行白色显示时，其可定义为3D像素；相反，当一组子像素能进行白色显示时，其可定义为像素。更具体地，如图1所示，分别包括多个子像素的3D像素沿第一方向x和第二方向y排列。图1示出了假设显示面板311显示三原色RGB(R：红色，G：绿色，B：蓝色)，分别与各原色相关的子像素被排列。在图1中，为了描述的目的，沿第一方向x的子像素编号为H1至H6，而沿第二方向y的子像素编号为V1，V2...。在图1中，各3D像素由包括第一方向x上的两列(H1和H2，H3和H4，或H5和H6)和第二方向y上的一列(V1或V2)的2×1的子像素构成。也就是说，图1示出了3×6的3D像素。在图1中，在显示面板311上，分别具有原色R、G或B的子像素沿着第一方向x以R、G或B的顺序交替排列，而沿着第二方向y排列的所有的子像素具有R、G和B中的任一个的均匀的颜色。在图1中，一个3D像素不能显示任意色，而多个3D像素一起可以在进行图像处理时显示任意色。

在3D显示的情况下，显示面板311沿着第一方向x或第二方向y显示各视点用的视差图像。在图1所示的示例中，显示面板311沿着第一方向x交替地显示右眼用的视差图像和左眼用的视差图像。如图1所示，例如，显示面板311沿第一方向x以与一列子像素相对应的排列间距交替地显示右眼图像(由标注阴影的子像素显示的图像)和左眼图像(由未标注阴影的子像素显示的图像)。

显示装置310包括光学元件，该光学元件向观察者的视点分配要显示在显示面板311上的各视点用的视差图像。例如，光学元件是液晶透镜。应该注意的是，光学元件不限于液晶透镜，只需要具有通过电润湿、光学部件的移动、气体或液体向透明收缩件的填充或释放等向观察者的视点分配各视点用的视差图像的功能即可。假设光学元件是可根据显示面板311上的视差图像的显示方向动态地切换光束分离方向的液晶透镜(图1和图2中未示出)，进行以下说明。液晶透镜设置在显示面板311的正面，液晶层配置为密封在彼此面对的两片电极基板之间。液晶层中的液晶分子根据施加在基板两端的电压进行配向，以使液晶透镜用作伪光学透镜。在液晶透镜能够在接通和切断之间切换的情况下，显示装置310在2D显示时使液晶透镜切断。

显示装置310驱动液晶透镜以形成朝向正面侧突出的透镜形状的折射率分布，即、由图1中的虚线表示的分离区域3124。如图1所示，分离区域3124形成为具有与一对右眼图像和左眼图像的显示宽度大体相同的宽度从而沿着第二方向y延伸。通过沿着第一方向x形成多个分离区域3124，如图1和图2所示，形成沿着第二方向y延伸的多个柱面透镜沿着第一方向x设置的双凸透镜状折射率分布。如图2中的箭头所示，分离区域3124将从显示面板311发射并入射到液晶透镜的光分布到沿着第一方向x定位的两个视点。如果观察者的右眼和左眼沿着第一方向x定位，则与右眼图像和左眼图像相关的发射光束分别入射到观察者的右眼和左眼。这允许观察者立体地识别显示图像。

然而，在图1和图2中所示的结构中，显示特性可能在分离区域3124之间的边界部分劣化。也就是说，如图2所示，由于液晶透镜中的液晶分子的配向紊乱，因此从显示面板311发射的光易于在分离区域3124之间的边界部分处散射。因此，显示特性易于在该区域劣化。

为了解决该问题，可以在分离区域3124之间的每个边界部分处设置黑矩阵等的遮光部件。图3和图4示出了设置有遮光部件313的情况下的结构示例。如图3中的粗线所示，遮光部件313例如是细长的矩形部件，并设置在显示面板311与液晶透镜之间。更具体地，多个遮光部件313沿着第二方向y设置为条状以覆盖分离区域3124之间的边界。因此，从显示面板311发射并入射到边界区域的光可被遮挡，其解决了上述问题。

但是，在如图3和图4所示设置遮光部件313的情况下，本申请的发明人发现了以下问题。图5和图6示出了相关技术的问题。

图5示出了当显示装置310执行3D显示时中心区域以及右端区域和左端区域被提取出的显示屏幕。与图4等相同，图5在上部示出了从显示屏幕的内部观看显示屏幕的中心区域以及右端区域和左端部区域时的剖视图。

鉴于显示装置310的实际设计，3D像素与遮光部件313之间的边界彼此未对准。图3和图4示出了遮光部件313位于3D像素之间的边界上。然而，在实际的显示装置310中，由于发射光被收集在立体图像的最佳视觉位置处(通常，从显示面板311的中央延伸的法线上的视点位置)，因此分离区域3124的形成宽度设计为略短于每个3D像素的排列间距。因此，设置在分离区域3124之间的边界部分处的遮光部件313也设计为略短于每个3D像素的排列间距。因此，如图5所示，在显示面板311的中央处，3D像素之间的边界与遮光部件313对准，但是在显示面板311的端部处，3D像素之间的边界与遮光部件313大幅地未对准。

由于如上所述的未对准，当显示装置310执行2D显示时可能发生彩色摩尔纹。图6概念性地示出了这样的状态：显示装置310执行2D显示而不驱动液晶透镜。为了描述的目的，与图5不同，图6在上部示出了从前面观察时的这些显示区域。

如图5的上部中央所示，当执行2D显示时，显示装置310关闭液晶透镜以不显示分离区域3124。此外，显示装置310沿着第一方向x均匀地显示平面图像，而不交替地显示右眼用视差图像和左眼用视差图像。

由于设置了遮光部件313，所以从显示面板311的每个3D像素发射的光部分地被遮光部件313遮挡。在显示面板311的中央，例如，分别具有R、G或B的子像素部分地被遮光部件313覆盖。这导致亮度下降。

另一方面，在显示面板311的中央，3D像素之间的边界与遮光部件313对准，因此3D像素被用于原色R、G和R的每一者的遮光部件313均匀地覆盖。因此，在显示面板311的中央不会发生彩色莫尔纹。

相反，在显示面板311的端部处，3D像素之间的边界与遮光部件313大幅地未对准。因此，如图6所示，未被遮光部件313覆盖的子像素周期性地出现。因此，发生原色R、G和B中的每一者的亮度不均，其可能导致彩色莫尔纹。

图7是示出改变了原色的子像素排列的方向的状态的说明图。图7示出了分别具有原色R、G或B的子像素排列的方向从图5中的方向改变了的状态。在图5中，分别具有原色R、G或B的子像素沿着第一方向x交替设置，而在图7中它们沿着第二方向y交替设置。

在图7的示例中，分别具有原色R、G或B的子像素沿着第二方向y交替设置，并且遮光部件313沿着第二方向y延伸。因此，3D像素由用于原色R、G和B中的每一者的遮光部件313均匀地覆盖，这使得难以产生彩色莫尔纹。

然而，沿第二方向y延伸的遮光部件313用作视差屏障。因此，光束分离作用沿着第一方向x起作用，但太小而不能使观察者立体地识别平面图像。光束分离作用引起以下现象：在远离显示面板311的一定可视距离处遮光部件313以放大的方式被看到。为了与彩色莫尔纹区分，将这种现象称为“3D莫尔纹”。

通过第一方向x上的光束分离作用，根据视角可能出现几乎不可见的像素。因此，根据视角，分辨率变化。

图8A和图8B是在3D显示时改变分离区域3124的延伸方向(虽然未图示)的情况的说明图。图8A和图8B分别示出了分离区域3124的延伸方向从图5和图7中的延伸方向倾斜的情况。更具体地说，分离区域3124的延伸方向以微小角度倾斜并且从第二方向y偏移。根据分离区域3124的延伸方向，遮光部件313也以小角度倾斜并从第二方向y偏移，以遮挡从显示面板311发射并入射到分离区域3124之间的边界部分的光。通过使遮光部件313倾斜，当显示面板311被整体上观察时，分别具有原色R、G或B的子像素被遮光部件313均匀地覆盖，因此可以防止彩色莫尔纹发生。

然而，在图8A和图8B所示的结构中，由于遮光部件313，光束分离作用可在与遮光部件313的延伸方向垂直的方向上起作用。因此，可能发生上述的3D莫尔纹。此外，与图7相同，由于光束分离作用起作用，根据视角可能出现几乎不可见的像素，并且分辨率可能变化。

用于3D显示的遮光部件313的设置可能导致2D显示时的亮度下降以及彩色莫尔纹和3D莫尔纹。

下文描述了在横向显示和纵向显示之间进行切换、在3D显示和2D显示之间进行切换、以及由此产生的问题的情况。图9A和图9B示出了横向显示和纵向显示。图9A示出了显示装置10以水平姿态放置来执行横向显示的情况。图9B示出了显示装置10以竖直姿态放置来执行纵向显示的情况。

与图1至图7不同，图9A和图9B示出了显示面板311显示包括R、G、B和W(白色)的四原色的情况。在图9A和图9B中，每个像素由包括第一方向x上的四列和第二方向y上的四列的4×4的子像素组成。即，图9A和图9B示出了2×2的像素。在图9A和图9B中，为了描述的目的，沿第一方向x的子像素被标注附图标记H1至H4，而沿着第二方向y的子像素被标注附图标记V1至V4。

需要注意的是，沿着第一方向x和第二方向y的相邻的子像素设置为具有不同的原色以实现颜色补偿。通过沿着x方向和y方向向相邻的子像素分配不同的原色，能够减小每个像素中的显示不均。

显示装置310根据其自身设备的方向，将显示形式切换到横向显示或纵向显示。更具体地，显示装置310根据其以水平姿态或竖直姿态放置的放置状态，在水平方向上或竖直方向上显示图像。在图9A中的下部所示的放置状态下，例如，显示装置310执行横向显示。在图9B中的下部所示的放置状态下，显示装置310执行纵向显示。

首先，描述以横向形式执行3D显示的情况。在这种情况下，显示装置310驱动液晶透镜以形成分离区域3124。这里，显示装置310根据横向显示将液晶透镜切换到第一分配状态，在第一分配状态中将从显示面板311的每个像素发射的光沿着第一方向x分配。因此，关于每个视差图像的发射光沿着第一方向x被分配到两个视点。更具体而言，与图1至图6同样地，在显示装置310上，分离区域3124的形成宽度与一对右眼图像和左眼图像的显示宽度基本相同，并且形成沿着第二方向y延伸的第一分离区域3124a。

在纵向显示的情况下，显示装置310切换到第二分配状态，在第二分配状态中从每个像素发射的光沿着第二方向y分配。更具体而言，如图9B所示，显示装置310将由液晶透镜形成的第一分离区域3124a的延伸方向切换到第一方向x，以沿着第二方向y形成与双凸透镜状折射率分布相对应的多个第二分离区域3124b。因此，与每个视差图像有关的发射光分配为沿着第二方向y的两个视点。

应该注意的是，以下为了方便，将第一分离区域3124a和第二分离区域3124b统称为分离区域3124。

即使在如图9A所示的横向显示和图9B所示的纵向显示之间进行切换的情况下，由于分离区域3124之间的边界部分处的液晶分子的配向紊乱，因此从显示面板311发射的光可能散射，这可能使显示特性劣化。在此，上述的遮光部件313可以设置在分离区域3124之间的边界处。

由于显示装置310根据显示面板311的显示状态来切换液晶透镜的分配状态，因此沿着第一方向x和第二方向y设置矩阵状的遮光部件313以覆盖第一分离区域3124a之间的边界与第二分离区域3124b之间的边界。因此，从显示面板311发射并入射到边界部分的光在横向显示以及在纵向显示中被遮挡。

然而，在如图9A和图9B所示设置遮光部件313的情况下，本申请的发明人发现了以下问题。图10A和图10B示出了相关技术的问题。图10A和图10B概念性地示出了显示装置310在不驱动液晶透镜的情况下执行2D显示的状态。

对以图10A所示的横向形式显示的情况下的示例进行说明。即，显示面板311以第二方向y为竖直方向来放置。在图10A所示的状态下，由于显示装置310不驱动液晶透镜，所以从每个像素发射的光基本上不分离。然而，如图7等所示，沿第二方向y延伸的遮光部件313用作视差屏障，以使光束分离作用沿着第一方向起作用。在沿着第一方向x设置的列H1、H2、H3和H4的每一列中排列的1×4的子像素集合的亮度和色度通过位于V1、V2、V3和V4的子像素的积分值来识别。在考虑在图中的竖直方向上在列H1中设置的四个子像素的集合的情况下，通过分别位于V1、V2、V3和V4的子像素R、B、W和G的积分值来识别子像素集合的亮度和色度。在此，由于遮光部件313也具有沿第一方向x延伸的部分，所以对于每个像素位于图中上下端的V1和V4的子像素被部分地覆盖。因此，例如，在显示装置310上进行白色显示的情况下，关于像素内的发射光的亮度和色度的沿着第二方向y的积分值不取对应于白色的值，并且沿着第一方向x逐列变化。

在上述示例中，列H1中的分别与V1和V4相关的子像素R和G部分地被沿着第一方向x延伸的遮光部件313的一部分覆盖，因此，对于1×4的子像素的集合，R和G的亮度低，而B和W的亮度与R和G的亮度相比相对较高。同样，由于列H2中的分别与V1和V4相关的子像素G和B被部分地覆盖，因此，对于1×4的子像素的集合，G和B的亮度低，而W和R的亮度与G和B的亮度相比相对较高。由于列H3中的分别与V1和V4相关的子像素B和W被部分地覆盖，因此，对于1×4的子像素的集合，B和W的亮度低，而R和G的亮度与B和W的亮度相比相对较高。由于列H4中的分别与V1和V4相关的子像素W和R被部分地覆盖，因此，对于1×4的子像素的集合，W和R的亮度低，而G和B的亮度与W和R的亮度相比相对较高。因此，颜色均衡逐列变化，所以，在沿第一方向x和第二方向y这两者设置遮光部件313的情况下，会产生显示颜色不均，即彩色莫尔纹。即，显示装置310上的白色显示可能被观察者视作带颜色的显示。

在上面的描述中，考虑了像素中沿着第一方向x的每列的亮度和色度，而对于沿着第二方向y的每行的亮度和色度出现类似现象，这可能引起彩色莫尔纹。将参考图10B中所示的纵向图进行描述。显示面板311以第一方向x为竖直方向来放置。与横向显示相同，沿着第一方向x延伸的遮光部件313用作视差屏障。因此，光束分离作用沿着第二方向y起作用，但是太小而不能使观察者立体地识别平面图像。通过位于H1、H2、H3和H4的子像素的积分值来识别沿着第二方向y的各列V1、V2、V3和V4排列的1×4的子像素的集合的亮度和色度。在考虑在图中的水平方向上在列V1中排列的四个子像素的集合的情况下，通过分别位于H1、H2H3和H4的子像素R、G、B和W的积分值来识别子像素的集合的亮度和色度。在此，由于遮光部件313也具有沿着第二方向y延伸的部分，所以对于各像素位于图中上下端的H1和H4的子像素被部分地覆盖。在上述的示例中，由于分别与H1和H4相关的R和W的子像素被部分地覆盖，因此，对于1×4的子像素的集合，R和W的亮度低，而G和B的亮度与R和W的亮度相比较高。因此，颜色均衡逐列变化，所以，在沿第一方向x和第二方向y这两者设置遮光部件313的情况下，可能会发生显示颜色不均，即彩色莫尔纹。

如上所述，无论显示形式是横向形式还是纵向形式，遮光部件313的设置都可能引起彩色莫尔纹等。在遮光部件313设置为能够与横向形式和纵向形式两者兼容的情况下，这可能引起彩色莫尔纹等。在下面的实施方式中，为了解决这些问题，描述了具有在2D显示时停止形成遮光区域的遮光单元的显示装置。还描述了通过对上述显示装置追加以横向形式和纵向形式显示的功能以及能够切换遮光区域的延伸方向的功能所获得的显示装置。

实施方式1

以下将描述根据本实施方式的显示装置10。根据本实施方式的显示装置10设有形成部分地遮挡从显示面板11发射的光的条状的遮光区域136(参照图16A中的第一遮光区域136a和图16B中的第二遮光区域136b)的遮光单元13(参照图14)，并且根据图像的显示方向的切换，动态地在第一方向x和第二方向y之间切换遮光区域136的延伸方向。这种切换防止了彩色莫尔纹的发生。

图11A和图11B是具有显示装置10的电子设备1的立体图。图11A示出了电子设备1以水平姿态放置的状态，图11B示出了电子设备1以竖直姿态放置的状态。电子设备1与根据相关技术的电子设备301类似地，是诸如智能电话的电子设备。显示装置10是安装在电子设备1上的诸如液晶显示器的显示装置，并执行3D显示和2D显示。此外，显示装置10根据电子设备1的放置状态，分别如图11A和图11B所示，在横向显示和纵向显示之间进行切换。即，显示装置10在图11A所示的处于水平姿态的状态下执行横向显示，并且在图11B所示的竖直姿态的状态下进行纵向显示。

图12是表示显示装置10的结构示例的框图。显示装置10是安装在电子设备1上的3D显示装置，例如，液晶显示装置。显示装置10包括控制单元21、存储单元22、图像信号源23、姿态检测单元24、分配驱动电路25、遮光驱动电路26、接收单元27、显示面板11、分配单元12以及遮光单元13。

控制单元21包括诸如中央处理单元(CPU)和微处理单元(MPU)的运算处理器，并且是用于控制与显示装置10有关的图像显示处理的显示控制器。存储单元22包括诸如随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)的存储器元件，并存储控制单元21执行处理所需的程序或数据。存储单元22临时存储控制单元21执行处理所需的数据等。图像信号源23包括图像处理电路(未示出)，并且生成用于使控制单元21在显示面板11上显示图像并将其应用于控制单元21的图像信号。图像信号源23例如连接到电子设备1中包含的通信天线(未示出)，并处理从外部输入的图像信号并将结果应用于控制单元21。

分配驱动电路25是响应来自控制单元21的指令来驱动分配单元12的驱动电路。在分配单元12是液晶透镜的情况下，分配驱动电路25将交流(AC)电压施加于液晶透镜的驱动电极，以形成双凸透镜状的折射率分布。

遮光驱动电路26是用于驱动遮光单元13的驱动电路，并且根据来自控制单元21的指示来驱动后述的遮光单元13。

姿态检测单元24检测显示装置10的姿态。姿态检测单元24例如是用于检测显示面板11的倾斜度的陀螺仪传感器，并将检测值应用于控制单元21。

接收单元27是用于接收来自观察者的操作输入的诸如触摸面板和按钮的输入接口。接收单元27将接收到的操作内容应用于控制单元21。

通过读取并执行程序P，控制单元21如下发挥功能。确定单元214基于姿态检测单元24对显示装置10的姿态的检测结果来确定显示装置10是以水平姿态还是竖直姿态放置。显示控制单元211执行在显示视差图像的第一显示状态(3D显示)和显示平面图像的第二显示状态(2D显示)之间切换显示面板11的显示状态的处理。此外，显示控制单元211从确定单元214获取确定结果，并根据确定结果以横向形式或纵向形式在显示面板11上显示平面图像或视差图像。在3D显示的情况下，分配控制单元212根据基于确定单元214的确定结果来控制分配驱动电路25，并在第一分配状态和第二分配状态之间切换分配单元12的状态。在显示控制单元211上进行3D显示的情况下，遮光控制单元213根据基于确定单元214的确定结果来控制遮光驱动电路26，以根据分配单元12的状态使遮光单元13形成下述的遮光区域136。应该注意的是，控制单元21可以具有电路结构。

图13是表示显示装置10的结构示例的局部剖视图。要注意，图13示出了从图11A的线XIII-XIII剖开的显示装置10的剖视图。根据本实施方式的显示装置10包括显示面板11、分配单元12和遮光单元13。

显示面板11是液晶面板，并且包括间隔开地彼此面对的两片透明基板112和113、密封在透明基板112和113的对置表面之间的液晶层111、以及分别层叠在透明基板112的前侧和透明基板113的背侧上的偏光板114和115。通过使液晶层111中的液晶分子根据显示图像配向并使从位于背面侧的背光源(未示出)发射的光向前侧透过，来显示图像。

显示面板11例如是扭曲向列(TN)液晶面板，并且偏光板114和115的透射轴线相互垂直。

分配单元12是能够切换光束分离方向的电光学元件，并且例如是液晶透镜。如图13所示，分配单元12包括相互面对的两片透明基板122和123以及密封在透明基板122和123之间的液晶层121。驱动电极(未示出)设置在透明基板122和123的对置面上，并且通过从外部电压源向驱动电极施加电压，配向液晶层121中的液晶分子。由此，允许分配单元12形成以第二方向y或第一方向x为延伸方向的双凸透镜状的折射率分布，并且沿第一方向x或第二方向分配从显示面板11发射的光。

遮光单元13配置在显示面板11与分配单元12之间。遮光单元13是在进行3D显示的情况下遮挡从显示面板11发射的光的一部分的光学元件，例如是液晶屏障。以下对作为液晶屏障的遮光单元13进行描述。需要注意的是，在分配单元12与遮光单元13之间夹设偏光板14，偏光板14与偏光板114的透射轴线相互正交。

图14是表示遮光单元13的结构示例的局部剖视图。图15表示电极134和135的配置结构的示例。与图13相似，图14示出了垂直于第二方向y的剖视图。遮光单元13包括两片透明基板132和133、液晶层131以及电极134和135。透明基板132和133间隔开地相互面对。液晶层131被密封在透明基板132和133的对置面之间。此外，电极134和135分别设置在透明基板132和133的对置面上。分别沿着第二方向y在显示面板11的短边的整个长度上延伸的多个电极134沿着第一方向x设置成条状。分别沿着第一方向x在显示面板11的长边的整个长度上延伸的多个电极135沿着第二方向y设置成条状。如图15所示，电极134和135在主视图中相互正交。

通过向电极134和135施加电压，液晶层131中的液晶分子的一部分被配向，以部分地遮挡从显示面板11入射到遮光单元13的光。例如，考虑以横向形式执行3D显示的情况。在这种情况下，电压被施加于电极134。更具体地，电压被选择性地施加于沿第一方向x排列的多个电极134的一部分。在图14中，例如，电压被选择性地施加于位于由附图标记136a表示的区域(稍后描述的遮光区域136)的电极134。应该注意的是，未被施加电压的电极134和电极135视为0V。在电压施加于电极134的情况下，液晶层131中的位于被施加电压的电极134附近的液晶分子在竖直方向上取向。从显示面板11经由透明基板132入射到液晶层121的光如同在液晶分子向前取向的部分中在偏振状态不变的情况下，经由透明基板132朝向前侧发射。在这种情况下，位于遮光单元13前面的偏光板14和位于其背面的偏光板114的透射轴线相互垂直，这使得偏光板14遮挡经由遮光单元13透射的光。即，通过向电极134施加电压，遮光单元13形成图14中所示的第一遮光区域136a，由此遮挡从显示面板11发射的光的一部分。通过向多个电极134选择性地施加电压，如图14所示，多个第一遮光区域136a形成为沿着第一方向x排列。电极134沿着第二方向y延伸，因此第一遮光区域136a沿着第二方向y延伸。因此，多个第一遮光区域136a整体上在遮光单元13处形成为条状。

在以纵向形式进行3D显示的情况下，电压不施加于背面侧上的电极134，而是施加于正面侧上的电极135。需要注意的是，未被施加电压的电极135和电极134视为0V。这允许沿着第一方向x延伸的第二遮光区域136b形成在液晶层131上(参照图16B)。因此，通过选择电极134或电极135被施加电压，显示装置10允许形成第一遮光区域136a和第二遮光区域136b。为了方便，将第一遮光区域136a和第二遮光区域136b中的任一者或两者表示为遮光区域136。

图16A至图17B简单地示出了根据本实施方式的3D显示。图16A至图17B概念性地示出了对于4×4的子像素为像素单位，显示面板11显示四原色的情况。例如，在横向形式的情况下，如图16A和图17A所示，显示面板11沿着第一方向x交替地显示与两列子像素相对应的每个视差图像。此外，分配单元12沿着第一方向x以与四列子像素相对应的形成宽度形成第一分离区域124a，并且将与每个视差图像相关的发射光分配给每个视点。在以纵向形式执行3D显示的情况下，如图16B和图17B所示，显示面板11沿着第二方向y以与两列子像素相对应的间距交替地显示每个视差图像。此外，分配单元12沿着第二方向y以与四列子像素相对应的形成宽度形成第二分离区域124b。

另一方面，遮光单元13形成沿第一方向x或第二方向y延伸的多个遮光区域136。例如，在横向形式的情况下，如图16A所示，遮光单元13形成沿着第二方向y延伸的多个第一遮光区域136a，使得从显示面板11发射的光在分离区域124之间的每个边界部分处被遮挡，其中每个第一遮光区域136a沿着第一方向x以与四列子像素对应的间距排列。遮光单元13在与第一分离区域124a之间的边界部分相对的位置上形成沿着第二方向y延伸的第一遮光区域136a。因此，分离区域124之间的边界部分被覆盖，而不形成沿着第一方向x延伸的遮光区域136。也就是说，位于图中每个像素的上端和下端的子像素部分地未被覆盖。因此，例如在白色显示的情况下，从与在各列H1至H4中排列的V1、V2、V3、V4的子像素射出的光的亮度和色度相关的积分值对于各列H1至H4呈大致相同的色度，即白色。也就是说，与在像素中发射的光的亮度和色度相关的沿第二方向y的积分值对于沿着第一方向x设置的每列呈大致相同的色度，即白色。这使得能够有效地防止彩色莫尔纹发生。

在以纵向形式进行3D显示的情况下，如图16B和图17B所示，遮光单元13将遮光区域136的延伸方向切换为第一方向x。更具体地，遮光单元13形成沿着第一方向x延伸的多个第二遮光区域136b，每个第二遮光区域136b沿着第二方向y以与四列子像素对应的间距排列。因此，也可以根据图像的显示取向的切换来切换遮光区域136的延伸方向，这使得可以适当地遮挡从显示面板11发射并入射到分离区域124的边界部分的光。

另一方面，在执行2D显示的情况下，显示装置10停止分配单元12和遮光单元13的操作，从而在显示面板11上显示平面图像。更具体而言，如图18A至图19B所示，仅在显示面板11上执行图像的显示方向在横向形式和纵向形式之间的切换，分配单元12和遮光单元13不分别形成分离区域124和遮光区域136。这使得分配单元12和遮光单元13将从显示面板11发射的光原样向前侧透射。因此，显示装置10可以在2D显示(第二显示状态)下停止分配单元12对发射的光的分配并停止遮光区域136的形成，由此可以避免如图5所示的彩色莫尔纹、3D莫尔纹等的问题。

如上所述，显示装置10在3D显示时根据图像的显示方向的切换来切换分离区域124和遮光区域136的延伸方向，并且在2D显示时停止形成分离区域124和遮光区域136。这使得可以防止彩色莫尔纹等发生。

接下来，使用图20A至图21B描述视差图像的显示图案的其它示例。图20A至图21B示出了与图16A至图17B所示的视差图像不同的视差图像的显示图案的示例。在图20A和图20B中，每个视差图像不是以与两列子像素对应的间距，而是以与一列子像素对应的间距交替地显示。在这种情况下，分配单元12以与两列子像素对应的形成宽度形成每个分离区域124。显示装置10设置有遮光单元13取代遮光部件313，遮光单元13以与两列子像素对应的间距形成各遮光区域136。遮光区域136根据显示装置10的放置状态，在第二方向y或第一方向x上延伸，这使得能够仅在分离区域124之间的边界部分适当地阻挡从显示面板11发射的光。

如上所述，即使子像素的各个视差图像的显示图案从图16A至图17B所示的显示图案发生了改变，分配单元12也可以将与每个视差图像有关的发射光分配到每个视点。此外，遮光单元13可以防止分离区域124之间的边界部分处的光散射发生，并抑制彩色莫尔纹等的发生。

图22A和图22B是与三原色有关的子像素的排列图案的示例的说明图。尽管在上面的描述中显示面板11显示四原色RGBW，但是本实施例不限于此，例如，可以显示三原色RGB。在这种情况下，例如，RGB的子像素如图22A所示排列。更具体而言，每个像素由2×6的子像素组成。假设由相邻的奇数列和偶数列(即，列H1和H2)构成的两列的子像素视为一个单元，则每个像素针对每个单元(即，每两列的单元)沿着第一方向x排列。在图22A和图22B的示例中，与四原色的情况类似，对沿着第一方向x和第二方向y排列的相邻的子像素进行颜色补偿以具有不同的原色。

例如，显示面板11以与一列子像素对应的间距显示每个视差图像。分配单元12以与两列子像素对应的形成宽度形成每个分离区域124。遮光单元13以与两列子像素对应的排列间距形成每个遮光区域136。即使在图22A和图22B所示的配置中，即，在三原色的情况下，也可以在每个像素中显示任意颜色。如图16A和图16B所示，分离区域124之间的边界部分被覆盖，而在图22A中沿着第一方向x延伸的遮光区域以及在图22B中沿着第二方向y延伸的遮光区域未被形成。因此，与上面的描述类似，在白色显示的情况下，例如，在图22A中与像素中发射的光的亮度和色度有关的沿着第二方向y的积分值针对沿着第一方向x排列的每列呈现基本上相同的色度，即白色。这使得可以防止彩色莫尔纹发生。例如，在白色显示的情况下，在图22B中与像素中发射的光的亮度和色度有关的沿着第一方向x的积分值针对沿着第二方向y排列的每列呈现基本上相同的色度，即白色。这使得可以防止彩色莫尔纹的发生。

图23A和图23B是与三原色有关的子像素的排列图案的其它示例的说明图。作为像素的排列图案，可以采用各种像素排列图案，而不限于上述实施方式中的排列图案。例如，图23A和图23B与图22A和图22B不同，表示不进行颜色补偿的子像素的阵列图案，使得相邻的子像素具有不同原色。更具体而言，相同原色的子像素设置为沿着第二方向y配向。例如，在图23A中，一个3D像素由2×1的子像素组成。即，将列H1和H2中的V1(或V2)、列H3和H4中的V1(V2)或列H5和H6中的V1(V2)视为一个3D像素。在图23B中，一个像素由2×3的子像素组成。也就是说，V1列和V2列中的H1、H2和H3(或H4，H5和H6)视为一个像素。在图23A的情况下，一个3D像素可以不显示任意颜色，但多个3D像素一起进行图像处理时可以显示任意颜色。另外，如图16A和图16B所示，在图23B中，分离区域124之间的边界部分被覆盖，而沿着第二方向y延伸的遮光区域136未被形成。因此，例如，在白色显示的情况下，与上述描述类似，与像素中发射的光的亮度和色度相关的沿着第一方向x的积分值针对沿着第二方向y设置的每列呈基本上相同的色度、即白色。这使得可以防止彩色莫尔纹等的发生。

图24是示出了将由控制单元21执行的处理步骤的示例的流程图。将基于图24描述将由控制单元21执行的图像处理的内容。

控制单元21经由接收单元27接收关于采用显示视差图像的第一显示状态还是采用显示平面图像的第二显示状态的设定输入(步骤S11)。即，控制单元21接收关于是执行3D显示还是2D显示的设定输入。控制单元21基于在步骤S11中接收到的设定输入来确定是否执行3D显示(步骤S12)。如果确定执行3D显示(S12：是)，则控制单元21从姿态检测单元24获取通过检测其自身设备的姿态而获取的检测结果(步骤S13)。更具体而言，控制单元21获取与显示面板11的倾斜有关的检测值。控制单元21基于在步骤S13中获得的检测结果来确定设备是否以水平姿态放置(步骤S14)。

如果确定是水平姿态(S14：是)，则控制单元21将显示面板11的显示状态设定为第一显示状态，并沿着第一方向x交替地显示与多个视点对应的每个视点的视差图像(步骤S15)。换句话说，控制单元21以横向形式显示视差图像。

控制单元21进一步将分配单元12的状态切换到用于将从每个像素发射的光分配到沿着第一方向x的多个视点的第一分配状态(步骤S16)。更具体而言，控制单元21控制分配驱动电路25以驱动分配单元12，并使沿着第二方向y延伸的多个第一分离区域124a沿着第一方向x形成为阵列状。这使液晶层121中的液晶分子配向，由此形成如下的双凸透镜状的折射率分布：沿第二方向y延伸的多个柱面透镜沿着第一方向x设置。

控制单元21进一步使遮光单元13沿着第一方向x形成遮挡从每个像素发射的光的一部分的、沿着第二方向y延伸的多个第一遮光区域136a(步骤S17)。更具体而言，控制单元21控制遮光驱动电路26将电压选择性地施加于位于设置成条状的多个电极134中的分配单元12的各分离区域124之间的边界部分处的电极134的一部分。因此，液晶层131中的液晶分子的一部分配向成以与分配单元12的每个分离区域124的形成宽度基本相同的间距排列，由此形成覆盖各分离区域124之间的边界部分的多个第一遮光区域136。控制单元21使处理转到步骤S24。

如果判断为不是水平姿态(S14：否)，则控制单元21将显示面板11的显示状态设定为第一显示状态，并沿着第二方向y交替地显示每个视差图像(步骤S18)。换句话说，控制单元21以纵向形式显示视差图像。控制单元21将分配单元12切换到将发射光分配到沿着第二方向y的多个视点的第二分配状态(步骤S19)。更具体而言，控制单元21使分配单元12形成沿第一方向x延伸的多个第二分离区域124b。控制单元21使遮光单元13沿着第二方向y形成遮挡从每个像素发射的光的一部分的、沿着第一方向x延伸的多个第二遮光区域136b(步骤S20)。控制单元21使处理转移到步骤S24。

如果判断为不执行3D显示(S12：否)，则控制单元21将显示面板11的显示状态设定为第二显示状态，由此在显示面板11上显示用于2D显示的平面图像(步骤S21)。控制单元21停止分配单元12对分离区域124的形成(步骤S22)。控制单元21停止遮光单元13对遮光区域136的形成(步骤S23)。

在执行步骤S17、S20或S23中的处理之后，控制单元21确定是否结束图像显示处理(步骤S24)。例如，控制单元21确定经由接收单元27是否接收到关于结束指示的操作输入。如果确定不使处理结束(S24：否)，则控制单元21使处理返回到步骤S11。如果确定使处理结束(S24：是)，则控制单元21使一系列处理结束。

要注意，在上述说明中，以第一方向x与第二方向y相互正交的情况为例进行了说明，但本实施方式不限于此。图25示出了显示装置10的结构的另一例。例如，如图25所示，显示面板11可以被构成为菱形而不是矩形。即使在这种情况下，根据各像素的配置结构改变分离区域124和遮光区域136的形状，由此能够进行3D显示。即，即使第一方向x和第二方向y不彼此垂直，也可应用根据本实施方式的显示装置10。

需要注意的是，根据实施方式1的显示装置10具有能够在横向显示和纵向显示之间进行切换的功能以及能够切换遮光区域136的延伸方向的功能，但是不需要提供这两个功能。如果未提供这两种功能，则不需要姿态检测单元24和确定单元214，并且显示控制单元211不执行以横向形式或纵向形式在显示面板11上显示平面图像或视差图像的处理。此外，遮光单元13不执行遮光区域136的延伸方向的切换。

另外，根据实施方式1的显示装置10具有能够以横向形式和纵向形式进行显示的功能以及能够切换遮光区域136的延伸方向的功能，而可以不具有在2D显示(第二显示状态)时停止分配单元12对发射光的分配的功能。

因此，根据实施方式1，显示装置10在3D显示(第一显示状态)时通过分别驱动分配单元12和遮光单元13来执行发射光的分配和遮光区域136的形成，同时在2D显示(第二显示状态)时不驱动分配单元12和遮光单元13而停止执行发射光的分配和遮光区域136的形成。由此，可以避免上述的彩色莫尔纹、3D莫尔纹等问题并获得更好的显示特性。

此外，根据实施方式1，即使显示装置10被构成为可在横向显示和纵向显示之间进行切换，也能够根据图像的显示方向来切换遮光区域136的延伸方向，由此能够减少彩色莫尔纹等的发生的同时适当地进行3D显示。

此外，根据实施方式1，遮光区域136形成在各分离区域124之间的各边界部分处，由此可以适当地防止彩色莫尔纹等的发生。

另外，根据实施方式1，沿遮光区域136延伸的第一方向x或第二方向y排列的多个子像素中每个不同颜色的子像素在一个像素内数量相等。因此，例如，在白色显示的情况下，与像素内的发射光的亮度和色度有关的遮光区域136在延伸方向上的积分值针对设置在与遮光区域136垂直的方向上的每列基本上是相同的色度，即白色。通过如上所述设置每个子像素的颜色，可以有效地抑制彩色莫尔纹的发生。

此外，根据实施方式1，与图23A和图23B不同，如图16A、图16B、图20A、图20B、图22A和图22B所示，相邻的子像素的颜色被进行颜色补偿以具有不同的颜色。通过这种颜色补偿，能够在纵向形式和横向形式这两种显示中有效地抑制彩色莫尔纹的发生。

实施方式2

在实施方式1中以两视点为示例进行了描述，但是实施方式1中的遮光控制可以应用于多于两视点的多视点，而不限于两视点。在本实施方式中，描述了显示装置10对多于两视点的多视点执行图像显示的情况。需要注意的是，由于在附图中采用了相同的附图标记，与实施方式1重复的内容不再描述。

在描述本实施方式之前，将描述与针对多视点的图像显示有关的相关技术及其问题。图26A和图26B描绘了针对多视点的图像显示。图26A和图26B分别示出了与实施方式1类似地执行针对两视点的图像显示的情况以及与实施方式1不同地执行针对八视点的图像显示的情况。

在图26A所示的针对两视点的图像显示的情况下，将两个子像素作为一个像素来执行3D显示，并且沿着第一方向x在每个子像素中交替地显示左眼图像和右眼图像。而且，在图26A中，根据显示面板311上的视差图像的显示图案，形成分别具有与两列子像素相对应的形成宽度的分离区域3124。

另一方面，在图26B所示的针对八视点的图像显示的情况下，将八个子像素作为一个像素执行3D显示，并且针对八视点的每个图像沿着第一方向x显示在每个子像素中。也就是说，显示面板311相继地在每个子像素上显示第一视点的图像、第二视点的图像、第三视点的图像、第四视点的图像…。显示装置310还根据显示面板311上的显示，在液晶透镜上形成分离区域3124，分离区域3124沿着第一方向x具有与八列子像素相对应的宽度。因此，如图26B所示，将各视点的图像分配给八视点。

因此，显示装置310在显示面板311上显示取决于视点数的图像，并根据视点数来改变分离区域3124的形成宽度。这使得可以执行针对两视点以及多视点的3D显示。

然而，如果根据视点数中的任一个设置遮光部件313，则视点数的改变可能导致发射光的利用效率和发射光的散射的降低。图27A至图27F示出了相关技术的问题。图27A至图27C示出了根据两视点设置以与两列子像素相对应的间距放置的遮光部件313的情况。图27D至图27F示出了根据八视点设置以与八列子像素相对应的间距放置的遮光部件313的情况。图27A和图27D示出了执行针对两视点的图像显示的情况，图27B和图27E示出了执行针对四视点的图像显示的情况，图27C和图27F示出了执行针对八视点的图像显示的情况。

如图27A至图27C所示，在根据两视点以与两列子像素对应的间距设置遮光部件313的情况下，在图27A中适当地遮挡分离区域3124之间的边界，而在图27B和图27C中向与分离区域3124之间的边界不同的部分入射的发射光也被遮挡。这导致从显示面板311发射的光的利用效率降低。

如图27D至图27F中所示，在根据八视点以与八列子像素对应的间距设置遮光部件313的情况下，在图27F中分离区域3124之间的边界被适当地阻挡，而在图27D和图27E中存在未被遮光区域313遮挡的分离区域3124之间的边界。这可能导致从显示面板311发射的光的散射和显示特性的劣化。

因此，在本实施方式中，通过利用遮光单元13来代替遮光部件313，并根据视点数动态地控制遮光区域136的排列间距，从而解决了上述问题。

图28A至图29B简单地示出了针对四视点的图像显示。在图28A至图29B中，每个像素由4×4的子像素组成。在图28A至图29B的结构中，显示面板11以与一列子像素相对应的间距显示每个视点用的图像。例如，在横向形式的情况下，如图28A和图29A所示，显示面板11沿着第一方向x相继地显示第一视点用的图像、第二视点用的图像、第三视点用的图像和第四视点用的图像。例如，第一视点用的图像以列H1显示，第二视点用的图像以列H2显示，第三视点用的图像以列H3显示，第四视点用的图像以列H4显示。

分配单元12和遮光单元13分别根据视点数形成分离区域124和遮光区域136。例如，在以横式形式显示的情况下，如图28A所示，分配单元12形成沿第二方向y延伸的多个分离区域124，每个分离区域124具有与四列子像素相对应的宽度。此外，遮光单元13在分离区域124之间的边界部分形成以与四列子像素相对应的排列间距放置的沿着第二方向y延伸的多个遮光区域136。通过上述结构，从显示在每个像素上的各视差图像发射的光被分配给四个视点。这使得能够对多个视点显示分离的图像。例如，示例是两个观察者能够识别分离的立体图像。

另外，与实施方式1类似，显示装置10根据其自身设备的姿态执行显示方向的切换。即，如果设备从水平姿态切换到竖直姿态，则如28B和图29B所示，显示面板11的显示形式从横向形式切换为纵向形式，从而使显示面板11沿着第二方向y交替地显示视差图像。在这种情况下，分配单元12和遮光单元13分别将分离区域124和遮光区域136的延伸方向从第二方向y切换到第一方向x。

图30A至图32B是进行针对多视点的图像显示时的说明图。图30A和图30B示出了执行针对六视点的图像显示时的结构的示例，图31A和图31B示出了执行针对八视点的图像显示时的结构的示例，图32A和图32B示出了执行针对十二视点的图像显示时的结构的示例。在图30A和图30B中，每个像素由6×4的子像素组成。在图31A和图31B中，每个像素由8×8的子像素组成。需要注意的是，在图31A和图31B中，例如，8×4的子像素可以视作像素单位。在图32A和图32B中，每个像素由12×12的子像素组成。需要注意的是，在图32A和图32B中，12×4的子像素可以视作一个像素单位。

即使在图30A至图32B中所示的结构中，显示面板11也以与一列子像素对应的间距显示每个视点用的图像。此外，分配单元12根据视点数来调整每个分离区域124的形成宽度。例如，在六视点显示的情况下，分配单元12形成具有六列子像素的形成宽度的每个分离区域124。这适用于八视点显示和十二视点显示。另一方面，遮光单元13根据视点数来调整每个遮光区域136的排列间距。例如，在六视点显示的情况下，遮光单元13形成以与六列子像素对应的排列间距放置的遮光区域136。

如上所述，显示装置10根据视点数的变化分别驱动分配单元12和遮光单元13，由此改变分离区域124的形成宽度和遮光区域136的形成位置。图33是表示由控制单元21执行的处理步骤的示例的流程图。将参照图33描述由显示装置10执行的处理。

例如，如果确定执行3D显示(S12：是)，则显示装置10的控制单元21经由接收单元27接收针对视点数的设定输入(步骤S201)。控制单元21使处理转到步骤S13。

如果确定是水平姿态(S14：是)，则控制单元21根据在步骤S201中设定的视点数，沿着第一方向x交替地显示每个视点用的视差图像(步骤S202)。也就是说，控制单元21如图28A等所示沿着第一方向x相继显示每个视点用的图像。控制单元21将分配单元12的状态切换到第一分配状态，以使分配单元12形成沿着第一方向x具有取决于视点数的宽度的每个第一分离区域124a(步骤S203)。因此，控制单元21根据视点数改变每个第一分离区域124a的沿着第一方向x的宽度。控制单元21驱动遮光单元13以与第一分离区域124a的改变后的宽度相对应地在第一分离区域124a之间的每个边界处形成第一遮光区域136a(步骤S204)。

如果确定不是水平姿态(S14：否)，则控制单元21根据在步骤S201中设定的视点数，沿着第二方向y交替地显示每个视点用的视差图像(步骤S205)。控制单元21将分配单元12的状态切换到第二分配状态，以使分配单元12形成沿着第二方向y具有取决于视点数的宽度的每个第二分离区域124b(步骤S206)。即，控制单元21根据视点数沿着第二方向y改变每个第二分离区域124b的宽度。控制单元21驱动遮光单元13以与第二分离区域124b的改变后的宽度相对应地在第二分离区域124b之间的每个边界处形成第二遮光区域136b(步骤S207)。

需要说明的是，对四原色的显示进行了说明，但毋庸多言，如在实施方式1中使用图22A至图23B等所说明的，可以通过三原色进行图像显示。

因此，如图16A和图16B所示，分离区域124之间的边界部分被覆盖，而如实施方式2中的图28A、图29A至图32A所示，未形成沿着第一方向x延伸的遮光区域，并且，如实施方式2中的图28B、图29B至图32B所示，未形成沿着第二方向y延伸的遮光区域。因此，类似于以上描述，即使显示装置10执行针对多于两视点的多视点的图像显示，也可以防止彩色莫尔纹等的发生。

实施方式3

在本实施方式中，说明根据观察者的位置进行3D显示的情况。

图34是表示显示装置10的结构的示例的框图。根据本实施方式的显示装置10设置有位置检测单元28。位置检测单元28包括例如对电子设备1的前方的空间进行成像的照相机等，通过图像识别处理来识别观察者的眼睛的位置，并将识别结果应用于控制单元21。

图35A和图35B表示根据实施方式3的3D显示处理的概要。在裸眼3D显示的方法中，通常预先设定观察者观察视差图像的最佳位置。例如，如图35A所示，最佳观察位置被设定在显示面板11的中央的前方的位置。如图35B所示，如果观察者的视点的位置从最佳位置偏移，则发生不是从右眼图像而是从左眼图像发射的光可能进入观察者的右眼的问题。因此，视差图像可能未被合适地识别。根据本实施方式，通过根据观察者的位置来控制每个视差图像的分离方向，即使观察者的视点从最佳位置偏移，也可以合适地识别视差图像。

根据本实施方式，将描述以下的显示装置：例如为了减少光束分离方向的切换时间，该显示装置不使用分配单元12而通过遮光单元13执行光束分离。即，显示装置10使遮光单元13用作有源视差屏障。

图36A和图36B简单地示出了根据实施方式3的3D显示。图36A示出了横向形式，图36B示出了纵向形式。需要注意的是，图36A和图36B示出了将4×4的子像素作为像素单位进行两视点显示的情况。

在本实施方式中，分配单元12被切换到不执行从每个像素发射的光的分配的第三状态。即，分配单元12被设定为停止状态而不被驱动。因此，分配单元12使从背面入射的光直接向正面透射而不形成分离区域124。

遮光单元13形成比根据实施方式1的遮光区域136宽的遮光区域136，在正面观察时覆盖各像素的一部分。更具体地，遮光单元13改变遮光区域136的沿着与延伸方向不同的第一方向x或第二方向y的形成宽度。例如，在图36A所示的横向形式的情况下，遮光单元13沿着第一方向x以与两列子像素对应的形成宽度形成第一遮光区域136a。也就是说，遮光单元13以像素的大约一半的宽度形成第一遮光区域136a。这使得每个像素的一半沿着第一方向x被覆盖并且一半露出。换句话说，在遮光区域136之间形成狭缝。在以纵向形式进行3D显示的情况下，遮光单元13将沿着第二方向y的子像素的形成宽度改变为与两列子像素相对应的宽度，从而形成第二遮光区域136b。

图37A和图37B示出了根据观察者的视点位置来切换遮光区域136的形成位置的状态。需要注意的是，图37A和图37B仅示出了以横向形式显示的情况。如上所述，遮光单元13改变每个遮光区域136的形成宽度，从而在遮光区域136之间形成狭缝。由此，如图37A所示，来自显示右眼图像和左眼图像的每个子像素的光经由遮光区域之间的狭缝被分配到两个方向。因此，显示装置10使遮光单元13用作主动视差屏障以执行光束分离。

另外，遮光单元13根据各观察者的位置来改变遮光区域136的形成位置。更具体而言，如图37A和图37B所示，遮光单元13改变遮光区域136相对于每个像素的形成位置。在图37A和图37B所示的两种结构中，遮光区域136沿着第一方向x的形成宽度为一个像素的约一半。但是，遮光区域136的形成位置在图37A和图37B之间不同。更具体而言，图37B中的遮光区域136与图37A相比，改变为靠近图中右侧的位置。因此，如图37B所示，关于每个视差图像的射出光的分离方向，与图37A相比改变为靠向右侧。在确定观察者的视点位置靠右侧的情况下，如图37B所示，控制单元21改变遮光区域136的形成位置。因此，控制单元21根据观察者的位置，通过遮光单元13来控制每个视差图像的光束分离方向。

图38A和图38B示出了根据实施方式3的四视点显示。需要注意的是，图38A和图38B示出了横向形式的情况。图38A示出了每个观察者位于显示面板11的中央的前面的位置的情况，而图38B示出了与图38A相比每个观察者位于图中靠右的位置的情况。在以横向形式进行四视点显示的情况下，与实施方式1类似，显示面板11沿着第一方向x交替地显示视差图像的四个图案。在这种情况下，遮光单元13与上述同样地，根据观察者的位置改变遮光区域136的形成宽度和形成位置。例如，如图38A和图38B所示，遮光单元13以每个像素的排列间距的宽度的一半形成遮光区域136。需要注意的是，在图37A至图38B中，在两视点和四视点的情况下遮光区域136的形成宽度相同，但是可能根据视点数而不同。另外，如图38A和图38B所示，遮光单元13根据观察者的位置改变遮光区域136的形成位置。因此，即使在多视点中，显示装置10也能够根据观察者的位置来进行3D显示。

图39是表示根据实施方式3的控制单元21执行的处理步骤的示例的流程图。在通过姿态检测单元24执行检测其自身的设备的姿态的处理(步骤S13)后，显示装置10的控制单元21执行以下处理。控制单元21根据观察者的位置确定是否执行3D显示(步骤S301)。例如，控制单元21在接收到与步骤S11有关的操作时接收关于是否要执行动态显示控制的设定输入。控制单元21根据该设定内容进行确定。如果确定不执行与观察者的位置相对应的3D显示(S301：否)，则控制单元21使处理转到步骤S14。

如果确定执行取决于观察者的位置的3D显示(S301：是)，则控制单元21从位置检测单元28获取通过检测到观察者的位置而获取的检测结果(步骤S302)。例如，控制单元21获取由位置检测单元28执行的图像识别处理的处理结果。控制单元21确定设备是否以水平姿态放置(步骤S303)。如果确定是水平姿态(S303：是)，则控制单元21将显示面板11的显示状态设定为第一显示状态，并沿着第一方向x交替地显示视差图像(步骤S304)。

控制单元21停止对分配单元12的驱动控制以停止分配从每个像素发射的光(步骤S305)。即，控制单元21不驱动分配单元12从而不形成分离区域124。因此，从显示面板11发射的光不被分配单元12分离。

控制单元21停止分配单元12对发射光的分配，然后通过根据位置检测单元28检测到的观察者的位置，改变沿着第一方向x的形成宽度和形成位置从而使遮光单元13形成第一遮光区域136a(步骤S306)。更具体而言，控制单元21根据观察者的位置选择要施加电压的电极134，并控制第一遮光区域136a沿着第一方向x的形成宽度。此外，控制单元21根据观察者的位置来控制遮光区域136相对于每个像素的形成位置。因此，控制单元21使遮光单元13用作主动视差屏障，从而动态地控制与视差图像有关的光束分离方向。控制单元21使处理转到步骤S24。

如果确定不是水平姿态(S303：否)，则控制单元21将显示面板11的显示状态设定为第一显示状态，从而沿着第二方向y交替地显示视差图像(步骤S307)。控制单元21停止分配单元12对发射光的分配(步骤S308)。控制单元21停止分配发射光，然后通过根据位置检测单元28检测到的观察者的位置，改变第二遮光区域136b沿着第二方向y的形成宽度和形成位置，从而使遮光单元13形成第二遮光区域136b(步骤S309)。控制单元21使处理转到步骤S24。

因此，根据实施方式3，能够根据观察者的位置来控制与各视差图像有关的发射光的分离方向，由此能够针对观察者的视点位置提高灵活度。

需要注意的是，除非上下文另外明确说明，否则如本文和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代。

需要注意的是，所公开的实施方式在所有方面都是说明性的而非限制性的。本发明的范围由所附权利要求书限定，而不由在其之前的描述限定，并且落入权利要求书的边界和界限或这种边界和界限的等同物内的所有变化旨在被权利要求书涵盖。

Claims (14)

1.一种显示装置，包括：

显示面板，所述显示面板包括沿着第一方向和第二方向排列并且设置为显示视差图像或平面图像的多个像素；

分配单元，所述分配单元分配从设置为显示与多个视点中的每个视点相对应的视差图像的每个像素发射的光；以及

遮光单元，所述遮光单元设置在所述显示面板和所述分配单元之间，并遮挡发射光的一部分，其中，

所述分配单元在所述显示面板显示视差图像的第一显示状态下将从每个所述像素发射的光分配到沿着所述第一方向的所述多个视点中的每个视点，或者在所述显示面板显示平面图像的第二显示状态下停止发射光的分配，以及

所述遮光单元在所述第一显示状态的情况下沿着所述第一方向形成分别沿着所述第二方向延伸的遮挡所述发射光的一部分的多个第一遮光区域，并且在所述第二显示状态的情况下停止所述第一遮光区域的形成。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，

在所述第一显示状态的情况下，所述分配单元沿着所述第一方向形成分别沿着所述第二方向延伸的多个第一分离区域，以及

在所述第一显示状态的情况下，所述遮光单元在所述第一分离区域之间的每个边界处形成每个所述第一遮光区域。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，

所述分配单元是形成沿所述第二方向延伸的双凸透镜状折射率分布的液晶透镜，并且在每个所述第一分离区域形成所述液晶透镜，以及

所述边界是相邻的两个所述液晶透镜之间的边界。

4.根据权利要求2所述的显示装置，其中，

所述分配单元在所述第一显示状态下根据视点数改变每个所述第一分离区域在所述第一方向上的宽度，以及

所述遮光单元在所述第一分离区域之间的各边界处形成与所述第一分离区域的改变后的宽度相对应的每个所述第一遮光区域。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的显示装置，其中，

所述分配单元在第一分配状态和第二分配状态之间进行切换，在所述第一分配状态中，从每个所述像素发射的光沿着所述第一方向分配给所述多个视点中的每个视点，在所述第二分配状态中，从每个所述像素发射的光沿着所述第二方向分配给所述多个视点中的每个视点，以及

所述遮光单元在所述第一分配状态且所述第一显示状态的情况下，沿着所述第一方向形成沿着所述第二方向延伸的遮挡所述发射光的一部分的多个第一遮光区域，并且在所述第二分配状态且所述第一显示状态的情况下，沿着所述第二方向形成沿着所述第一方向延伸的遮挡所述发射光的一部分的多个第二遮光区域。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，

所述分配单元在所述第一分配状态的情况下，沿着所述第一方向形成沿着所述第二方向延伸的多个所述第一分离区域，并且在所述第二分配状态的情况下沿着所述第二方向形成沿着所述第一方向延伸的多个第二分离区域，以及

所述遮光单元在所述第一分配状态的情况下，在所述第一分离区域之间的每个边界处形成每个所述第一遮光区域，并且在所述第二个分配状态的情况下在所述第二分离区域之间的每个边界处形成每个所述第二遮光区域。

7.根据权利要求5或6所述的显示装置，还包括姿态检测单元，所述姿态检测单元检测包括所述显示装置的设备的姿态，其中，

所述分配单元根据由所述姿态检测单元检测到的姿态，在所述第一分配状态和所述第二分配状态之间进行切换。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的显示装置，其中，

每个所述像素包括被多个原色分开并且沿着所述第一方向和所述第二方向排列的多个子像素，以及

沿着所述第一方向或所述第二方向排列的所述多个子像素中每个不同颜色的所述子像素在每个所述像素内的数量相等。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其中，沿着所述第一方向和所述第二方向彼此相邻的所述子像素具有相互不同的颜色。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的显示装置，其中，所述遮光单元是液晶屏障，所述液晶屏障包括：彼此相对的两片透明基板；密封在所述透明基板的相对面之间的液晶层；以及电极，所述电极设置在所述相对面中的至少一个面上，基于从外部源施加到所述电极的电压，所述液晶屏障使所述液晶层中的液晶分子配向，并形成沿着所述第二方向延伸的所述第一遮光区域。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的显示装置，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的显示装置，还包括检测观察者的位置的位置检测单元，其中，

所述分配单元停止分配所述发射光，并且

所述遮光单元在所述第一显示状态的情况下所述发射光的分配停止之后，根据由所述位置检测单元检测到的所述观察者的位置，改变所述第一遮光区域沿着所述第一方向的形成宽度和形成位置。

13.一种电子设备，所述电子设备配备有根据权利要求1至12中任一项所述的显示装置。

14.一种显示方法，所述显示方法用于显示装置，

所述显示装置包括：显示面板，所述显示面板包括沿着第一方向和第二方向排列并且设置为显示视差图像或平面图像的多个像素；分配单元，所述分配单元分配从设置为显示与多个视点中的每个视点相对应的视差图像的每个像素发射的光；以及遮光单元，所述遮光单元设置在所述显示面板和所述分配单元之间，并遮挡发射光的一部分，

所述显示方法用于使所述显示装置执行以下处理：

通过所述分配单元，在所述显示面板显示视差图像的第一显示状态下，将从每个所述像素发射的光沿着所述第一方向分配到所述多个视点，或者在所述显示面板显示平面图像的第二显示状态下停止发射光的分配；以及

通过所述遮光单元，在所述第一显示状态的情况下，沿着所述第一方向形成分别沿着所述第二方向延伸的遮挡所述发射光的一部分的多个第一遮光区域，并且在所述第二显示状态的情况下停止所述第一遮光区域的形成。