CN113950636A - 三维显示装置、平视显示器系统以及移动体 - Google Patents

Abstract

三维显示装置(2)具备显示面板(6)、快门面板(7)、获取部(4)、控制器(8)。显示面板(6)具有多个子像素(P)。多个子像素(P)显示视差图像。视差图像包含相互具有视差的第1图像以及第2图像。快门面板(7)规定视差图像的图像光的光线方向。图像光从显示面板(6)被出射。获取部(4)构成为获取利用者进行视觉辨认的图像的周围环境的照度。控制器(8)构成为能够基于照度来判定利用者的瞳孔直径(DP)。控制器(8)构成为能够基于瞳孔直径(DP)来控制显示面板(6)以及快门面板(7)的至少一方。

Description

三维显示装置、平视显示器系统以及移动体

技术领域

本公开涉及三维显示装置、平视显示器系统以及移动体。

背景技术

专利文献1中记载了现有技术的一例。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2001-166259号公报

发明内容

本公开的三维显示装置具备显示面板、快门面板、获取部、控制器。所述显示面板具有多个子像素。多个子像素显示视差图像。视差图像包含相互具有视差的第1图像以及第2图像。所述快门面板规定所述视差图像的图像光的光线方向。所述图像光从所述显示面板被出射。所述获取部构成为获取利用者视觉辨认的图像的周围环境的照度。所述控制器构成为能够基于所述照度来判定所述利用者的瞳孔直径。所述控制器构成为能够基于所述瞳孔直径来控制所述显示面板以及所述快门面板的至少一方。

本公开的平视显示器系统具备三维显示装置。所述三维显示装置具有显示面板、快门面板、获取部、控制器。所述显示面板具有多个子像素。多个子像素显示视差图像。视差图像包含相互具有视差的第1图像以及第2图像。所述快门面板规定所述视差图像的图像光的光线方向。所述图像光从所述显示面板被出射。所述获取部构成为获取利用者视觉辨认的图像的周围环境的照度。所述控制器构成为能够基于所述照度来判定所述利用者的瞳孔直径。所述控制器构成为能够基于所述瞳孔直径来控制所述显示面板以及所述快门面板的至少一方。

本公开的移动体具备平视显示器系统。所述平视显示器系统具有三维显示装置。所述三维显示装置包含显示面板、快门面板、获取部、控制器。所述显示面板具有多个子像素。多个子像素显示视差图像。视差图像包含相互具有视差的第1图像以及第2图像。所述快门面板规定所述视差图像的图像光的光线方向。所述图像光从所述显示面板被出射。所述获取部构成为获取利用者视觉辨认的图像的周围环境的照度。所述控制器构成为能够基于所述照度来判定所述利用者的瞳孔直径。所述控制器构成为能够基于所述瞳孔直径来控制所述显示面板以及所述快门面板的至少一方。

附图说明

本公开的目的、特点以及优点通过以下的详细说明和附图变得更为明确。

图1是表示从铅垂方向观察本公开的第1实施方式所涉及的三维显示系统的例子的图。

图2是表示从进深方向观察图1所示的显示面板的例子的图。

图3是表示从进深方向观察图1所示的快门面板的例子的图。

图4是用于说明左眼能够视觉辨认的子像素的图。

图5是用于说明右眼能够视觉辨认的子像素的图。

图6是用于说明基于瞳孔直径与可视区域的关系以及第1例的控制的、利用者视觉辨认的图像的图。

图7是用于说明基于第2例的控制的、利用者视觉辨认的图像的图。

图8是用于说明基于第3例的控制的、利用者视觉辨认的图像的图。

图9是从铅垂方向观察第2实施方式中的三维显示系统的例子的图。

图10是表示搭载图1所示的三维显示系统的HUD的例子的图。

图11是搭载图10所示的HUD的移动体的例子的图。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下，参照附图对本公开的第1实施方式进行说明。另外，以下的说明中使用的附图为示意性的附图，附图上的尺寸比率等未必与显示的情况一致。

首先，对本公开的三维显示系统作为基础的结构的三维显示系统进行说明。

为了不使用眼鏡来显示三维图像，已知一种具备光学元件的三维显示装置，该光学元件使从显示面板出射的图像光的一部分到达右眼、使从显示面板出射的图像光的另一部分到达左眼。但是，发明者和其他人发现了随着利用者视觉辨认的图像的周围环境的照度的降低，串扰增加，利用者无法适当地对显示面板所显示的三维图像进行视觉辨认。本公开提供一种即使利用者视觉辨认的图像的周围环境的照度变化，也能够使利用者适当地对三维图像进行视觉辨认的三维显示装置、平视显示器系统以及移动体。

如图1所示，本公开的第1实施方式所涉及的三维显示系统100具备照度传感器1、三维显示装置2。

照度传感器1可以检测利用者视觉辨认的图像的周围环境的照度。例如，照度传感器1可以检测利用者的周围环境的照度。照度传感器1可以将检测的照度输出至三维显示装置2。照度传感器1可构成为包含光电二极管或者光电晶体管。

三维显示装置2构成为包含：获取部4、照射器5、显示面板6、快门面板7、控制器8。

获取部4可以获取由照度传感器1检测的照度。三维显示装置2可以具备照度传感器1，在这种结构中，获取部4可以获取通过三维显示装置2具备的照度传感器1而检测的照度。获取部4能够从具有照度传感器1的各种装置获取照度。例如，在三维显示装置2搭载于移动体300的情况下，有时移动体300的头灯根据周围的明亮度而控制点亮状态。在这种情况下，获取部4可以从控制移动体300的头灯的ECU(Electronic Control Unit)，获取被安装于移动体300的照度传感器所检测的照度。获取部4也可以取代照度而获取头灯的点亮信息。

本公开中的“移动体”包含车辆、船舶、飞机。本公开中的“车辆”包含汽车以及工业车辆，但是并不限于此，也可以包含铁道车辆以及生活车辆、在滑行道路行驶的固定翼飞机。汽车包含客车、卡车、公共汽车、两轮车以及无轨电车，但并不限于此，也可以包含在道路上行驶的其他车辆。工业车辆包含面向农业以及建设的工业车辆。工业车辆包含升降式叉车以及高尔夫球车，但并不限于此。面向农业的工业车辆包含拖拉机、耕耘机、移植机、捆扎机、联合收割机以及割草机，但并不限于此。面向建设的工业车辆包括推土机、铲土机、铲车、吊车、翻斗车及装货滚轮，但不限于此。车辆包括通过人力行驶的车辆。车辆的分类并不限于上述。例如，汽车可以包括能够在道路上行驶的工业车辆，并且多个类别可以包括相同的车辆。本公开的船舶包括喷气式飞机、船只、油轮。本公开的飞机包括固定翼飞机、旋翼飞机。

照射器5能够对显示面板6进行面照射。照射器5可以包含光源、导光板、扩散板、扩散片等。照射器5通过光源出射照射光，通过导光板、扩散板、扩散片等使照射光在显示面板6的面方向均匀化。并且，照射器5能够将均匀化的光向显示面板6出射。

显示面板6能够采用例如透射型的液晶显示面板等的显示面板。作为显示面板6，并不限于透射型的液晶面板，能够使用有机EL等其他的显示面板。作为显示面板6而使用自发光型的显示面板的情况下，三维显示装置2也可以不具备照射器5。将显示面板6作为液晶面板进行说明。如图2所示，显示面板6在面状地形成的有效区域A上具有多个划分区域。有效区域A显示视差图像。视差图像包含左眼图像(第1图像)和相对于左眼图像而具有视差的右眼图像(第2图像)。左眼图像是用于使利用者的左眼(第1眼)视觉辨认的图像。右眼图像是用于使利用者的右眼(第2眼)视觉辨认的图像。划分区域是通过格子状的黑色矩阵在1方向以及与第1方向正交的第2方向被划分出的区域。与第1方向以及第2方向正交的方向被称为第3方向。在本实施方式中，将第1方向设为水平方向。将第2方向设为铅垂方向。将第3方向设为进深方向。但是，第1方向、第2方向、以及第3方向分别并不限于这些。图中，第1方向表示为x轴方向，第2方向表示为y轴方向，第3方向表示为z轴方向。

划分区域各自对应一个子像素。因此，有效区域A具备沿着水平方向以及铅垂方向被排列为格子状的多个子像素。

各子像素能够对应于R(Red)、G(Green)、B(Blue)的任意颜色，将R、G、B的三个子像素作为一组而构成1像素点。1像素点也能够被称为1像素。水平方向例如是构成1像素点的多个子像素排列的方向。铅垂方向是在显示面板6的面内与水平方向正交的方向。

如上述，在有效区域A排列的多个子像素构成多个子像素群Pg。子像素群Pg在行方向以及列方向分别包含规定数量的子像素。子像素群Pg包含在铅垂方向b个、在水平方向2×n个连续排列的(2×n×b)个的子像素P1～P(2×n×b)。在图2所示的例子中，子像素群Pg在水平方向反复被排列。子像素群Pg在铅垂方向被反复排列为在水平方向错开1个子像素的位置相邻。在本实施方式中，作为一例，对n＝5、b＝1的情况进行说明。如图2所示，在有效区域A，配置有包含在铅垂方向1行、在水平方向10列连续地被排列的10个子像素P1～P10的子像素群Pg。将P1～P10成为子像素的识别信息。图3中，对一部分的子像素群Pg赋予符号。

子像素群Pg是后述的控制器8进行用于在左右的眼睛显示图像的控制的最小单位。所有的子像素群Pg的具有相同识别信息的子像素P1～P(2×n×b)通过控制器8被同时控制。例如，控制器8在将使子像素P1显示的图像从左眼图像切换为右眼图像或者后述的黑图像的情况下，将使所有的子像素群Pg中的子像素P1所显示的图像从左眼图像同时切换为右眼图像或者黑图像。

快门面板7如图1所示，由沿着有效区域A的平面形成，距有效区域A分离规定距离(间隙)g而被配置。快门面板7可以相对于显示面板6而位于照射器5的相反侧。快门面板7可以位于显示面板6的照射器5侧。

快门面板7包含液晶快门。快门面板7如图3所示，具有沿着水平方向以及铅垂方向而排列为格子状的多个快门区域s。多个快门区域s中的水平方向的长度Hs以及铅垂方向的长度可以设为彼此相同。快门面板7具有的多个快门区域s构成快门区域群sg。快门区域群sg在水平方向以及铅垂方向分别包含规定数量的子像素。具体而言，快门区域群sg对应于子像素群Pg的子像素的排列，包含在铅垂方向为b个、水平方向为2×n个被连续地排列的(2×n×b)个的快门区域s1～s(2×n×b)。快门区域群sg在水平方向被反复排列。快门区域群sg在铅垂方向被反复排列为在水平方向错开1快门区域的位置而相邻。

如上述，在n＝5、b＝1的情况下，快门区域群sg具有包含在铅垂方向为1个、水平方向为10个被连续地排列的10个快门区域s1～s10的快门区域群sg。图3中，对一部分的快门区域群sg赋予符号。快门区域群sg可以包含在铅垂方向为b’个(b’≠b)、水平方向为2×n’个(n’≠n)被连续地排列的(2×n’×b’)个的快门区域s1～s(2×n’×b’)。

各快门区域s中的光的透射率能够基于控制器8的控制而对各快门区域s施加的电压变化来被控制。控制器8将多个快门区域s的几个控制为透光状态，将多个快门区域s之中的剩余的控制为减光状态。由此，如图1以及图3所示，在快门面板7形成将一部分的区域设为透光状态的透光区域71，形成将剩余的一部分的区域设为减光状态的减光区域72。透光区域71可以以第1规定值以上的透射率使光透射。第1规定值比后述的第2规定值高。减光区域72可以按第2规定值以下的透射率使光透射。例如，减光区域72遮挡入射至快门面板7的光而几乎不透射。第2规定值相对于第1规定值的比率越低越好。第2规定值相对于第1规定值的比率在一例中能够设为1/100。第2规定值相对于第1规定值的比率在另一例中能够设为1/1000。

由此，快门面板7如图1所示，规定从子像素出射的图像光的传播方向即光线方向。从有效区域A的一部分的子像素出射的图像光透射透光区域71而传播至利用者的左眼的瞳孔。从有效区域A的另一部分的子像素出射的图像光透射透光区域71而传播至利用者的右眼的瞳孔。

若参照图4进行说明，则左可视区域6aL(第1可视区域)是透射快门面板7的透光区域71的、来自一部分的子像素的图像光到达利用者的左眼的瞳孔从而利用者的左眼视觉辨认的有效区域A上的区域。左减光区域6bL是通过快门面板7的减光区域72而图像光被减少从而利用者的左眼难以视觉辨认的区域。

图5所示的右可视区域6aR(第2可视区域)是透射快门面板7的透光区域71的、来自另一部分的子像素的图像光到达利用者的右眼的瞳孔从而利用者的右眼视觉辨认的有效区域A上的区域。右减光区域6bR是通过快门面板7的减光区域72而图像光被减少从而利用者的右眼难以视觉辨认的区域。

在上述中，将左眼图像设为第1图像，将右眼图像设为第2图像，将左眼设为第1眼，将右眼设为第2眼，将左可视区域6aL设为第1可视区域，将右可视区域6aR设为第2可视区域。但是，并不限于此，也可以将左眼图像设为第2图像，将右眼图像设为第1图像，该情况下，将左眼设为第2眼，将右眼设为第1眼，将左可视区域6aL设为第2可视区域，将右可视区域6aR设为第1可视区域。在以后的说明中，主要说明基于左眼以及左可视区域的控制，但是对于基于右眼以及右可视区域的控制也相同。

在此，参照图6对三维显示装置2的基准状态说明。图6详细地表示图1所示的左眼的瞳孔、显示面板6、以及快门面板7。为了容易进行参照附图的理解，图6的比例尺与图1的比例尺不同。在图6至图8中，多个快门区域s之中的被控制为透光状态的快门区域s以虚线表示，被控制为减光状态的快门区域s以实线表示。

基准状态是在假定瞳孔直径为0的情况下显示面板6以及快门面板7被控制为左可视区域中包含的右眼图像、以及右可视区域中包含的左眼图像各自的面积为阈值以下的状态，在图6的例子中，阈值为0，基准状态下，快门面板7的开口率为50％。具体而言，连续的一部分的快门区域s(快门区域s1～s5)被控制为透光状态，连续的剩余的一部分的快门区域s(快门区域s6～s10)被控制为减光状态。在基准状态下，显示面板6在假定瞳孔直径为0的情况下的左可视区域6aL0显示左眼图像以使得仅包含显示左眼图像的子像素。在基准状态下，显示面板6在假定瞳孔直径为0的情况下的右可视区域6aR0显示右眼图像以使得仅包含显示右眼图像的子像素。

基准状态下的左可视区域6aL0的水平方向的长度x0通过透光区域长Bpo、间隙g以及最佳观看距离d而如以下的式(1)那样规定。透光区域长Bpo是透光区域71的水平方向的长度。最佳观看距离d是快门面板7与利用者的眼的位置之间的距离。

[数学式1]

实际上，利用者的各眼视觉辨认图像光的区域并不是点，而是具有构成瞳孔的有限的面积的区域。在此，对照度、左眼的瞳孔直径DP以及左可视区域6aL的关系进行说明。如图6所示，左可视区域6aL的水平方向的长度x除了透光区域长Bpo、间隙g、以及最佳观看距离d以外还通过瞳孔直径DP而如以下的式(2)那样规定。

[数学式2]

周围环境的照度越低，则瞳孔直径DP越大。如式(2)所示，瞳孔直径DP越大，则左可视区域的水平方向的长度x1越长。因此，周围环境的照度越低，则左可视区域的水平方向的长度x1越长。

因此，在显示面板6以及快门面板7处于基准状态的情况下，若假定瞳孔直径为0，则左眼可视区域6aL中仅包含显示左眼图像的子像素。另一方面，在显示面板6以及快门面板7处于基准状态的情况下，若瞳孔直径DP有限，则左眼可视区域中不仅包含显示左眼图像的子像素，还包含显示右眼图像的子像素。例如，如图4以及图6所示，左可视区域6aL中包含子像素P1～P5的全部、子像素P6以及P10各自的一部分。同样，在三维显示装置2处于基准状态的情况下，若假定瞳孔直径为0，则右眼可视区域中仅包含显示右眼图像的子像素，但是若瞳孔直径DP有限，则右眼可视区域中不仅包含显示右眼图像的子像素，也包含显示左眼图像的子像素。如图5以及图6所示，右可视区域6aR中包含子像素P6～P10的全部、子像素P1以及P5各自的一部分。

该情况下，利用者的左眼对左眼图像和右眼图像的一部分进行视觉辨认，右眼对右眼图像和左眼图像的一部分进行视觉辨认。在以后的图中，对显示左眼图像的子像素赋予符号“L”，对显示右眼图像的子像素赋予符号“R”。并且，如上述，由于右眼图像以及左眼图像是相互具有视差的视差图像，因此，利用者对三维图像进行视觉辨认，但是左眼对右眼图像的一部分进行视觉辨认，右眼发生左眼图像的串扰。

控制器8与三维显示装置2的各结构要素连接，构成为能够控制各结构要素。由控制器8控制的构成要素包含显示面板6以及快门面板7。控制器8例如构成为处理器。控制器8可以包含一个以上的处理器。处理器可以包含读入特定的程序从而执行特定的功能的通用处理器、以及专用于特定的处理的专用处理器。专用处理器可以包含面向特定用途IC(ASIC：Application Specific Integrated Circuit)。处理器可以包含可编程逻辑器件(PLD：Programmable Logic Device)。PLD可以包含FPGA(Field-Programmable GateArray：现场可编程门阵列)。控制器8可以是一个或者多个处理器进行协作的SoC(System-on-a-Chip：片上系统)以及SiP(System In a Package：系统级封装)的任意一者。控制器8可以具备存储部，存储部中保存各种信息、或者使三维显示系统100的各构成要素进行动作的程序等。存储部例如可以包含半导体存储器等。存储部可以作为控制器8的工作存储器发挥功能。

进行基于控制器8的用于使上述的串扰减少的控制。在本控制的开始时刻，三维显示装置2处于基准状态。

(第1例)

如参照图6在以后说明那样，在第1例中，控制器8基于瞳孔直径DP来判定左可视区域6aL和右可视区域6aR。具体而言，控制器8显示右眼图像的子像素P之中、由于瞳孔直径DP的变化而左可视区域6aL中包含的部分变得大于第1比率的子像素P。控制器8将使该子像素显示的图像从右眼图像变更为黑图像。黑图像是亮度比接近于最低亮度的规定值(例如256灰度中的亮度10)低的图像。以后，对第1例进一步具体进行说明。

首先，控制器8若获取部4获取照度，则基于照度来判定瞳孔直径DP。例如，控制器8可以通过基于照度的运算来判定瞳孔直径DP。例如，控制器8可以利用预先将照度与瞳孔直径DP建立对应的表格来判定瞳孔直径DP。

控制器8基于瞳孔直径DP来分别判定左可视区域6aL1以及右可视区域6aR1。例如，控制器8可以利用上述的式(2)、和水平方向的瞳孔的位置，分别判定左可视区域6aL1以及右可视区域6aR1。控制器8可以利用使用上述的式(2)所示的关系而预先生成的、将瞳孔直径DP和左可视区域6aL1以及右可视区域6aR1建立对应的表格、水平方向的瞳孔的位置，来判定左可视区域6aL1以及右可视区域6aR1。

控制器8可以判定至少部分地包含于左可视区域6aL1的、显示右眼图像的子像素P。在图6所示的例子中，控制器8判定至少部分地包含于左可视区域6aL1的、显示右眼图像的子像素P是子像素P6以及P10。

控制器8计算至少部分地包含于左可视区域6aL1的、显示右眼图像的子像素P的水平方向的长度x2。长度x2能够通过式(3)进行计算。

[数学式3]

控制器8可以计算长度x2相对于子像素P的水平方向的长度Hp的比率(逆图像含有比率r1)。逆图像含有比率r1能够通过式(4)进行计算。

[数学式4]

控制器8可以判定逆图像含有比率r1是否大于第1比率。控制器8在判定为逆图像含有比率r1为第1比率以下的情况下，使至少部分地包含于左可视区域6aL1的、显示右眼图像的子像素P继续显示右眼图像。控制器8在判定为逆图像含有比率r1大于第1比率的情况下，使至少部分地包含于左可视区域6aL1的、显示右眼图像的子像素P显示黑图像。图6中，对显示黑图像的子像素杜宇符号“B”。

第1比率可以根据串扰以及图像光的光量的观点而适当被决定。第1比率越高，则图像光的光量越减少，但是串扰能够被减少。第1比率越低，则串扰越增加，但是图像光的光量能够增加。

第1例的三维显示装置2中，利用者的左眼以及右眼分别视觉辨认的朝向相反的眼睛的右眼图像以及左眼图像被减少，因此串扰能够减少。此时，到达利用者的各眼的瞳孔的图像光的光量变少。在进行这种控制的情况下，利用者的眼睛的周边的照度相比于基准状态下的照度而降低。但是，眼睛的周边的照度越降低，则眼睛越是能够以较少的光量来识别图像。因此，利用者即使到达瞳孔的图像光的光量较少，也能够适当地对三维图像进行视觉辨认。

(第2例)

如参照图7以后所说明那样，在第2例中，控制器8基于来判定利用者的瞳孔直径DP，基于该瞳孔直径来控制快门面板7。具体而言，控制器8基于瞳孔直径DP来判定被控制为透光状态的快门区域s之中的、由于瞳孔直径DP的变化而在朝向利用者的左眼的瞳孔的方向传播的右眼图像的图像光到达的区域变得大于第2比率的快门区域s。控制器8将该快门区域s控制为减光状态。以后，对第2例进行进一步具体说明。

首先，控制器8若获取部4获取照度，则可以基于照度来判定瞳孔直径DP。控制器8判定瞳孔直径DP的具体方法与第1例相同。

控制器8可以基于瞳孔直径DP来判定基准状态下被控制为透光状态的快门区域s之中的、从右眼图像朝向左眼的瞳孔的图像光到达的快门区域s(第1快门区域sa)。在图7的例子中，从被子像素P10显示的右眼图像的一部分朝向左眼的瞳孔的图像光在两根单点划线之间的区域传播并到达快门区域s1的一部分。从被子像素P6显示的右眼图像的一部分朝向左眼的瞳孔的图像光在两根双点划线之间的区域传播并到达快门区域s5。因此，控制器8判定为被控制为透光状态的快门区域s1～s5之中的第1快门区域sa是快门区域s1以及s5。

图7中，对作为第1快门区域sa的快门区域s1以及s5赋予阴影。可视区域6aL0是假定眼睛的瞳孔为点(即瞳孔直径DP为0)的情况下的可视区域6aL。可视区域6aL1是眼的瞳孔直径DP有限、三维显示装置2处于基准状态的情况下的可视区域6aL。可视区域6aL2是眼的瞳孔直径DP有限、且通过本例中说明的方法而控制器8基于瞳孔直径来控制快门面板7的情况下的可视区域6aL。

控制器8可以计算第1快门区域sa中的、来自右眼图像的图像光透射的部分的水平方向的长度x3。控制器8可以计算长度x3相对于快门区域s的水平方向的长度Hs的比率(逆图像到达比率)r2(r2＝x3/Hs)。控制器8可以判定逆图像到达比率r2是否大于第2比率。

控制器8在判定为逆图像到达比率r2为第2比率以下的情况下，可以将第1快门区域sa维持在透光状态。控制器8在判定为逆图像到达比率r2大于第2比率的情况下，可以将第1快门区域sa变更为减光状态。控制器8若将第1快门区域sa变更为减光状态，则来自右眼图像的图像光通过第1快门区域sa而被减光，从而难以到达左眼的瞳孔。因此，到达左眼的瞳孔的图像光变少，但是串扰能够减少。

第2比率可以根据串扰以及图像光的光量的观点而适当被决定。第2比率越低，则图像光的光量越减少，但是越能够减少串扰，第2比率越高，则串扰越增加，但是图像光的光量越被增加。

第2例的三维显示装置2中，控制器8将第1快门区域sa控制为减光状态，因此尽管图像光的光量变少，但是能够减少串扰。此时，到达利用者的各眼的瞳孔的图像光的光量变少。在进行这种控制的情况下，利用者的眼的周边的照度比基准状态下的照度降低。但是，眼睛的周边的照度越降低，则眼睛越能够以较少的光量识别图像。因此，即使到达瞳孔的图像光的光量较少，利用者也能够适当地对三维图像进行视觉辨认。

(第3例)

如参照图8在以后所说明那样，在第3例中，控制器8基于照度来判定利用者的瞳孔直径DP，基于该瞳孔直径DP来控制显示面板6以及快门面板7的双方。具体而言，控制器8基于瞳孔直径DP来判定被控制为透光状态的快门区域s之中的由于瞳孔直径DP的变化而在朝向利用者的左眼的瞳孔的方向传播的右眼图像的图像光到达的区域变得大于第3比率的快门区域s即第1快门区域sa。控制器8将第1快门区域sa的一部分从透光状态变更我减光状态。控制器8将使射出到达第1快门区域sa的剩余的一部分的图像光的子像素P所显示的图像从右眼图像变更为左眼图像。以后，对第3例进行进一步更为具体的说明。

首先，控制器8若获取部4获取照度，则可以基于照度来判定瞳孔直径DP。控制器8判定瞳孔直径DP的具体方法与第1例相同。

控制器8可以与第2例相同，基于瞳孔直径DP来判定第1快门区域sa。在图8的例子中，从显示于子像素P10的右眼图像的一部分朝向左眼的瞳孔的图像光在两根单点划线之间的区域传播而到达快门区域s1的一部分。从显示于子像素P6的右眼图像的一部分朝向左眼的瞳孔的图像光在两根双点划线之间的区域传播而到达快门区域s5。因此，控制器8判定为被控制为透光状态的快门区域s1～s5之中的第1快门区域sa是快门区域s1以及s5。

在图8中，可视区域6aL0是假定眼的瞳孔为点(即，瞳孔直径DP为0)的情况下的可视区域6aL。可视区域6aL1是眼的瞳孔直径DP有限、且显示面板6以及快门面板7处于基准状态的情况下的可视区域6aL。可视区域6aL2是眼的瞳孔直径DP有限、且通过本例中说明的方法而控制器8基于瞳孔直径来控制快门面板7的情况下的可视区域6aL。

控制器8与第2例相同地，计算逆图像到达比率r2。控制器可以判定逆图像到达比率r2是否大于第3比率。第3比率可以是与第2比率相同的值，也可以是不同的值。第3比率可以与第2比率同样地，根据串扰以及图像光的光量的观点而适当被决定。第3比率越低，则图像光的光量越被减少，但是能够使串扰减少，第3比率越高，则串扰越增加，但是图像光的光量被增加。

控制器8可以在判定为逆图像到达比率r2为第3比率以下的情况下，进行控制以使得将第1快门区域sa维持在透光状态。控制器8可以在判定为逆图像到达比率r2大于第3比率的情况下，进行控制以使得将第1快门区域sa之中的、位于第2快门区域sb的视差方向所对应的方向的一个端侧的第1快门区域sa变更为减光状态。第2快门区域sb是使从左眼图像朝向左眼的瞳孔的图像光透射的快门区域s(图8的例子中为快门区域s2～s4)。在图8的例子中，控制器8进行控制，以使得将作为第1快门区域sa的快门区域s1以及s5之中的快门区域s1(图8中赋予阴影)变更为减光状态。控制器8进行控制，以使得将位于第2快门区域sb的视差方向所对应的方向的一个端侧的第1快门区域sa即快门区域s5维持为透光状态。

控制器8可以将射出到达第1快门区域sa之中的控制为维持在透光状态的第1快门区域sa的图像光的子像素P中显示的图像从右眼图像变更为左眼图像。在图8的例子中，控制器8使射出到达控制为维持透光状态的第1快门区域sa即快门区域s5且朝向左眼的瞳孔的图像光的、显示着右眼图像的子像素P6显示左眼图像。

这样，通过右眼图像的一部分被变更为左眼图像，从而被左眼的瞳孔视觉辨认的右眼图像减少，左眼图像增加，因此，串扰能够减少。此时，但是被右眼的瞳孔视觉辨认的左眼图像增加，但是由于以下的理由，右眼的瞳孔视觉辨认的左眼图像不增加。如上述，位于第2快门区域sb的视差方向所对应的方向的一个端侧的第1快门区域sa(图8的例子中为快门区域s1)被控制为减光状态。因此，若从右眼图像被变更的左眼图像的图像光朝向右眼的瞳孔的方向，则到达被控制为减光状态的第1快门区域sa(图8的例子中为快门区域s1)。因此，从左眼图像朝向右眼的瞳孔的图像光被减光。因此，右眼的瞳孔视觉辨认的左眼图像不增加，串扰的增加被减少。

控制器8可以将射出到达第1快门区域sa之中的控制为维持透光状态的第1快门区域sa的图像光的子像素P所显示的图像，从左眼图像变更为右眼图像。在图8的例子中，控制器8使射出到达控制为维持透光状态的第1快门区域sa即快门区域s5且朝向右眼的瞳孔的图像光的、显示着左眼图像的子像素P1显示右眼图像。

这样，通过左眼图像的一部分被变更为右眼图像，从而被右眼的瞳孔视觉辨认的左眼图像减少，右眼图像增加，因此串扰能够减少。此时，担心被左眼的瞳孔视觉辨认的右眼图像增加，但是由于以下的理由，左眼的瞳孔视觉辨认的右眼图像不增加。如上述，位于第2快门区域sb的视差方向所对应的方向的一个端侧的第1快门区域sa(图8的例子中为快门区域s1)被控制为减光状态。因此，若从左眼图像被变更的右眼图像的图像光朝向左眼的瞳孔的方向，则到达被控制为减光状态的第1快门区域sa(图8的例子中为快门区域s1)。因此，从右眼图像朝向左眼的瞳孔的图像光被减光。因此，左眼的瞳孔视觉辨认的右眼图像不增加，串扰的增加被减少。

根据第3例，由于控制器8将第1快门区域sa控制为减光状态，因此图像光的光量被减少，但是图像光的光量的降低被减少，并且能够减少串扰。由于控制器8将第1快门区域sa的一部分而不是全部控制为减光状态，因此能够抑制图像光的光量的降低。由于控制器8将一部分的图像从右眼图像变更为左眼图像，因此串扰被减少，并且相比于第2例，能够抑制图像光的减少。

[第2实施方式]

以下，参照附图对本公开的第2实施方式进行说明。

如图9所示，本公开的第2实施方式所涉及的三维显示系统110具备照度传感器1、三维显示装置20。第2实施方式的照度传感器1与第1实施方式的照度传感器1相同。

第2实施方式的三维显示装置20构成为包含：获取部4、照射器5、显示面板6、快门面板7、控制器8、存储器9。第2实施方式的获取部4、照射器5、显示面板6以及快门面板7与第1实施方式的获取部4、照射器5、显示面板6以及快门面板7相同。第2实施方式的控制器8构成为与第1实施方式的控制器8相同的处理器。存储器9存储包含图像控制信息以及快门控制信息的至少一方的控制信息。

(第1例)

存储器9存储图像控制信息。第1例的图像控制信息是将照度与使各子像素显示的图像的种类建立对应的信息。图像控制信息是任意的处理器预先通过第1实施方式的第1例所示的方法基于照度来判定使各子像素显示的图像的种类(左眼图像、右眼图像或者黑图像)而生成的。

在这种结构中，若获取部4接收照度，则控制器8按每个子像素在存储于存储器9的图像控制信息中与照度建立对应的图像的种类。控制器8使各像素点显示被提取的种类的图像。

根据第2实施方式的第1例，能够与第1实施方式的第1例同样地，减少串扰，由此，利用者能够适当地对三维图像视觉辨认。根据第2实施方式的第1例，控制器8提取被存储于存储器9的与照度对应的、使各子像素显示的图像的种类即可。因此，控制器8不需要进行用于基于照度来判定瞳孔直径DP、左可视区域6aL1以及右可视区域6aR1、使各子像素显示的图像的种类的运算。因此，第2实施方式的控制器8的处理负荷相比于、第1实施方式的控制器8的处理负荷能够被减轻。

(第2例)

存储器9存储快门控制信息。第2例的快门控制信息是将照度与各快门区域s的状态(透光状态或者减光状态)建立对应的信息。快门控制信息是任意的处理器预先通过第1实施方式的第2例所示的方法基于照度来判定各快门区域s的状态而生成的。

在这种结构中，若获取部4接收照度，则控制器8将快门区域s控制为存储器9所存储的快门控制信息中针对该快门区域s而与照度建立对应的状态。

根据第2实施方式的第2例，与第1实施方式的第2例同样地，串扰被减少，由此利用者能够适当对三维图像视觉辨认。因此，利用者能够适当地对三维图像视觉辨认。根据第2实施方式的第2例，三维显示装置20提取被存储于存储器9的与照度对应的、各快门区域s的控制状态即可。因此，控制器8不需要进行用于基于照度来判定瞳孔直径DP、以及各快门区域s的控制状态的运算。因此，第2实施方式的控制器8的处理负荷相比于第1实施方式的控制器8的处理负荷被减轻。

(第3例)

存储器9存储图像控制信息以及快门控制信息。第3例的图像控制信息是任意的处理器预先通过第1实施方式的第3例所示的方法基于照度来判定使各子像素显示的图像的种类而生成的。第3例的快门控制信息是任意的处理器预先通过第1实施方式的第3例所示的方法基于照度来判定各快门区域s的状态而生成的。

在这种结构中，若获取部4接收照度，则控制器8按每个子像素，提取存储器9所存储的图像控制信息中与照度建立对应的图像的种类。控制器8使各像素点显示被提取的种类的图像。若获取部4接收照度，则控制器8将快门区域s控制为在存储器9所存储的快门控制信息中针对该快门区域s而与照度建立对应的状态。

根据第2实施方式的第3例，由于三维显示装置20将比第2例少的数量的快门区域控制为减光状态，因此能够减少到达左眼的瞳孔的图像光的光量的降低。根据第2实施方式的第3例，控制器8提取被存储于存储器9的与照度对应的、使各子像素显示的图像的种类以及各快门区域s的控制状态即可。因此，控制器8不需要进行用于基于照度来判定瞳孔直径DP、使各子像素显示的图像、以及各快门区域s的控制状态的运算。因此，、控制器8的处理负荷相比于第1实施方式的控制器8的处理负荷而能够被减轻。

上述的实施方式作为代表的例子而进行了说明，但是本领域技术人员可明确在本公开的主旨以及范围内能够进行较多的变更以及置换。因此，本公开不应该解释为通过上述实施方式而限制的范围，在不脱离权利要求书的范围的情况下能够进行各种的变形以及变更。例如，能够将实施方式所记载的多个结构块组合为一个、或者将一个结构块分割。

在上述的实施方式中，三维显示系统100可以具备照明器。控制器8可以根据被获取部4获取的照度而使照明器熄灭。在照明器被点亮的情况下，获取部4可以获取照明器被点亮的状态下的照度，控制器8基于该照度来进行上述处理。

在上述的实施方式中，控制器8可以基于瞳孔直径DP来控制使显示面板6显示的图像的大小。具体而言，控制器8可以进行控制，以使得瞳孔直径DP越大则图像的至少一部分越大。例如，控制器8可以瞳孔直径DP越大，则越是增大图像中包含的对象。

如图10所示，第1实施方式的三维显示系统100能够搭载于平视显示器系统200。平视显示器系统200也称为HUD(Head Up Display)系统200。HUD系统200具备三维显示系统100、反射器210、光学构件220。HUD系统200使从三维显示系统100射出的图像光经由反射器210而到达光学构件220。HUD系统200使由光学构件220反射的图像光到达利用者的左眼以及右眼各自的瞳孔。也就是说，HUD系统200沿着虚线所示的光路230，使图像光从三维显示装置2行进至利用者的左眼以及右眼。利用者能够将沿着光路230到达的图像光视觉辨认为虚像V。三维显示装置2通过根据利用者的左眼以及右眼的位置来控制显示，从而能够提供与利用者的运动相应的立体视觉。在三维显示系统100被搭载于平视显示器系统200的结构中，照度传感器1检测利用者的眼睛视觉辨认的图像即虚像V的周围环境的照度。同样地，第2实施方式的三维显示系统110能够被搭载于HUD系统200。

如图11所示，搭载有第1实施方式的三维显示系统100的HUD系统200可以被搭载于移动体300。HUD系统200可以将结构的一部分兼用作该移动体300所具备的其他的装置、部件。例如，移动体300将挡风玻璃兼用作光学构件220。在将结构的一部分兼用作该移动体300所具备的其他的装置、部件的情况下，能够将其他的结构称为HUD模块或者三维显示组件。同样地，搭载有第2实施方式的三维显示系统110的HUD系统200可以被搭载于移动体300。

本公开可以是如下的实施方式。

本公开的三维显示装置具备显示面板、快门面板、获取部、控制器。所述显示面板具有现实包含相互具有视差的第1图像以及第2图像的视差图像的多个子像素。所述快门面板规定从所述显示面板出射的所述视差图像的图像光的光线方向。所述获取部获取利用者视觉辨认的图像的周围环境的照度。所述控制器基于所述照度来判定所述利用者的瞳孔直径，基于所述瞳孔直径来控制所述显示面板以及所述快门面板的至少一方。

根据本公开的三维显示装置，即使利用者视觉辨认的图像的周围环境的照度变化，也能够使利用者对三维图像适当地进行视觉辨认。

本公开的平视显示器系统具备三维显示装置。所述三维显示装置包含显示面板、快门面板、获取部、控制器。所述显示面板具有显示包含相互具有视差的第1图像以及第2图像的视差图像的多个子像素。所述快门面板规定从所述显示面板出射的所述视差图像的图像光的光线方向。所述获取部获取利用者视觉辨认的图像的周围环境的照度。所述控制器基于所述照度来判定所述利用者的瞳孔直径，基于所述瞳孔直径来控制所述显示面板以及所述快门面板的至少一方。

本公开的移动体具备平视显示器系统。所述平视显示器系统包含三维显示装置。所述三维显示装置具有显示面板、快门面板、获取部、控制器。所述显示面板具有显示包含相互具有视差的第1图像以及第2图像的视差图像的多个子像素。所述快门面板规定从所述显示面板出射的所述视差图像的图像光的光线方向。所述获取部获取利用者视觉辨认的图像的周围环境的照度。所述控制器基于所述照度来判定所述利用者的瞳孔直径，基于所述瞳孔直径来控制所述显示面板以及所述快门面板的至少一方。

在本公开中，各要件执行可执行的动作。因此，在本公开中，各要件进行的动作能够意味着该要件构成为可执行该动作。在本公开中，在各要件执行动作的情况下，能够适当换言为该要件构成为可执行该动作。在本公开中，各要件可执行的动作能够适当换言为具备该要件或者具有的要件能够执行该动作。在本公开中，在一个要件使其他要件执行动作的情况下，能够意味着该一个要件构成为能够使该其他要件执行该动作。在本公开中，在一个要件使其他要件执行动作的情况下，能够换言为该一个要件构成为控制该其他要件以使得能够使该其他要件执行该动作。在本公开中，各要件执行的动作之中的未记载于权利要求书的动作能够理解为是非必须的动作。

以上，对本公开进行了详细说明，但是本公开并不限定于上述的实施方式，在不脱离本公开的主旨的范围内能够进行将各实施方式相互组合的结构等各种的变更、改良。因此，上述的实施方式的全部仅仅是示例，本公开的范围表示在权利要求书中，不受说明书文本的任何约束。属于权利要求书的变形或者变更全部是本公开的范围内。

符号说明

1 照度传感器

2、20 三维显示装置

4 获取部

5 照射器

6 示面板

6aL 左可视区域

6aL0 左可视区域

6aL1 左可视区域

6aL2 左可视区域

6aR 右可视区域

6aR0 右可视区域

6aR1 右可视区域

6aR2 右可视区域

6bL 左减光区域

6bR 右减光区域

7 快门面板

8 控制器

9 存储器

71 透光区域

72 减光区域

100、110 三维显示系统

200 平视显示器系统

210 反射器

220 光学构件

230 光路

300 移动体

A 有效区域

V 虚像

Pg 子像素群

P、P1～P10 子像素

sg 快门区域群

s、s1～s10 快门区域

sa 第1快门区域

sb 第2快门区域。

Claims (6)

1.一种三维显示装置，具备：

显示面板，具有多个子像素，所述多个子像素构成为显示包含相互具有视差的第1图像以及第2图像的视差图像；

快门面板，构成为规定从所述显示面板出射的所述视差图像的图像光的光线方向；

获取部，构成为获取利用者的周围环境的照度；和

控制器，构成为基于所述照度来判定所述利用者的瞳孔直径，基于所述瞳孔直径来控制所述显示面板以及所述快门面板的至少一方。

2.根据权利要求1所述的三维显示装置，其中，

所述控制器构成为：

基于所述瞳孔直径，判定通过所述快门面板进行规定从而射出到达所述利用者的第1眼的瞳孔的图像光的所述显示面板的第1可视区域、和射出到达所述利用者的第2眼的瞳孔的图像光的所述显示面板的第2可视区域，

判定显示所述第2图像的子像素之中的、由于所述瞳孔直径的变化而包含于第1可视区域的部分变得大于第1比率的子像素，

将使该子像素显示的图像从所述第2图像变更为黑图像。

3.根据权利要求1所述的三维显示装置，其中，

所述快门面板包含能够被控制为透光状态和减光状态的任意一种状态的多个快门区域，

所述控制器构成为：

基于所述瞳孔直径，判定被控制为透光状态的所述快门区域之中的、由于所述瞳孔直径的变化而在朝向所述利用者的第1眼的瞳孔的方向传播的所述第2图像的图像光所到达的区域变得大于第2比率的所述快门区域，

将该快门区域控制为减光状态。

4.根据权利要求1所述的三维显示装置，其中，

所述快门面板包含能够被控制为透光状态和减光状态的任意一种状态的多个快门区域，

所述控制器构成为：

基于所述瞳孔直径，判定被控制为透光状态的所述快门区域之中的、由于所述瞳孔直径的变化而在朝向所述利用者的第1眼的瞳孔的方向传播的所述第2图像的图像光所到达的区域变得大于第3比率的所述快门区域即第1快门区域，

将所述第1快门区域的一部分从透光状态变更为减光状态，

将使射出到达所述第1快门区域的剩余的一部分的图像光的子像素所显示的图像从所述第2图像变更为所述第1图像。

5.一种平视显示器系统，具备三维显示装置，

所述三维显示装置包含：显示面板，具有多个子像素，所述多个子像素显示包含相互具有视差的第1图像以及第2图像的视差图像；快门面板，规定从所述显示面板出射的所述视差图像的图像光的光线方向；获取部，获取利用者的周围环境的照度；和控制器，基于所述照度来判定所述利用者的瞳孔直径，基于所述瞳孔直径来控制所述显示面板以及所述快门面板的至少一方。

6.一种移动体，具备包含三维显示装置的平视显示器系统，

所述三维显示装置具有：显示面板，具有多个子像素，所述多个子像素显示包含相互具有视差的第1图像以及第2图像的视差图像；快门面板，规定从所述显示面板出射的所述视差图像的图像光的光线方向；获取部，获取利用者的周围环境的照度；和控制器，基于所述照度来判定所述利用者的瞳孔直径，基于所述瞳孔直径来控制所述显示面板以及所述快门面板的至少一方。

Images