CN114503556A - 三维显示装置、控制器、三维显示方法、三维显示系统及移动体 - Google Patents

三维显示装置、控制器、三维显示方法、三维显示系统及移动体 Download PDF

Info

Publication number
CN114503556A
CN114503556A CN202080068701.2A CN202080068701A CN114503556A CN 114503556 A CN114503556 A CN 114503556A CN 202080068701 A CN202080068701 A CN 202080068701A CN 114503556 A CN114503556 A CN 114503556A
Authority
CN
China
Prior art keywords
eye
image
pixels
sub
user
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080068701.2A
Other languages
English (en)
Inventor
草深薰
岛田卓
忠内谅
小仓健慈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Publication of CN114503556A publication Critical patent/CN114503556A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/30Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving parallax barriers
    • G02B30/32Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving parallax barriers characterised by the geometry of the parallax barriers, e.g. staggered barriers, slanted parallax arrays or parallax arrays of varying shape or size
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/366Image reproducers using viewer tracking
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/302Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0093Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for monitoring data relating to the user, e.g. head-tracking, eye-tracking
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0179Display position adjusting means not related to the information to be displayed
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/106Processing image signals
    • H04N13/122Improving the 3D impression of stereoscopic images by modifying image signal contents, e.g. by filtering or adding monoscopic depth cues
    • H04N13/125Improving the 3D impression of stereoscopic images by modifying image signal contents, e.g. by filtering or adding monoscopic depth cues for crosstalk reduction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/302Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/31Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/302Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/317Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using slanted parallax optics
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/349Multi-view displays for displaying three or more geometrical viewpoints without viewer tracking
    • H04N13/351Multi-view displays for displaying three or more geometrical viewpoints without viewer tracking for displaying simultaneously
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/366Image reproducers using viewer tracking
    • H04N13/376Image reproducers using viewer tracking for tracking left-right translational head movements, i.e. lateral movements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/366Image reproducers using viewer tracking
    • H04N13/383Image reproducers using viewer tracking for tracking with gaze detection, i.e. detecting the lines of sight of the viewer's eyes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30Image reproducers
    • H04N13/385Image reproducers alternating rapidly the location of the left-right image components on the display screens
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0179Display position adjusting means not related to the information to be displayed
    • G02B2027/0187Display position adjusting means not related to the information to be displayed slaved to motion of at least a part of the body of the user, e.g. head, eye
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00Stereoscopic photography
    • G03B35/18Stereoscopic photography by simultaneous viewing
    • G03B35/24Stereoscopic photography by simultaneous viewing using apertured or refractive resolving means on screens or between screen and eye

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

本公开的三维显示装置包括显示面板、光学面板和控制器。显示面板被构成为显示视差图像。光学面板被构成为对图像光的光线方向进行规定。控被构成为制器基于利用者的眼睛的位置来控制视差图像。控制器被构成为在给定比例的像素显示黑图像。给定比例被决定为,在利用者的眼睛处于基准位置时使从利用者的第一眼能视觉辨认且从第二眼不能视觉辨认的多个第一区域及从第二眼能视觉辨认且从所述第一眼不能视觉辨认的多个第二区域各自的与视差对应的方向的一端或者两端的像素显示黑图像。

Description

三维显示装置、控制器、三维显示方法、三维显示系统及移 动体
技术领域
本公开涉及三维显示装置、控制器、三维显示方法、三维显示系统及移动体。
背景技术
现有技术的一例被记载于专利文献1中。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-287196号公报
发明内容
本公开的三维显示装置包括显示面板、光学面板和控制器。所述显示面板被构成为,包括多个显示元件,该多个显示元件显示视差图像。所述光学面板被构成为,对从所述多个显示元件射出的图像光的光线方向进行规定。所述控制器被构成为,基于利用者的眼睛的位置来控制所述视差图像。所述视差图像包括:包括与所述利用者的第一眼对应的多个第一像素的第一图像;及包括与所述利用者的第二眼对应的多个第二像素的第二图像。所述视差图像将所述多个第一像素及所述多个第二像素沿着视差方向多次交替地排列。所述控制器被构成为,在给定比例的像素显示黑图像。所述给定比例被决定为,在所述利用者的眼睛处于给定的基准位置时使从所述利用者的第一眼能视觉辨认且从第二眼不能视觉辨认的多个第一区域及从所述第二眼能视觉辨认且从所述第一眼不能视觉辨认的多个第二区域各自的与所述视差对应的方向的一端或者两端的像素显示黑图像。
本公开的控制器被构成为,基于利用者的第一眼的位置和与所述第一眼不同的第二眼的位置,使包括多个子像素的有效区域显示包括第一图像和相对于所述第一图像具有视差的第二图像的混合图像。所述控制器被构成为,使给定比例的子像素显示黑图像。射出向所述第一眼的位置传播但不向所述第二眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个子像素设为多个第一子像素。射出向所述第二眼的位置传播但不向所述第一眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个子像素设为多个第二子像素。所述给定比例被决定为,在所述利用者的眼睛的给定的基准位置处使所述多个第一子像素及所述多个第二子像素各自的与所述视差对应的方向的一端或者两端显示黑图像。
本公开的显示方法是具备显示面板、光学元件、取得部和控制器的三维显示装置所执行的三维显示方法。所述显示面板包括有效区域,该有效区域包括多个子像素且显示混合图像,该混合图像包括第一图像和相对于所述第一图像具有视差的第二图像。所述光学元件对从所述有效区域射出的图像光的光线方向进行规定。所述取得部取得利用者的第一眼的位置和与所述第一眼不同的第二眼的位置。所述控制器基于所述第一眼的位置和所述第二眼的位置,使所述有效区域显示混合图像。所述控制器基于利用者的第一眼的位置和与所述第一眼不同的第二眼的位置,执行以下处理。所述控制器判断射出向所述第一眼的位置传播但不向所述第二眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个第一子像素。所述控制器判断射出向所述第二眼的位置传播但不向所述第一眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个第二子像素。所述控制器能使所述多个第一子像素的与所述视差对应的方向的一端或者两端及所述多个第二子像素的与所述视差对应的方向的一端或者两端显示黑图像。
本公开的三维显示系统具备检测装置、显示面板、光学元件、取得部和控制器。所述检测装置被构成为,对利用者的第一眼的位置及与所述第一眼不同的第二眼的位置进行检测。所述显示面板包括显示混合图像的有效区域,该混合图像包括第一图像和相对于所述第一图像具有视差的第二图像。所述光学元件被构成为,对从所述有效区域射出的图像光的光线方向进行规定。所述取得部被构成为,取得利用者的第一眼的位置和与所述第一眼不同的第二眼的位置。所述控制器被构成为,基于所述第一眼的位置及所述第二眼的位置,使所述有效区域显示混合图像。所述有效区域包括多个子像素。所述控制器被构成为,在给定比例的子像素显示黑图像。射出向所述第一眼的位置传播但不向所述第二眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个子像素设为多个第一子像素。射出向所述第二眼的位置传播但不向所述第一眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个子像素设为多个第二子像素。所述给定比例被决定为,在所述利用者的眼睛的给定的基准位置处使所述多个第一子像素及所述多个第二子像素各自的与所述视差对应的方向的一端或者两端显示黑图像。
本公开的移动体具备三维显示装置。所述三维显示装置具备显示面板、光学元件、取得部和控制器。所述显示面板包括显示混合图像的有效区域,该混合图像包括第一图像和相对于所述第一图像具有视差的第二图像。所述光学元件被构成为,对从所述有效区域射出的图像光的光线方向进行规定。所述取得部被构成为,取得利用者的第一眼的位置和与所述第一眼不同的第二眼的位置。所述控制器被构成为,基于所述第一眼的位置及所述第二眼的位置,使所述有效区域显示混合图像。所述有效区域包括多个子像素。所述控制器被构成为,在给定比例的子像素显示黑图像。射出向所述第一眼的位置传播但不向所述第二眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个子像素设为多个第一子像素。射出向所述第二眼的位置传播但不向所述第一眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个子像素设为多个第二子像素。所述给定比例被决定为,在所述利用者的眼睛的给定的基准位置处使所述多个第一子像素及所述多个第二子像素各自的与所述视差对应的方向的一端或者两端显示黑图像。
附图说明
根据下述详细的说明与附图,能够更加清楚本公开的目的、特色及优点。
图1是表示从铅垂方向观察到一实施方式中的三维显示系统的示例的图。
图2是表示从进深方向观察到图1所示的显示面板的示例的图。
图3是表示从进深方向观察到图1所示的视差屏障的示例的图。
图4是表示图1所示的显示面板的有效区域的能够从左眼观察的区域的示例的图。
图5是表示图1所示的显示面板的有效区域的能够从右眼观察的区域的示例的图。
图6是对在图4及图5所示的状态时,作为本公开的基础的结构的示例所涉及的显示面板的有效区域的多个子像素所显示的图像的类别的一例进行说明的图。
图7是对在图4及图5所示的状态时,本公开的一实施方式所涉及的三维显示装置在显示面板的有效区域的多个子像素显示的图像的类别的一例进行说明的图。
图8是表示从图7的状态起,在外观上视差屏障相对于显示面板向右发生了移动的情况下的多个子像素的切换的示例的图。
图9是表示作为本公开的基础的结构的示例所涉及的开口率37.5%的三维显示装置中的显示面板的多个子像素所显示的图像的类别的图。
图10是表示一实施方式所涉及的三维显示装置的基准位置中的显示面板的多个子像素所显示的图像的类别的图。
图11是表示一实施方式所涉及的三维显示装置的基准位置中的显示面板的多个子像素所显示的图像的类别的图。
图12是对一实施方式所涉及的三维显示装置执行的三维图像的显示方法进行说明的流程图。
图13是表示与利用者的眼睛的位置相应的显示面板的多个子像素所显示的图像的类别的示例的图。
图14是表示与利用者的眼睛的位置相应的显示面板的多个子像素所显示的图像类别的示例的图。
图15是表示相对于屏障开口率的串扰率的图。
图16是表示搭载了一实施方式所涉及的三维显示系统的HUD的示例的图。
图17是表示搭载了图12所示的HUD的移动体的示例的图。
具体实施方式
首先,作为本公开的三维显示装置设为基础结构的平视显示器,公知对利用者的左右眼投影相互具有视差的视差图像,以提供立体视的三维显示装置。
在三维显示装置中,将应该向左眼投影的图像的一部分被投影至右眼且应该向右眼投影的图像的一部分被投影至左眼的现象称为串扰。若产生串扰,则图像可能会难以看清。优选串扰尽可能少。
本公开正是鉴于上述问题点而完成的,其目的在于,提供一种能减少串扰的产生的三维显示装置、控制器、三维显示方法、三维显示系统及移动体。
以下,参照附图来说明本公开的一实施方式。以下的说明所使用的图是示意性的。附图上的尺寸比率等未必一定要和现实的尺寸比率一致。
如图1所示那样,本公开的多个实施方式涉及的三维显示系统100构成为包括检测装置1和三维显示装置2。
检测装置1被构成为检测利用者的第一眼的位置。检测装置1被构成为向三维显示装置2输出检测到的第一眼的位置。检测装置1能被构成为检测利用者的第二眼的位置。检测装置1能被构成为向三维显示装置2输出检测到的第二眼的位置。在本公开中,将第一眼作为左眼、将第二眼作为右眼来说明。第一眼和第二眼可以与此相反。
检测装置1,例如可以具备相机。检测装置1可以被构成为通过相机来拍摄利用者的面部。检测装置1可以被构成为从相机的包括利用者的面部的像的拍摄图像检测左眼及右眼的位置。检测装置1可以被构成为,从一台相机的拍摄图像将左眼及右眼的位置检测为三维空间的坐标。检测装置1可以被构成为,从两台以上的相机的拍摄图像将左眼的位置及右眼的位置检测为三维空间的坐标。
检测装置1可以被构成为,不具备相机而与装置外的相机连接。检测装置1可以具备将来自装置外的相机的信号输入的输入端子。装置外的相机可以被构成为与输入端子直接连接。装置外的相机可以被构成为经由共享的网络而间接地与输入端子连接。不具备相机的检测装置1,可以具备相机将影像信号输入的输入端子。不具备相机的检测装置1,可以被构成为从被输入到输入端子的影像信号检测左眼及右眼的位置。
检测装置1例如可以具备传感器。传感器可以是超声波传感器或者光传感器等。检测装置1可以被构成为,通过传感器来检测利用者的头部的位置,并基于头部的位置来检测左眼及右眼的位置。检测装置1可以被构成为,通过一个或者两个以上的传感器,将左眼及右眼的位置检测为三维空间的坐标。
三维显示系统100可以不具备检测装置1。在三维显示系统100不具备检测装置1的情况下,三维显示装置2可以具备将来自装置外的检测装置的信号输入的输入端子。装置外的检测装置可以被构成为与输入端子连接。装置外的检测装置可以被构成为,作为相对于输入端子的传输信号,使用电信号及光信号。装置外的检测装置可以被构成为,经由共享的网络而间接地与输入端子连接。可以被构成为,向三维显示装置2输入从装置外的检测装置取得的表示左眼及右眼的位置的位置坐标。
三维显示装置2能包括取得部3、照射器4、显示面板5、作为光学元件或者光学面板的视差屏障6、控制器7和存储器8。
取得部3构成为,能输入通过检测装置1检测出的左眼的位置及右眼的位置。取得部3构成为,能将左眼的位置及右眼的位置输入控制器7。
照射器4能被构成为平面地照射显示面板5。照射器4可以包括光源、导光板、扩散板、扩散片等。照射器4被构成为,利用光源射出照射光,并将照射光在显示面板5的面方向施以均匀化。照射器4能利用导光板、扩散板、扩散片等使照射光大体均匀化。照射器4能被构成为,使均匀化后的光向显示面板5一方出射。
如图2所示那样,显示面板5具有以面状延展的有效区域51。有效区域51具有多个划分区域。有效区域51能进行动作,以便显示混合图像。混合图像包括第一图像和第二图像。第二图像相对于第一图像具有视差。第一图像能设为左眼图像。左眼图像是用于使左眼进行视觉辨认的图像。第二图像能设为右眼图像。右眼图像是用于使右眼进行视觉辨认的图像。第一图像可以设为右眼图像。第二图像可以设为左眼图像。
多个划分区域是通过格子状的黑色矩阵52而在第一方向及第二方向被划分开的区域。第二方向与第一方向相交。第二方向实质上能与第一方向正交。第二方向能与第一方向正交。第一方向及第二方向形成面。与第一方向及第二方向所成的面正交的方向被称为第三方向。第一方向可以被称为水平方向。水平方向是与利用者的视差对应的方向。第二方向可以被称为铅垂方向。第三方向可以被称为进深方向。可是,第一方向、第二方向及第三方向分别未被限于这些。在附图中,第一方向、第二方向及第三方向分别被表示为x轴向、y轴向及z轴向。
多个划分区域的各个与一个子像素对应。一个子像素为一个显示元件。多个划分区域的各个被构成为发出图像光。混合图像是图像光聚合在一起的图像。有效区域51具备沿着水平方向及铅垂方向以格子状排列的多个子像素。多个子像素的各个与R(Red)、G(Green)、B(Blue)的任一种颜色对应。R、G、B这三个子像素作为一组而能构成1像素。成为1像素的多个子像素,未被限于三个,可以是包括四个的其他数。成为1像素的多个子像素,未被限于R、G、B的组合。1像素能被称为1像元。构成1像素的多个子像素,例如能在水平方向排列。相同颜色的多个子像素,例如能在铅垂方向排列。
显示面板5,例如能采用透射型的显示面板。透射型的显示面板包括液晶显示面板等。作为显示面板5,未被限于透射型的液晶面板,能采用自发光型的显示面板。自发光型的显示面板能包括有机EL、无机EL等。显示面板5能使用其他显示面板。在作为显示面板5而使用了自发光型的显示面板的情况下,三维显示装置2可以不具备照射器4。
被排列在有效区域51的多个子像素构成多个子像素群Pg。多个子像素群Pg在水平方向反复排列。多个子像素群Pg,沿水平方向错开1个或者多个给定子像素量地反复排列在铅垂方向上。多个子像素群Pg相互相邻地排列。多个子像素群Pg的各个包括排列成给定的行及给定的列的多个子像素。在图2所示的示例中,多个子像素群Pg包括在铅垂方向连续地排列了b个(b行)、在水平方向连续地排列了2×n个(n列)即共计(2×n×b)个子像素P1~PN(N=2×n×b)。在图2所示的示例中,n=6、b=1。在有效区域51中排列有包括在铅垂方向连续地排列1个、在水平方向连续地排列12个即共计12个子像素P1~P12的多个子像素群Pg。在图2所示的示例中,对一部分的多个子像素群Pg赋予附图标记。
多个子像素群Pg是控制器7进行用于显示图像的控制的最小单位。全部子像素群Pg的具有相同识别信息的多个子像素P1~PN(N=2×n×b),通过控制器7同时期地被控制。同时期包括同时、实质的同时、基于相同的1个时钟的产生的控制及相同的帧下的控制。例如,在将使多个子像素P1显示的图像从左眼图像向右眼图像切换的情况下,控制器7能控制成使全部子像素群Pg中的多个子像素P1显示的图像从左眼图像同时切换为右眼图像。
视差屏障6如图1示出的那样,能设为沿着有效区域51的平面状。视差屏障6以给定距离的间隙g从有效区域51分离。视差屏障6可以相对于显示面板5位于照射器4的相反侧。视差屏障6可以位于显示面板5的照射器4侧。
视差屏障6被构成为对从多个子像素发出的多个图像光的光线方向进行规定。光线方向是图像光的传播方向。视差屏障6包括多个减光面61及多个透光区域62。多个减光面61形成减光区域。如图3所示那样,多个透光区域62的各个是沿面内的第四方向延伸的带状区域。第四方向是与铅垂方向形成非0度的给定角度的方向。
如图1示出的那样,视差屏障6对排列在有效区域51的多个子像素发出的图像光的光线方向进行规定,由此决定利用者的眼睛能视觉辨认的有效区域51上的区域。以下,发出向利用者的眼睛的位置传播的图像光的有效区域51内的各区域被称为可视区域51a。射出向利用者的左眼的位置传播的图像光的有效区域51内的多个区域被称为多个左可视区域51aL。射出向利用者的右眼的位置传播的图像光的有效区域51内的多个区域被称为多个右可视区域51aR。多个左可视区域51aL和多个右可视区域51aR的任一方为第一区域。多个左可视区域51aL和多个右可视区域51aR的与上述任一方不同的一方为第二区域。在本实施方式中,将多个左可视区域51aL设为第一区域。将多个右可视区域51aR设为第二区域。
具体地说,如图3示出的那样,视差屏障6具有对图像光进行减光的多个减光面61。多个减光面61对相互邻接的该多个减光面61之间的多个透光区域62进行划分。多个减光面61及多个透光区域62在水平方向交替地排列。一个透光区域62的沿着水平方向的第二宽度62w能小于一个减光面61的沿着水平方向的第一宽度61w。第二宽度62w相对于屏障间距Bp的比率表征视差屏障6的开口率。视差屏障6的开口率能小于50%。视差屏障6的开口率等于左眼及右眼分别能视觉辨认的有效区域51上的区域的比例。
多个透光区域62是被构成为使向视差屏障6入射的光透射的部分。多个透光区域62与多个减光面61相比,透光率高。多个减光面61与多个透光区域62相比,透光率低。透光区域62可以以第一给定值以上的透射率使光透射。第一给定值,例如可以是大致100%,可以是小于100%的值。只要在可良好地视觉辨认从有效区域51射出的图像光的范围内,第一给定值能设为100%以下的值,例如80%或者50%等。多个减光面61是被构成为将向视差屏障6入射的光遮挡而几乎不会透射的部分。多个减光面61进行遮挡,以使得显示面板5的有效区域51所显示的图像不会到达利用者的眼睛。多个减光面61可以以第二给定值以下的透射率将光遮挡。第二给定值,例如可以是大致0%,可以是比0%大的值即0.5%、1%或者3%等靠近于0%的值。第一给定值能设为比第二给定值大数倍以上、例如10倍以上、100倍以上或者1000倍以上的值。第一给定值在可确保与穿过多个减光面61后的透射光的对比度的范围内能设为适当的值。
多个透光区域62和多个减光面61在沿着有效区域51的给定方向延伸。多个透光区域62及多个减光面61能在与给定方向正交的方向交替地排列。透光区域62被构成为对从多个子像素射出的图像光的光线方向进行规定。
图1所示的透光区域62的水平方向中的配置间隔即屏障间距Bp及有效区域51与视差屏障6之间的间隙g被规定为,使用了适视距离d及标准距离E0的如下的式(1)及式(2)成立。
E0:d=(n×Hp):g 式(1)
d:Bp=(d+g):(2×n×Hp) 式(2)
适视距离d是利用者的右眼及左眼各自与视差屏障6之间的距离。在开口率为50%的情况下,在适视距离d中,能从各眼观察的各自的可视区域51a的水平方向的长度为子像素n个份。穿过右眼与左眼的直线的方向(眼间方向)对应于水平方向。眼间方向能异于物理空间上的方向。标准距离E0是利用者的眼间距离E的标准。标准距离E0,例如可以是由国家先进工业科学技术研究院的研究计算出的值即61.1mm~64.4mm。Hp是如图2中示出的那样的多个子像素的水平方向的长度。
视差屏障6可以由具有小于第二给定值的透射率的薄膜或者板状构件来构成。该情况下,多个减光面61由该薄膜或者板状构件来构成。透光区域62由设置在薄膜或者板状构件的开口来构成。薄膜可以由树脂构成,可以由其他材料构成。板状构件可以由树脂或者金属等构成,可以由其他材料构成。视差屏障6未被限于薄膜或者板状构件,可以由其他种类的构件构成。视差屏障6可以是基材具有减光性,可以被构成为基材中含有具有减光性的添加物。
视差屏障6可以由液晶快门构成。液晶快门能构成为,根据待施加的电压来控制光的透射率。液晶快门由多个像素构成,可以被构成为对各像素中的光的透射率进行控制。液晶快门能构成为,将光的透射率高的区域或者光的透射率低的区域形成为任意的形状。在视差屏障6由液晶快门构成的情况下,透光区域62可以设为具有第一给定值以上的透射率的区域。在视差屏障6由液晶快门构成的情况下,多个减光面61可以设为具有第二给定值以下的透射率的区域。
通过这样构成,由此视差屏障6被构成为使从有效区域51的多个子像素的一部分出射的图像光通过透光区域62并向利用者的右眼传播。视差屏障6被构成为,使从多个子像素的另一部分出射的图像光通过透光区域62并向利用者的左眼传播。
控制器7能被构成为,与三维显示系统100的各结构要素连接并对各结构要素进行控制。由控制器7控制的结构要素包括检测装置1及显示面板5。控制器7,例如构成为处理器。控制器7包括一个以上的处理器为宜。处理器包括可读入特定的程序并执行特定的功能的通用的处理器、及特殊化为特定的处理的专用的处理器为宜。专用的处理器包括面向特定用途的IC(ASIC:Application Specific Integrated Circuit)为宜。处理器包括可编程逻辑器件(PLD:Programmable Logic Device)为宜。PLD包括FPGA(Field-ProgrammableGate Array,现场可编程门阵列)为宜。控制器7可以是一个或者多个处理器协作的SoC(System-on-a-Chip)及SiP(System In a Package)中的任一者。控制器7具备存储部,可以在存储部保存各种信息、或者用于使三维显示系统100的各结构要素动作的程序等。存储部例如可以由半导体存储器等来构成。存储部可以作为控制器7的工作存储器发挥功能。
存储器8例如通过RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)及ROM(ReadOnly Memory,只读存储器)等任意的存储器件来构成。存储器8被构成为能够存储由取得部3取得的左眼及右眼的位置信息、控制器7使显示面板5显示的图像信息等各种信息。
控制器7被构成为,基于利用者的眼睛的位置来控制显示面板5所显示的视差图像。以下,使用图4~图8来说明控制器7进行的显示面板5的控制方法的一例。
图4表示在显示面板5、视差屏障6及利用者的左右眼处于给定的位置关系的情况下从利用者的左眼能够视觉辨认的显示面板5的有效区域51的区域。来自通过被施以阴影的有效区域51上的多个减光面61而被遮挡的区域的图像光,未被利用者的左眼视觉辨认。多个左可视区域51aL是利用者的左眼进行视觉辨认的有效区域51上的多个区域。多个左可视区域51aL内的多个子像素发出的图像光,能透射视差屏障6的多个透光区域62并到达利用者的左眼。多个左不可视区域51bL是利用者的左眼不能视觉辨认的有效区域51上的多个区域。多个左不可视区域51bL内的多个子像素发出的图像光被视差屏障6的多个减光面61遮挡。
在图4的状态下,多个左可视区域51aL中包含多个子像素P1的一半、多个子像素P2~P5的整体和多个子像素P6的一半。多个左不可视区域51bL中包含多个子像素P6的一半、多个子像素P7~P12的整体和多个子像素P1的一半。
图5表示在显示面板5、视差屏障6及利用者的左右眼处于与图4相同的给定的位置关系的情况下,从利用者的右眼能够视觉辨认的显示面板5的有效区域51的区域。来自通过被施以阴影的有效区域51上的多个减光面61而被遮挡的区域的图像光,未被利用者的右眼视觉辨认。多个右可视区域51aR是利用者的右眼进行视觉辨认的有效区域51上的区域。多个右可视区域51aR内的多个子像素发出的图像光能透射视差屏障6的多个透光区域62并到达利用者的右眼。多个右不可视区域51bR是利用者的右眼不能视觉辨认的有效区域51上的多个区域。多个右不可视区域51bR内的多个子像素发出的图像光被视差屏障6的多个减光面61遮挡。
在图5的状态下,多个右可视区域51aR中包含多个子像素P7的一半、多个子像素P8~P11的整体和多个子像素P12的一半。右不可视区域51bR中包含多个子像素P12的一半、多个子像素P1~P6的整体和多个子像素P7的一半。
如图4及图5所示那样,至少局部地属于多个左可视区域51aL的多个子像素P1~P6均未被包含于多个右可视区域51aR。子像素P1~P6是沿着从利用者的左眼能视觉辨认且从右眼不能视觉辨认的多个左可视区域51aL的水平方向排列的子像素。至少局部地属于多个右可视区域51aR的多个子像素P7~P12均未被包含于多个左可视区域51aL。子像素P7~P12是沿着从利用者的右眼能视觉辨认且从左眼不能视觉辨认的多个右可视区域51aR的水平方向排列的子像素。因此,如图6所示那样,若在多个子像素P1~P6显示左眼图像,在多个子像素P7~P12显示右眼图像,则左眼及右眼分别对左眼图像及右眼图像进行视觉辨认。右眼图像及左眼图像是相互具有视差的视差图像。图6表示遵循于作为本公开的基础的结构的技术的右眼图像及左眼图像的显示方法。
在图6中,双点划线表示由左眼视觉辨认的多个减光面61和多个透光区域62的多个边界线63L、及由右眼视觉辨认的多个减光面61和多个透光区域62的多个边界线63R。多个边界线63L及63R分别表征从左眼及右眼观察到的视差屏障6的多个减光面61的多个边缘的位置。显示左眼图像的多个子像素被赋予附图标记“L”。再者,显示右眼图像的多个子像素被赋予附图标记“R”。显示左眼图像的多个子像素P1~P6能够称为多个第一子像素或者多个第一像素。显示右眼图像的多个子像素P7~P12能够称为多个第二子像素或者多个第二像素。“第一”及“第二”即便进行更换也是可以的。多个第一子像素及多个第二子像素多次交替地排列配置。
在图4及图5示出的显示面板5、视差屏障6及利用者的左右眼的位置关系中,在如图6那样配置了多个左眼像素及多个右眼像素的情况下,如果设为图像光线性地传播,那么串扰不会产生。然而,在实际的三维显示装置2中,在上述那样的位置关系中,能产生串扰。根据本申请的发明人们的认真研究,可知视差屏障6的多个减光面61的多个边缘导致的图像光的散射或者衍射成为使串扰产生的原因。因此,控制器7被构成为进行以下控制,即:在从左眼能视觉辨认且从右眼不能视觉辨认的多个子像素之中,使在进深方向观察位于任意边缘附近的多个子像素取代左眼图像而显示黑图像。控制器7被构成为进行以下控制,即:在从右眼能视觉辨认且从左眼不能视觉辨认的多个子像素之中,使在进深方向观察位于任意边缘附近的多个子像素取代右眼图像而显示黑图像。
作为一例,如图7所示那样,控制器7被构成为,使多个子像素P1~P6之中的、位于两端的各两个子像素P1及P6显示黑图像。控制器7被构成为,使多个子像素P7~P12之中的、位于两端的各两个子像素P7及P12显示黑图像。由此,控制器7能够实质上减少相邻的多个子像素群Pg间的串扰。控制器7也能够构成为,能控制成仅将在视差方向排列的多个子像素之中的、位于一端的一个子像素设为黑图像。
若相对于显示面板5及视差屏障6的利用者的眼睛的位置变化,则从利用者的左眼及右眼能够视觉辨认的显示面板5上的多个左可视区域51aL及多个右可视区域51aR的范围变化。控制器7被构成为,根据利用者的眼睛的位置,从各自的多个子像素群Pg的多个子像素P1~P12之中决定显示左眼图像的多个子像素和显示右眼图像的多个子像素。控制器7被构成为,根据利用者的眼睛的位置的变化,在左眼图像、右眼图像及黑图像之间对多个子像素P1~P12所显示的图像进行切换。
例如,在利用者的左右眼相对于显示面板5而相对地向左发生了移动的情况下,视差屏障6在外观上向右移动。因此,与图7相比,在图8中多个边界线63L、63R向右移动。如图8那样在多个边界线63L、63R向右发生了移动的情况下,多个左可视区域51aL及多个右可视区域51aR也向右移动。在图8中,从多个子像素P2~P6出射的图像光,向左眼的位置传播而不会向右眼的位置传播。多个子像素P2~P6能设为多个第一子像素。从多个子像素P8~P12出射的图像光,向右眼的位置传播而不会向左眼的位置传播。多个子像素P8~P12能设为多个第二子像素。多个子像素P1及P7至少局部地被包含于多个左可视区域51aL及多个右可视区域51aR。若使多个子像素P1及P7显示左眼图像或者右眼图像,则会产生串扰。因此,控制器7被构成为在多个子像素P1及P7显示黑图像。
控制器7可以被构成为,在显示左眼图像的多个子像素P2~P6的位于两端的多个子像素P2及P6之中的、与任意的边界线63L的重叠较大的多个子像素P2显示黑图像。控制器7可以被构成为,在显示右眼图像的多个子像素P8~P12的位于两端的多个子像素P8及P12之中的、与任意的边界线63R的重叠较大的多个子像素P8显示黑图像。其结果是,若与图7相比,则在图8中,多个子像素P2所显示的图像从左眼图像切换为黑图像。多个子像素P6所显示的图像从黑图像切换为左眼图像。多个子像素P8所显示的图像从右眼图像切换为黑图像。多个子像素P12所显示的图像从黑图像切换为右眼图像。
若利用者的左眼及右眼的位置进一步变化,多个边界线63L、63R的位置进一步变化,则控制器7被构成为,根据该变化依次切换多个子像素P1~P12所显示的图像。
根据本实施方式,能够减少图像光通过视差屏障6的多个边缘散射或者衍射而产生的串扰。通过在显示左眼图像或者右眼图像的多个子像素中的位于一端或者两端的多个子像素显示黑图像,从而产生上述那样的效果。这些显示黑图像的多个子像素包括位于只要没有多个边缘导致的散射或者衍射就不会产生串扰的位置的多个子像素。本公开可减少通过作为本公开的基础的结构的技术不能除去的串扰。
使用图9~图14来说明本公开的三维显示装置2的其他实施方式。图9~图14中,有效区域51的一个子像素群Pg由8像素构成。一个子像素群Pg的多个子像素P1~P8在水平方向排列成一列。即,在该示例中n=4、b=1。多个子像素群Pg在水平方向反复排列。多个子像素群Pg在水平方错开1个或者多个给定子像素地反复排列在铅垂方向上。通过左眼被视觉辨认的多个减光面61和多个透光区域62的多个边界线63L,在对角线方向倾斜地横切两个子像素P1及P4。通过右眼被视觉辨认的多个减光面61和多个透光区域62的多个边界线63R对角线方向倾斜地横切两个子像素P5及P8。图9~图14的边界线63L及63R表示有相当于三个子像素的开口。视差屏障6的开口率为37.5%。这些图9~图14的标记方法类似于图6及图7。
图9表示基准位置处的成为本公开的基础的结构的技术的三维显示装置的有效区域51。在本申请中,基准位置如图9所示那样被决定为产生串扰的多个子像素的数量变为最少的位置。在基准位置处,多个子像素P1~P4和仅从利用者的左眼能视觉辨认的多个左可视区域51aL重叠,但和多个右可视区域51aR并不重叠。多个子像素P1~P4是射出向左眼传播但不向右眼传播的图像光的多个第一子像素。多个子像素P5~P8和仅从利用者的右眼能视觉辨认的多个右可视区域51aR重叠,但和多个左可视区域51aL并不重叠。多个子像素P5~P8是射出向右眼传播但不向左眼传播的图像光的多个第二子像素。该状态下,在图9所示的三维显示装置中,如果不考虑视差屏障6的多个边缘处的散射或者衍射等,那么不会产生串扰或者仅产生小的串扰。
图10表示基准位置处的、本公开的多个实施方式之一所涉及的三维显示装置2的有效区域51。在图10所示的三维显示装置2中,控制器7使多个第一子像素P1~P4的位于一端的多个子像素P1显示黑图像。控制器7使多个第二子像素P5~P8的位于一端的多个子像素P5显示黑图像。由此,在一个子像素群Pg的八个子像素之中的两个子像素显示黑图像。由此,显示黑图像的比例即黑图像率变成25%。
图11表示基准位置处的本公开的多个实施方式的另一实施方式所涉及的三维显示装置2的有效区域51。在图11所示的三维显示装置2中,控制器7使多个第一子像素P1~P4的位于两端的多个子像素P1及P4显示黑图像。控制器7使多个第二子像素P5~P8的位于两端的多个子像素P5及P8显示黑图像。由此,在一个子像素群Pg的八个子像素P1~P8之中的四个子像素P1、P4、P5、P8显示黑图像。由此,显示黑图像的比例即黑图像率变成50%。
图10及图11中表示有效区域51的多个子像素的配置的三维显示装置2,使靠近于视差屏障6的多个边缘一侧的多个子像素显示黑图像,由此可期待减少串扰。再者,在显示面板5与利用者的右眼及左眼的位置关系发生了变化时,三维显示装置2一边维持如上述那样在基准位置处决定的黑图像率、一边依次切换多个子像素的图像显示。
以下,参照图12~图14来说明利用者的左眼及右眼处于任意的位置时的本公开的三维显示方法。三维显示装置2的控制器7执行以下所说明的处理。
控制器7经由取得部3从检测装置1取得利用者的第一眼及第二眼的位置(步骤S01)。在图12~图14中,利用者的左眼及右眼的位置从图10及图11中示出的基准位置错开。
控制器7基于在步骤S01中取得的第一眼及第二眼的位置,对射出向第一眼的位置传播但不向第二眼的位置传播的图像光的多个第一子像素进行判断(步骤S02)。在图13所示的示例中,多个子像素P3~P5至少局部地被包含于多个左可视区域51aL,但未被包含于多个右可视区域51aR,因此被判断为是多个第一子像素。多个子像素P2及P6局部地被包含于多个左可视区域51aL,但也局部地被包含于多个右可视区域51aR,因此被判断为不是多个第一子像素。
控制器7基于在步骤S01中取得的第一眼及第二眼的位置,对射出向第二眼的位置传播但不向第一眼的位置传播的图像光的多个第二子像素进行判断(步骤S03)。在图13所示的示例中,多个子像素P7、P8及P1至少局部地被包含于多个右可视区域51aR,但未被包含于多个左可视区域51aL,因此被判断为是多个第二子像素。多个子像素P2及P6局部地被包含于多个右可视区域51aR,但也局部地被包含于多个左可视区域51aL,因此被判断为不是多个第二子像素。步骤S03可以要比步骤S02靠前地执行。步骤S03可以和步骤S02并行地执行。
控制器7决定将步骤S02及步骤S03中判断过的多个第一子像素及多个第二子像素的视差所对应的方向的一端或者两端的多个子像素设为黑图像(步骤S04)。例如,在基准位置处,如图10示出的那样,在黑图像率被决定为25%的情况下,控制器7控制各子像素的显示像素,以使得黑图像率为25%。控制器7在步骤S03及步骤S04中,在未被包含于多个第一子像素及多个第二子像素而位于多个第一子像素及多个第二子像素之间的多个子像素P2及P6显示黑图像。通过将多个子像素P2及P6设为黑图像而使黑图像率为25%,因此控制器7并未将多个第一子像素及多个第二子像素进一步变更为黑图像。
在基准位置处,如图11示出的那样,在黑图像率被决定为50%的情况下,控制器7控制各子像素的显示像素,以使得黑图像率为50%。控制器除了多个子像素P2及P6之外,每个子像素群Pg还进一步决定两个显示黑图像的多个子像素。如图14所示那样,控制器7决定将被判断为第一子像素的多个子像素P3~P5之中的、位于视差所对应的方向的一端的多个子像素P3设为黑图像。控制器7能够对位于两端的多个子像素P3与P5进行比较,决定将与任意的边界线63L交叉幅度更大的多个子像素P3设为黑图像。换言之,控制器7能够对位于两端的多个子像素P3与P5进行比较,决定将左眼观察到时与减光面61更大幅度重叠一侧的多个子像素P3设为黑图像。与多个第一子像素同样地,控制器7决定将被判断为多个第二子像素的多个子像素P7、P8及P1之中的、位于视差所对应的方向的一端的多个子像素P7设为黑图像。其结果是,控制器7决定在多个第一子像素之中的未显示黑图像的多个子像素P4及P5显示左眼图像。控制器7决定在多个第二子像素之中的未显示黑图像的多个子像素P8、P1显示右眼图像。
控制器7如步骤S04中所决定的那样,在各子像素P1~P8显示视差图像(步骤S05)。即,在图14所示的示例中,控制器7在多个子像素P4及P5显示左眼图像。控制器7在多个子像素P8及P1显示右眼图像。控制器7在多个子像素P2、P3、P6、P7显示黑图像。
根据使用图12~图14而说明过的三维显示方法,视差屏障6的开口率为37.5%。再者,在由八个子像素构成的多个子像素群Pg中,左眼及右眼能够在某一瞬间分别观察的是三个或者两个子像素。利用者的左眼及右眼的位置即便变化,在图13及图14所示出的各个情况下,视差屏障51的黑图像率也会分别维持在25%与50%。由于黑图像率维持恒定,故利用者即便眼睛的位置发生变化,图像的亮度也不会变化,能够一直自然地观看图像。
在上述显示方法的步骤S04的图14示出的示例中,控制器7决定了将被判断为多个第一子像素的多个子像素P3~P5之中的、位于视差所对应的方向的一端的多个子像素P3设为黑图像。控制器7决定了将被判断为多个第二子像素的多个子像素P7、P8及P1之中的、位于视差所对应的方向的一端的多个子像素P7设为黑图像。控制器7也可以将多个第一子像素与多个第二子像素各自的位于两端的多个子像素P3、P5、P7、P1设为黑图像。该情况下,显示左眼图像的仅是多个子像素P4。显示右眼图像的仅是多个子像素P8。通过将位于两端的多个子像素P3、P5、P7、P1设为黑图像,从而能够进一步减少串扰。
本申请发明人们,在将八个子像素设为一个子像素群Pg,将一个子像素群Pg中的分别显示左眼图像及右眼图像的子像素的数量设为2及3的三维显示装置2中,改变屏障开口率并测定了串扰率。在分别显示左眼图像及右眼图像的子像素的数量为2时,黑图像率为50%。在分别显示左眼图像及右眼图像的子像素的数量为3时,黑图像率为25%。图15是表示黑图像率为25%及50%时的相对于屏障开口率的串扰率的图表。在黑图像率为50%且屏障开口率小于45.6%的情况下,串扰率被减少至约1.5%的值。还有,在黑图像率为25%以上且屏障开口率为37.5%的情况下,串扰率变成1.5%以下。特别是在黑图像率为50%且屏障开口率为37.5%的情况下,串扰率为约1%,获得特别良好的结果。
从减少串扰的观点出发,优选黑图像率高,优选屏障开口率小。若屏障开口率为37.5%以下且所述黑图像率为25%以上,或者屏障开口率为45.6%以下且黑图像率为50%以上,则确认了串扰率能够减少到1.5%以下。
本领域的技术人员清楚地知道,作为典型示例对上述的实施方式进行了说明,但在本公开的主旨及范围内能够施以很多的变更及置换。因此,本公开不应该解释为通过上述的实施方式进行限制,只要不脱离权利要求书,就能实施各种变形及变更。例如,能够将实施方式及实施例所述的多个结构块组合成一个,或者将一个结构块进行分割。本公开所涉及的实施方式即便作为通过装置所具备的处理器执行的方法、程序或者记录了程序的存储介质也能得以实现。也能理解为本公开的范围也包含这些。
如图16所示那样,三维显示系统100能被搭载于平视显示器系统400。平视显示器系统400也称为HUD(Head Up Display)400。HUD400具备三维显示系统100、光学构件410和具有被投影面430的被投影构件420。HUD400使从三维显示系统100射出的图像光经由光学构件410而到达被投影构件420。HUD400使由被投影构件420反射过的图像光到达利用者的左眼及右眼。换句话说,HUD400沿着以虚线表示的光路440,使图像光从三维显示系统100前行至利用者的左眼及右眼为止。利用者能将沿着光路440而到达的图像光视觉辨认为虚像450。
如图17所示那样,包括三维显示系统200的HUD400可以被搭载于移动体10。HUD400将结构的一部分可以兼作为该移动体10所具备的其他装置、部件。例如,移动体10可以将挡风玻璃兼作为被投影构件420。在将结构的一部分兼作为该移动体10所具备的其他装置、部件的情况下,能将其他结构称呼为HUD模块或者三维显示组件。HUD400、三维显示系统100可以被搭载于移动体10。本公开中的“移动体”包括车辆、船舶以及航空器。本公开中的“车辆”包括机动车及工业车辆,但未被限于此,可以包括铁道车辆、生活车辆以及在跑道行驶的固定翼机。机动车包括乘用车、卡车、巴士、两轮车以及无轨电车等,但未被限于此,包括在道路上行驶的其他车辆为宜。工业车辆包括面向农业以及建设的工业车辆。工业车辆包括叉车以及高尔夫球车,但未被限于此。面向农业的工业车辆包括拖拉机、耕耘机、移植机、割捆机(binder)、联合收割机以及割草机,但是并不限于此。面向建设的工业车辆包括推土机、铲土机、挖掘机、起重车、翻斗车以及压路机,但未被限于此。车辆包括通过人力来行驶的车辆。另外,车辆的分类未被限于上述这些。例如,机动车可以包括能够在道路行驶的工业车辆,在多个分类中也可以包括相同的车辆。本公开中的船舶包括水上喷射器(marinejets)、轮船以及游轮。本公开中的航空器包括固定翼机、旋转翼机。
本公开能够设为如下实施方式。
本公开的三维显示装置包括显示面板、光学面板和控制器。所述显示面板被构成为,包括多个显示元件,该多个显示元件显示视差图像。所述光学面板被构成为,对从所述多个显示元件射出的图像光的光线方向进行规定。所述控制器被构成为,基于利用者的眼睛的位置来控制所述视差图像。所述视差图像包括:包括与所述利用者的第一眼对应的多个第一像素的第一图像;及包括与所述利用者的第二眼对应的多个第二像素的第二图像。所述视差图像将所述多个第一像素及所述多个第二像素沿着视差方向多次交替地排列。所述控制器被构成为,在给定比例的像素显示黑图像。所述给定比例被决定为,在所述利用者的眼睛处于给定的基准位置时使从所述利用者的第一眼能视觉辨认且从第二眼不能视觉辨认的多个第一区域及从所述第二眼能视觉辨认且从所述第一眼不能视觉辨认的多个第二区域各自的与所述视差对应的方向的一端或者两端的像素显示黑图像。
本公开的控制器被构成为,基于利用者的第一眼的位置和与所述第一眼不同的第二眼的位置,使包括多个子像素的有效区域显示包括第一图像和相对于所述第一图像具有视差的第二图像的混合图像。所述控制器被构成为,使给定比例的子像素显示黑图像。射出向所述第一眼的位置传播但不向所述第二眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个子像素设为多个第一子像素。射出向所述第二眼的位置传播但不向所述第一眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个子像素设为多个第二子像素。所述给定比例被决定为,在所述利用者的眼睛的给定的基准位置处使所述多个第一子像素及所述多个第二子像素各自的与所述视差对应的方向的一端或者两端显示黑图像。
本公开的显示方法是具备显示面板、光学元件、取得部和控制器的三维显示装置所执行的三维显示方法。所述显示面板包括有效区域,该有效区域包括多个子像素且显示混合图像,该混合图像包括第一图像和相对于所述第一图像具有视差的第二图像。所述光学元件对从所述有效区域射出的图像光的光线方向进行规定。所述取得部取得利用者的第一眼的位置和与所述第一眼不同的第二眼的位置。所述控制器基于所述第一眼的位置和所述第二眼的位置,使所述有效区域显示混合图像。所述控制器基于利用者的第一眼的位置和与所述第一眼不同的第二眼的位置,执行以下处理。所述控制器判断射出向所述第一眼的位置传播但不向所述第二眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个第一子像素。所述控制器判断射出向所述第二眼的位置传播但不向所述第一眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个第二子像素。所述控制器能使所述多个第一子像素的与所述视差对应的方向的一端或者两端及所述多个第二子像素的与所述视差对应的方向的一端或者两端显示黑图像。
本公开的三维显示系统具备检测装置、显示面板、光学元件、取得部和控制器。所述检测装置被构成为,对利用者的第一眼的位置及与所述第一眼不同的第二眼的位置进行检测。所述显示面板包括显示混合图像的有效区域,该混合图像包括第一图像和相对于所述第一图像具有视差的第二图像。所述光学元件被构成为,对从所述有效区域射出的图像光的光线方向进行规定。所述取得部被构成为,取得利用者的第一眼的位置和与所述第一眼不同的第二眼的位置。所述控制器被构成为,基于所述第一眼的位置及所述第二眼的位置,使所述有效区域显示混合图像。所述有效区域包括多个子像素。所述控制器被构成为,在给定比例的子像素显示黑图像。射出向所述第一眼的位置传播但不向所述第二眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个子像素设为多个第一子像素。射出向所述第二眼的位置传播但不向所述第一眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个子像素设为多个第二子像素。所述给定比例被决定为,在所述利用者的眼睛的给定的基准位置处使所述多个第一子像素及所述多个第二子像素各自的与所述视差对应的方向的一端或者两端显示黑图像。
本公开的移动体具备三维显示装置。所述三维显示装置具备显示面板、光学元件、取得部和控制器。所述显示面板包括显示混合图像的有效区域,该混合图像包括第一图像和相对于所述第一图像具有视差的第二图像。所述光学元件被构成为,对从所述有效区域射出的图像光的光线方向进行规定。所述取得部被构成为,取得利用者的第一眼的位置和与所述第一眼不同的第二眼的位置。所述控制器被构成为,基于所述第一眼的位置及所述第二眼的位置,使所述有效区域显示混合图像。所述有效区域包括多个子像素。所述控制器被构成为,在给定比例的子像素显示黑图像。射出向所述第一眼的位置传播但不向所述第二眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个子像素设为多个第一子像素。射出向所述第二眼的位置传播但不向所述第一眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个子像素设为多个第二子像素。所述给定比例被决定为,在所述利用者的眼睛的给定的基准位置处使所述多个第一子像素及所述多个第二子像素各自的与所述视差对应的方向的一端或者两端显示黑图像。
根据本公开的一实施方式所涉及的三维显示装置等,能减少串扰的产生。
本公开只要不脱离其精神或者主要特征,就能以其他各种各样的方式来实施。因此,前述的实施方式在所有的方面都仅仅只是例示,本公开的范围通过权利要求书来表示,对说明书正文没有任何约束力。进而,属于权利要求书的变形、变更也全部在本公开的范围内。
-符号说明-
1 检测装置
2 三维显示装置
3 取得部
4 照射器
5 示面板
6 视差屏障
7 控制器
8 存储器
10 移动体
51 有效区域
51aL 左可视区域
51aR 右可视区域
51aLR 两眼可视区域
61 减光面
62 透光区域
63L 边界线
63R 边界线
100 三维显示系统
400 平视显示器系统
410 光学构件
420 被投影构件
430 被投影面
440 光路
450 虚像。

Claims (9)

1.一种三维显示装置,包括:
显示面板,被构成为包括多个显示元件,该多个显示元件显示视差图像;
光学面板,被构成为对从所述多个显示元件射出的图像光的光线方向进行规定;以及
控制器,基于利用者的眼睛的位置来控制所述视差图像,
所述视差图像包括:
第一图像,包括与所述利用者的第一眼对应的多个第一像素;及
第二图像,包括与所述利用者的第二眼对应的多个第二像素,
所述视差图像将所述多个第一像素及所述多个第二像素沿着视差方向多次交替地排列,
所述控制器被构成为在给定比例的像素显示黑图像,
所述给定比例被决定为,在所述利用者的眼睛处于给定的基准位置时使从所述利用者的第一眼能视觉辨认且从第二眼不能视觉辨认的多个第一区域及从所述第二眼能视觉辨认且从所述第一眼不能视觉辨认的多个第二区域各自的与所述视差对应的方向的一端或者两端的像素显示黑图像。
2.根据权利要求1所述的三维显示装置,其中,
将经由所述光学面板,所述利用者的所述第一眼及所述第二眼分别能视觉辨认的所述显示面板上的区域的比例设为开口率,将所述显示面板上的显示所述黑图像的像素的比例设为黑图像率,此时,所述开口率为37.5%以下且所述黑图像率为25%以上,或者所述开口率为45.6%以下且所述黑图像率为50%以上。
3.根据权利要求1或2所述的三维显示装置,其中,
所述控制器被构成为,基于所述利用者的所述眼睛的位置,判断所述第一区域及所述第二区域,能在所述多个第一区域及所述多个第二区域各自的与所述视差对应的方向的一端或者两端的像素显示所述黑图像。
4.一种控制器,基于利用者的第一眼的位置及与所述第一眼不同的第二眼的位置,使包括多个子像素的有效区域显示包括第一图像和相对于所述第一图像具有视差的第二图像的混合图像,其中,
所述控制器被构成为,使给定比例的子像素显示黑图像,
将射出向所述第一眼的位置传播但不向所述第二眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个子像素设为多个第一子像素,
将射出向所述第二眼的位置传播但不向所述第一眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个子像素设为多个第二子像素,
所述给定比例被决定为,在所述利用者的眼睛的给定的基准位置处,使所述多个第一子像素及所述多个第二子像素各自的与所述视差对应的方向的一端或者两端显示黑图像。
5.根据权利要求4所述的控制器,其中,
将所述利用者的所述第一眼及所述第二眼分别能视觉辨认的所述有效区域上的区域的比例设为开口率,将所述有效区域上的显示所述黑图像的子像素的比例设为黑图像率,此时,所述开口率为37.5%以下且所述黑图像率为25%以上,或者所述开口率为45.6%以下且所述黑图像率为50%以上。
6.根据权利要求4或5所述的控制器,其中,
所述控制器被构成为,基于所述利用者的所述第一眼的位置和所述第二眼的位置,判断所述多个第一子像素及所述多个第二子像素,能在所述多个第一子像素及所述多个第二子像素各自的与所述视差对应的方向的一端或者两端的子像素显示黑图像。
7.一种显示方法,是三维显示装置执行的三维显示方法,所述三维显示装置具备:显示面板,包括有效区域,该有效区域包括多个子像素且显示混合图像,所述混合图像包括第一图像和相对于所述第一图像具有视差的第二图像;光学元件,对从所述有效区域射出的图像光的光线方向进行规定;取得部,取得利用者的第一眼的位置及与所述第一眼不同的第二眼的位置;以及控制器,基于所述第一眼的位置和所述第二眼的位置,使所述有效区域显示混合图像,其中,
所述控制器基于利用者的第一眼的位置及与所述第一眼不同的第二眼的位置,
判断射出向所述第一眼的位置传播但不向所述第二眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个第一子像素,
判断射出向所述第二眼的位置传播但不向所述第一眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个第二子像素,
使所述多个第一子像素的与所述视差对应的方向的一端或者两端及所述多个第二子像素的与所述视差对应的方向的一端或者两端能显示黑图像。
8.一种三维显示系统,具备:
检测装置,检测利用者的第一眼的位置及与所述第一眼不同的第二眼的位置;以及
三维显示装置,
所述三维显示装置具备:显示面板,包括显示混合图像的有效区域,该混合图像包括第一图像和相对于所述第一图像具有视差的第二图像;光学元件,对从所述有效区域射出的图像光的光线方向进行规定;取得部,取得利用者的第一眼的位置及与所述第一眼不同的第二眼的位置;以及控制器,基于所述第一眼的位置及所述第二眼的位置,使所述有效区域显示混合图像,
所述有效区域包括多个子像素,
所述控制器被构成为在给定比例的子像素显示黑图像,
将射出向所述第一眼的位置传播但不向所述第二眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个子像素设为多个第一子像素,
将射出向所述第二眼的位置传播但不向所述第一眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个子像素设为多个第二子像素,
所述给定比例被决定为,在所述利用者的眼睛的给定的基准位置处使所述多个第一子像素及所述多个第二子像素各自的与所述视差对应的方向的一端或者两端显示黑图像。
9.一种移动体,具备三维显示装置,
所述三维显示装置具备:显示面板,包括显示混合图像的有效区域,该混合图像包括第一图像和相对于所述第一图像具有视差的第二图像;光学元件,对从所述有效区域射出的图像光的光线方向进行规定;取得部,取得利用者的第一眼的位置及与所述第一眼不同的第二眼的位置;以及控制器,基于所述第一眼的位置及所述第二眼的位置,使所述有效区域显示混合图像,
所述有效区域包括多个子像素,
所述控制器被构成为在给定比例的子像素显示黑图像,
将射出向所述第一眼的位置传播但不向所述第二眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个子像素设为多个第一子像素,
将射出向所述第二眼的位置传播但不向所述第一眼的位置传播的图像光的所述有效区域内的多个子像素设为多个第二子像素,
所述给定比例被决定为,在所述利用者的眼睛的给定的基准位置处使所述多个第一子像素及所述多个第二子像素各自的与所述视差对应的方向的一端或者两端显示黑图像。
CN202080068701.2A 2019-10-01 2020-10-01 三维显示装置、控制器、三维显示方法、三维显示系统及移动体 Pending CN114503556A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-181595 2019-10-01
JP2019181595 2019-10-01
JP2019201019A JP7227116B2 (ja) 2019-10-01 2019-11-05 3次元表示装置、コントローラ、3次元表示方法、3次元表示システム、及び、移動体
JP2019-201019 2019-11-05
PCT/JP2020/037463 WO2021066110A1 (ja) 2019-10-01 2020-10-01 3次元表示装置、コントローラ、3次元表示方法、3次元表示システム、及び、移動体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114503556A true CN114503556A (zh) 2022-05-13

Family

ID=75272531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080068701.2A Pending CN114503556A (zh) 2019-10-01 2020-10-01 三维显示装置、控制器、三维显示方法、三维显示系统及移动体

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220400248A1 (zh)
EP (1) EP4040218A4 (zh)
JP (1) JP7227116B2 (zh)
CN (1) CN114503556A (zh)
WO (1) WO2021066110A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023100956A1 (ja) * 2021-11-30 2023-06-08 京セラ株式会社 3次元表示装置、3次元表示システム、および移動体
WO2023228887A1 (ja) * 2022-05-26 2023-11-30 京セラ株式会社 3次元表示装置、ヘッドアップディスプレイシステム、及び移動体

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102628999A (zh) * 2012-03-16 2012-08-08 京东方科技集团股份有限公司 一种3d显示方法及显示装置
CN102752617A (zh) * 2012-07-09 2012-10-24 京东方科技集团股份有限公司 一种3d显示方法及显示装置
WO2015083522A1 (ja) * 2013-12-05 2015-06-11 株式会社有沢製作所 画像表示装置
CN106993180A (zh) * 2017-03-29 2017-07-28 京东方科技集团股份有限公司 快门式三维图像显示方法及装置
WO2019160160A1 (ja) * 2018-02-19 2019-08-22 京セラ株式会社 ヘッドアップディスプレイ、ヘッドアップディスプレイシステム、および移動体
WO2019163717A1 (ja) * 2018-02-20 2019-08-29 京セラ株式会社 ヘッドアップディスプレイ及び移動体

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6377230B1 (en) * 1995-10-05 2002-04-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Three dimensional display unit and display method
US9432658B2 (en) * 2011-06-20 2016-08-30 Panasonic Intellectual Property Corporation Of America Image display device
JP6634240B2 (ja) * 2015-08-25 2020-01-22 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
EP3575854A4 (en) * 2017-01-27 2021-01-27 Osaka City University 3D DISPLAY DEVICE, 3D DISPLAY SYSTEM, HEAD-UP DISPLAY, HEAD-UP DISPLAY SYSTEM, 3D DISPLAY DEVICE DESIGN PROCESS, AND MOBILE BODY
CN107092097B (zh) * 2017-06-22 2019-04-05 京东方科技集团股份有限公司 裸眼3d显示方法、装置和终端设备
JP2019154008A (ja) * 2018-03-06 2019-09-12 シャープ株式会社 立体画像表示装置、液晶ディスプレイの表示方法、および液晶ディスプレイのプログラム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102628999A (zh) * 2012-03-16 2012-08-08 京东方科技集团股份有限公司 一种3d显示方法及显示装置
CN102752617A (zh) * 2012-07-09 2012-10-24 京东方科技集团股份有限公司 一种3d显示方法及显示装置
WO2015083522A1 (ja) * 2013-12-05 2015-06-11 株式会社有沢製作所 画像表示装置
CN106993180A (zh) * 2017-03-29 2017-07-28 京东方科技集团股份有限公司 快门式三维图像显示方法及装置
WO2019160160A1 (ja) * 2018-02-19 2019-08-22 京セラ株式会社 ヘッドアップディスプレイ、ヘッドアップディスプレイシステム、および移動体
WO2019163717A1 (ja) * 2018-02-20 2019-08-29 京セラ株式会社 ヘッドアップディスプレイ及び移動体

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YOSUKE MINAMI: "Portrait and landscape mode convertible stereoscopic display using parallax barrier", SOCIETY FOR IMAGING SCIENCE AND TECHNOLOGY, pages 106 - 112 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP7227116B2 (ja) 2023-02-21
EP4040218A1 (en) 2022-08-10
US20220400248A1 (en) 2022-12-15
WO2021066110A1 (ja) 2021-04-08
JP2021056480A (ja) 2021-04-08
EP4040218A4 (en) 2023-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6924637B2 (ja) 3次元表示装置、3次元表示システム、移動体、および3次元表示方法
US20200053352A1 (en) Three-dimensional display apparatus, three-dimensional display system, head-up display system, and mobile body
CN114503556A (zh) 三维显示装置、控制器、三维显示方法、三维显示系统及移动体
US20230004002A1 (en) Head-up display, head-up display system, and movable body
WO2021106690A1 (ja) ヘッドアップディスプレイシステムおよび移動体
WO2020130049A1 (ja) 3次元表示装置、ヘッドアップディスプレイシステム、及び移動体
JPWO2020004275A1 (ja) 3次元表示装置、制御コントローラ、3次元表示方法、3次元表示システム、および移動体
US11874464B2 (en) Head-up display, head-up display system, moving object, and method of designing head-up display
JP7336782B2 (ja) 3次元表示装置、3次元表示システム、ヘッドアップディスプレイ、及び移動体
WO2020130048A1 (ja) 3次元表示装置、ヘッドアップディスプレイシステム、及び移動体
CN114730096A (zh) 平视显示器系统以及移动体
WO2021066111A1 (ja) 3次元表示装置、3次元表示システム及び移動体
WO2021060011A1 (ja) パララックスバリア、3次元表示装置、3次元表示システム、ヘッドアップディスプレイ、および移動体
JP7475231B2 (ja) 3次元表示装置
WO2022149599A1 (ja) 3次元表示装置
WO2021060012A1 (ja) パララックスバリア、3次元表示装置、3次元表示システム、ヘッドアップディスプレイ、および移動体
WO2022065355A1 (ja) 3次元表示装置、3次元表示方法、3次元表示システム、および移動体
JP7332449B2 (ja) ヘッドアップディスプレイモジュール、ヘッドアップディスプレイシステム及び移動体
WO2023074703A1 (ja) 3次元表示装置、3次元表示システム、及び移動体
WO2023228887A1 (ja) 3次元表示装置、ヘッドアップディスプレイシステム、及び移動体
JP2021056255A (ja) パララックスバリア、3次元表示装置、3次元表示システム、ヘッドアップディスプレイ、および移動体

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination