CN116601548A - 三维显示装置、图像显示系统以及移动体 - Google Patents

Abstract

三维显示装置具备显示部、屏障部和控制部。显示部构成为能显示包含右眼视觉识别图像以及左眼视觉识别图像的视差图像。屏障部规定视差图像的图像光的行进方向。控制部根据视差图像的视差量，使右眼视觉识别图像与左眼视觉识别图像之间显示黑图像。

Description

三维显示装置、图像显示系统以及移动体

技术领域

本公开涉及三维显示装置、图像显示系统以及移动体。

背景技术

现有技术的一例记载于专利文献1。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2012-141331号公报

发明内容

本公开的三维显示装置具备显示部、屏障部和控制部。显示部构成为能显示包含右眼视觉识别图像以及左眼视觉识别图像的视差图像。屏障部规定所述视差图像的图像光的行进方向。控制部控制所述显示部。控制部根据所述视差图像的视差量，使所述右眼视觉识别图像与所述左眼视觉识别图像之间显示黑图像。

本公开的图像显示系统具备显示部、屏障部、摄像机、检测部和控制部。显示部构成为能显示包含右眼视觉识别图像以及左眼视觉识别图像的视差图像。屏障部规定所述视差图像的图像光的行进方向。摄像机构成为拍摄利用者的脸。检测部构成为从由所述摄像机输出的摄像图像检测利用者的眼的位置。控制部根据由所述检测部检测到的利用者的眼的位置来控制所述显示部。控制部根据所述视差图像的视差量，使所述右眼视觉识别图像与所述左眼视觉识别图像之间显示黑图像。

本公开的移动体具备显示部、屏障部、摄像机、挡风玻璃、检测部和控制部。显示部构成为能显示包含右眼视觉识别图像以及左眼视觉识别图像的视差图像。屏障部规定所述视差图像的图像光的行进方向。摄像机构成为拍摄利用者的脸。挡风玻璃将所述视差图像的图像光向利用者的眼反射。检测部构成为从由所述摄像机输出的摄像图像检测利用者的眼的位置。控制部根据由所述检测部检测到的利用者的眼的位置来控制所述显示部。控制部根据所述视差图像的视差量，使所述右眼视觉识别图像与所述左眼视觉识别图像之间显示黑图像。

附图说明

本公开的目的、特色以及优点会根据下述的详细的说明和附图而变得明确。

图1是表示本公开的一实施方式所涉及的移动体的概略结构的一例的图。

图2是表示三维投影装置的概略结构的图。

图3是表示显示部的结构例的俯视图。

图4是表示屏障部的结构例的俯视图。

图5是表示利用者的眼、显示部与屏障部的关系的示意图。

图6A是说明视差图像的第1例的图。

图6B是说明视差图像的第2例的图。

图7是表示利用者进行视觉识别的虚像的示例的示意图。

图8是表示视差图像显示处理的一例的流程图。

图9是表示视差图像显示处理的另一示例的流程图。

具体实施方式

作为成为本公开的三维显示装置的基础的三维显示装置的结构，已知一种显示装置，将显示于显示面板的图像经由视差屏障投影到利用者的双眼，从而能呈现立体视觉。

以下参考附图来详细说明本公开的实施方式。另外，以下的说明中所用的图是示意性的。附图上的尺寸比率等不一定与现实一致。

如图1所示那样，本公开的一实施方式所涉及的移动体10具备三维投影系统100和光学构件15。三维投影系统100包含三维投影装置12。移动体10能说是搭载三维投影系统100以及三维投影装置12。

三维投影装置12的位置在移动体10的内部以及外部是任意的。例如，三维投影装置12可以位于移动体10的仪表板内。三维投影装置12构成为向光学构件15射出图像光。

光学构件15构成为反射从三维投影装置12射出的图像光。在光学构件15反射的图像光到达眼盒(eye box)16。眼盒16例如是考虑利用者13的体格、姿势以及姿势的变化等地设想利用者13的眼5会存在的真实空间上的区域。眼盒16的形状任意。眼盒16可以包含平面或立体的区域。图1所示的实线的箭头表示从三维投影装置12射出的图像光的至少一部分到达眼盒16的路径。图像光所前进的路径也被称作光路。在利用者13的眼5位于眼盒16内的情况下，利用者13能通过到达眼盒16的图像光来视觉识别虚像14。虚像14位于将从光学构件15到达眼5的路径向前方延长的以一点划线所示的线上。三维投影装置12通过使利用者13视觉识别虚像14，来作为平视显示器发挥功能。光学构件15可以包含挡风玻璃或合路器等。在本实施方式中，光学构件15设为是挡风玻璃。在图1中，利用者13的眼5所并排的方向与x轴方向对应。铅垂方向与y轴方向对应。与x轴方向以及y轴方向正交的方向与z轴方向对应。

本公开中的“移动体”例如可以包含车辆、船舶以及航空器等。车辆例如可以包含汽车、产业车辆、铁道车辆、生活车辆以及在跑道行驶的固定翼机等。汽车例如可以包含乘用车、卡车、巴士、二轮车以及无轨电车等。产业车辆例如可以包含面向农业以及建筑业的产业车辆等。产业车辆例如可以包含叉车以及高尔夫车等。面向农业的产业车辆例如可以包含拖拉机、耕耘机、移栽机、捆扎机、联合收割机以及割草机等。面向建筑业的产业车辆例如可以包含推土机、铲土机、铲车、起重车、翻斗车以及压路机等。车辆可以包含以人力行驶的车辆。车辆的分类并不限于上述的示例。例如，汽车可以包含能在道路行驶的产业车辆。可以在多个分类中包含相同车辆。船舶例如可以包含海上喷射器、小船以及油轮等。航空器例如可以包含固定翼机以及旋转翼机等。

三维投影系统100可以还包含构成为检测利用者13的眼5的位置的检测装置11。检测装置11构成为检测利用者13的眼5的位置，将检测到的眼5的位置输出到三维投影装置12。三维投影装置12可以基于检测装置11检测到的利用者13的眼5的位置来控制进行投影的图像。检测装置11的位置在移动体10的内部以及外部是任意的。例如，检测装置11能位于移动体10的仪表板内。检测装置11例如可以经由有线、无线以及CAN(Controller AreaNetwork，控制器区域网络)等将表示眼5的位置的信息向三维投影装置12输出。

检测装置11可以包含摄像装置。摄像装置例如可以包含CCD(Charge CoupledDevice，电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器。摄像装置能拍摄利用者13的脸。摄像装置的摄像范围包含眼盒16。利用者13例如可以包含移动体10的驾驶者等。检测装置11可以基于由摄像装置生成的摄像图像来检测真实空间中的利用者13的双眼的位置。

检测装置11可以不含摄像装置，而与摄像装置连接。检测装置11可以包含输入来自摄像装置的信号的输入端子。在该情况下，摄像装置可以与输入端子直接连接。检测装置11可以经由共有的网络与输入端子间接地连接。检测装置11可以从输入到输入端子的影像信号检测利用者13的眼5的位置。

检测装置11例如可以包含传感器。传感器可以是超声波传感器或光传感器等。检测装置11可以通过传感器检测利用者13的头部的位置，基于头部的位置来检测利用者13的眼5的位置。检测装置11可以通过2个以上传感器，将利用者13的眼5的位置检测为三维空间的坐标。

如图2所示那样，三维投影装置12具备三维显示装置17和光学元件18。三维投影装置12也被称作图像显示模块。三维显示装置17具备背光灯19、具有显示面20a的显示部20、屏障部21和控制部24。三维显示装置17可以还具备通信部22。三维显示装置17可以还具备存储部23。

光学元件18可以包含第1镜18a和第2镜18b。第1镜18a以及第2镜18b至少一方可以具有光学的光焦度。在本实施方式中，第1镜18a设为具有光学的光焦度的凹面镜。第2镜18b设为是平面镜。光学元件18可以作为将显示于三维显示装置17的图像放大的放大光学系统发挥功能。图2所示的一点划线的箭头表示从三维显示装置17射出的图像光的至少一部分被第1镜18a以及第2镜18b反射并向三维投影装置12的外部射出的路径。射出到三维投影装置12的外部的图像光到达光学构件15，在光学构件15被反射而到达利用者13的眼5。其结果，利用者13能视觉识别显示于三维显示装置17的图像。

光学元件18和光学构件15构成为使从三维显示装置17射出的图像光到达利用者13的眼5。光学元件18和光学构件15可以构成光学系统30。换言之，光学系统30包含光学元件18和光学构件15。光学系统30构成为使从三维显示装置17射出的图像光沿着以一点划线所示的光路到达利用者13的眼5。光学系统30可以控制图像光的行进方向，以使得使利用者13视觉识别的图像放大或缩小。光学系统30可以控制图像光的行进方向，以使得使使利用者13视觉识别的图像的形状基于给定的矩阵而变形。

光学元件18并不限于所例示的结构。镜可以是凹面镜，可以是凸面镜，也可以是平面镜。在镜是凹面镜或凸面镜的情况下，其形状可以在至少一部分包含球面形状，也可以在至少一部分包含非球面形状。构成光学元件18的要素的数量并不限于2个，也可以是1个，还可以是3个以上。光学元件18并不限于镜，也可以包含透镜。透镜可以是凹面透镜，也可以是凸面透镜。透镜的形状可以在至少一部分包含球面形状，也可以在至少一部分包含非球面形状。

背光灯19从利用者13来看位于沿着光路比显示部20以及屏障部21更远的一侧。在本公开的以后的记载中，“近的”以及“远的”的比较表现表示沿着光路的远近。背光灯19构成为向屏障部21和显示部20射出光。背光灯19所射出的光的至少一部分沿着以一点划线所示的光路行进，到达利用者13的眼5。背光灯19可以包含LED(Light Emission Diode，发光二极管)、或者有机EL或无机EL等发光元件。背光灯19构成为能控制发光强度以及其分布。

显示部20包含显示面板。显示部20例如可以是LCD(Liquid Crystal Display)等液晶设备。在本实施方式中，显示部20包含透射型的液晶显示面板。显示部20并不限于该示例，可以包含各种显示面板。

显示部20具有多个像素，构成为在各像素中控制从背光灯19入射的光的透射率，并作为到达利用者13的眼5的图像光射出。利用者13视觉识别由从显示部20的各像素射出的图像光构成的图像。

屏障部21构成为规定入射来的光的行进方向。在屏障部21位于沿着光路而比显示部20更靠近背光灯19的一侧的情况下，从背光灯19射出的光入射到屏障部21，进而入射到显示部20。在该情况下，屏障部21构成为使从背光灯19射出的光的一部分遮挡或衰减，或者使另一部分向显示部20透射。显示部20构成为将在由屏障部21规定的方向上行进的入射光作为在相同方向上行进的图像光而原样不变地射出。在显示部20位于沿着光路而比屏障部21更靠近背光灯19的一侧的情况下，从背光灯19射出的光入射到显示部20，进而入射到屏障部21。在该情况下，屏障部21构成为使从显示部20射出的图像光的一部分遮挡或衰减，或者使另一部分向利用者13的眼5透射。

不管显示部20和屏障部21哪一者位于利用者13的附近，屏障部21都能控制图像光的行进方向。屏障部21构成为使从显示部20射出的图像光的一部分到达利用者13的左眼5L以及右眼5R(参考图5)的任一者，使图像光的另一部分到达利用者13的左眼5L以及右眼5R的另一者。屏障部21构成为将图像光的至少一部分的行进方向分成利用者13的左眼5L和右眼5R。左眼5L以及右眼5R分别也称作第1眼以及第2眼。在本实施方式中，屏障部21位于背光灯19与显示部20之间。从背光灯19射出的光先入射到屏障部21，行进方向被规定的光入射到显示部20。

通过利用屏障部21规定图像光的行进方向，能在利用者13的左眼5L以及右眼5R分别到达不同的图像光。其结果，利用者13能用左眼5L以及右眼5R分别视觉识别不同的图像。

在本实施方式中，如图3所示那样，显示部20在显示面20a上具有第1显示区域201和第2显示区域202。第1显示区域201包含：被利用者13的左眼5L视觉识别的左眼视觉识别区域201L；和被利用者13的右眼5R视觉识别的右眼视觉识别区域201R。显示部20构成为在第1显示区域201显示包含使利用者13的左眼5L视觉识别的左眼视觉识别图像(以下仅称作左眼图像)和使利用者13的右眼5R视觉识别的右眼视觉识别图像(以下仅称作右眼图像)的视差图像。视差图像是分别投影到利用者13的左眼5L以及右眼5R的图像，是给利用者13的双眼带来视差的图像。显示部20构成为在左眼视觉识别区域201L显示左眼图像，在右眼视觉识别区域201R显示右眼图像。即，显示部20构成为在左眼视觉识别区域201L和右眼视觉识别区域201R显示视差图像。左眼视觉识别区域201L和右眼视觉识别区域201R在表征视差方向的u轴方向上并排。左眼视觉识别区域201L以及右眼视觉识别区域201R可以沿着与视差方向正交的v轴方向延伸，也可以在相对于v轴方向以给定角度倾斜的方向上延伸。即，左眼视觉识别区域201L以及右眼视觉识别区域201R可以沿着包含视差方向的分量的给定方向交替并排。左眼视觉识别区域201L和右眼视觉识别区域201R所交替并排的间距也称作视差图像间距。左眼视觉识别区域201L和右眼视觉识别区域201R可以相互相邻。显示部20构成为在第2显示区域202显示俯视图像。俯视图像是不给利用者13的眼5带来视差、不呈现立体视觉的图像。第2显示区域202可以没有第1显示区域201那样左眼视觉识别区域201L以及右眼视觉识别区域201R的区别。

如图4所示那样，屏障部21具有第1屏障区域211和第2屏障区域212。在屏障部21从利用者13来看位于比显示部20更靠近的一侧的情况下，屏障部21构成为控制从显示部20射出的图像光的透射率。第1屏障区域211与显示部20的第1显示区域201对应，构成为控制从第1显示区域201射出的视差图像所涉及的图像光的透射率。第1屏障区域211具有减光区域21a和透光区域21b。透光区域21b构成为使从显示部20入射到屏障部21的光透射。透光区域21b可以以第1给定值以上的透射率使光透射。第1给定值例如可以是100％，也可以是接近于100％的值。减光区域21a构成为将从显示部20入射到屏障部21的光减光。减光区域21a可以以第2给定值以下的透射率使光透射。第2给定值例如可以是0％，也可以是接近于0％的值。第1给定值可以设定为比第2给定值大的值。第2给定值相对于第1给定值的比率是一例，可以设定为1/100。第2给定值相对于第1给定值的比率在其他示例可以设定为1/1000。

减光区域21a和透光区域21b在表征视差方向的u轴方向上交替并排。减光区域21a与透光区域21b的边界可以如图4例示的那样沿着与视差方向正交的v轴方向，也可以沿着相对于v轴方向以给定角度倾斜的方向。换言之，减光区域21a和透光区域21b可以沿着包含视差方向的分量的给定方向交替并排。

减光区域21a以及透光区域21b的形状可以基于显示部20的左眼视觉识别区域201L以及右眼视觉识别区域201R的形状来确定。反过来说的话，左眼视觉识别区域201L以及右眼视觉识别区域201R的形状可以基于减光区域21a以及透光区域21b的形状来确定。

第2屏障区域212与显示部20的第2显示区域202对应，构成为控制从第2显示区域202射出的俯视图像所涉及的图像光的透射率。第2屏障区域212可以区域整体以第3给定值以上的透射率使光透射。第3给定值可以与第1给定值相同，例如可以是100％，也可以是接近于100％的值。

在本实施方式中，屏障部21位于从利用者13来看比显示部20沿着光路更远侧。屏障部21构成为控制从背光灯19向显示部20入射的光的透射率。透光区域21b构成为使从背光灯19向显示部20入射的光透射。减光区域21a构成为将从背光灯19入射到显示部20的光减光。由此一来，入射到第1显示区域201的光的行进方向被限定在给定方向。其结果，图像光的一部分被屏障部21控制成到达利用者13的左眼5L。图像光的另一部分被屏障部21控制成到达利用者13的右眼5R。

屏障部21例如可以是包含透光板、和在透光板的一个表面沿着视差方向空开间隔而设置的减光材料的结构。透光板是包含使光以第1给定值以上的透射率透射的材料的板状构件。板状构件包括被称作板状、片状或膜状等的构件。作为构成透光板的材料，例如能使用树脂材料以及玻璃材料等。减光材料由使光以第2给定值以下的透射率透射的材料构成。作为构成减光材料的材料，例如能使用在树脂中分散了光吸收物质的材料、在玻璃中分散了光吸收物质的材料、金属材料等。在第1屏障区域211中，减光材料所位于的区域成为减光区域21a，这以外的部分成为透光区域21b。屏障部21能用在透光板的表面贴附、印刷、蒸镀减光材料等与构成减光材料的材料相应的方法制作。

控制部24构成为控制显示部20。控制部24可以控制背光灯19。控制部24可以从检测装置11取得与利用者13的眼5的位置相关的信息，基于该信息来控制显示部20或背光灯19。控制部24例如构成为处理器。控制部24可以包含1个以上的处理器。处理器可以包含将特定的程序读入来执行特定的功能的通用的处理器、以及对特定的处理进行了特别强化的专用的处理器。专用的处理器可以包含面向特定用途IC(ASIC：Application SpecificIntegrated Circuit，特定用途集成电路)。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 Gate Array，现场可编程门阵列)。控制部24可以是1个或多个处理器共通工作的SoC(System-on-a-Chip，系统级芯片)、以及SiP(System In a Package，系统级封装)的任一者。

通信部22可以包含能与外部装置通信的接口。外部装置例如可以包含检测装置11。通信部22可以从检测装置11取得信息，并输出到控制部24。本公开中的“能通信的接口”例如可以包含物理连接器以及无线通信机。物理连接器可以包含与基于电信号的传输对应的电连接器、与基于光信号的传输对应的光连接器以及与基于电磁波的传输对应的电磁连接器。电连接器可以包含遵循EC60603的连接器、遵循USB标准的连接器或与RCA端子对应的连接器。电连接器可以包含与EIAJ CP-121aA中规定的S端子对应的连接器、或与EIAJ RC-5237中规定的D端子对应的连接器。电连接器可以包含遵循HDMI(注册商标)标准的连接器、或与包括BNC(British Naval Connector或Baby-series N Connector等)的同轴线缆对应的连接器。光连接器可以包含遵循IEC 61754的各种连接器。无线通信机可以包含遵循包括Bluetooth(注册商标)以及IEEE802.1a在内的各标准的无线通信机。无线通信机包含至少1个天线。

存储部23可以存放各种信息、或用于使三维显示装置17的各结构部动作的程序等。存储部23例如可以由半导体存储器等构成。存储部23可以作为控制部24的工作存储器发挥功能。存储部23可以含在控制部24中。

如图5所示那样，从背光灯19射出的光透射屏障部21和显示部20而到达利用者13的眼5。从背光灯19射出的光到达眼5为止的路径用虚线表征。透射屏障部21的透光区域21b而到达右眼5R的光透射显示部20的右眼视觉识别区域201R。即，右眼5R能通过透射透光区域21b的光来视觉识别右眼视觉识别区域201R。透射屏障部21的透光区域21b而到达左眼5L的光透射显示部20的左眼视觉识别区域201L。即，左眼5L能通过透射透光区域21b的光来视觉识别左眼视觉识别区域201L。

显示部20构成为在右眼视觉识别区域201R以及左眼视觉识别区域201L分别显示右眼图像以及左眼图像。由此，屏障部21构成为使左眼图像所涉及的图像光到达左眼5L，使右眼图像所涉及的图像光到达右眼5R。即，透光区域21b构成为使左眼图像所涉及的图像光到达利用者13的左眼5L，使右眼图像所涉及的图像光到达利用者13的右眼5R。由此一来，三维显示装置17能对利用者13的双眼投影视差图像。利用者13能通过利用左眼5L和右眼5R来看视差图像，从而使图像呈现立体视觉。

由于显示于显示部20的第2显示区域202的俯视图像是不给利用者13的眼5带来视差的图像，因此，没有右眼图像以及左眼图像的区别，能够通过利用者13的左眼5L和右眼5R来看到相同图像即可。

透射屏障部21的透光区域21b的光从显示部20的显示面20a射出而成为图像光，经由光学元件18到达光学构件15。图像光在光学构件15被反射而到达利用者13的眼5。由此，利用者13的眼5能视觉识别位于比光学构件15更靠z轴的负的方向侧的第2虚像14b。第2虚像14b与显示面20a所显示的图像对应。屏障部21的透光区域21b和减光区域21a在光学构件15的前方即第2虚像14b的z轴的负的方向侧做出第1虚像14a。如图1所示那样，利用者13能视觉识别图像，以使得看上去在第2虚像14b的位置存在显示部20，在第1虚像14a的位置存在屏障部21。

显示于显示面20a的图像所涉及的图像光从三维显示装置17向由屏障部21规定的方向射出。光学元件18构成为使图像光反射或折射，或者向光学构件15射出。光学构件15反射图像光，使其向利用者13的眼5行进。通过图像光入射到利用者13的眼5，利用者13将视差图像视觉识别为虚像14。利用者13通过视觉识别虚像14，能进行立体视觉。虚像14当中的与视差图像对应的图像也被称作视差虚像。视差虚像也能说是经由光学系统30而投影的视差图像。虚像14当中的与俯视图像对应的图像也被称作平面虚像。平面虚像也能说是经由光学系统30而投影的俯视图像。

在利用者13正进行立体视觉的情况下，有时会因在左眼5L入射右眼图像的一部分或在右眼5R入射左眼图像的一部分的串扰而利用者13失去立体视觉。串扰使提供给利用者13的视差图像的显示品质降低。屏障部21不使左眼图像到达右眼5R，不使右眼图像到达左眼5L。即，减光区域21a构成为不使左眼图像所涉及的图像光到达利用者13的右眼5R，不使右眼图像所涉及的图像光到达利用者13的左眼5L。由此一来，利用者13能在左眼5L仅视觉识别左眼图像，在右眼5R仅视觉识别右眼图像。其结果，能减少串扰。

在显示于显示部20的视差图像中包含表征真实风景的视差图像以及表征虚拟的三维空间的视差图像等各种视差图像。在这样的视差图像中，有时在1个视差图像内视差量不同。例如，在1个视差图像内，越是位于远处的物体，视差量越大，越是位于近处的物体，视差量越小。此外，例如，有时在视差图像内显示用于使利用者13注视的字符、插图、图表等。在该情况下，与物体的距离没有关系地适宜设定视差量。显示于显示部20的视差图像是视差量越大则越易于产生串扰。例如，在视差图像中，显示位于近处的物体的区域的视差量比较小，能通过屏障部21减少串扰，但在显示视差量比较大的位于远处的物体的区域中，产生串扰，视差图像的显示品质会降低。

在本实施方式的三维显示装置17中，控制部24根据视差图像的视差量，使右眼图像与左眼图像之间显示黑图像。使串扰产生例如是由于在左眼5L入射了右眼图像的一部分。所谓入射到左眼5L的右眼图像的一部分，是与相邻的左眼图像的边界近旁部分。通过在右眼图像与左眼图像之间显示黑图像，本应入射到左眼5L的右眼图像成为黑图像，因此，串扰减少。在右眼5R入射左眼图像的一部分的情况也同样。此外，由于视差量越大，入射到左眼5L的右眼图像越多，因此，若视差量越大，则越增大使其显示的黑图像，就能减少串扰。

例如在将显示于显示部20的视差图像分成多个区域的情况下，视差量按每个区域设定。如上述那样，包含位于远处的物体的区域设定比较大的视差量，包含位于近处的物体的区域设定比较小的视差量。

右眼图像和左眼图像例如可以基于1个图像、和与其建立对应的距离信息(深度信息)，通过控制部24来生成。对图像中所含的各物体(对象)设定表征距基准位置的距离(深度)的距离信息。控制部24按照该距离信息来算出各物体的视差量，根据所算出的视差量来生成右眼图像和左眼图像。控制部24控制显示部20，以使所生成的右眼图像显示于右眼视觉识别区域201R，所生成的左眼图像显示于左眼视觉识别区域201L。

右眼图像和左眼图像例如可以基于2个图像由控制部24生成。2个图像可以是由立体摄像机这样的具有2个镜头的摄像机同时摄像的2个图像。2个图像可以是由配置成透镜位置不同的2个摄像机同时摄像的2个图像。控制部24从2个图像的一者裁出右眼图像，使裁出的右眼图像显示于右眼视觉识别区域201R。控制部24从2个图像的另一者裁出左眼图像，使裁出的左眼图像显示于左眼视觉识别区域201L。2个图像即使对相同被摄体(物体)摄像也按每个图像而不同地进行摄像。控制部24能基于每个图像的不同来算出视差量。

图6A是说明视差图像的第1例的图。第1例是视差量比较小的情况，是不显示黑图像的示例。由于若视差量小，则通过屏障部21减少串扰，因此，可以不显示黑图像。显示部20包含沿着与u轴方向以及u轴方向正交的v轴方向格子排列的多个子像素120。在图6A所示的示例中，左眼视觉识别区域201L以及右眼视觉识别区域201R分别沿着u轴方向由4个子像素120构成。将构成左眼视觉识别区域201L的4个子像素120以L1、L2、L3、L4进行表征。将构成右眼视觉识别区域201R的4个子像素120以R1、R2、R3、R4表征。L4和R1是相互相邻的子像素120，L1和R4是相互相邻的子像素120。控制部24使所生成的左眼图像显示于左眼视觉识别区域201L的L1、L2、L3、L4的4个子像素120。控制部24使所生成的右眼图像显示于右眼视觉识别区域201R的R1、R2、R3、R44个子像素120。利用者13通过左眼5L视觉识别左眼图像，通过右眼5R视觉识别右眼图像。

图6B是说明视差图像的第2例的图。第2例是视差量比较大的情况，是显示黑图像的示例。由于若视差量大，则即使使用屏障部21也会产生串扰，因此，显示黑图像即可。控制部24将构成左眼图像的子像素120当中的与右眼图像相邻的子像素120的灰度设为最暗的灰度。控制部24将构成右眼图像的子像素120当中的与左眼图像相邻的子像素120的灰度设为最暗的灰度。在图6B所示的示例中，将L1、L4的子像素120以及R1、R4的子像素120设为最暗的灰度。最暗的灰度的子像素120使入射到显示部20的光的透射率成为最低的灰度，通过这些子像素120来在右眼图像与左眼图像之间显示黑图像。在视差量大的情况下，通过将成为使串扰产生的要因的子像素120设为最暗的灰度来显示黑图像，能减少串扰。

在第2例中，将构成右眼图像以及左眼图像的4个子像素120当中的2个子像素120设为黑图像显示。例如，在视差量比第1例大且比第2例小的情况下，将构成右眼图像以及左眼图像的4个子像素120当中的1个子像素120设为黑图像显示即可。例如，在视差量比第2例大的情况下，将构成右眼图像以及左眼图像的4个子像素120当中的3个子像素120设为黑图像显示即可。如此地，控制部24可以视差量越大，则越增大使其显示的黑图像。

图7是表示利用者进行视觉识别的虚像的示例的示意图。本例是利用者13为移动体10的驾驶者的情况下进行视觉识别的虚像14的示例。利用者13经过挡风玻璃来看移动体10前方的风景，与此重叠地将虚像14视觉识别为视差虚像。在本例中，虚像14包含：表征速度计的插图以及表征各种信息的图标等进行显示的第1区域141；和显示识别在前方行驶的汽车的线图像等与真实风景关联的图像的第2区域142。第1区域141的图像例如显示成能看上去在利用者13侧浮起，以使得利用者13易于注视即可，视差量比较小。第1区域141的图像可以将视差量设为0。在视差量比较小的情况下或视差量为0的情况下，控制部24可以如图6A所示的第1例那样，不在右眼图像与左眼图像之间显示黑图像。第1区域141可以视觉识别为平面虚像。

第2区域142的图像是与在前方行驶的汽车等真实风景关联的图像，显示成距离感不同。根据所显示的物体(对象)的距离而视差量不同，越是位于远处的物体，视差量越大。第2区域142的图像视差量比较大，控制部24如图6B所示的第2例那样，在右眼图像与左眼图像之间显示黑图像。控制部24可以在第2区域142中，视差量越大则越增大使显示的黑图像。在第2区域142，在视差量小的情况下或视差量为0的情况下，可以与第1区域141同样地，控制部24不在右眼图像与左眼图像之间显示黑图像。

说明基于利用者13的眼5的位置的显示部20的控制。三维投影装置12可以基于检测装置11检测到的利用者13的眼5的位置来控制进行投影的图像。若利用者13的眼5的位置发生变化，则控制部24使显示于显示部20的左眼视觉识别区域201L以及右眼视觉识别区域201R的图像变化。在图6A所示的示例中，左眼视觉识别区域201L由L1、L2、L3、L4这4个子像素120构成，右眼视觉识别区域201R由R1、R2、R3、R4这4个子像素120构成。将作为左眼图像的中央位置的L2与L3之间设为基准位置，将作为右眼图像的中央位置的R2与R3之间设为基准位置。若由检测装置11检测到的利用者13的眼5是包含与基准位置对应的位置的一定范围内，则控制部24维持显示于左眼视觉识别区域201L以及右眼视觉识别区域201R的图像。若由检测装置11检测到的利用者13的眼5的位置移动到一定范围外，则控制部24使显示于左眼视觉识别区域201L以及右眼视觉识别区域201R的图像变化。

例如，在根据视差量而显示的黑图像是一个子像素1的情况下，控制部24在左眼视觉识别区域201L中，将L1的子像素120设为黑显示，在L2、L3、L4这3个子像素120显示左眼图像。左眼图像的中央位置成为L3的子像素120的中央。不使黑图像显示的情况的基准位置为L2与L3之间，与此相对，使黑图像显示的情况的基准位置移位到L3的子像素120的中央。控制部24在使黑图像显示的情况下，设定基于移位的基准位置的一定范围，根据由检测装置11检测到的利用者13的眼5的位置来控制显示于左眼视觉识别区域201L以及右眼视觉识别区域201R的图像即可。

图8是表示视差图像显示处理的一例的流程图。本流程是控制部24使显示部20显示1个视差图像的情况下的处理，这样的显示处理按每个使其显示的视差图像重复执行。在步骤A1，若被输入包含对象的图像、和与对象建立对应的距离信息，则控制部24在步骤A2中基于距离信息来算出针对对象的视差量。在对象有多个的情况下，按每个对象算出视差量。在步骤A3，控制部24根据所算出的视差量来生成右眼图像和左眼图像。在步骤A4，控制部24根据视差量来确定黑图像。在步骤A5，控制部24使包含右眼图像、左眼图像以及黑图像的视差图像显示于显示部20。

图9是表示视差图像显示处理的其他示例的流程图。本流程是控制部24使显示部20显示1个视差图像的情况下的处理，这样的显示处理按每个使其显示的视差图像重复执行。在步骤B1，若被输入右眼用原始图像以及左眼用原始图像，控制部24在步骤B2，按照左眼视觉识别区域201L以及右眼视觉识别区域201R的形状从右眼用原始图像以及左眼用原始图像裁出右眼图像以及左眼图像。在步骤B3，控制部24比较裁出的右眼图像以及左眼图像来算出视差量。在步骤B4，控制部24根据视差量来确定黑图像。在步骤B5，控制部24使包含右眼图像、左眼图像以及黑图像的视差图像显示于显示部20。

在本公开中，“第1”以及“第2”等记载是用于区别该结构的识别符。本公开中的以“第1”以及“第2”等记载来区别的结构能交换该结构中的编号。例如，第1眼和第2眼能交换作为识别符的“第1”和“第2”。识别符的交换同时进行。识别符的交换后也区别该结构。识别符可以删除。删除了识别符的结构以符号区别。不得仅基于本公开中的“第1”以及“第2”等识别符的记载而利用在该结构的顺序的解释、小的编号的识别符存在的依据、大的编号的识别符存在的依据中。

在本公开中，x轴、y轴以及z轴为了说明方便而设，可以相互替换。本公开所涉及的结构使用由x轴、y轴以及z轴构成的正交坐标系进行了说明。本公开所涉及的各结构的位置关系并不限定于处于正交关系。

本公开能实现如下的实施方式。

本公开的三维显示装置具备显示部、屏障部和控制部。显示部构成为能显示包含右眼视觉识别图像以及左眼视觉识别图像的视差图像。屏障部规定所述视差图像的图像光的行进方向。控制部控制所述显示部。控制部根据所述视差图像的视差量来在所述右眼视觉识别图像与所述左眼视觉识别图像之间显示黑图像。

本公开的图像显示系统具备显示部、屏障部、摄像机、检测部和控制部。显示部构成为能显示包含右眼视觉识别图像以及左眼视觉识别图像的视差图像。屏障部规定所述视差图像的图像光的行进方向。摄像机构成为对利用者的脸进行拍摄。检测部构成为从由所述摄像机输出的摄像图像检测利用者的眼的位置。控制部根据由所述检测部检测到的利用者的眼的位置来控制所述显示部。控制部根据所述视差图像的视差量，使所述右眼视觉识别图像与所述左眼视觉识别图像之间显示黑图像。

本公开的移动体具备显示部、屏障部、摄像机、挡风玻璃、检测部和控制部。显示部构成为能显示包含右眼视觉识别图像以及左眼视觉识别图像的视差图像。屏障部规定所述视差图像的图像光的行进方向。摄像机构成为对利用者的脸进行拍摄。挡风玻璃将所述视差图像的图像光向利用者的眼反射。检测部构成为从由所述摄像机输出的摄像图像检测利用者的眼的位置。控制部根据由所述检测部检测到的利用者的眼的位置来控制所述显示部。控制部根据所述视差图像的视差量，使所述右眼视觉识别图像与所述左眼视觉识别图像之间显示黑图像。

根据本公开的三维显示装置，能显示减少串扰、改善了显示品质的视差图像。

根据本公开的图像显示系统，能提供能显示减少串扰、改善了显示品质的视差图像的图像显示系统。

根据本公开的移动体，能提供能显示减少串扰、改善了显示品质的视差图像的移动体。

以上详细说明了本公开的实施方式，但此外，本公开并不限定于上述的实施方式，能在不脱离本公开的要旨的范围内进行各种变更、改良等。能将分别构成上述各实施方式的全部或一部分适宜在不矛盾的范围内组合，这点不言自明。

符号说明

5 眼(5L：左眼、5R：右眼)

10 移动体

11 检测装置

12 三维投影装置(图像显示模块)

13 利用者

14 虚像(14a：第1虚像、14b：第2虚像)

15 光学构件

16 眼盒

17 三维显示装置

18 光学元件(18a：第1镜、18b：第2镜)

19 背光灯

20 显示部(20a：显示面)

201 第1显示区域

201L 左眼视觉识别区域

201R 右眼视觉识别区域

202 第2显示区域

21 屏障部(21a：减光区域、21b：透光区域)

211 第1屏障区域

212 第2屏障区域

22 通信部

23 存储部

24 控制部

30 光学系统

100 三维投影系统

120 子像素

141 第1区域

142 第2区域。

Claims (7)

1.一种三维显示装置，具备：

显示部，构成为能显示包含右眼视觉识别图像以及左眼视觉识别图像的视差图像；

屏障部，规定所述视差图像的图像光的行进方向；和

控制部，控制所述显示部，

所述控制部根据所述视差图像的视差量，使所述右眼视觉识别图像与所述左眼视觉识别图像之间显示黑图像。

2.根据权利要求1所述的三维显示装置，其中，

所述控制部根据所述视差图像的每个区域的视差量，使该区域内的所述右眼视觉识别图像与所述左眼视觉识别图像之间显示黑图像。

3.根据权利要求2所述的三维显示装置，其中，

视差量越大，所述控制部越增大显示的黑图像。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的三维显示装置，其中，

在视差量为0的情况下，所述控制部不在所述右眼视觉识别图像与所述左眼视觉识别图像之间显示黑图像。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的三维显示装置，其中，

所述控制部通过将所述右眼视觉识别图像或所述左眼视觉识别图像的至少任意一部分置换成黑图像，来使所述右眼视觉识别图像与所述左眼视觉识别图像之间显示黑图像。

6.一种图像显示系统，具备：

显示部，构成为能显示包含右眼视觉识别图像以及左眼视觉识别图像的视差图像；

屏障部，规定所述视差图像的图像光的行进方向；

摄像机，构成为拍摄利用者的脸；

检测部，构成为从由所述摄像机输出的摄像图像检测利用者的眼的位置；和

控制部，根据由所述检测部检测到的利用者的眼的位置来控制所述显示部，

所述控制部根据所述视差图像的视差量，使所述右眼视觉识别图像与所述左眼视觉识别图像之间显示黑图像。

7.一种移动体，具备：

显示部，构成为能显示包含右眼视觉识别图像以及左眼视觉识别图像的视差图像；

屏障部，规定所述视差图像的图像光的行进方向；

摄像机，构成为拍摄利用者的脸；

挡风玻璃，将所述视差图像的图像光向利用者的眼反射；

检测部，构成为从由所述摄像机输出的摄像图像检测利用者的眼的位置；和

控制部，根据由所述检测部检测到的利用者的眼的位置来控制所述显示部，

所述控制部根据所述视差图像的视差量，使所述右眼视觉识别图像与所述左眼视觉识别图像之间显示黑图像。