JP2011145349A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置に関する。 The present invention relates to a display device.
透過型表示モニタおよびレンズを用いて立体画像を視認させる技術として、透過型表示モニタの裏面側から右眼用光源および左眼用光源で照射して、右眼用光源からの光および左眼用光源からの光をレンズによりそれぞれ観視者の右眼上および左眼上に結像させる技術が知られている。例えば、下記特許文献には立体視に関連する技術が記載されている。 As a technology for visually recognizing a stereoscopic image using a transmissive display monitor and a lens, light from the right eye light source and left eye light are irradiated from the back side of the transmissive display monitor with a right eye light source and a left eye light source. A technique is known in which light from a light source is imaged on a right eye and a left eye of a viewer by a lens, respectively. For example, the following patent documents describe techniques related to stereoscopic viewing.
ところで、レンズによる結像位置から離れた位置から観視している観視者には、右眼のみに与えられるべき光が左眼に漏れたり、また、左眼のみに与えられるべき光が右眼に漏れたりする場合がある。この場合にはいわゆる適切な視差を観視者に与えることはできず、観視者はモニタに表示された画像を立体的に認識することができなくなる場合がある。このように、観視者までの距離によっては、観視者の眼に適切な画像を提示することができないという課題があった。 By the way, for a viewer who is viewing from a position away from the imaging position by the lens, light that should be given only to the right eye leaks to the left eye, or light that should be given only to the left eye May leak to the eyes. In this case, a so-called appropriate parallax cannot be given to the viewer, and the viewer may not be able to recognize the image displayed on the monitor in a three-dimensional manner. As described above, there is a problem that an appropriate image cannot be presented to the eyes of the viewer depending on the distance to the viewer.
上記課題を解決するために、本発明の一態様においては、表示装置であって、画像を表示する表示パネルと、表示パネルに裏面から光を照射する光源装置と、表示パネルを透過するまたは透過した光を観視者の眼に集光する光学系と、光学系と観視者との距離に応じて、光源装置の光の出射位置または光学系が有する光学部材の位置を制御することにより、光学系による集光位置を制御する集光位置制御部とを備える。 In order to solve the above problems, in one embodiment of the present invention, a display device is a display panel that displays an image, a light source device that emits light from the back surface to the display panel, and a display panel that transmits or transmits light. By controlling the light emission position of the light source device or the position of the optical member of the optical system according to the distance between the optical system and the optical system that collects the collected light on the eye of the viewer And a condensing position control unit for controlling the condensing position by the optical system.
表示パネルに略垂直な方向に光源装置を移動させる第1駆動部をさらに備え、集光位置制御部は、第1駆動部に光源装置を移動させることにより、光学系と光源装置との距離を制御してよい。表示パネルに略平行な方向に光源装置を移動させる第2駆動部をさらに備え、集光位置制御部は、光学系に対する観視者の、表示パネルに略平行な方向における位置に応じて、第2駆動部に光源装置を移動させてよい。 The light source device further includes a first driving unit that moves the light source device in a direction substantially perpendicular to the display panel, and the condensing position control unit moves the light source device to the first driving unit, thereby reducing the distance between the optical system and the light source device. You may control. The light source device further includes a second drive unit that moves the light source device in a direction substantially parallel to the display panel, and the light collection position control unit is configured to change the first position according to the position of the viewer in the direction substantially parallel to the display panel. You may move a light source device to 2 drive parts.
別々に移動可能な複数の光源装置を備え、集光位置制御部は、光学系と複数の観視者のそれぞれとの距離に応じて、駆動部に複数の光源装置のそれぞれを独立に移動させることにより、光学系と複数の光源装置のそれぞれとの距離を制御してよい。表示パネルに略平行な方向に光源装置を移動させる第2駆動部をさらに備え、集光位置制御部は、光学系に対する複数の観視者のそれぞれの、表示パネルに略平行な方向における位置に応じて、第2駆動部に複数の光源装置を移動させてよい。 A plurality of light source devices that can be moved separately are provided, and the condensing position control unit causes the drive unit to independently move each of the plurality of light source devices according to the distance between the optical system and each of the plurality of viewers. Thus, the distance between the optical system and each of the plurality of light source devices may be controlled. The light source device further includes a second drive unit that moves the light source device in a direction substantially parallel to the display panel, and the condensing position control unit is positioned at a position in a direction substantially parallel to the display panel of each of the plurality of viewers with respect to the optical system. Accordingly, the plurality of light source devices may be moved to the second drive unit.
表示パネルは、観視者の右眼で視認されるべき右眼用画像および観視者の左眼で視認されるべき左眼用画像を表示し、光源装置は、表示パネルに裏面から光を照射する右眼用光源と、表示パネルに裏面から光を照射する左眼用光源とを有し、光学系は、表示パネルを透過するまたは透過した右眼用光源および左眼用光源のそれぞれからの光を観視者の右眼および左眼のそれぞれに集光してよい。 The display panel displays a right-eye image to be viewed with the viewer's right eye and a left-eye image to be viewed with the viewer's left eye, and the light source device emits light from the back surface to the display panel. A light source for the right eye that irradiates, and a light source for the left eye that irradiates the display panel with light from the back surface, and the optical system includes a light source for the right eye and a light source for the left eye that are transmitted through or transmitted through the display panel. May be condensed on each of the right and left eyes of the viewer.
光源装置は、表示パネルとの距離が異なり、表示パネルに裏面から光をそれぞれ照射する複数の光源ユニットを有し、集光位置制御部は、光学系と観視者との距離に応じて複数の光源ユニットのいずれかを選択して表示パネルを照射させてよい。 The light source device has a plurality of light source units that are different in distance from the display panel and irradiate the display panel with light from the back surface, and the light collection position control unit includes a plurality of light collection position control units according to the distance between the optical system and the viewer. The light source unit may be selected to irradiate the display panel.
光源装置は、表示パネルとの距離が略同一であり、表示パネルに略平行な方向に配列された複数の光源ユニットを有し、集光位置制御部は、光学系に対する観視者の表示パネルに略平行な方向における位置に応じて、複数の光源ユニットのいずれかを選択して表示パネルを照射させてよい。 The light source device has a plurality of light source units that are substantially the same distance from the display panel and arranged in a direction substantially parallel to the display panel, and the condensing position control unit is a display panel for the viewer with respect to the optical system. The display panel may be irradiated by selecting any one of a plurality of light source units according to a position in a direction substantially parallel to the light source unit.
表示パネルは、観視者の右眼で視認されるべき右眼用画像および観視者の左眼で視認されるべき左眼用画像を表示し、複数の光源ユニットのそれぞれは、
表示パネルに裏面から光を照射する右眼用光源と、表示パネルに裏面から光を照射する左眼用光源とを有し、光学系は、表示パネルを透過するまたは透過した右眼用光源および左眼用光源のそれぞれからの光を観視者の右眼および左眼のそれぞれに集光してよい。複数の光源ユニットは、複数の右眼用光源および複数の左眼用光源が配列された光源アレイと、複数の右眼用光源および複数の左眼用光源のそれぞれからの光を入射端から入射して出射端から出射する複数のカレイドスコープが配列されたカレイドスコープアレイとを有し、複数のカレイドスコープの出射端は、表示パネルに対して斜めに配列されていてよい。
The display panel displays an image for the right eye that should be visually recognized by the viewer's right eye and an image for the left eye that should be visually recognized by the viewer's left eye.
A light source for the right eye that irradiates light from the back surface to the display panel; and a light source for the left eye that irradiates light from the back surface to the display panel. The light from each of the left eye light sources may be condensed on each of the right and left eyes of the viewer. The plurality of light source units receive light from a light source array in which a plurality of right eye light sources and a plurality of left eye light sources are arranged, and light from each of the plurality of right eye light sources and the plurality of left eye light sources from an incident end. And a kaleidoscope array in which a plurality of kaleidoscopes emitting from the emission end are arranged, and the emission ends of the plurality of kaleidoscopes may be arranged obliquely with respect to the display panel.
光学系は、表示パネルと光源装置との間に設けられてよい。表示パネルと光源装置との間に設けられ、光源装置からの光を表示パネルの上下方向に拡散する拡散板をさらに備えてよい。 The optical system may be provided between the display panel and the light source device. A diffusion plate may be further provided between the display panel and the light source device and diffusing light from the light source device in the vertical direction of the display panel.
拡散板は、表示パネルの左右方向に延在する複数のレンズが上下方向に並べて配列されたレンチキュラーレンズであってよい。複数のレンズのそれぞれは、光学系の集光点を含み表示パネルと略平行な予め定められた領域の全体に光を拡散させてよい。複数のレンズのうちの第1のレンズは、第1の指向方向を有し、複数のレンズのうちの、拡散板の上下方向において第1のレンズより外側に配置されている第2のレンズは、第1の指向方向より表示パネルの内側に傾いた第2の指向方向を有してよい。第1のレンズは、拡散板の上下方向における略中心に配置されており、第1の指向方向は、表示パネルに略垂直な方向であり、複数の第2のレンズは、拡散板の上下方向においてより外側に配置されているレンズほど、より内側に傾いた指向方向を有してよい。 The diffuser plate may be a lenticular lens in which a plurality of lenses extending in the left-right direction of the display panel are arranged in the vertical direction. Each of the plurality of lenses may diffuse light over a predetermined region that includes the condensing point of the optical system and is substantially parallel to the display panel. The 1st lens of a plurality of lenses has the 1st directivity direction, and the 2nd lens arranged outside the 1st lens in the up-and-down direction of a diffusion plate among a plurality of lenses is The second directivity direction may be inclined to the inside of the display panel from the first directivity direction. The first lens is disposed substantially at the center in the vertical direction of the diffusion plate, the first directivity direction is a direction substantially perpendicular to the display panel, and the plurality of second lenses are the vertical direction of the diffusion plate. The lens arranged on the outer side in FIG. 5 may have a directing direction inclined more inward.
光源装置から表示パネルに照射される光の輝度分布を低減させる照明レンズをさらに備えてよい。表示パネルと照明レンズとの距離は、照明レンズの焦点距離に略等しくてよい。 You may further provide the illumination lens which reduces the luminance distribution of the light irradiated to a display panel from a light source device. The distance between the display panel and the illumination lens may be substantially equal to the focal length of the illumination lens.
表示パネルは、表示パネルの領域毎に光透過量を制限する光透過制限部を有し、当該表示装置は、光透過制限部を制御することにより、光透過制限部を透過する光の輝度分布を低減させる光透過量制御部をさらに備えてよい。光透過量制御部は、光源装置の配光特性から算出される補正パラメータに基づいて、光透過制限部を制御することにより、表示パネルの領域毎の光透過量を制限させてよい。光透過量制御部は、表示パネルが輝度調整用の画像を表示している間に、光透過制限部を制御するための補正パラメータを順次変化させることにより、表示パネルの領域毎の光透過量を順次変化させ、当該表示装置は、観視者による指示入力を受け付ける指示入力受付部と、指示入力が示すタイミングに適用されていた補正パラメータを格納する補正パラメータ格納部とをさらに備え、光透過量制御部は、表示パネルが閲覧用の画像を表示する場合に、補正パラメータ格納部に格納されている補正パラメータに基づいて、光透過制限部を制御することにより、表示パネルの領域毎の光透過量を制限させてよい。 The display panel includes a light transmission restriction unit that restricts a light transmission amount for each area of the display panel, and the display device controls the light transmission restriction unit to thereby control the luminance distribution of light transmitted through the light transmission restriction unit. A light transmission amount control unit for reducing the above may be further provided. The light transmission amount control unit may restrict the light transmission amount for each area of the display panel by controlling the light transmission restriction unit based on a correction parameter calculated from the light distribution characteristic of the light source device. The light transmission amount control unit sequentially changes correction parameters for controlling the light transmission restriction unit while the display panel displays an image for brightness adjustment, so that the light transmission amount for each region of the display panel. The display device further includes an instruction input receiving unit that receives an instruction input from the viewer, and a correction parameter storage unit that stores a correction parameter applied at a timing indicated by the instruction input. When the display panel displays an image for viewing, the amount control unit controls the light transmission restriction unit based on the correction parameter stored in the correction parameter storage unit, thereby reducing the light for each region of the display panel. The amount of transmission may be limited.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 The above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the invention according to the scope of claims, and all combinations of features described in the embodiments are included. It is not necessarily essential for the solution of the invention.
図1は、本実施形態に係る表示装置10の構成例を示す。一実施形態において、表示装置10は、観視者に立体的画像を提示する。具体的には、表示装置10は、観視者の右眼に右眼用画像を提示するとともに、観視者の左眼に右眼用画像を提示することにより、観視者に立体的画像を提示する。
FIG. 1 shows a configuration example of a
表示装置10は、制御部100、光源部110、および、表示部140を備える。制御部100は、光源部110および表示部140を制御して観視者に立体的画像を提示する。具体的には、制御部100は、右眼用画像および左眼用画像を表示部140に表示させ、光源部110からの光を用いて、観視者の右眼に右眼用画像を提示するとともに、観視者の左眼に左眼用画像を提示する。
The
制御部100は、観視者の右眼に与えるべき右眼用画像および観視者の左眼に与えるべき左眼用画像を生成して、表示部140に供給する。例えば、制御部100は、1の画像を外部から取得して、取得した画像から右眼用画像および左眼用画像を生成する。制御部100は、いわゆる2次元画像を撮像する撮像装置から撮像された画像を取得して、当該画像から右眼用画像および左眼用画像を生成してよい。他にも、制御部100は、3次元の物体の形状を表す3次元データを取得して、取得した3次元データから、右眼に対応する視点および左眼に対応する視点から仮想的な3次元物体を見た右眼用画像および左眼用画像を、コンピュータグラフィックス等により生成してもよい。
The
他にも、制御部100は、右眼に対応する視点および左眼に対応する視点から被写体を撮像して右眼用画像および左眼用画像を生成する撮像装置から、右眼用画像および左眼用画像を取得してもよい。このように、制御部100は、撮像装置、記録媒体などの外部から与えられたデータを復号して右眼用画像および左眼用画像を生成してもよい。
In addition, the
表示部140は、制御部100から供給された右眼用画像および左眼用画像を表示する。本実施形態において、表示部140は、観視者に画像分離用の専用メガネを装着させずに、実質的に右眼用画像を観視者の右眼に与え、実質的に左眼用画像を観視者の左眼に与える。具体的には、光源部110は、表示部140を裏面側から光を照射する。表示部140は、光源部110から照射された光を透過して、表面側から観賞する観視者の右眼および左眼に、表示した右眼用画像および左眼用画像に応じた光を与える。このように、表示部140は、透過型の表示デバイスであるとする。
The
図2は、制御部100のブロック構成の一例を示す。制御部100は、集光位置制御部200、検出部210、光透過量制御ユニット220、画像生成部230を有する。
FIG. 2 shows an example of a block configuration of the
画像生成部230は、観視者に提示されるべき画像を生成する。一実施形態において画像生成部230は、右眼用画像および左眼用画像を生成する。画像生成部230が生成した右眼用画像および左眼用画像は、表示部140に供給される。
The
検出部210は、観視者の位置を検出する。集光位置制御部200は、検出部210が検出した観視者の位置に基づき、表示部140に表示される画像を観視者の眼に集光させるべく、光源部110および表示部140を制御する。
The
光透過量制御ユニット220は、観視者に認識される画像の面的な輝度分布を略一定にすべく、表示部140から観視者への光量を制御する。具体的には、光透過量制御ユニット220は、表示部140による、光源部110からの光の透過量を制御して、表示部140が透過する光の輝度分布を低減させる。
The light transmission
図3は、表示装置10における表示系の構成の一例を模式的に示す。表示部140は、表示パネル142および光学系144を有する。光源部110は、表示パネル142に裏面から光を照射する光源装置300、および、光源装置300を移動させる光源駆動部330を含む。光源装置300は、右眼用光源320および左眼用光源310を持つ。光源駆動部330は、第1駆動部331および第2駆動部332を持つ。
FIG. 3 schematically shows an example of the configuration of the display system in the
表示パネル142は、画像生成部230から供給された画像を表示する。より具体的には、表示パネル142は、画像生成部230から供給された右眼用画像および左眼用画像を表示する。表示パネル142は、裏面側から照射された光を透過して、表面側から観賞する観視者に表示した画像に応じた光を与える透過型の表示パネルとして機能する。すなわち、表示パネル142は、光源装置300から照射された光を透過して、表示した画像に応じた光を観視者に与える。
The
光学系144は、光源装置300からの光を観視者の眼に集光する。図示されるように、光学系144は、光源装置300と表示パネル142との間に設けられる。このように、光学系144は、表示パネル142を透過する光を観視者の眼に集光する。
The
他の形態では、光学系144は、表示パネル142を透過した光を観視者の眼に集光してよい。例えば、光学系144は、表示パネル142前面の観視者側の、表示パネル142と観視者との間に設けられ、表示パネル142を透過した光源装置300からの光を観視者の眼に集光する。
In another form, the
光源駆動部330は、光源装置300の位置を制御する。集光位置制御部200は、光源駆動部330を制御することにより、光学系144による集光位置を制御する。具体的には、集光位置制御部200は、光学系144と観視者との距離に応じて、光源装置300の光の出射位置を制御することにより、光学系144による集光位置を制御する。
The light
検出部210は、観視者の位置を検出する。検出部210は、具体的には、光学系144に対する観視者の相対的な位置を検出する。より具体的には、検出部210は、光学系144から観視者までの距離を検出する。検出部210はさらに、光学系144の光軸から観視者までの距離を検出してもよい。
The
検出部210は、観視者までの距離を測定する測距装置であってよい。他にも、検出部210は、カメラにより撮影された画像から観視者を認識して、観視者の位置を検出してもよい。この場合に検出部210は、特に観視者の頭部、より好ましくは観視者の眼の位置を、観視者の位置として検出することが好ましい。また、検出部210は、表示部140から観視者までの距離を観視者に入力させ、入力された情報に基づき観視者までの距離を検出してもよい。
The
検出部210が検出した観視者の位置を示す情報は、集光位置制御部200および光透過量制御ユニット220に供給される。集光位置制御部200は、検出部210が検出した情報に基づき、光源装置300の光の出射位置を制御することにより、光学系144による集光位置を制御する。
Information indicating the position of the viewer detected by the
ここで、第1駆動部331は、光源装置300を、表示パネル142に略垂直な方向に移動させる。集光位置制御部200は、第1駆動部331に光源装置300を移動させることにより、光学系144と光源装置300との距離を制御する。これにより、観視者の光軸方向の距離に応じて、光学系144と光源装置300との距離を制御することができる。
Here, the
また、第2駆動部332は、光源装置300を、表示パネル142に略平行な方向に移動させる。集光位置制御部200は、光学系144に対する観視者の、表示パネル142に略平行な方向における位置に応じて、第2駆動部332に光源装置300を移動させる。これにより、光学系144の光軸から観視者までの距離に応じて、表示パネル142に平行な方向の、光源装置300の位置を制御することができる。
The
なお、垂直な方向に移動させるとは、垂直な方向の成分が移動方向に含まれていればよく、平行な方向に対して角度を有する方向に移動させることも当然に含む。同様に、平行な方向に移動させるとは、平行な方向の成分が移動方向に含まれていればよく、垂直な方向に対して角度を有する方向に移動させることも当然に含む。平行な方向とは、表示パネル142の表示面に対して、いわゆる表示面に平行な面内における左右方向と、当該面内において左右方向に直交する上下方向を含む概念とする。
It should be noted that moving in the vertical direction is only required to include a component in the vertical direction in the moving direction, and naturally includes moving in a direction having an angle with respect to the parallel direction. Similarly, the movement in the parallel direction only requires that the component in the parallel direction is included in the movement direction, and naturally includes movement in a direction having an angle with respect to the vertical direction. The parallel direction is a concept including a horizontal direction in a plane parallel to the so-called display surface with respect to the display surface of the
表示パネル142は、観視者の右眼で視認されるべき右眼用画像および観視者の左眼で視認されるべき左眼用画像を表示する。左眼用光源310および右眼用光源320は、ともに表示パネル142に裏面から光を照射する。左眼用光源310および右眼用光源320は、左右方向に所定の距離だけ離間して設けられている。なお、右眼用光源320および左眼用光源310は、互いに所定の距離だけ離間された状態で固定的に設けられており、互いの位置関係を保ちながら光源駆動部330の制御により移動される。光学系144は、表示パネル142を透過するまたは透過した右眼用光源320および左眼用光源310のそれぞれからの光を観視者の右眼および左眼のそれぞれに集光する。
The
表示パネル142による右眼用画像および左眼用画像の表示方式の一例を具体的に説明する。表示パネル142による表示方式としては、偏光を利用した表示方式を例示することができる。具体的には、表示パネル142は、第1偏光成分の光を透過する第1領域と、第1偏光成分の光と直交関係となる第2偏光成分の光を透過する第2領域とを有する。そして、表示パネル142は、第1領域に右眼用画像を表示して、第2領域に左眼用画像を表示する。第1偏光成分の光および第2偏光成分の光は、偏光方向が互いに直交する直線偏光(S偏光およびP偏光)であってもよく、偏光の回転方向が互いに逆である円偏光であってもよい。
An example of a display method of the right eye image and the left eye image by the
また、表示パネル142は、このような第1領域と第2領域とが空間的に交互に配置されてよい。表示パネル142は、一例として、第1領域および第2領域を上下方向(垂直方向)に交互に有する。例えば、表示パネル142は、第1偏光成分の光を透過する水平ラインと、第2偏光成分の光を透過する水平ラインとを交互に含む構成とする。
Further, in the
表示パネル142は、このような第1領域と第2領域とを有する構成に代えて、右眼用画像と左眼用画像とを時間的に交互に表示してもよい。例えば、表示パネル142は、右眼用画像を表示する第1期間と、左眼用画像を表示する第2期間とを所定数フレーム毎に交互に切り替える。
Instead of the configuration having the first region and the second region, the
光学系144は、表示パネル142に表示された右眼用画像および左眼用画像を透過させる光および透過させた光の少なくとも一方を観視者の右眼および左眼に集光する。光学系144は、表示パネル142と略同一または表示パネル142よりも大きく、例えば表示パネル142に近接した位置に設けられる。このような光学系144としては、フレネルレンズを例示することができる。
The
そして、右眼用光源320は、第1偏光成分の光を表示パネル142の裏面に照射する。また、左眼用光源310は、第2偏光成分の光を表示パネル142の裏面に照射する。これにより、右眼用光源320は、第1領域に表示された右眼用画像を、実質的に観視者の右眼に与えることができる。また、左眼用光源310は、第2領域に表示された左眼用画像を、実質的に観視者の左眼に与えることができる。
Then, the right
また、例えば表示パネル142が右眼用画像と左眼用画像とを時間的に交互に表示する構成である場合、右眼用光源320は、第1期間において点灯して、第2期間において消灯する。これにより、右眼用光源320は、第1期間に表示された右眼用画像を、実質的に観視者の右眼に与えることができる。また、この場合、左眼用光源310は、第2期間において点灯して、第1期間において消灯する。これにより、左眼用光源310は、左眼用画像を、実質的に観視者の左眼に与えることができる。
For example, when the
ここで、集光位置制御部200は、光源装置300の位置を、観視者の移動に伴って変更してよい。集光位置制御部200は、一例として、観視者の移動に伴って、光学系144における、当該観視者の右眼および左眼の共役な位置に光源装置300を移動させる。集光位置制御部200は、検出部210により検出された観視者の位置が予め定められた値を超えて変化した場合に、光源装置300を移動させてよい。本制御により、観視者が移動した場合であっても、移動した観視者の右眼に右眼用画像を提示でき、観左眼に左眼用画像を提示することができる。これにより、表示装置10によれば、観視者が自由な位置から立体画像を鑑賞することができる。
Here, the condensing
以上のように表示部140は、観視者に対して右眼用画像を右眼に与え、左眼用画像を左眼に与えることができる。これにより、表示装置10によれば、画像分離用の専用メガネを装着させない裸眼の観視者に、立体的画像を提示することができる。
As described above, the
なお、本表示系では、1の光源装置300を備えるとしたが、別々に移動可能な複数の光源装置300を備えてもよい。そして、複数の観視者が存在する場合に、集光位置制御部200は、光学系144と複数の観視者のそれぞれとの距離に応じて、駆動部に複数の光源装置300のそれぞれを独立に移動させることにより、光学系144と複数の光源装置300のそれぞれとの距離を制御してよい。また、第2駆動部332は、表示パネル142に略平行な方向に光源装置300を移動させることができ、集光位置制御部200は、光学系144に対する複数の観視者のそれぞれの、表示パネル142に略平行な方向における位置に応じて、第2駆動部に複数の光源装置300を移動させてよい。これにより、複数の観視者のそれぞれに、適切な右眼用画像および左眼用画像を提示することができる。
In the present display system, one
なお、本表示系では、光源装置300の位置を制御することで集光位置を制御するとしたが、光源装置300の位置の制御に替えて、または、光源装置300の位置の制御に加えて、光学系144が有する光学部材の位置を制御して、光学系144の集光位置を制御してもよい。例えば、集光位置制御部200は、光学系144が有する1以上のレンズの位置を制御する。このように、集光位置制御部200は、光学系144と観視者との距離に応じて、光源装置300の光の出射位置または光学系144が有する光学部材の位置を制御することができる。
In this display system, the light collection position is controlled by controlling the position of the
図4は、表示装置10における表示系の構成の他の一例を模式的に示す。本例に係る表示系は、既に説明された部材と略同一の構成および機能の部材を含む。本例に係る表示系において、既に説明された部材と略同一の構成および機能の部材には同一の符号を付して、相違点を除いて説明を省略する。本例に係る表示系では、表示部140は、表示パネル142および光学系144に加え、拡散板400をさらに有する。
FIG. 4 schematically shows another example of the configuration of the display system in the
拡散板400は、表示パネル142と光源装置300との間に設けられ、光源装置300からの光を表示パネル142の上下方向に拡散する。具体的には、拡散板400は、右眼用光源320および左眼用光源310からの光を上下方向に拡散して表示パネル142に与える。拡散板400は、一例として、表示パネル142と略同一または表示パネル142よりも大きく、例えば表示パネル142の裏面側における、表示パネル142に近接した位置に設けられる。一例として、拡散板400は、光源装置300と光学系144との間に設けられる。
The
ここで上下方向に拡散するとは、左右方向に比べて上下方向により大きく拡散することを意味する。一例として、拡散板は、光源装置300からの光を、左右方向には実質的には拡散せず、上下方向には実質的に拡散する。拡散板400により左右方向に集光しつつ光が上下方向に拡散された領域を、領域450として模式的に図示する。
Here, the diffusion in the vertical direction means that the diffusion in the vertical direction is larger than that in the horizontal direction. As an example, the diffusion plate does not substantially diffuse light from the
拡散板400としては、表示パネル142の左右方向に延在する複数のレンズが上下方向に並べて配列されたレンチキュラーレンズを例示することができる。拡散板400がレンチキュラーレンズである場合において、レンチキュラーレンズを形成する複数のレンズのそれぞれは、光学系144の集光点を含み表示パネル142と略平行な予め定められた領域の全体に光を拡散させる指向性を有する。
Examples of the diffusing
具体的には、複数のレンズのうちの第1のレンズが第1の指向方向を有するとする。この場合に、複数のレンズのうちの、拡散板400の上下方向において第1のレンズより外側に配置されている第2のレンズは、第1の指向方向より表示パネル142の内側に傾いた第2の指向方向を有する。より具体的には、第1のレンズが拡散板400の上下方向における略中心に配置されているとすれば、第1の指向方向は、表示パネル142に略垂直な方向とする。そして、複数の第2のレンズは、拡散板400の上下方向においてより外側に配置されているレンズほど、より内側に傾いた指向方向を有する。
Specifically, it is assumed that the first lens among the plurality of lenses has the first directivity direction. In this case, among the plurality of lenses, the second lens arranged outside the first lens in the vertical direction of the
これにより、光源装置300からの光の集光範囲を上下方向には比較的に広げつつ、観視者の眼の付近に光を集光させることができる。このため、観視者の鑑賞位置に自由度を与えつつも、観視者が存在し得ない位置へと放射される光量を低減することができる。このため、光源装置300からの発光量を比較的に低減することができる。このため、比較的に強い光源を使用しなくて済み、また、画像表示にかかる消費電力を低減することができる。
Thereby, it is possible to condense light in the vicinity of the eyes of the viewer while relatively widening the condensing range of the light from the
ここで、拡散板400による上下方向の光の広がり幅は、表示パネルの上下方向の幅と略同一であってよい。上下方向の広がり幅はこれには限定されず、観視者が鑑賞する位置として想定される上下方向の幅であってよい。なお、本表示系のように拡散板400を備える場合には、光源装置300を上下方向には移動させずに左右方向にだけ移動させてよい。
Here, the spreading width of the light in the vertical direction by the
以上のような表示部140によれば、左眼用光源310および右眼用光源320が実質的な点光源のように比較的に小さいサイズの光源であったとしても、観視者による画像の観賞可能な位置を上下方向に延ばすことができる。これにより、本変形例に係る表示装置10によれば、観視者が上下方向に広い範囲の位置から立体画像および2次元画像を観賞することができる。また、左眼用光源310および右眼用光源320の上下の配置に関して自由度を高めることができる。
According to the
図5は、表示装置10における表示系の構成の更なる他の一例を模式的に示す。本例に係る表示系は、既に説明された部材と略同一の構成および機能の部材を一部に含む。本例に係る表示系において、既に説明された部材と略同一の構成および機能の部材には同一の符号を付して、相違点を除いて説明を省略する。本例に係る表示系では、表示部140は、表示パネル142、光学系144、および拡散板400を有する。
FIG. 5 schematically shows still another example of the configuration of the display system in the
本例に係る表示系においては、光源装置300は、光源アレイ510およびカレイドスコープアレイ520を有する。光源アレイ510は、配列された複数の発光素子512を有する。光源アレイ510は、一例として、左右方向に並んだ配列の複数の発光素子512を有する。
In the display system according to this example, the
カレイドスコープアレイ520は、配列された複数のカレイドスコープ522を有する。複数のカレイドスコープ522のそれぞれは、光源アレイ510が有する複数の発光素子512のそれぞれに対応して設けられる。複数のカレイドスコープ522のそれぞれは、光源アレイ510が有する対応する発光素子512からの光を入射端から入射して出射端から出射する。
The
複数のカレイドスコープ522のそれぞれは、対応する発光素子512からの光を略均一化して出射する。複数のカレイドスコープ522のそれぞれは、ロッドインテグレータと呼ばれる光学素子であってよい。ここで、カレイドスコープ522は、発光素子からの光を、出射端における照度分布を実質的に均一化して出射する光学素子の一例とする。
Each of the plurality of
カレイドスコープ522の射出面は図5に示すように観察位置(観視者の瞳の位置550)と共役なので、観察位置にはカレイドスコープ522の射出面の像が出来る。それ故、カレイドスコープ522の射出面の照度分布が均一化していれば、その像の範囲で観視者の目(瞳の位置550)のまわりが均一に照明される。このため、瞳の位置550が動いても瞳に入る光の量は実質的に一定で、瞳の位置によって暗くなったり明るくなったりすることはない。
Since the exit surface of the
以下に説明するように、発光素子512および対応するカレイドスコープ522の複数の組は、光源ユニットとして機能する。複数の光源ユニットは、上述した右眼用光源または左眼用光源として機能する。なお、光源ユニットは、右眼用光源または左眼用光源のいずれかとして予め定められていなくてよく、光源ユニットからの光が観視者の右眼に入射する場合には、当該光源ユニットは右眼用光源となり、光源ユニットからの光が観視者の左眼に入射する場合には、当該光源ユニットは左眼用光源となる。
As will be described below, the plurality of sets of
集光位置制御部200は、検出部210により検出された観視者の左右方向の位置に応じて、光源アレイ510が有する複数の発光素子512のうち、カレイドスコープアレイ520におけるいずれのカレイドスコープ522に対応する発光素子512を発光させるかを制御する。例えば、集光位置制御部200は、光学系144における、観視者の右眼および左眼のそれぞれの共役な位置の近傍に設けられたカレイドスコープ522に対応する発光素子512を発光させる。例えば、集光位置制御部200は、当該共役な位置の最も近傍に設けられたカレイドスコープ522に対応する発光素子512を選択して発光させる。
The condensing
具体的には、集光位置制御部200は、位置550に存在する観視者に対しては、発光素子512aおよび発光素子512bを選択して発光させる。光学系144は、表示パネル142を透過する発光素子512bおよび発光素子512aのそれぞれからの光を観視者の右眼および左眼のそれぞれの近傍に集光する。
Specifically, the condensing
ここで、発光素子512aは、表示パネル142に裏面から光を照射する左眼用光源として機能する。そして、発光素子512aおよび対応するカレイドスコープ522は、観視者の左眼用に選択された光源ユニットとして機能する。また、発光素子512bは、表示パネル142に裏面から光を照射する右眼用光源として機能する。そして、発光素子512bおよび対応するカレイドスコープ522は、観視者の右眼用に選択された光源ユニットとして機能する。
Here, the
このように、複数の発光素子512が配列された光源アレイ510と、複数の発光素子512のそれぞれからの光を入射端から入射して出射端から出射する複数のカレイドスコープが配列されたカレイドスコープアレイとにより、表示パネル142との距離が略同一であり、表示パネル142に略平行な方向に配列された複数の光源ユニットが形成される。そして、集光位置制御部200は、光学系144に対する観視者の表示パネル142に略平行な方向における位置に応じて、複数の光源ユニットのいずれかを選択して表示パネル142を照射させる。
Thus, a
例えば、観視者が位置560に存在することが検出された場合には、集光位置制御部200は、発光素子512cおよび発光素子512dを選択して発光させる。表示パネル142を透過する発光素子512dおよび発光素子512cのそれぞれからの光は、光学系144により、観視者の右眼および左眼のそれぞれの近傍に集光される。
For example, when it is detected that the viewer is present at the
以上のように、本例に係る表示系によれば、観視者が表示パネル142の表示面の左右方向のいずれの位置にいても、観視者の右眼および左眼に対して右眼用画像および左眼用画像を与えることができる。これにより、本変形例に係る表示装置10によれば、観視者が自由な位置から立体画像を観賞することができる。
As described above, according to the display system according to the present example, the right eye with respect to the right eye and the left eye of the viewer regardless of the position of the viewer in the left-right direction on the display surface of the
また、観視者が複数存在する場合、検出部210は、それぞれの観視者の位置を検出してもよい。そして、集光位置制御部200は、それぞれの観視者に対応して複数の発光素子512を発光させる。これにより、本変形例に係る表示部140によれば、複数の観視者に対して同時に立体画像を提供することができる。例えば、位置550および位置560にそれぞれ観視者が存在することが検出された場合には、集光位置制御部200は、発光素子512a、発光素子512b、発光素子512cおよび発光素子512dの4つの発光素子512を選択して発光させる。
When there are a plurality of viewers, the
なお、発光素子512およびカレイドスコープ522は、表示パネル142に対して左右方向だけでなく上下方向に沿って配列されもよい。一例として、発光素子512およびカレイドスコープ522がマトリクス状に配列されてよい。ここで、複数のカレイドスコープ522の出射端が存在する出射面は、表示パネル142の表示面と略平行であってよい。そして、集光位置制御部200は、検出された観視者の左右方向の位置に基づき、左右方向に同じ座標を有する、上下方向に配列された1以上の発光素子512を選択して発光させてよい。また、複数のカレイドスコープ522による出射面が表示パネル142の表示面と略平行である場合には、集光位置制御部200は、観視者の眼に光を集光させるべく、検出された観視者までの距離に基づき、光源装置300を光学系144の光軸方向に移動させてもよい。
Note that the
図6は、表示装置10における表示系の構成の更なる他の一例を模式的に示す。本例に係る表示系は、既に説明された部材と略同一の構成および機能の部材を一部に含む。本例に係る表示系において、既に説明された部材と略同一の構成および機能の部材には同一の符号を付して、相違点を除いて説明を省略する。本例に係る表示系では、表示部140は、表示パネル142、光学系144、および拡散板400を有する。
FIG. 6 schematically shows still another example of the configuration of the display system in the
本例では、図5で説明した複数の光源ユニットにおいて、少なくとも1つの光源ユニットと表示パネル142との距離が、他の少なくとも1つの光源ユニットと表示パネル142との距離とは異なる。すなわち、本例では、表示パネル142との距離が異なり、表示パネル142に裏面から光をそれぞれ照射する複数の光源ユニットが設けられる。そして、集光位置制御部200は、光学系144と観視者との距離に応じて複数の光源ユニットのいずれかを選択して表示パネル142を照射させる。
In this example, in the plurality of light source units described in FIG. 5, the distance between at least one light source unit and the
本例において、光源装置300は、光源アレイ610、カレイドスコープアレイ620、および照明レンズ600を有する。光源アレイ610は、配列された複数の発光素子612を有する。光源アレイ610は、一例として、上下方向および左右方向に並んだ配列の複数の発光素子612を有する。本例に係る光源装置300は、カレイドスコープアレイ620における複数のカレイドスコープ622の出射端は、表示パネル142に対して斜めに配列される。すなわち、複数のカレイドスコープ622の出射端を含む平面は、表示パネル142の表示面と平行ではない。
In this example, the
また、カレイドスコープアレイ620は、一例として、各カレイドスコープ622の出射端と光学系144までの光学距離が、ライン毎に異なるように配置される。照明レンズ600は、カレイドスコープアレイ620の各カレイドスコープ622の出射端から出射された光を屈折させて表示パネル142に照射する。
Moreover, the
このような光源アレイ610およびカレイドスコープアレイ620は、表示パネル142に対する左右方向の任意の位置で結像する光を照射することができる。更に、このような光源アレイ610およびカレイドスコープアレイ620は、表示パネル142に対する異なる距離で結像する光を照射することができる。このため、光源装置300を表示パネル142の垂直方向に移動させずとも、観視者までの距離に応じて発光させる光源アレイ610を選択することで、観視者に適切に画像を提示することができる。
The
具体的には、集光位置制御部200は、位置650に存在する観視者に対しては、発光素子612aを選択して発光させる。光学系144は、表示パネル142を透過する発光素子612aからの光を観視者の眼に集光する。また、観視者が位置660に存在することが検出された場合には、集光位置制御部200は、発光素子612bを選択して発光させる。表示パネル142を透過する発光素子612bの光は、光学系144により、観視者の眼に集光される。本例では、垂直断面を例示したが、図5に関連して説明したように、左右方向に配列された複数の発光素子612のうち発光させる発光素子612を観視者の左右方向の位置に基づき選択することで、観視者の右眼および左眼に右眼用画像および左眼用画像をそれぞれ提示することができる。
Specifically, the condensing
以上のように、本例に係る表示部140は、表示パネル142に対する左右方向の観視者の位置および観視者と表示パネル142との間の距離にかかわらず、当該観視者の右眼および左眼に対して適切に右眼用画像および左眼用画像を与えることができる場合がある。これにより、本変形例に係る表示部140によれば、観視者が自由な位置から立体画像を観賞することができる。
As described above, the
本表示系例では、左右方向および上下方向に複数の光源ユニットが配列されるとしたが、光源ユニットは上下方向にだけ配列されてもよい。この場合には、集光位置制御部200は、観視者の左右方向の位置に応じて光源装置300を左右方向に移動させることにより、観視者の眼に光を集光させてよい。また、左右方向よりも上下方向により多くの光源ユニットを配列して、観視者の左右方向の位置に応じて光源装置300の移動および/または光源ユニットの選択をしてもよい。
In the present display system example, a plurality of light source units are arranged in the horizontal direction and the vertical direction, but the light source units may be arranged only in the vertical direction. In this case, the condensing
なお、照明レンズ600は、光源装置300から表示パネル142に照射される光の輝度分布を低減させてよい。具体的には表示パネル142と照明レンズ600との間の距離は、照明レンズ600の焦点距離に略等しくてよい。また、図5においては照明レンズが設けられていない表示系を説明したが、図5の表示系においても同様の照明レンズを設けてよい。
Note that the
図7は、光透過量制御ユニット220のブロック構成の一例を、表示パネル142の構成の一例とともに示す。光透過量制御ユニット220は、光透過量制御部710、補正パラメータ格納部720、および、指示入力受付部730を含む。
FIG. 7 shows an exemplary block configuration of the light transmission
表示パネル142は、複数の表示画素が配列された表示画素アレイ740と、光透過制限部750とを備える。光透過制限部750は、表示パネル142の領域毎に光透過量を制限する。具体的には、光透過量制御部710は、光透過制限部750を制御することにより、光透過制限部750を透過する光の輝度分布を低減させる。具体的には、光透過量制御部710は、光透過制限部750による光透過量を領域毎に制限させる。ここで、光透過制限部750としては、複数の液晶素子がマトリクス状に配列された液晶素子アレイを例示することができる。光透過量制御部710は、複数の液晶素子による光の透過率を制御することで、複数の液晶素子で形成される光透過制限部750の領域毎、液晶素子行毎、または液晶素子列毎に、光の透過量を制御してよい。
The
補正パラメータ格納部720は、領域毎の光透過量を示す補正パラメータを格納する。補正パラメータは、光源装置300の配光特性から予め算出されていてよい。ここで、光透過量制御部710は、補正パラメータ格納部720が格納している補正パラメータに基づき光透過制限部750を制御することにより、表示パネル142の領域毎の光透過量を制限させてよい。
The correction parameter storage unit 720 stores a correction parameter indicating the light transmission amount for each region. The correction parameter may be calculated in advance from the light distribution characteristics of the
補正パラメータ格納部720は、一例として、不揮発性メモリで実装されてよい。補正パラメータ格納部720は、電力が供給されなくても記憶したデータを維持できる記憶素子で実装されてよい。このような記憶素子としては、フラッシュメモリなどの半導体メモリ、磁気記録素子などを例示することができる。他にも、補正パラメータ格納部720は、待機電力により記憶データが維持されるメモリ素子で実装されてよく、電池等の補助電源により記憶データが維持されるメモリ素子で実装されてもよい。 As an example, the correction parameter storage unit 720 may be implemented by a nonvolatile memory. The correction parameter storage unit 720 may be implemented by a storage element that can maintain stored data even when power is not supplied. Examples of such a storage element include a semiconductor memory such as a flash memory, a magnetic recording element, and the like. In addition, the correction parameter storage unit 720 may be implemented by a memory element whose stored data is maintained by standby power, or may be implemented by a memory element whose stored data is maintained by an auxiliary power source such as a battery.
指示入力受付部730は、観視者による指示入力を受け付ける。具体的には、指示入力受付部730は、観視者からの、各領域の透過量を決定する指示入力を受け付ける。指示入力受付部730の入力に連携する各部の動作については、図8に関連して具体的に説明する。
The instruction
図8は、光透過量制御ユニット220における処理フローの一例を示す。光透過量制御部710は、予め記憶している複数の補正パラメータのうち、1の補正パラメータを選択する(S800)。光透過量制御部710は、選択した補正パラメータに従って光透過制限部750の各領域の透過率を制御する。この状態で、表示画素アレイ740には、制御部100の制御により輝度調整用の画像が表示される。これにより、表示部140は、輝度が調整された輝度調整用の画像を表示する(S810)。ここで、輝度調整用の画像は、予め定められた画像であってよい。輝度調整用の画像としては、各画素の輝度値が同じ画像などを例示することができる。
FIG. 8 shows an example of a processing flow in the light transmission
そして、光透過量制御部710は、観視者からの選択指示が指示入力受付部730に入力されたか否かを判断する(S820)。例えば、光透過量制御部710は、S810において輝度調整用の画像を表示してから予め定められた長さの時間内に、観視者から選択指示が入力されたか否かを判断する。
Then, the light transmission
光透過量制御部710は、S820において選択指示が入力されたと判断された場合に、S800で選択されてS810において輝度調整用の画像の表示に適用した補正パラメータを、補正パラメータ格納部720に格納する(S830)。そして、光透過量制御部710が、補正パラメータ格納部720に格納されている補正パラメータに基づき光透過制限部750の各領域の光透過率を制御した状態で、表示画素アレイ740には、画像生成部230により生成された閲覧用の立体的画像が表示される(S840)。
When it is determined in S820 that a selection instruction has been input, the light transmission
S820において選択指示が入力されなかったと判断された場合には、S800に処理を移行させる。以後S800に処理を移行した場合には、光透過量制御部710は、予め記憶された複数の補正パラメータの中から、予め定められた順番で順次に1の補正パラメータを選択する。
If it is determined in S820 that a selection instruction has not been input, the process proceeds to S800. Thereafter, when the process proceeds to S800, the light transmission
以上説明したように、光透過量制御部710は、表示パネル142が輝度調整用の画像を表示している間に、光透過制限部750を制御するための補正パラメータを順次変化させることにより、表示パネル142の領域毎の光透過量を順次変化させる。そして、指示入力受付部730により観視者による指示入力を受け付けた場合に、補正パラメータ格納部720は、指示入力が示すタイミングに適用されていた補正パラメータを格納する。そして、光透過量制御部710は、表示パネル142が閲覧用の画像を表示する場合に、補正パラメータ格納部720に格納されている補正パラメータに基づき、光透過制限部750を制御することにより、表示パネル142の領域毎の光透過量を制限させる。これにより、表示装置10は、観視者に実質的に輝度ムラのない画像を提示することができる。
As described above, the light transmission
なお、光透過量制御ユニット220は、観視者から輝度調整フローをすべき旨の指示が指示入力受付部730に入力された場合に、S800からS830までの輝度調整フローを実行してよい。他にも、光透過量制御ユニット220は、補正パラメータ格納部720に補正パラメータが格納されていない場合に、S800からS830までの輝度調整フローを実行してもよい。そして、補正パラメータ格納部720に補正パラメータが格納されている場合には、格納されている補正パラメータに従って光透過量を調整して閲覧用の画像を表示してよい。これにより、観視者は、観視者により以前に決定された補正パラメータを用いて速やかに閲覧用の画像を鑑賞することができる場合がある。
Note that the light transmission
また、光透過量制御ユニット220は、表示部140が起動される毎に、S800からS830までの輝度調整フローを実行してよい。表示部140が起動された後にS800において最初に補正パラメータを選択する場合、光透過量制御部710は、補正パラメータ格納部720に補正パラメータが格納されていることを条件として、補正パラメータ格納部720に格納されている補正パラメータを選択してよい。これにより、観視者により以前に決定された補正パラメータを速やかに選択することができる。このため、観視者が閲覧用の画像の鑑賞を速やかに開始することができる可能性を高めることができる。
The light transmission
他にも、光透過量制御ユニット220は、現在適用されている補正パラメータに従って光透過量を調整して閲覧用画像を表示した後に、観視者の位置が変化したことを検出した場合に、S800からS830までの輝度調整フローを実行してよい。観視位置によって輝度の一様性が変わるような場合には、観視者の位置の変化に応じて輝度調整フローを実行することで、観視者の位置に応じて適切に輝度調整された閲覧用画像を観視者に提示することができる。
In addition, the light transmission
図9は、右眼用画像および左眼用画像の生成方法の一例を示す。画像生成部230は、1の画像900を左右にずらして右眼用画像920および左眼用画像910を生成する。これにより、画像生成部230は、立体視用に生成されていない画像から、簡単な処理で立体視用の右眼用画像920および左眼用画像910を生成することができる。
FIG. 9 shows an example of a method for generating a right eye image and a left eye image. The
より具体的には、画像生成部230は、画像900を右側に水平にシフトして右眼用画像920を生成して、画像900を左側に水平にシフトして左眼用画像910を生成する。この場合において、画像生成部230は左眼用画像910および右眼用画像920の水平方向における相対位置の差を、観視者の瞳孔間距離L以下とする。例えば、画像生成部230は、画像900を左にL/2シフトした画像を左眼用画像910とするとともに、共通の画像を右にL/2シフトした画像を右眼用画像920とする。
More specifically, the
ここで、瞳孔間距離Lは、観視者の瞳間の距離(40mmから90mm)としてよい。瞳孔間距離は画像生成部230に予め定められた値であってよく、観視者から入力された瞳孔間距離を示す情報が画像生成部230に提供されてもよい。瞳孔間距離Lだけ離した位置に左眼用画像および右眼用画像を表示して、観視者の左眼に提示された左眼用画像と観視者の右眼に提示された右眼用画像とを観視者が融合して一つの像として認識すると、観視者には融合した像が無限遠に位置するように認識される。したがって、画像生成部230が、右眼用画像と左眼用画像との相対位置の差を瞳孔間距離L以下として右眼用画像および左眼用画像を生成することで、表示装置10は観視者に立体的な像を提示することができる。
Here, the interpupillary distance L may be a distance (40 mm to 90 mm) between the pupils of the viewer. The interpupillary distance may be a predetermined value in the
また、共通の画像を左右にずらして右眼用画像および左眼用画像を生成した場合、右眼用画像の左端に空白部分が生じる。同様に、左眼用画像の右端にも空白部分が生じる。これらの領域は、右眼または左眼の一方だけにしか画像を与えることができないので、観視者に自然な立体感を与える上で障害となる場合がある。 Further, when the right image and the left eye image are generated by shifting the common image to the left and right, a blank portion is generated at the left end of the right eye image. Similarly, a blank portion is also generated at the right end of the left eye image. Since these regions can give an image to only one of the right eye and the left eye, there are cases where it becomes an obstacle to giving a natural stereoscopic effect to the viewer.
そこで、画像生成部230は、一例として、右眼用画像の左端の空白部分に左端画像を付加するとともに、左眼用画像の右端の空白部分に右端画像を付加してもよい。画像生成部230は、一例として、右眼用画像の右端領域の画像をコピーして右端画像を生成して、左眼用画像の左端領域の画像をコピーして左端画像を生成する。また、この場合において、画像生成部230は、右端画像および左端画像をぼかしてもよい。これにより、画像生成部230は、端部部分において右眼および左眼に同一の画像を提示して、端部において観視者に感じられる不自然さを軽減することができる。
Thus, as an example, the
また、画像生成部230は、一例として、右眼用画像の表示領域の左端から所定範囲を左側に拡大して左端画像を生成するとともに、左眼用画像の表示領域の右端から所定範囲の画像を右側に拡大して右端画像を生成する。これにより、画像生成部230は、端部部分において画像が連続した自然な立体像を観視者に提示することができる。
In addition, as an example, the
また、画像生成部230は、一例として、右眼用画像および左眼用画像のそれぞれにおける右端部分および左端部分に、黒等の枠画像を表示してもよい。これにより、画像生成部230は、左端および右端における立体感を与えない領域を無くして、枠内の全ての領域で立体感を与えることができる。さらに、このような枠画像を表示することにより、枠(窓枠および虫眼鏡の枠等)を通して物体を見るような感覚を観視者に与えることができるので、自然な立体感を観視者に提供することができる。また、このような枠画像を表示することにより、観視者が右眼用画像と左眼用画像とを融合するのを促進させることができる場合もある。
Further, as an example, the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.
10 表示装置、100 制御部、110 光源部、140 表示部、142 表示パネル、144 光学系、200 集光位置制御部、210 検出部、220 光透過量制御ユニット、230 画像生成部、300 光源装置、330 光源駆動部、310 左眼用光源、320 右眼用光源、331 第1駆動部、332 第2駆動部、400 拡散板、450 領域、550、560、650、660 位置、510、610 光源アレイ、512、612 発光素子、520、620 カレイドスコープアレイ、522、622 カレイドスコープ、600 照明レンズ、710 光透過量制御部、720 補正パラメータ格納部、730 指示入力受付部、740 表示画素アレイ、750 光透過制限部、900 画像、910 左眼用画像、920 右眼用画像
DESCRIPTION OF
Claims (21)
前記表示パネルに裏面から光を照射する光源装置と、
前記表示パネルを透過するまたは透過した光を観視者の眼に集光する光学系と、
前記光学系と前記観視者との距離に応じて、前記光源装置の光の出射位置または前記光学系が有する光学部材の位置を制御することにより、前記光学系による集光位置を制御する集光位置制御部と
を備える表示装置。 A display panel for displaying images,
A light source device for irradiating the display panel with light from the back surface;
An optical system for condensing the light transmitted through or transmitted through the display panel to the eyes of the viewer;
Depending on the distance between the optical system and the viewer, the light emission position of the light source device or the position of the optical member of the optical system is controlled to control the light collection position of the optical system. A display device comprising an optical position control unit.
をさらに備え、
前記集光位置制御部は、前記第1駆動部に前記光源装置を移動させることにより、前記光学系と前記光源装置との距離を制御する請求項1に記載の表示装置。 A first driving unit that moves the light source device in a direction substantially perpendicular to the display panel;
The display device according to claim 1, wherein the condensing position control unit controls a distance between the optical system and the light source device by moving the light source device to the first driving unit.
をさらに備え、
前記集光位置制御部は、前記光学系に対する前記観視者の、前記表示パネルに略平行な方向における位置に応じて、前記第2駆動部に前記光源装置を移動させる請求項2に記載の表示装置。 A second driving unit that moves the light source device in a direction substantially parallel to the display panel;
The said condensing position control part moves the said light source device to the said 2nd drive part according to the position in the direction substantially parallel to the said display panel of the said viewer with respect to the said optical system. Display device.
を備え、
前記集光位置制御部は、前記光学系と複数の前記観視者のそれぞれとの距離に応じて、前記駆動部に前記複数の光源装置のそれぞれを独立に移動させることにより、前記光学系と前記複数の光源装置のそれぞれとの距離を制御する請求項2に記載の表示装置。 A plurality of the light source devices movable separately;
The condensing position control unit is configured to move each of the plurality of light source devices independently to the driving unit according to the distance between the optical system and each of the plurality of viewers. The display device according to claim 2, wherein a distance from each of the plurality of light source devices is controlled.
をさらに備え、
前記集光位置制御部は、前記光学系に対する前記複数の観視者のそれぞれの、前記表示パネルに略平行な方向における位置に応じて、前記第2駆動部に前記複数の光源装置を移動させる請求項4に記載の表示装置。 A second driving unit that moves the light source device in a direction substantially parallel to the display panel;
The condensing position control unit moves the plurality of light source devices to the second driving unit according to positions of the plurality of viewers with respect to the optical system in a direction substantially parallel to the display panel. The display device according to claim 4.
前記光源装置は、
前記表示パネルに裏面から光を照射する右眼用光源と、
前記表示パネルに裏面から光を照射する左眼用光源と
を有し、
前記光学系は、前記表示パネルを透過するまたは透過した前記右眼用光源および前記左眼用光源のそれぞれからの光を前記観視者の右眼および左眼のそれぞれに集光する請求項1から5のいずれかに記載の表示装置。 The display panel displays a right-eye image to be visually recognized by the viewer's right eye and a left-eye image to be visually recognized by the viewer's left eye,
The light source device
A light source for the right eye that irradiates light from the back surface to the display panel;
A light source for the left eye that irradiates light from the back surface to the display panel;
The optical system condenses the light from each of the light source for the right eye and the light source for the left eye that is transmitted through or transmitted through the display panel to each of the right eye and the left eye of the viewer. 6. The display device according to any one of 5 to 5.
前記表示パネルとの距離が異なり、前記表示パネルに裏面から光をそれぞれ照射する複数の光源ユニット
を有し、
前記集光位置制御部は、前記光学系と前記観視者との距離に応じて前記複数の光源ユニットのいずれかを選択して前記表示パネルを照射させる請求項1に記載の表示装置。 The light source device
The distance from the display panel is different, and the display panel has a plurality of light source units each irradiating light from the back surface,
The display device according to claim 1, wherein the condensing position control unit selects any of the plurality of light source units according to a distance between the optical system and the viewer to irradiate the display panel.
前記表示パネルとの距離が略同一であり、前記表示パネルに略平行な方向に配列された複数の光源ユニット
を有し、
前記集光位置制御部は、前記光学系に対する前記観視者の前記表示パネルに略平行な方向における位置に応じて、前記複数の光源ユニットのいずれかを選択して前記表示パネルを照射させる請求項1または7に記載の表示装置。 The light source device
The distance from the display panel is substantially the same, and has a plurality of light source units arranged in a direction substantially parallel to the display panel,
The condensing position control unit selects one of the plurality of light source units to irradiate the display panel according to a position of the viewer in a direction substantially parallel to the display panel with respect to the optical system. Item 8. The display device according to Item 1 or 7.
前記複数の光源ユニットのそれぞれは、
前記表示パネルに裏面から光を照射する右眼用光源と、
前記表示パネルに裏面から光を照射する左眼用光源と
を有し、
前記光学系は、前記表示パネルを透過するまたは透過した前記右眼用光源および前記左眼用光源のそれぞれからの光を前記観視者の右眼および左眼のそれぞれに集光する請求項7または8に記載の表示装置。 The display panel displays a right-eye image to be visually recognized by the viewer's right eye and a left-eye image to be visually recognized by the viewer's left eye,
Each of the plurality of light source units is
A light source for the right eye that irradiates light from the back surface to the display panel;
A light source for the left eye that irradiates light from the back surface to the display panel;
The optical system condenses light from each of the light source for the right eye and the light source for the left eye that is transmitted through or transmitted through the display panel to each of the right eye and the left eye of the viewer. Or the display apparatus of 8.
複数の前記右眼用光源および複数の前記左眼用光源が配列された光源アレイと、
前記複数の右眼用光源および前記複数の左眼用光源のそれぞれからの光を入射端から入射して出射端から出射する複数のカレイドスコープが配列されたカレイドスコープアレイと
を有し、
前記複数のカレイドスコープの出射端は、前記表示パネルに対して斜めに配列されている請求項9に記載の表示装置。 The plurality of light source units are:
A light source array in which a plurality of light sources for the right eye and a plurality of light sources for the left eye are arranged;
A kaleidoscope array in which a plurality of kaleidoscopes that enter the light from each of the plurality of right-eye light sources and the plurality of left-eye light sources from the incident end and emit from the output end are arranged;
The display device according to claim 9, wherein emission ends of the plurality of kaleidoscopes are arranged obliquely with respect to the display panel.
をさらに備える請求項1から11のいずれかに記載の表示装置。 The display device according to claim 1, further comprising a diffusion plate that is provided between the display panel and the light source device and diffuses light from the light source device in a vertical direction of the display panel.
前記複数のレンズのうちの、前記拡散板の前記上下方向において前記第1のレンズより外側に配置されている第2のレンズは、前記第1の指向方向より前記表示パネルの内側に傾いた第2の指向方向を有する請求項13に記載の表示装置。 A first lens of the plurality of lenses has a first directivity direction;
Of the plurality of lenses, a second lens disposed outside the first lens in the up-down direction of the diffuser plate is inclined inward of the display panel from the first directivity direction. The display device according to claim 13, having two directivity directions.
前記第1の指向方向は、前記表示パネルに略垂直な方向であり、
複数の前記第2のレンズは、前記拡散板の前記上下方向においてより外側に配置されているレンズほど、より内側に傾いた指向方向を有する請求項15に記載の表示装置。 The first lens is disposed substantially at the center in the vertical direction of the diffusion plate,
The first directivity direction is a direction substantially perpendicular to the display panel;
The display device according to claim 15, wherein the plurality of second lenses have a directing direction inclined more inward as a lens disposed more outward in the vertical direction of the diffusion plate.
をさらに備える請求項1から6のいずれかに記載の表示装置。 The display device according to claim 1, further comprising an illumination lens that reduces a luminance distribution of light emitted from the light source device to the display panel.
前記表示パネルの領域毎に光透過量を制限する光透過制限部
を有し、
当該表示装置は、
前記光透過制限部を制御することにより、前記光透過制限部を透過する光の輝度分布を低減させる光透過量制御部
をさらに備える請求項17から18のいずれかに記載の表示装置。 The display panel is
A light transmission limiting unit that limits a light transmission amount for each area of the display panel;
The display device
The display device according to claim 17, further comprising: a light transmission amount control unit that controls a light transmission restriction unit to reduce a luminance distribution of light transmitted through the light transmission restriction unit.
当該表示装置は、
前記観視者による指示入力を受け付ける指示入力受付部と、
前記指示入力が示すタイミングに適用されていた補正パラメータを格納する補正パラメータ格納部と
をさらに備え、
前記光透過量制御部は、前記表示パネルが閲覧用の画像を表示する場合に、前記補正パラメータ格納部に格納されている補正パラメータに基づいて、前記光透過制限部を制御することにより、前記表示パネルの領域毎の光透過量を制限させる請求項19に記載の表示装置。 The light transmission amount control unit sequentially changes correction parameters for controlling the light transmission restriction unit while the display panel displays an image for luminance adjustment, thereby changing each display panel region. Sequentially changing the light transmission amount of
The display device
An instruction input receiving unit for receiving an instruction input by the viewer;
A correction parameter storage unit that stores a correction parameter that was applied at the timing indicated by the instruction input;
When the display panel displays an image for viewing, the light transmission amount control unit controls the light transmission restriction unit based on a correction parameter stored in the correction parameter storage unit, thereby The display device according to claim 19, wherein the light transmission amount for each area of the display panel is limited.
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