JP7100523B2 - 表示装置、表示システムおよび移動体 - Google Patents
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Description
本開示の一実施形態において、表示装置11は、照射器13、第1の表示パネル14、第2の表示パネル15、コントローラ16、入力部17、表示情報取得部18、および光学系19を含んで構成される。
検出装置12は、利用者の眼の位置を検出し、表示装置11の入力部17に出力する。検出装置12は、例えば、カメラを備えてよい。検出装置12は、カメラによって利用者の顔を撮影してよい。検出装置12は、カメラの撮影画像から左眼Elおよび右眼Erの少なくとも一方の位置を検出してよい。検出装置12は、1個のカメラの撮影画像から、左眼Elおよび右眼Erの少なくとも一方の位置を3次元空間の座標として検出してよい。検出装置12は、2個以上のカメラの撮影画像から、左眼Elおよび右眼Erの少なくとも一方の位置を3次元空間の座標として検出してよい。
表示装置11は、第1の表示モードにおいて、第1の表示パネル14の第1のサブピクセル21に2次元画像を表示する。2次元画像はカラー画像としうる。第1の表示モードのとき、第2の表示パネル15は、コントローラ16により、第1の表示パネル14から射出される画像光を減光または遮光しないように、第1の駆動モードで駆動される。
第2の表示モードは、利用者に対して3次元画像と視認される画像を表示するモードである。3次元画像を適切に表示するため、第1の表示パネル14から利用者の左眼Elおよび右眼Er迄の距離は、適視距離に設定される。適視距離は、表示装置11により視差画像を観察するとき、最もクロストークが少ない距離である。この場合、クロストークとは、右眼Er用に表示される画像が左眼Elに入射し、および/または、左眼El用に表示される画像が右眼Erに入射することを意味する。
本開示の一実施形態において、表示システム10および表示装置11は、2次元画像と3次元画像とを混在させて表示することができる。2次元画像と3次元画像とは、それぞれ表示装置11の一部に表示される。図10は、第1の表示パネル14および第2の表示パネル15の表示内容の一例を説明する図である。
図15は、車両等の移動体50に搭載される本開示の表示装置の一形態であるヘッドアップディスプレイ51の概略構成を示す図である。ヘッドアップディスプレイ51は、HUD(Head Up Display)ともいう。ヘッドアップディスプレイ51は、表示装置52および検出装置53を含む。検出装置53は、移動体50の運転者である利用者の左眼Elおよび右眼Erの位置を検出して表示装置52に送信する。表示装置52は、照射器54、第1の表示パネル55、第2の表示パネル56およびこれらの構成要素を制御するコントローラを含む。照射器54、第1の表示パネル55、第2の表示パネル56およびコントローラは、図1の表示装置11の照射器13、第1の表示パネル14、第2の表示パネル15およびコントローラ16に類似に構成されるので、説明を省略する。
11 表示装置
12 検出装置
13 照射器
14 第1の表示パネル
14a 液晶層
14b,14c ガラス基板
14d カラーフィルタ
15 第2の表示パネル
15a 液晶層
15b,15c ガラス基板
16 コントローラ
17 入力部
18 表示情報取得部
19 光学系
21 第1のサブピクセル
22 ピクセル
23 第2のサブピクセル
31 減光領域(第1領域)
32 透光領域(第2領域)
33 第3のサブピクセル
34 第4のサブピクセル
35 左眼可視領域
36 右眼可視領域
41 第3領域
42 第4領域
43 第5領域
44 第6領域
45 画像表示領域
46 画像非表示領域
47 第7領域
48 第8領域
50 移動体
51 ヘッドアップディスプレイ
52 表示装置
53 検出装置
54 照射器
55 第1の表示パネル
56 第2の表示パネル
57 第1の光学部材
58 第2の光学部材
59 被投影部材
60 虚像
El 左眼
Er 右眼
Claims (14)
- 利用者の左右の眼に視差を与える方向に対応する第1の方向及び該第1の方向に略直交する第2の方向に格子状に配列された複数の第1のサブピクセルを含む第1の表示パネルと、
前記第1の方向及び前記第2の方向に沿って、前記複数の前記第1のサブピクセルと等ピッチで格子状に配列された複数の第2のサブピクセルを含む第2の表示パネルと、
画像データに基づいて、前記第1のサブピクセルおよび前記第2のサブピクセルを制御するコントローラと、
前記第1の表示パネルに表示される画像を前記利用者の視野に投影する光学系と、を備え、
前記第1の表示パネルおよび前記第2の表示パネルは、
透過型の表示領域を有し、
前記第1の表示パネルの法線方向において、前記複数の第1のサブピクセルの各々は、前記第2のサブピクセルのいずれかと重ね合わさっており、
前記コントローラは、前記第1の表示パネルに2次元画像を表示する第1の表示モード、および、視差画像を表示する第2の表示モードを含む複数の表示モードの間で切り替え可能に構成され、且つ、前記コントローラは、前記第2の表示パネルの駆動モードを、前記第1の表示モードに対応する第1の駆動モード、および、前記第2の表示モードに対する第2の駆動モードを含む複数の駆動モードの間で切り替え可能に構成され、
前記コントローラは、前記第1の表示モードにおいて、
前記画像データから画像表示領域と画像非表示領域とを検出し、
前記第1の表示パネルの前記第1のサブピクセルに前記画像データに基づく画像を表示させ、
前記非表示領域に対応する前記第2のサブピクセルを、前記第2のサブピクセルの最も暗い階調とする、表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置であって、
前記コントローラは、前記第2の表示モードにおいて、
前記第1のサブピクセルに含まれる複数の第3のサブピクセルに左眼用の画像を表示させ、
前記第1のサブピクセルに含まれる前記第3のサブピクセルとは異なる複数の第4のサブピクセルに右眼用の画像を表示させ、且つ、
前記第2のサブピクセルを前記第2の駆動モードで制御し、
前記コントローラは、前記第2の駆動モードにおいて、前記第2のサブピクセルの第1領域の階調を第2のサブピクセルの第2領域の階調より暗くして、前記複数の第3のサブピクセルを通り利用者の右眼に向かう画像光の少なくとも一部を前記第1領域により減光し、且つ、前記複数の第4のサブピクセルを通り利用者の左眼に向かう画像光の少なくとも一部を前記第1領域により減光するように、前記第2のサブピクセルを制御する、表示装置。 - 請求項2に記載の表示装置であって、
前記第2領域は、
前記第1の方向および前記第2の方向に対して斜め方向に連続的に延び、
前記第1の方向に所定の間隔で周期的に並ぶ、表示装置。 - 請求項2または3に記載の表示装置であって、
前記コントローラは、前記第2の駆動モードにおいて、前記第1領域の前記階調を、前記第2のサブピクセルにおける最も暗い階調とする、表示装置。 - 請求項2乃至4のいずれか一項に記載の表示装置であって、
前記利用者の左右の眼の位置の情報の入力を受信可能な入力部を備え、
前記コントローラは、前記第2の駆動モードにおいて、前記入力部で受信した前記利用者の前記左右の眼の位置の情報に基づいて、前記第1領域の位置を変更する、表示装置。 - 請求項2乃至4のいずれか一項に記載の表示装置であって、
前記利用者の左右の眼の位置の情報の入力を受信可能な入力部を備え、
前記コントローラは、前記第2の表示モードにおいて、前記入力部で受信した前記利用者の前記左右の眼の位置の情報に基づいて、前記第3のサブピクセル及び前記第4のサブピクセルの配置を変更する、表示装置。 - 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の表示装置であって、
前記コントローラは、
前記第1の表示モードおよび前記第2の表示モードを部分的に切り替え、且つ、
前記第1の駆動モードおよび前記第2の駆動モードを部分的に切り替える、表示装置。 - 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の表示装置であって、
前記コントローラは、
前記第1の表示パネルの第3領域に前記2次元画像を表示し、
前記第1の表示パネルの前記第3領域とは異なる第4領域に前記視差画像を表示し、
前記第2の表示パネルを、前記第3領域に対応する第5領域を第1の駆動モードで制御し、前記第4領域に対応する第6領域を第2の駆動モードとで制御する、表示装置。 - 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の表示装置であって、
前記利用者の左右の眼の位置の情報の入力を受信可能な入力部を備え、
前記コントローラは、前記第1の駆動モードにおいて、前記入力部で受信した前記利用者の前記左右の眼の位置の情報に基づいて、前記画像非表示領域に対応する前記第2のサブピクセルの位置を変更する、表示装置。
- 請求項1乃至9のいずれか一項に記載の表示装置であって、
前記第1の表示パネルは、前記第1のサブピクセルに対応してカラーフィルタを備え、
前記第2の表示パネルは、カラーフィルタを有さない、表示装置。 - 利用者の左右の眼に視差を与える方向に対応する第1の方向及び該第1の方向に略直交する第2の方向に格子状に配列された複数の第1のサブピクセルを含む第1の表示パネルと、
前記第1の方向及び前記第2の方向に沿って、格子状に配列された複数の第2のサブピクセルを含む第2の表示パネルと、
画像データに基づいて、前記第1のサブピクセルおよび前記第2のサブピクセルを制御するコントローラと、
前記第1の表示パネルに表示される画像を前記利用者の視野に投影する光学系と、を備え、
前記第1の表示パネルおよび前記第2の表示パネルは、前記第1の表示パネルからの出力が前記第2の表示パネルに入射するか、または、前記第2の表示パネルからの出力が前記第1の表示パネルに入射するように配置され、
前記コントローラは、前記第1の表示パネルに2次元画像を表示する第1の表示モード、および、視差画像を表示する第2の表示モードを含む複数のモードの間で切り替え可能に構成され、且つ、前記コントローラは、前記第2の表示パネルの駆動モードを、前記第1の表示モードに対応する第1の駆動モード、および、前記第2の表示モードに対する第2の駆動モードを含む複数のモードの間で切り替え可能に構成され、
前記コントローラは、
前記第1の表示パネルの前記第1のサブピクセルのうちの一部を含む第3領域を、第1の表示モードとし、
前記第1の表示パネルの前記第1のサブピクセルのうち前記第3領域と異なる部分を含む第4領域を、第2の表示モードとし、
前記第2の表示パネルの前記第2のサブピクセルのうち、前記第3領域に対応する第5領域を、第1の駆動モードで制御し、
前記第2の表示パネルの前記第2のサブピクセルのうち、前記第4領域に対応する第6領域を、第2の駆動モードで制御し、
前記コントローラは、前記第1の表示モードにおいて、
前記画像データから画像表示領域と画像非表示領域とを検出し、
前記第1の表示パネルの前記第1のサブピクセルに前記画像データに基づく画像を表示させ、
前記非表示領域に対応する前記第2のサブピクセルを、前記第2のサブピクセルの最も暗い階調とする、表示装置。 - 請求項1乃至11のいずれか一項に記載の表示装置であって、
前記光学系は、前記利用者の視野内に前記第1の表示パネルを虚像として投影する光学系である、表示装置。 - 利用者の左右の眼に視差を与える方向に対応する第1の方向及び該第1の方向に略直交する第2の方向に格子状に配列された複数の第1のサブピクセルを含む第1の表示パネル、前記第1の方向及び前記第2の方向に沿って、前記複数の前記第1のサブピクセルと等ピッチで格子状に配列された複数の第2のサブピクセルを含む第2の表示パネル、画像データに基づいて、前記第1のサブピクセルおよび前記第2のサブピクセルを制御するコントローラ、および、前記第1の表示パネルに表示される画像を前記利用者の視野に投影する光学系を含み、前記第1の表示パネルおよび前記第2の表示パネルは、透過型の表示領域を有し、前記第1の表示パネルの法線方向において、前記複数の第1のサブピクセルの各々は、前記第2のサブピクセルのいずれかと重ね合わさっており、前記コントローラは、前記第1の表示パネルに2次元画像を表示する第1の表示モード、および、視差画像を表示する第2の表示モードを含む複数の表示モードの間で切り替え可能に構成され、且つ、前記コントローラは、前記第2の表示パネルの駆動モードを、前記第1の表示モードに対応する第1の駆動モード、および、前記第2の表示モードに対する第2の駆動モードを含む複数の駆動モードの間で切り替え可能に構成され、前記コントローラは、前記第1の表示モードにおいて、前記画像データから画像表示領域と画像非表示領域とを検出し、前記第1の表示パネルの前記第1のサブピクセルに前記画像データに基づく画像を表示させ、前記非表示領域に対応する前記第2のサブピクセルを、前記第2のサブピクセルの最も暗い階調とする、表示装置と、
前記利用者の左右の眼の位置を検出する検出装置と、
を備え、
前記コントローラは、前記第2の駆動モードにおいて、前記検出装置により検出した前記利用者の前記左右の眼の位置に基づいて、前記第1の表示パネルおよび前記第2の表示パネルの少なくとも一方を制御する、表示システム。 - 利用者の左右の眼に視差を与える方向に対応する第1の方向及び該第1の方向に略直交する第2の方向に格子状に配列された複数の第1のサブピクセルを含む第1の表示パネル、前記第1の方向及び前記第2の方向に沿って、前記複数の前記第1のサブピクセルと等ピッチで格子状に配列された複数の第2のサブピクセルを含む第2の表示パネル、画像データに基づいて、前記第1のサブピクセルおよび前記第2のサブピクセルを制御するコントローラ、および、前記第1の表示パネルに表示される画像を前記利用者の視野に投影する光学系、を含み、前記第1の表示パネルおよび前記第2の表示パネルは、透過型の表示領域を有し、前記第1の表示パネルの法線方向において、前記複数の第1のサブピクセルの各々は、前記第2のサブピクセルのいずれかと重ね合わさっており、前記コントローラは、前記第1の表示パネルに2次元画像を表示する第1の表示モード、および、視差画像を表示する第2の表示モードを含む複数の表示モードの間で切り替え可能に構成され、且つ、前記コントローラは、前記第2の表示パネルの駆動モードを、前記第1の表示モードに対応する第1の駆動モード、および、前記第2の表示モードに対する第2の駆動モードを含む複数の駆動モードの間で切り替え可能に構成され、前記コントローラは、前記第1の表示モードにおいて、前記画像データから画像表示領域と画像非表示領域とを検出し、前記第1の表示パネルの前記第1のサブピクセルに前記画像データに基づく画像を表示させ、前記非表示領域に対応する前記第2のサブピクセルを、前記第2のサブピクセルの最も暗い階調とする表示装置
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