WO2020090584A1 - 画像表示装置、画像表示システム、及び移動体 - Google Patents

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Abstract

本発明の画像表示装置(10)は、表示パネル(20)、バリアパネル(30)、投光部(40)、及びコントローラ(50)を備える。表示パネル(20)は、第1表示領域を形成するように構成され、右眼画像を第1表示領域の右眼視認領域に表示するように構成され、且つ、左眼画像を第1表示領域の左眼視認領域に表示するように構成される。バリアパネル(30)は、第1バリア領域を形成するように構成され、右眼視認領域及び左眼視認領域が第1表示領域の異なる位置となるように第1バリア領域に透光部及び減光部を形成するように構成される。投光部(40)は、第1発光領域を形成するように構成される。コントローラ(50)は、第1表示領域に位置する部分を2枚のサブフレームを含む1枚の視差画像フレームとして表示するように構成されるとともに、視差画像フレームから新たな視差画像フレームに表示を変更するタイミングを含むフレーム変更期間に、第1発光領域から出射する射出光の光量を減少させるように構成される。

Description

画像表示装置、画像表示システム、及び移動体 関連出願へのクロスリファレンス
 本出願は、日本国特許出願2018-205972号(2018年10月31日出願)の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
 本開示は、画像表示装置、画像表示システム、及び移動体に関する。
 従来、アクティブバリアによって利用者の両眼に対して視差画像を投影し、立体視を提供する画像表示装置が知られている。利用者の左眼及び右眼に投影される視差画像の有効画素数は、表示パネルの有効画素数の半分以下である。そこで、1セットで表示される偶数フレームと奇数フレームとで、利用者の左右の眼にそれぞれ投影される画像が交換されるようにアクティブバリアを駆動することによって、視差画像の有効画素数を増やす構成が知られている。この技術は、例えば、以下の論文に記載されている。
Ayuki Hayashishita, Hideki Kakeya, "Time-Division Multiplexing Parallax Barrier with Sub-Subpixel Phase Shift", SID 2018 DIGEST, P-88, 1515-1518
 本開示の一実施形態に係る画像表示装置は、投光部、表示パネル、バリアパネル、及びコントローラを備える。前記投光部は、複数の発光素子を含む。前記表示パネルは、前記投光部から光を受けるように位置し、複数のフレームを表示するように構成される。前記バリアパネルは、前記表示パネルに重なり、複数の透光部と複数の減光部とを形成するように構成される。前記表示パネルから出る画像光の少なくとも一部の進行方向は、前記複数の透光部及び前記複数の減光部によって利用者の右眼と左眼とに分けられる。前記コントローラは、前記投光部、前記表示パネル、及び前記バリアパネルを制御するように構成される。前記表示パネルは、第1表示領域及び第2表示領域を形成するように構成される。前記表示パネルは、利用者の右眼で視認される右眼画像を前記第1表示領域の右眼視認領域に表示するように構成される。前記表示パネルは、前記利用者の左眼で視認される左眼画像を前記第1表示領域の左眼視認領域に表示するように構成される。前記バリアパネルは、前記第1表示領域に対応する第1バリア領域を形成するように構成される。前記バリアパネルは、前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域が前記第1表示領域の異なる位置となるように、前記第1バリア領域に前記透光部及び前記減光部を形成するように構成される。前記投光部は、前記第1表示領域に対応する第1発光領域を形成するように構成される。前記コントローラは、連続する2枚のフレームを表示する場合、前記第1表示領域に位置する部分を、第1サブフレーム及び第2サブフレームを含む1枚の視差画像フレームとして表示するように構成される。前記コントローラは、利用者が前記1枚の視差画像フレームに含まれる前記第1サブフレーム及び前記第2サブフレームそれぞれで表示される画像を合わせて1枚の視差画像として視認するように、前記表示パネル及び前記バリアパネルを制御するように構成される。前記コントローラは、前記第1表示領域における視差画像の表示、並びに、前記第1バリア領域における前記透光部及び前記減光部の形成を、前記視差画像フレーム毎に制御するように構成される。前記コントローラは、前記視差画像フレームから新たな視差画像フレームに表示を変更するタイミングを含むフレーム変更期間に、前記第1発光領域から出射する射出光の光量を減少させるように構成される。
 本開示の一実施形態に係る画像表示システムは、画像表示装置と反射部材とを備える。前記画像表示装置は、投光部、表示パネル、バリアパネル、及びコントローラを備える。前記投光部は、複数の発光素子を含む。前記表示パネルは、前記投光部から光を受けるように位置し、複数のフレームを表示するように構成される。前記バリアパネルは、前記表示パネルに重なり、複数の透光部と複数の減光部とを形成するように構成される。前記表示パネルから出る画像光の少なくとも一部の進行方向は、前記複数の透光部及び前記複数の減光部によって利用者の右眼と左眼とに分けられる。前記コントローラは、前記投光部、前記表示パネル、及び前記バリアパネルを制御するように構成される。前記表示パネルは、第1表示領域及び第2表示領域を形成するように構成される。前記表示パネルは、利用者の右眼で視認される右眼画像を前記第1表示領域の右眼視認領域に表示するように構成される。前記表示パネルは、前記利用者の左眼で視認される左眼画像を前記第1表示領域の左眼視認領域に表示するように構成される。前記バリアパネルは、前記第1表示領域に対応する第1バリア領域を形成するように構成される。前記バリアパネルは、前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域が前記第1表示領域の異なる位置となるように、前記第1バリア領域に前記透光部及び前記減光部を形成するように構成される。前記投光部は、前記第1表示領域に対応する第1発光領域を形成するように構成される。前記コントローラは、連続する2枚のフレームを表示する場合、前記第1表示領域に位置する部分を、第1サブフレーム及び第2サブフレームを含む1枚の視差画像フレームとして表示するように構成される。前記コントローラは、利用者が前記1枚の視差画像フレームに含まれる前記第1サブフレーム及び前記第2サブフレームそれぞれで表示される画像を合わせて1枚の視差画像として視認するように、前記表示パネル及び前記バリアパネルを制御するように構成される。前記コントローラは、前記第1表示領域における視差画像の表示、並びに、前記第1バリア領域における前記透光部及び前記減光部の形成を、前記視差画像フレーム毎に制御するように構成される。前記コントローラは、前記視差画像フレームから新たな視差画像フレームに表示を変更するタイミングを含むフレーム変更期間に、前記第1発光領域から出射する射出光の光量を減少させるように構成される。前記反射部材は、前記画像光を反射し、前記利用者の左眼及び右眼に到達させる。
 本開示の一実施形態に係る移動体は、画像表示システムを搭載している。前記画像表示システムは、画像表示装置と反射部材とを備える。前記画像表示装置は、投光部、表示パネル、バリアパネル、及びコントローラを備える。前記投光部は、複数の発光素子を含む。前記表示パネルは、前記投光部から光を受けるように位置し、複数のフレームを表示するように構成される。前記バリアパネルは、前記表示パネルに重なり、複数の透光部と複数の減光部とを形成するように構成される。前記表示パネルから出る画像光の少なくとも一部の進行方向は、前記複数の透光部及び前記複数の減光部によって利用者の右眼と左眼とに分けられる。前記コントローラは、前記投光部、前記表示パネル、及び前記バリアパネルを制御するように構成される。前記表示パネルは、第1表示領域及び第2表示領域を形成するように構成される。前記表示パネルは、利用者の右眼で視認される右眼画像を前記第1表示領域の右眼視認領域に表示するように構成される。前記表示パネルは、前記利用者の左眼で視認される左眼画像を前記第1表示領域の左眼視認領域に表示するように構成される。前記バリアパネルは、前記第1表示領域に対応する第1バリア領域を形成するように構成される。前記バリアパネルは、前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域が前記第1表示領域の異なる位置となるように、前記透光部及び前記減光部を形成するように構成される。前記投光部は、前記第1表示領域に対応する第1発光領域を形成するように構成される。前記コントローラは、連続する2枚のフレームを表示する場合、前記第1表示領域に位置する部分を、第1サブフレーム及び第2サブフレームを含む1枚の視差画像フレームとして表示するように構成される。前記コントローラは、利用者が前記1枚の視差画像フレームに含まれる前記第1サブフレーム及び前記第2サブフレームそれぞれで表示される画像を合わせて1枚の視差画像として視認するように、前記表示パネル及び前記バリアパネルを制御するように構成される。前記コントローラは、前記第1表示領域における視差画像の表示、並びに、前記第1バリア領域における前記透光部及び前記減光部の形成を、前記視差画像フレーム毎に制御するように構成される。前記コントローラは、前記視差画像フレームから新たな視差画像フレームに表示を変更するタイミングを含むフレーム変更期間に、前記第1発光領域から出射する射出光の光量を減少させるように構成される。前記反射部材は、前記画像光を反射し、前記利用者の左眼及び右眼に到達させる。
一実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す側面図である。 一実施形態に係る画像表示装置の構成例を示すブロック図である。 表示パネルの構成例を示す平面図である。 バリアパネルの構成例を示す平面図である。 投光部の構成例を示す平面図である。 図5のA-A断面図である。 利用者から見た画像表示装置の見え方の一例を示す図である。 左眼画像に含まれるサブ左眼画像の一例を示す図である。 右眼画像に含まれるサブ右眼画像の一例を示す図である。 第1サブフレームにおける表示パネルの表示例を示す図である。 第2サブフレームにおける表示パネルの表示例を示す図である。 第1発光領域の制御のタイミングを表すタイミングチャートである。 第2発光領域の制御のタイミングを表すタイミングチャートである。 一実施形態に係る画像表示システムの構成例を示す図である。
 図1及び図2に示されるように、一実施形態に係る画像表示装置10は、表示パネル20と、バリアパネル30と、投光部40と、コントローラ50とを備える。
 投光部40は、表示パネル20とバリアパネル30とを介して、利用者の右眼5R及び左眼5Lに向けて光を射出するように構成される。投光部40は、利用者から見て、表示パネル20及びバリアパネル30よりも遠い側に位置する。バリアパネル30は、利用者から見て、表示パネル20よりも近い側に位置してよいし、遠い側に位置してもよい。つまり、投光部40から射出される光は、先に表示パネル20に入射してもよいし、先にバリアパネル30に入射してもよい。
 表示パネル20は、複数の画素を有する。表示パネル20は、各画素において投光部40から入射する光の透過率を制御し、利用者の眼に到達する画像光として射出するように構成される。利用者は、表示パネル20の各画素から出る画像光によって構成される画像を視認する。
 バリアパネル30は、入射してくる光の進行方向を限定するように構成される。投光部40から射出される光が先に表示パネル20に入射する場合、バリアパネル30は、表示パネル20から出る画像光の一部を減じ、他の一部を利用者の右眼5R及び左眼5Lに向けて透過するように構成される。投光部40から射出される光が先にバリアパネル30に入射する場合、バリアパネル30は、投光部40から射出される光の一部を減じ、他の一部を表示パネル20に向けて透過するように構成される。表示パネル20は、バリアパネル30によって限定された方向に進行する入射光を、画像光としてそのまま進行するように射出するように構成される。
 表示パネル20とバリアパネル30とのどちらが利用者の近くに位置するかにかかわらず、バリアパネル30は、画像光の進行方向を制御可能に構成される。バリアパネル30は、表示パネル20から出る画像光の一部を利用者の左眼5L及び右眼5Rのうち一方の眼に到達させ、画像光の他の一部を利用者の他方の眼に到達させるように構成される。つまり、バリアパネル30は、画像光の少なくとも一部の進行方向を利用者の左眼5Lと右眼5Rとに分けるように構成される。
 バリアパネル30によって限定された方向に進む画像光は、利用者の左眼5L及び右眼5Rそれぞれに異なる画像光として到達しうる。その結果、利用者は、左眼5L及び右眼5Rそれぞれで異なる画像を視認しうる。つまり、画像表示装置10は、利用者の両眼に対して視差画像を投影可能に構成される。視差画像は、利用者の左眼5L及び右眼5Rそれぞれに投影される画像であって、利用者の両眼に視差を与える画像であるとする。利用者は、左眼5Lと右眼5Rとで視差画像を見ることによって、画像を立体視できる。利用者の両眼に視差を与える方向は、視差方向とも称される。視差方向は、利用者の左眼5L及び右眼5Rが並ぶ方向に対応する。
 コントローラ50は、画像表示装置10の各構成部に接続され、各構成部を制御するように構成される。コントローラ50は、第1コントローラ51と第2コントローラ52と第3コントローラ53とを含んでよい。第1コントローラ51は、表示パネル20を制御するように構成されてよい。第2コントローラ52は、バリアパネル30を制御するように構成されてよい。第3コントローラ53は、投光部40を制御するように構成されてよい。第1コントローラ51と第2コントローラ52と第3コントローラ53とは、互いに同期するように構成されてよい。第1コントローラ51と、第2コントローラ52及び第3コントローラ53の少なくとも一方とは、同期するように構成されてよい。第1コントローラ51、第2コントローラ52及び第3コントローラ53のうち1つがマスタとなるとともに、他の2つがスレーブとなるように構成されてもよい。コントローラ50は、第1コントローラ51、第2コントローラ52及び第3コントローラ53の上位に位置づけられるように構成されてもよい。コントローラ50は、第1コントローラ51、第2コントローラ52及び第3コントローラ53を制御するように構成される上位コントローラをさらに含んでもよい。
 コントローラ50は、例えばプロセッサとして構成される。コントローラ50は、1以上のプロセッサを含んでよい。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、及び特定の処理に特化した専用のプロセッサを含んでよい。専用のプロセッサは、特定用途向けIC(ASIC:Application Specific Integrated Circuit)を含んでよい。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイス(PLD:Programmable Logic Device)を含んでよい。PLDは、FPGA(Field-Programmable Gate Array)を含んでよい。コントローラ50は、1つ又は複数のプロセッサが協働するSoC(System-on-a-Chip)、及びSiP(System In a Package)のいずれかであってよい。コントローラ50は、記憶部を備え、記憶部に各種情報、又は画像表示装置10の各構成部を動作させるためのプログラム等を格納してよい。記憶部は、例えば半導体メモリ等で構成されてよい。記憶部は、コントローラ50のワークメモリとして機能するように構成されてよい。
 表示パネル20は、利用者の左眼5Lに視認させる左眼画像23L(図8参照)と、利用者の右眼5Rに視認させる右眼画像23R(図9参照)と、利用者の両眼に視認させる平面画像24(図10参照)とを表示するように構成される。表示パネル20は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)等の液晶デバイスであってよい。表示パネル20は、有機EL(Electro-Luminescence)又は無機EL等の自発光デバイスであってもよい。表示パネル20が自発光デバイスである場合、バリアパネル30は、表示パネル20よりも利用者に近い側に位置する。
 図3に示されるように、表示パネル20は、第1表示領域21と、第2表示領域22とを形成するように構成される。表示パネル20は、第1表示領域21に、利用者の左眼5Lで視認される複数の左眼視認領域21Lと、利用者の右眼5Rで視認される複数の右眼視認領域21Rとを形成するように構成される。表示パネル20は、複数の左眼視認領域21Lに左眼画像23Lを表示し、複数の右眼視認領域21Rに右眼画像23Rを表示するように構成される。つまり、表示パネル20は、複数の左眼視認領域21Lと複数の右眼視認領域21Rとに視差画像を表示するように構成される。複数の左眼視認領域21Lと複数の右眼視認領域21Rとは、X軸方向に並んでいる。本実施形態において、視差方向は、X軸方向に対応づけられるとする。X軸方向は、水平方向又は第1方向とも称される。Y軸方向は、垂直方向又は第2方向とも称される。複数の左眼視認領域21Lと複数の右眼視認領域21Rとは、図3に例示されているように間隔をあけて位置していてもよいし、互いに隣接していてもよい。表示パネル20は、第2表示領域22に平面画像24を表示するように構成される。
 複数の左眼視認領域21L及び複数の右眼視認領域21Rは、図3に示されるように、Y軸方向に沿って延在してよいし、Y軸方向に対して所定角度で傾斜する方向に延在してもよい。言い換えれば、複数の左眼視認領域21L及び複数の右眼視認領域21Rは、視差方向に交差する方向に沿って延在してよい。複数の左眼視認領域21L及び複数の右眼視認領域21Rは、視差方向の成分を含む所定方向に沿って交互に並んでもよい。複数の左眼視認領域21Lと複数の右眼視認領域21Rとが交互に並ぶピッチは、視差画像ピッチとも称される。
 バリアパネル30は、左眼画像23Lに係る画像光を利用者の左眼5Lに到達させ、右眼画像23Rに係る画像光を利用者の右眼5Rに到達させるように構成される。バリアパネル30は、アクティブバリアとして機能するように構成される。
 図4に示されるように、バリアパネル30は、第1バリア領域31と、第2バリア領域32とを形成するように構成される。バリアパネル30が利用者から見て表示パネル20よりも近い側に位置する場合、バリアパネル30は、表示パネル20から出る画像光の透過率を制御するように構成される。第1バリア領域31は、第1表示領域21に対応し、第1表示領域21から出る画像光の透過率を制御するように構成される。バリアパネル30は、第1バリア領域31に、複数の透光部31Tと、複数の減光部31Sとを形成するように構成される。複数の透光部31Tは、表示パネル20からバリアパネル30に入射する光を透過させるように構成される。複数の透光部31Tは、第1透過率以上の透過率で光を透過させるように構成されてよい。第1透過率は、例えば100%であってよいし、100%に近い値であってよい。複数の減光部31Sは、表示パネル20からバリアパネル30に入射する光を減じるように構成される。複数の減光部31Sは、第2透過率以下の透過率で光を透過させるように構成されてよい。第2透過率は、例えば0%であってよいし、0%に近い値であってよい。第1透過率は、第2透過率よりも大きい。第1透過率は、減光部31Sを透過した光と十分なコントラストが確保できる範囲であれば、50%より小さい値、例えば、10%などであってよい。第2透過率は、透光部31Tを透過した光と十分なコントラストが確保できる範囲であれば、0%近傍より大きい値、例えば、10%などであってよい。十分なコントラストの比は、例えば100:1であってよい。
 バリアパネル30が利用者から見て表示パネル20よりも遠い側に位置する場合、バリアパネル30は、表示パネル20に入射する光の透過率を制御するように構成される。複数の透光部31Tは、表示パネル20に入射する光を透過させるように構成される。複数の減光部31Sは、表示パネル20に入射する光を減じるように構成される。このようにすることで、第1バリア領域31は、第1表示領域21に入射する光の透過率を制御するように構成される。表示パネル20から出る画像光の強度は、入射する光の強度に基づいて制御される。表示パネル20から出る画像光の進行方向は、入射する光の進行方向に基づいて制御される。
 複数の透光部31Tは、左眼画像23Lに係る画像光を利用者の左眼5Lに到達させ、右眼画像23Rに係る画像光を利用者の右眼5Rに到達させるように構成される。複数の減光部31Sは、左眼画像23Lに係る画像光を利用者の右眼5Rに到達させない又は到達させにくくするとともに、右眼画像23Rに係る画像光を利用者の左眼5Lに到達させない又は到達させにくくするように構成される。バリアパネル30は、利用者が右眼5Rで右眼画像23Rを視認する一方で、左眼5Lで右眼画像23Rを視認しない又は視認しにくくなるように構成されうる。バリアパネル30は、利用者が左眼5Lで左眼画像23Lを視認する一方で、右眼5Rで左眼画像23Lを視認しない又は視認しにくくなるように構成されうる。複数の透光部31T及び複数の減光部31Sは、左眼画像23L及び右眼画像23Rを含む視差画像に係る画像光の方向を規定するように構成される。
 複数の透光部31Tと複数の減光部31Sとは、X軸方向に交互に並ぶ。複数の透光部31Tと複数の減光部31Sとの境界は、図4に例示されているようにY軸方向に沿ってよいし、Y軸方向に対して所定角度で傾斜する方向に沿ってもよい。複数の透光部31Tと複数の減光部31Sとの境界は、視差方向に交差する方向に沿ってもよい。言い換えれば、複数の透光部31Tと複数の減光部31Sとは、視差方向の成分を含む所定方向に沿って交互に並んでよい。
 複数の透光部31T及び複数の減光部31Sの形状は、複数の左眼視認領域21L及び複数の右眼視認領域21Rの形状に基づいて決定されてよい。逆に言えば、複数の左眼視認領域21L及び複数の右眼視認領域21Rの形状は、複数の透光部31T及び複数の減光部31Sの形状に基づいて決定されてよい。
 第2バリア領域32は、第2表示領域22に対応し、第2表示領域22から出る画像光の透過率を制御するように構成される。
 バリアパネル30は、液晶シャッターで構成されてよい。液晶シャッターは、印加する電圧に基づいて光の透過率を制御可能に構成される。液晶シャッターは、複数の画素で構成され、各画素における光の透過率を制御するように構成されてよい。液晶シャッターは、光の透過率が高い領域又は光の透過率が低い領域を任意の形状に形成するように構成されうる。バリアパネル30が液晶シャッターで構成される場合、透光部31Tは、第1透過率以上の透過率を有してよい。バリアパネル30が液晶シャッターで構成される場合、減光部31Sは、第2透過率以下の透過率を有してよい。
 表示パネル20及びバリアパネル30はそれぞれ、複数の画素を有する。表示パネル20の複数の画素の配列ピッチと、バリアパネル30の複数の画素の配列ピッチとは、同じであってよいし、異なっていてもよい。本実施形態において、表示パネル20の複数の画素の配列ピッチと、バリアパネル30の複数の画素の配列ピッチとは同じであるとする。この場合、表示パネル20の各画素とバリアパネル30の各画素とが対応づけられる。バリアパネル30の各画素は、複数の透光部31T及び複数の減光部31Sのいずれかに制御されるように構成されてよい。コントローラ50は、表示パネル20の各画素の制御と、それに対応づけられるバリアパネル30の各画素の制御とを同期するように構成されてよい。互いに対応づけられる表示パネル20及びバリアパネル30の各画素の制御が同期するように構成されることによって、画質が向上しうる。
 表示パネル20は、第2表示領域22に含まれる複数の画素の少なくとも一部に、黒を表示するように構成されてもよい。黒を表示している複数の画素で形成される領域は、黒表示領域とも称される。コントローラ50は、バリアパネル30において、第2表示領域22に含まれる黒表示領域に対応する領域に複数の減光部31Sを形成させるように構成されてよい。このようにすることで、黒表示領域における画像光の透過率がより一層低くなる。その結果、黒表示領域は、利用者から見てより一層黒く見える。
 図5及び図6に示されるように、投光部40は、基板46と、基板46の面内に並ぶ複数の発光素子43とを有する。各発光素子43は、矩形格子又は斜方格子等の平面格子の格子点に位置してよい。図6に示されるように、投光部40は、各発光素子43に対応するレンズ44を有してよい。レンズ44は、各発光素子43から射出される光の進行方向を制御する。投光部40は、拡散板45を有してよい。拡散板45は、複数の発光素子43から射出される光を面内で拡散することによって、複数の発光素子43が離散的に並んでいることで発生する、面内における輝度のばらつきを低減する。
 図5に示されるように、投光部40は、第1発光領域41と、第2発光領域42とを形成するように構成される。複数の発光素子43の一部は、第1発光領域41に位置してよい。複数の発光素子43の他の一部は、第2発光領域42に位置してよい。第1発光領域41から射出される光は、第1表示領域21及び第1バリア領域31に入射するように構成される。第2発光領域42から射出される光は、第2表示領域22及び第2バリア領域32に入射するように構成される。
 投光部40は、各発光素子43の光量を独立に制御するように構成されてよい。投光部40は、各発光素子43の光量を独立に制御するように構成されることによって、面内における輝度の分布を制御可能に構成される。
 コントローラ50は、投光部40において、第2表示領域22に含まれる黒表示領域に対応する領域から出射する射出光の光量を減少させるように構成されてよい。このようにすることで、黒表示領域における画像光の光量がより一層減少する。その結果、黒表示領域は、利用者から見てより一層黒く見える。
 表示パネル20は、第3表示領域を更に形成するように構成されてよい。表示パネル20は、第3表示領域を、第1表示領域21及び第2表示領域22に関連づけるように構成されてもよいし、関連づけないように構成されてもよい。投光部40は、第3表示領域に対応する第3発光領域を形成するように構成されてよい。投光部40は、第3発光領域を、第1発光領域41及び第2発光領域42に関連づけるように構成されてもよいし、関連づけないように構成されてもよい。
 コントローラ50は、第3表示領域に含まれる各画素の透過率の制御と、第3発光領域から出射する射出光の光量の制御とを関連づけるように構成されてよい。コントローラ50は、画像の輝度が利用者から見て変化しないように、第3表示領域に含まれる各画素の透過率と、第3発光領域から出射する射出光の光量とを制御するように構成されてよい。つまり、コントローラ50は、利用者の左眼5L及び右眼5Rに到達する光量が変化しないように、第3表示領域に含まれる各画素の透過率と、第3発光領域から出射する射出光の光量とを制御するように構成されてよい。
 コントローラ50は、第3発光領域から出射する射出光の光量を減少させるとともに、第3表示領域に含まれる各画素の透過率を高めるように構成されてよい。コントローラ50は、例えば、第3発光領域から出射する射出光の光量を半分に減らす場合、第3表示領域に含まれる各画素の透過率を2倍にするように構成されてよい。コントローラ50は、所定光量より少ない光量の射出光と、所定光量の射出光とが、互いに近い光量で利用者の両眼に到達するように、第3発光領域から出射する射出光の光量に基づいて、第3表示領域に含まれる各画素の透過率を制御するように構成されてよい。このようにすることで、利用者が画像の輝度の変化を認識しにくくされつつ、投光部40における消費電力が低減されうる。コントローラ50は、発光素子43ごとに光量の制御と、その発光素子43に対応する画素の透過率の制御とを関連付けるように構成されてよい。
 図7に例示される構成において、バリアパネル30は、利用者の左眼5L及び右眼5Rと、表示パネル20との間に位置する。バリアパネル30は、利用者から見て表示パネル20より遠い側に位置してもよい。バリアパネル30は、表示パネル20に沿って位置する。バリアパネル30は、表示パネル20に重なって位置するともいえる。
 利用者の左眼5L及び右眼5Rとバリアパネル30との間の距離は、観察距離とも称され、Pとして表されている。複数の透光部31Tと複数の減光部31SとがX軸方向に交互に並ぶピッチは、バリアピッチとも称される。左眼5Lと右眼5Rとの間の距離は、眼間距離ともいい、Eとして表されている。バリアパネル30と表示パネル20との間の距離は、ギャップともいい、gとして表されている。
 表示パネル20は、第1表示領域21に、複数の透光部31Tを介して利用者の左眼5Lから視認可能な複数の左眼視認領域21Lと、複数の減光部31Sによって利用者の左眼5Lから視認できなくなっている又は視認しにくくなっている複数の左眼非視認領域22Lとを形成するように構成される。複数の左眼視認領域21Lと複数の左眼非視認領域22Lとは、X軸方向に交互に並んでいる。複数の左眼視認領域21Lと複数の左眼非視認領域22Lとの境界の位置は、複数の透光部31Tと複数の減光部31Sとの間の境界の位置と、バリアパネル30から利用者の両眼までの距離(P)と、ギャップ(g)とによって定まる。
 表示パネル20は、第1表示領域21に、複数の透光部31Tを介して利用者の右眼5Rから視認可能な複数の右眼視認領域21Rと、複数の減光部31Sによって利用者の右眼5Rから視認できなくなっている又は視認しにくくなっている複数の右眼非視認領域22Rとを形成するように構成される。複数の右眼視認領域21Rと複数の右眼非視認領域22Rとは、X軸方向に交互に並んでいる。複数の右眼視認領域21Rと複数の右眼非視認領域22Rとの境界の位置は、複数の透光部31Tと複数の減光部31Sとの間の境界の位置と、バリアパネル30から利用者の両眼までの距離(P)と、ギャップ(g)とによって定まる。
 表示パネル20は、左眼画像23Lを表示する領域が複数の左眼視認領域21Lに一致するように、視差画像を表示するように構成されてよい。表示パネル20は、右眼画像23Rを表示する領域が複数の右眼視認領域21Rに一致するように、視差画像を表示するように構成されてよい。つまり、表示パネル20は、複数の透光部31Tと複数の減光部31Sとの間の境界の位置と、バリアパネル30から利用者の両眼までの距離(P)と、ギャップ(g)とに基づいて、視差画像を表示するように構成されてよい。
 複数の左眼視認領域21Lと複数の右眼視認領域21RとがX軸方向に沿って少なくとも一部で重複する場合、左眼画像23Lの一部が右眼5Rに投影されたり、右眼画像23Rの一部が左眼5Lに投影されたりする、クロストークが発生しうる。クロストークは、利用者に対して投影される視差画像の画質を悪化させる。
 複数の左眼視認領域21Lと複数の右眼視認領域21Rとが互いに重複せずにX軸方向に交互に並ぶ場合、左眼5Lが左眼画像23Lだけを視認しうるとともに、右眼5Rが右眼画像23Rだけを視認しうる。この場合、クロストークが低減されうる。左眼5L及び右眼5Rがそれぞれ左眼画像23L及び右眼画像23Rだけを視認できる状態は、観察距離(P)が適視距離(OVD:Optical Viewing Distance)である場合に実現されうる。適視距離は、眼間距離(E)とギャップ(g)とバリアピッチと視差画像ピッチとに基づいて定まる。言い換えれば、コントローラ50は、観察距離(P)がOVDとなるように、表示パネル20とバリアパネル30とを制御するように構成されてよい。コントローラ50は、観察距離(P)がOVDとなるように、バリアパネル30における複数の透光部31T及び複数の減光部31Sの形状及び位置と、表示パネル20に表示させる右眼画像23R及び左眼画像23Lの形状及び位置とを制御するように構成されてよい。
 画像表示装置10は、利用者の眼の位置を取得するように構成されるカメラ等をさらに備えてもよい。コントローラ50は、利用者の眼の位置に基づいて、表示パネル20とバリアパネル30とを制御するように構成されてよい。コントローラ50が利用者の眼の位置に基づいて第1表示領域21と第1バリア領域31とを制御するように構成されることによって、クロストークがより一層低減されうる。コントローラ50が利用者の眼の位置に基づいて第2表示領域22と第2バリア領域32とを制御するように構成されることによって、黒表示領域が利用者から見てより一層黒く見える。
 表示パネル20は、表示する画像を逐次更新するように構成される。表示パネル20が表示画像を更新する場合、表示パネル20が動画を表示しているとみなされうる。表示パネル20は、複数のフレームを順次表示するように構成されることによって、動画を表示するように構成されうる。本実施形態において、表示パネル20の表示領域全体が1枚のフレームとみなされる。表示領域全体が1枚のフレームである場合、表示パネル20は、表示面の全面に表示する画像を順次更新するように構成されることによって、複数のフレームを順次表示するように構成される。表示パネル20が単位時間に表示するフレームの数は、フレームレートとも称される。フレームレートは、表示パネル20が1秒間に表示するフレームの数として表されてよい。
 表示パネル20は、第1表示領域21に表示する右眼画像23Rと左眼画像23Lとを含む視差画像と、第2表示領域22に表示する平面画像24とを合わせて、1枚のフレームとして表示するように構成される。
 視差画像は、図8に例示される左眼画像23Lの少なくとも一部と、図9に例示される右眼画像23Rの少なくとも一部とを含む。
 図8に例示される左眼画像23Lは、複数の第1サブ左眼画像231Lと複数の第2サブ左眼画像232Lとを含む。複数の第1サブ左眼画像231Lと複数の第2サブ左眼画像232Lとは、互いに重ならない。本実施形態において、複数の第1サブ左眼画像231Lと複数の第2サブ左眼画像232Lとは、Y軸方向に延在し、左眼画像23Lの中でX軸方向に交互に並ぶとする。複数の第1サブ左眼画像231LのX軸方向の画素数の合計は、1つの左眼画像23LのX軸方向の画素数の合計に対して、1/2以下になっているとする。複数の第2サブ左眼画像232LのX軸方向の画素数の合計は、1つの左眼画像23LのX軸方向の画素数の合計に対して、1/2以下になっているとする。言い換えると、フル画素の各左眼画像23Lは、フル画素の半分以下の画素数の、複数の第1サブ左眼画像231Lと複数の第2サブ左眼画像232Lとに分けられる。各第1サブ左眼画像231Lの画素数は、各第2サブ左眼画像232Lの画素数と異なりうる。
 図9に例示される右眼画像23Rは、複数の第1サブ右眼画像231Rと複数の第2サブ右眼画像232Rとを含む。複数の第1サブ右眼画像231Rと複数の第2サブ右眼画像232Rとは、互いに重ならない。本実施形態において、複数の第1サブ右眼画像231Rと複数の第2サブ右眼画像232Rとは、Y軸方向に延在し、右眼画像23Rの中でX軸方向に交互に並ぶものとする。複数の第1サブ右眼画像231RのX軸方向の画素数の合計は、1つの右眼画像23RのX軸方向の画素数の合計に対して、1/2以下になっているとする。複数の第2サブ右眼画像232RのX軸方向の画素数の合計は、1つの右眼画像23RのX軸方向の画素数の合計に対して、1/2以下になっているとする。言い換えると、フル画素の各右眼画像23Rは、フル画素の半分以下の画素数の、複数の第1サブ右眼画像231Rと複数の第2サブ右眼画像232Rとに分けられる。各第1サブ右眼画像231Rの画素数は、各第2サブ右眼画像232Rの画素数と異なりうる。
 複数の第1サブ左眼画像231Lと複数の第1サブ右眼画像231Rとは、互いに重ならない。このようにすることで、表示パネル20は、複数の第1サブ左眼画像231Lと複数の第1サブ右眼画像231Rとを同時に表示するように構成されうる。複数の第2サブ左眼画像232Lと複数の第2サブ右眼画像232Rとは、互いに重ならない。このようにすることで、表示パネル20は、複数の第2サブ左眼画像232Lと複数の第2サブ右眼画像232Rとを同時に表示するように構成されうる。
 図10に示されるように、コントローラ50は、表示パネル20に、複数の第1サブ左眼画像231Lと複数の第1サブ右眼画像231Rとを1枚の視差画像として第1表示領域21に含むフレームを表示させるように構成される。コントローラ50は、表示パネル20において、各第1サブ左眼画像231Lの表示領域が左眼視認領域21Lを含み、且つ、各第1サブ右眼画像231Rの表示領域が右眼視認領域21Rを含むように、バリアパネル30の第1バリア領域31を制御するように構成される。コントローラ50は、複数の第1サブ左眼画像231L及び複数の第1サブ右眼画像231Rそれぞれの表示領域が複数の左眼視認領域21L及び複数の右眼視認領域21Rと一致するように、バリアパネル30を制御するように構成されてよい。コントローラ50は、複数の左眼視認領域21L及び複数の右眼視認領域21Rが複数の第1サブ左眼画像231L及び複数の第1サブ右眼画像231Rそれぞれの表示領域を含むように、バリアパネル30を制御するように構成されてよい。
 図11に示されるように、コントローラ50は、表示パネル20に、複数の第2サブ左眼画像232Lと複数の第2サブ右眼画像232Rとを1枚の視差画像として第1表示領域21に含むフレームを表示させるように構成される。コントローラ50は、表示パネル20において、各第2サブ左眼画像232Lの表示領域が左眼視認領域21Lを含み、且つ、各第2サブ右眼画像232Rの表示領域が右眼視認領域21Rを含むように、バリアパネル30の第1バリア領域31を制御するように構成される。コントローラ50は、複数の第2サブ左眼画像232L及び複数の第2サブ右眼画像232Rそれぞれの表示領域が複数の左眼視認領域21L及び複数の右眼視認領域21Rと一致するように、バリアパネル30を制御するように構成されてよい。コントローラ50は、複数の左眼視認領域21L及び複数の右眼視認領域21Rが複数の第2サブ左眼画像232L及び複数の第2サブ右眼画像232Rそれぞれの表示領域を含むように、バリアパネル30を制御するように構成されてよい。
 利用者が図10のフレームと図11のフレームとをそれぞれ単独で見た場合、利用者は、複数の左眼画像23Lとして、複数の第1サブ左眼画像231L及び複数の第2サブ左眼画像232Lの一方を視認する。利用者が図10のフレームと図11のフレームとをそれぞれ単独で見た場合、利用者は、複数の右眼画像23Rとして、複数の第1サブ右眼画像231R及び複数の第2サブ右眼画像232Rの一方を視認する。この場合、利用者が視認する複数の左眼画像23Lそれぞれ及び複数の右眼画像23RそれぞれのX軸方向の画素数は、フル画素の1/2倍以下になっている。
 利用者が図10のフレームと図11のフレームとを合わせて見ることができる場合、利用者は、複数の第1サブ左眼画像231Lと複数の第2サブ左眼画像232Lとを合わせた1つの左眼画像23Lを視認できる。利用者が視認する1つの左眼画像23Lは、複数の第1サブ左眼画像231L及び複数の第2サブ左眼画像232Lの各々より大きな画素を有し得る。利用者が視認する1つの左眼画像23Lはフル画素とされ得る。利用者は、複数の第1サブ右眼画像231Rと複数の第2サブ右眼画像232Rとを合わせた1つの右眼画像23Rを視認できる。利用者が視認する1つの右眼画像23Rは、複数の第1サブ右眼画像231R及び複数の第2サブ右眼画像232Rの各々より大きな画素を有し得る。利用者が視認する1つの右眼画像23Rはフル画素とされ得る。
 コントローラ50は、図10のフレームと図11のフレームとを連続する2枚のフレームとして利用者に視認させるように、表示パネル20及びバリアパネル30を制御するように構成される。このようにすることで、利用者は、1枚目に表示されたフレームの残像と、2枚目に表示されているフレームの画像とを合わせて1枚の画像として視認しうる。その結果、ある実施形態において、利用者は、連続する2つのフレームを介してフル画素の1つの左眼画像23Lとフル画素の1つの右眼画像23Rとが両方とも表示されているように認識しうる。利用者の眼における残像を利用した画像の合成は、人感合成とも称される。視差画像を残像によって合成して利用者に視認させる制御は、視差画像の合成表示ともいう。
 コントローラ50は、図10のフレームと図11のフレームとを、連続する2枚のフレームとして表示する場合、第1表示領域21に位置する部分を2枚のサブフレームとして表示する。サブフレームは、視差画像を含む。図10のフレームのうち、第1表示領域21に位置する部分は、第1サブフレームとも称される。図11のフレームのうち、第1表示領域21に位置する部分は、第2サブフレームとも称される。コントローラ50は、1枚のフレームが2枚のサブフレームを含むように、フレームを表示するように構成される。つまり、コントローラ50は、第1表示領域21に連続して表示する2枚のフレームを、第1サブフレームと第2サブフレームとを含む1枚の視差画像フレームとして表示するように構成される。コントローラ50は、第1表示領域21に表示されている視差画像に合わせて、第1バリア領域31を制御するように構成されてよい。コントローラ50は、第1バリア領域31によって形成されている複数の右眼視認領域21R及び複数の左眼視認領域21Lに合わせて、第1表示領域21に表示させる視差画像を制御するように構成されてよい。
 コントローラ50は、第1サブフレームから第2サブフレームに表示を変更するタイミングにおいて、複数の第1サブ右眼画像231Rを表示していた領域に複数の第2サブ左眼画像232Lを表示するように構成されてよい。コントローラ50は、同じタイミングで、複数の第1サブ左眼画像231Lを表示していた領域に複数の第2サブ右眼画像232Rを表示するように構成されてよい。コントローラ50は、左眼画像23L及び右眼画像23Rそれぞれの表示位置がサブフレームごとに交換するように構成されうる。複数の左眼画像23Lの表示位置は、複数の左眼画像23Lの表示属性に含まれる。複数の右眼画像23Rの表示位置は、複数の右眼画像23Rの表示属性に含まれる。
 コントローラ50は、表示するフレームのうち、第2表示領域22に位置する部分に平面画像24を含む平面画像フレームを表示するように構成される。コントローラ50は、第2表示領域22に表示されている平面画像24に合わせて、バリアパネル30の第2バリア領域32を制御するように構成される。
 コントローラ50は、図10のフレームと図11のフレームとを、連続する2枚のフレームとして表示する場合、第2表示領域22に位置する部分を、連続する2枚の平面画像フレームとして制御するように構成される。
 1枚のフレームは、第1表示領域21と第2表示領域22とに同時に表示される。つまり、第1表示領域21に表示する部分におけるフレームレートと、第2表示領域22に表示する部分におけるフレームレートとは同一である。第1表示領域21に表示される視差画像フレームのサブフレームのフレームレートは、第2表示領域22に表示される平面画像フレームのフレームレートと同一である。言い換えれば、第1表示領域21に表示される視差画像フレームのフレームレートは、第2表示領域22に表示される平面画像フレームのフレームレートの1/2倍である。
 本実施形態に係る画像表示装置10は、第1表示領域21において、利用者の各々の眼にフル画素からの画像劣化が少ない視差画像を視認させうるとともに、第2表示領域22において、利用者に大きいフレームレートの平面画像24を視認させうる。その結果、画像表示装置10の画質が向上する。
 コントローラ50は、第1サブフレーム及び第2サブフレームそれぞれにおいて第1表示領域21で複数の右眼視認領域21Rが形成されるように、バリアパネル30の複数の透光部31T及び複数の減光部31Sを制御するように構成される。コントローラ50は、第1サブフレームで形成される複数の右眼視認領域21Rと第2サブフレームで形成される複数の右眼視認領域21Rとが互いに重ならないように、バリアパネル30を制御するように構成されてよい。コントローラ50は、第1サブフレーム及び第2サブフレームそれぞれにおいて第1表示領域21で複数の左眼視認領域21Lを形成するように、バリアパネル30の複数の透光部31T及び複数の減光部31Sを制御するように構成される。コントローラ50は、第1サブフレームで形成される複数の左眼視認領域21Lと第2サブフレームで形成される複数の左眼視認領域21Lとが互いに重ならないように、バリアパネル30を制御するように構成されてよい。コントローラ50は、形成された複数の右眼視認領域21R及び複数の左眼視認領域21Lに合わせて、表示パネル20に右眼画像23Rの一部及び左眼画像23Lの一部を表示させるように構成されてよい。
 本実施形態において、コントローラ50は、1枚の視差画像フレームを表示している間、新たな視差画像フレームを表示するまで、利用者の眼の位置が同じであるとして、表示パネル20及びバリアパネル30を制御するように構成されてよい。つまり、第1サブフレームと第2サブフレームとで利用者の眼の位置が異なる場合において、コントローラ50は、それぞれのサブフレームにおける眼の位置が同じであるとして、右眼視認領域21Rを形成するように構成されてよい。
 コントローラ50は、第1サブフレームに続いて同じ視差画像フレームに含まれる第2サブフレームを表示させる場合、第1サブフレームにおける複数の右眼視認領域21Rの位置に基づいて、第2サブフレームにおける複数の右眼視認領域21Rの位置を決定するように構成されてよい。この場合、コントローラ50は、利用者の眼の位置に基づかずに、複数の右眼視認領域21Rの位置を決定するように構成される。
 コントローラ50は、第2サブフレームに続いて新たな視差画像フレームの第1サブフレームを表示させる場合、第2サブフレームにおける複数の右眼視認領域21Rの位置に基づかず、第1サブフレームにおける複数の右眼視認領域21Rの位置を決定するように構成されてよい。この場合、コントローラ50は、直前に表示していた第2サブフレームにおける複数の右眼視認領域21Rの位置に基づかず、利用者の眼の位置に基づいて、複数の右眼視認領域21Rの位置を決定するように構成される。
 仮に、第1サブフレームと第2サブフレームとで利用者の眼の位置が異なる場合において、それぞれのサブフレームにおける眼の位置に基づいて複数の右眼視認領域21Rが形成されるとする。この場合、第1サブフレームで表示される複数の第1サブ右眼画像231R、及び、第2サブフレームで表示される複数の第2サブ右眼画像232Rの少なくとも一方は、複数の右眼視認領域21Rに対してずれて表示される現象が起こりうる。この現象は、複数の第1サブ右眼画像231Rと複数の第2サブ右眼画像232Rとが互いに重ならないことに起因する。この現象が発生した場合、クロストークが発生する。
 利用者の眼の位置の変化に応じて、複数の第2サブ右眼画像232Rが変更される場合、複数の第1サブ右眼画像231Rと複数の第2サブ右眼画像232Rとが少なくとも一部で重複する。その結果、利用者から見た1つの右眼画像23Rの画質が低下する。
 ここまで、右眼5Rに関する説明として、複数の右眼視認領域21Rにおける複数の右眼画像23Rの表示態様が説明されてきたが、複数の左眼視認領域21Lにおける複数の左眼画像23Lの表示態様は、右眼5Rに関する説明と同一又は類似に説明されうる。
 本実施形態に係る画像表示装置10によれば、1枚の視差画像フレームが表示されている間、利用者の眼の位置が同じであるものとして制御される。このようにすることで、クロストークが発生しにくくなるとともに、利用者から見た画像の質が低下しにくくなる。
 コントローラ50は、第1表示領域21に位置する部分を、第1サブフレームと第2サブフレームとを含む1枚の視差画像フレームとして表示する。コントローラ50は、第1表示領域21に対応する第1発光領域41を、視差画像フレームの変更に合わせて制御するように構成される。つまり、コントローラ50は、第1発光領域41を視差画像フレーム毎に制御するように構成される。コントローラ50は、図12に示されるように、各視差画像フレームをP1及びP2で表される2つの期間に分けて、第1発光領域41を制御するように構成されてよい。図12において、期間が右方向に位置するほど、時刻が進んでいるとする。P1で表される期間は、第1サブフレームの開始から終了までの期間と、第2サブフレームの開始から所定の時間が経過するまでの期間とを含む。P2で表される期間は、P1で表される期間の終了から第2サブフレームの終了までの期間を含み、表示中の視差画像フレームから新たな視差画像フレームへの変更のタイミングを含む。P2で表される期間は、フレーム変更期間とも称される。コントローラ50は、1枚の視差画像フレームを表示している期間をP1で表される期間と、P2で表される期間とに分けて、第1発光領域41を制御するように構成されてよい。
 コントローラ50は、P1で表される期間において、第1発光領域41から出射する射出光の光量を、第1表示領域21の表示に合わせた第1光量にするように構成される。コントローラ50は、P2で表される期間において、第1発光領域41から出射する射出光の光量を、第1光量よりも少ない第2光量にするように構成されることによって、第1表示領域21の全体の輝度を暗くするように構成されてよい。コントローラ50は、P2で表される期間において、第1発光領域41から光を射出させないように構成されることによって、第1表示領域21の全体を黒表示にするように構成されてよい。P2で表される期間に付されている斜線のハッチングは、第1表示領域21の全体が黒表示にされたり、第1表示領域21の全体の輝度が低くされたりすることに対応している。全体の輝度が低くされている表示状態は、低輝度表示とも称される。
 コントローラ50は、P2で表される期間の制御を終了し、1つの視差画像フレームの表示を終了するように構成される。コントローラ50は、新たにP1で表される期間の制御を開始し、新たな視差画像フレームを表示するように構成される。表示される視差画像フレームが切り替えられるタイミングの前に、第1表示領域21の全体が黒表示にされたり、低輝度表示にされたりすることによって、利用者は、切り替えられる前に表示されていたフレームの残像を感じにくくなる。その結果、画質が向上する。
 コントローラ50は、第1サブフレームから第2サブフレームへ切り替えられるタイミングにおいて、第1発光領域41から出射する射出光の光量を減少させないように構成されるとともに、第1発光領域41から光を射出させたままとするように構成される。このようにすることで、利用者は、第1サブフレームで表示されていた画像の残像を感じやすくなる。このようにすることで、利用者は、第1サブフレームの残像と、第2サブフレームで表示されている実像とを合成した、フル画素の右眼画像23R及び左眼画像23Lを両方とも視認しているように感じる。その結果、画質が向上する。
 コントローラ50は、視差画像フレームを2つに分けた期間毎に投光部40から出射する射出光の輝度を制御するように構成される。このようにすることで、コントローラ50は、利用者がサブフレーム間の残像を感じやすくなる状況を生成するように構成されるとともに、利用者が視差画像フレーム間の残像を感じにくくなる状況を生成するように構成される。その結果、画質が向上する。
 コントローラ50は、第2表示領域22に位置する部分に平面画像24を含む平面画像フレームを表示するように構成される。コントローラ50は、第2表示領域22に対応する第2発光領域42を、平面画像フレームの変更に合わせて制御するように構成される。つまり、コントローラ50は、第2発光領域42を平面画像フレーム毎に制御するように構成される。コントローラ50は、図13に示されるように、各平面画像フレームをP3で表される期間と、P4で表される期間とに分けて、第2発光領域42を制御するように構成されてよい。図13において、期間が右方向に位置するほど、時刻が進んでいるとする。P3で表される期間は、平面画像フレームの開始から所定の時間が経過するまでの期間に対応する。P4で表される期間は、P3で表される期間の終了から平面画像フレームの終了までの期間に対応し、表示中の平面画像フレームから新たな平面画像フレームへの変更のタイミングを含む。
 コントローラ50は、P3で表される期間において、第2発光領域42から出射する射出光の光量を、第2表示領域22の表示に合わせた第3光量にするように構成される。コントローラ50は、P4で表される期間において、第2発光領域42から出射する射出光の光量を、第3光量よりも少ない第4光量にするように構成されることによって、第2表示領域22の全体を低輝度表示にするように構成されてよい。コントローラ50は、P4で表される期間において、第2発光領域42から光を射出させないように構成されることによって、第2表示領域22の全体を黒表示にするように構成されてよい。P4で表される期間に付されている斜線のハッチングは、第2表示領域22の全体が黒表示にされたり、低輝度表示にされたりすることに対応している。
 コントローラ50は、P4で表される期間の制御を終了し、1つの平面画像フレームの表示を終了するように構成される。コントローラ50は、新たにP3で表される期間の制御を開始し、新たな平面画像フレームを表示するように構成される。表示される平面画像フレームが切り替えられるタイミングの前に、第2表示領域22の全体が黒表示にされたり、低輝度表示にされたりすることによって、利用者は、切り替えられる前に表示されていたフレームの残像を感じにくくなる。その結果、画質が向上する。
 コントローラ50は、平面画像フレームを2つに分けた期間毎に投光部40から出射する射出光の輝度を制御するように構成されることによって、利用者が平面画像フレーム間の残像を感じにくくなる状況を生成するように構成され得る。その結果、画質が向上する。
 第2発光領域42を制御するP3で表される期間は、第1発光領域41を制御するP1で表される期間に含まれる。第2発光領域42を制御するP4で表される期間は、第1発光領域41を制御するP2で表される期間と一致したり、P1で表される期間に含まれたりする。P4で表される期間が2つある場合、1つの期間はP2で表される期間と一致する。他の1つの期間は、P1で表される期間に含まれる。P4で表される期間は、平面画像フレーム変更期間とも称される。
 コントローラ50は、フレーム変更期間において、第1表示領域21の全体を黒表示又は低輝度表示にするように構成されるとともに、第2表示領域22の全体を黒表示又は低輝度表示にするように構成される。コントローラ50は、サブフレーム変更期間において、第1表示領域21を黒表示にも低輝度表示にもしないように構成されるものの、第2表示領域22の全体を黒表示又は低輝度表示にするように構成される。このようにすることで、利用者がサブフレーム間の残像を感じやすくなるとともに、利用者が視差画像フレーム間及び平面画像フレーム間の残像を感じにくくなる。その結果、画質が向上する。
 コントローラ50は、P2及びP4それぞれで表される期間において、第1表示領域21及び第2表示領域22の全体を黒表示又は低輝度表示にするように構成される。第1表示領域21及び第2表示領域22の全体が黒表示又は低輝度表示とされている間、利用者は、黒い画像又は低い輝度の画像を視認する。黒表示又は低輝度表示によって、利用者から見た画像の輝度は、1つの視差画像フレーム内、又は、1つの平面画像フレーム内でも、時間の経過とともに変化する。この場合、1つの視差画像フレーム内、又は、1つの平面画像フレーム内における画像の輝度の時間平均値は低下する。つまり、利用者から見た画像の輝度は、全体として低下する。黒表示又は低輝度表示とされる時間が短縮されることによって、利用者から見た画像の輝度が高められる。P2及びP4それぞれで表される期間が短縮されることによって、黒表示又は低輝度表示とされる期間が短縮される。このようにすることで、1つの視差画像フレーム内、又は、1つの平面画像フレーム内における画像の輝度の時間平均値が増加する。その結果、利用者から見た画像の輝度が高められる。
 比較例に係る装置において、表示パネル20は、利用者がフレーム間の残像を感じにくくなるように、1つのフレームを表示している間の所定期間において黒を表示するように構成される。比較例において、表示パネル20は、各画素を中間階調で制御するように構成される。黒表示から中間階調へ変更する制御に対する画素の応答速度は、投光部40から出射する射出光の光量を増加させたり減少させたりする速度よりも遅い。その結果、比較例に係る装置において、黒表示とされる期間は短縮されにくい。言い換えれば、本実施形態に係る画像表示装置10は、比較例に係る装置に対して、画素が黒表示とされる期間を短縮しやすい。その結果、本実施形態に係る画像表示装置10は、比較例に係る装置に対して、画像の輝度をより一層高めうる。
 コントローラ50は、第1発光領域41から出射する射出光の光量と、第2発光領域42から出射する射出光の光量とを異ならせるように構成されてよい。コントローラ50は、例えば、図12のP1で表される期間と、図13のP4で表される期間とが重複している期間において、第1発光領域41から出射する射出光の光量と、第2発光領域42から出射する射出光の光量とを異ならせるように構成される。
 コントローラ50は、図12のP1で表される期間と、図13のP3で表される期間とが重複している期間においても、第1発光領域41から出射する射出光の光量と、第2発光領域42から出射する射出光の光量とを異ならせるように構成されてよい。
 コントローラ50は、第1発光領域41から出射する射出光の光量を、第2発光領域42から出射する射出光の光量よりも多くするように構成されてよい。コントローラ50は、第1発光領域41から出射する射出光の光量を、第2発光領域42から出射する射出光の光量の2倍の光量に近づけるように構成されてよい。このようにすることで、第1表示領域21において2つのサブフレームを合成して表示される1つの視差画像フレームの輝度が、第2表示領域22において表示される平面画像フレームの輝度に近づけられうる。その結果、利用者は、視差画像と平面画像24との間の輝度の差を感じにくくなる。
 図14に示されるように、一実施形態に係る画像表示システム1は、画像表示装置10と、反射部材60とを備える。画像表示システム1は、画像表示装置10に画像を表示させ、その画像光を射出する。画像光は、破線で示されている経路62に沿って、反射部材60で反射し、利用者の左眼5L及び右眼5Rに到達する。画像光が利用者の眼に入射することによって、利用者は、画像表示装置10に表示されている画像を視認しうる。利用者は、反射部材60で反射された画像光を視認することによって、画像表示装置10に表示される画像を虚像10Qとして視認する。虚像10Qは、利用者の左眼5L及び右眼5Rと反射部材60とを結ぶ経路62を、反射部材60の反対側に延長した経路の先に位置する。画像表示システム1は、ヘッドアップディスプレイ(HUD:Head Up Display)であってもよい。画像表示システム1及び画像表示装置10は、利用者に直視されることによって、利用者に立体視を提供してもよい。
 利用者は、画像表示システム1の反射部材60を視認する場合、虚像10Qと、反射部材60を透過して見える背景とを視認しうる。つまり、利用者から見て、虚像10Qは、背景に重畳して表示されているように見える。虚像10Qの輝度が背景の輝度よりも高い場合、利用者は背景を視認しにくい。虚像10Qの輝度が背景の輝度よりも低い場合、利用者は背景を視認しやすい。
 コントローラ50は、第2発光領域42から出射する射出光の光量を、第1発光領域41から出射する射出光の光量よりも増やすように構成されてよい。このようにすることで、第2表示領域22に表示される平面画像24の輝度が高くなる。その結果、利用者は、平面画像24が表示されている領域において、背景を視認しにくくなる。利用者は、背景の影響を受けずに平面画像24を視認しうる。
 本実施形態に係る画像表示システム1は、移動体に搭載されてよい。画像表示システム1が移動体に搭載される場合、画像表示システム1の利用者は、移動体の運転者若しくは操作者、又は、同乗者であってよい。画像表示システム1が移動体に搭載される場合、画像表示システム1の構成の一部は、移動体が備える他の装置、部品と兼用されてよい。例えば、移動体のウインドシールドは、画像表示システム1の構成の一部として兼用されてよい。例えば図1に示されている反射部材60は、移動体のウインドシールドによって置き換えられてよい。
 本開示における「移動体」には、車両、船舶、航空機を含む。本開示における「車両」には、自動車および産業車両を含むが、これに限られず、鉄道車両および生活車両、滑走路を走行する固定翼機を含めてよい。自動車は、乗用車、トラック、バス、二輪車、およびトロリーバス等を含むがこれに限られず、道路上を走行する他の車両を含んでよい。産業車両は、農業および建設向けの産業車両を含む。産業車両には、フォークリフト、およびゴルフカートを含むがこれに限られない。農業向けの産業車両には、トラクター、耕耘機、移植機、バインダー、コンバイン、および芝刈り機を含むが、これに限られない。建設向けの産業車両には、ブルドーザー、スクレーバー、ショベルカー、クレーン車、ダンプカー、およびロードローラを含むが、これに限られない。車両は、人力で走行するものを含む。なお、車両の分類は、上述に限られない。例えば、自動車には、道路を走行可能な産業車両を含んでよく、複数の分類に同じ車両が含まれてよい。本開示における船舶には、マリンジェット、ボート、タンカーを含む。本開示における航空機には、固定翼機、回転翼機を含む。
 本開示に係る構成は、以上説明してきた実施形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形又は変更が可能である。例えば、各構成部等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部等を1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
 本開示に係る構成を説明する図は、模式的なものである。図面上の寸法比率等は、現実のものと必ずしも一致しない。
 本開示において「第1」及び「第2」等の記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第1」及び「第2」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第1領域は、第2領域と識別子である「第1」と「第2」とを交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第1」及び「第2」等の識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。
 本開示において、X軸、Y軸、及びZ軸は、説明の便宜上設けられたものであり、互いに入れ替えられてよい。本開示に係る構成は、X軸、Y軸、及びZ軸によって構成される直交座標系を用いて説明されてきた。本開示に係る各構成の位置関係は、直交関係にあると限定されるものではない。
 1 画像表示システム
 5L、5R 左眼、右眼
 10 画像表示装置
 10Q 虚像
 20 表示パネル
 21、22 第1表示領域、第2表示領域
 21L、21R 左眼視認領域、右眼視認領域
 22L、22R 左眼非視認領域、右眼非視認領域
 23L、23R 左眼画像、右眼画像
 231L、231R 第1サブ左眼画像、第1サブ右眼画像
 232L、232R 第2サブ左眼画像、第2サブ右眼画像
 24 平面画像
 30 バリアパネル
 31 第1バリア領域
 31T 透光部
 31S 減光部
 32 第2バリア領域
 40 投光部
 41 第1発光領域
 42 第2発光領域
 43 発光素子
 44 レンズ
 45 拡散板
 46 基板
 50 コントローラ
 51、52、53 第1コントローラ、第2コントローラ、第3コントローラ
 60 反射部材
 62 経路

Claims (15)

  1.  複数の発光素子を含む投光部と、
     前記投光部から光を受けるように位置し、複数のフレームを表示するように構成される表示パネルと、
     前記表示パネルに重なり、複数の透光部と複数の減光部とを形成するように構成されるバリアパネルと、
     前記投光部、前記表示パネル、及び前記バリアパネルを制御するように構成されるコントローラとを備え、
     前記表示パネルから出る画像光の少なくとも一部の進行方向は、前記複数の透光部及び前記複数の減光部によって利用者の右眼と左眼とに分けられ、
     前記表示パネルは、
      第1表示領域を形成するように構成され、
      利用者の右眼で視認される右眼画像を前記第1表示領域の右眼視認領域に表示するように構成され、且つ、前記利用者の左眼で視認される左眼画像を前記第1表示領域の左眼視認領域に表示するように構成され、
     前記バリアパネルは、
      前記第1表示領域に対応する第1バリア領域を形成するように構成され、
      前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域が前記第1表示領域の異なる位置となるように、前記第1バリア領域に前記透光部及び前記減光部を形成するように構成され、
     前記投光部は、前記第1表示領域に対応する第1発光領域を形成するように構成され、
     前記コントローラは、
      連続する2枚のフレームを表示する場合、前記第1表示領域に位置する部分を、第1サブフレーム及び第2サブフレームを含む1枚の視差画像フレームとして表示するように構成され、
      利用者が前記1枚の視差画像フレームに含まれる前記第1サブフレーム及び前記第2サブフレームそれぞれで表示される画像を合わせて1枚の視差画像として視認するように、前記第1表示領域における視差画像の表示、並びに、前記第1バリア領域における前記透光部及び前記減光部の形成を、前記視差画像フレーム毎に制御するように構成され、
      前記視差画像フレームから新たな視差画像フレームに表示を変更するタイミングを含むフレーム変更期間に、前記第1発光領域から出射する射出光の光量を減少させるように構成される、画像表示装置。
  2.  前記コントローラは、
      前記第1表示領域に、前記第1サブフレームに続いて前記第2サブフレームを表示させる場合、前記第1サブフレームにおける前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域それぞれの位置に基づいて、前記第2サブフレームにおける前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域それぞれの位置を決定するように構成され、
      前記第1表示領域に、前記第2サブフレームに続いて前記第1サブフレームを表示させる場合、直前に表示させていた前記第2サブフレームにおける前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域それぞれの位置に基づかず、利用者の眼の位置に基づいて、前記前記第2サブフレームにおける前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域それぞれの位置を決定するように構成される、請求項1に記載の画像表示装置。
  3.  前記表示パネルは、利用者の両眼に視認させる平面画像を表示する第2表示領域を更に形成するように構成され、
     前記投光部は、前記第2表示領域に対応する第2発光領域を更に形成するように構成され、
     前記バリアパネルは、
      前記第2表示領域に対応する第2バリア領域を更に形成するように構成され、
      前記第2表示領域に表示されている前記平面画像に合わせて、前記第2バリア領域に前記透光部及び前記減光部を形成するように構成され、
     前記コントローラは、
      前記連続する2枚のフレームを表示する場合、前記第2表示領域に位置する部分を、2枚の平面画像フレームとして表示するように構成され、
      前記第2表示領域における平面画像の表示、並びに、前記第2バリア領域における前記透光部及び前記減光部の形成を、前記平面画像フレーム毎に制御するように構成され、
     前記視差画像フレームに含まれるサブフレームのフレームレート、及び、前記平面画像フレームのフレームレートは、同一となるように構成され、
     前記コントローラは、前記第1表示領域において前記第1サブフレームから前記第2サブフレームに表示を変更するタイミングを含むサブフレーム変更期間に、前記第1発光領域の光量を減少させないものの、前記第2発光領域の光量を減少させるように構成される、請求項1又は2に記載の画像表示装置。
  4.  前記コントローラは、前記第1発光領域から出射する射出光の光量と、前記第2発光領域から出射する射出光の光量とを異ならせるように構成される、請求項3に記載の画像表示装置。
  5.  前記コントローラは、前記第1発光領域から出射する射出光の光量を、前記第2発光領域から出射する射出光の光量よりも多くするように構成される、請求項4に記載の画像表示装置。
  6.  前記コントローラは、前記第1発光領域から出射する射出光の光量を、前記第2発光領域から出射する射出光の光量の2倍の光量に近づけるように構成される、請求項5に記載の画像表示装置。
  7.  前記コントローラは、前記第2発光領域から出射する射出光の光量を、前記第1発光領域から出射する射出光の光量よりも多くするように構成される、請求項4に記載の画像表示装置。
  8.  前記表示パネルは、前記第2表示領域の少なくとも一部に、黒表示領域を形成するように構成され、
     前記コントローラは、前記第2発光領域のうち前記黒表示領域に対応する領域から出射する射出光の光量を減少させるように構成される、請求項3乃至7のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  9.  前記表示パネルは、前記第2表示領域の少なくとも一部に、黒表示領域を形成するように構成され、
     前記コントローラは、前記バリアパネルに、前記第2バリア領域のうち前記黒表示領域に対応する領域に前記減光部を形成させるように構成される、請求項3乃至8のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  10.  前記コントローラは、前記平面画像フレーム毎に、利用者の眼の位置に基づいて、前記第2バリア領域における前記透光部及び前記減光部の形成を制御するように構成される、請求項9に記載の画像表示装置。
  11.  前記右眼画像は、前記第1サブフレームで表示される第1サブ右眼画像と、前記第2サブフレームで表示される第2サブ右眼画像とを含み、
     前記左眼画像は、前記第1サブフレームで表示され、前記第1サブ右眼画像と重ならない第1サブ左眼画像と、前記第2サブフレームで表示され、前記第2サブ右眼画像と重ならない第2サブ左眼画像とを含み、
     前記コントローラは、
      前記第1サブフレームから前記第2サブフレームに表示を変更するタイミングにおいて、前記第1サブ右眼画像を表示していた領域に前記第2サブ左眼画像を表示するように構成され、
      前記第1サブ左眼画像を表示していた領域に前記第2サブ右眼画像を表示するように構成される、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  12.  前記表示パネルは、第3表示領域を形成するように構成され、
     前記投光部は、前記第3表示領域に対応する第3発光領域を形成するように構成され、
     前記コントローラは、前記第3発光領域から出射する射出光の光量を減少させるとともに、前記第3表示領域における透過率を高めるように構成される、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  13.  前記コントローラは、前記表示パネルを制御する第1コントローラと、前記バリアパネルを制御する第2コントローラと、前記投光部を制御する第3コントローラとを含み、
     前記第1コントローラと、前記第2コントローラ及び前記第3コントローラの少なくとも一方とは、同期するように構成される、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  14.  複数の発光素子を含む投光部と、
     前記投光部から光を受けるように位置し、複数のフレームを表示するように構成される表示パネルと、
     前記表示パネルに重なり、複数の透光部と複数の減光部とを形成するように構成されるバリアパネルと、
     前記投光部、前記表示パネル、及び前記バリアパネルを制御するように構成されるコントローラと
    を備える画像表示装置と、
     反射部材と
    を含み、
     前記表示パネルから出る画像光の少なくとも一部の進行方向は、前記複数の透光部及び前記複数の減光部によって利用者の右眼と左眼とに分けられ、
     前記表示パネルは、
      第1表示領域を形成するように構成され、
      利用者の右眼で視認される右眼画像を前記第1表示領域の右眼視認領域に表示するように構成され、且つ、前記利用者の左眼で視認される左眼画像を前記第1表示領域の左眼視認領域に表示するように構成され、
     前記バリアパネルは、
      前記第1表示領域に対応する第1バリア領域を形成するように構成され、
      前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域が前記第1表示領域の異なる位置となるように、前記第1バリア領域に前記透光部及び前記減光部を形成するように構成され、
     前記投光部は、前記第1表示領域に対応する第1発光領域を形成するように構成され、
     前記コントローラは、
      連続する2枚のフレームを表示する場合、前記第1表示領域に位置する部分を、第1サブフレーム及び第2サブフレームを含む1枚の視差画像フレームとして表示するように構成され、
      利用者が前記1枚の視差画像フレームに含まれる前記第1サブフレーム及び前記第2サブフレームそれぞれで表示される画像を合わせて1枚の視差画像として視認するように、前記第1表示領域における視差画像の表示、並びに、前記第1バリア領域における前記透光部及び前記減光部の形成を、前記視差画像フレーム毎に制御するように構成され、
      前記視差画像フレームから新たな視差画像フレームに表示を変更するタイミングを含むフレーム変更期間に、前記第1発光領域から出射する射出光の光量を減少させるように構成され、
     前記反射部材は、前記画像光を反射し、前記利用者の左眼及び右眼に到達させる
    画像表示システム。
  15.  複数の発光素子を含む投光部と、
     前記投光部から光を受けるように位置し、複数のフレームを表示するように構成される表示パネルと、
     前記表示パネルに重なり、複数の透光部と複数の減光部とを形成するように構成されるバリアパネルと、
     前記投光部、前記表示パネル、及び前記バリアパネルを制御するように構成されるコントローラと
    を備える画像表示装置と、
     反射部材と
    を含み、
     前記表示パネルから出る画像光の少なくとも一部の進行方向は、前記複数の透光部及び前記複数の減光部によって利用者の右眼と左眼とに分けられ、
     前記表示パネルは、
      第1表示領域を形成するように構成され、
      利用者の右眼で視認される右眼画像を前記第1表示領域の右眼視認領域に表示するように構成され、且つ、前記利用者の左眼で視認される左眼画像を前記第1表示領域の左眼視認領域に表示するように構成され、
     前記バリアパネルは、
      前記第1表示領域に対応する第1バリア領域を形成するように構成され、
      前記右眼視認領域及び前記左眼視認領域が前記第1表示領域の異なる位置となるように、前記第1バリア領域に前記透光部及び前記減光部を形成するように構成され、
     前記投光部は、前記第1表示領域に対応する第1発光領域を形成するように構成され、
     前記コントローラは、
      連続する2枚のフレームを表示する場合、前記第1表示領域に位置する部分を、第1サブフレーム及び第2サブフレームを含む1枚の視差画像フレームとして表示するように構成され、
      利用者が前記1枚の視差画像フレームに含まれる前記第1サブフレーム及び前記第2サブフレームそれぞれで表示される画像を合わせて1枚の視差画像として視認するように、前記第1表示領域における視差画像の表示、並びに、前記第1バリア領域における前記透光部及び前記減光部の形成を、前記視差画像フレーム毎に制御するように構成され、
      前記視差画像フレームから新たな視差画像フレームに表示を変更するタイミングを含むフレーム変更期間に、前記第1発光領域から出射する射出光の光量を減少させるように構成され、
     前記反射部材は、前記画像光を反射し、前記利用者の左眼及び右眼に到達させる
    画像表示システムを搭載している移動体。
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