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WO2022149599A1 - ３次元表示装置 - Google Patents

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WO2022149599A1
WO2022149599A1 PCT/JP2022/000269 JP2022000269W WO2022149599A1 WO 2022149599 A1 WO2022149599 A1 WO 2022149599A1 JP 2022000269 W JP2022000269 W JP 2022000269W WO 2022149599 A1 WO2022149599 A1 WO 2022149599A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
image
eye
light
pitch
barrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2022/000269
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English (en)
French (fr)
Inventor
薫 草深
秀也 高橋
五郎 濱岸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
University Public Corporation Osaka
Original Assignee
Kyocera Corp
University Public Corporation Osaka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp, University Public Corporation Osaka filed Critical Kyocera Corp
Priority to US18/271,115 priority Critical patent/US20240089422A1/en
Priority to EP22736767.9A priority patent/EP4276523A1/en
Priority to CN202280009012.3A priority patent/CN116685897A/zh
Publication of WO2022149599A1 publication Critical patent/WO2022149599A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/30—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving parallax barriers
    • G02B30/31—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving parallax barriers involving active parallax barriers
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N13/383—Image reproducers using viewer tracking for tracking with gaze detection, i.e. detecting the lines of sight of the viewer's eyes

Definitions

  • the present disclosure relates to a three-dimensional display device capable of displaying a three-dimensional image with high quality.
  • Patent Document 1 An example of the prior art is described in Patent Document 1.
  • the three-dimensional display device of the present disclosure includes a display panel, a barrier panel, a position detection unit, and a control unit.
  • the display panel has a plurality of subpixels.
  • the plurality of subpixels are arranged along a first direction and a second direction intersecting the first direction.
  • the plurality of subpixels are configured to emit image light.
  • the barrier panel overlaps the display panel in the optical path of the image light.
  • the barrier panel has a plurality of shutter cells.
  • the plurality of shutter cells are arranged along the first direction and the second direction.
  • the plurality of shutter cells are configured to be switchable to either a light-transmitting region through which light is transmitted and a light-shielding region in which the light is blocked.
  • the position detection unit detects the position of at least one of the first eye and the second eye of the observer, and position detection information including a position along the optical path and a position along the parallax direction corresponding to the first direction. Is configured to output.
  • the control unit is configured to control the display panel and the barrier panel. Bp is the barrier pitch in which the translucent portion and the light-shielding portion are regularly arranged when viewed from the observation distance.
  • the control unit having the image pitch of a pair of adjacent right-eye images and left-eye images as k when viewed from the observation distance is based on the position detection information of an observer existing at a position away from the observation distance.
  • the image pitch k is configured to be controllably increased by at least one dot to reduce the cumulative error.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of the configuration of the three-dimensional display device 100 according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the three-dimensional display device 100.
  • FIG. 3 is a front view showing an example of the configuration of the display panel.
  • FIG. 4 is a front view showing an example of the configuration of the barrier panel.
  • FIG. 5 is a diagram showing the positional relationship between the observer, the barrier panel, and the display panel.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the pixel number assignment of the barrier panel.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the derivation of the image cycle pitch.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the image cycle pitch method.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of the configuration of the three-dimensional display device 100 according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the three-dimensional display device 100.
  • FIG. 3 is a front
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the pattern formation position due to the lateral movement of the observer.
  • FIG. 10 is a diagram showing changes in the cycle pitch due to the movement of the observer in the front-back direction.
  • FIG. 11 is a diagram showing subpixels observed when the observer approaches from a suitable viewing distance.
  • FIG. 12 is a diagram showing subpixels observed when the observer is away from the optimum viewing distance.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram when processing the subpixels observed at the same time as a right eye image.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a barrier pitch switching reference.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining a barrier pitch switching reference.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the relationship between the barrier pitch switching reference and crosstalk.
  • FIG. 17 is a diagram showing the difference in the followability of the three-dimensional display image with respect to the movement of the observer in the front-back direction.
  • Patent Document 1 proposes a three-dimensional display device in which a suitable viewing distance is shortened by changing the thickness of two opposing base materials in a barrier panel.
  • the barrier pitch in the barrier panel and the image pitch in the display panel are configured to approach the optimum values in order to improve the image quality of the three-dimensional image.
  • the barrier panel and the barrier panel are manufactured as dedicated panels, the image quality deteriorates due to the cumulative error between the barrier pitch and the image pitch according to the observation distance. Therefore, conventionally, there has been a demand for a technique capable of displaying a high-quality three-dimensional image by eliminating the deterioration of the image quality due to the cumulative error.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of the configuration of the three-dimensional display device 100 according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the three-dimensional display device 100.
  • the three-dimensional display device 100 of the present embodiment includes a display panel 10, a barrier panel 20, and a control unit 30.
  • the display panel 10 and the barrier panel 20 are located so as to overlap each other.
  • the display panel 10 may be realized by a display device such as a transmissive liquid crystal panel, an organic EL panel, or an inorganic EL panel.
  • the display panel 10 has a display surface 10A, and is configured to display a parallax image on the display surface 10A.
  • the parallax image includes a left eye image and a right eye image having a parallax with respect to the left eye image.
  • FIG. 3 is a front view showing an example of the configuration of the display panel 10.
  • the left eye image and the right eye image are also referred to as a first image and a second image, respectively.
  • the area for displaying the left eye image visually recognized by the observer's left eye 5L is the left eye image area PgL.
  • the area for displaying the right eye image visually recognized by the observer's right eye 5R is the right eye image area PgR.
  • the left eye image region PgL and the right eye image region PgR are alternately arranged along the X-axis direction.
  • the observer's left eye 5L and the observer's right eye 5R are also referred to as the first eye and the second eye, respectively.
  • the left eye image region PgL and the right eye image region Pg are also referred to as a first image region and a second image region, respectively.
  • the X-axis direction corresponds to the direction in which parallax is given to the observer's left eye 5L and right eye 5R.
  • the three-dimensional display device 100 has an optimum observation distance suitable for observing a three-dimensional image, and this distance is called an optimum viewing distance (OVD) and is represented by a reference numeral d. It is preferable that the suitable viewing distance d can be appropriately set according to the usage environment of the three-dimensional display device 100.
  • ODD optimum viewing distance
  • the three-dimensional display device 100 has the horizontal direction as the X-axis direction, the vertical direction as the Y-axis direction, and the direction perpendicular to the vertical virtual one plane as the Z-axis direction.
  • the display panel 10 and the barrier panel 20 formed by arranging a plurality of pixels in a matrix in the X-axis direction and the Y-axis direction are arranged in an overlapping state.
  • the pixel pitch k of the display panel 10 and the barrier panel 20 is the same.
  • the barrier panel 20 is used as a parallax barrier.
  • the barrier panel 20 can be easily realized by a liquid crystal panel excluding the color filter.
  • the barrier pitch Bp of the barrier panel 20 is set to the image pitch k of the display panel 10 in order to realize a condensing optical system.
  • the barrier pitch Bp of the barrier panel 20 is set to the image pitch k of the display panel 10 in order to realize a condensing optical system.
  • FIG. 3 is a front view showing the configuration of the display panel 10.
  • the display surface 10A of the display panel 10 is divided into a left eye image region PgL and a right eye image region PgR according to the display boundary 15.
  • the left eye image region PgL emits image light propagating to the position of the observer's left eye 5L.
  • the right eye image region PgR emits image light propagating to the position of the observer's right eye 5R.
  • the display panel 10 is configured to display the left eye image in the left eye image area PgL and display the right eye image in the right eye image area PgR.
  • the observer visually recognizes the left eye image displayed in the left eye image area PgL with the left eye 5L, and visually recognizes the right eye image displayed in the right eye image area PgR with the right eye 5R.
  • the X-axis direction is the horizontal direction (or left-right direction) when viewed from the observer
  • the Y-axis direction is the vertical direction (or vertical direction) when viewed from the observer
  • the Z-axis direction is the vertical direction (or vertical direction) when viewed from the observer.
  • Depth direction (or front-back direction).
  • the display panel 10 has a plurality of partition areas partitioned by a grid-like black matrix 51.
  • the plurality of partition areas are partitioned in a grid pattern along the horizontal and vertical directions on the display surface 10A.
  • One subpixel 12 corresponds to each partition area.
  • the horizontal length of the subpixel 12 is represented by the symbol Hp.
  • the vertical length of the subpixel 12 is represented by the symbol Vp.
  • the image pitch of the binocular image on the display panel 10 is also referred to as a first period and is represented by the reference numeral k.
  • the image pitch of the monocular image on the display panel 10 is represented by k / 2.
  • the image pitch is appropriately set by the control unit 30.
  • the plurality of subpixels 12 included in the left eye image area PgL include 6 subpixels 12.
  • the plurality of subpixels 12 may be, for example, six subpixels 12 to which P1, P2, P3, P4, P5 and P6 are attached as branch numbers.
  • the sub-pixel 12 to which P1 is attached as a branch number is referred to as a sub-pixel 12 (P1).
  • the number of sub-pixels 12 constituting the pixels included in the left eye image region PgL is not particularly limited.
  • the plurality of subpixels 12 included in the right eye image area PgR include, for example, six subpixels 12.
  • the plurality of sub-pixels 12 are, for example, sub-pixel 12 (P7), sub-pixel 12 (P8), sub-pixel 12 (P9), sub-pixel 12 (P10), sub-pixel 12 (P11), sub-pixel 12 (P12). , 6 subpixels 12.
  • the number of sub-pixels 12 constituting the pixels included in the right eye image region PgR is not particularly limited.
  • the plurality of sub-pixels 12 are arranged in the horizontal direction on the display surface 10A with the pitch as Hp.
  • the plurality of subpixels 12 included in the left eye image region PgL are arranged in the order of subpixels 12 (P2), 12 (P4), and 12 (P6).
  • the plurality of subpixels 12 included in the right eye image region PgR are arranged in the order of subpixels 12 (P8), 12 (P10), and 12 (P12).
  • the plurality of sub-pixels 12 are arranged in the vertical direction on the display surface 10A with the pitch as Vp.
  • the plurality of sub-pixels 12 included in the left eye image region PgL are arranged in the order of sub-pixel 12 (P2) and sub-pixel 12 (P1).
  • the plurality of subpixels 12 included in the right eye image region PgR are arranged in the order of subpixel 12 (P12), subpixel 12 (P11), subpixel 12 (P10), and subpixel 12 (P9).
  • a plurality of sub-pixels 12 corresponding to different colors collectively form a pixel.
  • the sub-pixel 12 is a control unit for each of a plurality of colors constituting the pixel.
  • the subpixel 12 may be, for example, the smallest unit that can be controlled by the control unit 30.
  • the control unit 30 can control the sub-pixel 12 more finely like a so-called micropixel.
  • the display panel 10 can display an arbitrary image.
  • the shape of the subpixel 12 is rectangular is described as an example, but the shape of the subpixel 12 in the front view may be various shapes such as a square, a trapezoid, and the like. ..
  • the display panel 10 is controlled by the control unit 30, and irregular processing can be executed at a predetermined cycle along the horizontal direction on the display surface 10A.
  • Irregular processing means making a regular image pitch irregular.
  • the irregular process for example, a process of adding a subpixel 12 for displaying an image that does not belong to either the right eye image or the left eye image between the left eye image area PgL and the right eye image area PgR.
  • the left eye image region PgL and the right eye image region PgR A process of adding a subpixel 12 for displaying a black image, or a process of adding a subpixel 12 for displaying a white image between the left eye image area PgL and the right eye image area PgR may be included between the two. ..
  • sub-pixels 12 that do not belong to any of the left-eye image regions PgL and the right-eye image region PgR, which are arranged at a predetermined cycle, display a black image.
  • the sub-pixels 12 arranged in the predetermined cycle are sub-pixels 12 existing at places to be irregularly processed.
  • subpixels 12 that do not belong to any of the left eye image regions PgL and the right eye image region PgR, which are arranged at a predetermined cycle display a white image.
  • the sub-pixels 12 arranged in the predetermined cycle are sub-pixels 12 existing at places to be irregularly processed.
  • the control unit 30 By irregularly processing the display panel 10 by the control unit 30 at a predetermined cycle, it is possible to keep the deviation from the optimum value between the barrier pitch of the barrier panel 20 and the image pitch of the display panel 10 small. Thereby, for example, even the display panel 10 and the barrier panel 20 having the same pitch can be used for the three-dimensional display device 100.
  • the barrier panel 20 can be realized by, for example, a liquid crystal shutter.
  • the liquid crystal shutter has a plurality of shutter cells S arranged in a matrix, and the light transmittance of the liquid crystal shutter is changed by controlling the voltage applied to the liquid crystal in each shutter cell by the control unit 30. be able to.
  • the barrier panel 20 is not limited to the liquid crystal shutter, and may be composed of, for example, a MEMS shutter panel.
  • FIG. 4 is a front view showing the configuration of the barrier panel 20.
  • the barrier panel 20 has a panel surface 20C and has a plurality of shutter cells S arranged in a grid pattern along the horizontal and vertical directions on the panel surface 20C.
  • the barrier panel 20 includes a light-transmitting region 20A and a light-shielding region 20B.
  • the translucent region 20A and the light-shielding region 20B are also referred to as a first transmissive region and a second transmissive region, respectively.
  • the translucent region 20A transmits the image light emitted from the display panel 10 at a first transmittance of a first predetermined value or more.
  • the light-shielding region 20B transmits the image light emitted from the display panel 10 at a second transmittance of a second predetermined value or less.
  • the first predetermined value may be higher than the second predetermined value.
  • the ratio of the second predetermined value to the first predetermined value can be 1/100 in one example. In another example, the ratio of the second predetermined value to the first predetermined value can be 1/1000. It can be said that the barrier panel 20 can change the relative dimming amount of the image light emitted from the display panel 10.
  • the barrier panel 20 defines the traveling direction of the image light emitted from the display panel 10.
  • the traveling direction of the image light is also referred to as the ray direction.
  • the barrier panel 20 By defining the direction of the light beam by the barrier panel 20, the area on the display surface 10A visible to the observer's right eye 5R and the observer's left eye 5L is determined.
  • the areas visible to the observer's right eye 5R and the observer's left eye 5L are also referred to as a right eye visual area and a left eye visual area, respectively.
  • the barrier panel 20 allows the image light emitted from a part of the subpixels 12 of the display surface 10A to pass through the translucent region 20A and reach the observer's left eye 5L.
  • the barrier panel 20 allows the image light emitted from the other subpixels 12 of the display surface 10A to pass through the translucent region 20A and reach the observer's right eye 5R.
  • the control unit 30 controls the display panel 10 so that the left eye image region PgL is located in the left eye viewing region and the right eye image region PgR is located in the right eye viewing region.
  • the observer's left eye 5L can visually recognize the left eye image
  • the observer's right eye 5R can visually recognize the right eye image.
  • the observer can visually recognize the three-dimensional image.
  • each shutter cell S In the barrier panel 20, the light transmittance of each shutter cell S is controlled by the control unit 30, a part of the plurality of shutter cells S becomes a light transmissive region 20A, and another part of the plurality of shutter cells S becomes. It becomes a light-shielding area 20B.
  • the translucent region 20A and the light-shielding region 20B are alternately arranged along the horizontal direction on the panel surface 20C.
  • the horizontal length of the shutter cell S is represented by the length SW
  • the vertical length of the shutter cell S is represented by the length SH.
  • the barrier pitch in the barrier panel 20 is represented by the barrier pitch Bp.
  • the barrier pitch Bp is also referred to as the second period.
  • the barrier pitch Bp is appropriately set by the control unit 30.
  • the size of each shutter cell S in the barrier panel 20 and the size of each subpixel 12 in the display panel 10 may be equal or different.
  • the shutter cell S is the smallest unit that can be controlled by the control unit 30.
  • the control unit 30 can change the light-transmitting region 20A and the light-shielding region 20B in the barrier panel 20 into arbitrary shapes.
  • the barrier panel 20 is controlled by the control unit 30 and is irregularly processed along the horizontal direction at a predetermined cycle.
  • the predetermined cycle is also referred to as a third cycle.
  • Irregular processing means for example, that the predetermined shutter cell S included in the light-transmitting region 20A is increased and the predetermined shutter cell S included in the light-shielding region 20B is decreased.
  • Irregular processing means for example, that the predetermined shutter cell S included in the light-shielding region 20B is increased, and the predetermined shutter cell S included in the light-transmitting region 20A is decreased.
  • the shutter cell S included in the translucent region 20A is increased by one in the horizontal direction and the shutter cell S included in the light-shielding region 20B is decreased by one in the horizontal direction in a predetermined cycle.
  • the shutter cell S included in the light-shielding region 20B is increased by one in the horizontal direction and the shutter cell S included in the light-transmitting region 20A is decreased by one in the horizontal direction in a predetermined cycle.
  • the number of shutter cells S included in the translucent region 20A is increased by two in the horizontal direction and the number of shutter cells S included in the light-shielding region 20B is decreased by two in the horizontal direction in a predetermined cycle.
  • the number of shutter cells S included in the light-shielding region 20B is increased by two in the horizontal direction and the number of shutter cells S included in the light-transmitting region 20A is decreased by two in the horizontal direction in a predetermined cycle.
  • the barrier pitch Bp of the barrier panel 20 is arbitrarily controlled by the control unit 30, so that the deviation between the barrier pitch Bp and the image pitch k from the optimum value can be kept small. Thereby, for example, even if the display panel 10 and the barrier panel 20 have the same pitch, they can be used in the three-dimensional display device 100.
  • the control unit 30 is connected to each component included in the three-dimensional display device 100 and controls each component.
  • the control unit 30 is configured as, for example, a processor.
  • the control unit 30 may include one or more processors.
  • the processor may include a general-purpose processor that loads a specific program and performs a specific function, and a dedicated processor specialized for a specific process.
  • the dedicated processor may include an application specific integrated circuit (ASIC).
  • the processor may include a programmable logic device (PLD).
  • the PLD may include an FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • the control unit 30 may be either a SoC (System-on-a-Chip) in which one or a plurality of processors cooperate, or a SiP (System in a Package).
  • the control unit 30 includes a storage unit, and may store various information, a program for operating each component of the three-dimensional display device 100, or the like in the storage unit.
  • the storage unit may be composed of, for example, a semiconductor memory or the like.
  • the storage unit may function as a work memory of the control unit 30.
  • the control unit 30 causes a subpixel 12 located in the left eye image area PgL of the display panel 10 to display a part of the left eye image.
  • the control unit 30 causes the sub-pixels 12 (P1) to the sub-pixels 12 (P6) located in the left-eye image region PgL of the display panel 10 to display a part of the left-eye image.
  • the control unit 30 causes a subpixel 12 located in the right eye image area PgR of the display panel 10 to display a part of the right eye image.
  • the control unit 30 causes a part of the right eye image to be displayed on the sub-pixels 12 (P7) to 12 (P12) located in the right eye image area PgR of the display panel 10.
  • the control unit 30 displays a black image on a predetermined sub-pixel 12 on the display panel 10.
  • the predetermined sub-pixel 12 is a sub-pixel 12 existing in a place to be irregularly processed.
  • a black image is an image having a predetermined luminance, for example, black.
  • the predetermined luminance can be a value corresponding to the luminance of the lowest gradation or the luminance of a gradation similar thereto among the gradation levels that can be displayed by the sub-pixel 12.
  • the control unit 30 displays a white image on a predetermined sub-pixel 12 on the display panel 10.
  • the predetermined sub-pixel 12 is a sub-pixel 12 existing in a place to be irregularly processed.
  • a white image is an image having a predetermined luminance, for example, white.
  • the predetermined luminance can be a value corresponding to the luminance of the highest gradation or the luminance of a gradation similar thereto among the displayable gradation levels of the sub-pixel 12.
  • the control unit 30 performs irregular processing at a predetermined cycle. For example, as shown in FIG. 3, the control unit 30 displays a black image on a predetermined subpixel 12 at a predetermined cycle and performs irregular processing.
  • the predetermined sub-pixel 12 is located between the sub-pixel 12 included in the left eye image region PgL and the sub-pixel 12 included in the right eye image region PgR.
  • the control unit 30 displays a white image on a predetermined sub-pixel 12 at a predetermined cycle and performs irregular processing.
  • the predetermined sub-pixel 12 is located between the sub-pixel 12 included in the left eye image region PgL and the sub-pixel 12 included in the right eye image region PgR.
  • the control unit 30 displays an image that does not belong to either the right eye image or the left eye image on the predetermined subpixel 12 at a predetermined cycle, and performs irregular processing.
  • the predetermined sub-pixel 12 is located between the sub-pixel 12 included in the left eye image region PgL and the sub-pixel 12 included in the right eye image region PgR.
  • the control unit 30 reduces the sub-pixels 12 included in the left eye image region PgL in a predetermined cycle and performs irregular processing.
  • the control unit 30 reduces the sub-pixels 12 included in the right eye image region PgR in a predetermined cycle and performs irregular processing.
  • the control unit 30 controls a plurality of shutter cells S in the barrier panel 20 to form a translucent region 20A that transmits image light emitted from the display panel 10 with a light transmittance of a first predetermined value or more.
  • the control unit 30 controls a plurality of shutter cells S in the barrier panel 20 to form a light-shielding region 20B that transmits image light emitted from the display panel 10 with a light transmittance of a second predetermined value or less.
  • the control unit 30 performs irregular processing at a predetermined cycle. For example, the control unit 30 increases the number of predetermined shutter cells S included in the light-transmitting region 20A and decreases the number of predetermined shutter cells S included in the light-shielding region 20B in a predetermined cycle. For example, the control unit 30 increases the number of predetermined shutter cells S included in the light-shielding region 20B and decreases the number of predetermined shutter cells S included in the translucent region 20A in a predetermined cycle.
  • control unit 30 increases the shutter cell S included in the translucent region 20A by one in the horizontal direction and decreases the shutter cell S included in the light-shielding region 20B by one in a predetermined cycle.
  • control unit 30 increases the shutter cell S included in the light-shielding region 20B by one in the horizontal direction and decreases the shutter cell S included in the light-transmitting region 20A by one in the horizontal direction in a predetermined cycle.
  • the control unit 30 may calculate a predetermined period based on the accumulation of deviations between the image pitch k and the barrier pitch Bp in the horizontal direction.
  • the control unit 30 may calculate a predetermined period so that irregular processing is performed at a position where the cumulative deviation between the image pitch k and the barrier pitch Bp in the horizontal direction exceeds a predetermined amount.
  • the control unit 30 performs irregular processing at a position where the cumulative deviation between the image pitch k and the barrier pitch Bp in the horizontal direction exceeds the length Hp / 2 of 1/2 of the subpixels 12 in the horizontal direction.
  • a predetermined period may be calculated. The period is calculated as a predetermined cycle.
  • control unit 30 performs irregular processing at a position where the cumulative deviation between the image pitch k and the barrier pitch Bp in the horizontal direction exceeds 1 Hp, which is the length of one subpixel 12 in the horizontal direction.
  • a predetermined cycle may be calculated.
  • the period from zero to the length of one subpixel 12 in the horizontal direction is calculated as a predetermined period for the cumulative deviation between the image pitch k and the barrier pitch Bp in the horizontal direction.
  • the control unit 30 may set a predetermined amount based on the horizontal length of the subpixel 12 included in the display panel 10. For example, the control unit 30 may set the length Hp / 2, which is the length of 1/2 of the subpixels 12 in the horizontal direction, as a predetermined amount. For example, the control unit 30 may set a length of 1 Hp, which is the length of one subpixel 12 in the horizontal direction, as a predetermined amount.
  • control unit 30 may perform irregular processing at a position where the cumulative deviation between the image pitch k and the barrier pitch Bp in the horizontal direction exceeds 1/2 Hp in length.
  • the control unit 30 may display a black image on a predetermined subpixel 12 between the subpixel 12 included in the left eye image region PgL and the subpixel 12 included in the right eye image region PgR. ..
  • control unit 30 may perform irregular processing at a position where the cumulative deviation between the image pitch k and the barrier pitch Bp in the horizontal direction exceeds 1/2 Hp in length.
  • the control unit 30 may display a white image on a predetermined subpixel 12 between the subpixel 12 included in the left eye image region PgL and the subpixel 12 included in the right eye image region PgR. ..
  • control unit 30 may perform irregular processing at a position where the cumulative deviation between the image pitch k and the barrier pitch Bp in the horizontal direction exceeds 1 Hp in length. As irregular processing, the control unit 30 increases the number of shutter cells S included in the translucent region 20A by one in the horizontal direction, or decreases the shutter cells S included in the light-shielding region 20B by one in the horizontal direction. good.
  • control unit 30 may perform irregular processing at a position where the cumulative deviation between the image pitch k and the barrier pitch Bp in the horizontal direction exceeds 1 Hp in length. As irregular processing, the control unit 30 reduces the shutter cell S included in the translucent region 20A by one in the horizontal direction, or increases the shutter cell S included in the light-shielding region 20B by one in the horizontal direction. good.
  • the display panel 10 does not include a region between the left eye image region PgL and the right eye image region PgR that does not belong to either the left eye image region PgL or the right eye image region PgR. Therefore, the left eye image region PgL and the right eye image region PgR are adjacent to each other.
  • the configuration of the display panel 10 is not limited to this configuration.
  • the display panel 10 may include a region between the left eye image region PgL and the right eye image region PgR that does not belong to either the left eye image region PgL or the right eye image region PgR. Therefore, the left eye image region PgL and the right eye image region PgR do not have to be adjacent to each other.
  • the control unit 30 sets the region. By shortening in the horizontal direction, irregular processing is also possible.
  • the control unit 30 performs irregular processing at a predetermined cycle to reduce the deviation from the optimum value between the barrier pitch in the barrier panel 20 and the image pitch in the display panel 10. Can be kept. Thereby, for example, even the display panel 10 and the barrier panel 20 having the same pitch can be used for the three-dimensional display device 100.
  • the three-dimensional display system includes a position detection device that is a position detection unit for detecting either the left eye 5L or the right eye 5R, and a three-dimensional display device 100.
  • the three-dimensional display system can be mounted on a head-up display (HUD).
  • the HUD includes a three-dimensional display system, an optical member such as a reflecting mirror, and a projected member having a projected surface.
  • the HUD causes the image light emitted from the three-dimensional display system to reach the projected member via the optical member. Therefore, the HUD projects an image onto the projected member.
  • the HUD causes the image light reflected by the projected member to reach the observer's left eye 5L and right eye 5R. Therefore, the HUD advances the image light from the 3D display system to the observer's left eye 5L and right eye 5R. The observer can visually recognize the reached image light as a virtual image.
  • the position detection device detects the position of either the left eye 5L or the right eye 5R of the observer and outputs the position to the control unit 30.
  • the position detecting device may include, for example, a camera.
  • the position detector may capture the observer's face with a camera.
  • the position detecting device may detect the position of at least one of the observer's left eye 5L and right eye 5R from the image captured by the camera.
  • the position detecting device may detect at least one position of the observer's left eye 5L and right eye 5R as coordinates in three-dimensional space from an image captured by one camera.
  • the position detecting device may detect at least one position of the observer's left eye 5L and right eye 5R as coordinates in three-dimensional space from images taken by two or more cameras.
  • the position detection device does not have a camera and may be connected to a camera outside the device.
  • the position detection device may include an input terminal for inputting a signal from a camera outside the device. Cameras outside the device may be directly connected to the input terminals. Cameras outside the device may be indirectly connected to the input terminals via a shared network.
  • a position detection device without a camera may be provided with an input terminal for the camera to input a video signal. The position detecting device without a camera may detect the position of at least one of the observer's left eye 5L and right eye 5R from the video signal input to the input terminal.
  • the position detection device may include, for example, a sensor.
  • the sensor may be an ultrasonic sensor, an optical sensor, or the like.
  • the position detection device may detect the position of the observer's head by a sensor and detect the position of at least one of the observer's left eye 5L and right eye 5R based on the position of the head.
  • the position detection device may detect the position of at least one of the observer's left eye 5L and right eye 5R as coordinates in three-dimensional space by one or two or more sensors.
  • the position detecting device may detect the moving distance of the left eye 5L and the right eye 5R along the first direction based on the detection result of the position of at least one of the left eye 5L and the right eye 5R of the observer. ..
  • the three-dimensional display device 100 does not have to include a position detection device.
  • the control unit 30 may include an input terminal for inputting a signal from a detection device outside the device.
  • a detection device outside the device may be connected to an input terminal.
  • the detection device outside the device may use an electric signal and an optical signal as a transmission signal to the input terminal.
  • the detection device outside the device may be indirectly connected to the input terminal via a shared network.
  • the control unit 30 may input the position coordinates indicating the positions of at least one of the left eye 5L and the right eye 5R of the observer acquired from the position detection device outside the device.
  • the control unit 30 may calculate the moving distances of the observer's left eye 5L and right eye 5R along the first direction based on the position coordinates.
  • the HUD including the three-dimensional display device 100 may be mounted on a moving body.
  • the HUD may use a part of the configuration as other devices and parts included in the moving body.
  • the moving body may also use the windshield as a projected member.
  • the HUD and the three-dimensional display device 100 may be used in combination with other devices and parts included in the moving body as a part of the configuration.
  • the other configuration can be referred to as a HUD module or a three-dimensional display component.
  • Mobile in the present disclosure includes vehicles, ships and aircraft.
  • Vehicles in the present disclosure include, but are not limited to, automobiles and industrial vehicles, and may include railroad vehicles, living vehicles, and fixed-wing aircraft traveling on runways.
  • the automobile includes, but is not limited to, passenger cars, trucks, buses, motorcycles, trolley buses, etc., and may include other vehicles traveling on the road.
  • Industrial vehicles include industrial vehicles for agriculture and construction.
  • Industrial vehicles include, but are not limited to, forklifts and golf carts.
  • Industrial vehicles for agriculture include, but are not limited to, tractors, tillers, transplanters, binders, combines and lawnmowers.
  • Industrial vehicles for construction include, but are not limited to, bulldozers, scrapers, excavators, mobile cranes, dump trucks, and road rollers. Vehicles include those that travel manually.
  • the classification of vehicles is not limited to the above.
  • an automobile may include an industrial vehicle capable of traveling on a road, and the same vehicle may be included in a plurality of classifications.
  • Vessels in the present disclosure include marine jets, boats and tankers.
  • Aircraft in the present disclosure include fixed-wing aircraft and rotary-wing aircraft.
  • control unit 30 is configured as follows.
  • FIG. 5 is a diagram showing the positional relationship between the observer, the barrier panel 20, and the display panel 10.
  • the ratio of the inter-eye distance E to the appropriate viewing distance d is the image pitch k of the display panel 10 and the distance g between the display panel 10 and the barrier panel 20 as expressed by the following equations 1 and 2. Equal to the ratio.
  • the suitable viewing distance d is expressed by the formula 3, and when the barrier pitch Bp changes, the suitable viewing distance d also changes.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the pixel number assignment of the barrier panel 20.
  • pixel numbers are assigned to each subpixel 12 of the barrier panel 20.
  • the width of the subpixel 12 in the first direction (X-axis direction) is Hp
  • the width of the subpixel 12 in the Y-axis direction is Vp
  • the light-transmitting region 20A and the light-shielding region 20B are tilted with respect to the Y-axis direction, which is the second direction.
  • the angle ⁇ is set and a and b are natural numbers of a ⁇ b
  • the translucent region 20A and the light-shielding region 20B are represented by the following equation 4.
  • the relationship between the barrier pitch Bp and the sub-pixels 12 having the width Hp for n is expressed by the following equation 5.
  • the image cycle pitch Cp is derived as in the following equations 6 to 9.
  • Equation 9 is obtained by eliminating k'BP from the above equation 8.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the pattern formation position due to the lateral movement of the observer. As shown in the figure, the pattern forming positions 1, 2, ... also move according to the lateral movement of the observer.
  • FIG. 10 is a diagram showing changes in the image cycle pitch Cp due to the movement of the observer in the front-back direction. As shown in the figure, the larger the observation distance z + g, the larger the image cycle pitch Cp.
  • FIG. 11 is a diagram showing subpixels observed when the observer approaches from an appropriate viewing distance. As shown in the figure, when the observer approaches from the optimum viewing distance d, the subpixels 12 simultaneously observed by both eyes 5R and 5L increase as represented by the following equations 10 to 12.
  • FIG. 12 is a diagram showing subpixels observed when the observer is away from the optimum viewing distance. As shown in the figure, when the observer moves away from the optimum viewing distance d, the subpixels 12 simultaneously observed by both eyes 5R and 5L increase as represented by equations 13 to 15.
  • the image cycle pitch Cp (z) can be changed according to the observation distance z, and a high-quality three-dimensional image can be displayed even if the observer moves in the Z-axis direction.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram when the subpixels 12 observed at the same time are processed as a right eye image. As shown in the figure, the subpixels 12 observed at the same time are processed as a right eye image. By using the position of the right eye as a reference instead of the position between the eyes, the subpixels 12 observed at the same time can be processed as the right eye image.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a switching criterion of the barrier pitch Bp.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining a switching reference of the barrier pitch Bp.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the relationship between the switching reference of the barrier pitch Bp and the crosstalk.
  • the barrier pitch Bp switching criterion needs to be the timing reference for switching the barrier pitch Bp between the appropriate viewing distances, and can be determined from the number of subpixels 12 observed at the same time. can.
  • the barrier pitch Bp becomes Bp1 represented by the equation 16.
  • the crosstalk is considered to be about the same.
  • FIG. 17 is a diagram showing the difference in the followability of the three-dimensional display image with respect to the movement of the observer in the front-back direction.
  • the active barrier pitch is fixed and the ratio of introducing a partially different pitch to the image pitch k is changed before and after the observer.
  • the right-eye image of the present disclosure has much less change in image density with respect to the reference image at an appropriate viewing distance than the right-eye image of the prior art with respect to the movement of the direction, and finer tracking is possible. This makes it possible to expand the stereoscopic range according to the embodiment described in the present disclosure.
  • the three-dimensional display device 100 of the present embodiment includes the display panel 10, the barrier panel 20, the position detection device, and the control unit 30.
  • the display panel 10 has a plurality of subpixels 12.
  • the plurality of subpixels 12 are arranged along the X-axis direction and the Y-axis direction intersecting the X-axis direction.
  • the plurality of subpixels 12 are configured to emit image light.
  • the barrier panel 20 overlaps the display panel 10 in the optical path of the image light.
  • the barrier panel 20 has a plurality of shutter cells S.
  • the plurality of shutter cells S are arranged along the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the plurality of shutter cells S are configured to be switchable to either a light-transmitting region 20A for transmitting light and a light-shielding region 20B for blocking light.
  • the position detection device detects the position of at least one of the observer's first eye 5R and second eye 5L, and position detection information including a position along the optical path and a position along the parallax direction corresponding to the first direction. Is configured to output.
  • the control unit 30 is configured to control the display panel 10 and the barrier panel 20.
  • the control unit 30 When the barrier pitch is Bp and the image pitch is Cp, the control unit 30 has a barrier pitch Bp corresponding to the positions of the observer's first eye 5R and second eye 5L based on the position detection information by the position detection device. And when the cumulative error of the image pitch k is calculated and the ratio of the calculated cumulative error to 1 dot (corresponding to subpixel 12) is larger than the first ratio, the image pitch Cp is increased or decreased by at least 1 dot. It is configured to be controllable.
  • the cumulative error between the barrier pitch Bp and the image pitch k can be eliminated according to the observation distance z without significantly changing the configuration of the three-dimensional display device, and an optimum stereoscopic image can be obtained. can.
  • the barrier pitch Bp may be configured to correspond to the period of the light-transmitting region 20A and the light-shielding region 20B in the first direction.
  • the Z-axis direction may be configured to be perpendicular to the X-axis direction in a plan view.
  • the first ratio is a value of 0.5 or a value near 1.
  • the width of the sub-pixel 12 in the first direction is Hp
  • the width of the sub-pixel 12 in the second direction is Vp
  • the translucent region 20A and the light-shielding region 20B are tilted with respect to the two directions.
  • the control unit 30 sets the translucent region 20A and the light blocking region 20B into a plurality of subpixels 12 along the tilt angle ⁇ represented by the equation 21.
  • the plurality of shutter cells S may be positioned and the plurality of shutter cells S may be controlled so as to have a barrier pitch Bp1 or Bp2 different from the barrier pitch Bp of the barrier panel 20.
  • the cumulative error can be reduced or eliminated by controlling the barrier pitch Bp to be different.
  • the barrier panel 20 is in front of the display panel 10 in the optical path, and the display panel 10 emits image light for the observer to recognize with the first eye 5R. It includes one display area and a second display area that emits image light for the observer to recognize with the second eye 5L.
  • the first display area is arranged in the first period along the first direction.
  • the second display area is arranged along the first direction in a second cycle different from the first cycle.
  • the number of shutter cells S constituting the translucent region 20A and the light-shielding region 20B in the Z-axis direction is b (b is a natural number), and the first eye 5R and the second eye 5L when the observer approaches the barrier panel 20.
  • control unit 30 When the observation distance between at least one of the barrier panels 20 and the observation distance is z and the distance between the display panel 10 and the barrier panel 20 is g, the control unit 30 has the following image cycle pitch Cp (z). It may be configured to control the plurality of shutter cells so as to satisfy the equation 22.
  • the three-dimensional display device 100 reduces the cumulative error by controlling the barrier pitch Bp to be different even if a cumulative error between the barrier pitch Bp and the image pitch k occurs according to the change in the observation distance z. Or it can be resolved.
  • the barrier panel 20 is behind the display panel 10 in the optical path, and the display panel 10 emits image light for the observer to recognize with the first eye 5R. It includes one display area and a second display area that emits image light for the observer to recognize with the second eye 5L.
  • the first display area is arranged along the first direction in the first cycle, and the second display area is arranged along the first direction in a second cycle different from the first cycle.
  • the control unit 30 sets the number of shutter cells S constituting the translucent region 20A and the light-shielding region 20B in the X-axis direction as b (b is a natural number), and the first eye 5R when the observer approaches the display panel 10.
  • the image cycle pitch Cp (z) is as follows. It may be configured to control the plurality of shutter cells S so as to satisfy the equation 23 of. As a result, the image cycle pitch Cp (z) is changed according to the observation distance z, and even if the observer moves in the Z-axis direction, a high-quality three-dimensional image can be displayed.
  • the control unit 30 sets the number of subpixels t 1 (z) to be as follows.
  • a plurality of pattern regions composed of a combination of the light-transmitting region 20A and the light-shielding region 20B may be formed on the display surface 10A at the image cycle pitch Cp (z) calculated by the formula 24 of the above.
  • the three-dimensional display device 100 changes the image cycle pitch Cp (z) according to the observation distance z, and can display a high-quality three-dimensional image even if the observer moves in the front-back direction. ..
  • the number of sub-pixels t 1 (z) is increased as the observation distance z becomes smaller, and a high-quality three-dimensional image can be displayed by following the movement of the observer in the approaching direction.
  • the control unit 30 has the number of subpixels represented by the following equation 25.
  • t 1 (z) may be calculated, and a plurality of pattern regions composed of a combination of the light-transmitting region 20A and the light-shielding region 20B may be formed on the display surface 10A at the image cycle pitch Cp.
  • the three-dimensional display device 100 increases the number of sub-pixels t 1 (z) as the observation distance z increases, and follows the movement of the observer in the direction away from the observer to produce a high-quality three-dimensional image. Can be displayed.
  • the barrier panel 20 is arranged in front of the display panel 10 when viewed from the observer.
  • the barrier panel 20 is appropriately arranged according to the type of the display panel 10. It is possible to change.
  • the barrier panel 20 may be arranged in front of the display panel 10 as seen by the observer, or may be arranged behind the display panel 10 as seen by the observer. May be placed in.
  • the barrier panel 20 may be arranged in front of the display panel 10 when viewed from the observer.
  • the backlight device When the three-dimensional display device 100 includes a backlight device, the backlight device is arranged on the back surface side of the display panel 10 and illuminates the display panel 10 surface-wise.
  • the backlight device may include a light source having a plurality of light emitting elements such as LEDs arranged in a matrix, a light guide plate, a diffusion plate, a diffusion sheet, and the like.
  • the backlight device emits irradiation light by a light source, and the irradiation light is made uniform in the surface direction of the display panel 10 by a light guide plate, a diffusion plate, a diffusion sheet, or the like.
  • the backlight device is configured to emit uniform light in the surface direction toward the display panel 10.
  • the three-dimensional display device of the present disclosure includes a display panel, a barrier panel, a position detection unit, and a control unit.
  • the display panel has a plurality of subpixels.
  • the plurality of subpixels are arranged along a first direction and a second direction intersecting the first direction.
  • the plurality of subpixels are configured to emit image light.
  • the barrier panel overlaps the display panel in the optical path of the image light.
  • the barrier panel has a plurality of shutter panels.
  • the plurality of shutter panels are arranged along the first direction and the second direction.
  • the plurality of shutter panels are configured to be switchable to either a light-transmitting region through which light is transmitted and a light-shielding region in which the light is blocked.
  • the position detection unit detects the position of at least one of the first eye and the second eye of the observer, and position detection information including a position along the optical path and a position along the parallax direction corresponding to the first direction. Is configured to output.
  • the control unit is configured to control the display panel and the barrier panel.
  • the barrier pitch at which the translucent part and the light-shielding part are regularly arranged when viewed from the observation distance is defined as Bp.
  • the control unit has a cumulative error of the barrier pitch Bp and the image pitch k corresponding to the positions of the first eye and the second eye of the observer based on the position detection information of the observer located at a position away from the observation distance.
  • the image pitch k can be partially increased by at least one dot to reduce the cumulative error. It is composed.
  • the cumulative error between the barrier pitch Bp and the image pitch k is reduced according to the observation distance without significantly changing the configuration of the three-dimensional display device, and the image quality is 3 It is possible to provide a three-dimensional display device capable of displaying a three-dimensional image.

Landscapes

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Abstract

画像光を出射する表示パネルと、画像光の光路において表示パネルに重なって位置し、透光領域および遮光領域のいずれかに切換え可能な複数のシャッタセルＳを有するバリアパネルと、観察者の第１眼および第２眼の少なくとも一方の位置を検出する位置検出部と、表示パネルおよびバリアパネルを制御する制御部と、を含む。制御部は、位置検出部の位置検出情報に基づいて、観察者の第１眼および第２眼の位置に対応するバリアピッチＢｐおよび画像ピッチｋの累積誤差を算出し、算出された累積誤差が１ドット分に対する割合が第１割合より大きくなるとき、画像ピッチｋを少なくとも１ドット分大きくして累積誤差を小さくする。

Description

３次元表示装置
　本開示は、３次元画像を高品位で表示することができる３次元表示装置に関する。
　従来技術の一例は、特許文献１に記載されている。
特開平８－５０２８０号公報
　本開示の３次元表示装置は、表示パネルと、バリアパネルと、位置検出部と、制御部と、を含む。表示パネルは、複数のサブピクセルを有する。複数のサブピクセルは、第１方向および該第１方向に交わる第２方向に沿って並ぶ。複数のサブピクセルは、画像光を出射するように構成される。バリアパネルは、前記画像光の光路において前記表示パネルに重なる。バリアパネルは、複数のシャッタセルを有する。複数のシャッタセルは、前記第１方向および前記第２方向に沿って並ぶ。複数のシャッタセルは、光を透過させる透光領域、および前記光を遮断する遮光領域のいずれかに切換え可能に構成される。位置検出部は、観察者の第１眼および第２眼の少なくとも一方の位置を検出して、前記光路に沿った位置および前記第1方向に対応する視差方向に沿った位置を含む位置検出情報を出力するように構成される。制御部は、前記表示パネルおよび前記バリアパネルを制御するように構成される。観察距離から見たときの、透光部および遮光部が規則的に並ぶバリアピッチをＢｐとする。前記観測距離から見たときの隣接する一組の右目画像と左目画像の画像ピッチをｋとする前記制御部は、前記観察距離から離れた位置に存在する観察者の位置検出情報に基づいて、観察者の第１眼および第２眼の位置に対応するバリアピッチＢｐおよび画像ピッチｋの累積誤差を算出し、算出された前記累積誤差が１ドット分に対する割合が第1割合より大きくなるとき、前記画像ピッチｋを部分的に少なくとも１ドット分大きくして前記累積誤差を小さくするよう制御可能に構成される。
　本開示の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
図１は、本開示の実施形態の３次元表示装置１００の構成の一例を示す平面図である。 図２は、３次元表示装置１００の電気的構成の一例を示すブロック図である。 図３は、表示パネルの構成の一例を示す正面図である。 図４は、バリアパネルの構成の一例を示す正面図である。 図５は、観察者、バリアパネル、表示パネルの位置関係を示す図である。 図６は、バリアパネルの画素番号割り当てを説明するための図である。 図７は、画像サイクルピッチの導出を説明するための図である。 図８は、画像サイクルピッチ法を説明するための図である。 図９は、観察者の横方向の移動によるパターン形成位置を説明するための図である。 図１０は、観察者の前後方向の移動によるサイクルピッチの変化を示す図である。 図１１は、観察者が適視距離から近づいた場合に観察されるサブピクセルを示す図である。 図１２は、観察者が適視距離から離れた場合に観察されるサブピクセルを示す図である。 図１３は、同時に観察されるサブピクセルを右眼画像として処理する場合の説明図である。 図１４は、バリアピッチの切換え基準を説明するための図である。 図１５は、バリアピッチの切換え基準を説明するための図である 図１６は、バリアピッチの切換え基準とクロストークとの関係を説明するための図である。 図１７は、観察者の前後方向に移動に対する３次元表示画像の追従性の相違を示す図である。
　本開示の３次元表示装置の基礎となる構成である３次元表示装置として、観察者が眼鏡を用いずに３次元画像を視認できるように、表示パネルから出射される画像光の一部を、バリアパネルを介して観察者の右眼に到達させ、表示パネルから出射される画像光の他の一部を、バリアパネルを介して観察者の左眼に到達させる３次元表示装置が知られている。例えば、特許文献１には、バリアパネルにおいて、対向する２枚の基材の厚みを変化させることによって、適視距離を短くした３次元表示装置が提案されている。
　上記の特許文献１に記載される従来技術では、３次元画像の画質向上のために、バリアパネルにおけるバリアピッチと、表示パネルにおける画像ピッチとを最適値に近づけるように構成されるので、表示パネルとバリアパネルとを、それぞれ専用のパネルとして作製しなければ、観察距離に応じたバリアピッチと画像ピッチとの間の累積誤差によって画質が低下する。したがって従来から、累積誤差による画質の低下を解消し、高画質の３次元画像を表示することができる技術が求められている。
　以下、添付図面を参照して、本開示の３次元表示装置の実施形態について説明する。なお、本開示に係る構造を示す図は、模式的に記載されている。
　図１は本開示の実施形態の３次元表示装置１００の構成の一例を示す平面図である。図２は３次元表示装置１００の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態の３次元表示装置１００は、表示パネル１０と、バリアパネル２０と、制御部３０と、を備える。表示パネル１０とバリアパネル２０とは、重なって位置している。
　表示パネル１０は、例えば、透過型の液晶パネル、有機ＥＬパネル、または無機ＥＬパネル等の表示デバイスによって実現されてよい。表示パネル１０は、表示面１０Ａを有し、表示面１０Ａに視差画像を表示するように構成されている。視差画像は、左眼画像と、左眼画像に対して視差を有する右眼画像と、を含む。
　図３は、表示パネル１０の構成の一例を示す正面図である。左眼画像および右眼画像はそれぞれ、第１画像および第２画像ともいう。観察者の左眼５Ｌで視認させる左眼画像を表示する領域は、左眼画像領域ＰｇＬである。観察者の右眼５Ｒで視認させる右眼画像を表示する領域は、右眼画像領域ＰｇＲである。左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとは、Ｘ軸方向に沿って、交互に配列される。観察者の左眼５Ｌおよび観察者の右眼５Ｒのそれぞれは、第１眼および第２眼ともいう。左眼画像領域ＰｇＬおよび右眼画像領域Ｐｇのそれぞれは、第１画像領域および第２画像領域ともいう。Ｘ軸方向は、観察者の左眼５Ｌと右眼５Ｒとに対して視差を与える方向に対応する。
　３次元表示装置１００には、３次元画像を観察するのに適した最適観察距離があり、この距離を適視距離（Optimum Viewing Distance；ＯＶＤ）と呼び、符号ｄによって表す。適視距離ｄは、３次元表示装置１００の使用環境に応じて、適切に設定可能であることが好ましい。
　３次元表示装置１００は、表示面１０Ａを含む鉛直な仮想一平面において、水平方向をＸ軸方向とし、鉛直方向をＹ軸方向とし、鉛直な仮想一平面に垂直な方向をＺ軸方向としたとき、Ｘ軸方向およびＹ軸方向にマトリクス状に複数の画素が整列して形成された表示パネル１０およびバリアパネル２０が重なった状態で配置されている。表示パネル１０およびバリアパネル２０の画素ピッチｋは同一である。バリアパネル２０は、パララックスバリアとして使用される。バリアパネル２０は、カラーフィルタを除いた液晶パネルによって容易に実現することができる。
　バリアパネル２０を表示パネル１０の表示面１０Ａ上に配置する２眼式３次元表示において、バリアパネル２０のバリアピッチＢｐは、集光光学系を実現するために、表示パネル１０の画像ピッチｋに対して若干狭くなっている。
　図３は、表示パネル１０の構成を示す正面図である。表示パネル１０の表示面１０Ａは、表示境界１５によって、左眼画像領域ＰｇＬと、右眼画像領域ＰｇＲと、に分けられる。左眼画像領域ＰｇＬは、観察者の左眼５Ｌの位置に伝播する画像光を出射する。右眼画像領域ＰｇＲは、観察者の右眼５Ｒの位置に伝播する画像光を出射する。表示パネル１０は、左眼画像領域ＰｇＬに左眼画像を表示し、右眼画像領域ＰｇＲに右眼画像を表示可能に構成される。観察者は、左眼画像領域ＰｇＬに表示される左眼画像を左眼５Ｌで視認し、右眼画像領域ＰｇＲに表示される右眼画像を右眼５Ｒで視認する。Ｘ軸方向は、観察者から見て水平方向（または左右方向）であり、Ｙ軸方向は、観察者から見て垂直方向（または上下方向）であり、Ｚ軸方向は、観察者から見て奥行方向（または前後方向）である。
　表示パネル１０は、格子状のブラックマトリックス５１によって区画される複数の区画領域を有する。複数の区画領域は、表示面１０Ａ上において水平方向および垂直方向に沿って格子状に区画される。各区画領域には、１個のサブピクセル１２が対応する。サブピクセル１２の水平方向の長さは、符号Ｈｐで表される。サブピクセル１２の垂直方向の長さは、符号Ｖｐで表される。表示パネル１０における両眼画像の画像ピッチは、第１周期ともいい、符号ｋで表される。表示パネル１０における両眼画像の画像ピッチをｋとしたとき、表示パネル１０における片眼画像の画像ピッチは、ｋ／２で表される。画像ピッチは、制御部３０によって適宜設定される。
　左眼画像領域ＰｇＬに含まれる複数のサブピクセル１２は、６個のサブピクセル１２を含むと仮定する。複数のサブピクセル１２は、例えば、枝番として、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５およびＰ６がそれぞれ付された６個のサブピクセル１２であってよい。以下、枝番としてＰ１が付されたサブピクセル１２は、サブピクセル１２(P1)と表すものとする。左眼画像領域ＰｇＬに含まれるピクセルを構成するサブピクセル１２の個数は、特に限定されるものではない。
　右眼画像領域ＰｇＲに含まれる複数のサブピクセル１２は、例えば６個のサブピクセル１２を含むと仮定する。複数のサブピクセル１２は、例えば、サブピクセル１２(P7)、サブピクセル１２(P8)、サブピクセル１２(P9)、サブピクセル１２(P10)、サブピクセル１２(P11)、サブピクセル１２(P12)、という６個のサブピクセル１２である。右眼画像領域ＰｇＲに含まれるピクセルを構成するサブピクセル１２の個数は、特に限定されるものではない。
　複数のサブピクセル１２は、表示面１０Ａ上における水平方向に、ピッチをＨｐとして配列される。図３の例においては、左眼画像領域ＰｇＬに含まれる複数のサブピクセル１２は、サブピクセル１２(P2)，１２(P4)，１２(P6)の順に配列されている。右眼画像領域ＰｇＲに含まれる複数のサブピクセル１２は、サブピクセル１２(P8)，１２(P10)，１２(P12)の順に配列されている。
　複数のサブピクセル１２は、表示面１０Ａ上における垂直方向に、ピッチをＶｐとして配列されるとする。図３の例においては、左眼画像領域ＰｇＬに含まれる複数のサブピクセル１２は、サブピクセル１２(P2)、サブピクセル１２(P1)の順に配列されている。右眼画像領域ＰｇＲに含まれる複数のサブピクセル１２は、サブピクセル１２(P12)、サブピクセル１２(P11)、サブピクセル１２(P10)、サブピクセル１２(P9)の順に配列されている。
　異なる色に対応する複数のサブピクセル１２は、集合してピクセルを構成する。サブピクセル１２は、ピクセルを構成する複数の色ごとの制御単位である。サブピクセル１２は、例えば制御部３０が制御可能な最小単位としうる。制御部３０は、所謂マイクロピクセルのようにサブピクセル１２をより細かく制御しうる。制御部３０がサブピクセル１２を制御することによって、表示パネル１０は、任意の画像を表示することができる。図３の例では、サブピクセル１２の形状が長方形である場合を一例に挙げて説明しているが、サブピクセル１２の正面視における形状は、正方形、台形、などの種々の形状であってよい。
　表示パネル１０は、制御部３０によって制御されて、表示面１０Ａ上における水平方向に沿った所定周期で不規則処理が実行されうる。不規則処理とは、規則的な画像ピッチを不規則にすることを意味する。不規則処理の一例としては、例えば、左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとの間に、右眼画像および左眼画像の何れにも属さない画像を表示するサブピクセル１２を追加する処理、又は、左眼画像領域ＰｇＬに含まれる所定のサブピクセル１２を減す処理、あるいは右眼画像領域ＰｇＲに含まれる所定のサブピクセル１２が減す処理がある。右眼画像および左眼画像の何れにも属さない画像を表示するサブピクセル１２を追加する処理の一例としては、例えば、図３に示すように、左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとの間に、黒色画像を表示するサブピクセル１２を追加する処理、あるいは左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとの間に、白色画像を表示するサブピクセル１２を追加する処理が含まれうる。
　例えば、表示パネル１０は、左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとの間に、所定周期で並ぶ、いずれにも属さないサブピクセル１２が黒色画像を表示する。当該所定周期で並ぶサブピクセル１２とは、不規則処理される箇所に存在するサブピクセル１２である。
　例えば、表示パネル１０は、左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとの間に、所定周期で並ぶ、いずれにも属さないサブピクセル１２が白色画像を表示する。当該所定周期で並ぶサブピクセル１２とは、不規則処理される箇所に存在するサブピクセル１２である。
　表示パネル１０が、制御部３０によって所定周期で不規則処理されることで、バリアパネル２０におけるバリアピッチと表示パネル１０における画像ピッチとの最適値からのずれを小さく保つことができる。これによって、例えば、同じピッチの表示パネル１０とバリアパネル２０とであっても、３次元表示装置１００に利用できる。
　バリアパネル２０は、例えば、液晶シャッタによって実現されうる。液晶シャッタは、マトリクス状に配列された複数のシャッタセルＳを有し、各シャッタセル内の液晶に印加される電圧を、制御部３０によって制御することによって、液晶シャッタの光透過率を変化させることができる。バリアパネル２０は、液晶シャッタに限定されるものではなく、例えば、ＭＥＭＳシャッタパネルで構成されてよい。
　図４は、バリアパネル２０の構成を示す正面図である。バリアパネル２０は、パネル面２０Ｃを有し、パネル面２０Ｃ上における水平方向および垂直方向に沿って、格子状に配列される複数のシャッタセルＳを有する。バリアパネル２０は、透光領域２０Ａと、遮光領域２０Ｂと、を含む。透光領域２０Ａおよび遮光領域２０Ｂは、それぞれ第１透過領域および第２透過領域ともいう。透光領域２０Ａは、表示パネル１０から出射される画像光を第１所定値以上の第１透過率で透過させる。遮光領域２０Ｂは、表示パネル１０から出射される画像光を第２所定値以下の第２透過率で透過させる。第１所定値は、第２所定値より高くされてよい。第１所定値に対する第２所定値の比率は、一例では、１／１００とすることできる。第１所定値に対する第２所定値の比率は、他の例では、１／１０００とすることができる。バリアパネル２０は、表示パネル１０から出射される画像光の相対的な減光量を変更可能であるといえる。
　バリアパネル２０は、表示パネル１０から出射される画像光の進行方向を規定する。画像光の進行方向は、光線方向ともいう。バリアパネル２０が光線方向を規定することによって、観察者の右眼５Ｒおよび観察者の左眼５Ｌによって視認可能な表示面１０Ａ上の領域が決定される。観察者の右眼５Ｒおよび観察者の左眼５Ｌによって視認可能な領域は、それぞれ右眼視認領域および左眼視認領域ともいう。例えば、バリアパネル２０は、表示面１０Ａの一部のサブピクセル１２から出射した画像光を、透光領域２０Ａを透過させて観察者の左眼５Ｌに到達させる。例えば、バリアパネル２０は、表示面１０Ａの他の一部のサブピクセル１２から出射した画像光を、透光領域２０Ａを透過させて観察者の右眼５Ｒに到達させる。制御部３０は、左眼視認領域に左眼画像領域ＰｇＬが位置し、右眼視認領域に右眼画像領域ＰｇＲが位置するように表示パネル１０を制御する。これによって、観察者の左眼５Ｌは左眼画像を視認し、観察者の右眼５Ｒは右眼画像を視認することができる。その結果、観察者は、３次元画像を視認することができる。
　バリアパネル２０において、各シャッタセルＳの光透過率は、制御部３０によって制御され、複数のシャッタセルＳの一部が、透光領域２０Ａとなり、複数のシャッタセルＳの他の一部が、遮光領域２０Ｂとなる。透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとは、パネル面２０Ｃ上における水平方向に沿って、交互に配列される。シャッタセルＳの水平方向の長さは、長さＳＷと表され、シャッタセルＳの垂直方向の長さは、長さＳＨと表される。バリアパネル２０におけるバリアピッチは、バリアピッチＢｐと表される。バリアピッチＢｐは、第２周期ともいう。バリアピッチＢｐは、制御部３０によって適宜設定される。バリアパネル２０における各シャッタセルＳの大きさと、表示パネル１０における各サブピクセル１２の大きさとは、等しくてもよく、異なっていてもよい。
　シャッタセルＳは、制御部３０が制御可能な最小単位である。制御部３０は、シャッタセルＳを制御することによって、バリアパネル２０における透光領域２０Ａと遮光領域２０Ｂとを任意の形状に変更することができる。
　バリアパネル２０は、制御部３０によって制御されて、水平方向に沿って、所定周期で、不規則処理される。所定周期は、第３周期ともいう。不規則処理されるとは、例えば、透光領域２０Ａに含まれる所定のシャッタセルＳが増やされ、遮光領域２０Ｂに含まれる所定のシャッタセルＳが減らされることを意味する。不規則処理されるとは、例えば、遮光領域２０Ｂに含まれる所定のシャッタセルＳが増やされ、透光領域２０Ａに含まれる所定のシャッタセルＳが減らされることを意味する。
　例えば、バリアパネル２０は、所定周期で、透光領域２０Ａに含まれるシャッタセルＳが水平方向に１個分増やされ、遮光領域２０Ｂに含まれるシャッタセルＳが水平方向に１個分減らされる。例えば、バリアパネル２０は、所定周期で、遮光領域２０Ｂに含まれるシャッタセルＳが水平方向に１個分増やされ、透光領域２０Ａに含まれるシャッタセルＳが水平方向に１個分減らされる。
　例えば、バリアパネル２０は、所定周期で、透光領域２０Ａに含まれるシャッタセルＳが水平方向に２個分増やされ、遮光領域２０Ｂに含まれるシャッタセルＳが水平方向に２個分減らされる。例えば、バリアパネル２０は、所定周期で、遮光領域２０Ｂに含まれるシャッタセルＳが水平方向に２個分増やされ、透光領域２０Ａに含まれるシャッタセルＳが水平方向に２個分減らされる。
　バリアパネル２０のバリアピッチＢｐは、制御部３０によって、任意に制御されることで、バリアピッチＢｐと画像ピッチｋとの最適値からのずれを小さく保つことができる。これによって、例えば、表示パネル１０とバリアパネル２０とが同ピッチであっても、３次元表示装置１００に利用できる。
　制御部３０は、３次元表示装置１００が備える各構成要素に接続され、各構成要素を制御する。制御部３０は、例えばプロセッサとして構成される。制御部３０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、およ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（Application Specific Integrated Circuit；ＡＳＩＣ）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（Programmable Logic Device；ＰＬＤ）を含んでよい。ＰＬＤは、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）を含んでよい。制御部３０は、１個または複数のプロセッサが協働するＳｏＣ（System-on-a-Chip）、およびＳｉＰ（System in a Package）のいずれかであってよい。制御部３０は、記憶部を備え、記憶部に各種情報、または３次元表示装置１００の各構成要素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、制御部３０のワークメモリとして機能してよい。
　制御部３０は、表示パネル１０の左眼画像領域ＰｇＬに位置するサブピクセル１２に左眼画像の一部を表示させる。例えば、制御部３０は、表示パネル１０の左眼画像領域ＰｇＬに位置するサブピクセル１２(P1)～サブピクセル１２(P6)に左眼画像の一部を表示させる。
　制御部３０は、表示パネル１０の右眼画像領域ＰｇＲに位置するサブピクセル１２に右眼画像の一部を表示させる。例えば、制御部３０は、表示パネル１０の右眼画像領域ＰｇＲに位置するサブピクセル１２(P7)～１２(P12)に右眼画像の一部を表示させる。
　制御部３０は、表示パネル１０における所定のサブピクセル１２に、黒色画像を表示させる。当該所定のサブピクセル１２とは、不規則処理される箇所に存在するサブピクセル１２である。黒色画像は、例えば、黒色のような、所定輝度を有する画像である。所定輝度は、サブピクセル１２が表示可能な階調レベルのうち、最も低い階調の輝度またはこれに準じる階調の輝度に対応する値とすることができる。
　制御部３０は、表示パネル１０における所定のサブピクセル１２に、白色画像を表示させる。当該所定のサブピクセル１２とは、不規則処理される箇所に存在するサブピクセル１２である。白色画像は、例えば、白色のような、所定輝度を有する画像である。所定輝度は、サブピクセル１２の表示可能な階調レベルのうち、最も高い階調の輝度またはこれに準じる階調の輝度に対応する値とすることができる。
　制御部３０は、所定周期で、不規則処理する。例えば、制御部３０は、図３に示すように、所定周期で、所定のサブピクセル１２に黒色画像を表示させて、不規則処理する。当該所定のサブピクセル１２は、左眼画像領域ＰｇＬに含まれるサブピクセル１２と右眼画像領域ＰｇＲに含まれるサブピクセル１２との間に位置する。例えば、制御部３０は、所定周期で、所定のサブピクセル１２に白色画像を表示させて、不規則処理する。当該所定のサブピクセル１２は、左眼画像領域ＰｇＬに含まれるサブピクセル１２と右眼画像領域ＰｇＲに含まれるサブピクセル１２との間に位置する。
　例えば、制御部３０は、所定周期で、所定のサブピクセル１２に右眼画像および左眼画像の何れにも属さない画像を表示させて、不規則処理する。当該所定のサブピクセル１２は、左眼画像領域ＰｇＬに含まれるサブピクセル１２と右眼画像領域ＰｇＲに含まれるサブピクセル１２との間に位置する。例えば、制御部３０は、所定周期で、左眼画像領域ＰｇＬに含まれるサブピクセル１２を減らして、不規則処理する。例えば、制御部３０は、所定周期で、右眼画像領域ＰｇＲに含まれるサブピクセル１２を減らして、不規則処理する。
　制御部３０は、バリアパネル２０における複数のシャッタセルＳを制御して、表示パネル１０から出射される画像光を第１所定値以上の光透過率で透過させる透光領域２０Ａを形成する。制御部３０は、バリアパネル２０における複数のシャッタセルＳを制御して、表示パネル１０から出射される画像光を第２所定値以下の光透過率で透過させる遮光領域２０Ｂを形成する。
　制御部３０は、所定周期で、不規則処理する。例えば、制御部３０は、所定周期で、透光領域２０Ａに含まれる所定のシャッタセルＳの数を増やし、遮光領域２０Ｂに含まれる所定のシャッタセルＳの数を減らす。例えば、制御部３０は、所定周期で、遮光領域２０Ｂに含まれる所定のシャッタセルＳの数を増やし、透光領域２０Ａに含まれる所定のシャッタセルＳの数を減らす。
　例えば、制御部３０は、所定周期で、透光領域２０Ａに含まれるシャッタセルＳを水平方向に１個分増やし、遮光領域２０Ｂに含まれるシャッタセルＳを１個分減らす。例えば、制御部３０は、所定周期で、遮光領域２０Ｂに含まれるシャッタセルＳを水平方向に１個分増やし、透光領域２０Ａに含まれるシャッタセルＳを水平方向に１個分減らす。
　制御部３０は、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのずれの累積に基づいて所定周期を算出してよい。制御部３０は、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのずれの累積が所定量を超える位置で不規則処理をするように、所定周期を算出してよい。例えば、制御部３０は、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのずれの累積が、水平方向におけるサブピクセル１２の１／２個分の長さＨｐ／２を超える位置で不規則処理をするように、所定周期を算出してよい。期間が所定周期として算出される。例えば、制御部３０は、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのずれの累積が、水平方向におけるサブピクセル１２の１個分の長さ１Ｈｐを超える位置で不規則処理をするように、所定周期を算出してよい。この場合、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのずれの累積が、ゼロから水平方向におけるサブピクセル１２の１個分の長さとなるまでの期間が所定周期として算出される。
　制御部３０は、表示パネル１０に含まれるサブピクセル１２の水平方向における長さを基準として、所定量を設定してよい。例えば、制御部３０は、水平方向におけるサブピクセル１２の１／２個分の長さである長さＨｐ／２を、所定量として設定してよい。例えば、制御部３０は、水平方向におけるサブピクセル１２の１個分の長さである長さ１Ｈｐを、所定量として設定してよい。
　例えば、制御部３０は、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのずれの累積が、長さ１／２Ｈｐを超える位置で不規則処理をしてよい。制御部３０は、不規則処理として、左眼画像領域ＰｇＬに含まれるサブピクセル１２と右眼画像領域ＰｇＲに含まれるサブピクセル１２との間の所定のサブピクセル１２に黒色画像を表示させてよい。
　例えば、制御部３０は、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのずれの累積が、長さ１／２Ｈｐを超える位置で不規則処理をしてよい。制御部３０は、不規則処理として、左眼画像領域ＰｇＬに含まれるサブピクセル１２と右眼画像領域ＰｇＲに含まれるサブピクセル１２との間の所定のサブピクセル１２に白色画像を表示させてよい。
　例えば、制御部３０は、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのずれの累積が、長さ１Ｈｐを超える位置で不規則処理をしてよい。制御部３０は、不規則処理として、透光領域２０Ａに含まれるシャッタセルＳを水平方向に１個分増やしたり、遮光領域２０Ｂに含まれるシャッタセルＳを水平方向に１個分減らしたりしてよい。
　例えば、制御部３０は、水平方向における画像ピッチｋとバリアピッチＢｐとのずれの累積が、長さ１Ｈｐを超える位置で不規則処理をしてよい。制御部３０は、不規則処理として、透光領域２０Ａに含まれるシャッタセルＳを水平方向に１個分減らしたり、遮光領域２０Ｂに含まれるシャッタセルＳを水平方向に１個分増やしたりしてよい。
　上述の説明では、表示パネル１０は、左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとの間に、左眼画像領域ＰｇＬおよび右眼画像領域ＰｇＲのいずれにも属さない領域を含まない。したがって、左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとが隣接している。表示パネル１０の構成は、この構成に限定されるものではない。例えば、表示パネル１０は、左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとの間に、左眼画像領域ＰｇＬおよび右眼画像領域ＰｇＲの何れにも属さない領域を含んでよい。したがって、左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとが隣接しなくてよい。表示パネル１０が左眼画像領域ＰｇＬと右眼画像領域ＰｇＲとの間に、左眼画像領域ＰｇＬおよび右眼画像領域ＰｇＲのいずれにも属さない領域を含む場合、制御部３０は、当該領域を、水平方向に短くすることで、不規則処理することも可能である。
　本実施形態に係る３次元表示装置１００によれば、制御部３０が所定周期で不規則処理することによって、バリアパネル２０におけるバリアピッチと表示パネル１０における画像ピッチとの最適値からのずれを小さく保つことができる。これによって、例えば、同ピッチの表示パネル１０とバリアパネル２０とであっても、３次元表示装置１００に利用できる。
　３次元表示システムは、左眼５Ｌおよび右眼５Ｒのいずれか一方を検出するための位置検出部である位置検出装置と、３次元表示装置１００とを含んで構成される。３次元表示システムは、ヘッドアップディスプレイ（Head Up Display；ＨＵＤ）に搭載されうる。ＨＵＤは、３次元表示システムと、反射鏡などの光学部材と、被投影面を有する被投影部材とを備える。ＨＵＤは、３次元表示システムから出射される画像光を、光学部材を介して被投影部材に到達させる。したがって、ＨＵＤは、被投影部材に画像を投影する。ＨＵＤは、被投影部材で反射させた画像光を、観察者の左眼５Ｌおよび右眼５Ｒに到達させる。したがって、ＨＵＤは、３次元表示システムから観察者の左眼５Ｌおよび右眼５Ｒまで画像光を進行させる。観察者は、到達した画像光を、虚像として視認しうる。
　３次元表示装置１００が、位置検出装置を備える場合、位置検出装置は、観察者の左眼５Ｌおよび右眼５Ｒのいずれか一方の位置を検出し、制御部３０に出力する。位置検出装置は、例えば、カメラを備えてよい。位置検出装置は、カメラによって観察者の顔を撮影してよい。位置検出装置は、カメラの撮影画像から観察者の左眼５Ｌおよび右眼５Ｒの少なくとも一方の位置を検出してよい。位置検出装置は、１個のカメラの撮影画像から、観察者の左眼５Ｌおよび右眼５Ｒ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。位置検出装置は、２個以上のカメラの撮影画像から、観察者の左眼５Ｌおよび右眼５Ｒ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。
　位置検出装置は、カメラを備えず、装置外のカメラに接続されていてよい。位置検出装置は、装置外のカメラからの信号を入力する入力端子を備えてよい。装置外のカメラは、入力端子に直接的に接続されてよい。装置外のカメラは、共有のネットワークを介して入力端子に間接的に接続されてよい。カメラを備えない位置検出装置は、カメラが映像信号を入力する入力端子を備えてよい。カメラを備えない位置検出装置は、入力端子に入力された映像信号から観察者の左眼５Ｌおよび右眼５Ｒの少なくとも一方の位置を検出してよい。
　位置検出装置は、例えば、センサを備えてよい。センサは、超音波センサまたは光センサ等であってよい。位置検出装置は、センサによって観察者の頭部の位置を検出し、頭部の位置に基づいて観察者の左眼５Ｌおよび右眼５Ｒの少なくとも一方の位置を検出してよい。位置検出装置は、１個または２個以上のセンサによって、観察者の左眼５Ｌおよび右眼５Ｒ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。
　位置検出装置は、観察者の左眼５Ｌおよび右眼５Ｒの少なくとも一方の位置の検出結果に基づいて、第１方向に沿った、左眼５Ｌおよび右眼５Ｒの移動距離を検出してもよい。
　３次元表示装置１００は、位置検出装置を備えなくてよい。３次元表示装置１００が位置検出装置を備えない場合、制御部３０は、装置外の検出装置からの信号を入力する入力端子を備えてよい。装置外の検出装置は、入力端子に接続されてよい。装置外の検出装置は、入力端子に対する伝送信号として、電気信号および光信号を用いてよい。装置外の検出装置は、共有のネットワークを介して入力端子に間接的に接続されてよい。制御部３０は、装置外の位置検出装置から取得した観察者の左眼５Ｌおよび右眼５Ｒの少なくとも一方の位置を示す位置座標が入力されてもよい。制御部３０は、位置座標に基づいて、第１方向に沿った、観察者の左眼５Ｌおよび右眼５Ｒの移動距離を算出してよい。
　３次元表示装置１００を含むＨＵＤは、移動体に搭載されてよい。ＨＵＤは、構成の一部を、移動体が備える他の装置、部品と兼用してよい。例えば、移動体は、ウインドシールドを被投影部材として兼用してよい。ＨＵＤおよび３次元表示装置１００は、構成の一部を移動体が備える他の装置、部品と兼用してよい。構成の一部を当該移動体が備える他の装置、部品と兼用する場合、する場合、他の構成をＨＵＤモジュールまたは３次元表示コンポーネントと呼びうる。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。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。
　このような制御部３０を備えた本実施形態の３次元表示装置１００においては、制御部３０は以下のように構成される。
（観察者・バリアパネル・表示パネルの位置関係）
　図５は、観察者、バリアパネル２０、表示パネル１０の位置関係を示す図である。眼間距離Ｅと適視距離ｄとの比は、以下の式１および式２で表されるように、表示パネル１０の画像ピッチｋと、表示パネル１０およびバリアパネル２０間の距離ｇとの比に等しい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
　これらの式１、式２から適視距離ｄについて整理すると、適視距離ｄは式３によって表され、バリアピッチＢｐが変わると、適視距離ｄも変わる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
　図６は、バリアパネル２０の画素番号割り当てを説明するための図である。次に、同図に示すように、バリアパネル２０の各サブピクセル１２における画素番号の割り当てを行う。サブピクセル１２の第１方向（Ｘ軸方向）の幅をＨｐとし、サブピクセル１２のＹ軸方向の幅をＶｐとし、透光領域２０Ａおよび遮光領域２０Ｂの第２方向であるＹ軸方向に対する傾斜角度θとし、ａおよびｂをａ≠ｂの自然数とするとき、透光領域２０Ａおよび遮光領域２０Ｂは、以下の式４によって表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009
　画像サイクルピッチ法の場合、表示パネル１０ではなく、バリアパネル２０に画素番号を割り当てるので、バリアピッチＢｐと幅Ｈｐのサブピクセル１２がｎ個分の関係は、次式５で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010
　画像サイクルピッチＣｐを次の式６～式９のように導出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
　上記の式６からτを消去すると、次の式７となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012
　上記の式７を変形すると、式８が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013
　上記の式８からｋ‘ＢＰを消去して、式９が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014
（画像サイクルピッチ法）
　図８は、画像サイクルピッチ法を説明するための図である。同図に示すように、眼間位置から表示パネル１０の表示面１０Ａに垂線を引き、その交点を基準に画像サイクルピッチ幅Ｃｐ＝τｋ´の各パターン領域を表示面１０Ａ上に形成する。
（観察者の横方向の移動）
　図９は、観察者の横方向の移動によるパターン形成位置を説明するための図である。同図に示すように、観察者の横方向の移動に応じて、パターン形成位置１，２，…も移動する。
（観察者の前後方向の移動）
　図１０は、観察者の前後方向の移動による画像サイクルピッチＣｐの変化を示す図である。同図に示すように、観察距離ｚ＋ｇが大きくなるほど画像サイクルピッチＣｐも大きくなる。
　図１１は、観察者が適視距離から近づいた場合に観察されるサブピクセルを示す図である。同図に示すように、観察者が適視距離ｄから近づいた場合、両眼５Ｒ，５Ｌで同時に観察されるサブピクセル１２は、次の式１０～式１２で表されるように増加する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000017
　図１２は、観察者が適視距離から離れた場合に観察されるサブピクセルを示す図である。同図に示すように、観察者が適視距離ｄから遠ざかった場合、両眼５Ｒ，５Ｌで同時に観察されるサブピクセル１２は、式１３～式１５で表されるように増加する。
　ｚ＜ｄの場合、
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000019
　このような構成によって、観察距離ｚに応じて画像サイクルピッチCp(z)を変化させ、観察者がＺ軸方向に移動しても、高画質の３次元画像を表示することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000020
　図１３は、同時に観察されるサブピクセル１２を右眼画像として処理する場合の説明図である。同図に示すように、同時に観察されるサブピクセル１２を右眼画像として処理を行う。眼間位置ではなく、右眼位置を基準とすることで、同時に観察されるサブピクセル１２を右眼画像として処理することができる。
　図１４は、バリアピッチＢｐの切換え基準を説明するための図である。図１５は、バリアピッチＢｐの切換え基準を説明するための図である。図１６は、バリアピッチＢｐの切換え基準とクロストークとの関係を説明するための図である。図１４～図１６に示すように、バリアピッチＢｐの切換え基準は、適視距離間においてバリアピッチＢｐを切換えるタイミングの基準が必要であり、同時に観察されるサブピクセル１２の数から決定することができる。観察者が離れると、バリアピッチＢｐは、式１６で示すＢｐ１となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000023
　片眼サブピクセル数に対する同時観察サブピクセル数の割合が一致するとき、クロストークは同程度であると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000025
　図１７は、観察者の前後方向に移動に対する３次元表示画像の追従性の相違を示す図である。同図に示すように、同一ピッチの２枚の液晶パネルを重ねるアクティブバリア方式において、アクティブバリアピッチを固定し、画像ピッチｋに一部異なるピッチを導入する割合を変えることによって、観察者の前後方向の移動に対し、従来技術の右眼画像に比べて、本開示の右眼画像が適視距離の基準画像に対する画像濃度の変化が格段に少なく、より細かい追従が可能であることが分かる。これによって本開示に実施形態によれば、立体視範囲を拡大することが可能となる。
　以上のように、本実施形態の３次元表示装置１００は、表示パネル１０と、バリアパネル２０と、位置検出装置と、制御部３０と、を含む。表示パネル１０は、複数のサブピクセル１２を有する。複数のサブピクセル１２は、Ｘ軸方向および該Ｘ軸方向に交わるＹ軸方向に沿って並ぶ。複数のサブピクセル１２は、画像光を出射するように構成される。バリアパネル２０は、画像光の光路において表示パネル１０に重なるバリアパネル２０は、複数のシャッタセルＳを有する。複数のシャッタセルＳは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に沿って並ぶ。複数のシャッタセルＳは、光を透過させる透光領域２０Ａ、および光を遮断する遮光領域２０Ｂのいずれかに切換え可能に構成される。位置検出装置は、観察者の第１眼５Ｒおよび第２眼５Ｌの少なくとも一方の位置を検出して、光路に沿った位置および第1方向に対応する視差方向に沿った位置を含む位置検出情報を出力するように構成される。制御部３０は、表示パネル１０およびバリアパネル２０を制御するように構成される。
　制御部３０は、バリアピッチをＢｐとし、画像ピッチをＣｐとするとき、位置検出装置による位置検出情報に基づいて、観察者の第１眼５Ｒおよび第２眼５Ｌの位置に対応するバリアピッチＢｐおよび画像ピッチｋの累積誤差を算出し、算出された累積誤差が１ドット（サブピクセル１２に相当）分に対する割合が第1割合より大きくなるとき、画像ピッチＣｐを少なくとも１ドット分大きく、または小さくするよう制御可能に構成される。
　このような構成によって、３次元表示装置の構成を大きく変更せずに、観察距離ｚに応じてバリアピッチＢｐと画像ピッチｋとの間の累積誤差が解消され、最適な立体画像を得ることができる。
　本実施形態の３次元表示装置１００において、バリアピッチＢｐは、透光領域２０Ａおよび遮光領域２０Ｂの第１方向の周期に対応している構成としてよい。
　本実施形態の３次元表示装置１００において、Ｚ軸方向は、平面視においてＸ軸方向に垂直である構成であってよい。
　本実施形態の３次元表示装置１００において、第１割合は、０．５または１近傍の値である。
　本実施形態の３次元表示装置１００において、サブピクセル１２の第１方向の幅をＨｐとし、サブピクセル１２の第２方向の幅をＶｐとし、透光領域２０Ａおよび遮光領域２０Ｂの２方向に対する傾斜角度をθとし、ａおよびｂをａ≠ｂの自然数とするとき、制御部３０は、透光領域２０Ａおよび遮光領域２０Ｂを、式２１によって表される傾斜角度θに沿って複数のサブピクセル１２および複数のシャッタセルＳを位置させ、バリアパネル２０のバリアピッチＢｐとは異なるバリアピッチＢｐ１またはＢｐ２となるように、複数のシャッタセルＳを制御するように構成されてよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000026
　これによって、観察距離ｚの変化に応じてバリアピッチＢｐと画像ピッチｋとの累積誤差が生じても、バリアピッチＢｐを異ならせる制御によって、累積誤差を低減または解消することができる。
　本実施形態の３次元表示装置１００において、バリアパネル２０は、光路において、表示パネル１０の前にあり、表示パネル１０は、観察者が第１眼５Ｒで認識するための画像光を出射する第１表示領域と、観察者が第２眼５Ｌで認識するための画像光を出射する第２表示領域と、を含む。第１表示領域は、第１方向に沿って第１周期で配列される。第２表示領域は、第１方向に沿って第１周期とは異なる第２周期で配列される。透光領域２０Ａおよび遮光領域２０Ｂを構成するシャッタセルＳのＺ軸方向の数をｂ（ｂは自然数）とし、観察者がバリアパネル２０に近づいたときの、第１眼５Ｒおよび第２眼５Ｌのうちの少なくとも一方とバリアパネル２０との間の観察距離をｚとし、表示パネル１０とバリアパネル２０との間隔をｇとしたとき、制御部３０は、画像サイクルピッチＣｐ（ｚ）が以下の式２２を満たすように前記複数のシャッタセルを制御するように構成されてよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000027
　このような構成によって、３次元表示装置１００は、観察距離ｚの変化に応じてバリアピッチＢｐと画像ピッチｋとの累積誤差が生じても、バリアピッチＢｐを異ならせる制御によって、累積誤差を低減または解消することができる。
　本実施形態の３次元表示装置１００では、バリアパネル２０は、光路において、表示パネル１０の後ろにあり、表示パネル１０は、観察者が第１眼５Ｒで認識するための画像光を出射する第１表示領域と、観察者が第２眼５Ｌで認識するための画像光を出射する第２表示領域と、を含む。第１表示領域は、第１方向に沿って第１周期で配列され、第２表示領域は、第１方向に沿って第１周期とは異なる第２周期で配列される。
　制御部３０は、透光領域２０Ａおよび遮光領域２０Ｂを構成するシャッタセルＳのＸ軸方向の数をｂ（ｂは自然数）とし、観察者が表示パネル１０に近づいたときの、第１眼５Ｒおよび第２眼５Ｌのうちの少なくとも一方とバリアパネル２０との間の観察距離をｚとし、表示パネル１０とバリアパネル２０との間隔をｇとしたとき、画像サイクルピッチＣｐ（ｚ）は、以下の式２３を満たすように前記複数のシャッタセルＳを制御するように構成されてよい。これによって、観察距離ｚに応じて画像サイクルピッチＣｐ（ｚ）を変化させ、観察者がＺ軸方向に移動しても、高画質の３次元画像を表示することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000028
　本実施形態の３次元表示装置１００では、観察者がバリアパネル２０に近づいたとき、第１眼５Ｒおよび第２眼５Ｌの間の眼間距離をＥとし、第１眼５Ｒおよび第２眼５Ｌの間の中央位置を通りかつ表示パネル１０の表示面１０Ａに垂線な垂線が表示面１０Ａと交差する交点を基準点としたとき、制御部３０は、サブピクセル数ｔ１（ｚ）を、以下の式２４によって算出し、画像サイクルピッチＣｐ（ｚ）で、透光領域２０Ａおよび遮光領域２０Ｂの組合わせによって構成される複数のパターン領域を表示面１０Ａ上に形成させるように構成されてよい。これによって、３次元表示装置１００は、観察距離ｚに応じて画像サイクルピッチＣｐ（ｚ）を変化させ、観察者が前後方向に移動しても、高画質の３次元画像を表示することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000029
　このような構成によって、観察距離ｚが小さくなるほどサブピクセル数ｔ１（ｚ）を増加させ、観察者の近づく方向の移動に追従して、高画質の３次元画像を表示することができる。
　本実施形態の３次元表示装置１００では、観察者がバリアパネル２０から離れたとき、第１眼５Ｒおよび第２眼５Ｌの間の眼間距離をＥとし、第１眼５Ｒおよび第２眼５Ｌの間の中央位置を通りかつ表示パネル１０の表示面１０Ａに垂線な垂線が表示面１０Ａと交差する交点を基準点としたとき、制御部３０は、以下の式２５によって表されるサブピクセル数ｔ１（ｚ）を算出し、画像サイクルピッチＣｐで、透光領域２０Ａおよび遮光領域２０Ｂの組合わせによって構成される複数のパターン領域を表示面１０Ａ上に形成させるように構成されてよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000030
　このような構成によって、３次元表示装置１００は、観察距離ｚが大きくなるほどサブピクセル数ｔ１（ｚ）を増加させ、観察者の離れる方向の移動に追従して、高画質の３次元画像を表示することができる。
　以上の各本実施形態では、観察者から見て表示パネル１０の前方にバリアパネル２０を配置する場合を一例に挙げて説明したが、バリアパネル２０は、表示パネル１０の種類に応じて適宜配置変更することが可能である。例えば、表示パネル１０がバックライト透過型の表示パネルである場合、バリアパネル２０は、観察者から見て表示パネル１０の前方に配置されてもよいし、観察者から見て表示パネル１０の後方に配置されてもよい。例えば、表示パネル１０が自発光型の表示パネルである場合、バリアパネル２０は、観察者から見て表示パネル１０の前方に配置されてもよい。
　３次元表示装置１００が、バックライト装置を備える場合、バックライト装置は表示パネル１０の裏面側に配置され、表示パネル１０を面的に照射する。バックライト装置は、マトリクス状に整列して配置された複数のＬＥＤ等の発光素子を有する光源、導光板、拡散板、拡散シート等を含んで構成されてよい。バックライト装置は、光源により照射光を射出し、導光板、拡散板、拡散シート等により照射光を表示パネル１０の面方向に均一化する。バックライト装置は、面方向に均一な光を表示パネル１０に向けて出射するように構成される。
　本開示は次の実施の形態が可能である。
　本開示の３次元表示装置は、表示パネルと、バリアパネルと、位置検出部と、制御部と、を含む。表示パネルは、複数のサブピクセルを有する。複数のサブピクセルは、第１方向および該第１方向に交わる第２方向に沿って並ぶ。複数のサブピクセルは、画像光を出射するように構成される。
　バリアパネルは、前記画像光の光路において前記表示パネルに重なる。バリアパネルは、複数のシャッタパネルを有する。複数のシャッタパネルは、前記第１方向および前記第２方向に沿って並ぶ。複数のシャッタパネルは、光を透過させる透光領域、および前記光を遮断する遮光領域のいずれかに切換え可能に構成される。
　位置検出部は、観察者の第１眼および第２眼の少なくとも一方の位置を検出して、前記光路に沿った位置および前記第1方向に対応する視差方向に沿った位置を含む位置検出情報を出力するように構成される。
　制御部は、前記表示パネルおよび前記バリアパネルを制御するように構成される。
　観察距離から見たときの、透光部および遮光部が規則的に並ぶバリアピッチをＢｐとし、
　前記観測距離から見たときの隣接する一組の右目画像と左目画像の画像ピッチをｋとするとき、
　前記制御部は、前記観察距離から離れた位置に存在する観察者の位置検出情報に基づいて、観察者の第１眼および第２眼の位置に対応するバリアピッチＢｐおよび画像ピッチｋの累積誤差を算出し、算出された前記累積誤差が１ドット分に対する割合が第1割合より大きくなるとき、前記画像ピッチｋを部分的に少なくとも１ドット分大きくして前記累積誤差を小さくするよう制御可能に構成される。
　本開示の３次元表示装置によれば、３次元表示装置の構成を大きく変更せずに、観察距離に応じてバリアピッチＢｐと画像ピッチｋとの間の累積誤差を小さくし、高画質の３次元画像を表示可能な３次元表示装置を提供することができる。
　上述の各実施形態は、代表的な例として説明したが、本開示の趣旨および範囲内で、多くの変更および置換ができることは当業者に明らかである。従って、本開示は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形または変更が可能である。例えば、実施形態および実施例に記載の複数の構成ブロックを１個に組合せたり、あるいは１個の構成ブロックを分割したりすることが可能である。
　５Ｒ　右眼
　５Ｌ　左眼
　１０　表示パネル
　１０Ａ　表示面
　１２　サブピクセル
　１５　表示境界
　２０　バリアパネル
　２０Ａ　透光領域
　２０Ｂ　遮光領域
　３０　制御部
　５０　ブラックマトリックス
　５１　ブラックマトリックス
　１００　３次元表示装置
　Ｂｐ　バリアピッチ
　Ｃｐ（ｚ）　画像サイクルピッチ
　ｄ　適視距離
　ｋ　画像ピッチ
　ＰｇＬ　左眼画像領域
　ＰｇＲ　右眼画像領域
　Ｓ　シャッタセル

Claims (8)

  1. 　第１方向および該第１方向に交わる第２方向に沿って並び、画像光を出射するように構成される複数のサブピクセルを有する表示パネルと、
    　前記画像光の光路において前記表示パネルに重なるバリアパネルであって、前記第１方向および前記第２方向に沿って並び、光を透過させる透光領域、および前記光を遮断する遮光領域のいずれかに切換え可能な複数のシャッタセルを有するバリアパネルと、
    　観察者の第１眼および第２眼の少なくとも一方の位置を検出して、前記光路に沿った位置および前記第1方向に対応する視差方向に沿った位置を含む位置検出情報を出力するように構成される位置検出部と、
    　前記表示パネルおよび前記バリアパネルを制御するように構成される制御部と、を含み、
    　観察距離から見たときの、透光部および遮光部が規則的に並ぶバリアピッチをＢｐとし、
    　前記観測距離から見たときの隣接する一組の右目画像と左目画像の画像ピッチをｋとするとき、
    　前記制御部は、前記観察距離から離れた位置に存在する観察者の位置検出情報に基づいて、観察者の第１眼および第２眼の位置に対応するバリアピッチＢｐおよび画像ピッチｋの累積誤差を算出し、算出された前記累積誤差が１ドット分に対する割合が第1割合より
    大きくなるとき、前記画像ピッチを部分的に少なくとも１ドット分大きくして前記累積誤差を小さくするよう制御可能に構成される３次元表示装置。
  2. 　前記バリアピッチは、前記透光領域および前記遮光領域の前記第１方向の周期に対応している、請求項１に記載の３次元表示装置。
  3. 　前記第２方向は、前記第１方向に垂直である、請求項１または２に記載の３次元表示装置。
  4. 　前記第１割合は、０．５または１近傍の値である、請求項１～３のいずれか１項に記載の３次元表示装置。
  5. 　前記制御部は、
    　　前記サブピクセルの前記第１方向の幅をＨｐとし、
    　　前記サブピクセルの前記第２方向の幅をＶｐとし、
    　　前記透光領域および前記遮光領域の前記第２方向に対する傾斜角度θとし、
    　　ａおよびｂをａ≠ｂの自然数とするとき、
    　　前記透光領域および前記遮光領域を、以下の式１によって表される傾斜角度θ、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
    に沿って前記複数のサブピクセルおよび前記複数のシャッタセルを位置させ、
    　　前記バリアパネルの前記バリアピッチとは異なるバリアピッチとなるように、前記複数のシャッタセルを制御するように構成される、請求項１～４のいずれか１項に記載の３次元表示装置。
  6. 　前記バリアパネルは、前記光路において、前記表示パネルの前にあり、
    　前記表示パネルは、
    　　観察者が第１眼で認識するための画像光を出射する第１表示領域と、
    　　観察者が第２眼で認識するための画像光を出射する第２表示領域と、を含み、
    　前記第１表示領域と前記第２表示領域は、前記第１方向に沿って配列され、
    　前記制御部は、
    　　観察者が適視距離から移動したとき、前記第１眼および前記第２眼のうちの少なくとも一方と前記バリアパネルとの間の観察距離をｚとし、
    　　前記表示パネルと前記バリアパネルとの間隔をｇとしたとき、
    　　画像サイクルピッチＣｐ（ｚ）は、以下の式、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
    を満たすように、画像を表示するサブピクセルを１個増加する、請求項５に記載の３次元表示装置。
  7. 　前記バリアパネルは、前記光路において、前記表示パネルの後ろにあり、
    　前記表示パネルは、
    　　観察者が第１眼で認識するための画像光を出射する第１表示領域と、
    　　観察者が第２眼で認識するための画像光を出射する第２表示領域と、を含み、
    　前記第１表示領域と前記第２表示領域は、前記第１方向に沿って配列され、
    　前記制御部は、
    　　前記透光領域および前記遮光領域を構成するシャッタセルの第２方向の数をｂ（ｂは自然数）とし、
    　　観察者が前記表示パネルに近づいたときの、前記第１眼および前記第２眼のうちの少なくとも一方と前記バリアパネルとの間の観察距離をｚとし、
    　　前記表示パネルと前記バリアパネルとの間隔をｇとしたとき、
    　　画像サイクルピッチＣｐ（ｚ）は、以下の式、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
    を満たすように画像を表示するサブピクセルを１個増加する、請求項５に記載の３次元表示装置。
  8. 　前記制御部は、
    　　観察者が前記バリアパネルに近づいたとき、前記第１眼および前記第２眼の間の眼間距離をＥとし、一組の両眼画像を連続して表示するサブピクセル数をnとすると、前記第１眼および前記第２眼の間の中央位置を通りかつ前記表示パネルの表示面に垂線な垂線が前記表示面と交差する交点を基準点としたとき、両眼で同時に観察されるサブピクセル数ｔ１（ｚ）は、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
    と表され、
    　　観察者が前記バリアパネルから離れたとき、前記第１眼および前記第２眼の間の眼間距離をＥとし、一組の両眼画像を連続して表示するサブピクセル数をnとすると前記第１眼および前記第２眼の間の中央位置を通りかつ前記表示パネルの表示面に垂線な垂線が前記表示面と交差する交点を基準点としたとき、両眼で同時に観察されるサブピクセル数ｔ２（ｚ）、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
    と表され、
    　　ｔ１（ｚ）＝ｔ２（ｚ）となるときに、前記画像サイクルピッチで、前記透光領域および前記遮光領域の組合わせによって構成される複数のパターン領域を切り替えて前記表示面上に形成させる、請求項６または７に記載の３次元表示装置。
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