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WO2012008152A1 - 表示装置 - Google Patents

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Publication number
WO2012008152A1
WO2012008152A1 PCT/JP2011/004004 JP2011004004W WO2012008152A1 WO 2012008152 A1 WO2012008152 A1 WO 2012008152A1 JP 2011004004 W JP2011004004 W JP 2011004004W WO 2012008152 A1 WO2012008152 A1 WO 2012008152A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
image
light
frame image
region
unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/004004
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
愼一 門脇
愼一 式井
Original Assignee
パナソニック株式会社
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 パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Priority to CN201180003784.8A priority Critical patent/CN102483521B/zh
Priority to JP2012524450A priority patent/JPWO2012008152A1/ja
Publication of WO2012008152A1 publication Critical patent/WO2012008152A1/ja

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Classifications

    • 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
    • G02B30/22—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 stereoscopic type
    • G02B30/25—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 stereoscopic type using polarisation techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/31—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers
    • H04N13/315—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers the parallax barriers being time-variant

Definitions

  • the present invention relates to a display device that displays a stereoscopically perceived image.
  • FIG. 11 is a schematic diagram of the principle of displaying a stereoscopic image by a conventional parallax barrier method. With reference to FIG. 11, the principle of displaying a stereoscopic image by a conventional parallax barrier method will be described.
  • FIG. 11 schematically shows the display device 900.
  • the display device 900 includes an image display unit 910 that displays video, a backlight light source 920 that emits light toward the image display unit 910, and a parallax barrier unit that is disposed between the viewer and the image display unit 910. 930.
  • the image display unit 910 simultaneously displays a left-eye image created so as to be observed with the left eye and a right-eye image created so as to be observed with the right eye.
  • a region of the image display unit 910 to which “R” is attached represents a pixel that displays a right-eye image.
  • An area of the image display unit 910 to which “L” is attached represents a pixel that displays a left-eye image.
  • the parallax barrier unit 930 separates the light of the left eye image and the light of the right eye image. As a result, the light of the left eye image is incident only on the left eye, and the light of the right eye image is incident only on the right eye. The viewer can perceive the parallax between the left eye image and the right eye image, and can perceive the image displayed on the display device 900 in three dimensions.
  • the parallax barrier unit 930 is a member that blocks transmission of visible light in order to separate the light of the left eye image and the light of the right eye image ( For example, black pigment or metal). Since the parallax barrier unit 930 blocks part of the light from the image display unit 910, the viewer views a low-luminance video.
  • An object of the present invention is to provide a display device capable of displaying a stereoscopically perceived image with a high luminance by a parallax barrier method.
  • the display device temporally switches between a left frame image created to be observed with the left eye and a right frame image created to be observed with the right eye,
  • An image display unit that emits image light so that an image is perceived in three dimensions, a light deflection unit that deflects the image light from the image display unit, and a light deflection unit that controls and emits the light from the light deflection unit
  • a control unit that adjusts a deflection direction of the image light, wherein the image display unit changes a polarization characteristic of the image light for each region, and the light deflection unit is configured to change the polarization characteristic according to the polarization property.
  • the image light is deflected, the image light of the left frame image is incident on the left eye, and the image light of the right frame image is incident on the right eye.
  • the above-described display device can display a stereoscopically perceived image with a high luminance by the parallax barrier method.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the display device 100.
  • the display device 100 is described with reference to FIG.
  • the display device 100 includes an image display unit 110 that switches between a left frame image created so as to be observed with the left eye and a right frame image created so as to be observed with the right eye.
  • the left frame image represents content different from the right frame image by the amount of parallax. The viewer can sense the parallax between the left frame image and the right frame image and perceive the video displayed by the image display unit 110 in a three-dimensional manner.
  • the other frame image is displayed over the entire surface of the image display unit 110. Is done.
  • the switching frequency of the frame image display is, for example, 96 Hz to 120 Hz.
  • the display device 100 further includes a backlight light source 120 that irradiates light toward the image display unit 110.
  • the image display unit 110 adjusts the transmittance of light from the backlight light source 120 using liquid crystal, and displays a left frame image and a right frame image.
  • the display device 100 displays an image using liquid crystal.
  • the display device may display an image using an element that emits light, such as a plasma display panel or an organic EL display device.
  • the backlight light source may be omitted.
  • the image display unit 110 includes an emission unit 113 that emits video light corresponding to the left frame image and the right frame image.
  • the emission unit 113 includes a first pixel region 111 and a second pixel region 112.
  • the first pixel region 111 and the second pixel region 112 are alternately aligned in the horizontal direction. As described above, the first pixel region 111 and the second pixel region 112 cooperate to emit video light of the entire frame image.
  • FIG. 1 shows the viewer's left eye and right eye.
  • the direction in which the viewer exists is referred to as “front”.
  • the direction in which the backlight light source 120 exists is called “rear”.
  • the terms representing these directions are used for clarity of explanation, and do not limit the principle of this embodiment.
  • the image display unit 110 further includes a polarization rotation unit 114 disposed in front of the emission unit 113.
  • the polarization rotation unit 114 includes a plurality of polarization rotation elements 115 respectively disposed in front of the second pixel region 112.
  • the image light emitted from the emission unit 113 is p-polarized light.
  • the polarization rotation element 115 rotates the polarization direction of the p-polarized image light to generate s-polarized light.
  • the polarization rotation element 115 is exemplified as a polarization rotation element.
  • the polarization rotation element 115 and the corresponding second pixel region 112 are discretely aligned at regular intervals in the horizontal direction. Therefore, the light (video light) transmitted through the image display unit 110 includes p-polarized light and s-polarized light that are alternately arranged at regular intervals.
  • the p-polarized light is exemplified as the first polarized light.
  • the s-polarized light is exemplified as the second polarized light.
  • the polarization rotation element may be disposed corresponding to the first pixel region.
  • the p-polarized light is exemplified as the second polarized light
  • the s-polarized light is exemplified as the first polarized light.
  • the image light emitted from the emission unit 113 may be s-polarized light.
  • the p-polarized light is exemplified as the second polarized light
  • the s-polarized light is exemplified as the first polarized light.
  • the first pixel region 111 is exemplified as the first display unit.
  • An area including the second pixel area 112 and the polarization rotation element 115 is exemplified as the second display unit.
  • the polarization rotation element is disposed corresponding to the first pixel region, the first pixel region is exemplified as the second display unit, and the second pixel region is exemplified as the first display unit. Is done.
  • the display device 100 further includes a parallax barrier unit 130 that deflects video light from the image display unit 110 and a control unit 140 that controls the parallax barrier unit 130.
  • the parallax barrier unit 130 is exemplified as a light deflection unit.
  • the parallax barrier unit 130 includes a first deflection region 131 and a second deflection region 132.
  • the first deflection region 131 and the second deflection region 132 are alternately arranged in the horizontal direction.
  • the arrangement pattern of the first deflection area 131 and the second deflection area 132 corresponds to the arrangement pattern of the polarization rotation element 115 described above.
  • the controller 140 electrically controls the deflection characteristics of the first deflection region 131 and the second deflection region 132.
  • a liquid crystal element is disposed in each of the first deflection region 131 and the second deflection region 132.
  • the controller 140 electrically adjusts the refractive index of the liquid crystal elements in the first deflection region 131 and the second deflection region 132 and adjusts the deflection direction of the image light emitted from the parallax barrier unit 130.
  • the control unit may adjust the deflection direction of the image light according to another method.
  • a blazed hologram formed using a liquid crystal material is laminated.
  • the controller 140 can individually adjust the refractive indexes of the first deflection region 131 and the second deflection region 132.
  • the diffraction characteristic of the blazed grating of the blazed hologram varies according to the applied voltage applied under the control of the control unit 140. For example, if a voltage having a magnitude of “V1” is applied to the blazed hologram, the blazed hologram diffracts p-polarized image light while transmitting s-polarized image light without diffracting. If a voltage having a magnitude of “V2” is applied to the blazed hologram, the blazed hologram diffracts the s-polarized image light while transmitting the p-polarized image light without diffracting it.
  • a blazed hologram is laminated on each of the first deflection region 131 and the second deflection region 132.
  • the control unit 140 can independently control the deflection direction of incident light (image light) having two different polarized lights (p-polarized light and s-polarized light).
  • the image display unit 110 uses the polarization rotation element 115 to change the polarization characteristics of the image light for each region. If the parallax barrier unit 130 diffracts or transmits the image light according to the polarization characteristic of the image light under the control of the control unit 140 as described above, the entire light of the frame image is transmitted to the left eye or the right eye. It is incident properly. Therefore, the viewer can visually recognize a high-luminance frame image. Control according to the polarization characteristic will be further described later.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of the display device 100.
  • the display device 100 is further described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the display device 100 further includes an input unit 150 to which a video signal is input in addition to the image display unit 110, the control unit 140, and the parallax barrier unit 130.
  • the input unit 150 converts the video signal into a predetermined format and outputs it to the image display unit 110 and the control unit 140.
  • the image display unit 110 and the control unit 140 can read the content of the video signal by signal conversion by the input unit 150.
  • the image display unit 110 reads information on luminance and hue corresponding to each pixel from the video signal from the input unit 150, for example. As a result, the first pixel region 111 and the second pixel region 112 of the image display unit 110 emit light with luminance and hue according to the video signal. Thus, the image display unit 110 can display a frame image.
  • the control unit 140 determines from the video signal from the input unit 150 whether, for example, the frame image displayed by the image display unit 110 is a left frame image or a right frame image.
  • the control unit 140 controls the parallax barrier unit 130 according to the determination result.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an optical path of video light when the image display unit 110 displays a right frame image. The optical path of the image light when the image display unit 110 displays the right frame image will be described with reference to FIG.
  • FIG. 3 shows the video light RBS of the right frame image emitted through the second pixel region 112.
  • the image light RBS passes through the polarization rotation element 115.
  • the video light RBS becomes s-polarized light.
  • the control unit 140 applies a voltage having a magnitude of “V1” to the second deflection region 132.
  • the second deflection region 132 transmits the s-polarized image light RBS without diffracting it. Accordingly, the s-polarized video light RBS propagates linearly and enters the right eye.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing another optical path of the video light RBS when the image display unit 110 displays the right frame image. 3 and 4, another optical path of the video light when the image display unit 110 displays the right frame image will be described.
  • the video light RBS of the right frame image emitted through the second pixel region 112 passes through the polarization rotation element 115 and becomes s-polarized light as described with reference to FIG. Thereafter, the image light RBS enters not only the second deflection region 132 but also the first deflection region 131.
  • the control unit 140 applies a voltage having a magnitude of “V2” to the first deflection region 131.
  • V2 a voltage having a magnitude of “V2”
  • the first deflection region 131 diffracts the s-polarized image light RBS toward the right eye. Accordingly, the s-polarized video light RBS that passes through the first deflection region 131 also enters the right eye.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing another optical path of the image light when the image display unit 110 displays the right frame image. The other optical path of the image light when the image display unit 110 displays the right frame image will be described with reference to FIG.
  • FIG. 5 shows the video light RBP of the right frame image emitted through the first pixel region 111.
  • the image light RBP enters the first deflection region 131 without passing through the polarization rotation element 115.
  • the emitting unit 113 emits p-polarized image light
  • the image light RBP incident on the first deflection region 131 from the first pixel region 111 is p-polarized light.
  • the control unit 140 applies a voltage having a magnitude of “V2” to the first deflection region 131.
  • the first deflection region 131 allows transmission of the p-polarized video light RBP. Therefore, the p-polarized image light RBP propagates linearly and enters the right eye.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing another optical path of the video light RBP when the image display unit 110 displays the right frame image.
  • the other optical path of the image light when the image display unit 110 displays the right frame image will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
  • the video light RBP of the right frame image emitted through the first pixel area 111 enters the second deflection area 132 without passing through the polarization rotation element 115.
  • the emitting unit 113 emits p-polarized image light
  • the image light RBP incident on the second deflection region 132 from the first pixel region 111 is also p-polarized light.
  • control unit 140 applies a voltage having a magnitude of “V1” to the second deflection region 132.
  • the second deflection region 132 diffracts the p-polarized image light RBP toward the right eye. Therefore, the p-polarized image light RBP passing through the second deflection region 132 is also incident on the right eye.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the optical path of the image light when the image display unit 110 displays the left frame image. The optical path of the image light when the image display unit 110 displays the left frame image will be described with reference to FIG.
  • FIG. 7 shows the video light LBS of the left frame image emitted through the second pixel region 112.
  • the image light LBS passes through the polarization rotation element 115.
  • the video light LBS becomes s-polarized light.
  • the control unit 140 applies a voltage having a magnitude of “V1” to the first deflection region 131.
  • the first deflection region 131 transmits the s-polarized image light LBS without diffracting it. Therefore, the s-polarized video light LBS propagates linearly and enters the left eye.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing another optical path of the video light LBS when the image display unit 110 displays the right frame image. 7 and 8, another optical path of the image light when the image display unit 110 displays the left frame image will be described.
  • the video light LBS of the left frame image emitted through the second pixel region 112 passes through the polarization rotation element 115 and becomes s-polarized light as described with reference to FIG. Thereafter, the image light LBS enters not only the first deflection region 131 but also the second deflection region 132.
  • the control unit 140 applies a voltage having a magnitude of “V2” to the second deflection region 132.
  • V2 a voltage having a magnitude of “V2”
  • the second deflection region 132 diffracts the s-polarized video light LBS toward the left eye. Therefore, the s-polarized video light LBS that passes through the second deflection region 132 also enters the left eye.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing another optical path of the image light when the image display unit 110 displays the left frame image. With reference to FIG. 9, another optical path of the image light when the image display unit 110 displays the left frame image will be described.
  • FIG. 9 shows the video light LBP of the left frame image emitted through the first pixel region 111.
  • the image light LBP enters the second deflection region 132 without passing through the polarization rotation element 115.
  • the emitting unit 113 emits p-polarized image light
  • the image light LBP incident on the second deflection region 132 from the first pixel region 111 is p-polarized light.
  • control unit 140 applies a voltage having a magnitude of “V2” to the second deflection region 132.
  • the second deflection region 132 allows transmission of the p-polarized video light LBP. Therefore, the p-polarized video light LBP propagates linearly and enters the left eye.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing another optical path of the video light LBP when the image display unit 110 displays the left frame image.
  • the other optical path of the image light when the image display unit 110 displays the left frame image will be described with reference to FIGS.
  • the control unit 140 applies a voltage having a magnitude of “V1” to the first deflection region 131.
  • the first deflection region 131 diffracts the p-polarized video light LBP toward the left eye. Therefore, the p-polarized video light LBP that passes through the first deflection region 131 also enters the left eye.
  • one of the first deflection region 131 and the second deflection region 132 is exemplified as the first region.
  • the other of the first deflection region 131 and the second deflection region 132 is exemplified as the second region.
  • holograms stacked in the first deflection region 131 and the second deflection region 132 have different diffraction characteristics depending on the polarization of incident light.
  • the image display unit 110 displays a frame image using all the pixel regions (the first pixel region 111 and the second pixel region 112). While the left frame image is displayed, the entire video light of the left frame image is incident on the left eye. Further, while the right frame image is displayed, the entire video light of the right frame image is incident on the right eye. Therefore, the viewer can visually recognize a high-luminance video.
  • the controller 140 applies a voltage to the first deflection region 131 and the second deflection region 132 so that the first deflection region 131 and the second deflection region 132 transmit both p-polarized light and s-polarized light without diffracting. Also good. As a result, the display device 100 can appropriately display the two-dimensional video.
  • the image display unit 110 and the parallax barrier unit 130 are preferably disposed within the depth of focus of the viewer's eyes. As a result, the viewer can visually recognize a high-luminance video with almost no sense of incongruity.
  • the principle of this embodiment is also preferably applied to the display of an image expressed by light having a broad wavelength.
  • the image light displayed by the image display unit 110 is Overall, it is directed to the left or right eye.
  • the blazed hologram stacked in the first deflection region 131 and the second deflection region 132 has these hues. Since the respective grids are provided, the red light component, the green light component, and the blue light component are appropriately incident on the left eye or the right eye, respectively.
  • a volume hologram may be used instead of the blaze hologram.
  • the display device can display an image with high color purity by utilizing the wavelength dependence of the diffraction efficiency of the volume hologram.
  • the display device 100 can also suitably display a two-dimensional image according to the voltage applied by the control unit 140 to the parallax barrier unit 130.
  • the display device 100 since the parallax barrier unit 130 transmits the image light regardless of the polarization characteristics of the image light, the display device 100 achieves twice the resolution as compared with the conventional parallax barrier type display device. Can do.
  • the display device may include an additional polarization rotation unit and an additional deflection area.
  • the video light RBS emitted from the second pixel region 112 while the right frame image is displayed is the first deflection region 131 and the second deflection region 132. Is incident on.
  • the additional polarization rotation unit may polarize the polarization characteristics of the image light RBS diffracted by the first deflection area and selectively diffract the image light having the polarization characteristics adjusted for the additional deflection area.
  • the viewer can enjoy a high-resolution image. be able to.
  • a display device having the following configuration can display a stereoscopic image with high luminance.
  • the display device temporally includes a left frame image created so as to be observed with the left eye and a right frame image created so as to be observed with the right eye.
  • An image display unit that emits image light so as to switch and perceive the image three-dimensionally, a light deflection unit that deflects the image light from the image display unit, and the light deflection unit that controls the light deflection unit
  • a control unit that adjusts a deflection direction of the image light emitted from the image display unit, the image display unit changes a polarization characteristic of the image light for each region, and the light deflection unit is configured according to the polarization characteristic.
  • the image light is deflected, the image light of the left frame image is incident on the left eye, and the image light of the right frame image is incident on the right eye.
  • the image forming unit of the display device temporally combines the left frame image created so as to be observed with the left eye and the right frame image created so as to be observed with the right eye.
  • the video light is emitted so that the video is perceived in a three-dimensional manner. Therefore, the viewer can perceive the image three-dimensionally.
  • the control unit of the display device controls the light deflection unit that deflects the image light from the image display unit, and adjusts the deflection direction of the image light emitted from the light deflection unit.
  • the image display unit changes the polarization characteristic of the image light for each region.
  • the light deflecting unit deflects the image light according to the polarization characteristic under the control of the control unit.
  • the image light of the left frame image enters the left eye
  • the image light of the right frame image enters the right eye. Since the image light of the frame image displayed on the image display unit is appropriately guided to the left eye or the right eye as a whole, the viewer can enjoy a high brightness image.
  • the image display unit includes: a first display unit that emits the video light as a first polarization; and a second display unit that emits the video light as a second polarization different from the first polarization.
  • the light deflection unit displays the first region diffracting the first polarized light and the one frame image while one of the left frame image and the right frame image is displayed.
  • a second region that diffracts the second polarized light, and while the other frame image of the left frame image and the right frame image is displayed, the first region is the second region. It is preferable that the polarized light is diffracted and the second region diffracts the first polarized light.
  • the first display unit of the image display unit emits video light as the first polarized light.
  • the second display unit of the image display unit emits video light as second polarized light different from the first polarized light. While one of the left frame image and the right frame image is displayed, the first region of the light deflection unit diffracts the first polarization, and the second region of the light deflection unit diffracts the second polarization. To do. While the other frame image of the left frame image and the right frame image is displayed, the first region of the light deflection unit diffracts the second polarization, and the second region of the light deflection unit diffracts the first polarization. To do.
  • the video light of the left frame image is incident on the left eye as a whole
  • the video light of the right frame image is incident on the right eye as a whole. Since the image light of the frame image displayed on the image display unit is appropriately guided to the left eye or the right eye as a whole, the viewer can enjoy a high brightness image.
  • the first region transmits the second polarized light without being diffracted
  • the second region is The first region diffracts the first polarization while transmitting the first polarization without diffracting and displaying the other frame image of the left frame image and the right frame image. It is preferable that the second region transmits the second polarized light without being diffracted.
  • the first region transmits the second polarized light without being diffracted
  • the second region is the first polarized light. Is transmitted without being diffracted.
  • the first region transmits the first polarized light without diffracting
  • the second region transmits the second polarized light without diffracting it.
  • the second display unit includes a polarization rotating unit that rotates a polarization direction of the first polarized light and generates the second polarized light.
  • the polarization rotator of the second display unit rotates the polarization direction of the first polarization, so that the second polarization is generated.
  • the second display unit can appropriately emit the second polarized image light.
  • the polarization rotation unit includes a plurality of polarization rotation elements that generate the second polarization from the first polarization, and the polarization rotation elements are discretely aligned in the horizontal direction.
  • the polarization rotation unit includes a plurality of polarization rotation elements that generate the second polarization from the first polarization. Since the polarization rotation elements are discretely aligned in the horizontal direction, the second display unit can emit video light of the second polarization that is discretely aligned in the horizontal direction.
  • the interval between the polarization rotation elements is preferably constant.
  • the principle of the above-described embodiment changes the polarization characteristics of the parallax barrier in synchronization with the display timing of the left frame image and the right frame image.
  • the video light of the left frame image and the right frame image efficiently reaches the left eye and the right eye. Switching between the left frame image and the right frame image is achieved not in space but in time. Therefore, a high brightness image is displayed. Therefore, the principle of the above-described embodiment is preferably applied to a display device that displays a stereoscopic image by a parallax barrier method.

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Abstract

　左眼で観察されるように作成された左フレーム画像と、右眼で観察されるように作成された右フレーム画像と、を時間的に切り替え、映像を立体的に知覚させるように映像光を出射する画像表示部と、該画像表示部からの前記映像光を偏向させる光偏向部と、該光偏向部を制御し、前記光偏向部から出射される前記映像光の偏向方向を調整する制御部と、を備え、前記画像表示部は、領域毎に前記映像光の偏光特性を変え、前記光偏向部は、前記偏光特性に応じて、前記映像光を偏向させ、前記左フレーム画像の前記映像光を前記左眼へ入射させ、前記右フレーム画像の前記映像光を前記右眼へ入射させることを特徴とする表示装置。

Description

表示装置
　本発明は、立体的に知覚される映像を表示する表示装置に関する。
　近年、映像を表示するための様々な表示装置が普及している。例えば、プラズマ発光を利用して映像を表示するプラズマディスプレイパネルや、エレクトロルミネセンスにより映像を表示する有機ＥＬ表示装置や、液晶の透過率を変動させバックライト光源からの透過光量を調整し、映像を表示する液晶表示パネルが、表示装置として例示される。これらの表示装置を用いて、視聴者に映像を立体的に知覚させるための技術開発も進んでいる。
　視聴者に映像を立体的に知覚させるための様々な原理が提案されている。提案された表示技術のうち１つとして、視差バリア方式が例示される（例えば、特許文献１参照）。
　図１１は、従来の視差バリア方式による立体映像の表示原理の概略図である。図１１を用いて、従来の視差バリア方式による立体映像の表示原理が説明される。
　図１１には、表示装置９００が概略的に示されている。表示装置９００は、映像を表示する画像表示部９１０と、画像表示部９１０に向けて光を照射するバックライト光源９２０と、視聴者と画像表示部９１０との間に配設される視差バリア部９３０と、を備える。
　従来の視差バリア方式によれば、画像表示部９１０は、左眼で観察されるように作成された左眼映像と右眼で観察されるように作成された右眼映像とを同時に表示する。図１１において、「Ｒ」の符号が付された画像表示部９１０の領域は、右眼映像を表示する画素を表す。また、「Ｌ」の符号が付された画像表示部９１０の領域は、左眼映像を表示する画素を表す。
　視差バリア部９３０は、左眼映像の光と右眼映像の光とを分離する。この結果、左眼映像の光は、左眼のみに入射し、右眼映像の光は、右眼のみに入射する。視聴者は、左眼映像と右眼映像との間の視差を知覚し、表示装置９００が表示する映像を立体的に知覚することができる。
　図１１に関連して説明された視差バリア方式の表示技術によれば、視差バリア部９３０は、左眼映像の光と右眼映像の光とを分離するために可視光の透過を遮る部材（例えば、黒色の色素や金属）を含む。視差バリア部９３０は画像表示部９１０からの光の一部を遮るので、視聴者は低い輝度の映像を視認することになる。
米国特許第５２６４９６４号明細書
　本発明は、視差バリア方式で立体的に知覚される映像を高い輝度で表示することができる表示装置を提供することを目的とする。
　本発明の一の局面に係る表示装置は、左眼で観察されるように作成された左フレーム画像と、右眼で観察されるように作成された右フレーム画像と、を時間的に切り替え、映像を立体的に知覚させるように映像光を出射する画像表示部と、該画像表示部からの前記映像光を偏向させる光偏向部と、該光偏向部を制御し、該光偏向部から出射される前記映像光の偏向方向を調整する制御部と、を備え、前記画像表示部は、領域毎に前記映像光の偏光特性を変え、前記光偏向部は、前記偏光特性に応じて、前記映像光を偏向させ、前記左フレーム画像の前記映像光を前記左眼へ入射させ、前記右フレーム画像の前記映像光を前記右眼へ入射させることを特徴とする。
　上述の表示装置は、視差バリア方式で立体的に知覚される映像を高い輝度で表示することができる。
　本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
一実施形態に係る表示装置の概略図である。 図１に示される表示装置の概略的なブロック図である。 図１に示される表示装置の画像表示部が右フレーム画像を表示しているときの映像光の光路を表す概略図である。 図１に示される表示装置の画像表示部が右フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路を表す概略図である。 図１に示される表示装置の画像表示部が右フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路を表す概略図である。 図１に示される表示装置の画像表示部が右フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路を表す概略図である。 図１に示される表示装置の画像表示部が左フレーム画像を表示しているときの映像光の光路を表す概略図である。 図１に示される表示装置の画像表示部が左フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路を表す概略図である。 図１に示される表示装置の画像表示部が左フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路を表す概略図である。 図１に示される表示装置の画像表示部が左フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路を表す概略図である。 従来の視差バリア方式による立体映像の表示原理の概略図である。
　以下、一実施形態に係る表示装置が図面を参照して説明される。尚、以下に説明される実施形態において、同様の構成要素に対して同様の符号が付されている。また、説明の明瞭化のため、必要に応じて、重複する説明は省略される。図面に示される構成、配置或いは形状並びに図面に関連する記載は、単に、表示装置の原理を容易に理解させることを目的とするものであり、表示装置の原理は、これらに何ら限定されるものではない。
　（表示装置の構成）
　図１は、表示装置１００の概略図である。図１を用いて、表示装置１００が説明される。
　表示装置１００は、左眼で観察されるように作成された左フレーム画像と右眼で観察されるように作成された右フレーム画像とを時間的に切り替えて表示する画像表示部１１０を備える。左フレーム画像は、右フレーム画像と視差の分だけ異なる内容を表す。視聴者は、左フレーム画像と右フレーム画像との間の視差を感知し、画像表示部１１０が表示する映像を立体的に知覚することができる。
　上述の従来技術と異なり、左フレーム画像及び右フレーム画像のうち一方のフレーム画像が画像表示部１１０の全面に亘って表示された後、他方のフレーム画像が画像表示部１１０の全面に亘って表示される。フレーム画像の表示の切替周波数は、例えば、９６Ｈｚ乃至１２０Ｈｚである。
　表示装置１００は、画像表示部１１０に向けて光を照射するバックライト光源１２０を更に備える。画像表示部１１０は、液晶を用いて、バックライト光源１２０からの光の透過率を調整し、左フレーム画像及び右フレーム画像を表示する。本実施形態において、表示装置１００は、液晶を用いて映像を表示する。代替的に、表示装置は、プラズマディスプレイパネルや有機ＥＬ表示装置のように、自ら発光する素子を用いて映像を表示してもよい。自発光素子を有する表示装置の場合には、バックライト光源は省略されてもよい。
　画像表示部１１０は、左フレーム画像及び右フレーム画像に対応する映像光を出射する出射部１１３を備える。出射部１１３は、第１画素領域１１１と第２画素領域１１２とを含む。第１画素領域１１１及び第２画素領域１１２は、交互に水平方向に整列される。上述の如く、第１画素領域１１１及び第２画素領域１１２は、協働して、フレーム画像全体の映像光をそれぞれ出射する。
　図１には、視聴者の左眼及び右眼が示されている。以下の説明において、視聴者が存在する方向は、「前方」と称される。バックライト光源１２０が存在する方向は、「後方」と称される。これらの方向を表す用語は、説明の明瞭化のために用いられ、本実施形態の原理を何ら限定するものではない。
　画像表示部１１０は、出射部１１３の前方に配設された偏光回転部１１４を更に備える。偏光回転部１１４は、第２画素領域１１２の前方にそれぞれ配設された複数の偏光回転素子１１５を含む。
　本実施形態において、出射部１１３から出射された映像光はｐ偏光である。偏光回転素子１１５は、ｐ偏光の映像光の偏光方向を回転させ、ｓ偏光を生成する。本実施形態において、偏光回転素子１１５は、偏光回転要素として例示される。
　偏光回転素子１１５及び対応する第２画素領域１１２は、水平方向に離散的に一定間隔で整列される。したがって、画像表示部１１０を透過した光（映像光）は、一定間隔で交互に整列したｐ偏光とｓ偏光とを含むこととなる。
　本実施形態において、ｐ偏光は、第１偏光として例示される。また、ｓ偏光は、第２偏光として例示される。代替的に、偏光回転素子は、第１画素領域に対応して配設されてもよい。この場合、ｐ偏光は、第２偏光として例示され、ｓ偏光は、第１偏光として例示される。更に代替的に、出射部１１３から出射される映像光は、ｓ偏光であってもよい。この場合も、ｐ偏光は、第２偏光として例示され、ｓ偏光は、第１偏光として例示される。
　本実施形態において、第１画素領域１１１は、第１表示部として例示される。また、第２画素領域１１２と偏光回転素子１１５とを含む領域は、第２表示部として例示される。代替的に、偏光回転素子が、第１画素領域に対応して配設されるならば、第１画素領域は、第２表示部として例示され、第２画素領域は、第１表示部として例示される。
　表示装置１００は、画像表示部１１０からの映像光を偏向させる視差バリア部１３０と、視差バリア部１３０を制御する制御部１４０と、を更に備える。本実施形態において、視差バリア部１３０は、光偏向部として例示される。
　視差バリア部１３０は、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２を含む。第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２は、交互に水平方向に配列される。第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２の配設パターンは、上述の偏光回転素子１１５の配設パターンに対応する。
　制御部１４０は、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２の偏向特性を電気的に制御する。本実施形態において、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２それぞれには、液晶素子が配設される。制御部１４０は、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２の液晶素子の屈折率を電気的に調整し、視差バリア部１３０から出射される映像光の偏向方向を調整する。代替的に、制御部は、他の手法に従って、映像光の偏向方向を調整してもよい。
　第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２には、液晶材料を用いて形成されたブレーズホログラムが積層される。制御部１４０は、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２の屈折率を個別に調整することができる。ブレーズホログラムのブレーズ格子の回折特性は、制御部１４０の制御下で印加される印加電圧に応じて変動する。例えば、ブレーズホログラムに「Ｖ１」の大きさの電圧が印加されるならば、ブレーズホログラムはｐ偏光の映像光を回折する一方で、ｓ偏光の映像光を回折することなく透過させる。また、ブレーズホログラムに「Ｖ２」の大きさの電圧が印加されるならば、ブレーズホログラムはｓ偏光の映像光を回折する一方で、ｐ偏光の映像光を回折することなく透過させる。
　本実施形態において、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２それぞれにブレーズホログラムが積層される。この結果、制御部１４０は、２つの異なる偏光（ｐ偏光，ｓ偏光）を有する入射光（映像光）の偏向方向を独立に制御することができる。上述の如く、画像表示部１１０は、偏光回転素子１１５を用いて、領域毎に映像光の偏光特性を変える。視差バリア部１３０が、制御部１４０の制御下で、上述の如く、映像光の偏光特性に応じて、映像光を回折又は透過させるならば、フレーム画像の全体の光は左眼又は右眼へ適切に入射される。したがって、視聴者は、高い輝度のフレーム画像を視認することができる。偏光特性に応じた制御は、更に後述される。
　図２は、表示装置１００の概略的なブロック図である。図１及び図２を用いて、表示装置１００が更に説明される。
　表示装置１００は、画像表示部１１０、制御部１４０及び視差バリア部１３０に加えて、映像信号が入力される入力部１５０を更に備える。入力部１５０は、映像信号を所定の形式に変換し、画像表示部１１０及び制御部１４０に出力する。画像表示部１１０及び制御部１４０は、入力部１５０による信号変換によって、映像信号の内容を読み取ることができる。
　画像表示部１１０は、入力部１５０からの映像信号から、例えば、画素それぞれに対応する輝度や色相に関する情報を読み取る。この結果、画像表示部１１０の第１画素領域１１１及び第２画素領域１１２は、映像信号に従う輝度及び色相で発光する。かくして、画像表示部１１０は、フレーム画像を表示することができる。
　制御部１４０は、入力部１５０からの映像信号から、例えば、画像表示部１１０によって表示されているフレーム画像が、左フレーム画像であるか、右フレーム画像であるかを判定する。制御部１４０は、判定結果に応じて、視差バリア部１３０を制御する。
　（表示装置の動作）
　図３は、画像表示部１１０が右フレーム画像を表示しているときの映像光の光路を表す概略図である。図３を用いて、画像表示部１１０が右フレーム画像を表示しているときの映像光の光路が説明される。
　図３には、第２画素領域１１２を通じて出射された右フレーム画像の映像光ＲＢＳが示されている。映像光ＲＢＳは、偏光回転素子１１５を通過する。この結果、映像光ＲＢＳは、ｓ偏光となる。
　制御部１４０は、第２偏向領域１３２に、「Ｖ１」の大きさの電圧を印加する。この結果、第２偏向領域１３２は、ｓ偏光の映像光ＲＢＳを回折することなく透過させる。したがって、ｓ偏光の映像光ＲＢＳは、直線的に伝播し、右眼へ入射する。
　図４は、画像表示部１１０が右フレーム画像を表示しているときの映像光ＲＢＳの他の光路を表す概略図である。図３及び図４を用いて、画像表示部１１０が右フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路が説明される。
　第２画素領域１１２を通じて出射された右フレーム画像の映像光ＲＢＳは、図３に関連して説明された如く、偏光回転素子１１５を通過し、ｓ偏光となる。その後、映像光ＲＢＳは、第２偏向領域１３２だけでなく、第１偏向領域１３１にも入射する。
　制御部１４０は、第１偏向領域１３１に、「Ｖ２」の大きさの電圧を印加する。この結果、第１偏向領域１３１は、ｓ偏光の映像光ＲＢＳを右眼に向けて回折する。したがって、第１偏向領域１３１を通過するｓ偏光の映像光ＲＢＳも右眼に入射することとなる。
　図５は、画像表示部１１０が右フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路を表す概略図である。図５を用いて、画像表示部１１０が右フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路が説明される。
　図５には、第１画素領域１１１を通じて出射された右フレーム画像の映像光ＲＢＰが示されている。映像光ＲＢＰは、偏光回転素子１１５を通過することなく、第１偏向領域１３１に入射する。上述の如く、出射部１１３は、ｐ偏光の映像光を出射するので、第１画素領域１１１から第１偏向領域１３１に入射する映像光ＲＢＰは、ｐ偏光である。
　上述の如く、制御部１４０は、第１偏向領域１３１に、「Ｖ２」の大きさの電圧を印加している。このとき、第１偏向領域１３１は、ｐ偏光の映像光ＲＢＰの透過を許容する。したがって、ｐ偏光の映像光ＲＢＰは、直線的に伝播し、右眼へ入射する。
　図６は、画像表示部１１０が右フレーム画像を表示しているときの映像光ＲＢＰの他の光路を表す概略図である。図５及び図６を用いて、画像表示部１１０が右フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路が説明される。
　第１画素領域１１１を通じて出射された右フレーム画像の映像光ＲＢＰは、偏光回転素子１１５を通過することなく、第２偏向領域１３２に入射する。上述の如く、出射部１１３は、ｐ偏光の映像光を出射するので、第１画素領域１１１から第２偏向領域１３２に入射する映像光ＲＢＰも、ｐ偏光である。
　上述の如く、制御部１４０は、第２偏向領域１３２に、「Ｖ１」の大きさの電圧を印加している。このとき、第２偏向領域１３２は、ｐ偏光の映像光ＲＢＰを右眼に向けて回折する。したがって、第２偏向領域１３２を通過するｐ偏光の映像光ＲＢＰも右眼に入射することとなる。
　図７は、画像表示部１１０が左フレーム画像を表示しているときの映像光の光路を表す概略図である。図７を用いて、画像表示部１１０が左フレーム画像を表示しているときの映像光の光路が説明される。
　図７には、第２画素領域１１２を通じて出射された左フレーム画像の映像光ＬＢＳが示されている。映像光ＬＢＳは、偏光回転素子１１５を通過する。この結果、映像光ＬＢＳは、ｓ偏光となる。
　制御部１４０は、第１偏向領域１３１に、「Ｖ１」の大きさの電圧を印加する。この結果、第１偏向領域１３１は、ｓ偏光の映像光ＬＢＳを回折することなく透過させる。したがって、ｓ偏光の映像光ＬＢＳは、直線的に伝播し、左眼へ入射する。
　図８は、画像表示部１１０が右フレーム画像を表示しているときの映像光ＬＢＳの他の光路を表す概略図である。図７及び図８を用いて、画像表示部１１０が左フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路が説明される。
　第２画素領域１１２を通じて出射された左フレーム画像の映像光ＬＢＳは、図７に関連して説明された如く、偏光回転素子１１５を通過し、ｓ偏光となる。その後、映像光ＬＢＳは、第１偏向領域１３１だけでなく、第２偏向領域１３２にも入射する。
　制御部１４０は、第２偏向領域１３２に、「Ｖ２」の大きさの電圧を印加する。この結果、第２偏向領域１３２は、ｓ偏光の映像光ＬＢＳを左眼に向けて回折する。したがって、第２偏向領域１３２を通過するｓ偏光の映像光ＬＢＳも左眼に入射することとなる。
　図９は、画像表示部１１０が左フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路を表す概略図である。図９を用いて、画像表示部１１０が左フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路が説明される。
　図９には、第１画素領域１１１を通じて出射された左フレーム画像の映像光ＬＢＰが示されている。映像光ＬＢＰは、偏光回転素子１１５を通過することなく、第２偏向領域１３２に入射する。上述の如く、出射部１１３は、ｐ偏光の映像光を出射するので、第１画素領域１１１から第２偏向領域１３２に入射する映像光ＬＢＰは、ｐ偏光である。
　上述の如く、制御部１４０は、第２偏向領域１３２に、「Ｖ２」の大きさの電圧を印加している。このとき、第２偏向領域１３２は、ｐ偏光の映像光ＬＢＰの透過を許容する。したがって、ｐ偏光の映像光ＬＢＰは、直線的に伝播し、左眼へ入射する。
　図１０は、画像表示部１１０が左フレーム画像を表示しているときの映像光ＬＢＰの他の光路を表す概略図である。図９及び図１０を用いて、画像表示部１１０が左フレーム画像を表示しているときの映像光の他の光路が説明される。
　上述の如く、制御部１４０は、第１偏向領域１３１に、「Ｖ１」の大きさの電圧を印加している。このとき、第１偏向領域１３１は、ｐ偏光の映像光ＬＢＰを左眼に向けて回折する。したがって、第１偏向領域１３１を通過するｐ偏光の映像光ＬＢＰも左眼に入射することとなる。本実施形態において、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２のうち一方は、第１領域として例示される。また、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２のうち他方は、第２領域として例示される。
　本実施形態において、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２に積層されたホログラムは、入射光の偏光に応じて異なる回折特性を有する。この結果、制御部１４０の制御下で、左フレーム画像の映像光は左眼へ全体的に入射し、右フレーム画像の映像光は右眼へ入射することとなる。
　本実施形態において、画像表示部１１０は、全ての画素領域（第１画素領域１１１及び第２画素領域１１２）を用いて、フレーム画像を表示する。左フレーム画像が表示されている間、左フレーム画像の映像光全体は、左眼へ入射する。また、右フレーム画像が表示されている間、右フレーム画像の映像光全体は、右眼へ入射する。したがって、視聴者は、高い輝度の映像を視認することができる。
　制御部１４０は、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２がｐ偏光及びｓ偏光をともに回折することなく透過させるように、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２に電圧を印加してもよい。この結果、表示装置１００は、２次元映像を適切に表示することができる。
　図１に示される如く、画像表示部１１０及び視差バリア部１３０は、好ましくは、視聴者の眼の焦点深度内に配設される。この結果、視聴者は、違和感をほとんど感ずることなく、高い輝度の映像を視認することができる。
　本実施形態の原理は、広帯域の波長の光によって表現される映像の表示にも好適に適用される。例えば、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２に積層されるブレーズホログラムが、映像の表示に用いられる波長それぞれに対応する格子を有するならば、画像表示部１１０が表示する映像の光は、全体的に、左眼又は右眼へ方向付けられる。例えば、映像が、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３原色で表現されても、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２に積層されるブレーズホログラムは、これらの色相それぞれに対応する格子を有するので、赤色の光成分、緑色の光成分、青色の光成分はそれぞれ、左眼又は右眼へ適切に入射することとなる。
　ブレーズホログラムに変えて、体積ホログラムが用いられてもよい。表示装置は、体積ホログラムが有する回折効率の波長依存性を利用して、色純度が高い映像を表示することができる。
　上述の如く、表示装置１００は、制御部１４０が視差バリア部１３０に印加する電圧に応じて、２次元映像も好適に表示することができる。このとき、視差バリア部１３０は、映像光の偏光特性に拘わらず、映像光を透過させるので、表示装置１００は、従来の視差バリア方式の表示装置と比べて、２倍の解像度を達成することができる。
　表示装置は、追加的な偏光回転部及び追加的な偏向領域を備えてもよい。図３及び図４に関連して説明されたように、右フレーム画像が表示されている間、第２画素領域１１２から出射された映像光ＲＢＳは、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２に入射する。追加的な偏光回転部が、第１偏向領域によって回折された映像光ＲＢＳの偏光特性を偏光し、追加的な偏向領域が調整された偏光特性の映像光を選択的に回折してもよい。追加的な偏光回転部及び追加的な偏向領域によって、第１偏向領域１３１及び第２偏向領域１３２を通過した映像光の光軸が略一致するならば、視聴者は高い解像度の映像を享受することができる。
　上述された実施形態は、以下の構成を主に備える。以下の構成を備える表示装置は、高い輝度の立体映像を表示することができる。
　上述の実施形態の一の局面に係る表示装置は、左眼で観察されるように作成された左フレーム画像と、右眼で観察されるように作成された右フレーム画像と、を時間的に切り替え、映像を立体的に知覚させるように映像光を出射する画像表示部と、該画像表示部からの前記映像光を偏向させる光偏向部と、該光偏向部を制御し、該光偏向部から出射される前記映像光の偏向方向を調整する制御部と、を備え、前記画像表示部は、領域毎に前記映像光の偏光特性を変え、前記光偏向部は、前記偏光特性に応じて、前記映像光を偏向させ、前記左フレーム画像の前記映像光を前記左眼へ入射させ、前記右フレーム画像の前記映像光を前記右眼へ入射させることを特徴とする。
　上記構成によれば、表示装置の画像形成部は、左眼で観察されるように作成された左フレーム画像と、右眼で観察されるように作成された右フレーム画像と、を時間的に切り替え、映像を立体的に知覚させるように映像光を出射する。したがって、視聴者は、立体的に映像を知覚することができる。
　表示装置の制御部は、画像表示部からの映像光を偏向させる光偏向部を制御し、光偏向部から出射される映像光の偏向方向を調整する。画像表示部は、領域毎に映像光の偏光特性を変える。光偏向部は、制御部の制御下で、偏光特性に応じて、映像光を偏向させる。この結果、左フレーム画像の映像光は、左眼へ入射し、右フレーム画像の映像光は、右眼へ入射する。画像表示部に表示されたフレーム画像の映像光は、全体的に左眼又は右眼へ適切に案内されるので、視聴者は、高い輝度の画像を享受することができる。
　上記構成において、前記画像表示部は、前記映像光を第１偏光として出射する第１表示部と、前記映像光を前記第１偏光とは異なる第２偏光として出射する第２表示部と、を含み、前記光偏向部は、前記左フレーム画像及び前記右フレーム画像のうち一方のフレーム画像が表示されている間、前記第１偏光を回折する第１領域と、前記一方のフレーム画像が表示されている間、前記第２偏光を回折する第２領域と、を含み、前記左フレーム画像及び前記右フレーム画像のうち他方のフレーム画像が表示されている間、前記第１領域は、前記第２偏光を回折し、前記第２領域は、前記第１偏光を回折することが好ましい。
　上記構成によれば、画像表示部の第１表示部は、映像光を第１偏光として出射する。画像表示部の第２表示部は、映像光を第１偏光とは異なる第２偏光として出射する。左フレーム画像及び右フレーム画像のうち一方のフレーム画像が表示されている間、光偏向部の第１領域は、第１偏光を回折し、光偏向部の第２領域は、第２偏光を回折する。左フレーム画像及び右フレーム画像のうち他方のフレーム画像が表示されている間、光偏向部の第１領域は、第２偏光を回折し、光偏向部の第２領域は、第１偏光を回折する。この結果、左フレーム画像の映像光は、全体的に、左眼へ入射し、右フレーム画像の映像光は、全体的に、右眼へ入射する。画像表示部に表示されたフレーム画像の映像光は、全体的に左眼又は右眼へ適切に案内されるので、視聴者は、高い輝度の画像を享受することができる。
　上記構成において、前記左フレーム画像及び前記右フレーム画像のうち前記一方のフレーム画像が表示されている間、前記第１領域は、前記第２偏光を回折することなく透過させ、前記第２領域は、前記第１偏光を回折することなく透過させ、前記左フレーム画像及び前記右フレーム画像のうち前記他方のフレーム画像が表示されている間、前記第１領域は、前記第１偏光を回折することなく透過させ、前記第２領域は、前記第２偏光を回折することなく透過させることが好ましい。
　上記構成によれば、左フレーム画像及び右フレーム画像のうち一方のフレーム画像が表示されている間、第１領域は、第２偏光を回折することなく透過させ、第２領域は、第１偏光を回折することなく透過させる。左フレーム画像及び右フレーム画像のうち他方のフレーム画像が表示されている間、第１領域は、第１偏光を回折することなく透過させ、第２領域は、第２偏光を回折することなく透過させる。この結果、左フレーム画像の映像光は、左眼へ入射し、右フレーム画像の映像光は、右眼へ入射する。画像表示部に表示されたフレーム画像の映像光は、全体的に左眼又は右眼へ適切に案内されるので、視聴者は、高い輝度の画像を享受することができる。
　上記構成において、前記第２表示部は、前記第１偏光の偏光方向を回転させ、前記第２偏光を生成する偏光回転部を含むことが好ましい。
　上記構成によれば、第２表示部の偏光回転部は、第１偏光の偏光方向を回転させるので、第２偏光が生成される。この結果、第２表示部は、第２偏光の映像光を適切に出射することができる。
　上記構成において、前記偏光回転部は、前記第１偏光から前記第２偏光を生成する複数の偏光回転要素を含み、該偏光回転要素は、水平方向に離散的に整列されることが好ましい。
　上記構成によれば、偏光回転部は、第１偏光から第２偏光を生成する複数の偏光回転要素を含む。偏光回転要素は、水平方向に離散的に整列されるので、第２表示部は、水平方向に離散的に整列された第２偏光の映像光を出射することができる。
　上記構成において、前記偏光回転要素間の間隔は一定であることが好ましい。
　上記構成によれば、偏光回転要素間の間隔は一定であるので、第２偏光の映像光の間隔は一定となる。
　上述の実施形態の原理は、左フレーム画像及び右フレーム画像の表示タイミングに同期して、視差バリアの偏光特性を変化させる。この結果、左フレーム画像及び右フレーム画像の映像光は、左眼及び右眼に効率的に到達する。左フレーム画像及び右フレーム画像の切替は、空間的ではなく、時間的に達成される。したがって、高い輝度の映像が表示されることとなる。したがって、上述の実施形態の原理は、視差バリア方式で立体映像を表示する表示装置に好適に適用される。

Claims (6)

  1. 　左眼で観察されるように作成された左フレーム画像と、右眼で観察されるように作成された右フレーム画像と、を時間的に切り替え、映像を立体的に知覚させるように映像光を出射する画像表示部と、
    　該画像表示部からの前記映像光を偏向させる光偏向部と、
    　該光偏向部を制御し、該光偏向部から出射される前記映像光の偏向方向を調整する制御部と、を備え、
    　前記画像表示部は、領域毎に前記映像光の偏光特性を変え、
    　前記光偏向部は、前記偏光特性に応じて、前記映像光を偏向させることを特徴とする表示装置。
  2. 　前記画像表示部は、前記映像光を第１偏光として出射する第１表示部と、前記映像光を前記第１偏光とは異なる第２偏光として出射する第２表示部と、を含み、
    　前記光偏向部は、前記左フレーム画像及び前記右フレーム画像のうち一方のフレーム画像が表示されている間、前記第１偏光を回折する第１領域と、前記一方のフレーム画像が表示されている間、前記第２偏光を回折する第２領域と、を含み、
    　前記左フレーム画像及び前記右フレーム画像のうち他方のフレーム画像が表示されている間、前記第１領域は、前記第２偏光を回折し、前記第２領域は、前記第１偏光を回折することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記左フレーム画像及び前記右フレーム画像のうち前記一方のフレーム画像が表示されている間、前記第１領域は、前記第２偏光を回折することなく透過させ、前記第２領域は、前記第１偏光を回折することなく透過させ、
    　前記左フレーム画像及び前記右フレーム画像のうち前記他方のフレーム画像が表示されている間、前記第１領域は、前記第１偏光を回折することなく透過させ、前記第２領域は、前記第２偏光を回折することなく透過させることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
  4. 　前記第２表示部は、前記第１偏光の偏光方向を回転させ、前記第２偏光を生成する偏光回転部を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の表示装置。
  5. 　前記偏光回転部は、前記第１偏光から前記第２偏光を生成する複数の偏光回転要素を含み、
    　該偏光回転要素は、水平方向に離散的に整列されることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
  6. 　前記偏光回転要素間の間隔は一定であることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
     
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Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140041205A1 (en) 2010-11-19 2014-02-13 Reald Inc. Method of manufacturing directional backlight apparatus and directional structured optical film
US9237337B2 (en) * 2011-08-24 2016-01-12 Reald Inc. Autostereoscopic display with a passive cycloidal diffractive waveplate
US10054732B2 (en) 2013-02-22 2018-08-21 Reald Spark, Llc Directional backlight having a rear reflector
WO2013173695A1 (en) 2012-05-18 2013-11-21 Reald Inc. Controlling light sources of a directional backlight
WO2013173776A1 (en) 2012-05-18 2013-11-21 Reald Inc. Control system for a directional light source
US9350980B2 (en) 2012-05-18 2016-05-24 Reald Inc. Crosstalk suppression in a directional backlight
US9709723B2 (en) 2012-05-18 2017-07-18 Reald Spark, Llc Directional backlight
WO2013173732A1 (en) 2012-05-18 2013-11-21 Reald Inc. Directionally illuminated waveguide arrangement
US9678267B2 (en) 2012-05-18 2017-06-13 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
US9188731B2 (en) 2012-05-18 2015-11-17 Reald Inc. Directional backlight
US9235057B2 (en) 2012-05-18 2016-01-12 Reald Inc. Polarization recovery in a directional display device
CN104854864B (zh) 2012-10-02 2017-11-17 瑞尔D斯帕克有限责任公司 具有横向操作模式和纵向操作模式的时间多路复用显示器
CN105008983B (zh) 2012-12-21 2018-08-07 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于定向显示器的超透镜组件
WO2014204950A1 (en) 2013-06-17 2014-12-24 Reald Inc. Controlling light sources of a directional backlight
EP3058562A4 (en) 2013-10-14 2017-07-26 RealD Spark, LLC Control of directional display
CN106062620B (zh) 2013-10-14 2020-02-07 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于定向背光源的光输入
US9551825B2 (en) 2013-11-15 2017-01-24 Reald Spark, Llc Directional backlights with light emitting element packages
CN106662773B (zh) 2014-06-26 2021-08-06 瑞尔D 斯帕克有限责任公司 定向防窥显示器
CN107003563B (zh) 2014-10-08 2021-01-12 瑞尔D斯帕克有限责任公司 定向背光源
US10356383B2 (en) 2014-12-24 2019-07-16 Reald Spark, Llc Adjustment of perceived roundness in stereoscopic image of a head
RU2596062C1 (ru) 2015-03-20 2016-08-27 Автономная Некоммерческая Образовательная Организация Высшего Профессионального Образования "Сколковский Институт Науки И Технологий" Способ коррекции изображения глаз с использованием машинного обучения и способ машинного обучения
CN108323187B (zh) 2015-04-13 2024-03-08 瑞尔D斯帕克有限责任公司 广角成像定向背光源
CN107850804B (zh) 2015-05-27 2021-06-11 瑞尔D斯帕克有限责任公司 广角成像定向背光源
CN105093532A (zh) 2015-08-03 2015-11-25 京东方科技集团股份有限公司 虚拟现实眼镜及显示方法
EP3369034B1 (en) 2015-10-26 2023-07-05 RealD Spark, LLC Intelligent privacy system, apparatus, and method thereof
US10459321B2 (en) 2015-11-10 2019-10-29 Reald Inc. Distortion matching polarization conversion systems and methods thereof
US10359561B2 (en) 2015-11-13 2019-07-23 Reald Spark, Llc Waveguide comprising surface relief feature and directional backlight, directional display device, and directional display apparatus comprising said waveguide
WO2017083041A1 (en) 2015-11-13 2017-05-18 Reald Inc. Wide angle imaging directional backlights
WO2017120247A1 (en) 2016-01-05 2017-07-13 Reald Spark, Llc Gaze correction of multi-view images
EP3458897B1 (en) 2016-05-19 2025-04-02 RealD Spark, LLC Wide angle imaging directional backlights
EP3464996B1 (en) 2016-05-23 2022-09-14 RealD Spark, LLC Wide angle imaging directional backlights
CN110178072B (zh) 2017-01-04 2022-03-11 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于成像定向背光源的光学叠堆
WO2018187154A1 (en) 2017-04-03 2018-10-11 Reald Spark, Llc Segmented imaging directional backlights
EP3665553B1 (en) 2017-08-08 2023-12-13 RealD Spark, LLC Adjusting a digital representation of a head region
WO2019090246A1 (en) 2017-11-06 2019-05-09 Reald Spark, Llc Privacy display apparatus
CN108196376A (zh) * 2018-01-22 2018-06-22 成都工业学院 一种3d显示器
WO2019147771A1 (en) 2018-01-25 2019-08-01 Reald Spark, Llc Touch screen for privacy display
EP4214441A4 (en) 2020-09-16 2024-08-28 RealD Spark, LLC VEHICLE EXTERNAL LIGHTING DEVICE
US11966049B2 (en) 2022-08-02 2024-04-23 Reald Spark, Llc Pupil tracking near-eye display
US12282168B2 (en) 2022-08-11 2025-04-22 Reald Spark, Llc Anamorphic directional illumination device with selective light-guiding

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09101482A (ja) * 1995-10-03 1997-04-15 Canon Inc 立体画像表示方法及びそれを用いた画像表示装置
JP2005223727A (ja) * 2004-02-06 2005-08-18 Ricoh Co Ltd 立体画像表示方法、立体画像表示装置および光偏向素子

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002250895A (ja) * 2001-02-23 2002-09-06 Mixed Reality Systems Laboratory Inc 立体画像表示方法及びそれを用いた立体画像表示装置
KR101086411B1 (ko) * 2005-04-04 2011-11-25 삼성전자주식회사 2차원/3차원 영상 호환용 입체 영상 디스플레이 장치
KR101128519B1 (ko) * 2005-08-04 2012-03-27 삼성전자주식회사 고해상도 오토스테레오스코픽 디스플레이
KR100782831B1 (ko) * 2006-01-03 2007-12-06 삼성전자주식회사 고해상도의 필드 순차 오토스테레오스코픽 디스플레이 장치
KR100677637B1 (ko) * 2006-02-22 2007-02-02 삼성전자주식회사 고해상도 오토스테레오스코픽 디스플레이

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09101482A (ja) * 1995-10-03 1997-04-15 Canon Inc 立体画像表示方法及びそれを用いた画像表示装置
JP2005223727A (ja) * 2004-02-06 2005-08-18 Ricoh Co Ltd 立体画像表示方法、立体画像表示装置および光偏向素子

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