特許 7515388 表示装置及び表示システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-04

(45)【発行日】2024-07-12

(54)【発明の名称】表示装置及び表示システム

(51)【国際特許分類】

   G09F 9/302 20060101AFI20240705BHJP

   G02F 1/133 20060101ALI20240705BHJP

   G02F 1/1333 20060101ALI20240705BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20240705BHJP

   G02F 1/1343 20060101ALI20240705BHJP

   G02F 1/1345 20060101ALI20240705BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20240705BHJP

【ＦＩ】

G09F9/302 C

G02F1/133 535

G02F1/133 575

G02F1/1333

G02F1/1335 505

G02F1/1343

G02F1/1345

G09F9/00 313

G09F9/00 336E

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020205274

(22)【出願日】2020-12-10

(65)【公開番号】P2021162841

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2023-08-09

(31)【優先権主張番号】P 2020063769

(32)【優先日】2020-03-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 好浩

【審査官】石本 努

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０６７０４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００５－５２９３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２８７２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０３９１８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１６２９５５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１２０９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－００４７０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２５６９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１５－００９９６２９（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２００７－２６４２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－１３５４２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ２７／００－３０／６０

Ｇ０２Ｆ１／１３３－１／１３３４

１／１３３５７

１／１３３９－１／１３４１

１／１３４７

Ｇ０９Ｆ９／００－９／４６

Ｇ０９Ｇ３／００－３／０８

３／１２

３／１６－３／２６

３／３０

３／３４－５／４２

Ｈ０４Ｎ５／６４－５／６５５

Ｈ０５Ｂ３３／００－３３／２８

４４／００

４５／６０

Ｈ１０Ｋ５０／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レンズを介して、視認される表示領域を有する表示装置において、
基板と、
複数の画素と、第１の方向に延在する複数の走査線と、第２の方向に延在する複数の信号線とが前記基板に設けられる前記表示領域を有し、
前記第１の方向は、前記第２の方向と直交する方向と非平行かつ非直交であり、
複数の前記画素は、第１色を表示するための第１画素と、前記第１色とは異なる第２色を表示するための第２画素と、前記第１色及び前記第２色とは異なる第３色を表示するための第３画素と、を含み、
前記第１画素、前記第２画素及び前記第３画素がそれぞれ前記第２の方向に連続して並べられており、
１つの前記第１画素と、当該第１画素から前記第１の方向にみて次に配置された第１画素とは、前記第２の方向に、前記第１画素の半分の長さがずれるように配置されている、
表示装置。

【請求項2】

前記基板の端部と前記表示領域との間に位置する周辺領域と、
前記周辺領域に配置され、複数の前記走査線と接続される少なくとも１つの走査線駆動回路と、
前記周辺領域に配置され、複数の前記信号線と接続される信号線接続回路と、
前記周辺領域に配置され、かつ前記走査線駆動回路及び信号線接続回路を制御するドライバＩＣと、
前記基板には、前記ドライバＩＣを前記基板に接続するための端子と、を有し、
前記端子が並ぶ方向は、前記第２の方向と直交する方向と平行である、請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記第１の方向は、１つの走査線に接続された複数の前記第１画素における第１基準位置を結んだ方向であり、
前記第２の方向は、１つの信号線に接続された複数の前記第１画素における第２基準位置を結んだ方向である、
請求項１又は２に記載の表示装置。

【請求項4】

前記基板の端部と前記表示領域との間に位置する周辺領域に配置され、複数の前記走査線と接続される少なくとも１つの走査線駆動回路を有し、前記走査線駆動回路は、屈曲部を有している、請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項5】

前記表示領域の外形は、円形である、請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項6】

前記表示領域の外形は、多角形である、請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項7】

前記基板の端部と前記表示領域との間に位置する周辺領域に配置され、複数の前記走査線と接続される走査線駆動回路は、第１の走査線駆動回路と、前記表示領域を挟んで前記第１の走査線駆動回路の反対側の周辺領域に配置された第２の走査線駆動回路とを有し、
前記第１の走査線駆動回路に接続された走査線と、前記第２の走査線駆動回路に接続された走査線とは、第２の方向に所定の間隔をおいて交互に配置されている、請求項１から６のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項8】

平面視で前記表示領域に重なる位置に複数の発光素子が配置されるバックライトを有し、
前記バックライトは、
前記第２の方向に延在し、前記発光素子に接続される発光出力信号線と、
前記第２の方向に直交する方向に延在し、前記発光素子に接続される発光素子走査線と、を備える請求項１から７のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項9】

平面視で前記表示領域に重なる位置に複数の発光素子が配置されるバックライトを有し、
前記バックライトは、
前記第１の方向に延在し、前記発光素子に接続される発光素子走査線と、
前記第２の方向に延在し、前記発光素子に接続される発光出力信号線と、
を備える請求項１から８のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項10】

レンズと、
前記レンズを介して、視認される表示領域を有する表示装置と、
前記表示装置に画像を出力する制御装置と、を備え、
基板と、
複数の画素と、第１の方向に延在する複数の走査線と、第２の方向に延在する複数の信号線とが前記基板に設けられる前記表示領域を有し、
前記第１の方向は、前記第２の方向と直交する方向と非平行かつ非直交であり、
複数の前記画素は、第１色を表示するための第１画素と、前記第１色とは異なる第２色を表示するための第２画素と、前記第１色及び前記第２色とは異なる第３色を表示するための第３画素と、を含み、
前記第１画素、前記第２画素及び前記第３画素がそれぞれ前記第２の方向に連続して並べられており、
１つの前記第１画素と、当該第１画素から前記第１の方向にみて次に配置された第１画素とは、前記第２の方向に、前記第１画素の半分の長さがずれるように配置されている、
表示システム。

【請求項11】

前記制御装置は、前記走査線が延在する前記第１の方向が前記第２の方向と直交する方向に対してなす角度の影響により前記画像を変形させる歪みを補償する補償処理を実行する、請求項１０に記載の表示システム。

【請求項12】

前記表示装置は、前記表示領域の表示を制御する表示制御回路を有し、
前記表示制御回路は、前記走査線が延在する前記第１の方向が前記第２の方向と直交する方向に対してなす角度の影響により、前記制御装置から入力された画像を変形させる歪みを補償する補償処理を実行する、請求項１０に記載の表示システム。

【請求項13】

前記表示装置は、平面視で前記表示領域に重なる位置に複数の発光素子が配置されるバックライトを有し、
前記バックライトは、
前記第１の方向に延在し、前記発光素子に接続される発光素子走査線と、
前記発光素子に接続され、前記第２の方向に延在する発光出力信号線と、
を備える請求項１０から１２のいずれか１項に記載の表示システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、表示装置、表示システム及び光源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ：仮想現実）システムは、３次元のオブジェクトを立体表示し、視点移動に伴って立体画像の表示を変更することにより、利用者に仮想現実感を生じさせる。例えば、特許文献１には、２枚のレンズを通して表示装置上で画像を視認できる表示システムが開示されている。

【0003】

一方、特許文献２から特許文献４の表示装置の画素が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２０１７－５１１０４１号公報

【文献】特開平８－３１３９２３号公報

【文献】特開平１０－１７０９２４号公報

【文献】特開平１０－０７８５９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、レンズを通して表示装置の画素を視認するので、視認性が低下することがある。

【0006】

本開示の目的は、レンズを通して視認しても、画像の解像感が向上し、画像の視認性の低下を抑制する表示装置、表示システム及び光源装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

一態様の表示装置は、レンズを介して、視認される表示領域を有し、基板と、複数の画素と、第１の方向に延在する複数の走査線と、第２の方向に延在する複数の信号線とが前記基板に設けられる前記表示領域を有し、前記第１の方向は、前記第２の方向と直交する方向と非平行かつ非直交である。

【0008】

一態様の表示装置は、基板と、複数の画素と、第１の方向に延在する複数の走査線と、第２の方向に延在する複数の信号線とが前記基板に設けられる表示領域を有し、前記第１の方向は、前記第２の方向と直交する方向と非平行かつ非直交であり、複数の前記画素は、第１色を表示するための第１画素と、前記第１色とは異なる第２色を表示するための第２画素と、前記第１色及び前記第２色とは異なる第３色を表示するための第３画素と、を含み、前記第１の方向において、前記第１画素が、前記第２画素と前記第３画素とに挟まれており、前記第２の方向において、当該第１画素が、前記第２画素と前記第３画素とに挟まれており、前記第１の方向において、前記第２画素が、前記第１画素と前記第３画素とに挟まれており、前記第２の方向において、当該第２画素が、前記第１画素と前記第３画素とに挟まれており、前記第１の方向において、前記第３画素が、前記第２画素と前記第１画素とに挟まれており、前記第２の方向において、当該第３画素が、前記第２画素と前記第１画素とに挟まれており、複数の前記第１画素が、前記第１の方向及び前記第２の方向の両方に交差する第３の方向に並び、複数の前記第２画素が前記第３の方向に並び、複数の前記第３画素が前記第３の方向に並ぶ。

【0009】

一態様の表示システムは、レンズと、前記レンズを介して、視認される表示領域を有する表示装置と、前記表示装置に画像を出力する制御装置と、を備え、基板と、複数の画素と、第１の方向に延在する複数の走査線と、第２の方向に延在する複数の信号線とが前記基板に設けられる前記表示領域を有し、前記第１の方向は、前記第２の方向と直交する方向と非平行かつ非直交である。

【0010】

一態様の光源装置は、平面視で表示装置の表示領域に重ね合わせる光源装置であって、平面視で前記表示領域に重なる位置に複数の発光素子を有し、第１の方向に延在し、前記発光素子に接続される発光素子走査線と、第２の方向に延在し、前記発光素子に接続される発光出力信号線と、前記第１の方向は、前記第２の方向と直交する方向と非平行かつ非直交である。

【0011】

一態様の表示装置は、表示領域を有する表示パネルと、前記表示領域に重ね合わせる光源装置と、画像調整回路とを有し、前記表示パネルは、基板と、前記基板の前記表示領域に設けられる、複数の画素と、第１の方向に延在する複数の走査線と、第２の方向に延在する複数の信号線とを有し、前記第１の方向は、前記第２の方向と直交する方向と非平行かつ非直交であり、前記光源装置は、平面視で前記表示領域に重なる位置に複数の発光素子を有し、前記第２の方向に延在し、前記発光素子に接続される発光出力信号線と、前記第２の方向に直交する方向に延在し、前記発光素子に接続される発光素子走査線と、を備え、前記画像調整回路は、前記第２の方向を第１軸、前記第１の方向を第２軸とする画像の第１座標を前記第２の方向を第１軸、前記第２の方向に直交する方向を第２軸とする画像の第２座標に変換して、各前記発光素子の点灯量を計算する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態１に係る表示システムの一例を示す構成図である。

【図2】図２は、表示装置とユーザの目との相対関係の一例を示す模式図である。

【図3】図３は、実施形態１に係る表示システムの構成の一例を示すブロック図である。

【図4】図４は、実施形態１に係る表示領域の画素配列を表す回路図である。

【図5】図５は、実施形態１に係る表示パネルの一例を示す模式図である。

【図6】図６は、実施形態１において、表示領域の一部を拡大して模式的に示す模式図である。

【図7】図７は、図６における、信号線と走査線との関係を示す模式図である。

【図8】図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ’の断面を模式的に示す断面図である。

【図9A】図９Ａは、実施形態１に係る表示システムに入力される画像の一例を示す図である。

【図9B】図９Ｂは、実施形態１に係る表示システムが表示する画像の歪みを補償する補償処理の一例を示す図である。

【図10】図１０は、実施形態２に係る表示領域として、表示領域の一部を拡大して模式的に示す模式図である。

【図11】図１１は、実施形態３に係る表示領域の一例を示す模式図である。

【図12】図１２は、実施形態４に係る表示領域の一例を示す模式図である。

【図13】図１３は、実施形態５において、表示領域の一部を拡大して模式的に示す模式図である。

【図14】図１４は、図１３における、信号線と走査線との関係を示す模式図である。

【図15】図１５は、実施形態５において、同色画素間隔と第２の方向の画素の基準となる距離との比と、走査線の傾きとの関係を示す説明図である。

【図16】図１６は、実施形態６において、同色画素間隔と第２の方向の画素の基準となる距離との比と、走査線の傾きとの関係を示す説明図である。

【図17】図１７は、実施形態７に係る表示領域の一例を示す模式図である。

【図18】図１８は、実施形態８に係る表示領域の一例を示す模式図である。

【図19】図１９は、実施形態９において、表示領域の一部を拡大して模式的に示す模式図である。

【図20】図２０は、実施形態１０において、表示領域の一部を拡大して模式的に示す模式図である。

【図21】図２１は、実施形態１１において、表示領域の一部を拡大して模式的に示す模式図である。

【図22】図２２は、実施形態１２に係る表示システムの構成の一例を示すブロック図である。

【図23】図２３は、実施形態１２に係るバックライトの一例を示す模式図である。

【図24】図２４は、実施形態１２に係る画像調整回路の処理を説明するためのフローチャートである。

【図25】図２５は、実施形態１３に係る表示システムの構成の一例を示すブロック図である。

【図26A】図２６Ａは、実施形態１３に係るバックライトの点灯量を計算するにあたり、変換前のバックライトの光学プロファイルデータを示す模式図である。

【図26B】図２６Ｂは、実施形態１３に係るバックライトの点灯量を計算するにあたり、変換後のバックライトの光学プロファイルデータを示す模式図である。

【図27】図２７は、実施形態１３に係るバックライトの一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本開示の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

【0014】

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る表示システムの一例を示す構成図である。図２は、表示装置とユーザの目との相対関係の一例を示す模式図である。

【0015】

本実施形態において、表示システム１は、ユーザの動きに伴って表示を変更する表示システムである。例えば、表示システム１は、仮想空間上の３次元のオブジェクト等を示すＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）画像を立体表示し、ユーザの頭部の向き（位置）に伴って立体表示を変更することにより、ユーザに仮想現実感を生じさせるＶＲシステムである。

【0016】

表示システム１は、例えば、表示装置１００と、制御装置２００と、を有する。表示装置１００と制御装置２００とは、ケーブル３００を介して情報（信号）の入出力が可能な構成になっている。ケーブル３００は、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、ＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ－Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等のケーブルを含む。表示装置１００と制御装置２００とは、無線通信によって情報の入出力が可能な構成としてもよい。

【0017】

また、表示装置１００は、制御装置２００からケーブル３００を介して電力が供給されている。例えば、表示装置１００は、制御装置２００の電源部からケーブル３００を介して電力が供給される受電部を有し、表示装置１００の表示パネル１１０、センサ１２０等の各構成が制御装置２００から供給される電力を用いて駆動するようにしてもよい。このようにすることで、表示装置１００からバッテリー等を除くことができ、より安価で軽量な表示装置１００を提供できる。なお、装着部材４００又は表示装置１００に、バッテリーが備えられており、表示装置に供給されるようにしてもよい。

【0018】

表示装置１００は、表示パネルを有する。表示パネルは、例えば、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）であるが、有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネル、μ－ＯＬＥＤ、μ―ＬＥＤパネル、ｍｉｎｉ－ＬＥＤパネル等であってもよい。

【0019】

表示装置１００は、装着部材４００に固定される。装着部材４００は、例えば、ヘッドセット、ゴーグル、ユーザの両目を覆うヘルメット及びマスク等を含む。装着部材４００は、ユーザの頭部に装着される。装着部材４００は、装着時に、ユーザの両目を覆うように、ユーザの正面に配置される。装着部材４００は、内部に固定した表示装置１００をユーザの両目の前に位置付けることにより、没入型の装着部材として機能する。装着部材４００は、制御装置２００から出力される音信号等を出力する出力部を有してもよい。また、装着部材４００は、制御装置２００の機能を内蔵する構造であってもよい。

【0020】

図１に示す一例では、表示装置１００は、装着部材４００にスロットインされる場合を示しているが、装着部材４００に固定されてもよい。言い換えると、表示システムは、装着部材４００と表示装置１００を含む装着型表示装置と制御装置２００とで構成されてもよい。

【0021】

図２に示すように、装着部材４００は、例えば、ユーザに両目に対応したレンズ４１０を有する。レンズ４１０は、ユーザの目に画像を結像させるための拡大レンズである。装着部材４００は、ユーザの頭部に装着されると、レンズ４１０をユーザの目Ｅの前方に位置付ける。ユーザは、レンズ４１０によって拡大された表示装置１００の表示領域を視認する。そのため、表示装置１００は、画像（画面）を鮮明に表示するため、解像度を高める必要がある。なお、本開示において、レンズが１つを例示して説明したが、例えば、複数のレンズを有し、表示装置１００を眼前とは異なる位置に配置してもよい。

【0022】

制御装置２００は、例えば、画像を表示装置１００に表示させる。制御装置２００は、例えば、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器等の電子機器を用いることができる。仮想画像は、例えば、コンピュータグラフィック映像、３６０度の実写映像等の画像を含む。制御装置２００は、ユーザの両目の視差を利用した３次元の画像を表示装置１００に出力する。制御装置２００は、ユーザの頭部の向きに追従する右目用及び左目用の画像を表示装置１００に出力する。

【0023】

図３は、実施形態１に係る表示システムの構成の一例を示すブロック図である。図３に示すように、表示装置１００は、２つの表示パネル１１０と、センサ１２０と、画像分離回路１５０と、インタフェース１６０と、を備える。

【0024】

表示装置１００は、２つの表示パネル１１０から構成され、１つを左目用の表示パネル１１０とし、他方を右目用の表示パネル１１０として用いる。

【0025】

２つの表示パネル１１０のそれぞれは、表示領域１１１と、表示制御回路１１２と、を有する。なお、表示パネル１１０は、表示領域１１１を背後から照射する図示しない光源装置（後述するバックライトＩＬ）を有する。

【0026】

表示領域１１１は、画素Ｐｉｘが、Ｐ_０×Ｑ_０個（行方向にＰ_０個、列方向にＱ_０個）、２次元のマトリクス状（行列状）に配列されている。本実施形態では、Ｐ_０＝２８８０、Ｑ_０＝１７００とする。図３では、複数の画素Ｐｉｘの配列を模式的に表しており、詳細な画素Ｐｉｘの配列は、後述する。

【0027】

表示パネル１１０は、Ｖｘ方向に延在する走査線と、Ｖｘ方向と交差するＶｙ方向に延在する信号線を有する。例えば、表示パネル１１０は、２８８０本の信号線ＳＬと、１７００本の走査線ＧＬとを有する。表示パネル１１０において、信号線ＳＬと走査線ＧＬとに囲まれた領域には、画素Ｐｉｘが配置される。画素Ｐｉｘは、信号線ＳＬ及び走査線ＧＬと接続されるスイッチング素子（ＴＦＴ：薄膜トランジスタ）、及び、スイッチング素子に接続された画素電極を有する。１つの走査線ＧＬは、走査線ＧＬの延在方向に沿って配置される複数の画素Ｐｉｘが接続される。また、１つの信号線ＳＬは、信号線ＳＬの延在方向に沿って配置される複数の画素Ｐｉｘが接続される。

【0028】

２つの表示パネル１１０のうち、一方の表示パネル１１０の表示領域１１１が右目用であり、他方の表示パネル１１０の表示領域１１１が左目用である。実施形態１では、表示パネル１１０は、左目用と右目用の２つの表示パネル１１０を有する場合について説明する。ただし、表示装置１００は、上述のように２つの表示パネル１１０を用いる構造に限定されない。例えば、表示パネル１１０は、１つであって、右半分の領域には右目用の画像を表示し、左半分の領域には左目用の画像を表示するように、１つの表示パネル１１０の表示領域を２分割するようにしてもよい。

【0029】

表示制御回路１１２は、ドライバＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：集積回路）１１５、信号線接続回路１１３及び走査線駆動回路１１４を備えている。信号線接続回路１１３は、信号線ＳＬと電気的に接続されている。ドライバＩＣ１１５は、走査線駆動回路１１４によって、画素Ｐｉｘの動作（光透過率）を制御するためのスイッチング素子（例えば、ＴＦＴ）のＯＮ／ＯＦＦを制御する。走査線駆動回路１１４は、走査線ＧＬと電気的に接続されている。

【0030】

センサ１２０は、ユーザの頭部の向きを推定可能な情報を検出する。例えば、センサ１２０は、表示装置１００や装着部材４００の動きを示す情報を検出し、表示システム１は、表示装置１００や装着部材４００の動きを示す情報に基づいて、表示装置１００を頭部に装着したユーザの頭部の向きを推定する。

【0031】

センサ１２０は、例えば、表示装置１００や装着部材４００の角度、加速度、角速度、方位、距離の少なくとも１つを用いて、視線の向きを推定可能な情報を検出する。センサ１２０は、例えば、ジャイロセンサ、加速度センサ、方位センサ等を用いることができる。センサ１２０は、例えば、ジャイロセンサによって表示装置１００や装着部材４００の角度及び角速度を検出してもよい。センサ１２０は、例えば、加速度センサによって表示装置１００や装着部材４００に働く加速度の方向及び大きさを検出してもよい。センサ１２０は、例えば、方位センサによって表示装置１００の方位を検出してもよい。センサ１２０は、例えば、距離センサ、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機等によって表示装置１００や装着部材４００の移動を検出してもよい。センサ１２０は、ユーザの頭部の向き、視線の変化、移動等を検出するためのセンサであれば、光センサ等の他のセンサでもよく、複数のセンサを組み合わせて用いてもよい。センサ１２０は、後述するインタフェース１６０を介して、画像分離回路１５０と電気的に接続されている。

【0032】

画像分離回路１５０は、ケーブル３００を介して制御装置２００から送られてきた左目用の画像データと右目用の画像データを受けとり、左目用の画像データを左目用の画像を表示する表示パネル１１０に送り、右目用の画像データを右目用の画像を表示する表示パネル１１０に送る。

【0033】

インタフェース１６０には、ケーブル３００（図１）が接続されるコネクタを含む。インタフェース１６０は、接続されたケーブル３００を介して、制御装置２００からの信号が入力される。画像分離回路１５０は、インタフェース１６０及びインタフェース２４０を介して、センサ１２０から入力された信号を制御装置２００へ出力する。ここで、センサ１２０から入力された信号には、上述した視線の向きを推定可能な情報が含まれる。あるいは、センサ１２０から入力された信号は、インタフェース１６０を介して直接、制御装置２００の制御部２３０へ出力されてもよい。インタフェース１６０は、例えば、無線通信装置とし、無線通信を介して制御装置２００との間で情報の送受信を行ってもよい。

【0034】

制御装置２００は、操作部２１０と、記憶部２２０と、制御部２３０と、インタフェース２４０と、を備える。

【0035】

操作部２１０は、ユーザの操作を受け付ける。操作部２１０は、例えば、キーボード、ボタン、タッチスクリーン等の入力デバイスを用いることができる。操作部２１０は、制御部２３０と電気的に接続されている。操作部２１０は、操作に応じた情報を制御部２３０に出力する。

【0036】

記憶部２２０は、プログラム及びデータを記憶する。記憶部２２０は、制御部２３０の処理結果を一時的に記憶する。記憶部２２０は、記憶媒体を含む。記憶媒体は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカード、光ディスク、又は光磁気ディスク等を含む。記憶部２２０は、表示装置１００に表示させる画像のデータを記憶してもよい。

【0037】

記憶部２２０は、例えば、制御プログラム２１１、ＶＲアプリケーション２１２等を記憶する。制御プログラム２１１は、例えば、制御装置２００を稼働させるための各種制御に関する機能を提供できる。ＶＲアプリケーション２１２は、仮想現実の画像を表示装置１００に表示させる機能を提供できる。記憶部２２０は、例えば、センサ１２０の検出結果を示すデータ等の表示装置１００から入力された各種情報を記憶できる。

【0038】

制御部２３０は、例えば、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を含む。制御部２３０は、制御装置２００の動作を統括的に制御できる。制御部２３０の各種機能は、制御部２３０の制御に基づいて実現される。

【0039】

制御部２３０は、例えば、表示する画像を生成するＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含む。ＧＰＵは、表示装置１００に表示する画像を生成する。制御部２３０は、ＧＰＵが生成した画像を、インタフェース２４０を介して表示装置１００に出力する。本実施形態では、制御装置２００の制御部２３０は、ＧＰＵを含む場合について説明するが、これに限定されない。例えば、ＧＰＵは、表示装置１００又は表示装置１００の画像分離回路１５０に設けてもよい。この場合、表示装置１００は、例えば、制御装置２００、外部の電子機器等からデータを取得し、当該データに基づいてＧＰＵが画像を生成すればよい。

【0040】

インタフェース２４０には、ケーブル３００（図１参照）が接続されるコネクタを含む。インタフェース２４０は、ケーブル３００を介して、表示装置１００からの信号が入力される。インタフェース２４０は、制御部２３０から入力された信号を、ケーブル３００を介して表示装置１００へ出力する。インタフェース２４０は、例えば、無線通信装置とし、無線通信を介して表示装置１００との間で情報の送受信を行ってもよい。

【0041】

制御部２３０は、ＶＲアプリケーション２１２を実行すると、ユーザ（表示装置１００）の動きに応じた画像を表示装置１００に表示させる。制御部２３０は、画像を表示装置１００に表示させた状態で、ユーザ（表示装置１００）の変化を検出すると、当該変化した方向の画像へ表示装置１００に表示している画像を変化させる。制御部２３０は、画像の作成開始時に、仮想空間上の基準視点及び基準視線に基づく画像を作成し、ユーザ（表示装置１００）の変化を検出した場合、表示させている画像を作成する際の視点又は視線を、基準視点又は基準視線方向からユーザ（表示装置１００）の動きに応じて変更し、変更した視点又は視線に基づく画像を表示装置１００に表示させる。

【0042】

例えば、制御部２３０は、センサ１２０の検出結果に基づいて、ユーザの頭部の右方向への移動を検出する。この場合、制御部２３０は、現在表示させている画像から右方向へ視線を変化させた場合の画像へ変化させる。ユーザは、表示装置１００に表示されている画像の右方向の画像を視認することができる。

【0043】

例えば、制御部２３０は、センサ１２０の検出結果に基づいて、表示装置１００の移動を検出すると、検出した移動に応じて画像を変化させる。制御部２３０は、表示装置１００が前方へ移動したことを検出した場合、現在表示させている画像の前方へ移動した場合の画像へ変化させる。制御部２３０は、表示装置１００が後方方向へ移動したことを検出した場合、現在表示させている画像の後方へ移動した場合の画像へ変化させる。ユーザは、表示装置１００に表示されている画像から、自身の移動方向の画像を視認することができる。

【0044】

図４は、実施形態１に係る表示領域の画素配列を表す回路図である。以下、上述した走査線ＧＬは、複数の走査線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を総称している。上述した信号線ＳＬは、複数の信号線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を総称している。本開示では、走査線ＧＬと、信号線ＳＬとは直角に交わっていないが、図３では説明の便宜上、走査線ＧＬと、信号線ＳＬとは直角になっている。

【0045】

表示領域１１１には、図４に示す各画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢのスイッチング素子ＴｒＤ１、ＴｒＤ２、ＴｒＤ３、信号線ＳＬ、走査線ＧＬ等が形成されている。信号線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、各画素電極ＰＥ１、ＰＥ２、ＰＥ３（図８参照）に画素信号を供給するための配線である。走査線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３は、各スイッチング素子ＴｒＤ１、ＴｒＤ２、ＴｒＤ３を駆動するゲート信号を供給するための配線である。

【0046】

図４に示す表示領域１１１の画素Ｐｉｘには、配列された複数の画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢが含まれる。以下、複数の画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢを総称して、画素Ｐｉｘとすることがある。画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢは、それぞれスイッチング素子ＴｒＤ１、ＴｒＤ２、ＴｒＤ３及び液晶層ＬＣの容量を備えている。スイッチング素子ＴｒＤ１、ＴｒＤ２、ＴｒＤ３は、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型のＴＦＴで構成されている。後述する画素電極ＰＥ１、ＰＥ２、ＰＥ３と共通電極ＣＯＭとの間に第６絶縁膜１６（図８参照）が設けられ、これらによって図４に示す保持容量Ｃｓが形成される。

【0047】

図４に示すカラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢは、例えば赤（第１色：Ｒ）、緑（第２色：Ｇ）、青（第３色：Ｂ）の３色に着色された色領域が周期的に配列されている。上述した図４に示す各画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢに、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の色領域が１組として対応付けられる。そして、３色の色領域に対応する画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢを１組とされる。なお、カラーフィルタは、４色以上の色領域を含んでいてもよい。画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢがそれぞれ、副画素と呼ばれることもある。

【0048】

図５は、実施形態１に係る表示パネルの一例を示す模式図である。図６は、実施形態１において、表示領域の一部を拡大して模式的に示す模式図である。図７は、図６における、信号線と走査線との関係を示す模式図である。図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ’の断面を模式的に示す断面図である。

【0049】

図５に示すように、表示パネル１１０には、基板端部の辺１１０ｅ１、辺１１０ｅ２、辺１１０ｅ３、辺１１０ｅ４がある。表示パネルの基板端部の辺１１０ｅ１、辺１１０ｅ２、辺１１０ｅ３、辺１１０ｅ４と、表示領域１１１との間は、周辺領域と呼ばれる。

【0050】

走査線駆動回路１１４は、表示パネル１１０の基板端部の辺１１０ｅ１と表示領域１１１との間の周辺領域に配置されている。信号線接続回路１１３は、表示パネル１１０の基板端部の辺１１０ｅ４と表示領域１１１との間の周辺領域に配置されている。ドライバＩＣ１１５は、表示パネル１１０の基板端部の辺１１０ｅ４と表示領域１１１との間の周辺領域に配置されている。

【0051】

ドライバＩＣ１１５は、表示パネル１１０の後述するアレイ基板ＳＵＢ１（図８参照）に電気的に接続するために、端子１１５ｂに、導電性部材を介して接合される。端子１１５ｂは、一般的に一方向に配列されており、端子１１５ｂが並ぶ方向Ｖｐを方向Ｖｘとする。方向Ｖｙは、方向Ｖｘに直交する方向である。本実施形態では、表示パネル１１０の基板端部の辺１１０ｅ３、辺１１０ｅ４は、方向Ｖｘと平行である。表示パネル１１０の基板端部の辺１１０ｅ１、辺１１０ｅ２は、方向Ｖｙと平行である。

【0052】

図５に示すように、信号線ＳＬが延在する方向は、方向Ｖｙと平行である。走査線ＧＬが延在する方向は、方向Ｖｘ及び方向Ｖｙのいずれにも平行ではない。走査線ＧＬが延在する方向は、信号線ＳＬが延在する方向と非直交であるので、例えば、各画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢは、平行四辺形である。

【0053】

各画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢは、平行四辺形を例示したが、平行四辺形に限られない。例えば、図６に示すように、各画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢは、方向Ｖｙにそれぞれずらして並んでいる。各画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢの方向Ｖｘの長さは、距離Ｐｗ１であり、各画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢの方向Ｖｙの長さは、距離Ｐｈ１とすると、Ｐｗ１：Ｐｈ１＝１：３の関係にある。なお、各画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢは、副画素ＰｉｘＳと呼ぶこともある。

【0054】

図６において、方向Ｖｓｌは、信号線ＳＬ（図５参照）が延在する方向である。方向Ｖｓｌと直交する方向Ｖｓｇは、方向Ｖｘと平行である。方向Ｖｓｓは、走査線ＧＬ（図５参照）が延びる方向である。方向Ｖｓｓと方向Ｖｓｇとがなす角度θｇだけ、走査線ＧＬが、方向Ｖｘに対して傾いている。方向Ｖｓｌ及び方向Ｖｓｓについては、図７を参照して詳細に説明する。

【0055】

図７に示すように、方向Ｖｓｓは、１つの走査線ＧＬに接続された複数の画素ＰｉｘＲにおける第１基準位置Ｐｇｌを結んだ仮想線が延びる方向である。例えば、第１基準位置Ｐｇｌは、走査線ＧＬ上であって、この走査線ＧＬと平面視で交差するともに、隣り合う信号線ＳＬの中点である。第１基準位置Ｐｇｌは、これに限られず、例えば画素ＰｉｘＲの面積重心としてもよい。なお、画素ＰｉｘＲを基準として、第１基準位置Ｐｇｌを定義したが、画素ＰｉｘＲの代わりに、画素ＰｉｘＧあるいは、画素ＰｉｘＢとしてもよい。

【0056】

図７に示すように、方向Ｖｓｌは、１つの信号線ＳＬに接続された複数の画素ＰｉｘＲにおける第２基準位置Ｐｓｌを結んだ仮想線が延びる方向である。例えば、第２基準位置Ｐｓｌは、信号線ＳＬ上であって、この信号線ＳＬと平面視で交差する走査線ＧＬとの交差位置Ｐｔの中点である。第２基準位置Ｐｓｌは、これに限られず、例えば画素ＰｉｘＲの面積重心としてもよい。なお、画素ＰｉｘＲを基準として、第２基準位置Ｐｓｌを定義したが、画素ＰｉｘＲの代わりに、画素ＰｉｘＧあるいは、画素ＰｉｘＢとしてもよい。

【0057】

図７に示すように、画素ＰｉｘＲと、隣接する画素ＰｉｘＧとは、方向Ｖｓｌに距離Δｈ１ずれて配置される。１つの走査線ＧＬに接続された２つの画素ＰｉｘＲでは、距離Δｈ１の３倍ずれる。図６に示す距離Ｐｈ１の半分が、図７に示す距離Δｈ１の３倍に等しい場合、方向Ｖｘに隣り合う同色の画素、例えば、画素ＰｉｘＲ同士が方向Ｖｓｌに半分ずれる。従って、同色の画素の位置は、偶数列と奇数列で２種類の位置を取る。その結果、横の白黒線をより細かく表示することができ、表示装置１００の実質的な解像が向上する。なお、図７に示す走査線ＧＬは、方向Ｖｓｓに沿って直線状に延びると、図５に示すように、各画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢが、平行四辺形になる。

【0058】

次に、表示パネル１１０の断面構造について、図８を参照して説明する。図８において、アレイ基板ＳＵＢ１は、ガラス基板や樹脂基板などの透光性を有する第１絶縁基板１０を基体としている。アレイ基板ＳＵＢ１は、第１絶縁基板１０の対向基板ＳＵＢ２と対向する側に、第１絶縁膜１１、第２絶縁膜１２、第３絶縁膜１３、第４絶縁膜１４、第５絶縁膜１５、第６絶縁膜１６、信号線Ｓ１からＳ３、画素電極ＰＥ１からＰＥ３、共通電極ＣＯＭ、第１配向膜ＡＬ１などを備えている。以下の説明において、アレイ基板ＳＵＢ１から対向基板ＳＵＢ２に向かう方向を上方、あるいは、単に上と称する。

【0059】

第１絶縁膜１１は、第１絶縁基板１０の上に位置している。第２絶縁膜１２は、第１絶縁膜１１の上に位置している。第３絶縁膜１３は、第２絶縁膜１２の上に位置している。信号線Ｓ１からＳ３は、第３絶縁膜１３の上に位置している。第４絶縁膜１４は、第３絶縁膜１３の上に位置し、信号線Ｓ１からＳ３を覆っている。

【0060】

必要があれば、第４絶縁膜１４の上には、配線を配置してもよい。この配線は、第５絶縁膜１５によって覆われることになる。本実施形態では、配線を省略している。第１絶縁膜１１、第２絶縁膜１２、第３絶縁膜１３、及び、第６絶縁膜１６は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの透光性を有する無機系材料によって形成されている。第４絶縁膜１４及び第５絶縁膜１５は、透光性を有する樹脂材料によって形成され、無機系材料によって形成された他の絶縁膜と比べて厚い膜厚を有している。ただし、第５絶縁膜１５については無機系材料によって形成されたものであってもよい。

【0061】

共通電極ＣＯＭは、第５絶縁膜１５の上に位置している。共通電極ＣＯＭは、第６絶縁膜１６によって覆われている。第６絶縁膜１６は、例えば、シリコン酸化物やシリコン窒化物などの透光性を有する無機系材料によって形成されている。

【0062】

画素電極ＰＥ１からＰＥ３は、第６絶縁膜１６の上に位置し、第６絶縁膜１６を介して共通電極ＣＯＭと対向している。画素電極ＰＥ１からＰＥ３、及び、共通電極ＣＯＭは、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）やＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などの透光性を有する導電材料によって形成されている。画素電極ＰＥ１からＰＥ３は、第１配向膜ＡＬ１によって覆われている。第１配向膜ＡＬ１は、第６絶縁膜１６も覆っている。

【0063】

対向基板ＳＵＢ２は、ガラス基板や樹脂基板などの透光性を有する第２絶縁基板２０を基体としている。対向基板ＳＵＢ２は、第２絶縁基板２０のアレイ基板ＳＵＢ１と対向する側に、遮光層ＢＭ、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢ、オーバーコート層ＯＣ、第２配向膜ＡＬ２などを備えている。

【0064】

図８に示すように、遮光層ＢＭは、第２絶縁基板２０のアレイ基板ＳＵＢ１と対向する側に位置している。そして、遮光層ＢＭは、画素電極ＰＥ１からＰＥ３とそれぞれ対向する開口の大きさを規定している。遮光層ＢＭは、黒色の樹脂材料や、遮光性の金属材料によって形成されている。

【0065】

カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢのそれぞれは、第２絶縁基板２０のアレイ基板ＳＵＢ１と対向する側に位置し、それぞれの端部が遮光層ＢＭに重なっている。カラーフィルタＣＦＲは、画素電極ＰＥ１と対向している。カラーフィルタＣＦＧは、画素電極ＰＥ２と対向している。カラーフィルタＣＦＢは、画素電極ＰＥ３と対向している。一例では、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢは、それぞれ青色、赤色、緑色に着色された樹脂材料によって形成されている。

【0066】

オーバーコート層ＯＣは、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢを覆っている。オーバーコート層ＯＣは、透光性を有する樹脂材料によって形成されている。第２配向膜ＡＬ２は、オーバーコート層ＯＣを覆っている。第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２は、例えば、水平配向性を示す材料によって形成されている。

【0067】

以上説明したように、対向基板ＳＵＢ２は、遮光層ＢＭ、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢなどを備えている。遮光層ＢＭは、図４に示した走査線Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、信号線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、コンタクト部ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３、スイッチング素子ＴｒＤ１、ＴｒＤ２、ＴｒＤ３などの配線部と対向する領域に配置されている。

【0068】

図８において、対向基板ＳＵＢ２は、３色のカラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢを備えていたが、青色、赤色、及び、緑色とは異なる他の色、例えば白色、透明、イエロー、マゼンタ、シアンなどのカラーフィルタを含む４色以上のカラーフィルタを備えていてもよい。また、これらのカラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢは、アレイ基板ＳＵＢ１に備えられていてもよい。

【0069】

また、図８において、カラーフィルタＣＦは対向基板ＳＵＢ２に設けられているが、アレイ基板ＳＵＢ１にカラーフィルタＣＦを備える、いわゆるＣＯＡ（Ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ ｏｎ Ａｒｒａｙ）の構造であってもよい。

【0070】

上述したアレイ基板ＳＵＢ１及び対向基板ＳＵＢ２は、第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２が向かい合うように配置されている。液晶層ＬＣは、第１配向膜ＡＬ１と第２配向膜ＡＬ２との間に封入されている。液晶層ＬＣは、誘電率異方性が負のネガ型液晶材料、あるいは、誘電率異方性が正のポジ型液晶材料によって構成されている。

【0071】

アレイ基板ＳＵＢ１がバックライトＩＬと対向し、対向基板ＳＵＢ２が表示面側に位置する。バックライトＩＬとしては、種々の形態のものが適用可能であるが、その詳細な構造については説明を省略する。

【0072】

第１偏光板ＰＬ１を含む第１光学素子ＯＤ１は、第１絶縁基板１０の外面、あるいは、バックライトＩＬと対向する面に配置される。第２偏光板ＰＬ２を含む第２光学素子ＯＤ２は、第２絶縁基板２０の外面、あるいは、観察位置側の面に配置される。第１偏光板ＰＬ１の第１偏光軸及び第２偏光板ＰＬ２の第２偏光軸は、例えばＸ－Ｙ平面においてクロスニコルの位置関係にある。なお、第１光学素子ＯＤ１及び第２光学素子ＯＤ２は、位相差板などの他の光学機能素子を含んでいてもよい。

【0073】

例えば、液晶層ＬＣがネガ型液晶材料である場合であって、液晶層ＬＣに電圧が印加されていない状態では、液晶分子ＬＭは、Ｖｘ－Ｖｙ平面内において、その長軸が所定の方向に沿う方向に初期配向している。一方、液晶層ＬＣに電圧が印加された状態、つまり、画素電極ＰＥ１からＰＥ３と共通電極ＣＯＭとの間に電界が形成されたオン時において、液晶分子ＬＭは、電界の影響を受けてその配向状態が変化する。オン時において、入射した直線偏光は、その偏光状態が液晶層ＬＣを通過する際に液晶分子ＬＭの配向状態に応じて変化する。

【0074】

以上説明したように、表示装置１００は、レンズ４１０を介して、視認される表示領域１１１を有する。表示領域１１１は、アレイ基板ＳＵＢ１に設けられる。表示領域１１１には、複数の画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢと、第１の方向Ｖｓｓに延在する複数の走査線ＧＬと、第２の方向Ｖｓｌに延在する複数の信号線ＳＬがある。第１の方向Ｖｓｓは、第２の方向Ｖｓｌと直交する方向と非平行かつ非直交である。第１画素ＰｉｘＲ、第２画素ＰｉｘＧ及び第３画素ＰｉｘＢがそれぞれ第２の方向Ｖｓｌに連続して並べられている。１つの第１画素ＰｉｘＲと、当該第１画素ＰｉｘＲから第１の方向Ｖｓｓにみて次に配置された第１画素ＰｉｘＲとは、第２の方向Ｖｓｌに、第１画素ＰｉｘＲの距離Ｐｈ１の半分の長さがずれるように配置されている。これにより、表示装置１００の実質的な解像が向上する。

【0075】

次に、走査線ＧＬが延在する方向Ｖｓｓは、信号線ＳＬが延在する方向Ｖｓｌと非直交であるので、ユーザに認識される画像が歪まないように、表示システム１は、画像に補償処理を実行する。図９Ａは、実施形態１に係る表示システムに入力される画像の一例を示す図である。図９Ｂは、実施形態１に係る表示システムが表示する画像の歪みを補償する補償処理の一例を示す図である。

【0076】

図９Ａに示す一例では、ユーザに表示させたい画像Ｍｎが方向Ｖｘ及び方向Ｖｙに、行列配置されている。図３に示す制御部２３０のＧＰＵは、図９Ａに示す画像Ｍｎに対して、レンズ４１０（図２参照）のレンズ歪を補正する画像変形処理を加えた第１補償画像ＭＩを演算する。図３に示す制御部２３０のＧＰＵは、角度θｇの影響により図９Ａに示す画像Ｍｎを変形させる歪みを補償する画像変形処理を加えた第２補償画像Ｍｇを演算する。図３に示す制御部２３０のＧＰＵは、図９Ａに示す画像Ｍｎに対して、第１補償画像ＭＩと、第２補償画像Ｍｇとを重ね合わせた第３補償画像ＭＩｇを表示装置１００へ送出する。

【0077】

また、図９Ｂにおいて、最終的に第３補償画像Ｍｌｇを得るための第１補償画像ＭＩ及び第２補償画像Ｍｇの２つの画像変形処理は、ＧＰＵを使った画像処理で一般的に用いられるテクスチャマッピングの方法で、一度に処理される。具体的には、図９Ｂの第３補償画像Ｍｌｇの目的となる歪を反映したポリゴンメッシュ（画像）にマッピングしたテクスチャの像が、目的とする第３補償画像Ｍｌｇの歪んだ像素物となる。このため、第３補償画像Ｍｌｇに対応するポリゴンメッシュ（画像）を記憶部２２０の中に保持しておくか、又は表示システム１の起動時に制御部２３０で演算して第３補償画像Ｍｌｇのポリゴンメッシュ（画像）を生成することで、毎フレームの表示処理時にそのポリゴンメッシュ（画像）が適用できる。これにより、１回のテクスチャマッピングの処理だけで最終目的の第３補償画像Ｍｌｇの結果を得ることができる。これは第２補償画像Ｍｇの処理がなく第１補償画像Ｍｌのみを適用している一般的なＶＲの画像歪補償の処理と比べても画像処理の工程が増えないため、本実施形態の第２補償画像Ｍｇの処理の実行によるコストアップを抑えることができる。

【0078】

以上説明したように、制御装置２００は、走査線ＧＬが延在する第１の方向Ｖｓｓが第２の方向Ｖｓｌと直交する方向Ｖｓｇに対して、なす角度θｇの影響により画像を変形させる歪みを補償する第２補償処理を実行する。その結果、表示装置１００は、第３補償画像ＭＩｇを表示することで、図９Ａに示す画像Ｍｎをユーザに認識させることができる。

【0079】

第２補償処理は、上述した表示制御回路１１２のドライバＩＣ１１５が処理してもよい。ドライバＩＣ１１５は、角度θｇの影響により画像を変形させる歪みを補償する第２補償処理を実行する。これにより、制御装置２００は、ＧＰＵの演算負荷を軽減することができる。

【0080】

（実施形態２）
実施形態１では、方向Ｖｓｌは、方向Ｖｙと平行であったが、実施形態２では、方向Ｖｙに対して、方向Ｖｓｌが角度θｓだけ傾いている。以下の説明において、同様の構成要素について同一の符号を付すことがある。さらに、重複する説明は省略する。

【0081】

図１０において、方向Ｖｓｌは、信号線ＳＬ（図７参照）が延在する方向である。方向Ｖｓｌと直交する方向Ｖｓｇは、方向Ｖｘに対して、角度θｓを有することになる。方向Ｖｓｓは、走査線ＧＬ（図７参照）が延びる方向である。上述したように、方向Ｖｓｓと方向Ｖｓｇとがなす角度θｇを有する。このため、走査線ＧＬが、方向Ｖｘに対して傾く角度は、角度（θｇ－θｓ）となる。

【0082】

実施形態２の表示装置１００は、実施形態１の表示装置１００と比較して、走査線ＧＬが、方向Ｖｘに対して傾く角度が小さくなる。このため、走査線ＧＬの延在する方向が信号線ＳＬの延在する方向と直交する方向に対してなす角度θｇの影響を抑制する画像変形処理の負荷が軽減される。

【0083】

（実施形態３）
実施形態１では、走査線駆動回路１１４は、１つであったが、実施形態３では、走査線駆動回路は、２つである。以下の説明において、実施形態１及び実施形態２と同様の構成要素について同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【0084】

図１１は、実施形態３に係る表示領域の一例を示す模式図である。図１１に示すように、第１の走査線駆動回路１１４Ａは、表示パネル１１０の基板端部の辺１１０ｅ１と表示領域１１１との間の周辺領域に配置されている。第２の走査線駆動回路１１４Ｂは、表示パネル１１０の基板端部の辺１１０ｅ２と表示領域１１１との間の周辺領域に配置されている。第２の走査線駆動回路１１４Ｂは、表示領域１１１を挟んで第１の走査線駆動回路１１４Ａの反対側に配置されている。第１の走査線駆動回路１１４Ａに接続された走査線ＧＬと、第２の走査線駆動回路１１４Ｂに接続された走査線ＧＬとは、方向Ｖｙに所定の間隔をおいて交互に配置されている。これにより、走査線駆動回路１１４Ａと走査線駆動回路１１４Ｂそれぞれの出力回路の数を１／２に減らすことができ、画素ピッチが狭くなっても走査線駆動回路を形成することができる。

【0085】

走査線ＧＬが、方向Ｖｘに対して傾いているため、第２の走査線駆動回路１１４Ｂが、第１の走査線駆動回路１１４Ａよりも方向Ｖｙにずれている。信号線ＳＬと走査線ＧＬとに囲まれた領域は、画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢのいずれかとすることができる。ここで、基板端部の辺１１０ｅ４側には、信号線ＳＬと走査線ＧＬとに囲まれた領域であっても、表示領域１１１としない領域ができる。このため、基板端部の辺１１０ｅ４側に近い第１の走査線駆動回路１１４Ａに接続された走査線ＧＬは、第２の走査線駆動回路１１４Ｂに接続された走査線ＧＬよりも長さが短くなる。反対に、基板端部の辺１１０ｅ３側に近い第２の走査線駆動回路１１４Ｂに接続された走査線ＧＬは、第１の走査線駆動回路１１４Ａに接続された走査線ＧＬよりも長さが短くなる。

【0086】

（実施形態４）
実施形態３では、第１の走査線駆動回路１１４Ａは、方向Ｖｙに延びる直線状に配置されていたが、実施形態４では、第１の走査線駆動回路１１４Ａは、屈曲している。以下の説明において、実施形態１から実施形態３と同様の構成要素について同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【0087】

図１２は、実施形態４に係る表示領域の一例を示す模式図である。走査線ＧＬが、方向Ｖｘに対して傾いているため、第２の走査線駆動回路１１４Ｂが、第１の走査線駆動回路１１４Ａよりも方向Ｖｙにずれている。このため、第１の走査線駆動回路１１４Ａは、方向Ｖｙに延びる直線部１１４Ｃと、方向Ｖｘに延びる直線部１１４Ｄとを有している。直線部１１４Ｃと、直線部１１４Ｄとは、屈曲部１１４Ｘで連結されている。これにより、基板端部の辺１１０ｅ３と、表示領域１１１との間の周辺領域に直線部１１４Ｄが配置されるので、実施形態３に比べ、実施形態４の表示パネル１１０は、方向Ｖｙの長さを短くすることができる。

【0088】

（実施形態５）
実施形態１では、方向Ｖｓｌには、同色の画素Ｐｉｘが連続して並べられていたが、実施形態５では、方向Ｖｓｌには、同色の画素Ｐｉｘが連続して並べられていない。以下の説明において、実施形態１から実施形態４と同様の構成要素について同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【0089】

図１３は、実施形態５において、表示領域の一部を拡大して模式的に示す模式図である。図１４は、図１３における、信号線と走査線との関係を示す模式図である。図１５は、実施形態５において、同色画素間隔と第２の方向の画素の基準となる距離との比と、走査線の傾きとの関係を示す説明図である。実施形態５においても、図５に示すように、信号線ＳＬが延在する方向は、方向Ｖｙと平行である。走査線ＧＬが延在する方向は、方向Ｖｘ及び方向Ｖｙのいずれにも平行ではない。走査線ＧＬが延在する方向は、信号線ＳＬが延在する方向と非直交であるので、例えば、各画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢは、平行四辺形である。

【0090】

図１３において、方向Ｖｓｌは、信号線ＳＬ（図５参照）が延在する方向である。方向Ｖｓｌと直交する方向Ｖｓｇは、方向Ｖｘと平行である。方向Ｖｓｓは、走査線ＧＬ（図５参照）が延びる方向である。方向Ｖｓｓと方向Ｖｓｇとがなす角度θｇだけ、走査線ＧＬが、方向Ｖｘに対して傾いている。方向Ｖｓｌ及び方向Ｖｓｓについては、図１４を参照して詳細に説明する。

【0091】

各画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢは、平行四辺形を例示したが、平行四辺形に限られない。図１４に示すように、方向Ｖｓｓは、１つの走査線ＧＬに接続された複数の画素ＰｉｘＲにおける第１基準位置Ｐｇｌを結んだ仮想線が延びる方向である。例えば、第１基準位置Ｐｇｌは、走査線ＧＬ上であって、この走査線ＧＬと平面視で交差するともに、隣り合う信号線ＳＬの中点である。

【0092】

方向Ｖｓｌは、１つの信号線ＳＬに接続された複数の画素ＰｉｘＲにおける第２基準位置Ｐｓｌを結んだ仮想線が延びる方向である。例えば、第２基準位置Ｐｓｌは、信号線ＳＬ上であって、この信号線ＳＬと平面視で交差する走査線ＧＬとの交差位置Ｐｔの中点である。

【0093】

図１４に示すように、画素ＰｉｘＲと、隣接する画素ＰｉｘＧとは、方向Ｖｓｌに距離Δｈ２ずれて配置される。Δｈ２は、Ｐｗ２×ｔａｎ（θｇ）とほぼ等しい。

【0094】

図１に示す表示システム１は、ユーザの頭部に装着されるので、表示装置１００は小さいことが望まれる。このように、表示パネル１１０の大きさが制約されている状況において、表示領域１１１がレンズ４１０を通して視認されるため、解像度を高めるためには、より画素Ｐｉｘを小さくする必要がある。例えば、図７に示す画素配列において、画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢの方向Ｖｘの長さは、距離Ｐｗ１である。例えば、距離Ｐｗ１が１２μｍまで小さくなると、上述した遮光層ＢＭの面積比率が大きく、開口率が小さくなり、一定の輝度を確保するために消費電力が上がってしまう可能性がある。

【0095】

そこで、実施形態５では、図１３に示すような画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢの配置としている。

【0096】

図１３に示すように、方向Ｖｓｓにおいて、画素ＰｉｘＲが、画素ＰｉｘＢと画素ＰｉｘＧとに挟まれており、方向Ｖｓｌにおいて、画素ＰｉｘＲが、画素ＰｉｘＢと画素ＰｉｘＧとに挟まれている。

【0097】

また、方向Ｖｓｓにおいて、画素ＰｉｘＧが、画素ＰｉｘＲと画素ＰｉｘＢとに挟まれており、方向Ｖｓｌにおいて、画素ＰｉｘＧが、画素ＰｉｘＲと画素ＰｉｘＢとに挟まれている。

【0098】

また、方向Ｖｓｓにおいて、画素ＰｉｘＢが、画素ＰｉｘＧと画素ＰｉｘＲとに挟まれており、方向Ｖｓｌにおいて、画素ＰｉｘＢが、画素ＰｉｘＧと画素ＰｉｘＲとに挟まれている。

【0099】

方向Ｖｓｓにおいて、画素ＰｉｘＲ、画素ＰｉｘＧ、画素ＰｉｘＢの順に繰り返し並べられている。方向Ｖｓｌにおいて、画素ＰｉｘＲ、画素ＰｉｘＧ、画素ＰｉｘＢの順に繰り返し並べられている。

【0100】

図１４に示す画素配列において、画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢの方向Ｖｘの長さは、距離Ｐｗ２であり、方向Ｖｙの長さは、距離Ｐｈ２である。距離Ｐｗ２は、図７に示す距離Ｐｗ１の３／２倍であり、距離Ｐｈ２は、図７に示す距離Ｐｈ１の２／３倍である。図１３に示すような画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢの配置としていることで、距離Ｐｗ２を十分に確保することができ、画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢの開口率を向上させることができる。なお、図１４に示す走査線ＧＬは、方向Ｖｓｓに沿って直線状に延びると、図５に示すように、各画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢが、平行四辺形になる。

【0101】

しかしながら、図１３に示すような画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢの配置では、例えば、ユーザの視感度の高い緑色の画素ＰｉｘＧが方向Ｖｘに対して、斜め（第３の方向Ｖｔ）に連続して並べられる。ここで、角度θｇが０度の場合には、画素ＰｉｘＧがユーザにとって斜め線となって、視認されやすい。ユーザによって、画素構造が視認される現象をスクリーンドア効果という。

【0102】

以上説明したように、表示装置１００は、レンズ４１０を介して、視認される表示領域１１１を有する。表示領域１１１は、アレイ基板ＳＵＢ１に設けられる。表示領域１１１には、複数の画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢと、第１の方向Ｖｓｓに延在する複数の走査線ＧＬと、第２の方向Ｖｓｌに延在する複数の信号線ＳＬがある。実施形態５の表示装置１００では、方向Ｖｓｓが方向Ｖｘに対して、非平行かつ非直交とすると、スクリーンドア効果が生じにくい。

【0103】

上述したように、方向Ｖｓｓと方向Ｖｓｇとがなす角度がθｇである。図１３では、ユーザの視感度の高い緑色の画素ＰｉｘＧの画素間隔がＬ１、Ｌ２とされている。ここで、図７に示す距離Ｐｈ１を比較のための基準距離とする。図１５では、角度θｇと、図７に示す距離Ｐｈ１に対する同色画素間隔Ｌ１、Ｌ２のそれぞれの比と、の関係が示されている。

【0104】

図１５に示すように、角度θｇに応じて、同色画素の間隔Ｌ１及び間隔Ｌ２が変わる。間隔Ｌ１と間隔Ｌ２で、スクリーンドア効果の改善には異色画素を間に挟んだ同色画素の間隔Ｌ１を小さくすることが必要である。Ｌ１／Ｐｈ１が１．２の場合に比べて、Ｌ１／Ｐｈ１が１．１以下０．９以上の場合は、スクリーンドア効果が小さくなり、ユーザに斜め線状の模様が視認されにくくなる。なお、Ｌ１／Ｐｈ１が０．８の場合、ユーザに斜め線状の模様が視認されることがある。

【0105】

このため、実施形態５の表示装置において、角度θｇが１０．４９度以上３３．０７度以下であれば、Ｌ１／Ｐｈ１が１．１以下０．９以上となり、スクリーンドア効果が低減される。間隔Ｌ１と、間隔Ｌ２との比は、１に近い方がよりスクリーンドア効果が小さくなる。このため、角度θｇが１２．５３度以上２３．９６度以下であると、よりスクリーンドア効果が小さくなる。

【0106】

（実施形態６）
図１６は、実施形態６において、同色画素間隔と第２の方向の画素の基準となる距離との比と、走査線の傾きとの関係を示す説明図である。上述した実施形態５においては、図１４において、距離Ｐｗ２が図７に示す距離Ｐｗ１の３／２倍であり、距離Ｐｈ２が図７に示す距離Ｐｈ１の２／３倍である画素配列を説明した。実施形態６は、実施形態５で示した距離Ｐｈ２の長さが異なる点で実施形態５と相違する。以下の説明において、図１３、図１４及び図１６を参照しつつ、実施形態６の画素配列が説明される。なお、実施形態１から実施形態５と同様の構成要素について同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

【0107】

実施形態６においても、図１４に示すように、画素配列の各画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢの方向Ｖｘの長さは、距離Ｐｗ２であり、方向Ｖｙの長さは、距離Ｐｈ２である。実施形態６において、図１４に示す距離Ｐｗ２が、図７に示す距離Ｐｗ１の３／２倍であり、図１４に示す距離Ｐｈ２が、図７に示す距離Ｐｈ１と同じである。図１３に示すような各画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢの配置としていることで、距離Ｐｗ２を十分に確保することができ、各画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢの開口率を向上させることができる。

【0108】

図１６に示すように、角度θｇに応じて、同色画素の間隔Ｌ１／Ｐｈ１及び間隔Ｌ２／Ｐｈ１が変わる。実施形態６の画素サイズでは、θｇ＝０度では間隔Ｌ１／Ｐｈ１が１．３４と大きく、スクリーンドア効果による斜め線が視認されないためには、Ｌ１／Ｐｈ１を狭くすることが重要になる。

【0109】

間隔Ｌ１／Ｐｈ１がθｇ＝０の１．３４よりも５％小さい１．２７５以下であって、かつ間隔Ｌ１／Ｐｈ１が０．９以上の場合は、スクリーンドア効果の低減がみられ、ユーザに斜め線状の模様が視認されにくくなる。

【0110】

このため、実施形態６の表示装置において、角度θｇが７．４５度以上４９．７２度以下であれば、Ｌ１が１．２７５以下０．９以上となり、スクリーンドア効果が低減される。

【0111】

（実施形態７）
実施形態１から実施形態６では、表示領域１１１は、略矩形であるが、実施形態７の表示領域１１１は、円形である。以下の説明において、実施形態１から実施形態６と同一の構成には同一の符合を付し、重複する説明は省略する。

【0112】

図１７は、実施形態７に係る表示領域の一例を示す模式図である。第１の走査線駆動回路１１４Ａは、方向Ｖｙに延びる直線部１１４Ｃと、方向Ｖｘに延びる直線部１１４Ｅと、直線部１１４Ｃと直線部１１４Ｅとを繋ぐ直線部１１４Ｄと、を有している。直線部１１４Ｃと、直線部１１４Ｄとは、屈曲部１１４Ｘ１で連結されている。直線部１１４Ｄと、直線部１１４Ｅとは、屈曲部１１４Ｘ２で連結されている。表示領域１１１は、円形であるので、直線部１１４Ｃ、直線部１１４Ｄ、直線部１１４Ｅが表示領域１１１に沿う。これにより、実施形態３に比べ、実施形態７の表示パネル１１０は、周辺領域を小さくすることができる。

【0113】

第２の走査線駆動回路１１４Ｂは、方向Ｖｙに延びる直線部１１４Ｆと、方向Ｖｙに対して傾いた方向に延びる直線部１１４Ｇと、を有している。直線部１１４Ｆと、直線部１１４Ｇとは、屈曲部１１４Ｘ３で連結されている。表示領域１１１が円形であるので、直線部１１４Ｆ、直線部１１４Ｇが表示領域１１１に沿う。これにより、実施形態３に比べ、実施形態７の表示パネル１１０は、周辺領域を小さくすることができる。

【0114】

なお、実施形態７の信号線接続回路１１３は、方向Ｖｘに対して非平行である。

【0115】

上述したように、ユーザは、レンズ４１０によって拡大された表示装置１００の表示領域を視認する。レンズ４１０を介してユーザが表示領域１１１を視認すると、表示パネル１１０の周辺部分、特に中心から遠いコーナー部分はレンズの視野範囲から外れて見えないことが多い。このため、表示領域１１１が円形であっても、ユーザは違和感なく、画像を視認できる。

【0116】

（実施形態８）
実施形態７では、表示領域１１１は、円形であるが、実施形態８の表示領域１１１は、多角形である。実施形態１と同一の構成には同一の符合を付し、重複する説明は省略する。

【0117】

図１８は、実施形態８に係る表示領域の一例を示す模式図である。実施形態８の表示領域１１１は、多角形のうち六角形である。これにより、直線部１１４Ｃ、直線部１１４Ｄ、直線部１１４Ｅ、直線部１１４Ｆ、直線部１１４Ｇから表示領域１１１までの間の非表示領域が小さくなる。その結果、実施形態８の表示パネル１１０は、周辺領域を小さくしても、表示領域１１１の面積を確保することができる。

【0118】

（実施形態９）
実施形態９では、方向Ｖｓｓに並べられる、実施形態５の画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢの順序とは異なる配置となっている。上述した実施形態と同一の構成には同一の符合を付し、重複する説明は省略する。

【0119】

図１９は、実施形態９において、表示領域の一部を拡大して模式的に示す模式図である。図１９に示すように、方向Ｖｓｓにおいて、画素ＰｉｘＲが、画素ＰｉｘＢと画素ＰｉｘＧとに挟まれており、方向Ｖｓｌにおいて、画素ＰｉｘＲが、画素ＰｉｘＢと画素ＰｉｘＧとに挟まれている。

【0120】

また、方向Ｖｓｓにおいて、画素ＰｉｘＧが、画素ＰｉｘＲと画素ＰｉｘＢとに挟まれており、方向Ｖｓｌにおいて、画素ＰｉｘＧが、画素ＰｉｘＲと画素ＰｉｘＢとに挟まれている。

【0121】

また、方向Ｖｓｓにおいて、画素ＰｉｘＢが、画素ＰｉｘＧと画素ＰｉｘＲとに挟まれており、方向Ｖｓｌにおいて、画素ＰｉｘＢが、画素ＰｉｘＧと画素ＰｉｘＲとに挟まれている。

【0122】

方向Ｖｓｓにおいて、画素ＰｉｘＲ、画素ＰｉｘＢ、画素ＰｉｘＧの順に繰り返し並べられている。方向Ｖｓｌにおいて、画素ＰｉｘＲ、画素ＰｉｘＢ、画素ＰｉｘＧの順に繰り返し並べられている。ユーザの視感度の高い緑色の画素ＰｉｘＧが方向Ｖｘに対して、斜め（第３の方向Ｖｔ）に連続して並べられる。同色画素間隔Ｌ１、Ｌ２については、実施形態５と同じであるので説明を省略する。

【0123】

（実施形態１０）
実施形態５の方向Ｖｓｓの傾きが紙面右下がりであるのに対し、実施形態１０では、方向Ｖｓｓの傾きが紙面右上がりである。上述した実施形態と同一の構成には同一の符合を付し、重複する説明は省略する。

【0124】

図２０は、実施形態１０において、表示領域の一部を拡大して模式的に示す模式図である。図２０に示すように、方向Ｖｓｓにおいて、画素ＰｉｘＲが、画素ＰｉｘＢと画素ＰｉｘＧとに挟まれており、方向Ｖｓｌにおいて、画素ＰｉｘＲが、画素ＰｉｘＢと画素ＰｉｘＧとに挟まれている。

【0125】

また、方向Ｖｓｓにおいて、画素ＰｉｘＧが、画素ＰｉｘＲと画素ＰｉｘＢとに挟まれており、方向Ｖｓｌにおいて、画素ＰｉｘＧが、画素ＰｉｘＲと画素ＰｉｘＢとに挟まれている。

【0126】

また、方向Ｖｓｓにおいて、画素ＰｉｘＢが、画素ＰｉｘＧと画素ＰｉｘＲとに挟まれており、方向Ｖｓｌにおいて、画素ＰｉｘＢが、画素ＰｉｘＧと画素ＰｉｘＲとに挟まれている。

【0127】

方向Ｖｓｓにおいて、画素ＰｉｘＲ、画素ＰｉｘＧ、画素ＰｉｘＢの順に繰り返し並べられている。方向Ｖｓｌにおいて、画素ＰｉｘＲ、画素ＰｉｘＢ、画素ＰｉｘＧの順に繰り返し並べられている。

【0128】

図２０において、方向Ｖｓｌと直交する方向Ｖｓｇは、方向Ｖｘと平行である。方向Ｖｓｓは、走査線ＧＬが延びる方向である。方向Ｖｓｓと方向Ｖｓｇとがなす角度θｇだけ、走査線ＧＬが、方向Ｖｘに対して傾いている。ユーザの視感度の高い緑色の画素ＰｉｘＧが方向Ｖｘに対して、斜め（第３の方向Ｖｔ）に連続して並べられる。同色画素間隔Ｌ１、Ｌ２については、実施形態５と同じであるので説明を省略する。

【0129】

（実施形態１１）
実施形態１１では、方向Ｖｓｓに並べられる、実施形態１０の画素ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢの順序とは異なる配置となっている。上述した実施形態と同一の構成には同一の符合を付し、重複する説明は省略する。

【0130】

図２１は、実施形態１１において、表示領域の一部を拡大して模式的に示す模式図である。図２１に示すように、方向Ｖｓｓにおいて、画素ＰｉｘＲが、画素ＰｉｘＢと画素ＰｉｘＧとに挟まれており、方向Ｖｓｌにおいて、画素ＰｉｘＲが、画素ＰｉｘＢと画素ＰｉｘＧとに挟まれている。

【0131】

また、方向Ｖｓｓにおいて、画素ＰｉｘＧが、画素ＰｉｘＲと画素ＰｉｘＢとに挟まれており、方向Ｖｓｌにおいて、画素ＰｉｘＧが、画素ＰｉｘＲと画素ＰｉｘＢとに挟まれている。

【0132】

また、方向Ｖｓｓにおいて、画素ＰｉｘＢが、画素ＰｉｘＧと画素ＰｉｘＲとに挟まれており、方向Ｖｓｌにおいて、画素ＰｉｘＢが、画素ＰｉｘＧと画素ＰｉｘＲとに挟まれている。

【0133】

方向Ｖｓｓにおいて、画素ＰｉｘＲ、画素ＰｉｘＢ、画素ＰｉｘＧの順に繰り返し並べられている。方向Ｖｓｌにおいて、画素ＰｉｘＲ、画素ＰｉｘＧ、画素ＰｉｘＢの順に繰り返し並べられている。ユーザの視感度の高い緑色の画素ＰｉｘＧが方向Ｖｘに対して、斜め（第３の方向Ｖｔ）に連続して並べられる。同色画素間隔Ｌ１、Ｌ２については、実施形態５と同じであるので説明を省略する。

【0134】

（実施形態１２）
実施形態１２では、バックライトＩＬ（図８参照）の一例について説明する。上述した実施形態と同一の構成には同一の符合を付し、重複する説明は省略する。

【0135】

図２２は、実施形態１２に係る表示システムの構成の一例を示すブロック図である。図２３は、実施形態１２に係るバックライトの一例を示す模式図である。図２４は、実施形態１２に係る画像調整回路の処理を説明するためのフローチャートである。図２２に示すように、表示装置１００は、２つの表示パネル１１０と、センサ１２０と、画像分離回路１５０と、画像調整回路１７０と、インタフェース１６０と、を備える。図８に示すように、２つの表示パネル１１０の背面には、それぞれバックライトＩＬが配置される。説明を容易にするため、図２２には、バックライトＩＬが記載されている。図２２に示すように、画像調整回路１７０は、入力画像変換部１７１と、点灯量計算部１７２と、輝度分布計算部１７５と、階調値補正部１７４と、を備える。

【0136】

バックライトＩＬは、いわゆる直下型光源装置である。バックライトＩＬには、ローカルディミングと呼ばれる光源制御がなされ、発光領域５１１の一部分である部分発光領域ＰＬＡ毎に点灯量が制御される。

【0137】

２つのバックライトＩＬのそれぞれは、発光領域５１１と、光源制御回路５１２と、を有する。発光領域５１１は、部分発光領域ＰＬＡが、２次元のマトリクス状（行列状）に配列されている。

【0138】

実施形態１２の１つの部分発光領域ＰＬＡには、例えば縦２００画素、横２００画素の画素Ｐｉｘが重なり合う。図２２では、複数の部分発光領域ＰＬＡの配列を模式的に表しており、画素Ｐｉｘに対する部分発光領域ＰＬＡの大きさは、説明を容易にするため、実際とは異なる。

【0139】

バックライトＩＬは、Ｖｘ方向に延在する発光素子を選択する発光素子走査線ＬＧＬと、Ｖｘ方向と直行するＶｙ方向に延在する発光出力信号線ＬＳＬを有する。バックライトＩＬにおいて、発光出力信号線ＬＳＬと発光素子走査線ＬＧＬとに囲まれた領域には、発光素子が配置される。

【0140】

２つのバックライトＩＬのうち、一方の表示パネル１１０の表示領域１１１に重ね合わせるバックライトＩＬが右目用であり、他方の表示パネル１１０の表示領域１１１に重ね合わせるバックライトＩＬが左目用である。実施形態１２では、バックライトＩＬは、左目用と右目用の２つのバックライトＩＬを有する場合について説明する。ただし、バックライトＩＬは、上述のように２つのバックライトＩＬを用いる構造に限定されない。例えば、バックライトＩＬは、１つであって、右半分の領域には表示パネル１１０を重ね合わせ、左半分の領域には左目用の表示パネル１１０を重ね合わせ、１つのバックライトＩＬの発光領域５１１を左目用と右目用の表示領域１１１に重ね合わされていてもよい。

【0141】

画像分離回路１５０は、ケーブル３００を介して制御装置２００から送られてきた左目用の画像データと右目用の画像データを受けとり、左目用の画像データを左目用の画像を表示する表示パネル１１０の画像調整回路１７０に送り、右目用の画像データを右目用の画像を表示する表示パネル１１０の画像調整回路１７０に送る。画像調整回路１７０の詳細な構成については、後述する。

【0142】

実施形態１２では、表示領域１１１において、実施形態５と同様に、走査線ＧＬが延在する方向は、信号線ＳＬが延在する方向と非直交である。実施形態１２の表示パネル１１０は、実施形態５の表示パネルと同じ構成であるので、詳細な説明を省略する。

【0143】

図２３に示すように、発光素子５１６は、平面視で、３μｍ以上３００μｍ以下程度の大きさを有する無機の発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）チップであり、マイクロＬＥＤ（ｍｉｃｒｏ ＬＥＤ）又はミニＬＥＤ（ｍｉｎｉ ＬＥＤ）と呼ばれる。発光出力信号線ＬＳＬは、Ｖｙ方向に延在し、発光素子５１６のカソードに接続される。発光出力信号線ＬＳＬは、Ｖｘ方向に間隔をおいて並ぶ。発光素子走査線ＬＧＬは、Ｖｘ方向に延在し、Ｖｙ方向に間隔をおいて並び、発光素子５１６のアノードに接続される。

【0144】

１つの発光素子走査線ＬＧＬは、発光素子走査線ＬＧＬの延在方向に沿って配置される複数の発光素子５１６が接続される。また、１つの発光出力信号線ＬＳＬは、発光出力信号線ＬＳＬの延在方向に沿って配置される複数の発光素子５１６が接続される。

【0145】

図２２及び図２３に示すように、光源制御回路５１２は、発光電流制御回路５１３と、スイッチアレイ５１４と、タイミング制御回路５１５を備えている。発光電流制御回路５１３は、発光出力信号線ＬＳＬのそれぞれと電気的に接続されている。点灯量データＤｌａに基づいて、発光電流制御回路５１３は、各発光出力信号線ＬＳＬに電流を供給する。スイッチアレイ５１４は、各発光素子走査線ＬＧＬを選択するスイッチング素子Ｌｓｗ（例えば、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ））を複数備えている。スイッチング素子ＬｓｗがＯＮになると、当該スイッチング素子Ｌｓｗに接続された発光素子走査線ＬＧＬが選択される。光源同期信号Ｄｓｙｎｃに基づいて、タイミング制御回路５１５は、発光電流制御回路５１３と、スイッチアレイ５１４を制御する。スイッチアレイ５１４は、発光素子スキャン信号Ｄｓｗに基づいて、スイッチング素子ＬｓｗのＯＮ／ＯＦＦをする。

【0146】

例えば、実施形態１２では、図２３に示すように、１つの部分発光領域ＰＬＡには、１つの発光素子５１６がある。なお、１つの部分発光領域ＰＬＡには、予め定められた複数の発光素子５１６があってもよい。

【0147】

上述したように、図１３において、方向Ｖｓｌは、信号線ＳＬ（図５参照）が延在する方向である。方向Ｖｓｌと直交する方向Ｖｓｇは、方向Ｖｘと平行である。方向Ｖｓｓは、走査線ＧＬ（図５参照）が延びる方向である。方向Ｖｓｓと方向Ｖｓｇとがなす角度θｇだけ、走査線ＧＬが、方向Ｖｘに対して傾いている。これに対して、発光素子走査線ＬＧＬの延びる方向は、方向Ｖｘと平行である。発光素子走査線ＬＧＬの延びる方向と、走査線ＧＬが延びる方向とがなす角度θｇだけ、走査線ＧＬが、発光素子走査線ＬＧＬに対して傾いている。この傾きの違いを考慮して点灯量を決定し、各画素の位置のバックライトの明るさを計算する必要がある。

【0148】

そこで、実施形態１２では、図２４に示すように、入力画像変換部１７１が、せん断変形されている画像データから四角形の一般的な画像データの形式に変換する（ステップＳ１０１）。このように、入力画像変換部１７１は、せん断変形されている画像データを四角形の一般的な画像データに変換する画像の変換部である。

【0149】

画像調整回路１７０は、ステップＳ１０１の処理の後、ローカルディミングの画像処理を実行する。ローカルディミングの画像処理について、以下、図２４を参照しつつ説明する。ステップＳ１０１の処理の後、点灯量計算部１７２は、各ＬＥＤの点灯量を決定する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２の処理の後、輝度分布計算部１７５は、階調補正を行う表示パネルの画素の選定を行う（ステップＳ１０３）。輝度分布計算部１７５は、ステップＳ１０３において選定されるべき画素がなく、全画素が処理されて終了している場合（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、ローカルディミングの画像処理を終了する。輝度分布計算部１７５は、ステップＳ１０３において選定されるべき画素があり、全画素が処理されて終了していない場合（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、ステップＳ１０５の処理へ処理を進める。輝度分布計算部１７５は、ステップＳ１０３で選定した画素に対して、角度θｇを考慮した表示パネルの画素の物理的な位置を計算する（ステップＳ１０５）。輝度分布計算部１７５は、ステップＳ１０５で計算された画素の物理的な画素位置におけるバックライトの輝度を計算する（ステップＳ１０６）。階調値補正部１７４は、ステップＳ１０６で計算されたバックライトの輝度に応じて、画素の階調補正を行う（ステップＳ１０７）。次に、画像調整回路１７０は、他の画素を処理するため、ステップＳ１０３の処理を行う。このように、各画素には、角度θｇを考慮して必要な補正を行った階調値が反映される。

【0150】

以上説明したように、実施形態１２の表示装置は、表示領域１１１を有する表示パネル１１０と、表示領域１１１に重ね合わせるバックライトＩＬと、画像調整回路１７０とを備える。表示パネル１１０は、アレイ基板ＳＵＢ１と、アレイ基板ＳＵＢ１の表示領域１１１に設けられる、複数の画素Ｐｉｘと、方向Ｖｓｓに延在する複数の走査線ＧＬと、方向Ｖｓｌに延在する複数の信号線ＳＬとを有する。方向Ｖｓｓは、方向Ｖｓｌと直交する方向と非平行かつ非直交である。これに対して、バックライトＩＬは、平面視で表示領域１１１に重なる位置に複数の発光素子５１６を有し、方向Ｖｓｌ（方向Ｖｙ）に延在し、発光素子５１６に接続される発光出力信号線ＬＳＬと、方向Ｖｓｌ（方向Ｖｙ）に直交する方向Ｖｘに延在し、発光素子５１６に接続される発光素子走査線ＬＧＬと、を備える。

【0151】

さらに画像調整回路１７０により、発光素子走査線ＬＧＬの延びる方向と、走査線ＧＬが延びる方向とがなす角度θｇの影響を低減し、画素Ｐｉｘに対する部分発光領域ＰＬＡの点灯量が適切となり、バックライトＩＬの効果的なローカルディミング制御が行われる。

【0152】

（実施形態１３）
実施形態１３では、バックライトＩＬ（図８参照）の一例について説明する。図２５は、実施形態１３に係る表示システムの構成の一例を示すブロック図である。実施形態１２のバックライトＩＬ（図２３参照）と異なり、実施形態１３のバックライトＩＬ（図２５）では、Ｖｓｓ方向に延在する発光素子を選択する発光素子走査線ＬＧＬを有する。また、図２５に示す実施形態１３における表示システムは、図２２とは入力画像変換部１７１を有していない点で相違する。上述した実施形態と同一の構成には同一の符合を付し、重複する説明は省略する。

【0153】

図２７に示すように、バックライトＩＬは、Ｖｓｓ方向に延在する発光素子を選択する発光素子走査線ＬＧＬと、Ｖｘ方向と直行するＶｙ方向に延在する発光出力信号線ＬＳＬを有する。発光素子走査線ＬＧＬは、Ｖｓｓ方向に延在する。バックライトＩＬにおいて、発光出力信号線ＬＳＬと発光素子走査線ＬＧＬとに囲まれた領域には、発光素子５１６が配置される。これにより、１つの部分発光領域ＰＬＡは、平行四辺形になる。

【0154】

発光素子走査線ＬＧＬの延びる方向は、走査線ＧＬと延びる方向と平行である。このため、走査線ＧＬが、発光素子走査線ＬＧＬに対して傾いていない。これにより、発光素子５１６が発光する点灯量が、実際に重なる表示領域１１１の画素Ｐｉｘの輝度と合うようになる。

【0155】

なお、平面視で表示領域１１１と重ならない、発光領域５１１の部分発光領域ＰＬＢにある発光素子５１６を除去し、発光することのないダミー領域としてもよい。部分発光領域ＰＬＢに発光素子５１６がある場合、各発光出力信号線ＬＳＬ及び各発光素子走査線ＬＧＬの負荷電流が均一となり、場所による発光素子５１６の特性のばらつきが小さくなる。

【0156】

以上説明したように、実施形態１３の表示装置は、表示領域１１１を有する表示パネル１１０と、表示領域１１１に重ね合わせるバックライトＩＬと、を備える。表示パネル１１０は、アレイ基板ＳＵＢ１と、アレイ基板ＳＵＢ１の表示領域１１１に設けられる、複数の画素Ｐｉｘと、方向Ｖｓｓに延在する複数の走査線ＧＬと、方向Ｖｓｌに延在する複数の信号線ＳＬとを有する。方向Ｖｓｓは、方向Ｖｓｌと直交する方向と非平行かつ非直交である。これに対して、バックライトＩＬは、平面視で表示領域１１１に重なる位置に複数の発光素子５１６を有し、方向Ｖｓｌ（方向Ｖｙ）に延在し、発光素子５１６に接続される発光出力信号線ＬＳＬと、方向Ｖｓｓに延在し、発光素子５１６に接続される発光素子走査線ＬＧＬと、を備える。これにより、発光素子走査線ＬＧＬの延びる方向と、走査線ＧＬが延びる方向とが平行となり、上述したなす角度θｇの影響を低減する。その結果、画素Ｐｉｘに対する部分発光領域ＰＬＡの点灯量は適切となり、バックライトＩＬへ効果的なローカルディミング制御が行われる。

【0157】

表示パネルの画素の位置は、バックライトＩＬにおいてもθｇの傾きを有することで容易に計算できる。従って、実施形態１３において、実施形態１２の様な入力画像変換部１７１は不要となる。

【0158】

図２５に示す実施形態１３の表示システムは、図２２に示す実施形態１２の表示システムと比較して、画像調整回路１７０の構成が異なり、画像調整回路１７０の構成以外の他の部分は同じ構成となっている。ただし、計算に用いる光学プロファイルデータが、一般的な直交座標における光学プロファイルとは異なる。光学プロファイルとは、バックライトの発光単位の明るさがバックライトの明るさとしてどの様に表示面内に広がっているかを示すデータで、バックライトの明るさの分布を計算するために必要となる。本実施形態においては、光源の配置が斜めになっているため、図２５のシステムが直交座標に基づいて構成されている場合は、光学プロファイルを補正する必要がある。

【0159】

図２６Ａは、実施形態１３に係るバックライトの点灯量を計算するにあたり、変換前のバックライトの光学プロファイルデータを示す模式図である。図２６Ｂは、実施形態１３に係るバックライトの点灯量を計算するにあたり、変換後のバックライトの光学プロファイルデータを示す模式図である。図２６Ａに示すｆｒｅａｌ（Ｖｘ，Ｖｙ）は、ある（Ｖｘ，Ｖｙ）＝（０，０）において１つの発光素子５１６の発光の伝播範囲を示す光学プロファイルである。走査線ＧＬは、方向Ｖｓｓに延び、方向Ｖｘと方向Ｖｓｓとのなす角度θｇがある。このため、画素Ｐｉｘは平行四辺形として扱われる。平行四辺形の画素Ｐｉｘを画像データで扱われる直交格子の画素ＧＰｉｘへ変換した場合、光学プロファイルｆｒｅａｌ（Ｖｘ，Ｖｙ）は、方向Ｘｓと方向Ｙｓとが直角となる直交座標において、光学プロファイルｆｓｙｔｅｍ（Ｘｓ，Ｙｓ）（図２６Ｂ参照）へ変換される。

【0160】

実施形態１３の表示システムでは、画像データの座標を下記式（１）及び式（２）で、画素Ｐｉｘが直交格子として、方向Ｘｓと方向Ｙｓとが直角となる直交座標へ変換する。ここで、傾きｋは、式（３）で求められる。これら式（１）から式（３）は、変換された光学プロファイルとして、予め画像調整回路１７０に記憶されている。

【0161】

【数1】

【0162】

【数2】

【0163】

【数3】

【0164】

図２６Ｂに示すように、画像データは、直交格子の座標で表現されているので、点灯量計算部１７２が光学プロファイルｆｓｙｔｅｍ（Ｘｓ，Ｙｓ）で点灯量を計算することで、せん断変形されている画像データに対して、直交座標上に配置されていることを想定した計算を実施しても正しい輝度が計算できる。点灯量計算部１７２は、計算した点灯量データＤｌａ及び光源同期信号Ｄｓｙｎｃを光源制御回路５１２へ送出する。

【0165】

輝度分布計算部１７５は、光学プロファイルｆｓｙｔｅｍ（Ｘｓ，Ｙｓ）で計算された１つの部分発光領域ＰＬＡの点灯量に重なる画素Ｐｉｘ毎の輝度分布を計算する。階調値補正部１７４は、輝度分布計算部１７５で計算した輝度分布に基づいて、画像データの各画素Ｐｉｘの階調値を補正し、補正後の階調値を含む補正画像データＤｉを表示制御回路１１２へ送出する。

【0166】

以上説明したように、画像調整回路１７０は、方向Ｖｓｌ（方向Ｖｙ）を第１軸、方向Ｖｓｓを第２軸とする画像の座標を、方向Ｖｓｌ（方向Ｖｙ）を第１軸、方向Ｖｓｌ（方向Ｖｙ）に直交する方向Ｖｘを第２軸とする画像の座標に変換して、各発光素子５１６の点灯量を計算する。これにより、発光素子走査線ＬＧＬの延びる方向と、走査線ＧＬが延びる方向とがなす角度θｇの影響を低減する。その結果、画素Ｐｉｘに対する部分発光領域ＰＬＡの点灯量は適切となり、バックライトＩＬへ効果的なローカルディミング制御が行われる。

【0167】

以上、好適な実施の形態を説明したが、本開示はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本開示の技術的範囲に属する。

【符号の説明】

【0168】

１ 表示システム
１００ 表示装置
１１０ 表示パネル
１１１ 表示領域
１１２ 表示制御回路
１１３ 信号線接続回路
１１４Ｘ、１１４Ｘ１、１１４Ｘ２、１１４Ｘ３ 屈曲部
１１４ 走査線駆動回路
１１４Ａ 第１の走査線駆動回路
１１４Ｂ 第２の走査線駆動回路
１１５ ドライバＩＣ
１１５ｂ 端子
１７０ 画像調整回路
１７１ 入力画像変換部
１７２ 点灯量計算部
１７４ 階調値補正部
１７５ 輝度分布計算部
２００ 制御装置
２３０ 制御部
３００ ケーブル
４００ 装着部材
４１０ レンズ
５１１ 発光領域
５１２ 光源制御回路
５１３ 発光電流制御回路
５１４ スイッチアレイ
５１５ タイミング制御回路
５１６ 発光素子
ＧＬ 走査線
Ｌ１ 同色画素間隔
Ｌ２ 同色画素ピッチ
ＬＧＬ 発光素子走査線
ＬＳＬ 発光出力信号線
Ｍｇ、ＭＩ、ＭＩｇ 補償画像
Ｍｎ 画像
Ｐｇｌ 基準位置
Ｐｈ１ 距離
Ｐｈ２ 距離
Ｐｉｘ、ＰｉｘＲ、ＰｉｘＧ、ＰｉｘＢ 画素
Ｐｓｌ 基準位置
Ｐｔ 交差位置
Ｐｗ１ 距離
Ｐｗ２ 距離
ＳＬ 信号線
ＳＵＢ１ アレイ基板
ＳＵＢ２ 対向基板
Ｖｐ 方向
Ｖｓｇ 方向
Ｖｓｌ 方向
Ｖｓｓ 方向
Ｖｘ 方向
Ｖｙ 方向
Δｈ１、Δｈ２ 距離
θｇ 角度
θｓ 角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26A】

【図26B】

【図27】