(57)【要約】  本開示の一実施の形態にかかる表示システムは、光出射面から映像光を出射する表示部を備えている。表示部は、映像光として、瞳孔径よりも狭い径の複数の光線を出射する。表示部は、さらに、光出射面と対向する位置にマイクロレンズアレイが設けられたときにマイクロレンズアレイによる複数の光線の重ね合わせにより形成される光束が観察者の瞳に入射することにより観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する。
2017122427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光出射面から映像光を出射する表示部を備え、
前記表示部は、前記映像光として、瞳孔径よりも狭い径の複数の光線を出射するとともに、前記光出射面と対向する位置にマイクロレンズアレイが設けられたときに前記マイクロレンズアレイによる複数の前記光線の重ね合わせにより形成される光束が観察者の瞳に入射することにより前記観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する
表示システム。
【請求項２】
前記表示部は、
前記光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイと、
前記光出射面と前記マイクロレンズアレイとの間に設けられたピンホールマスクと、
前記観察者が視認する映像の位置を、前記撮像部で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する補正を映像信号に対して行う信号処理部と、
前記光出射面を有し、補正後の前記映像信号に基づいて前記映像光を生成する表示パネルと
を有する
請求項１に記載の表示システム。
【請求項３】
前記表示部は、前記マイクロレンズアレイまたは前記ピンホールマスクを前記光出射面と垂直な方向に変位させる駆動部をさらに備えた
請求項２に記載の表示システム。
【請求項４】
前記マイクロレンズアレイおよび前記ピンホールマスクは一体に形成され、
前記ピンホールマスクは、直接または間接的に前記光出射面に貼り合わされている
請求項２に記載の表示システム。
【請求項５】
前記表示部は、
前記観察者が視認する映像の位置を、前記撮像部で得られた画像に含まれる観察者の位置の変位に基づいて調整する第１補正を映像信号に対して行うとともに、ピンホール映像を重畳する第２補正を、前記第１補正の前もしくは後の前記映像信号に対して行う信号処理部と、
前記光出射面を有し、前記第１補正および前記第２補正のなされた後の前記映像信号に基づいて前記映像光を生成する表示パネルと
を有する
請求項１に記載の表示システム。
【請求項６】
前記表示部は、前記光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイをさらに有し、
前記マイクロレンズアレイは、直接または間接的に前記光出射面に貼り合わされている
請求項５に記載の表示システム。
【請求項７】
前記表示部は、
前記光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイと、
前記光出射面と前記マイクロレンズアレイとの間に設けられたピンホールマスクと、
前記光出射面を有し、映像信号に基づいて前記映像光を生成する表示パネルと、
前記撮像部で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて前記マイクロレンズアレイまたは前記ピンホールマスクを変位させる第１駆動部と
を有する
請求項１に記載の表示システム。
【請求項８】
前記表示部は、前記マイクロレンズアレイまたは前記ピンホールマスクを前記光出射面と垂直な方向に変位させる第２駆動部をさらに備えた
請求項７に記載の表示システム。
【請求項９】
前記マイクロレンズアレイ、前記ピンホールマスクおよび前記駆動部は一体に形成され、
前記ピンホールマスクは、直接または間接的に前記光出射面に貼り合わされている
請求項７に記載の表示システム。
【請求項１０】
前記光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイと、
前記光出射面と前記マイクロレンズアレイとの間に設けられた、任意の遮光領域を生成可能な光透過型の光変調パネルと、
ピンホールマスク状の遮光領域を前記光変調パネルに生成させるとともに、前記遮光領域における各ピンホールの位置を、前記撮像部で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位させる駆動部と
をさらに備えた
請求項１に記載の表示システム。
【請求項１１】
前記マイクロレンズアレイおよび前記光変調パネルは一体に形成され、
前記光変調パネルは、直接または間接的に前記光出射面に貼り合わされている
請求項１０に記載の表示システム。
【請求項１２】
前記光出射面から所定の距離だけ離れた観察面を撮像する撮像部をさらに備えた
請求項１に記載の表示システム。
【請求項１３】
表示システムを備え、
前記表示システムは、光出射面から映像光を出射する表示部を有し、
前記表示部は、前記映像光として、瞳孔径よりも狭い径の複数の光線を出射するとともに、前記光出射面と対向する位置にマイクロレンズアレイが設けられたときに前記マイクロレンズアレイによる複数の前記光線の重ね合わせにより形成される光束が観察者の瞳に入射することにより前記観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、表示システムおよびそれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、高齢化社会の進展に伴って、老眼の高齢者が増えてきている。そのため、老眼の高齢者にとって使いやすい、つまり、焦点を合わせやすい表示装置が望まれている。例えば、特許文献１に記載の発明では、各開口を透過した光線が、マイクロレンズによって、瞳の位置で瞳の径よりも小さくなるように投影されるとともに重ね合わされる。瞳の位置で重ね合わされることにより形成された各光束は、眼のレンズによって、眼の網膜で互いに重なり合わずに結像する。その結果、従来よりも、像のぼやけを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１０００９０号公報
【発明の概要】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の発明では、多数の光束が瞳に入射するので、観察者には、瞳に入射した各光束によって形成される画像が、互いにずれて重なったように見える。そのため、像のぼやけが依然として生じているという問題があった。
【０００５】
したがって、像のぼやけを低減することの可能な表示システムおよび電子機器を提供することが望ましい。
【０００６】
本開示の一実施の形態の表示システムは、光出射面から映像光を出射する表示部を備えている。表示部は、映像光として、瞳孔径よりも狭い径の複数の光線を出射する。表示部は、さらに、光出射面と対向する位置にマイクロレンズアレイが設けられたときにマイクロレンズアレイによる複数の光線の重ね合わせにより形成される光束が観察者の瞳に入射することにより観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する。
【０００７】
本開示の一実施の形態の表示システムでは、観察者が動いた場合に、マイクロレンズアレイによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置が、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整される。これにより、観察者が認識する映像の位置が、マイクロレンズアレイによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置に依りにくくすることができる。
【０００８】
本開示の一実施の形態の表示システムにおいて、表示部は、以下の（Ａ１）〜（Ａ４）の構成要素を有していてもよい。
（Ａ１）光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイ
（Ａ２）光出射面とマイクロレンズアレイとの間に設けられたピンホールマスク
（Ａ３）観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する補正を映像信号に対して行う信号処理部
（Ａ４）光出射面を有し、補正後の映像信号に基づいて映像光を生成する表示パネル
表示部が（Ａ１）〜（Ａ４）の構成要素を有している場合に、マイクロレンズアレイおよびピンホールマスクが観察者の変位によって変位しないときには、映像光がピンホールマスクを透過することにより生成される各光線の位置は、観察者の変位に追随せず一定のままである。従って、観察者が動いた場合には、各光線の重ね合わせによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置が、観察者の変位方向とは逆方向に変位し得る。しかし、このときに、表示部が（Ａ１）〜（Ａ４）の構成要素を有する表示システムでは、観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する補正が映像信号に対して行われる。これにより、観察者が認識する映像の位置が、マイクロレンズアレイによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置に依りにくくすることができる。
【０００９】
本開示の一実施の形態の表示システムにおいて、表示部は、以下の（Ｂ１）、（Ｂ２）の構成要素を有していてもよい。
（Ｂ１）観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の位置の変位に基づいて調整する第１補正を映像信号に対して行うとともに、ピンホール映像を重畳する第２補正を、第１補正の前もしくは後の映像信号に対して行う信号処理部
（Ｂ２）光出射面を有し、第１補正および第２補正のなされた後の映像信号に基づいて映像光を生成する表示パネル
表示部が（Ｂ１）、（Ｂ２）の構成要素を有している場合に、マイクロレンズアレイが観察者の変位によって変位しないときには、映像光がピンホールマスクを透過することにより生成される各光線の位置は、観察者の変位に追随せず一定のままである。従って、観察者が動いた場合には、各光線の重ね合わせによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置が、観察者の変位方向とは逆方向に変位し得る。しかし、このときに、表示部が（Ｂ１）、（Ｂ２）の構成要素を有する表示システムでは、観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する補正が映像信号に対して行われる。これにより、観察者が認識する映像の位置が、マイクロレンズアレイによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置に依りにくくすることができる。
【００１０】
本開示の一実施の形態の表示システムにおいて、表示部は、以下の（Ｃ１）〜（Ｃ４）の構成要素を有していてもよい。
（Ｃ１）光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイ
（Ｃ２）光出射面と前記マイクロレンズアレイとの間に設けられたピンホールマスク
（Ｃ３）光出射面を有し、映像信号に基づいて映像光を生成する表示パネル
（Ｃ４）入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいてマイクロレンズアレイまたはピンホールマスクを変位させる駆動部
表示部が（Ｃ１）〜（Ｃ４）の構成要素を有している場合、マイクロレンズアレイまたはピンホールマスクが、撮像部で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位する。これにより、映像光がピンホールマスクを透過することにより生成される各光線の光路が、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位する。従って、観察者が動いた場合には、例えば、各光線の重ね合わせによって形成される光束が、観察者の変位に追随して変位する。その結果、観察者が認識する映像の位置が、マイクロレンズアレイによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置に依りにくくすることができる。
【００１１】
本開示の一実施の形態の表示システムが、以下の（Ｄ１）〜（Ｄ３）の構成要素をさらに備えていてもよい。
（Ｄ１）光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイ
（Ｄ２）光出射面とマイクロレンズアレイとの間に設けられた、任意の遮光領域を生成可能な光透過型の光変調パネル
（Ｄ３）ピンホールマスク状の遮光領域を光変調パネルに生成させるとともに、遮光領域における各ピンホールの位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位させる駆動部
本開示の表示システムが（Ｄ１）〜（Ｄ３）の構成要素をさらに備えている場合、ピンホールマスク状の遮光領域における各ピンホールが、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位する。これにより、映像光が各ピンホールを透過することにより生成される各光線の光路が、撮像部で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位する。従って、観察者が動いた場合には、例えば、各光線の重ね合わせによって形成される光束が、観察者の変位に追随して変位する。その結果、観察者が認識する映像の位置が、マイクロレンズアレイによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置に依りにくくすることができる。
【００１２】
本開示の一実施の形態の電子機器は、表示システムを備えている。本開示の電子機器において、表示システムは、光出射面から映像光を出射する表示部を有している。表示部は、映像光として、瞳孔径よりも狭い径の複数の光線を出射する。表示部は、さらに、光出射面と対向する位置にマイクロレンズアレイが設けられたときにマイクロレンズアレイによる複数の光線の重ね合わせにより形成される光束が観察者の瞳に入射することにより観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する。
【００１３】
本開示の一実施の形態の電子機器では、観察者が動いた場合に、マイクロレンズアレイによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置が、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整される。これにより、観察者が認識する映像の位置が、マイクロレンズアレイによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置に依りにくくすることができる。
【００１４】
本開示の一実施の形態の表示システムおよび電子機器によれば、マイクロレンズアレイによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整するようにしたので、像のぼやけを低減することができる。なお、本開示の効果は、ここに記載された効果に必ずしも限定されず、本明細書中に記載されたいずれの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の第１の実施の形態に係る表示システムの斜視構成例を表す図である。
【図２Ａ】図１の端末装置の概略構成例を表す図である。
【図２Ｂ】図２Ａの記憶部の内部成例を表す図である。
【図３】図１の光学モジュールの断面構成例を表す図である。
【図４Ａ】図１のピンホールマスクの平面構成例を表す図である。
【図４Ｂ】図１のマイクロレンズアレイの平面構成例を表す図である。
【図５】図４Ａのピンホールマスクおよび図４Ｂのマイクロレンズアレイを互いに重ね合わせたときの平面構成例を表す図である。
【図６】ピンホールおよびマイクロレンズの位置の一例を表す図である。
【図７】ピンホール径の一例を表す図である。
【図８】マイクロレンズ径の一例を表す図である。
【図９】ピンホールおよびマイクロレンズの位置の一例を表す図である。
【図１０】観察面での光束の分布の一例を表す図である。
【図１１】光学モジュールを光出射面に貼り合わせたときのキャリブレーション手順の一例を表す図である。
【図１２Ａ】瞳孔と光束の位置関係の一例を表す図である。
【図１２Ｂ】表示画像の変化の一例を表す図である。
【図１２Ｃ】認識画像の変化の一例を表す図である。
【図１３Ａ】比較例に係る瞳孔と光線の位置関係の一例を表す図である。
【図１３Ｂ】比較例に係る表示画像の変化の一例を表す図である。
【図１３Ｃ】比較例に係る認識画像の変化の一例を表す図である。
【図１４】図１の表示システムの一変形例を表す図である。
【図１５】本開示の第２の実施の形態に係る表示システムの斜視構成例を表す図である。
【図１６Ａ】瞳孔と光束の位置関係の一例を表す図である。
【図１６Ｂ】表示画像の変化の一例を表す図である。
【図１６Ｃ】マスク画像の変化の一例を表す図である。
【図１７】本開示の第３の実施の形態に係る表示システムの斜視構成例を表す図である。
【図１８Ａ】瞳孔と光束の位置関係の一例を表す図である。
【図１８Ｂ】表示画像の変化の一例を表す図である。
【図１８Ｃ】マスク画像の変化の一例を表す図である。
【図１９】図１７の表示システムの一変形例を表す図である。
【図２０】本開示の第４の実施の形態に係る表示システムの斜視構成例を表す図である。
【図２１Ａ】瞳孔と光束の位置関係の一例を表す図である。
【図２１Ｂ】表示画像の変化の一例を表す図である。
【図２１Ｃ】マスク画像の変化の一例を表す図である。
【図２２】図１４の表示システムの一変形例を表す図である。
【図２３】図１７の表示システムの一変形例を表す図である。
【図２４】図１９の表示システムの一変形例を表す図である。
【図２５】本開示の第４の実施の形態に係る電子機器の斜視構成例を表す図である。
【図２６】図２４の電子機器の一変形例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本開示を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明は本開示の一具体例であって、本開示は以下の態様に限定されるものではない。また、本開示は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。なお、説明は、以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（表示システム）
２．第１の実施の形態の変形例（表示システム）
３．第２の実施の形態（表示システム）
４．第３の実施の形態（表示システム）
５．第３の実施の形態の変形例（表示システム）
６．第４の実施の形態（表示システム）
７．第１および第３の実施の形態の変形例（表示システム）
８．第５の実施の形態（電子機器）
【００１７】
＜１．第１の実施の形態＞
[構成]
本開示の第１の実施の形態に係る表示システム１の構成について説明する。図１は、表示システム１の斜視構成例を表したものである。表示システム１は、端末装置１０および光学モジュール２０を備えている。端末装置１０は、映像光を出射する光出射面１０Ａを有しており、光出射面１０Ａに隣接して１または複数の撮像素子１２Ａを有している。図１には、２つの撮像素子１２Ａが端末装置１０に設けられている様子が例示されている。光学モジュール２０は、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を有している。ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２は、互いに対向して配置されている。マイクロレンズアレイ２２は、光出射面１０Ａと対向する位置に設けられている。マイクロレンズアレイ２２は、行列状に配置された複数のマイクロレンズ２２Ａを有している。ピンホールマスク２１は、光出射面１０Ａとマイクロレンズアレイ２２との間に設けられている。ピンホールマスク２１は、行列状に配置された複数のピンホール２１Ａを有している。
【００１８】
図２Ａは、端末装置１０の概略構成例を表したものである。端末装置１０は、表示パネル１１、撮像部１２、信号処理部１３および記憶部１４を有している。表示パネル１１は、光出射面１０Ａを有している。表示パネル１１は、所定の映像信号に基づいて映像光を生成し、生成した映像光を光出射面１０Ａから出射する。表示パネル１１は、タッチ機能を有しており、観察者による光出射面へのタッチ動作により、所望のデータ入力を受け付ける。タッチ機能は、例えば、抵抗膜方式、静電容量方式、電磁誘導方式、超音波表面弾性波方式、赤外線走査方式、ＴＦＴ液晶セル内蔵方式等のタッチパネルにより構成されている。
【００１９】
本実施の形態では、表示パネル１１は、後述する補正後の映像信号に基づいて映像光を生成する。具体的には、表示パネル１１は、信号処理部１３で生成された、補正後の映像信号に対応する信号電圧に基づいて映像光を生成する。表示パネル１１では、複数の表示画素１１Ａ（後述）が光出射面１０Ａと対向する位置に行列状に配置されている。各表示画素１１Ａは、複数種類のサブ画素を含んで構成されており、例えば、３原色の色ごとに１種類ずつサブ画素を含んで構成されている。
【００２０】
撮像部１２は、光出射面１０Ａから所定の距離だけ離れた観察面２００（後述）を撮像する。撮像部１２は、１または複数の撮像素子１２Ａを有している。１または複数の撮像素子１２Ａは、観察面２００を撮像し、撮像により得られた画像を信号処理部１３に出力する。信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者（具体的には観察者の瞳孔１２０（後述））の変位に基づいて調整する補正を映像信号に対して行う。信号処理部１３は、補正により得られた映像信号に対応する信号電圧等を生成し、表示パネル１１に出力する。
【００２１】
図２Ｂは、記憶部１４の内部構成例を表したものである。記憶部１４には、例えば、アプリケーション・プログラム１４Ａ、ゲージ機能付きのサンプル画像１４Ｂおよびキャリブレーションデータ１４Ｃが記憶されている。アプリケーション・プログラム１４Ａは、後述のキャリブレーションや後述の調整を信号処理部１３に実行させるものであり、例えば、通信ネットワークを介してダウンロードされたものである。サンプル画像１４Ｂは、表示パネル１１のタッチ機能を利用した位置調整やピント調整を行うための画像である。サンプル画像１４Ｂは、例えば、観察者が見やすい位置を調整する際にタッチするゲージ画像や、観察者が見やすい位置を調整する際に認識する画像（認識画像）を含んでいる。キャリブレーションデータ１４Ｃは、アプリケーション・プログラム１４Ａにおけるキャリブレーションが信号処理部１３で実行されたことにより記憶部１４に格納されたものである。記憶部１４は、例えば、不揮発性メモリによって構成されており、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリ、抵抗変化型メモリなどによって構成されている。
【００２２】
図３は、光学モジュール２０の断面構成を表したものである。光学モジュール２０は、上述したように、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を有している。ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２は、貼り合わせ面（具体的には、光出射面１０Ａ）側から、ピンホールマスク２１、マイクロレンズアレイ２２の順に配置されている。つまり、ピンホールマスク２１の表面が光学モジュール２０の光入射面となっており、マイクロレンズアレイ２２の表面が光学モジュール２０の光出射面となっている。ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２は一体に形成されている。ピンホールマスク２１は、直接または間接的に光出射面１０Ａに貼り合わされている。マイクロレンズアレイ２２において、複数のマイクロレンズ２２Ａは、光学モジュール２０の光出射面に配置されている。マイクロレンズ２２Ａは、ピンホール２１Ａを通過した光を集光する。マイクロレンズ２２Ａは、例えば、光出射側に突出する凸形状を有している。
【００２３】
なお、光学モジュール２０は、さらに、例えば、ピンホールマスク２１とマイクロレンズアレイ２２との間にスペーサを有していてもよい。スペーサは、ピンホールマスク２１とマイクロレンズアレイ２２との間隙を確保するためのものであり、例えば、光透過性の樹脂層で構成されている。スペーサは、散乱板や拡散板のような、積極的に光を散乱したり拡散したりする機能を有していてもよいし、有していなくてもよい。スペーサは、空気層であってもよい。なお、スペーサが空気層となっている場合には、光学モジュール２０は、ピンホールマスク２１を支持する基材や、マイクロレンズアレイ２２を支持する基材を有していてもよい。
【００２４】
光学モジュール２０は、さらに、例えば、マイクロレンズアレイ２２の表面に接する樹脂層を有していてもよい。樹脂層は、マイクロレンズアレイ２２の屈折率とは異なる屈折率の樹脂材料によって構成されている。樹脂層において、光入射面（マイクロレンズアレイ２２に接する面）は、例えば、マイクロレンズアレイ２２の表面形状に倣った表面形状となっている。樹脂層において、光出射面（マイクロレンズアレイ２２とは反対側の面）は、例えば、平坦面となっている。樹脂層は、散乱板や拡散板のような、積極的に光を散乱したり拡散したりする機能を有していてもよいし、有していなくてもよい。
【００２５】
光学モジュール２０において、各マイクロレンズ２２Ａが、例えば、光学モジュール２０の光入射側に突出する凸形状を有していてもよい。この場合、スペーサは、例えば、マイクロレンズ２２Ａの屈折率とは異なる屈折率の樹脂材料、または空気によって構成されている。なお、スペーサが空気によって構成されている場合には、光学モジュール２０は、ピンホールマスク２１を支持する基材や、マイクロレンズアレイ２２を支持する基材を備えていてもよい。光学モジュール２０は、例えば、ピンホールマスク２１に接する帯電層を有していてもよい。帯電層は、光学モジュール２０を静電気の作用によって光出射面１０Ａに貼り付けるためのものである。
【００２６】
ピンホール２１Ａは、光遮光性を有するシート状の部材に設けられている。従って、ピンホールマスク２１は、各ピンホール２１Ａを介して、光出射面１０Ａから発せられる光を透過する。ピンホールマスク２１は、例えば、マイクロレンズアレイ２２もしくはスペーサの光入射面に対して、ブラックカーボンなどを含む遮光材料を塗布したのち、塗布した遮光材料に複数の開口を形成することにより形成される。ピンホールマスク２１は、例えば、マイクロレンズアレイ２２もしくはスペーサの光入射面に対して、クロムの薄膜を形成したのち、クロムの薄膜に対して、エッチングで開口を形成することにより形成されてもよい。
【００２７】
図４Ａは、ピンホールマスク２１の平面構成例を表したものである。ピンホールマスク２１は、行列状に配置された複数のピンホール２１Ａを有している。複数のピンホール２１Ａは、線分Ｌａと平行な方向に並んで配置されるとともに、線分Ｌａと直交または略直交する線分Ｌｂと平行な方向に並んで配置されている。複数のピンホール２１Ａは、線分Ｌａと平行な方向に、配列ピッチΔＬａで並んで配置されている。複数のピンホール２１Ａは、線分Ｌｂと平行な方向に、配列ピッチΔＬｂで並んで配置されている。配列ピッチΔＬａと、配列ピッチΔＬｂとは、例えば、互いに等しくなっている。なお、配列ピッチΔＬａと、配列ピッチΔＬｂとが、互いに異なっていてもよい。
【００２８】
図４Ｂは、マイクロレンズアレイ２２の平面構成例を表したものである。マイクロレンズアレイ２２は、行列状に配置された複数のマイクロレンズ２２Ａを有している。マイクロレンズ２２Ａは、ピンホール２１Ａを通過した光を集光する。複数のマイクロレンズ２２Ａは、線分Ｌｃと平行な方向に並んで配置されるとともに、線分Ｌｃと交差（例えば直交）する線分Ｌｄと平行な方向に並んで配置されている。複数のマイクロレンズ２２Ａは、線分Ｌｃと平行な方向に、配列ピッチΔＬｃで並んで配置されている。複数のマイクロレンズ２２Ａは、線分Ｌｄと平行な方向に、配列ピッチΔＬｄで並んで配置されている。配列ピッチΔＬｃと、配列ピッチΔＬｄとは、例えば、互いに等しくなっている。なお、配列ピッチΔＬｃと、配列ピッチΔＬｄとが、互いに異なっていてもよい。
【００２９】
図５は、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を互いに重ね合わせたときの平面構成例を表したものである。複数のピンホール２１Ａは、例えば、マイクロレンズ２２Ａごとに１つずつ割り当てられている。１つのピンホール２１Ａが、例えば、１つのマイクロレンズ２２Ａに対応して設けられている。各ピンホール２１Ａを透過した光が観察者の瞳孔位置で互いに重なり合うように、配列ピッチΔＬａは、配列ピッチΔＬｃよりも大きくなっている。各ピンホール２１Ａを透過した光が観察者の瞳孔位置で互いに重なり合うように、配列ピッチΔＬｂは、配列ピッチΔＬｄよりも大きくなっている。
【００３０】
複数のピンホール２１Ａは、線分Ｌｃと平行な方向±１．０°の範囲内の方向に並んで配置されると共に、線分Ｌｄと平行な方向±１．０°の範囲内の方向に並んで配置されている。ここで、線分Ｌａと平行な方向は、線分Ｌｃと平行な方向±１．０°の範囲内の方向に対応する。線分Ｌｂと平行な方向は、線分Ｌｄと平行な方向±１．０°の範囲内の方向に対応する。
【００３１】
ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２は、各ピンホール２１Ａを透過した光を互いに重ね合わせる。ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２は、例えば、各ピンホール２１Ａを透過した光を、所定の位置における直径φ１が観察者の瞳孔１２０の直径φ２よりも小さな直径（例えば、０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下）となるように互いに重ね合わせるように構成されている。「所定の位置」は、具体的には、観察者の瞳孔１２０位置である。例えば、ピンホール２１Ａとマイクロレンズ２２Ａとの距離＝１５００μｍ、マイクロレンズ２２Ａと観察者の瞳孔１２０との距離＝２００ｍｍとなっているとき、各ピンホール２１Ａを通過した光線の、観察者の瞳孔位置における直径φ１が１ｍｍとなっている。
【００３２】
ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を平面視した場合に、ある１つのピンホール２１Ａの中心が、ある１つのマイクロレンズ２２Ａの中心と重なり合っている。図５には、ピンホール２１Ａの中心と、マイクロレンズ２２Ａの中心とが互いに重なり合っている箇所（以下、「点Ｐ」と称する。）が、ピンホールマスク２１の中央に位置している例が示されている。なお、点Ｐが、ピンホールマスク２１の中央とは異なる箇所に位置していてもよい。ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を平面視した場合に、各ピンホール２１Ａの中心は、各ピンホール２１Ａと対向するマイクロレンズ２２Ａの中心と対向する位置から、点Ｐを中心とした放射方向にシフトしており、さらに、そのシフト量は、点Ｐからの距離が大きくなるにつれて、大きくなっている。なお、配列ピッチΔＬｃ，ΔＬｄは、場所に依らず固定値となっている。
【００３３】
図６は、ピンホール２１Ａおよびマイクロレンズ２２Ａの位置の一例を表したものである。ピンホール２１Ａの中心と、マイクロレンズ２２Ａの中心との距離（いわゆるデバイス厚さＬｅ）は、マイクロレンズ２２Ａの焦点距離ｆの±１０％以内となっていることが好ましい。これにより、ピンホール２１Ａを介してマイクロレンズ２２Ａに入射した光が観察位置で所望の範囲内に収束しやすくなる。ここで、デバイス厚さＬｅは、０．１ｍｍ以上、５ｍｍ以下の範囲内となっていることが好ましい。デバイス厚さＬｅが０．１ｍｍよりも小さい場合には、ピンホール２１Ａの直径Ｄｈが１μｍ以下となり、ピンホール２１Ａの作成が容易ではない。デバイス厚さＬｅが５ｍｍを超える場合には、光学モジュール２０を光出射面１０Ａに貼り合わせたときの意匠性が低下するおそれがある。
【００３４】
図７は、ピンホール２１Ａの直径Ｄｈの一例を表したものである。ピンホールの直径Ｄｈは、以下の式（１）を満たすことが好ましい。
【数１】
2017122427.tif 000003
Ｌｅ：デバイス厚さ（ｍｍ）
ｎ：ピンホール２１Ａとマイクロレンズ２２Ａとの間の媒質の平均屈折率
【００３５】
上記の式（１）は、以下の式（２）、式（３）を用いて導出される。
【数２】
2017122427.tif 000004
Ｄｒ：ピンホール２１Ａを介してマイクロレンズ２２Ａに入射した光線Ｌ１が、マイクロレンズアレイ２２から所定の距離（観察距離Ｌｚ）だけ離れた観察位置を通過したときの光線径
φ１：瞳孔１２０の位置における直径（瞳孔径）
【数３】
2017122427.tif 000005
【００３６】
式（２）には、光線Ｌ１が瞳孔１２０の一部に入射する条件が示されている。式（２）では、光線Ｌ１が瞳孔１２０の一部に入射するために要求される、ピンホール２１Ａの直径Ｄｈの上限値が示されている。なお、ピンホール２１Ａの直径Ｄｈの下限値は、ピンホール２１Ａの回折効果による光線径Ｄｒの広がりや、ピンホール２１Ａの作り易さなどによって制約され、例えば、１μｍ程度となっている。
【００３７】
式（３）の一番右の項では、Ｌｚ＝２００ｍｍ、φ１＝２ｍｍとした。Ｌｚ＝２００ｍｍとしたのは、光学モジュール２０を貼り合わせるデバイスとして、スマートフォンやノート型のパーソナルコンピュータなどが想定されているからである。なお、光学モジュール２０において、Ｌｚは２００ｍｍに限定されない。φ１＝２ｍｍとしたのは、成人の一般的な最小瞳孔径が２ｍｍ程度であるからである。
【００３８】
図８は、マイクロレンズ２２Ａの直径Ｄｍの一例を表したものである。マイクロレンズ２２Ａの直径Ｄｍは、４０μｍ以上となっていることが好ましい。
【００３９】
上記の値は、以下の式（４）を用いて導出される。
【数４】
2017122427.tif 000006
λ：ピンホール２１Ａを介して外部からマイクロレンズ２２Ａに入射してくる光（可視光）の最短波長（＝４００ｎｍ）
【００４０】
式（４）には、マイクロレンズ２２Ａ全体に光線Ｌ１が入射したときに、光線Ｌ１が瞳孔１２０の一部に入射する条件が示されている。つまり、ピンホールの直径Ｄｈが式（１）を満たし、かつ、マイクロレンズ２２Ａの直径Ｄｍが４０μｍ以上となっていることにより、光線Ｌ１が瞳孔１２０の一部に入射する。式（４）の一番右の項では、λ＝４００ｎｍ、Ｌｚ＝２００ｍｍ、φ１＝２ｍｍとした。式（４）には、マイクロレンズ２２Ａの直径Ｄｍの下限値が示されている。なお、マイクロレンズ２２Ａの直径ＤＬの上限値は、要求される解像度の大きさによって異なり、例えば、文字認識に要求される解像度を得る観点からは、２００μｍなっている。
【００４１】
マイクロレンズ２２Ａの直径Ｄｍは、７０μｍ以上となっていることがより好ましい。
【００４２】
上記の値は、以下の式（５）を用いて導出される。
【数５】
2017122427.tif 000007
λ：ピンホール２１Ａを介して外部からマイクロレンズ２２Ａに入射してくる光（可視光）の最長波長（＝７００ｎｍ）
【００４３】
式（５）には、マイクロレンズ２２Ａ全体に光線Ｌ１が入射したときに、光線Ｌ１が瞳孔１２０の一部に入射する条件が示されている。つまり、ピンホールの直径Ｄｈが式（１）を満たし、かつ、マイクロレンズ２２Ａの直径ＤＬが７０μｍ以上となっていることにより、光線Ｌ１の光線径が瞳孔１２０の直径よりも狭くなる。式（５）の一番右の項では、λ＝７００ｎｍ、Ｌｚ＝２００ｍｍ、φ１＝２ｍｍとした。式（５）には、マイクロレンズ２２Ａの直径Ｄｍの下限値が示されている。なお、マイクロレンズ２２Ａの直径Ｄｍの上限値は、要求される解像度の大きさによって異なり、例えば、文字認識に要求される解像度を得る観点からは、２００μｍなっている。
【００４４】
なお、マイクロレンズ２２Ａに入射させる光が青色光だけの場合には、青色光の中心波長が４５０ｎｍ程度となり、青色光の最長波長λが５００ｎｍ程度となる。従って、この場合には、Ｄｍ＞５０μｍとなる。また、マイクロレンズ２２Ａに入射させる光が緑色光だけ、または、緑色光および緑色光より波長の短い光からなる光だけの場合には、マイクロレンズ２２Ａに入射させる光の中心波長が５５０ｎｍ程度となり、マイクロレンズ２２Ａに入射させる光の最長波長λが６００ｎｍ程度となる。従って、この場合には、Ｄｍ＞６０μｍとなる。
【００４５】
図９は、ピンホール２１Ａおよびマイクロレンズ２２Ａの位置の一例を表したものである。複数のピンホール２１Ａおよび複数のマイクロレンズ２２Ａは、全種類のサブ画素から発せられた光が共通の１つのピンホール２１Ａである特定ピンホールに入射するとともに特定ピンホールで回折した結果、特定ピンホールから出射された各回折光が１つのマイクロレンズ２２Ａである特定マイクロレンズに入射する配置および大きさとなっている。なお、全種類のサブ画素とは、例えば、３原色の各色に対応する３種類のサブ画素を指している。
【００４６】
マイクロレンズ２２Ａの中心と、マイクロレンズ２２Ａに対応するピンホール２１Ａの中心とを通過する線分Ｌ３をマイクロレンズ２２Ａごとに１本ずつ設けたとする。このとき、各線分Ｌ３は、観察面２００においておおむね共通の１点を通過する。さらに、例えば、図１０に示したように、各マイクロレンズ２２Ａから出射された光線Ｌ１によって形成される複数の光束Ｌ２（光線Ｌ１の束）が、所定の間隙を介して観察面２００を通過する。このとき、２つの光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射し得る。そのため、従来と同様に、観察者には、瞳孔１２０に入射した各光束Ｌ２によって形成される画像が、互いにずれて重なったように見える可能性がある。
【００４７】
しかし、本実施の形態では、表示システム１は、光束Ｌ２が観察者の瞳孔１２０に入射することにより観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者（具体的には瞳孔１２０）の変位に基づいて調整する。これにより、最低２つの光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射し得る構造となっている場合であっても、観察者には、瞳孔１２０に入射した各光束Ｌ２によって形成される画像が、互いにずれて重なったように見えにくい。以下に、まず、この調整を行うためのキャリブレーションについて説明し、その後、上記調整方法について説明する。
【００４８】
（キャリブレーション）
図１１は、光学モジュール２０を光出射面１０Ａに貼り合わせたときのキャリブレーション手順の一例を表したものである。まず、観察者は、光学モジュール２０を光出射面１０Ａに貼り合わせる。次に、観察者は、アプリケーション・プログラム１４Ａを、例えば、通信ネットワークを介してダウンロードしたのち、アプリケーション・プログラム１４Ａの実行を信号処理部１３に指示する。すると、アプリケーション・プログラム１４Ａが信号処理部１３にロードされた後、アプリケーション・プログラム１４Ａに記載のキャリブレーション手順が信号処理部１３によって実行される。
【００４９】
具体的には、まず、信号処理部１３は、撮像部１２に対して、観察面２００の撮像を要求する。すると、撮像部１２は、観察面２００を撮像し（ステップＳ１０１）、撮像により得られた画像を信号処理部１３に送信する。次に、信号処理部１３は、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の位置（具体的には瞳孔１２０のサイズ）を検出する（ステップＳ１０２）。次に、信号処理部１３は、記憶部１４内のサンプル画像１４Ｂに対応する信号電圧等を表示パネル１１に出力する。すると、表示パネル１１は、光出射面１０Ａから、サンプル画像１４Ｂに対応する映像光を出射することにより、光出射面１０Ａに、サンプル画像１４Ｂを表示する（ステップＳ１０３）。観察者は、サンプル画像１４Ｂに含まれるゲージを用いて、観察者が見やすい位置に、サンプル画像１４Ｂに含まれる認識画像の位置（具体的には面内位置）を調整する（ステップＳ１０４）。信号処理部１３は、得られた瞳孔１２０のサイズと、得られたゲージ情報とに基づいて、映像信号に対する補正値を導出する（ステップＳ１０５）。信号処理部１３は、導出した補正値をキャリブレーションデータ１４Ｃとして記憶部１４に格納する。このようにして、キャリブレーションが行われる。
【００５０】
（調整）
図１２Ａは、瞳孔１２０と光束Ｌ２の位置関係の一例を表したものである。図１２Ｂは、表示画像の変化の一例を表したものである。図１２Ｃは、認識画像の変化の一例を表したものである。
【００５１】
図１２Ａの図は、紙面の奥から手前に向かって進行してきた光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射している例を示したものである。図１２Ａの左側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央に入射している例を示したものである。図１２Ａの中央の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央から右側の外縁付近に移動した例を示したものである。図１２Ａの右側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の右側の外縁に飛び出すとともに、隣接する他の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射し始めた例を示したものである。図１２Ａの中央の図および図１２Ａの右側の図に記載の矢印は、『瞳孔１２０内での光束Ｌ２の移動方向』を示したものである。従って、図１２Ａの右側の図の矢印は、１つの光束Ｌ２が実際に瞳孔１２０の右端から左端に移動したことを示している訳ではなく、瞳孔１２０内で１つの光束Ｌ２が移動したように見える方向を示している。
【００５２】
図１２Ｂの左側の図は、キャリブレーションデータ１４Ｃを用いて補正された後の映像信号に対応する画像（表示画像）である。この表示画像には、画像Ｉａが含まれている。図１２Ｂの中央の図は、図１２Ｂの左側の図に対応する映像信号を、観察者の位置（具体的には瞳孔１２０の位置）の変位量と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて補正することにより得られた映像信号に対応する画像（表示画像）である。この表示画像には、画像Ｉａが図１２Ｂの左側の図のときよりも左寄りの位置に含まれている。図１２Ｂの右側の図は、観察者が瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを超えて変位したときに、図１２Ｂの左側の図に対応する映像信号を、観察者の位置（具体的には瞳孔１２０の位置）の変位量と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて補正することにより得られた映像信号に対応する画像（表示画像）である。この表示画像には、画像Ｉａが図１２Ｂの左側の図のときよりも右寄りの位置に含まれている。
【００５３】
図１２Ｃの左側の図は、観察者が、図１２Ｂの左側の図に記載の表示画像を、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を介して眺めたときに認識する画像（認識画像）である。図１２Ｃの左側の図には、画像Ｉａが例示されている。図１２Ｃの中央の図は、観察者が、図１２Ｂの中央の図に記載の表示画像を、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を介して眺めたときに認識する画像（認識画像）である。図１２Ｃの中央の図には、図１２Ｃの左側の図とほとんど同じ位置に配置された画像Ｉａが例示されている。図１２Ｃの右側の図は、観察者が、図１２Ｂの右側の図に記載の表示画像を、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を介して眺めたときに認識する画像（認識画像）である。図１２Ｃの右側の図には、図１２Ｃの左側の図とほとんど同じ位置に配置された画像Ｉａが例示されている。
【００５４】
信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位（変位量）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を映像信号に対して行う。
【００５５】
例えば、図１２Ａの左側の図では、観察者（瞳孔１２０）の変位量がほぼゼロとなっている。そこで、信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、キャリブレーションデータ１４Ｃに基づいて調整する補正を映像信号に対して行う。その結果、画像Ｉａは、認識画像における所定位置（例えば中央位置）で視認される。
【００５６】
例えば、図１２Ａの中央の図では、観察者（瞳孔１２０）が、瞳孔１２０のサイズの半分程度の大きさだけ左方向（光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）に変位している。そこで、信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、観察者（瞳孔１２０）の左方向への変位量と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を映像信号に対して行う。その結果、認識画像中の画像Ｉａの変位が、観察者（瞳孔１２０）の変位と、表示画像中の画像Ｉａの変位とによって相殺され、画像Ｉａが、図１２Ｃの左側の図とほとんど同じ位置で視認される。
【００５７】
例えば、図１２Ａの右側の図では、観察者（瞳孔１２０）が、瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを超えて左方向（光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）に変位している。そこで、信号処理部１３は、まず、観察者（瞳孔１２０）の左方向への変位量から、瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを減算し、それにより差分値を導出する。その上で、信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、右方向（瞳孔１２０内での光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）への変位量（上記差分値）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を映像信号に対して行う。その結果、画像Ｉａは、図１２Ｃの左側の図とほとんど同じ位置で視認される。
【００５８】
このように、信号処理部１３は、認識画像中の画像Ｉａが光束Ｌ２の瞳孔１２０内における位置に依らず、同じ位置もしくは略同じ位置で視認されるよう、映像信号に対して補正を行う。これにより、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合う。
【００５９】
[効果]
次に、本実施の形態の表示システム１の効果について説明する。
【００６０】
図１３Ａは、比較例に係る瞳孔１２０と光束Ｌ２の位置関係の一例を表したものである。図１３Ｂは、比較例に係る表示画像の変化の一例を表したものである。図１３Ｃは、比較例に係る認識画像の変化の一例を表したものである。
【００６１】
図１３Ａの図は、紙面の奥から手前に向かって進行してきた光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射している例を示したものである。図１３Ａの左側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央に入射している例を示したものである。図１３Ａの中央の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央から右側の外縁付近に移動した例を示したものである。図１３Ａの右側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の右側の外縁に飛び出すとともに、隣接する他の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射し始めた例を示したものである。
【００６２】
図１３Ｂにおける各図は、外部から入力された映像信号に対応する画像（表示画像）であり、互いに同じ画像である。図１３Ｃの左側の図は、観察者が移動していないときに、図１３Ｂの左側の図に記載の表示画像を、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を介して眺めたときに認識する画像（認識画像）である。図１２Ｃの中央の図は、観察者が、右方向に少し移動した場合に、図１２Ｂの中央の図に記載の表示画像を、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を介して眺めたときに認識する画像（認識画像）である。図１２Ｃの中央の図には、図１２Ｃの左側の図と比べて、画像Ｉａが少し右側にずれている例が示されている。図１２Ｃの右側の図は、観察者が、右方向に大きく移動した場合に、図１２Ｂの右側の図に記載の表示画像を、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を介して眺めたときに認識する画像（認識画像）である。図１２Ｃの右側の図には、図１２Ｃの左側の図と比べて、画像Ｉａが少し左側にずれている例が示されている。
【００６３】
一般には、図１３Ａ〜図１３Ｃに示したように、瞳孔１２０に光束Ｌ２が入射すると、認識画像における画像Ｉａの位置は、光束Ｌ２の瞳孔１２０への入射位置に応じて変化する。そのため、例えば、図１０に示したように、複数の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合には、認識画像における画像Ｉａの位置は、光束Ｌ２ごとに異なる。従って、この場合には、観察者には、瞳孔１２０に入射した各光束によって形成される画像Ｉａが、互いにずれて重なったように見える。つまり、観察者には、画像Ｉａがぼやけて見える。
【００６４】
しかし、本実施の形態では、マイクロレンズアレイ２２によって形成される光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置が、入力された画像に含まれる観察者（具体的には瞳孔１２０）の変位に基づいて調整される。具体的には、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位（具体的には瞳孔１２０の変位量）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正が映像信号に対して行われる。例えば、認識画像中の画像Ｉａが光束Ｌ２の瞳孔１２０内における位置に依らず、同じ位置もしくは略同じ位置で視認されるよう、映像信号に対して補正が行われる。これにより、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。その結果、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
【００６５】
また、本実施の形態では、マイクロレンズアレイ２２およびピンホールマスク２１は観察者の変位によって変位しない。そのため、映像光がピンホールマスク２１を透過することにより生成される各光線Ｌ１の位置は、観察者の変位に追随せず一定のままである。従って、観察者が動いた場合には、各光線Ｌ１の重ね合わせによって形成される光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置が、観察者の変位方向とは逆方向に変位する。しかし、このときに、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する補正が映像信号に対して行われる。これにより、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。その結果、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
【００６６】
また、本実施の形態では、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を、厳密に光出射面１０Ａに位置決めする必要がない。それは、光学モジュール２０を、ピンホールマスク２１を光出射面１０Ａに向けて、直接または間接的に光出射面１０Ａに貼り合わせた上で、上述のキャリブレーションを行うことで、厳密な位置決めを不要にしているからである。これにより、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を、端末装置１０とは別体に設けることができる。その結果、端末装置１０を複雑な構成にすることなく、像のぼやけを低減することができる。
【００６７】
＜２．第１の実施の形態の変形例＞
上記実施の形態において、光学モジュール２０は、例えば、図１４に示したように、ピンホールマスク２１を光出射面１０Ａと垂直な方向に変位させる駆動部２３をさらに有していてもよい。本変形例では、ピンホールマスク２１、マイクロレンズアレイ２２および駆動部２３は一体に形成されている。ピンホールマスク２１は、直接または間接的に光出射面１０Ａに貼り合わされている。
【００６８】
ピンホールマスク２１が光出射面１０Ａと垂直な方向に変位すると、各光線Ｌ１の集光位置が変化する。従って、観察者は、ピンホールマスク２１の、光出射面１０Ａと垂直な方向の位置を変位させることで、画像Ｉａのピントを容易に合わせることができる。観察者は、例えば、キャリブレーション時に、サンプル画像１４Ｂに含まれるゲージを用いて、観察者が見やすい位置に、サンプル画像１４Ｂに含まれる認識画像の位置（具体的には面内位置）を調整するとともに、認識画像のピントを調整する。
【００６９】
＜３．第２の実施の形態＞
[構成]
次に、本開示の第２の実施の形態に係る表示システム２について説明する。図１５は、表示システム２の斜視構成例を表したものである。表示システム２は、端末装置１０および光学モジュール２０を備えている。表示システム２の光学モジュール２０では、ピンホールマスク２１が省略されている。
【００７０】
本実施の形態では、信号処理部１３は、光束Ｌ２が観察者の瞳孔１２０に入射することにより観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者（具体的には瞳孔１２０）の位置の変位に基づいて調整する第１補正を映像信号に対して行うとともに、ピンホールマスク映像Ｉｂを重畳する第２補正を、第１補正の前もしくは後の映像信号に対して行う。これにより、第２補正がなされた後の映像信号に基づいて生成された映像光は、ピンホールマスク２１を透過した後の映像光と同等の光線プロファイルを有している。表示パネル１１は、第１補正および第２補正のなされた後の映像信号に基づいて映像光を生成する。
【００７１】
（調整）
図１６Ａは、瞳孔１２０と光束Ｌ２の位置関係の一例を表したものである。図１６Ｂは、表示画像の変化の一例を表したものである。図１６Ｃは、認識画像の変化の一例を表したものである。
【００７２】
図１６Ａの図は、紙面の奥から手前に向かって進行してきた光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射している例を示したものである。図１６Ａの左側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央に入射している例を示したものである。図１６Ａの中央の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央から右側の外縁付近に移動した例を示したものである。図１６Ａの右側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の右側の外縁に飛び出すとともに、隣接する他の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射し始めた例を示したものである。図１６Ａの中央の図および図１６Ａの右側の図に記載の矢印は、『瞳孔１２０内での光束Ｌ２の移動方向』を示したものである。従って、図１６Ａの右側の図の矢印は、１つの光束Ｌ２が実際に瞳孔１２０の右端から左端に移動したことを示している訳ではなく、瞳孔１２０内で１つの光束Ｌ２が移動したように見える方向を示している。
【００７３】
図１６Ｂの左側の図は、キャリブレーションデータ１４Ｃを用いて補正された後の映像信号に対応する画像（表示画像）である。この表示画像には、画像Ｉａが含まれている。図１６Ｂの中央の図は、図１６Ｂの左側の図に対応する映像信号を、観察者の位置（具体的には瞳孔１２０の位置）の変位量と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて補正することにより得られた映像信号に対応する画像（表示画像）である。この表示画像には、画像Ｉａが図１６Ｂの左側の図のときよりも左寄りの位置に含まれている。図１６Ｂの右側の図は、観察者が瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを超えて変位したときに、図１６Ｂの左側の図に対応する映像信号を、観察者の位置（具体的には瞳孔１２０の位置）の変位量と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて補正することにより得られた映像信号に対応する画像（表示画像）である。この表示画像には、画像Ｉａが図１６Ｂの左側の図のときよりも右寄りの位置に含まれている。
【００７４】
図１６Ｃの左側の図は、図１６Ｂの左側の図に記載の表示画像に重畳する画像（ピンホールマスク映像Ｉｂ）である。図１６Ｃの中央の図は、図１６Ｂの中央の図に記載の表示画像に重畳する画像（ピンホールマスク映像Ｉｂ）である。図１６Ｃの右側の図は、図１６Ｂの右側の図に記載の表示画像に重畳する画像（ピンホールマスク映像Ｉｂ）である。
【００７５】
ピンホールマスク映像Ｉｂは、ピンホールマスク２１と同様の面内プロファイルを有している。ピンホールマスク映像Ｉｂは、複数のピンホール２１Ａに対応する複数の光透過ホールを有している。ピンホールマスク映像Ｉｂにおいて、各光透過ホールに対応する箇所は白輝度の箇所であり、各光透過ホール以外の箇所は全て黒輝度の箇所である。表示パネル１１は、例えば、図１６Ｂの各図に記載の表示画像に、図１６Ｃの各図に記載のピンホールマスク映像Ｉｂを重畳することにより得られた画像を光出射面１０Ａに表示する。
【００７６】
信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位（変位量）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を映像信号に対して行う。
【００７７】
例えば、図１６Ａの左側の図では、観察者（瞳孔１２０）の変位量がほぼゼロとなっている。そこで、信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、キャリブレーションデータ１４Ｃに基づいて調整する補正（第１補正）を映像信号に対して行う。さらに、信号処理部１３は、ピンホールマスク映像Ｉｂを重畳する補正（第２補正）を、第１補正の前もしくは後の映像信号に対して行う。その結果、画像Ｉａは、認識画像における所定位置（例えば中央位置）で視認される。
【００７８】
例えば、図１６Ａの中央の図では、観察者（瞳孔１２０）が、瞳孔１２０のサイズの半分程度の大きさだけ左方向（光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）に変位している。そこで、信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、観察者（瞳孔１２０）の左方向への変位量と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正（第１補正）を映像信号に対して行う。さらに、信号処理部１３は、ピンホールマスク映像Ｉｂを重畳する補正（第２補正）を、第１補正の前もしくは後の映像信号に対して行う。その結果、認識画像中の画像Ｉａの変位が、観察者（瞳孔１２０）の変位と、表示画像中の画像Ｉａの変位とによって相殺され、画像Ｉａが、図１８Ｃの左側の図とほとんど同じ位置で視認される。
【００７９】
例えば、図１８Ａの右側の図では、観察者（瞳孔１２０）が、瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを超えて左方向（光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）に変位している。そこで、信号処理部１３は、まず、観察者（瞳孔１２０）の左方向への変位量から、瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを減算し、それにより差分値を導出する。その上で、信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、右方向（瞳孔１２０内での光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）への変位量（上記差分値）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正（第１補正）を映像信号に対して行う。さらに、信号処理部１３は、ピンホールマスク映像Ｉｂを重畳する補正（第２補正）を、第１補正の前もしくは後の映像信号に対して行う。その結果、画像Ｉａは、図１８Ｃの左側の図とほとんど同じ位置で視認される。
【００８０】
このように、信号処理部１３は、認識画像中の画像Ｉａが光束Ｌ２の瞳孔１２０内における位置に依らず、同じ位置もしくは略同じ位置で視認されるよう、映像信号に対して補正を行う。これにより、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合う。
【００８１】
[効果]
次に、本実施の形態の表示システム２の効果について説明する。
【００８２】
本実施の形態では、ピンホールマスク映像Ｉｂによって形成される光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置が、入力された画像に含まれる観察者（具体的には瞳孔１２０）の変位に基づいて調整される。具体的には、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位（具体的には瞳孔１２０の変位量）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正が映像信号に対して行われる。例えば、認識画像中の画像Ｉａが光束Ｌ２の瞳孔１２０内における位置に依らず、同じ位置もしくは略同じ位置で視認されるよう、映像信号に対して補正が行われる。これにより、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。その結果、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
【００８３】
また、本実施の形態では、マイクロレンズアレイ２２およびピンホールマスク２１は観察者の変位によって変位しない。そのため、映像光がピンホールマスク２１を透過することにより生成される各光線Ｌ１の位置は、観察者の変位に追随せず一定のままである。従って、観察者が動いた場合には、各光線Ｌ１の重ね合わせによって形成される光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置が、観察者の変位方向とは逆方向に変位する。しかし、このときに、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する補正が映像信号に対して行われる。これにより、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。その結果、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
【００８４】
また、本実施の形態では、マイクロレンズアレイ２２を、厳密に光出射面１０Ａに位置決めする必要がない。それは、マイクロレンズアレイ２２を直接または間接的に光出射面１０Ａに貼り合わせた上で、上述のキャリブレーションを行うことで、厳密な位置決めを不要にしているからである。これにより、マイクロレンズアレイ２２を、端末装置１０とは別体に設けることができる。その結果、端末装置１０を複雑な構成にすることなく、像のぼやけを低減することができる。
【００８５】
＜４．第３の実施の形態＞
[構成]
次に、本開示の第３の実施の形態に係る表示システム３について説明する。図１７は、表示システム３の斜視構成例を表したものである。表示システム３は、端末装置１０および光学モジュール２０を備えている。表示システム３において、光学モジュール２０は、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいてピンホールマスク２１を変位させる駆動部２４，２５を有している。本実施の形態では、ピンホールマスク２１、マイクロレンズアレイ２２および駆動部２４，２５は一体に形成されている。ピンホールマスク２１は、直接または間接的に光出射面１０Ａに貼り合わされている。
【００８６】
駆動部２４は、ピンホールマスク２１を、光出射面１０Ａと平行な第１の方向に変位させる。駆動部２５は、ピンホールマスク２１を、光出射面１０Ａと平行な方向であって、かつ第１の方向と直交する方向に変位させる。また、表示システム３において、信号処理部１３は、入力された画像に含まれる観察者（具体的には瞳孔１２０）の位置の変位に応じた処理を映像信号に対して行わない。
【００８７】
（調整）
図１８Ａは、瞳孔１２０と光束Ｌ２の位置関係の一例を表したものである。図１８Ｂは、表示画像の変化の一例を表したものである。図１８Ｃは、認識画像の変化の一例を表したものである。
【００８８】
図１８Ａの図は、紙面の奥から手前に向かって進行してきた光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射している例を示したものである。図１８Ａの左側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央に入射している例を示したものである。図１８Ａの中央の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央から右側の外縁付近に移動した例を示したものである。図１８Ａの右側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の右側の外縁に飛び出すとともに、隣接する他の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射し始めた例を示したものである。図１８Ａの中央の図および図１８Ａの右側の図に記載の矢印は、『瞳孔１２０内での光束Ｌ２の移動方向』を示したものである。従って、図１８Ａの右側の図の矢印は、１つの光束Ｌ２が実際に瞳孔１２０の右端から左端に移動したことを示している訳ではなく、瞳孔１２０内で１つの光束Ｌ２が移動したように見える方向を示している。
【００８９】
図１８Ｂにおける各図は、外部から入力された映像信号に対応する画像（表示画像）であり、互いに同じ画像である。図１８Ｃの左側の図は、観察者が移動していないときのピンホールマスク２１の配置である。図１８Ｃの中央の図は、観察者が右方向に少し移動したときのピンホールマスク２１の配置である。図１８Ｃの中央の図には、図１８Ｃの左側の図と比べて、ピンホールマスク２１が少し左側にずれている例が示されている。図１８Ｃの右側の図は、観察者が右方向に大きく移動したときのピンホールマスク２１の配置である。図１８Ｃの右側の図には、図１８Ｃの左側の図と比べて、ピンホールマスク２１が少し右側にずれている例が示されている。
【００９０】
駆動部２４，２５は、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位（変位量）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を映像信号に対して行う。
【００９１】
例えば、図１８Ａの左側の図では、観察者（瞳孔１２０）の変位量がほぼゼロとなっている。そこで、駆動部２４，２５は、観察者が視認する映像の位置を、キャリブレーションデータ１４Ｃに基づいて調整する補正を、ピンホールマスク２１を制御するための信号（制御信号）に対して行う。その結果、画像Ｉａは、認識画像における所定位置（例えば中央位置）で視認される（図１２Ｃの左側の図参照）。
【００９２】
例えば、図１８Ａの中央の図では、観察者（瞳孔１２０）が、瞳孔１２０のサイズの半分程度の大きさだけ左方向（光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）に変位している。そこで、駆動部２４，２５は、観察者が視認する映像の位置を、観察者（瞳孔１２０）の左方向への変位量と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を、ピンホールマスク２１を制御するための信号（制御信号）に対して行う。その結果、認識画像中の画像Ｉａの変位が、観察者（瞳孔１２０）の変位と、表示画像中の画像Ｉａの変位とによって相殺され、画像Ｉａが、図１８Ｃの左側の図とほとんど同じ位置で視認される。
【００９３】
例えば、図１８Ａの右側の図では、観察者（瞳孔１２０）が、瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを超えて左方向（光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）に変位している。そこで、駆動部２４，２５は、まず、観察者（瞳孔１２０）の左方向への変位量から、瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを減算し、それにより差分値を導出する。その上で、駆動部２４，２５は、観察者が視認する映像の位置を、右方向（瞳孔１２０内での光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）への変位量（上記差分値）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を、ピンホールマスク２１を制御するための信号（制御信号）に対して行う。その結果、画像Ｉａは、図１８Ｃの左側の図とほとんど同じ位置で視認される。
【００９４】
このように、駆動部２４，２５は、認識画像中の画像Ｉａが光束Ｌ２の瞳孔１２０内における位置に依らず、同じ位置もしくは略同じ位置で視認されるよう、ピンホールマスク２１を制御するための信号（制御信号）に対して補正を行う。これにより、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合う。
【００９５】
[効果]
次に、本実施の形態の表示システム２の効果について説明する。
【００９６】
本実施の形態では、ピンホールマスク２１によって形成される光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置が、入力された画像に含まれる観察者（具体的には瞳孔１２０）の変位に基づいて調整される。具体的には、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位（具体的には瞳孔１２０の変位量）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正がピンホールマスク２１を制御するための信号（制御信号）に対して行われる。例えば、認識画像中の画像Ｉａが光束Ｌ２の瞳孔１２０内における位置に依らず、同じ位置もしくは略同じ位置で視認されるよう、ピンホールマスク２１を制御するための信号（制御信号）に対して補正が行われる。これにより、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。その結果、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
【００９７】
また、本実施の形態では、ピンホールマスク２１が、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位する。これにより、映像光がピンホールマスク２１を透過することにより生成される各光線Ｌ１の光路が、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位する。従って、観察者が動いた場合には、例えば、各光線Ｌ１の重ね合わせによって形成される光束Ｌ２が、観察者の変位に追随して変位する。これにより、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。その結果、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
【００９８】
また、本実施の形態では、マイクロレンズアレイ２２を、厳密に光出射面１０Ａに位置決めする必要がない。それは、マイクロレンズアレイ２２を直接または間接的に光出射面１０Ａに貼り合わせた上で、上述のキャリブレーションを行うことで、厳密な位置決めを不要にしているからである。これにより、マイクロレンズアレイ２２、ピンホールマスク２１および駆動部２４，２５を、端末装置１０とは別体に設けることができる。その結果、端末装置１０を複雑な構成にすることなく、像のぼやけを低減することができる。
【００９９】
＜５．第３の実施の形態の変形例＞
上記第３の実施の形態において、光学モジュール２０は、例えば、図１９に示したように、ピンホールマスク２１を光出射面１０Ａと垂直な方向に変位させる駆動部２３をさらに有していてもよい。本実施の形態では、ピンホールマスク２１、マイクロレンズアレイ２２および駆動部２３，２４，２５は一体に形成されている。ピンホールマスク２１は、直接または間接的に光出射面１０Ａに貼り合わされている。
【０１００】
ピンホールマスク２１が光出射面１０Ａと垂直な方向に変位すると、各光線Ｌ１の集光位置が変化する。従って、観察者は、ピンホールマスク２１の、光出射面１０Ａと垂直な方向の位置を変位させることで、画像Ｉａのピントを容易に合わせることができる。観察者は、例えば、キャリブレーション時に、サンプル画像１４Ｂに含まれるゲージを用いて、観察者が見やすい位置に、サンプル画像１４Ｂに含まれる認識画像の位置（具体的には面内位置）を調整するとともに、認識画像のピントを調整する。
【０１０１】
＜６．第４の実施の形態＞
[構成]
次に、本開示の第４の実施の形態に係る表示システム４について説明する。図２０は、表示システム４の斜視構成例を表したものである。表示システム４は、端末装置１０および光学モジュール２０を備えている。表示システム４において、光学モジュール２０は、ピンホールマスク２１の代わりに光変調パネル２６を有している。光変調パネル２６は、光出射面１０Ａとマイクロレンズアレイ２２との間に設けられている。光変調パネル２６は、任意の遮光領域を生成可能な光透過型の光変調領域２６Ａを有しており、例えば、液晶パネルによって構成されている。光変調パネル２６は、有線または無線を介して、信号処理部１３によって駆動される。本実施の形態では、ピンホールマスク２１および光変調パネル２６は一体に形成されている。光変調パネル２６は、直接または間接的に光出射面１０Ａに貼り合わされている。
【０１０２】
信号処理部１３は、光変調パネル２６用の映像信号を光変調パネル２６に出力する。信号処理部１３は、ピンホールマスク状の遮光領域を光変調パネル２６の光変調領域２６Ａに生成させるとともに、遮光領域における各ピンホールの位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位させる。
【０１０３】
（調整）
図２１Ａは、瞳孔１２０と光束Ｌ２の位置関係の一例を表したものである。図２１Ｂは、表示画像の変化の一例を表したものである。図２１Ｃは、認識画像の変化の一例を表したものである。
【０１０４】
図２１Ａの図は、紙面の奥から手前に向かって進行してきた光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射している例を示したものである。図２１Ａの左側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央に入射している例を示したものである。図２１Ａの中央の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央から右側の外縁付近に移動した例を示したものである。図２１Ａの右側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の右側の外縁に飛び出すとともに、隣接する他の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射し始めた例を示したものである。図２１Ａの中央の図および図２１Ａの右側の図に記載の矢印は、『瞳孔１２０内での光束Ｌ２の移動方向』を示したものである。従って、図２１Ａの右側の図の矢印は、１つの光束Ｌ２が実際に瞳孔１２０の右端から左端に移動したことを示している訳ではなく、瞳孔１２０内で１つの光束Ｌ２が移動したように見える方向を示している。
【０１０５】
図２１Ｂにおける各図は、外部から入力された映像信号に対応する画像（表示画像）であり、互いに同じ画像である。図２１Ｃの左側の図は、観察者が移動していないときに光変調パネル２６に表示された画像（ピンホールマスク映像Ｉｂ）である。図２１Ｃの中央の図は、観察者が右方向に少し移動したときに光変調パネル２６に表示された画像（ピンホールマスク映像Ｉｂ）である。図２１Ｃの中央の図には、図２１Ｃの左側の図と比べて、ピンホールマスク映像Ｉｂが少し左側にずれている例が示されている。図２１Ｃの右側の図は、観察者が右方向に大きく移動したときに光変調パネル２６に表示された画像（ピンホールマスク映像Ｉｂ）である。図２１Ｃの右側の図には、図２１Ｃの左側の図と比べて、ピンホールマスク映像Ｉｂが少し右側にずれている例が示されている。
【０１０６】
ピンホールマスク映像Ｉｂは、ピンホールマスク２１と同様の面内プロファイルを有している。ピンホールマスク映像Ｉｂは、複数のピンホール２１Ａに対応する複数の光透過ホールを有している。ピンホールマスク映像Ｉｂにおいて、各光透過ホールに対応する箇所は白輝度の箇所であり、各光透過ホール以外の箇所は全て黒輝度の箇所である。光変調パネル２６は、例えば、図２１Ｂの各図に記載の表示画像に対応する映像光を、図２１Ｃの各図に記載のピンホールマスク映像Ｉｂによって複数の光線Ｌ１に変換する。
【０１０７】
信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位（変位量）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を、光変調パネル２６用の映像信号に対して行う。
【０１０８】
例えば、図２１Ａの左側の図では、観察者（瞳孔１２０）の変位量がほぼゼロとなっている。そこで、信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、キャリブレーションデータ１４Ｃに基づいて調整する補正を、光変調パネル２６用の映像信号に対して行う。その結果、画像Ｉａは、認識画像における所定位置（例えば中央位置）で視認される（図１２Ｃの左側の図参照）。
【０１０９】
例えば、図２１Ａの中央の図では、観察者（瞳孔１２０）が、瞳孔１２０のサイズの半分程度の大きさだけ左方向（光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）に変位している。そこで、信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、観察者（瞳孔１２０）の左方向への変位量と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を、光変調パネル２６用の映像信号に対して行う。その結果、認識画像中の画像Ｉａの変位が、観察者（瞳孔１２０）の変位と、表示画像中の画像Ｉａの変位とによって相殺され、画像Ｉａが、図１８Ｃの左側の図とほとんど同じ位置で視認される。
【０１１０】
例えば、図２１Ａの右側の図では、観察者（瞳孔１２０）が、瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを超えて左方向（光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）に変位している。そこで、信号処理部１３は、まず、観察者（瞳孔１２０）の左方向への変位量から、瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを減算し、それにより差分値を導出する。その上で、信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、右方向（瞳孔１２０内での光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）への変位量（上記差分値）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を、光変調パネル２６用の映像信号に対して行う。その結果、画像Ｉａは、図１８Ｃの左側の図とほとんど同じ位置で視認される。
【０１１１】
このように、駆動部２４，２５は、認識画像中の画像Ｉａが光束Ｌ２の瞳孔１２０内における位置に依らず、同じ位置もしくは略同じ位置で視認されるよう、光変調パネル２６用の映像信号に対して補正を行う。これにより、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合う。
【０１１２】
[効果]
次に、本実施の形態の表示システム４の効果について説明する。
【０１１３】
本実施の形態では、ピンホールマスク映像Ｉｂによって形成される光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置が、入力された画像に含まれる観察者（具体的には瞳孔１２０）の変位に基づいて調整される。具体的には、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位（具体的には瞳孔１２０の変位量）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正が、光変調パネル２６用の映像信号に対して行われる。例えば、認識画像中の画像Ｉａが光束Ｌ２の瞳孔１２０内における位置に依らず、同じ位置もしくは略同じ位置で視認されるよう、光変調パネル２６用の映像信号に対して補正が行われる。これにより、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。その結果、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
【０１１４】
また、本実施の形態では、ピンホールマスク状の遮光領域における各ピンホールが、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位する。これにより、映像光が各ピンホールを透過することにより生成される各光線Ｌ１の光路が、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位する。これにより、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。その結果、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
【０１１５】
また、本実施の形態では、マイクロレンズアレイ２２を、厳密に光出射面１０Ａに位置決めする必要がない。それは、マイクロレンズアレイ２２を直接または間接的に光出射面１０Ａに貼り合わせた上で、上述のキャリブレーションを行うことで、厳密な位置決めを不要にしているからである。これにより、マイクロレンズアレイ２２および光変調パネル２６を、端末装置１０とは別体に設けることができる。その結果、端末装置１０を複雑な構成にすることなく、像のぼやけを低減することができる。
【０１１６】
＜７．第１および第３の実施の形態の変形例＞
上記第１の実施の形態において、光学モジュール２０は、例えば、図２２に示したように、マイクロレンズアレイ２２を光出射面１０Ａと垂直な方向に変位させる駆動部２３をさらに有していてもよい。
【０１１７】
マイクロレンズアレイ２２が光出射面１０Ａと垂直な方向に変位すると、各光線Ｌ１の集光位置が変化する。従って、観察者は、マイクロレンズアレイ２２の、光出射面１０Ａと垂直な方向の位置を変位させることで、画像Ｉａのピントを容易に合わせることができる。観察者は、例えば、キャリブレーション時に、サンプル画像１４Ｂに含まれるゲージを用いて、観察者が見やすい位置に、サンプル画像１４Ｂに含まれる認識画像の位置（具体的には面内位置）を調整するとともに、認識画像のピントを調整する。
【０１１８】
また、上記第３の実施の形態およびその変形例において、例えば、図２３、図２４に示したように、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいてマイクロレンズアレイ２２を変位させる駆動部２４，２５を有している。駆動部２４は、ピンホールマスク２１を、光出射面１０Ａと平行な第１の方向に変位させる。駆動部２５は、ピンホールマスク２１を、光出射面１０Ａと平行な方向であって、かつ第１の方向と直交する方向に変位させる。
【０１１９】
従って、本変形例においても、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。従って、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
【０１２０】
＜７．第５の実施の形態＞
次に、本開示の第５の実施の形態に係る電子機器５について説明する。図２５は、本実施の形態に係る電子機器５の斜視構成例を表したものである。電子機器５は、例えば、折りたたみ可能な２枚の板状の筐体のうちの一方の筐体の主面に表示面５Ａを備えたノート型のパーソナルコンピュータである。電子機器５は、例えば、表示面５Ａの位置に、上記各実施の形態およびその変形例に係る光出射面１０Ａを備えており、表示面５Ａに直接または間接的に貼り合わされた光学モジュール２０を備えている。端末装置１０に含まれる各構成は、電子機器５内の所定の箇所に内蔵されている。なお、図２６に示したように、撮像部１２が電子機器５の本体とは別体で設けられていてもよい。この場合、撮像部１２は、有線または無線を介して、電子機器５の本体と通信可能になっている。
【０１２１】
本実施の形態においても、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。従って、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
【０１２２】
以上、５つの実施の形態およびそれらの変形例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本開示が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。
【０１２３】
例えば、上記各実施の形態において、光学モジュール２０は、外光の反射を防止するための反射防止層を備えていてもよい。反射防止層は、例えば、屈折率の互いに異なる複数の薄膜が重ね合わされた多層膜、または、マイクロレンズアレイ２２などの表面に設けられた微細な凹凸によって構成されている。反射防止層は、光学モジュール２０内に存在する、材質の互いに異なる界面の位置、または、光学モジュール２０において大気に接する表面の位置に設けられている。光学モジュール２０内に、材質の互いに異なる複数の界面が存在する場合には、反射防止層は、複数の界面のうち、少なくとも１つの界面の位置に設けられている。
【０１２４】
また、例えば、本開示は以下のような構成を取ることができる。
（１）
光出射面から映像光を出射する表示部を備え、
前記表示部は、前記映像光として、瞳孔径よりも狭い径の複数の光線を出射するとともに、前記光出射面と対向する位置にマイクロレンズアレイが設けられたときに前記マイクロレンズアレイによる複数の前記光線の重ね合わせにより形成される光束が観察者の瞳に入射することにより前記観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する
表示システム。
（２）
前記表示部は、
前記光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイと、
前記光出射面と前記マイクロレンズアレイとの間に設けられたピンホールマスクと、
前記観察者が視認する映像の位置を、前記撮像部で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する補正を映像信号に対して行う信号処理部と、
前記光出射面を有し、補正後の前記映像信号に基づいて前記映像光を生成する表示パネルと
を有する
（１）に記載の表示システム。
（３）
前記表示部は、前記マイクロレンズアレイまたは前記ピンホールマスクを前記光出射面と垂直な方向に変位させる駆動部をさらに備えた
（２）に記載の表示システム。
（４）
前記マイクロレンズアレイおよび前記ピンホールマスクは一体に形成され、
前記ピンホールマスクは、直接または間接的に前記光出射面に貼り合わされている
（２）または（３）に記載の表示システム。
（５）
前記表示部は、
前記観察者が視認する映像の位置を、前記撮像部で得られた画像に含まれる観察者の位置の変位に基づいて調整する第１補正を映像信号に対して行うとともに、ピンホール映像を重畳する第２補正を、前記第１補正の前もしくは後の前記映像信号に対して行う信号処理部と、
前記光出射面を有し、前記第１補正および前記第２補正のなされた後の前記映像信号に基づいて前記映像光を生成する表示パネルと
を有する
（１）に記載の表示システム。
（６）
前記表示部は、前記光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイをさらに有し、
前記マイクロレンズアレイは、直接または間接的に前記光出射面に貼り合わされている
（５）に記載の表示システム。
（７）
前記表示部は、
前記光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイと、
前記光出射面と前記マイクロレンズアレイとの間に設けられたピンホールマスクと、
前記光出射面を有し、映像信号に基づいて前記映像光を生成する表示パネルと、
前記撮像部で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて前記マイクロレンズアレイまたは前記ピンホールマスクを変位させる第１駆動部と
を有する
（１）に記載の表示システム。
（８）
前記表示部は、前記マイクロレンズアレイまたは前記ピンホールマスクを前記光出射面と垂直な方向に変位させる第２駆動部をさらに備えた
（７）に記載の表示システム。
（９）
前記マイクロレンズアレイ、前記ピンホールマスクおよび前記駆動部は一体に形成され、
前記ピンホールマスクは、直接または間接的に前記光出射面に貼り合わされている
（７）または（８）に記載の表示システム。
（１０）
前記光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイと、
前記光出射面と前記マイクロレンズアレイとの間に設けられた、任意の遮光領域を生成可能な光透過型の光変調パネルと、
ピンホールマスク状の遮光領域を前記光変調パネルに生成させるとともに、前記遮光領域における各ピンホールの位置を、前記撮像部で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位させる駆動部と
をさらに備えた
（１）に記載の表示システム。
（１１）
前記マイクロレンズアレイおよび前記光変調パネルは一体に形成され、
前記光変調パネルは、直接または間接的に前記光出射面に貼り合わされている
（１０）に記載の表示システム。
（１２）
前記光出射面から所定の距離だけ離れた観察面を撮像する撮像部をさらに備えた
（１）ないし（１１）のいずれか一項に記載の表示システム。
（１３）
表示システムを備え、
前記表示システムは、光出射面から映像光を出射する表示部を有し、
前記表示部は、前記映像光として、瞳孔径よりも狭い径の複数の光線を出射するとともに、前記光出射面と対向する位置にマイクロレンズアレイが設けられたときに前記マイクロレンズアレイによる複数の前記光線の重ね合わせにより形成される光束が観察者の瞳に入射することにより前記観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する
電子機器。
【０１２５】
本出願は、日本国特許庁において２０１６年１月１２日に出願された日本特許出願番号第２０１６−００３７１１号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
【０１２６】
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。
【図１】
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【図２Ａ】
2017122427.tif 000009
【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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