(57)【要約】      （修正有）【課題】表示される画像の視認性が高い電子機器および表示ユニットを提供すること。【解決手段】電子機器は、光射出面１１ａから拡散光を射出することにより表示を行うディスプレイ１１と、光射出面に対向して位置し、拡散光の拡散度を低減させるマイクロレンズ３０とを備える。当該レンズは、光射出面の第１領域に対向して位置し、第１領域以外の第２領域には対向して位置しない。【選択図】図８
2019095680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光射出面から光を射出することにより表示を行うディスプレイと、
前記光射出面に対向して位置し、前記光の拡散度を低減させるレンズと、を備え、
前記レンズは、前記光射出面の第１領域に対向して位置し、当該第１領域以外の第２領域には対向して位置しない
電子機器。
【請求項２】
前記第１領域は複数の領域を含み、
前記複数の領域の１つである第３領域の中心点から、前記複数の領域の１つでありかつ前記第３領域の最も近傍に位置する第４領域の中心点までの距離が、前記第３領域の端から前記第３領域の中心点までの距離を２倍した距離よりも大きく、かつ、所定方向において前記複数の領域は等間隔で並んでいる
請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記第１領域の複数の領域と前記第２領域の複数の領域とは、チェッカーフラッグ状に配置される
請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記第２領域の少なくとも一部で表示が実行される第１表示モードと、当該第１表示モードよりも前記第１領域内で表示処理が実行される領域が大きい第２表示モードとを備える、
請求項１から３のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項５】
前記第１表示モードにおいて、前記第２領域の全体で表示処理が行われ、かつ、前記第１領域で表示処理が行われる領域は前記第２領域で表示処理が行われる領域以下である
請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記第２表示モードにおいて、前記第１領域の少なくとも一部で表示処理が行われ、かつ、前記第１領域で表示処理が行われる領域は前記第２領域の表示処理が行われる領域よりも大きい
請求項４に記載の電子機器。
【請求項７】
前記第１表示モードにおいて、前記第１領域の全体と前記第２領域の全体との双方において表示処理が行われる
請求項５に記載の電子機器。
【請求項８】
前記第２表示モードにおいて、前記第１領域で表示処理が行われ、前記第２領域で表示処理が行われない、
請求項６に記載の電子機器。
【請求項９】
前記第１表示モードおよび前記第２表示モードは、周囲の明るさに応じて実行される、
請求項４から８のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１０】
電子機器に接続される表示ユニットであって、
光射出面から光を射出することにより表示を行うディスプレイと、
前記光射出面に対向して位置し、前記光の拡散度を低減させるレンズと、を備え、
前記レンズは、前記光射出面の第１領域に対向して位置し、当該第１領域以外の第２領域には対向して位置しない
表示ユニット。
【請求項１１】
光射出面から光を射出することにより表示を行うディスプレイと、
前記光射出面に対向して位置し、前記光の拡散度を低減させるレンズと、を備え、
前記レンズは、前記光射出面の第１領域と、当該第１領域とは異なる第２領域とのうち、当該第１領域に対向して位置する
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子機器および表示ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
筐体と、表示部と、筐体の傾斜状態を検出する傾斜状態検出部と、筐体の異なる面にそれぞれ設けられ、照度を検出する複数の照度検出部と、傾斜状態検出部によって検出された傾斜状態に基づいて、複数の照度検出部のうち有効な照度検出部を特定する特定部と、制御部と、を備えた携帯端末が開示されている。該携帯端末では、特定部によって特定された照度検出部が検出する照度に基づいて、表示部の輝度を制御することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−６４２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子機器に表示される画像の視認性を向上させる技術には改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの態様に係る電子機器は、光射出面から拡散光を射出することにより表示を行うディスプレイと、光射出面に対向して位置し、前記拡散光の拡散度を低減させるレンズとを備える。当該レンズは、光射出面の第１領域に対向して位置し、第１領域以外の第２領域には対向して位置しない。
【０００６】
１つの態様に係る表示ユニットは、光射出面から拡散光を射出することにより表示を行うディスプレイと、光射出面に対向して位置し、前記拡散光の拡散度を低減させるレンズとを備える。当該レンズは、光射出面の第１領域に対向して位置し、第１領域以外の第２領域には対向して位置しない。
【発明の効果】
【０００７】
表示される画像の視認性が高い電子機器および表示ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態に係る電子機器の平面図である。
【図２】一実施形態に係る電子機器の機能構成を示すブロック図である。
【図３】一実施形態に係る表示ユニットの構造を示す分解斜視図である。
【図４】一実施形態に係る表示ユニットの平面図の第１の例である。
【図５】マイクロレンズ同士の位置関係を示す図である。
【図６】一実施形態に係る表示ユニットの平面図の第２の例である。
【図７】一実施形態に係る表示ユニットの平面図の第３の例である。
【図８】一実施形態に係る表示ユニットから射出される光がユーザの瞳に入射する様子を示す図である。
【図９】一実施形態に係る表示ユニットにおけるディスプレイとマイクロレンズアレイとの位置関係を示す分解斜視図である。
【図１０】一実施形態に係る表示ユニットのディスプレイが有する画素を示す図である。
【図１１】一実施形態に係る表示ユニットに表示される画像の第１の例を示す図である。
【図１２】一実施形態に係る表示ユニットに表示される画像の第２の例を示す図である。
【図１３】一実施形態に係る電子機器による処理の流れを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示に係る実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施の形態によって本開示が限定されるものではない。また、以下の説明における構成要素には、当業者が容易に想定できるものおよび実質的に同一のものなど、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。なお、図面の説明については同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略することがある。
【００１０】
図１は、一実施形態に係る電子機器１の外観を示す平面図である。以下に説明する本開示の実施形態に係る電子機器１は、いわゆるスマートフォンのような端末を含む。しかしながら、本開示の実施形態に係る電子機器１はスマートフォンに限定されるものではない。電子機器１は、例えばタブレット、パーソナルコンピュータ、カーナビゲーションシステムなどであってもよい。
【００１１】
電子機器１は、表示ユニット１０を備える。表示ユニット１０は、ディスプレイ１１とマイクロレンズアレイ１２とタッチセンサ１３とを含む。
【００１２】
ディスプレイ１１は、文字、写真、記号、図形等の画像を表示する。ディスプレイ１１には、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイが用いられる。液晶ディスプレイは、バックライトを有する。バックライトには、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの発光素子が用いられてよい。有機ＥＬディスプレイは、表面に配置されたＬＥＤ素子が１画素を構成し、画素ごとに駆動する。
【００１３】
マイクロレンズアレイ１２は、複数のマイクロレンズを所定の配列で並べて構成される。複数のマイクロレンズの配列の詳細については後述する。
【００１４】
マイクロレンズアレイ１２は、ディスプレイ１１に対向して位置する。マイクロレンズアレイ１２は、ディスプレイ１１の一部と重なる位置に設けられる。このため、ディスプレイ１１の表示領域の一部はマイクロレンズアレイ１２と重複している。ディスプレイ１１とマイクロレンズアレイ１２との位置関係の詳細については後述する。
【００１５】
タッチセンサ１３は、電子機器１への入力を受け付ける入力手段のうちの１つである。タッチセンサ１３は、ユーザの指、スタイラス等の接触を検出する。接触を検出する方法としては、例えば抵抗膜方式や静電容量方式などがあるが、任意の方式でよい。
【００１６】
タッチセンサ１３はディスプレイ１１と重なる位置に設けられる。タッチセンサ１３は、ディスプレイ１１の一部と重なるマイクロレンズアレイ１２とも重なるように構成されてよい。一実施形態において、ディスプレイ１１とタッチセンサ１３とは、並べて配置されてもよいし、離して配置されてもよい。
【００１７】
図２は、一実施形態に係る電子機器１の機能構成を示すブロック図である。
【００１８】
図２に示すように、一実施形態に係る電子機器１は、ディスプレイ１１とタッチセンサ１３とを含む表示ユニット１０と、マイク２１と、スピーカ２２と、カメラ２３と、照度センサ２４と、通信部２５と、ストレージ２６と、コントローラ２７とを備える。
【００１９】
ディスプレイ１１は、コントローラ２７から入力された信号に基づいて、文字、写真、記号、図形等の画像を表示する。
【００２０】
タッチセンサ１３は、指などによる接触操作を検出する。タッチセンサ１３は、検出された接触操作に対応する信号をコントローラ２７に入力する。
【００２１】
マイク２１は、周囲の音声を集音する。マイク２１は、入力を受け付けた音声に対応する信号をコントローラ２７に入力する。マイク２１は、電子機器１の表面に露出してもよい。
【００２２】
スピーカ２２は、コントローラ２７から入力された信号に基づいて、音声を出力する。スピーカ２２は、各種プログラムの情報等を音声で出力する。スピーカ２２は電子機器１に複数設けられてもよい。スピーカ２２には、電話の音声を出力するレシーバが含まれてよい。スピーカ２２は、電子機器１の表面に露出してもよい。
【００２３】
カメラ２３は、ユーザにより撮影された画像を電気信号へ変換して記録する撮像処理を実行する。カメラ２３は、表示ユニット１０に面している物体の画像を記録するインカメラ、および表示ユニット１０の反対側の面に面している物体の画像を記録するアウトカメラを切り換えて利用可能なカメラユニットとして電子機器１に実装されてもよい。
【００２４】
照度センサ２４は、電子機器１に照射される光量を検出する。照度センサ２４は、検出結果に対応する信号をコントローラ２７に入力する。照度センサ２４は、受光面が露出するように電子機器１に備えられてよい。照度センサ２４は、例えば、光が照射されることにより光電陰極から電子が飛び出す仕組みを利用した電子光電管または光電子増倍管などの電子管や、光起電力効果を利用したフォトダイオードなどであってよいが、これらに限定されない。
【００２５】
通信部２５は、無線により通信する。通信部２５によってサポートされる無線通信規格には、例えば、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ等のセルラーフォンの通信規格や、近距離無線の通信規格などがある。セルラーフォンの通信規格としては、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＣＤＭＡ２０００、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ）、ＧＳＭ（登録商標）（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）等がある。近距離無線の通信規格としては、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＷＰＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等がある。ＷＰＡＮの通信規格には、例えば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）がある。通信部２５は、セルラーフォンの通信規格により無線通信を行う場合、基地局によって割り当てられるチャネルを介し、基地局との間で無線ネットワークを確立し、基地局との間で電話通信及び情報通信を行う。また、通信部２５は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）に準拠したＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）に接続することで、ＡＰを介して情報通信を行うことができる。
【００２６】
ストレージ２６は、プログラムおよびデータを記憶する。ストレージ２６は、コントローラ２７の処理結果を一時的に記憶する作業領域としても利用される。ストレージ２６は、半導体記憶媒体、および磁気記憶媒体等の任意の非一過的（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）な記憶媒体を含んでよい。また、ストレージ２６は、複数の種類の記憶媒体を含んでよい。また、ストレージ２６は、メモリカード、光ディスク、または光磁気ディスク等の可搬の記憶媒体と、記憶媒体の読み取り装置との組み合わせを含んでよい。また、ストレージ２６は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の一時的な記憶領域として利用される記憶デバイスを含んでよい。ストレージ２６に記憶されるプログラムには、フォアグランドまたはバックグランドで実行されるアプリケーションと、アプリケーションの動作を支援する制御プログラムとが含まれる。
【００２７】
コントローラ２７は、電子機器１全体の動作を制御する。コントローラ２７は、演算処理装置である。演算処理装置は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ａ−ｃｈｉｐ）、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、およびコプロセッサを含むが、これらに限定されない。
【００２８】
具体的には、コントローラ２７は、ストレージ２６に記憶されているデータを必要に応じて参照し、ストレージ９に記憶されているプログラムに含まれる命令を実行する。そして、コントローラ２７は、データおよび命令に応じて機能部を制御し、それによって各種機能を実現する。機能部は、例えば、ディスプレイ１１、マイク２１、スピーカ２２、通信部２５を含むが、これらに限定されない。コントローラ２７は、検出部の検出結果に応じて、制御を変更することがある。検出部は、例えば、タッチセンサ１３、照度センサ２４を含むが、これらに限定されない。
【００２９】
コントローラ２７は、第１表示モードと第２表示モードとを実行する。コントローラ２７は、表示モードに応じて、異なる画像表示の制御を実行してよい。すなわち、コントローラ２７は、表示モードに応じて、異なる信号をディスプレイ１１に入力してよい。第１表示モードおよび第２表示モードの詳細については後述する。
【００３０】
コントローラ２７は、時刻に応じて第１表示モードまたは第２表示モードを実行してもよい。
【００３１】
コントローラ２７は、照度センサ２４の検出結果に応じて第１表示モードまたは第２表示モードを実行してもよい。すなわち、コントローラ２７は、電子機器１の周囲の明るさに応じて第１モードまたは第２表示モードを実行してよい。
【００３２】
コントローラ２７は、カメラ２３の撮像結果に応じて第１表示モードまたは第２表示モードを実行してもよい。
【００３３】
図３は、一実施形態に係る電子機器１の表示ユニット１０の構造を示す分解斜視図である。
【００３４】
上述したように、一実施形態に係る電子機器１の表示ユニット１０は、ディスプレイ１１と、マイクロレンズアレイ１２と、タッチセンサ１３とで構成される。
【００３５】
ディスプレイ１１は、図３における上方に、光射出面１１ａを有する。光射出面１１ａは、複数の画素を含む。
【００３６】
マイクロレンズアレイ１２にはマイクロレンズ３０が所定の配列で配置される。
【００３７】
マイクロレンズアレイ１２は、ディスプレイ１１の光射出面１１ａに対向して位置する。マイクロレンズ３０は、例えば、ディスプレイ１１の光射出側に突出する凸形状を有している。
【００３８】
図３において、ディスプレイ１１にはマイクロレンズアレイ１２が直接重なり合う。また、ディスプレイ１１には、タッチセンサ１３が、マイクロレンズアレイ１２を介して重なり合う。
【００３９】
なお、ディスプレイ１１とマイクロレンズアレイ１２またはタッチセンサ１３とが重なり合うこととは、ディスプレイ１１とマイクロレンズアレイ１２またはタッチセンサ１３とが、それぞれの面に対して垂直に重なり合うことであってよい。言い換えると、ディスプレイ１１とマイクロレンズアレイ１２またはタッチセンサ１３とが重なり合うこととは、ディスプレイ１１とマイクロレンズアレイ１２またはタッチセンサ１３とが、それぞれのパネルの厚み方向に重なり合うことであってよい。
【００４０】
表示ユニット１０は、ディスプレイ１１、マイクロレンズアレイ１２、タッチセンサ１３以外の所定のパネルを含んでもよい。所定のパネルは、ディスプレイ１１とマイクロレンズアレイ１２との間に介在してもよい。当該パネルは、マイクロレンズアレイ１２とタッチセンサ１３との間に介在してもよい。
【００４１】
図３では、ディスプレイ１１とタッチセンサ１３とは別体となっているが、タッチセンサ１３はディスプレイ１１と一体であってもよい。タッチセンサ１３とディスプレイ１１とが一体となっているディスプレイとは、例えば、インセル型のディスプレイや、オンセル型のディスプレイである。
【００４２】
マイクロレンズアレイ１２はディスプレイ１１の内部に配置されてよい。ディスプレイ１１は、例えば、カラーフィルターを内部に含む。このとき、カラーフィルターの光射出側にはガラス基板または偏光板などが配置されてよい。ここで、マイクロレンズアレイ１２は、一実施形態において、カラーフィルターとガラス基板との間に配置されてよい。また、一実施形態において、マイクロレンズアレイ１２は、カラーフィルターと偏光板との間に配置されてよい。また、一実施形態において、マイクロレンズアレイ１２は、偏光板とガラス基板との間に配置されてよい。マイクロレンズアレイ１２はカラーフィルターの光射出側に配置されてよい。これにより、カラーフィルターとマイクロレンズアレイ１２とを正確に位置合わせでき、ひいては鮮明な画像を表示ユニット１０に表示することができる。
【００４３】
図４は、一実施形態にかかる表示ユニット１０の平面図の第１の例である。図では、簡単のため、表示ユニット１０の一部分のみを示す。
【００４４】
図４において、円を囲む四角形部分がマイクロレンズ３０を示す。図５に示すように、マイクロレンズ３０は、光射出面１１ａに対向して複数配置される。表示ユニット１０に含まれるディスプレイ１１の光射出面１１ａは、第１領域１１１ａと第２領域１１２ａとを有す。第１領域１１１ａは、図５において、斜線で示す領域である。第２領域１１２ａは、斜線で示す以外の領域である。マイクロレンズ３０は、第１領域１１１ａと第２領域１１２ａとのうち、第１領域１１１ａに対向して位置する。第１領域１１１ａには、マイクロレンズ３０が対向して配置され、第２領域１１２ａには、マイクロレンズ３０は対向して配置されない。図５において、第１領域１１１ａには、１３個のマイクロレンズ３０が含まれる。
【００４５】
図５では、マイクロレンズ３０同士の位置関係を示す。図５では、簡単のため、表示ユニット１０の一部分のみを示す。
【００４６】
マイクロレンズ３０の中心点から、当該マイクロレンズ３０の最も近傍に位置する別のマイクロレンズ３０中心点までの第１距離Ｌ１は、マイクロレンズ３０所定の１辺から中心点までの距離を２倍した第２距離Ｌ２よりも大きくてよい。言い換えると、上記の第１領域１１１ａは複数の領域（すなわち複数のマイクロレンズ３０）を含み、複数の領域の１つである第３領域の中心点から、複数の領域の１つでありかつ第３領域の最も近傍に位置する第４領域の中心点までの第１距離Ｌ１は、第３領域の端から第３領域の中心点までの距離を２倍した第２距離Ｌ２よりも大きくてよい。また、所定方向において複数の領域（すなわち複数のマイクロレンズ３０）は等間隔で並んでよい。図５では、複数のマイクロレンズ３０は、上下方向、左右方向、および四角形の対角線方向において等間隔で並んでいる。
【００４７】
複数のマイクロレンズ３０は、図４および図５に示すように、チェッカーフラッグ状に配置されてよい。チェッカーフラッグ状の配置では、図４および図５における鉛直方向と水平方向の双方において、第１領域１１１ａと第２領域１１２ａとが交互に配置される。チェッカーフラッグ状の配置は、上述したマイクロレンズ３０同士の距離と並び方とを満たす配置の１つである。
【００４８】
複数のマイクロレンズ３０は、点または線で接することなく、間隔を有して配置されてもよい。
【００４９】
マイクロレンズアレイ１２は、ガラス基板上に複数のマイクロレンズ３０を配置して構成されてよい。この場合、第２領域１１２ａには平面なガラスが存在することとなる。また、マイクロレンズアレイ１２は、複数のマイクロレンズ３０の端の所定の点同士または辺の一部同士が接合されて構成されてもよい。この場合、第２領域１１２ａには物体が存在しないこととなる。
【００５０】
マイクロレンズ３０は、平面視において、四角形に限られず、三角形、五角形、六角形など、任意の多角形であってよい。マイクロレンズ３０は、円形であってもよい。
【００５１】
図６は、一実施形態にかかる表示ユニット１０の平面図の第２の例である。図では、簡単のため、表示ユニット１０の一部分のみを示す。
【００５２】
図６において、斜線で示す領域が光射出面１１ａの第１領域１１１ａである。また、斜線で示す以外の領域が光射出面の第２領域１１２ａである。
【００５３】
図７は、一実施形態にかかる表示ユニット１０の平面図の第３の例である。図では、簡単のため、表示ユニット１０の一部分のみを示す。
【００５４】
図７において、斜線で示す領域が光射出面１１ａの第１領域１１１ａである。また、斜線で示す以外の領域が光射出面の第２領域１１２ａである。
【００５５】
図８は、一実施形態に係る表示ユニット１０と、表示部から射出される光と、人間の瞳５０との関係を示す図である。
【００５６】
ディスプレイ１１は光射出面１１ａを有し、当該光射出面１１ａから光を射出することにより、画像を表示する。瞳５０は、ディスプレイ１１に表示された画像を観察するユーザの眼の瞳である。瞳５０に入射した光は、レンズ５０ａを介して網膜５０ｂに投影され、像を形成する。これにより、ユーザはディスプレイ１１に表示される画像を認識できる。
【００５７】
光射出面１１ａから射出される光は拡散光である。マイクロレンズ３０は、任意の焦点距離を有し、透過する拡散光の拡散度を低減させる。具体的には、例えば、マイクロレンズ３０が、ディスプレイ１１の光射出面１１ａから、マイクロレンズ３０の焦点距離に近い距離だけ離れた位置に配置されると、光射出面１１ａの特定の光射出点から射出される光は、マイクロレンズアレイ１２を通過する際にコリメートされる。すなわち、マイクロレンズアレイ１２を通過した光は平行な光線となるように集束される。よって、マイクロレンズアレイ１２を配置した表示ユニット１０は、光射出面１１ａから射出した拡散光がそのまま瞳５０に入射するような表示ユニットに比べて、焦点深度が深い画像を表示できる。また、マイクロレンズアレイ１２を通過した平行な光は、瞳５０を通過した後に、拡散光に比べてより短い距離で結像する。よって、表示ユニット１０は、レンズ５０ａの屈折力が弱くても、すなわちユーザの瞳に老眼や近眼などの屈折異常が起きていても、ユーザが焦点を合わせやすい画像を表示することができる。焦点が合うとは、すなわち、レンズ５０ａを通過した光が網膜５０ｂの近傍に結像されることである。なお、光射出面１１ａとマイクロレンズ３０との間の距離は、マイクロレンズ３０の焦点距離の±１０％以内であってよい。これにより、マイクロレンズ３０を通過した光は観察位置で所望の範囲内に集束しやすくなる。
【００５８】
特定の光射出点から射出してマイクロレンズアレイ１２を通過する平行な光は、任意の経を有してよい。例えば、人間の瞳径は明所においては２ｍｍ程度であるため、瞳５０に入射するために、該平行な光の経は、２ｍｍ程度以下であってよい。また、マイクロレンズアレイ１２を通過する平行な光は、マイクロレンズ３０の直径に略等しい直径を有する。よって、マイクロレンズ３０の直径も任意の値を有してよいが、マイクロレンズアレイ１２を通過した平行な光と同じく、２ｍｍ程度以下の大きさで構成されてよい。
【００５９】
光射出面１１ａからは、上述したように拡散光が射出される。よって、光射出面１１ａの所定の点から射出される光は、マイクロレンズアレイ１２に含まれる複数のマイクロレンズ３０を照射しうる。結果として、上記所定の点からの拡散光の一部は、あるマイクロレンズ３０を通過し、コリメートされて瞳５０へ入射しうる。また、上記所定の点からの拡散光の他部は、別のマイクロレンズ３０を通過し、コリメートされて瞳５０から遠ざかるように導光されうる。
【００６０】
光射出面１１ａ全体が光を射出する場合、複数の光束が瞳５０に入射する。そして、複数の光束が瞳５０に入射すると、被写界深度が浅くなる。よって、被写界深度が極端に浅くならないよう、光射出面１１ａの一部分から光が射出するようにすることで、入射する光束の数を制御してもよい。光射出面１１ａの一部分から光が射出するようにすることとは、すなわち、光射出点を設けることであってよい。光射出点は、例えば１つの画素につき１つであってもよい。この時、光射出点の経、光射出点の間隔、および光射出点から射出してマイクロレンズ３０を通過する平行な光の光束同士の間隔は任意の値であってよい。
【００６１】
図９は、一実施形態に係る表示ユニット１０におけるディスプレイ１１とマイクロレンズアレイ１２との位置関係を示す分解斜視図である。図９では、簡単のため、表示ユニット１０の一部分のみを示す。図１０は表示ユニット１０が有する画素１００を示す図である。
【００６２】
ディスプレイ１１に表示される画像は、光射出面１１ａが有する複数の画素１００から構成される。すなわち、ディスプレイ１１は、複数の画素１００を有する光射出面１１ａから拡散光を射出することにより表示を行う。図９に示すディスプレイ１１には、５×５個の画素１００が含まれる。
【００６３】
図１０に示すように、画素１００は、３原色の色ごとに１種類ずつのサブ画素を含んでよい。画素１００は赤色画素１００ａと、緑色画素１００ｂと、青色画素１００ｃとを含む。赤色画素１００ａは赤色のサブ画素である。緑色画素１００ｂは緑色のサブ画素である。青色画素１００ｃは青色のサブ画素である。図１０において赤色画素１００ａ、緑色画素１００ｂ、青色画素１００ｃはストライプ状に配置されているが、これに限定されず、任意の形、順番で配置されてよい。
【００６４】
図９に示すように、ディスプレイ１１には、開口部を複数有したマスク６０が重なり合ってよい。これにより、ディスプレイ１１の光射出面１１ａから射出され、マイクロレンズアレイ１２に入射される光は制限される。マスク６０は複数の光射出点６０ａを有する。マスク６０は直接又は間接的にディスプレイ１１に貼り合わされる。なお、マスク６０は配置されなくてもよい。すなわち、表示ユニット１０は、光射出面１１ａから射出される光は全てマイクロレンズアレイ１２に入射するように構成されてもよい。
【００６５】
図９において、マイクロレンズ３０は、ディスプレイ１１が有する複数の画素１００のうちの１つの画素１００に相当する大きさである。ただし、図９に記載するディスプレイ１１とマイクロレンズアレイ１２との位置関係は一実施形態にすぎず、例えば、１つの画素１００に複数のマイクロレンズ３０を対向させてよい。また、複数の画素１００に１つのマイクロレンズ３０を対向させてもよい。
【００６６】
また、図９では、複数の光射出点６０ａに対して１つの画素１００が配置される。ただし、図９に記載するディスプレイ１１の光射出点６０ａは一実施形態にすぎず、例えば、１つの光射出点６０ａが１つの画素１００に配置されてもよい。１つの光射出点６０ａが１つの画素１００に配置される場合、１つの画素１００からの射出される光が１つの光射出点６０ａに入射するように構成してもよい。また、サブ画素がそれぞれ一つの光射出点６０ａを有してもよい。
【００６７】
図１１および図１２を参照して、表示ユニット１０に表示される画像について説明する。図１１および図１２では、簡単のため、表示ユニット１０の一部分のみを示す。
【００６８】
図１１および図１２に示す表示ユニット１０が有するディスプレイ１１には、９×９個の画素１００が含まれる。また、図１１および図１２に示す表示ユニット１０が有するマイクロレンズ３０は、図４および図５と同じく、チェッカーフラッグ状に配置される。
【００６９】
コントローラ２７は、表示ユニット１０が有する複数の画素１００について、画素１００ごとに光を射出させるか否かを決定することができる。また、コントローラ２７は、表示ユニット１０が有する複数の画素１００について、画素１００ごとに射出させる光量を制御することができる。
【００７０】
図１１および図１２では、光射出面１１ａの第１領域１１１ａには、複数のマイクロレンズ３０が対向して配置される。また、光射出面１１ａの第２領域１１２ａには、マイクロレンズ３０が対向して配置されない。
【００７１】
図１１は、第１表示モードにおいて表示ユニット１０に表示される画像の第１の例を示す。
【００７２】
図１１において、表示ユニット１０にはひし形状の画像が表示され、ひし形状以外の部分では画像は表示されていない。このとき、コントローラ２７は、表示ユニット１０にひし形状の画像を表示し、ひし形状以外の部分には画像を表示しない表示処理を行う。「表示処理」にはひし形状以外の部分には画像は表示しないことも含まれることに留意されたい。なお、画像を表示しないこととは、例えば、黒色を表示することであってよい。
【００７３】
図１１では、複数のマイクロレンズ３０が対向して配置される光射出面１１ａの第１領域１１１ａの全体、およびマイクロレンズ３０が対向して配置されない光射出面１１ａの第２領域１１２ａの全体の双方で表示処理が行われている。言い換えると、コントローラ２７は、第１領域１１１ａの全体および第２領域１１２ａの全体の双方で表示処理を実行する。第１表示モードでは、第２領域１１２ａの少なくとも一部で表示が実行される。第１表示モードでは、一実施形態において、第２領域１１２ａの全体で表示処理が行われ、かつ、第１領域１１１ａで表示処理が行われる領域は第２領域１１２ａで表示が行われる領域以下であればよい。また、第１表示モードでは、一実施形態において、第２領域１１２ａの全体で表示処理が行われ、かつ、第１領域１１１ａで表示処理が行われなくてもよい。言い換えると、第１表示モードでは、第１領域１１１ａから射出される略平行な光の割合が、第２領域１１２ａから射出される拡散光の割合以下であればよい。
【００７４】
図１２は、第２表示モードにおいて表示ユニット１０に表示される画像の第２の例を示す。
【００７５】
図１２では、マイクロレンズ３０が対向して配置される光射出面１１ａの第１領域１１１ａの全体で表示処理が行われ、かつマイクロレンズ３０が対向して配置されない光射出面１１ａの第２領域１１２ａで表示処理は行われない。言い換えると、コントローラ２７は、第１領域１１１ａの全体で表示処理を実行し、第２領域１１２ａでは表示処理を実行しない。第２表示モードでは、第１表示モードよりも第１領域１１１ａ内で表示処理が実行される領域が大きい。第２表示モードでは、一実施形態において、第１領域１１１ａの少なくとも一部で表示処理が行われ、かつ、第１領域１１１ａで表示処理が行われる領域が第２領域１１２ａで表示処理が行われる領域よりも大きければよい。言い換えると、第２表示モードでは、第１領域１１１ａから射出される略平行な光の割合が、第２領域１１２ａから射出される拡散光の割合よりも大きければよい。
【００７６】
なお、第１表示モードまたは第２表示モードにおいて、コントローラ２７が表示処理を実行しないこととは、表示処理を実行している領域よりも少ない光量で表示処理を実行することであってもよい。
【００７７】
第１表示モードおよび第２表示モードは周囲の明るさを考慮して実行されてよい。例えば、ユーザの周囲が明るいと、ユーザの瞳径は周囲が暗い場合に比べて小さくなる。よって、周囲の環境が明るいと、ユーザの瞳の被写界深度が深くなり、ユーザの瞳に屈折異常が起きていても、周囲が暗い場合に比べて焦点を合わせることができる可能性が高まる。また、例えば、ユーザの周囲が暗いと、ユーザの瞳径は周囲が明るい場合に比べて大きくなる。よって、周囲の環境が暗いと、ユーザの瞳の被写界深度が浅くなり、ユーザの瞳に屈折異常が起きていると、周囲が明るい場合に比べて焦点を合わせることができない可能性が高まる。
【００７８】
瞳に屈折異常が起きているユーザは、周囲が明るいと、略平行な光が射出される第１領域１１１ａからの光が射出されない場合であっても、焦点を合わせることのできる可能性が高まる。また、瞳に屈折異常が起きているユーザは、周囲が明るいと、拡散光が射出される第２領域１１２ａからの光の光量が略平行な光が射出される第１領域１１１ａからの光の光量よりも多い場合であっても、焦点を合わせることのできる可能性が高まる。よって、第１表示モードは、ユーザの周囲の環境が明るいと推定される場合に実行されてよい。例えば、コントローラ２７は、６時から１７時などの予め設定された時刻において第１表示モードを実行してよい。このように、ユーザの周囲の環境が明るいとの推定は、例えば時刻によって行われる。朝または昼は、夜に比べてユーザの周囲が明るい可能性が高い。また、コントローラ２７は、照度センサ２４の検出結果が所定値以上である場合に第１表示モードを実行してよい。コントローラ２７が照度センサ２４の検出結果に基づいてユーザの周囲の明るさを判定する場合、昼夜にかかわらず、室内においても周囲環境が明るいと推定することができる。また、人間の瞳径は、明所では暗所に比べて小さくなり、暗所では明所に比べて大きくなるため、コントローラ２７は、カメラ２３によってユーザの瞳径を計測し、計測された瞳経が所定値以下である場合に、第１表示モードを実行してもよい。時刻による明るさの推定、照度センサ２４による明るさの推定、および計測した瞳経による明るさの推定は適宜組合せて実行されてよい。
【００７９】
瞳に屈折異常が起きているユーザは、周囲が暗いと、略平行な光が射出される第１領域１１１ａからの光が射出されない場合、焦点を合わせることができない可能性が高まる。また、瞳に屈折異常が起きているユーザは、周囲が暗いと、拡散光が射出される第２領域１１２ａからの光の光量が略平行な光が射出される第１領域１１１ａからの光の光量よりも多い場合、焦点を合わせることができない可能性が高まる。よって、第２表示モードは、ユーザの周囲が暗いと推定される場合に実行されてよい。例えば、コントローラ２７は、１７時から６時などの予め設定された時刻において第２表示モードを実行してよい。このように、ユーザの周囲の環境が暗いとの推定は、例えば時刻によって行われる。夜は、朝または昼に比べてユーザの周囲が暗い可能性が高い。また、コントローラ２７は、照度センサ２４の検出結果が所定値未満である場合に第１表示モードを実行してよい。コントローラ２７が照度センサ２４の検出結果に基づいてユーザの周囲の明るさを判定する場合、昼夜にかかわらず、室内においても周囲環境が暗いと推定することができる。また、コントローラ２７は、カメラ２３によってユーザの瞳径を計測し、計測された瞳経が所定値以上である場合に、第２表示モードを実行してもよい。時刻による明るさの推定、照度センサ２４による明るさの推定、および計測した瞳経による明るさの推定は適宜組合せて実行されてよい。
【００８０】
上記の一実施形態では、瞳に屈折異常が起きているユーザが明所に比べて画像に焦点を合わせにくい場所である暗所においては、第１モードよりも平行光の割合が大きい第２モードを実行し、瞳に屈折異常が起きているユーザが焦点の合わせやすい画像を表示することができる。また、上記の一実施形態では、拡散光よりも平行光の割合が大きい第２表示モードを実行し、瞳に屈折異常が起きているユーザが焦点の合わせやすい画像を表示することができる。また、上記の一実施形態では、第１領域１１１ａおよび第２領域１１２ａの双方で表示処理を実行することで、瞳に屈折異常が起きているユーザが焦点の合わせやすい画像を表示しつつ、平行光のみの場合よりも視野角の広い画像を表示することができる。また、上記の一実施形態では、第１領域１１１ａおよび第２領域１１２ａの双方で表示処理を実行することで、瞳に屈折異常が起きているユーザが焦点の合わせやすい画像を表示しつつ、平行光のみの場合よりも明るい、または解像度の高い画像を表示することができる。よって、電子機器１に表示される画像の視認性が向上する。
【００８１】
上記の一実施形態では、瞳に屈折異常が起きているユーザが暗所に比べて画像に焦点を合わせやすい場所である明所においては、拡散光のみを射出する第１表示モードを実行し、第２表示モードよりも視野角の広い画像を表示することができる。また、上記の一実施形態では、瞳に屈折異常が起きているユーザが暗所に比べて画像に焦点を合わせやすい場所である明所においては、平行光よりも拡散光の割合が大きい第１表示モードを実行し、第２表示モードよりも視野角の広い画像を表示することができる。また、上記の一実施形態では、第１領域１１１ａおよび第２領域１１２ａの双方で表示処理を実行することで、拡散光のみの場合よりも明るい、または解像度の高い画像を表示することができる。よって、電子機器１に表示される画像の視認性が向上する。
【００８２】
なお、一実施形態において、コントローラ２７は、周囲の明るさが明るくなるほど、すなわち、照度センサ２４が検出する値が大きくなるほど、表示処理を実行している領域の光量を増やしてもよい。このとき、コントローラ２７は、拡散光を射出する第２表示領域の光量を増やす前に、平行光を射出する第１表示領域の光量を増やしてもよい。これにより、平行光は拡散光に比べてユーザの瞳に入射する割合が大きいため、第１領域１１１ａの光量を増やす場合よりも少ない光量の増加によって、ユーザが所望する明るさの画像を表示することができる。また、一実施形態において、コントローラ２７は、周囲の明るさが明るくなるほど、表示処理を実行している領域全体の光量を増やしてもよい。
【００８３】
また、一実施形態において、コントローラ２７は、周囲の明るさが明るくなるほど、すなわち、照度センサ２４が検出する値が大きくなるほど、表示処理を実行する領域を増やしてよい。このとき、コントローラ２７は、拡散光を射出する第２表示領域が表示処理を実行する領域を増やす前に、平行光を射出する第１表示領域が表示処理を実行する領域を増やしてもよい。これにより、平行光は拡散光に比べてユーザの瞳に入射する割合が大きいため、第１領域１１１ａが表示処理を実行する領域を増やす場合よりも少ない表示処理を実行する領域の増加によって、ユーザが所望する明るさの画像を表示することができる。また、一実施形態において、コントローラ２７は、周囲の明るさが明るくなるほど、第１領域１１１ａと第２領域１１２ａとを含む領域全体において表示処理を実行する領域を増やしてもよい。また、一実施形態において、コントローラ２７は、平行光を射出する第１表示領域が表示処理を実行する領域を増やす前に、拡散光を射出する第２表示領域が表示処理を実行する領域を増やしてもよい。
【００８４】
図１３は、一実施形態に係る電子機器１による処理の流れを説明するフローチャートである。
【００８５】
コントローラ２７は、現在の時刻が所定時刻内か否かを判定する（ステップＳ１０１）。コントローラ２７は、現在の時刻が所定時刻内であると判定すると（ステップＳ１０１／Ｙｅｓ）、第１表示モードを実行する（ステップＳ１０２）。コントローラ２７は、現在の時刻が所定時刻内ではないと判定すると（ステップＳ１０１／Ｎｏ）、照度センサ２４の検出結果が所定以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。コントローラ２７は、照度センサ２４の検出結果が所定値以上であると判定すると（ステップＳ１０３／Ｙｅｓ）、第１表示モードを実行する（ステップＳ１０２）。コントローラ２７は、照度センサ２４の検出結果が所定値未満であると判定すると（ステップＳ１０３／Ｎｏ）、第２表示モードを実行する（ステップＳ１０４）。
【００８６】
図１３のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１およびステップＳ１０２は、入れ替えてもよい。また、図１３のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１およびステップＳ１０２の片方または双方が省略されてもよい。ステップＳ１０１およびステップＳ１０２の双方が省略される場合、電子機器１のユーザは、自ら電子機器１を操作することにより第１表示モードまたは第２表示モードに設定してよい。
【００８７】
また、ステップＳ１０１およびステップＳ１０２の双方が省略されなくとも、電子機器１のユーザは、自ら電子機器１を操作することにより第１表示モードまたは第２表示モードに設定可能であってよい。これによれば、例えば、ユーザが老眼鏡や近眼用の眼鏡をかけているなど、第２表示モードで画像を表示させなくとも焦点を合わせることができる場合に、ユーザの意思で第２表示モードから第１表示モードへと電子機器１の設定を変更することができる。なお、ユーザの周囲が明所であったとしても、すなわち第１表示モードが実行されていたとしても、ユーザが老眼鏡や近眼用の眼鏡をかけている場合、ユーザは裸眼の時よりも焦点を合わせやすい状態にある。よって、ユーザ操作によって設定される第１表示モードにおける平行光に対する拡散光の割合は、ユーザ操作によらずに設定される第１表示モードにおける平行光に対する拡散光の割合よりも大きくてよい。この場合、電子機器１は、ユーザ操作によらない第１表示モードと、ユーザ操作によって設定される第１表示モードとを切り替え可能であってよい。これによれば、明所において、ユーザが老眼鏡や近眼用の眼鏡をかけている場合に、ユーザ操作によって第１表示モードの拡散光の割合を大きくすることができる。
【００８８】
上記の一実施形態によれば、マイクロレンズアレイ１２によってディスプレイ１１からの射出光がコリメートされると、ディスプレイ１１からの拡散光がそのままユーザの瞳に入射する場合に比べて目に入る光量が多くなるため、ユーザにとって画像が明るく見える。また、例えば、ユーザがより画像を所望していない場合でも、一実施形態によれば、表示ユニット１０には、マイクロレンズアレイ１２を有さない表示ユニットに比べて少ない電力でマイクロレンズアレイ１２を有さない表示ユニットと同等の明るさの画像を表示することができる。
【００８９】
以上、添付の請求項に係る技術を完全かつ明瞭に開示するために特徴的な実施形態を記載してきた。しかし、添付の請求項は上記実施形態に限定されるべきものではなく、本明細書に示した基礎的事項の範囲内で、当該技術分野の当業者が創作しうる全ての変形例および代替可能な構成を具現化するように構成されるべきである。
【符号の説明】
【００９０】
１  電子機器
１０  表示ユニット
１１  ディスプレイ
１１ａ  光射出面
１２  マイクロレンズアレイ
１３  タッチセンサ
２１  マイク
２２  スピーカ
２３  カメラ
２４  照度センサ
２５  通信部
２６  ストレージ
２７  コントローラ
３０  マイクロレンズ
１１１ａ  第１領域
１１２ａ  第２領域
Ｌ１  第１距離
Ｌ２  第２距離
５０  瞳
５０ａ  レンズ
５０ｂ  網膜
６０  マスク
６０ａ  光射出点
１００  画素
１００ａ  赤色画素
１００ｂ  緑色画素
１００ｃ  青色画素
【図１】
2019095680.tif 000003
【図２】
2019095680.tif 000004
【図３】
2019095680.tif 000005
【図４】
2019095680.tif 000006
【図５】
2019095680.tif 000007
【図６】
2019095680.tif 000008
【図７】
2019095680.tif 000009
【図８】
2019095680.tif 000010
【図９】
2019095680.tif 000011
【図１０】
2019095680.tif 000012
【図１１】
2019095680.tif 000013
【図１２】
2019095680.tif 000014
【図１３】
2019095680.tif 000015