(57)【要約】  複数の光出射点（１２５）を備え、前記複数の光出射点の各々からの光が、ユーザの瞳を含む平面（２０５）上に設定される複数の領域（２０７）によって構成される領域群（２０９）を照射し、前記複数の光出射点の各々は、前記光出射点と前記領域との組み合わせに応じた光を前記領域の各々に入射させ、前記領域は前記ユーザの瞳上に複数設定され、前記領域の大きさは０．６（ｍｍ）よりも小さく、老眼や近視のユーザに対してより良好な表示を提供することが可能になる、表示装置（１０）。
2016072194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光出射点、を備え、
前記複数の光出射点の各々からの光が、ユーザの瞳を含む平面上に設定される複数の領域によって構成される領域群を照射し、
前記複数の光出射点の各々は、前記光出射点と前記領域との組み合わせに応じた光を前記領域の各々に入射させ、
前記領域は前記ユーザの瞳上に複数設定され、前記領域の大きさは０．６（ｍｍ）よりも小さい、
表示装置。
【請求項２】
前記複数の光出射点の各々は、前記複数の光出射点によって構成される表示面とは異なる仮想の表示面上の像からの光が前記ユーザの網膜上に結像するように、前記光出射点と前記領域との組み合わせに応じた光を前記領域の各々に入射させる、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記仮想の表示面は、前記複数の光出射点によって構成される表示面よりも前記ユーザから遠方に位置する、
請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記領域の各々に対する前記光の照射状態は、前記ユーザの最大瞳径よりも大きい単位で周期的に繰り返される、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記領域群の繰り返し周期は、前記ユーザの瞳孔間距離よりも大きい、
請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記領域群の繰り返し周期を整数倍した値は、前記ユーザの瞳孔間距離と略等しい、
請求項４に記載の表示装置。
【請求項７】
複数の画素が配列された画素アレイと、前記画素アレイの表示面上に設けられるマイクロレンズアレイと、を備え、
前記複数の画素からの光が前記マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズの各々から出射されることにより、前記マイクロレンズの各々が前記光出射点の各々を構成し、
前記マイクロレンズアレイにおける前記マイクロレンズのピッチは、前記画素アレイの画素のピッチよりも大きい、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記画素アレイの画素の各々に対応する複数の開口部を有する第１の遮蔽板が、前記画素アレイの表示面上に設けられることにより、前記開口部の各々によって前記画素の各々のサイズが縮小される、
請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記画素アレイは透過型の画素アレイであり、
前記画素アレイの画素の各々に対応する複数の開口部を有する第１の遮蔽板が、前記画素アレイの光源側に設けられることにより、前記開口部の各々によって前記画素の各々のサイズが縮小される、
請求項７に記載の表示装置。
【請求項１０】
複数の画素が配列された画素アレイと、前記画素アレイの表示面上に設けられ複数の開口部を有する第２の遮蔽板と、を備え、
前記複数の画素からの光が前記第２の遮蔽板の前記開口部の各々から出射されることにより、前記開口部の各々が前記光出射点の各々を構成し、
前記第２の遮蔽板における前記開口部のピッチは、前記画素アレイの画素のピッチよりも大きい、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１１】
複数の画素が配列された透過型の画素アレイと、前記画素アレイの光源側に設けられ複数の開口部を有する第２の遮蔽板と、を備え、
前記第２の遮蔽板の前記開口部からの光が前記複数の画素の各々から出射されることにより、前記開口部の各々が前記光出射点の各々を構成し、
前記第２の遮蔽板における前記開口部のピッチは、前記画素アレイの画素のピッチよりも大きい、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１２】
印刷によって実現される複数の画素が配列された画素アレイと、前記画素アレイの表示面上に設けられるマイクロレンズアレイと、を備え、
前記複数の画素からの光が前記マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズの各々から出射されることにより、前記マイクロレンズの各々が前記光出射点の各々を構成し、
前記マイクロレンズアレイにおける前記マイクロレンズのピッチは、前記画素アレイの画素のピッチよりも大きい、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記領域の各々に対する前記光の照射状態は、前記ユーザの最大瞳径よりも大きい単位で周期的に繰り返され、
前記ユーザの瞳の位置に応じて、前記ユーザの瞳が、前記光の照射状態の繰り返しの境界上に位置しないように、前記複数の光出射点の各々から前記領域の各々に入射される光の照射状態が制御される、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１４】
複数の光出射点の各々からの光が、ユーザの瞳を含む平面上に設定される複数の領域によって構成される領域群に照射するとともに、前記光出射点と前記領域との組み合わせに応じた光が、前記複数の光出射点の各々から前記領域の各々に入射することを含み、
前記領域は前記ユーザの瞳上に複数設定され、前記領域の大きさは０．６（ｍｍ）よりも小さい、
表示制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、表示装置及び表示制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置にとって、画面に表示する情報量を増加させることは重要な使命の一つである。そこで、近年、例えば４Ｋテレビ等のより高解像度で表示を行うことが可能な表示装置が開発されている。特に、モバイル機器のような、比較的表示画面のサイズが小さい機器においては、小さい画面により多くの情報を表示するために、より高精細な表示が求められている。【０００３】
しかしながら、表示装置には、表示する情報量を増加させることとともに、高い視認性も求められる。より高精細な表示を行ったとしても、どの程度の解像度まで表示を判別できるかは、観察者（ユーザ）の視力による。特に、高齢のユーザにとっては、加齢に伴う老眼視により、高解像度の表示をより視認しづらいことが想定される。【０００４】
一般的に、老眼視に対する対策としては、老眼鏡等の光学補償器具を用いることが行われている。しかしながら、老眼鏡を装着している間は遠方視力の低下を招くため、状況に応じて着脱の必要が生じる。また、着脱が必要となることに応じて、眼鏡ケース等の老眼鏡を保管するための道具を携帯する必要がある。例えばモバイル機器を使用している老眼視のユーザにとっては、当該モバイル機器と同等又はそれ以上の体積の道具を持ち歩く必要が生じるため、モバイル機器の利点である携帯性が損なわれ、煩わしさを感じるユーザが多い。更に、老眼鏡の着用自体に抵抗を感じるユーザも多い。【０００５】
そこで、表示装置、特にモバイル機器に搭載されるような比較的小型の表示画面を有する表示装置においては、老眼鏡のような付加的な器具を用いることなく、表示装置自身により、ユーザの視認性を向上させる技術が望まれている。例えば、特許文献１には、複数のレンズと複数の光出射点（画素）群とを備えた表示装置において、複数のレンズのそれぞれが各画素群の像を重ねて投影するように配置されており、レンズにより投影され重なった画素群の中の画素の重なりをユーザの瞳に入射させることにより複数のレンズによる投影像をユーザの網膜上に結像させる技術が開示されている。特許文献１に記載の技術では、画素からの光の瞳上での投影サイズが瞳径よりも小さくなるように調整されることにより、網膜上に焦点深度の深い像が形成されることとなり、老眼視のユーザであっても焦点の合った像を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１９１５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、原理的に、レンズにより投影され重なった画素群の中の画素の重なりに対応する光束が２本以上瞳に入射した際には、網膜上の像にぼけが生じてしまう。従って、特許文献１に記載の技術では、瞳上での画素の重なりに対応する光束（すなわち画素からの光の瞳上での投影像）の間隔を、瞳径よりも大きくし、同時に複数の光束が入射しないように調整されている。【０００８】
ただし、当該構成では、レンズに対する瞳の位置が移動した際に、瞳に光束が入射しない瞬間が存在することとなる。瞳に光束が入射しない間は、ユーザによって像が視認されず、ユーザにとっては、黒い枠のような視認不可な領域が観察されることとなる。当該視認不可な領域は、瞳が瞳径程度移動する度に周期的に発生するため、ユーザにとって快適な表示が提供されているとは言い難い状態であった。【０００９】
そこで、本開示では、ユーザに対してより良好な表示を提供することが可能な、新規かつ改良された表示装置及び表示制御方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示によれば、複数の光出射点、を備え、前記複数の光出射点の各々からの光が、ユーザの瞳を含む平面上に設定される複数の領域によって構成される領域群を照射し、前記複数の光出射点の各々は、前記光出射点と前記領域との組み合わせに応じた光を前記領域の各々に入射させ、前記領域は前記ユーザの瞳上に複数設定され、前記領域の大きさは０．６（ｍｍ）よりも小さい、表示装置が提供される。【００１１】
また、本開示によれば、複数の光出射点の各々からの光が、ユーザの瞳を含む平面上に設定される複数の領域によって構成される領域群に照射するとともに、前記光出射点と前記領域との組み合わせに応じた光が、前記複数の光出射点の各々から前記領域の各々に入射することを含み、前記領域は前記ユーザの瞳上に複数設定され、前記領域の大きさは０．６（ｍｍ）よりも小さい、表示制御方法が提供される。【００１２】
本開示によれば、０．６（ｍｍ）よりも小さいサイズの複数の領域が、ユーザの瞳を含む平面内に、当該ユーザの瞳上に当該領域が複数存在するように設定され、当該領域の各々に対する光の照射状態が制御される。瞳上の複数の当該領域の各々に対する光の照射状態が制御されることにより、例えばユーザから所定の距離に存在する虚像を当該ユーザに対して表示するといった、ユーザの視力を補償する表示を行うことができる。また、当該構成によれば、瞳上の複数の領域のそれぞれに対して適宜制御された光束が入射するため、ユーザの視点が移動した場合であっても、特許文献１に記載の技術のような視認不可な領域が発生しない。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本開示によれば、ユーザに対してより良好な表示を提供することが可能になる。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、又は本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】限界解像度と、視力及び観視距離との関係を示すグラフ図である。
【図２】正眼視のユーザの限界解像度と、年齢及び観視距離との関係の一例を示すグラフ図である。
【図３】近視のユーザの限界解像度と、年齢及び観視距離との関係の一例を示すグラフ図である。
【図４】２次元の画像情報に対して深さ情報を付与する概念について説明するための説明図である。
【図５】光線再生型表示装置の一構成例を示す図である。
【図６】一般的な２次元画像を表示する表示装置の一構成例を示す図である。
【図７】一般的な２次元表示装置においてユーザの焦点が表示面に合っている状態を示す概略図である。
【図８】一般的な２次元表示装置においてユーザの焦点が表示面に合っていない状態を示す概略図である。
【図９】光線再生型表示装置における虚像面とユーザの網膜上の結像面との関係を示す概略図である。
【図１０】本実施形態に係る表示装置の一構成例を示す図である。
【図１１】通常モードにおける、マイクロレンズから出射される光線について説明するための図である。
【図１２】通常モードにおける、画素アレイの具体的な表示例を示す図である。
【図１３】通常モードにおける、虚像面とマイクロレンズアレイの表示面との位置関係を示す図である。
【図１４】視力補償モードにおける、マイクロレンズから出射される光線について説明するための図である。
【図１５】視力補償モードにおける、画素アレイの具体的な表示例を示す図である。
【図１６】視力補償モードにおける、虚像面とマイクロレンズアレイの表示面との位置関係を示す図である。
【図１７】ユーザの瞳の瞳径とサンプリング領域の大きさとの関係性を示す図である。
【図１８】繰り返し周期λが数式（３）を満たしている場合における、λとＰＤとの関係を示す図である。
【図１９】繰り返し周期λが数式（４）を満たしている場合における、λとＰＤとの関係を示す図である。
【図２０】繰り返し周期λとＰＤとの関係性が、連続表示領域の大きさに与える影響を示す図である。
【図２１】本実施形態に係る表示制御方法の処理手順の一例を示すフロー図である。
【図２２】本実施形態に係る表示装置がウェアラブルデバイスに適用される場合の一構成例を示す図である。
【図２３】本実施形態に係る表示装置が他のモバイル機器に適用される場合の一構成例を示す図である。
【図２４】一般的な電子ルーペ機器の一例を示す図である。
【図２５】矩形の開口部（アパーチャ）を有する第１の遮蔽板による画素サイズｄｐの縮小の様子を示す概略図である。
【図２６】円形の開口部（アパーチャ）を有する第１の遮蔽板による画素サイズｄｐの縮小の様子を示す概略図である。
【図２７】第１の遮蔽板が、バックライトと液晶層との間に設けられる一構成例を示す図である。
【図２８】瞳の位置検出による照射状態の動的制御を行う変形例に係る表示装置の一構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本開示に想到した背景
２．本実施形態の基本原理
３．本実施形態に係る表示装置について
３−１．装置構成
３−２．駆動例
３−２−１．通常モード
３−２−２．視力補償モード
３−３．詳細設計
３−３−１．サンプリング領域
３−３−２．サンプリング領域の照射状態の繰り返し周期
４．表示制御方法
５．適用例
５−１．ウェアラブルデバイスへの適用
５−２．他のモバイル機器への適用
５−３．電子ルーペ機器への適用
６．変形例
６−１．アパーチャによる画素サイズの縮小
６−２．マイクロレンズ以外の光出射点の構成例
６−３．瞳の位置検出による照射状態の動的制御
６−４．画素アレイが印刷物によって実現される変形例
７．補足
【００１７】
（１．本開示に想到した背景）
まず、本開示の好適な一実施形態について説明するに先立ち、本発明者らが本開示に想到した背景について説明する。
【００１８】
上述したように、近年、より高解像度で表示を行うことが可能な表示装置が開発されている。特に、モバイル機器のような、比較的表示画面のサイズが小さい機器においては、小さい画面により多くの情報を表示するために、より高精細な表示が求められている。
【００１９】
しかしながら、ユーザによって判別可能な解像度は、当該ユーザの視力に依存する。従って、ユーザの視力の限界を超えた解像度を追及したとしても、それは当該ユーザに対して必ずしも利益を及ぼすものとは限らない。
【００２０】
図１に、ユーザによって判別可能な解像度（限界解像度）と、視力及び観視距離（表示装置の表示面とユーザの瞳との距離）との関係を示す。図１は、限界解像度と、視力及び観視距離との関係を示すグラフ図である。図１では、横軸に観視距離（ｍｍ）を取り、縦軸に限界解像度（ｐｐｉ：ｐｉｘｅｌ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）を取り、両者の関係性をプロットしている。また、視力をパラメータとして取り、視力が１．０である場合と、視力が０．５である場合について、観視距離と限界解像度との関係をプロットしている。
【００２１】
図１を参照すると、観視距離が長くなるほど、すなわち、表示面と瞳との距離が離れるほど、限界解像度は低下していることが分かる。また、視力が低いほど、限界解像度は低下していることが分かる。
【００２２】
ここで、一般に流通しているある製品Ｘの解像度は、約３２０（ｐｐｉ）である（図中に破線で示す）。図１から、当該製品Ｘの解像度は、視力が１．０のユーザによる、観視距離１（ｆｏｏｔ）（＝３０４．８（ｍｍ））での限界解像度よりも僅かに大きくなるように設定されていることが分かる。つまり、製品Ｘにおいては、１（ｆｏｏｔ）の距離から表示面を見ている視力１．０のユーザにとっては、画素を認識出来ないようにするという意味において、その解像度が有益に機能することになる。
【００２３】
一方、当然、ユーザによって視力は異なる。遠距離において視力が低下する近視のユーザもいれば、加齢により近距離において視力が低下する老眼視のユーザも存在する。限界解像度と表示面の解像度との関係について検討する際には、このようなユーザの視力の観視距離による変化も考慮する必要がある。図１に示す例であれば、視力が０．５であるユーザの観視距離１（ｆｏｏｔ）での限界解像度は約１５０（ｐｐｉ）程度であり、当該ユーザにとっては、同じ観視距離１（ｆｏｏｔ）の場合であっても、製品Ｘの解像度の半分程度しか判別できないこととなる。
【００２４】
図２及び図３を参照して、老眼視のユーザについて考察する。図２に、遠距離視力が１．０である正眼視のユーザの限界解像度と、年齢及び観視距離との関係を概算した例を示す。図２は、遠距離視力が１．０である正眼視のユーザの限界解像度と、年齢及び観視距離との関係を概算した例を示すグラフ図である。図２では、横軸に観視距離（ｍｍ）を取り、縦軸に一般的な正眼視のユーザの限界解像度（ｐｐｉ）を取り、両者の関係性をプロットしている。また、年齢をパラメータとして取り、年齢が９才、４０才、５０才、６０才、７０才である場合について、観視距離と限界解像度との関係をプロットしている。
【００２５】
また、図３に、遠距離視に対して−１．０（ｄｉｏｐｔｅｒ）のレンズが適切である程度の、標準的な近視を持ったユーザの限界解像度と、年齢及び観視距離との関係を概算した例を示す。図３は、近視のユーザの限界解像度と、年齢及び観視距離との関係を概算した例を示すグラフ図である。図３では、横軸に観視距離（ｍｍ）を取り、縦軸に一般的な近視のユーザの限界解像度（ｐｐｉ）を取り、両者の関係性をプロットしている。また、年齢をパラメータとして取り、年齢が９才、４０才、５０才、６０才、７０才である場合について、観視距離と限界解像度との関係をプロットしている。
【００２６】
図２及び図３を参照すると、正眼視のユーザ、近視のユーザともに、加齢とともに限界解像度は低下していることが分かる。これは、加齢に伴い進行する老眼視に起因するものである。なお、図２及び図３では、図１にも示した製品Ｘの解像度とともに、他の製品Ｙの解像度も併せて図示している。製品Ｙの解像度は、約１８０（ｐｐｉ）である（図中に製品Ｘとは異なる種類の破線で示す）。
【００２７】
図２からは、正眼視の４０才以上のユーザにとっては、製品Ｘの解像度はほぼ判別できないことが分かる。また、図３を参照すると、近視のユーザでは、正眼視のユーザに比べて、加齢に伴う限界解像度の低下は緩やかであるものの、５０才以上のユーザにとっては、製品Ｘの解像度はほぼ判別できないことが分かる。
【００２８】
ここで、図２及び図３を参照すると、例えば４０才のユーザでは、観視距離が約２５０（ｍｍ）近傍である場合には、その限界解像度が製品Ｘの解像度を超えており、製品Ｘの解像度を判別できる可能性がある。しかしながら、限界解像度が製品Ｘの解像度を超えている観視距離の範囲は極限られている。観視距離がそれよりも近くなると老眼視のために限界解像度が低下し、観視距離がそれよりも遠くなると表示面までの距離に伴う視力の限界のために限界解像度が低下する。ユーザが、常に観視距離を当該範囲に保った状態で表示面を視認することは快適な使用という意味では望ましくない。
【００２９】
このように、例えば４０才以上の老眼視のユーザにとっては、約３００（ｐｐｉ）以上の高解像度化は、ユーザに与える利益という観点からは、必ずしも意味があるものであるとは言い難い。しかしながら、近年、ユーザが扱う情報量は増加しているにもかかわらず、モバイル機器のようにユーザが扱う機器は小型化する傾向にある。従って、例えばスマートフォンやウェアラブルデバイス等のモバイル機器においては、表示画面における情報の高密度化は避けがたい要求である。
【００３０】
ユーザの視認性を向上させるための方法として、表示画面の文字サイズを大きくする等、表示画面における情報を低密度化することが考えられるが、当該方法は、上述した情報の高密度化の要求とは逆行するものである。また、表示画面における情報を低密度化すると、一画面でユーザに与えられる情報量が低下し、ユーザの使いやすさも低下する。あるいは、表示画面自体を大型化することにより、一画面での情報量を増加させることも考えられるが、その場合にはモバイル機器の利点である携帯性が低下する。
【００３１】
以上説明したように、高齢者を含む全てのユーザに対してより情報密度量の大きい高解像度の表示画面を提供したいという要求がある一方で、ユーザによって判別可能な解像度にはユーザの視力に起因する限界が存在していた。
【００３２】
ここで、上述したように、一般的に、老眼視に対する対策としては、老眼鏡等の光学補償器具が広く用いられている。しかしながら、老眼鏡は、観察対象物までの距離に応じて着脱の必要が生じ、また、それに応じて、眼鏡ケース等の老眼鏡を保管するための道具を携帯する必要がある。モバイル機器を使用しているユーザにとっては、当該モバイル機器と同等又はそれ以上の体積の道具を持ち歩く必要が生じるため、煩わしさを感じるユーザが多い。更に、老眼鏡の着用自体に抵抗を感じるユーザも多い。
【００３３】
上記事情に鑑みれば、老眼鏡等の付加的な器具を用いずに、高解像度の表示を判別可能な良好な視認性をユーザに対して提供可能な技術が望まれていた。本発明者らは、老眼鏡等の付加的な器具を用いずに、表示装置の構成を工夫することにより、ユーザに対して良好な視認性を提供可能な技術について鋭意検討した結果、以下に示す本開示の一実施形態に想到した。
【００３４】
以下、本発明者らが想到した、本開示の好適な一実施形態について説明する。
【００３５】
（２．本実施形態の基本原理）
まず、具体的な装置構成について説明するに先立ち、図４を参照して、本実施形態の基本原理について説明する。図４は、２次元の画像情報に対して深さ情報を付与する概念について説明するための説明図である。
【００３６】
図４の右図に示すように、一般的な表示装置においては、その表示面に画像情報が２次元の画像として表示される。２次元の画像情報は、深さ情報を持たない画像情報であると言える。
【００３７】
ここで、被写体を撮影する際に、通常の撮影装置のように各方向から入射する光の強度についての情報を収得するのではなく、その空間内の光線の位置と方向の両方についての情報を取得することにより、演算により様々な焦点位置での画像を得ることができる撮影技術として、照射野撮影と呼ばれる技術が存在する。この技術は、その空間内の光線状態（Ｌｉｇｈｔ  Ｆｉｅｌｄ）に基づいて、演算によりカメラ内の結像状態を模擬する処理を行うことにより可能となるものである。
【００３８】
その一方で、光線状態（Ｌｉｇｈｔ  Ｆｉｅｌｄ）の情報を実空間で再生する技術として、光線再生技術という技術も知られている。図４に示す例では、まず、位置Ｘに表示面が存在する場合の光線状態を演算によって求め、これを光線再生技術によって再生することにより、実在の表示面は位置Ｏに存在するものの、あたかも当該位置Ｏとは異なる位置Ｘに表示面が存在するかのような光線状態を再現することが可能となる（図中、中央の図を参照）。当該光線状態の情報（光線情報）は、２次元の画像情報に対して、その仮想的な表示面の深さ方向の位置についての情報が付与された、３次元の画像情報とも言える。
【００３９】
光線情報に従って、あたかも位置Ｘに表示面が存在するかのような光線状態を再現し、ユーザの瞳に対して当該光線状態に基づく照射状態で光を照射することにより、ユーザは、位置Ｘに存在する仮想の表示面上の像（すなわち虚像）を視認することになる。位置Ｘを、例えば老眼視のユーザにとって焦点の合う位置に調整すれば、当該ユーザに対して焦点の合った画像を提供することが可能となる。
【００４０】
このような、光線情報に基づいて所定の光線状態を再現する光線再生のための表示装置として、いくつかの光線再生型表示装置が知られている。光線再生型表示装置は、各画素からの光を出射方向に応じて制御可能に構成されており、例えば、ユーザの左右の目に両眼視差を考慮した画像がそれぞれ認識されるように光を出射することにより、３Ｄ画像を提供する、裸眼３Ｄ表示装置として広く用いられている。
【００４１】
光線再生型表示装置の一構成例を図５に示す。図５は、光線再生型表示装置の一構成例を示す図である。また、比較のため、一般的な２次元画像を表示する表示装置の一構成例を図６に示す。図６は、一般的な２次元画像を表示する表示装置の一構成例を示す図である。
【００４２】
図６を参照すると、一般的な表示装置８０の表示面は、複数の画素８１１が２次元状に配列された画素アレイ８１０によって構成される。図６では、便宜的に、画素８１１が１列に並んでいるかのように画素アレイ８１０が図示されているが、実際には、紙面奥行き方向にも画素８１１が配列されている。各画素８１１からの光は出射方向によりその光量が制御されておらず、どの方向にも同様に制御された光量が出射される。図４の右側の図を参照して説明した２次元の画像は、例えば図６に示す画素アレイ８１０の表示面８１５上に表示される２次元画像のことを指している。以下、光線再生型表示装置と区別するために、図６に代表されるような２次元画像（すなわち深さ情報を持たない画像情報）を表示する表示装置８０のことを、２次元表示装置８０とも呼称する。
【００４３】
一方、図５を参照すると、光線再生型表示装置１５は、複数の画素１１１が２次元状に配列された画素アレイ１１０と、当該画素アレイ１１０の表示面１１５上に設けられるマイクロレンズアレイ１２０と、から構成される。図５では、便宜的に、画素１１１が１列に並んでいるかのように画素アレイ１１０が図示されているが、実際には、紙面奥行き方向にも画素１１１が配列されている。同様に、マイクロレンズアレイ１２０においても、実際には、紙面奥行き方向にもマイクロレンズ１２１が配列されている。各画素１１１からの光は、マイクロレンズ１２１を介して出射されるため、光線再生型表示装置１５では、マイクロレンズアレイ１２０のレンズ面１２５が見掛け上の表示面１２５となる。
【００４４】
マイクロレンズアレイ１２０におけるマイクロレンズ１２１のピッチは、画素アレイ１１０における画素１１１のピッチよりも大きくなるように構成されている。つまり、１つのマイクロレンズ１２１の直下には複数の画素１１１が存在する。従って、複数の画素１１１からの光が１つのマイクロレンズ１２１に入射し、それぞれ指向性を持って出射されることとなる。よって、各画素１１１の駆動を適宜制御することにより、各マイクロレンズ１２１から出射される光の方向、波長、強度等を調整することが可能となる。
【００４５】
このように、光線再生型表示装置１５では、各マイクロレンズ１２１が光出射点を構成し、各光出射点からの出射光は、各マイクロレンズ１２１の直下に設けられる複数の画素１１１によって制御される。光線情報に基づいて各画素１１１が駆動されることにより、各光出射点から出射される光が制御され、所望の光線状態が実現される。
【００４６】
具体的には、例えば図４に示す例であれば、光線情報には、所定の観察位置から、位置Ｏに存在する実在の表示面（図５に示すマイクロレンズアレイ１２０の表示面１２５に対応）を見たときに、位置Ｏとは異なる位置Ｘに存在する仮想の表示面上の像（すなわち虚像）が観察されるための、各マイクロレンズ１２１における光の出射状態（各出射光の方向、波長、強度等）についての情報が含まれる。光線情報に基づいて各画素１１１が駆動されて各マイクロレンズ１２１から出射状態が制御された光が出射されることにより、観察位置に存在するユーザにとって位置Ｘに虚像が観察されるような光が、当該ユーザの瞳に対して照射されることとなる。光線情報に基づいて光の出射状態が制御されることは、ユーザの瞳に対する光の照射状態が制御されることであるとも言える。
【００４７】
以上説明した内容を、図７〜図９を参照して、ユーザの網膜上の結像の様子を含めて、より詳細に説明する。図７は、一般的な２次元表示装置８０においてユーザの焦点が表示面に合っている状態を示す概略図である。図８は、一般的な２次元表示装置８０においてユーザの焦点が表示面に合っていない状態を示す概略図である。図９は、光線再生型表示装置１５における虚像面とユーザの網膜上の結像面との関係を示す概略図である。図７〜図９では、一般的な２次元表示装置８０の画素アレイ８１０及びその表示面８１５、又は、光線再生型表示装置１５のマイクロレンズアレイ１２０及びその表示面１２５と、ユーザの目のレンズ２０１（水晶体２０１）及び網膜２０３を概略的に図示している。
【００４８】
図７を参照すると、表示面８１５に画像１６０が表示されている様子が概略的に図示されている。一般的な２次元表示装置８０においてユーザの焦点が表示面８１５に合っている状態では、画素アレイ８１０の各画素８１１からの光が、ユーザの目のレンズ２０１を通過して、網膜２０３上に結像する（すなわち、網膜２０３上に結像面２０４が存在する）。図中で異なる線種で描いている矢印は、各画素８１１から出射された異なる波長の光、すなわち異なる色の光を示している。
【００４９】
図８では、図７に示す状態よりも、表示面８１５がユーザのより近くに存在し、ユーザの焦点が表示面８１５に合っていない状態を表している。図８を参照すると、画素アレイ８１０の各画素８１１からの光は、ユーザの網膜２０３上には結像せず、結像面２０４は網膜２０３よりも奥に存在する。この場合、ユーザにとっては、焦点の合っていないぼけた画像が認識されることになる。図８は、老眼視を有しているユーザが、近くに存在する表示面を見ようとして、ぼけた画像が見えてしまっている状態を示している。
【００５０】
図９は、光線再生型表示装置１５が、虚像面１５０上の画像１６０をユーザに対して虚像として表示するように駆動された場合における光線状態の様子を図示している。図９では、図８に示す表示面８１５と同様に、表示面１２５がユーザの比較的近くに存在している。虚像面１５０は、実在の表示面１２５よりも遠方に位置する仮想の表示面として設定される。
【００５１】
ここで、上述したように、光線再生型表示装置１５では、各マイクロレンズ１２１（すなわち各光出射点１２１）は、一意の光を等方的に出射するのではなく、互いに異なる光強度や波長の光を互いに異なる方向に出射するように、その光の出射状態が制御され得る。例えば、各マイクロレンズ１２１から出射される光は、虚像面１５０上の画像１６０からの光を再生するように制御される。より具体的には、例えば、虚像面１５０上に仮想的な画素１５１（１５１ａ、１５１ｂ）を想定すると、虚像面１５０上に画像１６０を表示するために、ある仮想的な画素１５１ａからは第１の波長の光が出射され、他の仮想的な画素１５１ｂからは第２の波長の光が出射されていると考えることができる。これに応じて、マイクロレンズ１２１ａは、画素１５１ａからの光に対応する方向に第１の波長の光を出射し、画素１５１ｂからの光に対応する方向に第２の波長の光を出射するように、その光の出射状態が制御される。なお、図示は省略しているが、実際には、図５に示すように、マイクロレンズアレイ１２０の背面側（図９では紙面右側）に画素アレイが設けられており、当該画素アレイの各画素の駆動が制御されることにより、マイクロレンズ１２１ａからの光の出射状態が制御される。
【００５２】
ここで、虚像面１５０の網膜２０３からの距離は、ユーザにとって焦点の合う位置、例えば図７に示す表示面８１５の位置に設定される。このような位置に存在する虚像面１５０上の画像１６０からの光を再生するように光線再生型表示装置１５が駆動されることにより、実在の表示面１２５からの光の結像面２０４は網膜２０３よりも奥側に位置するものの、虚像面１５０上の画像１６０は網膜２０３上に結像されることとなる。従って、老眼視を有するユーザにおいて、当該ユーザと表示面１２５との距離が近い場合であっても、当該ユーザは遠方視と同様な良好な画像１６０を見ることができるのである。
【００５３】
以上、本実施形態の基本原理について説明した。以上説明したように、本実施形態では、光線再生型表示装置を用いることにより、老眼視のユーザにとって焦点の合う位置に設定される虚像面１５０上の画像１６０からの光を再現し、当該光を当該ユーザに対して出射する。これにより、ユーザは、焦点の合った、虚像面１５０上の画像１６０を観察することができる。従って、例えば画像１６０が、実際の表示面１２５での観視距離ではユーザの限界解像度を超えるような高解像度の画像であった場合であっても、老眼鏡等の付加的な光学補償器具を用いることなく、焦点の合った画像がユーザに提供され、精細な画像１６０の観察を行うことができる。よって、上記（１．本開示に想到した背景）で説明したような、比較的小型の表示画面における情報の高密度化が進んだ場合であっても、ユーザの視力が補われることにより、当該ユーザは高密度の情報が表示された画像を良好に観察することができる。また、本実施形態によれば、上述したように、老眼鏡等の光学補償器具を用いることなく、視力を補償した表示を行うことができるため、老眼鏡そのものや当該老眼鏡を保管する眼鏡ケースといった、付加的な携帯品を持ち歩く必要がなくなり、ユーザの負担が軽減する。
【００５４】
なお、以上の説明では、老眼視のユーザに対する視力補償を行うために、図９に示すように、実在の表示面１２５よりも遠方に虚像面１５０が設定される場合について説明したが、本実施形態はかかる例に限定されない。例えば、実在の表示面１２５よりも近方に虚像面１５０が設定されてもよい。この場合には、虚像面１５０は、例えば近視のユーザによって焦点の合う位置に設定される。これにより、近視のユーザが、眼鏡やコンタクトレンズ等の光学補償器具を用いることなく、焦点の合った画像１６０を観察することが可能となる。また、老眼視のユーザに対する視力補償を行う場合と、近視のユーザに対する視力補償を行う場合とでの表示の切り替えは、各画素に表示するデータの変更のみで自在に実現可能であり、ハードウェア機構の変更を伴う必要がない。
【００５５】
（３．本実施形態に係る表示装置について）
以上説明した基本原理に基づく動作を実現可能な、本実施形態に係る表示装置の詳細な構成について説明する。
【００５６】
（３−１．装置構成）
図１０を参照して、本実施形態に係る表示装置の構成について説明する。図１０は、本実施形態に係る表示装置の一構成例を示す図である。
【００５７】
図１０を参照すると、本実施形態に係る表示装置１０は、複数の画素１１１が２次元状に配列された画素アレイ１１０と、画素アレイ１１０の表示面１１５上に設けられるマイクロレンズアレイ１２０と、画素アレイ１１０の各画素１１１の駆動を制御する制御部１３０と、から構成される。ここで、図１０に示す画素アレイ１１０及びマイクロレンズアレイ１２０は、図５に示すこれらの部材と同様のものである。また、制御部１３０は、光線情報に基づいて、所定の光線状態を再現するように各画素１１１を駆動させる。このように、表示装置１０は、光線再生表示装置として構成され得る。
【００５８】
図５を参照して説明した光線再生型表示装置１５と同様に、マイクロレンズアレイ１２０におけるマイクロレンズ１２１のピッチは、画素アレイ１１０における画素１１１のピッチよりも大きくなるように構成されており、複数の画素１１１からの光が１つのマイクロレンズ１２１に入射し、それぞれ指向性を持って出射される。このように、表示装置１０では各マイクロレンズ１２１によって光出射点が構成される。マイクロレンズ１２１が一般的な２次元表示装置における画素に対応しており、表示装置１０では、マイクロレンズアレイ１２０のレンズ面１２５が見掛け上の表示面１２５となる。
【００５９】
画素アレイ１１０は、例えば画素ピッチが約１０（μｍ）である液晶表示装置の液晶層（液晶パネル）によって構成されてよい。図示は省略するが、画素アレイ１１０には、画素アレイ１１０の各画素を駆動するための駆動素子や光源（バックライト）等、一般的な液晶表示装置において画素に対して設けられる各種の構成が接続されていてよい。ただし、本実施形態はかかる例に限定されず、画素アレイ１１０としては、有機ＥＬ表示装置等、他の表示装置が用いられてもよい。また、その画素ピッチも上記の例に限定されず、実現したい解像度等を考慮して適宜設計されてよい。
【００６０】
マイクロレンズアレイ１２０は、例えば焦点距離が３．５（ｍｍ）である凸レンズを、ピッチ０．１５（ｍｍ）で２次元に格子状に配列することにより構成される。マイクロレンズアレイ１２０は、画素アレイ１１０全体を概ね覆うように設けられる。画素アレイ１１０とマイクロレンズアレイ１２０とは、画素アレイ１１０の表示面１１５上の像が、ユーザの瞳を含み表示面１１５（又は表示面１２５）と略平行な平面上に概ね結像するような位置に構成されている。表示面１１５上の画像の結像位置は、一般的にユーザが表示面１１５を観察する際に想定される観察位置として、予め設定され得る。ただし、マイクロレンズアレイ１２０におけるマイクロレンズ１２１の焦点距離やそのピッチは上記の例に限定されず、他の部材との配置関係や、表示面１１５上の画像の結像位置（すなわち想定されるユーザの観察位置）等により適宜設計されてよい。
【００６１】
制御部１３０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサによって構成され、所定のプログラムに従って動作することにより、画素アレイ１１０の各画素１１１の駆動を制御する。制御部１３０は、その機能として、光線情報生成部１３１と、画素駆動部１３２と、を有する。
【００６２】
光線情報生成部１３１は、領域情報、虚像位置情報及び画像情報に基づいて、光線情報を生成する。ここで、領域情報とは、ユーザの瞳を含みマイクロレンズアレイ１２０の表示面１２５と略平行な平面上に設定される、ユーザの瞳径よりも小さい複数の領域からなる領域群についての情報である。領域情報は、当該領域が設定された平面と表示面１２５との距離についての情報、及び当該領域のサイズ等についての情報を含む。
【００６３】
図１０では、ユーザの瞳を含む平面２０５、当該平面２０５上に設定される複数の領域２０７、及び領域群２０９を簡易的に図示している。領域２０７は、ユーザの瞳内に複数存在するように設定される。領域群２０９は、平面２０５上において、各マイクロレンズ１２１からの出射光が届き得る範囲に設定される。換言すれば、マイクロレンズアレイ１２０は、１つのマイクロレンズ１２１から出射される光が、領域群２０９を照射するように構成される。
【００６４】
ここで、本実施形態では、各マイクロレンズ１２１から出射される光は、当該マイクロレンズ１２１と領域２０７との組み合わせに応じて、その波長や強度等が調整される。つまり、領域２０７ごとに、当該領域２０７に入射する光の照射状態が制御される。領域２０７は、瞳上において１つの画素１１１からの光が投影されるサイズ（画素１１１からの光の瞳上での投影サイズ）に対応しており、領域２０７の間隔は、光をユーザの瞳に入射させる際のサンプリング間隔を示すものであると言える。以下の説明では、領域２０７のことを、サンプリング領域２０７とも呼称する。また、領域群２０９のことをサンプリング領域群２０９とも呼称する。
【００６５】
虚像位置情報は、虚像を生成する位置（虚像生成位置）についての情報である。虚像生成位置とは、図９に示す虚像面１５０の位置のことである。虚像位置情報は、表示面１２５から、虚像生成位置までの距離についての情報を含む。また、画像情報は、ユーザに対して提示される２次元の画像情報である。
【００６６】
光線情報生成部１３１は、領域情報、虚像位置情報及び画像情報に基づいて、画像情報に基づく画像が、虚像位置情報に基づく虚像生成位置に表示された際の、当該画像からの光が、領域情報に基づく各サンプリング領域２０７に入射するための、光線状態を表す光線情報を生成する。光線情報は、当該光線状態を再現するための、各マイクロレンズ１２１における光の出射状態についての情報、及び当該光の各サンプリング領域２０７に対する照射状態についての情報を含む。光線情報生成部１３１によって行われる処理は、上記（２．本実施形態の基本原理）で図４を参照して説明した、２次元の画像情報に深さ情報を付与する処理に対応している。
【００６７】
なお、画像情報は、他の装置から送信されてもよいし、表示装置１０に設けられる記憶装置（図示せず。）に予め格納されていてもよい。当該画像情報は、一般的な情報処理装置によって実行される各種の処理の結果を表す、画像、テキスト、グラフ等についての情報であってよい。
【００６８】
また、虚像位置情報は、例えば予めユーザ又は表示装置１０の設計者等によって入力され、上記記憶装置に格納されていてよい。なお、虚像位置情報では、虚像生成位置は、ユーザにとって焦点の合う位置となるように設定される。例えば、表示装置１０の設計者等によって、老眼視を有する比較的多くのユーザに適合するような一般的な焦点位置が、虚像生成位置として設定されていてもよい。あるいは、虚像生成位置は、ユーザによって自身の視力に合わせて適宜調整されてもよく、その度に上記記憶装置内の虚像位置情報が更新されてもよい。
【００６９】
また、領域情報は、例えば予めユーザ又は表示装置１０の設計者等によって入力され、上記記憶装置に格納されていてよい。ここで、領域情報に含まれる、表示面１２５とサンプリング領域２０７が設定される平面２０５（これはユーザの観察位置に対応する）との距離は、一般的にユーザが表示装置１０を観察することが想定される位置に基づいて設定されてよい。例えば、表示装置１０が搭載されるデバイスが、腕時計型のウェアラブルデバイスであれば、ユーザの瞳と当該ウェアラブルデバイスの装着位置である腕との距離を考慮して、上記距離が設定され得る。また、例えば、表示装置１０が搭載されるデバイスが、室内に設置される据え置き型のテレビであれば、テレビを視聴する際の一般的なユーザの瞳とテレビとの距離を考慮して、上記距離が設定され得る。あるいは、上記距離は、ユーザによって、使用態様に応じて適宜調整されてもよく、その度に上記記憶装置内の虚像位置情報が更新されてもよい。また、領域情報に含まれる、サンプリング領域２０７のサイズは、下記（３−３−１．サンプリング領域）で説明する事項を考慮して適宜設定され得る。
【００７０】
光線情報生成部１３１は、生成した光線情報を画素駆動部１３２に提供する。
【００７１】
画素駆動部１３２は、光線情報に基づいて、画像情報に基づく画像が虚像面に表示された際の光線状態を再生するように、画素アレイ１１０の各画素１１１を駆動させる。その際、画素駆動部１３２は、サンプリング領域２０７ごとに、各マイクロレンズ１２１から出射される光が独立に制御されるように、各画素１１１を駆動させる。これにより、上述したように、サンプリング領域２０７ごとに、当該サンプリング領域２０７に入射する光の照射状態が制御されることとなる。例えば、図１０に示す例であれば、複数の画素１１１からの光が重ね合わされて構成される光１２３が、各サンプリング領域２０７に入射している様子が図示されている。
【００７２】
ここで、光１２３をサンプリング領域２０７に入射させるためには、光１２３の瞳上（平面２０５上）での投影サイズが、サンプリング領域２０７のサイズ以下であることが必要である。従って、表示装置１０では、光１２３の瞳上での投影サイズが、サンプリング領域２０７のサイズ以下になるように、各部材の構造、配置等が設計される。
【００７３】
一方、下記（３−３−１．サンプリング領域）で詳しく説明するが、ユーザの網膜上における像のぼけ量は、光１２３の瞳上での投影サイズ（すなわち、光の入射瞳径）に依存している。網膜上のぼけ量が、ユーザによって弁別され得る像の網膜上のサイズよりも大きい場合には、ユーザにとってはぼけた像が認識されてしまうことになる。老眼等により眼の調整機能が不十分な場合、網膜上のぼけ量を、ユーザによって弁別され得る像の網膜上のサイズ以下にするためには、サンプリング領域２０７のサイズに対応する光１２３の瞳上での投影サイズは、瞳径に対して十分に小さい必要がある。
【００７４】
具体的には、一般的な人間の瞳径が２（ｍｍ）〜８（ｍｍ）程度であるのに対して、サンプリング領域２０７の大きさは、約０．６（ｍｍ）以下に設定されることが好ましい。なお、サンプリング領域２０７の大きさに求められる条件については、下記（３−３−１．サンプリング領域）で改めて詳しく説明する。
【００７５】
ここで、図１０から明らかなように、光１２３の瞳上での投影サイズは、像倍率及び画素アレイ１１０の画素１１１のサイズｄｐに依存する。ここで、像倍率とは、観視距離（マイクロレンズアレイ１２０のレンズ面１２５と瞳との距離）ＤＬＰと、マイクロレンズアレイ１２０のレンズ面１２５と画素アレイ１１０の表示面１１５との距離ＤＸＬとの比率（ＤＬＰ／ＤＸＬ）である。従って、本実施形態では、画素１１１のサイズｄｐや、マイクロレンズアレイ１２０及び画素アレイ１１０の配置位置等は、一般的にユーザが表示面１２５を観察することが想定される距離（すなわちＤＬＰ）を考慮して、光１２３の瞳上での投影サイズが瞳径に対して十分に小さくなるように（より詳細には約０．６（ｍｍ）以下になるように）、適宜設計されてよい。
【００７６】
また、表示装置１０においては、各サンプリング領域２０７に対する光の照射状態が、ユーザの最大瞳径よりも大きい単位で周期的に繰り返されるように、各構成部材の配置が設定される。これは、ユーザの瞳の位置が移動した場合に、その移動後の位置においても移動前と同様の画像をユーザに対して表示するためである。当該繰り返し周期は、マイクロレンズアレイ１２０のマイクロレンズ１２１のピッチと、ＤＸＬと、ＤＬＰと、により定められる。具体的には、繰り返し周期＝（マイクロレンズアレイ１２０のピッチ）×（ＤＬＰ＋ＤＸＬ）／ＤＸＬである。当該関係に基づいて、繰り返し周期が上述した条件を満足するように、マイクロレンズ１２１のピッチ、画素アレイ１１０における画素１１１のサイズｄｐ及びピッチ、並びに、ＤＸＬ及びＤＬＰ等の値が設定される。当該繰り返し周期に求められる条件については、下記（３−３−２．サンプリング領域の照射状態の繰り返し周期）で改めて詳しく説明する。
【００７７】
以上、図１０を参照して、本実施形態に係る表示装置１０の構成について説明した。
【００７８】
ここで、本実施形態に係る表示装置１０は、裸眼３Ｄ表示装置として広く用いられている光線再生型表示装置と、一部の構成が類似している。しかしながら、裸眼３Ｄ表示装置では、ユーザの左右の目に対して両眼視差を有する画像を表示させることが目的であるため、水平方向に対してのみ出射光の出射状態を制御し、垂直方向に対しては出射状態の制御を行っていないものが多い。従って、例えば、画素アレイの表示面上に、レンチキュラレンズが設けられた構成を有するものが多い。一方、本実施形態に係る表示装置１０は、ユーザに対して眼の調整機能の補償を目的とした虚像を表示することを目的とするものであるため、当然、水平方向及び垂直方向の両方向において、出射状態の制御が行われる。そのため、画素アレイの表示面上には、上述したようなレンチキュラレンズではなく、マイクロレンズ１２１が２次元に配列されたマイクロレンズアレイ１２０が用いられるのである。
【００７９】
また、裸眼３Ｄ表示装置では、上記のように、ユーザの左右の目に対して両眼視差を有する画像を表示させることが目的であるため、本実施形態で言うところのサンプリング領域２０７は、ユーザのいずれかの目全体を含む比較的大きな領域として設定される。具体的には、サンプリング領域２０７の大きさは、ユーザの瞳孔間距離（ＰＤ：Ｐｕｐｉｌ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）の平均値である６５（ｍｍ）程度や、その数分の１程度に設定される場合が多い。一方、本実施形態では、サンプリング領域２０７のサイズは、ユーザの瞳径よりも小さく、より詳細には約０．６（ｍｍ）よりも小さく設定される。このように、目的及び用途が異なるため、本実施形態に係る表示装置１０では、一般的な裸眼３Ｄ表示装置とは異なる構成が取られ、異なる駆動制御がなされることになる。
【００８０】
（３−２．駆動例）
次に、図１０に示す表示装置１０における具体的な駆動例について説明する。本実施形態に係る表示装置１０では、実在の表示面１２５とは異なる仮想の表示面上の虚像を表示する（すなわち深さ情報が付与された画像情報を表示する）モード（以下、視力補償モードとも呼称する。）で駆動させることも可能であるし、２次元の画像情報を表示するモード（以下、通常モードとも呼称する。）で駆動させることも可能である。視力補償モードでは、虚像がユーザに対して視認されることとなるため、老眼視や近視により実在の表示面１２５に焦点が合い難いユーザに対しても良好な画像を提供することができる。一方、通常モードでは、図１０に示す表示装置１０の構成でありながら、例えば図６に示す一般的な２次元表示装置８０と同様の２次元的な画像の表示が可能となる。
【００８１】
（３−２−１．通常モード）
図１１〜図１３を参照して、通常モードにおける表示装置１０の駆動について説明する。図１１は、通常モードにおける、マイクロレンズ１２１から出射される光線について説明するための図である。図１２は、通常モードにおける、画素アレイ１１０の具体的な表示例を示す図である。図１３は、通常モードにおける、虚像面１５０とマイクロレンズアレイ１２０の表示面１２５との位置関係を示す図である。
【００８２】
図１１を参照すると、図９と同様に、マイクロレンズアレイ１２０及びその表示面１２５と、ユーザの目のレンズ２０１と、ユーザの網膜２０３と、を概略的に図示している。また、表示面１２５に表示される画像１６０を概略的に図示している。なお、図１１は、上述した図８において画素アレイ８１０によって再現していた画像１６０を、図９に示す本実施形態と同様の構成によって再現したものに対応している。従って、図８や図９を参照して既に説明した事項については重複する説明を省略する。
【００８３】
図１１に示すように、通常モードでは、各マイクロレンズ１２１から、全出射角の方向に対して同一の光が出射される。これにより、各マイクロレンズ１２１は、図８に示す画素アレイ８１０の各画素８１１と同様に振る舞うこととなり、マイクロレンズアレイ１２０によって、マイクロレンズアレイ１２０の表示面１２５上に画像１６０が表示されることになる。
【００８４】
図１２では、通常モードにおいて、実際にユーザが視認し得る画像１６０の一例及び当該画像１６０がなされているときの画素アレイ１１０の一部領域を拡大した様子を示している。例えば、図１２に示すように、通常モードにおいて、ユーザが所定のテキストデータからなる画像１６０を視認しているとする。
【００８５】
ここで、図中の画像１６０は、実際には、画素アレイ１１０からの光をマイクロレンズアレイ１２０を介してユーザが見ることによって、当該ユーザによって認識されているものである。画像１６０の一部領域１６１を拡大し、マイクロレンズアレイ１２０を取り除いて図示したもの（すなわち領域１６１の直下の画素アレイ１１０の表示を図示したもの）が、図中右側に示される図である。１つのマイクロレンズ１２１の直下には、複数の画素１１１からなる画素群１１２が存在するが、図中右側の図に示すように、通常モードでは、１つのマイクロレンズ１２１の直下に位置する画素群１１２には、同一の情報が表示される。
【００８６】
このように、通常モードでは、各マイクロレンズ１２１の直下の画素群１１２にそれぞれ同一の情報が表示されるように各画素１１１が駆動されることにより、マイクロレンズアレイ１２０の表示面１２５上に２次元の画像情報が表示される。ユーザは、図８に示すような一般的な２次元表示装置において提供される画像１６０と同様な、表示面１２５に存在する２次元の画像を視認することができる。
【００８７】
図１３では、ユーザの目２１１と、マイクロレンズアレイ１２０の表示面１２５と、虚像面１５０との関係を示している。通常モードは、図１３に示すように、虚像面１５０とマイクロレンズアレイ１２０の表示面１２５とが一致している状態に対応している。
【００８８】
（３−２−２．視力補償モード）
次に、図１４〜図１６を参照して、視力補償モードにおける表示装置１０の駆動について説明する。図１４は、視力補償モードにおける、マイクロレンズ１２１から出射される光線について説明するための図である。図１５は、視力補償モードにおける、画素アレイ１１０の具体的な表示例を示す図である。図１６は、視力補償モードにおける、虚像面１５０とマイクロレンズアレイ１２０の表示面１２５との位置関係を示す図である。
【００８９】
図１４を参照すると、図９と同様に、マイクロレンズアレイ１２０及びその表示面１２５と、虚像面１５０と、虚像面１５０上の仮想的な画素１５１と、虚像面上の画像１６０と、ユーザの目のレンズ２０１と、ユーザの網膜２０３と、を概略的に図示している。また、図１４では、図９では図示を省略していた画素アレイ１１０の表示面１１５を併せて図示している。
【００９０】
なお、図１４は、上述した図９に対して、画素アレイ１１０の表示面１１５を追加して図示したものに対応している。従って、図９を参照して既に説明した事項については重複する説明を省略する。
【００９１】
視力補償モードでは、虚像面１５０上の画像１６０からの光を再現するように、各マイクロレンズ１２１から光が出射される。画像１６０は、虚像面１５０における仮想的な画素１５１によって表示されている、当該虚像面１５０上の２次元の画像と考えることができる。図１４では、ある１つのマイクロレンズ１２１において独立して制御し得る光の範囲１２４を概略的に図示している。範囲１２４に含まれる虚像面１５０上の仮想的な画素１５１からの光を再現するように、当該マイクロレンズ１２１の直下の画素群１１２（画素アレイ１１０のうちの一部）が駆動される。各マイクロレンズ１２１において同様の駆動制御が行われることにより、虚像面１５０上の画像１６０からの光を再現するように、各マイクロレンズ１２１から光が出射されることとなる。
【００９２】
図１５では、視力補償モードにおいて、実際にユーザが視認し得る画像１６０の一例及び当該画像１６０がなされているときの画素アレイ１１０の一部領域を拡大した様子を示している。例えば、図１５に示すように、ユーザが所定のテキストデータからなる画像１６０を視認しているとする。視力補償モードでは、画像１６０は、図１４に示す虚像面１５０上に表示されているものとしてユーザによって視認されている。
【００９３】
ここで、図中の画像１６０は、実際には、画素アレイ１１０からの光をマイクロレンズアレイ１２０を介してユーザが見ることによって、当該ユーザによって認識されているものである。画像１６０の一部領域１６１を拡大し、マイクロレンズアレイ１２０を取り除いて図示したもの（すなわち領域１６１の直下の画素アレイ１１０の表示を図示したもの）が、図中右側に示される図である。
【００９４】
１つのマイクロレンズ１２１の直下には、複数の画素１１１からなる画素群１１２が存在する。図中右側の図に示すように、各マイクロレンズ１２１の直下に位置する画素群１１２においては、ある１点から見てマイクロレンズ１２１の中心の延長上に位置する画素には、通常モードと同一の情報が表示される（すなわち、図１２に示す画素１１１ａと図１５に示す画素１１１ｂには同一の情報が表示される）が、その周辺には、ユーザの視点移動によって見えるはずの画像情報が表示される。
【００９５】
図１６では、ユーザの目２１１と、マイクロレンズアレイ１２０の表示面１２５と、虚像面１５０との関係を示している。図１６に示すように、視力補償モードでは、マイクロレンズアレイ１２０による表示面１２５よりも遠方に虚像面１５０が存在する。図１６では、ユーザの視点の移動を矢印で表している。ユーザの視点の移動に対応する、ユーザが虚像面１５０上で視認する点の移動（図中点Ｓから点Ｔへの移動）を考慮して、図１５に示すように、ユーザの視点移動によって見えるはずの画像情報が、マイクロレンズ１２１の直下の画素群１１２に表示される。このように各画素１１１が駆動されることにより、ユーザに対して、あたかも虚像面１５０上に存在するかのように、画像１６０が表示される。
【００９６】
以上、表示装置１０における駆動例として、通常モード及び視力補償モードにおける駆動例について説明した。
【００９７】
（３−３．詳細設計）
図１０に示す表示装置１０における、各構成のより詳細な設計方法について説明する。ここでは、図１０に示すサンプリング領域２０７のサイズ（大きさ）に求められる条件及び各サンプリング領域２０７に対する光の照射状態の繰り返し周期に求められる条件について説明する。
【００９８】
（３−３−１．サンプリング領域）
上述したように、ぼけのない良好な像がユーザに提供されるためには、サンプリング領域２０７の大きさは、ユーザの瞳径に対して十分に小さいことが好ましい。以下、サンプリング領域２０７の大きさに求められる条件についてより具体的に考察する。
【００９９】
例えば、最も軽度の老眼で、最初に老眼を認知し得るレベルは、必要補正レンズ（老眼鏡）の強度として１Ｄ（Ｄｉｏｐｔｅｒ）程度である。ここで、平均的な眼球を模したＬｉｓｔｉｎｇのモデルを用いると、眼球は、６０Ｄの単レンズと、当該単レンズから２２．２２（ｍｍ）の距離に位置する網膜と、で構成されているとみなすことができる。
【０１００】
上記の強度１Ｄの老眼鏡を装着しているユーザにとっては、６０Ｄ−１Ｄ＝５９Ｄのレンズを介して光が網膜に入射することとなるため、当該ユーザの眼球においては、網膜よりも２２．２２×（６０Ｄ／５９Ｄ−１）≒０．３８（ｍｍ）後方に結像面ができることになる。また、この場合に、光の入射瞳径（図１０に示す光１２３の瞳上での投影サイズに対応）をＩｐとすると、網膜上のぼけ量は、Ｉｐ×０．３８／２２．２２（ｍｍ）と求めることができる。
【０１０１】
ここで、実用上要求される視力を０．５とする場合、弁別すべき網膜上の像のサイズは、下記数式（１）に示す計算から、約０．００９７（ｍｍ）である。なお、下記数式（１）における１．３３は、眼球内の屈折率である。
【０１０２】
【数１】
2016072194.tif 000003
【０１０３】
網膜上のぼけ量が、弁別すべき網膜上の像のサイズよりも小さければ、ユーザは、ぼけのない明瞭な像を観察することができる。上述した網膜上のぼけ量（Ｉｐ×０．３８／２２．２２（ｍｍ））が、弁別すべき網膜上の像のサイズ（０．００９７（ｍｍ））となるようなＩｐを求めると、下記数式（２）から、Ｉｐは約０．６（ｍｍ）となる。
【０１０４】
【数２】
2016072194.tif 000004
【０１０５】
老眼の程度がより強い場合には、上述した網膜と結像面との距離０．３８（ｍｍ）がより長くなるため、上記数式（２）から、Ｉｐはより小さくなる。また、要求される視力がより大きい場合には、上記数式（１）における「０．５」の代わりにより大きな値が代入されることとなるため、弁別すべき網膜上の像のサイズは、上述した値（０．００９７（ｍｍ））よりも小さくなり、上記数式（２）から、Ｉｐはより小さくなる。従って、上記数式（２）から算出されたＩｐ≒０．６（ｍｍ）は、光の入射瞳径に求められる下限値にほぼ対応していると言える。
【０１０６】
本実施形態では、サンプリング領域２０７ごとに入射する光が制御されるため、サンプリング領域２０７の大きさは、光の入射瞳径に従って決定される。従って、上記数式（２）から算出されたＩｐ≒０．６（ｍｍ）は、サンプリング領域２０７の下限値であるとも言える。このように、本実施形態では、サンプリング領域２０７は、好適に、その大きさが０．６（ｍｍ）以下となるように設定される。
【０１０７】
図１７は、ユーザの瞳の瞳径とサンプリング領域２０７の大きさとの関係性を示す図である。図１７では、ユーザの目２１１とともに、ユーザの瞳上に設定されるサンプリング領域２０７を概略的に図示している。一般的な人間の瞳径Ｄは、２（ｍｍ）〜８（ｍｍ）程度であることが知られている。一方、上述したように、サンプリング領域２０７の大きさｄｓは、好適に、０．６（ｍｍ）以下である。従って、本実施形態では、図１７に示すように、瞳の中に複数の領域２０７が設定されることとなる。なお、ここではサンプリング領域２０７の形状が正方形である場合について説明したが、上述したサイズの条件を満たせば、サンプリング領域２０７の形状は、六角形や長方形等、他の各種の形状であってもよい。
【０１０８】
以上、サンプリング領域２０７の大きさに求められる条件について説明した。
【０１０９】
ここで、上記特許文献１においても、複数の画素からの光が、複数のマイクロレンズの各々から出射され、ユーザの瞳上に投影される構成が開示されている。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ユーザの瞳に対して、各画素に対応する光の投影像のうちの１つのみが入射している。これは、本実施形態において、瞳上に、瞳径と同程度以上の間隔で、瞳径よりも小さいサンプリング領域２０７が１つだけ設けられている状態に対応している。
【０１１０】
上記特許文献１に記載の技術においては、本実施形態のように虚像生成の処理を行ない瞳上の異なる点に入射するべき光束を求める処理を行っておらず、瞳に入射する光束のサイズを小さくすることでぼけを低減している。従って、同一レンズから瞳上に複数の光束が入射すると、網膜上の像にぼけが生じてしまう。従って、上記特許文献１に記載の技術では、瞳を含む平面２０５に入射する光の間隔、すなわちサンプリング領域２０７が設けられる間隔が、瞳径よりも大きくなるように調整されている。
【０１１１】
しかしながら、当該構成では、ユーザの瞳が移動した際に（すなわち視点が移動した際に）、瞳に光が入射しない瞬間が不可避的に存在し、ユーザにとっては、黒い枠のような視認不可な領域が周期的に観察されることとなる。従って、上記特許文献１に記載の技術では、ユーザにとって十分に良好な表示が提供されているとは必ずしも言い難い。
【０１１２】
一方、本実施形態では、以上説明したように、サンプリング領域２０７の大きさｄｓは好適に０．６（ｍｍ）以下であり、図１７に示すように、瞳上に複数のサンプリング領域２０７が設定される。そして、サンプリング領域２０７ごとに入射する光が制御される。従って、視点が移動した場合であっても、上記特許文献１に記載の技術のように、画像が途切れて表示される現象が生じず、より良好な表示をユーザに提供することが可能となる。
【０１１３】
（３−３−２．サンプリング領域の照射状態の繰り返し周期）
上述したように、本実施形態では、ユーザの視点の移動に対応するために、各サンプリング領域２０７に対する光の照射状態が、ユーザの最大瞳径よりも大きい単位で周期的に繰り返されるように、マイクロレンズアレイ１２０のレンズ面１２５と瞳との距離（ＤＬＰ）や、画素アレイ１１０とマイクロレンズアレイ１２０との距離（すなわちＤＸＬ）、マイクロレンズアレイ１２０におけるマイクロレンズ１２１のピッチ、画素アレイ１１０における画素サイズ及びピッチ等が設定される。サンプリング領域２０７の照射状態の繰り返し周期に求められる条件についてより具体的に考察する。
【０１１４】
サンプリング領域２０７の照射状態の繰り返し周期（以下、単に繰り返し周期とも呼称する。）は、ユーザの瞳孔間距離（ＰＤ：Ｐｕｐｉｌ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）を基準として設定され得る。繰り返し周期の１周期に対応するサンプリング領域２０７のグループを、便宜的に、サンプリング領域グループと呼ぶこととすると、繰り返し周期λは、当該サンプリング領域グループの大きさ（長さ）に対応している。
【０１１５】
ユーザの視点がサンプリング領域グループ間を遷移する瞬間には、正常な観視が妨げられることとなる。従って、ユーザの視点の移動に伴う、このような表示の乱れの発生の頻度を低減するためにも、繰り返し周期λの最適設計が重要となる。
【０１１６】
例えば、繰り返し周期λがＰＤよりも大きい場合には、左右の目が同一の繰り返し周期内に含まれるようにすることができる。従って、例えば裸眼３Ｄ表示の技術を利用することにより、上記（３−２−２．視力補償モード）で説明した視力を補償するための表示とともに、立体視も併せて行うことが可能になる。また、ユーザの視点がサンプリング領域グループ間を遷移する瞬間には、正常な観視が妨げられるが、繰り返し周期λを大きくすることにより、視点を移動させたとしても、ユーザの視点がサンプリング領域グループ間を遷移する頻度が低くなるため、このような表示が乱れる頻度を低下させることができる。このように、立体視等の視力補償以外の他の機能を併せて実現する場合には、繰り返し周期λはできるだけ大きいことが好ましい。
【０１１７】
しかしながら、繰り返し周期λを大きくするためには、画素アレイ１１０の画素１１１の数を増加させる必要がある。画素数の増加は、製造コスト及び消費電力の増加を生じさせる。従って、繰り返し周期λを大きくすることには自ずと限界がある。
【０１１８】
製造コストや消費電力の観点から、繰り返し周期λをＰＤ以下とする場合には、繰り返し周期λは、下記数式（３）を満たすように設定されることが望ましい。ここで、ｎは任意の自然数である。
【０１１９】
【数３】
2016072194.tif 000005
【０１２０】
繰り返し周期λが上記数式（３）を満たしている場合における、λとＰＤとの関係を、図１８に示す。図１８は、繰り返し周期λが数式（３）を満たしている場合における、λとＰＤとの関係を示す図である。図１８では、繰り返し周期λが上記数式（３）を満たしている場合における、サンプリング領域２０７によって構成されるサンプリング領域グループ２１３と、ユーザの左右の目２１１との位置関係を図示している。図１８に示す例では、サンプリング領域グループ２１３は、ユーザの瞳を含む平面内に略正方形の領域として設定されている。
【０１２１】
ここで、上述したように、ユーザの視点がサンプリング領域グループ２１３間を遷移する瞬間には、正常な観視が妨げられる。しかしながら、繰り返し周期λが上記数式（３）を満たしている場合には、例えばユーザの視点が紙面左右方向に移動した場合には、左右の目２１１は、同時にサンプリング領域グループ２１３間の境界を通過することとなる。従って、視点が移動した場合に、左右の目２１１の双方において正常な観視が可能な連続的な領域を連続表示領域と呼称することとすると、繰り返し周期λが上記数式（３）を満たしている場合には、連続表示領域を最も大きくすることができる。図１８では、連続表示領域の紙面左右方向の幅Ｄｃ（連続表示幅Ｄｃ）を両端矢印で示している。このとき、Ｄｃ＝λである。
【０１２２】
逆に、繰り返し周期λが、下記数式（４）を満たすように設定される場合には、連続表示領域が最も小さくなる。
【０１２３】
【数４】
2016072194.tif 000006
【０１２４】
繰り返し周期λが上記数式（４）を満たしている場合における、λとＰＤとの関係を、図１９に示す。図１９は、繰り返し周期λが数式（４）を満たしている場合における、λとＰＤとの関係を示す図である。図１９では、繰り返し周期λが数式（４）を満たしている場合における、サンプリング領域２０７によって構成されるサンプリング領域グループ２１３と、ユーザの左右の目２１１との位置関係を図示している。
【０１２５】
図１９では、図１８と同様に、連続表示領域の紙面左右方向の幅Ｄｃ（連続表示幅Ｄｃ）を両端矢印で示している。図１９に示すように、繰り返し周期λが上記数式（４）を満たしている場合には、ユーザの左右の目２１１が、紙面左右方向に少し移動しただけで、左右の目２１１のいずれかが、サンプリング領域グループ２１３間の境界を通過してしまうことになる。よって、繰り返し周期λが上記数式（４）を満たしている場合には、連続表示領域はより小さくなってしまう。このとき、Ｄｃ＝λ／２である。
【０１２６】
図２０は、繰り返し周期λとＰＤとの関係性が、連続表示領域の大きさに与える影響を示す図である。図２０では、横軸に繰り返し周期λとＰＤとの比（繰り返し周期λ／ＰＤ）を取り、縦軸に連続表示幅ＤｃとＰＤとの比（連続表示幅Ｄｃ／ＰＤ）を取り、両者の関係性をプロットしている。
【０１２７】
図２０に示すように、繰り返し周期λが上記数式（３）を満たしている場合（横軸の値が、１、１／２、１／３、・・・である点に対応）には、連続表示幅Ｄｃ／ＰＤは、繰り返し周期λ／ＰＤと同じ値を取る。すなわち、連続表示幅Ｄｃは最も効率の良い値であるλを取る。
【０１２８】
一方、繰り返し周期λが上記数式（４）を満たしている場合（横軸の値が、１／１．５、１／２．５、１／３．５・・・である点に対応）には、連続表示幅Ｄｃ／ＰＤは、繰返し周期λ／ＰＤの１／２の値を取る。すなわち、連続表示幅Ｄｃは最も効率の低い値であるλ／２を取る。
【０１２９】
以上、サンプリング領域２０７の照射状態の繰り返し周期に求められる条件について説明した。以上説明したように、サンプリング領域２０７の照射状態の繰り返し周期λをＰＤよりも大きくして、表示装置１０を、立体視等の他の用途に応用することも可能である。しかしながら、繰り返し周期λを大きくするためには、画素アレイ１１０の画素１１１の数を増加させる必要があるため、製造コストや消費電力の観点から限界がある。一方、視力の補償だけを目的とする場合には、必ずしも繰り返し周期λをＰＤよりも大きくする必要はない。この場合には、繰り返し周期λは、上記数式（３）を満たすように設定されることが望ましい。繰り返し周期λが上記数式（３）を満たすように設定されることにより、連続表示領域を最も効率的に大きくすることができ、ユーザの利便性をより向上させることができる。
【０１３０】
（４．表示制御方法）
図２１を参照して、本実施形態に係る表示装置１０において実行される表示制御方法について説明する。図２１は、本実施形態に係る表示制御方法の処理手順の一例を示すフロー図である。なお、図２１に示す各処理は、図１０に示す制御部１３０によって実行される各処理に対応している。
【０１３１】
図２１を参照すると、本実施形態に係る表示制御方法では、まず、領域情報、虚像位置情報及び画像情報に基づいて、光線情報が生成される（ステップＳ１０１）。領域情報とは、ユーザの瞳を含み図１０に示す表示装置１０の表示面（マイクロレンズアレイ１２０のレンズ面１２５）と略平行な平面上に設定される複数のサンプリング領域からなるサンプリング領域群についての情報である。また、虚像位置情報は、図１０に示す表示装置１０において虚像を生成する位置（虚像生成位置）についての情報である。例えば、虚像生成位置は、ユーザにとって焦点の合う位置に設定される。また、画像情報は、ユーザに対して提示される２次元の画像情報である。
【０１３２】
ステップＳ１０１に示す処理では、虚像位置情報に基づく虚像生成位置に表示された画像情報に基づく画像からの光が、サンプリング領域群を構成する各サンプリング領域に入射するための、光線状態を示す情報が、光線情報として生成される。当該光線情報は、当該光線状態を再現するための、各マイクロレンズ１２１における光の出射状態についての情報、及び当該光の各サンプリング領域２０７に対する照射状態についての情報を含む。なお、ステップＳ１０１に示す処理は、例えば図１０に示す光線情報生成部１３１によって行われる処理に対応している。
【０１３３】
次に、光線情報に基づいて、サンプリング領域ごとに光の入射状態が制御されるように、各画素が駆動される（ステップＳ１０３）。これにより、上述したような光線状態が再現され、虚像位置情報に基づく虚像生成位置に、画像情報に基づく画像の虚像が表示される。すなわち、ユーザにとって焦点の合った明瞭な表示が実現される。
【０１３４】
以上、本実施形態に係る表示制御方法について説明した。
【０１３５】
（５．適用例）
以上説明した本実施形態に係る表示装置１０のいくつかの適用例について説明する。
【０１３６】
（５−１．ウェアラブルデバイスへの適用）
図２２を参照して、本実施形態に係る表示装置１０がウェアラブルデバイスに適用される場合の一構成例について説明する。図２２は、本実施形態に係る表示装置１０がウェアラブルデバイスに適用される場合の一構成例を示す図である。
【０１３７】
図２２に示すように、本実施形態に係る表示装置１０は、ウェアラブルデバイス３０のような、比較的小さな表示画面を有するデバイスに好適に適用され得る。図示する例では、ウェアラブルデバイス３０は、腕時計型のデバイスである。
【０１３８】
ウェアラブルデバイス３０のようなモバイル機器では、ユーザの携帯性を考慮して、表示画面のサイズが比較的小さなものに限定される。しかしながら、上記（１．本開示に想到した背景）で説明したように、近年、ユーザが扱う情報量は増加しており、１つの画面により多くの情報を表示することが求められている。単純に画面に表示される情報量を高密度化するだけでは、例えば老眼視のユーザにとっては、当該画面上の表示を視認しづらくなる可能性がある。
【０１３９】
一方、本実施形態によれば、図２２に示すように、実際の表示面１２５とは異なる位置に、表示面１２５に表示される画像の虚像１５５を生成することができる。従って、ユーザは、老眼鏡等の光学補償器具を装着することなく、精細な表示を観察することができる。従って、ウェアラブルデバイス３０のような比較的小さい画面に対しても、高密度の表示を行うことができ、ユーザにより多くの情報を提供することが可能となる。
【０１４０】
（５−２．他のモバイル機器への適用）
図２３を参照して、本実施形態に係る表示装置１０が、例えばスマートフォンのような他のモバイル機器に適用される場合の一構成例について説明する。図２３は、本実施形態に係る表示装置１０が他のモバイル機器に適用される場合の一構成例を示す図である。
【０１４１】
図２３に示す構成例では、表示装置１０がスマートフォンのようなモバイル機器に搭載される際に、画素アレイ１１０が搭載される第１の筐体１７１と、マイクロレンズアレイ１２０が搭載される第２の筐体１７２と、が、互いに異なる筐体として構成され、これら第１の筐体１７１及び第２の筐体１７２が、接続部材１７３によって互いに接続されることにより、表示装置１０を有するモバイル機器が構成されている。第１の筐体１７１がモバイル機器の本体部に対応し、第１の筐体１７１内に、表示装置１０を含むモバイル機器全体の動作を制御する処理回路等が搭載され得る。
【０１４２】
接続部材１７３は、両端に回転軸部が設けられた棒状の部材であり、図示するように、当該回転軸部の一方が第１の筐体１７１の側面に接続され、当該回転軸部の他方が第２の筐体１７２の側面に接続される。このように、第１の筐体１７１及び第２の筐体１７２は、接続部材１７３により、互いに回動可能に接続される。これにより、図示するように、第２の筐体１７２が第１の筐体１７１に対して接触している状態（図中（ａ））と、第２の筐体１７２が第１の筐体１７１に対して所定の距離だけ離隔している状態（図中（ｂ））と、を切り替えることができる。
【０１４３】
ここで、上記（３−１．装置構成）で説明したように、表示装置１０において、マイクロレンズアレイ１２０のレンズ面１２５と画素アレイ１１０の表示面１１５との距離ＤＸＬは、光束の瞳上への投影サイズや、各サンプリング領域２０７に対する光の照射状態の繰り返し周期等を決定するための重要な因子である。しかしながら、表示装置１０をモバイル機器に搭載する際に、常に所定のＤＸＬが確保されるように当該モバイル機器を構成すると、当該モバイル機器の体積の増加を招くこととなり、携帯性の観点から好ましくない。従って、表示装置１０をモバイル機器に搭載する際には、ＤＸＬが可変となるような可動機構が、マイクロレンズアレイ１２０及び画素アレイ１１０に設けられることが好ましい。
【０１４４】
図２３に示す構成は、表示装置１０にこのような可動機構が設けられる構成の一例を示している。図２３に示すモバイル機器では、表示装置１０を使用しない場合には、図中（ａ）に示すように、当該モバイル機器を、第２の筐体１７２が第１の筐体１７１に対して接触している状態にすることができる。この状態では、ＤＸＬがより小さくなるようにマイクロレンズアレイ１２０及び画素アレイ１１０が配置されることとなり、モバイル機器をより小体積に保つことができる。一方、図２３に示すモバイル機器では、図中（ｂ）に示す第２の筐体１７２が第１の筐体１７１に対して所定の距離だけ離隔している状態において、ＤＸＬが、光束の瞳上への投影サイズや光の照射状態の繰り返し周期等を考慮した所定の距離になるように、接続部材１７３の長さが調整されている。従って、表示装置１０を使用する場合には、図中（ｂ）に示すように第１の筐体１７１に対して第２の筐体１７２が離隔した状態にすることにより、ＤＸＬが上記の諸条件を考慮した所定の距離になるようにマイクロレンズアレイ１２０及び画素アレイ１１０を配置することができ、視力補償モードでの表示を行うことができる。
【０１４５】
このように、表示装置１０をモバイル機器に搭載する際には、ＤＸＬを可変とする機構を設けることにより、非使用時（すなわち携帯時）の小体積化と、使用時の視力補償効果とを両立させることができ、ユーザの利便性をより向上させることができる。
【０１４６】
なお、非使用時にＤＸＬが最小になっている場合であっても、表示装置１０は、通常モードでの表示は行うことができる。ＤＸＬが最小になっている場合には、マイクロレンズアレイ１２０におけるレンズ効果も最小化されるため、画素アレイ１１０により、通常と同様の（すなわち視力補償効果のない）表示を行うことができるからである。また、図２３に示す構成例では、第１の筐体１７１及び第２の筐体１７２の距離を可変にする可動機構が設けられているが、モバイル機器の構成例はかかる例に限定されない。例えば、当該可動機構に代わり、又は当該可動機構に加えて、第２の筐体１７２を第１の筐体１７１に対して脱着可能な脱着機構が設けられてもよい。当該脱着機構により、表示装置１０を使用しない場合には、第２の筐体１７２を第１の筐体１７１から取り外すことによりモバイル機器を小体積に保ち、表示装置１０を使用する場合には、第２の筐体１７２を第１の筐体１７１に対して所定の距離を有するように取り付けることにより視力補償モードでの表示を行うことが可能となる。
【０１４７】
（５−３．電子ルーペ機器への適用）
一般的に、筐体の表面にカメラが設けられ、当該カメラによって撮影された紙面上の情報を、筐体の裏面に設けられた表示画面に拡大して表示する視力補助機器（以下、電子ルーペ機器と呼称する。）が知られている。ユーザは、例えば地図や新聞等の紙面上に、当該電子ルーペ機器を、カメラが当該紙面に対向するように載置することにより、拡大された地図や文字等を表示画面を介して読み取ることができる。本実施形態に係る表示装置１０は、このような電子ルーペ機器に対しても好適に適用され得る。
【０１４８】
図２４に、一般的な電子ルーペ機器の一例を示す。図２４は、一般的な電子ルーペ機器の一例を示す図である。上述したように、電子ルーペ機器８２０の筐体の表面にはカメラが搭載されている。電子ルーペ機器８２０は、図示するように、当該カメラが紙面８１７に対向するように、紙面８１７上に載置される。カメラによって撮影された紙面８１７上の図形や文字等が、適宜拡大されて、電子ルーペ機器８２０の筐体の裏面の表示画面に表示される。これにより、例えば老眼等によりサイズの小さい図形や文字の読み取りに困難を感じるユーザは、紙面上の情報をより容易に読み取ることが可能になる。
【０１４９】
ここで、図２４に例示するような一般的な電子ルーペ機器８２０は、光学レンズによるルーペとは異なり、撮影した画像を所定の倍率で単純に拡大して表示しているだけである。従って、ユーザは、ぼけが生じずに読み取りが可能な程度にまで表示を拡大する必要があるため、表示画面に１度に表示される文字数（情報量）は低下する。よって、紙面８１７内の広範囲の情報を読み取ろうとする場合には、電子ルーペ機器８２０を紙面８１７上で頻繁に移動させる必要がある。
【０１５０】
一方、本実施形態に係る表示装置１０を電子ルーペ機器に搭載する場合には、例えば、筐体の表面にカメラが搭載され、当該筐体の裏面に表示装置１０が搭載された構成例が考えられる。当該電子ルーペ機器を、カメラが設けられた面が紙面に対向するように載置して駆動することにより、当該カメラによって撮影された紙面上の情報を含む画像が、筐体の裏面に搭載された表示装置１０によって表示され得る。
【０１５１】
表示装置１０を視力補償モードで駆動すれば、画像を拡大することなく、老眼等に起因するぼけ自体を改善する表示を行うことができる。このように、表示装置１０が搭載された電子ルーペ機器では、一般的な電子ルーペ機器８２０とは異なり、表示画面に１度に表示される情報量を低下させることなく、視力補償を行うことができる。従って、紙面内の広範囲の情報を読み取ろうとする場合であっても、当該電子ルーペ機器を紙面上で頻繁に移動させる必要が生じず、ユーザの読みやすさを大幅に向上させることができる。
【０１５２】
以上、本実施形態に係る表示装置１０のいくつかの適用例について説明した。ただし、本実施形態は上述した例に限定されず、表示装置１０が適用されるデバイスは他のデバイスであってもよい。例えば、表示装置１０は、ウェアラブルデバイスやスマートフォン以外の他の形態のモバイル機器に搭載されてもよい。あるいは、表示装置１０が適用されるデバイスはモバイル機器に限定されず、例えば据え置き型のテレビ等、表示機能を有するデバイスであれば、あらゆるデバイスに適用されてよい。
【０１５３】
（６．変形例）
以上説明した実施形態におけるいくつかの変形例について説明する。
【０１５４】
（６−１．アパーチャによる画素サイズの縮小）
上記（３−１．装置構成）で説明したように、表示装置１０では、画素からの光の瞳上での投影サイズ（これはサンプリング領域に対応する）と、像倍率と、画素アレイ１１０の画素１１１のサイズ（解像度）と、の間には相関がある。具体的には、サンプリング領域のサイズをｄｓ、画素１１１のサイズをｄｐ、像倍率をｍとすると、これらは、下記数式（５）に示す関係にある。
【０１５５】
【数５】
2016072194.tif 000007
【０１５６】
また、像倍率ｍは、観視距離（図１０に示すマイクロレンズアレイ１２０のレンズ面１２５と瞳との距離）ＤＬＰと、図１０に示すマイクロレンズアレイ１２０のレンズ面１２５と画素アレイ１１０の表示面１１５との距離ＤＸＬとの比率として、下記数式（６）で表現される。
【０１５７】
【数６】
2016072194.tif 000008
【０１５８】
ただし、マイクロレンズ１２１の焦点距離ｆは、下記数式（７）を満たしているとする。
【０１５９】
【数７】
2016072194.tif 000009
【０１６０】
上記数式（５）、（６）に示すように、画素１１１のサイズｄｐは、画素１１１をユーザの瞳に投影するマイクロレンズ１２１の投影系の像倍率によって決定される。例えば、他の設計事項からの要請により、製品上、ＤＸＬを小さくしなければならない場合や、ＤＬＰを大きくしないといけない場合には、像倍率ｍが大きくなり、画素１１１のサイズｄｐをより小さくする必要が生じる。
【０１６１】
ここで、単純に画素１１１のサイズｄｐを小さくすると、画素アレイ１１０を構成する画素１１１の数が増加し、製造コスト上、あるいは消費電力上、好ましくないことがある。そこで、サンプリング領域のサイズｄｓを小さい値に保ちつつ、また、画素数を増加させることなく、画素１１１のサイズｄｐを小さくする方法として、アパーチャが設けられた遮蔽板を用いて画素１１１のサイズｄｐを小さくする方法が考えられる。なお、下記（６−２．マイクロレンズ以外の光出射点の構成例）で用いるアパーチャが設けられた遮蔽板と区別するために、本明細書では、画素１１１のサイズｄｐの縮小のために用いられる遮蔽板のことを第１の遮蔽板と呼称することがある。
【０１６２】
図２５は、矩形の開口部（アパーチャ）を有する第１の遮蔽板による画素サイズｄｐの縮小の様子を示す概略図である。図２５を参照すると、遮蔽板３１０には、各画素１１１（１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂ）に対応する位置に、矩形の開口部３１１が設けられている。図中の画素１１１Ｒは赤色光を発する画素を示しており、画素１１１Ｇは緑色光を発する画素を示しており、画素１１１Ｂは青色光を発する画素を示している。
【０１６３】
開口部３１１の大きさは、画素１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂのサイズよりも小さく形成されている。画素１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂを覆うように遮蔽板３１０を設けることにより、画素１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂのサイズｄｐを、見掛け上小さくすることができる。
【０１６４】
図２６は、第１の遮蔽板の他の構成例を示す図であり、円形の開口部（アパーチャ）を有する第１の遮蔽板による画素サイズｄｐの縮小の様子を示す概略図である。図２６を参照すると、遮蔽板３２０には、各画素１１１（１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂ）に対応する位置に、円形の開口部３２１が設けられている。開口部３２１の大きさは、画素１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂのサイズよりも小さく形成されている。画素１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂを覆うように遮蔽板３２０を設けることにより、画素１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂのサイズｄｐを、見掛け上小さくすることができる。
【０１６５】
ここで、図２５及び図２６に示す例では、画素アレイ１１０の表示面上に遮蔽板３１０、３２０が設けられている。ただし、本変形例では、第１の遮蔽板が設けられる位置は、表示面上に限定されない。例えば、画素アレイ１１０が液晶表示装置の画素アレイのような透過型の画素アレイとして提供される場合には、第１の遮蔽板は、液晶表示装置におけるバックライトと液晶層（液晶パネル）との間に設けられてもよい。
【０１６６】
このような、第１の遮蔽板が、バックライトと液晶層との間に設けられる構成例を、図２７に示す。図２７は、第１の遮蔽板が、バックライトと液晶層との間に設けられる一構成例を示す図である。
【０１６７】
図２７では、第１の遮蔽板が追加された液晶表示装置の、表示面と垂直な方向における断面図を示している。図２７を参照すると、液晶表示装置３３０は、バックライト３３１、拡散板３３２、アパーチャ膜３３３、偏光板３３４、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板３３５、液晶層３３６、カラーフィルタ基板３３７及び偏光板３３８が、この順に積層されて構成される。なお、液晶表示装置３３０の構成は、アパーチャ膜３３３が設けられていること以外は、一般的な液晶表示装置の構成と同様であるため、その構成についての詳細な説明は省略する。
【０１６８】
本変形例では、液晶表示装置３３０の画素アレイが、図１０に示す画素アレイ１１０を構成する。なお、図２７では、図１０と対応付けるために、マイクロレンズアレイ１２０も併せて図示している。
【０１６９】
アパーチャ膜３３３は、上述した第１の遮蔽板３１０、３２０に対応する。アパーチャ膜３３３は、光を遮蔽する部材に、画素の位置に対応して複数の光学的な開口部（アパーチャ、図示せず）が設けられた構成を有しており、バックライト３３１からの光は、当該開口部を通過して、液晶層３３６に入射する。従って、アパーチャ膜３３３によって、開口部が設けられている箇所以外の光が遮蔽されるため、実質的に画素サイズが縮小されることとなる。
【０１７０】
ここで、アパーチャ膜３３３のバックライト側の面には、光を反射する反射層が設けられていてもよい。反射層が設けられる場合には、当該反射層によりバックライト３３１からの光のうち開口部を透過しなかったものがバックライト３３１に向かって反射される。反射され戻ってきた光は、バックライト３３１の内部で再度反射され、再びアパーチャ膜３３３に向かって照射される。アパーチャ膜３３３の反射面及びバックライト３３１での光学吸収がなければ、理想的には全ての光が反射され、液晶層３３６に入射することとなり、光のロスがなくなる。または、反射層を設ける代わりにアパーチャ膜３３３自体を反射率の高い材料で形成することでも、同様の効果が得られる。このように、アパーチャ膜３３３のバックライト側の面に反射層を設けるか、あるいはアパーチャ膜３３３自体を反射率の高い材料で形成することにより、バックライト３３１とアパーチャ膜３３３との間で、いわば光がリサイクルされるため、開口部の大きさが小さい場合であっても、光のロスを最小限に抑えることができる。
【０１７１】
なお、他の構成として、上述した構成例においてアパーチャ膜３３３と液晶層３３６との位置関係を逆にした構成も実現可能である。この場合には、液晶層３３６の代わりに、透過型ではない自発光型のディスプレイデバイスを用いることが可能である。
【０１７２】
以上、第１の遮蔽板を用いて画素サイズを縮小する変形例について説明した。
【０１７３】
（６−２．マイクロレンズ以外の光出射点の構成例）
上述した実施形態では、画素アレイ１１０の表示面上にマイクロレンズアレイ１２０を配置することにより、表示装置１０が構成されていた。表示装置１０では、各マイクロレンズ１２１が光射出点として機能し得る。ここで、本実施形態はかかる例に限定されず、光射出点がマイクロレンズ以外の構成によって実現されてもよい。
【０１７４】
例えば、図１０に示すマイクロレンズアレイ１２０の代わりに、複数の開口部（アパーチャ）が設けられた遮蔽板を用いることができる。この場合、遮蔽板の各開口部が、光射出点として機能することとなる。なお、上記（６−１．アパーチャによる画素サイズの縮小）で用いる遮蔽板と区別するために、本明細書では、マイクロレンズアレイ１２０の代わりに光出射点を構成するために用いられる遮蔽板のことを第２の遮蔽板と呼称することがある。
【０１７５】
第２の遮蔽板は、一般的な３Ｄ表示装置に用いられるパララックスバリアと略同様の構成であってよい。本変形例では、図１０に示す各マイクロレンズ１２１の中心に対応する位置に開口部が設けられている遮蔽板が、マイクロレンズアレイ１２０の代わりに、画素アレイ１１０の表示面１１５上に配置される。
【０１７６】
上記数式（５）、（６）と同様の光学的な考察から、画素１１１からの光が当該遮蔽板の開口部を通過して、ユーザの瞳に投影される際の当該瞳上での光の投影サイズ（これはサンプリング領域に対応する）は、（（画素アレイ１１０の画素サイズ）＋（開口部の径））×（遮蔽板と瞳との距離）／（画素アレイ１１０と遮蔽板との距離）となる。従って、サンプリング領域の大きさが０．６（ｍｍ）以下であることを考慮して、遮蔽版の開口部は、上記の条件を満たすように設計され得る。
【０１７７】
ここで、マイクロレンズアレイ１２０の代わりに遮蔽板が用いられる場合には、開口部を通過しなかった光は、ユーザに向かって照射されず、ロスとなる。従って、マイクロレンズアレイ１２０が設けられる場合に比べて、ユーザによって観察される表示が暗くなることが懸念される。従って、マイクロレンズアレイ１２０の代わりに遮蔽板が用いられる場合には、このような光のロスまで考慮して、各画素が駆動されることが好ましい。
【０１７８】
また、液晶表示装置のような透過型の表示装置を用いて画素アレイ１１０を構成する場合、第２の遮蔽板と透過型の画素アレイ１１０との位置関係を上記と逆にした構成も、同様にして実現可能である。この場合、例えば、第２の遮蔽板は、バックライトと液晶層との間に配置される。また、この場合には、図２７を参照して上述した構成と同様に、第２の遮蔽板のバックライト側の面に反射層を設けるか、あるいは第２の遮蔽板自体を反射率の高い材料で形成することにより、光のロスを低減する効果を得ることができる。
【０１７９】
以上、光射出点がマイクロレンズ以外の構成によって実現される変形例について説明した。
【０１８０】
（６−３．瞳の位置検出による照射状態の動的制御）
上記（３−１．装置構成）で説明したように、本実施形態に係る表示装置１０は、ユーザの瞳を含む平面上に複数のサンプリング領域からなるサンプリング領域群を設定し、サンプリング領域ごとに光の照射状態を制御する。また、上記（３−３−２．サンプリング領域の照射状態の繰り返し周期）で説明したように、当該サンプリング領域ごとの光の照射状態は、所定の周期で繰り返される。ここで、ユーザの目が、繰り返しの１周期に対応するサンプリング領域グループ間の境界を通過する際には、ユーザには正常な表示が認識され得ない。
【０１８１】
このような、視点がサンプリング領域グループ間の境界を通過する際の非正常な表示を避けるための１つの方法としては、サンプリング領域の照射状態の繰り返し周期λを大きくすることが考えられる。しかしながら、これも上記（３−３−２．サンプリング領域の照射状態の繰り返し周期）で説明したように、繰り返し周期λを大きくする場合には、画素アレイにおける画素数の増加、画素ピッチの縮小、消費電力の増加等が生じてしまい、製品のスペック上、問題となる可能性がある。
【０１８２】
そこで、視点がサンプリング領域グループ間の境界を通過する際の非正常な表示を避けるための他の方法として、ユーザの瞳の位置を検出し、その検出位置に応じてサンプリング領域の照射状態を動的に制御する方法が考えられる。
【０１８３】
図２８を参照して、このような、瞳の位置検出による照射状態の動的制御を実現するための表示装置の構成について説明する。図２８は、瞳の位置検出による照射状態の動的制御を行う変形例に係る表示装置の一構成例を示す図である。
【０１８４】
図２８を参照すると、本変形例に係る表示装置２０は、複数の画素１１１が２次元状に配列された画素アレイ１１０と、画素アレイ１１０の表示面１１５上に設けられるマイクロレンズアレイ１２０と、画素アレイ１１０の各画素１１１の駆動を制御する制御部２３０と、から構成される。制御部２３０によって、光線情報に基づいて各画素１１１が駆動されることにより、例えば所定の位置に存在する虚像面上の画像からの光の光線状態が再現される。ここで、画素アレイ１１０及びマイクロレンズアレイ１２０の構成及び機能は、図１０に示す表示装置１０におけるこれらの部材の構成及び機能と同様であるため、ここではその詳細な説明は省略する。
【０１８５】
制御部２３０は、ＣＰＵやＤＳＰ等のプロセッサによって構成され、所定のプログラムに従って動作することにより、画素アレイ１１０の各画素１１１の駆動を制御する。制御部２３０は、その機能として、光線情報生成部１３１と、画素駆動部１３２と、瞳位置検出部２３１と、を有する。なお、光線情報生成部１３１及び画素駆動部１３２の機能は、図１０に示す表示装置１０におけるこれらの構成の機能と略同様であるため、ここでは、表示装置１０の制御部１３０と重複する事項についての説明は省略し、制御部１３０との相違点について主に説明する。
【０１８６】
光線情報生成部１３１は、領域情報、虚像位置情報及び画像情報に基づいて、虚像面に表示された画像からの光が、各サンプリング領域２０７に入射する際の光線状態を示す情報を、光線情報として生成する。例えば、サンプリング領域２０７ごとの光の照射状態を繰り返し再現する周期（繰返し周期λ）についての情報は、領域情報に含まれていてよい。光線情報生成部１３１は、光線情報を生成する際に、当該繰り返し周期λも考慮して、サンプリング領域２０７ごとの光の照射状態についての情報を生成する。
【０１８７】
画素駆動部１３２は、光線情報に基づいて、サンプリング領域２０７ごとに光の入射状態が制御されるように、画素アレイ１１０の各画素１１１を駆動する。これにより、上述した光線状態が再現され、ユーザに対して虚像が表示されることになる。
【０１８８】
瞳位置検出部２３１は、ユーザの瞳の位置を検出する。瞳位置検出部２３１が瞳の位置を検出する方法としては、例えば一般的な視線検出等において用いられている公知のあらゆる方法が適用されてよい。例えば、表示装置２０に、少なくともユーザの顔を撮影可能な撮像装置（図示せず）が設けられてもよく、瞳位置検出部２３１は、当該撮像装置によって取得された撮像画像を公知の画像解析の方法を用いて解析することにより、ユーザの瞳の位置を検出することができる。瞳位置検出部２３１は、検出したユーザの瞳の位置についての情報を、光線情報生成部１３１に提供する。
【０１８９】
本変形例では、光線情報生成部１３１は、ユーザの瞳の位置についての情報に基づいて、ユーザの瞳が、サンプリング領域２０７ごとの照射状態の繰り返しの単位であるサンプリング領域グループ間の境界に位置しないような、サンプリング領域２０７ごとの光の照射状態についての情報を生成する。光線情報生成部１３１は、例えば、ユーザの瞳が、サンプリング領域グループの略中央に常に位置するような、サンプリング領域２０７ごとの光の照射状態についての情報を生成する。
【０１９０】
当該光線情報に基づいて画素駆動部１３２によって各画素１１１が駆動されることにより、本変形例では、ユーザの瞳の位置の移動に応じて、当該瞳がサンプリング領域グループ間の境界に位置しないように、サンプリング領域群２０９の中でのサンプリング領域グループの位置が随時変化する。従って、ユーザの視点がサンプリング領域グループ間の境界を通過しないようにすることができ、ユーザの視点が当該境界を通過する際に生じ得る非正常な表示を避けることができる。よって、表示装置２０を使用するユーザのストレスを軽減することができる。また、本変形例によれば、繰り返し周期λを大きくする場合のように、製造コストや消費電力の増加も引き起こさないため、より快適な表示と、コスト等の最適化とを両立させることができる。
【０１９１】
以上、瞳の位置検出による照射状態の動的制御を行う変形例について説明した。
【０１９２】
（６−４．画素アレイが印刷物によって実現される変形例）
上記（３−１．装置構成）で説明した表示装置１０では、画素アレイ１１０が、例えば液晶表示装置等の表示装置の一構成として実現されていたが、本実施形態はかかる例に限定されない。例えば、画素アレイ１１０は印刷物によって実現されてもよい。
【０１９３】
図１０に示す表示装置１０において画素アレイ１１０が印刷物によって実現される場合には、制御部１３０の機能として、画素駆動部１３２に代えて印刷制御部が設けられ得る。当該印刷制御部は、光線情報生成部１３１によって生成された光線情報に基づいて、印刷物に表示するべき情報を演算によって求め、画素アレイ１１０に表示する場合と同様の情報を印刷物上に印刷するように、プリンタ等の印刷装置からなる印刷部の動作を制御する機能を有する。当該印刷部は、表示装置１０に組み込まれていてもよいし、表示装置１０とは異なる別途の装置として用意されてもよい。
【０１９４】
印刷制御部からの制御により印刷された印刷物を、図１０に示す画素アレイ１１０の位置に、当該画素アレイ１１０の代わりに配置し、必要に応じて適当な照明を用いることにより、表示装置１０と同様に、所定の位置の虚像をユーザに対して表示することができ、ユーザの視力を補償する表示を行うことができる。
【０１９５】
（７．補足）
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１９６】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的又は例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏し得る。
【０１９７】
なお、本実施形態に係る表示装置１０の装置構成は、図１０に示す例に限定されない。また、本変形例に係る表示装置２０の装置構成は、図２８に示す例に限定されない。例えば、制御部１３０の各機能は、必ずしも１つの装置に一体的に搭載されなくてもよい。制御部１３０の各機能が、複数の装置（例えば複数のプロセッサ）に分散されて搭載され、当該複数の装置が互いに通信可能に接続されることにより、以上説明した制御部１３０としての機能が実現されてもよい。同様に、制御部２３０の各機能は、必ずしも１つの装置に一体的に搭載されなくてもよい。制御部２３０の各機能が、複数の装置（例えば複数のプロセッサ）に分散されて搭載され、当該複数の装置が互いに通信可能に接続されることにより、以上説明した制御部２３０としての機能が実現されてもよい。
【０１９８】
また、上述のような、本実施形態に係る表示装置１０の制御部１３０及び／又は本変形例に係る表示装置２０の制御部２３０の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、パーソナルコンピュータ等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどである。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信してもよい。
【０１９９】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）複数の光出射点、を備え、前記複数の光出射点の各々からの光が、ユーザの瞳を含む平面上に設定される複数の領域によって構成される領域群を照射し、前記複数の光出射点の各々は、前記光出射点と前記領域との組み合わせに応じた光を前記領域の各々に入射させ、前記領域は前記ユーザの瞳上に複数設定され、前記領域の大きさは０．６（ｍｍ）よりも小さい、表示装置。
（２）前記複数の光出射点の各々は、前記複数の光出射点によって構成される表示面とは異なる仮想の表示面上の像からの光が前記ユーザの網膜上に結像するように、前記光出射点と前記領域との組み合わせに応じた光を前記領域の各々に入射させる、前記（１）に記載の表示装置。
（３）前記仮想の表示面は、前記複数の光出射点によって構成される表示面よりも前記ユーザから遠方に位置する、前記（２）に記載の表示装置。
（４）前記領域の各々に対する前記光の照射状態は、前記ユーザの最大瞳径よりも大きい単位で周期的に繰り返される、前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の表示装置。
（５）前記領域群の繰り返し周期は、前記ユーザの瞳孔間距離よりも大きい、前記（４）に記載の表示装置。
（６）前記領域群の繰り返し周期を整数倍した値は、前記ユーザの瞳孔間距離と略等しい、前記（４）に記載の表示装置。
（７）複数の画素が配列された画素アレイと、前記画素アレイの表示面上に設けられるマイクロレンズアレイと、を備え、前記複数の画素からの光が前記マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズの各々から出射されることにより、前記マイクロレンズの各々が前記光出射点の各々を構成し、前記マイクロレンズアレイにおける前記マイクロレンズのピッチは、前記画素アレイの画素のピッチよりも大きい、前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の表示装置。
（８）前記画素アレイの画素の各々に対応する複数の開口部を有する第１の遮蔽板が、前記画素アレイの表示面上に設けられることにより、前記開口部の各々によって前記画素の各々のサイズが縮小される、前記（７）に記載の表示装置。
（９）前記画素アレイは透過型の画素アレイであり、前記画素アレイの画素の各々に対応する複数の開口部を有する第１の遮蔽板が、前記画素アレイの光源側に設けられることにより、前記開口部の各々によって前記画素の各々のサイズが縮小される、前記（７）に記載の表示装置。
（１０）複数の画素が配列された画素アレイと、前記画素アレイの表示面上に設けられ複数の開口部を有する第２の遮蔽板と、を備え、前記複数の画素からの光が前記第２の遮蔽板の前記開口部の各々から出射されることにより、前記開口部の各々が前記光出射点の各々を構成し、前記第２の遮蔽板における前記開口部のピッチは、前記画素アレイの画素のピッチよりも大きい、前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の表示装置。
（１１）複数の画素が配列された透過型の画素アレイと、前記画素アレイの光源側に設けられ複数の開口部を有する第２の遮蔽板と、を備え、前記第２の遮蔽板の前記開口部からの光が前記複数の画素の各々から出射されることにより、前記開口部の各々が前記光出射点の各々を構成し、前記第２の遮蔽板における前記開口部のピッチは、前記画素アレイの画素のピッチよりも大きい、前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の表示装置。
（１２）印刷によって実現される複数の画素が配列された画素アレイと、前記画素アレイの表示面上に設けられるマイクロレンズアレイと、を備え、前記複数の画素からの光が前記マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズの各々から出射されることにより、前記マイクロレンズの各々が前記光出射点の各々を構成し、前記マイクロレンズアレイにおける前記マイクロレンズのピッチは、前記画素アレイの画素のピッチよりも大きい、前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の表示装置。
（１３）前記領域の各々に対する前記光の照射状態は、前記ユーザの最大瞳径よりも大きい単位で周期的に繰り返され、前記ユーザの瞳の位置に応じて、前記ユーザの瞳が、前記光の照射状態の繰り返しの境界上に位置しないように、前記複数の光出射点の各々から前記領域の各々に入射される光の照射状態が制御される、前記（１）〜（１２）のいずれか１項に記載の表示装置。
（１４）複数の光出射点の各々からの光が、ユーザの瞳を含む平面上に設定される複数の領域によって構成される領域群に照射するとともに、前記光出射点と前記領域との組み合わせに応じた光が、前記複数の光出射点の各々から前記領域の各々に入射することを含み、前記領域は前記ユーザの瞳上に複数設定され、前記領域の大きさは０．６（ｍｍ）よりも小さい、表示制御方法。
【符号の説明】
【０２００】
１０、２０    表示装置
３０    ウェアラブルデバイス
１１０    画素アレイ
１１１    画素
１２０    マイクロレンズアレイ
１２１マイクロレンズ
１３０、２３０    制御部
１３１    光線情報生成部
１３２    画素駆動部
１５０    虚像面
２３１    瞳位置検出部
３１０、３２０、３３３    第１の遮蔽板（アパーチャ膜）
３１１、３２１    開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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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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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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