JP2013174661A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】観測者までの距離が変化した場合に該観測者にとって画像を認識することができる範囲を追随させることができる画像表示装置を提供する。
【解決手段】画像表示装置２Ａは、(1) 複数の単位画素組２１が２次元配列され、これら複数の単位画素組２１それぞれが複数個の部分画素２２を含む表示パネル２０と、(2) 周期的に並列配置された複数個の単位レンズ１１を含み、単位画素組２１に対応して単位レンズ１１が設けられており、表示パネル２０を物体面として該物体面上の画像を像面上に結像するレンズ部１０と、(3) レンズ部１０と表示パネル２０との間に設けられ厚さが可変である空気層３３と、(4)空気層３３の厚さを調整する調整手段４１と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の視点それぞれに向けて画像を表示することができる画像表示装置に関するものである。

複数の視点それぞれに向けて画像を表示することができる画像表示装置は、例えばカーナビゲーションシステムにおいて運転席および助手席それぞれに座っている者に対して互いに異なる画像を表示したり、あるいは、同一人物の右目および左目それぞれに対して互いに異なる画像を表示することで立体画像と認識させたりすることができる。このような画像表示装置として、液晶などを用いた表示パネルと、複数のシリンドリカルレンズが並列配置されたレンチキュラレンズと、を備えるものが知られている（特許文献１参照）。

特開２００８−１３４６１７号公報

レンチキュラレンズを用いた画像表示装置では、画像を認識することができる範囲が限定される。画像を観る観測者が左右方向（複数のシリンドリカルレンズが並列配置された方向）に移動した場合、その観測者の移動に応じて表示パネルに呈示する画像を操作することで、その観測者にとって画像を認識することができる範囲を追随させることができる。しかしながら、画像表示装置から観測者までの距離が変化した場合に、その観測者にとって画像を認識することができる範囲を追随させることができる技術は知られていない。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、観測者までの距離が変化した場合に該観測者にとって画像を認識することができる範囲を追随させることができる画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明の画像表示装置は、(1) 互いに垂直な第１方向および第２方向の双方に平行な面上に複数の単位画素組が２次元配列され、複数の単位画素組それぞれが第２方向に沿って配列された複数個の部分画素を含む表示パネルと、(2) 各々第１方向に延在し共通の構成を有し第２方向に周期的に並列配置された複数個の単位レンズを含み、第２方向について単位画素組に対応して単位レンズが設けられており、表示パネルを物体面として該物体面上の画像を像面上に結像するレンズ部と、(3) レンズ部と表示パネルとの間に設けられ厚さ又は屈折率が可変である可変層と、(4) 可変層の厚さ又は屈折率を調整する調整手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の画像表示装置は、可変層が空気層であって、調整手段が該空気層の厚さを調整するのが好適である。或いは、可変層が流体層であって、調整手段が該流体層の厚さ又は屈折率を調整するのも好適である。また、可変層が、表示パネル側の第１層とレンズ部側の第２層とに挟まれ、第１層，第２層および形状可変部材により閉空間を構成しており、その閉空間内に流体が充填されているのも好適である。

本発明の画像表示装置は、観測位置までの距離を測定する測距センサを更に備え、調整手段が測距センサによる距離測定結果に基づいて可変層の厚さ又は屈折率を調整するのが好適である。

本発明の画像表示装置は、レンズ部および可変層を含むＭ個の層が表示パネル上に存在し、Ｍ個の層のうちの第ｍの層の厚さｔ_ｍおよび屈折率ｎ_ｍ、レンズ部から観測位置までの距離Ｌ_１、表示パネルにおける第２方向に沿った部分画素の幅Ｗ_ｇ、ならびに、像面における第２方向に沿った部分画素の像の幅Ｗ_ｅの間に、Ｗ_ｇＬ_１＝Ｗ_ｅΣ(ｔ_ｍ／ｎ_ｍ) なる関係が成り立つように、調整手段が可変層の厚さ又は屈折率を調整するのが好適である。ここで、Ｍは２以上の整数であり、ｍは１以上Ｍ以下の各整数である。

本発明によれば、観測者までの距離が変化した場合に、該観測者にとって画像を認識することができる範囲を追随させることができる。

画像表示装置１の概略構成および画像表示の原理を模式的に示す図である。 画像表示装置２の概略構成および画像表示の原理を模式的に示す図である。 第１実施形態の画像表示装置２Ａの構成を示す図である。 第１実施形態の画像表示装置２Ａにおける観測距離Ｌ_１と空気層３３の厚さｔ_３との関係を示すグラフである。 第１実施形態の画像表示装置２Ａにおいて表示パネル２０の各位置にある単位画素組２１の各部分画素２２から発した光が像面Ａ上に形成する像の分布を示すグラフである。 第１実施形態の画像表示装置２Ａにおいて表示パネル２０の各位置にある単位画素組２１の各部分画素２２から発した光が像面Ａ上に形成する像の分布を示すグラフである。 第１実施形態の画像表示装置２Ａにおいて表示パネル２０の各位置にある単位画素組２１の各部分画素２２から発した光が像面Ａ上に形成する像の分布を示すグラフである。 比較例において表示パネル２０の各位置にある単位画素組２１の各部分画素２２から発した光が像面Ａ上に形成する像の分布を示すグラフである。 比較例において表示パネル２０の各位置にある単位画素組２１の各部分画素２２から発した光が像面Ａ上に形成する像の分布を示すグラフである。 比較例において表示パネル２０の各位置にある単位画素組２１の各部分画素２２から発した光が像面Ａ上に形成する像の分布を示すグラフである。 第２実施形態の画像表示装置２Ｂの構成を示す図である。 第２実施形態の画像表示装置２Ｂにおける観測距離Ｌ_１と流体層３４の厚さｔ_３との関係を示すグラフである。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、各図には説明の便宜の為にｘｙｚ直交座標系が示されている。

図１は、画像表示装置１の概略構成および画像表示の原理を模式的に示す図である。この画像表示装置１は２視点用である。画像表示装置１は、レンズ部１０および表示パネル２０を備え、表示パネル２０を物体面として該物体面上の画像をレンズ部１０により像面Ａ上に結像する。

レンズ部１０は、各々ｘ方向に延在し共通の構成を有するシリンドリカルレンズ１１_１〜１１_Ｋが単位レンズとして一定周期でｙ方向に並列配置されたレンチキュラレンズである。Ｋは２以上の整数である。シリンドリカルレンズ１１_１〜１１_Ｋそれぞれの光軸はＺ方向に平行である。レンズ部１０は概略的には平板形状のものであって、表示パネル２０に対向する面が平面であり、像面Ａに対向する面が凸面となっている。同図ではレンズ部１０の凸面の形状が示されている。

表示パネル２０は、ｘｙ平面上に複数の単位画素組２１が２次元配列されたものである。各単位画素組２１は、ｙ方向に沿って配列された２個の部分画素２２_Ｌ，２２_Ｒを含む。左目用部分画素２２_Ｌと右目用部分画素２２_Ｒとはｙ方向に交互に配置されている。なお、実際にはブラックマトリックスと呼ばれる遮蔽領域が左目用部分画素２２_Ｌと右目用部分画素２２_Ｒとの間に存在するが、ブラックマトリックスは省略されている。

単位画素組２１_ｋがシリンドリカルレンズ１１_ｋに対応しているとすると、単位画素組２１_ｋの左目用部分画素２２_Ｌから発した光がシリンドリカルレンズ１１_ｋを経ることにより像面Ａ上に左目用像が形成され、単位画素組２１_ｋの右目用部分画素２２_Ｒから発した光がシリンドリカルレンズ１１_ｋを経ることにより像面Ａ上に右目用像が形成される。

そして、像面Ａ上の左目用像の形成範囲にある観測者の左目の網膜には左目用画像が結像され、像面Ａ上の右目用像の形成範囲にある観測者の右目の網膜には右目用画像が結像される。したがって、各単位画素組２１の左目用部分画素２２_Ｌおよび右目用部分画素２２_Ｒそれぞれに適切な画像データが与えられることにより、左目および右目により立体画像が視認される。

表示パネル２０における画素ピッチ（各単位画素組２１_ｋのｙ方向幅）をＰとする。各単位画素組２１_ｋの左目用部分画素２２_Ｌおよび右目用部分画素２２_Ｒそれぞれのｙ方向幅をＷ_ｇとする。ブラックマトリックスのｙ方向幅を無視すると、Ｗ_ｇ＝Ｐ／２である。

各パラメータの設定方法の一例は以下のとおりである。先ず、適視距離Ｌ_１を決定する。適視距離Ｌ_１は、レンズ部１０から観測位置（像面Ａ）までの距離であって、観測者にとって最も立体視が得られやすいようにしたい距離である。次に、像面Ａにおける視認域のｙ方向幅Ｗ_ｅを決定する。視認域幅Ｗ_ｅは、像面Ａにおけるｙ方向に沿った部分画素の像の幅である。次に、三角形の相似の関係に基づいて、画像表示装置１における表示パネル２０上の等価厚Ｌ_２（＝Ｌ_１×Ｗ_ｇ／Ｗ_ｅ）を決定する。この等価厚Ｌ_２は、表示パネル２０から発した光がレンズ部１０の外部に出るまでの等価的な厚さである。

そして、画像表示装置１における表示パネル２０上の各層の厚さ及び屈折率を決定する。このとき、表示パネル２０上にＭ個の層があって、そのうちの第ｍの層の厚さをｔ_ｍとし屈折率をｎ_ｍとしたとき、Ｌ_２＝Σ(ｔ_ｍ／ｎ_ｍ) となるようにする。表示パネル２０上の各層は、レンズ部１０の他、例えば、ガラス、偏光板、レンズ、接着剤などである。Ｍは２以上の整数であり、ｍは１以上Ｍ以下の各整数である。

観測距離Ｌ_１において観測者が立体視を得ることができるようにする為には、視認域幅Ｗ_ｅは、観測者の眼間距離の半分以上であることが必要であり、２視点の場合は通常眼間距離より大きく設定される。Ｌ_２、ｔ_ｍ、ｎ_ｍの関係については、各層の厚さｔ_ｍを用いた画素の実際の配置においてスネルの法則より各層での光線角度θを計算することにより、sinθ≒tanθ が成立する範囲では、実際の配置と等価厚Ｌ_２を用いた図１の配置とが等価であることが証明され得る。また、中央の単位画素組から最外の単位画素組までの距離をＭ_ｐＰとすると、観測距離Ｌ_１での視認域を揃えるため、レンズピッチＰ_ＬはＰ_Ｌ＝Ｐ・Ｌ_１／(Ｌ_１＋Ｌ_２) と書ける。

領域Ｂ_Ｌ，Ｂ_Ｒは、最外の単位画素組（ｙ＝±Ｍ_ｐＰ）が形成する視認域がオーバーラップする部分である。領域Ｂ_Ｌでは、各単位画素組２１_ｋの左目用部分画素２２_Ｌから発した光が対応するシリンドリカルレンズ１１_ｋを経た後に全て重なる。また、領域Ｂ_Ｒでは、各単位画素組２１_ｋの右目用部分画素２２_Ｒから発した光が対応するシリンドリカルレンズ１１_ｋを経た後に全て重なる。観測者の左目が領域Ｂ_Ｌに存在し且つ観測者の右目が領域Ｂ_Ｒに存在する場合に、観測者による立体画像の視認が可能である。

図２は、画像表示装置２の概略構成および画像表示の原理を模式的に示す図である。この画像表示装置２は４視点用である。この場合、表示パネル２０の各単位画素組２１は、ｙ方向に沿って配列された４個の部分画素２２_１〜２２_４を含む。各単位画素組２１の４個の部分画素２２_１〜２２_４それぞれのｙ方向幅をＷ_ｇとすると、Ｗ_ｇ＝Ｐ／４である。

領域Ｂ_１では、各単位画素組２１_ｋの第１視点用部分画素２２_１から発した光が対応するシリンドリカルレンズ１１_ｋを経た後に全て重なる。領域Ｂ_２では、各単位画素組２１_ｋの第２視点用部分画素２２_２から発した光が対応するシリンドリカルレンズ１１_ｋを経た後に全て重なる。領域Ｂ_３では、各単位画素組２１_ｋの第３視点用部分画素２２_３から発した光が対応するシリンドリカルレンズ１１_ｋを経た後に全て重なる。また、領域Ｂ_４では、各単位画素組２１_ｋの第４視点用部分画素２２_４から発した光が対応するシリンドリカルレンズ１１_ｋを経た後に全て重なる。４つの領域Ｂ_１〜Ｂ_４それぞれに互いに異なる画像を表示することができる。

図１および図２を対比して判るように、各単位画素組２１に含まれる部分画素２２の数（すなわち、視点数）が増えると、各部分画素２２に対応する領域Ｂの大きさが制限され、特に各領域Ｂのｚ方向幅が狭くなる。画像表示装置から観測者までの距離が変化して、観測者の目が領域Ｂから外れると、その観測者は画像を認識することができなくなる。

本実施形態の画像表示装置は、観測者までの距離が変化した場合に該観測者にとって画像を認識することができる範囲Ｂを追随させるものである。その為に、本実施形態の画像表示装置は、レンズ部１０および表示パネル２０に加えて、レンズ部１０と表示パネル２０との間に設けられ厚さ又は屈折率が可変である可変層と、可変層の厚さ又は屈折率を調整する調整手段と、を備える。調整手段は、可変層の厚さ及び屈折率の双方を調整してもよい。可変層は複数あってもよい。

本実施形態の画像表示装置は、可変層の厚さ又は屈折率を調整することにより、観測者までの距離が常に観測距離Ｌ_１となるようにする。すなわち、設定されている部分画素幅Ｗ_ｇおよび視認域幅Ｗ_ｅに対し、Σ(ｔ_ｍ／ｎ_ｍ)Ｗ_ｅ／Ｗ_ｇが画像表示装置から観測位置までの距離と等しくなるように、可変層の厚さ又は屈折率を調整する。

可変層の厚さの調整については、可変層に対して−ｚ側にある層に対して、可変層に対して＋ｚ側にある層を機械的に動かすことにより、実現可能である。可変層の屈折率の調整については、例えば電圧印加により密度が変わり屈折率が変わるような材料を可変層に使用することにより、実現可能である。一般的な可変量を考慮すると、可変層の屈折率を調整するより可変層の厚さを調整する方が効果的である。

なお、通常、レンズ部１０の各単位レンズ１１の曲率半径は、各層の厚さ及び屈折率を含む各パラメータを考慮して最適化する。それ故、各層の厚さ又は屈折率が異なると、レンズ部１０の各単位レンズ１１の曲率半径は最適なものではなくなってしまい、画質が若干劣化することも有り得るが、立体可視には大きな影響は与えない。

レンズピッチＰ_Ｌについては、Ｐ_Ｌ＝Ｐ・Ｌ_１／(Ｌ_１＋Ｌ_２) と書ける。また、三角形の相似の関係によりＬ_２＝Ｌ_１Ｗ_ｇ／Ｗ_ｅ であるから、Ｐ_Ｌ＝Ｐ／(１＋Ｗ_ｇ／Ｗ_ｅ) と書ける。Ｗ_ｅを一定値にしている場合は、Ｐ_ＬはＬ_１に依存しない。但し、実際には、この簡易設計値から若干変化させて、光線追跡などの解析を行い、輝度結果を考慮して更にＰ_Ｌを最適化させることが望ましい。

図３は、第１実施形態の画像表示装置２Ａの構成を示す図である。第１実施形態の画像表示装置２Ａは、図２に示された構成と同様に４視点用のものであって、レンズ部１０および表示パネル２０に加えて、ガラス板３１、偏光板３２、空気層３３および調整手段４１を備える。表示パネル２０の上に順に、ガラス板３１、偏光板３２、空気層３３およびレンズ部１０が積層されている。空気層３３が可変層であり、該空気層３３の厚さが調整され得る。

第１実施形態では、Ｐ＝４Ｗ_P＝０.２ｍｍ、Ｗ_ｅ＝３０ｍｍ、Ｍ_ｐ＝５００、Ｐ_Ｌ＝０.１９９７ｍｍ とする。ガラス板３１の厚さｔ_１を０.２ｍｍとし、ガラス板３１の屈折率ｎ_１を１.５５とする。偏光板３２の厚さｔ_２を０.１５ｍｍとし、偏光板３２の屈折率ｎ_２を１.５５とする。空気層３３の厚さｔ_３を可変とし、空気層３３の屈折率ｎ_３を１とする。また、レンズ部１０の厚さｔ_４を０.２ｍｍとし、レンズ部１０の屈折率ｎ_４を１.５５とする。レンズ部１０の各単位レンズ１１の曲率半径を０.３６ｍｍとする。

調整手段４１は、偏光板３２とレンズ部１０との間に設けられ、偏光板３２とレンズ部１０との間隔を調整することができる。調整手段４１は、例えばアクチュエータ（より具体的にはモータと結合してバネ圧を調整することが可能なバネ）であってもよい。画像表示装置２Ａは、観測者までの距離を測定する測距センサを備えるのが好適である。空気層３３の厚さｔ_３は、観測者までの距離Ｌ_１に基づいて調整される。空気層３３の厚さｔ_３はｔ_３＝(Ｗ_ｇＬ_１／Ｗ_ｅ−ｔ_１／ｎ_１−ｔ_２／ｎ_２−ｔ_４／ｎ_４)ｎ_２ となるように調整手段４１により設定される。図４は、第１実施形態の画像表示装置２Ａにおける観測距離Ｌ_１と空気層３３の厚さｔ_３との関係を示すグラフである。

図５〜図７それぞれは、第１実施形態の画像表示装置２Ａにおいて表示パネル２０の各位置にある単位画素組２１の各部分画素２２から発した光が像面Ａ上に形成する像の分布を示すグラフである。図５は観測距離Ｌ_１が３００ｍｍである場合の像分布を示し、図６は観測距離Ｌ_１が４００ｍｍである場合の像分布を示し、図７は観測距離Ｌ_１が５００ｍｍである場合の像分布を示す。各図（ａ）は、表示パネル２０のｙ＝０の位置にある単位画素組２１の各部分画素２２から発した光が像面Ａ上に形成する像の分布を示し、各図（ｂ）は、表示パネル２０のｙ＝＋Ｍ_ＰＰの位置にある単位画素組２１の各部分画素２２から発した光が像面Ａ上に形成する像の分布を示し、また、各図（ｃ）は、表示パネル２０のｙ＝−Ｍ_ＰＰの位置にある単位画素組２１の各部分画素２２から発した光が像面Ａ上に形成する像の分布を示す。空気層３３の厚さｔ_３は観測距離Ｌ_１に応じて調整された。

本実施形態では、中央（ｙ＝０）の単位画素組２２と両端（ｙ＝±Ｍ_ｐＰ）の単位画素組２２とで、第１〜第４の視点用部分画素２２のうち主要な強度分布を作るｙ方向領域が揃っている。中央（ｙ＝０）と両端（ｙ＝±Ｍ_ｐＰ）との間に存在する単位画素組２２についても同様のことが言える。その領域はＬ_１が変わっても大きく変わらず、画像表示装置２Ａからの観測距離Ｌ_１が変わっても立体視が確保されることが分かる。

図８〜図１０それぞれは、比較例において表示パネル２０の各位置にある単位画素組２１の各部分画素２２から発した光が像面Ａ上に形成する像の分布を示すグラフである。図８は観測距離Ｌ_１が３００ｍｍである場合の像分布を示し、図９は観測距離Ｌ_１が４００ｍｍである場合の像分布を示し、図１０は観測距離Ｌ_１が５００ｍｍである場合の像分布を示す。各図（ａ）は、表示パネル２０のｙ＝０の位置にある単位画素組２１の各部分画素２２から発した光が像面Ａ上に形成する像の分布を示し、各図（ｂ）は、表示パネル２０のｙ＝＋Ｍ_ＰＰの位置にある単位画素組２１の各部分画素２２から発した光が像面Ａ上に形成する像の分布を示し、また、各図（ｃ）は、表示パネル２０のｙ＝−Ｍ_ＰＰの位置にある単位画素組２１の各部分画素２２から発した光が像面Ａ上に形成する像の分布を示す。空気層３３の厚さｔ_３は０.３１ｍｍに固定された。比較例では、観測距離Ｌ_１が４００ｍｍであるときは立体視可能であるものの、観測距離Ｌ_１が変化すると、画素毎に主要な強度分布を作るｙ方向領域が全く異なり、立体視が得られなくなる。

なお、本実施形態の場合の図５（Ｌ_１＝３００ｍｍ）および図７（Ｌ_１＝５００ｍｍ）それぞれでクロストークが悪い。これは、レンズ部１０の各単位レンズ１１の曲率半径（すなわち、屈折力）が最適値からずれているからである。レンズ部１０の各単位レンズ１１の曲率半径が一定であっても、レンズ部１０の屈折率を変えることにより、屈折力を変えることができる。例えば、レンズ部１０の材料として電圧制御などにより屈折率が可変となる材料を用い、観測距離Ｌ_１に応じて該屈折率を制御することにより、さらに画質を向上させることができる。本実施形態の場合、Ｌ_１＝３００ｍｍではｎ_４＝１.７２が適当であり、Ｌ_１＝５００ｍｍではｎ_４＝１.４３が適当である。

図１１は、第２実施形態の画像表示装置２Ｂの構成を示す図である。第２実施形態の画像表示装置２Ｂは、図２に示された構成と同様に４視点用のものであって、レンズ部１０および表示パネル２０に加えて、ガラス板３１、偏光板３２、流体層３４および形状可変部材４２を備える。表示パネル２０の上に順に、ガラス板３１、偏光板３２、流体層３４およびレンズ部１０が積層されている。流体層３４が可変層であり、該流体層３４の厚さ又は屈折率が調整され得る。

第２実施形態では、Ｐ＝４Ｗ_P＝０.２ｍｍ、Ｗ_ｅ＝３０ｍｍ、Ｍ_ｐ＝５００、Ｐ_Ｌ＝０.１９９７ｍｍ とする。ガラス板３１の厚さｔ_１を０.２ｍｍとし、ガラス板３１の屈折率ｎ_１を１.５５とする。偏光板３２の厚さｔ_２を０.１５ｍｍとし、偏光板３２の屈折率ｎ_２を１.５５とする。流体層３４の厚さｔ_３を可変とし、流体層３４の屈折率ｎ_３を１.５５とする。また、レンズ部１０の厚さｔ_４を０.２ｍｍとし、レンズ部１０の屈折率ｎ_４を１.５５とする。レンズ部１０の各単位レンズ１１の曲率半径を０.３６ｍｍとする。

流体層３４は、偏光板３２とレンズ部１０とに挟まれている。偏光板３２，レンズ部１０および形状可変部材４２により閉空間が構成されており、その閉空間内に流体が充填されている。形状可変部材４２はゴムのように伸び縮みする素材からなるのが好適である。閉空間内に充填される流体は液状またはゲル状の樹脂などであるのが好適である。流体層３４の厚さｔ_３は、観測者までの距離Ｌ_１に基づいて調整される。流体層３４の厚さｔ_３はｔ_３＝(Ｗ_ｇＬ_１／Ｗ_ｅ−ｔ_１／ｎ_１−ｔ_２／ｎ_２−ｔ_４／ｎ_４)ｎ_２ となるように調整手段により設定される。図１２は、第２実施形態の画像表示装置２Ｂにおける観測距離Ｌ_１と流体層３４の厚さｔ_３との関係を示すグラフである。

第１実施形態のように可変層として空気層３３が設けられる場合には、空気層３３と偏光板３２との界面および空気層３３とレンズ部１０との界面それぞれにおいて光が反射することにより、画像が暗くなったり、外から入射した光が反射して見辛くなったりする。これに対して、第２実施形態では、他の層の材料の屈折率に近い屈折率を有する樹脂を流体層３４に用いることにより、これらの問題を低減することができる。

１，２，２Ａ，２Ｂ…画像表示装置、１０…レンズ部、１１…単位レンズ、２０…表示パネル、２１…単位画素組、２２…部分画素、３１…ガラス板、３２…偏向板、３３…空気層、３４…流体層、４１…調整手段、４２…形状可変部材。

Claims (6)

1. 互いに垂直な第１方向および第２方向の双方に平行な面上に複数の単位画素組が２次元配列され、前記複数の単位画素組それぞれが前記第２方向に沿って配列された複数個の部分画素を含む表示パネルと、
   各々前記第１方向に延在し共通の構成を有し前記第２方向に周期的に並列配置された複数個の単位レンズを含み、前記第２方向について前記単位画素組に対応して前記単位レンズが設けられており、前記表示パネルを物体面として該物体面上の画像を像面上に結像するレンズ部と、
   前記レンズ部と前記表示パネルとの間に設けられ厚さ又は屈折率が可変である可変層と、
   前記可変層の厚さ又は屈折率を調整する調整手段と、
   を備えることを特徴とする画像表示装置。
2. 前記可変層が空気層であって、前記調整手段が該空気層の厚さを調整する、ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記可変層が流体層であって、前記調整手段が該流体層の厚さ又は屈折率を調整する、ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
4. 前記可変層が、前記表示パネル側の第１層と前記レンズ部側の第２層とに挟まれ、前記第１層，前記第２層および形状可変部材により閉空間を構成しており、その閉空間内に流体が充填されている、ことを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
5. 観測位置までの距離を測定する測距センサを更に備え、
   前記調整手段が前記測距センサによる距離測定結果に基づいて前記可変層の厚さ又は屈折率を調整する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
6. 前記レンズ部および前記可変層を含むＭ個の層が前記表示パネル上に存在し、
   前記Ｍ個の層のうちの第ｍの層の厚さｔ_ｍおよび屈折率ｎ_ｍ、前記レンズ部から観測位置までの距離Ｌ_１、前記表示パネルにおける前記第２方向に沿った前記部分画素の幅Ｗ_ｇ、ならびに、前記像面における前記第２方向に沿った前記部分画素の像の幅Ｗ_ｅの間に、Ｗ_ｇＬ_１＝Ｗ_ｅΣ(ｔ_ｍ／ｎ_ｍ) なる関係が成り立つように、前記調整手段が前記可変層の厚さ又は屈折率を調整する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置（ただし、Ｍは２以上の整数、ｍは１以上Ｍ以下の各整数）。
   

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