JP5857082B2 - 表示装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、観察者に対して画像を表示するための表示装置、及び、それを具備する電子機器に関する。

映像や文字を表示する表示装置（ディスプレイ）として、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイがある。これらの表示装置は、視度の調節が出来ない。高齢化社会の進展に伴って老眼（老視）の高齢者が増えており、視度の調節が可能な表示装置、特にフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）が望まれている。携帯電話の普及やデジタルカメラの普及により、屋外でＦＰＤによる表示を見る機会が増えている。更に本の代わりに電子ブックの利用も増加している。このように携帯電話やデジタルカメラ等のモバイル機器のＦＰＤを見るときに、いちいち老眼鏡を掛け外しするのは非常に煩わしい。

携帯電話は、電話として使用されるよりも、メールの送受信、ゲーム等として使用されることが多い。この場合、ユーザーはＦＰＤを見る必要がある。また、デジタル一眼レフカメラには、ライブビューモニターとしてＦＰＤが用いられているが、このデジタル一眼レフカメラにおいて、遠方の被写体を見つつ、ライブビューモニターを見るのに、いちいち老眼鏡を掛けたり外したりするのは、実際的ではない。さらに、撮影モードの変更等、モニターを利用したＧＵＩ（グラフィカルユーザーインターフェイス）を使用することが多くモニターを見る必要性は高い。

また、カーナビゲーションシステムのモニターを見るとき、観察者は運転中のドライバーの場合がある。ドライバー自身が、老眼鏡を掛け外しするのは危険であり、老眼鏡の掛け外しは事実上不可能である。さらに他の場面として、パソコン（ＰＣ）の液晶画面を観察する時も、いちいち老眼鏡を掛けるのは観察者にとって煩わしい。したがって、老眼鏡を掛け外しすることなくモニターを見ることのできる電子機器が望まれている。

例えば、特許文献１には、フレネルレンズ或いはマイクロレンズをデジタルカメラのモニターであるＦＰＤの手前に取り付け、ルーペのようにＦＰＤを覗く構成例が示されている。

特開２００９−６３６２４号公報

特許文献１に開示されている構成においては、ルーペと表示部との間は、適切な像を観察するためには、ある程度の間隔を設ける必要がある。このため、装置が大きくなってしまう。具体的には、老眼の補正をする為には、フレネルレンズをＦＰＤから数ｃｍ程度離す必要があり、実用的ではない。

また、特許文献１には、フレネルレンズの代わりにマイクロレンズアレイを画素毎或いは複数の画素毎に用いる構成も示されている。ここで、単に、マイクロレンズアレイを用いると、各マイクロレンズによって画素或いは複数の画素の集合が拡大される。このため、隣の画素が重なって観察されることになり、実用的な画像は得られない。

このように、従来、老眼鏡を掛けなくても焦点の合った画像を見ることの出来るＦＰＤは存在していない。また、その様なモニターを搭載した電子機器は無い。

また、近年液晶パネルなどのフラットパネルディスプレイ上にタッチパネルを重畳して設け、表示されるアイコン、スイッチなど各種オブジェクトを触って入力する電子機器が増加している。実像を表示させるフラットパネルディスプレイにおいては、どのような観察位置においても、視認されるオブジェクトの位置は変化することはない。表示される画像の中でオブジェクトの位置は分かっているから、タッチパネルで検出したタッチ位置の座標からオブジェクトを触っていることが検出できる。しかしながら、観察者から見て遠方に虚像を表示させる表示装置では、観察する位置（方向）によって、観察される虚像の位置は移動する。また、観察する距離によって虚像の大きさは変化しないが、タッチパネルの大きさは変化して見える。すなわち、タッチパネルを設置できる表示装置の表面と虚像の表示との相対位置や相対的大きさが変化する。このような場合、表示装置にタッチパネルを設けてタッチ位置の座標を検出しても、観察位置によって虚像が移動するため、タッチパネルでオブジェクトを特定することができない。

なお、虚像で表示する表示装置を少し説明する。表示装置の表面から遠方からの光束（例えば、無限遠であれば平行光束）を射出して表示を行う表示装置である。表示は表示装置の表面ではなく、表示装置の奥に形成する虚像で行う。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであって、焦点が容易に合う実用的な薄型の表示装置、その表示装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。

このような課題を解決するため、本発明に係る表示装置は、表示デバイスを含むフラットパネルディスプレイであって、観察者から直接見て前記フラットパネルディスプレイ表示面よりも遠方に虚像を表示可能とする表示部と、前記表示部の表面に設けられ、タッチ位置に基づく位置情報を出力するタッチパネルと、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る表示装置は、観察者の瞳に無限遠からの光束を入射させることにより、通常、表示装置が存在する近点に焦点を合わせることのできない人でも焦点の合った表示を見ることが可能となる。例えば、老眼の人でも老眼鏡を掛ける（或いは外す）ことなく、焦点の合った表示を見ることが可能となる。

また、本発明に係る表示装置における光学要素は、レンズアレイを構成するレンズと、表示領域を組として構成するものであって、このレンズと表示領域を微細なものとすることで、表示領域とレンズ間の光学長を短くすることが可能である。したがって、表示装置の薄型化を実現することが可能となる。

また、本発明に係る表示装置は、虚像を表示可能とする表示部を有することとしている。このような表示装置において、撮像部の出力に基づいて表示部に対する観察者の眼の位置を検出するとともに、検出された観察者の眼の位置に基づいて、タッチパネルが出力する前記位置情報と表示される虚像の位置関係を特定することで、観察者の観察位置が移動した場合においても、観察される虚像とタッチパネルのタッチ位置を整合させることが可能となる。従って、表示装置が存在する近点に焦点を合わせることができない人でも焦点の合った表示を見ることができ、タッチパネルを操作することができる。また、本発明に係る電子機器は、老眼の人でも老眼鏡を掛ける（或いは外す）ことなく、タッチパネルにより電子機器を操作することができる。

第１実施形態に係る表示装置を示す斜視図 第１実施形態に係る表示装置を示す断面図 第１実施形態に係る表示装置に表示される像が観察される様子を示す図 第２実施形態に係る表示装置を示す斜視図 第２実施形態に係る表示デバイスを示す正面図 第２実施形態に係る表示デバイスとレンズアレイの配置関係を示す図 第２実施形態に係る表示装置を示す正面図 第２実施形態に係る表示デバイスとレンズアレイの回転誤差を説明するための図 本実施形態に係る表示デバイスに表示を行う制御構成を示す図 本実施形態に係る表示装置を有するデジタルカメラ（電子機器）を示す斜視図 本実施形態に係る表示装置における観察位置による画像欠けを説明するための図 本実施形態に係る表示装置によって形成される光束を説明するための図 第３実施形態に係る表示装置において、光束の射出方向を変更した場合の形態を示す図 第３実施形態に係る光束方向の自動調整処理を示すフロー図 第３実施形態に係る表示装置において、表示される画像をシフトした状態を示す図 本実施形態に係る表示装置において、観察距離の変化による入射光束の変化の様子を示す図 本実施形態に係る表示装置において、観察距離の変化による観察像の変化の様子を示す図 第４実施形態に係る表示補正処理を示すフロー図 観察位置の変化によって観察される虚像の見え方の変化を説明するための図 第５実施形態に係る表示装置の構成を示す図 第５実施形態に係る検出処理、特定処理を示すフロー図 第５実施形態に係る表示検出眼決定処理を示すフロー図 第６実施形態に係る表示部の構成を示す図 第６実施形態に係る表示部の構成を示す図 第７実施形態に係る表示部の構成を示す図 第７実施形態に係る表示部の構成を示す図

以下、本発明に係る表示装置及び表示装置を具備する電子機器のある態様に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の基本構成を示す斜視図である。本実施形態の表示装置は、レンズアレイ１と表示デバイス２を有して構成されている。表示デバイス２には、レンズアレイ１の各レンズ３に対応した位置であっての破線で囲われた表示領域に表示４（図ではアルファベットＡの文字）が行われる。この表示は、その他のレンズ３にも対応しており、それぞれのレンズ３に対応して同じ表示が行われる。表示内容は観察者が最終的に観察する表示内容である。なお、図中表示デバイス２の中で一つの表示領域を示す破線は、表示領域の理解を助ける為の記載であって、実際に存在するものではない。

この表示４は、対応するレンズ３によって図中矢印５のように平行光で無限遠に投影される。表示デバイス２にはレンズアレイ１のレンズ３と同じ数だけ同じ表示がなされる。レンズアレイ１の各レンズ３の隙間は、迷光を避ける為に遮蔽８が施されている。この遮蔽８により、各レンズ３からの光束のみが観察者側に射出され、観察者に対して鮮明な像を観察させることが可能となる。

図１中、６は観察者の眼のレンズを示している。また、７は眼の網膜上に映った像を示している。老眼や遠視の人の場合、眼のレンズ６は無限遠にピントが合わせ易いため、矢印５の平行光を網膜上に集光させることにより、観察者は焦点の合った像を観察できる。本実施形態の表示装置では、レンズ３が平面上に配列されたレンズアレイ１を用いることで、表示装置から出射される光束を実質的に太くする。その結果、表示装置における観察範囲は拡大する。また、表示４を投影するレンズ３の焦点距離を短くすることができるため、表示装置の薄型化を実現することも可能となっている。

図２には、図１の表示装置を横からみたときの断面図が示されている。図中レンズ３は７個しか示されていないが、実際には非常に多くのレンズ３が上下及び紙面の手前奥方向に配列されることでレンズアレイ１が形成される。図では、各表示領域に表示される表示４の中心から端部までの像高を矢印で示している。各表示領域内に表示される表示４は、表示領域に対応する各レンズ３によって無限遠に投影される。すなわち、各レンズ３から射出する光束は平行光５に変換される。このとき、各表示４は全く同じであるから、各レンズ３から射出される光束は、当該画像について一つの大きな平行光束９や１０を形成する。表示の中心の画素からの光束が９、上端の画素からの光束が１０である。

したがって、このレンズアレイ１が表示装置の表示光学系の瞳になっていると考えることができる。顕微鏡は接眼レンズを覗いて使用される。接眼レンズの近傍にのみ光学系の瞳が形成されるため、接眼レンズを通して被検体を観察する為には、光学系の瞳位置に眼のレンズの位置を合わせる必要がある。従って、顕微鏡を代表とする光学機器を用いて被検体を観察するには、観察者が顕微鏡の接眼レンズを覗き込む必要がある。但し、接眼レンズから射出される光束は、無限遠から来た光束と等価な平行光に調整できるので、老眼の人でも容易に焦点の合った顕微鏡像を観察できる。本実施形態による表示装置は、１つの大きな平行光束９や１０を形成することで、レンズアレイ１全体が光学系の瞳となるため、顕微鏡を使用する際に必要な覗き込む動作を観察者が行う必要がない。そして、表示装置から離れた位置から表示を見ることができる。

さて、表示装置の結像作用を図３を用いて詳説する。図３も簡単のため横から見た断面図で示している。各表示４は、それに対応する各レンズ３によって無限遠に投影される。図では、レンズは４個しか示されていないが、実際には非常に多くのレンズが上下及び紙面の手前奥方向に存在している。この図はその内の４個のレンズによる光束１１が観察者の眼のレンズ６に入射している様子を示している。この光束１１は平行光であり、無限遠にしか焦点の合わない観察者の眼のレンズ６でも焦点を合わせることができる。各表示領域表示された表示４は、焦点の合った１つの像７として観察者の網膜上に投影される。

なお、各レンズ３の大きさが小さいと回折の影響で、レンズ３から射出する光束が広がり平行光を射出できない。老眼の人は眼の調整能力が低下しているため、近点に焦点を合わせることができない。しかし、老眼の人が２ｍ先まで焦点を合わせられると仮定すると、眼のレンズ径を３ｍｍとして、３ｍｍ／２ｍ［ｒａｄ］の広がり角を有する光束まで、老眼の人は観察できることになる。回折による広がり角θは、一般にレンズ径Ｄ、光の波長λとして、θ＝λ／Ｄと表される。波長を可視光である０．５μｍ、θ＝３／２０００、とするとＤ＝０．３ｍｍとなる。すなわち、各レンズ３の径が０．３ｍｍ以上あれば、老眼の人でも焦点のあった像を観察可能となる。したがって、レンズ３の径は０．３ｍｍ以上が好ましい。

更には、視力０．５の人の解像力は約２分である。この解像力を得るには、Ｄ＝λ／θ＝０．５５μｍ／２分＝０．９ｍｍ。すなわち、０．９ｍｍ以上のレンズ径であることが好ましい。

（第２実施形態）
図４は、第２実施形態に係る表示装置の基本構成を示す斜視図である。本実施形態の表示装置は、レンズアレイ１と表示デバイス２で構成されている。表示デバイス２には、レンズアレイ１の各レンズ３に対応した位置の破線で囲われた表示領域に表示４が行われる。この表示４は、その他のレンズ３にも対応しており、それぞれ同じ表示が行われる。その表示内容は観察者が最終的に観察する表示内容である。なお、図中表示デバイス２の中で一つの表示領域を示す破線は、表示領域の理解を助ける為の記載であって、実際には存在するものではない。この表示４はレンズ３によって図中矢印５のように平行光として無限遠に投影される。表示デバイス２にはレンズアレイ１のレンズ３と同じ数だけ同じ表示が行われる。

本実施形態の表示装置は、レンズアレイ１におけるレンズ３の形状において実施例１のものと異なっている。本実施形態のレンズ３の形状は、表示領域と同様な形状になっている。すなわち、観察者側からレンズアレイ１を眺めたときの形状が、略表示領域と同じ矩形形状を有している。レンズアレイ１は、このレンズ３を縦横に並べて配列することで構成されている。第２実施形態では、このような構成により、第１実施形態のように迷光を除くための遮光が不要になり、明るい表示を実現できる。

図４中、６は観察者の眼のレンズを示している。また、７は眼の網膜上に映った像を示している。眼のレンズ６は老眼や遠視の人の眼のように無限遠にピントが合っており、矢印５の平行光を網膜上に集光することができる。すなわち、焦点の合った像を観察できる。

なお、標準的な観察方向を表示装置の正面とすると、表示４がレンズ３によって正面に投影されることが望ましい。すなわち表示装置に垂直な方向に投影されることが好ましい。そのためには、表示４がレンズ３の真下に表示されることが望ましい。なお、本第２実施形態における作用は、図２と図３で説明した実施例１と同様である。

図５には、本実施形態の表示装置で使用される表示デバイス２の正面図が示されている。表示デバイス２には、よく知られた有機ＥＬデバイス、液晶デバイス、電子ペーパーデバイスのような、いわゆるフラットパネルディスプレイデバイスを用いることが可能である。本実施形態の表示デバイス２は、横方向画素数４０００、縦方向画素数２０００を有する、いわゆる４Ｋ×２Ｋ表示と言われる８００万画素の表示を行うことが出来るものが使用されている。その寸法は６０ｍｍ×３０ｍｍであって、携帯電話やデジタルカメラのモニターとして標準的な大きさである。画素ピッチは、１５μｍで、画素の大きさはほぼ１５μｍ×１５μｍである。

本実施形態の表示領域は、この１つの表示デバイス２の表示範囲を複数に分割して設けられる。図に示されるように同じ表示４（図中では「ＡＢＣ」）が繰返し表示される。図中、表示デバイス２に記載の一つの表示領域を示す破線は、表示領域の理解を助ける為の記載であって、実際には存在するものではない。表示デバイス２に与えられる同じ表示の繰返しの境としてデータ上に存在するだけである。

一つの表示領域の大きさは、３ｍｍ×１．５ｍｍである。すなわち表示領域の数は縦横２０×２０である。図では見易くするために１０×１０で描いている。この一つの表示領域に表示される画素数は２００×１００である。図６は、このレンズアレイ１と表示デバイス２の対応を示している。図７は、レンズアレイ１と表示デバイス２を重ねた本発明の表示装置を示している。観察される表示は、一つの表示領域に表示された表示４の像「ＡＢＣ」であり、画素数としては２００×１００である。この表示４が表示デバイス２全体に表示されているように観察者には見えるので、実感される画素サイズは０．３ｍｍとなる。

なお、レンズアレイ１と表示デバイス２は、相互に左右上下に平行移動しても性能に大きな影響はない。しかし、図８に示すように回転誤差があるとレンズからの射出光束がねじれて図２で示した光束９、１０を正確に形成できなくなる。従って、図８中の回転誤差αは小さく抑えることが好ましい。ここで、回転誤差とは、表示デバイス２とレンズアレイ１の理想的な配置に対する表示デバイス２あるいはレンズアレイ１の回転角度である。例えば、表示デバイス２の長辺とレンズアレイ１の長辺が形成する角度である。具体的には、この回転誤差αは、表示領域の一つ分以下に抑えることが好ましい。すなわち、α[ｒａｄ］＜表示領域の縦の長さ（ａ）／表示デバイス２の表示範囲の横の長さ（Ｂ）が好ましい。表示デバイス２内の表示領域とレンズアレイ１のレンズ３間の対応関係が大幅にずれることを抑制することが可能となる。

なお、このような回転誤差が生じた場合、表示デバイス２に表示させる画像を傾けることで調整することも可能である。特に、表示デバイス２とレンズアレイ１を接着固定した場合のように、物理的な位置関係を再調整することが出来ない場合には、表示デバイス２に表示させる画像の傾きを調整（キャリブレーション）することで、表示領域とレンズ３の位置関係の適正化を図ることが可能となる。

表示デバイス２には他の形態を採用することも可能である。例えば、表示デバイス２として、横方向画素数６０００、縦方８０００画素数（画素数は４８００万画素）の有機ＥＬ表示デバイスを用いることが可能である。近年８Ｋ×４Ｋ表示と言われる画素数３２００万画素のスーパーハイビジョンの技術が開発されており実用的な技術となっている。寸法を横１２０ｍｍ、縦１６０ｍｍとして、電子ブック等の電子機器に用いる。

この場合、画素ピッチは２０μｍで、画素の寸法は略２０μｍ×２０μｍである。表示デバイス２内に縦横２０×２０の表示領域を設けた場合、一つの表示領域の大きさは、６ｍｍ×８ｍｍとなる。この一つの表示領域に表示される画素数は、３００×４００である。またレンズ３の大きさも６ｍｍ×８ｍｍであり、レンズアレイ１は２０×２０のレンズ３で構成される。観察される表示は、画素数としては３００×４００である。観察者が実感する画素サイズは０．４ｍｍとなる。

図９には、上述した各実施例について、表示デバイス２に表示する際の制御構成が示されている。本実施形態では、各表示領域に対して同じ表示をする必要がある。そのため、表示する画像やデータを画像処理部で複製することで、表示デバイス２に表示するデータを形成することとしている。入力された原データ（「ＡＢＣ」）は複製されることで、必要とされる個数分、縦横に配列された１つのデータに変換され、表示デバイス２に表示される。

図１０には、本発明の実施形態に係る表示装置を採用したデジタルカメラ（電子機器）１２を示す斜視図が示されている。デジタルカメラ１２のモニター１３に対し、前述した各種実施形態のレンズアレイ１と表示デバイス２を有する表示装置が用いられている。この場合、老眼の人でもモニター１３に焦点を合わせることが可能となるため、モニター１３に表示されたＧＵＩ（グラフィカルユーザーインターフェイス）の表示を見て的確にコントロールボタン１５などを操作してデジタルカメラ１２を使用することができる。

特に、本実施形態では、デジタルカメラの撮像対象となる遠方の風景や被写体をモニター１３に表示させる場合、モニター１３に表示される被写体が、モニター１３の位置よりも遠方に結像される。このため、ユーザーは、実際の被写体とモニター１３に表示される被写体との間で、目の焦点調節量を少なくすることも可能となり、目に対する負担を抑制することが可能となる。本実施形態の表示装置は、このようなデジタルカメラのみならず、携帯電話、電子ブックなどの電子機器に用いることが可能であり、老眼の人であっても電子機器本来の機能を使用することができる。

（第３実施形態）
図１１、図１２を用いて本実施形態による表示装置を用いた時に解決することが可能な課題について説明する。図１１は、前述した実施形態に係る表示装置における観察位置による画像欠けを説明するための図である。表示装置の正面に観察者がいる場合、すなわち１７の位置に観察者の眼のレンズがある場合、表示装置の表示中心の画素からの光束９と、端の画素からの光束１０と、反対の端の画素からの光束２０は、すべて観察者の眼のレンズに入る。従って、観察者は表示内容全体を見ることができる。

しかし、観察者が表示装置の正面から少しずれた１８の位置にいる場合は、表示装置の表示中心の画素からの光束９と、端の画素からの光束２０は観察者の眼に入るが、その反対の端の画素からの光束１０は眼のレンズに入らない。従って、観察者は表示される画像のうち、光束１０で形成される画像の端の部分を見ることができない。観察者の眼が１９の位置にある場合は、表示の中心画素からの光束９も、端の画素からの光束１０も眼のレンズに入らない。従って、光束２０で形成される画素近辺の表示しか見ることができない。すなわち、表示装置の正面からでないと、表示内容全部を見ることができない。顔を移動して、表示装置の前に眼を持ってくる必要がある。

このように本発明に係る表示装置は、通常の表示装置と比較して狭い観察範囲となっている。図１２にはその解決策を示している。図２で説明したように本実施形態の表示装置では、表示デバイス２に表示される各表示４は、それに対応する各レンズ３によって無限遠に投影される。すなわち、各レンズ３から射出する光束は平行光５になっている。このとき、各表示領域の表示４は同じであるから、各レンズから射出される光束は一つの大きな平行光束９や１０を作ることができる。表示４の中心の画素からの光束が９、上端の画素からの光束が１０である。

図１２では、図２で示したその表示４を少し下方にシフトした状態となっている。その結果、表示４の中心の画素からの光束９が表示装置の正面ではなく、斜め上方に射出されることとなる。同様に、光束１０も上方にシフトして射出される。すなわち、表示４をシフトすることで、レンズアレイ１から射出される平行光の射出方向を変更することが可能となる。

図１３にはこのような射出方向の変更機能を利用して、図１１の状態から射出方向を上方に変更した場合が示されている。図に示されるように、観察者が表示装置の正面から少しずれた位置１８にいる場合でも、光束９、１０、２０の全てが観察者の眼のレンズに入射させることが可能となり、観察者は表示内容全てを観察することが可能となる。観察者の眼が１９の位置にある場合は、光束１０が眼に入射しないが、表示する表示４のシフト量を更に大きくすることにより全ての光束を入射するようにできる。

表示４のシフトは、観察者の入力に基づいて調整される。観察者は、表示装置に接続された入力手段を利用して画像全体が観察できるように光束の方向を調整する。このような観察者自身による手動調整に代え、この光束の方向は、観察者の場所、すなわち、表示装置と観察者の位置関係に応じて自動調整することとしてもよい。各種センサーを利用して、観察者の顔、もしくは、眼の位置を特定し、観察者に光束が向くようにその方向を自動調整する。センサーには、赤外線センサー、超音波センサーなど各種センサーを用いることも可能であるが、例えば、携帯電話のような電子機器の場合、テレビ電話などを目的として設けられたカメラを利用することが可能である。図１０で説明したデジタルカメラの場合においても、モニター１３の横に検出用のカメラ１４を設けることによって実現できる。

図１４には、光束方向の自動調整処理を示すフロー図が示されている。カメラで観察者の顔を撮影し（Ｓ１０１）、撮像された画像から顔を検出することで、表示装置に対する顔の方向が特定される（Ｓ１０２）。その方向に光束を射出する為に必要な表示のシフト量を計算し（Ｓ１０３）、実際に表示をシフトする（Ｓ１０４）。表示のシフトは、顔の位置によって左右上下に必要な量シフトする。表示デバイス２の表示をシフトした例を図１５に示す。図５で示した表示に対して右下方向にシフトした状態となっている。なお、図中表示デバイス２の中で一つの表示領域を示す破線は、表示領域の理解を助ける為の記載であって、実際には存在するものではない。

このように第３実施形態では、表示デバイス２に表示される表示４とレンズ３の位置関係を変更することで、平行光の射出方向を変更することとしている。なお、平行光の方向を変更するには、表示デバイス２に表示される画像をシフトさせるのみならず、表示デバイス２あるいはレンズ３を物理的にシフトさせることによって行うことも可能である。具体的には、表示デバイス２あるいはレンズアレイ１を物理的に移動させることで平行光の射出方向が変更される。

（第４実施形態）
近年、液晶パネルなどのフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ：Flat Panel Display）の上にタッチパネルを重ねて具備し、表示されるオブジェクトを触って入力する電子機器が増加している。いわゆるスマートフォンやタブレット端末などがそれである。デジタルカメラのモニターにおいてもこのようなタッチパネルが使われている。アイコンやスイッチのマークなどのオブジェクトを表示し、それを触ることにより各種入力が行われる。

本実施形態に係る表示装置にタッチパネルを実装した例を示す。タッチパネル２９は、例えば、図７で示した本実施形態の表示装置の上に設けられる。ここで通常のＦＰＤと異なる点は、通常のＦＰＤの場合、その表面上に情報が表示されるが、本発明による表示装置は、表面はレンズアレイであり、情報はその奥に虚像として表示されることである。通常のＦＰＤの場合、表示面にスイッチやアイコンを表示すれば、タッチパネルの触る場所はその表示されたスイッチやアイコンになる。タッチパネルは触った場所の座標(位置データ)を検出する。表示の座標(表示の位置データ)と一致させることで、触った位置と表示される像の座標を一対一に同定できる。

しかしながら、本実施形態で表示される像は、虚像であって表示装置の表面に固定されて表示される訳ではない。特に、この表示された虚像を観察する場合、表示デバイス２から観察者までの距離によって観察される虚像の見え方が変化することとなり、表示される虚像中の位置とタッチパネルの座標との整合性が変化することとなる。また、場合によっては観察される虚像に欠けが生じる場合もある。図１６と図１７を用いてこのことを詳説する。

図１６は、観察距離の変化による入射光束の変化の様子が示されている。レンズアレイ１と表示デバイス２とタッチパネル２９で構成される本実施形態の表示装置を場所３１で見ている場合は、虚像の大きさが光束３２（図２の光束１０の一部）と光束３３（図２の光束９の一部）で決められるので、表示された虚像の大きさは表示装置の表示面の大きさで観察される（図１７（ａ））。しかし、場所３４で表示装置を見ている場合は、虚像の大きさが光束３５と光束３６で決まるため、表示装置の表示面の大きさより小さく観察される（図１７（ｂ））。実際には、見える虚像の大きさは変わらず、表示装置を見る距離が違うので、表示装置の表示面の大きさが異なって見える。また、表示装置３０を見る場所が３７の場合は、３８と３９で示す光束が存在しないので、表示される虚像の一部しか観察されない（図１７（ｃ））。このように、観察者の位置、具体的には、表示装置から観察者の観察位置までの距離によって、表示装置のレンズアレイ、すなわちタッチパネル６の奥に見える虚像の場所が違ってくる。すなわち、触るべき位置を特定することができない状態となる。

本実施形態では、観察者までの距離を特定することで、虚像の大きさに対して表示装置の表示面の大きさ、すなわちタッチパネル面の大きさの変化がどの程度か検出している。更には、第３実施形態で説明したように観察者が見る方向によっては表示を見ることができないため、観察者の方向を特定して表示４をシフトすることも行っている。

観察される虚像に対するタッチパネル２９の相対位置や相対的大きさが分かれば、表示の座標をタッチパネル２９の座標に一致させることができる。その結果、タッチパネル２９の触るべき座標に合わせてスイッチやアイコンを表示することが可能となる。あるいは、タッチパネル２９とその奥に見える虚像との相対位置を特定することで、表示におけるどの場所をタッチパネル２９で触っているかを判別できる。さらには、図１７（ｃ）のように表示が一部欠ける場合には、表示の大きさを縮小することで、全てを観察することが可能となる（図１７（ｄ））。

観察者までの距離、方向を特定する手段としては、前述の第３実施形態と同様、各種センサー、あるいは、電子機器に装備されたカメラを利用することが可能である。カメラを利用した場合、カメラの焦点位置を検出することや、撮像した顔の大きさから距離、方向を特定、あるいは、推定することが可能である。

図１８には、表示補正処理を示すフローが示されている。カメラで観察者の顔を撮影し（Ｓ２０１）、撮像された画像の中で顔を検出し画像の中での位置と大きさを利用してカメラ（すなわち表示装置の位置）から顔までの距離と方向を特定する（Ｓ２０２）。次に、特定した方向に光束を射出するために必要な表示のシフト量と、表示装置から顔までの距離に応じた表示の大きさが計算される（Ｓ２０３）。そして、計算されたシフト量に従い表示をシフトするとともに、画像を計算された大きさに変換する（Ｓ２０４）。また、このような表示補正処理に対応して、タッチパネル２９の座標系を調整することで、表示される虚像とタッチパネル２９の入力位置（接触検出位置）との整合性をとることが可能となる。

このように、観察者までの距離を特定することで、観察される虚像の見え方、すなわち、表示面（タッチパネル２９）に対する虚像の場所と大きさが算出可能となる。したがって、表示のどの部分をタッチパネル２９で触っているかを特定することが可能となり、虚像で表示されたアイコンやスイッチなどのオブジェクトを利用した入力が可能となる。このように本実施形態では、観察される虚像内に表示されるオブジェクトと、接触検出位置の整合性を保つことで、虚像で表示されたスイッチやアイコンを接触指示することによる入力が可能となる。

本発明による表示装置をデジタルカメラ、携帯電話、電子ブックなどの電子機器に用いることで老眼の人でもその表示を見ることができ、タッチパネルにより機器の操作が可能となり、電子機器本来の機能を使用することができる。

（第５実施形態）
第４実施形態では、タッチパネルを使用する表示装置において、観察される虚像をタッチパネルの座標と整合させることで、観察位置によって相対位置や相対的大きさが変化する虚像に対して、タッチ入力を可能とすることとしていた。本実施形態では、虚像を表示させる表示装置において、表示させる虚像の位置や大きさは変更することなく、タッチパネルから出力される位置情報によるタッチ位置と表示される虚像の相対位置を特定させることとしている。なお、本実施形態の表示装置は、観察者から見て表示面よりも遠方に虚像を表示可能な形態であればよく、第１〜第３実施形態で説明したレンズアレイを使用する形態に限られるものではない。

第４実施形態にて説明したように、虚像を表示する表示装置では、観察者と表示装置の相対位置が変化することによって、表示装置の開口の中に見える画像の相対位置や相対的大きさが変化する。従って、タッチパネルで観察者が触っている座標位置を検出しても、画像の何処を触っているか特定することができない。すなわち、画像に表示されたアイコンなどのオブジェクトを触っても、タッチパネルで検出した座標位置が表示されたオブジェクトの座標位置と一致するとは限らない。虚像を表示する表示装置ではタッチパネルは使うことができない。

図１９でその様子を詳細に説明する。図１９（ａ）に示すように、観察者の眼１４０が表示装置１４１の真正面にあるとき、遠方に表示される虚像１４２は、表示装置１４１の中心に見える（１４３）。図１９（ｂ）のように、観察者の眼１４０が左側に移動した場合、遠方に表示された虚像１４２は、眼１４０の真正面に見える。従って、見える画像（１４３）は、表示装置１４１の左側に移動して見える。すなわち、表示装置１４１の観察枠内では、観察者の眼１４０の移動によって、観察者にて観察される画像（１４３）も移動することとなる。

すなわち、観察者の観察位置によっては、観察者が視認したオブジェクトの位置と、タッチパネルの座標で検出されたオブジェクトの位置との間にずれが生じることとなり、観察者があるオブジェクトをタッチしたつもりでも、タッチパネルで検出された座標には当該オブジェクトが存在しない、あるいは、別のオブジェクトが存在する現象が生じる。このような現象は、表示装置１４１の表示面に対する虚像１４２の形成位置が遠方である程、顕著に発生する。したがって、本実施形態の表示装置で使用する表示部は、アイコンやボタン等のオブジェクトを表示させた際、観察者の観察位置によって、オブジェクトの虚像の位置が、タッチパネルで検出された座標の位置から特定できない程度にずれが発生するものに適用することが好ましい。

具体的には、観察者から表示部までの距離が２０〜３０ｃｍ程度で使用する携帯情報端末のような電子機器においては、形成される虚像は、表示部の表示面から２０ｃｍ以上（最大：無限大）、観察者から遠方に位置した場合、上述する問題が顕著となる。本実施形態は、このような表示部を有する表示装置に適用することが好ましい。

本実施形態は、観察者の眼の表示装置に対する位置を検出することによって、虚像表示型表示装置１０１の開口、すなわちタッチパネルの有効領域と虚像で表示される画像の相対位置及び相対的大きさを特定する。特定された画像の相対位置及び相対的大きさに基づいてタッチパネルから出力されるタッチ位置が虚像画像）のどの位置かを特定することで、タッチパネルの入力が画像の、どの部分に行われたかが明らかになる。したがって、観察者の観察位置が移動した場合においても、観察者がタッチしているアイコン等を特定し、電子機器の制御を行うことが可能となる。

なお、表示部の開口が小さい場合など、人間は両目ではなく片目（利き目）で像を観察する場合がある。例えば、通常のルーペでも多くの場合、片目による観察である。従って、本実施形態では、利き目の眼の位置を検出することが好ましい。観察者の利き目は、予め表示装置の入力部で設定しておくことや、後述する検出眼決定処理にて決定することが可能である。

図２０には、本実施形態の表示装置の制御構成が示されている。本実施形態の表示装置は、タッチパネル、観察者を検出する検出用カメラ（撮像部）、また、図示しない虚像を表示する表示部を有している。また、顔認識回路、眼位置検出回路、タッチ位置特定回路、電子機器制御回路などを含む制御部を備えて構成されている。本実施形態の制御部は、複数の回路によって構成されているが、これら回路は、ＣＰＵなどで適宜に構成することも可能である。また、本実施形態は、制御部で実行可能な表示装置用プログラムとして提供することも可能である。

検出用カメラ（撮像部）は、表示装置の筐体中、表示部を観察する観察者の顔を撮像可能な位置に設けられている。顔認識回路は、検出用カメラで撮像された撮像情報中、観察者の顔を検出する。眼位置検出回路は、観察者の顔の中から、表示装置に対する観察者の眼の位置（方向、距離）を求める。なお、観察者に対する距離は、検出用カメラの焦点位置を利用して特定することも可能である。一方、タッチパネルは、観察者による操作（タッチ入力）に基づいてタッチ位置情報をタッチ位置特定回路に出力する。タッチ位置特定回路は、眼位置検出回路で検出された観察者の眼の位置に基づいて、観察者にて観察される虚像（画像）とタッチパネルの相対位置を算出し、表示（画像）のどの部分をタッチしたかを特定する。特定されたタッチ位置情報は電子機器制御回路に入力され、特定された位置情報で特定される各種処理が実行される。

図２１には、表示装置を観察する観察者の眼の位置を検出する検出処理と、検出処理の検出結果に基づいて画像とタッチパネルの相対位置と相対的大きさを計算するフロー図が示されている。表示装置が起動すると、Ｓ４０１では、検出用カメラで観察者の顔が撮影される。Ｓ４０２では、撮像された画像に対して画像認識を行い、顔を検出すると共に顔の中から眼の位置（方向、距離）が検出される。Ｓ４０３では、観察者が見ている画像と表示装置の開口（タッチパネル）との相対的な位置関係及び大きさの関係が特定される。Ｓ４０４では、画像とタッチパネルの座標の関係を構築し、タッチパネルでタッチされた画像の該当部分を特定する（タッチ位置検出）。このようなＳ４０１、Ｓ４０２からなる検出処理と、Ｓ４０３、Ｓ４０４からなる特定処理を繰り返し実行することで、観察者の観察位置が変動した場合においても、表示される画像と、観察者が表示画像を意図して入力したタッチ位置の整合性を取ることが可能となる。

図２０のタッチ位置特定回路、図２１の特定処理（Ｓ４０３、Ｓ４０４）にて行われる位置情報と表示する画像の位置関係の特定には、両眼を検出して、その中間位置などを眼の位置とすることも可能である。しかしながら、前述したように表示部の開口が小さい場合などにおいては、観察者は左右どちらかの利き目を利用して観察することが多い。そのため、検出処理、特定処理においては、左右の眼どちらかの利き目を使用することが好ましい。このような利き目の設定は、表示装置に設けられた入力部から入力することで設定することが可能である。

あるいは、自分のどちらの眼が利き目であるかを知らない観察者のために、表示装置にて、利き目を検出して設定する検出眼決定処理を行うこととしてもよい。図２２には、表示装置の制御部にて実行される検出眼決定処理が示されている。この検出眼決定処理は、表示装置の設定機能として制御部にて実行される処理である。

この検出眼決定処理では、観察者をカメラで撮影し、左右それぞれの眼の位置（表示装置との相対位置、距離・方向）を求める（Ｓ５０１、Ｓ５０２）。次に、左右それぞれの眼の位置情報に基づいて、観察者に見える画像と表示装置の開口（タッチパネル）との相対位置や大きさの関係が特定される（Ｓ５０３）。利き目検出用の所定のマークを表示部に表示させる（Ｓ５０４）。このマークは、表示装置に使用するときにスイッチとして表示するアイコンやテンキーのボタンの大きさ程度でよいが、できるだけ小さい方が利き目を正確に検出する上で好ましい。

マークに触った接触位置が検出される（Ｓ５０５）。次に、左右それぞれの眼の位置から算出したマークの表示位置とタッチパネルから出力された位置情報を比較する（Ｓ５０６）。左右の眼で観察されるマークの位置のどちらが、タッチパネルから出力される位置情報に一致するかを判定し、より一致している側の眼を利き眼として、タッチ位置特定回路に設定する（Ｓ５０７）。以上の検出眼決定処理を実行することで、観察者は自分のどちらの眼が利き目であるかを意識することなく、表示装置に利き目を設定し、利き目に応じた位置情報の補正を行うことが可能となる。

第５実施形態では、虚像を表示させる表示装置において、表示させる虚像の位置や大きさは変更することなく、タッチパネルから出力される位置情報を特定することとしていたが、この第５実施形態において、さらに、表示させる虚像の位置や大きさを変更し、観察者に対して虚像全体、あるいは、虚像中の必要とされる所定領域を視認可能としてもよい。この場合、表示装置の制御部では、観察者の眼の位置を検出する検出処理（図２１のＳ４０１、Ｓ４０２など）に基づいて、表示部に表示させる画像の位置あるいは大きさの少なくとも一方を変更する視野調整処理が実行される。このような視野調整処理を実行することで、観察者の観察位置が移動した場合であっても、観察者は虚像全体、あるいは、虚像中の必要とされる所定領域を観察することが可能となる。なお、本視野調整処理を実行する場合においても、観察される虚像とタッチパネルの位置関係にずれが生じる場合があるため、前述した特定処理（図２１のＳ４０３、Ｓ４０４など）は実行されることとなる。

（第６実施形態）
第４、５実施形態は、虚像を表示する表示部を備えた表示装置において、タッチパネルの入力位置（タッチ位置）の適正化を図ることとするものであるが、これら実施形態において使用される表示部は、第１〜３実施形態で説明したレンズアレイを使用するものに限定されるものではなく、虚像を表示可能な表示部であれば適用することが可能である。以降に説明する第６、第７実施形態では、虚像を表示可能な表示部について異なる形態を提案するものである。

図２３には、瞳合成を利用した虚像表示型の表示部の一例（第６実施形態）を示している。新聞紙をルーペで見ることを考える。これは、ルーペで拡大された虚像を見ていることになる。しかし、この系は大きく、そのままではフラットパネルディスプレイ（以下、ＦＰＤと称する）を構成することはできない。そこで、数ｍｍ四方の小さなディスプレイ１２０を小型のレンズ１２１で拡大してディスプレイ１２０に表示された画像を見ることを考える。系を小さくすることはできるが、レンズ１２１の開口は小さく、眼をレンズ１２１に密着させて覗く必要がある。通常のＦＰＤのように離れてみることはできない。そこで、レンズ１２１から射出される光束を光導波路１１８に入射させる。光導波路１１８に入射した光は、光導波路１１８の中を全反射して伝わっていく。

ホログラム１１９は光導波路１１８内を全反射して伝わる光の一部を回折して光導波路の外に射出させる。ディスプレイ１２０はレンズ１２１の焦点位置あるので、ディスプレイ１２０の表示された画像の中心１２２から射出される光束は平行光束となって光導波路１１８に入射する。すると光導波路１１８内を全反射して伝わりホログラム１１９によってその一部が平行光束１２３として光導波路１１８から射出する。ホログラム１１９で反射した光束は引続き光導波路１１８内を全反射して伝わり、ホログラム１１９によって一部が平行光束として光導波路１１８の外に射出される。すなわち、光導波路の表面１２４のほぼ全域から太くなった平行光束として１２５の方向に射出される。ディスプレイに表示された画像の端１２６から射出される光束は平行光束となり光導波路１１８に入射する。そして光導波路１１８内を全反射して伝わり、ホログラム１１９によってその一部が平行光束として射出される。方向は１２７である。

ディスプレイの反対の端からの光束は、１２８の方向の平行光束として光導波路１１８から射出される。すなわち、光導波路１１８の表面１２４から、レンズ１２１の小さな瞳が合成され、大きな並行光束が射出さる。観察者は、光導波路１１８から離れた位置でディスプレイ１２０に表示された画像を見ることができる。並行光束なので老眼の人でも表示された画像を見ることができる。なお、図２３は一方向の導波について示した例であり、このような一方向の導波では細長い表示部となる。複数の光導波路を異なる方向に２組み合わせることで、通常の縦横比の表示部が出来る。図２４にその様子を示す。光導波路１１８は１３０の方向に光を導波し、光導波路１２９に光を入射させる。下方に位置する光導波路１２９は１３１の方向に光を導波する。これによってレンズ１２１の小さな瞳を大きな瞳に合成できる。すなわち光導波路１２９の表面１３２の全面からあらゆる方向１３３に平行光束が射出される。これによりこれはルーペと同様、虚像を観察していることになる。しかし、ルーペと違って非常に薄い光導波路程度の厚さのシステムとなっている。

（第７実施形態）
図２５、図２６には第７実施形態に係る虚像表示型の表示部が示されている。本実施形態の表示部は、モニター１５１（ディスプレイ）をルーペ１５２で覗くデジタルカメラ（電子機器）に適用した例である。デジタルカメラ１５０のモニター１５１をルーペ１５２で覗く光路は、二つのミラー１５３、１５４で形成される。図２６（ａ）に、使用時におけるデジタルカメラ１５０を横から見た光路を示す。モニター１５１から出た光は、ミラー１５４で反射し、更にミラー１５３で反射し、ルーペ１５２で平行光束に変換されて観察者の眼に入る。このような構成により観察者は、ルーペ１５２を介して、モニター１５１に表示される像を虚像として観察することが可能である。図２８（ｂ）にルーペ１５２やミラー１５３、１５４を収納した場合を示している。このように、携帯時には小さくすることができる。

図２５に戻って説明を続ける。ルーペ１５２の表面にはタッチパネル１５８が設けられている。検出用カメラ１５５によって観察者の眼を撮影し、眼の位置、すなわち方向と距離を検出する。このことによって、ルーペ１５２の開口に対して虚像がどの位置に、どの程度の大きさで観察されるか明らかにできる。従って、ルーペ１５２の表面に設けられたタッチパネル１５８の座標軸との相対位置、相対的大きさを把握できる。観察者は虚像で表示される画像を見てタッチパネル１５８を触ることができる。すなわち、虚像で表示されたＧＵＩ（Graphical User Interface）に基づいてデジタルカメラ１５０を操作し、望みの撮影モードなどを選択し、シャッター１５６を押して撮像することが可能となる。

また、第５実施形態で説明したように、観察者の位置に基づいて虚像の位置もしくは大きさの少なくとも一方を変更させる場合には、観察者は表示される虚像全体を視認することが可能となる。具体的には、ルーペ１５２の略正面に対向して観察者がいる場合、観察者はルーペ１５２の中央に虚像を観察することができる。観察者がルーペ１５２の正面から移動した場合であっても、観察者の眼の位置に追随して画像の位置もしくは大きさの少なくとも一方を変更することにより、ルーペ１５２の中央付近で虚像を観察することが可能となる。

（第８実施形態）
上述するタッチパネルを使用する各種実施形態では、観察者の眼の表示装置に対する位置を検出することによって、虚像表示型表示装置の開口、すなわちタッチパネルの有効領域と虚像で表示される画像の相対位置及び相対的大きさを特定することができることを示した。特定された画像の相対位置及び相対的大きさに基づいてタッチパネルから出力されるタッチ位置が虚像（画像）のどの位置かを特定することで、タッチパネルの入力が画像のどの部分に行われたかが明らかになる。したがって、観察者の観察位置が移動した場合においても、観察者がタッチしているアイコン等を特定し、電子機器の制御を行うことが可能となる。ところで、医療機器の表示装置等では、衛生的観点からタッチパネルに触らないで入力できることが好ましい。

タッチパネルに触らない形態としては、ユーザーの指の位置を検出し、表示装置に表示されているオブジェクト中、どのオブジェクトを指しているかを特定する手法が考えられる。すなわち、タッチパネルに代え、表示装置の表示開口付近の指の位置、動きを検出することで、非接触で表示装置の表示面近傍にある指の位置を特定する手法である。このような手法によれば、ユーザーが指し示す表示面の位置に対応して表示されるオブジェクトを特定することが可能となる。

指の位置、動きを検出するためには、表示装置の表示開口付近を撮像するカメラを使用することが考えられる。このカメラは、前述した観察者の眼の位置を検出するカメラと兼用してもよい。カメラで撮像した撮像情報に基づいて、ユーザーの指の位置、動きを検出し、どのオブジェクトを指し示しているかを特定することで、アイコンなどオブジェクトに対する操作を行うことが可能となる。その際、観察者の眼の位置を参照して、オブジェクトを特定することにより、観察者位置が変化した場合においても、ユーザーが意図するオブジェクトに対する操作が可能となる。

本発明におけるタッチパネルとは、上述するような表示装置の表示面の位置を非接触で検出する機能を有する入力手段を含むものである。また、本発明におけるタッチ位置とは、このような入力手段を用い、非接触で特定された表示装置の表示面上の位置を含むものである。

以上、本発明の例示として、種々の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。

１…レンズアレイ、２…表示デバイス、３…レンズ、４…表示領域、５…平行光、６…観察者の眼のレンズ、８…遮蔽部、７…網膜上に映った像、２９…タッチパネル、１１８…光導波路、１１９…ホログラム、１２１…レンズ、１２２…ディスプレイ、１２３…平行光束、１２４…光導波路の表面、１２５、１２７、１２８…平行光束の射出方向、１２６…画像端部、１２９…光導波路、１３０、１３１…光導波路の導波方向、１３２…光導波路の表面、１３３…平行光束の射出方向、１４０…観察者の眼、１４１…表示装置、１４２…虚像、１４３…画像、１５０…デジタルカメラ、１５１…モニター（ディスプレイ）、１５２…ルーペ、１５３…ミラー、１５４…ミラー、１５５…検出用カメラ、１５６…シャッター、１５７…射出される光束、１５８…タッチパネル

Claims (11)

1. 表示デバイスを含むフラットパネルディスプレイであって、観察者から直接見て前記フラットパネルディスプレイの表示面よりも遠方に虚像を表示可能とする表示部と、
   前記観察者の眼の位置を検出するセンサーと、
   前記表示部の表面に設けられ、前記観察者によるタッチ入力操作に基づくタッチ位置情報を出力するタッチパネルと、
   前記センサーの出力に基づいて前記表示部に対する前記観察者の眼の位置を検出する眼位置検出回路と、前記眼位置検出回路によって検出された前記観察者の眼の位置情報および前記タッチパネルが出力する前記タッチ位置情報に基づいて、前記観察者にて観察される虚像と前記タッチパネルとの相対位置関係を算出し、観察画面のどの部分をタッチしたかを特定するタッチ位置特定回路と、を有する制御部と、
   を備え、
   前記タッチ位置特定回路は、予め設定された前記観察者の右眼もしくは左眼のどちらか一方の位置に基づいて前記タッチパネルが出力するタッチ位置と表示される虚像の位置関係を特定する
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記センサーは、前記観察者を撮像する撮像部である
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記表示部の表面に設けられたタッチパネルは、前記表示部から投影される光束を一度のみ透過する
   請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記制御部は、前記タッチ位置特定回路の処理で使用する観察者の右眼もしくは左眼を設定可能とする
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記制御部は、前記表示部に所定のマークを表示させるとともに、前記マークの表示時において前記タッチパネルから出力されるタッチ位置情報に基づいて、前記タッチ位置特定回路の処理で使用する前記観察者の右眼もしくは左眼を決定する検出眼決定処理を実行可能とする
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記制御部は、前記眼位置検出回路によって検出された前記観察者の眼の位置に基づいて、前記表示部に表示する虚像の方向を変更する視野調整処理を実行可能とする
   請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 表示デバイスを含むフラットパネルディスプレイであって、観察者から直接見て前記フラットパネルディスプレイの表示面よりも遠方に虚像を表示可能とする表示部と、
   前記観察者の眼の位置を検出するセンサーと、
   前記表示部の表面に設けられ、前記観察者によるタッチ入力操作に基づくタッチ位置情報を出力するタッチパネルと、
   前記センサーの出力に基づいて前記表示部に対する前記観察者の眼の位置を検出する眼位置検出回路と、前記眼位置検出回路によって検出された前記観察者の眼の位置情報および前記タッチパネルが出力する前記タッチ位置情報に基づいて、前記観察者にて観察される虚像と前記タッチパネルとの相対位置関係を算出し、観察画面のどの部分をタッチしたかを特定するタッチ位置特定回路と、を有する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記眼位置検出回路の処理において、前記センサーの出力に基づいて前記表示部に対する観察者の眼の距離を検出し、更に、
   前記眼位置検出回路によって検出された前記表示部に対する前記観察者の眼の距離に基づいて、前記表示部に表示する虚像の大きさを変更する視野調整処理を実行可能とする
   ことを特徴とする表示装置。
8. 前記視野調整処理は、前記表示部に表示される虚像の所定領域が、前記観察者に観察可能となるように、虚像の方向を変更する
   請求項６に記載の表示装置。
9. 前記表示部は、
   複数のレンズを有するレンズアレイと、
   前記レンズにそれぞれ対応した複数の表示領域と、を有し、
   前記複数の前記表示領域には、同じ画像が表示され、
   前記表示領域に表示される画像を移動させることもしくは前記レンズアレイを前記表示面に平行な面内で移動させることで、各レンズから射出される光束の方向を変更させる
   請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の表示装置。
10. 前記表示領域の移動は、検出した観察者の眼の位置に基づいて行われる
    請求項９に記載の表示装置。
11. 請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の表示装置を有する
    ことを特徴とする電子機器。
    

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