WO2017122427A1 - 表示システムおよび電子機器 - Google Patents

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WO2017122427A1
WO2017122427A1 PCT/JP2016/083912 JP2016083912W WO2017122427A1 WO 2017122427 A1 WO2017122427 A1 WO 2017122427A1 JP 2016083912 W JP2016083912 W JP 2016083912W WO 2017122427 A1 WO2017122427 A1 WO 2017122427A1
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light
image
observer
pupil
microlens array
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PCT/JP2016/083912
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川西　光宏
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ソニー株式会社
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    • G—PHYSICS
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    • G09G5/36—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the display of a graphic pattern, e.g. using an all-points-addressable [APA] memory
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/66—Transforming electric information into light information

Definitions

  • the present disclosure relates to a display system and an electronic apparatus including the display system.
  • the display system includes a display unit that emits image light from the light emission surface.
  • the display unit emits a plurality of light beams having a diameter smaller than the pupil diameter as image light.
  • the display unit is further configured such that when a microlens array is provided at a position facing the light emitting surface, a light beam formed by superimposing a plurality of light beams by the microlens array is incident on an observer's pupil. Is adjusted based on the displacement of the observer included in the input image.
  • the incident position of the light beam formed by the microlens array on the observer's pupil is included in the input image. It is adjusted based on the displacement. Thereby, the position of the image recognized by the observer can be made less dependent on the incident position of the light beam formed by the microlens array on the observer's pupil.
  • the display unit may include the following components (A1) to (A4).
  • Pinhole mask provided between the light exit surface and the microlens array (A3) The position of the image visually recognized by the observer
  • a signal processing unit (A4) that performs correction that is adjusted on the video signal based on the displacement of the observer included in the input image has a light exit surface, and generates video light based on the corrected video signal.
  • Display panel When the display unit has the components (A1) to (A4) and the microlens array and the pinhole mask are not displaced by the observer's displacement, the image light is transmitted through the pinhole mask.
  • each ray generated by the method does not follow the observer's displacement and remains constant. Therefore, when the observer moves, the incident position on the observer's pupil of the light beam formed by superimposing the light beams can be displaced in the direction opposite to the observer's displacement direction.
  • the display unit includes the components (A1) to (A4)
  • the position of the image visually recognized by the observer is adjusted based on the displacement of the observer included in the input image. Correction is performed on the video signal. Thereby, the position of the image recognized by the observer can be made less dependent on the incident position of the light beam formed by the microlens array on the observer's pupil.
  • the display unit may include the following components (B1) and (B2).
  • (B1) First correction is performed on the video signal to adjust the position of the image visually recognized by the observer based on the displacement of the position of the observer included in the input image, and the first correction is performed to superimpose the pinhole image.
  • the signal processor (B2) has a light exit surface that performs the second correction on the video signal before or after the first correction, and the video light is based on the video signal after the first correction and the second correction.
  • each generated ray remains constant without following the observer's displacement. Therefore, when the observer moves, the incident position on the observer's pupil of the light beam formed by superimposing the light beams can be displaced in the direction opposite to the observer's displacement direction.
  • the display unit includes the components (B1) and (B2)
  • the position of the image visually recognized by the observer is adjusted based on the displacement of the observer included in the input image. Correction is performed on the video signal. Thereby, the position of the image recognized by the observer can be made less dependent on the incident position of the light beam formed by the microlens array on the observer's pupil.
  • the display unit may include the following components (C1) to (C4).
  • C1 A microlens array (C2) provided at a position facing the light emission surface and a pinhole mask (C3) light emission surface provided between the light emission surface and the microlens array, and a video signal A display panel (C4) that generates image light based on the driving unit that displaces the microlens array or the pinhole mask based on the displacement of the observer included in the input image.
  • the display unit includes (C1) to (C4) In the case of having a component, the microlens array or the pinhole mask is displaced based on the displacement of the observer included in the image obtained by the imaging unit.
  • the optical path of each light beam generated when the image light passes through the pinhole mask is displaced based on the displacement of the observer included in the input image. Therefore, when the observer moves, for example, the light beam formed by superimposing the light beams is displaced following the observer's displacement. As a result, the position of the image recognized by the observer can be made less dependent on the incident position of the light beam formed by the microlens array on the observer's pupil.
  • the display system may further include the following components (D1) to (D3).
  • D1 A microlens array provided at a position facing the light emission surface
  • D2 A light transmission type light modulation panel provided between the light emission surface and the microlens array and capable of generating an arbitrary light shielding region
  • D3 A drive unit that causes the light modulation panel to generate a pinhole mask-shaped light-blocking region and to displace the position of each pinhole in the light-blocking region based on the displacement of the observer included in the input image.
  • each pinhole in the pinhole mask-shaped light shielding region is displaced based on the displacement of the observer included in the input image.
  • each light beam generated when the image light passes through each pinhole is displaced based on the displacement of the observer included in the image obtained by the imaging unit. Therefore, when the observer moves, for example, the light beam formed by superimposing the light beams is displaced following the observer's displacement. As a result, the position of the image recognized by the observer can be made less dependent on the incident position of the light beam formed by the microlens array on the observer's pupil.
  • the electronic apparatus includes a display system.
  • the display system includes a display unit that emits video light from the light emission surface.
  • the display unit emits a plurality of light beams having a diameter smaller than the pupil diameter as image light.
  • the display unit is further configured such that when a microlens array is provided at a position facing the light emitting surface, a light beam formed by superimposing a plurality of light beams by the microlens array is incident on an observer's pupil. Is adjusted based on the displacement of the observer included in the input image.
  • the incident position of the light beam formed by the microlens array on the observer's pupil is included in the input image. It is adjusted based on the displacement. Thereby, the position of the image recognized by the observer can be made less dependent on the incident position of the light beam formed by the microlens array on the observer's pupil.
  • the incident position of the light beam formed by the microlens array on the observer's pupil is based on the displacement of the observer included in the input image.
  • Image blurring can be reduced.
  • the effect of this indication is not necessarily limited to the effect described here, Any effect described in this specification may be sufficient.
  • FIG. 2A It is a figure showing the example of a perspective composition of the display system concerning a 1st embodiment of this indication. It is a figure showing the example of schematic structure of the terminal device of FIG. It is a figure showing the internal example of the memory
  • FIG. 1 illustrates a perspective configuration example of the display system 1.
  • the display system 1 includes a terminal device 10 and an optical module 20.
  • the terminal device 10 has a light emission surface 10A that emits image light, and has one or a plurality of imaging elements 12A adjacent to the light emission surface 10A.
  • FIG. 1 illustrates a state where two image pickup devices 12 ⁇ / b> A are provided in the terminal device 10.
  • the optical module 20 includes a pinhole mask 21 and a microlens array 22. The pinhole mask 21 and the microlens array 22 are arranged to face each other.
  • the microlens array 22 is provided at a position facing the light exit surface 10A.
  • the microlens array 22 has a plurality of microlenses 22A arranged in a matrix.
  • the pinhole mask 21 is provided between the light emitting surface 10 ⁇ / b> A and the microlens array 22.
  • the pinhole mask 21 has a plurality of pinholes 21A arranged in a matrix.
  • FIG. 2A shows a schematic configuration example of the terminal device 10.
  • the terminal device 10 includes a display panel 11, an imaging unit 12, a signal processing unit 13, and a storage unit 14.
  • the display panel 11 has a light exit surface 10A.
  • the display panel 11 generates video light based on a predetermined video signal, and emits the generated video light from the light exit surface 10A.
  • the display panel 11 has a touch function, and accepts desired data input by a touch operation on the light emitting surface by an observer.
  • the touch function includes, for example, a touch panel such as a resistive film method, a capacitance method, an electromagnetic induction method, an ultrasonic surface acoustic wave method, an infrared scanning method, and a TFT liquid crystal cell built-in method.
  • the display panel 11 generates video light based on a corrected video signal to be described later. Specifically, the display panel 11 generates video light based on the signal voltage corresponding to the corrected video signal generated by the signal processing unit 13.
  • a plurality of display pixels 11A are arranged in a matrix at positions facing the light exit surface 10A.
  • Each display pixel 11A includes a plurality of types of sub-pixels. For example, each display pixel 11A includes one type of sub-pixel for each of the three primary colors.
  • the imaging unit 12 images an observation surface 200 (described later) that is a predetermined distance away from the light exit surface 10A.
  • the imaging unit 12 has one or a plurality of imaging elements 12A.
  • the one or more imaging elements 12A capture the observation plane 200 and output an image obtained by the imaging to the signal processing unit 13.
  • the signal processing unit 13 adjusts the position of the image visually recognized by the observer based on the displacement of the observer (specifically, the observer's pupil 120 (described later)) included in the image obtained by the imaging unit 12. Correction is performed on the video signal.
  • the signal processing unit 13 generates a signal voltage or the like corresponding to the video signal obtained by the correction and outputs it to the display panel 11.
  • FIG. 2B shows an example of the internal configuration of the storage unit 14.
  • an application program 14A for example, an application program 14A, a sample image 14B with a gauge function, and calibration data 14C are stored.
  • the application program 14A causes the signal processing unit 13 to execute calibration and adjustment described later, and is downloaded via a communication network, for example.
  • the sample image 14B is an image for performing position adjustment and focus adjustment using the touch function of the display panel 11.
  • the sample image 14B includes, for example, a gauge image that is touched when adjusting the position where the observer can easily see, and an image (recognition image) recognized when adjusting the position where the observer can easily see.
  • the calibration data 14 ⁇ / b> C is stored in the storage unit 14 when the calibration in the application program 14 ⁇ / b> A is executed by the signal processing unit 13.
  • the storage unit 14 is configured by, for example, a non-volatile memory, and is configured by, for example, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only ⁇ Memory), a flash memory, a resistance change type memory, or the like.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional configuration of the optical module 20.
  • the optical module 20 includes the pinhole mask 21 and the microlens array 22.
  • the pinhole mask 21 and the microlens array 22 are arranged in the order of the pinhole mask 21 and the microlens array 22 from the bonding surface (specifically, the light emitting surface 10A) side. That is, the surface of the pinhole mask 21 is a light incident surface of the optical module 20, and the surface of the microlens array 22 is a light emitting surface of the optical module 20.
  • the pinhole mask 21 and the microlens array 22 are integrally formed.
  • the pinhole mask 21 is bonded directly or indirectly to the light emitting surface 10A.
  • the plurality of microlenses 22 ⁇ / b> A are disposed on the light exit surface of the optical module 20.
  • the microlens 22A collects the light that has passed through the pinhole 21A.
  • the micro lens 22A has, for example, a convex shape that protrudes toward the light emitting side.
  • the optical module 20 may further include a spacer between the pinhole mask 21 and the microlens array 22, for example.
  • the spacer is for securing a gap between the pinhole mask 21 and the microlens array 22 and is composed of, for example, a light transmissive resin layer.
  • the spacer may or may not have a function of actively scattering or diffusing light, such as a scattering plate or a diffusion plate.
  • the spacer may be an air layer. When the spacer is an air layer, the optical module 20 may have a base material that supports the pinhole mask 21 or a base material that supports the microlens array 22.
  • the optical module 20 may further include a resin layer in contact with the surface of the microlens array 22, for example.
  • the resin layer is made of a resin material having a refractive index different from that of the microlens array 22.
  • the light incident surface (the surface in contact with the microlens array 22) has a surface shape that follows the surface shape of the microlens array 22, for example.
  • the light emission surface (surface opposite to the microlens array 22) is, for example, a flat surface.
  • the resin layer may or may not have a function of actively scattering or diffusing light, such as a scattering plate or a diffusion plate.
  • each micro lens 22 ⁇ / b> A may have, for example, a convex shape that protrudes toward the light incident side of the optical module 20.
  • the spacer is made of, for example, a resin material having a refractive index different from the refractive index of the microlens 22A or air.
  • the optical module 20 may include a base material that supports the pinhole mask 21 or a base material that supports the microlens array 22.
  • the optical module 20 may have a charged layer in contact with the pinhole mask 21, for example. The charged layer is for attaching the optical module 20 to the light emitting surface 10A by the action of static electricity.
  • the pinhole 21A is provided in a sheet-like member having light shielding properties. Accordingly, the pinhole mask 21 transmits the light emitted from the light emitting surface 10A through each pinhole 21A.
  • the pinhole mask 21 is formed, for example, by applying a light shielding material containing black carbon or the like to the microlens array 22 or the light incident surface of the spacer, and then forming a plurality of openings in the applied light shielding material. .
  • the pinhole mask 21 may be formed, for example, by forming a chromium thin film on the light incident surface of the microlens array 22 or the spacer and then forming an opening in the chromium thin film by etching. .
  • FIG. 4A shows a planar configuration example of the pinhole mask 21.
  • the pinhole mask 21 has a plurality of pinholes 21A arranged in a matrix.
  • the plurality of pinholes 21A are arranged side by side in a direction parallel to the line segment La, and are arranged side by side in a direction parallel to the line segment Lb orthogonal to or substantially orthogonal to the line segment La.
  • the plurality of pinholes 21A are arranged side by side at an arrangement pitch ⁇ La in a direction parallel to the line segment La.
  • the plurality of pinholes 21A are arranged side by side at an arrangement pitch ⁇ Lb in a direction parallel to the line segment Lb.
  • the arrangement pitch ⁇ La and the arrangement pitch ⁇ Lb are equal to each other. Note that the arrangement pitch ⁇ La and the arrangement pitch ⁇ Lb may be different from each other.
  • FIG. 4B shows a planar configuration example of the microlens array 22.
  • the microlens array 22 has a plurality of microlenses 22A arranged in a matrix.
  • the microlens 22A collects the light that has passed through the pinhole 21A.
  • the plurality of microlenses 22A are arranged side by side in a direction parallel to the line segment Lc, and are arranged side by side in a direction parallel to the line segment Ld that intersects (for example, is orthogonal to) the line segment Lc.
  • the plurality of microlenses 22A are arranged side by side at an array pitch ⁇ Lc in a direction parallel to the line segment Lc.
  • the plurality of microlenses 22A are arranged side by side at an array pitch ⁇ Ld in a direction parallel to the line segment Ld.
  • the arrangement pitch ⁇ Lc and the arrangement pitch ⁇ Ld are equal to each other.
  • the arrangement pitch ⁇ Lc and the arrangement pitch ⁇ Ld may be different from each other.
  • FIG. 5 shows a planar configuration example when the pinhole mask 21 and the microlens array 22 are overlapped with each other.
  • the plurality of pinholes 21A are allocated, for example, one for each microlens 22A.
  • One pinhole 21A is provided corresponding to one microlens 22A, for example.
  • the arrangement pitch ⁇ La is larger than the arrangement pitch ⁇ Lc so that the lights transmitted through the pinholes 21A overlap each other at the pupil position of the observer.
  • the arrangement pitch ⁇ Lb is larger than the arrangement pitch ⁇ Ld so that the lights transmitted through the pinholes 21A overlap each other at the pupil position of the observer.
  • the plurality of pinholes 21A are arranged side by side in a direction within a range of ⁇ 1.0 ° parallel to the line segment Lc, and in a direction within a range of ⁇ 1.0 ° parallel to the line segment Ld. They are arranged side by side.
  • the direction parallel to the line segment La corresponds to the direction within the range of ⁇ 1.0 ° in the direction parallel to the line segment Lc.
  • the direction parallel to the line segment Lb corresponds to a direction within the range of ⁇ 1.0 ° in the direction parallel to the line segment Ld.
  • the pinhole mask 21 and the microlens array 22 superimpose the light transmitted through each pinhole 21A.
  • the pinhole mask 21 and the microlens array 22 can transmit light transmitted through each pinhole 21A with a diameter ⁇ 1 at a predetermined position smaller than the diameter ⁇ 2 of the observer's pupil 120 (for example, 0.1 mm to 3 mm). It is configured to overlap each other so that The “predetermined position” is specifically the position of the pupil 120 of the observer.
  • the position of the observer's pupil of the light beam that has passed through each pinhole 21A The diameter ⁇ 1 at 1 is 1 mm.
  • FIG. 5 shows an example in which a location where the center of the pinhole 21 ⁇ / b> A and the center of the microlens 22 ⁇ / b> A overlap each other (hereinafter referred to as “point P”) is located at the center of the pinhole mask 21. It is shown. The point P may be located at a location different from the center of the pinhole mask 21.
  • each pinhole 21A is a radial direction around the point P from the position facing the center of the microlens 22A facing each pinhole 21A. Further, the amount of shift increases as the distance from the point P increases.
  • the arrangement pitches ⁇ Lc and ⁇ Ld are fixed values regardless of the location.
  • FIG. 6 shows an example of the positions of the pinhole 21A and the microlens 22A.
  • the distance between the center of the pinhole 21A and the center of the microlens 22A is preferably within ⁇ 10% of the focal length f of the microlens 22A.
  • the device thickness Le is preferably in the range of 0.1 mm to 5 mm.
  • the diameter Dh of the pinhole 21A is 1 ⁇ m or less, and it is not easy to create the pinhole 21A.
  • the device thickness Le exceeds 5 mm, the designability when the optical module 20 is bonded to the light emitting surface 10A may be deteriorated.
  • FIG. 7 shows an example of the diameter Dh of the pinhole 21A.
  • the pinhole diameter Dh preferably satisfies the following formula (1).
  • Le Device thickness (mm)
  • n Average refractive index of the medium between the pinhole 21A and the microlens 22A
  • Equation (2) shows a condition in which the light beam L1 is incident on a part of the pupil 120.
  • Expression (2) shows the upper limit value of the diameter Dh of the pinhole 21A required for the light ray L1 to enter a part of the pupil 120.
  • the lower limit value of the diameter Dh of the pinhole 21A is limited by the spread of the light beam diameter Dr due to the diffraction effect of the pinhole 21A, the ease of making the pinhole 21A, and the like, for example, about 1 ⁇ m.
  • the reason why Lz 200 mm is that a smartphone, a notebook personal computer, or the like is assumed as a device to which the optical module 20 is bonded. In the optical module 20, Lz is not limited to 200 mm.
  • the reason why ⁇ 1 2 mm is that the general minimum pupil diameter of an adult is about 2 mm.
  • FIG. 8 shows an example of the diameter Dm of the microlens 22A.
  • the diameter Dm of the microlens 22A is preferably 40 ⁇ m or more.
  • the diameter Dm of the micro lens 22A is more preferably 70 ⁇ m or more.
  • the center wavelength of the blue light is about 450 nm, and the longest wavelength ⁇ of the blue light is about 500 nm. Therefore, in this case, Dm> 50 ⁇ m.
  • the center wavelength of the light incident on the microlens 22A is about 550 nm.
  • the longest wavelength ⁇ of light incident on the microlens 22A is about 600 nm. Therefore, in this case, Dm> 60 ⁇ m.
  • FIG. 9 shows an example of the positions of the pinhole 21A and the microlens 22A.
  • the plurality of pinholes 21A and the plurality of microlenses 22A are incident on the specific pinhole that is one common pinhole 21A and are diffracted by the specific pinhole as a result of the specific pinhole being emitted from all types of subpixels.
  • Each diffracted light emitted from the hole is arranged and sized to enter a specific microlens that is one microlens 22A.
  • all types of sub-pixels indicate, for example, three types of sub-pixels corresponding to the three primary colors.
  • each line segment L ⁇ b> 3 passes through a common point on the observation surface 200.
  • a plurality of light beams L2 (bundles of light beams L1) formed by the light beams L1 emitted from the respective microlenses 22A pass through the observation surface 200 through a predetermined gap.
  • two light beams L2 can enter the pupil 120. Therefore, as in the conventional case, it is possible for the observer to appear that the images formed by the light beams L2 incident on the pupil 120 are shifted from each other and overlapped.
  • the display system 1 displays the position of the image visually recognized by the observer when the light beam L2 enters the observer's pupil 120 (specifically, the observer included in the input image (specifically, Adjustment is made based on the displacement of the pupil 120).
  • the display system 1 displays the position of the image visually recognized by the observer when the light beam L2 enters the observer's pupil 120 (specifically, the observer included in the input image (specifically, Adjustment is made based on the displacement of the pupil 120).
  • the display system 1 displays the position of the image visually recognized by the observer when the light beam L2 enters the observer's pupil 120 (specifically, the observer included in the input image (specifically, Adjustment is made based on the displacement of the pupil 120).
  • FIG. 11 shows an example of a calibration procedure when the optical module 20 is bonded to the light emitting surface 10A.
  • the observer attaches the optical module 20 to the light emitting surface 10A.
  • the observer after downloading the application program 14A via, for example, a communication network, instructs the signal processing unit 13 to execute the application program 14A.
  • the application program 14A is loaded into the signal processing unit 13
  • the calibration procedure described in the application program 14A is executed by the signal processing unit 13.
  • the signal processing unit 13 requests the imaging unit 12 to image the observation surface 200. Then, the imaging unit 12 images the observation surface 200 (step S101) and transmits an image obtained by the imaging to the signal processing unit 13. Next, the signal processing unit 13 detects the position of the observer (specifically, the size of the pupil 120) included in the image obtained by the imaging unit 12 (step S102). Next, the signal processing unit 13 outputs a signal voltage or the like corresponding to the sample image 14 ⁇ / b> B in the storage unit 14 to the display panel 11. Then, the display panel 11 displays the sample image 14B on the light emitting surface 10A by emitting video light corresponding to the sample image 14B from the light emitting surface 10A (step S103).
  • the observer uses the gauge included in the sample image 14B to adjust the position (specifically, the in-plane position) of the recognition image included in the sample image 14B to a position where the observer can easily see (step S104).
  • the signal processing unit 13 derives a correction value for the video signal based on the obtained size of the pupil 120 and the obtained gauge information (step S105).
  • the signal processing unit 13 stores the derived correction value in the storage unit 14 as calibration data 14C. In this way, calibration is performed.
  • FIG. 12A shows an example of the positional relationship between the pupil 120 and the light beam L2.
  • FIG. 12B shows an example of a change in the display image.
  • FIG. 12C shows an example of changes in the recognized image.
  • the diagram in FIG. 12A shows an example in which the light beam L2 traveling from the back of the paper toward the front is incident on the pupil 120.
  • FIG. The diagram on the left side of FIG. 12A shows an example in which the light beam L2 is incident on the center of the pupil 120.
  • FIG. The center diagram in FIG. 12A shows an example in which the light beam L2 moves from the center of the pupil 120 to the vicinity of the right outer edge.
  • the right side of FIG. 12A shows an example in which the light beam L2 jumps to the right outer edge of the pupil 120 and another adjacent light beam L2 starts to enter the pupil 120.
  • FIG. The arrows in the center diagram in FIG. 12A and the right diagram in FIG. 12A indicate the “movement direction of the light beam L2 in the pupil 120”.
  • the arrow in the diagram on the right side of FIG. 12A does not indicate that one light beam L2 has actually moved from the right end to the left end of the pupil 120, but that one light beam L2 has moved within the pupil 120. It shows the direction to see.
  • the figure on the left side of FIG. 12B is an image (display image) corresponding to the video signal after being corrected using the calibration data 14C.
  • This display image includes an image Ia.
  • the middle diagram of FIG. 12B corrects the video signal corresponding to the left diagram of FIG. 12B based on the displacement amount of the observer's position (specifically, the position of the pupil 120) and the calibration data 14C. It is an image (display image) corresponding to the video signal obtained by this.
  • the image Ia is included at a position closer to the left than in the left side of FIG. 12B.
  • the right diagram in FIG. 12B shows the video signal corresponding to the left diagram in FIG.
  • the viewer's position (specifically, when the viewer is displaced beyond half the size of the pupil 120). It is an image (display image) corresponding to a video signal obtained by correcting based on the displacement amount of the position of the pupil 120) and the calibration data 14C.
  • the image Ia is included at a position closer to the right than in the left side of FIG. 12B.
  • the left diagram in FIG. 12C is an image (recognition image) recognized when the observer views the display image illustrated in the left diagram in FIG. 12B through the pinhole mask 21 and the microlens array 22. .
  • An image Ia is illustrated on the left side of FIG. 12C.
  • the center diagram in FIG. 12C is an image (recognition image) recognized when the observer views the display image described in the center diagram in FIG. 12B through the pinhole mask 21 and the microlens array 22. .
  • the center diagram of FIG. 12C illustrates an image Ia arranged at almost the same position as the left diagram of FIG. 12C.
  • the right side of FIG. 12C is an image (recognition image) recognized when the observer views the display image described in the right side of FIG. 12B through the pinhole mask 21 and the microlens array 22.
  • the image on the right side of FIG. 12C illustrates an image Ia arranged at almost the same position as that on the left side of FIG. 12C.
  • the signal processing unit 13 corrects the position of the image visually recognized by the observer based on the observer's displacement (displacement amount) included in the image obtained by the imaging unit 12 and the calibration data 14C. To the signal.
  • the signal processing unit 13 performs correction on the video signal to adjust the position of the video viewed by the observer based on the calibration data 14C.
  • the image Ia is visually recognized at a predetermined position (for example, the center position) in the recognition image.
  • the observer (pupil 120) is displaced leftward (opposite to the displacement direction of the light beam L2) by about half the size of the pupil 120. Therefore, the signal processing unit 13 performs correction on the video signal to adjust the position of the image visually recognized by the observer based on the amount of displacement of the observer (pupil 120) in the left direction and the calibration data 14C. Do. As a result, the displacement of the image Ia in the recognition image is offset by the displacement of the observer (pupil 120) and the displacement of the image Ia in the display image, and the image Ia is almost the same position as the left diagram in FIG. 12C. Visible at.
  • the signal processing unit 13 first subtracts half the size of the pupil 120 from the amount of displacement of the observer (pupil 120) in the left direction, thereby deriving a difference value. After that, the signal processing unit 13 sets the position of the image visually recognized by the observer to the displacement amount (the above difference value) in the right direction (the direction opposite to the displacement direction of the light beam L2 in the pupil 120) and the calibration. Correction is performed on the video signal based on the image data 14C. As a result, the image Ia is visually recognized at almost the same position as that on the left side of FIG. 12C.
  • the signal processing unit 13 corrects the video signal so that the image Ia in the recognition image is visually recognized at the same position or substantially the same position regardless of the position of the light beam L2 in the pupil 120.
  • the images Ia generated by the light beams L2 overlap each other.
  • FIG. 13A shows an example of the positional relationship between the pupil 120 and the light beam L2 according to the comparative example.
  • FIG. 13B illustrates an example of a change in the display image according to the comparative example.
  • FIG. 13C illustrates an example of a change in the recognized image according to the comparative example.
  • the diagram in FIG. 13A shows an example in which the light beam L2 traveling from the back to the front of the paper is incident on the pupil 120.
  • the left diagram in FIG. 13A shows an example in which the light beam L2 is incident on the center of the pupil 120.
  • the center diagram in FIG. 13A shows an example in which the light beam L2 moves from the center of the pupil 120 to the vicinity of the right outer edge.
  • the right side of FIG. 13A shows an example in which the light beam L2 jumps to the right outer edge of the pupil 120 and another adjacent light beam L2 starts to enter the pupil 120.
  • FIG. 13A shows an example in which the light beam L2 traveling from the back to the front of the paper is incident on the pupil 120.
  • the left diagram in FIG. 13A shows an example in which the light beam L2 is incident on the center of the pupil 120.
  • the center diagram in FIG. 13A shows an example in which the light beam L2 moves from the center of the pupil 120 to the vicinity of the right outer edge.
  • FIG. 13B is an image (display image) corresponding to a video signal input from the outside, which is the same image.
  • the left diagram in FIG. 13C is an image that is recognized when the display image shown in the left diagram in FIG. 13B is viewed through the pinhole mask 21 and the microlens array 22 when the observer is not moving. (Recognition image).
  • the center diagram of FIG. 12C shows the display image shown in the center diagram of FIG. 12B viewed through the pinhole mask 21 and the microlens array 22 when the observer moves slightly to the right. It is an image to be recognized (recognized image).
  • the center diagram in FIG. 12C shows an example in which the image Ia is slightly shifted to the right as compared to the left diagram in FIG.
  • FIG. 12C shows the display image shown in the right side of FIG. 12B viewed through the pinhole mask 21 and the microlens array 22 when the observer moves greatly in the right direction. It is an image to be recognized (recognized image).
  • the right side of FIG. 12C shows an example in which the image Ia is slightly shifted to the left as compared with the left side of FIG. 12C.
  • the position of the image Ia in the recognition image changes according to the incident position of the light beam L2 to the pupil 120. Therefore, for example, as shown in FIG. 10, when a plurality of light beams L2 enter the pupil 120, the position of the image Ia in the recognition image differs for each light beam L2. Therefore, in this case, it looks to the observer that the images Ia formed by the light beams incident on the pupil 120 are shifted from each other and overlapped. That is, the image Ia appears blurred to the observer.
  • the position where the light beam L2 formed by the microlens array 22 is incident on the pupil 120 of the observer is displaced by the observer (specifically, the pupil 120) included in the input image. Adjusted based on. Specifically, the position of the image visually recognized by the observer is based on the observer's displacement (specifically, the displacement amount of the pupil 120) included in the image obtained by the imaging unit 12, and the calibration data 14C. Correction to be adjusted is performed on the video signal. For example, the video signal is corrected so that the image Ia in the recognized image is visually recognized at the same position or substantially the same position regardless of the position of the light flux L2 in the pupil 120.
  • the position of the image Ia recognized by the observer can be made less dependent on the incident position of the light beam L2 on the pupil 120 of the observer.
  • the images Ia generated by the light beams L2 overlap each other, so that image blurring can be reduced.
  • the microlens array 22 and the pinhole mask 21 are not displaced by the observer's displacement. Therefore, the position of each light beam L1 generated when the image light passes through the pinhole mask 21 does not follow the displacement of the observer and remains constant. Therefore, when the observer moves, the incident position of the light beam L2 formed by superimposing the light beams L1 on the pupil 120 of the observer is displaced in a direction opposite to the displacement direction of the observer. However, at this time, correction for adjusting the position of the image visually recognized by the observer based on the displacement of the observer included in the image obtained by the imaging unit 12 is performed on the video signal.
  • the position of the image Ia recognized by the observer can be made less dependent on the incident position of the light beam L2 on the pupil 120 of the observer.
  • the images Ia generated by the light beams L2 overlap each other, so that image blurring can be reduced.
  • the optical module 20 is bonded directly or indirectly to the light emitting surface 10A with the pinhole mask 21 facing the light emitting surface 10A, and the above calibration is performed, so that precise positioning is unnecessary. Because it is. Thereby, the pinhole mask 21 and the microlens array 22 can be provided separately from the terminal device 10. As a result, it is possible to reduce image blurring without making the terminal device 10 complicated.
  • the optical module 20 may further include a drive unit 23 that displaces the pinhole mask 21 in a direction perpendicular to the light emitting surface 10A, for example, as shown in FIG.
  • the pinhole mask 21, the microlens array 22, and the drive unit 23 are integrally formed.
  • the pinhole mask 21 is bonded directly or indirectly to the light emitting surface 10A.
  • the observer can easily focus the image Ia by displacing the position of the pinhole mask 21 in the direction perpendicular to the light emitting surface 10A.
  • the observer uses the gauge included in the sample image 14B to adjust the position (specifically, the in-plane position) of the recognition image included in the sample image 14B to a position that is easy for the observer to see.
  • the focus of the recognized image is adjusted.
  • FIG. 15 illustrates a perspective configuration example of the display system 2.
  • the display system 2 includes a terminal device 10 and an optical module 20.
  • the pinhole mask 21 is omitted.
  • the signal processing unit 13 determines the position of the image visually recognized by the observer when the light beam L2 enters the observer's pupil 120 (specifically, the pupil included in the input image). 120), a first correction that is adjusted based on the position displacement is performed on the video signal, and a second correction that superimposes the pinhole mask video Ib is performed on the video signal before or after the first correction. .
  • the video light generated based on the video signal after the second correction has a light beam profile equivalent to the video light after passing through the pinhole mask 21.
  • the display panel 11 generates video light based on the video signal after the first correction and the second correction.
  • FIG. 16A shows an example of the positional relationship between the pupil 120 and the light beam L2.
  • FIG. 16B shows an example of a change in the display image.
  • FIG. 16C shows an example of a change in the recognized image.
  • FIG. 16A shows an example in which the light beam L2 traveling from the back of the paper toward the front is incident on the pupil 120.
  • FIG. The diagram on the left side of FIG. 16A shows an example in which the light beam L2 is incident on the center of the pupil 120.
  • FIG. The center diagram in FIG. 16A shows an example in which the light beam L2 moves from the center of the pupil 120 to the vicinity of the right outer edge.
  • the diagram on the right side of FIG. 16A shows an example in which the light beam L2 jumps out to the outer edge on the right side of the pupil 120, and another adjacent light beam L2 starts to enter the pupil 120.
  • the arrows shown in the center diagram of FIG. 16A and the right diagram of FIG. 16A indicate “the moving direction of the light beam L2 in the pupil 120”. Accordingly, the arrow on the right side of FIG. 16A does not indicate that one light beam L2 actually moved from the right end to the left end of the pupil 120, but that one light beam L2 has moved within the pupil 120. It shows
  • the figure on the left side of FIG. 16B is an image (display image) corresponding to the video signal after being corrected using the calibration data 14C.
  • This display image includes an image Ia.
  • the middle diagram of FIG. 16B corrects the video signal corresponding to the left diagram of FIG. 16B based on the displacement amount of the observer's position (specifically, the position of the pupil 120) and the calibration data 14C. It is an image (display image) corresponding to the video signal obtained by this.
  • the image Ia is included at a position closer to the left than in the left side of FIG. 16B.
  • the right side of FIG. 16B shows the video signal corresponding to the left side of FIG.
  • the observer when the observer is displaced beyond half the size of the pupil 120 (specifically, the position of the observer (specifically, It is an image (display image) corresponding to a video signal obtained by correcting based on the displacement amount of the position of the pupil 120) and the calibration data 14C.
  • the image Ia is included at a position closer to the right than in the left side of FIG. 16B.
  • FIG. 16C is an image (pinhole mask image Ib) to be superimposed on the display image described in the left diagram of FIG. 16B.
  • the center diagram in FIG. 16C is an image (pinhole mask image Ib) to be superimposed on the display image described in the center diagram in FIG. 16B.
  • the diagram on the right side of FIG. 16C is an image (pinhole mask image Ib) superimposed on the display image described in the diagram on the right side of FIG. 16B.
  • the pinhole mask image Ib has the same in-plane profile as the pinhole mask 21.
  • the pinhole mask image Ib has a plurality of light transmission holes corresponding to the plurality of pinholes 21A.
  • the portions corresponding to the respective light transmission holes are white luminance portions, and the portions other than the respective light transmission holes are all black luminance portions.
  • the display panel 11 displays an image obtained by superimposing the pinhole mask image Ib illustrated in each drawing of FIG. 16C on the light emitting surface 10A on the display image illustrated in each drawing of FIG. 16B.
  • the signal processing unit 13 corrects the position of the image visually recognized by the observer based on the observer's displacement (displacement amount) included in the image obtained by the imaging unit 12 and the calibration data 14C. To the signal.
  • the signal processing unit 13 performs correction (first correction) on the video signal for adjusting the position of the video viewed by the observer based on the calibration data 14C. Further, the signal processing unit 13 performs correction (second correction) for superimposing the pinhole mask image Ib on the video signal before or after the first correction. As a result, the image Ia is visually recognized at a predetermined position (for example, the center position) in the recognition image.
  • the signal processing unit 13 performs a correction (first correction) for adjusting the position of the image visually recognized by the observer based on the amount of leftward displacement of the observer (pupil 120) and the calibration data 14C. For video signals. Further, the signal processing unit 13 performs correction (second correction) for superimposing the pinhole mask image Ib on the video signal before or after the first correction.
  • the displacement of the image Ia in the recognition image is offset by the displacement of the observer (pupil 120) and the displacement of the image Ia in the display image, and the image Ia is almost the same position as the left diagram in FIG. 18C. Visible at.
  • the signal processing unit 13 first subtracts half the size of the pupil 120 from the amount of displacement of the observer (pupil 120) in the left direction, thereby deriving a difference value. After that, the signal processing unit 13 sets the position of the image visually recognized by the observer to the displacement amount (the above difference value) in the right direction (the direction opposite to the displacement direction of the light beam L2 in the pupil 120) and the calibration. Correction (first correction) adjusted based on the image data 14C is performed on the video signal.
  • the signal processing unit 13 performs correction (second correction) for superimposing the pinhole mask image Ib on the video signal before or after the first correction.
  • second correction for superimposing the pinhole mask image Ib on the video signal before or after the first correction.
  • the signal processing unit 13 corrects the video signal so that the image Ia in the recognition image is visually recognized at the same position or substantially the same position regardless of the position of the light beam L2 in the pupil 120.
  • the images Ia generated by the light beams L2 overlap each other.
  • the incident position of the light beam L2 formed by the pinhole mask image Ib on the observer's pupil 120 is the displacement of the observer (specifically, the pupil 120) included in the input image. Adjusted based on. Specifically, the position of the image visually recognized by the observer is based on the observer's displacement (specifically, the displacement amount of the pupil 120) included in the image obtained by the imaging unit 12, and the calibration data 14C. Correction to be adjusted is performed on the video signal. For example, the video signal is corrected so that the image Ia in the recognized image is visually recognized at the same position or substantially the same position regardless of the position of the light flux L2 in the pupil 120.
  • the position of the image Ia recognized by the observer can be made less dependent on the incident position of the light beam L2 on the pupil 120 of the observer.
  • the images Ia generated by the light beams L2 overlap each other, so that image blurring can be reduced.
  • the microlens array 22 and the pinhole mask 21 are not displaced by the observer's displacement. Therefore, the position of each light beam L1 generated when the image light passes through the pinhole mask 21 does not follow the displacement of the observer and remains constant. Therefore, when the observer moves, the incident position of the light beam L2 formed by superimposing the light beams L1 on the pupil 120 of the observer is displaced in a direction opposite to the displacement direction of the observer. However, at this time, correction for adjusting the position of the image visually recognized by the observer based on the displacement of the observer included in the image obtained by the imaging unit 12 is performed on the video signal.
  • the position of the image Ia recognized by the observer can be made less dependent on the incident position of the light beam L2 on the pupil 120 of the observer.
  • the images Ia generated by the light beams L2 overlap each other, so that image blurring can be reduced.
  • the microlens array 22 it is not necessary to strictly position the microlens array 22 on the light emitting surface 10A. This is because the above-described calibration is performed after the microlens array 22 is bonded directly or indirectly to the light emitting surface 10A, thereby eliminating the need for precise positioning. Thereby, the microlens array 22 can be provided separately from the terminal device 10. As a result, it is possible to reduce image blurring without making the terminal device 10 complicated.
  • FIG. 17 illustrates a perspective configuration example of the display system 3.
  • the display system 3 includes a terminal device 10 and an optical module 20.
  • the optical module 20 includes driving units 24 and 25 that displace the pinhole mask 21 based on the displacement of the observer included in the image obtained by the imaging unit 12.
  • the pinhole mask 21, the microlens array 22, and the drive units 24 and 25 are integrally formed.
  • the pinhole mask 21 is bonded directly or indirectly to the light emitting surface 10A.
  • the driving unit 24 displaces the pinhole mask 21 in a first direction parallel to the light emitting surface 10A.
  • the drive unit 25 displaces the pinhole mask 21 in a direction parallel to the light emitting surface 10A and perpendicular to the first direction.
  • the signal processing unit 13 does not perform processing on the video signal according to the displacement of the position of the observer (specifically, the pupil 120) included in the input image.
  • FIG. 18A shows an example of the positional relationship between the pupil 120 and the light beam L2.
  • FIG. 18B shows an example of a change in the display image.
  • FIG. 18C shows an example of a change in the recognized image.
  • FIG. 18A shows an example in which the light beam L2 traveling from the back of the paper toward the front is incident on the pupil 120.
  • FIG. The diagram on the left side of FIG. 18A shows an example in which the light beam L2 is incident on the center of the pupil 120.
  • FIG. The center diagram of FIG. 18A shows an example in which the light beam L2 moves from the center of the pupil 120 to the vicinity of the right outer edge.
  • the diagram on the right side of FIG. 18A shows an example in which the light beam L2 jumps to the right outer edge of the pupil 120 and another adjacent light beam L2 starts to enter the pupil 120.
  • the arrows shown in the center diagram of FIG. 18A and the diagram on the right side of FIG. 18A indicate “the moving direction of the light beam L2 within the pupil 120”. Therefore, the arrow on the right side of FIG. 18A does not indicate that one light beam L2 has actually moved from the right end to the left end of the pupil 120, but that one light beam L2 has moved within the pupil 120. It shows the direction
  • FIG. 18B is an image (display image) corresponding to a video signal input from the outside, which is the same image as each other.
  • the diagram on the left side of FIG. 18C shows the arrangement of the pinhole mask 21 when the observer is not moving.
  • the center diagram in FIG. 18C shows the arrangement of the pinhole mask 21 when the observer moves slightly in the right direction.
  • the center diagram in FIG. 18C shows an example in which the pinhole mask 21 is slightly shifted to the left as compared with the left diagram in FIG. 18C.
  • the drawing on the right side of FIG. 18C shows the arrangement of the pinhole mask 21 when the observer has moved greatly in the right direction.
  • the right side of FIG. 18C shows an example in which the pinhole mask 21 is slightly shifted to the right as compared with the left side of FIG. 18C.
  • the drive units 24 and 25 perform correction for adjusting the position of the image visually recognized by the observer based on the displacement (displacement amount) of the observer included in the image obtained by the imaging unit 12 and the calibration data 14C. For video signals.
  • the drive units 24 and 25 perform correction for adjusting the position of the image visually recognized by the observer based on the calibration data 14 ⁇ / b> C with respect to the signal (control signal) for controlling the pinhole mask 21.
  • the image Ia is visually recognized at a predetermined position (for example, the center position) in the recognition image (see the left diagram in FIG. 12C).
  • the observer (pupil 120) is displaced leftward (opposite to the displacement direction of the light beam L2) by about half the size of the pupil 120. Therefore, the drive units 24 and 25 perform correction for adjusting the position of the image visually recognized by the observer based on the amount of displacement of the observer (pupil 120) in the left direction and the calibration data 14C. This is performed on a signal (control signal) for controlling 21.
  • the displacement of the image Ia in the recognition image is offset by the displacement of the observer (pupil 120) and the displacement of the image Ia in the display image, and the image Ia is almost the same position as the left diagram in FIG. 18C. Visible at.
  • the observer (pupil 120) is displaced in the left direction (the direction opposite to the displacement direction of the light beam L2) exceeding half the size of the pupil 120. Therefore, the drive units 24 and 25 first subtract half the size of the pupil 120 from the amount of displacement of the observer (pupil 120) in the left direction, thereby deriving a difference value. Then, the drive units 24 and 25 move the position of the image visually recognized by the observer to the displacement amount (the difference value) in the right direction (the direction opposite to the displacement direction of the light beam L2 in the pupil 120), Correction that is adjusted based on the calibration data 14 ⁇ / b> C is performed on a signal (control signal) for controlling the pinhole mask 21. As a result, the image Ia is visually recognized at almost the same position as that on the left side of FIG. 18C.
  • the drive units 24 and 25 control the pinhole mask 21 so that the image Ia in the recognition image is visually recognized at the same position or substantially the same position regardless of the position of the light beam L2 in the pupil 120.
  • the signal (control signal) is corrected.
  • the images Ia generated by the light beams L2 overlap each other.
  • the incident position of the light beam L2 formed by the pinhole mask 21 on the observer's pupil 120 is based on the displacement of the observer (specifically, the pupil 120) included in the input image. Adjusted. Specifically, the position of the image visually recognized by the observer is based on the observer's displacement (specifically, the displacement amount of the pupil 120) included in the image obtained by the imaging unit 12, and the calibration data 14C. Correction to be adjusted is performed on a signal (control signal) for controlling the pinhole mask 21. For example, in response to a signal (control signal) for controlling the pinhole mask 21 so that the image Ia in the recognized image is visually recognized at the same position or substantially the same position regardless of the position of the light flux L2 in the pupil 120.
  • the position of the image Ia recognized by the observer can be made less dependent on the incident position of the light beam L2 on the pupil 120 of the observer.
  • the images Ia generated by the light beams L2 overlap each other, so that image blurring can be reduced.
  • the pinhole mask 21 is displaced based on the displacement of the observer included in the image obtained by the imaging unit 12.
  • the optical path of each light beam L ⁇ b> 1 generated when the image light passes through the pinhole mask 21 is displaced based on the displacement of the observer included in the image obtained by the imaging unit 12. Therefore, when the observer moves, for example, the light beam L2 formed by superimposing the light beams L1 is displaced following the observer's displacement.
  • the position of the image Ia recognized by the observer can be made less dependent on the incident position of the light beam L2 on the pupil 120 of the observer.
  • the images Ia generated by the light beams L2 overlap each other, so that image blurring can be reduced.
  • the microlens array 22 it is not necessary to strictly position the microlens array 22 on the light emitting surface 10A. This is because the above-described calibration is performed after the microlens array 22 is bonded directly or indirectly to the light emitting surface 10A, thereby eliminating the need for precise positioning. Thereby, the microlens array 22, the pinhole mask 21, and the drive units 24 and 25 can be provided separately from the terminal device 10. As a result, it is possible to reduce image blurring without making the terminal device 10 complicated.
  • the optical module 20 may further include a drive unit 23 that displaces the pinhole mask 21 in a direction perpendicular to the light emitting surface 10A, for example, as shown in FIG. Good.
  • the pinhole mask 21, the microlens array 22, and the drive units 23, 24, and 25 are integrally formed.
  • the pinhole mask 21 is bonded directly or indirectly to the light emitting surface 10A.
  • the observer can easily focus the image Ia by displacing the position of the pinhole mask 21 in the direction perpendicular to the light emitting surface 10A.
  • the observer uses the gauge included in the sample image 14B to adjust the position (specifically, the in-plane position) of the recognition image included in the sample image 14B to a position that is easy for the observer to see.
  • the focus of the recognized image is adjusted.
  • FIG. 20 illustrates a perspective configuration example of the display system 4.
  • the display system 4 includes a terminal device 10 and an optical module 20.
  • the optical module 20 has a light modulation panel 26 instead of the pinhole mask 21.
  • the light modulation panel 26 is provided between the light emitting surface 10 ⁇ / b> A and the microlens array 22.
  • the light modulation panel 26 has a light transmission type light modulation region 26A capable of generating an arbitrary light shielding region, and is constituted by, for example, a liquid crystal panel.
  • the light modulation panel 26 is driven by the signal processing unit 13 via wired or wireless.
  • the pinhole mask 21 and the light modulation panel 26 are integrally formed.
  • the light modulation panel 26 is bonded directly or indirectly to the light emitting surface 10A.
  • the signal processing unit 13 outputs a video signal for the light modulation panel 26 to the light modulation panel 26.
  • the signal processing unit 13 generates a pinhole mask-shaped light shielding region in the light modulation region 26 ⁇ / b> A of the light modulation panel 26 and observes the position of each pinhole in the light shielding region in the image obtained by the imaging unit 12. It is displaced based on the displacement of the person.
  • FIG. 21A shows an example of the positional relationship between the pupil 120 and the light beam L2.
  • FIG. 21B shows an example of a change in the display image.
  • FIG. 21C shows an example of changes in the recognized image.
  • FIG. 21A shows an example in which the light beam L2 traveling from the back to the front of the paper is incident on the pupil 120.
  • the diagram on the left side of FIG. 21A shows an example in which the light beam L2 is incident on the center of the pupil 120.
  • FIG. The center diagram in FIG. 21A shows an example in which the light beam L2 moves from the center of the pupil 120 to the vicinity of the right outer edge.
  • the right side of FIG. 21A shows an example in which the light beam L2 jumps to the outer edge on the right side of the pupil 120 and another adjacent light beam L2 starts to enter the pupil 120.
  • the arrows shown in the center diagram of FIG. 21A and the right diagram of FIG. 21A indicate “the moving direction of the light beam L2 in the pupil 120”. Accordingly, the arrow on the right side of FIG. 21A does not indicate that one light beam L2 has actually moved from the right end to the left end of the pupil 120, but that one light beam L2 has moved within the pupil 120. It shows the direction to see.
  • FIG. 21B is an image (display image) corresponding to a video signal input from the outside, which is the same image.
  • the diagram on the left side of FIG. 21C is an image (pinhole mask image Ib) displayed on the light modulation panel 26 when the observer is not moving.
  • the center diagram in FIG. 21C is an image (pinhole mask image Ib) displayed on the light modulation panel 26 when the observer moves slightly in the right direction.
  • the center diagram of FIG. 21C shows an example in which the pinhole mask image Ib is slightly shifted to the left as compared to the left diagram of FIG. 21C.
  • the diagram on the right side of FIG. 21C is an image (pinhole mask image Ib) displayed on the light modulation panel 26 when the observer has greatly moved in the right direction.
  • the right side of FIG. 21C shows an example in which the pinhole mask image Ib is slightly shifted to the right as compared to the left side of FIG. 21C.
  • the pinhole mask image Ib has the same in-plane profile as the pinhole mask 21.
  • the pinhole mask image Ib has a plurality of light transmission holes corresponding to the plurality of pinholes 21A.
  • the portions corresponding to the respective light transmission holes are white luminance portions, and the portions other than the respective light transmission holes are all black luminance portions.
  • the light modulation panel 26 converts, for example, video light corresponding to the display image shown in each drawing of FIG. 21B into a plurality of light beams L1 by the pinhole mask video Ib shown in each drawing of FIG. 21C.
  • the signal processing unit 13 performs correction for adjusting the position of the image visually recognized by the observer based on the displacement (displacement amount) of the observer included in the image obtained by the imaging unit 12 and the calibration data 14C. This is performed on the video signal for the light modulation panel 26.
  • the signal processing unit 13 performs correction on the video signal for the light modulation panel 26 to adjust the position of the video viewed by the observer based on the calibration data 14C.
  • the image Ia is visually recognized at a predetermined position (for example, the center position) in the recognition image (see the left diagram in FIG. 12C).
  • the observer (pupil 120) is displaced leftward (opposite to the displacement direction of the light beam L2) by about half the size of the pupil 120. Therefore, the signal processing unit 13 performs correction for adjusting the position of the image visually recognized by the observer based on the leftward displacement amount of the observer (pupil 120) and the calibration data 14C. This is performed for video signals.
  • the displacement of the image Ia in the recognition image is offset by the displacement of the observer (pupil 120) and the displacement of the image Ia in the display image, and the image Ia is almost the same position as the left diagram in FIG. 18C. Visible at.
  • the signal processing unit 13 first subtracts half the size of the pupil 120 from the amount of displacement of the observer (pupil 120) in the left direction, thereby deriving a difference value. After that, the signal processing unit 13 sets the position of the image visually recognized by the observer to the displacement amount (the above difference value) in the right direction (the direction opposite to the displacement direction of the light beam L2 in the pupil 120) and the calibration. Correction performed based on the image data 14C is performed on the video signal for the light modulation panel 26. As a result, the image Ia is visually recognized at almost the same position as that on the left side of FIG. 18C.
  • the drive units 24 and 25 allow the video signal for the light modulation panel 26 so that the image Ia in the recognition image is visually recognized at the same position or substantially the same position regardless of the position of the light beam L2 in the pupil 120. Is corrected. Thus, even when two or more light beams L2 are incident on the pupil 120, the images Ia generated by the light beams L2 overlap each other.
  • the incident position of the light beam L2 formed by the pinhole mask image Ib on the observer's pupil 120 is the displacement of the observer (specifically, the pupil 120) included in the input image. Adjusted based on. Specifically, the position of the image visually recognized by the observer is based on the observer's displacement (specifically, the displacement amount of the pupil 120) included in the image obtained by the imaging unit 12, and the calibration data 14C.
  • the correction to be adjusted is performed on the video signal for the light modulation panel 26.
  • the video signal for the light modulation panel 26 is corrected so that the image Ia in the recognized image is visually recognized at the same position or substantially the same position regardless of the position of the light beam L2 in the pupil 120.
  • the position of the image Ia recognized by the observer can be made less dependent on the incident position of the light beam L2 on the pupil 120 of the observer.
  • the images Ia generated by the light beams L2 overlap each other, so that image blurring can be reduced.
  • each pinhole in the pinhole mask-shaped light shielding region is displaced based on the displacement of the observer included in the image obtained by the imaging unit 12.
  • the optical path of each light beam L1 generated when the image light passes through each pinhole is displaced based on the displacement of the observer included in the image obtained by the imaging unit 12.
  • the position of the image Ia recognized by the observer can be made less dependent on the incident position of the light beam L2 on the pupil 120 of the observer.
  • the images Ia generated by the light beams L2 overlap each other, so that image blurring can be reduced.
  • the microlens array 22 it is not necessary to strictly position the microlens array 22 on the light emitting surface 10A. This is because the above-described calibration is performed after the microlens array 22 is bonded directly or indirectly to the light emitting surface 10A, thereby eliminating the need for precise positioning. Thereby, the microlens array 22 and the light modulation panel 26 can be provided separately from the terminal device 10. As a result, it is possible to reduce image blurring without making the terminal device 10 complicated.
  • the optical module 20 may further include a drive unit 23 that displaces the microlens array 22 in a direction perpendicular to the light exit surface 10A, for example, as shown in FIG. Good.
  • the observer can easily focus the image Ia by displacing the position of the microlens array 22 in the direction perpendicular to the light emitting surface 10A.
  • the observer uses the gauge included in the sample image 14B to adjust the position (specifically, the in-plane position) of the recognition image included in the sample image 14B to a position that is easy for the observer to see.
  • the focus of the recognized image is adjusted.
  • the microlens array 22 is based on the displacement of the observer included in the image obtained by the imaging unit 12.
  • Drive units 24 and 25 for displacing the motor The drive unit 24 displaces the pinhole mask 21 in a first direction parallel to the light emitting surface 10A.
  • the drive unit 25 displaces the pinhole mask 21 in a direction parallel to the light emitting surface 10A and perpendicular to the first direction.
  • the position of the image Ia recognized by the observer can be made less dependent on the incident position of the light beam L2 on the observer's pupil 120. Therefore, even when two or more light beams L2 are incident on the pupil 120, the images Ia generated by the light beams L2 overlap each other, so that image blurring can be reduced.
  • FIG. 25 illustrates a perspective configuration example of the electronic apparatus 5 according to the present embodiment.
  • the electronic device 5 is, for example, a notebook personal computer including a display surface 5A on the main surface of one of two foldable plate-shaped housings.
  • the electronic device 5 includes, for example, the light emission surface 10A according to each of the above-described embodiments and modifications thereof at the position of the display surface 5A, and the optical module 20 bonded directly or indirectly to the display surface 5A. I have.
  • Each component included in the terminal device 10 is built in a predetermined location in the electronic device 5.
  • the imaging unit 12 may be provided separately from the main body of the electronic device 5. In this case, the imaging unit 12 can communicate with the main body of the electronic device 5 via a wired or wireless connection.
  • the position of the image Ia recognized by the observer can be made less dependent on the incident position of the light beam L2 on the observer's pupil 120. Therefore, even when two or more light beams L2 are incident on the pupil 120, the images Ia generated by the light beams L2 overlap each other, so that image blurring can be reduced.
  • the optical module 20 may include an antireflection layer for preventing reflection of external light.
  • the antireflection layer is configured by, for example, a multilayer film in which a plurality of thin films having different refractive indexes are superimposed, or fine unevenness provided on the surface of the microlens array 22 or the like.
  • the antireflection layer is provided in the optical module 20 at a position of an interface of different materials or a position of a surface in contact with the atmosphere in the optical module 20. When there are a plurality of interfaces of different materials in the optical module 20, the antireflection layer is provided at the position of at least one interface among the plurality of interfaces.
  • this indication can take the following composition.
  • (1) Provided with a display that emits image light from the light exit surface, The display unit emits a plurality of light beams having a diameter smaller than the pupil diameter as the image light, and a plurality of microlens arrays formed by the microlens array when the microlens array is provided at a position facing the light emitting surface.
  • a display system that adjusts a position of an image visually recognized by the observer based on a displacement of an observer included in an input image when a light beam formed by superimposing the light beams enters the pupil of the observer.
  • the display unit A microlens array provided at a position facing the light emitting surface; A pinhole mask provided between the light exit surface and the microlens array; A signal processing unit that performs correction on the video signal to adjust the position of the image visually recognized by the observer based on the displacement of the observer included in the image obtained by the imaging unit;
  • the display system according to (1) further comprising: a display panel having the light exit surface and generating the video light based on the corrected video signal.
  • the display unit further includes a drive unit that displaces the microlens array or the pinhole mask in a direction perpendicular to the light emitting surface.
  • the microlens array and the pinhole mask are integrally formed, The display system according to (2) or (3), wherein the pinhole mask is bonded directly or indirectly to the light emitting surface.
  • the display unit First correction is performed on the video signal to adjust the position of the image visually recognized by the observer based on the displacement of the position of the observer included in the image obtained by the imaging unit, and the pinhole image is superimposed.
  • a signal processing unit that performs the second correction on the video signal before or after the first correction;
  • the display system according to (1) further comprising: a display panel that includes the light exit surface and generates the video light based on the video signal after the first correction and the second correction.
  • the display unit further includes a microlens array provided at a position facing the light emitting surface, The display system according to (5), wherein the microlens array is bonded directly or indirectly to the light emitting surface.
  • the display unit A microlens array provided at a position facing the light emitting surface; A pinhole mask provided between the light exit surface and the microlens array; A display panel having the light exit surface and generating the video light based on a video signal;
  • the display system according to (1) further comprising: a first driving unit that displaces the microlens array or the pinhole mask based on a displacement of an observer included in an image obtained by the imaging unit.
  • the display unit further includes a second drive unit that displaces the microlens array or the pinhole mask in a direction perpendicular to the light emitting surface.
  • the microlens array, the pinhole mask, and the driving unit are integrally formed, The display system according to (7) or (8), wherein the pinhole mask is directly or indirectly bonded to the light emitting surface.
  • a microlens array provided at a position facing the light emitting surface;
  • a light transmissive light modulation panel provided between the light emitting surface and the microlens array and capable of generating an arbitrary light shielding region;
  • a drive unit that causes the light modulation panel to generate a pinhole mask-shaped light-blocking region and that displaces the position of each pinhole in the light-blocking region based on the displacement of the observer included in the image obtained by the imaging unit
  • the display system according to (1) further comprising: (11) The microlens array and the light modulation panel are integrally formed, The display system according to (10), wherein the light modulation panel is directly or indirectly bonded to the light emitting surface.
  • the display system according to any one of (1) to (11), further including an imaging unit that images an observation surface separated from the light exit surface by a predetermined distance.
  • the display system includes a display unit that emits image light from a light emitting surface, The display unit emits a plurality of light beams having a diameter smaller than the pupil diameter as the image light, and a plurality of microlens arrays formed by the microlens array when the microlens array is provided at a position facing the light emitting surface.
  • An electronic apparatus that adjusts a position of an image visually recognized by the observer based on a displacement of the observer included in an input image when a light beam formed by superimposing the light beams enters the pupil of the observer.

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Abstract

本開示の一実施の形態にかかる表示システムは、光出射面から映像光を出射する表示部を備えている。表示部は、映像光として、瞳孔径よりも狭い径の複数の光線を出射する。表示部は、さらに、光出射面と対向する位置にマイクロレンズアレイが設けられたときにマイクロレンズアレイによる複数の光線の重ね合わせにより形成される光束が観察者の瞳に入射することにより観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する。

Description

表示システムおよび電子機器
　本開示は、表示システムおよびそれを備えた電子機器に関する。
　近年、高齢化社会の進展に伴って、老眼の高齢者が増えてきている。そのため、老眼の高齢者にとって使いやすい、つまり、焦点を合わせやすい表示装置が望まれている。例えば、特許文献１に記載の発明では、各開口を透過した光線が、マイクロレンズによって、瞳の位置で瞳の径よりも小さくなるように投影されるとともに重ね合わされる。瞳の位置で重ね合わされることにより形成された各光束は、眼のレンズによって、眼の網膜で互いに重なり合わずに結像する。その結果、従来よりも、像のぼやけを低減することができる。
特開２０１１－１０００９０号公報
　しかし、特許文献１に記載の発明では、多数の光束が瞳に入射するので、観察者には、瞳に入射した各光束によって形成される画像が、互いにずれて重なったように見える。そのため、像のぼやけが依然として生じているという問題があった。
　したがって、像のぼやけを低減することの可能な表示システムおよび電子機器を提供することが望ましい。
　本開示の一実施の形態の表示システムは、光出射面から映像光を出射する表示部を備えている。表示部は、映像光として、瞳孔径よりも狭い径の複数の光線を出射する。表示部は、さらに、光出射面と対向する位置にマイクロレンズアレイが設けられたときにマイクロレンズアレイによる複数の光線の重ね合わせにより形成される光束が観察者の瞳に入射することにより観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する。
　本開示の一実施の形態の表示システムでは、観察者が動いた場合に、マイクロレンズアレイによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置が、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整される。これにより、観察者が認識する映像の位置が、マイクロレンズアレイによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置に依りにくくすることができる。
　本開示の一実施の形態の表示システムにおいて、表示部は、以下の（Ａ１）～（Ａ４）の構成要素を有していてもよい。
（Ａ１）光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイ
（Ａ２）光出射面とマイクロレンズアレイとの間に設けられたピンホールマスク
（Ａ３）観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する補正を映像信号に対して行う信号処理部
（Ａ４）光出射面を有し、補正後の映像信号に基づいて映像光を生成する表示パネル
　表示部が（Ａ１）～（Ａ４）の構成要素を有している場合に、マイクロレンズアレイおよびピンホールマスクが観察者の変位によって変位しないときには、映像光がピンホールマスクを透過することにより生成される各光線の位置は、観察者の変位に追随せず一定のままである。従って、観察者が動いた場合には、各光線の重ね合わせによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置が、観察者の変位方向とは逆方向に変位し得る。しかし、このときに、表示部が（Ａ１）～（Ａ４）の構成要素を有する表示システムでは、観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する補正が映像信号に対して行われる。これにより、観察者が認識する映像の位置が、マイクロレンズアレイによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置に依りにくくすることができる。
　本開示の一実施の形態の表示システムにおいて、表示部は、以下の（Ｂ１）、（Ｂ２）の構成要素を有していてもよい。
（Ｂ１）観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の位置の変位に基づいて調整する第１補正を映像信号に対して行うとともに、ピンホール映像を重畳する第２補正を、第１補正の前もしくは後の映像信号に対して行う信号処理部
（Ｂ２）光出射面を有し、第１補正および第２補正のなされた後の映像信号に基づいて映像光を生成する表示パネル
　表示部が（Ｂ１）、（Ｂ２）の構成要素を有している場合に、マイクロレンズアレイが観察者の変位によって変位しないときには、映像光がピンホールマスクを透過することにより生成される各光線の位置は、観察者の変位に追随せず一定のままである。従って、観察者が動いた場合には、各光線の重ね合わせによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置が、観察者の変位方向とは逆方向に変位し得る。しかし、このときに、表示部が（Ｂ１）、（Ｂ２）の構成要素を有する表示システムでは、観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する補正が映像信号に対して行われる。これにより、観察者が認識する映像の位置が、マイクロレンズアレイによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置に依りにくくすることができる。
　本開示の一実施の形態の表示システムにおいて、表示部は、以下の（Ｃ１）～（Ｃ４）の構成要素を有していてもよい。
（Ｃ１）光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイ
（Ｃ２）光出射面と前記マイクロレンズアレイとの間に設けられたピンホールマスク
（Ｃ３）光出射面を有し、映像信号に基づいて映像光を生成する表示パネル
（Ｃ４）入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいてマイクロレンズアレイまたはピンホールマスクを変位させる駆動部
　表示部が（Ｃ１）～（Ｃ４）の構成要素を有している場合、マイクロレンズアレイまたはピンホールマスクが、撮像部で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位する。これにより、映像光がピンホールマスクを透過することにより生成される各光線の光路が、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位する。従って、観察者が動いた場合には、例えば、各光線の重ね合わせによって形成される光束が、観察者の変位に追随して変位する。その結果、観察者が認識する映像の位置が、マイクロレンズアレイによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置に依りにくくすることができる。
　本開示の一実施の形態の表示システムが、以下の（Ｄ１）～（Ｄ３）の構成要素をさらに備えていてもよい。
（Ｄ１）光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイ
（Ｄ２）光出射面とマイクロレンズアレイとの間に設けられた、任意の遮光領域を生成可能な光透過型の光変調パネル
（Ｄ３）ピンホールマスク状の遮光領域を光変調パネルに生成させるとともに、遮光領域における各ピンホールの位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位させる駆動部
　本開示の表示システムが（Ｄ１）～（Ｄ３）の構成要素をさらに備えている場合、ピンホールマスク状の遮光領域における各ピンホールが、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位する。これにより、映像光が各ピンホールを透過することにより生成される各光線の光路が、撮像部で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位する。従って、観察者が動いた場合には、例えば、各光線の重ね合わせによって形成される光束が、観察者の変位に追随して変位する。その結果、観察者が認識する映像の位置が、マイクロレンズアレイによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置に依りにくくすることができる。
　本開示の一実施の形態の電子機器は、表示システムを備えている。本開示の電子機器において、表示システムは、光出射面から映像光を出射する表示部を有している。表示部は、映像光として、瞳孔径よりも狭い径の複数の光線を出射する。表示部は、さらに、光出射面と対向する位置にマイクロレンズアレイが設けられたときにマイクロレンズアレイによる複数の光線の重ね合わせにより形成される光束が観察者の瞳に入射することにより観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する。
　本開示の一実施の形態の電子機器では、観察者が動いた場合に、マイクロレンズアレイによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置が、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整される。これにより、観察者が認識する映像の位置が、マイクロレンズアレイによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置に依りにくくすることができる。
　本開示の一実施の形態の表示システムおよび電子機器によれば、マイクロレンズアレイによって形成される光束の、観察者の瞳への入射位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整するようにしたので、像のぼやけを低減することができる。なお、本開示の効果は、ここに記載された効果に必ずしも限定されず、本明細書中に記載されたいずれの効果であってもよい。
本開示の第１の実施の形態に係る表示システムの斜視構成例を表す図である。 図１の端末装置の概略構成例を表す図である。 図２Ａの記憶部の内部成例を表す図である。 図１の光学モジュールの断面構成例を表す図である。 図１のピンホールマスクの平面構成例を表す図である。 図１のマイクロレンズアレイの平面構成例を表す図である。 図４Ａのピンホールマスクおよび図４Ｂのマイクロレンズアレイを互いに重ね合わせたときの平面構成例を表す図である。 ピンホールおよびマイクロレンズの位置の一例を表す図である。 ピンホール径の一例を表す図である。 マイクロレンズ径の一例を表す図である。 ピンホールおよびマイクロレンズの位置の一例を表す図である。 観察面での光束の分布の一例を表す図である。 光学モジュールを光出射面に貼り合わせたときのキャリブレーション手順の一例を表す図である。 瞳孔と光束の位置関係の一例を表す図である。 表示画像の変化の一例を表す図である。 認識画像の変化の一例を表す図である。 比較例に係る瞳孔と光線の位置関係の一例を表す図である。 比較例に係る表示画像の変化の一例を表す図である。 比較例に係る認識画像の変化の一例を表す図である。 図１の表示システムの一変形例を表す図である。 本開示の第２の実施の形態に係る表示システムの斜視構成例を表す図である。 瞳孔と光束の位置関係の一例を表す図である。 表示画像の変化の一例を表す図である。 マスク画像の変化の一例を表す図である。 本開示の第３の実施の形態に係る表示システムの斜視構成例を表す図である。 瞳孔と光束の位置関係の一例を表す図である。 表示画像の変化の一例を表す図である。 マスク画像の変化の一例を表す図である。 図１７の表示システムの一変形例を表す図である。 本開示の第４の実施の形態に係る表示システムの斜視構成例を表す図である。 瞳孔と光束の位置関係の一例を表す図である。 表示画像の変化の一例を表す図である。 マスク画像の変化の一例を表す図である。 図１４の表示システムの一変形例を表す図である。 図１７の表示システムの一変形例を表す図である。 図１９の表示システムの一変形例を表す図である。 本開示の第４の実施の形態に係る電子機器の斜視構成例を表す図である。 図２４の電子機器の一変形例を表す図である。
　以下、本開示を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明は本開示の一具体例であって、本開示は以下の態様に限定されるものではない。また、本開示は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。なお、説明は、以下の順序で行う。

　　１．第１の実施の形態（表示システム）
　　２．第１の実施の形態の変形例（表示システム）
　　３．第２の実施の形態（表示システム）
　　４．第３の実施の形態（表示システム）
　　５．第３の実施の形態の変形例（表示システム）
　　６．第４の実施の形態（表示システム）
　　７．第１および第３の実施の形態の変形例（表示システム）
　　８．第５の実施の形態（電子機器）
＜１．第１の実施の形態＞
[構成]
　本開示の第１の実施の形態に係る表示システム１の構成について説明する。図１は、表示システム１の斜視構成例を表したものである。表示システム１は、端末装置１０および光学モジュール２０を備えている。端末装置１０は、映像光を出射する光出射面１０Ａを有しており、光出射面１０Ａに隣接して１または複数の撮像素子１２Ａを有している。図１には、２つの撮像素子１２Ａが端末装置１０に設けられている様子が例示されている。光学モジュール２０は、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を有している。ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２は、互いに対向して配置されている。マイクロレンズアレイ２２は、光出射面１０Ａと対向する位置に設けられている。マイクロレンズアレイ２２は、行列状に配置された複数のマイクロレンズ２２Ａを有している。ピンホールマスク２１は、光出射面１０Ａとマイクロレンズアレイ２２との間に設けられている。ピンホールマスク２１は、行列状に配置された複数のピンホール２１Ａを有している。
　図２Ａは、端末装置１０の概略構成例を表したものである。端末装置１０は、表示パネル１１、撮像部１２、信号処理部１３および記憶部１４を有している。表示パネル１１は、光出射面１０Ａを有している。表示パネル１１は、所定の映像信号に基づいて映像光を生成し、生成した映像光を光出射面１０Ａから出射する。表示パネル１１は、タッチ機能を有しており、観察者による光出射面へのタッチ動作により、所望のデータ入力を受け付ける。タッチ機能は、例えば、抵抗膜方式、静電容量方式、電磁誘導方式、超音波表面弾性波方式、赤外線走査方式、ＴＦＴ液晶セル内蔵方式等のタッチパネルにより構成されている。
　本実施の形態では、表示パネル１１は、後述する補正後の映像信号に基づいて映像光を生成する。具体的には、表示パネル１１は、信号処理部１３で生成された、補正後の映像信号に対応する信号電圧に基づいて映像光を生成する。表示パネル１１では、複数の表示画素１１Ａ（後述）が光出射面１０Ａと対向する位置に行列状に配置されている。各表示画素１１Ａは、複数種類のサブ画素を含んで構成されており、例えば、３原色の色ごとに１種類ずつサブ画素を含んで構成されている。
　撮像部１２は、光出射面１０Ａから所定の距離だけ離れた観察面２００（後述）を撮像する。撮像部１２は、１または複数の撮像素子１２Ａを有している。１または複数の撮像素子１２Ａは、観察面２００を撮像し、撮像により得られた画像を信号処理部１３に出力する。信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者（具体的には観察者の瞳孔１２０（後述））の変位に基づいて調整する補正を映像信号に対して行う。信号処理部１３は、補正により得られた映像信号に対応する信号電圧等を生成し、表示パネル１１に出力する。
　図２Ｂは、記憶部１４の内部構成例を表したものである。記憶部１４には、例えば、アプリケーション・プログラム１４Ａ、ゲージ機能付きのサンプル画像１４Ｂおよびキャリブレーションデータ１４Ｃが記憶されている。アプリケーション・プログラム１４Ａは、後述のキャリブレーションや後述の調整を信号処理部１３に実行させるものであり、例えば、通信ネットワークを介してダウンロードされたものである。サンプル画像１４Ｂは、表示パネル１１のタッチ機能を利用した位置調整やピント調整を行うための画像である。サンプル画像１４Ｂは、例えば、観察者が見やすい位置を調整する際にタッチするゲージ画像や、観察者が見やすい位置を調整する際に認識する画像（認識画像）を含んでいる。キャリブレーションデータ１４Ｃは、アプリケーション・プログラム１４Ａにおけるキャリブレーションが信号処理部１３で実行されたことにより記憶部１４に格納されたものである。記憶部１４は、例えば、不揮発性メモリによって構成されており、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリ、抵抗変化型メモリなどによって構成されている。
　図３は、光学モジュール２０の断面構成を表したものである。光学モジュール２０は、上述したように、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を有している。ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２は、貼り合わせ面（具体的には、光出射面１０Ａ）側から、ピンホールマスク２１、マイクロレンズアレイ２２の順に配置されている。つまり、ピンホールマスク２１の表面が光学モジュール２０の光入射面となっており、マイクロレンズアレイ２２の表面が光学モジュール２０の光出射面となっている。ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２は一体に形成されている。ピンホールマスク２１は、直接または間接的に光出射面１０Ａに貼り合わされている。マイクロレンズアレイ２２において、複数のマイクロレンズ２２Ａは、光学モジュール２０の光出射面に配置されている。マイクロレンズ２２Ａは、ピンホール２１Ａを通過した光を集光する。マイクロレンズ２２Ａは、例えば、光出射側に突出する凸形状を有している。
　なお、光学モジュール２０は、さらに、例えば、ピンホールマスク２１とマイクロレンズアレイ２２との間にスペーサを有していてもよい。スペーサは、ピンホールマスク２１とマイクロレンズアレイ２２との間隙を確保するためのものであり、例えば、光透過性の樹脂層で構成されている。スペーサは、散乱板や拡散板のような、積極的に光を散乱したり拡散したりする機能を有していてもよいし、有していなくてもよい。スペーサは、空気層であってもよい。なお、スペーサが空気層となっている場合には、光学モジュール２０は、ピンホールマスク２１を支持する基材や、マイクロレンズアレイ２２を支持する基材を有していてもよい。
　光学モジュール２０は、さらに、例えば、マイクロレンズアレイ２２の表面に接する樹脂層を有していてもよい。樹脂層は、マイクロレンズアレイ２２の屈折率とは異なる屈折率の樹脂材料によって構成されている。樹脂層において、光入射面（マイクロレンズアレイ２２に接する面）は、例えば、マイクロレンズアレイ２２の表面形状に倣った表面形状となっている。樹脂層において、光出射面（マイクロレンズアレイ２２とは反対側の面）は、例えば、平坦面となっている。樹脂層は、散乱板や拡散板のような、積極的に光を散乱したり拡散したりする機能を有していてもよいし、有していなくてもよい。
　光学モジュール２０において、各マイクロレンズ２２Ａが、例えば、光学モジュール２０の光入射側に突出する凸形状を有していてもよい。この場合、スペーサは、例えば、マイクロレンズ２２Ａの屈折率とは異なる屈折率の樹脂材料、または空気によって構成されている。なお、スペーサが空気によって構成されている場合には、光学モジュール２０は、ピンホールマスク２１を支持する基材や、マイクロレンズアレイ２２を支持する基材を備えていてもよい。光学モジュール２０は、例えば、ピンホールマスク２１に接する帯電層を有していてもよい。帯電層は、光学モジュール２０を静電気の作用によって光出射面１０Ａに貼り付けるためのものである。
　ピンホール２１Ａは、光遮光性を有するシート状の部材に設けられている。従って、ピンホールマスク２１は、各ピンホール２１Ａを介して、光出射面１０Ａから発せられる光を透過する。ピンホールマスク２１は、例えば、マイクロレンズアレイ２２もしくはスペーサの光入射面に対して、ブラックカーボンなどを含む遮光材料を塗布したのち、塗布した遮光材料に複数の開口を形成することにより形成される。ピンホールマスク２１は、例えば、マイクロレンズアレイ２２もしくはスペーサの光入射面に対して、クロムの薄膜を形成したのち、クロムの薄膜に対して、エッチングで開口を形成することにより形成されてもよい。
　図４Ａは、ピンホールマスク２１の平面構成例を表したものである。ピンホールマスク２１は、行列状に配置された複数のピンホール２１Ａを有している。複数のピンホール２１Ａは、線分Ｌａと平行な方向に並んで配置されるとともに、線分Ｌａと直交または略直交する線分Ｌｂと平行な方向に並んで配置されている。複数のピンホール２１Ａは、線分Ｌａと平行な方向に、配列ピッチΔＬａで並んで配置されている。複数のピンホール２１Ａは、線分Ｌｂと平行な方向に、配列ピッチΔＬｂで並んで配置されている。配列ピッチΔＬａと、配列ピッチΔＬｂとは、例えば、互いに等しくなっている。なお、配列ピッチΔＬａと、配列ピッチΔＬｂとが、互いに異なっていてもよい。
　図４Ｂは、マイクロレンズアレイ２２の平面構成例を表したものである。マイクロレンズアレイ２２は、行列状に配置された複数のマイクロレンズ２２Ａを有している。マイクロレンズ２２Ａは、ピンホール２１Ａを通過した光を集光する。複数のマイクロレンズ２２Ａは、線分Ｌｃと平行な方向に並んで配置されるとともに、線分Ｌｃと交差（例えば直交）する線分Ｌｄと平行な方向に並んで配置されている。複数のマイクロレンズ２２Ａは、線分Ｌｃと平行な方向に、配列ピッチΔＬｃで並んで配置されている。複数のマイクロレンズ２２Ａは、線分Ｌｄと平行な方向に、配列ピッチΔＬｄで並んで配置されている。配列ピッチΔＬｃと、配列ピッチΔＬｄとは、例えば、互いに等しくなっている。なお、配列ピッチΔＬｃと、配列ピッチΔＬｄとが、互いに異なっていてもよい。
　図５は、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を互いに重ね合わせたときの平面構成例を表したものである。複数のピンホール２１Ａは、例えば、マイクロレンズ２２Ａごとに１つずつ割り当てられている。１つのピンホール２１Ａが、例えば、１つのマイクロレンズ２２Ａに対応して設けられている。各ピンホール２１Ａを透過した光が観察者の瞳孔位置で互いに重なり合うように、配列ピッチΔＬａは、配列ピッチΔＬｃよりも大きくなっている。各ピンホール２１Ａを透過した光が観察者の瞳孔位置で互いに重なり合うように、配列ピッチΔＬｂは、配列ピッチΔＬｄよりも大きくなっている。
　複数のピンホール２１Ａは、線分Ｌｃと平行な方向±１．０°の範囲内の方向に並んで配置されると共に、線分Ｌｄと平行な方向±１．０°の範囲内の方向に並んで配置されている。ここで、線分Ｌａと平行な方向は、線分Ｌｃと平行な方向±１．０°の範囲内の方向に対応する。線分Ｌｂと平行な方向は、線分Ｌｄと平行な方向±１．０°の範囲内の方向に対応する。
　ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２は、各ピンホール２１Ａを透過した光を互いに重ね合わせる。ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２は、例えば、各ピンホール２１Ａを透過した光を、所定の位置における直径φ１が観察者の瞳孔１２０の直径φ２よりも小さな直径（例えば、０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下）となるように互いに重ね合わせるように構成されている。「所定の位置」は、具体的には、観察者の瞳孔１２０位置である。例えば、ピンホール２１Ａとマイクロレンズ２２Ａとの距離＝１５００μｍ、マイクロレンズ２２Ａと観察者の瞳孔１２０との距離＝２００ｍｍとなっているとき、各ピンホール２１Ａを通過した光線の、観察者の瞳孔位置における直径φ１が１ｍｍとなっている。
　ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を平面視した場合に、ある１つのピンホール２１Ａの中心が、ある１つのマイクロレンズ２２Ａの中心と重なり合っている。図５には、ピンホール２１Ａの中心と、マイクロレンズ２２Ａの中心とが互いに重なり合っている箇所（以下、「点Ｐ」と称する。）が、ピンホールマスク２１の中央に位置している例が示されている。なお、点Ｐが、ピンホールマスク２１の中央とは異なる箇所に位置していてもよい。ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を平面視した場合に、各ピンホール２１Ａの中心は、各ピンホール２１Ａと対向するマイクロレンズ２２Ａの中心と対向する位置から、点Ｐを中心とした放射方向にシフトしており、さらに、そのシフト量は、点Ｐからの距離が大きくなるにつれて、大きくなっている。なお、配列ピッチΔＬｃ，ΔＬｄは、場所に依らず固定値となっている。
　図６は、ピンホール２１Ａおよびマイクロレンズ２２Ａの位置の一例を表したものである。ピンホール２１Ａの中心と、マイクロレンズ２２Ａの中心との距離（いわゆるデバイス厚さＬｅ）は、マイクロレンズ２２Ａの焦点距離ｆの±１０％以内となっていることが好ましい。これにより、ピンホール２１Ａを介してマイクロレンズ２２Ａに入射した光が観察位置で所望の範囲内に収束しやすくなる。ここで、デバイス厚さＬｅは、０．１ｍｍ以上、５ｍｍ以下の範囲内となっていることが好ましい。デバイス厚さＬｅが０．１ｍｍよりも小さい場合には、ピンホール２１Ａの直径Ｄｈが１μｍ以下となり、ピンホール２１Ａの作成が容易ではない。デバイス厚さＬｅが５ｍｍを超える場合には、光学モジュール２０を光出射面１０Ａに貼り合わせたときの意匠性が低下するおそれがある。
　図７は、ピンホール２１Ａの直径Ｄｈの一例を表したものである。ピンホールの直径Ｄｈは、以下の式（１）を満たすことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 Ｌｅ：デバイス厚さ（ｍｍ）
ｎ：ピンホール２１Ａとマイクロレンズ２２Ａとの間の媒質の平均屈折率
　上記の式（１）は、以下の式（２）、式（３）を用いて導出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 Ｄｒ：ピンホール２１Ａを介してマイクロレンズ２２Ａに入射した光線Ｌ１が、マイクロレンズアレイ２２から所定の距離（観察距離Ｌｚ）だけ離れた観察位置を通過したときの光線径
φ１：瞳孔１２０の位置における直径（瞳孔径）
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　式（２）には、光線Ｌ１が瞳孔１２０の一部に入射する条件が示されている。式（２）では、光線Ｌ１が瞳孔１２０の一部に入射するために要求される、ピンホール２１Ａの直径Ｄｈの上限値が示されている。なお、ピンホール２１Ａの直径Ｄｈの下限値は、ピンホール２１Ａの回折効果による光線径Ｄｒの広がりや、ピンホール２１Ａの作り易さなどによって制約され、例えば、１μｍ程度となっている。
　式（３）の一番右の項では、Ｌｚ＝２００ｍｍ、φ１＝２ｍｍとした。Ｌｚ＝２００ｍｍとしたのは、光学モジュール２０を貼り合わせるデバイスとして、スマートフォンやノート型のパーソナルコンピュータなどが想定されているからである。なお、光学モジュール２０において、Ｌｚは２００ｍｍに限定されない。φ１＝２ｍｍとしたのは、成人の一般的な最小瞳孔径が２ｍｍ程度であるからである。
　図８は、マイクロレンズ２２Ａの直径Ｄｍの一例を表したものである。マイクロレンズ２２Ａの直径Ｄｍは、４０μｍ以上となっていることが好ましい。
　上記の値は、以下の式（４）を用いて導出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 λ：ピンホール２１Ａを介して外部からマイクロレンズ２２Ａに入射してくる光（可視光）の最短波長（＝４００ｎｍ）
　式（４）には、マイクロレンズ２２Ａ全体に光線Ｌ１が入射したときに、光線Ｌ１が瞳孔１２０の一部に入射する条件が示されている。つまり、ピンホールの直径Ｄｈが式（１）を満たし、かつ、マイクロレンズ２２Ａの直径Ｄｍが４０μｍ以上となっていることにより、光線Ｌ１が瞳孔１２０の一部に入射する。式（４）の一番右の項では、λ＝４００ｎｍ、Ｌｚ＝２００ｍｍ、φ１＝２ｍｍとした。式（４）には、マイクロレンズ２２Ａの直径Ｄｍの下限値が示されている。なお、マイクロレンズ２２Ａの直径ＤＬの上限値は、要求される解像度の大きさによって異なり、例えば、文字認識に要求される解像度を得る観点からは、２００μｍなっている。
　マイクロレンズ２２Ａの直径Ｄｍは、７０μｍ以上となっていることがより好ましい。
　上記の値は、以下の式（５）を用いて導出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 λ：ピンホール２１Ａを介して外部からマイクロレンズ２２Ａに入射してくる光（可視光）の最長波長（＝７００ｎｍ）
　式（５）には、マイクロレンズ２２Ａ全体に光線Ｌ１が入射したときに、光線Ｌ１が瞳孔１２０の一部に入射する条件が示されている。つまり、ピンホールの直径Ｄｈが式（１）を満たし、かつ、マイクロレンズ２２Ａの直径ＤＬが７０μｍ以上となっていることにより、光線Ｌ１の光線径が瞳孔１２０の直径よりも狭くなる。式（５）の一番右の項では、λ＝７００ｎｍ、Ｌｚ＝２００ｍｍ、φ１＝２ｍｍとした。式（５）には、マイクロレンズ２２Ａの直径Ｄｍの下限値が示されている。なお、マイクロレンズ２２Ａの直径Ｄｍの上限値は、要求される解像度の大きさによって異なり、例えば、文字認識に要求される解像度を得る観点からは、２００μｍなっている。
　なお、マイクロレンズ２２Ａに入射させる光が青色光だけの場合には、青色光の中心波長が４５０ｎｍ程度となり、青色光の最長波長λが５００ｎｍ程度となる。従って、この場合には、Ｄｍ＞５０μｍとなる。また、マイクロレンズ２２Ａに入射させる光が緑色光だけ、または、緑色光および緑色光より波長の短い光からなる光だけの場合には、マイクロレンズ２２Ａに入射させる光の中心波長が５５０ｎｍ程度となり、マイクロレンズ２２Ａに入射させる光の最長波長λが６００ｎｍ程度となる。従って、この場合には、Ｄｍ＞６０μｍとなる。
　図９は、ピンホール２１Ａおよびマイクロレンズ２２Ａの位置の一例を表したものである。複数のピンホール２１Ａおよび複数のマイクロレンズ２２Ａは、全種類のサブ画素から発せられた光が共通の１つのピンホール２１Ａである特定ピンホールに入射するとともに特定ピンホールで回折した結果、特定ピンホールから出射された各回折光が１つのマイクロレンズ２２Ａである特定マイクロレンズに入射する配置および大きさとなっている。なお、全種類のサブ画素とは、例えば、３原色の各色に対応する３種類のサブ画素を指している。
　マイクロレンズ２２Ａの中心と、マイクロレンズ２２Ａに対応するピンホール２１Ａの中心とを通過する線分Ｌ３をマイクロレンズ２２Ａごとに１本ずつ設けたとする。このとき、各線分Ｌ３は、観察面２００においておおむね共通の１点を通過する。さらに、例えば、図１０に示したように、各マイクロレンズ２２Ａから出射された光線Ｌ１によって形成される複数の光束Ｌ２（光線Ｌ１の束）が、所定の間隙を介して観察面２００を通過する。このとき、２つの光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射し得る。そのため、従来と同様に、観察者には、瞳孔１２０に入射した各光束Ｌ２によって形成される画像が、互いにずれて重なったように見える可能性がある。
　しかし、本実施の形態では、表示システム１は、光束Ｌ２が観察者の瞳孔１２０に入射することにより観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者（具体的には瞳孔１２０）の変位に基づいて調整する。これにより、最低２つの光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射し得る構造となっている場合であっても、観察者には、瞳孔１２０に入射した各光束Ｌ２によって形成される画像が、互いにずれて重なったように見えにくい。以下に、まず、この調整を行うためのキャリブレーションについて説明し、その後、上記調整方法について説明する。
（キャリブレーション）
　図１１は、光学モジュール２０を光出射面１０Ａに貼り合わせたときのキャリブレーション手順の一例を表したものである。まず、観察者は、光学モジュール２０を光出射面１０Ａに貼り合わせる。次に、観察者は、アプリケーション・プログラム１４Ａを、例えば、通信ネットワークを介してダウンロードしたのち、アプリケーション・プログラム１４Ａの実行を信号処理部１３に指示する。すると、アプリケーション・プログラム１４Ａが信号処理部１３にロードされた後、アプリケーション・プログラム１４Ａに記載のキャリブレーション手順が信号処理部１３によって実行される。
　具体的には、まず、信号処理部１３は、撮像部１２に対して、観察面２００の撮像を要求する。すると、撮像部１２は、観察面２００を撮像し（ステップＳ１０１）、撮像により得られた画像を信号処理部１３に送信する。次に、信号処理部１３は、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の位置（具体的には瞳孔１２０のサイズ）を検出する（ステップＳ１０２）。次に、信号処理部１３は、記憶部１４内のサンプル画像１４Ｂに対応する信号電圧等を表示パネル１１に出力する。すると、表示パネル１１は、光出射面１０Ａから、サンプル画像１４Ｂに対応する映像光を出射することにより、光出射面１０Ａに、サンプル画像１４Ｂを表示する（ステップＳ１０３）。観察者は、サンプル画像１４Ｂに含まれるゲージを用いて、観察者が見やすい位置に、サンプル画像１４Ｂに含まれる認識画像の位置（具体的には面内位置）を調整する（ステップＳ１０４）。信号処理部１３は、得られた瞳孔１２０のサイズと、得られたゲージ情報とに基づいて、映像信号に対する補正値を導出する（ステップＳ１０５）。信号処理部１３は、導出した補正値をキャリブレーションデータ１４Ｃとして記憶部１４に格納する。このようにして、キャリブレーションが行われる。
（調整）
　図１２Ａは、瞳孔１２０と光束Ｌ２の位置関係の一例を表したものである。図１２Ｂは、表示画像の変化の一例を表したものである。図１２Ｃは、認識画像の変化の一例を表したものである。
　図１２Ａの図は、紙面の奥から手前に向かって進行してきた光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射している例を示したものである。図１２Ａの左側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央に入射している例を示したものである。図１２Ａの中央の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央から右側の外縁付近に移動した例を示したものである。図１２Ａの右側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の右側の外縁に飛び出すとともに、隣接する他の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射し始めた例を示したものである。図１２Ａの中央の図および図１２Ａの右側の図に記載の矢印は、『瞳孔１２０内での光束Ｌ２の移動方向』を示したものである。従って、図１２Ａの右側の図の矢印は、１つの光束Ｌ２が実際に瞳孔１２０の右端から左端に移動したことを示している訳ではなく、瞳孔１２０内で１つの光束Ｌ２が移動したように見える方向を示している。
　図１２Ｂの左側の図は、キャリブレーションデータ１４Ｃを用いて補正された後の映像信号に対応する画像（表示画像）である。この表示画像には、画像Ｉａが含まれている。図１２Ｂの中央の図は、図１２Ｂの左側の図に対応する映像信号を、観察者の位置（具体的には瞳孔１２０の位置）の変位量と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて補正することにより得られた映像信号に対応する画像（表示画像）である。この表示画像には、画像Ｉａが図１２Ｂの左側の図のときよりも左寄りの位置に含まれている。図１２Ｂの右側の図は、観察者が瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを超えて変位したときに、図１２Ｂの左側の図に対応する映像信号を、観察者の位置（具体的には瞳孔１２０の位置）の変位量と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて補正することにより得られた映像信号に対応する画像（表示画像）である。この表示画像には、画像Ｉａが図１２Ｂの左側の図のときよりも右寄りの位置に含まれている。
　図１２Ｃの左側の図は、観察者が、図１２Ｂの左側の図に記載の表示画像を、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を介して眺めたときに認識する画像（認識画像）である。図１２Ｃの左側の図には、画像Ｉａが例示されている。図１２Ｃの中央の図は、観察者が、図１２Ｂの中央の図に記載の表示画像を、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を介して眺めたときに認識する画像（認識画像）である。図１２Ｃの中央の図には、図１２Ｃの左側の図とほとんど同じ位置に配置された画像Ｉａが例示されている。図１２Ｃの右側の図は、観察者が、図１２Ｂの右側の図に記載の表示画像を、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を介して眺めたときに認識する画像（認識画像）である。図１２Ｃの右側の図には、図１２Ｃの左側の図とほとんど同じ位置に配置された画像Ｉａが例示されている。
　信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位（変位量）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を映像信号に対して行う。
　例えば、図１２Ａの左側の図では、観察者（瞳孔１２０）の変位量がほぼゼロとなっている。そこで、信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、キャリブレーションデータ１４Ｃに基づいて調整する補正を映像信号に対して行う。その結果、画像Ｉａは、認識画像における所定位置（例えば中央位置）で視認される。
　例えば、図１２Ａの中央の図では、観察者（瞳孔１２０）が、瞳孔１２０のサイズの半分程度の大きさだけ左方向（光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）に変位している。そこで、信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、観察者（瞳孔１２０）の左方向への変位量と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を映像信号に対して行う。その結果、認識画像中の画像Ｉａの変位が、観察者（瞳孔１２０）の変位と、表示画像中の画像Ｉａの変位とによって相殺され、画像Ｉａが、図１２Ｃの左側の図とほとんど同じ位置で視認される。
　例えば、図１２Ａの右側の図では、観察者（瞳孔１２０）が、瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを超えて左方向（光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）に変位している。そこで、信号処理部１３は、まず、観察者（瞳孔１２０）の左方向への変位量から、瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを減算し、それにより差分値を導出する。その上で、信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、右方向（瞳孔１２０内での光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）への変位量（上記差分値）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を映像信号に対して行う。その結果、画像Ｉａは、図１２Ｃの左側の図とほとんど同じ位置で視認される。
　このように、信号処理部１３は、認識画像中の画像Ｉａが光束Ｌ２の瞳孔１２０内における位置に依らず、同じ位置もしくは略同じ位置で視認されるよう、映像信号に対して補正を行う。これにより、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合う。
[効果]
　次に、本実施の形態の表示システム１の効果について説明する。
　図１３Ａは、比較例に係る瞳孔１２０と光束Ｌ２の位置関係の一例を表したものである。図１３Ｂは、比較例に係る表示画像の変化の一例を表したものである。図１３Ｃは、比較例に係る認識画像の変化の一例を表したものである。
　図１３Ａの図は、紙面の奥から手前に向かって進行してきた光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射している例を示したものである。図１３Ａの左側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央に入射している例を示したものである。図１３Ａの中央の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央から右側の外縁付近に移動した例を示したものである。図１３Ａの右側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の右側の外縁に飛び出すとともに、隣接する他の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射し始めた例を示したものである。
　図１３Ｂにおける各図は、外部から入力された映像信号に対応する画像（表示画像）であり、互いに同じ画像である。図１３Ｃの左側の図は、観察者が移動していないときに、図１３Ｂの左側の図に記載の表示画像を、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を介して眺めたときに認識する画像（認識画像）である。図１２Ｃの中央の図は、観察者が、右方向に少し移動した場合に、図１２Ｂの中央の図に記載の表示画像を、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を介して眺めたときに認識する画像（認識画像）である。図１２Ｃの中央の図には、図１２Ｃの左側の図と比べて、画像Ｉａが少し右側にずれている例が示されている。図１２Ｃの右側の図は、観察者が、右方向に大きく移動した場合に、図１２Ｂの右側の図に記載の表示画像を、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を介して眺めたときに認識する画像（認識画像）である。図１２Ｃの右側の図には、図１２Ｃの左側の図と比べて、画像Ｉａが少し左側にずれている例が示されている。
　一般には、図１３Ａ～図１３Ｃに示したように、瞳孔１２０に光束Ｌ２が入射すると、認識画像における画像Ｉａの位置は、光束Ｌ２の瞳孔１２０への入射位置に応じて変化する。そのため、例えば、図１０に示したように、複数の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合には、認識画像における画像Ｉａの位置は、光束Ｌ２ごとに異なる。従って、この場合には、観察者には、瞳孔１２０に入射した各光束によって形成される画像Ｉａが、互いにずれて重なったように見える。つまり、観察者には、画像Ｉａがぼやけて見える。
　しかし、本実施の形態では、マイクロレンズアレイ２２によって形成される光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置が、入力された画像に含まれる観察者（具体的には瞳孔１２０）の変位に基づいて調整される。具体的には、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位（具体的には瞳孔１２０の変位量）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正が映像信号に対して行われる。例えば、認識画像中の画像Ｉａが光束Ｌ２の瞳孔１２０内における位置に依らず、同じ位置もしくは略同じ位置で視認されるよう、映像信号に対して補正が行われる。これにより、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。その結果、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
　また、本実施の形態では、マイクロレンズアレイ２２およびピンホールマスク２１は観察者の変位によって変位しない。そのため、映像光がピンホールマスク２１を透過することにより生成される各光線Ｌ１の位置は、観察者の変位に追随せず一定のままである。従って、観察者が動いた場合には、各光線Ｌ１の重ね合わせによって形成される光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置が、観察者の変位方向とは逆方向に変位する。しかし、このときに、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する補正が映像信号に対して行われる。これにより、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。その結果、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
　また、本実施の形態では、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を、厳密に光出射面１０Ａに位置決めする必要がない。それは、光学モジュール２０を、ピンホールマスク２１を光出射面１０Ａに向けて、直接または間接的に光出射面１０Ａに貼り合わせた上で、上述のキャリブレーションを行うことで、厳密な位置決めを不要にしているからである。これにより、ピンホールマスク２１およびマイクロレンズアレイ２２を、端末装置１０とは別体に設けることができる。その結果、端末装置１０を複雑な構成にすることなく、像のぼやけを低減することができる。
＜２．第１の実施の形態の変形例＞
　上記実施の形態において、光学モジュール２０は、例えば、図１４に示したように、ピンホールマスク２１を光出射面１０Ａと垂直な方向に変位させる駆動部２３をさらに有していてもよい。本変形例では、ピンホールマスク２１、マイクロレンズアレイ２２および駆動部２３は一体に形成されている。ピンホールマスク２１は、直接または間接的に光出射面１０Ａに貼り合わされている。
　ピンホールマスク２１が光出射面１０Ａと垂直な方向に変位すると、各光線Ｌ１の集光位置が変化する。従って、観察者は、ピンホールマスク２１の、光出射面１０Ａと垂直な方向の位置を変位させることで、画像Ｉａのピントを容易に合わせることができる。観察者は、例えば、キャリブレーション時に、サンプル画像１４Ｂに含まれるゲージを用いて、観察者が見やすい位置に、サンプル画像１４Ｂに含まれる認識画像の位置（具体的には面内位置）を調整するとともに、認識画像のピントを調整する。
＜３．第２の実施の形態＞
[構成]
　次に、本開示の第２の実施の形態に係る表示システム２について説明する。図１５は、表示システム２の斜視構成例を表したものである。表示システム２は、端末装置１０および光学モジュール２０を備えている。表示システム２の光学モジュール２０では、ピンホールマスク２１が省略されている。
　本実施の形態では、信号処理部１３は、光束Ｌ２が観察者の瞳孔１２０に入射することにより観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者（具体的には瞳孔１２０）の位置の変位に基づいて調整する第１補正を映像信号に対して行うとともに、ピンホールマスク映像Ｉｂを重畳する第２補正を、第１補正の前もしくは後の映像信号に対して行う。これにより、第２補正がなされた後の映像信号に基づいて生成された映像光は、ピンホールマスク２１を透過した後の映像光と同等の光線プロファイルを有している。表示パネル１１は、第１補正および第２補正のなされた後の映像信号に基づいて映像光を生成する。
（調整）
　図１６Ａは、瞳孔１２０と光束Ｌ２の位置関係の一例を表したものである。図１６Ｂは、表示画像の変化の一例を表したものである。図１６Ｃは、認識画像の変化の一例を表したものである。
　図１６Ａの図は、紙面の奥から手前に向かって進行してきた光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射している例を示したものである。図１６Ａの左側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央に入射している例を示したものである。図１６Ａの中央の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央から右側の外縁付近に移動した例を示したものである。図１６Ａの右側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の右側の外縁に飛び出すとともに、隣接する他の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射し始めた例を示したものである。図１６Ａの中央の図および図１６Ａの右側の図に記載の矢印は、『瞳孔１２０内での光束Ｌ２の移動方向』を示したものである。従って、図１６Ａの右側の図の矢印は、１つの光束Ｌ２が実際に瞳孔１２０の右端から左端に移動したことを示している訳ではなく、瞳孔１２０内で１つの光束Ｌ２が移動したように見える方向を示している。
　図１６Ｂの左側の図は、キャリブレーションデータ１４Ｃを用いて補正された後の映像信号に対応する画像（表示画像）である。この表示画像には、画像Ｉａが含まれている。図１６Ｂの中央の図は、図１６Ｂの左側の図に対応する映像信号を、観察者の位置（具体的には瞳孔１２０の位置）の変位量と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて補正することにより得られた映像信号に対応する画像（表示画像）である。この表示画像には、画像Ｉａが図１６Ｂの左側の図のときよりも左寄りの位置に含まれている。図１６Ｂの右側の図は、観察者が瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを超えて変位したときに、図１６Ｂの左側の図に対応する映像信号を、観察者の位置（具体的には瞳孔１２０の位置）の変位量と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて補正することにより得られた映像信号に対応する画像（表示画像）である。この表示画像には、画像Ｉａが図１６Ｂの左側の図のときよりも右寄りの位置に含まれている。
　図１６Ｃの左側の図は、図１６Ｂの左側の図に記載の表示画像に重畳する画像（ピンホールマスク映像Ｉｂ）である。図１６Ｃの中央の図は、図１６Ｂの中央の図に記載の表示画像に重畳する画像（ピンホールマスク映像Ｉｂ）である。図１６Ｃの右側の図は、図１６Ｂの右側の図に記載の表示画像に重畳する画像（ピンホールマスク映像Ｉｂ）である。
　ピンホールマスク映像Ｉｂは、ピンホールマスク２１と同様の面内プロファイルを有している。ピンホールマスク映像Ｉｂは、複数のピンホール２１Ａに対応する複数の光透過ホールを有している。ピンホールマスク映像Ｉｂにおいて、各光透過ホールに対応する箇所は白輝度の箇所であり、各光透過ホール以外の箇所は全て黒輝度の箇所である。表示パネル１１は、例えば、図１６Ｂの各図に記載の表示画像に、図１６Ｃの各図に記載のピンホールマスク映像Ｉｂを重畳することにより得られた画像を光出射面１０Ａに表示する。
　信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位（変位量）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を映像信号に対して行う。
　例えば、図１６Ａの左側の図では、観察者（瞳孔１２０）の変位量がほぼゼロとなっている。そこで、信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、キャリブレーションデータ１４Ｃに基づいて調整する補正（第１補正）を映像信号に対して行う。さらに、信号処理部１３は、ピンホールマスク映像Ｉｂを重畳する補正（第２補正）を、第１補正の前もしくは後の映像信号に対して行う。その結果、画像Ｉａは、認識画像における所定位置（例えば中央位置）で視認される。
　例えば、図１６Ａの中央の図では、観察者（瞳孔１２０）が、瞳孔１２０のサイズの半分程度の大きさだけ左方向（光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）に変位している。そこで、信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、観察者（瞳孔１２０）の左方向への変位量と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正（第１補正）を映像信号に対して行う。さらに、信号処理部１３は、ピンホールマスク映像Ｉｂを重畳する補正（第２補正）を、第１補正の前もしくは後の映像信号に対して行う。その結果、認識画像中の画像Ｉａの変位が、観察者（瞳孔１２０）の変位と、表示画像中の画像Ｉａの変位とによって相殺され、画像Ｉａが、図１８Ｃの左側の図とほとんど同じ位置で視認される。
　例えば、図１８Ａの右側の図では、観察者（瞳孔１２０）が、瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを超えて左方向（光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）に変位している。そこで、信号処理部１３は、まず、観察者（瞳孔１２０）の左方向への変位量から、瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを減算し、それにより差分値を導出する。その上で、信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、右方向（瞳孔１２０内での光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）への変位量（上記差分値）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正（第１補正）を映像信号に対して行う。さらに、信号処理部１３は、ピンホールマスク映像Ｉｂを重畳する補正（第２補正）を、第１補正の前もしくは後の映像信号に対して行う。その結果、画像Ｉａは、図１８Ｃの左側の図とほとんど同じ位置で視認される。
　このように、信号処理部１３は、認識画像中の画像Ｉａが光束Ｌ２の瞳孔１２０内における位置に依らず、同じ位置もしくは略同じ位置で視認されるよう、映像信号に対して補正を行う。これにより、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合う。
[効果]
　次に、本実施の形態の表示システム２の効果について説明する。
　本実施の形態では、ピンホールマスク映像Ｉｂによって形成される光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置が、入力された画像に含まれる観察者（具体的には瞳孔１２０）の変位に基づいて調整される。具体的には、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位（具体的には瞳孔１２０の変位量）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正が映像信号に対して行われる。例えば、認識画像中の画像Ｉａが光束Ｌ２の瞳孔１２０内における位置に依らず、同じ位置もしくは略同じ位置で視認されるよう、映像信号に対して補正が行われる。これにより、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。その結果、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
　また、本実施の形態では、マイクロレンズアレイ２２およびピンホールマスク２１は観察者の変位によって変位しない。そのため、映像光がピンホールマスク２１を透過することにより生成される各光線Ｌ１の位置は、観察者の変位に追随せず一定のままである。従って、観察者が動いた場合には、各光線Ｌ１の重ね合わせによって形成される光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置が、観察者の変位方向とは逆方向に変位する。しかし、このときに、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する補正が映像信号に対して行われる。これにより、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。その結果、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
　また、本実施の形態では、マイクロレンズアレイ２２を、厳密に光出射面１０Ａに位置決めする必要がない。それは、マイクロレンズアレイ２２を直接または間接的に光出射面１０Ａに貼り合わせた上で、上述のキャリブレーションを行うことで、厳密な位置決めを不要にしているからである。これにより、マイクロレンズアレイ２２を、端末装置１０とは別体に設けることができる。その結果、端末装置１０を複雑な構成にすることなく、像のぼやけを低減することができる。
＜４．第３の実施の形態＞
[構成]
　次に、本開示の第３の実施の形態に係る表示システム３について説明する。図１７は、表示システム３の斜視構成例を表したものである。表示システム３は、端末装置１０および光学モジュール２０を備えている。表示システム３において、光学モジュール２０は、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいてピンホールマスク２１を変位させる駆動部２４，２５を有している。本実施の形態では、ピンホールマスク２１、マイクロレンズアレイ２２および駆動部２４，２５は一体に形成されている。ピンホールマスク２１は、直接または間接的に光出射面１０Ａに貼り合わされている。
　駆動部２４は、ピンホールマスク２１を、光出射面１０Ａと平行な第１の方向に変位させる。駆動部２５は、ピンホールマスク２１を、光出射面１０Ａと平行な方向であって、かつ第１の方向と直交する方向に変位させる。また、表示システム３において、信号処理部１３は、入力された画像に含まれる観察者（具体的には瞳孔１２０）の位置の変位に応じた処理を映像信号に対して行わない。
（調整）
　図１８Ａは、瞳孔１２０と光束Ｌ２の位置関係の一例を表したものである。図１８Ｂは、表示画像の変化の一例を表したものである。図１８Ｃは、認識画像の変化の一例を表したものである。
　図１８Ａの図は、紙面の奥から手前に向かって進行してきた光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射している例を示したものである。図１８Ａの左側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央に入射している例を示したものである。図１８Ａの中央の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央から右側の外縁付近に移動した例を示したものである。図１８Ａの右側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の右側の外縁に飛び出すとともに、隣接する他の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射し始めた例を示したものである。図１８Ａの中央の図および図１８Ａの右側の図に記載の矢印は、『瞳孔１２０内での光束Ｌ２の移動方向』を示したものである。従って、図１８Ａの右側の図の矢印は、１つの光束Ｌ２が実際に瞳孔１２０の右端から左端に移動したことを示している訳ではなく、瞳孔１２０内で１つの光束Ｌ２が移動したように見える方向を示している。
　図１８Ｂにおける各図は、外部から入力された映像信号に対応する画像（表示画像）であり、互いに同じ画像である。図１８Ｃの左側の図は、観察者が移動していないときのピンホールマスク２１の配置である。図１８Ｃの中央の図は、観察者が右方向に少し移動したときのピンホールマスク２１の配置である。図１８Ｃの中央の図には、図１８Ｃの左側の図と比べて、ピンホールマスク２１が少し左側にずれている例が示されている。図１８Ｃの右側の図は、観察者が右方向に大きく移動したときのピンホールマスク２１の配置である。図１８Ｃの右側の図には、図１８Ｃの左側の図と比べて、ピンホールマスク２１が少し右側にずれている例が示されている。
　駆動部２４，２５は、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位（変位量）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を映像信号に対して行う。
　例えば、図１８Ａの左側の図では、観察者（瞳孔１２０）の変位量がほぼゼロとなっている。そこで、駆動部２４，２５は、観察者が視認する映像の位置を、キャリブレーションデータ１４Ｃに基づいて調整する補正を、ピンホールマスク２１を制御するための信号（制御信号）に対して行う。その結果、画像Ｉａは、認識画像における所定位置（例えば中央位置）で視認される（図１２Ｃの左側の図参照）。
　例えば、図１８Ａの中央の図では、観察者（瞳孔１２０）が、瞳孔１２０のサイズの半分程度の大きさだけ左方向（光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）に変位している。そこで、駆動部２４，２５は、観察者が視認する映像の位置を、観察者（瞳孔１２０）の左方向への変位量と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を、ピンホールマスク２１を制御するための信号（制御信号）に対して行う。その結果、認識画像中の画像Ｉａの変位が、観察者（瞳孔１２０）の変位と、表示画像中の画像Ｉａの変位とによって相殺され、画像Ｉａが、図１８Ｃの左側の図とほとんど同じ位置で視認される。
　例えば、図１８Ａの右側の図では、観察者（瞳孔１２０）が、瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを超えて左方向（光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）に変位している。そこで、駆動部２４，２５は、まず、観察者（瞳孔１２０）の左方向への変位量から、瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを減算し、それにより差分値を導出する。その上で、駆動部２４，２５は、観察者が視認する映像の位置を、右方向（瞳孔１２０内での光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）への変位量（上記差分値）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を、ピンホールマスク２１を制御するための信号（制御信号）に対して行う。その結果、画像Ｉａは、図１８Ｃの左側の図とほとんど同じ位置で視認される。
　このように、駆動部２４，２５は、認識画像中の画像Ｉａが光束Ｌ２の瞳孔１２０内における位置に依らず、同じ位置もしくは略同じ位置で視認されるよう、ピンホールマスク２１を制御するための信号（制御信号）に対して補正を行う。これにより、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合う。
[効果]
　次に、本実施の形態の表示システム２の効果について説明する。
　本実施の形態では、ピンホールマスク２１によって形成される光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置が、入力された画像に含まれる観察者（具体的には瞳孔１２０）の変位に基づいて調整される。具体的には、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位（具体的には瞳孔１２０の変位量）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正がピンホールマスク２１を制御するための信号（制御信号）に対して行われる。例えば、認識画像中の画像Ｉａが光束Ｌ２の瞳孔１２０内における位置に依らず、同じ位置もしくは略同じ位置で視認されるよう、ピンホールマスク２１を制御するための信号（制御信号）に対して補正が行われる。これにより、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。その結果、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
　また、本実施の形態では、ピンホールマスク２１が、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位する。これにより、映像光がピンホールマスク２１を透過することにより生成される各光線Ｌ１の光路が、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位する。従って、観察者が動いた場合には、例えば、各光線Ｌ１の重ね合わせによって形成される光束Ｌ２が、観察者の変位に追随して変位する。これにより、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。その結果、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
　また、本実施の形態では、マイクロレンズアレイ２２を、厳密に光出射面１０Ａに位置決めする必要がない。それは、マイクロレンズアレイ２２を直接または間接的に光出射面１０Ａに貼り合わせた上で、上述のキャリブレーションを行うことで、厳密な位置決めを不要にしているからである。これにより、マイクロレンズアレイ２２、ピンホールマスク２１および駆動部２４，２５を、端末装置１０とは別体に設けることができる。その結果、端末装置１０を複雑な構成にすることなく、像のぼやけを低減することができる。
＜５．第３の実施の形態の変形例＞
　上記第３の実施の形態において、光学モジュール２０は、例えば、図１９に示したように、ピンホールマスク２１を光出射面１０Ａと垂直な方向に変位させる駆動部２３をさらに有していてもよい。本実施の形態では、ピンホールマスク２１、マイクロレンズアレイ２２および駆動部２３，２４，２５は一体に形成されている。ピンホールマスク２１は、直接または間接的に光出射面１０Ａに貼り合わされている。
　ピンホールマスク２１が光出射面１０Ａと垂直な方向に変位すると、各光線Ｌ１の集光位置が変化する。従って、観察者は、ピンホールマスク２１の、光出射面１０Ａと垂直な方向の位置を変位させることで、画像Ｉａのピントを容易に合わせることができる。観察者は、例えば、キャリブレーション時に、サンプル画像１４Ｂに含まれるゲージを用いて、観察者が見やすい位置に、サンプル画像１４Ｂに含まれる認識画像の位置（具体的には面内位置）を調整するとともに、認識画像のピントを調整する。
＜６．第４の実施の形態＞
[構成]
　次に、本開示の第４の実施の形態に係る表示システム４について説明する。図２０は、表示システム４の斜視構成例を表したものである。表示システム４は、端末装置１０および光学モジュール２０を備えている。表示システム４において、光学モジュール２０は、ピンホールマスク２１の代わりに光変調パネル２６を有している。光変調パネル２６は、光出射面１０Ａとマイクロレンズアレイ２２との間に設けられている。光変調パネル２６は、任意の遮光領域を生成可能な光透過型の光変調領域２６Ａを有しており、例えば、液晶パネルによって構成されている。光変調パネル２６は、有線または無線を介して、信号処理部１３によって駆動される。本実施の形態では、ピンホールマスク２１および光変調パネル２６は一体に形成されている。光変調パネル２６は、直接または間接的に光出射面１０Ａに貼り合わされている。
　信号処理部１３は、光変調パネル２６用の映像信号を光変調パネル２６に出力する。信号処理部１３は、ピンホールマスク状の遮光領域を光変調パネル２６の光変調領域２６Ａに生成させるとともに、遮光領域における各ピンホールの位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位させる。
（調整）
　図２１Ａは、瞳孔１２０と光束Ｌ２の位置関係の一例を表したものである。図２１Ｂは、表示画像の変化の一例を表したものである。図２１Ｃは、認識画像の変化の一例を表したものである。
　図２１Ａの図は、紙面の奥から手前に向かって進行してきた光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射している例を示したものである。図２１Ａの左側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央に入射している例を示したものである。図２１Ａの中央の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の中央から右側の外縁付近に移動した例を示したものである。図２１Ａの右側の図は、光束Ｌ２が瞳孔１２０の右側の外縁に飛び出すとともに、隣接する他の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射し始めた例を示したものである。図２１Ａの中央の図および図２１Ａの右側の図に記載の矢印は、『瞳孔１２０内での光束Ｌ２の移動方向』を示したものである。従って、図２１Ａの右側の図の矢印は、１つの光束Ｌ２が実際に瞳孔１２０の右端から左端に移動したことを示している訳ではなく、瞳孔１２０内で１つの光束Ｌ２が移動したように見える方向を示している。
　図２１Ｂにおける各図は、外部から入力された映像信号に対応する画像（表示画像）であり、互いに同じ画像である。図２１Ｃの左側の図は、観察者が移動していないときに光変調パネル２６に表示された画像（ピンホールマスク映像Ｉｂ）である。図２１Ｃの中央の図は、観察者が右方向に少し移動したときに光変調パネル２６に表示された画像（ピンホールマスク映像Ｉｂ）である。図２１Ｃの中央の図には、図２１Ｃの左側の図と比べて、ピンホールマスク映像Ｉｂが少し左側にずれている例が示されている。図２１Ｃの右側の図は、観察者が右方向に大きく移動したときに光変調パネル２６に表示された画像（ピンホールマスク映像Ｉｂ）である。図２１Ｃの右側の図には、図２１Ｃの左側の図と比べて、ピンホールマスク映像Ｉｂが少し右側にずれている例が示されている。
　ピンホールマスク映像Ｉｂは、ピンホールマスク２１と同様の面内プロファイルを有している。ピンホールマスク映像Ｉｂは、複数のピンホール２１Ａに対応する複数の光透過ホールを有している。ピンホールマスク映像Ｉｂにおいて、各光透過ホールに対応する箇所は白輝度の箇所であり、各光透過ホール以外の箇所は全て黒輝度の箇所である。光変調パネル２６は、例えば、図２１Ｂの各図に記載の表示画像に対応する映像光を、図２１Ｃの各図に記載のピンホールマスク映像Ｉｂによって複数の光線Ｌ１に変換する。
　信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位（変位量）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を、光変調パネル２６用の映像信号に対して行う。
　例えば、図２１Ａの左側の図では、観察者（瞳孔１２０）の変位量がほぼゼロとなっている。そこで、信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、キャリブレーションデータ１４Ｃに基づいて調整する補正を、光変調パネル２６用の映像信号に対して行う。その結果、画像Ｉａは、認識画像における所定位置（例えば中央位置）で視認される（図１２Ｃの左側の図参照）。
　例えば、図２１Ａの中央の図では、観察者（瞳孔１２０）が、瞳孔１２０のサイズの半分程度の大きさだけ左方向（光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）に変位している。そこで、信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、観察者（瞳孔１２０）の左方向への変位量と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を、光変調パネル２６用の映像信号に対して行う。その結果、認識画像中の画像Ｉａの変位が、観察者（瞳孔１２０）の変位と、表示画像中の画像Ｉａの変位とによって相殺され、画像Ｉａが、図１８Ｃの左側の図とほとんど同じ位置で視認される。
　例えば、図２１Ａの右側の図では、観察者（瞳孔１２０）が、瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを超えて左方向（光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）に変位している。そこで、信号処理部１３は、まず、観察者（瞳孔１２０）の左方向への変位量から、瞳孔１２０のサイズの半分の大きさを減算し、それにより差分値を導出する。その上で、信号処理部１３は、観察者が視認する映像の位置を、右方向（瞳孔１２０内での光束Ｌ２の変位方向とは逆方向）への変位量（上記差分値）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正を、光変調パネル２６用の映像信号に対して行う。その結果、画像Ｉａは、図１８Ｃの左側の図とほとんど同じ位置で視認される。
　このように、駆動部２４，２５は、認識画像中の画像Ｉａが光束Ｌ２の瞳孔１２０内における位置に依らず、同じ位置もしくは略同じ位置で視認されるよう、光変調パネル２６用の映像信号に対して補正を行う。これにより、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合う。
[効果]
　次に、本実施の形態の表示システム４の効果について説明する。
　本実施の形態では、ピンホールマスク映像Ｉｂによって形成される光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置が、入力された画像に含まれる観察者（具体的には瞳孔１２０）の変位に基づいて調整される。具体的には、観察者が視認する映像の位置を、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位（具体的には瞳孔１２０の変位量）と、キャリブレーションデータ１４Ｃとに基づいて調整する補正が、光変調パネル２６用の映像信号に対して行われる。例えば、認識画像中の画像Ｉａが光束Ｌ２の瞳孔１２０内における位置に依らず、同じ位置もしくは略同じ位置で視認されるよう、光変調パネル２６用の映像信号に対して補正が行われる。これにより、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。その結果、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
　また、本実施の形態では、ピンホールマスク状の遮光領域における各ピンホールが、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位する。これにより、映像光が各ピンホールを透過することにより生成される各光線Ｌ１の光路が、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位する。これにより、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。その結果、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
　また、本実施の形態では、マイクロレンズアレイ２２を、厳密に光出射面１０Ａに位置決めする必要がない。それは、マイクロレンズアレイ２２を直接または間接的に光出射面１０Ａに貼り合わせた上で、上述のキャリブレーションを行うことで、厳密な位置決めを不要にしているからである。これにより、マイクロレンズアレイ２２および光変調パネル２６を、端末装置１０とは別体に設けることができる。その結果、端末装置１０を複雑な構成にすることなく、像のぼやけを低減することができる。
＜７．第１および第３の実施の形態の変形例＞
　上記第１の実施の形態において、光学モジュール２０は、例えば、図２２に示したように、マイクロレンズアレイ２２を光出射面１０Ａと垂直な方向に変位させる駆動部２３をさらに有していてもよい。
　マイクロレンズアレイ２２が光出射面１０Ａと垂直な方向に変位すると、各光線Ｌ１の集光位置が変化する。従って、観察者は、マイクロレンズアレイ２２の、光出射面１０Ａと垂直な方向の位置を変位させることで、画像Ｉａのピントを容易に合わせることができる。観察者は、例えば、キャリブレーション時に、サンプル画像１４Ｂに含まれるゲージを用いて、観察者が見やすい位置に、サンプル画像１４Ｂに含まれる認識画像の位置（具体的には面内位置）を調整するとともに、認識画像のピントを調整する。
　また、上記第３の実施の形態およびその変形例において、例えば、図２３、図２４に示したように、撮像部１２で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいてマイクロレンズアレイ２２を変位させる駆動部２４，２５を有している。駆動部２４は、ピンホールマスク２１を、光出射面１０Ａと平行な第１の方向に変位させる。駆動部２５は、ピンホールマスク２１を、光出射面１０Ａと平行な方向であって、かつ第１の方向と直交する方向に変位させる。
　従って、本変形例においても、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。従って、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
＜７．第５の実施の形態＞
　次に、本開示の第５の実施の形態に係る電子機器５について説明する。図２５は、本実施の形態に係る電子機器５の斜視構成例を表したものである。電子機器５は、例えば、折りたたみ可能な２枚の板状の筐体のうちの一方の筐体の主面に表示面５Ａを備えたノート型のパーソナルコンピュータである。電子機器５は、例えば、表示面５Ａの位置に、上記各実施の形態およびその変形例に係る光出射面１０Ａを備えており、表示面５Ａに直接または間接的に貼り合わされた光学モジュール２０を備えている。端末装置１０に含まれる各構成は、電子機器５内の所定の箇所に内蔵されている。なお、図２６に示したように、撮像部１２が電子機器５の本体とは別体で設けられていてもよい。この場合、撮像部１２は、有線または無線を介して、電子機器５の本体と通信可能になっている。
　本実施の形態においても、観察者が認識する画像Ｉａの位置が光束Ｌ２の、観察者の瞳孔１２０への入射位置に依りにくくすることができる。従って、２つ以上の光束Ｌ２が瞳孔１２０に入射した場合であっても、各光束Ｌ２によって生成される画像Ｉａ同士が互いに重なり合うので、像のぼやけを低減することができる。
　以上、５つの実施の形態およびそれらの変形例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本開示が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。
　例えば、上記各実施の形態において、光学モジュール２０は、外光の反射を防止するための反射防止層を備えていてもよい。反射防止層は、例えば、屈折率の互いに異なる複数の薄膜が重ね合わされた多層膜、または、マイクロレンズアレイ２２などの表面に設けられた微細な凹凸によって構成されている。反射防止層は、光学モジュール２０内に存在する、材質の互いに異なる界面の位置、または、光学モジュール２０において大気に接する表面の位置に設けられている。光学モジュール２０内に、材質の互いに異なる複数の界面が存在する場合には、反射防止層は、複数の界面のうち、少なくとも１つの界面の位置に設けられている。
　また、例えば、本開示は以下のような構成を取ることができる。
（１）
　光出射面から映像光を出射する表示部を備え、
　前記表示部は、前記映像光として、瞳孔径よりも狭い径の複数の光線を出射するとともに、前記光出射面と対向する位置にマイクロレンズアレイが設けられたときに前記マイクロレンズアレイによる複数の前記光線の重ね合わせにより形成される光束が観察者の瞳に入射することにより前記観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する
　表示システム。
（２）
　前記表示部は、
　前記光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイと、
　前記光出射面と前記マイクロレンズアレイとの間に設けられたピンホールマスクと、
　前記観察者が視認する映像の位置を、前記撮像部で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する補正を映像信号に対して行う信号処理部と、
　前記光出射面を有し、補正後の前記映像信号に基づいて前記映像光を生成する表示パネルと
　を有する
　（１）に記載の表示システム。
（３）
　前記表示部は、前記マイクロレンズアレイまたは前記ピンホールマスクを前記光出射面と垂直な方向に変位させる駆動部をさらに備えた
　（２）に記載の表示システム。
（４）
　前記マイクロレンズアレイおよび前記ピンホールマスクは一体に形成され、
　前記ピンホールマスクは、直接または間接的に前記光出射面に貼り合わされている
　（２）または（３）に記載の表示システム。
（５）
　前記表示部は、
　前記観察者が視認する映像の位置を、前記撮像部で得られた画像に含まれる観察者の位置の変位に基づいて調整する第１補正を映像信号に対して行うとともに、ピンホール映像を重畳する第２補正を、前記第１補正の前もしくは後の前記映像信号に対して行う信号処理部と、
　前記光出射面を有し、前記第１補正および前記第２補正のなされた後の前記映像信号に基づいて前記映像光を生成する表示パネルと
　を有する
　（１）に記載の表示システム。
（６）
　前記表示部は、前記光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイをさらに有し、
　前記マイクロレンズアレイは、直接または間接的に前記光出射面に貼り合わされている
　（５）に記載の表示システム。
（７）
　前記表示部は、
　前記光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイと、
　前記光出射面と前記マイクロレンズアレイとの間に設けられたピンホールマスクと、
　前記光出射面を有し、映像信号に基づいて前記映像光を生成する表示パネルと、
　前記撮像部で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて前記マイクロレンズアレイまたは前記ピンホールマスクを変位させる第１駆動部と
　を有する
　（１）に記載の表示システム。
（８）
　前記表示部は、前記マイクロレンズアレイまたは前記ピンホールマスクを前記光出射面と垂直な方向に変位させる第２駆動部をさらに備えた
　（７）に記載の表示システム。
（９）
　前記マイクロレンズアレイ、前記ピンホールマスクおよび前記駆動部は一体に形成され、
　前記ピンホールマスクは、直接または間接的に前記光出射面に貼り合わされている
　（７）または（８）に記載の表示システム。
（１０）
　前記光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイと、
　前記光出射面と前記マイクロレンズアレイとの間に設けられた、任意の遮光領域を生成可能な光透過型の光変調パネルと、
　ピンホールマスク状の遮光領域を前記光変調パネルに生成させるとともに、前記遮光領域における各ピンホールの位置を、前記撮像部で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位させる駆動部と
　をさらに備えた
　（１）に記載の表示システム。
（１１）
　前記マイクロレンズアレイおよび前記光変調パネルは一体に形成され、
　前記光変調パネルは、直接または間接的に前記光出射面に貼り合わされている
　（１０）に記載の表示システム。
（１２）
　前記光出射面から所定の距離だけ離れた観察面を撮像する撮像部をさらに備えた
　（１）ないし（１１）のいずれか一項に記載の表示システム。
（１３）
　表示システムを備え、
　前記表示システムは、光出射面から映像光を出射する表示部を有し、
　前記表示部は、前記映像光として、瞳孔径よりも狭い径の複数の光線を出射するとともに、前記光出射面と対向する位置にマイクロレンズアレイが設けられたときに前記マイクロレンズアレイによる複数の前記光線の重ね合わせにより形成される光束が観察者の瞳に入射することにより前記観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する
　電子機器。
　本出願は、日本国特許庁において２０１６年１月１２日に出願された日本特許出願番号第２０１６－００３７１１号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (13)

  1. 　光出射面から映像光を出射する表示部を備え、
    　前記表示部は、前記映像光として、瞳孔径よりも狭い径の複数の光線を出射するとともに、前記光出射面と対向する位置にマイクロレンズアレイが設けられたときに前記マイクロレンズアレイによる複数の前記光線の重ね合わせにより形成される光束が観察者の瞳に入射することにより前記観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する
    　表示システム。
  2. 　前記表示部は、
    　前記光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイと、
    　前記光出射面と前記マイクロレンズアレイとの間に設けられたピンホールマスクと、
    　前記観察者が視認する映像の位置を、前記撮像部で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する補正を映像信号に対して行う信号処理部と、
    　前記光出射面を有し、補正後の前記映像信号に基づいて前記映像光を生成する表示パネルと
    　を有する
    　請求項１に記載の表示システム。
  3. 　前記表示部は、前記マイクロレンズアレイまたは前記ピンホールマスクを前記光出射面と垂直な方向に変位させる駆動部をさらに備えた
    　請求項２に記載の表示システム。
  4. 　前記マイクロレンズアレイおよび前記ピンホールマスクは一体に形成され、
    　前記ピンホールマスクは、直接または間接的に前記光出射面に貼り合わされている
    　請求項２に記載の表示システム。
  5. 　前記表示部は、
    　前記観察者が視認する映像の位置を、前記撮像部で得られた画像に含まれる観察者の位置の変位に基づいて調整する第１補正を映像信号に対して行うとともに、ピンホール映像を重畳する第２補正を、前記第１補正の前もしくは後の前記映像信号に対して行う信号処理部と、
    　前記光出射面を有し、前記第１補正および前記第２補正のなされた後の前記映像信号に基づいて前記映像光を生成する表示パネルと
    　を有する
    　請求項１に記載の表示システム。
  6. 　前記表示部は、前記光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイをさらに有し、
    　前記マイクロレンズアレイは、直接または間接的に前記光出射面に貼り合わされている
    　請求項５に記載の表示システム。
  7. 　前記表示部は、
    　前記光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイと、
    　前記光出射面と前記マイクロレンズアレイとの間に設けられたピンホールマスクと、
    　前記光出射面を有し、映像信号に基づいて前記映像光を生成する表示パネルと、
    　前記撮像部で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて前記マイクロレンズアレイまたは前記ピンホールマスクを変位させる第１駆動部と
    　を有する
    　請求項１に記載の表示システム。
  8. 　前記表示部は、前記マイクロレンズアレイまたは前記ピンホールマスクを前記光出射面と垂直な方向に変位させる第２駆動部をさらに備えた
    　請求項７に記載の表示システム。
  9. 　前記マイクロレンズアレイ、前記ピンホールマスクおよび前記駆動部は一体に形成され、
    　前記ピンホールマスクは、直接または間接的に前記光出射面に貼り合わされている
    　請求項７に記載の表示システム。
  10. 　前記光出射面と対向する位置に設けられたマイクロレンズアレイと、
    　前記光出射面と前記マイクロレンズアレイとの間に設けられた、任意の遮光領域を生成可能な光透過型の光変調パネルと、
    　ピンホールマスク状の遮光領域を前記光変調パネルに生成させるとともに、前記遮光領域における各ピンホールの位置を、前記撮像部で得られた画像に含まれる観察者の変位に基づいて変位させる駆動部と
    　をさらに備えた
    　請求項１に記載の表示システム。
  11. 　前記マイクロレンズアレイおよび前記光変調パネルは一体に形成され、
    　前記光変調パネルは、直接または間接的に前記光出射面に貼り合わされている
    　請求項１０に記載の表示システム。
  12. 　前記光出射面から所定の距離だけ離れた観察面を撮像する撮像部をさらに備えた
    　請求項１に記載の表示システム。
  13. 　表示システムを備え、
    　前記表示システムは、光出射面から映像光を出射する表示部を有し、
    　前記表示部は、前記映像光として、瞳孔径よりも狭い径の複数の光線を出射するとともに、前記光出射面と対向する位置にマイクロレンズアレイが設けられたときに前記マイクロレンズアレイによる複数の前記光線の重ね合わせにより形成される光束が観察者の瞳に入射することにより前記観察者が視認する映像の位置を、入力された画像に含まれる観察者の変位に基づいて調整する
    　電子機器。
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