WO2017145590A1

WO2017145590A1 - 表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器

Info

Publication number: WO2017145590A1
Application number: PCT/JP2017/001704
Authority: WO
Inventors: 正則岩崎
Original assignee: ソニー株式会社
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2017-01-19
Publication date: 2017-08-31
Also published as: US20190035364A1; CN108702500A

Abstract

本開示の表示装置は、左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する複数画素を単位として絞りが配置されて成る表示部と、表示部の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で画像を提示するように、左眼用画素及び右眼用画素それぞれに対する画像情報を生成する信号処理部と、信号処理部が生成した画像情報に基づいて左眼用画素及び右眼用画素を駆動する表示制御部と、を備える。

Description

表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器

　本開示は、表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器に関する。

　表示装置、例えば、携帯型の電子機器に装備されている表示装置において、表示画像を見易くするために、表示画像の大きさを変更したい場合がある。表示画像の大きさを変更する技術として、特許文献１に記載の技術がある。

　特許文献１には、情報通信端末において、折り曲げ可能な可撓性を有する略長方形状のシート状のフレキシブルディスプレイの一部を筐体内部に収納する。そして、必要時に、筐体内部に収納されていた部分を筐体外部に露出させることによって表示面の大きさを変更するという技術が記載されている。

特開２０１０－１７８１８８号公報

　特許文献１に記載の従来技術では、表示部をフレキシブルディスプレイで構成し、機構的に表示面（表示画面）そのものの大きさを変更する構成を採っているため、表示面の大きさを変更するための機構が必要であり、それに伴って構造が複雑になる。

　そこで、本開示は、機構的に表示面そのものの大きさを変更することなく、表示画像の大きさを変更することが可能な表示装置、表示装置の駆動方法、及び、当該表示装置を有する電子機器を提供することを目的とする。

　上記の目的を達成するための本開示の表示装置は、
　左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する複数画素を単位として絞りが配置されて成る表示部と、
　表示部の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で画像を提示するように、左眼用画素及び右眼用画素それぞれに対する画像情報を生成する信号処理部と、
　信号処理部が生成した画像情報に基づいて左眼用画素及び右眼用画素を駆動する表示制御部と、
　を備える表示装置。また、上記の目的を達成するための本開示の電子機器は、上記の構成の表示装置を有する。

　上記の目的を達成するための本開示の表示装置の駆動方法は、
　左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する複数画素を単位として絞りが配置されて成る表示部を備える表示装置の駆動にあたって、
　表示部の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で画像を提示するように、左眼用画素及び右眼用画素それぞれに対する画像情報を生成し、
　その生成した画像情報に基づいて左眼用画素及び右眼用画素を駆動する。

　上記の構成の表示装置、その駆動方法、あるいは、電子機器において、左眼用画素は左眼用の画像を表示し、右眼用画素は右眼用の画像を表示する。この表示状態において、複数画素を単位として設けられた絞りは、画素から出た光線の進行方向を制限し、観察者の左眼に入る画素の光線と右眼に入る画素の光線とを制御することで、左眼からしか見えない画像と右眼からしか見えない画像とに分離できる。これにより、観察者は、左眼及び右眼の視線が平行な状態で表示部を見たとき、脳内で、左眼用の画像と右眼用の画像とを隣接した２つの画像、即ち、表示部の表示面よりも大きな表示画像（表示部の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比の表示画像）として認識することができる。

　本開示によれば、機構的に表示面そのものの大きさを変更するのに比べて、簡単な構成で表示画像の大きさを変更することができる。尚、ここに記載された効果に必ずしも限定されるものではなく、本明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、これに限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。

図１は、本開示の第１実施形態に係る表示装置のシステム構成の一例を示すブロック図である。図２Ａ及び図２Ｂは、表示部に対する観察者の左右両眼の位置情報及び方位情報の算出例の説明図である。図３Ａは、第１実施形態に係る表示装置における、実施例１に係る表示部の要部の構成を示す図であり、図３Ｂは、１つの絞りに対する画素構成の具体例を示す図である。図４は、立体画像表示の場合の画像認識の概念図である。図５は、第１実施形態に係る表示装置における画像認識の概念図である。図６Ａは、実施例２に係る表示部の断面図であり、図６Ｂは、実施例３に係る表示部の断面図である。図７Ａは、実施例４に係る表示部の断面図であり、図７Ｂは、実施例５に係る表示部の断面図である。図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃは、実施例６に係るセパレータの形成方法の手順を示す工程図である。図９は、実施例７に係る表示装置のシステム構成の一例を示すブロック図である。図１０Ａは、実施例８に係る表示部の断面図であり、図１０Ｂは、実施例９に係る表示部の断面図である。図１１は、観察者の左眼及び右眼に対する表示画素についての説明図であり、図１１Ａに表示部の左眼用画素及び右眼用画素の画素配列を示し、図１１Ｂに左眼用画面及び右眼用画面の画素配列を示している。図１２は、左眼用画面及び右眼用画面の各画素列間の１画素分の隙間に対する人間の眼の解像限界及び画素寸法についての説明図であり、図１２Ａに観察者から表示部までの視距離、視力、及び、画素寸法の数値の一例を示し、図１２Ｂに人間の眼の分解能（解像限界）と画素寸法との関係を示している。図１３は、本開示の第２実施形態に係る表示装置のシステム構成の一例を示すブロック図である。図１４は、第２実施形態に係る表示装置における表示部の要部の構成を示す図である。図１５は、本開示の第２実施形態に係る表示装置の動作の流れを示すフローチャートであり、図１５Ａに虚像レンズが固定焦点レンズから成る場合の動作の流れを示し、図１５Ｂに虚像レンズが可変焦点レンズから成る場合の動作の流れを示している。図１６は、第２実施形態の態様Ａに係る表示装置が提示する虚像についての説明図である。図１７は、実施例１０に係る表示装置が提示する虚像についての説明図である。図１８は、実施例１０に係る表示装置において視距離を変える場合の説明図である。図１９は、実施例１１に係る表示装置が提示する虚像についての説明図である。図２０は、実施例１０の変形例に係る表示装置において虚像距離又は視距離を変える場合の説明図であり、図２０Ａに虚像距離を変える場合を示し、図２０Ｂに視距離が４０［ｃｍ］の場合を示している。図２１は、実施例１２に係る表示装置が提示する虚像についての説明図である。図２２は、実施例１３に係る表示装置が提示する虚像についての説明図である。図２３は、実施例１４に係る表示装置が提示する虚像についての説明図であり、図２３Ａに、視距離が２０［ｃｍ］の場合を示し、図２３Ｂに、視距離が１０［ｃｍ］の場合を示している。図２４は、実施例１５に係る表示装置が提示する虚像についての説明図であり、図２４Ａに、視距離が２０［ｃｍ］の場合を示し、図２４Ｂに、視距離が１０［ｃｍ］の場合を示している。図２５は、実施例１５における、視距離に関係なく虚像サイズを固定とする際の画像表示範囲についての説明図であり、図２５Ａに、視距離が２０［ｃｍ］の場合を示し、図２５Ｂに、視距離が１０［ｃｍ］の場合を示している。図２６は、実施例１６に係る表示装置が提示する虚像についての説明図であり、図２６Ａに、視距離が２０［ｃｍ］の場合を示し、図２６Ｂに、視距離が１０［ｃｍ］の場合を示している。図２７は、実施例１７に係る表示装置が提示する虚像についての説明図であり、図２７Ａに、視距離が２０［ｃｍ］の場合を示し、図２７Ｂに、視距離が１０［ｃｍ］の場合を示している。図２８は、実施例１７における、視距離に関係なく虚像サイズを固定とする際の画像表示範囲についての説明図であり、図２８Ａに、視距離が２０［ｃｍ］の場合を示し、図２８Ｂに、視距離が１０［ｃｍ］の場合を示している。図２９は、実施例１８に係る表示装置が提示する虚像についての説明図であり、図２９Ａに、視距離が２０［ｃｍ］の場合を示し、図２９Ｂに、視距離が１６［ｃｍ］の場合を示し、図２９Ｃに、視距離が２４［ｃｍ］の場合を示している。図３０は、実施例１９に係る表示装置が提示する虚像についての説明図であり、図３０Ａに、虚像距離が１０［ｃｍ］の場合を示し、図３０Ｂに、虚像距離が８［ｃｍ］の場合を示し、図３０Ｃに、虚像距離が１２［ｃｍ］の場合を示している。図３１は、鏡を見る際の合焦距離についての説明図である。図３２は、実施例２０に係る表示装置が提示する虚像についての説明図である。図３３は、実施例２１に係る表示装置の光学系の構成を示す図である。図３４は、実施例２１に係る表示装置における表示部の構成の一例を示す図であり、図３４Ａに、表示素子アレイ部の構成を示し、図３４Ｂに、レンズアレイ部の構成を示している。図３５は、網膜上の結像についての説明図である。図３６は、表示素子から出射される光とレンズとの関係を示す断面図である。図３７は、実施例２１に係る表示装置の虚像光学系についての説明図である。図３８は、虚像光学系における画像構成についての説明図である。図３９は、虚像を提示する際のアスペクト比の変化量Δ_aspectについての説明図である。図４０は、虚像距離Ｌ_V毎の視距離Ｌ_D－アスペクト比の変化量Δ_aspectの関係の一例を示す図である。

　以下、本開示の技術を実施するための形態（以下、「実施形態」と記述する）について図面を用いて詳細に説明する。本開示の技術は実施形態に限定されるものではなく、実施形態における種々の数値などは例示である。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。尚、説明は以下の順序で行う。
１．本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器、全般に関する説明
２．第１実施形態［絞りのみの例］
　　実施例１（表示部の基本構成）
　　実施例２（実施例１の変形例／拡散層内に画素単位でセパレータを有する例）
　　実施例３（実施例２の変形例／拡散層の絞り側の面よりも画素側の面が広い例）
　　実施例４（実施例３の変形例／絞りの層の上に透明なパッドを有する例）
　　実施例５（実施例１の変形例／画素と拡散層の間に回折格子を有する例）
　　実施例６（実施例１に係る表示部におけるセパレータの形成方法）
　　実施例７（第１実施形態に係る表示装置の変形例）
　　実施例８（実施例１～実施例５の変形例／液晶層を用いる例）
　　実施例９（実施例１～実施例５の変形例／エレクトロクロミック素子を用いる例）
３．第２実施形態［絞り＋虚像レンズの例］
　３－１．形態Ａ（観察者に対する虚像の提示位置が表示部よりも遠方の例）
　　実施例１０（腕時計型端末の表示装置の例）
　　実施例１１（実施例１０の変形例）
　　実施例１２（携帯型端末の表示装置の例）
　　実施例１３（カメラ装置の表示装置の例）
　　実施例１４（虚像レンズが固定焦点レンズから成る例）
　　実施例１５（実施例１４の変形例）
　　実施例１６（虚像レンズが可変焦点レンズから成る例）
　　実施例１７（実施例１６の変形例）
　３－２．形態Ｂ（観察者に対する虚像の提示位置が表示部よりも手前の例）
　　実施例１８（虚像レンズが固定焦点レンズから成る例）
　　実施例１９（虚像レンズが可変焦点レンズから成る例）
４．第３実施形態［電子鏡の例］
　　実施例２０（第２実施形態の虚像光学系を用いる例）
　　実施例２１（光線再生法の原理に基づく虚像光学系を用いる例）
５．虚像のアスペクト比について
６．変形例

＜本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器、全般に関する説明＞
　本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器にあっては、絞りの寸法について、画素の寸法に対して同等以下である構成とすることができる。また、表示部について、絞りと画素との間にスペーサーを有する構成とすることができる。また、表示部について、絞りと画素との間に拡散層を有する構成とすることができる。

　上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器にあっては、表示部について、拡散層内に画素単位で設けられたセパレータを有する構成とすることができる。セパレータは、可視光を吸収する材料から成ることが好ましい。また、セパレータと拡散層の界面は、可視光を反射する界面から成ることが好ましい。セパレータによって画定される個々の拡散層については、絞り側の面よりも画素側の面が広い構成とすることができる。

　更に、上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器にあっては、表示部について、絞りが設けられた層の上に、透明なパッドを有する構成とすることができる。また、表示部について、画素と拡散層との間に回折格子を有する構成とすることができる。あるいは又、表示部について、表示部は、絞りを通過する光量を調整する液晶層を有する構成とすることができる。

　更に、上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器にあっては、透過光量を制御可能な素子によって絞りを選択的に形成可能な構成とすることができる。これにより、絞りを形成したときは、表示部の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で画像を提示し、絞りを形成しないときは、表示部の表示面のアスペクト比と同じアスペクト比で画像を提示するようにすることができる。透過光量を制御可能な素子としては、エレクトロクロミック素子や液晶素子等を例示することができる。

　あるいは又、上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器にあっては、表示部について、左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する複数画素を単位として配置されたレンズを有する構成とすることができる。そして、信号処理部について、表示部の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で虚像を提示するように、左眼用画素及び右眼用画素それぞれに対する画像情報を生成する構成とすることができる。

　更に、上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器にあっては、表示部の表示面に対する観察者の眼の位置情報及び方位情報を検出する検出部を備える構成とすることができる。このとき、信号処理部については、検出部の検出結果に基づいて、左眼用画素及び右眼用画素それぞれに対する画像情報を生成する構成とすることができる。

　更に、上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器にあっては、検出部について、観察者を撮影する撮像部を含む構成とすることができる。また、信号処理部について、撮像部と共に検出部を構成し、撮像部が撮像した観察者の画像を基に表示部の表示面に対する観察者の眼の位置情報及び方位情報を算出する構成とすることができる。

　更に、上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器にあっては、検出部について、表示部の表示面と観察者の眼との間の距離を測定する測距部を含む構成とすることができる。その際、信号処理部については、表示部の表示面に対する観察者の眼の位置情報を算出するのに、測距部が測定した距離を用いる構成とすることができる。

　更に、上述した好ましい構成を含む本開示の表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器にあっては、複数画素を単位として配置されるレンズが、固定焦点レンズである構成、あるいは、可変焦点レンズである構成とすることができる。複数画素を単位として配置されるレンズが可変焦点レンズであるとき、表示制御部について、可変焦点レンズの焦点距離を制御する構成とすることができる。

＜第１実施形態＞
　図１は、本開示の第１実施形態に係る表示装置のシステム構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、第１実施形態に係る表示装置１Ａは、表示部１０、撮像部２０、測距部３０、信号処理部４０、表示制御部５０、及び、入力部６０を備えている。表示部１０の具体的な実施例については後述する。

　撮像部２０及び測距部３０は、表示部１０に対して一体的に取り付けられており、表示部１０の表示面に対する観察者の眼の位置情報及び方位情報を検出する検出部の一部を構成している。撮像部２０は、表示部１０の表示画像を観察する観察者の顔を撮影可能なカメラから成り、撮像した画像情報を信号処理部４０に供給する。

　測距部３０は、表示部１０の表示面と観察者の眼との間の距離を測定し、その測定結果を表示部１０の表示面から観察者の眼までの距離情報として出力する。測距部３０としては、例えば、赤外光等によるＴＯＦ（Time Of Flight）方式により、表示部１０の表示面と観察者の眼との間の距離を測定する構成のものを用いることができる。あるいは又、撮像部２０を構成するカメラに加えてもう１つカメラを設け、２つのカメラの撮像画像による三角測量法によって、表示部１０の表示面と観察者の眼との間の距離を測定する構成のものを用いることができる。

　信号処理部４０は、撮像部２０が撮像した画像情報及び測距部３０が測定した距離情報を入力とする。そして、信号処理部４０は、撮像部２０が撮像した画像情報及び測距部３０が測定した距離情報を基に、表示部１０の表示面に対する観察者の眼の位置情報及び方位情報を検出する。観察者の眼の位置情報は、表示部１０の表示面と観察者の眼との間の距離や、左眼と右眼との間（眼間）の間隔等の情報である。観察者の眼の方位情報は、表示部１０に対する眼の傾き、即ち、左眼と右眼とを結ぶ線の表示部１０に対する傾き等の情報である。

　信号処理部４０は、撮像部２０から供給される画像情報に基づいて、観察者の顔検出を行い、更に、顔検出を基に左眼及び右眼（以下、「左右両眼」と記述する場合がある）の位置を特定し、画像内での左右両眼の座標情報を得る（左眼位置（ＸＬ，ＹＬ）、右眼位置（ＸＲ，ＹＲ））。左右両眼の座標情報を得たら、信号処理部４０は、左右両眼の座標情報と測距部３０から供給される距離情報とを用いて、表示部１０に対する観察者の左右両眼の位置関係を決定する。

　例えば、表示部１０と観察者の顔とを結ぶ軸に対して、当該軸に直交する面内において表示部１０と観察者の顔との相対的な位置関係が傾いている場合を考える。この場合は、図２Ａに示すように、観察者の左右両眼７０Ｌ，７０Ｒの傾き（位置関係）を、画像（カメラ画像）の回転角度（回転量）から、表示部１０の表示面に対する観察者の眼の方位情報として得ることができる。また、観察者の左右両眼７０Ｌ，７０Ｒの間隔については、測距部３０が測定した距離情報と、撮像部２０で取得した画像全体に対する左右両眼７０Ｌ，７０Ｒの間隔から、表示部１０の表示面に対する観察者の眼の位置情報として得ることができる。画像全体に対する左右両眼７０Ｌ，７０Ｒの間隔は、例えば、カメラの画素数と画素ピッチとから求めることができる。

　また、図２Ｂに示すように、表示部１０と観察者の顔とを結ぶ軸に対して、表示部１０と観察者の顔との相対的な位置関係が前後方向（チルト方向）に傾いている場合には、観察者の左右両眼７０Ｌ，７０Ｒの位置関係については、撮像部２０で取得したカメラ画像内の左右両眼７０Ｌ，７０Ｒの位置情報から得ることができる。そして、撮像部２０で取得したカメラ画像内の左右両眼７０Ｌ，７０Ｒの位置情報及び方位情報と、測距部３０が測定した距離情報（位置情報）とから、表示部１０と観察者の顔の空間的な相対座標を得ることが可能となる。

　上述した観察者の顔の検出、左右両眼の検出、左右両眼の位置関係の決定等の信号処理部４０の機能は、撮像部２０及び測距部３０の各機能と共に、表示部１０の表示面に対する観察者の眼の位置情報及び方位情報を検出する検出部を構成している。尚、測距部３０を用いなくても撮像部２０の画像情報から得られる左右両眼の間隔等を基に、表示部１０の表示面と観察者の眼との間の距離を検出することができる。更に、レンズ画角と観察者の左右両眼の間隔を基に、表示部１０の表示面と観察者の眼との間の距離を検出することができる。従って、測距部３０は必須の構成要素ではない。但し、左右両眼の間隔は観察者によって異なり、左右両眼の間隔を基に距離を精度よく検出するのは難しいため、測距部３０を用いた方が、距離の検出精度を上げることができる。

　信号処理部４０は更に、観察者の眼の位置情報及び方位情報、ならびに、表示すべき画像情報を基に、表示部１０の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で表示画像を提示するように、左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒそれぞれに対する画像情報を演算し、表示制御部５０に供給する。

　表示制御部５０は、信号処理部４０から供給される画像情報に基づいて、後述する表示部１０の左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒ（図３Ｂ参照）を駆動する。この表示制御部５０による駆動の下に、左眼用画素１３Ｌは左眼用の画像を表示し、右眼用画素１３Ｒは右眼用の画像を表示する。信号処理部４０及び表示制御部５０については、コンピュータ上の処理プログラムモジュールとして存在してもよいし、その一部または全部が専用のハードウェアで構成されてもよい。入力部６０は、観察者（ユーザ）による操作によって、信号処理部４０に対して種々の情報を入力する。

　以下に、第１実施形態に係る表示装置１Ａにおける表示部１０の具体的な実施例について説明する。

［実施例１］
　第１実施形態に係る表示装置１Ａにおける、実施例１に係る表示部１０の要部の構成を図３Ａに示す。実施例１に係る表示部１０は、発光部として例えば有機ＥＬ（Electro Luminescence：エレクトロルミネッセンス）素子を用いた有機ＥＬ表示装置から構成されている。但し、表示部１０としては、有機ＥＬ表示装置に限られるものではなく、液晶表示装置やＦＥ（Field Emission）表示装置などの他の平面型（フラットパネル型）表示装置を用いることも可能である。

　表示部１０において、カラー画像を形成する際の単位となる１つの画素（ピクセル）１１は、例えば３つの副画素（サブピクセル）から成り、行方向及び列方向に２次元マトリクス状に配列されている。１つの画素１１は、例えば、赤色（Ｒｅｄ：Ｒ）光を発光する有機ＥＬ素子を含む副画素１１Ｒ、緑色（Ｇｒｅｅｎ：Ｇ）光を発光する有機ＥＬ素子を含む副画素１１Ｇ、及び、青色（Ｂｌｕｅ：Ｂ）光を発光する有機ＥＬ素子を含む副画素１１Ｂの３原色の副画素から構成されている。

　但し、１つの画素１１としては、ＲＧＢの３原色の副画素の組み合わせに限られるものではなく、３原色の副画素に更に１色あるいは複数色の副画素を加えて１つの画素を構成することも可能である。より具体的には、例えば、輝度向上のために白色（Ｗｈｉｔｅ；Ｗ）光を発光する副画素を加えて１つの画素を構成したり、色再現範囲を拡大するために補色光を発光する少なくとも１つの副画素を加えて１つの画素を構成したりすることも可能である。

　表示部１０は、左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する複数画素、好ましくは偶数画素を単位として、絞り９１がアレイ状に配置された構成となっている。図３Ａには、例えば２×３の絞りアレイの正面図、当該正面図のＡ-Ａ線に沿った矢視断面図（Ａ-Ａ線断面図）、及び、Ｂ-Ｂ線に沿った矢視断面図（Ｂ-Ｂ線断面図）を示している。絞り９１の寸法については、複数の副画素から成る画素１１の寸法と同等以下とする。また、絞り９１の径については、固定とすることもできるし、可変とすることもできる。

　絞り９１が配置される単位となる偶数画素の２つの具体例を図３Ｂに示す。その１つの具体例では、上下左右に田の字に隣接する４つの画素、即ちスクエア配列の４つの画素から成り、上下を組とする左側の２つの画素を右眼用画素１３Ｒとし、上下を組とする右側の２つの画素を左眼用画素１３Ｌとする。他の具体例では、縦長の２つの画素から成り、左側の画素を右眼用画素１３Ｒとし、右側の画素を左眼用画素１３Ｌとする。

　前者の具体例に係る画素構成は、表示部１０をその表示面を含む面内で回転させた場合にも対応できる利点がある。具体的には、表示部１０を９０度回転させた場合には、図３Ｂの左右（回転した状態では上下）を組とする２つの画素ずつをそれぞれ右眼用画素１３Ｒ及び左眼用画素１３Ｌとして用いることができる。また、斜め４５度回転させた場合には、４５度回転した状態で上下に位置する２つの画素を無効とし、左右に位置する２つの画素をそれぞれ右眼用画素１３Ｒ及び左眼用画素１３Ｌとして用いることができる。他の回転角度でも、右眼及び左眼にそれぞれ対応させる画素に重み付けすることによってそれらの画素を右眼用画素１３Ｒ及び左眼用画素１３Ｌとして用いることができる。後者の具体例に係る画素構成は、表示部１０の回転には対応できないものの、前者の具体例に係る画素構成に比べて画素数を低減できる利点がある。

　副画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの上には、副画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂがそれぞれ発する各色光を混色するための拡散層１４が積層されている。拡散層１４の上には、副画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂと絞り９１との間の間隔を決めるための透明材料から成るスペーサー９２が積層されている。そして、絞り９１は、副画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの上に拡散層１４及びスペーサー９２を介して積層された遮光層９３に、左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒを含む隣接する偶数画素を単位として形成されている。絞り９１は、左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒから出た光線の進行方向を制限し、観察者の左眼に入る画素の光線と右眼に入る画素の光線とを制御することで、左眼からしか見えない画像と右眼からしか見えない画像とに分離できる。

　上述した実施例１に係る表示部１０を有する第１実施形態に係る表示装置１Ａにおいて、表示制御部５０による表示駆動の下に、左眼用画素１３Ｌは左眼用の画像を表示し、右眼用画素１３Ｒは右眼用の画像を表示する。このとき、表示制御部５０に対して画像情報を与える信号処理部４０は、表示部１０の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で画像を提示するように、左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒそれぞれに対する画像情報を生成することになる。第１実施形態に係る表示装置１Ａが提示する、表示部１０の表示面とアスペクト比が異なる表示画像は、表示部１０の表示面とアスペクト比が同じ立体画像（三次元的な画像）とは異なる画像である。

　ここで、「アスペクト比が同じ」とは、厳密にアスペクト比が同じ場合の他、実質的にアスペクト比が同じ場合も含む。従って、設計上あるいは製造上生ずる種々のばらつきの存在によって、立体画像のアスペクト比が表示部１０の表示面と異なるのは、「アスペクト比が同じ」概念に含まれることになる。

　立体画像を観察者が見る場合、観察者の眼の水晶体がピントを合わせる位置が表示部１０の表示面上となる。具体的には、図４に示すように、観察者の左眼７０Ｌ及び右眼７０Ｒの視線が表示部１０の表示面上に合うことにより、左眼７０Ｌの視界内に映し出される画像と、右眼７０Ｒの視界内に映し出される画像とが、観察者の脳内で合成され、立体画像として認識されることになる。図４の場合、左眼７０Ｌ及び右眼７０Ｒと表示部１０の表示面との間の距離（パネル距離）が３０ｃｍである。

　これに対して、第１実施形態に係る表示装置１Ａにおいて、観察者が表示部１０の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で表示画像を見る場合、図５に示すように、観察者は左眼７０Ｌ及び右眼７０Ｒの視線が平行（表示部１０の表示面に対して垂直）になるように表示部１０側を見ることになる。このとき、左眼７０Ｌ及び右眼７０Ｒの視線は、表示部１０の表示面に対して垂直となる。図５の場合においても、パネル距離は３０ｃｍである。

　左眼用画素１３Ｌが左眼用の画像を表示し、右眼用画素１３Ｒが右眼用の画像を表示した状態において、複数画素を単位として設けられた絞り９１は、画素１３Ｌ，１３Ｒから出た光線の進行方向を制限し、観察者の左眼７０Ｌに入る画素１１の光線と右眼７０Ｒに入る画素１１の光線とを制御する。これにより、左眼用画素１３Ｌによる表示画像と右眼用画素１３Ｒによる表示画像とが、左眼７０Ｌからしか見えない画像と、右眼７０Ｒからしか見えない画像とに分離される。

　そして、観察者は、左眼７０Ｌ及び右眼７０Ｒの視線が平行になるように表示部１０側を見ることで、脳内で、左眼用の画像と右眼用の画像とを左右に分離した、表示部１０の表示面よりも大きな表示画像として認識することができる。すなわち、第１実施形態に係る表示装置１Ａによれば、左眼用画素１３Ｌによる表示画像と右眼用画素１３Ｒによる表示画像とを、絞り９１の作用によって左右に２画面分離可能であるため、表示部１０の物理的な画面サイズよりも左右方向に面積を拡大（最大２倍）した表示画像として観察者に提示できる。これにより、観察者により多くの情報を提供することが可能になる。

　また、実施例１に係る表示部１０にあっては、副画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂと絞り９１との間に拡散層１４を設けた構成となっている。この拡散層１４は、副画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂがそれぞれ発する各色光を混色する作用を行う。この拡散層１４の作用によって、副画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの各々が観察者に視認されるのを防止することができるために、副画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの各々が視認される場合よりも鮮明な表示画像を観察者に提示できる。

［実施例２］
　実施例２は、実施例１の変形例である。実施例２に係る表示部１０の断面図を図６Ａに示す。実施例２に係る表示部１０は、実施例１に係る表示部１０において、拡散層１４内に画素単位（本例では、３つの副画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ単位）でセパレータ９４を設けた構成となっている。ここで、セパレータ９４は、可視光を吸収する材料から成ることが好ましい。また、セパレータ９４と拡散層１４の界面は、可視光を反射する界面から成ることが好ましい。

　このように、可視光を吸収する材料から成るセパレータ９４を、拡散層１４内に画素単位で設けることで、画素１１間の混色を防止することができる。また、セパレータ９４と拡散層１４の界面が可視光を反射する界面から成ることで、画素１１間の混色の防止効果をより高めることができる。

［実施例３］
　実施例３は、実施例２の変形例である。実施例３に係る表示部１０の断面図を図６Ｂに示す。実施例３に係る表示部１０は、実施例２に係る表示部１０において、セパレータ９４によって画定される個々の拡散層１４について、絞り９１側の面よりも画素１１側の面が広い構成となっている。換言すれば、セパレータ９４は、その断面形状において、絞り９１側の寸法よりも画素１１側の寸法が小さい、逆台形形状となっている。

　実施例３に係る表示部１０においても、実施例２に係る表示部１０と同様に、セパレータ９４が、可視光を吸収する材料から成り、セパレータ９４と拡散層１４の界面が、可視光を反射する界面から成ることが好ましい。個々の拡散層１４について、絞り９１側の面よりも画素１１側の面を広くすることで、セパレータ９４による画素１１間の混色の防止効果をより高めることができる。

［実施例４］
　実施例４は、実施例３の変形例である。実施例４に係る表示部１０の断面図を図７Ａに示す。実施例４に係る表示部１０は、実施例３に係る表示部１０において、絞り９１が設けられた層（遮光層９３）の上に、例えばガラス製などの透明なパッド（フィルム）９５を有する構成となっている。

　このように、絞り９１が設けられた層の上に透明なパッド９５を有することで、実施例４に係る表示部１０を、スマートフォン等の携帯型端末の表示装置と同様に、指先や専用のペンで画面に触れることによって入力を行うことが可能なタッチパネル構造の表示部とすることができる。尚、ここでは、実施例３に係る表示部１０について、タッチパネル構造とするとしたが、実施例１に係る表示部１０又は実施例２に係る表示部１０について、同様に、タッチパネル構造とする構成を採ることができる。また、インセル型のタッチパネル構造を用いる場合には、透明なパッド９５はタッチパネル構造を持たない保護層であってもよい。

［実施例５］
　実施例５は、実施例１の変形例である。実施例５に係る表示部１０の断面図を図７Ｂに示す。実施例５に係る表示部１０は、実施例１に係る表示部１０において、画素１１（副画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ）と拡散層１４との間に、回折格子９６を有する構成となっている。回折格子９６は、例えば、多数の平行スリットが等間隔で配列された構造となっている。

　回折格子９６は、副画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂから発せられる各色の光線を回折によって広げる作用をなす。従って、画素１１（副画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ）と拡散層１４との間に回折格子９６を設けることで、回折格子９６の作用によって、拡散層１４での混色ムラを減らすことができる。尚、ここでは、実施例１に係る表示部１０に対して、回折格子９６を設けるとしたが、実施例２～実施例４に係る表示部１０に対して、同様に、回折格子９６を設ける構成を採ることができる。

［実施例６］
　実施例６は、実施例１に係る表示部１０におけるセパレータ９４の形成方法に関する。実施例６に係るセパレータ９４の形成方法の工程図を図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃに示す。先ず、画素１１（副画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ）の上に、アクリル等の材質の拡散層１４を例えば３５μｍ程度の厚みで形成し、拡散層１４が柔らかい状態において、セパレータ９４の形状に対応する凸部９７Ａを有する金型９７を拡散層１４に押し付ける（図８Ａの工程）。

　ここで、金型９７の凸部９７Ａの間隔を例えば３０～１００μｍ程度とし、凸部９７Ａの厚みを例えば１０μｍ以下とする。これにより、拡散層１４には、セパレータ９４を形成するための、幅が１０μｍ以下の凹部１４Ａが３０～１００μｍ程度の間隔で形成される（図８Ｂの工程）。続いて、凹部１４Ａが形成された拡散層１４の上に、可視光吸収材料を塗布する（図８Ｃの工程）。可視光吸収材料の塗布には、スクリーン印刷法、スリットダイコート法、ドロップキャスト法、スピンコート法などの周知の塗布法を用いることができる。

　可視光吸収材料の塗布後、拡散層１４の上面に残存した可視光吸収材料については除去することになる。但し、セパレータ９４の幅が例えば５μｍ程度で、可視光を吸収できる濃度で拡散層１４の上面の塗布厚を例えば１μｍよりも薄くすれば、可視光吸収材料を除去しなくてもよい場合がある。また、実施例３の場合のように、隣接画素との混色を低減するために、画素１１間の隙間を空ける意味で、セパレータ９４の形状を、絞り９１側の寸法よりも画素１１側の寸法が小さい、逆台形としてもよい。

［実施例７］
　実施例７は、第１実施形態に係る表示装置１Ａの変形例である。実施例７に係る表示装置１Ａのシステム構成を図９に示す。第１実施形態に係る表示装置１Ａは、表示部１０、撮像部２０、測距部３０、信号処理部４０、表示制御部５０、及び、入力部６０を備えるシステム構成となっている。これに対して、実施例７に係る表示装置１Ａは、表示部１０の表示面に対する観察者の眼の位置情報及び方位情報を検出する検出部の一部を構成する機能、即ち、撮像部２０及び測距部３０を持たないシステム構成となっている。

　絞り９１の作用によって画像を拡大表示可能な表示装置では、表示部１０の表示面に対する観察者の眼の位置情報及び方位情報を検出する機能を持たなくても、表示部１０の物理的な画面サイズよりも左右方向に面積を拡大した表示画像として観察者に提示可能である。但し、観察者の眼の位置情報及び方位情報を検出し、その検出結果を信号処理部４０での画像演算処理に反映させた方が、より好ましい表示画像を観察者に提示することができる。

［実施例８］
　実施例８は、実施例１～実施例５の変形例である。実施例８に係る表示部１０の断面図を図１０Ａに示す。実施例８に係る表示部１０は、絞り９１とスペーサー９２との間に液晶層９８を有する構成となっている。ここでは、絞り９１とスペーサー９２との間に液晶層９８を設けるとしたが、絞り９１の上に設ける構成とすることも可能である。このように、液晶層９８を有する実施例８に係る表示部１０では、液晶層９８を透過する光量を制御することによって、絞り９１を通過する光量を調整することができる。

［実施例９］
　実施例９は、実施例１～実施例５の変形例である。実施例９に係る表示部１０の断面図を図１０Ｂに示す。実施例１～実施例５に係る表示部１０は、遮光層９３に絞り９１を固定的に形成した構成となっている。これに対して、実施例９に係る表示部１０は、絞り９１の形成層を、透過光量を制御可能な素子、例えばエレクトロクロミック素子９９を用いて形成した構成となっている。エレクトロクロミック素子９９は、電界あるいは電流を加えると色吸収帯を生じ、その箇所だけ可逆的に色が変わる物質である。したがって、エレクトロクロミック素子９９によって絞り９１の形成層を形成することで、絞り９１を選択的に形成することが可能になる。尚、透過光量を調整可能な素子として、エレクトロクロミック素子９９以外に、例えば液晶素子を例示することができる。

　絞り９１を形成するか否かは、例えば、図１に示す入力部６０からの観察者による指示によって選択することができる。そして、観察者による指示の下に、絞り９１を形成したときは表示部１０の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で表示画像を提示し、絞り９１を形成しないときは表示部１０の表示面のアスペクト比と同じアスペクト比で表示画像を提示することができる。

　これにより、観察者は、必要に応じて、表示部１０の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比での画像表示と、表示面のアスペクト比と同じアスペクト比での画像表示とを切り替えることができる。ここで、絞り９１を形成しないときは、左右眼に分離表示されることがないので通常のディスプレイ表示となる。

　また、絞り９１を形成するときは、図４の概念図に示すような画像認識のイメージとなる。図４の概念図の場合、立体画像表示の場合を想定している。すなわち、左眼７０Ｌの視界内に映し出される画像と、右眼７０Ｒの視界内に映し出される画像とが、観察者の脳内で合成され、立体画像として認識される。立体画像表示の場合、表示部１０の左眼用画素１３Ｌと右眼用画素１３Ｒに視差画像を提示することで、立体画像として認識されることになる。実施例９に係る表示部１０の場合においても、絞り９１を形成しないときは、全ての画素が左右両眼に提示される。

　以上説明した実施例２、実施例３、実施例４、実施例５、実施例８、あるいは、実施例９に係る表示部１０を有する第１実施形態に係る表示装置１Ａにおいても、実施例１に係る表示部１０を有する第１実施形態に係る表示装置１Ａと同様の作用、効果を得ることができる。すなわち、左眼用画素１３Ｌによる表示画像と右眼用画素１３Ｒによる表示画像とを、絞り９１の作用によって左右に２画面分離可能であるため、表示部１０の物理的な画面サイズよりも左右方向に面積を拡大（最大２倍）した表示画像として観察者に提示することができる。

　ここで、観察者の左眼７０Ｌ及び右眼７０Ｒに対する表示画素について図１１を用いて説明する。図１１Ａには、表示部１０の左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒの画素配列を示し、図１１Ｂには、左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒの画素配列を示している。

　一例として、表示部１０のデバイス仕様を、画素数を２１６０×３８４０とし、絞り９１を４画素に１つずつ配置するものとし、その数を５４０×９６０とする。絞り９１が配置される単位となる４画素は、上下に配置された２画素の右眼用画素１３Ｒと、上下に配置された２画素の左眼用画素１３Ｌとから成る。すなわち、表示部１０の画素配列において、水平方向（行方向）１画素毎に、右眼用画素１３Ｒと左眼用画素１３Ｌとが交互に設けられている。

　これに対して、左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒについては、図１１Ｂに示すように、左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒの各画素列が１画素列飛びになるように、即ち、水平方向に１画素飛びになるように表示画像を形成する。すなわち、信号処理部４０は、左右それぞれの眼７０Ｌ，７０Ｒに対して、表示画像の水平方向の画素数が表示部１０の画素数の半分となるように画像情報を生成する。これは、人間の視力の下では、ある一定以上小さいものは視認できないという現象を利用している。すなわち、左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒの各画素を１画素飛びとし、１画素分の隙間を設けたとしても、その隙間が人間の眼の解像限界よりも小さければ、１画素分の隙間は視認されないことになる。尚、信号処理部４０は、垂直方向の画素数については、表示部１０の画素数と同じとなるように画像情報を生成する。

　従って、左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒの画素の寸法、即ち、表示画像を形成する画素の寸法を、人間の眼の解像限界よりも小さく、好ましくは、半分（二分の一）以下とすることで、各画素列間の１画素分の隙間が視認されないことになる。ここで、人間の眼の解像限界は、視力分解能である。視力１．０の人間の視角は１分である。これは、１分の視角を確認できる能力が視力１．０ということである。

　画像を表示する左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒを、左右両眼７０Ｌ，７０Ｒの並ぶ方向に対応する方向（水平方向／行方向）に１画素飛びの画素配列とすることにより、左右それぞれの眼７０Ｌ，７０Ｒに対して、水平方向の画素数は表示部１０の画素数の半分となる。垂直方向の画素数については表示部１０の画素数と同じである。尚、ここでは、画像を表示する左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒを、水平方向に１画素飛びの画素配列とする場合を例に挙げたが、１画素飛びの画素配列に限られるものではない。例えば、２画素飛びの画素配列とすることも可能である。

　左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒの各画素列間の１画素分の隙間に対する人間の眼の解像限界及び左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒの各画素の画素寸法について、図１２を用いてより具体的に説明する。図１２Ａには、観察者から表示部１０までの視距離、視力、及び、画素寸法の数値の一例を示し、図１２Ｂには、人間の眼の分解能（解像限界）と画素寸法との関係を示している。

　一例として、視力が１．０で、視距離が２０［ｃｍ］の場合を例にとると、視力分解能５８．２［μｍ］に対して画素寸法（水平方向の寸法）が半分の２９．１［μｍ］以下ならば、各画素列間の１画素寸法分の隙間が目立たない。携帯電話機などの携帯用電子機器については、一般的に、観察者は７０［ｃｍ］程度またはそれよりも近い視距離にて表示画面の視認（観察）が行われる。従って、視力が１．０で視距離が７０［ｃｍ］の場合には、視力分解能２０３．６［μｍ］に対して画素寸法が半分の１０１．８［μｍ］以下ならば、各画素列間の１画素寸法分の隙間を目立たなくすることができる。

　第１実施形態に係る表示装置１Ａによれば、左右両眼７０Ｌ，７０Ｒに別々に画像を提示し、左右方向に並べて画像を提示できるために、表示エリアを横長に広くすることが可能となる。例えば、左右両眼７０Ｌ，７０Ｒには全体の表示画像に対して重複しない独立した異なる画像を提示できる。そして、図１１の説明から明らかなように、画像を表示する左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒの総画素数は表示部１０の画素数と変わらず、表示面積が横に２倍の表示画像を提示できる。すなわち、左右それぞれの眼７０Ｌ，７０Ｒに対して、水平方向の画素数が表示部１０の画素数の半分となり、垂直方向の画素数が表示部１０の画素数と同じとなる。これにより、左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒに表示される画像において、横に比べて縦の緻密度が２倍になるため、縦方向の画像が滑らかに見えるとともに、輝度を２倍にできる。

＜第２実施形態＞
　図１３は、本開示の第２実施形態に係る表示装置のシステム構成の一例を示すブロック図である。第２実施形態に係る表示装置１Ｂは、第１実施形態に係る表示装置１Ａと同様に、表示部１０、撮像部２０、測距部３０、信号処理部４０、表示制御部５０、及び、入力部６０を備えている。信号処理部４０及び表示制御部５０は、例えば、マイクロコンピュータを用いて構成することができる。撮像部２０、測距部３０、信号処理部４０、表示制御部５０、及び、入力部６０の機能については、基本的に、第１実施形態に係る表示装置１Ａと同じである。

　第２実施形態に係る表示装置１Ｂは、１つの表示部１０の画面により観察者が両眼で虚像を見ることができる虚像表示装置である。但し、第２実施形態に係る表示装置１Ｂは、片眼での虚像視を排除するものではなく、片眼でも虚像を見ることができる。そして、第２実施形態に係る表示装置１Ｂは、表示部１０の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比にて虚像を提示する。表示部１０の表示面とアスペクト比が異なる虚像は、表示部１０の表示面とアスペクト比が同じ立体画像（三次元的な画像）とは異なる画像である。

　ここで、「アスペクト比が同じ」とは、厳密にアスペクト比が同じ場合の他、実質的にアスペクト比が同じ場合も含む。従って、設計上あるいは製造上生ずる種々のばらつきの存在によって、立体画像のアスペクト比が表示部１０の表示面と異なるのは、「アスペクト比が同じ」概念に含まれることになる。そして、立体画像を観察者が見る場合、観察者の眼の水晶体がピントを合わせる位置が表示部１０の表示面上となる。これに対して、虚像を観察者が見る場合、観察者の眼の水晶体がピントを合わせる位置が表示部１０の表示面上と異なる位置、即ち、表示面よりも遠い位置あるいは近い位置となる。

　図１４は、第２実施形態に係る表示装置１Ｂにおける表示部の要部の構成を示す図である。第２実施形態に係る表示装置１Ｂにおける表示部１０は、第１実施形態に係る表示装置１Ａにおける、実施例１に係る表示部１０（図３Ａ参照）の構成要素に加えて、例えばマイクロレンズから成る虚像レンズ１２が、絞り９１に対応してアレイ状に配置された構成となっている。すなわち、虚像レンズ１２は、絞り９１と同様に、左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する複数画素、好ましくは偶数画素を単位としてアレイ状に配置されている。本例にあっては、スクエア配列の４画素（図３Ｂ参照）を単位として虚像レンズ１２が設けられており、虚像レンズ１２の寸法は、４画素の寸法と同等となっている。本例にあっても、絞り９１の寸法については、複数の副画素から成る画素１１の寸法と同等以下とする。尚、絞り９１は無くてもよい。

　図１４には、例えば２×３のマイクロレンズアレイの正面図、当該正面図のＡ-Ａ線に沿った矢視断面図（Ａ-Ａ線断面図）、及び、Ｂ-Ｂ線に沿った矢視断面図（Ｂ-Ｂ線断面図）を示している。虚像レンズ１２は、観察者の眼の水晶体がピントを合わせる位置、即ち、虚像の提示位置が表示部１０の表示面上と異なる位置（即ち、表示面よりも遠い位置又は近い位置）となるように、焦点距離によって虚像の提示位置を調整する作用を持っている。換言すれば、虚像レンズ１２は、対応する複数の画素からの画像の光を、観察者の眼の網膜上に結像して観察者に虚像として視認させる作用を持っている。

　虚像レンズ１２は、高屈折率の材料から成るレンズ部１２１と、レンズ部１２１を覆う低屈折率の樹脂１２２とを含み、副画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの上に、拡散層１４、スペーサー９２、及び、絞り９１を介して、左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒを含む隣接する偶数画素を単位として形成される。虚像レンズ１２としては、焦点距離が固定の固定焦点レンズを用いることもできるし、焦点距離が可変な可変焦点レンズを用いることもできる。更には、固定焦点レンズと可変焦点レンズとを併用することもできる。固定焦点レンズとしては、例えば、屈折率分布型レンズ（特開２０１５－２２５９６６号公報参照）を用いることができる。また、可変焦点レンズとしては、液晶レンズや液体レンズが広く知られている。

　虚像レンズ１２は、その焦点距離によって虚像の提示位置を決定する作用をなす。従って、虚像レンズ１２が固定焦点レンズから成る場合には、虚像の提示位置が固定となる。虚像レンズ１２が可変焦点レンズから成る場合には、後述する表示制御部５０による駆動制御の下に、可変焦点レンズの焦点距離を変えることによって虚像の提示位置を調整可能となる。

　図１３において、信号処理部４０は、表示部１０の表示面に対する観察者の眼の位置情報及び方位情報を検出する演算処理の他に、観察者の眼の位置から、虚像を提示する（表示する）虚像の提示位置までの距離（以下、「虚像距離」と記述する）を演算する処理を行う。虚像レンズ１２が固定焦点レンズから成る場合は、虚像距離は固定となる。従って、信号処理部４０は、あらかじめ登録されている虚像レンズ１２の焦点距離、即ち、固定焦点レンズの焦点距離から虚像距離を演算することになる。虚像レンズ１２が可変焦点レンズから成る場合、可変焦点レンズの焦点距離は、入力部６０からの観察者による指定によって決まる。このとき、信号処理部４０は、入力部６０から観察者によって指定される可変焦点レンズの焦点距離から虚像距離を演算する。また、表示制御部５０は、観察者が指定した焦点距離になるように可変焦点レンズの焦点距離の調整を行う。

　信号処理部４０は更に、観察者の眼の位置情報及び方位情報、虚像距離情報、ならびに、表示すべき画像情報を基に、表示部１０の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で、虚像距離の位置に虚像を提示するように、左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒそれぞれに対する虚像情報（画像情報）を演算し、表示制御部５０に供給する。表示制御部５０は、信号処理部４０から供給される虚像情報に基づいて、左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒを駆動する。虚像レンズ１２が可変焦点レンズから成る場合には、表示制御部５０は、入力部６０からの観察者による指定に応じて、可変焦点レンズの焦点距離を制御する。

　表示制御部５０による駆動制御により、虚像距離の位置、即ち、虚像の提示位置に虚像の提示（表示）が行われる。すなわち、左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒからの画像の光が、虚像レンズ１２によって観察者の網膜上に結像されることにより、観察者は、虚像レンズ１２の焦点距離によって決まる提示位置（虚像距離の位置）に表示された虚像として認識することができる。

　ここで、虚像レンズ１２が固定焦点レンズから成る場合と可変焦点レンズから成る場合の、第２実施形態に係る表示装置１Ｂの動作の流れについて説明する。図１５Ａに、虚像レンズ１２が固定焦点レンズから成る場合の動作の流れを示し、図１５Ｂに、虚像レンズ１２が可変焦点レンズから成る場合の動作の流れを示している。いずれの場合にも、観察者が表示部１０を見たら、撮像部２０がこれを検知し、それに伴って表示装置１Ｂが虚像を提示するための動作を開始するものとする。

　図１５Ａのフローチャートに示すように、虚像レンズ１２が固定焦点レンズから成る場合には、観察者が表示部１０を見たら、撮像部２０はこれを検知し、観察者の顔を撮影する（ステップＳ１１）。このとき、測距部３０によって直接または間接に表示部１０の表示面と観察者の眼との間の距離の測定も行われる。

　次に、信号処理部４０は、撮像部２０が撮像した画像情報及び測距部３０が測定した距離情報を基に、観察者の眼の位置情報及び方位情報の演算を行う（ステップＳ１２）。このとき、信号処理部４０は、既知の固定焦点レンズの焦点距離によって決まる虚像距離を用いて、観察者の眼の位置情報及び方位情報、ならびに、表示すべき画像情報を基に左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒそれぞれに対する虚像情報（画像情報）を演算する。次に、表示制御部５０は、信号処理部４０が求めた虚像情報を左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒに出力し（ステップＳ１３）、左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒを駆動することにより、虚像距離の提示位置に虚像を提示する（ステップＳ１４）。

　図１５Ｂのフローチャートに示すように、虚像レンズ１２が可変焦点レンズから成る場合には、観察者が表示部１０を見たら、撮像部２０はこれを検知し、観察者の顔を撮影する（ステップＳ２１）。このとき、測距部３０によって直接または間接に表示部１０の表示面と観察者の眼との間の距離の測定も行われる。

　次に、信号処理部４０は、撮像部２０が撮像した画像情報及び測距部３０が測定した距離情報を基に、観察者の眼の位置情報及び方位情報の演算を行う（ステップＳ２２）。次いで、信号処理部４０は、入力部６０から観察者によって指定される可変焦点レンズの焦点距離情報から虚像距離情報を演算するとともに、この虚像距離情報を用いて、観察者の眼の位置情報及び方位情報、ならびに、表示すべき画像情報を基に左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒそれぞれに対する虚像情報を演算する（ステップＳ２３）。次に、表示制御部５０は、信号処理部４０が求めた虚像情報を左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒに出力し（ステップＳ２４）、左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒを駆動することにより、虚像距離の提示位置に虚像を提示する（ステップＳ２５）。

　以上説明したように、第２実施形態に係る表示装置１Ｂは、１つの表示部１０により観察者が両眼で虚像を見ることができる虚像表示装置であり、表示部１０の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で虚像を提示する。ここで、表示部１０の表示面と異なるアスペクト比で虚像を提示するということは、虚像を表示部１０の表示面上ではなく、観察者の観察方向（表示部１０の前後方向）において、表示部１０の表示面と異なる提示位置に虚像を提示（表示）するということである。

　具体的には、第２実施形態に係る表示装置１Ｂにおいて、観察者に対する虚像の提示位置は、表示部１０の表示面よりも観察者から遠い位置の場合と、表示部１０の表示面よりも観察者側に近い位置の場合とがある。観察者からの虚像の提示位置までの距離、即ち、虚像距離は、虚像レンズ１２の焦点距離や、観察者からの表示部１０までの距離（以下、「視距離」と記述する）によって決定される。

　また、第２実施形態に係る表示装置１Ｂは、虚像レンズ１２が可変焦点レンズから成る場合には、虚像表示と実像表示とを切り替えることも可能である。すなわち、虚像レンズ１２が可変焦点レンズから成る場合において、可変焦点レンズにレンズ機能を持たせることにより、上述したように、表示部１０の表示面と異なる提示位置に虚像を提示することができる。また、可変焦点レンズにレンズ機能を持たせないことにより、表示部１０の表示面上に実像（二次元的な画像）を表示することができる。可変焦点レンズにレンズ機能を持たせる／持たせない、の切り替えは、入力部６０からの観察者による指示に基づいて、表示制御部５０による制御の下に、マイクロレンズから成る可変焦点レンズの焦点距離を、マイクロレンズ全てについて一律に制御することによって行うことができる。

　また、第２実施形態に係る表示装置１Ｂにおいては、虚像レンズ１２が可変焦点レンズから成る場合に、表示制御部５０による制御の下に、マイクロレンズから成る可変焦点レンズの焦点距離を、マイクロレンズ個々について個別に制御することも可能である。これにより、表示画面内の場所毎に異なる距離で虚像を提示し、その虚像に対して部分的に奥行き感を持たせることができるため、虚像を二次元的な画像としてではなく、三次元的な画像として提示することができる。観察者の瞳は、表示部１０上に合焦し、左右視差により立体視を生じさせるものとは異なり、表示部１０上ではなく、見えている像の三次元的な位置に合焦する点で異なる。

　以下に、第２実施形態に係る表示装置１Ｂについてより具体的に説明する。以下では、表示部１０の表示面よりも遠い位置に虚像を提示する第２実施形態に係る表示装置を、第２実施形態の態様Ａに係る表示装置として説明し、表示部１０の表示面よりも近い位置に虚像を提示する第２実施形態に係る表示装置を、第２実施形態の態様Ｂに係る表示装置として説明する。

（第２実施形態の態様Ａに係る表示装置）
　第２実施形態の態様Ａに係る表示装置は、表示部１０の表示面よりも遠い位置に虚像を提示する虚像表示装置である。図１６は、第２実施形態の態様Ａに係る表示装置が提示する虚像についての説明図である。図１６において、観察者の左眼７０Ｌに関連する光線を一点鎖線で示し、右眼７０Ｒに関連する光線を破線で示している。また、観察者の左眼７０Ｌと右眼７０Ｒとの間（眼間）の間隔を例えば６５［ｍｍ］とする。これらの点については、後述する各実施例においても同様である。

　第２実施形態の態様Ａに係る表示装置において、虚像の提示は、図１３の信号処理部４０による信号処理及び表示制御部５０による表示制御の下に実行される。すなわち、表示制御部５０は、信号処理部４０で生成された画像情報に基づいて、表示部１０の左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒを駆動することにより、虚像レンズ１２の焦点距離や視距離によって表示部１０の表示面よりも遠い位置に設定される提示位置に虚像１５を提示する。

　より具体的には、信号処理部４０は、左眼用画像の左側と右眼用画像の右側とが隣接するような画像情報を生成する。表示制御部５０は、信号処理部４０で生成された画像情報に基づいて、左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒを駆動することにより、表示部１０の表示面よりも遠い位置に設定された提示位置に虚像１５を提示する。すなわち、第２実施形態の態様Ａに係る表示装置では、左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒが左右方向において隣接する２画面として虚像１５の表示が行われる。

　左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒの２画面には同一のコンテンツの画像を表示することもできるし、別々のコンテンツ、例えば図１６に示すように、右眼用画面１６ＲにコンテンツＡの画像を表示し、左眼用画面１６ＬにコンテンツＢの画像を表示することもできる。後者の表示例としては、左眼用画面１６Ｌには、指定地点を強調して当該指定地点を含む地図情報等の画像情報を表示する一方、右眼用画面１６Ｒには、指定地点の時間帯毎の天気予報等の画像情報や、指定地点のグルメ情報等の画像情報を表示する例が考えられる。

　観察者の左眼７０Ｌ及び右眼７０Ｒに対する虚像１５の表示画素や、左眼用画面及び右眼用画面の各画素列間の１画素分の隙間に対する人間の眼の解像限界及び画素寸法については、基本的に、図１１及び図１２を用いて説明した第１実施形態に係る表示装置１Ａの場合と同じである。

　上述したように、第２実施形態の態様Ａに係る表示装置は、表示部１０の表示面よりも観察者から遠い位置に虚像１５を提示する遠方表示の光学系が、左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する偶数画素を単位として、絞り９１及び虚像レンズ１２がアレイ状に配置されて成る虚像表示装置である。そして、１つの表示部１０の画面に対して観察者が両眼で、表示部１０の表示面よりも遠い位置に虚像１５を見ることができる。これにより、ヘッドマウントディスプレイなどのように眼鏡型ディスプレイを頭に装着する必要が無いため、観察者（ユーザ）の負担と手間を低減できる。

　また、観察者が遠視や老眼の場合、手元の画面を見ることが困難になるが、第２実施形態の態様Ａに係る表示装置によれば、虚像視によって眼球の水晶体による合焦位置を、表示部１０の表示面から遠方にシフトすることにより、遠視や老眼でも虚像の表示画面にピントを合わせることが可能となる。

　また、第２実施形態の態様Ａに係る表示装置によれば、左右両眼７０Ｌ，７０Ｒに別々に虚像を提示し、左右方向に並べて虚像を提示できるために、表示エリアを横長に広くすることが可能となる。例えば、左右両眼７０Ｌ，７０Ｒには全体の表示画像に対して重複しない独立した異なる画像を虚像として提示できる。そして、図１１の説明から明らかなように、虚像１５を表示する左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒの総画素数は表示部１０の画素数と変わらず、表示面積が横に２倍の虚像を提示できる。すなわち、左右それぞれの眼７０Ｌ，７０Ｒに対して、水平方向の画素数が表示部１０の画素数の半分となり、垂直方向の画素数が表示部１０の画素数と同じとなる。これにより、左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒに表示される虚像において、横に比べて縦の緻密度が２倍になるため、縦方向の画像が滑らかに見えるとともに、輝度を２倍にできる。

　ところで、表示装置では、人の視力の分解能により、画素寸法（画素ピッチ）を視力の分解能以上に微細化しても微細化の効果は得られないため、高精細な情報を得ることはできない。これに対して、第２実施形態の態様Ａに係る表示装置では、左右の眼７０Ｌ，７０Ｒに提示される表示部１０の画素は、画素配列の水平方向に右眼用と左眼用に交互利用される。そして、右眼だけで観察される表示部１０の画素は左眼用の画素が抜けた表示となる。しかし、抜けて表示される画素の間隔が視力の分解能程度であれば、隣り合う表示画素の間の隙間を見分けることはできなくなるため、画素寸法を視力分解能の半分程度まで小さくすることが可能となる。これにより、表示部１０の画面サイズが同じでも、虚像として表示できる画素数を高めることが可能となる。

　以下に、第２実施形態の態様Ａに係る表示装置を電子機器の表示装置、特に携帯用電子機器の表示装置として用いる場合の具体的な実施例について説明する。第２実施形態の態様Ａに係る表示装置は、観察者に対する虚像の提示位置が表示部１０よりも遠距離の場合、虚像の提示位置で左眼画像の左側と右眼画像の右側が隣接するか又は重なるように虚像の提示を行う。この虚像の情報は、信号処理部４０で生成される。尚、ここで言う隣接には、左眼画像の左側と右眼画像の右側との間に間隔が存在する場合も含まれる。

［実施例１０］
　実施例１０は、第２実施形態の態様Ａに係る表示装置を、電子機器の一例である腕時計型端末の表示装置として用いる例である。図１７は、実施例１０に係る表示装置が提示する虚像についての説明図である。

　図１７において、腕時計型端末１００の表示部１０Ａが、図１３の表示部１０に相当する。図１３の撮像部２０及び測距部３０は、図１７に示すように、腕時計型端末１００の表示部１０Ａの周辺部に配置されている。図１３の信号処理部４０及び表示制御部５０は、例えばＩＣ化されて腕時計型端末１００に内蔵される。

　信号処理部４０による信号処理、及び、表示制御部５０による表示制御の下に、腕時計型端末１００の表示部１０Ａの左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒを駆動することにより、虚像レンズ１２の焦点距離や視距離によって決まる虚像の提示位置に虚像１５が提示される。より具体的には、実施例１０に係る表示装置では、左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒの２画面として虚像１５の提示が行われる。このとき、左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒは、２画面が互いに接し、左右方向に連続した画面になるように構成される。

　左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒの２画面には同一のコンテンツの虚像を提示することもできるし、別々のコンテンツ、例えば図１７に示すように、右眼用画面１６ＲにコンテンツＡの虚像を提示し、左眼用画面１６ＬにコンテンツＢの虚像を提示することもできる。後者の表示例としては、左眼用画面１６Ｌには、指定地点を強調して当該指定地点を含む地図の虚像を提示する一方、右眼用画面１６Ｒには、指定地点の時間帯毎の天気予報等の虚像や、指定地点のグルメ情報等の虚像を提示する例が考えられる。

　ここで、腕時計型端末１００の表示部１０Ａのデバイス仕様の一例について説明する。腕時計型端末１００の表示部１０Ａは、画面サイズが２［ｉｎｃｈ］、横４［ｃｍ］、縦３［ｃｍ］であり、画素数が横１２８０、縦９６０［ｐｉｘｅｌ］であるとする。また、画素ピッチ（画素寸法）が３１［μｍ］であり、虚像レンズ１２のピッチが６１［μｍ］であるとする。

　上記のデバイス仕様の下で、観察者から表示部１０Ａまでの距離である視距離が例えば２０［ｃｍ］である場合に、観察者から虚像１５の提示位置までの距離である虚像距離を例えば６０［ｃｍ］に設定するものとする。この場合、虚像距離６０［ｃｍ］の提示位置にそれぞれ、画面サイズが６［ｉｎｃｈ］、横１２［ｃｍ］、縦９［ｃｍ］で、画素数が横６４０［ｐｉｘｅｌ］、縦９６０［ｐｉｘｅｌ］の左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒの２画面として虚像１５の表示が行われる。

　すなわち、虚像１５を表示する２画面の各々は、左右それぞれの眼７０Ｌ，７０Ｒに対して、水平方向の画素数が表示部１０Ａの画素数の半分となり、垂直方向の画素数が表示部１０Ａの画素数と同じとなる。そして、２画面の全体画面では、画面サイズが１０．５［ｉｎｃｈ］、横２４［ｃｍ］、縦９［ｃｍ］で、画素数が横１２８０［ｐｉｘｅｌ］、縦９６０［ｐｉｘｅｌ］となる。すなわち、２画面の全体画面は、表示部１０Ａの画素の全てを利用することになる。虚像の表示解像度は、ＶＧＡ（Video Graphics Array）の４倍相当の解像度となる。

　上述したように、実施例１０に係る表示装置によれば、腕時計型端末１００の表示部１０Ａよりも離れた提示位置に虚像１５を表示することができるため、近距離にある手元画面を観察することによって生じる眼精疲労を軽減することができる。腕時計型端末１００では、装着性を考慮して物理的に最大でも２インチ程度の大きさに表示部１０Ａの画面サイズが制約され、それに伴って表示内容も制約される。このような制約下にあっても、実施例１に係る表示装置によれば、虚像表示によって表示部１０Ａよりも遠方に拡大した画面サイズにて画像（虚像）を表示することができるため、多くの情報量を提示できることになる。

　実施例１０に係る表示装置において、観察者から表示部１０Ａまでの視距離を変えることにより、虚像１５を提示する提示位置までの虚像距離、ならびに、左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒの２画面の画面サイズを変えることができる。図１８に示すように、視距離を４０［ｃｍ］にすることで、虚像距離が８０［ｃｍ］の提示位置に、画面サイズが４［ｉｎｃｈ］、横８［ｃｍ］、縦６［ｃｍ］の左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒにて虚像１５を表示することができる。いずれの場合も、表示部１０Ａは、画面サイズが２［ｉｎｃｈ］、横４［ｃｍ］、縦３［ｃｍ］である。

［実施例１１］
　実施例１１は、実施例１０の変形例である。図１９は、実施例１１に係る表示装置が提示する虚像についての説明図である。

　実施例１０に係る表示装置では、左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒは、２画面が互いに接し、左右方向に連続した画面になるように構成されている。これに対し、実施例１１に係る表示装置では、図１９に示すように、左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒは、２画面が間隔をおき、左右方向に分割した画面になるように構成される。

　ここで、腕時計型端末１００の表示部１０Ａのデバイス仕様の一例について説明する。腕時計型端末１００の表示部１０Ａは、画面サイズが２［ｉｎｃｈ］、横４［ｃｍ］、縦３［ｃｍ］であり、画素数が横１２８０［ｐｉｘｅｌ］、縦９６０［ｐｉｘｅｌ］であるとする。また、画素ピッチ（画素寸法）が３１［μｍ］であり、虚像レンズ１２のピッチが６１［μｍ］であるとする。このデバイス仕様の下で、視距離が例えば２０［ｃｍ］である場合に、虚像距離を例えば６０［ｃｍ］に設定するものとする。この場合、虚像距離６０［ｃｍ］の提示位置にそれぞれ、画面サイズが６［ｉｎｃｈ］、画素数が横６４０［ｐｉｘｅｌ］、縦９６０［ｐｉｘｅｌ］の２画面として虚像１５の表示が行われる。

　上述したように、実施例１１に係る表示装置によれば、左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒが左右方向に分割した２画面にて虚像を提示できる。これにより、左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒの２画面に、同一のコンテンツの情報の表示は望めないものの、別々（２種）のコンテンツＡ，Ｂの情報を同時に表示可能となる。この場合にも、２画面にて表示部１０Ａの画素の全てを利用することになる。

　実施例１１に係る表示装置において、視距離が同じでも、虚像レンズ１２の焦点距離を変えることによって虚像距離を変えることにより、左右方向に分割した２画面のサイズを変えることができる。例えば、図２０Ａに示すように、視距離が２０［ｃｍ］である場合において、虚像距離を１００［ｃｍ］にすることで、画面サイズが１０［ｉｎｃｈ］、横２０［ｃｍ］、縦１５［ｃｍ］の左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒとして虚像１５を表示することができる。

　また、視距離を変えることにより、虚像距離、ならびに、左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒの画面サイズを変えることができる。例えば、図２０Ｂに示すように、視距離を４０［ｃｍ］にすることで、虚像距離が１２０［ｃｍ］の提示位置に、画面サイズが６［ｉｎｃｈ］、横１２［ｃｍ］、縦９［ｃｍ］の左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒにて虚像１５を表示することができる。いずれの場合も、表示部１０Ａは、画面サイズが２［ｉｎｃｈ］、横４［ｃｍ］、縦３［ｃｍ］である。

［実施例１２］
　実施例１２は、第２実施形態の態様Ａに係る表示装置を、電子機器の一例である携帯電話機やスマートフォン等の携帯型端末の表示装置として用いる例である。図２１は、実施例１２に係る表示装置が提示する虚像についての説明図である。

　図２１において、携帯型端末２００の表示部１０Ｂが、図１３の表示部１０に相当する。図１３の撮像部２０及び測距部３０は、図２１に示すように、携帯型端末２００の表示部１０Ｂの周辺部に配置されている。図１３の信号処理部４０及び表示制御部５０は、例えばＩＣ化されて携帯型端末２００に内蔵される。

　ここで、携帯型端末２００の表示部１０Ｂのデバイス仕様の一例について説明する。携帯型端末２００の表示部１０Ｂは、縦画面であって、画面サイズが５［ｉｎｃｈ］、横６．２［ｃｍ］、縦１１．１［ｃｍ］であり、画素数が横２１６０、縦３８４０［ｐｉｘｅｌ］であるとする。また、画素ピッチ（画素寸法）が２９［μｍ］であり、虚像レンズ１２のピッチが５９［μｍ］であるとする。

　上記のデバイス仕様の下で、観察者から表示部１０Ｂまでの距離である視距離が例えば２０［ｃｍ］である場合に、観察者から虚像の提示位置までの距離である虚像距離を例えば２００［ｃｍ］に設定するものとする。この場合、虚像距離２００［ｃｍ］の提示位置にそれぞれ、画面サイズが５０［ｉｎｃｈ］、横６２［ｃｍ］、縦１１１［ｃｍ］で、画素数が横１０８０、縦３８４０［ｐｉｘｅｌ］の左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒの２画面として虚像１５の表示が行われる。

　すなわち、虚像１５を表示する２画面の各々は、左右それぞれの眼７０Ｌ，７０Ｒに対して、水平方向の画素数が表示部１０Ｂの画素数の半分となり、垂直方向の画素数が表示部１０Ｂの画素数と同じとなる。そして、２画面の全体画面では、画面サイズが６４．５［ｉｎｃｈ］、横１２１［ｃｍ］、縦１１１［ｃｍ］で、画素数が横２１６０、縦３８４０［ｐｉｘｅｌ］となる。すなわち、２画面の全体画面は、表示部１０Ｂの画素の全てを利用することになる。虚像の表示解像度は、４Ｋ相当の解像度となる。

　また、視距離２０［ｃｍ］を基準として、観察者に対して携帯型端末２００の表示部１０Ｂの画面を近づけると虚像（２画面）が拡大し、画面を離すと虚像が縮小する。上記のデバイス仕様の下で、視距離を例えば１５［ｃｍ］に近づけると、虚像距離１９５［ｃｍ］の提示位置にそれぞれ、画面サイズが６５［ｉｎｃｈ］、横８１［ｃｍ］、縦１４４［ｃｍ］の２画面として虚像１５が表示される。２画面の全体画面では、画面サイズが８４［ｉｎｃｈ］、横１５９［ｃｍ］、縦１４４［ｃｍ］となる。一方、視距離を例えば３０［ｃｍ］に離すと、虚像距離２１０［ｃｍ］の提示位置にそれぞれ、画面サイズが３５［ｉｎｃｈ］、横４４［ｃｍ］、縦７８［ｃｍ］の２画面として虚像１５が表示される。２画面の全体画面では、画面サイズが４５［ｉｎｃｈ］、横８３［ｃｍ］、縦７８［ｃｍ］となる。

　上述したように、実施例１２に係る表示装置によれば、携帯型端末２００の表示部１０Ｂよりも離れた提示位置に虚像１５を表示することができるため、観察者の眼精疲労を軽減することができる。すなわち、虚像視によって眼球の水晶体による合焦位置を、表示部１０Ｂの表示面から遠方にシフトすることにより、携帯型端末２００の表示部１０Ｂなど近距離にある手元画面を観察することによって生じる観察者の眼精疲労を軽減することができる。

　特に、携帯電話機やスマートフォン等の携帯型端末２００では、表示部１０Ｂの画面を移動中に見ると手元にピントが合うため、周辺の状況を把握することが困難になる。これに対して、実施例１２に係る表示装置によれば、表示部１０Ｂの画面を見ていたとしても遠方にピントが合うことになるため、周辺の状況を把握し易くなる。

　また、携帯型端末２００では、携帯性を考慮して物理的に最大でも５インチ程度の大きさに表示部１０Ｂの画面サイズが制約され、それに伴って表示内容も制約される。このような制約下にあっても、実施例１２に係る表示装置によれば、虚像表示によって表示部１０Ｂよりも遠方に拡大した画面サイズにて画像（虚像）を表示することができる。特に、視力限界（１９２０×１０８０）を超える多画素にて虚像を提示できるため、提示する情報量を大幅に増量できる。

　携帯型端末２００では、通常、表示部１０Ｂを縦長の画面として利用するため横方向に長い情報は改行され、横長の写真は横幅が制限されて上下に使えない黒い部分が生じるため小さい画面で見ることになる。これに対して、実施例１２に係る表示装置によれば、虚像表示によって表示部１０Ｂよりも遠方に横幅のある画面サイズにて画像（虚像）を表示することができるため、表示内容の自由度を格段に向上できる。

［実施例１３］
　実施例１３は、第２実施形態の態様Ａに係る表示装置を、電子機器の一例であるスチルカメラやビデオカメラ等のカメラ装置の表示装置として用いる例である。図２２は、実施例１３に係る表示装置が提示する虚像についての説明図である。

　図２２において、カメラ装置３００の表示部１０Ｃが、図１３の表示部１０に相当する。図１３の撮像部２０及び測距部３０は、図２２に示すように、カメラ装置３００の表示部１０Ｃの周辺部に配置されている。図１３の信号処理部４０及び表示制御部５０は、例えばＩＣ化されてカメラ装置３００に内蔵される。

　ここで、カメラ装置３００の表示部１０Ｃのデバイス仕様の一例について説明する。カメラ装置３００の表示部１０Ｃは、画面サイズが３［ｉｎｃｈ］、横６．１［ｃｍ］、縦４．６［ｃｍ］であり、画素数が横２０４８、縦１５２０［ｐｉｘｅｌ］であるとする。また、画素ピッチ（画素寸法）が３０［μｍ］であり、虚像レンズ１２のピッチが６０［μｍ］であるとする。

　上記のデバイス仕様の下で、観察者から表示部１０Ｃまでの距離である視距離が例えば２０［ｃｍ］である場合に、観察者から虚像の提示位置までの距離である虚像距離を例えば２００［ｃｍ］に設定するものとする。この場合、虚像距離２００［ｃｍ］の提示位置にそれぞれ、画面サイズが６［ｉｎｃｈ］、横１２［ｃｍ］、縦９［ｃｍ］で、画素数が横１０２４［ｐｉｘｅｌ］、縦１５２０［ｐｉｘｅｌ］の左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒの２画面として虚像１５の提示が行われる。

　すなわち、虚像１５を表示する２画面の各々は、左右それぞれの眼７０Ｌ，７０Ｒに対して、水平方向の画素数が表示部１０Ｃの画素数の半分となり、垂直方向の画素数が表示部１０Ｃの画素数と同じとなる。そして、２画面の全体画面では、画面サイズが５１［ｉｎｃｈ］で、画素数が横２４８０、縦１５２０［ｐｉｘｅｌ］となる。すなわち、２画面の全体画面は、表示部１０Ｃの画素の全てを利用することになる。

　上述したように、実施例１３に係る表示装置によれば、左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒが左右方向において隣接する２画面にて虚像を提示できる。これにより、左眼用画面１６Ｌ及び右眼用画面１６Ｒの２画面に、別々（２種）のコンテンツＡ，Ｂの情報を同時に表示可能となる。スチルカメラやビデオカメラ等のカメラ装置３００にあっては、例えば、右眼用画面１６Ｒに被写体の画像を表示し、左眼用画面１６Ｌにシャッタースピードやヒストグラムなどの撮影条件を表示することが好ましい。このようにして、横に拡がった２画面表示を利用して、被写体の画像の近傍にシャッタースピードやヒストグラムなどの撮影条件を表示することで、撮影者は撮影条件を確認しながら最適な撮影条件で撮影することができる。

　スチルカメラやビデオカメラ等のカメラ装置３００では、撮影時に被写体の構図を合わせる操作が行われる。このとき、被写体を見ると眼は遠方にピントが合うため、手前のカメラ装置３００の表示部１０Ｃの画面がぼけてしまう。反対に、表示部１０Ｃの画面を見て構図を合わせると、表示部１０Ｃにピントが合い、被写体がぼけてしまう。実施例１３に係る表示装置によれば、被写体と表示部１０Ｃの両方にピントを合わせることができるため、撮影時に被写体の構図を合わせ易くなる。

　また、実施例１３に係る表示装置によれば、カメラ装置３００の表示部１０Ｃよりも離れた提示位置に虚像１５を表示することができるため、観察者の眼精疲労を軽減することができる。すなわち、虚像視によって眼球の水晶体による合焦位置を、表示部１０Ｃの表示面から遠方にシフトすることにより、カメラ装置３００の表示部１０Ｃなど近距離にある手元画面を観察することによって生じる観察者の眼精疲労を軽減することができる。

　以上説明した実施例１０～実施例１３は、左眼用画像（虚像）を提示する左眼用画面１６Ｌと、右眼用画像（虚像）を提示する右眼用画面１６Ｒとを、左右方向において隣接した（連続した）２画面として、あるいは、左右方向において分割した２画面として構築する例である。すなわち、実施例１０～実施例１３では、左眼用画像と右眼用画像とが左右方向においてオーバーラップすることはない。しかし、第２実施形態の態様Ａに係る表示装置は、これに限られるものではなく、左眼用画像と右眼用画像とが左右方向においてオーバーラップする構成を採ることもできる。以下に、左眼用画像と右眼用画像とが左右方向においてオーバーラップする構成を採る場合の具体的な実施例について説明する。

［実施例１４］
　実施例１４は、表示部１０（図１６参照）の表示面よりも遠い位置に虚像を提示する遠方表示の光学系が固定焦点、即ち、虚像レンズ１２が固定焦点レンズから成る例である。図２３は、実施例１４に係る表示装置が提示する虚像についての説明図である。図２３Ａに、視距離が２０［ｃｍ］の場合を示し、図２３Ｂに、視距離が１０［ｃｍ］の場合を示している。ここでは、一例として、表示部１０の画面の水平方向（行方向）のサイズ（以下、「パネルサイズ」と記述する）を８［ｃｍ］とする。また、虚像１５を二点鎖線で図示している。これらの点については、後述する各実施例においても同様である。

　先ず、図２３Ａの視距離が２０［ｃｍ］の場合について虚像距離を例えば８０［ｃｍ］に設定するものとして説明する。この虚像距離は、虚像レンズ１２の焦点距離、即ち、固定焦点レンズの焦点距離によって決まる。この場合、図１３の信号処理部４０による信号処理及び表示制御部５０による表示制御の下に、虚像距離が８０［ｃｍ］の提示位置に虚像１５の提示が行われる。より具体的には、信号処理部４０及び表示制御部５０は、左眼用画像の左側の一部と右眼用画像の右側の一部とが重なるような画像情報を生成し、当該画像情報に基づいて左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒを駆動することにより、虚像距離が８０［ｃｍ］の提示位置に虚像１５を提示する。

　パネルサイズが８［ｃｍ］のとき、視距離が２０［ｃｍ］、虚像距離が８０［ｃｍ］の設定条件の下では、当該虚像距離の提示位置に、左眼用画像の左側の一部と右眼用画像の右側の一部とがオーバーラップした状態で虚像サイズが５０．４［ｃｍ］の虚像の提示が行われる。ここで言う虚像サイズは、虚像１５の左右方向（水平方向／横方向）のサイズである。このとき、表示部１０から虚像の提示位置まで間の距離（以下、「パネル-虚像間距離」と記述する）は、６０［ｃｍ］（＝虚像距離８０［ｃｍ］－視距離２０［ｃｍ］）となる。

　ここで、左眼用画像の左側の一部と右眼用画像の右側の一部とがオーバーラップする領域については、左眼用画像及び右眼用画像のいずれか一方の画像のみを表示するようにしたり、あるいは、左眼用画像及び右眼用画像に対して補間処理を施して表示するようにしたりするとよい。これにより、左眼用画像の左側の一部と右眼用画像の右側の一部とがオーバーラップする領域が、二重画像になったり、輝度が他の領域よりも上がったりするなどの現象の発生を抑えることができる。後述する各実施例においても同様である。

　続いて、図２３Ｂの視距離が１０［ｃｍ］の場合について説明する。視距離が２０［ｃｍ］の図２３Ａの状態に対して、視距離を２０［ｃｍ］から１０［ｃｍ］に変えた場合が図２３Ｂの状態である。視距離を２０［ｃｍ］から１０［ｃｍ］に変更することにより、虚像距離が７０［ｃｍ］の提示位置に、虚像サイズが１００［ｃｍ］の虚像１５の提示が行われる。このときのパネル-虚像間距離は、６０［ｃｍ］（＝虚像距離７０［ｃｍ］－視距離１０［ｃｍ］）となり、視距離が２０［ｃｍ］の場合と変わらない。

　上述した実施例１４に係る表示装置によれば、図２３Ａの状態から図２３Ｂの状態へ、あるいはその逆のように、表示部１０を駆動する画像情報（表示画像情報）を調整せずに視距離を変えるだけで、虚像サイズを変えることができる。従って、腕時計型端末、携帯電話機やスマートフォン等の携帯型端末、あるいは、スチルカメラやビデオカメラ等のカメラ装置などの電子機器の表示装置として用いる場合には、これら端末（装置）を観察者が手で持つ距離、所謂、手持ち距離を変えるだけで、虚像サイズを変えることができる。その結果、見やすい大きさでの虚像表示が可能となる。

［実施例１５］
　実施例１５は、実施例１４の変形例である。図２４は、実施例１５に係る表示装置が提示する虚像についての説明図である。実施例１５は、遠方表示の光学系が固定焦点で、虚像サイズを固定とした場合の例である。図２４Ａに、視距離が２０［ｃｍ］の場合を示し、図２４Ｂに、視距離が１０［ｃｍ］の場合を示している。

　図２４Ａの状態は、図２３Ａの状態と同じである。すなわち、図２４Ａの状態では、視距離が２０［ｃｍ］、虚像距離が８０［ｃｍ］の設定条件の下で、当該虚像距離の提示位置に、左眼用画像の左側の一部と右眼用画像の右側の一部とがオーバーラップした状態で虚像サイズが５０．４［ｃｍ］の虚像１５の提示が行われる。

　一方、図２４Ｂの状態では、視距離を２０［ｃｍ］から１０［ｃｍ］に変更した状態であっても、虚像距離が７０［ｃｍ］の提示位置に、同じサイズの虚像、即ち、虚像サイズが５０．４［ｃｍ］の虚像１５の提示が行われる。このように、視距離に関係なく虚像サイズを固定とするには、表示部１０上の左右方向の有効画素領域に対する画像表示範囲を、視距離に合わせて調整することが必要となる。ここで、「有効画素領域」とは、虚像１５の提示（表示）に寄与する画素の領域である。

　具体的には、図２４Ａの状態では、図２５Ａに示すように、左眼用画像及び右眼用画像共に、表示部１０上の左右方向の有効画素領域全体を画像表示範囲として使用することになる。図２４Ｂの状態では、図２５Ｂに示すように、左眼用画像については、表示部１０上の有効画素領域の左端から所定範囲を画像表示範囲として使用し、右眼用画像については、表示部１０上の有効画素領域の右端から所定範囲を画像表示範囲として使用することになる。換言すれば、左眼用画像については、表示部１０上の有効画素領域の右端側の一部に非画像表示領域を設け、右眼用画像については、表示部１０上の有効画素領域の左端側の一部に非画像表示領域を設ける。そして、視距離に合わせて画像表示範囲を調整することにより、遠方表示の光学系が固定焦点であっても、虚像距離が８０［ｃｍ］から７０［ｃｍ］に変化するため、虚像サイズを固定することができる。

　上述した実施例１５に係る表示装置によれば、図２４Ａの状態から図２４Ｂの状態へ、あるいはその逆のように、視距離が変わっても、虚像サイズを固定した状態で虚像１５を提示することができる。従って、腕時計型端末、携帯電話機やスマートフォン等の携帯型端末、あるいは、スチルカメラやビデオカメラ等のカメラ装置の表示装置として用いる場合において、これら端末（装置）の手持ち距離が変わるだけで、虚像サイズが変わってしまうことがない。その結果、手持ち距離のブレによって酔ってしまうような不具合を回避できる。

［実施例１６］
　実施例１６は、表示部１０（図５参照）の表示面よりも遠い位置に虚像を提示する遠方表示の光学系が可変焦点、即ち、虚像レンズ１２が可変焦点レンズから成る例である。図２６は、実施例１６に係る表示装置が提示する虚像についての説明図である。図２６Ａに、視距離が２０［ｃｍ］の場合を示し、図２６Ｂに、視距離が１０［ｃｍ］の場合を示している。

　図２６Ａの状態は、図２３Ａの状態と同じである。すなわち、図２６Ａの状態では、視距離が２０［ｃｍ］、虚像距離が８０［ｃｍ］の設定条件の下で、当該虚像距離の提示位置に、左眼用画像の左側の一部と右眼用画像の右側の一部とがオーバーラップした状態で虚像サイズが５０．４［ｃｍ］の虚像１５の提示（表示）が行われる。虚像距離８０［ｃｍ］の提示位置は、虚像レンズ１２の焦点距離、即ち、可変焦点レンズの焦点距離によって決まる。

　図２６Ｂの状態は、視距離が１０［ｃｍ］の状態である。虚像距離が図２６Ａの状態と同じ８０［ｃｍ］となるように、虚像レンズ１２の焦点距離、即ち、可変焦点レンズの焦点距離の調整が行われる。この調整は、図１３において、入力部６０からの観察者による指定に基づいて、表示制御部５０による制御の下に実行される。これにより、虚像距離が８０［ｃｍ］の提示位置に、虚像サイズが１０４［ｃｍ］の虚像１５の提示が行われる。このときのパネル-虚像間距離は、７０［ｃｍ］（＝虚像距離８０［ｃｍ］－視距離１０［ｃｍ］）となる。

　上述した実施例１６に係る表示装置によれば、図２６Ａの状態から図２６Ｂの状態へ、あるいはその逆のように、表示部１０を駆動する画像情報を調整せずに視距離を変えるだけで、虚像サイズを変えることができる。従って、腕時計型端末、携帯電話機やスマートフォン等の携帯型端末、あるいは、スチルカメラやビデオカメラ等のカメラ装置などの電子機器の表示装置として用いる場合には、これら端末（装置）の手持ち距離を変えるだけで、虚像サイズを変えることができる。

　しかも、実施例１６に係る表示装置にあっては、遠方表示の光学系が可変焦点、即ち、虚像レンズ１２が可変焦点レンズから成り、その焦点距離が調整可能であるため、当該焦点距離で決まる虚像距離を、視距離に合わせて一定になるように調整できる。従って、虚像距離を一定に保ちつつ（一定に保った上で）、見やすい大きさ（サイズ）での虚像表示の実現が可能となる。

［実施例１７］
　実施例１７は、実施例１６の変形例であり、遠方表示の光学系が可変焦点で、虚像サイズを固定とした例である。図２７は、実施例１７に係る表示装置が提示する虚像についての説明図である。図２７Ａに、視距離が２０［ｃｍ］の場合を示し、図２７Ｂに、視距離が１０［ｃｍ］の場合を示している。

　図２７Ａの状態は、図２３Ａの状態と同じである。すなわち、図２７Ａの状態では、視距離が２０［ｃｍ］、虚像距離が８０［ｃｍ］の設定条件の下で、当該虚像距離の提示位置に、左眼用画像の左側の一部と右眼用画像の右側の一部とがオーバーラップした状態で虚像サイズが５０．４［ｃｍ］の虚像１５の提示が行われる。

　一方、図２７Ｂの状態では、視距離を２０［ｃｍ］から１０［ｃｍ］に変更した状態であっても、虚像距離が８０［ｃｍ］の提示位置に、同じサイズの虚像、即ち、虚像サイズが５０．４［ｃｍ］の虚像１５の提示が行われる。このように、視距離に関係なく虚像サイズを固定とするためには、表示部１０上の左右方向の有効画素領域に対する画像表示範囲を、視距離に合わせて調整することが必要となる。

　具体的には、図２７Ａの状態では、図２８Ａに示すように、左眼用画像及び右眼用画像共に、表示部１０上の左右方向の有効画素領域全体を画像表示範囲として使用することになる。図２７Ｂの状態では、図２８Ｂに示すように、左眼用画像については、表示部１０上の有効画素領域の左端から所定範囲を画像表示範囲として使用し、右眼用画像については、表示部１０上の有効画素領域の右端から所定範囲を画像表示範囲として使用することになる。換言すれば、左眼用画像については、表示部１０上の有効画素領域の右端側の一部に非画像表示領域を設け、右眼用画像については、表示部１０上の有効画素領域の左端側の一部に非画像表示領域を設ける。そして、視距離に合わせて画像表示範囲を調整することにより、遠方表示の光学系が可変焦点であるため、虚像距離を８０［ｃｍ］に保ちつつ（一定に保った上で）、虚像サイズを固定することができる。

　上述した実施例１７に係る表示装置によれば、図２７Ａの状態から図２７Ｂの状態へ、あるいはその逆のように、視距離が変わっても、虚像距離を一定に保ちつつ、虚像サイズを固定した状態で虚像１５を提示することができる。従って、腕時計型端末、携帯電話機やスマートフォン等の携帯型端末、あるいは、スチルカメラやビデオカメラ等のカメラ装置などの電子機器の表示装置として用いる場合において、これら端末（装置）の手持ち距離が変わるだけで、虚像サイズが変わってしまうことがない。その結果、手持ち距離のブレによって酔ってしまうような不具合を回避できる。

（第２実施形態の態様Ｂに係る表示装置）
　第２実施形態の態様Ｂに係る表示装置は、表示部１０の表示面よりも近い位置（手前）に虚像を提示する虚像表示装置であり、虚像の提示位置で左眼画像の右側と右眼画像の左側が隣接するか又は重なるように虚像の提示を行う。第２実施形態の態様Ｂに係る表示装置において、虚像の提示（表示）は、図１３の信号処理部４０による信号処理及び表示制御部５０による表示制御の下に実行される。

　すなわち、表示制御部５０は、信号処理部４０で生成された画像情報に基づいて、表示部１０の左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒを駆動することにより、虚像レンズ１２の焦点距離や視距離によって表示部１０の表示面よりも近い位置に設定される提示位置に虚像を提示する。より具体的には、信号処理部４０は、左眼用画像の左側と右眼用画像の右側とが重なるような画像情報を生成する。表示制御部５０は、信号処理部４０で生成された画像情報に基づいて、左眼用画素１３Ｌ及び右眼用画素１３Ｒを駆動することにより、表示部１０の表示面よりも近い位置に設定された提示位置に虚像を提示する。

　第２実施形態の態様Ｂに係る表示装置は、表示部１０の表示面よりも観察者側に近い位置に虚像１５を提示する近傍表示の光学系が、左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する偶数画素を単位として虚像レンズ１２がアレイ状に配置されて成る。そして、１つの表示部１０の画面により観察者は両眼で表示部１０の表示面よりも近い位置（手前側）に虚像１５を見ることができる。従って、第２実施形態の態様Ｂに係る表示装置は、特に、近視の裸眼状態の観察者向けの虚像表示装置として有用なものとなる。すなわち、虚像視によって眼球の水晶体による合焦位置に合わせて、表示部１０の表示面よりも手前にシフトすることにより、近視で眼鏡やコンタクトレンズによる視力補正が必要な人に対して裸眼状態でも虚像の表示画面を見ることが可能となる。

　第２実施形態の態様Ｂに係る表示装置においても、虚像レンズ１２が固定焦点レンズから成る場合と、虚像レンズ１２が可変焦点レンズから成る場合とがある。以下に、虚像レンズ１２が固定焦点レンズから成る場合を実施例１８として、虚像レンズ１２が可変焦点レンズから成る場合を実施例１９として具体的に説明する。

［実施例１８］
　実施例１８は、表示部１０（図１６参照）の表示面よりも近い位置に虚像を提示する近傍表示の光学系が固定焦点、即ち、虚像レンズ１２が固定焦点レンズから成る例である。図２９は、実施例１８に係る表示装置が提示する虚像についての説明図である。図２９Ａに、視距離が２０［ｃｍ］の場合を示し、図２９Ｂに、視距離が１６［ｃｍ］の場合を示し、図２９Ｃに、視距離が２４［ｃｍ］の場合を示している。

　図２９において、観察者の左眼７０Ｌに関連する光線を一点鎖線で示し、右眼７０Ｒに関連する光線を破線で示している。また、観察者の左眼７０Ｌと右眼７０Ｒとの間の間隔（眼間距離）を例えば６５［ｍｍ］とする。これらの点については、後述する各実施例においても同様である。

　ここでは、一例として、表示部１０の表示面の水平方向（行方向）のサイズ、即ち、パネルサイズを１０［ｃｍ］とし、観察者の左眼７０Ｌと右眼７０Ｒとの間（眼間）の間隔を例えば６５［ｍｍ］とする。また、観察者の左眼７０Ｌに関連する光線を一点鎖線で示し、右眼７０Ｒに関連する光線を破線で示し、虚像１５を二点鎖線で示している。これらの点については、後述する実施例１９においても同様とする。

　図２９Ａに示す視距離が２０［ｃｍ］の場合には、虚像距離が１０［ｃｍ］の提示位置に、虚像サイズが８．０［ｃｍ］の虚像１５の提示（表示）が行われる。図２９Ｂに示す視距離が１６［ｃｍ］の場合には、虚像距離が６［ｃｍ］の提示位置に、虚像サイズが７．８［ｃｍ］の虚像１５の提示が行われる。図２９Ｃに示す視距離が２４［ｃｍ］の場合には、虚像距離が１４［ｃｍ］の提示位置に、虚像サイズが８．６［ｃｍ］の虚像１５の提示が行われる。いずれの場合にも、表示部１０を駆動する画像情報（表示画像情報）の調整は行われない。

　上述した実施例１８に係る表示装置によれば、表示部１０を駆動する画像情報を調整せずに視距離を変えることによって虚像１５の提示位置（虚像距離）を変えることで、近視の裸眼状態の観察者に対して虚像１５の近距離提示が可能となる。この場合、観察者は自身の視力に合わせて虚像距離を変えて対応することになる。

　尚、図２９Ａに示す視距離が２０［ｃｍ］の場合、及び、図２９Ｃに示す視距離が２４［ｃｍ］の場合には、左眼用画像の左側の一部と右眼用画像の右側の一部とがオーバーラップした状態で虚像１５の提示が行われることになる。このオーバーラップする領域については、実施例１４の場合と同様に、左眼用画像及び右眼用画像のいずれか一方の画像のみを表示するようにしたり、あるいは、左眼用画像及び右眼用画像に対して補間処理を施して表示するようにしたりするとよい。これにより、左眼用画像の左側の一部と右眼用画像の右側の一部とがオーバーラップする領域が、二重画像になったり、輝度が他の領域よりも上がったりするなどの現象の発生を抑えることができる。後述する実施例１０においても同様である。

　一方、図２９Ｂに示す視距離が１６［ｃｍ］の場合には、左眼用画像及び右眼用画像がオーバーラップする領域は生じない。すなわち、左眼用画像と右眼用画像とが完全に分離された状態で虚像１５の提示が行われる。

［実施例１９］
　実施例１９は、表示部１０（図１６参照）の表示面よりも近い位置に虚像を提示する近傍表示の光学系が可変焦点、即ち、虚像レンズ１２が可変焦点レンズから成る例である。図３０は、実施例１９に係る表示装置が提示する虚像についての説明図である。図３０Ａに、虚像距離が１０［ｃｍ］の場合を示し、図３０Ｂに、虚像距離が８［ｃｍ］の場合を示し、図３０Ｃに、虚像距離が１２［ｃｍ］の場合を示している。

　実施例１９に係る表示装置では、観察者から表示部１０の表示面までの距離である視距離を固定としている。ここでは、一例として、視距離を２０［ｃｍ］に固定としている。そして、図３０Ａでは、可変焦点レンズの焦点距離で決まる虚像距離を１０［ｃｍ］に設定することで、当該虚像距離の提示位置に虚像サイズが８．０［ｃｍ］の虚像１５の提示が行われる。図３０Ｂでは、虚像距離を８［ｃｍ］に設定することで、当該虚像距離の提示位置に虚像サイズが７．６［ｃｍ］の虚像１５の提示が行われる。図３０Ｃでは、虚像距離を１２［ｃｍ］に設定することで、当該虚像距離の提示位置に虚像サイズが８．６［ｃｍ］の虚像１５の提示が行われる。

　上述した実施例１９に係る表示装置によれば、視距離を固定した状態において、観察者の視力に応じて、可変焦点レンズの焦点距離を変えることによって虚像距離を変更することで、近視の裸眼状態の観察者に対して虚像１５の近距離提示が可能となる。

＜第３実施形態に係る表示装置＞
　本開示の技術は、ディスプレイを用いて当該ディスプレイに鏡としての機能を持たせる、所謂、電子鏡にも適用することができる。電子鏡は、ディスプレイの近傍にカメラを配置し、当該カメラで観察者（ユーザ）の顔を撮影し、その撮影した画像を左右反転（鏡像反転）させてディスプレイ上に実像として表示することによってディスプレイに鏡としての機能を持たせる電子的な鏡である。この電子鏡に適用する場合、図１３に示す本開示の第２実施形態に係る表示装置のシステム構成との関係において、ディスプレイが表示部１０に対応し、カメラが撮像部２０に対応することになる。以下に、電子鏡に適用した本開示の表示装置１を第３実施形態に係る表示装置として説明する。

　第３実施形態に係る表示装置は、撮像部２０で撮影した画像の左右反転画像を、単に表示部１０の表示面上に実像として提示するだけではなく、表示部１０よりも観察者側に近い提示位置に虚像として提示することを特徴としている。すなわち、第３実施形態に係る表示装置は、表示部１０よりも観察者側に近い提示位置に虚像を提示するという点では、第２実施形態の形態Ｂに係る表示装置と類似している。

　第３実施形態に係る表示装置によれば、表示部１０よりも観察者側に近い位置に虚像を提示することができるため、近視の観察者が裸眼状態であっても、表示部１０の表示面に近づかなくても自分の顔を確認可能な電子鏡を実現できる。この第３実施形態に係る表示装置によって実現される電子鏡は、視力が悪い人が眼鏡をかけたり、コンタクトレンズを装着したりしなくても、表示部１０よりも手前の提示位置での虚像表示によって自分の顔を鏡と同じように見ることが可能な、裸眼で見える鏡となる。

　そして、第３実施形態に係る表示装置によれば、視力が悪く、裸眼では鏡に映る自分の顔を確認できない人でも、眼鏡をかけたり、コンタクトレンズを装着したりしなくても、裸眼状態で肌の手入れや化粧などを行ったり、コンタクトレンズを装着したりすることができる。すなわち、虚像視によって眼球の水晶体による合焦位置に合わせて、表示部１０の表示面よりも手前にシフトすることにより、近視で眼鏡やコンタクトレンズによる視力補正が必要な人に対して裸眼状態でも虚像の表示画面を見ることが可能となる。

　第３実施形態に係る表示装置は、虚像レンズ１２として、固定焦点レンズを用いることもできるし、可変焦点レンズを用いることもできる。但し、虚像レンズ１２として可変焦点レンズを用いると、虚像表示と実像表示とを切り替えることも可能である。すなわち、虚像レンズ１２が可変焦点レンズから成る場合において、可変焦点レンズにレンズ機能を持たせることにより、表示部１０よりも近い位置に、撮像部２０で撮影した画像の左右反転画像を虚像として提示することができる。また、可変焦点レンズにレンズ機能を持たせないことにより、表示部１０の表示面上に、撮像部２０で撮影した画像の左右反転画像を実像（二次元的な画像）として表示することができる。これにより、表示部１０の表示面は、通常の鏡として機能する。

　ここで、鏡を見る際の合焦距離について図３１を用いて説明する。図３１において、観察者から鏡表面までの距離をＬ_mirrorとし、観察者から虚像の提示位置までの距離（虚像距離）をＬ_virtualとし、観察者から表示部１０の表示面までの距離をＬ_displayとする。鏡を通して自分の顔を見る場合の合焦距離は、顔と鏡までの距離の２倍の長さとなる。これは鏡までの距離と更に鏡で反射した自分の顔までの距離が必要だからである。

　近視で視距離１０［ｃｍ］まで近づかないと自分の顔を確認することができない（見ることができない）観察者の場合を例に挙げると、この観察者は自分の顔を確認するためには、鏡としての機能を持つ表示部１０の表示面、即ち、鏡表面に対して５［ｃｍ］の位置まで近づく必要がある。何故なら、鏡表面に対して５［ｃｍ］まで近づくと、鏡表面に対する光線の往復で１０［ｃｍ］、即ち、視距離１０［ｃｍ］となるからである。

　これに対して、表示部１０の手前側で、観察者から１０［ｃｍ］の提示位置に虚像を提示することにより、観察者は表示部１０の表示面に近づかなくても、表示部１０の手前側に顔から１０［ｃｍ］の距離で自分の顔を確認する（見る）ことができる。すなわち、観察者から１０［ｃｍ］の距離に虚像を提示することで、近視で視距離１０［ｃｍ］まで近づかないと自分の顔を確認できない人でも、裸眼で自分の顔を確認できるようになる。

　上述したように、通常の鏡では、顔と鏡との間の距離を、裸眼時の合焦距離の２分の１に近づける必要がある。例えば、手元１０［ｃｍ］まで近づけないと物が見えない人の場合、鏡を５［ｃｍ］まで近づける必要があり、その結果、例えば、マスカラなどの化粧道具が鏡に干渉してしまうことになる。同時に鏡が近すぎると見える範囲が狭くなってしまう。第３実施形態に係る表示装置によれば、表示部１０の表示面よりも手前の任意の位置に虚像を提示することが可能となるので、虚像の提示位置を眼元の１０［ｃｍ］の位置に設定可能となる。これにより、実際の鏡としての機能を持つ表示部１０の表示面の位置は顔から十分に離れているので、化粧道具が鏡に干渉するなどの不具合を回避できる。

　本実施形態では、第２実施形態の形態Ｂの場合と同様に、近視用として、表示部１０よりも観察者側に近い位置に虚像を提示する構成を採っているが、遠視（老眼）用として、表示部１０よりも観察者から遠い位置（遠方）に虚像を提示する構成を採ることも可能である（第３実施形態の変形例）。また、観察者によって近視用と遠視用とに切り替え可能とし、近視の場合、表示部１０よりも近傍に虚像を提示し、遠視の場合、表示部１０よりも遠方に虚像を提示する構成とすることも可能である。この場合は、虚像レンズ１２として、可変焦点レンズを用い、近視用と遠視用との切り替えに応じて、可変焦点レンズの焦点距離を変えることによって虚像の提示位置を適宜設定することになる。

　また、第３実施形態あるいはその変形例において、図１３の撮像部２０で撮影したカメラ画像の左右両眼７０Ｌ，７０Ｒの間隔から視距離を算出し、この算出した視距離を基に観察者の視力に適した虚像の提示位置までの虚像距離を算出するようにするとよい。この算出処理は、図１３の信号処理部４０が行うことになる。このとき、表示制御部５０は、信号処理部４０が算出した虚像距離に合わせて、虚像レンズ１２の焦点距離を制御することによって虚像の提示位置を調整する。あるいは、信号処理部４０が算出した虚像距離を観察者に提示し、観察者が提示された虚像距離に合わせて、入力部６０から表示制御部５０を介して虚像の提示位置を調整するようにすることも可能である。

　以下に、表示部１０よりも観察者側に近い位置に虚像を提示する構成を採る第３実施形態に係る表示装置の具体的な実施例について説明する。

［実施例２０］
　図３２は、実施例２０に係る表示装置が提示する虚像についての説明図である。実施例２０においては、表示部１０の表示面よりも観察者側に近い位置に虚像１５を提示する光学系として、左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する偶数画素を単位として、絞り９１及び虚像レンズ１２がアレイ状に配置されて成る光学系（図１４参照）を用いている。

　図３２において、表示部１０の近傍、例えば表示部１０の上部には、撮像部２０及び測距部３０が表示部１０と一体的に設けられている。尚、本実施例では、撮像部２０を表示部１０の上部に１つ配置するとしているが、これに限られるものではない。例えば、表示部１０の上部に配置した撮像部２０によって、観察者の顔を表示部１０に正対した画像として撮影できない場合には、表示部１０の例えば上下左右に撮像部２０を配置し、それらの撮像画像を画像処理することにより、表示部１０に正対した画像を生成して表示するようにすることも可能である。

　実施例２０では、表示部１０として、例えば、画面サイズ（全画面サイズ）が２０［ｉｎｃｈ］、縦３０［ｃｍ］、横４０［ｃｍ］、画素数が縦３０００、横４０００［ｐｉｘｅｌ］、画素ピッチが１００［μｍ］のディスプレイが用いられる。観察者と表示部１０との間の距離、即ち、視距離は３０［ｃｍ］に設定されている。これにより、視距離３０［ｃｍ］の半分の１５［ｃｍ］の虚像距離の提示位置に虚像が提示される。そして、虚像のサイズは、１０［ｉｎｃｈ］、縦１５［ｃｍ］、横２０［ｃｍ］となる。このときの虚像の画面サイズは、片眼の投影範囲と一致する。

　上述した実施例２０に係る表示装置によれば、本開示の第２実施形態の技術、即ち、１つの表示部１０の画面により観察者が両眼で虚像を見ることができる虚像表示の技術を用いることで、鏡としての機能を持つ表示部１０よりも手前に虚像を観察者に提示することができる。これにより、要視力補正の人が眼鏡をかけたり、コンタクトを装着したりしなくても自分の顔を確認することができるため、例えば、起床後や就寝前など裸眼状態で肌の手入れを行うことが可能になる。

［実施例２１］
　実施例２０では、第２実施形態の虚像光学系を用いて、１つの表示部１０の画面により観察者が両眼で虚像を見ることができる虚像表示の技術によって電子鏡を実現するようにしている。これに対して、実施例２１では、電子鏡を実現するのに、所謂、光線再生法の原理に基づいて構成される虚像光学系を用いることを特徴としている。

　図３３は、実施例２１に係る表示装置の光学系の構成を示す図である。実施例２１に係る表示装置は、図１３及び図１４に示す第２実施形態に係る表示装置とは、表示部１０を含む光学系の構成の点で異なっており、それ以外の構成については基本的に同じである。

　表示部１０は、例えば図３４Ａに示すように、複数の表示素子１７がマトリックス状に配置された表示素子アレイから成り、その表示面側に、当該表示面と平行に近接してレンズアレイ部１８が設けられた構成となっている。ここで、「平行」とは、厳密に平行である場合の他、実質的に平行である場合も含み、設計上あるいは製造上生ずる種々のばらつきの存在は許容される。図３４Ａの例においては、７×７個の合計４９個の表示素子１７が１つの平面に沿って配置されている。

　複数の表示素子１７は、それぞれが例えば矩形の表示領域１７Ａを有しており、それぞれが独立した画像を表示できるように構成されている。すなわち、複数の表示素子１７は、それぞれ複数の画素で構成されており、それ自体で人が認識可能な画像を表示することができる。図３４Ａの例においては、複数の表示素子１７のそれぞれが文字「Ｓ」の画像を表示している。

　レンズアレイ部１８は、例えば図３４Ｂに示すように、複数のレンズ１８Ａによって構成されており、１つの表示素子（表示領域）１７に１つのレンズ１８Ａが対応して近接して配置されている。従って、レンズ１８Ａも、１つの平面（表示素子１７が沿う面と平行な面）に沿って、マトリックス状に配置されている。図３４Ｂの例においては、レンズ１８Ａは７×７個の合計４９個設けられている。

　ここで、表示素子１７やレンズ１８Ａが配置される面は平面ではなく、緩やかな曲面であってもよい。また、表示素子１７やレンズ１８Ａは、人により全体として１つの画像が認識できる程度に（即ち、画像が局部的に欠落しない程度に）一定のピッチ間隔で配置されている。レンズアレイ部１８の前面には、カバーガラス１９が配置されている。表示部１０、レンズアレイ部１８、及び、カバーガラス１９は一体化されている。

　表示部１０の複数の表示素子１７のそれぞれにより表示された画像の光は、レンズ１８Ａにより略平行光とされ、カバーガラス１９を介して観察者（ユーザ）の左眼７０Ｌと右眼７０Ｒに入射される。

　図３５は、網膜上の結像についての説明図である。図３５には、眼７０（左眼７０Ｌと右眼７０Ｒを個々に区別する必要がない場合、単に眼７０と記述する）に各角度で入射した光線が網膜上に結像する様子を示している。

　図３５に示すように、眼球７０Ａの瞳７１の周囲には、虹彩７２が配置されている。レンズ１８Ａより出射された略平行光は、瞳７１を介して眼球７０Ａに入射され、網膜８０上の点８１_-11乃至８１_-13に結像する。瞳７１を介して眼球７０Ａに入射される光線のうち、図中ほぼ中央の光線Ｌ_-11の像は、網膜８０上の点８１_-11に結像する。そして、光線Ｌ_-11よりも図中左側から瞳７１に入射する光線Ｌ_-12による像は、点８１_-11よりも図中右側に位置する点８１_-12に結像する。逆に、光線Ｌ_-11よりも図中右側から入射する光線Ｌ_-13の像は、点８１_-11よりも図中左側に位置する点８１_-13上に結像する。

　図３６に、表示素子１７から出射される光とレンズ１８Ａとの関係を示す。図３６に示すように、本実施例の場合、レンズ１８Ａは略球形状のレンズで構成される。表示素子１７_-1に対応するレンズ１８Ａ_-1と、表示素子１７_-2に対応するレンズ１８Ａ_-2とは、隣接して（接触して）配置されている。図示は省略するが、レンズ１８Ａ_-1の図中左側、並びに、紙面と垂直な方向の手前側と奥行き側にも、それぞれレンズが配置されている。同様に、レンズ１８Ａ_-2の図中右側、並びに、紙面と垂直な方向の手前側と奥行き側にも、それぞれレンズが配置されている。

　表示部１０はその表示面が、レンズ１８Ａ_-1，１８Ａ_-2に略平行光線が入射した際に結ぶ焦点（焦点距離）の近傍に配置されている。換言すると、表示素子１７_-1より出射された画像の光は、レンズ１８Ａ_-1から略平行光として出射される。同様に、表示素子１７_-2より出射された画像の光は、レンズ１８Ａ_-2から略平行光として出射される。

　表示素子１７_-1上のほぼ中央より若干右側の点Ｐ_L1より出射された光は、レンズ１８Ａ_-1により略平行光とされ、例えば網膜８０上の点８１_-13に結像するものとする。点Ｐ_L1より図中左側（表示素子１７_-1のほぼ中央）の点Ｐ_C1より出射された光は、レンズ１８Ａ_-1により略平行光とされ、網膜８０上の点８１_-11に結像するものとする。

　同様に、表示素子１７_-1より図中右側に位置する表示素子１７_-2のほぼ中央より若干右側の点Ｐ_L2（表示素子１７_-1の点Ｐ_L1に対応する）より出射された光は、レンズ１８Ａ_-2により略平行光とされ、網膜８０上の点８１_-13に結像する。また、Ｐ_L2より図中左側（表示素子１７_-1のほぼ中央）に位置する点Ｐ_C2（表示素子１７_-1の点Ｐ_L1に対応する）より出射された光は、レンズ１８Ａ_-2により略平行光とされ、網膜８０上の点８１_-11に結像する。

　このように対応する画素としての点Ｐ_L1と点Ｐ_L2より出射された光がいずれも、網膜８０上の同一の点に結像し、同様に、対応する画素としての点Ｐ_C1と点Ｐ_C2より出射された光は、いずれも網膜８０上の同一の点に結像する。

　以上のことを図３７を参照してさらに説明すると次のようになる。すなわち、図３７に示すように、表示素子１７_-1の表示領域１７Ａ_-11が図中最も左側に位置し、表示素子１７_-2の表示領域１７Ａ_-12がそれより右側に（略中央に）位置し、表示素子１７_-3の表示領域１７Ａ_-13がさらに右側に位置するとする。表示領域１７Ａ_-11には実像９１_-11が、表示領域１７Ａ_-12には実像９１_-12が、そして表示領域１７Ａ_-13には実像９１_-13がそれぞれ表示されている。これらの実像９１_-11乃至９１_-13は、それぞれ視差はなく、実質的に同一の画像である。これにより、二次元的な画像が視認されることになる。立体画像（三次元的な画像）を視認させる場合には、視差のある画像とされる。

　尚、図３７及び後述する図３８においては、光路は実際にはレンズの各面で屈折されるが、それを簡略して示してある。

　表示領域１７Ａ_-11の実像９１_-11のうち、図中左側に位置する画素から出射した光線Ｌ１_-11は、レンズ１８Ａ_-1により略平行光とされ、網膜８０上の点８１_-12に結像する。しかしながら、実像９１_-11のうち、光線Ｌ１_-11に対応する画素より図中右側に離れて位置する画素より出射した光線Ｌ２_-11は、光線Ｌ１_-11に比べて、レンズ１８Ａ_-1を介して網膜８０上の視野範囲内に結像し難くなる。光線Ｌ２_-11に対応する画素よりさらに右側に離れて位置する画素より出射した光線Ｌ３_-11は、光線Ｌ２_-11に比べて、さらにレンズ１８Ａ_-1を介して網膜８０上の視野範囲内に結像し難くなる。すなわち、実像９１_-11のうち網膜８０上の視野範囲内の点８１_-11に結像する光は、より左側に位置する画素からの光が支配的なものとなる。

　図中ほぼ中央に位置する表示領域１７Ａ_-12の実像９１_-12においては、図中最も左側に離れて位置する画素より出射した光線Ｌ１_-12と、図中最も右側に離れて位置する画素より出射した光線Ｌ３_-12に比べて、ほぼ中央に位置する画素より出射した光線Ｌ２_-12が網膜８０上の視野範囲内の点８１_-11に結像する光の支配的なものとなる。

　これに対して、図中最も右側に位置する表示領域１７Ａ_-13の実像９１_-13より出射し、レンズ１８Ａ_-3により略平行光とされ、網膜８０上の視野範囲内の点８１_-13に結像する光線としては、図中最も右側に離れて位置する画素より出射した光線Ｌ３_-13が支配的なものとなる。そして、それより左側に離れて位置する画素より出射した光線Ｌ２_-13がそれに続き、最も左側に位置する画素より出射した光線Ｌ１_-13が、網膜８０上の視野範囲内の点８１_-13に最も結像し難くなる。

　このようにして、表示領域１７Ａ_-11により表示された実像９１_-11の画素のうち、より左側に位置する画素から出射した光線を支配的成分とする光線が、網膜８０上の視野範囲内の点８１_-12に結像する。また、中央に位置する表示領域１７Ａ_-12の実像９１_-12の画素のうち、ほぼ中央の画素から出射した光線を支配的成分とする光線が、網膜８０上の視野範囲内の点８１_-11に結像する。更に、最も右側に位置する表示領域１７Ａ_-13の実像９１_-13の画素のうち、より右側の画素より出射した光線を支配的成分とする光線が、網膜８０上の視野範囲内の点８１_-13に結像する。

　点８１_-12の像は、光線Ｌ１_-11をレンズ１８Ａ_-1から逆方向にトレースして仮想的に得られる光線Ｌ１_-11Aによる虚像９２_-11として認識される。点８１_-11の像は、光線Ｌ２_-12をレンズ１８Ａ_-2から逆方向にトレースして仮想的に得られる光線Ｌ２_-12Aによる虚像９２_-12として認識される。点８１_-13の像は、光線Ｌ３_-13をレンズ１８Ａ_-3から逆方向にトレースして仮想的に得られる光線Ｌ３_-13Aによる虚像９２_-13として認識される。

　実際には同様の事象が他のすべての画素について発生するため、観察者（ユーザ）は眼７０を介して、実像９１_-11乃至９１_-13を含む各表示領域１７Ａに表示された複数の実像の全体を、合成された１つの虚像として視認する。すなわち、光線再生法の原理に基づいて、表示部１０より出射した光が網膜８０上に結像するように虚像光学系が構成されている。

　図３８に、以上のことを模式的に示している。同図に示すように、表示領域１７Ａ_-21A乃至１７Ａ_-23Aに、それぞれ同一の画像１１１_-21乃至１１１_-23（文字Ｓの画像）が表示されているとする。図中最も左側に位置する表示領域１７Ａ_-21Aのうち、最も左側に位置する部分１７Ａ_-21A1の画像（文字Ｓの左側の部分）を主成分とする光が、レンズ１８Ａ_-21により略平行光とされ、網膜８０上の視野範囲内の点８１_-12に結像する。これに対して、表示領域１７Ａ_-21Aのうち、ほぼ中央に位置する部分１７Ａ_-21A2とそれより右側の部分１７Ａ_-21A3の画像（文字Ｓの中央の部分と右側の部分の画像）の光は、レンズ１８Ａ_-21を介して網膜８０上の視野範囲内には結像しないか、結像したとしてもそのエネルギー量は少ない。

　図中ほぼ中央に位置する表示領域１７Ａ_-22Aの画素のうち、レンズ１８Ａ_-22を介して網膜８０上の視野範囲内の点８１_-11に結像する光のエネルギー量は、最も左側に位置する部分１７Ａ_-22A1と、最も右側に位置する部分１７Ａ_-22A3の画像（文字Ｓの左側の部分と右側の部分）の成分が少ない。そして、ほぼ中央に位置する部分１７Ａ_-22A2の画像（文字Ｓの中央の部分）の成分が多い。

　図中最も右側に位置する表示領域１７Ａ_-23Aの画素のうち、レンズ１８Ａ_-23を介して網膜８０上の視野範囲内の点８１_-13に結像する光のエネルギー量は、その最も右側に位置する部分１７Ａ_-23A3の画像（文字Ｓの右側の部分）の成分が支配的となる。そして、部分１７Ａ_-23A3より左側に位置する部分１７Ａ_-23A2と、それよりさらに左側に位置する部分１７Ａ_-23A1の画像（文字Ｓの中央の部分と左側の部分）の成分は小さくなる。

　以上のようにして、眼７０では表示領域１７Ａ_-21A乃至１７Ａ_-23Aに表示された同一の画像１１１_-21乃至１１１_-23が合成され、１つの画像１１２として観察者（ユーザ）により視認される。すなわち、画像１１１_-21（文字Ｓ）の左側の部分を主成分とする画像、画像１１１_-22（文字Ｓ）の中央の部分を主成分とする画像、並びに、画像１１１_-23（文字Ｓ）の右側の部分を主成分とする画像（虚像）が、１つの画像１１２（文字Ｓ）として合成される。以上のことは、左右方向についてだけでなく、上下方向についても同様に行われる。

　実施例２１に係る表示装置は、上述した光線再生法の原理に基づいて構成される虚像光学系を用いることにより、鏡としての機能を持つ表示部１０よりも手前に虚像を提示する虚像表示装置である。そして、実施例２１に係る表示装置にあっても、実施例２０に係る表示装置と同様の作用、効果を得ることができる。すなわち、鏡としての機能を持つ表示部１０よりも手前に虚像を提示できることで、要視力補正の人が眼鏡をかけたり、コンタクトを装着したりしなくても自分の顔を確認することができるため、例えば、起床後や就寝前など裸眼状態で肌の手入れが可能になる。

＜虚像のアスペクト比について＞
　以上説明したように、第２実施形態に係る表示装置及び第３実施形態に係る表示装置はいずれも、１つの表示部１０の画面により観察者が両眼で虚像を見ることができる虚像表示装置である。そして、表示部１０の表示面とは異なる提示位置に当該表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比にて虚像を提示する点で、表示部１０の表示面上に当該表示面のアスペクト比と同じアスペクト比にて立体画像（三次元的な画像）を表示する立体画像表示装置と異なる。アスペクト比とは、表示部１０の表示面（画面）や虚像の縦と横の長さ（ピクセル数）の比（横／縦）である。

　ここで、第２実施形態に係る表示装置及び第３実施形態に係る表示装置において、虚像を提示する際のアスペクト比の変化量Δ_aspectについて述べる。ここで言うアスペクト比の変化量Δ_aspectは、虚像表示の際の虚像のアスペクト比を表示部１０の表示面のアスペクト比で割ったものである。ここでは、第２実施形態の形態Ａに係る表示装置を例に挙げてアスペクト比について説明する。

　図３９に示すように、観察者の両眼７０Ｌ，７０Ｒ間の間隔をＥ_Xとし、表示部１０の表示面（画面）の縦の長さ（高さ）をＶ、横の長さ（横幅）をＨとし、虚像１５の縦の長さ（高さ）をＶ’、横の長さ（横幅）をＨ’とする。すると、表示部１０の表示面のアスペクト比はＨ／Ｖとなり、虚像のアスペクト比はＨ’／Ｖ’となる。また、観察者から表示部１０までの距離である視距離をＬ_Dとし、観察者から虚像１５までの距離である虚像距離をＬ_Vとする。

　このとき、虚像１５の横の長さＨ’は、（Ｅ_X／２＋Ｈ／２）×Ｌ_V／Ｌ_D－Ｅ_X／２となり、虚像１５の縦の長さＶ’は、Ｖ’＝Ｖ／２×Ｌ_V／Ｌ_Dとなる。そして、虚像１５を表示する際のアスペクト比の変化量Δ_aspectは、虚像１５のアスペクト比を表示部１０の表示面のアスペクト比で割ったもの、即ち、（Ｈ’／Ｖ’）／（Ｈ／Ｖ）であるから、
　　　Δ_aspect＝１＋｛Ｅ_X（Ｌ_V－Ｌ_D）／Ｌ_V×Ｈ）・・・（１）
となる。

　第２実施形態に係る表示装置及び第３実施形態に係る表示装置は、虚像１５を表示する際のアスペクト比の変化量Δ_aspectが上記の式（１）の関係を満たすことを特徴とし、表示部１０の表示面の横幅Ｈが小さいほど、当該表示面のアスペクト比に比べて虚像１５のアスペクト比が大きくなる。そして、虚像１５は、行方向を横方向とした場合、横方向に拡大された表示、即ち、横長の表示となる。また、表示部１０の表示面の横幅に対して虚像１５の横幅は１以上２以下となる。尚、虚像１５が２画面に分離した表示を行う場合には、虚像全体としての横幅は２を超えるが、２画面の横幅は２となる。

　上記の式（１）が１よりも大きくなる場合には、観察者に対する虚像１５の提示位置が表示部１０よりも遠方（Ｌ_V＞Ｌ_D）、即ち、表示部１０よりも奥に虚像１５が提示（表示）される。すなわち、式（１）が１よりも大きくなる場合は、第１実施形態に係る表示装置の場合である。また、式（１）が１よりも小さくなる場合には、観察者に対する虚像１５の提示位置が表示部１０よりも手前（Ｌ_V＜Ｌ_D）に、虚像１５が提示（表示）される。すなわち、式（１）が１よりも小さくなる場合は、第２実施形態の形態Ｂに係る表示装置及び第３実施形態に係る表示装置の場合である。

　図４０に、虚像距離Ｌ_V毎の視距離Ｌ_D－アスペクト比の変化量Δ_aspectの関係の一例を示す。虚像距離Ｌ_Vが固定される固定焦点レンズでは、視距離Ｌ_Dが近いほど画面のアスペクト比の変化量Δ_aspectが大きくなる。言い換えると、視距離Ｌ_Dを近づけるほどワイド表示が拡大され、更に表示全体も拡大される。虚像距離Ｌ_Vを調整可能な可変焦点レンズでは、視距離Ｌ_Dが同じ場合には、虚像距離Ｌ_Vが遠いほど画面のアスペクト比の変化量Δ_aspectが大きくなる。言い換えると、虚像距離Ｌ_Vを遠くするほどワイド表示が拡大される。また、虚像距離Ｌ_Vを固定したい場合には、固定焦点レンズと同様に視距離Ｌ_Dを近づけるほどワイド表示が拡大され、更に表示全体も拡大される。

　また、例えば虚像距離Ｌ_Vが２００［ｃｍ］程度の遠い場合と６０［ｃｍ］程度の近い場合では、視距離Ｌ_Dを例えば１０［ｃｍ］から６０［ｃｍ］に変えると、アスペクト比の変化量Δ_aspectの変化が倍程度異なる。言い換えると、虚像距離Ｌ_Vが近い場合には、視距離Ｌ_Dを変えることでワイド表示を大幅に変換させることができる。例えば、画面サイズの小さい腕時計型表示装置などでは、単に時間を確認するだけの多くの情報量が不要な場合には顔に近づけずに情報を取得し、地図など情報量の多いものを確認したい場合には顔に近づけることで表示範囲をワイドに広げて見ることが可能となる。

＜変形例＞
　以上、本開示について実施例を用いて説明したが、本開示の技術的範囲は上記の各実施例に記載の範囲には限定されるものではない。そして、本開示の技術の要旨を逸脱しない範囲で上記の各実施例に多様な変更または改良を加えることができ、そのような変更又は改良を加えた形態も本開示の技術的範囲に含まれる。

　例えば、上記の第２実施形態及び第３実施形態の各実施例では、虚像の提示位置を決める虚像レンズ１２として、左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する複数画素を単位としてアレイ状に配置されるマイクロレンズを用いているが、これに限られるものではない。すなわち、左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する複数画素を単位としてストライプ状に配置されるシリンドリカルレンズを虚像レンズ１２として用いることも可能である。

　また、上記の第１実施形態乃至第３実施形態の各実施例では、左眼用画素及び右眼用画素を、カラー画像を形成する際の単位となる１つの画素（ピクセル）を単位として構成する場合を例に挙げたが、副画素（サブピクセル）を単位として左眼用画素及び右眼用画素を構成することも可能である。この場合、特許請求の範囲における「画素」を「副画素」と読み替えればよい。

　更に、第２実施形態に係る表示装置及び第３実施形態に係る表示装置にあっても、第１実施形態に係る表示装置と同様に、表示部１０の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比での画像表示と、表示面のアスペクト比と同じアスペクト比での画像表示とを切替え可能な構成とすることができる。

　尚、上記の第１実施形態乃至第３実施形態の各実施例では、左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する複数画素を単位として絞り９１及び虚像レンズ１２を配置する構成を前提としているが、この限りでない。すなわち、１つの画素を単位として絞り９１及び虚像レンズ１２を配置する構成とすることも可能である。

　尚、本開示は以下のような構成をとることもできる。
［１］左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する複数画素を単位として絞りが配置されて成る表示部と、
　表示部の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で画像を提示するように、左眼用画素及び右眼用画素それぞれに対する画像情報を生成する信号処理部と、
　信号処理部が生成した画像情報に基づいて左眼用画素及び右眼用画素を駆動する表示制御部と、
　を備える表示装置。
［２］絞りの寸法は、画素の寸法に対して同等以下である、
　上記［１］に記載の表示装置。
［３］表示部は、絞りと画素との間にスペーサーを有する、
　上記［１］又は［２］に記載の表示装置。
［４］表示部は、絞りと画素との間に拡散層を有する、
　上記［１］～［３］のいずれかに記載の表示装置。
［５］表示部は、拡散層内に画素単位で設けられたセパレータを有する、
　上記［４］に記載の表示装置。
［６］セパレータは、可視光を吸収する材料から成る、
　上記［５］に記載の表示装置。
［７］セパレータと拡散層の界面は、可視光を反射する界面から成る、
　上記［５］又は［６］に記載の表示装置。
［８］セパレータによって画定される個々の拡散層は、絞り側の面よりも画素側の面が広い、
　上記［５］～［７］のいずれかに記載の表示装置。
［９］表示部は、絞りが設けられた層の上に、透明なパッドを有する、
　上記［１］～［８］のいずれかに記載の表示装置。
［１０］表示部は、画素と拡散層との間に回折格子を有する、
　上記［４］～［９］のいずれかに記載の表示装置。
［１１］表示部は、絞りを通過する光量を調整する液晶層を有する、
　上記［１］～［１０］のいずれかに記載の表示装置。
［１２］表示部は、透過光量を制御可能な素子によって絞りを選択的に形成可能であり、絞りを形成したときは、表示部の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で画像を提示し、絞りを形成しないときは、表示部の表示面のアスペクト比と同じアスペクト比で画像を提示する、
　上記［１］～［１１］のいずれかに記載の表示装置。
［１３］表示部の表示面に対する観察者の眼の位置情報及び方位情報を検出する検出部を備え、
　信号処理部は、検出部の検出結果に基づいて、左眼用画素及び右眼用画素それぞれに対する画像情報を生成する、
　上記［１］～［１２］のいずれかに記載の表示装置。
［１４］検出部は、観察者を撮影する撮像部を含み、
　信号処理部は、撮像部と共に検出部を構成しており、撮像部が撮像した観察者の画像を基に表示部の表示面に対する観察者の眼の位置情報及び方位情報を算出する、
　上記［１３］に記載の表示装置。
［１５］検出部は、表示部の表示面と観察者の眼との間の距離を測定する測距部を含み、
　信号処理部は、表示部の表示面に対する観察者の眼の位置情報を算出するのに測距部の測定結果を用いる、
　上記［１４］に記載の表示装置。
［１６］表示部は、左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する複数画素を単位として配置されたレンズを有し、
　信号処理部は、表示部の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で虚像を提示するように、左眼用画素及び右眼用画素それぞれに対する画像情報を生成する、
　上記［１］～［１２］のいずれかに記載の表示装置。
［１７］表示部の表示面に対する観察者の眼の位置情報及び方位情報を検出する検出部を備え、
　信号処理部は、検出部の検出結果に基づいて、左眼用画素及び右眼用画素それぞれに対する画像情報を生成する、
　上記［１６］に記載の表示装置。
［１８］検出部は、観察者を撮影する撮像部を含み、
　信号処理部は、撮像部と共に検出部を構成しており、撮像部が撮像した観察者の画像を基に表示部の表示面に対する観察者の眼の位置情報及び方位情報を算出する、
　上記［１７］に記載の表示装置。
［１９］検出部は、表示部の表示面と観察者の眼との間の距離を測定する測距部を含み、
　信号処理部は、表示部の表示面に対する観察者の眼の位置情報を算出するのに測距部の測定結果を用いる、
　上記［１８］に記載の表示装置。
［２０］複数画素を単位として配置されるレンズは、焦点距離が固定の固定焦点レンズである、
　上記［１６］に記載の表示装置。
［２１］複数画素を単位として配置されるレンズは、焦点距離が可変の可変焦点レンズであり、
　表示制御部は、可変焦点レンズの焦点距離を制御する、
　上記［１６］に記載の表示装置。
［２２］左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する複数画素を単位として絞りが配置されて成る表示部を備える表示装置の駆動にあたって、
　表示部の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で画像を提示するように、左眼用画素及び右眼用画素それぞれに対する画像情報を生成し、
　その生成した画像情報に基づいて左眼用画素及び右眼用画素を駆動する、
　表示装置の駆動方法。
［２３］左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する複数画素を単位として絞りが配置されて成る表示部と、
　表示部の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で画像を提示するように、左眼用画素及び右眼用画素それぞれに対する画像情報を生成する信号処理部と、
　信号処理部が生成した画像情報に基づいて左眼用画素及び右眼用画素を駆動する表示制御部と、
　を備える表示装置を有する電子機器。
［Ａ０１］可変焦点レンズは、アレイ状に配置されたマイクロレンズから成る、
　上記［２１］に記載の表示装置。
［Ａ０２］表示制御部は、表示部内のマイクロレンズの焦点距離を一律に制御することによって、虚像表示と実像表示とを切り替える、
　上記［Ａ０１］に記載の表示装置。
［Ａ０３］表示制御部は、表示部内のマイクロレンズの焦点距離を個別に制御することによって、表示画面内の場所毎に異なる距離で虚像を提示させる、
　上記［Ａ０１］に記載の表示装置。
［Ａ０４］信号処理部は、観察者に対する虚像の提示位置が表示部よりも遠距離の場合、虚像の提示位置で左眼画像の左側と右眼画像の右側が隣接するか又は重なるように虚像情報を生成する、
　上記［１６］～［２１］、［Ａ０１］～［Ａ０４］のいずれかに記載の表示装置。
［Ａ０５］観察者に対する虚像の提示位置が表示部よりも遠距離の場合、表示部の表示面に対する虚像のアスペクト比の変化量は１よりも大きい、
　上記［Ａ０４］に記載の表示装置。
［Ａ０６］信号処理部は、観察者に対する虚像の提示位置が表示部よりも近距離の場合、虚像の提示位置で左眼画像の右側と右眼画像の左側が隣接するか又は重なるように虚像情報を生成する、
　上記［１６］～［２１］、［Ａ０１］～［Ａ０３］のいずれかに記載の表示装置。
［Ａ０７］観察者に対する虚像の提示位置が表示部よりも近距離の場合、表示部の表示面に対する虚像のアスペクト比の変化量は１よりも小さい、
　上記［Ａ０６］に記載の表示装置。
［Ａ０８］表示部の画素配列において左眼用画素及び右眼用画素が左右交互に設けられており、
　信号処理部は、虚像の提示位置で左眼画像及び右眼画像として独立した異なる画像を提示するように虚像情報を生成する、
　上記［１６］～［２１］、［Ａ０１］～［Ａ０３］のいずれかに記載の表示装置。
［Ａ０９］信号処理部は、左右それぞれの眼に対して、虚像の水平方向の画素数が表示部の画素数の半分となり、垂直方向の画素数が表示部の画素数と同じとなるように虚像情報を生成する、
　上記［Ａ０８］に記載の表示装置。
［Ａ１０］表示部の画素ピッチは、視力分解能よりも小さい、
　上記［１６］～［２１］、［Ａ０１］～［Ａ０９］のいずれかに記載の表示装置。
［Ａ１１］表示部の画素ピッチは、視力分解能の半分以下である、
　上記［Ａ１０］に記載の表示装置。
［Ａ１２］表示部の画素ピッチは、１０１．８［μｍ］以下である、
　上記［Ａ１１］に記載の表示装置。
［Ａ１３］観察者から表示部までの視距離に応じて、左眼画像と右眼画像とが重なり合って形成される虚像のサイズが変わる、
　上記［Ａ０４］に記載の表示装置。
［Ａ１４］観察者から表示部までの視距離に関係なく、左眼画像と右眼画像とが重なり合って形成される虚像のサイズが同じである、
　上記［Ａ０４］に記載の表示装置。
［Ａ１５］左眼画像については、表示部上の有効画素領域の一端から所定範囲を画像表示領域として使用し、右眼画像については、表示部上の有効画素領域の他端から所定範囲を画像表示領域として使用する、
　上記［Ａ１４］に記載の表示装置。
［Ａ１６］虚像の水平方向の画素数は、表示部の水平方向の画素数の半分であり、垂直方向の画素数は、表示部の垂直方向の画素数と同じである、
　上記［１６］に記載の表示装置。
［Ａ１７］虚像は、水平方向に１画素飛びになるように形成される、
　上記［Ａ１６］に記載の表示装置。
［Ｂ０１］複数画素を単位として絞り及びレンズが配置されて成る表示部と、
　観察者の左眼及び右眼を検出する検出部と、
　観察者を撮影する撮像部と、
　撮像部が撮影した観察者の顔を実像として表示部に表示する画像情報を生成するとともに、検出部の検出結果に基づいて、表示部の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で虚像を提示するように画像情報を生成する信号処理部と、
　信号処理部が生成した実像の画像情報に基づいて表示部を駆動するとともに、虚像の画像情報に基づいて虚像光学系を駆動する表示制御部と、
　を備える表示装置。
［Ｂ０２］観察者が近視の場合は、表示部よりも観察者側に近い位置に虚像を提示する、
　上記［Ｂ０１］に記載の表示装置。
［Ｂ０３］観察者が遠視の場合は、表示部よりも観察者から遠い位置に虚像を提示する、
　上記［Ｂ０１］に記載の表示装置。
［Ｂ０４］虚像光学系は、表示部に対して左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する複数画素を単位としてレンズが配置されて成るレンズアレイ部を含み、
　信号処理部は、検出部の検出結果に基づいて、表示部の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で虚像を提示するように、左眼用画素及び右眼用画素それぞれに対する虚像情報を生成し、
　駆動制御部は、信号処理部が生成した虚像情報に基づいて左眼用画素及び右眼用画素を駆動する、
　上記［Ｂ０１］～［Ｂ０３］のいずれかに記載の表示装置。
［Ｂ０５］虚像光学系は、表示部の複数の画素を含む１つの表示領域に、画素のそれぞれからの光を略平行光として出射する１つのレンズが対応して近接して配置され、レンズにより対応する表示領域の複数の画素からの画像の光を出射するレンズアレイ部を含み、
　レンズアレイ部の各レンズは、対応する表示領域の複数の画素からの画像の光を、観察者の網膜上に結像して観察者により１つの虚像として視認されるように、表示領域内の位置に対応する方向に略平行光として出射する、
　上記［Ｂ０１］～［Ｂ０３］のいずれかに記載の表示装置。
［Ｂ０６］信号処理部は、撮像部が撮影した画像の観察者の左右両眼の間隔から、観察者から表示部までの視距離を算出し、この算出した視距離を基に観察者の視力に適した虚像の提示位置までの虚像距離を算出する、
　上記［Ｂ０１］～［Ｂ０５］のいずれかに記載の表示装置。
［Ｂ０７］表示制御部は、信号処理部が算出した虚像距離に合わせて、虚像の提示位置を調整する、
　上記［Ｂ０６］に記載の表示装置。
［Ｂ０８］信号処理部は、算出した虚像距離を観察者に提示し、
　観察者は、提示された虚像距離に合わせて、表示制御部を介して虚像の提示位置を調整する、
　上記［Ｂ０６］に記載の表示装置。

　１Ａ・・・第１実施形態に係る表示装置、１Ｂ・・・第２実施形態に係る表示装置、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ・・・表示部、１１・・・画素（ピクセル）、１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ・・・副画素（サブピクセル）、１２・・・虚像レンズ、１３Ｌ・・・左眼用画素、１３Ｒ・・・右眼用画素、１４・・・拡散層、１５・・・虚像、１６Ｌ・・・左眼用画面、１６Ｒ・・・右眼用画面、１７・・・表示素子、１８・・・レンズアレイ部、１９・・・カバーガラス、２０・・・撮像部、３０・・・測距部、４０・・・信号処理部、５０・・・表示制御部、６０・・・入力部、７０・・・観察者の眼、７０Ｌ・・・左眼、７０Ｒ・・・右眼、８０・・・網膜、９１・・・絞り、９２・・・スペーサー、９３・・・遮光層、９４・・・セパレータ、９５・・・透明なパッド、９６・・・回折格子、９７・・・金型、９８・・・液晶層、９９・・・エレクトロクロミック素子、１００・・・腕時計型端末、２００・・・携帯型端末、３００・・・カメラ装置

Claims

　左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する複数画素を単位として絞りが配置されて成る表示部と、
　表示部の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で画像を提示するように、左眼用画素及び右眼用画素それぞれに対する画像情報を生成する信号処理部と、
　信号処理部が生成した画像情報に基づいて左眼用画素及び右眼用画素を駆動する表示制御部と、
　を備える表示装置。
　絞りの寸法は、画素の寸法に対して同等以下である、
　請求項１に記載の表示装置。
　表示部は、絞りと画素との間にスペーサーを有する、
　請求項１に記載の表示装置。
　表示部は、絞りと画素との間に拡散層を有する、
　請求項１に記載の表示装置。
　表示部は、拡散層内に画素単位で設けられたセパレータを有する、
　請求項４に記載の表示装置。
　セパレータは、可視光を吸収する材料から成る、
　請求項５に記載の表示装置。
　セパレータと拡散層の界面は、可視光を反射する界面から成る、
　請求項５に記載の表示装置。
　セパレータによって画定される個々の拡散層は、絞り側の面よりも画素側の面が広い、
　請求項５に記載の表示装置。
　表示部は、絞りが設けられた層の上に、透明なパッドを有する、
　請求項１に記載の表示装置。
　表示部は、画素と拡散層との間に回折格子を有する、
　請求項４に記載の表示装置。
　表示部は、絞りを通過する光量を調整する液晶層を有する、
　請求項１に記載の表示装置。
　表示部は、透過光量を制御可能な素子によって絞りを選択的に形成可能であり、絞りを形成したときは、表示部の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で画像を提示し、絞りを形成しないときは、表示部の表示面のアスペクト比と同じアスペクト比で画像を提示する、
　請求項１に記載の表示装置。
　表示部は、左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する複数画素を単位として配置されたレンズを有し、
　信号処理部は、表示部の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で虚像を提示するように、左眼用画素及び右眼用画素それぞれに対する画像情報を生成する、
　請求項１に記載の表示装置。
　表示部の表示面に対する観察者の眼の位置情報及び方位情報を検出する検出部を備え、
　信号処理部は、検出部の検出結果に基づいて、左眼用画素及び右眼用画素それぞれに対する画像情報を生成する、
　請求項１３に記載の表示装置。
　検出部は、観察者を撮影する撮像部を含み、
　信号処理部は、撮像部と共に検出部を構成しており、撮像部が撮像した観察者の画像を基に表示部の表示面に対する観察者の眼の位置情報及び方位情報を算出する、
　請求項１４に記載の表示装置。
　検出部は、表示部の表示面と観察者の眼との間の距離を測定する測距部を含み、
　信号処理部は、表示部の表示面に対する観察者の眼の位置情報を算出するのに測距部の測定結果を用いる、
　請求項１５に記載の表示装置。
　複数画素を単位として配置されるレンズは、焦点距離が固定の固定焦点レンズである、
　請求項１３に記載の表示装置。
　複数画素を単位として配置されるレンズは、焦点距離が可変の可変焦点レンズであり、
　表示制御部は、可変焦点レンズの焦点距離を制御する、
　請求項１３に記載の表示装置。
　左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する複数画素を単位として絞りが配置されて成る表示部を備える表示装置の駆動にあたって、
　表示部の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で画像を提示するように、左眼用画素及び右眼用画素それぞれに対する画像情報を生成し、
　その生成した画像情報に基づいて左眼用画素及び右眼用画素を駆動する、
　表示装置の駆動方法。
　左眼用画素及び右眼用画素を含む隣接する複数画素を単位として絞りが配置されて成る表示部と、
　表示部の表示面のアスペクト比と異なるアスペクト比で画像を提示するように、左眼用画素及び右眼用画素それぞれに対する画像情報を生成する信号処理部と、
　信号処理部が生成した画像情報に基づいて左眼用画素及び右眼用画素を駆動する表示制御部と、
　を備える表示装置を有する電子機器。