显示设备和显示控制方法与流程

本公开涉及显示设备和显示控制方法。

背景技术：

对于显示设备，增加将被显示在屏幕上的信息量是重要的任务。鉴于此，在近些年中，已经开发能够执行具有更高分辨率的显示的显示设备诸如例如4k电视。特别地，在具有相对小显示屏幕大小的设备诸如移动设备中，要求更高清晰度的显示以在小的屏幕上显示更多信息。

然而，除了增加将被显示在显示设备上的信息量之外，还要求高可见性。即使执行更高分辨率显示，也可以根据观看者(用户)的视敏度确定显示的分辨率程度。特别地，假设因随着老龄化老花眼造成老年人用户很难视觉识别高分辨率显示。

一般地，作为针对老花眼的对策，使用光学补偿仪器诸如老花镜。然而，因为当佩戴老花镜时远视敏度退化，所以根据情况附接/拆卸是有必要的。再者，根据附接/拆卸的需要，有必要携带用于存储老花镜的工具，诸如眼镜盒。例如，对于使用移动设备具有老花眼的用户需要携带体积等于或大于移动设备的体积的工具，使得作为移动设备的优点的便携性受到影响，这使许多用户感觉讨厌。还有，许多用户感觉抵触自身佩戴老花镜。

因而，在显示设备中，特别地，具有安放在移动设备上的相对小的显示屏幕的显示设备，期望其中显示设备自身改善用户的可见性而不使用额外的设备诸如老花镜的技术。例如，在专利文献1中，公开了一种技术，在该技术中，布置多个透镜，使得像素组的图像重叠和在包括多个透镜和多个发光点(像素)组的显示设备中投影，并且来自多个透镜的投影的图像通过引起通过透镜投影和重叠的像素组中的像素的重叠入射到用户的瞳孔上形成在用户的视网膜上。在专利文献1中描述的技术中，通过将来自像素的光在瞳孔上的投影大小调整为小于瞳孔直径的大小，具有深焦点深度的图像形成在视网膜上，并且具有老花眼的用户还可以获得焦点对准的图像。

引用列表

专利文献

专利文献1：jp2011-191595a

技术实现要素：

技术问题

然而，在专利文献1中描述的技术中，原则上，当对应于通过透镜投影和重叠的像素组中的像素的重叠的两个或更多光束入射到瞳孔上时，视网膜上的图像会模糊。因此，在专利文献1中描述的技术中，执行调整，使得在在瞳孔上对应于像素的重叠的光束(即，来自像素的光的瞳孔上的投影的图像)之间的间隔被设置为大于瞳孔直径，并且多个光束不会同时入射。

然而，在该配置中，当瞳孔的位置相对于透镜已经移动时，存在光束未入射到瞳孔上的时刻。当光束未入射在瞳孔上，没有图像由用户视觉识别，并且用户可以观看不可视区域诸如黑色帧。因为每次瞳孔移动大约瞳孔直径时周期性生成不可视区域，所以不能说为用户提供了舒适的显示。

因而，本公开提供了新颖的和改善的显示设备和能够提供对于用户更有利的显示的显示控制方法。

问题的解决方案

根据本公开，提供了一种显示设备，该显示设备包括：像素阵列；微透镜阵列，所述微透镜阵列被设置在所述像素阵列的显示表面一侧上，并且具有以大于所述像素阵列的像素间距的间距布置的透镜。布置所述微透镜阵列，使得所述微透镜阵列的每个透镜在与所述像素阵列的显示表面相对的一侧上生成所述像素阵列的显示的虚拟图像，并且通过控制来自所述像素阵列的每个像素的光，来控制从所述微透镜阵列的每个透镜发射的光，使得通过所述微透镜阵列的每个透镜而视觉识别的图像变成连续和完整的显示。

根据本公开，提供了一种显示控制方法，包括：通过控制来自像素阵列的每个像素的光，来控制从微透镜阵列的每个透镜发射的光，使得通过所述微透镜阵列的每个透镜而视觉识别的图像变成连续和完整的显示，所述微透镜阵列被设置在所述像素阵列的显示表面一侧上，并且具有以大于所述像素阵列的像素间距的间距布置的透镜。布置所述微透镜阵列，使得所述微透镜阵列的每个透镜在与所述像素阵列的显示表面相对的一侧上生成所述像素阵列的显示的虚拟图像。

根据本公开，通过微透镜阵列的每个透镜分辨的像素阵列上的图像作为连续和完整的显示被提供给用户。因此，可能执行用于补偿用户的视敏度的显示，而不用生成如在专利文献1中所描述的技术中的不可视区域。再者，因为不通过光线再现执行分辨率，所以例如，可以增加像素阵列的像素大小，可以提高设计的自由度，并且可以减小制造成本。

本发明的有利效果

根据如上所述的本公开，可以提供对于用户更有利的显示。注意，上面所描述的效果没有必要是限制性的。藉由上面的效果或在上面的效果的地方，可以实现在本说明书中描述的效果中的任一个或可以从本说明书领会的其它效果。

附图说明

图1是例示极限分辨率和视敏度和观看距离之间的关系的示例的曲线图。

图2是例示具有正视眼的用户的极限分辨率和年龄和观看距离之间的关系的示例的曲线图。

图3是例示具有近视眼的用户的极限分辨率和年龄和观看距离之间的关系的示例的曲线图。

图4是例示用于将深度信息分配给二维图像信息的概念的解释性图示。

图5是例示光线再现显示设备的配置的示例的图示。

图6是例示显示普通二维图像的显示设备的配置的示例的图示。

图7是例示其中用户的焦点与普通二维显示设备中的显示表面对准的状态的示意图。

图8是例示其中用户的焦点没有与普通二维显示设备中的显示表面对准的状态的示意图。

图9是例示光线再现显示设备中的虚拟图像表面与用户的视网膜上的图像形成表面之间的关系的示意图。

图10是例示根据第一实施例的显示设备的配置的示例的图示。

图11是例示在普通模式下从微透镜发射的光线的图示。

图12是例示在普通模式下像素阵列的具体显示示例的图示。

图13是例示在普通模式下虚拟图像表面和微透镜阵列的显示表面之间的位置关系的图示。

图14是例示在视敏度补偿模式下从微透镜发射的光线的图示。

图15是例示在视敏度补偿模式下像素阵列的具体显示示例的图示。

图16是例示在视敏度补偿模式下虚拟图像表面和微透镜阵列的显示表面之间的位置关系的图示。

图17是例示在用户的瞳孔的瞳孔直径和采样区域的大小之间的关系的图示。

图18是例示当迭代周期λ满足等式(3)时λ和pd之间的关系的图示。

图19是例示当迭代周期λ满足等式(4)时λ和pd之间的关系的图示。

图20是例示迭代周期λ和pd之间的关系对连续显示区域大小的影响的图示。

图21是例示根据第一实施例的显示控制方法的处理程序的示例的流程图。

图22是例示其中根据第一实施例的显示设备被应用于可穿戴设备的配置的示例的图示。

图23是例示其中根据第一实施例的显示设备被应用于另一个移动设备的配置的示例的图示。

图24是例示普通电子放大镜设备的示例的图示。

图25是例示由于具有矩形开口(孔)的第一屏蔽板造成像素大小dp减小的状态的示意图。

图26是例示由于具有圆开口(孔)的第一屏蔽板造成像素大小dp减小的状态的示意图。

图27是例示其中第一屏蔽板被提供在背光和液晶层之间的配置的示例的图示。

图28是例示根据其中执行根据瞳孔位置检测的照射状态的动态控制的修改例的显示设备的配置的示例的图示。

图29是例示在普通凸透镜中虚拟图像的生成的解释性图示。

图30是例示根据第二实施例的显示设备的配置的示例的图示。

图31是例示根据第二实施例的显示控制方法的处理程序的示例的流程图。

图32是例示望远型透镜系统的配置的示例的图示。

图33是示意性例示在观看显示设备用户的两个眼睛的位置和微透镜阵列的微透镜的之间的位置关系的图示。

图34是例示设计微透镜的方法的解释性图示。

图35是例示其中在包括两层微透镜阵列的微透镜阵列中，两层微透镜阵列的微透镜之间的位置关系根据用户的视点的位置偏移的配置的示例的图示。

图36是例示其中在包括两层微透镜阵列的微透镜阵列中，相互对应于两层微透镜阵列的微透镜的数量根据的用户的视点的位置改变的配置的示例的图示。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的(多个)优选的实施例。在本说明书和附图中，用相同的附图标记指代具有基本上相同的功能和结构的结构元件，并且省略了这些结构元件的迭代的解释。

再者，将以以下次序给出描述。

1.本公开的背景

2.第一实施例

2-1.第一实施例的基本原理

2-2.根据第一实施例的显示设备

2-2-1.设备配置

2-2-2.驱动示例

2-2-2-1.普通模式

2-2-2-2.视敏度补偿模式

2-2-3.详细设计

2-2-3-1.采样区域

2-2-3-2.采样区域的照射状态的迭代周期

2-3.显示控制方法

2-4.应用示例

2-4-1.应用于可穿戴设备

2-4-2.应用于其它移动设备

2-4-3.应用于电子放大镜设备

2-4-4.应用于车载显示设备

2-5.修改例

2-5-1.根据孔径像素大小的减小

2-5-2.不同于微透镜的发光点的配置的示例

2-5-3.根据瞳孔位置检测的照射状态的动态控制

2-5-4.其中通过打印材料实施的像素阵列的修改例

3.第二实施例

3-1.第二实施例的背景

3-2.设备配置

3-3.显示控制方法

3-4.修改例

4.微透镜阵列的配置

5.补充

(1.本公开的背景)

首先，在描述本公开的优选实施例之前，将描述本发明人已经构思的针对本公开的背景。

如上所述，近年来，已经开发了能够执行具有更高分辨率的显示的显示设备。特别地，在具有相对小显示屏幕大小的设备(诸如移动设备)中，要求更高清晰度的显示以在小的屏幕上显示更多信息。

然而，能够由用户区分的分辨率取决于用户的视敏度。因此，甚至当寻求超越用户的视敏度的限制的分辨率时，也不一定能给用户以优势。

图1中例示能够由用户区分的分辨率(极限分辨率)和视敏度和观看距离(显示设备的显示表面和用户的瞳孔之间的距离)之间的关系。图1是例示极限分辨率和视敏度和观看距离之间的关系的曲线图。在图1中，在水平轴上表示观看距离(mm)，在垂直轴上表示极限分辨率(ppi：像素每英寸)，并且绘制两者之间的关系。再者，把视敏度看作参数，并且针对其中视敏度是1.0的情况和其中视敏度是0.5的情况，绘制观看距离和极限分辨率之间的关系。

参考图1，可以看出随着观看距离增加(即，随着显示表面和瞳孔之间的距离增加)，极限分辨率减小。再者，可以看出，视敏度越低，分辨率极限越低。

这里，一般分布的产品x的分辨率是大约320(ppi)(由图1中的虚线指示的)。从图1，可以看出产品x的分辨率被设置为稍微大于视敏度是1.0的用户在观看距离1(英尺)(＝304.8(mm))处的极限分辨率。即，在产品x中，在对于从1(英尺)的距离观看显示表面且具有1.0的视敏度的用户而言像素不能被识别的意义上讲，分辨率有效地起作用。

另一方面，视敏度根据用户而不同。一些用户具有近视眼(在近视眼的情况下，在长距离处视敏度退化)，并且其它用户具有老花眼(在老花眼的情况下，因老龄化在短距离处视敏度退化)。当考虑极限分辨率和显示表面的分辨率之间的关系时，还有必要考虑根据观看距离用户的视敏度中的这样的改变。在图1中所示的示例中，在视敏度是0.5的用户的观看距离1(英尺)处的极限分辨率是大约150(ppi)，并且在用户的1(英尺)的相同的观看距离处可以仅区分产品x的分辨率的大约一半。

参考图2和图3考虑具有老花眼的用户。图2例示其中近似估计具有1.0的远场视敏度的正视眼的用户的极限分辨率和年龄以及观看距离之间的关系的示例。在图2中，在水平轴上表示观看距离(mm)，在垂直轴上表示具有一般正视眼的用户的极限分辨率(ppi)，并且绘制这两者之间的关系。再者，当把年龄看作参数，并且年龄是9岁、40岁、50岁、60岁和70岁，绘制观看距离和极限分辨率之间的关系。

再者，图3中例示了近似估计其中具有达到在-1.0(屈光度)的透镜适合于远场视力的程度的标准近视眼的用户的极限分辨率和年龄以及观看距离之间的关系的示例。图3是例示其中近似估计具有近视眼的用户的极限分辨率和年龄以及观看距离之间的关系的示例的曲线图。在图3中，在水平轴上表示观看距离(mm)，在垂直轴上表示一般近视眼用户的极限分辨率(ppi)，并且绘制这两者之间的关系。再者，当把年龄看作参数且年龄是9岁、40岁、50岁、60岁和70岁时，绘制观看距离和极限分辨率之间的关系。

参考图2和图3，可以看出关于具有正视眼的用户和具有近视眼的用户两者，随着年龄极限分辨率减小。这是由于随着老龄化老花眼会加重。在图2和图3中，与图1中所示的产品x的分辨率一起，还示出另一个产品y的分辨率。产品y的分辨率是大约180(ppi)(由与用于图2和图3中的产品x的不同类型的虚线指示)。

从图2，可以看出，基本上不能由具有正视眼的40岁或以上的用户区分产品x的分辨率。再者，参考图3，可以看出，虽然与具有正视眼的用户相比，对于具有近视眼的用户，根据老龄化极限分辨率的减小有所和缓，但是对于50岁或以上的用户基本上不能区分产品x的分辨率。

这里，参考图2和图3，如果观看距离是大约250(mm)，则例如对于40岁的用户，存在他们的极限分辨率超过产品x的分辨率的可能性，并且可能区分产品x的分辨率。然而，极限分辨率超过产品x的分辨率的情况下观看距离的范围是非常有限的。当观看距离变得靠近时，由于老花眼极限分辨率减小，并且当观看距离变得更远时，由于视敏度的限制(该视敏度取决于到达显示表面的距离)而导致极限分辨率减小。对于用户来说，不期望在始终将观看距离保持在按照舒适使用的范围内的状态下视觉识别显示表面。

如上所述，对于例如40岁或以上具有老花眼的用户，从对于用户有益的观点，很难说300(ppi)左右或以上的分辨率增强是有意义的。然而，尽管存在由用户处置的信息量在近年来已经增加的事实，但是由用户处置的设备(像移动设备)已趋于变成小型化。因此，不可避免地要求增加例如移动设备(诸如智能电话和可穿戴设备)中的显示屏幕中的信息密度。

作为提高用户的可见性的方法，可以构思减小显示屏幕上的信息的密度，诸如增加显示屏幕的字符大小。然而，该方法与更高的信息密度的需求相背离。再者，如果显示屏幕上的信息的密度减小，则在一个屏幕上给用户的信息量减小，并且用户的可用性减小。替换地，可以构思通过增加显示屏幕自身的大小，增加一个屏幕上的信息量，但是在该情况下，作为移动设备的优点的可携带性变坏。

虽然有为包括如上所述的老年人的所有用户提供具有更大的信息密度量的高分辨率显示屏幕的需求，但是在能够被用户区分的分辨率中，由于用户的视敏度而存在限制。

这里，如上所述，一般地，光学补偿仪器(诸如老花镜)被广泛用作针对老花眼的对策。然而，老花镜需要根据到观看对象的距离进行附接和拆卸。据此，有必要携带用于存储老花镜的工具，诸如眼镜盒。对于使用移动设备的用户有必要携带其体积等于或大于移动设备的体积的工具，这使许多用户感觉讨厌。另外，许多用户对自身佩戴老花镜感觉抵触。

鉴于上面的情形，存在能够为用户提供有利的可见性(其中能够区分高分辨率显示而不用使用额外的仪器，诸如老花镜)的技术的需求。本发明人已构思本公开的以下实施例，作为能够通过策划显示设备的配置而不用使用额外的仪器(诸如老花镜)为用户提供有利的可见性的努力研究技术的结果。

在下文中，将描述作为本公开的优选实施例由本发明人构思的第一实施例和第二实施例。

(2.第一实施例)

(2-1.第一实施例的基本原理)

首先，在描述具体设备配置之前，将参考图4描述第一实施例的基本原理。图4是例示将深度信息分配给二维图像信息的概念的解释性图示。

如图4的右图中所示的，在普通显示设备中，图像信息被显示为显示表面上的二维图像。二维图像信息可以说是不具有深度信息的图像信息。

这里，存在称为辐射场摄影的技术作为如下所述的摄影技术，当对象被摄影时，该摄影技术能够如同在普通摄影设备中，能够通过获取关于对象的空间中的光线的位置和方向两者的信息进行计算来获得各个焦点位置处的图像，而不用获取关于从每个方向入射的光的强度的信息。可以通过基于空间(光场)内的光线状态进行计算以便在相机内执行模拟图像形成的状态的过程，从而实施该技术。

另一方面，作为用于再现真实空间中的光线状态(光场)的信息的技术，称为光线再现技术的技术也是已知的。在图4中所例示的示例中，首先通过计算获得在显示表面存在于位置x处的情况下的光线状态，并且通过光线再现技术再现所获得的光线状态，使得真实的显示表面位于位置o处，但可以再现光线状态，就好像显示表面位于与位置o不同的位置x处(参见图4的中间附图)。光线状态的信息(光线信息)也可以说是三维图像信息，其中关于虚拟显示表面在深度方向上的位置的信息被分配给二维图像信息。

通过根据光线信息再现光线状态(好像显示表面位于位置x处)，并且基于光线状态，用处于照射状态中的光照射用户的瞳孔，用户视觉识别位于位置x处的虚拟显示表面上的图像(即，虚拟图像)。如果位置x被调整到对于例如具有老花眼的用户焦点对准的位置，则可能将焦点对准的图像提供给用户。

作为这样的基于光线信息再现预定光线状态的显示设备，几种光线再现型显示设备是已知的。光线再现型显示设备被配置为使得可以根据发射方向控制来自每个像素的光，并且光线再现型显示设备被广泛用作例如肉眼3d显示设备，肉眼3d显示设备通过发射光使得考虑到用户的左眼和右眼上的双眼视差的图像被识别，从而提供3d图像，。

图5中例示了光线再现型显示设备的配置的示例。图5是例示光线再现型显示设备的配置的示例的图示。再者，为了比较，图6中例示了显示普通二维图像的显示设备的配置的示例。图6是例示显示普通二维图像的显示设备的配置的示例的图示。

参考图6，普通显示设备80的显示表面包括像素阵列810，其中二维布置多个像素811。在图6中，为了方便，例示了像素阵列810，好像像素811被布置在一列中，但是，在现实中，像素811还在图纸的深度方向上被布置。来自每个像素811的光量没有根据发射方向控制，并且可控制的光量在任何方向上类似地发射。参考图4的右侧的附图描述的二维图像表示例如图6中例示的像素阵列810的显示表面815上显示的二维图像。在下文中，为了将其与光线再现型显示设备区分，如图6中表示的用于显示二维图像(即，不具有深度信息的图像信息)的显示设备80还被称为二维显示设备80。

参考图5，光线再现型显示设备15包括像素阵列110和被提供在像素阵列110的显示表面115上的微透镜阵列120，其中在像素阵列110中，二维布置多个像素111。在图5中，为了方便，像素阵列110被例示为好像像素111被布置在一个列中，但是像素111实际上还在图纸的深度方向上布置。同样地，还在微透镜阵列120中，微透镜121实际上在图纸的深度方向上被布置。因为来自每个像素111的光通过微透镜121发射，所以微透镜阵列120的透镜表面125变成光线再现型显示设备15中外观上的显示表面125。

微透镜阵列120中的微透镜121的间距被配置成大于像素阵列110中的像素111的间距。即，多个像素111贴近地位于一个微透镜121下面。因此，来自多个像素111的光入射到一个微透镜121上，并且具有方向性地发射。结果，通过适当地控制每个像素111的驱动，可能调整从每个微透镜121发射的光的方向、波长和强度等。

以该方式，在光线再现类型显示设备15中，每个微透镜121构成发光点，并且从每个发光点发射的光由贴近地提供在每个微透镜121下面的多个像素111控制。通过基于光线信息驱动每个像素111，控制从每个发光点发射的光，并且实施期望的光线状态。

具体地，在例如图4中所例示的示例中，光线信息包括关于在每个微透镜121中光的发射状态的信息(发射光的方向、波长、强度等)，用于在观看位于位置o处的真实显示表面(对应于图5中所例示的微透镜阵列120的显示表面125)时，观看在位于不同于位置o的位置x处的虚拟显示表面上的图像(即，虚拟图像)。基于光线信息驱动每个像素111，并且从每个微透镜121发射出发射状态被控制的光，使得用光照射用户的瞳孔，以便位于观看位置处的用户观看在位置x处的虚拟图像。也可以说，基于光线信息控制光的发射状态是控制光对于用户的瞳孔的照射状态。

将参考图7到图9更详细地描述包括在用户的视网膜上的图像信息的状态的上述细节。图7是例示其中用户的焦点与普通二维显示设备80中的显示表面对准的状态的示意图。图8是例示其中用户的焦点没有与普通二维显示设备80中的显示表面对准的状态的示意图。图9是例示在光线再现型显示设备15中的虚拟图像表面与用户的视网膜上的图像形成表面之间的关系的示意图。在图7到图9中，示意性地例示普通二维显示设备80的像素阵列810和显示表面815或光线再现型显示设备15的微透镜阵列120和显示表面125以及用户的眼睛的透镜201(晶状体201)和视网膜203。

参考图7，示意性地例示其中图像160被显示在显示表面815上的状态。在普通二维显示设备80上，在其中用户的焦点与显示表面815对准的状态下，来自像素阵列810的每个像素811的光经过用户的眼睛的透镜201，并且其图像形成在视网膜203上(即，图像形成表面204位于视网膜203上)。用图7中的不同的线型描绘的箭头表示从像素811发射的不同波长的光(即，不同颜色的光)。

在图8中，例示了其中与在图7中例示的状态中的相比显示表面815更靠近用户定位且用户的焦点未与显示表面815对准的状态。参考图8，来自像素阵列810的每个像素811的光不在用户的视网膜203上形成图像，并且图像形成表面204位于视网膜203后面。在该情况下，由用户识别焦点没对准的模糊图像。图8例示其中试图观看附近的显示表面的具有老花眼的用户观看模糊图像的状态。

图9例示当驱动光线再现型显示设备15使得其在虚拟图像表面150上显示图像160作为用于用户的虚拟图像的光线状态。在图9中，类似于图8中例示的显示表面815，显示表面125位于相对靠近用户。虚拟图像表面150被设置为位于比真实显示表面125远的虚拟显示表面。

这里，如上所述，在光线再现型显示设备15中，可以控制光的发射状态，使得微透镜121(即，发光点121)在相互不同的方向上发射相互不同光强度和/或波长的光而不是各向同性地发射单一的光。例如，控制从每个微透镜121发射的光，使得再现来自虚拟图像表面150上的图像160的光。具体地，例如，假设虚拟图像表面150上的虚拟像素151(151a和151b)，可以考虑从某些虚拟像素151a发射第一波长的光，并且从其它虚拟像素151b发射第二波长的光，以便在虚拟图像表面150上显示图像160。据此，控制光的发射状态，使得微透镜121a在对应于来自像素151a的光的方向上发射第一波长的光，并且在对应于来自像素151b的光的方向上发射第二波长的光。虽然未示出，但是如图5中所例示的，像素阵列实际被提供在微透镜阵列120的后侧(图9中图纸的右侧)上，并且控制像素阵列的每个像素的驱动，使得控制来自微透镜121a的光的发射状态。

这里，距虚拟图像表面150的视网膜203的距离被设置为用户的焦点对准的位置，例如，图7中所例示的显示表面815的位置。驱动光线再现型显示设备15，使得光线再现型显示设备15再现来自位于这样的位置处的虚拟图像表面150上的图像160的光，使得来自真实显示表面125的光的图像形成表面204位于视网膜203后面，但是虚拟图像表面150上的图像160的图像形成在视网膜203上。因此，在具有老花眼的用户的方面，甚至当用户和显示表面125之间的距离很短时，用户可以观看类似于在远景中的图像的良好的图像160。

上面已经描述了第一实施例的基本原理。如上所述，在第一实施例中，通过使用光线再现型显示设备，再现来自被设置在具有老花眼的用户的焦点对准的位置处的虚拟图像表面150上的图像160的光，并且该光被发射到用户。这允许用户观看虚拟图像表面150上的焦点对准的图像160。因此，例如，甚至当图像160是高分辨率图像(其中在观看距离处真实显示表面125上的分辨率超过用户的极限分辨率)时，焦点对准的图像被提供给用户，而不用使用额外的光学补偿仪器(诸如老花镜)，并且可以观看精细图像160。结果，甚至当如在上面(1.本公开的背景)中所描述的相对较小的显示屏幕中增加信息的密度时，用户可以有利地观看图像，其中通过增补用户的视敏度在该图像上显示高密度信息。再者，如上所述，根据第一实施例，因为可能执行显示(其中执行视敏度补偿)而不用使用光学补偿仪器(诸如老花镜)，不需要携带额外的便携式物品(诸如老花镜自身和/或用于存储老花镜的眼镜盒)，并且减小用户的负担。

再者，虽然上面已经描述了一种情况，在该情况中如图9中所例示的虚拟图像表面150被设置为比真实显示表面125更远，以补偿具有老花眼的用户的视敏度，但是第一实施例并不限于这样的示例。例如，虚拟图像表面150可以被设置为比真实显示表面125更靠近。在该情况下，虚拟图像表面150可以被设置在例如具有近视眼的用户的焦点对准的位置处。由此，具有近视眼的用户可以观看焦点对准的图像160，而不用使用光学补偿仪器诸如眼镜和隐形眼镜。可以简单地通过改变显示在每个像素上的数据，自由实施用于具有老花眼的用户的视敏度补偿和用于具有近视眼的用户的视敏度补偿之间的显示切换，并且没有必要改变硬件机构。

(2-2.根据第一实施例的显示设备)

将描述基于上面所描述的基本原理能够实施操作的根据第一实施例的显示设备的详细配置。

(2-2-1.设备配置)

将参考图10描述根据第一实施例的显示设备的配置。图10是例示根据第一实施例的显示设备的配置的示例的图示。

参考图10，根据第一实施例的显示设备10包括像素阵列110、微透镜阵列120和控制单元130，其中在像素阵列110中多个像素111被二维布置，微透镜阵列120被设置在像素阵列110的显示表面115上，控制单元130控制像素阵列110的每个像素111的驱动。这里，图10中例示的像素阵列110和微透镜阵列120类似于图5中例示的这些。再者，控制单元130驱动每个像素111，使得每个像素111基于光线信息再现预定光线状态。以该方式，显示设备10可以被配置为光线再现显示设备。

如参考图5描述的光线再现型显示设备15中的那样，微透镜阵列120中的微透镜121的间距被配置成大于像素阵列110的像素111的间距，并且来自多个像素111的光入射到一个微透镜121上，并且具有方向性地发射。如上所述，在显示设备10中，每个微透镜121构成发光点。微透镜121对应于普通二维显示设备中的像素，并且微透镜阵列120的透镜表面125变成显示设备10中的外观上的显示表面125。

像素阵列110可以包括具有例如大约10(μm)的像素间距的液晶显示设备的液晶层(液晶面板)。虽然未例示，但是被提供用于普通液晶显示设备中的像素的各种结构(诸如用于驱动像素阵列110的每个像素的驱动元件和光源(背光))可以连接到像素阵列110。然而，第一实施例不限于该示例，并且另一个显示设备诸如有机el显示设备等可以被用作像素阵列110。再者，像素间距不限于上面的示例，并且可以考虑期望被实施的分辨率等适当地设计像素间距。

通过以0.15(mm)的间距以格状形式二维布置具有例如3.5(mm)的焦距的凸透镜，配置微透镜阵列120。微透镜阵列120被提供用于基本上覆盖整个像素阵列110。像素阵列110和微透镜阵列120之间的距离被设置为长于微透镜阵列120的每个微透镜121的焦距，并且像素阵列110和微透镜阵列120被配置于如下位置，在该位置处，像素阵列110的显示表面115上的图像大致形成在基本上平行于显示表面115(或显示表面125)且包括用户瞳孔的平面上。一般地，显示表面115上的图像的图像形成位置可以被预设为当用户观看显示表面115时假设的观看位置。然而，微透镜阵列120中的微透镜121的焦距和间距并不限于上面所描述的示例，并且可以基于与其它构件的布置关系、显示表面115上的图像的图像形成位置(即，用户的假设观看位置)等适当地进行设计。

控制单元130包括处理器，诸如中央处理单元(cpu)或数字信号处理器(dsp)，并且根据预定程序操作，由此控制像素阵列110的每个像素111的驱动。控制单元130具有光线信息生成单元131和像素驱动单元132作为其功能。

光线信息生成单元131基于区域信息、虚拟图像位置信息和图像信息生成光线信息。这里，区域信息是关于包括多个区域的区域组的信息，其中该多个区域被设置在包括用户的瞳孔且基本上平行于微透镜阵列120的显示表面125的平面上且小于用户的瞳孔直径。区域信息包含关于其上设置该区域的平面和显示表面125之间的距离的信息、关于区域的大小的信息等。

在图10中，简单例示了包括用户的瞳孔的平面205、设置在平面205上的多个区域207和区域组209。多个区域207被设置为位于用户的瞳孔中。区域组209被设置在其中从每个微透镜121发射的光可以到达平面205的范围中。换句话说，配置微透镜阵列120，使得用从一个微透镜121发射的光照射区域组209。

这里，在第一实施例中，根据微透镜121和区域207的组合，调整从每个微透镜121发射的光的波长、强度等。即，对于每个区域207，控制入射到区域207上的光的照射状态。区域207对应于其中来自一个像素111的光被投影到瞳孔上的大小(来自像素111的光在瞳孔上的投影大小)，并且区域207之间的间隔可以被说成是表示当光入射到用户的瞳孔上时的采样间隔。在以下描述中，区域207还被称为采样区域207。区域组209还被称为采样区域组209。

虚拟图像位置信息是关于生成虚拟图像的位置(虚拟图像生成位置)的信息。虚拟图像生成位置是图9中例示的虚拟图像表面150的位置。虚拟图像位置信息包括关于从显示表面125到虚拟图像生成位置的距离的信息。再者，图像信息是呈现给用户的二维图像信息。

在区域信息、虚拟图像位置信息和图像信息的基础上，当基于图像信息的图像被显示在基于虚拟图像位置信息的虚拟图像生成位置处时，光线信息生成单元131基于区域信息生成表示从图像入射到每个采样区域207上的光的光线状态的光线信息。光线信息包含关于在每个微透镜121中的光的发射状态的信息和关于每个采样区域207的光的照射状态的信息，以便再现光线状态。由光线信息生成单元131执行的过程对应于在上面(2-1.第一实施例的基本原理)中参考图4描述的将深度信息分配给二维图像信息的过程。

再者，可以从另一个设备传输图像信息，或图像信息可以被预存储在设置于显示设备10中的存储设备(未示出)中。图像信息可以是与表示由普通信息处理设备执行的各种处理的结果的图像、文本、图形等相关的信息。

再者，可以例如由用户、显示设备10的设计师等提前输入虚拟图像位置信息，并且虚拟图像位置信息可以被存储在上述存储设备中。再者，在虚拟图像位置信息中，虚拟图像生成位置被设置为关于用户的焦点对准的位置。例如，适合于相对大量的具有老花眼的用户的一般焦点位置可以通过显示设备10的设计师等设置为虚拟图像生成位置。供选择地，可以由用户根据用户的视敏度适当调整虚拟图像生成位置，并且可以每次更新上述存储设备内的虚拟图像位置信息。

再者，例如可以由用户、显示设备10的设计师等提前输入区域信息，并且区域信息可以被存储在上述存储设备中。这里，可以基于假设用户平常地观看显示设备10的位置，设置包含在区域信息中的显示表面125和其上设置采样区域207的平面205(平面205对应于用户的观看位置)之间的距离。例如，如果装配有显示设备10的设备是手表型可穿戴设备，则可以考虑在用户的瞳孔和作为可穿戴设备的附接位置的手臂之间的距离设置上述距离。再者，例如，如果装配有显示设备10的设备是安置在房间中的固定型电视，则可以考虑当观看电视时电视和用户的瞳孔之间的一般距离设置上述距离。供选择地，可以由用户根据使用模式适当调整上述距离，并且可以每次更新在存储设备中的虚拟图像位置信息。再者，可以考虑在以下(2-2-3-1.采样区域)中描述的事项适当设置包含在区域信息中的采样区域207的大小。

光线信息生成单元131将所生成的光线信息提供给像素驱动单元132。

像素驱动单元132驱动像素阵列110的每个像素111，使得在基于图像信息的图像显示在虚拟图像表面上时，像素阵列110的每个像素111基于光线信息再现光线状态。此时，像素驱动单元132驱动每个像素111，使得针对每个采样区域207独立地控制从每个微透镜121发射的光。由此，如上所述，针对每个采样区域207控制入射到采样区域207上的光的照射状态。例如，在图10中例示的示例中，例示了其中通过叠加来自多个像素111的光而配置的光123入射到每个采样区域207上的状态。

这里，瞳孔上(平面205上)的光123的投影大小需要等于或小于采样区域207的大小，以便使得光123入射到采样区域207上。因此，在显示设备10中，设计每个构件的结构、布置等，使得瞳孔上光123的投影大小等于或小于采样区域207的大小。

另一方面，如在以下(2-2-3-1.采样区域)中将详细描述的，用户的视网膜上图像的模糊量取决于瞳孔上光123的投影大小(即，光的入瞳直径)。如果视网膜上的模糊量大于能够被用户区分的图像在视网膜上的大小，则将由用户识别模糊图像。在因老花眼等导致眼睛的调整功能不充足时，对应于采样区域207的大小的瞳孔上的光123的投影大小需要充分小于瞳孔直径，以便使得视网膜上的模糊量等于或小于能够被用户区分图像在视网膜上的大小。

具体地，然而普通人瞳孔直径是大约2(mm)到8(mm)，优选地将采样区域207的大小设置为大约0.6(mm)或更小。将在以下(2-2-3-1.采样区域)中再次详细描述关于采样区域207的大小所要求的条件。

这里，如从图10明显的，瞳孔上光123的投影大小取决于图像放大率和像素阵列110的像素111的大小dp。这里，图像放大率是观看距离(在微透镜阵列120的透镜表面125和瞳孔之间的距离)dlp和透镜像素间距离(在微透镜阵列120的透镜表面125和像素阵列110的显示表面115之间的距离)dxl之间的比(dlp/dxl)。因此，在第一实施例中，考虑假设用户平常地观看显示表面125的距离(即，dlp)，可以适当地设计像素111的大小dp、微透镜阵列120和像素阵列110的布置位置等，使得瞳孔上光123的投影大小充分小于瞳孔直径(更详细地大约0.6(mm)或更小)。

再者，在显示设备10中，设置每个构成构件的布置，使得光的照射状态相对于每个采样区域207以大于用户的最大瞳孔直径的单位周期性地迭代。这用于在用户的瞳孔的位置已经移动时，即便是在用户的瞳孔位置移动之后的位置处也向用户显示与移动之前的图像相同的图像。通过微透镜阵列120的微透镜121的间距、dxl和dlp确定迭代周期。具体地，迭代周期＝(微透镜121的间距)×(dlp+dxl)/dxl。基于该关系，设置微透镜121的间距、像素阵列110中的像素111的大小dp和间距，以及诸如dxl和dlp的值，使得迭代周期满足上述条件。将在以下(2-2-3-2.采样区域的照射状态的迭代周期)中再次详细描述关于迭代周期所要求的条件。

如上所述，已经参考图10描述了根据第一实施例的显示设备10的配置。

这里，在局部配置方面，根据第一实施例的显示设备10类似于广泛用作肉眼3d显示设备的光线再现型显示设备。然而，因为肉眼3d显示设备的目的是显示相对于用户的左眼和右眼具有双眼视差的图像，所以仅在水平方向上控制发射光的发射状态，并且在很多情况下没有在垂直方向上执行发射状态的控制。因此，例如，在很多情况下，提供了如下配置，其中双凸透镜被设置在像素阵列的显示表面上。另一方面，因为根据第一实施例的显示设备10的目的是显示虚拟图像，以便补偿用户的眼睛调整功能，所以自然在水平方向和垂直方向的两个方向上执行发射状态的控制。因此，代替如上所述的双凸透镜，在像素阵列的显示表面上使用微透镜阵列120(其中微透镜121二维布置在微透镜阵列120中)。

再者，如上所述，因为肉眼3d显示设备的目的是显示相对于用户的左眼和右眼具有双眼视差的图像，所以在第一实施例中描述的采样区域207被设置为包括用户的整个眼睛的相对较大的区域。具体地，在很多情况下，采样区域207的大小被设置为大约65(mm)(这是用户的瞳孔间距离(pd)的平均值)，或大约其一部分。另一方面，在第一实施例中，采样区域207的大小被设置为小于用户的瞳孔直径，更详细地小于大约0.6(mm)。如上所述，因为应用的目的和领域不同，所以采用不同于一般肉眼3d显示设备的结构的结构，并且在根据第一实施例的显示设备10中执行不同的驱动控制。

(2-2-2.驱动示例)

接下来，将描述在图10中例示的显示设备10中的具体驱动示例。可以在其中显示不同于真实显示表面125的虚拟显示表面上的虚拟图像(即，显示分配有深度信息的图像信息)的模式(在下文中还称为视敏度补偿模式)，或其中显示二维图像信息的模式(在下文中还称为普通模式)下驱动根据第一实施例的显示设备10。因为在视敏度补偿模式下由用户视觉识别虚拟图像，所以即便是对于因为老花眼或近视眼而很难将焦点对准在真实显示表面125上的用户，也可以提供优质的图像。另一方面，在普通模式下，藉由图10中例示的显示设备10的配置，可以显示例如类似于图6中例示的普通二维显示设备80的二维图像的二维图像。

(2-2-2-1.普通模式)

将参考图11到图13描述在普通模式下的显示设备10的驱动。图11是例示在普通模式下从微透镜121发射的光线的图示。图12是例示在普通模式下像素阵列110的具体显示示例的图示。图13是例示在普通模式下虚拟图像表面150和微透镜阵列120的显示表面125之间的位置关系的图示。

参考图11，如在图9中的，示意性地例示微透镜阵列120及其显示表面125、用户的眼睛的透镜201和用户的视网膜203。再者，示意性地例示显示在显示表面125上的图像160。再者，图11对应于一示例，其中由上面所描述的图8中的像素阵列810再现的图像160通过与图9中例示的第一实施例中的配置相同的配置进行再现。因此，将省略已经参考图8和图9描述的事项的重复描述。

如图11中例示的，在普通模式下，在所有发射角的方向上从每个微透镜121发射相同的光。由此，每个微透镜121的性能如同图8中所例示的像素阵列810的每个像素811中的一样，并且图像160通过微透镜阵列120被显示在微透镜阵列120的显示表面125上。

图12例示在普通模式下用户可以实际视觉识别的图像160和其中当图像160被显示时像素阵列110的局部区域被放大的状态的示例。例如，如在图12中例示的，在普通模式下，假设用户视觉识别包括预定文本数据的图像160。

这里，当用户经由微透镜阵列120从像素阵列110看见光时，实际上由用户识别图12中的图像160。在图12中的右侧上例示通过放大图像160的局部区域161且移除微透镜阵列120获得的例示(即，直接在区域161下面的像素阵列110的显示的例示)。包括多个像素111的像素组112贴近地位于一个微透镜121下面，但是如图12的右侧上例示的，在普通模式下，相同的信息被显示在贴近地位于一个微透镜121下面的像素组112中。

以该方式，驱动每个像素111，使得在普通模式下，相同的信息被显示在贴近地位于每个微透镜121下面的像素组112中，使得二维图像信息被显示在微透镜阵列120的显示表面125上。用户可以视觉识别存在于显示表面125上类似于如图8中所示被提供在普通二维显示设备中的图像160的二维图像。

图13例示用户的眼睛211、微透镜阵列120的显示表面125和虚拟图像表面150之间的关系。普通模式对应于如图13中所例示的，其中虚拟图像表面150和微透镜阵列120的显示表面125相一致的状态。

(2-2-2-2.视敏度补偿模式)

接下来，将参考图14到图16描述在视敏度补偿模式下的显示设备10的驱动。图14是例示在视敏度补偿模式下从微透镜121发射的光线的图示。图15是例示在视敏度补偿模式下像素阵列110的具体显示示例的图示。图16是例示在视敏度补偿模式下虚拟图像表面150和微透镜阵列120的显示表面125之间的位置关系的图示。

参考图14，如在图9中的，示意性地例示微透镜阵列120及其显示表面125、虚拟图像表面150、虚拟图像表面150上的虚拟像素151、虚拟图像表面上的图像160、用户的眼镜的透镜201和用户的视网膜203。再者，在图14中，还例示了图9中未例示的像素阵列110的显示表面115。

再者，图14对应于通过将像素阵列110的显示表面115添加到上面所描述的图9获得的例示。因此，将省略已经参考图9描述的事项的重复描述。

在视敏度补偿模式下，从每个微透镜121发射光以再现来自在虚拟图像表面150上的图像160的光。图像160可以被认为是通过虚拟图像表面150上的虚拟像素151显示的虚拟图像表面150上的二维图像。图14中示意性例示在某一特定微透镜121中可以独立控制的光的范围124。驱动贴近地位于微透镜121下面的像素组112(像素阵列110的一部分)，使得在范围124中包括的虚拟图像表面150上再现来自虚拟像素151的光。在每个微透镜121中执行类似的驱动控制，使得从每个微透镜121发射光以再现来自在虚拟图像表面150上的图像160的光。

图15中例示在视敏度补偿模式下能够被用户实际视觉识别的图像160和其中当图像160被显示时像素阵列110的局部区域被放大的状态的示例。例如，如图15中所例示的，假设用户视觉识别包括预定文本数据的图像160。在视敏度补偿模式下，由用户将图像160视觉识别为被显示在图14中例示的虚拟图像表面150上的图像。

这里，当用户经由微透镜阵列120观看来自像素阵列110的光时，由用户实际识别图15中的图像160。在图15中的右侧上例示通过放大图像160的局部区域161且移除微透镜阵列120获得的例示(即，贴近地位于区域161下面的像素阵列110的显示的例示)。

包括多个像素111的像素组112贴近地位于一个微透镜121下面。如在图15的右侧上的附图中例示的，在贴近地位于每个微透镜121下面的像素组112中，当从特定点观看时，与在普通模式下的相同的信息被显示在位于微透镜121的中心的扩展部上的像素中(即，相同的信息被显示在图12中例示的像素111a和图15中例示的像素111b上)，但是可以通过用户的视点的移动观看的图像信息被显示在像素111a和像素111b周围。

图16中例示用户的眼睛211、微透镜阵列120的显示表面125和虚拟图像表面150之间的关系。如图16中所例示的，在视敏度补偿模式下，虚拟图像表面150通过微透镜阵列120位于比显示表面125更远。在图16中，由箭头指示用户的视点的运动。考虑到在虚拟图像表面150上由用户视觉识别的点的移动(在图16中从点s到点t的运动)对应于用户的视点的移动，可以通过视点的移动观看的图像信息被显示在如图15中所示的贴近地位于微透镜121下面的像素组112上。如上所述驱动每个像素111，使得图像160被显示给用户，好像图像160位于虚拟图像表面150上。

上面已经描述在普通模式和视敏度补偿模式下驱动的示例作为在显示设备10中驱动的示例。

(2-2-3.详细设计)

将描述用于图10中例示的显示设备10中的每个配置的更详细的设计方法。这里，将描述关于图10中例示的采样区域207的大小所要求的条件和关于每个采样区域207的光的照射状态的迭代周期所要求的条件。

(2-2-3-1.采样区域)

如上所述，优选地采样区域207的大小相对于用户的瞳孔直径充分小，使得将不具有模糊的优质图像提供到用户。在下文中，将具体检查关于采样区域207的大小所要求的条件。

例如，可以首先识别老花眼的水平(level)是作为必要的校正透镜(老花镜)的强度的大约1d(屈光度)。这里，如果使用通过对平均眼球建模获得的列表模型，眼球可以被认定包括60d的单个透镜和位于距该单个透镜22.22(mm)距离处的视网膜。

对于佩戴具有如上所述1d强度的老花镜的用户，光经由60d-1d＝59d的透镜入射到视网膜上，使得图像形成表面可以形成在用户的眼球中视网膜后面的22.22×(60d/59d-1)≈0.38(mm)的位置处。再者，在该情况下，当光的入瞳直径(对应于图10所例示的瞳孔上的光123的投影大小)是ip时，可以获得是ip×0.38/22.22(mm)的视网膜上的模糊量。

这里，当实践使用所要求的视敏度是0.5时，将被区分的视网膜上的图像的大小是根据以下等式(1)中所示的计算的大约0.0097(mm)。在以下等式(1)中，1.33是在眼球中的折射率。

[数学.1]

如果视网膜上的模糊量小于将被区分的视网膜上图像的大小，则用户可以观看不具有模糊的清晰图像。如果获得ip，使得视网膜上的上述模糊量(ip×0.38/22.22(mm))是将被区分的视网膜上图像的大小(0.0097(mm))，则ip是根据以下等式(2)的大约0.6(mm)。

[数学.2]

当老花眼的程度越强时，上述视网膜和图像形成表面之间的0.38(mm)的距离变得越长，使得根据上述等式(2)ip变得越小。再者，当所要求的视敏度越大时，更大的值替代上述等式(1)中的“0.5”，使得将被区分的视网膜上的图像的大小小于上述值(0.0097(mm))，并且根据上述等式(2)ip变得越小。因此，可以说根据上述等式(2)计算的ip≈0.6(mm)基本上对应于关于光的入瞳直径所要求的下限值。

在第一实施例中，因为控制入射到每个采样区域207上的光，所以根据光的入瞳直径确定采样区域207的大小。因此，还可以说根据上述等式(2)计算的ip≈0.6(mm)是采样区域207的下限值。如上所述，在第一实施例中，优选地设置采样区域207，使得其大小是0.6(mm)或更小。

图17是例示在用户的瞳孔的瞳孔直径和采样区域207的大小之间的关系的图示。在图17中，示意性地例示了被设置在用户的瞳孔上的采样区域207连同用户的眼睛211。一般人类瞳孔直径d已知是大约2(mm)到8(mm)。另一方面，如上所述，采样区域207的大小ds优选地是0.6(mm)或更小。因此，在第一实施例中，如图17所例示的，在瞳孔中设置多个区域207。虽然这里已经描述了其中采样区域207的形状是正方形的情况，但是如果满足上述大小的条件，则采样区域207的形状可以是其它各种形状中的任一个，诸如六边形和矩形。

上面已经描述了关于采样区域207的大小所要求的条件。

这里，在上述专利文献1中，还公开了其中从多个微透镜中的每个发射来自多个像素的光且来自多个像素的光被投影到用户的瞳孔上的配置。然而，在专利文献1中描述的技术中，对应于像素的光的投影图像中的只有一个入射到用户的瞳孔上。这对应于其中只有一个小于瞳孔直径的采样区域207以等于或大于第一实施例中的瞳孔直径的间隔被提供在瞳孔上的状态。

在上述专利文献1中描述的技术中，通过减小入射到瞳孔上的光束的大小而减小模糊，而不用执行通过如在第一实施例中的虚拟图像生成过程获得被入射到瞳孔上的不同点上的光束的过程。因此，当多个光束从相同的透镜入射到瞳孔上时，在视网膜上的图像中出现模糊。因此，在上述专利文献1中描述的技术中，入射在包括瞳孔的平面205上的光的间隔(即，设置采样区域207的间隔)被调整为大于瞳孔直径。

然而，在该配置中，当用户的瞳孔移动时(即，当视点移动时)，不可避免地存在光未入射到瞳孔上的时刻，并且用户周期性地观看不可视区域诸如黑色帧。因此，很难说在上述专利文献1中描述的技术中为用户提供了充分有质的显示。

另一方面，在第一实施例中，如上所述，采样区域207的大小ds优选地是0.6(mm)或更小，并且多个采样区域207被设置在如图17中例示的瞳孔上。然后，控制入射在每个采样区域207上的光。因此，甚至当视点移动时，不存在图像如在上述专利文献1中描述的技术中那样间断显示的现象，并且可以将更优质的显示提供给用户。

(2-2-3-2.采样区域的照射状态的迭代周期)

如上所述，在第一实施例中，为了应付用户的视点的移动，设置微透镜阵列120的透镜表面125和瞳孔之间的距离(dlp)、像素阵列110和微透镜阵列120之间的距离(dxl)、微透镜阵列120中的微透镜121的间距、像素阵列110的像素大小和间距等，使得每个采样区域207上的光的照射状态以大于用户的最大瞳孔直径的单位周期性地迭代。将具体检查关于采样区域207的照射状态的迭代周期所要求的条件。

可以基于用户的瞳孔间距离(pd)，设置采样区域207的照射状态的迭代周期(在下文中还被简单地称为迭代周期)。为了方便，假设对应于迭代周期的一个周期的一组采样区域207被称为采样区域组，迭代周期λ对应于采样区域组的大小(长度)。

在当用户的视点在采样区域组之间转换的时刻正常观看受阻。因此，为了根据用户的视点的移动减小这样的显示的干扰出现频率，迭代周期λ的优化设计很重要。

例如，如果迭代周期λ大于pd，则左眼和右眼可以被包括在相同的迭代周期内。因此，例如，使用肉眼3d显示技术，使得可以执行立体观看以及用于上面中所描述的补偿视敏度的显示(2-2-2-2.视敏度补偿模式)。再者，虽然在用户的视点在采样区域组之间转换的时刻正常观看受阻，但是通过增加迭代周期λ，即便是在视点移动时，用户的视点在采样区域组之间的转换的频率被降低，因此这样的显示的干扰频率可以被减小。以该方式，当实施除视敏度补偿(诸如立体视觉)之外的功能时，优选地迭代周期λ尽可能地大。

然而，为了增加迭代周期λ，有必要增加像素阵列110的像素111的数量。像素数量的增加引起制造成本和功率消耗增加。因此，不可避免地存在对增加迭代周期λ的限制。

从制造成本和功率消耗的视点，当迭代周期λ被设置为等于或小于pd时，期望迭代周期λ被设置为满足以下等式(3)。这里，n是任意自然数。

[数学.3]

λ×n＝pd

……(3)

图18中例示当迭代周期λ满足上述等式(3)时λ和pd之间的关系。图18是例示当迭代周期λ满足等式(3)时λ和pd之间的关系的图示。图18中例示当迭代周期λ满足上述等式(3)时包括采样区域207的采样区域组213和用户的左眼和右眼211之间的位置关系。在图18中例示的示例中，采样区域组213被设置为在包括用户的瞳孔的平面中的基本上正方形区域。

这里，如上所述，在用户的视点在采样区域组213之间转换的时刻正常观看受阻。然而例如，当迭代周期λ满足上述等式(3)时，在用户的视点在图纸的左右方向上移动时，左眼和右眼211同时经过采样区域组213之间的边界。因此，如果当视点移动时连续区域(在该连续区域中，可以在左眼和右眼211两者中正常观看)被称为连续显示区域，则当迭代周期λ满足上述等式(3)时可以使连续显示区域最大化。在图18中，由双端箭头指示在图纸上的左-右方向上的连续显示区域的宽度dc(连续显示宽度dc)。此时，dc＝λ。

相比之下，当迭代周期λ被设置为满足以下等式(4)，连续显示区域变成最小。

[数学.4]

λ×(n+0.5)＝pd

……(4)

图19中例示了当迭代周期λ满足上述等式(4)时λ和pd之间的关系。图19是例示当迭代周期λ满足等式(4)时λ和pd之间的关系的图示。图19中例示了当迭代周期λ满足等式(4)时包括采样区域207的采样区域组213和用户的左眼和右眼211之间的位置关系。

在图19中，如在图18中的，由双端箭头指示在连续显示区域的图纸的左-右方向上的宽度dc(连续显示宽度dc)。如图19中例示的，当迭代周期λ满足上述等式(4)时，如果用户的左眼和右眼211仅在图纸的左-右方向上稍微移动，左眼和右眼211中的任一个将经过采样区域组213之间的边界。因而，当迭代周期λ满足上述等式(4)时，连续显示区域变得更小。此时，dc＝λ/2。

图20是例示迭代周期λ和pd之间的关系对连续显示区域大小的影响的图示。在图20中，在水平轴上表示迭代周期λ和pd之间的比(迭代周期λ/pd)，在垂直轴上表示连续显示宽度dc和pd之间的比(连续显示宽度dc/pd)，并且绘制两个比之间的关系。

如图20中例示的，当迭代周期λ满足上述等式(3)(对应于水平轴上的值是1、1/2、1/3、…的点)时，连续显示宽度dc/pd具有与迭代周期λ/pd相同的值。即，连续显示宽度dc取得作为最高效率值的λ。

另一方面，当迭代周期λ满足上述等式(4)(对应于水平轴上的值是1/1.5、1/2.5、1/3.5、…的点)时，连续显示宽度dc/pd取得迭代周期λ/pd的1/2的值。即，连续显示宽度dc取得作为最低效率值的λ/2。

上面已经描述了关于采样区域207的照射状态的迭代周期所要求的条件。如上所述，还可以通过将采样区域207的照射状态的迭代周期λ设置为大于pd，将显示设备10应用于另一个应用领域，诸如立体观看。然而，因为有必要增加像素阵列110的像素111的数量，以便增加迭代周期λ，所以在制造成本和功率消耗方面存在限制。另一方面，当目标是仅补偿视敏度时，没有必要总是使迭代周期λ大于pd。在该情况下，期望迭代周期λ被设置为满足上述等式(3)。通过将迭代周期λ设置为满足上述等式(3)，可以最有效地使连续显示区域最大化，并且可以另外提高用户的便利性。

(2-3.显示控制方法)

将参考图21描述在根据第一实施例的显示设备10中执行的显示控制方法。图21是例示根据第一实施例的显示控制方法的处理程序的示例的流程图。图21中例示的每个过程对应于由图10中例示的控制单元130执行的每个过程。

参考图21，在根据第一实施例的显示控制方法中，首先基于区域信息、虚拟图像位置信息和图像信息生成光线信息(步骤s101)。区域信息是关于包括多个采样区域的采样区域组的信息，所述多个采样区域设置在包含用户的瞳孔且基本上平行于图10中例示的显示设备10的显示表面(微透镜阵列120的透镜表面125)的平面上。再者，虚拟图像位置信息是关于在图10中例示的显示设备10中生成虚拟图像的位置(虚拟图像生成位置)的信息。例如，虚拟图像生成位置被设置为用户焦点对准的位置。再者，图像信息是将被呈现给用户的二维图像信息。

在步骤s101中所示的处理中，表示光线状态的信息被生成作为光线信息，使得来自在基于虚拟图像位置信息的虚拟图像生成位置处显示的基于图像信息的图像的光入射到包括在采样区域组中的每个采样区域上。光线信息包括关于每个微透镜121中的光的发射状态的信息和关于前往每个采样区域207的光的照射状态的信息，以便再现光线状态。再者，步骤s101中示出的处理对应于例如将由图10中例示的光线信息生成单元131执行的过程。

接下来，基于光线信息驱动每个像素，使得针对每个采样区域控制光的入射状态(步骤s103)。由此，再现如上所述的光线状态，并且在基于虚拟图像位置信息的虚拟图像生成位置处，显示基于图像信息的图像的虚拟图像。即，实施用户焦点对准的清楚显示。

上面已经描述根据第一实施例的显示控制方法。

(2-4.应用示例)

将描述根据上述第一实施例的显示设备10的几个应用示例。

(2-4-1.应用于可穿戴设备)

将参考图22描述其中根据第一实施例的显示设备10被应用于可穿戴设备的配置的示例。图22是例示其中根据第一实施例的显示设备10被应用于可穿戴设备的配置的示例的图示。

如图22中所例示的，根据第一实施例的显示设备10可以优选地应用于具有相对小的显示屏幕的设备(诸如可穿戴设备30)。在所例示的示例中，可穿戴设备30是手表型设备。

在移动设备诸如可穿戴设备30中，考虑用户的便携性，显示屏幕的尺寸限于相对较小的尺寸。然而，如在上面(1.本公开的背景)中所描述的，在近年中，由用户处置的信息量已经增加，并且有必要在一个屏幕上显示更多信息。例如，存在具有老花眼的用户因简单地增加显示在屏幕上的信息量而很难视觉识别屏幕上的显示的可能性。

另一方面，根据第一实施例，如图22中例示的，可以在不同于真实显示表面125的位置处生成显示在显示表面125上的图像的虚拟图像155。因此，用户可以观看精细显示而不用穿戴光学补偿仪器(诸如老花镜)。因此，甚至对于相对小的屏幕诸如可穿戴设备30，可能执行高密度显示，并且将更多信息提供给用户。

(2-4-2.应用于其它移动设备)

将参考图23描述其中根据第一实施例的显示设备10被应用于另一个移动设备(诸如智能电话)的配置的示例。图23是例示其中根据第一实施例的显示设备10被应用于另一个移动设备的配置的示例的图示。

在图23中例示的配置的示例中，当显示设备10被安装在移动设备(诸如智能电话)中时，其上安装像素阵列110的第一外壳171和其上安装微透镜阵列120的第二外壳172被配置为彼此不同的外壳，并且第一外壳171和第二外壳172通过连接构件173彼此连接，使得配置具有显示设备10的移动设备。第一外壳171对应于移动设备的主体，并且用于控制包括显示设备10等的整个移动设备的操作的处理电路可以被安放在第一外壳171内。

连接构件173是具有设置在其两端处的旋转轴部分的杆状构件。如所例示的，旋转轴部分中的一个连接到第一外壳171的侧表面，并且旋转轴部分中的另一个连接到第二外壳172的侧表面。以该方式，第一外壳171和第二外壳172通过连接构件173可旋转地彼此连接。由此，如所例示的，执行在其中第二外壳172与第一外壳171接触的状态(在图23中的(a))和其中第二外壳172位于距第一外壳171预定距离处的状态(图23中的(b))之间的切换。

这里，如在上面(2-2-1.设备配置)中描述的，在显示设备10中，透镜像素间距离dxl是用于确定光束在瞳孔上的投影大小、相对于每个采样区域207的光的照射状态的迭代周期等的重要因素。然而，如果配置移动设备，使得当显示设备10被安放在移动设备上时预定dxl始终得到保障，移动设备的体积增加，而从便携性的角度看体积的增加不是优选的。因此，当将显示设备10安放在移动设备上时，优选地使dxl可变的可移动机构被设置在微透镜阵列120和像素阵列110中。

图23中例示的配置示出其中这样的可移动机构被设置在显示设备10中的配置的示例。在图23中例示的移动设备中，当不使用显示设备10时，移动设备被设置为其中如图23的(a)中例示的第二外壳172与第一外壳171接触的状态。在该状态下，布置微透镜阵列120和像素阵列110，使得dxl变得更小，并且移动设备可以被保持为更小的体积。另一方面，在图23中例示的移动设备中，考虑在其中图23的(b)中例示的第二外壳172位于距第一外壳171的预定距离处的状态下瞳孔上光束的投影大小和/或光的照射状态的迭代周期，调整连接构件173的长度，使得dxl变成预定距离。因此，当使用显示设备10时，通过如图23的(b)中例示地将第二外壳172设置为与第一外壳171分离，可以布置微透镜阵列120和像素阵列110，使得考虑上面所描述的各种条件，dxl具有预定距离，并且在视敏度补偿模式下执行显示。

以该方式，当显示设备10被安放在移动设备上时，通过提供用于使dxl可变的机构，当未使用移动设备时(即，当被携带时)体积的减小和当使用时的视敏度补偿效果两者可以共存，并且可以另外提高用户的便利性。

再者，甚至当dxl在不使用显示设备的情况下被最小化时，显示设备10可以在普通模式下执行显示。因为当dxl被最小化时，微透镜阵列120中的透镜效果也被最小化，所以由于像素阵列110使得可以通过与平常(即，不存在视敏度补偿效果)相同的方式执行显示。再者，在图23中例示的配置示例中，提供了使第一外壳171和第二外壳172之间的距离可变的可移动的机构，但是移动设备的配置的示例不限于该示例。例如，代替可移动的机构或除可移动的机构之外，还可以设置能够从第一外壳171拆卸第二外壳172的可拆卸机构。藉由附接/拆卸机构，当通过从第一外壳171拆卸第二外壳172而不使用显示设备10时，移动设备可以被保持在小体积，并且当使用显示设备10时第二外壳172被附接在距第一外壳171预定距离处，并且因而可以执行在视敏度补偿模式下的显示。

(2-4-3.应用于电子放大镜设备)

一般地，视敏度补偿设备(在下文中被称为“电子放大镜设备”)是已知的，在视敏度补偿设备中相机被设置在外壳的表面上，并且通过相机拍摄的纸张表面上的信息被放大且在设置于外壳的后表面上的显示屏幕上显示。用户可以通过将电子放大镜设备放置在例如纸张(诸如地图或报纸)的表面上使得相机面向纸张表面，从而经由显示屏幕而阅读放大的图、字符等。根据第一实施例的显示设备10还可以优选地应用于这样的电子放大镜设备。

图24例示普通电子放大镜设备的示例。图24是例示普通电子放大镜设备的示例的图示。如上所述，相机被安放在电子放大镜设备820的外壳的表面上。如所例示的，电子放大镜设备820被放置在纸张表面817上，使得相机面向纸张表面817。在由相机拍摄的纸张表面817上的图形、字符等被适当放大，且显示在电子放大镜设备820的外壳的后侧的显示屏幕上。由此，例如，因老花眼等在读取小号的图形和字符时经历困难的用户可以更容易地读取纸张表面上的信息。

这里，如在图24中例示的普通电子放大镜设备820仅简单地以预定放大率放大和显示捕获的图像，与由光学透镜制成的放大镜不同。因此，因为用户需要将显示放大到可以不模糊地阅读的程度，所以被显示在显示屏幕上的字符的数量(信息量)同时减小。结果，当尝试读取纸张表面817内的大范围信息时，需要频繁在纸张表面817上移动电子放大镜设备820。

另一方面，当根据第一实施例的显示设备10被安放在电子放大镜设备上时，例如，可以构思其中相机被安放在外壳的前表面上且显示设备10被安放在外壳的后表面上的配置示例。通过放置电子放大镜设备使得其上设置相机的表面面向纸张表面且驱动电子放大镜设备，包括由相机拍摄的纸张表面上的信息的图像可以通过安放在外壳的后表面上的显示设备10进行显示。

如果在视敏度补偿模式下驱动显示设备10，则可能执行显示，用于弥补最初由于老花眼等造成的模糊，而不用放大图像。如上所述，在其上安装显示设备10的电子放大镜设备中，与普通电子放大镜设备820不同，可以执行视敏度补偿，而同时不会减小将被显示在显示屏幕上的信息量。因此，甚至当旨在读取纸张表面内的广泛区域的信息时，没有必要在纸张表面上频繁移动电子放大镜设备，并且可以显著提高用户的可读性。

上面已经描述了根据第一实施例的显示设备10的几个应用示例。然而，第一实施例并不限于上述示例，并且应用显示设备10的设备可以是其他设备。例如，显示设备10可以被安装在不同于可穿戴设备或智能电话的形式的移动设备上。供选择地，应用显示设备10的设备不限于移动设备，并且可以被应用于任何设备，只要是提供具有显示功能(诸如固定电视)的设备。

(2-4-4.应用于车载显示设备)

近年来，在汽车中，已经开发了用于在显示设备上显示驾驶支持信息且将驾驶支持信息呈现给驾驶员的技术。例如，存在用于将显示设备提供在仪表盘的仪表面板上且在显示设备上显示关于仪器(诸如时速表和转速表)的信息的技术。用于在对应于后视镜或门镜的位置处提供显示设备而不是反射镜且将由车载相机捕获的视频显示在显示设备上以替换反射镜的技术也是已知的。

这里，当在驾驶期间集中注意力于驾驶员的视线的移动时，驾驶员被认为通过挡风玻璃重复观看外部世界并且观看相对靠近驾驶员呈现的仪器以及反射镜。即，驾驶员的视线可以在远位置和近位置之间来回往复运动。此时，根据驾驶员的眼睛中的视线的移动执行聚焦，但是在确保以高速移动的车辆中的安全方面，聚焦所花费的时间是成问题的。甚至当用如上所述的显示设备替换仪器和反射镜时，还会出现类似的问题。

另一方面，通过将根据第一实施例的显示设备10应用于车载显示设备以便显示如上所述的驾驶支持信息，可以解决上述问题。具体地，因为可以在真实显示表面(即，微透镜阵列120)后面(在远离真实显示表面的位置处)生成虚拟图像，所以通过将虚拟图像生成位置设置到充分远的位置，当作为驾驶员的用户观看显示设备10时，显示设备10可以在与用户经由挡风玻璃观看外部世界时的距离相近的距离处显示各种信息。因此，即便用户交替地观看外部世界的状态和车载显示设备10中的驾驶支持信息时，也可以缩短聚焦所要求的时间。

如上所述，显示设备10可以优选地应用于显示驾驶支持信息的车上显示设备。通过将显示设备10应用于车载显示设备，存在从根本上解决如上所述由驾驶员的视场的聚焦时间引起的安全问题的可能性。

(2-5.修改例)

将描述上述第一实施例的几个修改例。

(2-5-1.根据孔径减小像素大小)

如在上面(2-2-1.设备配置)中所描述的，在显示设备10中，存在来自像素的瞳孔上的光的投影大小(对应于采样区域207)、图像放大率与像素阵列110的像素111的大小(分辨率)之间的相关关系。具体地，假设采样区域207的大小是ds，像素111的大小是dp，并且图像放大率是m，它们具有以下等式(5)中所示的关系。

[数学.5]

ds＝dp×m

……(5)

再者，通过以下等式(6)，图像放大率m被表示为观看距离(图10中例示的微透镜阵列120的透镜表面125和瞳孔之间的距离)dlp和透镜像素间距离(图10中例示的微透镜阵列120的透镜表面125和像素阵列110的显示表面115之间的距离)dxl之间的比。

[数学.6]

m＝dlp/dxl

……(6)

这里，微透镜121的焦距被假设为满足以下等式(7)。

[数学.7]

1/f＝1/dlp+1/dxl

……(7)

如在上述等式(5)和等式(6)中所示的，通过将像素111投影到用户的瞳孔上的微透镜121的投影系统的图像放大率确定像素111的大小dp。例如，根据另一个设计事项要求的，当在产品中dxl需要被减小时，或当dlp需要被增加时，会需要增加图像放大率m，以及会需要减小像素111的大小dp。

这里，如果简单地减小像素111的大小dp，包括在像素阵列110中的像素111的数量增加，而在制造成本或功率消耗方面，像素111的数量的增加可能是不期望的。因而，作为在将采样区域的大小ds保持在较小值的同时减小像素111的大小dp且不需要增加像素的数量的方法，可以构思使用具有孔的屏蔽板来减小像素111的大小dp的方法。再者，为了与在以下(2-5-2.不同于微透镜的发光点的配置的示例)使用的设置有孔的屏蔽板区分开，在本说明书中被用于减小像素111的大小dp的屏蔽板可以被称为第一屏蔽板。

图25是例示通过具有矩形开口(孔)的第一屏蔽板减小像素大小dp的状态的示意图。参考图25，屏蔽板310在对应于每个像素111(111r、111g或111b)的位置处被设置有矩形开口311。在图25中的像素111r表示发射红光的像素，像素111g表示发射绿光的像素，并且像素111b表示发射蓝光的像素。

开口311的大小小于像素111r、像素111g和像素111b的大小。通过提供屏蔽板310覆盖像素111r、像素111g和像素111b，可以明显地减小像素111r、像素111g和像素111b的大小dp。

图26是例示第一屏蔽板的另一个配置的示例的图示，并且是例示通过具有圆开口(孔)的第一屏蔽板减小像素大小dp的状态的示意图。参考图26，屏蔽板320在对应于每个像素111(111r、111g或111b)的位置处被设置有圆开口321。开口321的大小小于像素111r、像素111g和像素111b的大小。通过提供屏蔽板320覆盖像素111r、像素111g和像素111b，可以明显地减小像素111r、像素111g和像素111b的大小dp。

这里，在图25和图26例示的示例中，屏蔽板310和屏蔽板320被设置在像素阵列110的显示表面上。然而，在该修改例中，设置第一屏蔽板的位置并不限于显示表面。例如，当像素阵列110被提供作为透射型像素阵列(诸如液晶显示设备的像素阵列)时，第一屏蔽板可以被设置在液晶显示设备中的背光和液晶层(液晶面板)之间。

图27中例示了其中这样的第一屏蔽板被设置在背光和液晶层之间的配置的示例。图27是例示其中第一屏蔽板被设置在背光和液晶层之间的配置的示例的图示。

图27中例示了在垂直于添加有第一屏蔽板的液晶显示设备的显示表面的方向上的横截面视图。参考图27，液晶显示设备330包括以如下顺序堆叠的背光331、扩散板332、孔膜333、极化板334、薄膜晶体管(tft)衬底335、液晶层336、彩色滤光片衬底337和极化板338。因为除了设置有孔膜333之外，液晶显示设备330的配置类似于普通液晶显示设备的配置，将省略配置的详细描述。

在该修改例中，液晶显示设备330的像素阵列包括图10中例示的像素阵列110。在图27中，微透镜阵列120还被例示为与图10对应。

孔膜333对应于上述第一屏蔽板310和第一屏蔽板320。孔膜333具有其中在光屏蔽构件中与像素的位置对应地设置多个光学开口(孔(未示出))的配置，并且来自背光331的光经过开口部分，并且入射到液晶层336上。因此，因为孔膜333屏蔽在设置开口的位置之外的光，所以基本上减小像素大小。

这里，反射光的反射层可以设置在孔膜333的背光侧的表面上。当提供反射层时，来自背光331的没有透过开口的光由反射层朝向背光331反射。反射且返回的光再次在背光331内部被反射，并且再次朝向孔膜333发射。如果在孔膜333的反射表面和背光331中不存在光学吸收，则理想地反射所有的光，并且所有光入射到液晶显示层336上，并且消除光的损失。替代地，当形成具有高反射率的材料的孔膜333自身而不是提供反射层时也可以获得类似的效果。通过该方式，可以说，通过将反射层设置在背光侧上的孔膜333的表面上，或通过形成具有高反射率的材料的孔膜333自身，因为光在背光331和孔膜333之间被再循环，所以即便当开口的大小很小时，可以使光的损失最小化。

再者，作为另一个配置，还可以实施其中在上述配置示例中孔膜333和液晶层336之间的位置关系被颠倒的配置。在该情况下，可以使用非透射型的自发光型显示设备替代液晶层336。

上面已经描述使用第一屏蔽板减小像素大小的修示例。

(2-5-2.不同于微透镜的发光点的配置的示例)

在上述实施例中，通过将微透镜阵列120布置在像素阵列110的显示表面上配置显示设备10。在显示设备10中，每个微透镜121可以起发光点的作用。这里，第一实施例并不限于这样的示例，并且可以通过不同于微透镜的配置实施发光点。

例如，代替图10中例示的微透镜阵列120，可以使用具有多个开口(孔)的屏蔽板。在该情况下，屏蔽板的每个开口起发光点的作用。再者，为了将其与在上面(2-5-1.根据孔减小像素大小)中使用的屏蔽板区分开，在本说明书中被用于配置发光点而不是微透镜阵列120的屏蔽板可以被称为第二屏蔽板。

第二屏蔽板可以具有基本上类似于被用于普通3d显示设备的视差光栅的配置。在该修改例中，在对应于图10中例示的每个微透镜121的中心的位置处具有开口的屏蔽板被布置在像素阵列110的显示表面115上替代微透镜阵列120。

根据类似于上述等式(5)和(6)的光学考虑，当来自像素111的光经过屏蔽板的开口且被投影到用户的瞳孔上时，光的投影大小(其对应于采样区域)变成：((像素阵列110的像素大小)+(孔的直径))×(屏蔽板和瞳孔之间的距离)/(像素阵列110和屏蔽板之间的距离)。因此，考虑0.6(mm)或更小的采样区域的大小，可以设计屏蔽板的开口以满足上述条件。

这里，当使用屏蔽板替代微透镜阵列120时，不朝向用户发射没有经过开口的光，导致损失。因此，与当设置微透镜阵列120时比较，由用户观看的显示可能变得黑暗。因此，当使用屏蔽板替代微透镜阵列120时，优选地考虑这样的光损失驱动每个像素。

再者，当使用透射型显示设备(诸如液晶显示设备)配置像素阵列110时，还可以类似地实施其中第二屏蔽板和透射型像素阵列110之间的位置关系被颠倒的配置。在该情况下，例如，第二屏蔽板被布置在背光和液晶层之间。在该情况下，如在上面参考图27描述的配置中，可以通过将反射层设置在第二屏蔽板的背光侧表面上或以具有高反射率的材料形成第二屏蔽板自身，获得减小光损失的效果。

上面已经描述其中通过不同于微透镜的配置实施发光点的修改例。

(2-5-3.根据瞳孔位置检测的照射状态的动态控制)

如在上面(2-2-1.设备配置)中所描述的，根据第一实施例的显示设备10将包括多个采样区域的采样区域组设置在包括用户的瞳孔的平面上，并且为每个采样区域控制光的照射状态。再者，如在上面(2-2-3-2.采样区域的照射状态的迭代周期)中所描述的，用于每个采样区域的光的照射状态以预定周期迭代。这里，当用户的眼睛经过对应于一个迭代周期的采样区域组之间的边界时，用户不能识别普通显示。

作为当视点经过采样区域组之间的边界时避免这样的异常显示的一个方法，可以构思增加采样区域的照射状态的迭代周期λ。然而，如在上面(2-2-3-2：采样区域的照射状态的迭代周期)中所描述的，当增加迭代周期λ时，增加像素阵列中的像素的数量，减小像素间距，增加功率消耗等，由此在产品规格方面引起问题。

因而，作为当视点经过采样区域组之间的边界时避免异常显示的另一个方法，可以构思检测用户的瞳孔的位置且根据所检测的位置动态控制采样区域的照射状态的方法。

将参考图28描述用于根据瞳孔位置检测实施照射状态的这样的动态控制的显示设备的配置。图28是例示根据修改例的显示设备的配置的示例的图示,其中执行根据瞳孔位置检测的照射状态的动态控制的。

参考图28，根据本修改例的显示设备20包括多个像素111被二维布置在其中的像素阵列110、设置在像素阵列110的显示表面115上的微透镜阵列120和控制像素阵列110的每个像素111的驱动的控制单元230。基于光线信息，由控制单元230驱动每个像素111，使得例如再现来自位于预定位置处的虚拟图像表面上的图像的光的光线状态。这里，因为像素阵列110和微透镜阵列120的配置和功能类似于图10中例示的显示设备10中的这些构件的配置和功能，所以这里将省略其详细描述。

控制单元230例如包括处理器(诸如cpu或dsp)，并且根据预定程序操作，由此控制像素阵列110的每个像素111的驱动。控制单元230具有作为其功能的光线信息生成单元131、像素驱动单元132和瞳孔位置检测单元231。因为光线信息生成单元131和像素驱动单元132的功能基本上类似于图10中例示的显示设备10中的这些配置的功能，所以将省略从显示设备10的控制单元130重复的事项的描述，并且这里将主要描述与控制单元130的差异。

基于区域信息、虚拟图像位置信息和图像信息，光线信息生成单元131生成表示(当来自显示在虚拟图像表面上的图像的光入射到每个采样区域207上时的)光线状态的信息作为光线信息。例如，关于迭代地针对每个采样区域207再现光的照射状态的周期(迭代周期λ)的信息可以被包含在区域信息中。当生成光线信息时，考虑迭代周期λ，光线信息生成单元131针对每个采样区域207生成关于光的照射状态的信息。

像素驱动单元132驱动像素阵列110的每个像素111，使得基于光线信息针对每个采样区域207控制光的入射状态。由此，再现上述光线状态，并且将虚拟图像显示给用户。

瞳孔位置检测单元231检测用户的瞳孔的位置。作为其中瞳孔位置检测单元231检测瞳孔的位置的方法，例如，可以应用用于普通视线检测技术中的任何已知的方法。例如，能够至少拍摄用户的脸的成像设备(未示出)可以被提供在显示设备20中，并且瞳孔位置检测单元231使用众所周知的图像分析方法分析由成像设备获取的捕获的图像，由此检测用户的瞳孔的位置。瞳孔位置检测单元231将关于用户的所检测的瞳孔位置的信息提供给光线信息生成单元131。

在本修改例中，基于关于用户的瞳孔位置的信息，光线信息生成单元131针对每个采样区域207生成关于光的照射状态的信息，使得用户的瞳孔不会定位在采样区域组之间的边界处(所述采样区域组是针对每个采样区域207的照射状态的迭代的单位)。光线信息生成单元131针对每个采样区域207生成关于光的照射状态的信息，例如，使得用户的瞳孔始终基本上位于采样区域组的中心处。

基于光线信息，由像素驱动单元132驱动每个像素111，使得采样区域组209中的采样区域组的位置可以根据在本修改例中用户瞳孔的位置的运动而在任何时间改变，使得瞳孔不会被定位在采样区域组之间的边界处。因此，可以防止用户的视点经过采样区域组之间的边界，并且可以避免当用户的视点经过边界时异常显示的出现。结果，可以使用显示设备20减小用户的压力。再者，根据本修例，如在其中增加迭代周期λ的情况下，不会增加制造成本和功率消耗，使得更舒适的显示和成本的优化等可以是协调一致的。

上面已经描述其中根据瞳孔位置检测执行照射状态的动态控制的修改例。

(2-5-4.其中通过打印材料实施像素阵列的修改例)

虽然像素阵列110被实施为显示设备(诸如例如液晶显示设备)的配置，但是在上面(2-2-1.设备配置)中描述的显示设备10中，第一实施例并不限于这样的示例。例如，可以通过打印材料实施像素阵列110。

当在图10中例示的显示设备10中通过打印材料实施像素阵列110时，可以提供打印控制单元替代像素驱动单元132作为控制单元130的功能。打印控制单元具有如下功能：通过基于由光线信息生成单元131生成的光线信息进行计算从而获得将被显示在打印材料上的信息，以及控制包括打印设备(诸如打印机)的打印单元的操作的功能，使得与当信息被显示在像素阵列110上时的信息类似的信息被打印在打印材料上。打印单元可以被合并到显示设备10中，或可以被提供作为与显示设备10不同的单独的设备。

通过将打印材料(该打印材料在打印控制单元的控制下打印)布置在图10中例示的像素阵列110的位置处替代像素阵列110，且通过根据需要使用适当的照明，可能将在预定位置处的虚拟图像显示给用户，并且如在显示设备10中的那样执行用于补偿用户的视敏度的显示。

(3.第二实施例)

如在上面(2-2-1.设备配置)中描述的，当虚拟图像位于基于虚拟图像位置信息的预定位置时，根据第一实施例的显示设备10通过根据虚拟图像再现光线状态，将对应于虚拟图像的显示提供给用户。此时，在第一实施例中，根据用户的视敏度适当地设置生成虚拟图像的位置(虚拟图像生成位置)。例如，通过将虚拟图像生成位置设置在对应于用户的视敏度的焦点位置处，可以显示图像，以便补偿用户的视敏度。然而，如下面所描述的，当如在第一实施例中那样通过光线再现执行视敏度补偿时，当配置显示设备10时存在预定限定，并且设计的自由度很低。这里，作为第二实施例，将描述实施例，其中通过利用基本上与图10中例示的显示设备10的设备配置类似的设备配置的不同技术来补偿用户的视敏度。

(3-1.第二实施例的背景)

在详细描述根据第二实施例的显示设备的配置之前，将描述本发明人已经研究的第二实施例的背景，以使得第二实施例的效果更清楚。

首先，将描述由本发明人进行的对根据第一实施例的显示设备10的检查的结果。为了有效地执行根据第一实施例的显示设备10中的视敏度补偿，其构成构件需要满足预定条件。具体地，在显示设备10中，可以根据针对采样区域207的大小ds、分辨率、迭代周期λ等所要求的性能来确定像素阵列110和微透镜阵列120的具体配置和布置位置。

例如，如在上面(2-2-3-1.采样区域)中描述的，相对于用户的瞳孔直径(具体地0.6(mm)或更小)，优选地采样区域207的大小ds被设置为充分小，以将不模糊的优质的图像提供给用户。这里，存在由以下等式(8)表达的在如上述等式(5)和(6)中示出的采样区域207的大小ds、像素阵列110的像素111的大小dp、观看距离(微透镜阵列120的透镜表面125和瞳孔之间的距离)dlp和透镜像素间距离(微透镜阵列120的透镜表面125和像素阵列110的显示表面115之间的距离)dxl之间的关系。

[数学.8]

因此，可以根据关于显示设备10所要求的采样区域207的大小ds(在下文中被称为条件1)确定像素111的大小dp、观看距离dlp和透镜像素间距离dxl。如上所述，例如，因为优选地采样区域207的大小ds很小，所以确定像素111的大小dp、观看距离dlp和透镜像素间距离dxl，使得采样区域207的大小ds很小。

再者，在显示设备10中，微透镜阵列120的每个微透镜121性能像像素一样。因此，通过微透镜121的间距确定显示设备10的分辨率。换句话说，可以根据关于显示设备10所要求的分辨率(在下文中被称为条件2)确定微透镜121的间距。例如，因为一般优选地分辨率很大，所以要求微透镜121的间距很小。

另外，在分辨率方面，建立(分辨率)的关系∝(观看距离dlp+虚拟图像深度dil)×透镜像素间距离dxl/(像素111的大小dp×虚拟图像深度dil)的关系。这里，虚拟图像深度dil是从微透镜阵列120到虚拟图像生成位置的距离。因此，还可以根据关于显示设备10所要求的分辨率和虚拟图像深度dil(在下文中被称为条件3)，确定像素111的大小dp和透镜像素间距离dxl。

如在上面(2-2-1.设备配置)中所描述的，迭代周期λ具有如下关系：λ＝(微透镜121的间距)×(dlp+dxl)/dxl。因此，可以根据关于显示设备10所要求的迭代周期λ(在本文中被称为条件4)，确定微透镜121的间距、观看距离dlp和透镜像素间距离dxl。如在上面(2-2-3-2.采样区域的照射状态的迭代周期)中所描述的，优选地，迭代周期λ可以很大，以更稳定地将正常观看提供给用户。因此，例如，确定微透镜121的间距、观看距离dlp和透镜像素间距离dxl，使得迭代周期λ变得很大。

如上所述，在显示设备10中，可以适当地确定与像素阵列110和微透镜阵列120的配置和布置位置相关的各种值，诸如像素111的大小dp、虚拟图像深度dil、微透镜121的间距、观看距离dlp和透镜像素间距离dxl，以满足关于显示设备10所要求的条件1到条件4。

这里，当考虑同时满足条件1到条件4时，不能独立设置像素111的大小dp、虚拟图像深度dil、微透镜121的间距、观看距离dlp和透镜像素间距离dxl等。例如，根据产品性能的观点，假设确定关于显示设备10所要求的分辨率和迭代周期λ。在该情况下，可以基于条件2确定微透镜121的间距以便满足关于显示设备10所要求的分辨率。如果确定微透镜121的间距，则可以基于条件4确定透镜像素间距离dxl以便满足关于显示设备10所要求的迭代周期λ。

例如，因为例如观看距离dlp可以被设置为用户平常观看显示设备10的距离，所以设计观看距离dlp的自由度很小。因此，如果确定微透镜121的间距和透镜像素间距离dxl，则基于条件1确定像素111的大小dp以便满足关于显示设备10所要求的采样区域207的大小ds。结果，如果旨在减小采样区域207的大小ds，则据此像素111的大小dp也变得相对较小。作为示例，当可用于实践使用的分辨率和迭代周期λ是安全的，且采样区域207的大小ds旨在为0.6(mm)或更小，有必要将像素111的大小dp设置为至少大约几十(μm)或更小。

如在上面(2-2-3-2：采样区域的照射状态的迭代周期)中描述的，如果另外减小像素111的大小dp，并且增加像素111的数量，则可以增加制造成本和功率消耗。再者，作为被用于普通移动设备(诸如智能电话)的显示表面的像素，广泛使用具有大于几十(μm)大小的像素。因此，因为很难使这样的普遍广泛使用的像素阵列适于显示设备10的像素阵列110，所以有必要单独制造专用像素阵列，并且从而会增加制造成本。

因而，本发明人调查了是否可以实施技术，以便在基本上与显示设备10的设备配置类似的设备配置中将像素111的大小dp维持在预定大小的同时，执行视敏度补偿。

本发明人集中注意力于通过透镜的光学分辨率的效果。在上述实施例中，通过适当地驱动像素阵列110的每个像素111且控制光线状态，在任意位置处生成像素阵列110的显示表面上的图像的虚拟图像。另一方面，一般地，凸透镜具有根据凸透镜和物体之间的距离以及凸透镜的焦距f，在预定位置处生成以预定放大率放大的物体的虚拟图像的功能。如果用户观看通过这样的凸透镜光学生成的虚拟图像，则对例如具有老花眼的用户的视敏度补偿被认为能够被实施。

图29是例示在普通凸透镜中生成虚拟图像的解释性图示。如图29中所例示的，一般地，凸透镜821具有生成虚拟图像的功能，其中当物体以小于焦距f的距离定位时，物体在凸透镜821后面(当由通过凸透镜821观看物体的用户观看时在凸透镜821的相对侧上)以预定放大率被放大的。如果像素阵列110被布置在物体的位置处，则用户通过凸透镜821观看放大的像素阵列110的显示表面上的图像的虚拟图像。即，这对应于像素阵列110的显示表面上的普通放大镜(小型放大镜)的布置。

存在可以通过放大和显示物体减小将被显示在一个屏幕上的信息量的可能性，但也可以根据凸透镜821的放大率，通过提前减小像素阵列110中的显示，应付信息量的减小。即，仅有必要调整将被显示在像素阵列110上的图像的大小，使得当图像被被放大且由用户作为虚拟图像观看时图像具有适当的大小。由此，可以使得用户观看分辨的(resolved)图像，而不用减小提供给用户的信息量。

这里，可以考虑如在普通放大镜中那样利用一个凸透镜执行如上所述的分辨率的过程。例如，对于可以正常假设的设备配置，当像素阵列110的大小是大约100(mm)的对角线长，并且从透镜以400(mm)的深度生成虚拟图像，像素阵列110和凸透镜之间的距离是大约20(mm)。在该情况下，要求凸透镜具有大约100(mm)的视角和大约21(mm)的焦距，即，要求f值是大约0.21，但是具有这样的光学特性的凸透镜是不现实的。换句话说，认为很难通过使用一个凸透镜的光学分辨来实施上述视敏度补偿。

这里，当关注在图10中例示的显示设备10的配置中的微透镜阵列120的一个微透镜121时，每个微透镜121可以具有作为类似于上述凸透镜821的放大镜的功能。即，每个微透镜121允许用户通过微透镜121观看物体，以观看其中物体被放大的虚拟图像。

因此，在图10中例示的显示设备10的配置中，布置微透镜阵列120，使得可以由微透镜阵列120的每个微透镜121生成像素阵列110的显示的虚拟图像(即，使得从像素阵列110到微透镜121的距离小于微透镜121的焦距)，由此甚至当不执行光线再现时，将放大的和分辨的图像(即，虚拟图像)提供该用户。此时，如果考虑如上所述的每个微透镜121的放大率调整将被显示在像素阵列110上的图像的大小，则不会减小将被提供给用户的信息量。

以该方式，图10中例示的显示设备10可以被当作是其中多个透镜(即，微透镜121)被布置在像素阵列110的显示表面侧上的显示设备。因为每个微透镜121不需要具有大的视角以便覆盖像素阵列110的整个显示表面，所以微透镜121可以被形成为实践大小的凸透镜。

然而，甚至当用户在其中图像被简单地显示在像素阵列110的显示表面上的状态下观看由微透镜阵列120的每个微透镜121光学生成的虚拟图像时，用户也不能正常观看图像。仅有必要使用类似于普通光线再现技术的方法控制像素阵列110中的显示，使得当通过微透镜阵列120从预定位置观看像素阵列110的显示表面时可以连续地将图像作为完整的图像观看，以便允许用户观看正常图像。即，驱动像素阵列110的每个像素111，使得从微透镜121将光线发射到用户的瞳孔，使得由用户通过微透镜阵列120的微透镜121视觉识别的图像被提供作为连续和完整的显示。

具体地，在图像处理中，仅有必要控制从每个微透镜121发射的光，使得用户可以观看连续和完整图像的虚拟图像。此时，图像处理中的虚拟图像的位置被调整为等同于从微透镜121的硬件配置确定的虚拟图像生成位置。由此，由微透镜121分辨的图像作为连续图像被提供给用户。

上面已经描述通过本发明人进行检查获得的结果(即，检查是否可以实施技术以便在与图10中例示的显示设备10的设备配置相似的设备配置中将像素111的大小dp保持在预定大小时执行视敏度补偿)。如上所述，在与图10中例示的显示设备10的设备配置类似的设备配置中，可以根据与上述第一实施例的技术不同的技术，通过由微透镜阵列120的每个微透镜121在像素阵列110的显示表面上光学生成图像的虚拟图像，使用类似于光线再现的方法生成虚拟图像使得当从预定位置通过微透镜阵列120观看像素阵列110的显示表面时图像可以被观看为连续和完整的图像，并且使得两个虚拟图像的虚拟图像生成位置等效，从而补偿用户的视敏度。

根据该技术，因为通过微透镜121光学生成虚拟图像，所以没必要将采样区域207设置为用于视敏度补偿的小区域。结果，没必要考虑上述条件1。再者，因为可以根据微透镜121的放大率而不是微透镜121的间距确定显示设备10的分辨率，所以也没必要考虑上述条件2。

因此，根据该技术，与第一实施例相比，可以执行视敏度补偿而不用减小像素111的大小dp。结果，例如，实际上一般广泛使用的显示(像素阵列)可以被用作像素阵列110，并且可以配置显示设备而不用增加制造成本。

然而，在该技术中，可以根据微透镜121和像素阵列110的显示表面之间的距离(即，透镜像素间距离dxl)和微透镜121的焦距f，在硬件中确定虚拟图像生成位置。因此，虽然在第二实施例中存在没必要减小像素111的大小dp的优点，但是与第一实施例相比存在用户的便利性减小的缺点(在第一实施例中可以任意改变虚拟图像生成位置)。可以根据应用情况和/或领域适当确定使用第一实施例的技术还是第二实施例的技术。

(3-2.设备配置)

将参考图30描述根据第二实施例的显示设备的配置。图30是例示根据第二实施例的显示设备的配置的示例的图示。

参考图30，根据第二实施例的显示设备40包括其中多个像素111被二维布置的像素阵列110，被设置在像素阵列110的显示表面115上的微透镜阵列120以及控制像素阵列110的每个像素111的驱动的控制单元430。因为像素阵列110和微透镜阵列120的配置类似于图10中例示的显示设备10中的这些构件的配置，所以这里将省略其详细描述。

然而，在第一实施例中，像素阵列110和微透镜阵列120之间的距离被设置为长于微透镜阵列120的每个微透镜121的焦距，以处理实像。另一方面，在第二实施例中，布置像素阵列110和微透镜阵列120，使得像素阵列110和微透镜阵列120之间的距离小于微透镜阵列120的每个微透镜121的焦距，以由每个微透镜121光学生成虚拟图像。

再者，如上所述，在第一实施例中，像素阵列110和微透镜阵列120需要被设计以满足所有上述条件1到4。因此，像素111的大小dp和/或微透镜121的间距趋于相对较小。另一方面，在第二实施例中，需要考虑条件1到4之中的条件1和2。因此，像素111的大小dp可以大于第一实施例的像素111的大小dp，并且可以等同于例如在广泛使用的一般目的的显示中的像素的大小。

然而，还在第二实施例中，像素阵列110和微透镜阵列120被设计为满足条件3和4。即，在显示设备40中，像素111的大小dp、虚拟图像深度dil和透镜像素间距离dxl可以被设置为满足预定分辨率。再者，在显示设备40中，如同在关于第一实施例中的采样区域207光的照射状态以预定周期λ迭代的情况一样，从微透镜阵列120的每个微透镜121发射的光的照射状态以大于用户的最大瞳孔直径的单位迭代。还在第二实施例中，可以设置微透镜121的间距和透镜像素间距离dxl，使得此时的迭代周期满足由与在上面(2-2-3-2.采样区域的照射状态的迭代周期)中描述的技术相似的技术确定的迭代周期λ。即，光的照射状态的迭代周期λ可以被设置为大于用户的瞳孔间距离。可以设置光的照射状态的迭代周期λ，使得通过将迭代周期λ乘以整数获得的值基本上等于用户的瞳孔间距离。

再者，在第二实施例中，期望通过一个微透镜121视觉识别的像素阵列110的区域的大小是包括像素阵列110的rgb像素的小区域的整数倍的大小。虽然根据用户的视点的移动，通过一个微透镜121视觉识别像素阵列110的不同部分，但是通过一个微透镜121视觉识别的整个像素阵列110的色彩平衡没有丢失，并且如果满足这样的条件，则因此可以使得整体色彩平衡保持恒定。

控制单元430包括处理器诸如cpu、dsp等，并且根据预定程序操作，由此控制像素阵列110的每个像素111的驱动。控制单元430具有作为其功能的光线信息生成单元431和像素驱动单元432。这里，光线信息生成单元431和像素驱动单元432的功能对应于其中图10中例示的显示设备10中的光线信息生成单元131和像素驱动单元132的功能的一些功能被改变的这些。在下文中，在控制单元430方面，将省略从显示设备10的控制单元130重复的事项的描述，并且将主要描述与控制单元130的差异。

光线信息生成单元431基于图像信息和虚拟图像位置信息生成用于驱动像素阵列110的每个像素111的光线信息。这里，如在第一实施例中的，图像信息是被呈现给用户的二维图像信息。然而，虚拟图像位置信息不会如第一实施例中的那样被任意设置，而是关于预定虚拟图像生成位置的信息(该预定虚拟图像生成位置根据透镜像素间距离dxl和微透镜阵列120的每个微透镜121的焦距确定)。

再者，在第二实施例中，光线信息生成单元431生成表示光线状态(其中基于作为光线信息的图像信息通过微透镜阵列120的微透镜121视觉识别的图像被连续和完整的显示)的信息。再者，此时光线信息生成单元431生成上述光线信息，使得与连续和完整的显示相关的虚拟图像生成位置与根据像素阵列110和微透镜阵列120之间的位置关系(该位置关系是基于虚拟图像位置信息的)和微透镜121的光学特性确定的虚拟图像生成位置相一致。另外，考虑微透镜121中的放大率，光线信息生成单元431可以适当地调整上述光线信息，使得通过用户最终观看的图像的大小变成适当大小。光线信息生成单元431将所生成的光线信息提供给像素驱动单元432。

再者，可以从另一个设备传输图像信息和虚拟图像位置信息，或图像信息和虚拟图像位置信息可以提前被存储在被提供在显示设备40中的存储设备(未示出)中。

像素驱动单元432基于光线信息的基础上驱动像素阵列110的每个像素111。在第二实施例中，通过像素驱动单元432基于光线信息驱动像素阵列110的每个像素111，并且因而控制从每个微透镜121发射的光，使得通过微透镜阵列120的每个微透镜121视觉识别的图像是连续和完整的显示。由此，用户可以将由每个微透镜121生成的光学虚拟图像识别为连续和完整的图像。

如上所述，已经参考图30描述了根据第二实施例的显示设备40的配置。

(3-3.显示控制方法)

将参考图31描述将在根据第二实施例的显示设备40中执行的显示控制方法。图31是例示根据第二实施例的显示控制方法的处理程序的示例的流程图。再者，在图31中例示的每个过程对应于在图30中例示的由控制单元430执行的每个过程。

参考图31，在根据第二实施例的显示控制方法中，首先基于虚拟图像位置信息和图像信息生成光线信息(步骤s201)。虚拟图像位置信息是关于图30中例示的显示设备40中生成虚拟图像的位置(虚拟图像生成位置)的信息。在第二实施例中，虚拟图像位置信息是关于根据透镜像素间距离dxl和微透镜阵列120的每个微透镜121的焦距确定的预定虚拟图像生成位置的信息。另外，图像信息是将被呈现给用户的二维图像信息。

在步骤s101中所示的过程中，基于图像信息，生成表示光线状态(其中)的信息作为光线信息(在该光线状态下，通过微透镜阵列120的微透镜121视觉识别的图像是连续和完整的显示)。此时，可以生成上述光线信息，使得与连续和完整的显示相关的虚拟图像生成位置与通过像素阵列110和微透镜阵列120之间的位置关系(该位置关系是基于虚拟图像位置信息的)和微透镜121的光学特性确定的虚拟图像生成位置相一致。另外，在步骤s101中所示的过程中，考虑微透镜121中的放大率，可以适当调整上述光线信息，使得最终通过用户观看的图像的大小变成适当大小。，

接下来，基于光线信息驱动每个像素，使得通过微透镜阵列120的每个微透镜121视觉识别的图像变成连续和完整的显示(步骤s203)。结果，由每个微透镜121生成的光学虚拟图像作为连续和完整的图像被提供给用户。

上面已经描述根据第二实施例的显示控制方法。

(3-4.修改例)

如上所述，根据第二实施例，可以使得像素111的大小dp相对较大。然而，当考虑上述条件3时，有必要增加透镜像素间距离dxl，以便当增加像素111的大小dp时将分辨率保持在预定值。因此，当可以在显示设备40中增加像素111的大小dp时，可以增加透镜像素间距离dxl，并且可以根据所要求的分辨率增加设备的大小。这里，如第二实施例的修改例，将描述通过策划用于微透镜阵列120的配置防止如此增加设备大小的的方法。

作为一般被用作望远透镜的透镜系统，被称为望远型的透镜系统是已知的。在望远型透镜系统中，可能通过组合凸透镜和凹透镜，实现与位于更紧凑配置中的更偏远位置处的一个凸透镜的光线状态等同的光线状态。

将参考图32描述望远型透镜系统。图32是例示望远型透镜系统的配置的示例的图示。

如图32中例示的，通过组合凸透镜823和凹透镜825配置望远型透镜系统。如所例示的，在望远型透镜系统中，当从焦点829观看时，耦合系统的主表面827位于比凸透镜823更远的位置。即，焦距f(主表面827和焦点829之间的距离)长于从焦点829到凸透镜823的距离。这里，如果旨在用一个凸透镜实施图32中例示的光线状态，则凸透镜可以位于主表面827上。如上所述，在望远型透镜系统中，可以实现与在更紧凑配置中的一个凸透镜的光线状态等同的光线状态。

在本修改例中，图30中例示的微透镜阵列120的每个微透镜121包括这样的望远型透镜系统。即，在本修改例中，图30中例示的微透镜阵列120的每个微透镜121包括望远型透镜系统，在该望远型透镜系统中，组合凸透镜823和凹透镜825。具体地，通过堆叠第一微透镜阵列和第二微透镜阵列形成微透镜阵列120，其中在第一微透镜阵列中布置凸透镜823，并且在第二微透镜阵列中布置凹透镜825。

在该情况下，例如，如图32中例示的，像素阵列110可以被布置在凹透镜825和焦点829之间。例如，如图30中例示的，当仅利用包括凸透镜的一层的透镜阵列形成微透镜阵列120时，因为微透镜阵列120需要如上所述被布置在的主表面827上以便实现图32中例示的光线状态，所以像素阵列110和微透镜阵列120之间的距离可以相对较长(例如，图32中例示的距离d2)。另一方面，通过如在本修改例中的用望远型透镜系统配置微透镜阵列120，可以实现与更小的配置相同的光线状态，使得可以进一步缩短像素阵列110和微透镜阵列120之间的距离(例如，图32中例示的距离d1)。

如上所述，根据本修改例，在图30中例示的显示设备40的配置中，微透镜阵列120包括望远型透镜系统。因此，可以进一步缩短像素阵列110和微透镜阵列120之间的距离，并且可以进一步减小显示设备。

上面已经将其中微透镜阵列120的每个微透镜121包括望远型透镜系统的修改例描述为第二实施例的修改例。

再者，除了修改例之外，在第一实施例中描述的各种修改例还可以被应用于根据第二实施例的显示设备40。具体地，在上面(2-5-3.根据瞳孔位置检测的照射状态的动态控制)和(2-5-4.其中通过打印材料实施像素阵列的修改例)中描述的配置可以被应用于显示设备40。

再者，根据第二实施例的显示设备40可以被应用于类似于用于根据上述第一实施例的显示设备10的各种应用示例的设备。具体地，显示设备40可以被应用于在上面(2-4-1.应用于可穿戴设备)、上面(2-4-2.应用于其它移动设备)、上面(2-4-3.应用于电子放大镜设备)和(2-4-4.应用于车载显示设备)中描述的各种设备。

(4.微透镜阵列的配置)

将更详细地描述在上述第一实施例和第二实施例中的微透镜阵列120的配置。这里，在根据第二实施例的显示设备40中的微透镜阵列120的配置将被描述为示例。然而，下面所描述的微透镜阵列120的配置还可以优选地被应用于根据第一实施例的显示设备10和根据修改例的显示设备20。

在显示设备40中，可以考虑观看显示设备40的用户的视点设计微透镜阵列120上每个微透镜的形状。此时，根据用户的左眼和右眼和微透镜121之间的位置关系，因为在经由微透镜121从像素阵列110的像素111入射到用户的眼睛上的光线和微透镜121的光轴之间的形成角度变化很大，所以有必要考虑以下两个现象执行设计。

将参考图33描述这两个现象。图33是示意性例示在观看显示设备40的用户的两个眼睛和微透镜阵列120的微透镜121的位置之间的位置关系的图示。在图33中，仅代表性地例示了被布置在包括在微透镜阵列120中的微透镜121之中的位置d0、位置d1和位置d2处的三个微透镜121。再者，从距微透镜阵列120距离l的位置观看显示设备40的用户的左眼的位置epl和右眼的位置epr被同时示出作为空间点。

例如，在所例示的示例中，考虑其中观看位于用户的左眼前面在位置d2处的微透镜121的情况。在该情况下，当连接左眼和微透镜121的直线(即，连接epl和d2的直线)和微透镜阵列120的阵列表面的垂线之间的角度基本上是零时，在连接右眼和微透镜121的直线(即，连接epr和d2的直线)和微透镜阵列120的阵列表面的垂线之间形成的角度是非零角度。作为示例，如果距离l＝150(mm)并且左眼和右眼之间的距离dlr是dlr＝60(mm)，则角度是大约22度。

即，当从微透镜121观看时，用户的右眼和左眼存在于相互不同的方向(角度)上。通过该方式，当相对于左眼和右眼的角度差很大时，作为第一现象，像差增加，并且优质的图像没有形成在左眼和右眼上，即，不能实施优质的显示。

再者，作为第二现象，存在光晕的出现的关注。即，当通过堆叠多个微透镜阵列表面形成微透镜阵列120时(例如，当如在上面(3-4.修改例)中描述的通过层压多个微透镜阵列形成微透镜阵列120时，当在微透镜阵列120的前表面和后表面两者上配置微透镜阵列时，等)，会出现所谓的光晕，其中经过第一微透镜阵列表面的光不经过第二微透镜阵列表面的期望的微透镜表面。例如，当从微透镜121观看的相对于左眼和右眼的角差很大时(就像在d2处)，不具有光晕的正常光线入射到左眼上，但是会出现右眼的光晕，并且不能正常入射光线。当出现这样的情况时，可以出现问题诸如妨碍正常的显示和图像变暗。

因为如上所述像差和光晕的生成可以妨碍用户的优质的显示，所以优选地微透镜阵列120的每个微透镜121被设计用于减小像差和光晕的出现。此时，例如，可以通过二维布置相同形状的微透镜121来配置微透镜阵列120。然而，尤其很难设计每个微透镜121的形状，使得当使用具有相同形状的微透镜121时，在用户的左眼和右眼与微透镜121之间的位置关系的所有组合中实现具有较少像差和光晕的优质的显示。当从相对较短距离观看具有较大屏幕的显示设备40时，像差和光晕的出现被认为更加引人注目。在该情况下，当从微透镜121观看时，相对于用户的左眼和右眼的角度差变得较大。在这样的情况下，设计微透镜121将更困难。

因而，在本公开中，优选地假设用户的眼睛相对于显示设备40的位置(视点)在预定位置处，并且设计每个微透镜121的形状，使得根据视点和每个微透镜121之间的位置关系实现有利的图像形成。即，多个微透镜121被配置成具有彼此不同的形状，使得可以根据每个微透镜121在微透镜阵列120的阵列表面内的位置，考虑用户的视点实现优质的显示。由此，与当所有微透镜121具有相同形状相比，可以将更优质的显示提供给用户。

再者，理想地，优选地根据所有微透镜121的位置最优地设计在微透镜阵列120上的所有微透镜121。然而，如果考虑设计中涉及的步骤的数量等，则这样的设计方法必然是不现实的。因此，用于微透镜121的最优设计的一些点(在下文中还被称为设计点)被设置在微透镜阵列上，并且形状被最优设计使得关于位于这些设计点处的微透镜121将像差的程度和光晕的出现最小化。相对于位于除设计点之外的位置处的微透镜121，使用针对位于设计点处的微透镜121的设计结果来设计形状。具体地，例如，因为可以从多个设计点处的微透镜121的最优设计的结果确定(根据微透镜阵列120的阵列表面上的位置的)透镜形状的变化中的趋势，所以简单地，需要基于这些趋势设计除在设计点处的微透镜之外的微透镜121。

将参考图34详细描述设计微透镜121的上述方法。图34是例示设计微透镜121的方法的解释性图示。在图34中，例示显示设备40的微透镜阵列120，并且例示被设置在微透镜阵列120上的设计点d0到d6。再者，观看显示设备40(即，微透镜阵列120)的用户的视点(左眼位置epl和右眼位置epr)同时被示出作为空间点。

图34中例示关于本发明人实际设计微透镜121所针对的具体微透镜阵列120和设计点d0到d6的示例。在该设计示例中，显示设备40被假设应用于智能电话的显示屏幕，并且微透镜阵列120具有126(mm)长以及80(mm)宽的矩形阵列表面。再者，在下文中，为了描述，图34中的微透镜阵列120的垂直方向还被称为y轴方向，并且水平方向还被称为x轴方向。上面所描述的图33对应于沿着平行于x轴的线a-a截取的图34中例示的微透镜阵列120的横截面视图。

再者，在设计示例中，用户的左眼和右眼的位置epl和位置epr在y轴方向上设置在微透镜阵列120的中心。epl和epr被设置在x轴方向上相对于微透镜阵列120的阵列表面的中心对称的位置处，并且考虑一般瞳孔间距离pd，左眼和右眼之间的距离dlr(即，epl和epr之间的距离)被设置为60(mm)。虽然图34中未清楚例示，但是epl和epr不存在于与微透镜阵列120的相同的平面上，并且考虑用户的观看距离，epl和epr被设置在垂直于图纸的方向上以预定距离与距微透镜阵列120分开的位置处。在该具体示例中，在垂直于图纸的方向上微透镜阵列120与epl和epr中的每个之间的距离是150(mm)。

再者，在设计示例中，七个设计点d0到d6被设计在所例示的位置处。再者，如所例示的，所有设计点d0到d6存在于对应于微透镜阵列120的阵列表面的第四象限的区域中，但这是因为如果执行了在一个象限中的设计点处的透镜的最优设计，就可以通过适当地使用最优设计的结果，容易地获得在与另一个象限中的设计点对应的点处的最优设计的结果(因为用户的左眼和右眼的位置epl和epr是相对于微透镜阵列120的阵列表面的中心对称地设置的)。当然，根据微透镜阵列120、epl和epr之间的位置关系，设计点可以被设置以便分布在阵列表面的整个表面上。

对于如上所述设置的位于设计点d0到d6处的微透镜121，执行形状的最优设计，使得减小存在于位置epl和epr处左眼和右眼的像差。具体地，设计每个微透镜121的形状，使得关于位于设计点d0到d6处的微透镜121中的每一个考虑epl和epr(即，左眼和右眼)之间的三维位置关系，实现在epl和epr中(即，在右眼和左眼两者中)具有更少像差的优质的图像形成。当通过堆叠多个微透镜阵列表面配置微透镜阵列120时，执行在位于设计点d0到d6处的多个微透镜阵列表面上的微透镜121的每个微透镜121的形状的最优设计，使得考虑epl和epr之间的三维位置关系，在epl和epr上进一步减小光晕。

当针对位于设计点d0到d6的每个处的微透镜121作出最优设计时，根据设计结果，可以确定(根据微透镜阵列120的阵列表面的位置的)微透镜121的形状改变中的趋势。对于除位于设计点d0到d6处的这些之外的微透镜121，基于这些趋势设计形状。由此，设计每个微透镜121的形状。设计的微透镜121中的每个优选地具有非球面形状。

上面已经描述设计微透镜121的方法。通过基于用户的视点的位置和在微透镜阵列120的阵列表面内的每个微透镜121的位置，设计每个微透镜121的形状，可以将更优质的显示提供给用户。再者，在上述设计示例中，微透镜121的形状根据在微透镜阵列120的阵列表面内的位置逐渐改变，但是设计微透镜121的方法并不限于该示例。例如，微透镜阵列120的表面可以被分成多个区域，并且可以为每个区域设计微透镜121的形状。根据该方法，虽然每个微透镜121的最优设计的准确性会稍微降低，但是与分别设计微透镜121相比，可以更简单地设计整个微透镜阵列120。

再者，上述设计示例中的设计点的数量为什么是七的原因是：作为本发明人检查的结果，如果微透镜阵列120具有如所例示的大小的程度，则可以通过在七个设计点d0到d6处的微透镜121的最优设计，确定(根据微透镜阵列120的阵列表面上的位置的)微透镜121的形状的改变趋势。因为微透镜阵列120的大小根据应用显示设备40的设备而改变，所以可以适当设置设计点的位置和设计点的数量，使得可以根据微透镜阵列120的大小，确定微透镜的形状的改变趋势。

另外，因为显示设备40被假设应用于如上所述的用于在上述设计示例中epl和epr的设置的智能电话的显示屏幕，假设当使用智能电话时用户和显示表面之间的位置关系的示例。当应用显示设备40的设备不同时，可以考虑当使用设备时用户和显示屏幕之间的一般位置关系，适当地设置epl和epr的位置。再者，视点的位置(即，epl和epr的位置组合)并不限于一个位置。例如，在智能电话中，可以考虑其中用户在垂直方向上观看显示屏幕的显示的使用模式(即，其中在图33例示的微透镜阵列120的方向上使用智能电话的使用模式)和其中用户在水平方向上观看显示屏幕的显示的使用模式(即，其中在图33中例示的微透镜阵列120围绕在垂直于图纸的方向上的旋转轴旋转90度之后使用智能电话的使用模式)。因此，虽然在上述设计示例中仅考虑当在垂直方向上设置显示屏幕时epl和epr的位置，但是此外可以考虑当显示屏幕被设置在水平方向上时epl和epr的位置，执行在设计点d0到d6处的微透镜121的最优设计。

这里，在根据视点的位置的微透镜的设计中，在上述设计示例中设计每个微透镜121的形状。然而，根据视点的位置设计微透镜的方法并不限于该示例。例如，当通过堆叠多个微透镜阵列表面配置微透镜阵列120时，代替如上所述设计微透镜121的形状，或除了如上所述设计微透镜121的形状之外，还可以适当地设计在多个微透镜阵列表面之中微透镜121之间的位置关系和/或微透镜121的数量之间的关系。

例如，图35中例示了如下配置的示例，其中在包括两层微透镜阵列126和微透镜阵列128的微透镜阵列120中，根据用户的视点的位置偏移两层微透镜阵列126和微透镜阵列128的微透镜127和微透镜129之间的位置关系。如在上面(3-4.修改例)中描述的，当微透镜阵列120包括两层微透镜阵列126和微透镜阵列128时，可以假设正常配置微透镜阵列120，使得在第一层微透镜阵列126中的微透镜127之间的边界的位置和在第二层微透镜阵列128中的微透镜129之间的边界的位置基本上一致。图35的上部分(图35中的(a))示意性地例示该配置。在该情况下，通过假设来自像素阵列110的像素111的光经过彼此重叠的微透镜127和微透镜129，并且入射到用户的眼睛上，从而设计微透镜127和微透镜129之间的边界的位置。

这里，考虑如下情况，其中从用户的左眼或右眼朝向微透镜127和微透镜129的方向(即，在或用户的左或右的视线的方向)如由图35中的箭头表示的那样从微透镜127和微透镜129的光轴倾斜预定角度。图35中例示的箭头对应于例如其中用右眼(epr)观看位于在图33中例示的位置d2处的微透镜127和微透镜129的情况。在该情况下，存在来自像素111的光正常地将不会经过对应的微透镜127和微透镜129(即，出现光晕)的很高的可能性。

因而，当设计根据视点的位置的微透镜时，可以适当地调整在两层微透镜阵列126和微透镜阵列128中的微透镜127和微透镜129之间的位置关系，使得如在图35的下部中(图35的(b))例示的那样不太可能出现光晕。具体地，在与第一层微透镜阵列126中的阵列表面水平的平面内的微透镜127之间的边界的位置和在与第二层微透镜阵列128中的阵列表面水平的平面内的微透镜129之间的边界的位置可以被适当偏移，使得根据用户的视点的位置不太可能出现光晕。在所例示的示例中，平面内的第二层微透镜阵列128的微透镜129的边界位置被偏移，以对应于由图35中的箭头指示的用户的视线的方向。如上所述，可以配置微透镜阵列120，使得通过配置微透镜阵列120根据用户的视点的位置不太可能出现光晕，使得在第一层微透镜阵列126中的微透镜127之间的边界的位置和第二层微透镜阵列128中的微透镜129之间的边界的位置彼此不同。

当该配置被应用于整个微透镜阵列120时，如在例如图34中例示的那样，仅有必要针对微透镜阵列120的阵列表面内的多个设计点d0到d6设计两层微透镜阵列126和微透镜阵列128的最优边界的位置关系。仅需要根据设计点d0到d6的设计结果，获得取决于微透镜阵列120的阵列表面内的位置的微透镜阵列126和微透镜阵列128的偏移量的分布，并且基于该分布，计算除了设计点之外的位置处的微透镜阵列126和微透镜阵列128的偏移量。替代地，微透镜阵列120的阵列表面可以被分成多个区域，并且可以使用上述分布为每个区域确定微透镜阵列126和微透镜阵列128的偏移量。

再者，例如，图36是例示如下配置的示例的图示，其中在包括两层微透镜阵列126和微透镜阵列128的微透镜阵列120中，两层微透镜阵列126和微透镜阵列128相互对应的微透镜的数量根据用户的视点的位置改变。如在上面(3-4.修改例)中所描述的，当微透镜阵列120包括两层微透镜阵列126和微透镜阵列128时，可以假设微透镜阵列120可以被配置使得在第一层微透镜阵列126中的微透镜127和在第二层微透镜阵列128中的微透镜129具有一对一对应关系。图36的上部(图36中的(a))示意性地例示该配置。

这里，考虑如下情况，其中如由图36中的箭头所指示的，从用户的左眼和右眼到微透镜127和微透镜129的方向(即，在用户的左眼和右眼处的视线的方向)在左眼和右眼中是不同方向。图36中例示的箭头对应于例如其中用两只眼睛(epl和epr)观看位于图33中例示的位置d0处的微透镜127和微透镜129的情况。在该情况下，可很难设计微透镜127和微透镜129两者的形状，使得形状可以对应于来自左眼和右眼两者的视线。

因而，当执行根据视点的位置的微透镜的最优设计时，可以配置微透镜阵列120，使得在第二层微透镜阵列128中的两个微透镜129a和微透镜129b对应于第一层微透镜阵列126中的一个微透镜127，如图36的下部(图36中的(b))中例示的。即，可以根据来自多个视点的视线的方向之间的差异适当地划分对应于一个微透镜阵列126的一个微透镜127的另一个微透镜阵列128的微透镜129。通过划分获得的一个微透镜129a对应于一个视点(例如，左眼)，并且另一个微透镜129b对应于另一个视点(例如，右眼)。此时，可以适当地设计通过划分获得的微透镜129a和微透镜129b的形状，以获得优质的显示。以该方式，配置微透镜阵列120，使得在第二层微透镜阵列128中的多个微透镜129a和微透镜129b对应于第一层微透镜阵列126的一个微透镜127，使得可以根据用户的视点配置微透镜阵列120以防止出现像差。再者，在所例示的示例中，在第二层微透镜阵列128中的一种类型的微透镜129被分成两个微透镜129a和微透镜129b，但是微透镜129的划分的数量可以更大。即，针对在第一层微透镜阵列126中的一个微透镜127，多个微透镜可以形成在第二层微透镜阵列128中。再者，可以划分第一层微透镜阵列126的微透镜127。即，相对于第二层微透镜阵列128中的一种类型的微透镜129，多个微透镜可以形成在第一层微透镜阵列126中。

当该配置被应用于整个微透镜阵列120时，如在图34中例示的，仅有必要例如在微透镜阵列120的阵列表面内的多个设计点d0到d6处，设计在两层微透镜阵列126和微透镜阵列128中的最优微透镜127和129的数量以及最优微透镜127和129的布置。仅有必要根据在设计点d0到d6处的设计结果，获取在微透镜阵列120的阵列表面内的微透镜127和微透镜129的数量和布置的分布，并且基于该分布，设计在除了设计点之外的位置处的微透镜127和微透镜129的数量以及微透镜127和微透镜129的布置。替代地，微透镜阵列120的阵列表面可以分成多个区域，并且可以使用上述分布为每个区域确定微透镜127和微透镜129的数量和微透镜127和微透镜129的布置。

再者，虽然在图35和图36中例示的示例中已经描述其中通过堆叠多个微透镜阵列配置微透镜阵列120的情况，但是能够应用使微透镜之间的边界偏移的上述设计方法和划分微透镜的上述设计方法的微透镜阵列120的配置并不限于该示例。例如，甚至对于包括具有形成在前侧和后侧上的微透镜阵列表面的一层(一块)的微透镜阵列120，或具有三个或更多微透镜阵列表面的微透镜阵列120，其设计方法可以应用于类似的类型中。

如上所述，通过考虑用户的视点设计微透镜阵列120，可以在整个屏幕中减小像差和光晕，并且可以在更适当的状态下获得视敏度补偿的效果。再者，与当通过具有相同的形状的微透镜121形成微透镜阵列120时比较，可以放松设计的限制要求。在一些情况下，因为还可能减小包括在微透镜阵列120中用于实施类似性能的微透镜阵列层的数量，结果可以实施制造成本的减小。

再者，如果以相反的方式使用上述设计方法，还可以配置微透镜阵列120，使得很难从预定视点观看显示，即，使得在预定视点像差变得很大，和/或光晕的出现变得引人注目，并且显示变得不清楚。根据该配置，可以适当防止来自周围环境的窥探。

(5.补充)

上面已经参考附图描述了本公开的(多个)优选实施例，然而本公开并不限于上面的示例。本领域的技术人员可以发现在随附权利要求书的范围内的各种供选择的方案和修改，并且应当理解，各种供选择的方案和修改将自然地归入本公开的技术范围。

另外，在本说明书中描述的效果仅是说明性或例示性效果，并且不是限制性的。即，藉由上面的效果或在上面效果的地方，根据本公开的技术可以实现从本说明书的描述对于本领域的技术人员来说清楚的其它效果。

再者，显示设备10、显示设备20和显示设备40的上述设备配置并不限于图10、图28和图30中例示的示例。例如，控制单元130、控制单元230和控制单元430的功能可没有必要完全安放在一个设备上。控制单元130、控制单元230和控制单元430的功能可以被分布和安放在多个设备(例如，多个处理器)上，并且多个设备可以连接以彼此通信，使得可以实施上述控制单元130、控制单元230和控制单元430的功能。

再者，用于实施如上所述控制单元130、控制单元230和控制单元430的功能的计算机程序可以被制造和安放在个人计算机等上。再者，可能提供这样的计算机程序被存储在其中的计算机可读记录介质。记录介质是例如磁盘、光盘、磁光盘、闪速存储器等。再者，计算机程序可以经由例如网络分布，而不用使用记录介质。

额外地，本技术还可以如下进行配置。

(1)

一种显示设备，包括：

像素阵列；以及

微透镜阵列，所述微透镜阵列被设置在所述像素阵列的显示表面一侧上，并且具有以大于所述像素阵列的像素间距的间距布置的透镜，

布置所述微透镜阵列，使得所述微透镜阵列的每个透镜在与所述像素阵列的显示表面相对的一侧上生成所述像素阵列的显示的虚拟图像，以及

通过控制来自所述像素阵列的每个像素的所述光，来控制从所述微透镜阵列的每个透镜发射的光，使得通过所述微透镜阵列的透镜而视觉识别的图像变成连续和完整的显示。

(2)

根据(1)的显示设备，其中从微透镜阵列的每个透镜发射的光的照射状态以大于用户的最大瞳孔直径的单位周期性地迭代。

(3)

根据(2)的显示设备，其中光的照射状态的迭代周期大于用户的瞳孔间距离。

(4)

根据(2)或(3)的显示设备，其中通过将光的照射状态的迭代周期乘以整数获得的值基本上等于用户的瞳孔间距离。

(5)

根据(2)到(4)中任一项的显示设备，其中根据所述用户的所述瞳孔的位置，控制从所述微透镜阵列的每个透镜发射的光，使得所述用户的瞳孔没有位于所述光的所述照射状态的迭代的边界上。

(6)

根据(1)到(5)中任一项的显示设备，其中微透镜阵列的每个透镜包括望远型透镜系统，在望远型透镜系统中，将凸透镜和凹透镜组合。

(7)

根据(1)到(6)中任一项的显示设备，还包括：

可移动机构，可移动机构被配置成使得在像素阵列和微透镜阵列之间的距离是可变的。

(8)

根据(1)到(7)中任一项的显示设备，其中控制从微透镜阵列的每个透镜发射的光，使得由成像设备捕获的图像通过微透镜阵列的每个透镜而被视觉识别为完整的显示。

(9)

根据(1)到(7)中任一项的显示设备，其中像素阵列包括多个打印像素。

(10)

根据(1)到(9)中任一项的显示设备，其中微透镜阵列的每个透镜具有根据透镜在阵列表面内的位置不同的表面形状。

(11)

根据(1)到(10)中任一项的显示设备，

其中所述微透镜阵列通过堆叠多个微透镜阵列表面而配置，以及

在所述多个微透镜阵列表面之间形成一个微透镜阵列表面和至少一个其它微透镜阵列表面，使得在与所述阵列表面水平的表面内的透镜之间的边界位置彼此不同。

(12)

根据(1)到(11)中任一项的显示设备，

其中所述微透镜阵列通过堆叠多个微透镜阵列表面而配置，以及

在所述多个微透镜阵列表面之间形成一个微透镜阵列表面和至少一个其它微透镜阵列表面，使得在所述至少一个其它微透镜阵列中的多个透镜对应于所述一个微透镜阵列表面中的一个透镜。

(13)

根据(1)到(12)中任一项的显示设备，其中微透镜阵列的每个透镜具有非球面形状。

(14)

根据(10)到(13)中任一项的显示设备，其中所述微透镜阵列的每个透镜被设计为使得在用户的预定视点的位置处显示不清楚。

(15)

根据(10)到(14)中任一项的显示设备，其中所述显示设备被用作车载显示设备，在所述车载显示设备上，显示驾驶支持信息。

(16)

一种显示控制方法，包括：

通过控制来自像素阵列的每个像素的光，来控制从微透镜阵列的每个透镜发射的光，使得通过所述微透镜阵列的透镜而视觉识别的图像变成连续和完整的显示，所述微透镜阵列被设置在所述像素阵列的显示表面一侧上，并且具有以大于所述像素阵列的像素间距的间距布置的透镜，

布置所述微透镜阵列，使得所述微透镜阵列的每个透镜在与所述像素阵列的显示表面相对的一侧上生成所述像素阵列的显示的虚拟图像。

附图标记列表

10、20、40显示设备

30可穿戴设备

110像素阵列

111像素

120微透镜阵列

121微透镜

130、230、430控制单元

131、431光线信息生成单元

132、432像素驱动单元

150虚拟图像表面

231瞳孔位置检测单元

310、320、330第一屏蔽板(孔膜)

311、321开口