显示装置的制作方法

1.本公开涉及一种显示装置。


背景技术：

2.在专利文献1中，公开了一种半透半反镜显示器系统，该半透半反镜显示器系统具备半透半反镜板、3d显示装置、以及向3d显示装置提供影像信号的控制装置。3d显示装置被配置于半透半反镜板的背面侧，通过影像信号来在3d显示装置的显示面上显示形成视差的左眼用影像和右眼用影像，视差被设定成左眼用影像和右眼用影像的合成影像被感知为处于比3d显示装置的显示面更靠背面侧。通过该结构，抑制了镜像与影像的不协调感，并且能够同时识别镜像和影像。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：国际公开第2015/186735号


技术实现要素：

6.本公开的目的在于提供一种能够使由半透半反镜产生的镜像与由光场显示器产生的图像重叠，来将双方的像以在观察者处能够适当地进行观察的方式再现的显示装置。
7.本公开所涉及的显示装置具备：镜显示元件，其使外部光的一部分反射，并使所述外部光的一部分透过；显示器，其配置于所述镜显示元件的外表面的相反侧，所述显示器中二维地排列有多个像素；光学元件阵列，其与所述显示器的光射出面平行地配置于所述镜显示元件与所述显示器之间，所述光学元件阵列中排列有多个与所述多个像素中的规定单位的像素对应的光学元件；外部光反射抑制层，其配置在所述镜显示元件与所述显示器之间，用于抑制所述外部光的反射；以及驱动部，其驱动所述显示器来使所述多个像素中的规定的像素点亮。
8.根据本公开，能够使由半透半反镜产生的镜像与由光场显示器产生的图像重叠来将双方的像以在观察者处能够适当地进行观察的方式再现。
附图说明
9.图1是示意性地示出实施方式1的第一结构例所涉及的显示装置的显示部的结构的图。
10.图2是示出实施方式1的第一结构例所涉及的显示装置的驱动部的结构的框图。
11.图3是示意性地示出实施方式1的第二结构例所涉及的显示装置的显示部的结构的图。
12.图4是示出实施方式1的第二结构例所涉及的显示装置的驱动部的结构的框图。
13.图5是示出实施方式1的显示装置中的射出光束的一例的图。
14.图6是示出实施方式1的显示装置再现立体像的一例的图。
15.图7是示出实施方式1的显示装置的图像显示例的正视图。
16.图8是示出实施方式1的显示装置的图像显示例的立体图。
17.图9是示意性地示出以往例中的镜像与显示图像的位置关系的图。
18.图10是示意性地示出实施方式1的显示装置中的镜像与显示图像的位置关系的图。
19.图11是示意性地示出实施方式2的第一结构例所涉及的显示装置的显示部的结构的图。
20.图12是说明实施方式2的第一结构例中的漫反射抑制层的结构及作用的图。
21.图13是示出实施方式2的第一结构例所涉及的显示装置的驱动部的结构的框图。
22.图14是示意性地示出实施方式2的第二结构例所涉及的显示装置的显示部的结构的图。
23.图15是示出实施方式2的第二结构例所涉及的显示装置的驱动部的结构的框图。
24.图16是示意性地示出实施方式2的第三结构例所涉及的显示装置的显示部的结构的图。
25.图17是说明实施方式2的第三结构例中的漫反射抑制层的结构及作用的图。
26.图18是示出实施方式2的第三结构例所涉及的显示装置的驱动部的结构的框图。
27.图19是示出实施方式2的显示装置中的显示器的各像素与微透镜的关系的立体图。
28.图20是示出实施方式2的显示装置中的射出光束的一例的图。
29.图21是示出实施方式2的显示装置再现立体像的一例的图。
30.图22是示出实施方式2的显示装置的图像显示例的图。
31.图23是示出实施方式2的显示装置的图像显示例的图。
具体实施方式
32.下面，适当地参照附图来详细地说明具体地公开了本公开所涉及的结构的各实施方式。其中，有时省略除必要以外的详细的说明。例如，有时省略已经公知的事项的详细说明或对于实质上相同的结构的重复说明。这是为了避免以下的说明变得不必要的冗长，并使本领域技术人员易于理解。此外，附图和以下的说明是为了使本领域技术人员充分理解本公开而提供的，并不旨在通过它们来限定权利要求书中记载的主题。
33.(本实施方式的内容的背景)
34.提出有一种镜显示器装置，该镜显示器装置在显示装置的显示器的前面设置半透半反镜，从而能够观察显示器的显示图像和由半透半反镜产生的镜像。在以往的镜显示器装置中，从观察者来看，由显示器产生的显示图像位于由半透半反镜反射而能够看到的镜像的后方。因此，存在如下问题：在显示图像的亮度高的情况下，镜像被显示图像遮挡而无法看到。
35.另外，可能出现如下情况：在半透半反镜中反射的外部光的一部分向显示器侧透过，在显示装置内部进行反射，再次返回到半透半反镜从而带来影响。在该情况下，存在以下问题：在由半透半反镜产生的镜像中产生扩散等噪声，成为观察者难以观察的图像。
36.另外，还考虑以下结构：在镜显示器装置中设置触摸面板，并显示操作图像来作为
显示图像，从而使得能够由观察者进行操作输入。在该情况下，由于触摸面板的触摸操作位置与显示图像的位置存在前后差，因此产生以下问题：根据观察者观察的方向而产生视差，从而操作性恶化。
37.下面，对显示装置的一例进行说明，该显示装置的一例为将镜显示器与光场显示器进行组合，使由半透半反镜产生的镜像与由光场显示器产生的临场感高的立体像等图像重叠，来以在观察者处能够更鲜明地观察双方的像的方式进行再现。
38.(实施方式1)
39.图1是示意性地示出实施方式1的第一结构例所涉及的显示装置的显示部的结构的图。在图1中，示意性地示出显示装置10的厚度方向(射出光方向)的剖面。
40.显示装置10构成为从外表面侧(射出光的一侧)起按顺序具有半透半反镜11、针孔膜12、显示器13。作为镜显示元件的一例的半透半反镜11的显示器13侧的面(图1的下表面)具有半透明的反射膜16，使外部光的一部分反射，并使外部光的一部分透过。
41.显示器13例如由有机el(electroluminescence：电致发光)显示器、无机el显示器、led(light emission diode：发光二极管)显示器、等离子体显示器、阴极射线管等自发光型的显示设备来构成。在显示器13的半透半反镜11侧的显示面(光射出面、图1的上表面)纵横二维地排列有多个像素，通过点亮、熄灭该矩阵状的各像素来显示图像。
42.在本实施方式中，设置有作为光学元件阵列的一例的针孔膜12。光学元件阵列与显示器13的光射出面平行地配置于半透半反镜11与显示器13之间。在光学元件阵列中，多个光学元件与显示器13的规定单位的像素对应地按照规定间隔来二维地排列。
43.针孔膜12在膜面中具有针孔阵列122，该针孔阵列122是按照规定间隔来纵横二维地配置作为多个光学元件的针孔121来形成的。针孔膜12仅使来自显示器13的射出光中的、通过针孔阵列122的各针孔121的射出光透过。针孔阵列122针对显示器13的每规定单位的像素，与多个像素对应地设置一个针孔121。通过这些显示器13和针孔膜12来构成光场显示器15。
44.在半透半反镜11与显示器13之间、且图示例中针孔膜12的半透半反镜11侧的面(图1的上表面)上，设置有用于吸收透过了半透半反镜11的外部光的黑色光吸收层17，来作为抑制外部光的反射的外部光反射抑制层。黑色光吸收层17具有以下功能：吸收向针孔膜12的表面入射的外部光，在针孔膜12处抑制外部光的反射。
45.图2是示出实施方式1的第一结构例所涉及的显示装置的驱动部的结构的框图。
46.在显示装置10的显示器13上连接显示器驱动电路60来作为驱动部的一例，显示器驱动电路60与控制装置90连接。控制装置90基于来自外部的外部信号、或者由控制装置90自身输出的显示控制信号来进行显示器驱动电路60的驱动控制。显示器驱动电路60基于来自控制装置90的显示控制信号来向显示器13提供驱动信号。显示器13通过来自显示器驱动电路60的驱动信号来控制显示器的显示方式、例如图像的显示/非显示、各像素的点亮/熄灭、点亮方式等。
47.图3是示意性地示出实施方式1的第二结构例所涉及的显示装置的显示部的结构的图。在图3中，示意性地示出显示装置20的厚度方向(射出光方向)的剖面。第二结构例是在第一结构例中追加设置了触摸面板14的例子，在此，以与第一结构例不同的构成要素为中心来进行说明，省略重复的说明。
48.显示装置20构成为从外表面侧(射出光的一侧)起按顺序具有半透半反镜11、触摸面板14、针孔膜12、显示器13。触摸面板14例如由电容式、电阻膜式等触摸面板设备、或者通过红外线来探测操作位置的光学式触摸面板设备构成。关于触摸面板14，可以使用接触型(触摸操作型)或者非接触型(悬停操作型)中的任意的触摸面板设备。触摸面板14被设置于半透半反镜11与针孔膜12之间，但是只要能够感测，则也可以设置于半透半反镜11的观察者侧表面、半透半反镜11的反射膜16与玻璃之间、针孔膜12与黑色光吸收层17之间、针孔膜12与显示器13之间、与显示器13一体的构造(内嵌(in cell)方式)、或者显示器13的与观察者相反的一侧。触摸面板14探测半透半反镜11的外表面的触摸操作、或者比外表面更靠观察者侧的规定空间中的悬停操作的操作位置。
49.图4是示出实施方式1的第二结构例所涉及的显示装置的驱动部的结构的框图。
50.在显示装置20的显示器13上连接显示器驱动电路60来作为驱动部的一例，在触摸面板14上连接触摸面板驱动电路70，触摸面板驱动电路70和显示器驱动电路60与控制装置90连接。控制装置90基于来自触摸面板驱动电路70的操作信号、来自外部的外部信号、或者由控制装置90自身输出的显示控制信号来进行显示器驱动电路60的驱动控制。显示器驱动电路60基于来自控制装置90的显示控制信号来向显示器13提供驱动信号。显示器13基于观察者等用户进行的触摸面板14的操作输入等，通过来自显示器驱动电路60的驱动信号来控制显示器的显示方式、例如图像的显示/非显示、各像素的点亮/熄灭、点亮方式等。在关闭显示器13的图像来切换为仅半透半反镜11的镜子的情况下，通过显示器驱动电路60来使显示器13熄灭。
51.接着，对实施方式1的显示装置10、20中的光场显示器15的作用、即光场显示器进行的立体像等图像的显示进行说明。
52.图5是示出实施方式1的显示装置中的射出光束的一例的图。在图5中，对通过点亮规定位置的像素而射出的射出光束的方向进行说明。
53.在显示装置10、20中，显示器13的多个像素131与针孔膜12的针孔121隔着规定距离地配置。在点亮了任意的像素131的情况下，与像素的宽度和针孔的宽度相应地稍微发散的光束向半透半反镜11侧射出，成为朝向规定方向的光束并向观察者侧的空间照射。
54.此时，在图5中，从像素c照射出的光束135c通过针孔后朝向图5的左斜上方射出，从像素d照射出的光束135d通过针孔后向图5的右斜上方射出。如此，通过像素与针孔的位置关系来决定射出光束的方向，因此能够通过点亮规定位置的像素，来控制射出光束的方向。此外，在图5中一维地示出显示器13的像素131的排列，但在与纸面垂直的方向上也同样地排列，从而像素131是二维地排列的。因此，由显示器13和针孔膜12构成的光场显示器15能够在从针孔膜12的表面起的半球的全部方向上，朝向任意的方向控制光束的射出方向来进行照射。
55.图6是示出实施方式1的显示装置再现立体像的一例的图。在图6中，对通过点亮多个位置的像素来进行的立体像的再现进行说明。
56.在显示装置10、20中，通过点亮规定位置的多个像素来在多个射出光束的交点再现像。在图6中，从多个像素c1、c2、c3分别通过针孔向规定方向照射的光束135c1、135c2、135c3在交点c相交，形成从该交点c发出光的像。另外，从多个像素d1、d2、d3分别通过针孔向规定方向照射的光束135d1、135d2、135d3在交点d相交，形成从该交点d发出光的像。如
此，通过使规定位置的多个像素点亮，并使其它像素熄灭，能够通过点亮的像素位置来再现具有进深的立体像。此外，与图5的例子同样地，由于像素131是二维地排列的，因此由显示器13和针孔膜12构成的光场显示器15能够在从针孔膜12的表面起的半球的全部方向上，在任意的位置再现立体的影像。
57.例如，设想通过光场显示器15来再现某个物体的立体像的情况。通过摄像机等传感器来检测从再现对象的物体发出的光束(具体地说，透过物体的矢量波或者被物体反射的矢量波)，并作为图像数据进行存储。然后，向传感器的反方向追溯所存储的光束，计算在从物体朝向显示器13的方向上通过针孔阵列122入射到显示器面时的亮度分布和波长分布。基于该亮度分布和波长分布来决定显示器13中的各像素的点亮/熄灭，生成并存储用于再现显示图像的源图像的显示数据。当再现显示图像时，基于源图像的显示数据来从显示器驱动电路60提供驱动信号，使显示器13的规定位置的像素点亮。由此，从显示器13通过针孔阵列122向规定方向射出的光束被再现，在观察者处观察为对象物体的立体像。
58.图7是示出实施方式1的显示装置的图像显示例的正视图。图8是示出实施方式1的显示装置的图像显示例的立体图。在图7和图8中，示出将半透半反镜11的镜像与光场显示器15的显示图像重叠来进行再现的例子。
59.当作为观察者的用户处于显示装置10、20的半透半反镜11之前时，用户的镜像111映入半透半反镜11来显示，从而被用户视觉识别。另外，在显示装置10、20中，点亮显示器13的规定的像素，来通过由显示器13和针孔膜12构成的光场显示器15将显示图像151再现并显示。在图示例子中，示出再现了数字键盘的图像来作为显示图像151的显示例。在本实施方式中，使半透半反镜的镜像111与光场显示器的显示图像151重叠显示。此时，在从观察者的视点105进行观察的情况下，以镜像111位于比半透半反镜11和光场显示器15所具有的面更靠里侧的位置、而显示图像151位于比半透半反镜11的表面更向前侧突出的位置的方式，两个影像在重叠的状态下再现。
60.图9是示意性地示出以往例中的镜像与显示图像的位置关系的图。图10是示意性地示出实施方式1的显示装置中的镜像与显示图像的位置关系的图。在此，将本实施方式的作用与以往例相比较来进行说明。
61.如图9所示的以往例那样，在将显示器1013配置于半透半反镜1011的背面的以往例的情况下，通过将显示器1013点亮显示，显示图像132被显示于半透半反镜1011的背面侧的显示器显示面。在图9中，显示器1013的白色部分表示点亮像素、黑色部分表示熄灭像素(非点亮像素)。另外，被摄体102的像被半透半反镜1011反射而映出镜像。在从观察者的视点105进行观察的情况下，显示图像132被视觉识别为位于半透半反镜1011的里侧。在该情况下，当点亮显示的显示图像132的亮度高时，位于显示图像132的视线上的位置的镜像112被显示图像132遮挡，在观察者处无法看到镜像112。
62.另一方面，在图10所示的本实施方式中，通过点亮显示器13的规定像素，由光场显示器15产生的显示图像152被再现于比半透半反镜11的表面更靠前侧的空间。在图10中，显示器13的白色部分表示点亮像素，黑色部分表示熄灭像素(非点亮像素)。另外，由半透半反镜11反射出被摄体102的像而映出镜像112。在从观察者的视点105进行观察的情况下，显示图像152被视觉识别为位于比半透半反镜11更靠前侧的位置。在该情况下，在观察者处，通过针孔膜12的不同的多个针孔后形成的显示图像152与占据针孔部以外的大半区域的黑色
光吸收层17上的由半透半反镜11反射出的镜像112重叠地被看到。
63.在本实施方式中，将由半透半反镜构成的镜显示器与由显示器和针孔膜构成的光场显示器重叠配置，来构成显示装置。由此，能够将由半透半反镜产生的镜像与由光场显示器产生的立体像等显示图像重叠地映出，能够将双方的像以在观察者处能够清晰地视觉识别的方式再现。通过在针孔膜上设置吸收外部光的黑色光吸收层，能够抑制外部光在半透半反镜的透过侧的漫反射，能够以黑色面为背景来使得镜像以高对比度清楚地映出，因此在观察者处能够更加鲜明地视觉识别镜像。
64.(实施方式2)
65.图11是示意性地示出实施方式2的第一结构例所涉及的显示装置的显示部的结构的图。在图11中，示意性地示出显示装置30的厚度方向(射出光方向)的剖面。实施方式2是设置微透镜阵列来代替实施方式1的针孔膜作为光场显示器中的光学元件阵列的例子。在此，以与实施方式1不同的构成要素为中心来进行说明，省略重复的说明。
66.显示装置30构成为从外表面侧(射出光的一侧)起按顺序具有半透半反镜11、微透镜阵列32、显示器33。在半透半反镜11的比反射膜16更靠显示器33侧(图11的下表面)，设置有漫反射抑制层37来作为抑制外部光的反射的外部光反射抑制层。
67.作为光学元件阵列的一例的微透镜阵列32，纵横二维地每隔规定间隔配置形成微透镜321来作为多个光学元件。微透镜阵列32针对显示器33的每规定单位的像素，与多个像素对应地设置一个微透镜321。在各个微透镜321的焦点位置或其附近的范围，设置显示器33的像素。通过这些显示器33和微透镜阵列32来构成光场显示器35。
68.图12是说明实施方式2的第一结构例中的漫反射抑制层37的结构及作用的图。漫反射抑制层37例如是将偏光板371与1/4波长板372层叠来构成的，该1/4波长板372的滞相轴设置为与偏光板371的吸收轴呈45
°
的角度，漫反射抑制层37用于将透过了半透半反镜11的外部光的反射光的成分切断。漫反射抑制层37例如通过电介质多层膜来构成。
69.如图12的(b)所示，在设置了该漫反射抑制层37的光场显示器35中，外部光301通过偏光板371后仅有与吸收轴呈90
°
的直线偏振光透过。透过的直线偏振光当通过了滞相轴被设置为与偏光板371的吸收轴呈45
°
的角度的1/4波长板372时，成为圆偏振光。当圆偏振光在位于比漫反射抑制层37更靠显示器33侧的微透镜阵列32的表面、或者显示器33的表面的反射界面38发生反射时，圆偏振光的方向反转。然后，当反转后的圆偏振光再次通过1/4波长板372时，与偏光板371的吸收轴成为平行从而不透过，因此能够抑制外部光301的反射。
70.另一方面，如图12的(b)所示，来自显示器33的像素的射出光302通过1/4波长板372，与偏光板371的吸收轴呈90
°
的直线偏振光透过并向外部射出。
71.图13是示出实施方式2的第一结构例所涉及的显示装置的驱动部的结构的框图。
72.在显示装置30的显示器33上连接显示器驱动电路60，显示器驱动电路60与控制装置90连接。控制装置90基于来自外部的外部信号、或者由控制装置90自身输出的显示控制信号来进行显示器驱动电路60的驱动控制。显示器驱动电路60基于来自控制装置90的显示控制信号来向显示器33提供驱动信号。显示器33通过来自显示器驱动电路60的驱动信号来控制显示器的显示方式、例如图像的显示/非显示、各像素的点亮/熄灭、点亮方式等。
73.图14是示意性地示出实施方式2的第二结构例所涉及的显示装置的显示部的结构
的图。在图14中，示意性地示出显示装置40的厚度方向(射出光方向)的剖面。第二结构例是在第一结构例中追加设置了触摸面板34的例子，在此，以与第一结构例不同的构成要素为中心来进行说明，省略重复的说明。
74.显示装置40构成为从外表面侧(射出光的一侧)起按顺序具有半透半反镜11、触摸面板34、微透镜阵列32、显示器33。触摸面板34例如是电容式的触摸面板设备等，可以使用接触型(触摸操作型)或者非接触型(悬停操作型)中的任意的触摸面板设备。触摸面板34探测半透半反镜11的外表面的触摸操作、或者比外表面更靠观察者侧的规定空间中的悬停操作的操作位置。
75.此外，也可以在触摸面板34的显示器33侧的面设置漫反射抑制层37。
76.图15是示出实施方式2的第二结构例所涉及的显示装置的驱动部的结构的框图。
77.在显示装置40的显示器33上连接显示器驱动电路60，在触摸面板34上连接触摸面板驱动电路70，触摸面板驱动电路70和显示器驱动电路60与控制装置90连接。控制装置90基于来自触摸面板驱动电路70的操作信号、来自外部的外部信号、或者由控制装置90自身输出的显示控制信号来进行显示器驱动电路60的驱动控制。显示器驱动电路60基于来自控制装置90的显示控制信号来向显示器33提供驱动信号。显示器33基于观察者等用户进行的触摸面板34的操作输入等，通过来自显示器驱动电路60的驱动信号来控制显示器的显示方式、例如图像的显示/非显示、各像素的点亮/熄灭、点亮方式等。
78.图16是示意性地示出实施方式2的第三结构例所涉及的显示装置的显示部的结构的图。在图16中，示意性地示出显示装置50的厚度方向(射出光方向)的剖面。第三结构例是设置液晶显示面板53和背光灯57来代替第二结构例的显示器33作为光场显示器中的显示设备的例子，在此，以与第二结构例不同的构成要素为中心进行说明，省略重复的说明。
79.显示装置50构成为从外表面侧(射出光的一侧)起按顺序具有半透半反镜11、触摸面板34、微透镜阵列32、液晶显示面板53以及背光灯57。通过液晶显示面板53和背光灯57来形成作为显示设备的一例的液晶显示器(lcd：liquid crystal display)。液晶显示器在液晶显示面板53中使各像素的液晶的偏光状态变化，来按每个像素使背光灯57的射出光中的规定的偏振光透过，由此显示图像。通过这些液晶显示面板53、背光灯57以及微透镜阵列32来构成光场显示器55。
80.图17是说明实施方式2的第三结构例中的作为外部光反射抑制层的漫反射抑制层37的结构及作用的图。漫反射抑制层37例如是通过将偏光板371与1/4波长板372层叠来构成的，该1/4波长板372的滞相轴设置为与偏光板371的吸收轴呈45
°
的角度。另外，液晶显示面板53在双侧的面上分别具有上部偏光板531、下部偏光板532。1/4波长板372的滞相轴设置为与液晶显示面板53的上部偏光板531的吸收轴也呈45
°
的角度。
81.如图17的(a)所示，在使用该液晶显示器的光场显示器55中，外部光301通过偏光板371后，仅有与吸收轴呈90
°
的直线偏振光透过，并通过滞相轴被设置为与偏光板371的吸收轴呈45
°
的角度的1/4波长板372后成为圆偏振光。当圆偏振光在微透镜阵列32的表面、或者在液晶显示面板53的表面的反射界面38发生反射时，圆偏振光的方向反转。然后，当反转后的圆偏振光再次通过1/4波长板372时，与偏光板371的吸收轴成为平行从而不透过，因此能够抑制外部光301的反射。
82.另一方面，如图17的(b)所示，来自液晶显示器的背光灯57的射出光303通过下部
偏光板532、液晶显示面板53、上部偏光板531。此时，通过上部偏光板531从而成为直线偏振光的各像素的光通过1/4波长板372后成为圆偏振光，圆偏振光中的与偏光板371的吸收轴呈90
°
的直线偏振光透过并向外部射出。
83.图18是示出实施方式2的第三结构例所涉及的显示装置的驱动部的结构的框图。
84.在显示装置50的液晶显示面板53上连接液晶显示器驱动电路65来作为驱动部的一例，在背光灯57上连接背光灯驱动电路80，在触摸面板34上连接触摸面板驱动电路70。另外，触摸面板驱动电路70、液晶显示器驱动电路65以及背光灯驱动电路80与控制装置90连接。控制装置90基于来自触摸面板驱动电路70的操作信号、或者来自外部的外部信号、或者由控制装置90自身输出的显示控制信号，来进行液晶显示器驱动电路65和背光灯驱动电路80的驱动控制。液晶显示器驱动电路65基于来自控制装置90的显示控制信号来向液晶显示面板53提供驱动信号。背光灯驱动电路80基于来自控制装置90的显示控制信号来向背光灯57提供驱动信号。
85.液晶显示面板53基于用户进行的触摸面板34的操作输入等，通过来自显示器驱动电路60的驱动信号来控制液晶显示器的显示方式、例如图像的显示/非显示、各像素中的光的透过状态、图像的显示方式等。背光灯57通过来自背光灯驱动电路80的驱动信号来控制点亮/熄灭。在关闭液晶显示器的图像来切换为仅半透半反镜11的镜子的情况下，通过液晶显示器驱动电路65和背光灯驱动电路80，来进行液晶显示面板53的切断和背光灯57的熄灭。或者，仅通过背光灯驱动电路80来进行背光灯57的熄灭。
86.接着，对实施方式2的显示装置30、40中的光场显示器35的作用、即光场显示器进行的立体像等图像的显示进行说明。此外，关于使用了液晶显示器的显示装置50中的光场显示器55也是同样的，因此省略说明。
87.图19是示出实施方式2的显示装置中的显示器的各像素与微透镜的关系的立体图。显示器33的规定单位的多个像素331与微透镜阵列32的一个微透镜321对应地设置。在图19中，示出从显示器33的各像素331射出并通过微透镜321的光束335。示出从发出光的像素331的位置通过微透镜321的中心的方向的光束335。根据发出光的像素331的位置来决定通过微透镜321的光束335的射出方向。来自显示器33的射出光通过微透镜阵列32，根据像素与微透镜的位置关系而成为朝向规定的方向的光束并射出。
88.图20是示出实施方式2的显示装置中的射出光束的一例的图。在图20中，对通过点亮规定位置的像素而射出的射出光束的方向进行说明。
89.在显示装置30、40中，显示器33的多个像素331与微透镜阵列32的微透镜321隔着规定距离地配置。显示器33的像素331被配置于微透镜321的焦点位置325或其附近的范围。在将像素331配置于微透镜321的焦点位置325的情况下，当点亮任意的像素131时，通过微透镜321，成为朝向与像素相对于微透镜的位置相应的方向的平行光的光束。在像素331的配置稍微从焦点位置325向前后偏移的情况下，成为与平行光相比些许发散或者会聚的光束。然后，在半透半反镜11侧成为朝向规定方向的光束并射出，向观察者侧的空间照射。
90.此时，在图20中，从像素a照射出的光束335a通过微透镜后向图20的左斜上方射出，从像素b照射出的光束335b通过微透镜后向图20的右斜上方射出。如此，通过像素与微透镜的位置关系来决定射出光束的方向，因此能够通过点亮规定位置的像素来控制射出光束的方向。此外，在图20中一维地示出显示器33的像素331的排列，但在与纸面垂直的方向
上也同样地排列，从而像素331是二维地排列的。因此，由显示器33和微透镜阵列32构成的光场显示器35能够在从微透镜阵列32的表面起的半球的全部方向上，朝向任意的方向控制光束的射出方向来进行照射。
91.图21是示出实施方式2的显示装置再现立体像的一例的图。在图21中，对通过点亮多个位置的像素来进行的立体像的再现进行说明。
92.在显示装置30、40中，通过点亮规定位置的多个像素来在多个射出光束的交点再现像。在图21中，从多个像素a1、a2、a3分别通过微透镜321向规定方向照射的光束335a1、335a2、335a3在交点a相交，形成从该交点a发出光的像。另外，从多个像素b1、b2、b3分别通过微透镜向规定方向照射的光束335b1、335b2、335b3在交点b相交，形成从该交点b发出光的像。如此，通过使规定位置的多个像素点亮，并使其它像素熄灭，能够通过点亮的像素位置来再现具有进深的立体像。此外，与图20的例子同样地，由于像素331是二维地排列的，因此由显示器33和微透镜阵列32构成的光场显示器35能够在从微透镜阵列32的表面起的半球的全部方向上，在任意的位置再现立体的影像。
93.图22和图23是示出实施方式2的显示装置的图像显示例的图。图22示出显示装置及其显示图像的一例，(a)是示出显示图像的平面图，(b)是示意性地示出(a)的22b-22b剖面、即显示装置的厚度方向(射出光方向)的剖面的图。图23示出从图22的状态起用户操作了触摸面板时的显示图像的一例，(a)是示出显示图像的平面图，(b)是示出(a)的23b-23b剖面的图。
94.在显示装置40中，点亮显示器33的规定的像素，通过由显示器33和微透镜阵列32构成的光场显示器35来将显示图像351再现并显示。在图22的(a)中，示出再现了数字键盘的图像来作为显示图像351的显示例。另外，如图22的(b)所示，从观察者来看，显示图像351被再现成看起来比半透半反镜11的表面更向前侧(观察者侧)的空间突出(浮出)的状态。
95.如图23的(a)和(b)所示，当作为观察者的用户通过手指来对被再现为显示图像351的数字键盘的任意的键351a进行触摸操作时，通过触摸面板34来检测触摸操作并将操作信号输入到控制装置90。此时，从控制装置90向显示器驱动电路60发送显示控制信号来控制显示器33的像素的点亮，从而显示图像351的显示方式变化。作为具体例，如图23的(b)所示，被触摸操作的键351a被再现为如被按下而向里侧缩回那样位置在进深方向发生变化。此时，通过以在观察者的视点下能够在半透半反镜11的外表面的位置或者比外表面更靠观察者侧的空间中视觉识别的方式，再现数字键盘等的显示图像，能够消除观察者进行的触摸操作的位置与显示图像的视差。
96.在本实施方式中，将由半透半反镜构成的镜显示器与由显示器和微透镜阵列构成的光场显示器重叠配置，来构成显示装置。由此，能够将由半透半反镜产生的镜像与由光场显示器产生的立体像等显示图像重叠映出，能够将双方的像以在观察者处能够清晰地视觉识别的方式再现。另外，在将触摸面板设置于显示装置的情况下，能够通过光场显示器将用于进行触摸操作的操作部(操作键等)的显示图像形成于半透半反镜的外表面或者比外表面更靠前侧的位置，因此能够使触摸面板的操作位置与操作部的显示图像的位置一致。因此，能够消除触摸操作位置与显示图像的视差，从而能够提高操作性。
97.如上所述，本实施方式的显示装置具备使外部光的一部分反射并使外部光的一部分透过的半透半反镜11等镜显示元件。另外，显示装置具备：显示器13，其配置于镜显示元
件的外表面的相反侧，并且显示器13中二维地排列有多个像素；以及光学元件阵列，其与显示器13的光射出面平行地配置于镜显示元件与显示器13之间，该光学元件阵列的多个针孔121等光学元件与规定单位的像素对应地排列。通过这些显示器和光学元件阵列来构成光场显示器15。另外，显示装置具备被配置于镜显示元件与显示器13之间的、用于抑制外部光的反射的黑色光吸收层17等外部光反射抑制层。另外，显示装置具备对显示器13进行驱动来使规定的像素点亮的驱动部。驱动部例如具有对显示器13进行驱动的显示器驱动电路60、以及进行显示器驱动电路60的驱动控制的控制装置90。在上述结构中，通过外部光反射抑制层来抑制外部光在显示装置的反射，由镜显示元件映出的镜像与由光场显示器产生的显示图像以相互不受影响的方式再现。由此，能够使由半透半反镜产生的镜像与由光场显示器产生的图像重叠，使得能够在观察者处适当地观察双方的像。
98.另外，在本实施方式的显示装置10中，光学元件阵列由将多个针孔121以规定间隔二维地排列而成的针孔阵列122来构成。通过设置针孔阵列122，能够根据由显示器13点亮的像素位置来控制通过针孔阵列122后射出的光束的方向，从而能够再现向规定的方向射出的光束。在通过针孔阵列构成光场显示器的情况下，来自光场显示器的射出光束仅从针孔的微小的点射出。因此，能够抑制由半透半反镜产生的镜像受到光场显示器的显示图像的影响，在观察者处能够观察清晰的镜像。
99.另外，在本实施方式的显示装置30中，光学元件阵列由将多个微透镜321以规定间隔二维地排列而成的微透镜阵列32来构成。通过设置微透镜阵列32，能够根据由显示器13点亮的像素位置来控制经由微透镜阵列32会聚后射出的光束的方向，从而能够再现向规定的方向射出的光束。在通过微透镜阵列构成光场显示器的情况下，来自光场显示器的射出光束能够根据相对于微透镜的焦点距离的配置来调整为平行光束、些许会聚的光束、些许发散的光束等。因此，能够控制光场显示器的射出光束，能够再现期望的作为显示对象的物体。
100.另外，本实施方式的显示装置20、40具备触摸面板14、34，该触摸面板14、34配置于镜显示元件与显示器13、33之间，用于探测观察者进行的触摸操作或者在规定空间中的悬停操作的操作位置。通过在显示装置中设置触摸面板14、34，能够通过光场显示器来再现用于触摸面板的操作的显示图像。在该情况下，能够将由半透半反镜产生的镜像与由光场显示器产生的立体像等显示图像组合来再现触摸面板操作用图像，从而能够实现操作性良好的触摸面板和显示器。
101.另外，在本实施方式的显示装置中，外部光反射抑制层由黑色光吸收层17来构成，该黑色光吸收层17配置于针孔阵列122的镜显示元件侧的面，用于吸收透过了镜显示元件的外部光。通过在针孔阵列设置吸收外部光的黑色光吸收层，能够抑制外部光在半透半反镜的透过侧的漫反射，能够以黑色面为背景来映出镜像，因此在观察者处能够更鲜明地视觉识别镜像。
102.另外，在本实施方式的显示装置中，外部光反射抑制层由漫反射抑制层37构成，该漫反射抑制层37配置于镜显示元件的微透镜阵列32侧的面，用于将透过了镜显示元件的外部光的反射光的成分切断。漫反射抑制层37例如使用偏光板、1/4波长板等构成，用于将在外部光透过了镜显示元件之后在显示器、微透镜阵列等发生反射后返回到镜显示元件的反射光的成分切断。此外，在具备触摸面板的情况下，外部光反射抑制层可以是配置于触摸面
板的显示器侧的面的结构。由此，能够抑制外部光在半透半反镜的透过侧的漫反射，能够在半透半反镜中映出的镜像中抑制不必要的反射光的影响来削减扩散等噪声，因此在观察者处能够更鲜明地视觉识别镜像。
103.另外，在本实施方式的显示装置中，显示器将显示图像以与由镜显示元件产生的镜像重叠的方式进行再现。由此，在观察者处能够清晰地视觉识别双方的像。例如，能够通过显示器来显示触摸面板操作用操作键等图像，来表现与镜像组合而成的操作画面，对于用户来说能够实现视觉识别性及操作性良好的显示图像。
104.另外，在本实施方式的显示装置中，显示器使多个像素中的规定的像素位置的像素点亮来控制经由光学元件阵列射出的光束的方向，通过显示图像来再现作为显示对象的物体。由此，能够再现与作为显示对象的物体同样地向规定方向发出的光，并且能够形成模拟了对象物体的、与实物接近的像来让观察者视觉识别。
105.另外，在本实施方式的显示装置中，显示器再现在观察者的视点下能够在镜显示元件的外表面的位置或者比所述外表面更靠观察者侧的空间中视觉识别的显示图像。由此，能够在镜显示元件的外表面显示立体像等显示图像，或者能够再现比镜显示元件更向前方突出的状态的图像，从而能够实现在观察者处能够适当地观察的临场感高的图像。另外，在具备触摸面板的情况下，通过与镜显示元件的外表面的位置配合地再现由光场显示器产生的显示图像，能够使触摸面板的操作位置与操作部的显示图像的位置一致，来消除显示图像的视差，因此能够再现操作性良好的图像。
106.另外，在本实施方式的显示装置中，光场显示器再现立体像来作为显示图像。由此，在观察者处能够视觉识别临场感高的立体像，能够提高由显示装置产生的显示图像的表现力。
107.以上，参照附图说明了各种实施方式，但本发明并不限定于所述的例子，这是不言而喻的。作为本领域技术人员，显然能够在权利要求书所记载的范围内想到各种变更例或者修改例，也能够了解它们当然属于本发明的技术范围。另外，在不脱离发明的宗旨的范围内，也可以将上述实施方式中的各构成要素任意地组合。
108.产业上的可利用性
109.本公开作为能够使由半透半反镜产生的镜像与由光场显示器产生的图像重叠，来将双方的像以在观察者处能够适当地进行观察的方式再现的显示装置等是有用的。
110.附图标记说明
111.10、20、30、40、50：显示装置；11：半透半反镜；12：针孔膜；13、33：显示器；14、34：触摸面板；15、35、55：光场显示器；16：反射膜；17：黑色光吸收层；32：微透镜阵列；37：漫反射抑制层；53：液晶显示面板；57：背光灯；60：显示器驱动电路；65：液晶显示器驱动电路；70：触摸面板驱动电路；80：背光灯驱动电路；90：控制装置；102：被摄体；105：视点；111、112：镜像；121：针孔；122：针孔阵列；131、331、a、a1、a2、a3、b、b1、b2、b3、c、c1、c2、c3、d、d1、d2、d3：像素；135c、135c1、135c2、135c3、135d、135d1、135d2、135d3、335、335a、335a1、335a2、335a3、335b、335b1、335b2、335b3：光束；132、151、152、351：显示图像；301：外部光；302、303：射出光；321：微透镜；371：偏光板；372：1/4波长板；531：上部偏光板；532：下部偏光板。