JP7316594B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本開示は、表示装置に関する。

特許文献１には、装飾レイヤ、光表示要素、及び光表示要素を制御するための制御装置を具備する多機能付き輝度差装飾スクリーンが開示されている。装飾レイヤは、光表示要素の前に設けられ、半透明パターンであり、光表示要素は、光源であり、制御装置に接続されており、装飾レイヤの後ろには表示されるべきコンテンツが存在する。装飾スクリーンは、装飾レイヤの後ろにコンテンツを表示するばかりでなく、装飾としての機能を有する。この構成により、構造が簡素であり用途が広範囲におよぶ一方、装飾とコンテンツ表示の２重の用途を有し且つスペースを効率的に利用することが可能になっている。

実用新案登録第３１２４９５１号公報

本開示は、表示面に設けた画像とライトフィールドディスプレイによる画像とを組み合わせ、観察者において適切な質感を持つ画像を認識可能に再現できる表示装置を提供することを目的とする。

本開示に係る表示装置は、観察者の見る方向によらず不変である非方向性の表示画像を表示する第１表示部と、前記第１表示部の外表面と反対側に配置され、前記観察者の見る方向によって異なる方向性を持つ表示画像を表示する第２表示部と、前記第１表示部の前記外表面と前記第２表示部との間に配置され、複数の光学素子からなる光学素子アレイと、前記第２表示部に表示制御信号に基づく駆動信号を供給し、前記第２表示部の表示態様を制御し、前記光学素子アレイを介して前記第１表示部の外側に前記第２表示部からの出射光を出射させる駆動部と、を備え、前記第１表示部は、前記外表面に加飾が施された加飾層により構成され、前記第２表示部は、前記光学素子アレイと組み合わせることにより、前記観察者の見る方向によって異なる方向性を持つ表示画像を表示する。

本開示によれば、表示面に設けた画像とライトフィールドディスプレイによる画像とを組み合わせ、観察者において適切な質感を持つ画像を認識可能に再現できる。

実施の形態１に係る表示装置の外表面を示す平面図 実施の形態１に係る表示装置の表示部の構成を模式的に示した図 実施の形態１に係る表示装置の駆動部の構成を示すブロック図 実施の形態１の表示装置における出射光束の一例を示す図 実施の形態１の表示装置による質感表示を説明する図 実施の形態１の表示装置における質感表示の一例として方向によって異なる色彩の再現例を示す図 実施の形態１の表示装置による立体像の質感表示の再現例を示す図 実施の形態２に係る表示装置の表示部の構成を模式的に示した図 実施の形態２に係る表示装置の駆動部の構成を示すブロック図 実施の形態２に係る表示装置の駆動部の構成の具体例を示すブロック図 任意の点Ｐから様々な方向に放射される光線を模式的に示した図 図１１における光線の輝度分布を方向別に示した特性図 実施の形態２の変形例１に係る表示装置の第１ディスプレイの構成例を示す平面図 実施の形態２の変形例１における第１ディスプレイ及び第２ディスプレイの配置構成を模式的に示した図 実施の形態２の変形例２に係る表示装置の第１ディスプレイの構成例を示す平面図 実施の形態２の変形例２における第１ディスプレイ及び第２ディスプレイの配置構成を模式的に示した図 実施の形態２の変形例１に係る表示装置における質感表示の一例を示す図 実施の形態３に係る表示装置の第１ディスプレイの構成例を示す平面図 実施の形態３における第１ディスプレイ及び第２ディスプレイの配置構成を模式的に示した図 実施の形態３の表示装置における質感表示の一例を示す図

以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る構成を具体的に開示した各実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

（本実施の形態の内容に至る経緯）
装飾レイヤの後ろに光源及びコンテンツを設け、装飾レイヤによる装飾と、光により表示するコンテンツの情報とを提供する装飾スクリーンが提案されている。この種の従来の装飾スクリーンでは、固定の装飾とコンテンツとを表示するのみであり、コンテンツの情報を変更できない課題があった。また、ピンホール及び光源によりコンテンツを表示する構成の場合、精細なコンテンツを表示することが困難であった。

また、表示するコンテンツは、装飾レイヤの装飾面と同じ位置に表示するのみであり、立体的なコンテンツを表示できない課題があった。観察者が見る方向によって異なる輝きなどの質感を表現することはできなかった。

このような装飾レイヤ等の表示面を持つ表示装置に、立体像を再現可能なライトフィールドディスプレイを適用する場合を想定する。この場合、ライトフィールドディスプレイの表示部の解像度には限界があるので、ライトフィールドディスプレイのみでは、高精細の画像を再現することが困難である。

以下、加飾層又は表示装置による表示面とライトフィールドディスプレイとを組み合わせて、表示面における高精細な画像に加えて、ライトフィールドディスプレイによる観察方向によって異なる質感を持つ画像を認識可能に再現する表示装置の一例について説明する。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る表示装置の外表面を示す平面図である。図２は、実施の形態１に係る表示装置の表示部の構成を模式的に示した図である。図２では、図１の２－２断面、すなわち表示装置の厚さ方向（出射光方向）の断面を模式的に示している。

表示装置１０は、外表面側（光が出射される側）から順に、加飾層１１、ピンホールフィルム１２、ディスプレイ１３を有して構成される。第１表示部の一例としての加飾層１１は、観察者が見る方向によらず不変である非方向性の表示面を有する。加飾層１１は、非方向性の表示面として、絵画又は写真或いは印刷物等の画像、凹凸等による装飾、布等のテクスチャ、メッキなど、各種の加飾が外表面に施された板部材、膜部材等の平面状の部材により構成される。

第２表示部の一例としてのディスプレイ１３は、観察者が見る方向によって異なる方向性を持つ画像を表示する。ディスプレイ１３は、例えば有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤ（Light Emission Diode）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、陰極線管などの自発光型の表示デバイスにより構成される。ディスプレイ１３は、加飾層１１側の表示面（光出射面、図２の上面）において縦横の二次元に複数の画素が配列され、このマトリックス状の各画素を点灯、消灯することにより、画像を表示する。ディスプレイ１３は、液晶表示パネル及びバックライトにより自発光型の表示デバイスを形成した液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：liquid Crystal Display）により構成してもよい。

本実施の形態では、加飾層１１のディスプレイ１３側の面（図２の下面）に、光学素子アレイの一例としてのピンホールフィルム１２が設けられる。光学素子アレイは、加飾層１１の外表面とディスプレイ１３との間において、ディスプレイ１３の光出射面と平行に配置される。光学素子アレイには、ディスプレイ１３の所定単位の画素に１つの光学素子が対応し、複数の光学素子が所定間隔毎に二次元に配列される。

ピンホールフィルム１２は、フィルム面において所定間隔毎に縦横の二次元に複数の光学素子としてピンホール１２１が配置形成されたピンホールアレイ１２２を有する。図１に示すように、ピンホール１２１は加飾層１１の外表面に貫通して形成され、加飾層１１にもピンホールアレイ１２２を有する構成となっている。ピンホールフィルム１２は、ディスプレイ１３からの出射光のうち、ピンホールアレイ１２２の各ピンホール１２１を通過する出射光のみを透過し、加飾層１１の外側に出射する。ピンホールアレイ１２２は、ディスプレイ１３の所定単位の画素毎に複数画素に対応して一つのピンホール１２１が設けられる。これらのディスプレイ１３及びピンホールフィルム１２により、ライトフィールドディスプレイ１５が構成される。

本実施の形態の表示装置１０では、観察者の視点１０５から見て、加飾層１１の前側（観察者側）の空間にライトフィールドディスプレイ１５による画像が再現され、見る方向によって輝度、波長等が異なる光線による画像を表現可能である。したがって、観察者において加飾の画像に加えて質感を持つ画像が視認される。

図３は、実施の形態１に係る表示装置の駆動部の構成を示すブロック図である。

表示装置１０のディスプレイ１３には、駆動部の一例として、ディスプレイ駆動回路６０が接続され、ディスプレイ駆動回路６０が制御装置９０と接続される。制御装置９０は、外部からの外部信号、或いは制御装置９０自体により出力する表示制御信号に基づき、ディスプレイ駆動回路６０の駆動制御を行う。ディスプレイ駆動回路６０は、制御装置９０からの表示制御信号に基づいてディスプレイ１３に駆動信号を供給する。ディスプレイ１３は、ディスプレイ駆動回路６０からの駆動信号によって、ディスプレイの表示態様、例えば画像の表示／非表示、各画素の点灯／消灯、点灯態様などが制御される。

次に、実施の形態１の表示装置１０におけるライトフィールドディスプレイ１５の作用、すなわちライトフィールドディスプレイによる画像の表示について説明する。

図４は、実施の形態１の表示装置における出射光束の一例を示す図である。図４では、所定位置の画素の点灯による出射光束の方向について説明する。

表示装置１０において、ディスプレイ１３の複数の画素１３１とピンホールフィルム１２のピンホール１２１とは、所定距離を隔てて配置される。任意の画素１３１を点灯した場合、画素の幅とピンホールの幅とに応じて少し拡散する光束が加飾層１１側に出射され、所定方向に向かう光束となって観察者側の空間に照射される。

このとき、図４において、画素Ｃから照射された光束１３５Ｃはピンホールを通過して図４の左斜め上方向に出射され、画素Ｄから照射された光束１３５Ｄはピンホールを通過して図４の右斜め上方向に出射される。このように、画素とピンホールとの位置関係によって出射光束の方向が決まるため、所定位置の画素を点灯させることによって、出射光束の方向を制御できる。なお、図４ではディスプレイ１３の画素１３１の配列を一次元で示しているが、紙面と垂直な方向にも同様に配列され、画素１３１は二次元に配列されている。このため、ディスプレイ１３及びピンホールフィルム１２によるライトフィールドディスプレイ１５は、ピンホールフィルム１２の表面から半球の全方向において任意の方向に、光束の出射方向を制御して照射可能である。

図５は、実施の形態１の表示装置による質感表示を説明する図である。

ディスプレイ１３の複数の画素１３１において、点灯する画素の位置によってピンホール１２１を通過する光束の出射方向が異なる。複数の画素１３１は、例えば画素Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、…Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ、…のようにＲＧＢの画素が順に配列される。図５に示すように、例えば、赤色Ｒの光を発する画素Ｒ１、緑色Ｇの光を発する画素Ｇ１、青色Ｂの光を発する画素Ｂ１を点灯したときの出射光束Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１は、ピンホール１２１を通過して図５の右斜め上方向に出射される。また、画素Ｒ３、画素Ｇ３、画素Ｂ３を点灯したときの出射光束Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３は、ピンホール１２１を通過して図５の左斜め上方向に出射される。このため、例えば、赤色Ｒについて画素Ｒ１を点灯し、青色Ｂについて画素Ｂ３を点灯した場合、観察者が図５の右方向から見ると赤色が強い光が観察され、図５の左方向から見ると青色が強い光が観察される。他の画素についても同様である。また、点灯させる画素の輝度を画素位置によって異なるようにした場合、出射方向によって光束の明るさが変化する。例えば、画素Ｒ１の輝度を高く、画素Ｒ３の輝度を低くすると、観察者が図５の右方向から見ると明るめの赤色が観察され、図５の左方向から見ると暗めの赤色が観察される。

このような表示装置の特性を用いて、ＲＧＢの各画素について点灯させる画素の位置、輝度を制御することによって、観察者が見る方向によって異なる色彩、明るさの画像を表示し、質感を再現可能である。

図６は、実施の形態１の表示装置における質感表示の一例として方向によって異なる色彩の再現例を示す図である。

図６に示すように、例えば、赤色Ｒについては画素Ｒ１、…Ｒｎを点灯し、緑色Ｇについては画素Ｇ２、…Ｇ（ｎ＋１）を点灯し、青色Ｂについては画素Ｂ３、…Ｂ（ｎ＋２）を点灯する。図において、ハッチング又は白色の画素は点灯画素、黒色の画素は消灯画素（非点灯画素）をそれぞれ表している。この場合、赤色の出射光束Ｒ１、…Ｒｎは図６の右斜め上方向に出射され、緑色の出射光束Ｇ２、…Ｇ（ｎ＋１）は図６の上方向に出射され、青色の出射光束Ｂ３、…Ｂ（ｎ＋２）は図６の左斜め上方向に出射される。したがって、観察者の視点１０５ａの方向から見ると、赤味を帯びた光が観察され、観察者の視点１０５ｂの方向から見ると、緑味を帯びた光が観察され、観察者の視点１０５ｃの方向から見ると、青味を帯びた光が観察される。これにより、観察者が見る方向によって変化する色彩の光沢などの質感を持った画像が再現される。質感表示の再現例としては、金属やビロード等の部材表面の光沢の光り具合、布等の織物や壁紙、油絵等の絵画、印刷物などにおける模様又は画像の表面の反射光の状態などが挙げられる。また、対象物体の表面に映り込む像を再現することもできる。

図７は、実施の形態１の表示装置による立体像の質感表示の再現例を示す図である。図７では、複数位置の画素の点灯による立体像の再現について説明する。

表示装置１０において、所定位置の複数の画素を点灯させることにより、複数の出射光束の交点において像が再現される。図７において、複数の画素Ｃ１、画素Ｃ２、画素Ｃ３からそれぞれピンホールを通して所定方向に照射された光束１３５Ｃ１，１３５Ｃ２，１３５Ｃ３が交点Ｃで交わり、この交点Ｃより光を発する像が形成される。また、複数の画素Ｄ１、画素Ｄ２、画素Ｄ３からそれぞれピンホールを通して所定方向に照射された光束１３５Ｄ１，１３５Ｄ２，１３５Ｄ３が交点Ｄで交わり、この交点Ｄより光を発する像が形成される。このように、所定位置の複数の画素を点灯させ、その他の画素を消灯させることにより、点灯させる画素位置によって奥行きを持った立体像を再現できる。なお、図４の例と同様、画素１３１は二次元に配列されているため、ディスプレイ１３及びピンホールフィルム１２によるライトフィールドディスプレイ１５は、ピンホールフィルム１２の表面から半球の全方向において任意の位置に立体的な映像を再現可能である。立体像による質感表示の再現例としては、布等の織物や壁紙、油絵等の絵画、印刷物などにおける模様又は画像の表面の凹凸感などが挙げられる。また、観察者が見る方向によって色彩や輝度が変化する光線の質感の効果と、立体像による表面の凹凸の質感の効果との両方を再現することも可能である。

例えば、ある物体の質感を持つ画像をライトフィールドディスプレイ１５によって再現する場合を想定する。再現対象の物体から発せられる光線（具体的には、物体を透過するベクトル波または物体で反射されるベクトル波）を、カメラ等のセンサにより検出し、画像データとして記憶する。そして、記憶した光線をセンサとは逆方向に追跡し、物体からディスプレイ１３に向かう方向に、ピンホールアレイ１２２を通ってディスプレイ面に入射した際の輝度分布及び波長分布を算出する。この輝度分布及び波長分布に基づいてディスプレイ１３における各画素の点灯／消灯を決定し、表示画像を再現するための元画像の表示データを生成して記憶する。表示画像を再現する際には、元画像の表示データに基づいてディスプレイ駆動回路６０から駆動信号を供給し、ディスプレイ１３の所定位置の画素を点灯させる。これにより、ディスプレイ１３からピンホールアレイ１２２を通って所定方向に出射する光線が再現され、観察者において対象の物体の質感を持った画像として見える。

本実施の形態において、ディスプレイ１３の一画素の大きさは、ピンホールアレイ１２２の複数のピンホール１２１の間隔よりも小さくなっている。これにより、点灯させる画素の位置によってディスプレイの出射光線の向きを制御し、観察者が見る方向によって光の波長と輝度の少なくとも一方が異なる表示画像を再現することが可能である。ライトフィールドディスプレイの解像度は、光学素子アレイのピンホール等の光学素子の間隔、又はレンズ等の光学素子の外径によって決定され、ライトフィールドディスプレイのみでは高解像度の画像の再現は困難である。しかし、加飾層による高解像度の画像とライトフィールドディスプレイによる表示画像とを組み合わせることによって、ライトフィールドディスプレイの解像度を補うことができ、高解像度で且つ質感を持った画像を再現可能である。

本実施の形態では、加飾層による装飾面とディスプレイ及びピンホールフィルムによるライトフィールドディスプレイとを重ねて配置し、表示装置を構成する。これにより、加飾層にて装飾された画像と、ライトフィールドディスプレイによる質感を表現する表示画像とを重畳させて映出可能であり、加飾層の表示面における高精細な画像に加えて、ライトフィールドディスプレイによる観察方向によって異なる質感を持つ画像を認識可能に再現できる。また、加飾層の前面にライトフィールドディスプレイによる情報表示を行う画像を再現できる。このため、観察者において精細な質感を持ったリアリティの高い対象物体の画像を視認できるように再現することができる。

（実施の形態２）
図８は、実施の形態２に係る表示装置の表示部の構成を模式的に示した図である。図８では、表示装置の厚さ方向（出射光方向）の断面を模式的に示している。実施の形態２は、表示装置の外表面側の第１表示部として、実施の形態１の加飾層に代えてディスプレイを設けた例である。ここでは実施の形態１と異なる構成要素を中心に説明し、重複する説明は省略する。

表示装置３０は、外表面側（光が出射される側）から順に、第１ディスプレイ３１、第２ディスプレイ３３を有して構成される。第１表示部の一例としての第１ディスプレイ３１は、例えば有機ＥＬディスプレイなどの自発光型の表示デバイス、或いは電子ペーパーなどの反射型の表示デバイス等により構成される。第１ディスプレイ３１は、外表側の表示面（光出射面、図８の上面）において縦横の二次元に複数の画素が配列され、このマトリックス状の各画素を表示、非表示することにより、画像を表示する。

第２表示部の一例としての第２ディスプレイ３３は、実施の形態１と同様、例えば有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、陰極線管などの自発光型の表示デバイス、或いは、液晶表示パネル及びバックライトにより自発光型の表示デバイスを形成した液晶ディスプレイにより構成される。

本実施の形態では、第１ディスプレイ３１において、光学素子アレイの一例としてのピンホールアレイ３２２を有する。第１ディスプレイ３１は、表示面の背面側から前面側の外表面まで光を透過する透光部を有し、この透光部によるピンホール３２１が所定間隔毎に縦横の二次元に配置形成され、複数のピンホール３２１を有するピンホールアレイ３２２が構成される。第１ディスプレイ３１は、第２ディスプレイ３３からの出射光のうち、ピンホールアレイ３２２の各ピンホール３２１を通過する出射光のみを透過し、第１ディスプレイ３１の外側に出射する。ピンホールアレイ３２２は、第２ディスプレイ３３の所定単位の画素毎に複数画素に対応して一つのピンホール３２１が設けられる。これらの第２ディスプレイ３３と第１ディスプレイ３１のピンホールアレイ３２２とにより、ライトフィールドディスプレイ３５が構成される。

図９は、実施の形態２に係る表示装置の駆動部の構成を示すブロック図である。

表示装置３０の第１ディスプレイ３１には、駆動部の一例として、第１ディスプレイ駆動回路６１が接続され、第２ディスプレイ３３には、第２ディスプレイ駆動回路６３が接続され、第１ディスプレイ駆動回路６１及び第２ディスプレイ駆動回路６３が制御装置９０と接続される。制御装置９０は、外部からの外部信号、或いは制御装置９０自体により出力する表示制御信号に基づき、第１ディスプレイ駆動回路６１及び第２ディスプレイ駆動回路６３の駆動制御を行う。第１ディスプレイ駆動回路６１は、制御装置９０からの表示制御信号に基づいて第１ディスプレイ３１に駆動信号を供給する。第２ディスプレイ駆動回路６３は、制御装置９０からの表示制御信号に基づいて第２ディスプレイ３３に駆動信号を供給する。

第１ディスプレイ３１は、第１ディスプレイ駆動回路６１からの駆動信号によって、ディスプレイの表示態様、例えば画像の表示／非表示、表示画像の切り替えなどが制御される。第２ディスプレイ３３は、第２ディスプレイ駆動回路６３からの駆動信号によって、ディスプレイの表示態様、例えば画像の表示／非表示、各画素の点灯／消灯、点灯態様などが制御される。ここで、第１ディスプレイ３１は、観察者の視点からの見る方向によって不変の画像、すなわち観察者の向きに依存しない画像を表示面に表示する。一方、第２ディスプレイ３３は、観察者の視点からの見る方向によって異なる画像、すなわち観察者の向きに依存する画像を表示する。

本実施の形態の表示装置３０では、観察者から見て、第１ディスプレイ３１において向きに依存しない共通の画像が表示され、第１ディスプレイ３１の前側（観察者側）の空間に第２ディスプレイ３３によるライトフィールドディスプレイ３５を用いた向きに依存する画像が再現される。これにより、任意の表示画像とともに、見る方向によって輝度、波長等が異なる光線による画像を表現可能である。したがって、観察者において任意の表示画像に加えて質感を持つ画像が視認される。

ここで、２つのディスプレイを用いて表示する、観察者の向きに依存しない非方向性の画像と向きに依存する方向性の画像との表示方法の一例を説明する。

図１０は、実施の形態２に係る表示装置の駆動部の構成の具体例を示すブロック図である。制御装置９０には、光源の方向及び波長特性を検出する光源方向・光源波長特性識別装置２１０が接続される。

光源方向・光源波長特性識別装置２１０は、カメラ、光センサ、イメージセンサ等の光検出デバイスを有して構成され、表示装置３０によって再現する対象物体に対して光を照射する光源を検出する。光源方向・光源波長特性識別装置２１０は、例えば一つ又は複数の３６０度カメラにより構成され、３６０度カメラで得られた各方向の画像から、画像処理によって高輝度部分を抽出し、光源の向きを算出する。光源方向・光源波長特性識別装置２１０は、光源情報として、識別装置のセンサ位置における光源の方向と波長特性の情報（光源方向・波長特性情報２２１）と、識別装置のセンサの位置情報（センサ位置座標２２２）とを取得し、記憶部２２０に記憶する。

制御装置９０は、光源方向演算回路９１、表示物体データ記憶部９２、レイトレーシング演算回路９３、共通画像弁別演算回路９４、非方向性画像描画演算回路９５、方向性画像描画演算回路９６を有する。制御装置９０は、光源方向・光源波長特性識別装置２１０からの光源情報を入力する。光源方向演算回路９１は、センサ位置における光源方向・波長特性情報２２１と、センサ位置座標２２２とに基づき、ディスプレイ位置における光源の方向及び波長特性を算出し、この算出結果をディスプレイ位置における光源データとして出力する。

表示物体データ記憶部９２は、表示物体データとして、再現対象の表示物体の形状データ９２１と、表示物体の反射特性等の物体表面特性データ９２２とを記憶する。レイトレーシング演算回路９３は、表示物体データ記憶部９２からの表示物体データと、光源方向演算回路９１からのディスプレイ位置における光源データとを入力する。レイトレーシング演算回路９３は、表示物体の形状データ９２１及び物体表面特性データ９２２と、ディスプレイ位置における光源の方向及び波長特性情報とに基づき、レイトレーシング法によるレンダリング処理を行う。レイトレーシング演算回路９３は、レイトレーシング法によって、光源によって照らされた状態の表示物体について、各方向の光の輝度、色度等の光線特性データを算出する。

共通画像弁別演算回路９４は、算出した各方向の光の輝度、色度等の光線特性データに基づき、向きに依存しない非方向性の光線特性データと、向きに依存する方向性の光線特性データとに弁別する。すなわち、共通画像弁別演算回路９４は、検出された光の輝度、色度等の光線特性について、方向成分を分離する。非方向性画像描画演算回路９５は、弁別された非方向性の光線特性データから、再現対象の表示物体に関する向きに依存しない表示画像を描画する第１表示制御信号を算出する。方向性画像描画演算回路９６は、弁別された方向性の光線特性データから、再現対象の表示物体に関する向きに依存する表示画像を描画する第２表示制御信号を算出する。

図１１及び図１２は、向きに依存しない非方向性の光線特性データと、向きに依存する方向性の光線特性データとを弁別する演算処理の一例を説明する図である。図１１は、任意の点Ｐから様々な方向に放射される光線を模式的に示した図であり、点Ｐからの各方向の輝度分布の一例として、所定の平面ＰＳの面方向（平面上の３６０°全周方向）における輝度の角度分布を示している。図１２は、図１１における光線の輝度分布を方向別に示した特性図である。図１２において、基準面ＲＳは、例えばディスプレイの表示面に相当し、平面ＰＳは基準面ＲＳに対して垂直に交わる平面とする。

図１１に示すように、表示物体において所定の点Ｐから発せられる光線２５１は、様々な方向に放射され、方向に応じた輝度分布を有する。共通画像弁別演算回路９４は、各方向の光の輝度及び色度情報を持つ光線特性データに基づき、基準面ＲＳに垂直な平面ＰＳにおける方向毎の輝度分布を算出する。ここで、図１２に示すように、θ１°、θ２°、…等の各角度における方向毎の輝度分布２５２が算出されたものとする。全ての方向の光線の輝度最小値を向きに依存しない輝度ＬＯとし、各方向の輝度から向きに依存しない輝度ＬＯを減算した値を、向きに依存する輝度とする。図示例では、θ１°方向の輝度Ｌ１、θ２°方向の輝度Ｌ２、…のように、各方向の向きに依存する輝度が求められる。なお、輝度と同様に、色度についても向きに依存しない色度と各方向の向きに依存する色度とを算出できる。

第１ディスプレイ駆動回路６１は、非方向性画像描画演算回路９５からの向きに依存しない表示画像を描画する第１表示制御信号に基づき、第１ディスプレイ３１の駆動信号を生成する。第２ディスプレイ駆動回路６３は、方向性画像描画演算回路９６からの向きに依存する表示画像を描画する第２表示制御信号に基づき、第２ディスプレイ３３の駆動信号を生成する。第１ディスプレイ３１は、第１ディスプレイ駆動回路６１からの駆動信号によって向きに依存しない表示物体の表示画像を表示する。第２ディスプレイ３３は、第２ディスプレイ駆動回路６３からの駆動信号によって向きに依存する表示画像を表示して表示物体の質感等を再現する。

なお、光源方向・光源波長特性識別装置２１０によって、時間経過等の各種条件によって位置が移動する光源からの光を検出することも可能である。この場合、検出された光線特性データに基づき、第２ディスプレイ３３において形成される向きに依存する表示画像により、例えば時間経過に伴って光源の位置や光の特性が変化して照らされる物体の画像を再現することもできる。時間や季節に応じて太陽光の高さや方向が異なるため、このような光源の変化に応じた光線特性データを用いて、ライトフィールドディスプレイにより光沢、影、色彩等を再現することにより、実際の環境を模した物体や絵画等の画像を再現できる。周囲の照明光が変化する場合も同様である。また、第１ディスプレイ３１による表示面の画像を変化させる場合、この非方向性の表示画像の変化に合わせて第２ディスプレイ３３による観察方向に依存する画像の色度や輝度を変化させ、表示面の画像変化に応じた質感を再現できる。

次に、実施の形態２の変形例１、２に係る表示装置の構成の具体例を説明する。

図１３は、実施の形態２の変形例１に係る表示装置の第１ディスプレイの構成例を示す平面図である。図１４は、実施の形態２の変形例１における第１ディスプレイ及び第２ディスプレイの配置構成を模式的に示した図である。図１４に示す第１ディスプレイ４１では、図１３の１４－１４断面、すなわち表示装置４０の厚さ方向（出射光方向）の断面を模式的に示している。ここでは、第１ディスプレイの構成例１として、自発光型の表示デバイスを用いた例を示す。

第１ディスプレイ４１（第１表示部の一例）は、例えば有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、陰極線管などの自発光型の表示デバイスにより構成される。第１ディスプレイ４１は、それぞれの画素４１１にＲＧＢの発光素子部４１２を有する。発光素子部４１２は、縦横の二次元の画素配列方向に設けられた駆動電極４１３、４１４と接続され、駆動信号に応じて各画素の発光素子部４１２が駆動されて点灯する。第１ディスプレイ４１において、各画素４１１の第２ディスプレイ４３側の面（図１４の下面）に、光を遮断する遮光部４１５が設けられる。また、複数の画素４１１の所定単位毎に、円形又は多角形の透光部４１６が設けられ、透光部４１６によるピンホール４２１が所定間隔毎に縦横の二次元に配置形成され、ピンホールアレイ（光学素子アレイの一例）が構成される。

第２ディスプレイ４３（第２表示部の一例）は、縦横の二次元に複数の画素４３１が配置される。複数の画素４３１は、例えば画素Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、…Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ、…のようにＲＧＢの画素が順に配列される。第１ディスプレイ４１に形成されたピンホール４２１によるピンホールアレイと第２ディスプレイ４３とにより、ライトフィールドディスプレイが構成される。ライトフィールドディスプレイによる画像の表示については、実施の形態１と同様である。なお、光学素子アレイとしてマイクロレンズアレイを設けてもよい。第１ディスプレイと第２ディスプレイとの間にマイクロレンズアレイを設けた変形例２の構成を以下に示す。

図１５は、実施の形態２の変形例２に係る表示装置の第１ディスプレイの構成例を示す平面図である。図１６は、実施の形態２の変形例２における第１ディスプレイ及び第２ディスプレイの配置構成を模式的に示した図である。図１６に示す第１ディスプレイ４１ａでは、図１５の１６－１６断面、すなわち表示装置４０ａの厚さ方向（出射光方向）の断面を模式的に示している。図１５に示した変形例２の表示装置４０ａは、変形例１の表示装置４０において、第１ディスプレイ４１の第２ディスプレイ４３側の面（図１４の下面）に配置された遮光部４１５とピンホール４２１を無くした構成である。第１ディスプレイ４１ａ（第１表示部の一例）は、発光素子部４１２及び駆動電極４１３、４１４以外の部分が全面透明又は透光性を有する部材を用いて構成される。表示装置４０ａは、第１ディスプレイ４１ａと第２ディスプレイ４３との間に、複数のマイクロレンズが一定のピッチ（間隔）で配列されたマイクロレンズアレイ４２３を設けた構造である。第２ディスプレイ４３及びマイクロレンズアレイ４２３により、ライトフィールドディスプレイ１５が構成される。図１５及び図１６に示した変形例２の構成においても、図１３及び図１４に示した変形例１と同様の作用効果が得られる。

次に、実施の形態２の変形例１に係る表示装置４０におけるライトフィールドディスプレイの作用、すなわちライトフィールドディスプレイによる画像の表示について説明する。

図１７は、実施の形態２の変形例１に係る表示装置における質感表示の一例を示す図である。

第１ディスプレイ４１の複数の画素４１１が点灯することにより、各画素４１１より発光光４１７が出射される。また、第２ディスプレイ４３の複数の画素４３１において、点灯する画素の位置によってピンホール４２１を通過する光束の出射方向が異なり、画素位置に応じた異なる方向に発光光が出射される。

図１７に示すように、例えば、赤色Ｒについては画素Ｒ１を点灯し、緑色Ｇについては画素Ｇ２、Ｇ３を点灯し、青色Ｂについては画素Ｂ４を点灯する。図１７において、ハッチング又は白色の画素は点灯画素、黒色の画素は消灯画素（非点灯画素）をそれぞれ表している。この場合、赤色の画素Ｒ１の出射光束４３５Ｒ１は、ピンホール４２１を通過して図１７の右斜め上方向に出射される。緑色の画素Ｇ２の出射光束４３５Ｇ２は、ピンホール４２１を通過して図１７の上方向右寄りに出射され、画素Ｇ３の出射光束４３５Ｇ３は、ピンホール４２１を通過して図１７の上方向左寄りに出射される。また、青色の画素Ｂ４の出射光束４３５Ｂ４は、ピンホール４２１を通過して図１７の左斜め上方向に出射される。

したがって、観察者の視点１０５ａの方向から見ると、赤味を帯びた光が観察され、観察者の視点１０５ｂの方向から見ると、緑味を帯びた光が観察され、観察者の視点１０５ｃの方向から見ると、青味を帯びた光が観察される。この場合、第１ディスプレイ４１により表示される画像に、第２ディスプレイ４３により出射される向きによって異なる色の光が重畳して見える。これにより、観察者が見る方向によって変化する色彩の光沢などの質感を持った画像が再現される。また、点灯させる画素の輝度を画素位置によって異なるようにした場合、出射方向によって光束の明るさが変化する。このように、ＲＧＢの各画素について点灯させる画素の位置、輝度を制御することによって、観察者が見る方向によって異なる色彩、明るさの画像を表示し、質感を再現可能である。なお、実施の形態１と同様、点灯させる画素位置によって奥行きを持った立体像による質感表示を再現可能である。また、観察者が見る方向によって色彩や輝度が変化する光線の質感の効果と、立体像による表面の凹凸の質感の効果との両方を再現することも可能である。以上、表示装置４０を例に説明したが、表示装置３０、４０ａについても同様の作用効果を得ることができる。

本実施の形態において、第２ディスプレイ３３、４３の一画素の大きさは、複数のピンホール３２１、４２１の間隔よりも小さくなっている。これにより、点灯させる画素の位置によって第２ディスプレイの出射光線の向きを制御し、観察者が見る方向によって光の波長と輝度の少なくとも一方が異なる表示画像を再現することが可能である。また、第１ディスプレイ３１、４１の一画素の大きさは、ピンホールアレイの複数のピンホール３２１、４２１の間隔よりも小さくなっている。すなわち、第１ディスプレイの解像度を第２ディスプレイによるライトフィールドディスプレイの解像度よりも高くする。これにより、第１ディスプレイによって高解像度の画像を表示し、第２ディスプレイによって方向性を有する質感を持った画像を再現して、ライトフィールドディスプレイの解像度を補うことができ、表示対象の物体を精緻に且つリアルな質感によって表現することが可能になる。第１ディスプレイの画素の大きさは、細かい方が高解像度の画質が得られる。また、第２ディスプレイの画素の大きさは、細かければ細かいほど、ピンホールを通過して出射する向きの異なる光線の数が増えるので、例えばピンホールとの間隔を狭くすれば、より視域の広い（より斜めから見えるようになる）画像が得られる。また、第２ディスプレイの画素とピンホールとが同じ間隔の場合に、画素の大きさをより細かくすれば、より微細な質感変化を再現できる。以上、表示装置３０、４０における第２ディスプレイ３３、４３の一画素の大きさと複数のピンホール３２１、４２１の間隔との関係について説明したが、表示装置４０ａにおける第２ディスプレイ４３ａの一画素の大きさとマイクロレンズアレイ４２３におけるマイクロレンズの配列ピッチ（間隔）との関係についても同様である。

本実施の形態では、第１ディスプレイの表示面と、第２ディスプレイ及びピンホールアレイによるライトフィールドディスプレイとを重ねて配置し、表示装置を構成する。これにより、第１ディスプレイにて表示された向きに依存しない非方向性の表示画像と、第２ディスプレイにて表示された向きに依存する方向性の表示画像とを重ね合わせて、ライトフィールドディスプレイによる質感を表現する表示画像を映出可能である。したがって、第１ディスプレイの表示面における高精細な画像に加えて、ライトフィールドディスプレイによる観察方向によって異なる質感を持つ画像を認識可能に再現でき、観察者において精細な質感を持ったリアリティの高い対象物体の画像を視認できるように再現することができる。

（実施の形態３）
図１８は、実施の形態３に係る表示装置の第１ディスプレイの構成例を示す平面図である。図１９は、実施の形態３における第１ディスプレイ及び第２ディスプレイの配置構成を模式的に示した図である。図１９に示す第１ディスプレイ５１では、図１８の１９－１断面、すなわち表示装置５０の厚さ方向（出射光方向）の断面を模式的に示している。

実施の形態３は、表示装置におけるディスプレイの構成の他の具体例を示すものである。ここでは、第１ディスプレイの構成例２として、反射型の表示デバイスを用いた例を示す。以下では実施の形態２と異なる構成要素を中心に説明し、重複する説明は省略する。

第１ディスプレイ５１（第１表示部の一例）は、例えば電気泳動方式の電子ペーパー等の反射型の表示デバイスにより構成される。第１ディスプレイ５１は、マイクロカプセル方式、反射型液晶方式、エレクトロウェッティング方式、エレクトロクロミック方式などの反射型の表示デバイスを用いてもよい。以下説明を簡単にするためにマイクロカプセル方式の白黒ディスプレイで説明するが、カラーディスプレイでも同様である。第１ディスプレイ５１は、それぞれの画素５１１に白又は黒の表示を行う画像表示部５１５を有する。画像表示部５１５は、縦横の二次元の画素配列方向に設けられた透明電極の駆動電極５１３、５１４と接続され、駆動信号に応じて各画素の画像表示部５１５が駆動されて白色表示部５１５ｗ又は黒色表示部５１５ｂが形成される。また、複数の画素５１１の所定単位毎に、円形又は多角形の透光部５１６が設けられ、透光部５１６によるピンホール５２１が所定間隔毎に縦横の二次元に配置形成され、ピンホールアレイ（光学素子アレイの一例）が構成される。

第２ディスプレイ５３（第２表示部の一例）は、縦横の二次元に複数の画素５３１が配置される。複数の画素５３１は、例えば画素Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、…Ｒｎ、Ｇｎ、Ｂｎ、…のようにＲＧＢの画素が順に配列される。第１ディスプレイ５１に形成されたピンホール５２１によるピンホールアレイ及び第２ディスプレイ５３によりライトフィールドディスプレイが構成される。ピンホールアレイと第２ディスプレイ５３の画素５３１の配置構成は、実施の形態１及び実施の形態２と同様である。

次に、実施の形態３の表示装置におけるライトフィールドディスプレイの作用、すなわちライトフィールドディスプレイによる画像の表示について説明する。

図２０は、実施の形態３の表示装置における質感表示の一例を示す図である。

第１ディスプレイ５１の複数の画素５１１が駆動され、白色表示部５１５ｗ又は黒色表示部５１５ｂが形成される。このとき、外光３０１が第１ディスプレイ５１の外表面で反射され、白色表示部５１５ｗにおいては電子ペーパーによる外光の散乱光５１７が外部に向けて発せられる。黒色表示部５１５ｂにおいては外光が吸収される。これにより、電子ペーパーによる白黒の画像が表示され、観察者に視認される。また、第２ディスプレイ５３の複数の画素５３１において、点灯する画素の位置によってピンホール５２１を通過する光束の出射方向が異なり、画素位置に応じた異なる方向に発光光が出射される。

図２０に示すように、例えば、赤色Ｒについては画素Ｒ１を点灯し、緑色Ｇについては画素Ｇ２、Ｇ３を点灯し、青色Ｂについては画素Ｂ４を点灯する。図２０において、ハッチング又は白色の画素は点灯画素、黒色の画素は消灯画素（非点灯画素）をそれぞれ表している。この場合、赤色の画素Ｒ１の出射光束５３５Ｒ１は、ピンホール５２１を通過して図２０の右斜め上方向に出射される。緑色の画素Ｇ２の出射光束５３５Ｇ２は、ピンホール５２１を通過して図２０の上方向右寄りに出射され、画素Ｇ３の出射光束５３５Ｇ３は、ピンホール５２１を通過して図２０の上方向左寄りに出射される。また、青色の画素Ｂ４の出射光束５３５Ｂ４は、ピンホール５２１を通過して図２０の左斜め上方向に出射される。

したがって、観察者の視点１０５ａの方向から見ると、赤味を帯びた光が観察され、観察者の視点１０５ｂの方向から見ると、緑味を帯びた光が観察され、観察者の視点１０５ｃの方向から見ると、青味を帯びた光が観察される。この場合、第１ディスプレイ５１の電子ペーパーによる外光の散乱光によって形成される画像に、第２ディスプレイ５３により出射される向きによって異なる色の光が重畳して見える。これにより、観察者が見る方向によって変化する色彩の光沢などの質感を持った画像が再現される。また、点灯させる画素の輝度を画素位置によって異なるようにした場合、出射方向によって光束の明るさが変化する。このように、ＲＧＢの各画素について点灯させる画素の位置、輝度を制御することによって、観察者が見る方向によって異なる色彩、明るさの画像を表示し、質感を再現可能である。なお、実施の形態１と同様、点灯させる画素位置によって奥行きを持った立体像による質感表示を再現可能である。また、観察者が見る方向によって色彩や輝度が変化する光線の質感の効果と、立体像による表面の凹凸の質感の効果との両方を再現することも可能である。

本実施の形態では、実施の形態２と同様、第１ディスプレイの表示面と、第２ディスプレイ及びピンホールアレイによるライトフィールドディスプレイとを重ねて配置し、表示装置を構成する。これにより、第１ディスプレイの電子ペーパーにて表示された非方向性の表示画像と、第２ディスプレイにて表示された向きに依存する方向性の表示画像とを重ね合わせて、ライトフィールドディスプレイによる質感を表現する表示画像を映出可能である。このため、観察者において、電子ペーパーの高精細の表示画像に質感を付加したリアリティの高い対象物体の画像を視認できるように再現することができる。

上述したように、本実施の形態によれは、観察者が見る方向によって異なる輝き、反射光、影、色彩、立体感を加えて対象物体の画像を再現することができる。また、高精細の画像に対して質感や立体感を加えて再現でき、精細なリアリティの高いコンテンツの画像を視認できるように再現することができる。

以上のように、実施の形態１～３の表示装置は、観察者が見る方向によらず不変である非方向性の表示面を有する加飾層又はディスプレイ等の第１表示部と、第１表示部の外表面と反対側に配置され、観察者が見る方向によって異なる方向性を持つ画像を表示する第２表示部と、を備える。第２表示部は、複数の画素が二次元に配列されたディスプレイを有する。また、表示装置は、第１表示部の外表面と第２表示部との間にディスプレイの光出射面と平行に配置され、所定単位の画素に対応して複数のピンホール等の光学素子が配列された光学素子アレイを備える。これらのディスプレイ及び光学素子アレイによりライトフィールドディスプレイが構成される。また、表示装置は、ディスプレイを駆動して所定の画素を点灯させる駆動部を備える。これにより、第１表示部の表示面に設けた画像とライトフィールドディスプレイによる画像とを組み合わせ、観察者において適切な質感を持つ画像を認識可能に再現できる。

また、実施の形態１の表示装置において、第１表示部は、非方向性の表示面として外表面に加飾が施された加飾層により構成される。これにより、加飾層による絵画又は写真或いは印刷物等の画像、凹凸等による装飾、布等のテクスチャ、メッキなど、各種の加飾に加えて、第２表示部による方向性を有する質感を持った画像を再現でき、観察者において適切な質感を認識できる。

また、実施の形態１の表示装置において、光学素子アレイは、所定間隔に複数のピンホールが二次元に配列されたピンホールアレイにより構成され、ピンホールが第１表示部の外表面に貫通して形成される。これにより、第２表示部のディスプレイにより点灯する画素位置に応じてピンホールアレイを通過して出射する光線の向きを制御でき、所定の方向に出射する光線を再現できる。例えば、ＲＧＢ等の色に応じて異なる方向に光線を出射し、観察者が見る方向によって異なる色の画像を再現できる。

また、実施の形態２、３の表示装置において、第１表示部は、非方向性の表示画像を表示する第１ディスプレイを有して構成され、第２表示部は、複数の画素のうち所定の画素位置の画素を点灯させる第２ディスプレイを有し、駆動部は、第１ディスプレイを駆動する第１ディスプレイ駆動回路と、第２ディスプレイを駆動する第２ディスプレイ駆動回路と、を有する。これにより、第１ディスプレイによる非方向性の画像と、第２ディスプレイによる方向性を有する質感を持った画像とを組み合わせて再現でき、観察者において適切な質感を認識できる。

また、実施の形態２，３の表示装置において、第１ディスプレイには、所定間隔に外表面まで光を透過する透光部が形成され、光学素子アレイは、第１ディスプレイの透光部による複数のピンホールが二次元に配列されたピンホールアレイにより構成される。これにより、第２ディスプレイにより点灯する画素位置に応じてピンホールアレイを通過して出射する光線の向きを制御でき、所定の方向に出射する光線を再現できる。例えば、ＲＧＢ等の色に応じて異なる方向に光線を出射し、観察者が見る方向によって異なる色の画像を再現できる。

また、実施の形態２、３の表示装置において、第１ディスプレイは、自発光型の表示デバイス、又は反射型の表示デバイスにより構成される。これにより、第１ディスプレイによって視認性の高い精細な表示画像を表示可能である。

また、実施の形態１の表示装置において、第２表示部のディスプレイの一画素の大きさは、ピンホールアレイの複数のピンホールの間隔よりも小さくなっている。これにより、点灯させる画素の位置によってディスプレイの出射光線の向きを制御し、観察者が見る方向によって光の波長と輝度の少なくとも一方が異なる表示画像を再現することが可能である。

また、実施の形態２、３の表示装置において、第１ディスプレイの一画素の大きさは、ピンホールアレイの複数のピンホールの間隔よりも小さく、第２ディスプレイの一画素の大きさは、ピンホールアレイの複数のピンホールの間隔よりも小さくなっている。これにより、点灯させる画素の位置によって第２ディスプレイの出射光線の向きを制御し、観察者が見る方向によって光の波長と輝度の少なくとも一方が異なる表示画像を再現することが可能である。また、第１ディスプレイによって高精細な画像を表示し、第２ディスプレイによって方向性を有する質感を持った画像を再現して、表示対象の物体を精緻に且つリアルな質感によって表現することが可能になる。

また、実施の形態１～３の表示装置において、第２表示部のディスプレイは、複数の画素のうち所定の画素位置の画素を点灯させて光学素子アレイを介して出射する光線の向きを制御し、観察者が見る方向によって光の波長と輝度の少なくとも一方が異なる表示画像を再現する。これにより、観察者が見る方向によって色や明るさが異なる画像を再現でき、対象物体を模した実物に近い質感を持った像を形成し、観察者に視認させることができる。

また、実施の形態１～３の表示装置において、第２表示部のディスプレイは、観察者の視点において第１表示部の外表面の位置又は外表面より観察者側の空間において視認される表示画像を再現する。これにより、第１表示部の外表面上に光沢等の質感を持った画像を表示したり、第１表示部よりも前方に飛び出すように凹凸を持った画像を再現したりすることができ、観察者において適切な質感を認識可能な画像を実現できる。

また、実施の形態１～３の表示装置において、第２表示部のディスプレイは、表示画像として立体像を再現する。これにより、観察者において臨場感の高い立体像を視認でき、表示装置による表示画像の表現力を向上できる。

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

本開示は、表示面に設けた画像とライトフィールドディスプレイによる画像とを組み合わせ、観察者において適切な質感を持つ画像を認識可能に再現できる表示装置等として有用である。

１０、３０、４０、４０ａ、５０ 表示装置
１１ 加飾層
１２ ピンホールフィルム
１３ ディスプレイ
１５、３５ ライトフィールドディスプレイ
３１、４１、４１ａ、５１ 第１ディスプレイ
３３、４３、５３ 第２ディスプレイ
６０ ディスプレイ駆動回路
６１ 第１ディスプレイ駆動回路
６３ 第２ディスプレイ駆動回路
９０ 制御装置
９１ 光源方向演算回路
９２ 表示物体データ記憶部
９３ レイトレーシング演算回路
９４ 共通画像弁別演算回路
９５ 非方向性画像描画演算回路
９６ 方向性画像描画演算回路
１０５、１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ 視点
１２１、３２１、４２１、５２１ ピンホール
１２２、３２２ ピンホールアレイ
１３１、４１１、４３１、５１１、５３１ 画素
２１０ 光源方向・光源波長特性識別装置
３０１ 外光
４１２ 発光素子部
４１５ 遮光部
４１６、５１６ 透光部
４２３ マイクロレンズアレイ
５１５ 画像表示部
５１５ｂ 黒色表示部
５１５ｗ 白色表示部

Claims (6)

1. 観察者の見る方向によらず不変である非方向性の表示画像を表示する第１表示部と、
   前記第１表示部の外表面と反対側に配置され、前記観察者の見る方向によって異なる方向性を持つ表示画像を表示する第２表示部と、
   前記第１表示部の前記外表面と前記第２表示部との間に配置され、複数の光学素子からなる光学素子アレイと、
   前記第２表示部に表示制御信号に基づく駆動信号を供給し、前記第２表示部の表示態様を制御し、前記光学素子アレイを介して前記第１表示部の外側に前記第２表示部からの出射光を出射させる駆動部と、を備え、
   前記第１表示部は、前記外表面に加飾が施された加飾層により構成され、
   前記第２表示部は、前記光学素子アレイと組み合わせることにより、前記観察者の見る方向によって異なる方向性を持つ表示画像を表示する、
   表示装置。
2. 前記光学素子アレイは、所定間隔に複数のピンホールが二次元に配列されたピンホールアレイにより構成され、
   前記複数のピンホールが前記第１表示部の外表面に貫通して形成される、
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第２表示部は、複数の画素を有して構成され、
   前記第２表示部の前記複数の画素の各々の大きさは、前記ピンホールアレイの前記複数のピンホールの間隔よりも小さい、
   請求項２に記載の表示装置。
4. 前記駆動部は、前記第２表示部の複数の画素のうち所定の画素を点灯させて前記光学素子アレイを介して出射する光線の向きを制御し、観察者の見る方向によって光の波長と輝度の少なくとも一方が異なる前記表示画像を表示させる、
   請求項１に記載の表示装置。
5. 前記駆動部は、前記第２表示部に、前記観察者の視点において前記第１表示部の前記外表面の位置又は前記外表面より前記観察者の側の空間において視認される前記表示画像を表示させる、
   請求項１に記載の表示装置。
6. 前記第２表示部が表示する前記表示画像は立体像である、
   請求項４に記載の表示装置。

Images