显示装置和使用该显示装置的空间输入装置制造方法及图纸

提供一种改善了空中像的视觉辨认性能的显示装置。本发明专利技术的显示装置(100)具有：透明导光层(150)，在底面形成有作为图案的光漫射区域(P1)；逆反射层(160)，配置在导光层(150)的底面侧；偏振分束器(170)，配置在导光层(150)的上表面侧，能透射第一偏振方向的光；以及照射装置，向所述导光层内照射第一偏振方向的光或与该第一偏振方向不同的第二偏振方向的光，在照射了第一偏振方向的光时，被光漫射区域(P1)反射后的光透射偏振分束器(170)，图案(P1)能够被视觉辨认，在照射了第二偏振方向的光时，被逆反射层(160)反射后的光透射偏振分束器(170)，图案(P1)的空中像(P1

【技术实现步骤摘要】
显示装置和使用该显示装置的空间输入装置


[0001]本专利技术涉及一种利用逆反射而在空中显示像的显示装置。

技术介绍

[0002]作为在显示中获得立体感的结构，专利文献1中公开了一种通过赋予透镜构造或棱镜构造而能实现立体视觉的立体显示器。此外，已知还有使用逆反射的空中显示(Aerial Imaging by Retro
‑
Reflection：AIRR)。例如，专利文献2的显示装置为了能从更广的角度观察形成在空中的像，使用了两个逆反射构件，并将其中一个逆反射构件配置在光源的出射轴上。专利文献3的图像显示装置为了容易进行图像的成像位置的调整，分别平行地配置半透明反射镜、逆反射构件和图像输出装置，使得能变更半透明反射镜或图像输出装置的位置来调整成像位置。专利文献4的图像显示装置为了抑制图像的视觉辨认性能降低，减少了光透射相位差构件(λ/4板)的次数，并且，逆反射构件和相位差构件之间不容易进入灰尘等。专利文献5的空中影像显示装置为了实现装置的薄型化，相对于分束器平行地配置显示器和逆反射构件，并在显示器上配置偏转光学元件。
[0003]现有技术文献：
[0004]专利文献：
[0005]专利文献1：日本特表2013
‑
517528号公报
[0006]专利文献2：日本特开2017
‑
107165号公报
[0007]专利文献3：日本特开2018
‑
81138号公报
[0008]专利文献4：日本特开2019/>‑
66833号公报
[0009]专利文献5：日本特开2019
‑
101055号公报

技术实现思路

[0010]专利技术所要解决的问题：
[0011]图1是以往的显示空中像的显示装置的概略剖视图。显示装置10在壳体12内配置有输出图像的显示器等光源14、分束器16和逆反射构件18。来自光源14的光L1在分束器16上反射，其反射光L2前进到逆反射构件18。逆反射构件18是向与入射的光相同的方向反射光的光学构件，逆反射构件18的反射光L3在与入射光L2相同的方向上前进，透射了分束器16的光L4会聚后再次漫射，在观察者视点U的眼睛前方的空中成像出影像20。当在分束器16上反射后的光L2被逆反射构件18表面的保护薄膜等正反射时，在逆反射构件18的后方生成光源14的虚像22，从用户的视点U就会看到在空中像20的背景上重叠有虚像22，因此，空中像20的视觉辨认性能降低。
[0012]此外，如图2(C)所示，本专利技术人还提出了用背面影像和空中像进行不同的显示来呈现立体感的方案。该显示装置30具有第一导光层40、配置在其上方的半透明反射镜50、配置在第一导光层40下方的第二导光层60、配置在其下方的逆反射层70、照射第一导光层40的侧部的LED1、以及照射第二导光层60的侧部的LED2。在第一导光层40的底面形成作为光
漫射面的图案P1(例如圆形)，在第二导光层60的底面，在与图案P1不重复的位置上形成作为光漫射面的图案P2(例如环形形状)。当使LED1点亮时(LED2不点亮)，它的光在第一导光层40内前进，并在光漫射面P1上反射，其结果，如图2(A)所示地，从用户的视点U可视觉辨认到图案P1。
[0013]另一方面，在使LED2点亮时(LED1不点亮)，它的光在第二导光层60内前进，并在光漫射面P2上反射，其反射光的一部分在半透明反射镜50上反射，其反射光在逆反射层70上反射，其光经由半透明反射镜50再次成像。其结果，如图2(B)所示地，从用户的视点U可视觉辨认图案P2和其空中像P2
’
。在这样的显示装置中，需要分别设置用于使图案P1显示出来的导光层40和用于使空中像P2
’
显示出来的导光层60，另外还存在必须有意地将上下图案P1、P2的位置错开等问题。
[0014]本专利技术的目的在于解决这样的现有问题，提供一种改善了空中像的视觉辨认性能的显示装置以及使用该显示装置的空间输入装置。
[0015]用于解决问题的手段：
[0016]本专利技术涉及的显示装置能够利用逆反射来显示空中像，其中，具有：透明导光层，在底面或底部形成有作为图案(design)的光漫射区域；逆反射层，配置在所述导光层的底面侧；偏振分束器，配置在所述导光层的上表面侧，能透射第一偏振方向的光；以及照射部，向所述导光层内照射第一偏振方向的光或者不同于该第一偏振方向的第二偏振方向的光，在照射了第一偏振方向的光时，被所述光漫射区域反射后的光透射所述偏振分束器，从而所述图案能够被视觉辨认，在照射了第二偏振方向的光时，被所述逆反射层反射后的光透射所述偏振分束器，从而所述图案的空中像能够被视觉辨认。
[0017]在某一方式中，在照射了第二偏振方向的光时，被所述光漫射区域反射后的光被所述偏振分束器反射，其反射后的光被所述逆反射层反射之后，透射所述偏振分束器。在某一方式中，所述照射部从所述导光层的第一侧部一侧照射第一偏振方向的光，或者从与所述导光层的第一侧部正交的第二侧部一侧照射第二偏振方向的光。在某一方式中，所述照射部能从所述导光层的第一侧部一侧选择性地照射第一偏振方向的光和第二偏振方向的光。在某一方式中，所述照射部包括能变更偏振方向的偏振片，在所述偏振片位于第一位置时生成第一偏振方向的光，在所述偏振片位于第二位置时生成第二偏振方向的光。在某一方式中，第一偏振方向和第二偏振方向是振动方向正交的直线偏振。
[0018]本专利技术涉及的空间输入装置包括：上述记载的显示装置；检测部，对由所述显示装置显示的图案或空中像被操作对象进行了选择的情况进行检测；以及控制部，根据所述检测部的检测结果控制所述照射部。在某一方式中，在所述操作对象选择了所述空中像时，所述控制部为了对选择确定进行通知而使所述图案加以显示。
[0019]专利技术效果：
[0020]根据本专利技术，能够通过对照射导光层的光的偏振方向进行控制，来控制图案和空中像的亮度比，改善空中像的视觉辨认性能。另外，能够通过选择性地照射第一偏振方向的光或第二偏振方向的光，来无缝地切换图案或空中像的显示。
附图说明
[0021]图1是以往的显示空中像的显示装置的概略剖视图。
[0022]图2是对显示空中像的显示装置的其他例子进行说明的图。
[0023]图3(A)是本专利技术的实施例涉及的显示装置的俯视图，图3(B)是图3(A)的A
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A线剖视图。
[0024]图4(A)示出在使第一光源点亮时从上方视觉辨认图案(design)P1的例子，图4(B)是示意地示出从第一光源射出的光的行进方向的图。
[0025]图5(A)示出在使第二光源点亮时从上方视觉辨认空中像P1
’
的例子，图5(B)是示意地示出从第一光源射出的光的行进方向的图。
[0026]图6(A)是本专利技术的第二实施例涉及的显示装置的俯视图，图6(B)是图6(A)的A
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种显示装置，能够利用逆反射来显示空中像，其中，具有：透明导光层，在底面或底部形成有作为图案的光漫射区域；逆反射层，配置在所述导光层的底面侧；偏振分束器，配置在所述导光层的上表面侧，能透射第一偏振方向的光；以及照射部，向所述导光层内照射第一偏振方向的光或与该第一偏振方向不同的第二偏振方向的光，在照射了第一偏振方向的光时，被所述光漫射区域反射后的光透射所述偏振分束器，从而所述图案能够被视觉辨认，在照射了第二偏振方向的光时，被所述逆反射层反射后的光透射所述偏振分束器，从而所述图案的空中像能够被视觉辨认。2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，在照射了第二偏振方向的光时，被所述光漫射区域反射后的光被所述偏振分束器反射，该反射后的光被所述逆反射层反射后，透射所述偏振分束器。3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述照射部从所述导光层的第一侧部一侧照射第一偏振方向的光，或者从与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：安次岭勉也，佐藤弘树，
申请(专利权)人：阿尔卑斯阿尔派株式会社，
类型：发明
国别省市：