(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１の内部反射面と第２の内部反射面とを有する導光板と、
前記導光板内部に向けて側面方向から第１の照明光を照射する第１の光源と、
光を透過する開口部と光を遮蔽する遮蔽部とを有し、前記導光板に対して、前記第２の内部反射面が形成された側に対向配置されたパララックスバリアと、
前記パララックスバリアを介して、前記導光板に対して前記第２の内部反射面が形成された側に対向配置され、第２の照明光を照射する第２の光源と
を備え、
前記第２の内部反射面は、
前記第１の照明光については内部全反射させると共に、前記第２の照明光については透過させる透明エリアと、
前記第１の照明光を散乱反射させる散乱エリアと
を有し、
前記透明エリアは、前記パララックスバリアの前記開口部に対応する位置に設けられ、
前記散乱エリアは、前記パララックスバリアの前記遮蔽部に対応する位置に設けられていると共に、前記散乱エリアの大きさが前記第２の内部反射面の面内方向において前記遮蔽部よりも小さい
光源デバイス。
【請求項２】
前記導光板は、前記第１の内部反射面側から全反射条件から外れた光線を外部に出射するものであり、
前記散乱エリアは、前記第１の照明光を前記第１の内部反射面に向けて前記全反射条件を外れた光線として出射する
請求項１に記載の光源デバイス。
【請求項３】
前記透明エリアは、前記第２の内部反射面に向けて外側から照射された前記第２の照明光を透過させ、前記第１の内部反射面に向けて前記全反射条件を外れた光線として出射する
請求項２に記載の光源デバイス。
【請求項４】
前記散乱エリアは、前記第２の内部反射面に対応する前記導光板の表面を、前記透明エリアとは異なる形状に表面加工することにより形成されたものである
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光源デバイス。
【請求項５】
前記散乱エリアは、前記第２の内部反射面に対応する前記導光板の表面に、前記導光板の材料とは異なる材料による光散乱部材を配置することにより形成されたものである
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光源デバイス。
【請求項６】
画像表示を行う表示部と、
前記表示部に向けて画像表示用の光を出射する光源デバイスと
を備え、
前記光源デバイスは、
互いに対向する第１の内部反射面と第２の内部反射面とを有する導光板と、
前記導光板内部に向けて側面方向から第１の照明光を照射する第１の光源と、
光を透過する開口部と光を遮蔽する遮蔽部とを有し、前記導光板に対して、前記第２の内部反射面が形成された側に対向配置されたパララックスバリアと、
前記パララックスバリアを介して、前記導光板に対して前記第２の内部反射面が形成された側に対向配置され、第２の照明光を照射する第２の光源と
を含み、
前記第２の内部反射面は、
前記第１の照明光については内部全反射させると共に、前記第２の照明光については透過させる透明エリアと、
前記第１の照明光を散乱反射させる散乱エリアと
を有し、
前記透明エリアは、前記パララックスバリアの前記開口部に対応する位置に設けられ、
前記散乱エリアは、前記パララックスバリアの前記遮蔽部に対応する位置に設けられていると共に、前記散乱エリアの大きさが前記第２の内部反射面の面内方向において前記遮蔽部よりも小さい
立体表示装置。
【請求項７】
前記表示部は、３次元画像データに基づく画像と２次元画像データに基づく画像とを選択的に切り替え表示するものであり、
前記第１の光源は、前記表示部に３次元画像データに基づく画像を表示する場合には非点灯状態に制御されると共に、前記表示部に２次元画像データに基づく画像を表示する場合には点灯状態に制御され、
前記第２の光源は、前記表示部に３次元画像データに基づく画像を表示する場合には点灯状態に制御されると共に、前記表示部に２次元画像データに基づく画像を表示する場合には非点灯状態または点灯状態に制御される
請求項６に記載の立体表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パララックスバリア（視差バリア）方式による立体視を可能にする光源デバイスおよび立体表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、特殊な眼鏡を装着する必要がなく、裸眼で立体視が可能な立体表示方式の一つとして、パララックスバリア方式の立体表示装置が知られている。図９はパララックスバリア方式による立体表示装置の一般的な構成例を示している。この立体表示装置は、２次元表示パネル１０２の前面に、パララックスバリア１０１を対向配置したものである。パララックスバリア１０１の一般的な構造は、２次元表示パネル１０２からの表示画像光を遮蔽する遮蔽部１１１と、表示画像光を透過するストライプ状の開口部（スリット部）１１２とを水平方向に交互に設けたものである。
【０００３】
２次元表示パネル１０２には、３次元画像データに基づく画像を表示する。例えば、互いに視差情報が異なる複数の視差画像を３次元画像データとして用意し、各視差画像から、例えば垂直方向に延在する複数のストライプ状の分割画像を切り出す。そして、その分割画像を、各視差画像ごとに水平方向に交互に配列することにより１画面内にストライプ状の複数の視差画像が含まれる合成画像を生成し、その合成画像を２次元表示パネル１０２に表示する。パララックスバリア方式の場合、２次元表示パネル１０２に表示された合成画像がパララックスバリア１０１を介して観察される。表示する分割画像の幅やパララックスバリア１０１におけるスリット幅などを適切に設定することで、所定の位置、方向から観察者が立体表示装置を見た場合に、スリット部１１２を介して観察者の左右の眼１０Ｌ，１０Ｒに異なる視差画像の光を別々に入射させることができる。このようにして、所定の位置および方向から観察者が立体表示装置を見た場合に、立体像が知覚される。立体視を実現するためには、左眼１０Ｌと右眼１０Ｒとに異なる視差画像を見せる必要があるため、少なくとも右眼用画像と左眼用画像との２つの視差画像が必要となる。３つ以上の視差画像を用いた場合には、多眼視を実現できる。視差画像の数が多いほど、観察者の視点位置の変化に応じた立体視を実現することができる。すなわち、運動視差が得られる。
【０００４】
図９の構成例では、２次元表示パネル１０２の前側にパララックスバリア１０１が配置されているが、例えば透過型の液晶表示パネルを用いる場合、２次元表示パネル１０２の後側にパララックスバリア１０１を配置する構成も可能である（特許文献１の図３参照）。この場合、透過型の液晶表示パネルとバックライトとの間にパララックスバリア１０１を配置することで、図９の構成例と同様の原理で立体表示を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１８７８２３号公報（図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような立体表示装置においては、３次元表示だけでなく、必要に応じて通常の２次元表示への切り替え表示を可能にしたものが開発されている。例えば特許文献１の図３には、バックライトとして第１の光源および第１の導光板と、第２の光源および第２の導光板とを備え、第１の導光板と第２の導光板との間にパララックスバリアを配置した構成が記載されている。この特許文献１に記載の構成では、第１の光源および第１の導光板を用いることで２次元表示を行い、第２の光源および第２の導光板ならびにパララックスバリアを用いることで３次元表示を行っている。すなわち、２つの光源を選択的に切り替えることで２次元表示と３次元表示との切り替えを行っている。
【０００７】
この特許文献１に記載の構成では、第１の導光板に半透過性部材を使用して２次元表示と３次元表示との切り替えを実現している。このため、例えば半透過性部材の透過率が５０％の反射膜を使用した場合には、第１および第２の導光板による光の利用率が５０％になるので光の利用効率が悪くなる。さらに、例えば半透過性部材として微小散乱粒子を含有している場合には、第２の導光板およびパララックスバリアを透過した指向性を持った光が第１の導光板で散乱し、３次元表示品質を劣化させてしまうなどの問題が生ずる。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、光の利用効率の低下を防ぎ、表示品質を劣化させることなく２次元表示と３次元表示との切り替えを行うことが可能な光源デバイスおよび立体表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による光源デバイスは、互いに対向する第１の内部反射面と第２の内部反射面とを有する導光板と、導光板内部に向けて側面方向から第１の照明光を照射する第１の光源と、導光板に対して、第２の内部反射面が形成された側に対向配置されたパララックスバリアと、パララックスバリアを介して、導光板に対して第２の内部反射面が形成された側に対向配置され、第２の照明光を照射する第２の光源とを備えたものである。
そして、第２の内部反射面が、第１の照明光については内部全反射させると共に、第２の照明光については透過させる透明エリアと、第１の照明光を散乱反射させる散乱エリアとを有するようにしたものである。
パララックスバリアは、光を透過する開口部と光を遮蔽する遮蔽部とを有している。
透明エリアは、パララックスバリアの開口部に対応する位置に設けられ、散乱エリアは、パララックスバリアの遮蔽部に対応する位置に設けられていると共に、散乱エリアの大きさが第２の内部反射面の面内方向において遮蔽部よりも小さい。
【００１０】
本発明による立体表示装置は、画像表示を行う表示部と、表示部に向けて画像表示用の光を出射する光源デバイスとを備え、その光源デバイスを、上記本発明の光源デバイスで構成したものである。
【００１１】
本発明による光源デバイスまたは立体表示装置では、第１の光源による第１の照明光については、導光板の第２の内部反射面における散乱エリアで散乱されることで、第１の内部反射面から導光板の外部に出射される。一方、第２の光源による第２の照明光については、第２の内部反射面における透明エリアを透過することで、第１の内部反射面から導光板の外部に出射される。
【００１２】
従って、透明エリアをパララックスバリアの開口部に対応する位置に設け、第１の光源と第２の光源とを適切にオン（点灯）・オフ（非点灯）制御することで、２次元表示用の照明光と３次元表示用の照明光とを得ることができる。具体的には、３次元表示を行う場合には、第１の光源をオフ（非点灯）状態にすると共に、第２の光源をオン（点灯）状態にする。この場合、パララックスバリアの開口部を透過した第２の照明光が、指向性を持った光線として、導光板の透明エリアをそのままの状態で透過し、導光板の外部に出射される。また、２次元表示を行う場合には、第１の光源をオン（点灯）状態にすると共に、第２の光源をオフ（非点灯）状態またはオン（点灯）状態にする。この場合、少なくとも第１の光源による第１の照明光が散乱エリアで散乱されることで、第１の内部反射面のほぼ全面から、導光板の外部に出射される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光源デバイスまたは立体表示装置によれば、導光板の第２の内部反射面に散乱エリアと透明エリアとを設け、第１の光源による第１の照明光と、第２の光源による第２の照明光とを選択的に導光板の外部に出射可能にしたので、光の利用効率の低下を防ぎつつ、２次元表示用の照明光と３次元表示用の照明光とを選択的に得ることができる。これにより、光の利用効率の低下を防ぎ、表示品質を劣化させることなく２次元表示と３次元表示との切り替えを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光源デバイスおよび立体表示装置の構成例を示す断面図である。
【図２】図１に示した立体表示装置において、第２の光源のみをオン（点灯）状態にした場合における光源デバイスからの光線の出射状態を模式的に示す説明図である。
【図３】図１に示した立体表示装置において、第１の光源をオン（点灯）状態にした場合の導光板内部での光線の反射状態および散乱状態を示す説明図である。
【図４】（Ａ）は図１に示した立体表示装置における導光板表面の第１の構成例を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示した導光板表面での光線の反射状態および散乱状態を模式的に示す説明図である。
【図５】（Ａ）は図１に示した立体表示装置における導光板表面の第２の構成例を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示した導光板表面での光線の反射状態および散乱状態を模式的に示す説明図である。
【図６】（Ａ）は図１に示した立体表示装置における導光板表面の第３の構成例を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示した導光板表面での光線の反射状態および散乱状態を模式的に示す説明図である。
【図７】図１に示した立体表示装置において、第１の光源および第２の光源の双方をオン（点灯）状態にした場合における光源デバイスからの光線の光線出射状態を模式的に示す説明図である。
【図８】図１に示した光源デバイスにおける第１の光源と第２の光源とのオン（点灯）・オフ（非点灯）状態を変えた場合における輝度分布の実施例を示した特性図である。
【図９】パララックスバリア方式の立体表示装置の一般的な構成例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
［立体表示装置の全体構成］
図１は、本発明の一実施の形態に係る立体表示装置の一構成例を示している。この立体表示装置は、画像表示を行う表示部１と、表示部１の背面側に配置され、表示部１に向けて画像表示用の光を出射する光源デバイスとを備えている。光源デバイスは、第１の光源２と、導光板３と、第２の光源４と、パララックスバリア５とを備えている。導光板３は、表示部１側に対向配置される第１の内部反射面３Ａと、第２の光源４側に対向配置される第２の内部反射面３Ｂとを有している。なお、この立体表示装置は、その他にも、表示に必要な表示部１用の制御回路等を備えているが、その構成は一般的な表示用の制御回路等と同様であるので、その説明を省略する。また、光源デバイスは、図示しないが、第１の光源２および第２の光源４のオン（点灯）・オフ（非点灯）制御を行う制御回路を備えている。
【００１７】
この立体表示装置は、全画面での２次元（２Ｄ）表示モードと、全画面での３次元（３Ｄ）表示モードとを任意に選択的に切り替えることが可能とされている。２次元表示モードと３次元表示モードとの切り替えは、表示部１に表示する画像データの切り替え制御と、第１の光源２および第２の光源４のオン・オフの切り替え制御とを行うことで可能となっている。図２は、第２の光源４のみをオン（点灯）状態にした場合における光源デバイスからの光線の出射状態を模式的に示しているが、これは３次元表示モードに対応している。また、図７は、第１の光源２および第２の光源４の双方をオン（点灯）状態にした場合における光源デバイスからの光線の出射状態を模式的に示しているが、これは２次元表示モードに対応している。
【００１８】
表示部１は、透過型の２次元表示パネル、例えば透過型の液晶表示パネルを用いて構成され、例えばＲ（赤色）用画素、Ｇ（緑色）用画素、およびＢ（青色）用画素からなる画素を複数有し、それら複数の画素がマトリクス状に配置されている。表示部１は、光源デバイスからの光を画像データに応じて画素ごとに変調させることで２次元的な画像表示を行うようになっている。表示部１には、３次元画像データに基づく画像と２次元画像データに基づく画像とが任意に選択的に切り替え表示されるようになっている。なお、３次元画像データとは、例えば、３次元表示における複数の視野角方向に対応した複数の視差画像を含むデータである。例えば２眼式の３次元表示を行う場合、右眼表示用と左眼表示用の視差画像のデータである。３次元表示モードでの表示を行う場合には、図９に示した従来のパララックスバリア方式の立体表示装置と同様に、例えば、１画面内にストライプ状の複数の視差画像が含まれる合成画像を生成して表示する。
【００１９】
パララックスバリア５は、表示部１用の照明光として、立体視が可能となるような指向性を持った光線を生成するためのものである。パララックスバリア５は、光を遮蔽する遮蔽部５１と光を透過する開口部５２とを有している。パララックスバリア５は、例えば透明な平面板の上に、遮蔽部５１として、光を通さない黒色の物質や、光を反射する薄膜状の金属などを設置することで形成されている。本実施の形態では、遮蔽部５１と開口部５２の配置パターン（バリアパターン）は、従来から知られている種々のタイプのものを用いることができ、特に特定のものに限定されない。例えば有効領域内で、縦長のスリット状の開口部５２が遮蔽部５１を介して水平方向に多数、並列配置されたようなバリアパターンが知られている。
【００２０】
第１の光源２は、例えば、ＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）等の蛍光ランプや、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いて構成されている。第１の光源２は、導光板３内部に向けて側面方向から第１の照明光Ｌ１１，Ｌ１２（図３、図４）を照射するようになっている。第１の光源２は、導光板３の側面に少なくとも１つ配置されている。例えば、導光板３の平面形状が四角形である場合、側面は４つとなるが、第１の光源２は、少なくともいずれか１つの側面に配置されていれば良い。図１では、導光板３における互いに対向する２の側面に第１の光源２を配置した構成例を示している。第１の光源２は、２次元表示モードと３次元表示モードとの切り替えに応じて、オン（点灯）・オフ（非点灯）制御されるようになっている。具体的には第１の光源２は、表示部１に３次元画像データに基づく画像を表示する場合（３次元表示モードの場合）には非点灯状態に制御されると共に、表示部１に２次元画像データに基づく画像を表示する場合（２次元表示モードの場合）には点灯状態に制御されるようになっている。
【００２１】
第２の光源４は、パララックスバリア５を介して、導光板３に対して第２の内部反射面３Ｂが形成された側に対向配置されている。第２の光源４は、第２の内部反射面３Ｂに向けて外側から第２の照明光Ｌ２（図２、図７）を照射するようになっている。第２の光源４は、一様な面内輝度の光を発する面状光源であれば良く、その構造自体は特定のものには限定されず、市販の面状バックライトを使用することが可能である。例えばＣＣＦＬやＬＥＤ等の発光体と、面内輝度を均一化するための光拡散板とを用いた構造などが考えられる。第２の光源４は、２次元表示モードと３次元表示モードとの切り替えに応じて、オン（点灯）・オフ（非点灯）制御されるようになっている。具体的には第２の光源４は、表示部１に３次元画像データに基づく画像を表示する場合（３次元表示モードの場合）には点灯状態に制御されると共に、表示部１に２次元画像データに基づく画像を表示する場合（２次元表示モードの場合）には非点灯状態または点灯状態に制御されるようになっている。
【００２２】
導光板３は、例えばアクリル樹脂等による透明なプラスチック板により構成されている。導光板３は、第２の内部反射面３Ｂ以外の面は、全面に亘って透明とされている。例えば、導光板３の平面形状が四角形である場合、第１の内部反射面３Ａと、４つの側面とが全面に亘って透明とされている。
【００２３】
第１の内部反射面３Ａは、全面に亘って鏡面加工がなされており、導光板３内部において全反射条件を満たす入射角で入射した光線を内部全反射させると共に、全反射条件から外れた光線を外部に出射するようになっている。
【００２４】
第２の内部反射面３Ｂは、散乱エリア３１と透明エリア３２とを有している。透明エリア３２は、パララックスバリア５の開口部５２に対応する位置に設けられ、散乱エリア３１は、パララックスバリア５の遮蔽部５１に対応する位置に設けられている。散乱エリア３１は、後述するように、導光板３の表面にレーザ加工、サンドブラスト加工、塗装加工、またはシート状の光散乱部材を貼り付けるなどすることで形成されている。
【００２５】
第１の内部反射面３Ａと、第２の内部反射面３Ｂにおける透明エリア３２は、全反射条件を満たす入射角θ１で入射した光線を内部全反射させる（所定の臨界角αよりも大きい入射角θ１で入射した光線を内部全反射させる）ようになっている。これにより、図３に示したように、全反射条件を満たす入射角θ１で入射した第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１１は、第１の内部反射面３Ａと第２の内部反射面３Ｂにおける透明エリア３２との間で、内部全反射により側面方向に導光されるようになっている。透明エリア３２はまた、第２の光源４からの第２の照明光Ｌ２（図２、図７）を透過させ、第１の内部反射面３Ａに向けて全反射条件を外れた光線として出射するようになっている。
【００２６】
なお、導光板３の屈折率をｎ１、導光板３の外側の媒質（空気層）の屈折率をｎ０（＜ｎ１）とすると臨界角αは、以下で表される。α，θ１は、導光板表面の法線に対する角度とする。全反射条件を満たす入射角θ１は、θ１＞αとなる。
ｓｉｎα＝ｎ０／ｎ１
【００２７】
散乱エリア３１は、図３に示したように、第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１２を散乱反射させ、第１の照明光Ｌ１２の少なくとも一部を第１の内部反射面３Ａに向けて全反射条件を外れた光線として出射するようになっている。なお、散乱エリア３１は、パララックスバリア５の遮蔽部５１に対応する位置に設けられているので、第２の光源４からの第２の照明光Ｌ２（図２、図７）は入射しないようになっている。散乱エリア３１に第２の光源４からの第２の照明光Ｌ２が入射しないように、パララックスバリア５の遮蔽部５１の表面と散乱エリア３１とは、できるだけ近接していることが好ましい。また、パララックスバリア５の開口部５２から散乱エリア３１に第２の照明光Ｌ２が漏れて入射しないように、散乱エリア３１の面内方向の大きさは、開口部５２と干渉しない程度に小さいことが好ましい。このため、散乱エリア３１の面内方向の大きさは、遮蔽部５１とほぼ同じか、小さいことが好ましい。
【００２８】
［散乱エリア３１の具体的な構成例］
図４（Ａ）は、導光板３における第２の内部反射面３Ｂの第１の構成例を示している。図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示した第１の構成例における第２の内部反射面３Ｂでの光線の反射状態および散乱状態を模式的に示している。この第１の構成例は、散乱エリア３１を、透明エリア３２に対して凹形状の散乱エリア３１Ａにした構成例である。このような凹形状の散乱エリア３１Ａは例えば、サンドブラスト加工やレーザ加工により形成することができる。例えば、導光板３の表面を鏡面加工した後、散乱エリア３１Ａに対応する部分をレーザ加工することで形成することができる。この第１の構成例の場合、第２の内部反射面３Ｂにおいて、全反射条件を満たす入射角θ１で入射した第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１１は、透明エリア３２で内部全反射される。一方、凹形状の散乱エリア３１Ａでは、透明エリア３２と同じ入射角θ１で入射したとしても、入射した第１の照明光Ｌ１２の光線の一部が凹形状の側面部分３３では全反射条件を満たさなくなり、一部が散乱透過し、その他は散乱反射する。この散乱反射した光線の一部またはすべてが、第１の内部反射面３Ａに向けて全反射条件を外れた光線として出射される。
【００２９】
図５（Ａ）は、導光板３における第２の内部反射面３Ｂの第２の構成例を示している。図５（Ｂ）は図５（Ａ）に示した第２の構成例における第２の内部反射面３Ｂでの光線の反射状態および散乱状態を模式的に示している。この第２の構成例は、散乱エリア３１を、透明エリア３２に対して凸形状の散乱エリア３１Ｂにした構成例である。このような凸形状の散乱エリア３１Ｂは例えば、導光板３の表面を金型による成型加工することで形成することができる。この場合、金型の表面により透明エリア３２に対応する部分については鏡面加工を行う。この第２の構成例の場合、第２の内部反射面３Ｂにおいて、全反射条件を満たす入射角θ１で入射した第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１１は、透明エリア３２で内部全反射される。一方、凸形状の散乱エリア３１Ｂでは、透明エリア３２と同じ入射角θ１で入射したとしても、入射した第１の照明光Ｌ１２の光線の一部が凸形状の側面部分３４では全反射条件を満たさなくなり、一部が散乱透過し、その他は散乱反射する。この散乱反射した光線の一部またはすべてが、第１の内部反射面３Ａに向けて全反射条件を外れた光線として出射される。
【００３０】
図６（Ａ）は、導光板３における第２の内部反射面３Ｂの第３の構成例を示している。図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示した第３の構成例における第２の内部反射面３Ｂでの光線の反射状態および散乱状態を模式的に示している。図４（Ａ）および図５（Ａ）の構成例では、導光板３の表面を透明エリア３２とは異なる形状に表面加工することにより散乱エリア３１を形成するようにした。これに対して図６（Ａ）の構成例による散乱エリア３１Ｃは、表面加工ではなく、第２の内部反射面３Ｂに対応する導光板３の表面に、導光板３の材料とは異なる材料による光散乱部材３５を配置したものである。この場合、光散乱部材３５として例えば白色塗料（例えば硫酸バリウム）をスクリーン印刷で導光板３の表面にパターニングすることで散乱エリア３１Ｃを形成することができる。この第３の構成例の場合、第２の内部反射面３Ｂにおいて、全反射条件を満たす入射角θ１で入射した第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１１は、透明エリア３２で内部全反射される。一方、光散乱部材３５を配置した散乱エリア３１Ｃでは、透明エリア３２と同じ入射角θ１で入射したとしても、入射した第１の照明光Ｌ１２が光散乱部材３５によって散乱反射する。この散乱反射した光線の一部またはすべてが、第１の内部反射面３Ａに向けて全反射条件を外れた光線として出射される。
【００３１】
［立体表示装置の動作］
この立体表示装置において、３次元表示モードでの表示を行う場合、表示部１には３次元画像データに基づく画像表示を行うと共に、第１の光源２と第２の光源４とを３次元表示用にオン（点灯）・オフ（非点灯）制御する。具体的には、図２に示したように、第１の光源２をオフ（非点灯）状態にすると共に、第２の光源４をオン（点灯）状態に制御する。この場合、パララックスバリア５の開口部５２を透過した第２の光源４からの第２の照明光Ｌ２が、指向性を持った光線として、導光板３の透明エリア３２をそのままの状態で透過し、第１の内部反射面３Ａで全反射条件を外れた光線となって導光板３の外部に出射される。これにより、パララックスバリア５のバリアパターンに応じた指向性を持った光線がバックライトとして表示部１に入射することで、パララックスバリア方式による３次元表示が行われる。ここで、第２の照明光Ｌ２が、導光板３を透過する際になんらかの原因で散乱すると３次元表示の品質が劣化する。つまり導光板３には３次元表示をする場合、第２の照明光Ｌ２に対して透明であることが求められる。この立体表示装置では、パララックスバリア５の開口部５２の位置を導光板３の透明エリア３２の位置に合わせることと、散乱エリア３１の大きさを開口部５２の開口と干渉しない程度に小さくしている。これにより、散乱エリア３１があるにも関わらず第２の光源４からの第２の照明光Ｌ２に対しては透明である状態を実現している。
【００３２】
一方、２次元表示モードでの表示を行う場合には、表示部１には２次元画像データに基づく画像表示を行うと共に、第１の光源２と第２の光源４とを２次元表示用にオン（点灯）・オフ（非点灯）制御する。具体的には、例えば図７に示したように、第１の光源２と第２の光源４との双方をオン（点灯）状態に制御する。この場合、第１の光源２による第１の照明光Ｌ１２の一部またはすべてが、導光板３の散乱エリア３２で散乱されることで、第１の内部反射面３Ａのほぼ全面から、全反射条件を外れた光線となって導光板３の外部に出射される。同時に、パララックスバリア５の開口部５２を透過した第２の光源４からの第２の照明光Ｌ２が、導光板３の透明エリア３２をそのままの状態で透過し、第１の内部反射面３Ａで全反射条件を外れた光線となって導光板３の外部に出射される。結果として、導光板３において第１の内部反射面３Ａの全面から光線が出射される。すなわち導光板３は、通常のバックライトと同様の面状光源として機能する。これにより、等価的に、表示部１の背面側に通常のバックライトを配置したバックライト方式による２次元表示が行われる。
【００３３】
なお、第１の光源２のみを点灯させたとしても導光板３のほぼ全面から、第１の照明光Ｌ１２が出射されるが、透明エリア３２に対応する位置では輝度が低下する状態になる。この低下分を、第２の光源４からの第２の照明光Ｌ２によって補正することが可能であり、この補正により導光板３から出射される光線の輝度はほぼ均一になる。ただし、２次元表示を行う場合において、透明エリア３２に起因する輝度低下分の補正を、他の部分で行える場合には、第１の光源２のみをオン（点灯）状態にし、第２の光源４をオフ（非点灯）状態にしても良い。例えば、表示部１側で十分に輝度低下分の補正を行える場合には、第２の光源４をオフ（非点灯）状態にしても構わない。
【００３４】
図８は、図１に示した立体表示装置の光源デバイスにおいて、第１の光源２と第２の光源４とのオン（点灯）・オフ（非点灯）状態を種々変えた場合に観察される輝度分布の実施例を示している。図８の横軸は観察面上の水平方向の位置（ｍｍ）を示し、縦軸は規格化された輝度値（任意単位（ａ．ｕ．））を示す。
【００３５】
光源の状態として、以下の（１）〜（３）の３つの状態にした場合のそれぞれについて輝度分布を観察した。（１），（３）は２次元表示に対応した点灯状態であり、（２）は３次元表示に対応した点灯状態である。図８から分かるように、（１）の場合には、ほぼ全面に亘って一様な輝度が得られている。（３）の場合には、（１）に比べて部分的に輝度が低下するものの、全面に亘って高い輝度が得られている。（２）の場合には、位置に応じて輝度が変化し、パララックスバリア５のバリアパターンに対応した輝度分布が得られている。
（１）第１の光源２と第２の光源４との双方をオン（点灯）状態にした場合。
（２）第１の光源２をオフ（非点灯）状態にすると共に、第２の光源４をオン（点灯）状態にした場合。
（３）第１の光源２をオン（点灯）状態にすると共に、第２の光源４をオフ（非点灯）状態にした場合。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態に係る光源デバイスを用いた立体表示装置によれば、導光板３の第２の内部反射面３Ｂに散乱エリア３１と透明エリア３２とを設け、第１の光源２による第１の照明光Ｌ１２と、第２の光源４による第２の照明光Ｌ２とを選択的に導光板３の外部に出射可能にしたので、光の利用効率の低下を防ぎつつ、２次元表示用の照明光と３次元表示用の照明光とを選択的に得ることができる。これにより、光の利用効率の低下を防ぎ、表示品質を劣化させることなく２次元表示と３次元表示との切り替えを行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００３７】
１…表示部、２…第１の光源、３…導光板、３Ａ…第１の内部反射面、３Ｂ…第２の内部反射面、４…第２の光源、５…パララックスバリア、３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ…散乱エリア、３２…透明エリア、３３…凹形状の側面部分、３４…凸形状の側面部分、３５…光散乱部材、Ｌ１１，Ｌ１２…第１の照明光、Ｌ２…第２の照明光、θ１…入射角。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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