(57)【要約】      （修正有）【課題】１つの表示パネルに少なくとも２つの画像を表示させ、これらの画像を表示パネルの右側の方向と左側の方向とに別々に視認させる表示装置に適した照明装置を提供する。【解決手段】一端面に光入射端面１８が設けられ、１つの板面に光出射面１９が設けられ、他の板面に、前記光入射端面１８の長さ方向の中央位置を中心とする半円に沿う円弧状をなし、前記光出射面１９と前記光入射端面１８とにそれぞれ直交する面を垂直基準面とし、前記光出射面１９の法線を含み前記垂直基準面と直交する面を水平基準面としたとき、前記入射端面１８の中央位置からその両側に予め定めた距離だけ離れた２つの位置から入射した光に対して、それぞれの進行方向を、前記中央位置からの距離に対応するそれぞれの角度で前記垂直基準面に対して傾き、且つ前記水平基準面と直交するそれぞれの面と平行な方向に変えて前記光出射面から出射させる。【選択図】図３
2006310269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の透明部材の１つの端面に設けられ、光源の光が入射される光入射端面と、
前記透明部材の前記光入射端面と交差する板面に設けられ、前記光入射端面から入射した光が導かれて予め定めた方向に出射する光出射面と、
前記透明部材の前記光出射面に対向する他の板面に設けられた対向面と、
前記対向面と前記光出射面のいずれか一方に設けられ、前記光入射端面の、前記光出射面と交差する辺の長さ方向の実質的な中央位置を中心とする半円に沿う円弧状をなし、前記光出射面と前記光入射端面とにそれぞれ直交する面を垂直基準面とし、前記光出射面の法線を含み前記垂直基準面と直交する面を水平基準面としたとき、前記入射端面の前記中央位置からその両側に予め定めた距離だけ離れた少なくとも２つの位置から入射した光に対して、それぞれの進行方向を、前記中央位置からの距離に対応するそれぞれの角度で前記垂直基準面に対して傾き且つ前記水平基準面と直交するそれぞれの面と平行な方向に変えて前記光出射面から出射させる複数の円弧状傾斜面と、
を有する導光板と、
前記導光板の前記光入射端面の、前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心が定義される前記光入射端面の長さ方向の中央位置を中心にして、その両側にそれぞれ実質的に同じ距離を隔てた位置に対向させて配置され、前記光入射端面から前記導光板の内部に照明光を入射させる第１と第２の発光素子と、
を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記導光板の前記円弧状傾斜面は、前記導光板の前記対向面に、前記光入射端面の長さ方向の中央位置を中心とする同心円上に複数配列された半円形の円弧状に形成され、前記第１の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第１の光の進行方向を、前記水平基準面上で前記垂直基準面に対して一方の方向へ予め定めた角度で傾いた第１の方向に変えて前記出射面から出射し、前記第２の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第２の光の進行方向を、前記水平基準面上で前記垂直平面に対して他方の方向へ予め定めた角度で傾いた第２の方向に変えて前記出射面から出射するように反射する複数の円弧状反射面からなることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記導光板の前記円弧状傾斜面は、前記導光板の前記光出射面に、前記光入射端面の長さ方向の中央位置を中心とする同心円上に複数配列された半円形の円弧状に形成され、前記第１の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第１の光の進行方向を、前記垂直基準面に対して一方の方向へ予め定めた角度で傾き、且つ前記水平基準面と直交する面と平行な第１の方向に変えて前記出射面から出射し、前記第２の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第２の光の進行方向を、前記垂直基準面に対して他方の方向へ予め定めた角度で傾き、且つ前記水平基準面と直交する面と平行な第２の方向に変えて前記出射面から出射するように屈折させる複数の円弧状屈折面からなることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
さらに、前記導光板の光出射面の外側に配置され、前記導光板からの出射光を、前記水平基準面と平行な方向に屈折させるプリズムシートを備えることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記プリズムシートは、前記導光板の前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心に対応する点を中心とする同心円上に複数配列された半円形の円弧状に形成された複数の円弧状プリズムからなることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
さらに、前記導光板の対向面の外側に配置され、前記対向面から出射する光を前記導光板の方向へ反射する反射板を備えることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項７】
さらに、前記導光板の光入射端面の、前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心が定義される前記中央位置に対向させて配置され、その光入射端面の中央位置から照明光を前記導光板の内部に入射させる第３の発光素子と、
前記第１、第２の発光素子と第３の発光素子の点灯状態を制御する光源駆動回路と、
を備え
前記導光板は、前記入射端面の前記中央位置から入射した光に対して、その進行方向を、前記垂直基準面と平行な方向に変えて前記光出射面から出射させる複数の前記円弧状傾斜面を有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項８】
さらに、前記導光板の光入射端面の、前記第１、第２の発光素子よりもさらにその外側の両方に、前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心が定義される前記中央位置に対して、それぞれ実質的に同じ距離を隔てた位置に対向させて配置され、前記光入射端面から前記導光板の内部に照明光を入射させる第４と第５の発光素子と、
前記第１、第２の発光素子と第４、第５の発光素子の点灯状態を制御する光源駆動回路と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項９】
さらに、前記導光板の前記光出射面の外側に対向させて配置され、前記水平基準面上で前記垂直基準面に対して、それぞれ予め定めた角度傾いた方向の予め定めた角度範囲に、前記光出射面から出射する光を散乱する異方性拡散板を備えることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項１０】
複数の画素がマトリックス状に配列された表示領域を有し、画像を表示するための画像データに対応する表示信号が前記複数の画素それぞれに供給されて、前記複数の画素により少なくとも１つの画像を表示する表示パネルと、
板状の透明部材の１つの端面に設けられ、光源の光が入射される光入射端面と、前記透明部材の前記光入射端面と交差する板面に設けられ、前記光入射端面から入射した光が導かれて予め定めた方向に出射する光出射面と、前記透明部材の前記光出射面に対向する他の板面に設けられた対向面と、前記対向面と前記光出射面のいずれか一方に設けられ、前記光入射端面の前記光出射面が交差する辺の長さ方向の実質的な中央位置を中心とする半円に沿う円弧状をなし、前記光出射面と前記光入射端面とにそれぞれ直交する面を垂直基準面とし、前記光出射面の法線を含み前記垂直基準面と直交する面を水平基準面としたとき、前記入射端面の前記中央位置からその両側に予め定めた距離だけ離れた少なくとも２つの位置から入射した光に対して、それぞれの進行方向を、前記中央位置からの距離に対応するそれぞれの角度で前記垂直基準面に対して傾き、且つ前記水平基準面と直交するそれぞれの面と平行な方向に変えて前記光出射面から出射させる複数の円弧状傾斜面とを有する導光板と、前記導光板の前記光入射端面の、前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心が定義される前記光入射端面の長さ方向の中央位置を中心にして、その両側にそれぞれ実質的に同じ距離を隔てた位置に対向させて配置され、前記光入射端面から前記導光板の内部に照明光を入射させる第１と第２の発光素子とからなり、前記表示パネルの背面側に配置された照明装置と、
前記表示パネルに２つの異なる画像を順次表示させる表示駆動回路と、前記表示パネルに表示された画像に応じて前記第１、第２の発光素子の点灯状態を制御する光源駆動回路とからなる制御装置と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
前記照明装置の導光板の前記円弧状傾斜面は、前記導光板の前記対向面に、前記光入射端面の長さ方向の中央位置を中心とする同心円上に複数配列された半円形の円弧状に形成され、前記第１の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第１の光の進行方向を、前記水平基準面上で前記垂直基準面に対して一方の方向へ予め定めた角度で傾いた第１の方向に変えて前記出射面から出射し、前記第２の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第２の光の進行方向を、前記水平基準面上で前記垂直平面に対して他方の方向へ予め定めた角度で傾いた第２の方向に変えて前記出射面から出射するように反射する複数の円弧状反射面からなることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記照明装置は、さらに、前記導光板の光出射面の外側に配置され、前記導光板の前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心に対応する点を中心とする同心円上に複数配列された半円形の円弧状に形成された複数の円弧状プリズムを有し、前記導光板からの出射光を、前記水平基準面と平行な方向に屈折させるプリズムシートを備え、
前記導光板の前記円弧状傾斜面は、前記導光板の前記光出射面に、前記光入射端面の長さ方向の中央位置を中心とする同心円上に複数配列された半円形の円弧状に形成され、前記第１の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第１の光の進行方向を、前記垂直基準面に対して一方の方向へ予め定めた角度で傾き、且つ前記水平基準面と直交する面と平行な第１の方向に変えて前記出射面から出射し、前記第２の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第２の光の進行方向を、前記垂直基準面に対して他方の方向へ予め定めた角度で傾き、且つ前記水平基準面と直交する面と平行な第２の方向に変えて前記出射面から出射するように屈折させる複数の円弧状屈折面からなることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記照明装置は、さらに、前記導光板の光入射端面の、前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心が定義される前記中央位置に対向させて配置され、その光入射端面の前記中央位置から照明光を前記導光板の内部に入射させる第３の発光素子を備え、
前記光源駆動回路は、前記第１、第２の発光素子の交互点灯と、第１、第２、および第３の発光素子の同時点灯を選択する点灯制御回路を備え、
前記導光板は、前記入射端面の前記中央位置から入射した光に対して、その進行方向を、前記垂直基準面と平行な方向に変えて前記光出射面から出射させる複数の円弧状傾斜面を有することを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記照明装置は、さらに、前記導光板の前記光出射面の外側に対向させて配置され、前記水平基準面上で前記垂直基準面に対して、それぞれ予め定めた角度傾いた方向の予め定めた角度範囲に、前記光出射面から出射する光を散乱する異方性拡散板を備えることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記照明装置は、さらに、前記導光板の光入射端面の、前記第１、第２の発光素子よりもさらにその外側の両方に、前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心が定義される前記中央位置に対して、それぞれ実質的に同じ距離を隔てた位置に対向させて配置され、前記光入射端面から前記導光板の内部に照明光を入射させる第４と第５の発光素子を備え、
前記光源駆動回路は、前記導光板の前記入射端面の前記中央位置に対して一方の側に配置された前記第１、第４の発光素子の同時点灯と、他方の側に配置された前記第２、第５の発光素子の同時点灯を、交互に行なわせる点灯制御回路を備えることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１６】
複数の画素がマトリックス状に配列された表示領域を有し、画像を表示するための画像データに対応する表示信号が前記複数の画素それぞれに供給されて、前記複数の画素により少なくとも１つの画像を表示する表示パネルと、
板状の透明部材の１つの端面に設けられ、光源の光が入射される光入射端面と、前記透明部材の前記光入射端面と交差する板面に設けられ、前記光入射端面から入射した光が導かれて予め定めた方向に出射する光出射面と、前記透明部材の前記光出射面に対向する他の板面に設けられた対向面と、前記対向面と前記光出射面のいずれか一方に設けられ、前記光入射端面の前記光出射面が交差する辺の長さ方向の実質的な中央位置を中心とする半円に沿う円弧状をなし、前記光出射面と前記光入射端面とにそれぞれ直交する面を垂直基準面とし、前記光出射面の法線を含み前記垂直基準面と直交する面を水平基準面としたとき、前記入射端面の前記中央位置からその両側に予め定めた距離だけ離れた少なくとも２つの位置から入射した光に対して、それぞれの進行方向を、前記中央位置からの距離に対応するそれぞれの角度で前記垂直基準面に対して傾き、且つ前記水平基準面と直交するそれぞれの面と平行な方向に変えて前記光出射面から出射させる複数の前記円弧状傾斜面とを有する導光板と、前記導光板の前記光入射端面の、前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心が定義される前記光入射端面の長さ方向の中央位置を中心にして、その両側にそれぞれ実質的に同じ距離を隔てた位置に対向させて配置され、前記光入射端面から前記導光板の内部に照明光を入射させる第１と第２の発光素子とからなり、前記垂直基準面を前記表示パネルの画面の上下方向と一致させて前記表示パネルの背面側に配置された照明装置と、
観察者の左右の目の観察画像に相当する視差を持った２つの画像を前記表示パネルに交互に表示させる表示駆動回路と、
前記２つの画像の表示に応じて前記第１、第２の発光素子の点灯を交互に切り換える光源駆動回路と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１７】
前記照明装置の導光板の前記円弧状傾斜面は、前記導光板の前記対向面に、前記光入射端面の長さ方向の中央位置を中心とする同心円上に複数配列された半円形の円弧状に形成され、前記第１の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第１の光を、前記表示パネルの法線に対して表示観察者の左右の眼のうちの一方の目の方向に傾いた第１の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった左眼用照明光に変えて前記表示パネルに向けて出射し、前記第２の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第２の光を、他方の目の方向に傾いた第２の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった左眼用照明光に変えて前記液晶表示パネルに向けて出射するように反射する複数の円弧状反射面からなることを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記照明装置は、前記導光板の光出射面の外側に配置され、前記導光板からの出射光を、前記水平基準面と平行な方向に屈折させるプリズムシートをさらに備え、
前記導光板の前記円弧状傾斜面は、前記導光板の前記光出射面に、前記光入射端面の長さ方向の中央位置を中心とする同心円上に複数配列された半円形の円弧状に形成され、前記プリズムシートとともに、前記第１の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第１の光を、前記液晶表示パネルの法線に対して表示観察者の左右の眼のうちの一方の目の方向に傾いた第１の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった一方の眼用の照明光に変えて前記表示パネルに向けて出射し、前記第２の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第２の光を、他方の目の方向に傾いた第２の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった他方の眼用の照明光に変えて前記表示パネルに向けて出射するように屈折させる複数の円弧状屈折面を備えることを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記照明装置は、さらに、前記導光板の光入射端面の、前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心が定義される前記中央位置に対向させて配置され、その光入射端面の中央位置から照明光を前記導光板の内部に入射させる第３の発光素子を備え、
前記導光板は、前記入射端面の前記中央位置から入射した光に対して、その光を前記光出射面の法線と実質的に平行な方向に出射光強度のピークが存在する照明光に変えて前記光出射面から出射させる複数の前記円弧状傾斜面を有し、
前記光源駆動回路は、前記第１、第２の発光素子の交互点灯と、第１、第２、および第３の発光素子の同時点灯を選択する点灯制御回路を備えることを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記照明装置は、さらに、前記導光板の光入射端面の、前記第１、第２の発光素子よりもさらにその外側の両方に、前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心が定義される前記中央位置に対して、それぞれ実質的に同じ距離を隔てた位置に対向させて配置され、前記光入射端面から前記導光板の内部に照明光を入射させる第４と第５の発光素子を備え、
前記光源駆動回路は、前記導光板の前記入射端面の前記中央位置に対して一方の側に配置された前記第１、第４の発光素子の同時点灯と、他方の側に配置された前記第２、第５の発光素子の同時点灯を、交互に行なわせる点灯制御回路を備えることを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、少なくとも２つの方向に指向性を持った照明光を出射する照明装置、及びこの照明装置を表示パネルの背面側に配置した表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示パネルの背面側に配置される照明装置として、エッジライト型のバックライトが知られている。このバックライトは、板状の透明板の一端面を光源からの光の入射端面とし、１つの板面を前記一端面から取り込んだ光の光出射面とした導光体と、その導光体の一端面に対向させて配置した光源とから構成され、光源からの光を入射端面から導光体内に取り込み、その光を導光体で反射を繰り返えさせて導き、光出射面のほぼ全域から出射させるものである。
【０００３】
一方、表示パネルを用いた表示装置としては、１つの表示パネルに、この表示パネルの右方向から観察した時に見える画像と、左方向から観察したときに見える画像とが異る２つの画像を表示させるものが提案されている。
【０００４】
このような表示装置は、例えば、カーナビゲーション用の表示装置において、運転手側から見たときにナビゲーション画像を表示させ、助手席側から見たときにビデオ画像をさせるものであったり、或いは、１つの表示装置に観察者の左右の眼に対応した視差を持った２つの画像を表示させ、表示装置の右方向から観察される右眼用画像を観察者の右眼に認識させ、左方向から観察される左目用画像を観察者の左眼に認識させるようにして、立体的な三次元画像を表示するのに用いられている。
【０００５】
この三次元画像を表示する液晶表示装置としては、例えば、液晶表示パネルの１列置きの画素により左眼用画像を、他の１列置きの画素により右眼用画像を表示し、その左眼用画像と右眼用画像とを、前記液晶表示パネルの一方の行の画素からの出射光と他方の行の画素からの出射光とを表示観察者の左眼方向と右眼方向とに振り分けるレンチキュラーレンズを用いたもの（特開平３−１１９８８９号公報）あるいは前記液晶表示パネルの画素行と平行な複数の透過部と遮光部が交互に並べてストライプ状に形成されたパララックスバリアを介して観察者の左眼と右眼とに観察させるようにしたものがある（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平  ７−００５４５５号公報
【特許文献３】特開平１０−２６８２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このような１つの表示パネルに２つの画像を表示させる表示装置は、表示パネルの１列置きの画素により一方の画像を表示し、他の１列置きの画素により他の画像を表示するため、それぞれの画像の解像度が低く、品質の良い画像を表示することができない。
【０００７】
また、表示パネルの画素ピッチに対応したレンズピッチのレンチキュラーレンズ、あるいは前記画素ピッチに対応した透過部ピッチのパララックスバリアを、その各レンズ部または透過部を前記表示パネルの各行の画素に対して予め定めた位置関係で精度良く対応させて配置しなければならないため、製造が難しい。
【０００８】
この発明の目的は、１つの表示パネルに少なくとも２つの画像を表示させ、これらの画像を表示パネルの右側の方向と左側の方向とに別々に視認させる表示装置に適した照明装置を提供することである。
【０００９】
また、この発明の他の目的は、１つの表示パネルに少なくとも２つの画像を表示させ、これらの画像を表示パネルの右側方向と左側方向とに別々に視認させる表示装置を提供するものである。
【００１０】
さらに、この発明は、解像度が高い高品質の三次元画像を表示することができ、しかも容易に製造することができる表示装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した目的を達成するため、この発明の第１の観点による照明装置は、
板状の透明部材の１つの端面に設けられ、光源の光が入射される光入射端面と、
前記透明部材の前記光入射端面と交差する板面に設けられ、前記光入射端面から入射した光が導かれて予め定めた方向に出射する光出射面と、
前記透明部材の前記光出射面に対向する他の板面に設けられた対向面と、
前記対向面と前記光出射面のいずれか一方に設けられ、前記光入射端面の、前記光出射面と交差する辺の長さ方向の実質的な中央位置を中心とする半円に沿う円弧状をなし、前記光出射面と前記光入射端面とにそれぞれ直交する面を垂直基準面とし、前記光出射面の法線を含み前記垂直基準面と直交する面を水平基準面としたとき、前記入射端面の前記中央位置からその両側に予め定めた距離だけ離れた少なくとも２つの位置から入射した光に対して、それぞれの進行方向を、前記中央位置からの距離に対応するそれぞれの角度で前記垂直基準面に対して傾き且つ前記水平基準面と直交するそれぞれの面と平行な方向に変えて前記光出射面から出射させる複数の円弧状傾斜面と、
を有する導光板と、
前記導光板の前記光入射端面の、前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心が定義される前記光入射端面の長さ方向の中央位置を中心にして、その両側にそれぞれ実質的に同じ距離を隔てた位置に対向させて配置され、前記光入射端面から前記導光板の内部に照明光を入射させる第１と第２の発光素子と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明の第２の観点からなる表示装置は、
複数の画素がマトリックス状に配列された表示領域を有し、画像を表示するための画像データに対応する表示信号が前記複数の画素それぞれに供給されて、前記複数の画素により少なくとも１つの画像を表示する表示パネルと、
板状の透明部材の１つの端面に設けられ、光源の光が入射される光入射端面と、前記透明部材の前記光入射端面と交差する板面に設けられ、前記光入射端面から入射した光が導かれて予め定めた方向に出射する光出射面と、前記透明部材の前記光出射面に対向する他の板面に設けられた対向面と、前記対向面と前記光出射面のいずれか一方に設けられ、前記光入射端面の前記光出射面が交差する辺の長さ方向の実質的な中央位置を中心とする半円に沿う円弧状をなし、前記光出射面と前記光入射端面とにそれぞれ直交する面を垂直基準面とし、前記光出射面の法線を含み前記垂直基準面と直交する面を水平基準面としたとき、前記入射端面の前記中央位置からその両側に予め定めた距離だけ離れた少なくとも２つの位置から入射した光に対して、それぞれの進行方向を、前記中央位置からの距離に対応するそれぞれの角度で前記垂直基準面に対して傾き、且つ前記水平基準面と直交するそれぞれの面と平行な方向に変えて前記光出射面から出射させる複数の円弧状傾斜面とを有する導光板と、前記導光板の前記光入射端面の、前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心が定義される前記光入射端面の長さ方向の中央位置を中心にして、その両側にそれぞれ実質的に同じ距離を隔てた位置に対向させて配置され、前記光入射端面から前記導光板の内部に照明光を入射させる第１と第２の発光素子とからなり、前記表示パネルの背面側に配置された照明装置と、
前記表示パネルに２つの異なる画像を順次表示させる表示駆動回路と、前記表示パネルに表示された画像に応じて前記第１、第２の発光素子の点灯状態を制御する光源駆動回路とからなる制御装置と、
を備えることを特徴とする。
【００１３】
この発明の第３の観点からなる表示装置は、
複数の画素がマトリックス状に配列された表示領域を有し、画像を表示するための画像データに対応する表示信号が前記複数の画素それぞれに供給されて、前記複数の画素により少なくとも１つの画像を表示する表示パネルと、
板状の透明部材の１つの端面に設けられ、光源の光が入射される光入射端面と、前記透明部材の前記光入射端面と交差する板面に設けられ、前記光入射端面から入射した光が導かれて予め定めた方向に出射する光出射面と、前記透明部材の前記光出射面に対向する他の板面に設けられた対向面と、前記対向面と前記光出射面のいずれか一方に設けられ、前記光入射端面の前記光出射面が交差する辺の長さ方向の実質的な中央位置を中心とする半円に沿う円弧状をなし、前記光出射面と前記光入射端面とにそれぞれ直交する面を垂直基準面とし、前記光出射面の法線を含み前記垂直基準面と直交する面を水平基準面としたとき、前記入射端面の前記中央位置からからその両側に予め定めた距離だけ離れた少なくとも２つの位置から入射した光に対して、それぞれの進行方向を、前記中央位置からの距離に対応するそれぞれの角度で前記垂直基準面に対して傾き、且つ前記水平基準面と直交するそれぞれの面と平行な方向に変えて前記光出射面から出射させる複数の前記円弧状傾斜面とを有する導光板と、前記導光板の前記光入射端面の、前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心が定義される前記光入射端面の長さ方向の中央位置を中心にして、その両側にそれぞれ実質的に同じ距離を隔てた位置に対向させて配置され、前記光入射端面から前記導光板の内部に照明光を入射させる第１と第２の発光素子とからなり、前記垂直基準面を前記表示パネルの画面の上下方向と一致させて前記表示パネルの背面側に配置された照明装置と、
観察者の左右の目の観察画像に相当する視差を持った２つの画像を前記表示パネルに交互に表示させる表示駆動回路と、
前記２つの画像の表示に応じて前記第１、第２の発光素子の点灯を交互に切り換える光源駆動回路と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上記第１の観点による照明装置によれば、２つの発光素子から出射された光の進行方向を、前記照明装置の法線に対して、左側に光強度のピークを持った光と、右側に光強度のピークを持った光とに分けて出射させることができ、１つの照明装置によって、観察側から見て左又は右の方向に強い指向性を持った２つの照明光が得られる。
【００１５】
この照明装置において、前記導光板の前記円弧状傾斜面は、前記導光板の前記対向面に、前記光入射端面の長さ方向の中央位置を中心とする同心円上に複数配列された半円形の円弧状に形成され、前記第１の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第１の光の進行方向を、前記水平基準面上で前記垂直基準面に対して一方の方向へ予め定めた角度で傾いた第１の方向に変えて前記出射面から出射し、前記第２の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第２の光の進行方向を、前記水平基準面上で前記垂直平面に対して他方の方向へ予め定めた角度で傾いた第２の方向に変えて前記出射面から出射するように反射する複数の円弧状反射面からなることが好ましい。
【００１６】
或いは、前記導光板の前記円弧状傾斜面は、前記導光板の前記光出射面に、前記光入射端面の長さ方向の中央位置を中心とする同心円上に複数配列された半円形の円弧状に形成され、前記第１の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第１の光の進行方向を、前記垂直基準面に対して一方の方向へ予め定めた角度で傾き、且つ前記水平基準面と直交する面と平行な第１の方向に変えて前記出射面から出射し、前記第２の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第２の光の進行方向を、前記垂直基準面に対して他方の方向へ予め定めた角度で傾き、且つ前記水平基準面と直交する面と平行な第２の方向に変えて前記出射面から出射するように屈折させる複数の円弧状屈折面からなることが好ましい。この場合、さらに、前記導光板の光出射面の外側に配置され、前記導光板からの出射光を、前記水平基準面と平行な方向に屈折させるプリズムシートを備えることが望ましく、前記プリズムシートは、前記導光板の前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心に対応する点を中心とする同心円上に複数配列された半円形の円弧状に形成された複数の円弧状プリズムからなることがさらに望ましい。
【００１７】
この発明の照明装置は、前記導光板の前記対向面の外側に配置され、前記対向面から出射する光を前記導光板の方向へ反射する反射板をさらに備えることが好ましい。
【００１８】
さらに、前記導光板の光入射端面の、前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心が定義される前記中央位置に対向させて配置され、その光入射端面の中央位置から照明光を前記導光板の内部に入射させる第３の発光素子と、
前記第１、第２の発光素子と第３の発光素子の点灯状態を制御する光源駆動回路と、
を備え
前記導光板は、前記入射端面の前記中央位置から入射した光に対して、その進行方向を、前記垂直基準面と平行な方向に変えて前記光出射面から出射させる複数の前記円弧状傾斜面を有することが好ましい。この照明装置によれば、１つの照明装置で観察側から見て左又は右の方向に強い指向性を持った２つの照明光と、正面輝度の高い照明光とを選択的に出射させることができる。
【００１９】
またさらに、前記導光板の光入射端面の、前記第１、第２の発光素子よりもさらにその外側の両方に、前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心が定義される前記中央位置に対して、それぞれ実質的に同じ距離を隔てた位置に対向させて配置され、前記光入射端面から前記導光板の内部に照明光を入射させる第４と第５の発光素子と、前記第１、第２の発光素子と第４、第５の発光素子の点灯状態を制御する光源駆動回路とを備えることが好ましい。この場合、１つの照明装置で観察側から見て左又は右の方向に強い指向性を持ち、且つ視認範囲の広い２つの照明光が得られる。
【００２０】
また、さらに、前記導光板の前記光出射面の外側に対向させて配置され、前記水平基準面上で前記垂直基準面に対して、それぞれ予め定めた角度傾いた方向の予め定めた角度範囲に、前記光出射面から出射する光を散乱する異方性拡散板を備えることが好ましい。この場合も、１つの照明装置で観察側から見て左又は右の方向に強い指向性を持ち、且つ視認範囲の広い２つの照明光が得られる。
【００２１】
上記第２の観点からなる表示装置によれば、表示装置の正面に対して右又は左のそれぞれの方向で異なる画像を表示することができる。すなわち、この表示装置を立体表示装置に適用するときには、それぞれ左右方向に出射するの照明光を左右の眼に視認させる右目用と左目用の照明光とすることによって、明るい三次元画像を表示することができる。また、導光板の光入射端面に配置する２つの光源の位置を調整して、左右方向に出射する光の角度を大きくすることによって、右方向から観察可能な画像と、左方向から観察可能な画像を明瞭に区別することができ、左右の方向で全く異なる画像を表示するようにすることもできる。
【００２２】
この表示装置において、前記照明装置の導光板の前記円弧状傾斜面は、前記導光板の前記対向面に、前記光入射端面の長さ方向の中央位置を中心とする同心円上に複数配列された半円形の円弧状に形成され、前記第１の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第１の光の進行方向を、前記水平基準面上で前記垂直基準面に対して一方の方向へ予め定めた角度で傾いた第１の方向に変えて前記出射面から出射し、前記第２の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第２の光の進行方向を、前記水平基準面上で前記垂直平面に対して他方の方向へ予め定めた角度で傾いた第２の方向に変えて前記出射面から出射するように反射する複数の円弧状反射面からなることが好ましい。
【００２３】
或いは、前記照明装置は、さらに、前記導光板の光出射面の外側に配置され、前記導光板の前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心に対応する点を中心とする同心円上に複数配列された半円形の円弧状に形成された複数の円弧状プリズムを有し、前記導光板からの出射光を、前記水平基準面と平行な方向に屈折させるプリズムシートを備え、前記導光板の前記円弧状傾斜面は、前記導光板の前記光出射面に、前記光入射端面の長さ方向の中央位置を中心とする同心円上に複数配列された半円形の円弧状に形成され、前記第１の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第１の光の進行方向を、前記垂直基準面に対して一方の方向へ予め定めた角度で傾き、且つ前記水平基準面と直交する面と平行な第１の方向に変えて前記出射面から出射し、前記第２の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第２の光の進行方向を、前記垂直基準面に対して他方の方向へ予め定めた角度で傾き、且つ前記水平基準面と直交する面と平行な第２の方向に変えて前記出射面から出射するように屈折させる複数の円弧状屈折面からなることが好ましい。
【００２４】
この表示装置において、前記照明装置は、さらに、前記導光板の光入射端面の、前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心が定義される前記中央位置に対向させて配置され、その光入射端面の前記中央位置から照明光を前記導光板の内部に入射させる第３の発光素子を備え、前記光源駆動回路は、前記第１、第２の発光素子の交互点灯と、第１、第２、および第３の発光素子の同時点灯を選択する点灯制御回路を備え、前記導光板は、前記入射端面の前記中央位置から入射した光に対して、その進行方向を、前記垂直基準面と平行な方向に変えて前記光出射面から出射させる複数の円弧状傾斜面を有することが好ましい。この構成によれば、表示装置の正面方向で明るい表示が得られる。
【００２５】
また、この表示装置において、前記照明装置は、さらに、前記導光板の前記光出射面の外側に対向させて配置され、前記水平基準面上で前記垂直基準面に対して、それぞれ予め定めた角度傾いた方向の予め定めた角度範囲に、前記光出射面から出射する光を散乱する異方性拡散板を備えることが望ましく、或いは、さらに、前記導光板の光入射端面の、前記第１、第２の発光素子よりもさらにその外側の両方に、前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心が定義される前記中央位置に対して、それぞれ実質的に同じ距離を隔てた位置に対向させて配置され、前記光入射端面から前記導光板の内部に照明光を入射させる第４と第５の発光素子を備え、前記光源駆動回路は、前記導光板の前記入射端面の前記中央位置に対して一方の側に配置された前記第１、第４の発光素子の同時点灯と、他方の側に配置された前記第２、第５の発光素子の同時点灯を、交互に行なわせる点灯制御回路を備えることが望ましい。この構成によれば、表示装置に対して斜めに傾いた方向の視認可能な角度範囲が広くなる。
【００２６】
上記第３の観点による表示装置によれば、単純な構造の照明装置によって、立体表示が可能になる。
【００２７】
この場合、前記照明装置の導光板の前記円弧状傾斜面は、前記導光板の前記対向面に、前記光入射端面の長さ方向の中央位置を中心とする同心円上に複数配列された半円形の円弧状に形成され、前記第１の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第１の光を、前記表示パネルの法線に対して表示観察者の左右の眼のうちの一方の目の方向に傾いた第１の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった左眼用照明光に変えて前記表示パネルに向けて出射し、前記第２の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第２の光を、他方の目の方向に傾いた第２の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった左眼用照明光に変えて前記液晶表示パネルに向けて出射するように反射する複数の円弧状反射面からなることが好ましい。
【００２８】
或いは、前記照明装置は、前記導光板の光出射面の外側に配置され、前記導光板からの出射光を、前記水平基準面と平行な方向に屈折させるプリズムシートをさらに備え、前記導光板の前記円弧状傾斜面は、前記導光板の前記光出射面に、前記光入射端面の長さ方向の中央位置を中心とする同心円上に複数配列された半円形の円弧状に形成され、前記プリズムシートとともに、前記第１の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第１の光を、前記液晶表示パネルの法線に対して表示観察者の左右の眼のうちの一方の目の方向に傾いた第１の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった一方の眼用の照明光に変えて前記表示パネルに向けて出射し、前記第２の発光素子から出射して前記導光板内を進行する第２の光を、他方の目の方向に傾いた第２の方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった他方の眼用の照明光に変えて前記表示パネルに向けて出射するように屈折させる複数の円弧状屈折面を備えることが望ましい。
【００２９】
この発明の表示装置において、前記照明装置は、さらに、前記導光板の光入射端面の、前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心が定義される前記中央位置に対向させて配置され、その光入射端面の中央位置から照明光を前記導光板の内部に入射させる第３の発光素子を備え、前記導光板は、前記入射端面の前記中央位置から入射した光に対して、その光を前記光出射面の法線と実質的に平行な方向に出射光強度のピークが存在する照明光に変えて前記光出射面から出射させる複数の前記円弧状傾斜面を有し、前記光源駆動回路は、前記第１、第２の発光素子の交互点灯と、第１、第２、および第３の発光素子の同時点灯を選択する点灯制御回路を備えることが好ましい。この構成によれば、表示装置の正面方向に明るい二次元画像を表示することができる。
【００３０】
また、前記照明装置は、さらに、前記導光板の光入射端面の、前記第１、第２の発光素子よりもさらにその外側の両方に、前記円弧状傾斜面の円弧の曲率中心が定義される前記中央位置に対して、それぞれ実質的に同じ距離を隔てた位置に対向させて配置され、前記光入射端面から前記導光板の内部に照明光を入射させる第４と第５の発光素子を備え、
前記光源駆動回路は、前記導光板の前記入射端面の前記中央位置に対して一方の側に配置された前記第１、第４の発光素子の同時点灯と、他方の側に配置された前記第２、第５の発光素子の同時点灯を、交互に行なわせる点灯制御回路を備えることが好ましい。この構成によれば、表示装置の正面方向で立体表示が可能で、且つ斜め方向からは右又は左目用画像の二次元画像を広い範囲で視認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（第１の実施例）
図１〜図７はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は、この発明の照明装置を用いて立体表示を行なう表示装置の分解斜視図である。
【００３２】
この表示装置は、図１のように、複数の画素（図示せず）がマトリックス状に配列された表示領域１ａを有し、画像を表示するための画像データに対応する表示信号が前記複数の画素それぞれに供給されて、前記複数の画素により少なくとも１つの画像を表示する液晶表示パネル１と、前記液晶表示パネル１の観察側とは反対側の背面に配置された照明装置１５と、前記液晶表示パネル１の表示を制御する制御装置３２とを備えている。
【００３３】
図２は前記液晶表示パネル１の一部分の断面図であり、この液晶表示パネル１は、枠状のシール材４（図１参照）を介して接合された一対の透明基板２，３と、これらの基板２，３の対向する内面にそれぞれ設けられ、互いに対向する領域によりマトリックス状に配列する複数の画素を形成する透明電極５，６と、前記一対の基板２，３間の前記シール材４で囲まれた領域に設けられたネマティック液晶層９とからなっている。
【００３４】
この実施例で用いた液晶表示パネル１は、前記一対の基板２，３の一方、例えば観察側（図２において下側）とは反対側の基板２の内面に、行方向（画面の左右方向）及び列方向（画面の上下方向）にマトリックス状に配列する複数の画素電極５を設け、他方の観察側基板３の内面に前記複数の画素電極５に対向する一枚膜状の対向電極６を設けたアクティブマトリックス液晶表示パネルであり、図２では省略しているが、反対側基板２の内面には、前記複数の画素電極５にそれぞれ接続された複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）と、各行のＴＦＴにゲート信号を供給する複数のゲート配線と、各列のＴＦＴに画像データ信号を供給する複数のデータ配線が設けられている。
【００３５】
この液晶表示パネル１は、高速応答性を有するベント配向型、あるいは液晶層厚（基板間隙）を小さくして高速応答化を達成した液晶分子配列にねじれがないホモジニアス配向型の液晶表示パネルであり、ベント配向型液晶表示パネルの場合、前記液晶層９の液晶分子９ａは、前記一対の基板２，３の内面に前記電極５，６を覆って設けられた水平配向膜７，８によりプレチルト角を制御してスプレイ配向させ、ホモジニアス配向型の液晶表示パネルの場合、前記液晶層９の液晶分子９ａは、前記水平配向膜７，８により配向方向を規定して、一方の方向に分子長軸を揃えてホモジニアス配向させる。
【００３６】
そして、この液晶表示パネル１の一対の基板２，３の外面には、一対の偏光板１０，１１が、それぞれの透過軸を予め定めた方向に向けて配置されており、さらに、前記一対の基板２，３のいずれか、例えば観察側基板３とその観察側の偏光板１１との間には、表示のコントラストを高くするための位相差板１２が配置されている。
【００３７】
また、この液晶表示パネル１の観察側とは反対側の基板２には、図１に示したように、行方向の一端縁と列方向の一端縁とに、観察側基板３の外方に張出すドライバ搭載部２ａ，２ｂが形成されており、前記複数のゲート配線は、行方向のドライバ搭載部２ａに搭載されたゲート側ドライバ１３に接続され、前記複数のデータ配線は、列方向のドライバ搭載部２ｂに搭載されたデータ側ドライバ１４に接続され、前記対向電極６は、前記シール材４による基板接合部に設けられた図示しないクロス接続部と前記ドライバ搭載部２ａ，２ｂの一方または両方に形成された図示しない対向電極接続配線を介して前記ゲート側ドライバ１３とデータ側ドライバ１４の一方または両方の対向電極電位の供給源に接続されている。
【００３８】
次に、前記液晶表示パネル１の観察側とは反対側に配置された照明装置１５について説明する。図３は前記照明装置１５の光出射側から見た正面図、図４は図３に示した照明装置における導光板に入射した光の進み方を示す斜視図、図５は前記照明装置１５の断面構造をハッチングを省略して示した断面図、図６は前記照明装置１５の発光素子が配列された光入射端面側から見た平面図である。
【００３９】
この照明装置１５は、前記液晶表示パネル１の画面の上下辺のいずれか一方に対応する側に、光を入射させる光入射端面１８が前記液晶表示パネル１の左右方向と実質的に平行に形成され、前記液晶表示パネル１に対向する面とその反対面のいずれか一方に、前記光入射端面１８の長さ方向の中央位置１８ａを中心とする半円に沿う円弧状をなし、前記光入射端面１８から入射した光の向きを変えて前記液晶表示パネル１の側に出射させる複数の円弧状傾斜面２０が同心円状に形成された光変向手段１６と、前記導光板１７の光入射端面１８の長さ方向の中央位置１８ａの近傍で、且つ前記円弧状傾斜面２０の円弧の曲率中心（光入射端面１８の中央位置１８ａ）から左右方向にそれぞれ実質的に同じ距離４０をとった位置Ｐ１，Ｐ２に配置され、前記導光板１７の光入射端面１８に向けて左右方向に広がる光を出射する第１と第２の発光素子３０ａ，３０ｂとからなっている。
【００４０】
この照明装置１５の光変向手段１６は、例えば、アクリル樹脂板等の板状の透明部材の周辺のうち、前記液晶表示パネル１の画面の上下辺のいずれか一方、例えば前記画面の上辺に対応する側の辺部の端面に、前記発光素子３０ａ，３０ｂからなる光源の光が入射される光入射端面１８が形成され、前記透明部材の前記光入射端面１８と交差する２つの板面のうち、前記液晶表示パネル１に対向する板面に、前記液晶表示パネル１の基板２，３面と実質的に平行な平坦面からなり、前記光入射端面１８から入射した光が導かれて予め定めた方向に出射する光出射面１９が形成され、前記透明部材の前記光出射面１９に対向する他の板面に、前記複数の円弧状傾斜面２０として、前記光入射端面１８の、前記光出射面と交差する辺の長さ方向の実質的な中央位置１８ａを中心とする半円に沿う円弧状をなし、前記光入射端面１８から前記透明部材内に入射した光の向きを変えて前記光出射面１９から前記液晶表示パネル１側に出射させる複数の円弧状反射面が同心円状に形成された導光板１７からなっている。
【００４１】
図では前記導光板１７の円弧状傾斜面２０を大きく誇張しているが、前記複数の円弧状傾斜面２０は、前記液晶表示パネル１の画素ピッチと同程度またはそれよりも小さいピッチで同心円状に形成されている。
【００４２】
また、前記導光板１７の複数の円弧状傾斜面２０はそれぞれ、前記半円の中心に向かって、前記光出射面１９とは反対方向に予め定めた角度で傾いた傾斜面である。
【００４３】
前記導光板１７は、その光入射端面１８から入射した光を、図３乃至図６に矢線で示したように、前記複数の円弧状傾斜面２０と外気（空気）との界面で全反射して向きを変え、その光を前記光出射面１９から、この光出射面１９と外気との界面により前記光出射面１９の法線に対する角度が小さくなる方向に反射させて前記液晶表示パネル１側に出射させるものであり、前記複数の円弧状傾斜面２０の傾き角は、前記円弧状傾斜面２０の円弧の曲率中心（光入射端面１８の中央位置１８ａ）から左右方向に広がる光を入射させたときに、前記導光板１７の光出射面１９から、前記液晶表示パネル１の法線に沿った方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった光を出射させるように設定されている。
【００４４】
すなわち、光変向手段１６を構成する導光板１７には、前記光入射端面１８の前記光出射面１９が交差する辺の長さ方向の実質的な中央位置１８ａを中心とする半円に沿う円弧状をなし、前記光入射端面１８の中央位置１８ａからに入射した光を、前記導光板１７の光出射面１９の法線方向に出射するように内面反射させる円弧状傾斜面２０が形成されている。そして、この光変向手段１６は、図４に仮想線（二点鎖線）で示したように、前記光出射面１９と前記光入射端面１８とにそれぞれ直交する面を垂直基準面１６ｖとし、前記光出射面の法線を含み前記垂直基準面１６ｖと直交する面を水平基準面１６ｈとしたとき、前記光入射端面の前記中央位置からその両側に予め定めた距離だけ離れた位置に配置された第１、第２の発光素子３０ａ、３０ｂの位置から入射した光に対して、それぞれの進行方向を、前記中央位置１８ａからの距離に対応するそれぞれの角度で前記垂直基準面１６ｖに対して傾き且つ前記水平基準面１６ｈと直交するそれぞれの面と平行な方向に変えてこの光出射面１９から出射する。
【００４５】
さらに詳しく述べると、前記光変向手段１６は、前記導光板１７の前記対向面に、前記光入射端面１８の長さ方向の中央位置１８ａを中心とする同心円上に複数配列された半円形の円弧状に形成され、前記光入射端面１８に対向させて配置された第１の発光素子３０ａから出射して前記導光板１７の内部を進行する第１の光の進行方向を、前記水平基準面上で前記垂直基準面に対して一方の方向へ予め定めた角度で傾いた第１の方向に変えて前記光出射面から出射し、前記光入射端面１８に対向させて配置された第２の発光素子３０ｂから出射して前記導光板１７の内部を進行する第２の光の進行方向を、前記水平基準面上で前記垂直平面に対して他方の方向へ予め定めた角度で傾いた第２の方向に変えて前記光出射面１９から出射するように反射する複数の円弧状傾斜面２０からなっている。
【００４６】
なお、この実施例では、前記導光板１７の後側（円弧状傾斜面２０が形成された面の外側）に、前記導光板１７にその光入射端面１８から入射した光のうち、前記円弧状傾斜面２０と外気との界面を透過して前記導光板１７の後側に漏れた光を反射する反射板２１を配置している。
【００４７】
また、前記第１と第２の発光素子３０ａ，３０ｂは、その構造は図示しないが、ＬＥＤ（発光ダイオード）を透明樹脂でモールドしたものであり、その出射側に、前記ＬＥＤの発光点からの出射光を、前記導光板１７の光出射面１９に沿った面上に広げて放射するためのレンズ部を有している。
【００４８】
そして、前記第１と第２の発光素子３０ａ，３０ｂは、前記導光板１７の光入射端面１８の長さ方向の中央位置１８ａの近傍で、且つ前記円弧状傾斜面２０の円弧の曲率中心（光入射端面１８の中央位置１８ａ）から左右方向にそれぞれ実質的に同じ距離４０をとった位置にそれぞれ対向させて、これらの発光素子３０ａ，３０ｂからの出射光の広がり方向を、前記導光板１７の光入射端面１８の長さ方向、つまり前記液晶表示パネル１の画面の左右方向に一致させて配置されている。
【００４９】
前記照明装置１５は、前記第１と第２の発光素子３０ａ，３０ｂのうち、前記液晶表示パネル１の観察側から見て右側の発光素子３０ａからの出射光を、図３乃至図６に矢線で示したように、前記導光板１７の複数の円弧状傾斜面２０により向きを変えて前記液晶表示パネル１の法線に対して表示観察者の左眼方向に傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった左眼用照明光として出射する。また、前記観察側から見て左側の発光素子３０ｂからの出射光を、図３乃至図６に破矢線で示したように、前記導光板１７の複数の円弧状傾斜面２０により向きを変えて前記液晶表示パネル１の法線に対して前記表示観察者の右眼方向に傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった右眼用照明光として出射する。
【００５０】
すなわち、前記第１と第２の発光素子３０ａ，３０ｂは、前記導光板１７の光入射端面１８の中央位置１８ａの近傍に、前記円弧状傾斜面２０の円弧の曲率中心（入射端面１８の長さ方向の中央位置１８ａ）から左右方向にそれぞれ実質的に同じ距離４０をとって配置されているため、前記第１と第２の発光素子３０ａ，３０ｂのうち、前記液晶表示パネル１の観察側から見て右側のＰ１点に位置する発光素子３０ａからの出射光は、前記複数の円弧状傾斜面２０により、前記円弧状傾斜面２０の円弧の曲率中心からの光の反射方向３０ｎに対して前記観察側から見て左方向に角度θだけ傾いた方向３０ａ１に反射され、前記観察側から見て左側の発光素子３０ｂからの出射光は、前記複数の円弧状傾斜面２０により、前記円弧状傾斜面２０の円弧の曲率中心からの光の反射方向３０ｎに対して前記観察側から見て右方向に傾いた方向３０ｂ１に反射される。
【００５１】
そして、前記導光板１７の複数の円弧状傾斜面２０の傾き角は、上述したように、前記導光板１７に前記円弧状傾斜面２０の円弧の曲率中心から左右方向に広がる光を入射させたときに、前記導光板１７の光出射面１９から、前記液晶表示パネル１の法線に沿った方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった光を出射させるように設定されているため、前記観察側から見て右側の発光素子３０ａを点灯させたとき、つまり前記導光板１７に前記円弧状傾斜面２０の円弧の曲率中心に対して右方向にずれた点から左右方向に広がる光を入射させたときは、前記導光板１７の光出射面１９から、前記液晶表示パネル１の法線に対し、前記液晶表示パネル１の観察側から見て左方向、つまり表示観察者の左眼方向に傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった左眼用照明光が出射される。また、前記観察側から見て左側の固体発光素子３０ｂを点灯させたとき、つまり前記導光板１７に前記円弧状傾斜面２０の円弧の曲率中心に対して左方向にずれた点から左右方向に広がる光を入射させたときは、前記導光板１７の光出射面１９から、前記液晶表示パネル１の法線に対し、前記液晶表示パネル１の観察側から見て右方向、つまり表示観察者の右眼方向に傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった右眼用照明光が出射される。
【００５２】
図７は前記照明装置１５からの左眼用照明光と右眼用照明光の光強度分布を示しており、図において、負の角度は、この照明装置１５の画面の法線（垂直基準面）に対して前記照明装置１５の観察側から見て左方向の角度、正の視角は、前記照明装置１５の画面の法線に対して前記観察側から見て右方向の角度である。この図７で示すように、照明装置１５の法線に対して左右方向に７゜〜８゜の範囲に光強度のピークを持つ強い指向性の出射光が得られる。
【００５３】
図１に示した制御装置３２は、前記液晶表示パネル１のゲート側ドライバ１３及びデータ側ドライバ１４を制御する表示駆動回路３２ａと、前記照明装置１５の第１と第２の発光素子３０ａ，３０ｂの点灯を制御する光源駆動回路３２ｂと、これらの表示駆動回路３２ａと光源駆動回路３２ｂの動作を制御する制御回路３２ｃとからなっている。
【００５４】
前記表示駆動回路３２ａは、前記液晶表示パネル１に２つの異なる画像を順次表示させるように前記液晶表示パネル１を駆動し、立体表示の場合は、観察者の左右の目の観察画像に相当する視差を持った２つの画像、すなわち右眼用画像と左眼用画像を交互に表示させる。また、光源駆動回路３２ｂは、前記２つの画像の表示に同期させて、第１と第２の発光素子３０ａ，３０ｂを交互に点灯させる。
【００５５】
この第１の実施例の表示装置は、フィールドシーケンシャル表示により三次元カラー画像を表示するものであり、前記第１と第２の発光素子３０ａ，３０ｂはそれぞれ、赤色光を発する赤色ＬＥＤと、緑色光を発する緑色ＬＥＤと、青色光を発する青色ＬＥＤとを備え、赤、緑、青の３色の光を選択的に出射する。
【００５６】
そして、前記制御装置３２は、１つの三次元カラー画像を表示するための１フレームを６分割した６つのフィールド毎に、赤、緑、青の３色の単位色の左眼用画像データ及び右眼用画像データのうちの１つの画像データを任意の順序で選択して順次前記液晶表示パネル１の各画素に供給し、赤、緑、青の各単位色の左眼用画像の表示にそれぞれ同期させて前記右側の発光素子３０ａの赤、緑、青の３色のＬＥＤのうちの表示された画像の色のＬＥＤを点灯駆動してその色の左眼用照明光を前記照明装置１５から出射させ、赤、緑、青の各単位色の右眼用画像の表示にそれぞれ同期させて前記左側の発光素子３０ｂの赤、緑、青の３色のＬＥＤのうちの画像の色のＬＥＤを点灯させて、その色の右眼用照明光を前記照明装置１５から出射させる。
【００５７】
すなわち、この表示装置は、前記制御回路３２により、前記液晶表示パネル１の複数の画素に、赤、緑、青の各単位色の左眼用画像データに対応する信号と、赤、緑、青の各単位色の右眼用画像データに対応する信号とを選択的に供給して前記各単位色の左眼用画像を表示させ、それぞれの画像の表示に同期させて、前記照明装置１５から赤、緑、青の各単位色の左眼用照明光を出射させ、前記各画素に前記各単位色の右眼用画像データに対応する信号を供給して前記各単位色の右眼用画像を表示させ、それぞれの画像の表示に同期させて、前記照明装置１５から赤、緑、青の各単位色の右眼用照明光を出射させることにより、前記液晶表示パネル１に前記左眼用画像データに対応した赤、緑、青の各単位色の左眼用画像と、前記右眼用画像データに対応した赤、緑、青の各単位色の右眼用画像とを順次表示させ、表示観察者に三次元画像を観察させるようにしたものである。
【００５８】
この表示装置は、前記液晶表示パネル１の全ての画素を用いた左眼用画像の表示と、前記液晶表示パネル１の全ての画素を用いた右眼用画像の表示とを順次行なうものであるため、左眼用画像と右眼用画像の両方の解像度が高い高品質の三次元画像を表示することができる。
【００５９】
また、この液晶表示装置は、表示装置の背面側に、左右の眼の方向にそれぞれ指向性を持った光を出射する照明装置を配置したものであるから、構造が単純にして、左眼用画像と右眼用画像の輝度バランスが良い三次元画像を表示させることができる。
【００６０】
上述したように、前記照明装置１５は、光変向手段１６に、前記光入射端面１８の前記光出射面１９が交差する辺の長さ方向の実質的な中央位置１８ａを中心とする半円に沿う円弧状をなし、前記光入射端面１８の中央位置１８ａからに入射した光を、前記導光板１７の光出射面１９の法線方向に出射するように内面反射させる円弧状傾斜面２０を形成し、第１、第２の発光素子３０ａ、３０ｂを、前記導光板１７の光入射端面１８の前記中央位置１８ａからその両側に予め定めた距離だけ離れた位置に配置することによって、それぞれの発光素子から出射された光の進行方向を、前記照明装置の法線に対して、左側に透過光強度のピークを持った光と、右側に透過光強度のピークを持った光とに分けて出射させることができる。
【００６１】
また、この照明装置１５は、前記導光板１７の前記光出射面１９とは反対側の対向面に設けられ、前記光入射端面１８の、前記光出射面１９が交差する辺の長さ方向の実質的な中央位置１８ａを中心とする半円に沿う円弧状をなし、前記光出射面１９と前記光入射端面１８とにそれぞれ直交する面を垂直基準面１６ｖとし、前記光出射面１９の法線を含み前記垂直基準面１６ｖと直交する面を水平基準面１６ｈとしたとき、前記光入射端面１８の前記中央位置１８ａからその両側に予め定めた距離だけ離れた少なくとも２つの位置から入射した光に対して、それぞれの進行方向を、前記中央位置１８ａからの距離に対応するそれぞれの角度で前記垂直基準面１６ｖに対して傾き且つ前記水平基準面１６ｈと直交するそれぞれの面と平行な方向に変えて前記光出射面１９から出射させる複数の円弧状傾斜面（この実施例では円弧状反射面）２０を設け、前記導光板１７の光入射端面１８の、前記円弧状傾斜面２０の円弧の曲率中心が定義される前記光入射端面１８の長さ方向の中央位置１８ａを中心にして、その両側にそれぞれ実質的に同じ距離を隔てた位置に配置され、前記光入射端面１８から前記導光板１７の内部に照明光を入射させる第１と第２の発光素子３０ａ，３０ｂを備えているため、この照明装置１５の光出射面１９の観察側から見て左右の方向に強い指向性を持った照明光を出射させることができる。
【００６２】
この照明装置を立体表示用の表示装置に適用するときには、それぞれ左右方向に出射するの照明光を左右の眼に視認させる右目用と左目用の照明光とすることによって、明るい三次元画像を表示することができる。
【００６３】
また、導光板の光入射端面に対向させて配置する２つの光源の位置を調整して、左右方向に出射する光の角度を大きくすることによって、右方向から観察可能な画像と、左方向から観察可能な画像を明瞭に区別することができ、左の方向で全く異なる画像を表示するようにすることもできる。
【００６４】
（第２の実施例）
図８及び図９はこの発明の第２の実施例を示しており、図８は前記液晶表示パネル１の観察側とは反対側の面に対向させて配置される照明装置を光の出射面側から見た正面図、図８は前記照明装置の断面図である。
【００６５】
この第２の実施例は、第１の実施例に比べて光変向手段１６の構成が異なっており、その他の構成は同じであるから、同一の部材には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００６６】
この実施例の照明装置１１５は、光変向手段１１６を、導光板２２と、この導光板２２の出射側に配置されたプリズムシート２７とにより構成し、前記導光板２２の光入射端面２３に対向させて前記第１と第２の発光素子３０ａ、３０ｂを配置したものである。
【００６７】
前記導光板２２は、アクリル樹脂板等の板状の透明部材の周辺のうち、液晶表示パネル１の画面の上下辺のいずれか一方に対応する側の辺部の端面に光を入射させる光入射端面２３が形成され、前記透明部材の前記液晶表示パネル１に対向する板面に、前記光入射端面２３の長さ方向の中央位置２３ａを中心とする半円に沿う円弧状をなし、前記光入射端面２３から前記透明部材内に入射した光の向きを変えて出射する複数の円弧状傾斜面２４が同心円状に形成され、その反対側の板面に、前記光入射端面２３から前記透明部材内に入射した光を前記円弧状傾斜面２４に向けて反射する反射面２５が形成されたものである。
【００６８】
また、前記プリズムシート２７は、前記導光板２２に対向する面に、前記導光板２２の前記円弧状傾斜面２４の円弧の曲率中心（光入射端面２３の長さ方向の中央位置２３ａ）に対応する位置を中心とする半円に沿う円弧状をなし、前記導光板２２からの出射光を前記液晶表示パネル１の法線に対する角度が小さくなる方向に屈折させる複数の円弧状プリズム２８が同心円状に形成され、前記液晶表示パネル１に対向する面に、前記液晶表示パネル１の基板２，３面と実質的に平行な平坦面からなり、前記複数の円弧状プリズム２８により屈折された光を前記液晶表示パネル１側に出射する出射面２９が形成されたものである。
【００６９】
前記第１と第２の固体発光素子３０ａ，３０ｂは、前記導光板２２の光入射端面２３の中央位置２３ａの近傍で、且つ前記円弧状傾斜面２４の円弧の曲率中心から左右方向にそれぞれ実質的に同じ距離４０をとった位置に対向させて配置され、前記導光板２２の光入射端面２３に向けて左右方向に広がる光を出射する。
【００７０】
前記光変向手段１１６の導光板２２の複数の円弧状傾斜面２４はそれぞれ、前記半円の中心に向かって、前記反射面２５とは反対方向に予め定めた角度で傾いた屈折面からなっており、前記プリズムシート２７の複数の円弧状プリズム２８はそれぞれ、二等辺三角形状の断面形状を有している。
【００７１】
すなわち、前記円弧状傾斜面２４は、前記光入射端面２３の前記円弧状傾斜面２４が交差する辺の長さ方向の実質的な中央位置を中心とする半円に沿う円弧状をなし、前記光入射端面２３の中央位置２３ａからに入射した光を、前記水平基準面と平行な方向に出射するように屈折させる円弧状屈折面からなっている。
【００７２】
そして、前記複数の円弧状傾斜面２４は、前記光入射端面２３に対向させて配置された第１の発光素子３０ａから出射して前記導光板２２内を進行する第１の光の進行方向を、前記垂直基準面に対して一方の方向へ予め定めた角度で傾き、且つ前記水平基準面と直交する面と平行な第１の方向に変えて前記出射面から出射させ、前記光入射端面２３に対向させて配置された第２の発光素子３０ｂから出射して前記導光板２２内を進行する第２の光の進行方向を、前記垂直基準面に対して他方の方向へ予め定めた角度で傾き、且つ前記水平基準面と直交する面と平行な第２の方向に変えて前記出射面から出射するように屈折させる。
【００７３】
そして、プリズムシート２７は、前記導光板２２の前記円弧状傾斜面２４の円弧の曲率中心に対応する点を中心とする同心円上に複数配列された半円形の円弧状に形成された複数の円弧状プリズム２８からなり、前記導光板２２からの出射光を、前記水平基準面と平行な方向に屈折させる。
【００７４】
なお、この実施例では、前記導光板２２の反射面２５を、前記導光板２２の板面に反射膜２６を設けて形成しているが、この導光板２２の反射面２５は、前記導光板２２の板面と外気との界面からなる全反射面としてもよい。
【００７５】
この照明装置１１５は、前記光変向手段１１６の導光板２２にその光入射端面２３から入射した光を、図９に矢線で示したように、前記複数の円弧状傾斜面２４により向きを変えて前記導光板２２から出射させ、その光を、前記プリズムシート２７の複数の円弧状プリズム２８により屈折させて前記液晶表示パネル１側に出射するものであり、前記導光板２２の複数の円弧状傾斜面２４の傾き角と、前記プリズムシート２７の複数の円弧状プリズム２８の２つの傾斜面の傾き角は、前記導光板２２に前記円弧状傾斜面２４の円弧の曲率中心から左右方向に広がる光を入射させたときに、前記プリズムシート２７の出射面２９から、前記液晶表示パネル１の法線に沿った方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった光を出射させるように設定されている。
【００７６】
したがって、この照明装置１１５は、前記第１と第２の発光素子３０ａ，３０ｂのうち、前記観察側から見て右側の発光素子３０ａを点灯させたとき、つまり前記導光板２２に前記円弧状傾斜面２４の円弧の曲率中心に対して右方向にずれた点から左右方向に広がる光を入射させたときに、図８に矢線で示したように、前記プリズムシート２７の出射面２９から、前記液晶表示パネル１の法線に対し、前記液晶表示パネル１の観察側から見て左方向、つまり表示観察者の右眼方向に傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった右眼用照明光を出射し、前記観察側から見て左側の発光素子３０ｂを点灯させたとき、つまり前記導光板２２に前記円弧状傾斜面２４の円弧の曲率中心に対して左方向にずれた点から左右方向に広がる光を入射させたときに、図８に破矢線で示したように、前記プリズムシート２７の出射面２９から、前記液晶表示パネル１の法線に対し、前記液晶表示パネル１の観察側から見て右方向、つまり表示観察者の右眼方向に傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった右眼用照明光を出射する。
【００７７】
このように、この実施例の照明装置１１５は、前記第１と第２の発光素子３０ａ，３０ｂのうちの前記液晶表示パネル１の観察側から見て右側の発光素子３０ａの点灯により前記左眼用照明光を出射し、前記観察側から見て左側の発光素子３０ｂの点灯により前記右眼用照明光を出射することができる。
【００７８】
（第３の実施例）
図１０及び図１１はこの発明の第３の実施例を示しており、図１０は前記液晶表示パネル１の観察側とは反対側の背面に対向させて配置される照明装置の光出射面側から見た正面図、図１１はこの第３の実施例の照明装置における出射光の光強度分布図である。この第３の実施例は、第１の実施例の構成に第３の発光素子を付加したものであり、その他の構成は同じであるから、同一の部材には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００７９】
この実施例は、上述した第１の実施例の照明装置１５において、前記第１と第２の発光素子３０ａ，３０ｂとの間に、前記光変向手段１６の導光板１７の光入射端面１８の、前記円弧状傾斜面２０の円弧の曲率中心が定義される前記光入射端面１８の長さ方向の中央位置１８ａを中心にして、中央位置１８ａに対向させて配置され、前記導光板１７の光入射端面１８に向けて左右方向に広がる光を出射する第３の発光素子３１をさらに備えている。
【００８０】
また、前記制御手段３２は、前記液晶表示パネル１の複数の画素に二次元画像と三次元画像とを選択的に表示するため表示駆動回路３２ａと、それらの二次元画像の表示と三次元画像の表示に同期させて、前記第１と第２の発光素子の交互点灯と、第１と第２の発光素子及び第３の発光素子３０ａ，３０ｂ，３１の同時点灯を選択的に行わせるための点灯制御回路３２ｂ１を有する光源駆動回路３２ｂとを備えている。
【００８１】
すなわち、この実施例では、前記導光板の光入射端面１８の、前記円弧状傾斜面２０の円弧の曲率中心が定義される前記中央位置１８ａに対応させ、その光入射端面１８の中央位置１８ａから照明光を前記導光板１７に入射させる第３の発光素子３１を備え、そして前記導光板１７は、前記光入射端面１８の前記中央位置１８ａから入射した光に対して、その進行方向を、前記垂直基準面と平行な方向に変えてこの光出射面から出射する複数の前記円弧状傾斜面２０を備えているので、第１と第２の発光素子３０ａ，３０ｂ及び第３の発光素子３１の同時点灯によって、前記照明装置の法線に対して観察側から見て左方向及び右方向に傾いた方向に出射光強度のピークが存在する指向性を持った照明光と、前記照明装置の法線に沿った方向に出射光強度のピークが存在する指向性をもった光とが合成されて、図１１に示したような強度分布の照明光がえられ、照明装置の正面方向（法線方向）における輝度を十分高くすることができる。
【００８２】
したがって、この実施例の表示装置は、前記液晶表示パネル１の複数の画素に左眼用画像データと右眼用画像データとを選択的に表示させ、前記左眼用画像の表示に同期させて、前記照明装置１５の第１と第２の発光素子３０ａ，３０ｂのうち、前記液晶表示パネル１の観察側から見て右側の発光素子３０ａを点灯させ、前記左眼用画像の表示に同期させて前記照明装置１５の前記観察側から見て左側の発光素子を点灯させることにより、立体的な三次元画像を表示する。そして、前記液晶表示パネル１の複数の画素に前記二次元画像を表示したときには、その二次元画像の表示に同期させて前記第１と第２の発光素子３０ａ，３０ｂ及びその間に配置された前記第３の発光素子３１を同時に点灯させることにより、明るい二次元画像を表示することができる。
【００８３】
なお、この実施例は、図１〜図７に示した第１の実施例の照明装置１５に前記第３の発光素子３１をさらに備えさせたものであるが、図８及び図９に示した第２の実施例の照明装置１１５に前記第３の発光素子３１をさらに備えさせてもよい。
【００８４】
（第４の実施例）
図１２乃至図１４は、この発明の第４の実施例を示しており、図１２は表示装置の分解斜視図、図１３はこの実施例の照明装置を発光素子が配列された光入射端面側から見た平面図、図１４はこの実施例の照明装置における出射光の光強度分布図である。
【００８５】
この第４の実施例は、第１の実施例の構成に、さらに特定の角度範囲に拡散板機能を持った異方性拡散板５０を付加することによって、視認可能な視野の範囲を広くしたものであり、その他の構成は同じであるから、同一の部材には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００８６】
すなわち、この第４の実施例は、図１乃至図７に示した表示装置において、液晶表示パネル１と照明装置１５との間に、板面の法線に対して予め定めた角度で傾いた角度範囲で入射した光を拡散させて透過する異方性拡散板５０を配置したものである。
【００８７】
この異方性拡散板５０は、前記表示装置の導光板１７の前記光出射面１９の外側に対向させて配置され、前記光出射面１９と前記光入射端面１８とにそれぞれ直交する面を垂直基準面とし、前記光出射面の法線を含み前記垂直基準面と直交する面を水平基準面としたとき、前記水平基準面上で前記垂直基準面に対して、それぞれ予め定めた角度傾いた方向の予め定めた角度範囲で入射する光を拡散して出射する。
【００８８】
この実施例の異方性拡散板５０は、表示装置の上下の方向と平行な前記垂直基準面に対して、前記水平基準面上で左右それぞれに１０゜から６０゜の範囲で傾いた方向から入射する光を拡散する拡散特性を持っている。したがって、図１３に示すように、前記導光板１７の光出射面１９から出射する前記第１及び第２の発光素子３０ａ，３０ｂからの光のうち、前記異方性拡散板５０の法線に対して左右に１０゜から６０゜の範囲で出射する光を、この異方性拡散板５０により散乱して前記液晶表示パネル１に入射させる。
【００８９】
その結果、この照明装置１５から出射する光は、図１１に示したように、照明装置１５の光出射面の法線に対して左右方向に７゜乃至８゜に強いピークを持ち、且つ１５゜乃至８０゜の範囲でも十分視認できる程度の強度を持った強度分布の照明光が得られる。
【００９０】
したがって、この照明装置１５を用いて実施例１と同様の立体表示を行うことにより、表示装置の正面からは、右眼用画像と左眼画像とを、それぞれの眼が視認して三次元の立体画像として観察され、前記表示装置の右又は左の方向に大きく傾いた方向からは、右眼用画像又は左眼画像の一方が二次元画像として視認することができ、視認の範囲を大きく広げることができる。
【００９１】
なお、この実施例では、第１の実施例で示した表示装置の照明装置１５と液晶表示パネル１との間に異方性拡散板を配置した実施例を示したが、これに限ることなく、第２の実施例で示した表示装置の照明装置１１５と液晶表示パネル１との間に異方性拡散板５０を配置しても良く、この場合も、この第４の実施例と同様の作用、効果が得られる。
【００９２】
また、この第４の実施例に、前記第３の実施例を適用して、導光板１７の光入射端面の中央位置に対応させて第３の発光素子３１を配置するようにしても良い。この場合正面輝度が高く、しかも視野角範囲の広い二次元画像の表示が可能になる。
【００９３】
（第５の実施例）
図１５乃至図１８は、この発明の第５の実施例を示しており、図１５は表示装置の分解斜視図、図１６はこの実施例の照明装置を発光素子が配列された光入射端面側から見た平面図、図１７はこの実施例の照明装置を光の出射面側から見た正面図、図１８はこの実施例の照明装置における出射光の光強度分布図である。
【００９４】
この第５実施例は、第１の実施例の構成に、さらに第４、第５の発光素子３０ｃ，３０ｄを付加することによって、視認可能な視野の範囲を広くしたものであり、その他の構成は同じであるから、同一の部材には同一の符号を付し、説明は省略する。
【００９５】
すなわち、この第５の実施例の照明装置２１５は、図１乃至図７に示した第１の実施例の照明装置１５において、導光板１７の光入射端面１８に、その光入射端面１８に対向させて配置された前記第１、第２の発光素子３０ａ，３０ｂよりもさらにその外側の両方に、前記円弧状傾斜面２０の円弧の曲率中心が定義される前記中央位置１８ａに対して、それぞれ実質的に同じ距離４１を隔てた位置に対向させて配置され、前記光入射端面から前記導光板の内部に照明光を入射させる第４と第５の発光素子３０ｃ，３０ｄとをさらに配置したものである。
【００９６】
そして、制御装置３２の光源駆動回路３２ｂは、前記第１、第２の発光素子３０ａ，３０ｂと第４、第５の発光素子３０ｃ，３０ｄの点灯状態を制御する回路、すなわち前記中央位置１８ａに対して一方の側に配置された第１、第４の発光素子３０ａ，３０ｃの同時点灯と、他方の側に配置された第２、第５の発光素子３０ｂ，３０ｄの同時点灯を、交互に行なわせる点灯制御回路３２ｂ１を備えている。
【００９７】
この実施例の照明装置１１５において、前記導光板１７の光入射端面１８に設けられた前記第１、第２の発光素子３０ａ，３０ｂよりもさらにその外側に配置された前記第４、第５の発光素子３０ｃ，３０ｄから出射して前記導光板１７に取り込まれた光は、前記第４、第５の発光素子３０ｃ，３０ｄが前記導光板１７の光入射端面１８の中央位置１８ａから離れているため、図１６及び図１７に示すように、前記円弧状傾斜面２０によってその進行方向が変向され、前記第１、第２の発光素子３０ａ，３０ｂからの出射光よりも、さらに法線から傾いた方向に、その出射光強度のピークが存在する光として、前記液晶表示パネル１に向けて出射する。
【００９８】
すなわち、前記光出射面１９と前記光入射端面１８とにそれぞれ直交する面を垂直基準面とし、前記光出射面１９の法線を含み前記垂直基準面と直交する面を水平基準面としたとき、第４、第５の発光素子３０ｃ，３０ｄから出射した光は、前記円弧状傾斜面２０により、前記垂直基準面に対して、水平基準面上でそれぞれ１５゜の角度で傾いた方向に強度のピークが存在する光となってこの照明装置２１５から出射する。
【００９９】
この実施例の照明装置２１５の出射光の強度分布は、図１３に示すように、前記導光板１７の光出射面１９から出射する前記第１及び第２の発光素子３０ａ，３０ｂによる光のピークと、第４、第５の発光素子３０ｃ，３０ｄから出射した光のピークとを持った強度分布の照明光が得られる。
【０１００】
したがって、この照明装置２１５を用いて実施例１と同様の立体表示を行うことにより、表示装置の正面からは、右眼用画像と左眼画像とを、それぞれの眼が視認して三次元の立体画像として観察され、前記表示装置の右又は左の方向に１５゜乃至２０゜で傾いた方向からは、右眼用画像又は左眼画像の一方が二次元画像として視認することができ、視認の範囲を広げることができる。
【０１０１】
なお、この実施例では、第１の実施例で示した表示装置の照明装置に第４、第５の発光素子３０ｃ，３０ｄを配置した例を示したが、これに限ることなく、第２の実施例で示した表示装置の照明装置１１５の導光板２２を第４、第５の発光素子３０ｃ，３０ｄを配置しても良く、この場合も、この実施例と同様の作用、効果が得られる。
【０１０２】
また、この第５の実施例に、前記第３の実施例を適用して、導光板１７の光入射端面１８の中央位置１８ａに対応させて第３の発光素子３１を配置するようにしても良い。この場合正面輝度が高く、しかも視野角範囲の広い二次元画像の表示が可能になる。
【０１０３】
（第６の実施例）
図１９及び図２０は、この発明の第６の実施例を示しており、図１９は表示装置の分解斜視図、図２０はこの実施例の照明装置における出射光の光強度分布図である。
【０１０４】
この第６実施例は、第４の実施例の構成に、さらに第５の実施例に示した第４、第５の発光素子３０ｃ，３０ｄを付加することによって、さらに視認可能な視野の範囲を広くしたものであり、その他の構成は同じであるから、同一の部材には同一の符号を付し、説明は省略する。
【０１０５】
すなわち、この第６の実施例の照明装置２１５は、図１２及び図１３に示した第１の実施例の照明装置１５において、導光板１７の光入射端面１８に、その光入射端面１８に対向させて配置された前記第１、第２の発光素子３０ａ，３０ｂよりもさらにその外側の両方に、前記円弧状傾斜面２０の円弧の曲率中心が定義される前記中央位置１８ａに対して、それぞれ実質的に同じ距離４１を隔てた位置に対向させて配置され、前記光入射端面１８から前記導光板１７の内部に照明光を入射させる第４と第５の発光素子３０ｃ，３０ｄとを、さらに配置することによって構成されている。
【０１０６】
そして、制御装置３２の光源駆動回路３２ｂは、前記第１、第２の発光素子３０ａ，３０ｂと第４、第５の発光素子３０ｃ，３０ｄの点灯状態を制御する回路、すなわち前記中央位置１８ａに対して一方の側に配置された第１、第４の発光素子３０ａ，３０ｃの同時点灯と、他方の側に配置された第２、第５の発光素子３０ｂ，３０ｄの同時点灯を、交互に行なわせる点灯制御回路３２ｂ１を備えている。
【０１０７】
導光板の光入射端面に設けられた前記第１、第２の発光素子３０ａ，３０ｂよりもさらに中央位置１８ａに対して外側に配置された第４、第５の発光素子３０ｃ，３０ｄから出射して前記導光板１７に取り込まれた光は、前記光入射端面１８の中央位置１８ａから離れているため、前記円弧状傾斜面２０によってその進行方向が変向され、前記第１、第２の発光素子３０ａ，３０ｂからの出射光よりも、さらに法線から傾いた方向に、その出射光強度のピークが存在する光として、前記液晶表示パネル１に向けて出射する。
【０１０８】
すなわち、前記光出射面１９と前記光入射端面１８とにそれぞれ直交する面を垂直基準面とし、前記光出射面１９の法線を含み前記垂直基準面と直交する面を水平基準面としたとき、第４、第５の発光素子３０ｃ，３０ｄから出射した光は、前記円弧状傾斜面２０により、前記垂直基準面に対して、水平基準面上でそれぞれ略１５゜の角度で傾いた方向に強度のピークが存在する光となってこの照明装置２１５から出射される。この照明装置２１５からの出射光は、前記水平基準面上で左右それぞれに１０゜から６０゜の範囲で傾いた方向から入射する光を拡散する拡散特性を持った異方性拡散板５０によって拡散板されて、液晶表示パネル１に入射する。
【０１０９】
この実施例の照明装置２１５の出射光の強度分布は、図２０に示すように、前記導光板の光出射面１９から出射する前記第１及び第２の発光素子３０ａ，３０ｂから出射した光のピークと、第４、第５の発光素子３０ｃ，３０ｄから出射した光が前記異方性拡散板５０によって拡散板されて、２０゜乃至８０゜の範囲で比較的平坦な範囲とを持った強度分布の照明光が得られる。
【０１１０】
したがって、この照明装置２１５を用いて実施例１と同様の立体表示を行うことにより、表示装置の正面からは、右眼用画像と左眼画像とを、それぞれの眼が視認して三次元の立体画像として観察され、前記表示装置の右又は左の方向に１５゜乃至８０゜で傾いた方向からも、右眼用画像又は左眼画像の一方が二次元画像として視認することができ、視認の範囲を広げることができる。
【０１１１】
なお、この実施例では、第５の実施例で示した表示装置の照明装置２１５と液晶表示パネルとの間に異方性拡散板を設けた実施例を示したが、これに限ることなく、第２の実施例で示した表示装置の照明装置１１５と液晶表示パネル１との間に異方性拡散板５０を配置し、且つ第４と第５の発光素子３０ｃ，３０ｄを設けても良く、この場合も、この実施例と同様の作用、効果が得られる。
【０１１２】
また、この第６の実施例に、前記第３の実施例を適用して、導光板１７の光入射端面１８の中央位置１８ａに対応させて第３の発光素子３１を配置するようにしても良い。この場合正面輝度が高く、しかも視野角範囲の広い二次元画像の表示が可能になる。
【０１１３】
（他の実施例）
なお、上記各実施例の表示装置は、カラーフィルタを備えない液晶表示パネル１を用いてフィールドシーケンシャル表示によりカラー画像を表示するものであるが、この発明は、複数の画素にそれぞれ対応する複数の色、例えば赤、緑、青の３色のカラーフィルタを備えた液晶表示パネルを用いてカラー画像を表示する液晶表示装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】この発明の第１の実施例を示す表示装置の分解斜視図。
【図２】図１に示した表示装置に用いられる液晶表示パネルの一部分の断面図。
【図３】図１に示した表示装置に用いられる照明装置を光の出射面側から見た正面図。
【図４】図３に示した照明装置における導光板に入射した光の進み方を示す斜視図。
【図５】図３に示した照明装置のハッチングを省略した断面図。
【図６】図３に示した照明装置を発光素子が配列された光入射端面側から見た平面図。
【図７】第１の実施例の照明装置における出射光の光強度分布図。
【図８】この発明の第２の実施例を示す照明装置を光の出射面側から見た正面図。
【図９】図８に示した照明装置の断面図。
【図１０】この発明の第３の実施例を示す照明装置を光の出射面側から見た正面図。
【図１１】図１０に示した第３の実施例の照明装置における出射光の光強度分布図。
【図１２】この発明の第４の実施例を示す表示装置の分解斜視図。
【図１３】図１２に示した照明装置を発光素子が配列された光入射端面側から見た平面図。
【図１４】図１３で示した第４の実施例の照明装置における出射光の光強度分布図。
【図１５】この発明の第５の実施例を示す表示装置の分解斜視図。
【図１６】図１５に示した照明装置を発光素子が配列された光入射端面側から見た平面図。
【図１７】図１５に示した表示装置に用いられる照明装置を光の出射面側から見た正面図。
【図１８】図１５に示した第５の実施例の照明装置における出射光の光強度分布図。
【図１９】この発明の第６の実施例を示す表示装置の分解斜視図。
【図２０】図１９に示した第６の実施例の照明装置における出射光の光強度分布図。
【符号の説明】
【０１１５】
１…液晶表示パネル、１ａ…画面領域、１５，１１５，２１５…照明装置、１６，１１６…光変向手段、１７，２２…導光板、１８，２３…光入射端面、１９…光出射面、２５…反射面、２０…円弧状傾斜面（円弧状反射面）、２４…円弧状傾斜面（円弧状変向面）、２７…プリズムシート、２８…円弧状プリズム、３０ａ，３０ｂ…第１、第２の発光素子、３１…第３の固体発光素子、３０ｃ，３０ｄ…第４、第５の発光素子、３２…制御装置、３２ａ…表示駆動回路、３２ｂ…光源駆動回路、３２ｂ１…点灯制御回路。
【図１】
2006310269.tif 000003
【図２】
2006310269.tif 000004
【図３】
2006310269.tif 000005
【図４】
2006310269.tif 000006
【図５】
2006310269.tif 000007
【図６】
2006310269.tif 000008
【図７】
2006310269.tif 000009
【図８】
2006310269.tif 000010
【図９】
2006310269.tif 000011
【図１０】
2006310269.tif 000012
【図１１】
2006310269.tif 000013
【図１２】
2006310269.tif 000014
【図１３】
2006310269.tif 000015
【図１４】
2006310269.tif 000016
【図１５】
2006310269.tif 000017
【図１６】
2006310269.tif 000018
【図１７】
2006310269.tif 000019
【図１８】
2006310269.tif 000020
【図１９】
2006310269.tif 000021
【図２０】
2006310269.tif 000022