(57)【要約】【課題】導光板を用いてパララックスバリアと等価な機能を実現する。【解決手段】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、導光板の所定の側面に対向配置され、導光板内部に向けて第１の照明光を照射する第１の光源とを備える。第１の内部反射面または第２の内部反射面の少なくとも一方に、第１の光源からの第１の照明光を散乱させて第１の内部反射面から導光板の外部に出射させる複数の散乱エリアが設ける。複数の散乱エリアを、所定の側面からの距離に応じて形状が変化する構造とする。【選択図】図１３
2012226294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記導光板の所定の側面に対向配置され、前記導光板内部に向けて第１の照明光を照射する第１の光源と
を有し、
前記第１の内部反射面または前記第２の内部反射面の少なくとも一方に、前記第１の光源からの前記第１の照明光を散乱させて前記第１の内部反射面から前記導光板の外部に出射させる複数の散乱エリアが設けられ、
前記複数の散乱エリアは、前記所定の側面からの距離に応じて形状が変化する構造とされている
表示装置。
【請求項２】
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、前記第２の内部反射面に向けて外側から第２の照明光を照射する第２の光源をさらに備えた
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示部は、３次元画像データに基づく複数の視点画像と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２の光源は、前記表示部に前記複数の視点画像を表示する場合には、非点灯状態に制御され、前記表示部に前記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る
請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１の光源は、前記表示部に前記複数の視点画像を表示する場合には、点灯状態に制御され、前記表示部に前記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３に記載の表示装置。
【請求項５】
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、入射した光線に対する作用を、光吸収状態と散乱反射状態との２つの状態に選択的に切り替え可能な光学デバイスをさらに備えた
請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記導光板に対して、前記第１の内部反射面が形成された側に対向配置され、入射した光線に対する作用を、透明状態と拡散透過状態との２つの状態に選択的に切り替え可能な光学デバイスをさらに備えた
請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
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、
前記導光板の所定の側面に対向配置され、前記導光板内部に向けて第１の照明光を照射する第１の光源と
を備え、
前記第１の内部反射面または前記第２の内部反射面の少なくとも一方に、前記第１の光源からの前記第１の照明光を散乱させて前記第１の内部反射面から前記導光板の外部に出射させる複数の散乱エリアが設けられ、
前記複数の散乱エリアは、前記所定の側面からの距離に応じて形状が変化する構造とされている
光源デバイス。
【請求項８】
前記複数の散乱エリアは、前記所定の側面に近づくに従い高さ、または長さの少なくとも一方が小さくなる構造とされている
請求項７に記載の光源デバイス。
【請求項９】
前記導光板は、第１の方向において互いに対向する第１の側面および第２の側面と、前記第１の方向に直交する第２の方向において互いに対向する第３の側面および第４の側面とを有する
請求項７または８に記載の光源デバイス。
【請求項１０】
前記第１の光源は、前記第１の側面と前記第２の側面とのそれぞれに対向配置され、
前記複数の散乱エリアは、前記第１の側面および前記第２の側面に近づくに従い高さ、または長さの少なくとも一方が小さくなり、前記第１の側面と前記第２の側面との間で中央に行くに従い高さ、または長さの少なくとも一方が大きくなる構造とされている
請求項９に記載の光源デバイス。
【請求項１１】
前記第１の光源は、前記第３の側面と前記第４の側面とのそれぞれに対向配置され、
前記複数の散乱エリアは、前記第３の側面および前記第４の側面に近づくに従い高さ、または長さの少なくとも一方が小さくなり、前記第３の側面と前記第４の側面との間で中央に行くに従い高さ、または長さの少なくとも一方が大きくなる構造とされている
請求項９に記載の光源デバイス。
【請求項１２】
前記散乱エリアは、前記第１の側面と前記第２の側面との間で前記第１の方向に延在すると共に、前記第２の方向に複数、並列的に配列されている
請求項９に記載の光源デバイス。
【請求項１３】
前記複数の散乱エリアは、前記所定の側面からの距離に応じて高さが連続的に変化する構造とされている
請求項７ないし１２のいずれか１つに記載の光源デバイス。
【請求項１４】
前記複数の散乱エリアは、前記所定の側面からの距離に応じて高さが段階的に変化する構造とされている
請求項７ないし１２のいずれか１つに記載の光源デバイス。
【請求項１５】
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、前記第２の内部反射面に向けて外側から第２の照明光を照射する第２の光源をさらに備えた
請求項７ないし１４のいずれか１つに記載の光源デバイス。
【請求項１６】
表示装置を備え、
前記表示装置は、
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
を含み、
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、
前記導光板の所定の側面に対向配置され、前記導光板内部に向けて第１の照明光を照射する第１の光源と
を有し、
前記第１の内部反射面または前記第２の内部反射面の少なくとも一方に、前記第１の光源からの前記第１の照明光を散乱させて前記第１の内部反射面から前記導光板の外部に出射させる複数の散乱エリアが設けられ、
前記複数の散乱エリアは、前記所定の側面からの距離に応じて形状が変化する構造とされている
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、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表示装置、ならびに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。この立体表示装置は、２次元表示パネルの前面（表示面側）に、パララックスバリアを対向配置したものである。パララックスバリアの一般的な構造は、２次元表示パネルからの表示画像光を遮蔽する遮蔽部と、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）とを水平方向に交互に設けたものである。
【０００３】
パララックスバリア方式では、２次元表示パネルに立体視用の視差画像（２視点の場合には右眼用視点画像と左眼用視点画像）を空間分割して表示し、その視差画像をパララックスバリアによって水平方向に視差分離することで立体視が行われる。パララックスバリア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、スリット部を介して観察者の左右の眼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。
【０００４】
なお、２次元表示パネルとして例えば透過型の液晶表示パネルを用いる場合、２次元表示パネルの背面側にパララックスバリアを配置する構成も可能である（特許文献１の図１０、特許文献２の図３参照）。この場合、パララックスバリアは、透過型の液晶表示パネルとバックライトとの間に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５６５３９１号公報（図１０）
【特許文献２】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】
しかしながら、パララックスバリア方式の立体表示装置では、パララックスバリアという３次元表示用の専用部品を必要とするため、部品点数と配置スペースが通常の２次元表示用の表示装置に比べて多く必要になってしまうという問題がある。
【０００７】
本開示の目的は、導光板を用いてパララックスバリアと等価な機能を実現することができる光源デバイスおよび表示装置、ならびに電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示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、導光板の所定の側面に対向配置され、導光板内部に向けて第１の照明光を照射する第１の光源とを備えたものである。そして、第１の内部反射面または第２の内部反射面の少なくとも一方に、第１の光源からの第１の照明光を散乱させて第１の内部反射面から導光板の外部に出射させる複数の散乱エリアが設けられ、複数の散乱エリアが、所定の側面からの距離に応じて形状が変化する構造とされているものである。
【０００９】
本開示による表示装置は、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、上記本開示の光源デバイスで構成したものである。
本開示による電子機器は、上記本開示による表示装置を備えたものである。
【００１０】
本開示による光源デバイス、表示装置または電子機器では、散乱エリアによって第１の光源からの第１の照明光が散乱され、一部またはすべての光が、第１の内部反射面から導光板の外部に出射される。これにより、導光板自体にパララックスバリアとしての機能を持たせることが可能となる。すなわち、等価的に、散乱エリアを開口部（スリット部）としたパララックスバリアとして機能させることができる。また、複数の散乱エリアは、所定の側面からの距離に応じて形状が変化する構造とされているので、導光板の外部に出射される光の輝度分布が最適化される。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の光源デバイス、表示装置または電子機器によれば、導光板の第１の内部反射面または第２の内部反射面に散乱エリアを設けるようにしたので、等価的に、導光板自体にパララックスバリアとしての機能を持たせることができる。また、複数の散乱エリアは、所定の側面からの距離に応じて形状が変化する構造とされているので、導光板の外部に出射される光の輝度分布の最適化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の第１の実施の形態に係る表示装置の一構成例を、第１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と共に示す断面図である。
【図２】図１に示した表示装置の一構成例を、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と共に示す断面図である。
【図３】図１に示した表示装置の一構成例を、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出射状態と共に示す断面図である。
【図４】図１に示した表示装置の第１の変形例を示す断面図である。
【図５】図１に示した表示装置の第２の変形例を示す断面図である。
【図６】（Ａ）は図１に示した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散乱反射状態を模式的に示す説明図である。
【図７】（Ａ）は図１に示した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散乱反射状態を模式的に示す説明図である。
【図８】（Ａ）は図１に示した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散乱反射状態を模式的に示す説明図である。
【図９】表示部の画素構造の一例を示す平面図である。
【図１０】（Ａ）は図９の画素構造において、２つの視点画像を割り当てた場合の割り当てパターンと散乱エリアの配置パターンとの対応関係の第１の例を示す平面図であり、（Ｂ）は断面図である。
【図１１】図１に示した光源デバイスにおいて、第１の光源を導光板のＹ方向の第１の側面および第２の側面に対向配置した場合における、Ｙ方向およびＸ方向の輝度分布を示す説明図である。
【図１２】図１に示した光源デバイスにおいて、第１の光源を導光板のＸ方向の第３の側面および第４の側面に対向配置した場合における、Ｙ方向およびＸ方向の輝度分布を示す説明図である。
【図１３】図１１に対して、散乱エリアの構造（高さ）を変えて輝度分布の改善を行った第１の例を示した説明図である。
【図１４】図１１に対して、散乱エリアの構造（高さ）を変えて輝度分布の改善を行った第２の例を示した説明図である。
【図１５】図１１に対して、散乱エリアの構造（高さ）を変えて輝度分布の改善を行った第３の例を示した説明図である。
【図１６】散乱エリアの構造（深さ分布）の違いによる輝度分布の違いを測定した特性図である。
【図１７】図１に示した光源デバイスにおいて、第１の光源を導光板のＹ方向の第１の側面および第２の側面に対向配置した場合における、Ｙ方向およびＸ方向の輝度分布を示す説明図である。
【図１８】図１に示した光源デバイスにおいて、第１の光源を導光板のＸ方向の第３の側面および第４の側面に対向配置した場合における、Ｙ方向およびＸ方向の輝度分布を示す説明図である。
【図１９】図１７に対して、散乱エリアの構造（長さ）を変えて輝度分布の改善を行った例を示した説明図である。
【図２０】図１８に対して、散乱エリアの構造（長さ）を変えて輝度分布の改善を行った例を示した説明図である。
【図２１】視点画像の割り当てパターンと散乱エリアの配置パターンとの対応関係の第２の例を、輝度分布と共に示した説明図である。
【図２２】第２の実施の形態に係る表示装置の構成例を光源デバイスからの光線の出射状態と共に示した示す断面図であり、（Ａ）は３次元表示時の光線出射状態を示し、（Ｂ）は２次元表示時の光線出射状態を示している。
【図２３】（Ａ）は図２２に示した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散乱反射状態を模式的に示す説明図である。
【図２４】（Ａ）は図２２に示した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散乱反射状態を模式的に示す説明図である。
【図２５】（Ａ）は図２２に示した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散乱反射状態を模式的に示す説明図である。
【図２６】（Ａ）は図２２に示した表示装置において、２つの視点画像を割り当てた場合の割り当てパターンと散乱エリアの配置パターンとの対応関係の一例を示す平面図であり、（Ｂ）は断面図である。
【図２７】第３の実施の形態に係る表示装置の構成例を光源デバイスからの光線の出射状態と共に示した示す断面図であり、（Ａ）は３次元表示時の光線出射状態を示し、（Ｂ）は２次元表示時の光線出射状態を示している。
【図２８】第４の実施の形態に係る表示装置の構成例を光源デバイスからの光線の出射状態と共に示した示す断面図であり、（Ａ）は３次元表示時の光線出射状態を示し、（Ｂ）は２次元表示時の光線出射状態を示している。
【図２９】電子機器の一例を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
［表示装置の全体構成］
図１ないし図３は、本開示の第１の実施の形態に係る表示装置の一構成例を示している。この表示装置は、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（２Ｄ／３Ｄ表示用光源）と、導光板３と、第２の光源７（２Ｄ表示用光源）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７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７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。
【００１５】
この表示装置は、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７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１は、第１の光源２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。図２は、第２の光源７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２次元表示モードに対応している。また、図３は、第１の光源２および第２の光源７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、これも２次元表示モードに対応している。
【００１６】
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、例えば図９に示したように、Ｒ（赤色）用画素１１Ｒ、Ｇ（緑色）用画素１１Ｇ、およびＢ（青色）用画素１１Ｂ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複数の視点画像と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点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点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、例えば、１画面内にストライプ状の複数の視点画像が含まれる合成画像を生成して表示する。なお、表示部１の各画素に複数の視点画像を割り当てる、その割り当てパターンと散乱エリア３１の配置パターンとの対応関係の具体例は後に詳述する。
【００１７】
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Ｌ１（図１）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つの側面に第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。
【００１８】
第２の光源７は、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７は、第２の内部反射面３Ｂに向けて外側から第２の照明光Ｌ１０を照射するようになっている（図２、図３参照）。第２の光源７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７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７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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
第２の内部反射面３Ｂは、散乱エリア３１と全反射エリア３２とを有している。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。第２の内部反射面３Ｂにおいて、散乱エリア３１は３次元表示モードにしたときに、第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１に対してパララックスバリアとしての開口部（スリット部）として機能し、全反射エリア３２は遮蔽部として機能するようになっている。第２の内部反射面３Ｂにおいて、散乱エリア３１と全反射エリア３２は、パララックスバリアに相当する構造となるようなパターンで設けられている。すなわち、全反射エリア３２はパララックスバリアにおける遮蔽部に相当するパターンで設けられ、散乱エリア３１はパララックスバリアにおける開口部に相当するパターンで設けられている。なお、パララックスバリアのバリアパターンとしては例えば、縦長のスリット状の開口部が遮蔽部を介して水平方向に多数、並列配置されたようなストライプ状のパターン等、種々のタイプのものを用いることができ、特定のものには限定されない。
【００２２】
第１の内部反射面３Ａと第２の内部反射面３Ｂにおける全反射エリア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、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Ｌ１は、第１の内部反射面３Ａと第２の内部反射面３Ｂにおける全反射エリア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。全反射エリア３２はまた、図２または図３に示したように、第２の光源７からの第２の照明光Ｌ１０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。
【００２３】
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
【００２４】
散乱エリア３１は、図１に示したように、第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１を散乱反射させ、第１の照明光Ｌ１の少なくとも一部の光を第１の内部反射面３Ａに向けて全反射条件を外れた光線（散乱光線Ｌ２０）として出射するようになっている。
【００２５】
［表示装置の構成の変形例］
図１に示した表示装置において、表示部１に表示された複数の視点画像の空間分離を行うためには、表示部１の画素部と導光板３の散乱エリア３１とが所定の距離ｄを保って対向配置されている必要がある。図１では表示部１と導光板３との間が空気間隔となっているが、図４の第１の変形例に示したように、所定の距離ｄを保つために、表示部１と導光板３との間にスペーサ８が配置されていても良い。スペーサ８は、無色透明で散乱が少ない材料であればよく、例えばＰＭＭＡなどを使用することができる。このスペーサ８は表示部１の背面側の表面と導光板３の表面との全部を覆うように設けられていても良いし、距離ｄを保つために必要最小限、部分的に設けられていても構わない。
【００２６】
また、図５に示した第２の変形例のように、導光板３の厚みを全体的に厚くして空気間隔をなくすようにしてもよい。
【００２７】
［散乱エリア３１の具体的な構成例］
図６（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６（Ｂ）は図６（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、全反射エリア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、全反射エリア３２で内部全反射される。一方、凹形状の散乱エリア３１Ａでは、全反射エリア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（散乱光線Ｌ２０）の一部またはすべてが、図１に示したように、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。
【００２８】
図７（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７（Ｂ）は図７（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、全反射エリア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、金型の表面により全反射エリア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、全反射エリア３２で内部全反射される。一方、凸形状の散乱エリア３１Ｂでは、全反射エリア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（散乱光線Ｌ２０）の一部またはすべてが、図１に示したように、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８（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８（Ｂ）は図８（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６（Ａ）および図７（Ａ）の構成例では、導光板３の表面を全反射エリア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８（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、全反射エリア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、全反射エリア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】
［表示装置の基本動作］
この表示装置において、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７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１に示したように、第１の光源２をオン（点灯）状態にすると共に、第２の光源７をオフ（非点灯）状態に制御する。この状態では、第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１は、導光板３において第１の内部反射面３Ａと第２の内部反射面３Ｂの全反射エリア３２との間で、繰り返し内部全反射されることにより、第１の光源２が配置された側の一方の側面から、対向する他方の側面へと導光され、他方の側面から出射される。その一方で、第１の光源２による第１の照明光Ｌ１の一部が、導光板３の散乱エリア３１で散乱反射されることで、導光板３の第１の内部反射面３Ａを透過し、導光板３の外部に出射される。これにより、導光板自体にパララックスバリアとしての機能を持たせることが可能となる。すなわち、第１の光源２による第１の照明光Ｌ１に対しては、等価的に、散乱エリア３１を開口部（スリット部）とし、全反射エリア３２を遮蔽部とするようなパララックスバリアとして機能させることができる。これにより、等価的に、表示部１の背面側にパララックスバリアを配置したパララックスバリア方式による３次元表示が行われる。
【００３１】
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７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７をオン（点灯）状態に制御する。この場合、第２の光源７による第２の照明光Ｌ１０が、第２の内部反射面３Ｂにおける全反射エリア３２を透過することで、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。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。
【００３２】
なお、第２の光源７のみを点灯させたとしても導光板３のほぼ全面から、第２の照明光Ｌ１０が出射されるが、必要に応じて、図３のように第１の光源２を点灯するようにしても良い。これにより、例えば、第２の光源７のみを点灯しただけでは、散乱エリア３１と全反射エリア３２とに対応する部分で輝度分布に差が生じるような場合、第１の光源２の点灯状態を適宜調整する（オン・オフ制御、または点灯量の調整をする）ことで全面に亘って輝度分布を最適化することが可能である。ただし、２次元表示を行う場合において、例えば表示部１側で十分に輝度の補正を行える場合には、第２の光源７のみの点灯で構わない。
【００３３】
［視点画像の割り当てパターンと散乱エリア３１の配置パターンとの対応関係］
この表示装置では、３次元表示モードでの表示を行う場合、表示部１には複数の視点画像を所定の割り当てパターンで各画素に割り当てて表示する。導光板３における複数の散乱エリア３１は、その所定の割り当てパターンに対応した所定の配置パターンで設けられている。
【００３４】
以下、視点画像の割り当てパターンと散乱エリア３１の配置パターンとの対応関係の具体例を説明する。表示部１の画素構造は、図９に示したように、赤色用画素１１Ｒ、緑色用画素１１Ｇ、および青色用画素１１Ｂからなる画素を複数有し、それら複数の画素が第１の方向（垂直方向）および第２の方向（水平方向）にマトリクス状に配置されているものとする。水平方向に３つの色の各画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂが周期的に交互に配列され、垂直方向には同一色の各画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂが配列されている。この画素構造の場合、表示部１に通常の２次元画像を表示する状態（２次元表示モード）では、水平方向に連続する３つの色の各画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの組み合わせが、２次元のカラー表示を行うための１画素（２Ｄカラー表示の１単位画素）となる。図９では、２Ｄカラー表示の１単位画素を、水平方向に６画素分、垂直方向に３画素分、図示している。
【００３５】
図１０（Ａ）は図９の画素構造において、表示部１の各画素に２つの視点画像（第１および第２の視点画像）を割り当てた場合の割り当てパターンと散乱エリア３１の配置パターンとの対応関係の一例を示している。図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のＡ−Ａ’部分の断面に相当している。図１０（Ｂ）では、２つの視点画像の分離状態を模式的に示している。この例では、２Ｄカラー表示の１単位画素を、１つの視点画像を表示するための１画素として割り当てている。そして、第１の視点画像と第２の視点画像とを水平方向に交互に表示するように画素を割り当てている。従って、２Ｄカラー表示の１単位画素を水平方向に２つ分、組み合わせたものが、３次元表示としての１単位画像（１立体画素）となる。図１０（Ｂ）に示したように、第１の視点画像が観察者の右眼１０Ｒのみに到達し、第２の視点画像が観察者の右眼１０Ｒのみに到達する状態となることで、立体視が行われる。この例では、散乱エリア３１の水平方向の配置位置が、３次元表示としての１単位画像の略中央部分に位置するように配置されている。
【００３６】
ここで、散乱エリア３１の水平方向の幅Ｄ１は、１つの視点画像を表示するための１画素の幅Ｄ２に対して所定の関係を有する大きさとされている。具体的には、散乱エリア３１の幅Ｄ１は、幅Ｄ２に対して０．５倍以上１．５倍以下の大きさであることが好ましい。散乱エリア３１の幅Ｄ１が大きくなるほど、散乱エリア３１で散乱される光の量が多くなり、導光板３から出射する光の量が増加する。このため、輝度を増加させることができる。ただし、散乱エリア３１の幅Ｄ１が、幅Ｄ２の１．５倍を超えると、複数の視点画像からの光が混じって観察されてしまう、いわゆるクロストークが生じるので好ましくない。逆に、散乱エリア３１の幅Ｄ１が小さくなるほど、散乱エリア３１で散乱される光の量が少なくなり、導光板３から出射する光の量が減少する。このため、輝度が低減する。散乱エリア３１の幅Ｄ１が、幅Ｄ２の０．５倍を下回ると、輝度が低くなりすぎて画像表示として暗くなりすぎてしまうので、好ましくない。
【００３７】
［散乱エリア３１の高さ（深さ）と輝度との関係］
図１１および図１２は、図１に示した光源デバイスにおいて第１の光源２のみをオン（点灯）状態にした場合における、Ｙ方向（第１の方向、面内で垂直方向）、およびＸ方向（第２の方向、面内で水平方向）の輝度分布を示している。
【００３８】
図１１には輝度分布と共に、光源デバイスの平面図およびＸ方向から見た側面図を示す。図１１にはまた、散乱エリア３１のＹ方向の高さ（深さ）分布を示す。図１１では、第１の光源２をＹ方向において互いに対向する第１の側面および第２の側面に配置した場合の輝度分布を示している。また、散乱エリア３１は、第１の側面と第２の側面との間でＹ方向に延在すると共に、Ｘ方向に複数、並列的に配列されている。散乱エリア３１の導光板表面（本実施の形態では第２の内部反射面３Ｂ）に対する高さ（深さ）Ｈ１は、全面で同じとされている。このように第１の光源２がＹ方向に配置され、散乱エリア３１の深さ分布が全面で一様である構成の場合、導光板３から出射される光のＹ方向の輝度分布は、第１の光源２が配置された所定の側面（第１の側面および第２の側面）に近いほど相対的に輝度が高く、所定の側面から距離が遠くなるほど相対的に輝度が低くなる傾向がある。図１１の例ではＹ方向の２つの所定の側面に第１の光源２が配置されているので、Ｙ方向の２つの所定の側面に近い位置では相対的に輝度が高く、２つの所定の側面の間，Ｙ方向中央部分では相対的に輝度が最も低くなる。一方、Ｘ方向の輝度分布は位置によらず一定となる。
【００３９】
図１２には輝度分布と共に、光源デバイスの平面図およびＹ方向から見た側面図を示す。図１２にはまた、散乱エリア３１のＹ方向の高さ（深さ）分布を示す。図１２では、第１の光源２をＸ方向において互いに対向する第３の側面および第４の側面に配置した場合の輝度分布を示している。散乱エリア３１の導光板表面に対する高さ（深さ）Ｈ１は、全面で同じとされている。このように第１の光源２がＸ方向に配置され、散乱エリア３１の深さ分布が全面で一様である構成の場合、導光板３から出射される光のＸ方向の輝度分布は、第１の光源２が配置された所定の側面（第３の側面および第４の側面）に近いほど相対的に輝度が高く、所定の側面から距離が遠くなるほど相対的に輝度が低くなる傾向がある。図１２の例ではＸ方向の２つの所定の側面に第１の光源２が配置されているので、Ｘ方向の２つの所定の側面に近い位置では相対的に輝度が高く、２つの所定の側面の間，Ｘ方向中央部分では相対的に輝度が最も低くなる。一方、Ｙ方向の輝度分布は位置によらず一定となる。
【００４０】
図１１および図１２に示したように、第１の光源２の配置位置および散乱エリア３１の高さ（深さ）Ｈ１に応じて、輝度分布が部分的に低下し、輝度の不均一が生ずる。理想的には、位置によらずＸ方向およびＹ方向の双方で輝度分布が平坦となることが好ましい。
【００４１】
次に、図１３〜図１５を参照して、上述の輝度分布を改善する手法を説明する。なお、図１３〜図１５では、第１の光源２がＹ方向に配置されている場合を例に説明するが、Ｘ方向に配置されている場合においても同様の手法で、輝度分布の改善を行うことが可能である。
【００４２】
輝度分布を改善するためには、散乱エリア３１の高さ（深さ）Ｈ１を第１の光源２が配置された所定の側面からの距離に応じて変化させ、導光板３の所定の側面に近づくに従い高さＨ１が小さくなるような構造とすれば良い。なお、ここでいう、散乱エリア３１の高さ（深さ）Ｈ１とは、図６（Ａ）に示したような凹形状の散乱エリア３１Ａの場合には、導光板表面から内部方向への高さである。また、図７（Ａ）に示したような凸形状の散乱エリア３１Ｂ、または図８（Ａ）に示したような印刷パターン等の散乱エリア３１Ｃの場合には、導光板表面から外部方向への高さである。
【００４３】
図１３は、散乱エリア３１の構造を、導光板３におけるＹ方向の２つの所定の側面に近づくに従い高さ（深さ）Ｈ１が小さくなり、２つの所定の側面の間で中央に行くに従い高さ（深さ）Ｈ１が大きくなるようにすることで、輝度分布を改善した例を示している。図１３の第１の例では、散乱エリア３１の高さ（深さ）Ｈ１を一定の変化率で連続的に変化させている。ただし、高さ（深さ）Ｈ１の変化率は一定ではなく、図１４の第２の例に示したように、例えば深さ分布が曲線状になるように変化させても良い。
【００４４】
図１３および図１４の例では、散乱エリア３１の高さ（深さ）Ｈ１を、２つの所定の側面からの距離に応じて連続的に変化する構造にしているが、図１５に示したように、２つの所定の側面からの距離に応じて高さ（深さ）Ｈ１を段階的に（ステップ状に）変化させるような構造にしても良い。
【００４５】
図１６は、散乱エリア３１の構造（深さ分布）の違いによる輝度分布の違いを実際に測定した結果を示している。図１６では、図１１に示した例と図１５に示した例とに対応する深さ分布および輝度分布を示している。図１６に示したように、散乱エリア３１の構造として深さ分布が均一である場合、輝度分布の不均一性が大きい。これに対し、散乱エリア３１の構造として深さ分布をステップ状に最適化した場合には、輝度分布の不均一性が小さくなるように改善されている。
【００４６】
［散乱エリア３１の長さと輝度との関係］
図１１〜図１６では、散乱エリア３１の高さ（深さ）に着目した輝度分布について述べたが、次に、図１７〜図２０を参照して、散乱エリア３１の長さに着目した輝度分布について述べる。
【００４７】
図１７および図１８は、図１に示した光源デバイスにおいて第１の光源２のみをオン（点灯）状態にした場合における、Ｙ方向（第１の方向、面内で垂直方向）、およびＸ方向（第２の方向、面内で水平方向）の輝度分布を示している。なお、図１７および図１８では、視点数が４つである場合を例にしている。
【００４８】
図１７には輝度分布と共に、光源デバイスの平面図およびＸ方向から見た側面図を示す。図１７では、第１の光源２をＹ方向において互いに対向する第１の側面および第２の側面に配置した場合の輝度分布を示している。図１７にはまた、散乱エリア３１のＹ方向の長さ分布を示す。散乱エリア３１は、第１の側面と第２の側面との間でＹ方向に延在すると共に、Ｘ方向に複数、並列的に配列されている。図１７に示した散乱エリア３１の長さ分布は、各画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂに対する散乱エリア３１の長さである。図１７の例では、各画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂに対して散乱エリア３１の長さは一様となっている。なお、散乱エリア３１の導光板表面（本実施の形態では第２の内部反射面３Ｂ）に対する高さ（深さ）Ｈ１は、全面で同じとされているものとする。このように第１の光源２がＹ方向に配置され、散乱エリア３１の深さ分布および長さ分布が全面で一様である構成の場合、導光板３から出射される光のＹ方向の輝度分布は、第１の光源２が配置された所定の側面（第１の側面および第２の側面）に近いほど相対的に輝度が高く、所定の側面から距離が遠くなるほど相対的に輝度が低くなる傾向がある。図１７の例ではＹ方向の２つの所定の側面に第１の光源２が配置されているので、Ｙ方向の２つの所定の側面に近い位置では相対的に輝度が高く、２つの所定の側面の間，Ｙ方向中央部分では相対的に輝度が最も低くなる。一方、Ｘ方向の輝度分布は位置によらず一定となる。
【００４９】
図１８には輝度分布と共に、光源デバイスの平面図およびＹ方向から見た側面図を示す。図１８では、第１の光源２をＸ方向において互いに対向する第３の側面および第４の側面に配置した場合の輝度分布を示している。図１８にはまた、散乱エリア３１のＹ方向の長さ分布を示す。散乱エリア３１の構造は図１７の例と同様であり、各画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂに対して散乱エリア３１の長さは一様となっている。また、散乱エリア３１の導光板表面に対する高さ（深さ）Ｈ１は、全面で同じとされている。このように第１の光源２がＸ方向に配置され、散乱エリア３１の深さ分布および長さ分布が全面で一様である構成の場合、導光板３から出射される光のＸ方向の輝度分布は、第１の光源２が配置された所定の側面（第３の側面および第４の側面）に近いほど相対的に輝度が高く、所定の側面から距離が遠くなるほど相対的に輝度が低くなる傾向がある。図１８の例ではＸ方向の２つの所定の側面に第１の光源２が配置されているので、Ｘ方向の２つの所定の側面に近い位置では相対的に輝度が高く、２つの所定の側面の間，Ｘ方向中央部分では相対的に輝度が最も低くなる。一方、Ｙ方向の輝度分布は位置によらず一定となる。
【００５０】
次に、図１９および図２０を参照して、図１７および図１８の構造に対して、輝度分布を改善する手法を説明する。上述の図１３〜図１５の例では、散乱エリア３１の高さ（深さ）Ｈ１を第１の光源２が配置された所定の側面からの距離に応じて変化させるようにしたが、図１９および図２０では、各画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂに対する散乱エリア３１の長さを変化させることで、輝度分布の改善を行っている。図１９および図２０では、各画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂに対する散乱エリア３１の長さを変化させるために、散乱エリア３１はＹ方向に連続しておらず、分割している。
【００５１】
図１９は、図１７の構造に対して輝度分布を改善した例である。図１９の例では、各画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂに対する散乱エリア３１の長さが、導光板３におけるＹ方向の２つの所定の側面に近づくに従い小さく（短く）なり、２つの所定の側面の間で中央に行くに従い大きく（長く）なるようにしている。図１９の例では、散乱エリア３１の長さを一定の変化率で変化させている。ただし、長さの変化率は一定ではなく、例えば図１４の深さ分布の例と同様に、例えば長さ分布が曲線状になるように変化させても良い。
【００５２】
図２０は、図１８の構造に対して輝度分布を改善した例である。図２０の例では、各画素１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂに対する散乱エリア３１の長さが、導光板３におけるＸ方向の２つの所定の側面に近づくに従い小さく（短く）なり、２つの所定の側面の間で中央に行くに従い大きく（長く）なるようにしている。図２０の例では、散乱エリア３１の長さを一定の変化率で変化させている。ただし、長さの変化率は一定ではなく、例えば図１４の深さ分布の例と同様に、例えば長さ分布が曲線状になるように変化させても良い。
【００５３】
なお、以上では、散乱エリア３１の高さと長さの一方のみを変化させることで輝度分布を改善した例について説明したが、高さと長さの双方を最適化して散乱エリア３１の形状全体を変化させるようにしても良い。
【００５４】
［散乱エリア３１の配置パターンの変形例］
図１３〜図１５では、散乱エリア３１の配置パターンとして、Ｙ方向に連続的に延在する散乱エリア３１が、Ｘ方向に複数、並列的に配列されている場合を例にしたが、散乱エリア３１の配置パターンがこれとは異なる場合であっても、図１３〜図１５と同様の手法で、輝度分布の改善を行うことが可能である。
【００５５】
図２１は、視点画像の割り当てパターンと散乱エリア３１の配置パターンとの対応関係の第２の例を、輝度分布および深さ分布と共に示している。図２１では、表示部１における視点画像の割り当てパターンが、赤色用画素１１Ｒ、緑色用画素１１Ｇ、および青色用画素１１Ｂを三角形状に組み合わせた構造となっている。散乱エリア３１は、この視点画像の割り当てパターンに対応して、三角形状の頂点に対応する部分に配置されている。これにより、散乱エリア３１はＸ方向およびＹ方向に離散的に配置されている。図２１では、そのような散乱エリア３１の配置パターンである場合に、導光板３におけるＹ方向の２つの所定の側面に近づくに従い高さ（深さ）Ｈ１が連続的に小さくなり、２つの所定の側面の間で中央に行くに従い高さ（深さ）Ｈ１が連続的に大きくなるようにすることで、輝度分布を改善した例を示している。
【００５６】
なお、散乱エリア３１を図２１と同様の配置パターンとし、図１９および図２０と同様の原理で、散乱エリア３１の長さを変化させるようにしても良い。
【００５７】
なお、図１０では、２視点の場合を例にしたが、視点数（表示する視点画像の数）は２つに限らず、３視点以上であっても良い。また、視点画像の割り当てパターンと散乱エリア３１の配置パターンは、図１０および図２１に示した例に限らず、他のパターンであっても良い。例えば、斜め方向に赤色用画素１１Ｒ、緑色用画素１１Ｇ、および青色用画素１１Ｂを組み合わせて、１つの視点画像を表示するための１画素として割り当てるような割り当てパターンであっても良い。その場合、散乱エリア３１は、斜め方向に傾斜して配置されるパターンとなる。
【００５８】
［効果］
以上説明したように、本実施の形態に係る表示装置によれば、導光板３の第２の内部反射面３Ｂに散乱エリア３１と全反射エリア３２とを設け、第１の光源２による第１の照明光と、第２の光源７による第２の照明光Ｌ１０とを選択的に導光板３の外部に出射可能にしたので、等価的に、導光板３自体にパララックスバリアとしての機能を持たせることができる。これにより、従来のパララックスバリア方式の立体表示装置に比べて部品点数を少なくし、省スペース化を図ることができる。
【００５９】
また、本実施の形態に係る表示装置によれば、散乱エリア３１の高さ（深さ）Ｈ１または長さを第１の光源２が配置された所定の側面からの距離に応じて変化させ、導光板３の所定の側面に近づくに従い高さＨ１または長さが小さくなるような構造にしたので、導光板３の外部に出射される光の輝度分布の最適化が可能となる。これにより、３次元表示時の表示品質を向上させることができる。
【００６０】
＜第２の実施の形態＞
次に、本開示の第２の実施の形態に係る表示装置について説明する。なお、上記第１の実施の形態に係る表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００６１】
［表示装置の全体構成］
上記上記第１の実施の形態では、導光板３において、散乱エリア３１と全反射エリア３２とを第２の内部反射面３Ｂ側に設けた構成例について説明したが、第１の内部反射面３Ａ側に設けた構成であっても良い。
【００６２】
図２２（Ａ），（Ｂ）は、本開示の第２の実施の形態に係る表示装置の一構成例を示している。この表示装置は、図１の表示装置と同様に、２次元表示モードと３次元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。図２２（Ａ）は３次元表示モードでの構成に対応し、図２２（Ｂ）は２次元表示モードでの構成に対応している。図２２（Ａ），（Ｂ）には、各表示モードにおける光源デバイスからの光線の出射状態も模式的に図示している。
【００６３】
第２の内部反射面３Ｂは、全面に亘って鏡面加工がなされており、全反射条件を満たす入射角θ１で入射した第１の照明光Ｌ１を内部全反射させるようになっている。第１の内部反射面３Ａは、散乱エリア３１と全反射エリア３２とを有している。第１の内部反射面３Ａにおいて、全反射エリア３２と散乱エリア３１は、パララックスバリアに相当する構造となるように、交互に例えばストライプ状に設けられている。すなわち後述するように、３次元表示モードにしたときに、散乱エリア３１がパララックスバリアとしての開口部（スリット部）として機能し、全反射エリア３２が遮蔽部として機能するような構造とされている。
【００６４】
全反射エリア３２は、全反射条件を満たす入射角θ１で入射した第１の照明光Ｌ１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で入射した第１の照明光Ｌ１を内部全反射させる）ようになっている。散乱エリア３１は、入射した光線Ｌ２のうち、全反射エリア３２における所定の全反射条件を満たす入射角θ１に対応する角度で入射した光線の少なくとも一部を外部に出射させる（所定の臨界角αよりも大きい入射角θ１に対応する角度で入射した光線の少なくとも一部を外部に出射させる）ようになっている。散乱エリア３１ではまた、入射した光線Ｌ２のうち、その他の一部の光線が内部反射するようになっている。
【００６５】
図２２（Ａ）に示した表示装置において、表示部１に表示された複数の視点画像の空間分離を行うためには、表示部１の画素部と導光板３の散乱エリア３１とが所定の距離ｄを保って対向配置されている必要がある。図２２（Ａ）では表示部１と導光板３との間にスペーサ８が配置されている。スペーサ８は、無色透明で散乱が少ない材料であればよく、例えばＰＭＭＡなどを使用することができる。このスペーサ８は表示部１の背面側の表面と導光板３の表面との全部を覆うように設けられていても良いし、距離ｄを保つために必要最小限、部分的に設けられていても構わない。
【００６６】
［散乱エリア３１の具体的な構成例］
図２３（Ａ）は、導光板３の表面の第１の構成例を示している。図２３（Ｂ）は図２３（Ａ）に示した導光板３の表面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、全反射エリア３２に対して凹形状の散乱エリア３１Ａにした構成例である。このような凹形状は例えば、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。このような凹形状の散乱エリア３１Ａにした場合には、入射した光線のうち、全反射エリア３２における所定の全反射条件を満たす入射角θ１に対応する角度で入射した光線の少なくとも一部が、凹形状の側面部分３３では全反射条件を満たさなくなり、外部に出射される。
【００６７】
図２４（Ａ）は、導光板３の表面の第２の構成例を示している。図２４（Ｂ）は図２４（Ａ）に示した導光板３の表面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、全反射エリア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、金型の表面により全反射エリア３２に対応する部分については鏡面加工を行う。このような凸形状の散乱エリア３１Ｂにした場合には、入射した光線のうち、全反射エリア３２における所定の全反射条件を満たす入射角θ１に対応する角度で入射した光線の少なくとも一部が、凸形状の側面部分３４では全反射条件を満たさなくなり、外部に出射される。
【００６８】
図２５（Ａ）は、導光板３の表面の第３の構成例を示している。図２５（Ｂ）は図２５（Ａ）に示した導光板３の表面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２３（Ａ）および図２４（Ａ）の構成例では、導光板３の表面を全反射エリア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２５（Ａ）の構成例による散乱エリア３１Ｃは、表面加工ではなく、第１の内部反射面３Ａに対応する導光板３の表面に光拡散部材３５を配置したものである。光拡散部材３５としては、導光板３の屈折率以上の屈折率を有する部材、例えば屈折率１．５７程度のＰＥＴ樹脂を用いることができる。例えばＰＥＴ樹脂を用いた拡散シートをアクリル系接着剤を使用して導光板３の表面に貼り付けることで、散乱エリア３１Ｃを形成する。このような光拡散部材３５を配置した散乱エリア３１Ｃにした場合には、入射した光線のうち、全反射エリア３２における所定の全反射条件を満たす入射角θ１に対応する角度で入射した光線の少なくとも一部が、光拡散部材３５で屈折率が変化することにより全反射条件を満たさなくなり、外部に出射される。
【００６９】
上記で挙げた構成例に限らず、散乱エリア３１の構成には他の構成例が考えられる。例えば、導光板３の表面において、散乱エリア３１に対応する部分をサンドブラスト加工したり、または塗装するなどの方法によって形成することも可能である。
【００７０】
［表示装置の基本動作］
この表示装置において、３次元表示モードでの表示を行う場合（図２２（Ａ））、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２の光源７の状態を全面に亘ってオフ（非点灯）状態にする。導光板３の側面に配置された第１の光源２は、オン（点灯）状態にする。この状態では、第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１は、導光板３において第１の内部反射面３Ａの全反射エリア３２と第２の内部反射面３Ｂとの間で、繰り返し内部全反射されることにより、第１の光源２が配置された側の一方の側面から、対向する他方の側面へと導光され、他方の側面から出射される。その一方で、導光板３において第１の内部反射面３Ａの散乱エリア３１に入射した光線Ｌ２のうち、全反射条件を外れた一部の光線が散乱エリア３１から外部に出射される。散乱エリア３１ではまた、その他の一部の光線が内部反射されるが、その光線は、導光板３の第２の内部反射面３Ｂを介して外部に出射され、画像の表示に寄与することはない。結果として、導光板３において第１の内部反射面３Ａからは、散乱エリア３１のみから光線が出射される。すなわち、導光板３の表面を等価的に、散乱エリア３１を開口部（スリット部）とし、全反射エリア３２を遮蔽部とするようなパララックスバリアとして機能させることができる。これにより、等価的に、表示部１の背面側にパララックスバリアを配置したパララックスバリア方式による３次元表示が行われる。
【００７１】
一方、２次元表示モードでの表示を行う場合（図２２（Ｂ））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２の光源７の状態を全面に亘ってオン（点灯）状態にする。導光板３の側面に配置された第１の光源２は、例えば非点灯にする。この状態では、第２の光源７からの第２の照明光Ｌ１０が第２の内部反射面３Ｂを介して、ほぼ垂直に近い状態で導光板３に入射する。従って、その光線の入射角度は、全反射エリア３２における全反射条件を外れた状態となり、散乱エリア３１のみならず、全反射エリア３２からも外部に出射される。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。
【００７２】
なお、２次元表示モードでの表示を行う場合において、導光板３の側面に配置された第１の光源２も、第２の光源７と共にオン（点灯）状態に制御するようにしても良い。また、２次元表示モードでの表示を行う場合において、第１の光源２を、必要に応じて非点灯状態と点灯状態とに切り替えるようにしても良い。これにより、例えば、第２の光源７のみを点灯しただけでは、散乱エリア３１と全反射エリア３２とで輝度分布に差が生じるような場合、第１の光源２の点灯状態を適宜調整する（オン・オフ制御、または点灯量の調整をする）ことで全面に亘って輝度分布を最適化することが可能である。
【００７３】
［視点画像の割り当てパターンと散乱エリア３１の配置パターンとの対応関係］
この表示装置では、３次元表示モードでの表示を行う場合、表示部１には複数の視点画像を所定の割り当てパターンで各画素に割り当てて表示する。導光板３における複数の散乱エリア３１は、その所定の割り当てパターンに対応した所定の配置パターンで設けられている。
【００７４】
図２６（Ａ）は、全体構成が図２２（Ａ）の構造、画素構造が図９の構造である場合において、表示部１の各画素に２つの視点画像（第１および第２の視点画像）を割り当てた場合の割り当てパターンと散乱エリア３１の配置パターンとの対応関係の一例を示している。図２６（Ｂ）は図２６（Ａ）のＡ−Ａ’部分の断面に相当している。図２６（Ｂ）では、２つの視点画像の分離状態を模式的に示している。この例では、２Ｄカラー表示の１単位画素を、１つの視点画像を表示するための１画素として割り当てている。そして、第１の視点画像と第２の視点画像とを水平方向に交互に表示するように画素を割り当てている。従って、２Ｄカラー表示の１単位画素を水平方向に２つ分、組み合わせたものが、３次元表示としての１単位画像（１立体画素）となる。図２６（Ｂ）に示したように、第１の視点画像が観察者の右眼１０Ｒのみに到達し、第２の視点画像が観察者の右眼１０Ｒのみに到達する状態となることで、立体視が行われる。この例では、散乱エリア３１の水平方向の配置位置が、３次元表示としての１単位画像の略中央部分に位置するように配置されている。散乱エリア３１の水平方向の幅Ｄ１は、上述の図１０（Ａ），（Ｂ）の場合と同様に、１つの視点画像を表示するための１画素の幅Ｄ２に対して所定の関係を有する大きさとされている。
【００７５】
本実施の形態においても、散乱エリア３１の導光板表面に対する高さ（深さ）Ｈ１は、上述の図１３〜図１５に示した例と同様の手法により、最適化することが可能である。
また、散乱エリア３１の長さは、上述の図１９〜図２０に示した例と同様の手法により、最適化することが可能である。
【００７６】
［効果］
以上説明したように、本実施の形態に係る表示装置によれば、導光板３の第１の内部反射面３Ａに散乱エリア３１と全反射エリア３２とを設け、第１の光源２による第１の照明光と、第２の光源７による第２の照明光Ｌ１０とを選択的に導光板３の外部に出射可能にしたので、等価的に、導光板３自体にパララックスバリアとしての機能を持たせることができる。これにより、従来のパララックスバリア方式の立体表示装置に比べて部品点数を少なくし、省スペース化を図ることができる。
また、上記第１の実施の形態と同様に、導光板３の外部に出射される光の輝度分布の最適化が可能となる。これにより、３次元表示時の表示品質を向上させることができる。
【００７７】
＜第３の実施の形態＞
次に、本開示の第３の実施の形態に係る表示装置について説明する。なお、上記第１または第２の実施の形態に係る表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００７８】
［表示装置の全体構成］
図２７（Ａ），（Ｂ）は、本開示の第３の実施の形態に係る表示装置の一構成例を示している。この表示装置は、図２５（Ａ），（Ｂ）の表示装置における第２の光源７に代えて、電子ペーパー４を備えたものである。
【００７９】
この表示装置は、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。図２７（Ａ）は３次元表示モードでの構成に対応し、図２７（Ｂ）は２次元表示モードでの構成に対応している。図２７（Ａ），（Ｂ）には、各表示モードにおける光源デバイスからの光線の出射状態も模式的に図示している。
【００８０】
電子ペーパー４は、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。電子ペーパー４は、入射した光線に対する作用を、光吸収状態と散乱反射状態との２つの状態に選択的に切り替え可能な光学デバイスとなっている。電子ペーパー４は、例えば電気泳動（Electrophoresis）方式や電子粉流体方式による粒子移動型ディスプレイで構成されている。粒子移動型ディスプレイでは、対向する一対の基板間に、例えば正に帯電した黒色粒子と例えば負に帯電した白色粒子とを分散させ、基板間に印加する電圧に応じて粒子を移動させることで、黒色表示または白色表示を行う。特に電気泳動方式では溶液中に粒子を分散させ、電子粉流体方式では気体中に粒子を分散させている。上述の光吸収状態とは、図２７（Ａ）に示したように電子ペーパー４の表示面４１を全面黒表示状態にすることに相当し、散乱反射状態とは、図２７（Ｂ）に示したように電子ペーパー４の表示面４１を全面白色表示状態にすることに相当する。電子ペーパー４は、表示部１に３次元画像データに基づく複数の視点画像を表示する場合（３次元表示モードにする場合）には、入射した光線に対する作用を光吸収状態にするようになっている。電子ペーパー４はまた、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次元表示モードにする場合）には、入射した光線に対する作用を散乱反射状態にするようになっている。
【００８１】
図２７（Ａ），（Ｂ）に示した表示装置において、表示部１に表示された複数の視点画像の空間分離を行うためには、表示部１の画素部と導光板３の散乱エリア３１とが所定の距離を保って対向配置されている必要がある。図２７（Ａ），（Ｂ）では表示部１と導光板３との間が空気間隔となっているが、図２２（Ａ），（Ｂ）の表示装置と同様に、所定の距離ｄを保つために、表示部１と導光板３との間にスペーサ８が配置されていても良い。
【００８２】
［表示装置の動作］
この表示装置において、３次元表示モードでの表示を行う場合（図２７（Ａ））、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、電子ペーパー４の表示面４１を全面黒表示状態（光吸収状態）にする。この状態では、第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１は、導光板３において第１の内部反射面３Ａの全反射エリア３２と第２の内部反射面３Ｂとの間で、繰り返し内部全反射されることにより、第１の光源２が配置された側の一方の側面から、対向する他方の側面へと導光され、他方の側面から出射される。その一方で、導光板３において第１の内部反射面３Ａの散乱エリア３１に入射した光線Ｌ２のうち、全反射条件を外れた一部の光線が散乱エリア３１から外部に出射される。散乱エリア３１ではまた、その他の一部の光線Ｌ３が内部反射されるが、その光線Ｌ３は、導光板３の第２の内部反射面３Ｂを介して、電子ペーパー４の表示面４１に入射する。ここで、電子ペーパー４の表示面４１は全面黒表示状態になっているので、その光線Ｌ３は表示面４１で吸収される。結果として、導光板３において第１の内部反射面３Ａからは、散乱エリア３１のみから光線が出射される。すなわち、導光板３の表面を等価的に、散乱エリア３１を開口部（スリット部）とし、全反射エリア３２を遮蔽部とするようなパララックスバリアとして機能させることができる。これにより、等価的に、表示部１の背面側にパララックスバリアを配置したパララックスバリア方式による３次元表示が行われる。
【００８３】
一方、２次元表示モードでの表示を行う場合（図２７（Ｂ））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、電子ペーパー４の表示面４１を全面白色表示状態（散乱反射状態）にする。この状態では、第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１は、導光板３において第１の内部反射面３Ａの全反射エリア３２と第２の内部反射面３Ｂとの間で、繰り返し内部全反射されることにより、第１の光源２が配置された側の一方の側面から、対向する他方の側面へと導光され、他方の側面から出射される。その一方で、導光板３において第１の内部反射面３Ａの散乱エリア３１に入射した光線Ｌ２のうち、全反射条件を外れた一部の光線が散乱エリア３１から外部に出射される。散乱エリア３１ではまた、その他の一部の光線Ｌ３が内部反射されるが、その光線Ｌ３は、導光板３の第２の内部反射面３Ｂを介して、電子ペーパー４の表示面４１に入射する。ここで、電子ペーパー４の表示面４１は全面白色表示状態になっているので、その光線Ｌ３は表示面４１で散乱反射される。ここで散乱反射された光線は、第２の内部反射面３Ｂを介して再び導光板３に入射するが、その光線の入射角度は、全反射エリア３２における全反射条件を外れた状態となり、散乱エリア３１のみならず、全反射エリア３２からも外部に出射される。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。
【００８４】
［効果］
以上説明したように、本実施の形態に係る表示装置によれば、導光板３の第１の内部反射面３Ａに全反射エリア３２と散乱エリア３１とを設けるようにしたので、等価的に、導光板３自体にパララックスバリアとしての機能を持たせることができる。これにより、従来のパララックスバリア方式の表示装置に比べて部品点数を少なくし、省スペース化を図ることができる。また、電子ペーパー４の表示状態を切り替えるだけで、２次元表示モードと３次元表示モードとを容易に切り替えることができる。
【００８５】
＜第４の実施の形態＞
次に、本開示の第４の実施の形態に係る表示装置について説明する。なお、上記第１ないし第３の実施の形態に係る表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００８６】
［表示装置の全体構成］
図２８（Ａ），（Ｂ）は、本開示の第４の実施の形態に係る表示装置の一構成例を示している。この表示装置は、図２７（Ａ），（Ｂ）の表示装置と同様に、２次元表示モードと３次元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。図２８（Ａ）は３次元表示モードでの構成に対応し、図２８（Ｂ）は２次元表示モードでの構成に対応している。図２８（Ａ），（Ｂ）には、各表示モードにおける光源デバイスからの光線の出射状態も模式的に図示している。
【００８７】
この表示装置は、光源デバイスが、図２７（Ａ），（Ｂ）の表示装置における電子ペーパー４に代えてポリマー拡散板５を備えている。その他の構成は、図２７（Ａ），（Ｂ）の表示装置と同様である。ポリマー拡散板５は、ポリマー分散型液晶（polymer-dispersed liquid crystal）を用いて構成されている。ポリマー拡散板５は、導光板３に対して、第１の内部反射面３Ａが形成された側に対向配置されている。ポリマー拡散板５は、液晶層に印加する電圧に応じて、入射した光線に対する作用を、透明状態と拡散透過状態との２つの状態に選択的に切り替え可能な光学デバイスである。
【００８８】
［表示装置の基本動作］
この表示装置において、３次元表示モードでの表示を行う場合（図２８（Ａ））、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、ポリマー拡散板５の状態を全面に亘って透明状態にする。この状態では、第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１は、導光板３において第１の内部反射面３Ａの全反射エリア３２と第２の内部反射面３Ｂとの間で、繰り返し内部全反射されることにより、第１の光源２が配置された側の一方の側面から、対向する他方の側面へと導光され、他方の側面から出射される。その一方で、導光板３において第１の内部反射面３Ａの散乱エリア３１に入射した光線Ｌ２のうち、全反射条件を外れた一部の光線が散乱エリア３１から外部に出射される。散乱エリア３１を介して外部に出射された光線はポリマー拡散板５に入射するが、ポリマー拡散板５の状態は全面に亘って透明状態になっているので、散乱エリア３１からの出射角度を保った状態で、そのままポリマー拡散板５を透過して表示部１に入射する。散乱エリア３１ではまた、その他の一部の光線Ｌ３が内部反射されるが、その光線Ｌ３は、導光板３の第２の内部反射面３Ｂを介して外部に出射され、画像の表示に寄与することはない。結果として、導光板３において第１の内部反射面３Ａからは、散乱エリア３１のみから光線が出射される。すなわち、導光板３の表面を等価的に、散乱エリア３１を開口部（スリット部）とし、全反射エリア３２を遮蔽部とするようなパララックスバリアとして機能させることができる。これにより、等価的に、表示部１の背面側にパララックスバリアを配置したパララックスバリア方式による３次元表示が行われる。
【００８９】
一方、２次元表示モードでの表示を行う場合（図２８（Ｂ））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、ポリマー拡散板５の状態を全面に亘って拡散透過状態にする。この状態では、第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１は、導光板３において第１の内部反射面３Ａの全反射エリア３２と第２の内部反射面３Ｂとの間で、繰り返し内部全反射されることにより、第１の光源２が配置された側の一方の側面から、対向する他方の側面へと導光され、他方の側面から出射される。その一方で、導光板３において第１の内部反射面３Ａの散乱エリア３１に入射した光線Ｌ２のうち、全反射条件を外れた一部の光線が散乱エリア３１から外部に出射される。ここで、散乱エリア３１を介して外部に出射された光線はポリマー拡散板５に入射するが、ポリマー拡散板５の状態は全面に亘って拡散透過状態になっているので、表示部１に入射する光線は、ポリマー拡散板５によって全面に亘って拡散された状態となる。結果として、光源デバイス全体としては、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。
【００９０】
＜その他の実施の形態＞
本開示による技術は、上記各実施の形態の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
例えば、上記各実施の形態では、導光板３において、散乱エリア３１と全反射エリア３２とを第１の内部反射面３Ａまたは第２の内部反射面３Ｂのいずれか一方にのみ設けた構成例を挙げたが、第１の内部反射面３Ａと第２の内部反射面３Ｂとの双方に散乱エリア３１と全反射エリア３２とが設けられた構成であっても良い。
【００９１】
また例えば、上記各実施の形態に係る表示装置はいずれも、表示機能を有する種々の電子機器に適用可能である。図２９は、そのような電子機器の一例としてテレビジョン装置の外観構成を表している。このテレビジョン装置は、フロントパネル２１０およびフィルターガラス２２０を含む映像表示画面部２００を備えている。
【符号の説明】
【００９２】
１…表示部、２…第１の光源（２Ｄ／３Ｄ表示用光源）、３…導光板、３Ａ…第１の内部反射面、３Ｂ…第２の内部反射面、４…電子ペーパー、５…ポリマー拡散板、７…第２の光源（２Ｄ表示用光源）、８…スペーサ、１０Ｌ…左眼、１０Ｒ…右眼、１１Ｒ…赤色用画素、１１Ｇ…緑色用画素、１１Ｂ…青色用画素、３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ…散乱エリア、３２…全反射エリア、３３…凹形状の側面部分、３４…凸形状の側面部分、３５…光散乱部材、２００…映像表示画面部、２１０…フロントパネル、２２０…フィルターガラス、Ｌ１，Ｌ１１，Ｌ１２…第１の照明光、Ｌ１０…第２の照明光，Ｌ２０…散乱光線、θ１…入射角、Ｄ１…散乱エリアの幅、Ｄ２…１つの視点画像を表示するための１画素の幅、Ｈ１…散乱エリアの高さ（深さ）。
【図１】
2012226294.tif 000003
【図２】
2012226294.tif 000004
【図３】
2012226294.tif 000005
【図４】
2012226294.tif 000006
【図５】
2012226294.tif 000007
【図６】
2012226294.tif 000008
【図７】
2012226294.tif 000009
【図８】
2012226294.tif 000010
【図９】
2012226294.tif 000011
【図１０】
2012226294.tif 000012
【図１１】
2012226294.tif 000013
【図１２】
2012226294.tif 000014
【図１３】
2012226294.tif 000015
【図１４】
2012226294.tif 000016
【図１５】
2012226294.tif 000017
【図１６】
2012226294.tif 000018
【図１７】
2012226294.tif 000019
【図１８】
2012226294.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
2012226294.tif 000023
【図２２】
2012226294.tif 000024
【図２３】
2012226294.tif 000025
【図２４】
2012226294.tif 000026
【図２５】
2012226294.tif 000027
【図２６】
2012226294.tif 000028
【図２７】
2012226294.tif 000029
【図２８】
2012226294.tif 000030
【図２９】
2012226294.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成24年5月1日(2012.5.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記導光板の所定の側面に対向配置され、前記導光板内部に向けて第１の照明光を照射する第１の光源と
を有し、
前記第１の内部反射面または前記第２の内部反射面の少なくとも一方に、前記第１の光源からの前記第１の照明光を散乱させて前記第１の内部反射面から前記導光板の外部に出射させる複数の散乱エリアが設けられ、
前記複数の散乱エリアはそれぞれ、前記所定の側面からの距離に応じて幅に対する高さが変化する構造とされている
表示装置。
【請求項２】
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、
前記導光板の所定の側面に対向配置され、前記導光板内部に向けて第１の照明光を照射する第１の光源と
を有し、
前記第１の内部反射面または前記第２の内部反射面の少なくとも一方に、前記第１の光源からの前記第１の照明光を散乱させて前記第１の内部反射面から前記導光板の外部に出射させる複数の散乱エリアが設けられ、
前記複数の散乱エリアはそれぞれ、前記所定の側面からの距離に応じて幅に対する長さが変化する構造とされている
表示装置。
【請求項３】
前記複数の散乱エリアはそれぞれ、前記所定の側面からの距離によらず幅が一定である
請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
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、前記第２の内部反射面に向けて外側から第２の照明光を照射する第２の光源をさらに備えた
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示部は、３次元画像データに基づく複数の視点画像と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２の光源は、前記表示部に前記複数の視点画像を表示する場合には、非点灯状態に制御され、前記表示部に前記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る
請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１の光源は、前記表示部に前記複数の視点画像を表示する場合には、点灯状態に制御され、前記表示部に前記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５に記載の表示装置。
【請求項７】
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、入射した光線に対する作用を、光吸収状態と散乱反射状態との２つの状態に選択的に切り替え可能な光学デバイスをさらに備えた
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の表示装置。
【請求項８】
前記導光板に対して、前記第１の内部反射面が形成された側に対向配置され、入射した光線に対する作用を、透明状態と拡散透過状態との２つの状態に選択的に切り替え可能な光学デバイスをさらに備えた
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の表示装置。
【請求項９】
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、
前記導光板の所定の側面に対向配置され、前記導光板内部に向けて第１の照明光を照射する第１の光源と
を備え、
前記第１の内部反射面または前記第２の内部反射面の少なくとも一方に、前記第１の光源からの前記第１の照明光を散乱させて前記第１の内部反射面から前記導光板の外部に出射させる複数の散乱エリアが設けられ、
前記複数の散乱エリアはそれぞれ、前記所定の側面からの距離に応じて幅に対する高さが変化する構造とされている
光源デバイス。
【請求項１０】
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、
前記導光板の所定の側面に対向配置され、前記導光板内部に向けて第１の照明光を照射する第１の光源と
を備え、
前記第１の内部反射面または前記第２の内部反射面の少なくとも一方に、前記第１の光源からの前記第１の照明光を散乱させて前記第１の内部反射面から前記導光板の外部に出射させる複数の散乱エリアが設けられ、
前記複数の散乱エリアはそれぞれ、前記所定の側面からの距離に応じて幅に対する長さが変化する構造とされている
光源デバイス。
【請求項１１】
前記複数の散乱エリアはそれぞれ、前記所定の側面に近づくに従い幅に対する高さが小さくなる構造とされている
請求項９に記載の光源デバイス。
【請求項１２】
前記複数の散乱エリアはそれぞれ、前記所定の側面に近づくに従い幅に対する長さが小さくなる構造とされている
請求項１０に記載の光源デバイス。
【請求項１３】
前記導光板は、第１の方向において互いに対向する第１の側面および第２の側面と、前記第１の方向に直交する第２の方向において互いに対向する第３の側面および第４の側面とを有し、
前記第１の光源は、前記第１の側面と前記第２の側面とのそれぞれに対向配置され、
前記複数の散乱エリアは、前記第１の側面および前記第２の側面に近づくに従い幅に対する高さが小さくなり、前記第１の側面と前記第２の側面との間で中央に行くに従い幅に対する高さが大きくなる構造とされている
請求項１１に記載の光源デバイス。
【請求項１４】
前記導光板は、第１の方向において互いに対向する第１の側面および第２の側面と、前記第１の方向に直交する第２の方向において互いに対向する第３の側面および第４の側面とを有し、
前記第１の光源は、前記第１の側面と前記第２の側面とのそれぞれに対向配置され、
前記複数の散乱エリアは、前記第１の側面および前記第２の側面に近づくに従い幅に対する長さが小さくなり、前記第１の側面と前記第２の側面との間で中央に行くに従い幅に対する長さが大きくなる構造とされている
請求項１２に記載の光源デバイス。
【請求項１５】
前記導光板は、第１の方向において互いに対向する第１の側面および第２の側面と、前記第１の方向に直交する第２の方向において互いに対向する第３の側面および第４の側面とを有し、
前記第１の光源は、前記第３の側面と前記第４の側面とのそれぞれに対向配置され、
前記複数の散乱エリアは、前記第３の側面および前記第４の側面に近づくに従い幅に対する高さが小さくなり、前記第３の側面と前記第４の側面との間で中央に行くに従い幅に対する高さが大きくなる構造とされている
請求項１１に記載の光源デバイス。
【請求項１６】
前記導光板は、第１の方向において互いに対向する第１の側面および第２の側面と、前記第１の方向に直交する第２の方向において互いに対向する第３の側面および第４の側面とを有し、
前記第１の光源は、前記第３の側面と前記第４の側面とのそれぞれに対向配置され、
前記複数の散乱エリアは、前記第３の側面および前記第４の側面に近づくに従い幅に対する長さが小さくなり、前記第３の側面と前記第４の側面との間で中央に行くに従い幅に対する長さが大きくなる構造とされている
請求項１２に記載の光源デバイス。
【請求項１７】
前記導光板は、第１の方向において互いに対向する第１の側面および第２の側面と、前記第１の方向に直交する第２の方向において互いに対向する第３の側面および第４の側面とを有し、
前記散乱エリアは、前記第１の側面と前記第２の側面との間で前記第１の方向に延在すると共に、前記第２の方向に複数、並列的に配列されている
請求項９ないし１６のいずれか１つに記載の光源デバイス。
【請求項１８】
前記複数の散乱エリアはそれぞれ、前記所定の側面からの距離に応じて幅に対する高さが連続的に変化する構造とされている
請求項９、１１、１３または１５に記載の光源デバイス。
【請求項１９】
前記複数の散乱エリアはそれぞれ、前記所定の側面からの距離に応じて幅に対する高さが段階的に変化する構造とされている
請求項９、１１、１３または１５に記載の光源デバイス。
【請求項２０】
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、前記第２の内部反射面に向けて外側から第２の照明光を照射する第２の光源をさらに備えた
請求項９ないし１９のいずれか１つに記載の光源デバイス。
【請求項２１】
表示装置を備え、
前記表示装置は、
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
を含み、
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、
前記導光板の所定の側面に対向配置され、前記導光板内部に向けて第１の照明光を照射する第１の光源と
を有し、
前記第１の内部反射面または前記第２の内部反射面の少なくとも一方に、前記第１の光源からの前記第１の照明光を散乱させて前記第１の内部反射面から前記導光板の外部に出射させる複数の散乱エリアが設けられ、
前記複数の散乱エリアはそれぞれ、前記所定の側面からの距離に応じて幅に対する高さが変化する構造とされている
電子機器。
【請求項２２】
表示装置を備え、
前記表示装置は、
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
を含み、
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、
前記導光板の所定の側面に対向配置され、前記導光板内部に向けて第１の照明光を照射する第１の光源と
を有し、
前記第１の内部反射面または前記第２の内部反射面の少なくとも一方に、前記第１の光源からの前記第１の照明光を散乱させて前記第１の内部反射面から前記導光板の外部に出射させる複数の散乱エリアが設けられ、
前記複数の散乱エリアはそれぞれ、前記所定の側面からの距離に応じて幅に対する長さが変化する構造とされている
電子機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本開示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、導光板の所定の側面に対向配置され、導光板内部に向けて第１の照明光を照射する第１の光源とを備えたものである。そして、第１の内部反射面または第２の内部反射面の少なくとも一方に、第１の光源からの第１の照明光を散乱させて第１の内部反射面から導光板の外部に出射させる複数の散乱エリアが設けられ、複数の散乱エリアが、所定の側面からの距離に応じて形状が変化する構造とされているものである。
より具体的には、複数の散乱エリアがそれぞれ、所定の側面からの距離に応じて幅に対する高さが変化する構造とされているものである。
または、複数の散乱エリアがそれぞれ、所定の側面からの距離に応じて幅に対する長さが変化する構造とされているものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
【図１】本開示の第１の実施の形態に係る表示装置の一構成例を、第１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と共に示す断面図である。
【図２】図１に示した表示装置の一構成例を、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と共に示す断面図である。
【図３】図１に示した表示装置の一構成例を、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出射状態と共に示す断面図である。
【図４】図１に示した表示装置の第１の変形例を示す断面図である。
【図５】図１に示した表示装置の第２の変形例を示す断面図である。
【図６】（Ａ）は図１に示した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散乱反射状態を模式的に示す説明図である。
【図７】（Ａ）は図１に示した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散乱反射状態を模式的に示す説明図である。
【図８】（Ａ）は図１に示した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散乱反射状態を模式的に示す説明図である。
【図９】表示部の画素構造の一例を示す平面図である。
【図１０】（Ａ）は図９の画素構造において、２つの視点画像を割り当てた場合の割り当てパターンと散乱エリアの配置パターンとの対応関係の第１の例を示す平面図であり、（Ｂ）は断面図である。
【図１１】図１に示した光源デバイスにおいて、第１の光源を導光板のＹ方向の第１の側面および第２の側面に対向配置した場合における、Ｙ方向およびＸ方向の輝度分布を示す説明図である。
【図１２】図１に示した光源デバイスにおいて、第１の光源を導光板のＸ方向の第３の側面および第４の側面に対向配置した場合における、Ｙ方向およびＸ方向の輝度分布を示す説明図である。
【図１３】図１１に対して、散乱エリアの構造（高さ）を変えて輝度分布の改善を行った第１の例を示した説明図である。
【図１４】図１１に対して、散乱エリアの構造（高さ）を変えて輝度分布の改善を行った第２の例を示した説明図である。
【図１５】図１１に対して、散乱エリアの構造（高さ）を変えて輝度分布の改善を行った第３の例を示した説明図である。
【図１６】散乱エリアの構造（深さ分布）の違いによる輝度分布の違いを測定した特性図である。
【図１７】図１に示した光源デバイスにおいて、第１の光源を導光板のＹ方向の第１の側面および第２の側面に対向配置した場合における、Ｙ方向およびＸ方向の輝度分布を示す説明図である。
【図１８】図１に示した光源デバイスにおいて、第１の光源を導光板のＸ方向の第３の側面および第４の側面に対向配置した場合における、Ｙ方向およびＸ方向の輝度分布を示す説明図である。
【図１９】図１７に対して、散乱エリアの構造（長さ）を変えて輝度分布の改善を行った例を示した説明図である。
【図２０】図１８に対して、散乱エリアの構造（長さ）を変えて輝度分布の改善を行った例を示した説明図である。
【図２１】視点画像の割り当てパターンと散乱エリアの配置パターンとの対応関係の第２の例を、輝度分布と共に示した説明図である。
【図２２】第２の実施の形態に係る表示装置の構成例を光源デバイスからの光線の出射状態と共に示す断面図であり、（Ａ）は３次元表示時の光線出射状態を示し、（Ｂ）は２次元表示時の光線出射状態を示している。
【図２３】（Ａ）は図２２に示した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散乱反射状態を模式的に示す説明図である。
【図２４】（Ａ）は図２２に示した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散乱反射状態を模式的に示す説明図である。
【図２５】（Ａ）は図２２に示した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散乱反射状態を模式的に示す説明図である。
【図２６】（Ａ）は図２２に示した表示装置において、２つの視点画像を割り当てた場合の割り当てパターンと散乱エリアの配置パターンとの対応関係の一例を示す平面図であり、（Ｂ）は断面図である。
【図２７】第３の実施の形態に係る表示装置の構成例を光源デバイスからの光線の出射状態と共に示す断面図であり、（Ａ）は３次元表示時の光線出射状態を示し、（Ｂ）は２次元表示時の光線出射状態を示している。
【図２８】第４の実施の形態に係る表示装置の構成例を光源デバイスからの光線の出射状態と共に示す断面図であり、（Ａ）は３次元表示時の光線出射状態を示し、（Ｂ）は２次元表示時の光線出射状態を示している。
【図２９】電子機器の一例を示す外観図である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
図１０（Ａ）は図９の画素構造において、表示部１の各画素に２つの視点画像（第１および第２の視点画像）を割り当てた場合の割り当てパターンと散乱エリア３１の配置パターンとの対応関係の一例を示している。図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）のＡ−Ａ’部分の断面に相当している。図１０（Ｂ）では、２つの視点画像の分離状態を模式的に示している。この例では、２Ｄカラー表示の１単位画素を、１つの視点画像を表示するための１画素として割り当てている。そして、第１の視点画像と第２の視点画像とを水平方向に交互に表示するように画素を割り当てている。従って、２Ｄカラー表示の１単位画素を水平方向に２つ分、組み合わせたものが、３次元表示としての１単位画像（１立体画素）となる。図１０（Ｂ）に示したように、第１の視点画像が観察者の右眼１０Ｒのみに到達し、第２の視点画像が観察者の左眼１０Ｌのみに到達する状態となることで、立体視が行われる。この例では、散乱エリア３１の水平方向の配置位置が、３次元表示としての１単位画像の略中央部分に位置するように配置されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
［表示装置の全体構成］
上記第１の実施の形態では、導光板３において、散乱エリア３１と全反射エリア３２とを第２の内部反射面３Ｂ側に設けた構成例について説明したが、第１の内部反射面３Ａ側に設けた構成であっても良い。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
図２６（Ａ）は、全体構成が図２２（Ａ）の構造、画素構造が図９の構造である場合において、表示部１の各画素に２つの視点画像（第１および第２の視点画像）を割り当てた場合の割り当てパターンと散乱エリア３１の配置パターンとの対応関係の一例を示している。図２６（Ｂ）は図２６（Ａ）のＡ−Ａ’部分の断面に相当している。図２６（Ｂ）では、２つの視点画像の分離状態を模式的に示している。この例では、２Ｄカラー表示の１単位画素を、１つの視点画像を表示するための１画素として割り当てている。そして、第１の視点画像と第２の視点画像とを水平方向に交互に表示するように画素を割り当てている。従って、２Ｄカラー表示の１単位画素を水平方向に２つ分、組み合わせたものが、３次元表示としての１単位画像（１立体画素）となる。図２６（Ｂ）に示したように、第１の視点画像が観察者の右眼１０Ｒのみに到達し、第２の視点画像が観察者の左眼１０Ｌのみに到達する状態となることで、立体視が行われる。この例では、散乱エリア３１の水平方向の配置位置が、３次元表示としての１単位画像の略中央部分に位置するように配置されている。散乱エリア３１の水平方向の幅Ｄ１は、上述の図１０（Ａ），（Ｂ）の場合と同様に、１つの視点画像を表示するための１画素の幅Ｄ２に対して所定の関係を有する大きさとされている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
［表示装置の全体構成］
図２７（Ａ），（Ｂ）は、本開示の第３の実施の形態に係る表示装置の一構成例を示している。この表示装置は、図２２の表示装置における第２の光源７に代えて、電子ペーパー４を備えたものである。