(57)【要約】【課題】立体表示装置に用いる面光源装置において、右眼と左眼との間における見掛け上の強度の差（明暗差）や画面上における見掛け上の発光強度の差（輝度ムラなど）を小さくする。【解決手段】導光板２２の対向する入光端面にそれぞれ左側光源２３ａと右側光源２３ｂを配置する。導光板２２の裏面には、左側光源２３ａから発した光を光出射面２６から出射させるための出射パターン２５ａと、右側光源２３ｂから発した光を光出射面２６から出射させるための出射パターン２５ｂが形成されている。左側光源２３ａを点灯したときに発光領域の左側光源２３ａ（右側光源２３ｂ）側の端部から出射する光のピーク強度をＩａ１（Ｉａ２）、右側光源２３ｂを点灯したときに発光領域の左側光源２３ａ（右側光源２３ｂ）側の端部から出射する光のピーク強度をＩｂ１（Ｉｂ２）とするとき、      Ｉａ１＞Ｉｂ１（Ｉａ２＜Ｉｂ２）となる。【選択図】図５
2012123936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の入光端面から入射した光を導光させて光出射面から出射させる導光板と、
前記入光端面のうち一方の入光端面から前記導光板に光を入射させる第１の光源と、
前記入光端面のうち他方の入光端面から前記導光板に光を入射させる第２の光源と、
前記導光板の前記光出射面に対向させて配置されたプリズムシートとを備えた面光源装置において、
前記第１の光源を点灯したときに発光領域の前記第１の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩａ１、前記第２の光源を点灯したときに発光領域の前記第１の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩｂ１とするとき、
Ｉａ１＞Ｉｂ１
となり、
前記第１の光源を点灯したときに発光領域の前記第２の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩａ２、前記第２の光源を点灯したときに発光領域の前記第２の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩｂ２とするとき、
Ｉａ２＜Ｉｂ２
となることを特徴とする面光源装置。
【請求項２】
入射した光を導光させて光出射面から出射させる第１の導光板と、
入射した光を導光させて光出射面から出射させる第２の導光板と、
前記第１の導光板の入光端面から前記第１の導光板に光を入射させる第１の光源と、
前記第２の導光板の入光端面から前記第２の導光板に光を入射させる第２の光源と、
プリズムシートとを備え、
前記第１の導光板と前記第２の導光板を、互いの入光端面が反対側に位置するようにして重ね合わせ、
前記第１の導光板と前記第２の導光板のうち前面側に位置する導光板の光出射面に対向させてプリズムシートを配置した面光源装置において、
前記第１の光源を点灯したときに発光領域の前記第１の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩａ１、前記第２の光源を点灯したときに発光領域の前記第１の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩｂ１とするとき、
Ｉａ１＞Ｉｂ１
となり、
前記第１の光源を点灯したときに発光領域の前記第２の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩａ２、前記第２の光源を点灯したときに発光領域の前記第２の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩｂ２とするとき、
Ｉａ２＜Ｉｂ２
となることを特徴とする面光源装置。
【請求項３】
前記第１の光源を点灯したときに発光領域の任意の発光点から出射する光のピーク強度をＩａ、当該ピーク強度Ｉａの光が当該発光点に立てた法線に対してなす角度をθａとし、前記第２の光源を点灯したときに発光領域の同じ発光点から出射する光のピーク強度をＩｂ、当該ピーク強度Ｉｂの光が当該発光点に立てた法線に対してなす角度をθｂとするとき、
｜θａ｜＜｜θｂ｜ の場合には、  Ｉａ＞Ｉｂ
｜θａ｜＞｜θｂ｜ の場合には、  Ｉａ＜Ｉｂ
となっていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の面光源装置。
【請求項４】
前記角度θａ、θｂと前記ピーク強度Ｉａ、Ｉｂが、
｜θａ｜＜｜θｂ｜ の場合には、  １.０＜Ｉａ／Ｉｂ＜３.５
｜θａ｜＞｜θｂ｜ の場合には、  １.０＜Ｉｂ／Ｉａ＜３.５
となっていることを特徴とする、請求項３に記載の面光源装置。
【請求項５】
前記第１の光源を点灯したときに発光領域の前記第１の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩａ１、前記第１の光源を点灯したときに発光領域の前記第２の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩａ２とするとき、
Ｉａ１＞Ｉａ２
とという条件を満たし、
前記第２の光源を点灯したときに発光領域の前記第２の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩｂ２、前記第２の光源を点灯したときに発光領域の前記第１の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩｂ１とするとき、
Ｉｂ２＞Ｉｂ１
という条件を満たしていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の面光源装置。
【請求項６】
前記ピーク強度Ｉａ１、Ｉａ２が、
１.０＜Ｉａ１／Ｉａ２＜３.５
という条件を満たし、
前記ピーク強度Ｉｂ１、Ｉｂ２が、
１.０＜Ｉｂ２／Ｉｂ１＜３.５
という条件を満たしていることを特徴とする、請求項５に記載の面光源装置。
【請求項７】
前記導光板の光出射面又は当該光出射面に対向する面に、前記第１の光源から入光した光を前記光出射面から出射させるための第１の出射パターンと、前記第２の光源から入光した光を前記光出射面から出射させるための第２の出射パターンとが形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置。
【請求項８】
前記第１の導光板の光出射面又は当該光出射面に対向する面に、前記第１の光源から入光した光を前記第１の導光板の光出射面から出射させるための第１の出射パターンが形成され、
前記第２の導光板の光出射面又は当該光出射面に対向する面に、前記第２の光源から入光した光を前記第２の導光板の光出射面から出射させるための第２の出射パターンが形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の面光源装置。
【請求項９】
前記第１の出射パターンは、前記第１の光源から離れるに従ってパターン密度が非線形関数的に増加し、前記第１の光源から離れる方向における当該パターン密度の増加率が常に正であり、かつ、前記第１の光源から離れるに従って当該増加率がしだいに大きくなるように配置されており、
前記第２の出射パターンは、前記第２の光源から離れるに従ってパターン密度が非線形関数的に増加し、前記第２の光源から離れる方向における当該パターン密度の増加率が常に正であり、かつ、前記第２の光源から離れるに従って当該増加率がしだいに大きくなるように配置されていることを特徴とする、請求項７又は８に記載の面光源装置。
【請求項１０】
前記第１の出射パターンは、発光領域の中央よりも第１の光源から遠い領域において、前記光出射面から均一な発光強度の光を出射させるように配置されると想定された第１の出射パターンのパターン密度の分布よりも、前記第１の光源から遠くなる方向における前記第１の出射パターンのパターン密度の増加率が小さく、
前記第２の出射パターンは、発光領域の中央よりも第２の光源から遠い領域において、前記光出射面から均一な発光強度の光を出射させるように配置されると想定された第２の出射パターンのパターン密度の分布よりも、前記第２の光源から遠くなる方向における前記第２の出射パターンのパターン密度の増加率が小さいことを特徴とする、請求項９に記載の面光源装置。
【請求項１１】
前記第１の出射パターンは、発光領域の中央よりも第１の光源から遠い領域において、前記第１の光源から遠くなる方向における前記第１の出射パターンのパターン密度の増加率が一定となり、
前記第２の出射パターンは、発光領域の中央よりも第２の光源から遠い領域において、前記第２の光源から遠くなる方向における前記第２の出射パターンのパターン密度の増加率が一定となっていることを特徴とする、請求項９に記載の面光源装置。
【請求項１２】
前記第１の出射パターンは、発光領域の中央よりも第１の光源に近い領域においては、前記第１の光源から遠くなるに従って前記第１の出射パターンのパターン密度が減少するとともに、発光領域の中央よりも第１の光源から遠い領域においては、前記第１の光源から遠くなるに従って前記第１の出射パターンのパターン密度が増加し、前記第２の出射パターンは、発光領域の中央よりも第２の光源に近い領域においては、前記第２の光源から遠くなるに従って前記第２の出射パターンのパターン密度が減少するとともに、発光領域の中央よりも第２の光源から遠い領域においては、前記第２の光源から遠くなるに従って前記第２の出射パターンのパターン密度が増加していることを特徴とする、請求項７又は８に記載の面光源装置。
【請求項１３】
前記第１の導光板の厚みが、前記第１の光源に対向する入光端面から当該入光端面と反対側の端面に向けて次第に薄くなり、
前記第２の導光板の厚みが、前記第２の光源に対向する入光端面から当該入光端面と反対側の端面に向けて次第に薄くなっていることを特徴とする、請求項２に記載の面光源装置。
【請求項１４】
前記第１の導光板の厚みが、当該導光板の光出射面から均一な発光強度の光を出射させると想定された厚みの変化よりも緩やかに変化し、
前記第２の導光板の厚みが、当該導光板の光出射面から均一な発光強度の光を出射させると想定された厚みの変化よりも緩やかに変化していることを特徴とする、請求項１３に記載の面光源装置。
【請求項１５】
前記第１の導光板の厚みと前記第２の導光板の厚みが、それぞれ一定の割合で均一に薄くなっていることを特徴とする、請求項１４に記載の面光源装置。
【請求項１６】
前記第１の導光板の厚みは、前記第１の光源から遠い側の端部に近づくに従って厚みの減少率が小さくなり、
前記第２の導光板の厚みは、前記第２の光源から遠い側の端部に近づくに従って厚みの減少率が小さくなっていることを特徴とする、請求項１３に記載の面光源装置。
【請求項１７】
前記第１の導光板の厚みが、前記第１の光源に対向する入光端面から当該入光端面と反対側の端面に向けて次第に薄くなるとともに、前記第１の光源から遠い側の端部において当該端部の端面に向かうに従って次第に厚くなり、
前記第２の導光板の厚みが、前記第２の光源に対向する入光端面から当該入光端面と反対側の端面に向けて次第に薄くなるとともに、前記第２の光源から遠い側の端部において当該端部の端面に向かうに従って次第に厚くなっていることを特徴とする、請求項２に記載の面光源装置。
【請求項１８】
前記第１の導光板及び前記第２の導光板において次第に厚みが厚くなってる領域では、その厚みが一定の割合で増加していることを特徴とする、請求項１７に記載の面光源装置。
【請求項１９】
請求項１又は２に記載した面光源装置の前方に、光学シート及び液晶パネルを配置したことを特徴とする立体表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は面光源装置及び立体表示装置に関する。具体的には、画像や映像を三次元表示させるための立体表示装置と、当該立体表示装置に用いる面光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる三次元映像を表示させるための立体表示装置には、観察用の眼鏡を使用する方法と、眼鏡を使用しない方法とがある。しかし、眼鏡を使用する方法では、観察者が眼鏡を頭部に装着しなければならないので煩わしく、また観察者に不快感を与えることがある。そのため、立体表示装置としては、眼鏡を使用しない方法が望まれている。
【０００３】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、眼鏡を使用しない立体表示装置の原理を示す概略図である。この立体表示装置１１では、平板状をした導光板１２の左側入光端面に対向して左側光源１３ａが配置され、導光板１２の右側入光端面に対向して右側光源１３ｂが配置されている。図示しないが、導光板１２の裏面もしくは前面（光出射面１６）には、左側光源１３ａから出て導光板１２内に入った光を導光板１２の光出射面１６から出射させるための多数の微小な出射パターンと、右側光源１３ｂから出て導光板１２内に入った光を導光板１２の光出射面１６から出射させるための多数の微小な出射パターンとが形成されている。また、導光板１２の前面には、プリズムシート１４が配置され、その前面には液晶パネル１５が配置されている。なお、本明細書においては、特に断らない限りは、左右とは立体表示装置を観察する観察者における左右を指すものとする。
【０００４】
そして、液晶パネル１５は時分割的に右眼用画像と左眼用画像とを交互に表示しており、右側光源１３ｂは右眼用画像と同期して発光し（この時左側光源１３ａは消灯する。）、左側光源１３ａは左眼用画像と同期して発光する（この時右側光源１３ｂは消灯する。）。図１（Ａ）に示すように、右側光源１３ｂが発光している時には、導光板１２内に入った右側光源１３ｂの光Ｌｂは、裏面の出射パターンで全反射されることによって光出射面１６から出射され、プリズムシート１４で屈折させられることによって右眼１７ｂの方向へ集められる。よって、光出射面１６から出射した光Ｌｂは、液晶パネル１５によって右眼用画像に変換されて観察者の右眼１７ｂに入射する。
【０００５】
同様に、左側光源１３ａが発光している時には、図１（Ｂ）に示すように、導光板１２内に入った左側光源１３ａの光Ｌａは、裏面の出射パターンで全反射されることによって光出射面１６から出射され、プリズムシート１４で屈折させられることによって左眼１７ａの方向へ集められる。よって、光出射面１６から出射した光Ｌａは、液晶パネル１５によって左眼用画像に変換されて観察者の左眼１７ａに入射する。この結果、観察者は右眼用画像と左眼用画像をそれぞれ右眼１７ｂと左眼１７ａとで別々に視認することになり、観察者により立体画像が認識される。なお、このような立体表示装置としては、たとえば特許文献１に開示されたものがある。
【０００６】
上記のような立体表示装置においては、光出射面１６における輝度ムラをなくして面内の正面強度が均一になるように設計されている。すなわち、右側光源１３ｂからの光を出射させるための出射パターンは、図２（Ａ）の直線Ｔoのように発光領域の全体で発光強度がほぼ均一になるように分布を定められており、そのため右側光源１３ｂから遠くなるに従ってパターン密度が大きくなるように分布を定められている。具体的には、右側光源１３ｂからの光を出射させるための出射パターンは、図２（Ｂ）の分布曲線Ｇｂに従ってパターン密度が決められている。同じように、左側光源１３ａからの光を出射させるための出射パターンも、図２（Ａ）の直線Ｔoのように発光領域の全体で発光強度がほぼ均一になるように分布を定められており、左側光源１３ａから遠くなるに従ってパターン密度が大きくなるように分布を定められている。具体的には、左側光源１３ａからの光を出射させるための出射パターンは、図２（Ｂ）の分布曲線Ｇａに従ってパターン密度が決められている。なお、出射パターンのパターン密度とは、単位面積に含まれる出射パターンの導光板裏面に投影した面積の合計値である。また、図２における右端とは発光領域における右側光源側の端であり、左端とは発光領域における左側光源側の端である（以下同様）。このように光源から遠くなるに従って出射パターンのパターン密度を大きくすることによって面光源装置の発光強度を均一化する点については、たとえば特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４５４５４６４号公報
【特許文献２】特開２００３−２３２９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、人の視野感度は均一ではなく、視線の向いている方向においては視野感度が高いが、視線の方向から外れるに従って急激に視野感度が低下する。そのため、左眼と右眼で画面上の同じ位置を見ているとき、その位置における左眼用画像の発光強度と右眼用画像の発光強度が同じであっても、左眼と右眼で明るさの感じ方が異なり、左眼と右眼で生理的な明暗差が生じる。しかも、この明暗差の程度が画面上の各位置によって異なっている。その結果、左眼用画像の認識具合と右眼用画像の認識具合が異なって立体視の効果が不十分になったり、画面に輝度ムラが生じたりしていた。
【０００９】
この理由を図３（Ａ）を参照しながら説明する。図３（Ａ）は液晶パネルを除いたもの、すなわち面光源装置を表している。立体表示装置の場合、その画面に対して眼の位置を固定して観察するので、観察者の左眼１７ａの視線ＣＬの方向（視線の方向を２点鎖線で表す。）と右眼１７ｂの視線ＣＲの方向もプリズムシート１４の中央を向くように固定されているとする。いま、発光領域の右側領域に位置する点Ｐから出射して右眼１７ｂに入射する光Ｌｂと、同じ点Ｐから出射して左眼１７ａに入射する光Ｌａとを考える。右眼１７ｂの視線ＣＲの方向と左眼１７ａの視線ＣＬの方向とは反対向きに傾いているので、右眼１７ｂに入る光Ｌｂが視線ＣＲとなす角度をφｂ、左眼１７ａに入る光Ｌａが視線ＣＬとなす角度をφａとすると、φｂ＞φａの関係がある。このように、光Ｌｂの方が、視線の方向からの外れが光Ｌａよりも大きいので、光Ｌｂと光Ｌａの発光強度が等しかったとしても、観察者が視覚で感じる見掛け上の発光強度は、光Ｌｂの方が光Ｌａより小さくなる（すなわち、光Ｌｂの方が暗く感じる）。また、発光領域の左側領域にある点から出射する光Ｌｂと光Ｌａを考えれば、状況は図３（Ａ）と反対になるから、光Ｌｂと光Ｌａの発光強度が等しかったとしても、観察者が視覚で感じる見掛け上の発光強度は光Ｌｂの方が光Ｌａより大きくなる（すなわち、光Ｌｂの方が明るく感じる）。
【００１０】
したがって、従来の面光源装置では、図２（Ａ）に示したように発光領域の発光強度が均一となるように製作されていたとしても、右側領域では左眼用画像が右眼用画像よりも明るく認識され、左側領域では右眼用画像が左眼用画像よりも明るく認識される。そのため、立体表示装置に用いた場合には、右眼用画像と左眼用画像とのバランスが崩れてしまい、立体視の効果が低下する。
【００１１】
図３（Ａ）に示すように、導光板１２の右端（右側光源１３ｂ側の端）から測って距離Ｘの点Ｐから出て右眼１７ｂに入る光Ｌｂと、左眼１７ａに入る光Ｌａを考え、観察者の視野感度を考慮した観察者の視覚で感じる各光Ｌｂ、Ｌａの見掛け上の発光強度をそれぞれＪｂ、Ｊａで表す。図３（Ｂ）の曲線Ｓｇは、右端から距離Ｘにある点Ｐにおける見掛け上の発光強度比Ｊｂ／Ｊａを求めたものである。ただし、見かけ上の発光強度比を算出するにあたっては、光Ｌｂと光Ｌａの光学上の発光強度は等しいものとした。
【００１２】
このように光Ｌｂと光Ｌａの光学的な発光強度が等しくなるように面光源装置が設計されていたとしても、観察者が感じる見掛け上の発光強度比Ｊｂ／Ｊａは図３（Ｂ）のように大きく変化し、立体映像が見にくくなる。
【００１３】
また、左眼で左眼用画像を観察している（あるいは、右眼で右眼用画像を観察している）場合でも、視野感度のために発光領域の左側領域と右側領域で明暗差が生じる。この理由を図４を参照して説明する。いま、右側領域のある点Ｐ２から出て右眼１７ｂに入る光をＬｂ２とし、左側領域のある点Ｐ１から出て右眼１７ｂに入る光をＬｂ１とすると、光Ｌｂ２と視線ＣＲとのなす角度φｂ２は光Ｌｂ１と視線ＣＲのなす角度φｂ１よりも大きい。そのため光Ｌｂ２と光Ｌｂ１の光学的な発光強度が等しくても、光Ｌｂ２の見掛け上の発光強度Ｊｂ２は光Ｌｂ１の見掛け上の発光強度Ｊｂ１よりも小さくなる。したがって、右目用画像は右側領域で暗く左側領域で明るくなり、左右で明るさのバランスが崩れたり、輝度ムラが発生したりする。特に、右端では画面がかなり暗くなる。同様な理由から、左目用画像は左側領域で暗く右側領域で明るくなり、左右で明るさのバランスが崩れたり輝度ムラが発生したりし、特に、左端で画面がかなり暗くなる。
【００１４】
本発明は、上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、立体表示装置に用いる面光源装置において、右眼と左眼との間における見掛け上の強度の差（明暗差）を小さくすることにある。また、本発明の別な目的は、立体表示装置に用いる面光源装置において、画面上における見掛け上の発光強度の差（輝度ムラなど）を小さくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る第１の面光源装置は、対向する一対の入光端面から入射した光を導光させて光出射面から出射させる導光板と、前記入光端面のうち一方の入光端面から前記導光板に光を入射させる第１の光源と、前記入光端面のうち他方の入光端面から前記導光板に光を入射させる第２の光源と、前記導光板の前記光出射面に対向させて配置されたプリズムシートとを備えた面光源装置において、前記第１の光源を点灯したときに発光領域の前記第１の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩａ１、前記第２の光源を点灯したときに発光領域の前記第１の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩｂ１とするとき、
Ｉａ１＞Ｉｂ１
となり、前記第１の光源を点灯したときに発光領域の前記第２の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩａ２、前記第２の光源を点灯したときに発光領域の前記第２の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩｂ２とするとき、
Ｉａ２＜Ｉｂ２
となることを特徴としている。
【００１６】
本発明の第１の面光源装置にあっては、第１の光源を点灯させたときの画像の端部における見掛け上の発光強度と、第２の光源を点灯させたときの画像の端部における見掛け上の発光強度との差が小さくなるので、画面を見たときの右眼と左眼で感じる明暗差が小さくなり、立体画像の視認性が向上する。
【００１７】
本発明に係る第２の面光源装置は、入射した光を導光させて光出射面から出射させる第１の導光板と、入射した光を導光させて光出射面から出射させる第２の導光板と、前記第１の導光板の入光端面から前記第１の導光板に光を入射させる第１の光源と、前記第２の導光板の入光端面から前記第２の導光板に光を入射させる第２の光源と、プリズムシートとを備え、前記第１の導光板と前記第２の導光板を、互いの入光端面が反対側に位置するようにして重ね合わせ、前記第１の導光板と前記第２の導光板のうち前面側に位置する導光板の光出射面に対向させてプリズムシートを配置した面光源装置において、前記第１の光源を点灯したときに発光領域の前記第１の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩａ１、前記第２の光源を点灯したときに発光領域の前記第１の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩｂ１とするとき、
Ｉａ１＞Ｉｂ１
となり、前記第１の光源を点灯したときに発光領域の前記第２の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩａ２、前記第２の光源を点灯したときに発光領域の前記第２の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩｂ２とするとき、
Ｉａ２＜Ｉｂ２
となることを特徴としている。
【００１８】
本発明の第２の面光源装置にあっては、第１の光源を点灯させたときの画像の端部における見掛け上の発光強度と、第２の光源を点灯させたときの画像の端部における見掛け上の発光強度との差が小さくなるので、画面を見たときの右眼と左眼で感じる明暗差が小さくなり、立体画像の視認性が向上する。
【００１９】
本発明の第１又は第２の面光源装置のある実施態様は、前記第１の光源を点灯したときに発光領域の任意の発光点から出射する光のピーク強度をＩａ、当該ピーク強度Ｉａの光が当該発光点に立てた法線に対してなす角度をθａとし、前記第２の光源を点灯したときに発光領域の同じ発光点から出射する光のピーク強度をＩｂ、当該ピーク強度Ｉｂの光が当該発光点に立てた法線に対してなす角度をθｂとするとき、
｜θａ｜＜｜θｂ｜ の場合には、  Ｉａ＞Ｉｂ
｜θａ｜＞｜θｂ｜ の場合には、  Ｉａ＜Ｉｂ
となっている。かかる実施態様によれば、第１の光源を点灯させたときの画像における見掛け上の発光強度と、第２の光源を点灯させたときの画像における見掛け上の発光強度との差が小さくなるので、画面のほぼ全体において右眼と左眼で感じる明暗差が小さくなり、立体画像の視認性が向上する。また、かかる実施態様においては、前記角度θａ、θｂと前記ピーク強度Ｉａ、Ｉｂが、
｜θａ｜＜｜θｂ｜ の場合には、  １.０＜Ｉａ／Ｉｂ＜３.５
｜θａ｜＞｜θｂ｜ の場合には、  １.０＜Ｉｂ／Ｉａ＜３.５
となっていることが好ましい。
【００２０】
本発明の第１又は第２の面光源装置の別な実施態様は、前記第１の光源を点灯したときに発光領域の前記第１の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩａ１、前記第１の光源を点灯したときに発光領域の前記第２の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩａ２とするとき、
Ｉａ１＞Ｉａ２
とという条件を満たし、前記第２の光源を点灯したときに発光領域の前記第２の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩｂ２、前記第２の光源を点灯したときに発光領域の前記第１の光源側の端部から出射する光のピーク強度をＩｂ１とするとき、
Ｉｂ２＞Ｉｂ１
という条件を満たしている。かかる実施態様によれば、第１の光源を点灯させたときの画像の両側端部における見掛け上の発光強度の差を小さくできる。また、第２の光源を点灯させたときの画像の両側端部における見掛け上の発光強度の差を小さくできる。よって、画像の輝度ムラを低減できるとともに画像が見やすくなる。また、この実施態様においては、前記ピーク強度Ｉａ１、Ｉａ２が、
１.０＜Ｉａ１／Ｉａ２＜３.５
という条件を満たし、前記ピーク強度Ｉｂ１、Ｉｂ２が、
１.０＜Ｉｂ２／Ｉｂ１＜３.５
という条件を満たしていることが好ましい。
【００２１】
本発明に係る第１の面光源装置のさらに別な実施態様は、前記導光板の光出射面又は当該光出射面に対向する面に、前記第１の光源から入光した光を前記光出射面から出射させるための第１の出射パターンと、前記第２の光源から入光した光を前記光出射面から出射させるための第２の出射パターンとが形成されていることを特徴としている。この実施態様においては、各出射パターンの分布を調整することで第１の光源を点灯したときの見掛け上の発光強度（比）や第２の光源を点灯したときの見掛け上の発光強度（比）を所望の特性となるようにできる。
【００２２】
本発明に係る第２の面光源装置のさらに別な実施態様は、前記第１の導光板の光出射面又は当該光出射面に対向する面に、前記第１の光源から入光した光を前記第１の導光板の光出射面から出射させるための第１の出射パターンが形成され、前記第２の導光板の光出射面又は当該光出射面に対向する面に、前記第２の光源から入光した光を前記第２の導光板の光出射面から出射させるための第２の出射パターンが形成されていることを特徴としている。この実施態様においては、各出射パターンの分布を調整することで第１の光源を点灯したときの見掛け上の発光強度（比）や第２の光源を点灯したときの見掛け上の発光強度（比）を所望の特性となるようにできる。
【００２３】
第１又は第２の面光源装置のかかる実施態様における前記第１の出射パターンは、前記第１の光源から離れるに従ってパターン密度が非線形関数的に増加し、前記第１の光源から離れる方向における当該パターン密度の増加率が常に正であり、かつ、前記第１の光源から離れるに従って当該増加率がしだいに大きくなるように配置されており、前記第２の出射パターンは、前記第２の光源から離れるに従ってパターン密度が非線形関数的に増加し、前記第２の光源から離れる方向における当該パターン密度の増加率が常に正であり、かつ、前記第２の光源から離れるに従って当該増加率がしだいに大きくなるように配置されていてもよい。
【００２４】
さらに、前記第１の出射パターンは、発光領域の中央よりも第１の光源から遠い領域において、前記光出射面から均一な発光強度の光を出射させるように配置されると想定された第１の出射パターンのパターン密度の分布よりも、前記第１の光源から遠くなる方向における前記第１の出射パターンのパターン密度の増加率が小さく、前記第２の出射パターンは、発光領域の中央よりも第２の光源から遠い領域において、前記光出射面から均一な発光強度の光を出射させるように配置されると想定された第２の出射パターンのパターン密度の分布よりも、前記第２の光源から遠くなる方向における前記第２の出射パターンのパターン密度の増加率が小さくなっていてもよい。
【００２５】
さらに、前記第１の出射パターンは、発光領域の中央よりも第１の光源から遠い領域において、前記第１の光源から遠くなる方向における前記第１の出射パターンのパターン密度の増加率が一定となり、前記第２の出射パターンは、発光領域の中央よりも第２の光源から遠い領域において、前記第２の光源から遠くなる方向における前記第２の出射パターンのパターン密度の増加率が一定となっていてもよい。
【００２６】
また、本発明に係る第１又は第２の面光源装置のさらに別な実施態様における前記第１の出射パターンは、発光領域の中央よりも第１の光源に近い領域においては、前記第１の光源から遠くなるに従って前記第１の出射パターンのパターン密度が減少するとともに、発光領域の中央よりも第１の光源から遠い領域においては、前記第１の光源から遠くなるに従って前記第１の出射パターンのパターン密度が増加し、前記第２の出射パターンは、発光領域の中央よりも第２の光源に近い領域においては、前記第２の光源から遠くなるに従って前記第２の出射パターンのパターン密度が減少するとともに、発光領域の中央よりも第２の光源から遠い領域においては、前記第２の光源から遠くなるに従って前記第２の出射パターンのパターン密度が増加している。
【００２７】
また、本発明に係る第２の面光源装置のさらに別な実施態様は、前記第１の導光板の厚みが、前記第１の光源に対向する入光端面から当該入光端面と反対側の端面に向けて次第に薄くなり、前記第２の導光板の厚みが、前記第２の光源に対向する入光端面から当該入光端面と反対側の端面に向けて次第に薄くなっている。かかる実施態様によれば、各導光板の厚みを調整することで第１の光源を点灯したときの見掛け上の発光強度（比）や第２の光源を点灯したときの見掛け上の発光強度（比）を所望の特性となるようにできる。
【００２８】
かかる実施態様においては、前記第１の導光板の厚みが、当該導光板の光出射面から均一な発光強度の光を出射させると想定された厚みの変化よりも緩やかに変化し、前記第２の導光板の厚みが、当該導光板の光出射面から均一な発光強度の光を出射させると想定された厚みの変化よりも緩やかに変化していてもよい。さらには、前記第１の導光板の厚みと前記第２の導光板の厚みが、それぞれ一定の割合で均一に薄くなっていてもよい。
【００２９】
また、かかる実施態様においては、前記第１の導光板の厚みが、前記第１の光源から遠い側の端部に近づくに従って厚みの減少率が小さくなり、前記第２の導光板の厚みが、前記第２の光源から遠い側の端部に近づくに従って厚みの減少率が小さくなっていてもよい。
【００３０】
本発明に係る第２の面光源装置のさらに別な実施態様は、前記第１の導光板の厚みが、前記第１の光源に対向する入光端面から当該入光端面と反対側の端面に向けて次第に薄くなるとともに、前記第１の光源から遠い側の端部において当該端部の端面に向かうに従って次第に厚くなり、前記第２の導光板の厚みが、前記第２の光源に対向する入光端面から当該入光端面と反対側の端面に向けて次第に薄くなるとともに、前記第２の光源から遠い側の端部において当該端部の端面に向かうに従って次第に厚くなっていてもよい。また、この実施態様においては、前記第１の導光板及び前記第２の導光板において次第に厚みが厚くなってる領域で、その厚みが一定の割合で増加していてもよい。
【００３１】
本発明に係る立体表示装置は、本発明の第１又は第２の面光源装置の前方に、光学シート及び液晶パネルを配置したことを特徴としている。かかる立体表示装置においては、見掛け上の発光強度を均一化することが可能になるので、立体映像の品質を向上させることができる。
【００３２】
なお、本発明における前記課題を解決するための手段は、以上説明した構成要素を適宜組み合せた特徴を有するものであり、本発明はかかる構成要素の組合せによる多くのバリエーションを可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、立体表示装置の原理を説明するための概略図である。
【図２】図２（Ａ）は、立体表示装置に用いる従来の面光源装置の発光領域における発光強度の分布を示す図である。図２（Ｂ）は、左側光源からの光を光出射面から出射させるための出射パターンのパターン密度と、右側光源からの光を光出射面から出射させるための出射パターンのパターン密度の分布を示す図である。
【図３】図３（Ａ）は、右眼で感じる見掛け上の発光強度と左眼で感じる見掛け上の発光強度が異なる理由を説明する図である。図３（Ｂ）は、左眼で感じる見掛け上の発光強度に対する右眼で感じる見掛け上の発光強度の比の変化を示す図である。
【図４】図４は、発光領域の左側領域から出射した光と右側領域から出射した光のそれぞれの見掛け上の発光強度分布が異なる理由を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態１にかかる面光源装置の概略断面図である。
【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、実施形態１の面光源装置に用いられている導光板の概略断面図であって、図６（Ａ）は右側光源から出射した光を全反射させるための出射パターンを示し、図６（Ｂ）は左側光源から出射した光を全反射させるための出射パターンを示す。
【図７】図７（Ａ）は、導光板の裏面に設けられた出射パターンの一例を示す図である。図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）は、当該出射パターンの斜視図及び断面図である。
【図８】図８（Ａ）は、導光板の裏面に設けられた出射パターンの他例を示す図である。図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）は、当該出射パターンの斜視図及び断面図である。
【図９】図９（Ａ）は、導光板の裏面に設けられた出射パターンのさらに他例を示す図である。図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）は、当該出射パターンの斜視図及び断面図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、導光板の裏面に設けられた出射パターンのさらに他例を示す図である。図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）は、当該出射パターンの斜視図及び断面図である。
【図１１】図１１は、光学シートの断面形状と光学的な作用を示す詳細図である。
【図１２】図１２は、実施形態１にかかる面光源装置を用いた立体表示装置を表した概略断面図である。
【図１３】図１３（Ａ）は、面光源装置の発光領域における発光点の位置と各発光点の光学上の発光強度との関係を表した図である。図１３（Ｂ）は、導光板内における位置と出射パターンのパターン密度との関係を表した図である。
【図１４】図１４は、従来の面光源装置における、発光点の位置と見掛け上の発光強度との関係を示す概略図である。
【図１５】図１５は、発光領域における発光点の位置と見掛け上の発光強度比との関係を表した図である。
【図１６】図１６（Ａ）は、人の視野感度を表した図である。図１６（Ｂ）は、指数関数で近似した視野感度を表した図である。
【図１７】図１７は、出射パターンのパターン密度分布曲線を表した図である。
【図１８】図１８は、発光領域における発光点の位置と光学上の発光強度との関係を表した図である。
【図１９】図１９は、発光領域における発光点の位置と見掛け上の発光強度比との関係を表した図である。
【図２０】図２０（Ａ）は、出射パターンのパターン密度分布曲線を表した図である。図２０（Ｂ）は、発光領域における発光点の位置と見掛け上の発光強度比との関係を表した図である。
【図２１】図２１は、本発明の実施形態２を説明する図であって、発光領域から出射する光のピーク方向と発光点に立てた法線の方向とのなす角度を説明する。
【図２２】図２２（Ａ）は、導光板内における出射パターンのパターン密度分布を表した図である。図２２（Ｂ）は、発光領域における発光点の位置と見掛け上の発光強度比との関係を表した図である。
【図２３】図２３は本発明の実施形態３を説明する図であって、図２３（Ａ）は、出射パターンのパターン密度分布を表した図、図２３（Ｂ）は、見掛け上の発光強度を表した図である。
【図２４】図２４は、本発明の実施形態４による面光源装置の概略図である。
【図２５】図２５（Ａ）は、実施形態４の面光源装置における一方の導光板に形成された出射パターンを示す裏面図である。図２５（Ｂ）は、実施形態４の面光源装置における一方の導光板に形成された別な出射パターンを示す裏面図である。図２５（Ｃ）は、実施形態４の面光源装置における一方の導光板に形成されたさらに別な出射パターンを示す裏面図である。図２５（Ｄ）は、実施形態４の面光源装置における一方の導光板に形成されたさらに別な出射パターンを示す裏面図である。
【図２６】図２６（Ａ）は、実施形態４の面光源装置における一方の導光板に形成されたさらに別な出射パターンを示す裏面図である。図２６（Ｂ）は、実施形態４の面光源装置における一方の導光板に形成されたさらに別な出射パターンを示す裏面図である。図２６（Ｃ）は、実施形態４の面光源装置における一方の導光板に形成されたさらに別な出射パターンを示す裏面図である。図２６（Ｄ）は、実施形態４の面光源装置における一方の導光板に形成されたさらに別な出射パターンを示す裏面図である。  図２５（Ａ）は、実施形態４の面光源装置における一方の導光板に形成された出射パターンを示す裏面図である。
【図２７】図２７（Ａ）は、実施形態４の面光源装置における導光板の厚みの変化を示す図である。図２７（Ｂ）は、当該面光源装置における見掛け上の発光強度比の変化を示す図である。
【図２８】図２８（Ａ）は、実施形態４の変形例における導光板の厚みの変化を示す図である。図２７（Ｂ）は、当該変形例における見掛け上の発光強度比の変化を示す図である。
【図２９】図２９（Ａ）は、本発明の実施形態５を説明する図であって、図２９（Ａ）は、導光板の厚みの変化を示す図、図２９（Ｂ）は、見掛け上の発光強度を表した図である。
【図３０】図３０は、本発明の実施形態６による面光源装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々設計変更することができる。
【００３５】
［第１の実施形態］
（面光源装置）
以下、図５を参照して実施形態１による面光源装置２１を説明する。この面光源装置２１では、平板状をした導光板２２の左側入光端面に対向して１個又は複数個の左側光源２３ａが配置され、導光板２２の右側入光端面に対向して１個又は複数個の右側光源２３ｂが配置されている。導光板２２は、ポリカーボネイト樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂などの屈折率の高い透光性樹脂により平板状に成形されている。
【００３６】
左側光源２３ａ及び右側光源２３ｂは、いずれも白色光を発するＬＥＤ光源によって構成されている。左側光源２３ａは、その光出射窓を導光板２２の左側入光端面に対向させて配置されている。同様に、右側光源２３ｂは、その光出射窓を導光板２２の右側入光端面に対向させて配置されている。左側光源２３ａと右側光源２３ｂは一定周期で交互に点灯と消灯を繰り返すように制御される。なお、左側光源２３ａ及び右側光源２３ｂとしては、ＬＥＤ光源に代えて冷陰極線管を用いても差し支えない。
【００３７】
導光板２２の裏面には、左側光源２３ａから出て導光板２２内に入った光を導光板２２の前面（光出射面２６）から出射させるための多数の微小な出射パターン２５ａと、右側光源２３ｂから出て導光板２２内に入った光を導光板２２の光出射面２６から出射させるための多数の微小な出射パターン２５ｂとが形成されている。出射パターン２５ａと出射パターン２５ｂとは、それぞれほぼ所定のパターン密度分布となるようにして導光板２２の裏面に形成されている。
【００３８】
導光板２２の背面には反射シート２８が配置されている。反射シート２８は、白色樹脂シートや金属箔などの反射率の高い材料によって形成されており、導光板２２の裏面から漏れた光を反射して導光板２２に再入射させるものであって、漏れ光を少なくして光利用効率を高める。また、導光板２２の前面には、光学シート２４が配置されている。光学シート２４は、導光板２２の光出射面２６から出射した左眼用画像を生成するための光を観察者の左眼２７ａの方向へ向けて集めるとともに、光出射面２６から出射した右眼用画像を生成するための光を観察者の右眼２７ｂの方向へ向けて集めるものである。
【００３９】
図６（Ａ）は、上記出射パターン２５ａ、２５ｂのうち右側光源２３ｂからの光Ｌｂを反射させるための出射パターン２５ｂだけを抽出して表した概略図である。また、図６（Ｂ）は、左側光源２３ａからの光Ｌａを反射させるための出射パターン２５ａだけを抽出して表した概略図である。出射パターン２５ｂは、右側光源２３ｂから遠くなるに従ってパターン密度が大きくなるように形成されている。出射パターン２５ａは、左側光源２３ａから遠くなるに従ってパターン密度が大きくなるように形成されている。そして、光源２３ｂ、２３ａから出射したそれぞれの光Ｌｂ、Ｌａは、導光板２２の前面と裏面の間で全反射しながら導光板２２内を導光し、光Ｌｂは出射パターン２５ｂで全反射されることによって光出射面２６から出射し、光Ｌａは出射パターン２５ａで全反射されることによって光出射面２６から出射する。
【００４０】
上記のような出射パターン２５ａ、２５ｂとしては、種々の形状のものが考えられる。図７〜図１０は、そのうちでいくつかのものを表している。出射パターン２５ａ、２５ｂは、導光板２２の裏面を部分的に窪ませた凹状のパターンでもよく、導光板２２の裏面を部分的に突出させた凸状のパターンでもよいが、ここでは凹状のパターンのものだけを示す。
【００４１】
図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）は、三角プリズム状をした出射パターン２５ａ、２５ｂを示す斜視図及び断面図であり、図７（Ａ）はこの出射パターン２５ａ、２５ｂを裏面に凹設した導光板２２の裏面図である。この出射パターン２５ａ、２５ｂでは各光源２３ａ、２３ｂ側を向いた平面状の斜面で光Ｌｂ、Ｌａを全反射させるようになっており、出射パターン２５ａと出射パターン２５ｂは、互いに向きを反対にして導光板２２の下面に配置されている。
【００４２】
図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）は、三角錐状をした出射パターン２５ａ、２５ｂを示す斜視図及び断面図であり、図８（Ａ）はこの出射パターン２５ａ、２５ｂを裏面に凹設した導光板２２の裏面図である。この出射パターン２５ａ、２５ｂでは、各光源２３ａ、２３ｂ側を向いた２つの斜面で光Ｌｂ、Ｌａを全反射させるようになっているので、導光板２２の幅方向でも光Ｌｂ、Ｌａを拡散させることができる。
【００４３】
図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）は、四角錐状をした出射パターン２５ａ、２５ｂを示す斜視図及び断面図であり、図９（Ａ）はこの出射パターン２５ａ、２５ｂを裏面に凹設した導光板２２の裏面図である。この出射パターン２５ａ、２５ｂでも、各光源２３ａ、２３ｂ側を向いた２つの斜面で光Ｌｂ、Ｌａを全反射させるようになっているので、導光板２２の幅方向でも光Ｌｂ、Ｌａを拡散させることができる。
【００４４】
図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）は、球面状をした出射パターン２５ａ、２５ｂを示す斜視図及び断面図であり、図１０（Ａ）はこの出射パターン２５ａ、２５ｂを裏面に凹設した導光板２２の裏面図である。図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）における点は、出射パターン２５ａ、２５ｂの頂点の位置を示す。この出射パターン２５ａ、２５ｂは、導光板２２の入光端面に垂直な方向に長い略楕円面状となっているが、出射パターン２５ａでは、左側光源２３ａから遠くなる方向へ頂点の位置が偏っており、出射パターン２５ｂでは、右側光源２３ｂから遠くなる方向へ頂点の位置が偏っている。
【００４５】
なお、ここでは導光板２２の裏面に設けられていて、導光板２２内を導光する光を光出射面２６へ向けて全反射させ、光出射面２６から光を出射させる出射パターン２５ａ、２５ｂを説明したが、出射パターンは導光板の前面（光出射面２６）に設けていてもよい（他の実施形態についても同様）。出射パターンを導光板の前面に設けている場合には、導光板の前面に設けられた出射パターンに入射した光が導光板の前面（出射パターン）を透過して光出射面２６から前方へ出射される。
【００４６】
図１１は、上記光学シート２４の形状を表した詳細図である。光学シート２４の背面には、微細な三角プリズムが配列されたプリズム列２４ａが形成され、前面には微細な円筒状レンズが配列されたレンズ列２４ｂが形成されている。プリズム列２４ａ及びレンズ列２４ｂは、導光板２２の幅方向に垂直な断面が均一な断面形状となっており、導光板２２の長さ方向に沿ってそれぞれ一定ピッチで配列されている。ただし、レンズ列２４ｂの配列ピッチｐ２は、プリズム列２４ａの配列ピッチｐ１よりも少し大きくなっている。プリズム列２４ａは、光学シート２４の中央を通る垂直面に関して対称となるように配置され、レンズ列２４ｂも、光学シート２４の中央を通る垂直面に関して対称となるように配置されている。
【００４７】
左側光源２３ａが点灯した時には、左側光源２３ａから発した光は、ピーク強度の方向が揃った左側照明光Ｌａとして導光板２２の光出射面２６から斜め前方へ向けて出射されるが、この光Ｌａは、図１１に示すように、面光源装置２１からほぼ所定距離に位置する観察者の左眼２７ａに収束するように、光学シート２４によって方向を曲げられる。同様に、右側光源２３ｂが点灯した時には、右側光源２３ｂから発した光は、ピーク強度の方向が揃った右側照明光Ｌｂとして導光板２２の光出射面２６から斜め前方へ向けて出射されるが、この光Ｌｂは、観察者の右眼２７ｂに収束するように、光学シート２４によって方向を曲げられる。
【００４８】
このとき光学シート２４を透過する光Ｌｂ、Ｌａは、プリズム列２４ａによって光線方向を曲げられ、さらにレンズ列２４ｂを透過する際に、レンズ列２４ｂによって光線方向を曲げられるとともにそれぞれ左眼２７ａ、右眼２７ｂの想定位置へ収束させられる。
【００４９】
なお、光学シート２４としては、前面にレンズ列が設けられていなくて前面が平坦面となったものであってもよい。
【００５０】
（立体表示装置）
図１２は、上記面光源装置２１を用いた立体表示装置３１の構造を示す。この立体表示装置３１では、導光板２２の前面に光学シート２４を重ね、その前面から面光源装置２１にリムシート３２を貼り付けている。リムシート３２は、黒色粘着テープなどによって形成された光吸収用の部材であって、導光板２２の発光領域に対応する領域が開口されていて、導光板２２の前面周囲を覆っている。さらに、リムシート３２の開口部の前方には、液晶パネル３３が重ねられている。
【００５１】
液晶パネル３３の左眼用／右眼用画像と光源２３ａ、２３ｂの点灯／消灯とは、同期駆動装置３４によって同期制御される。同期駆動装置３４は、観察者が左右画像の切り替わりを認知できない程度の短周期で液晶パネル３３に左眼用画像と右眼用画像を交互に表示させ、液晶パネル３３の左眼用画像と同期して左側光源２３ａを点灯（右側光源２３ｂは消灯）させ、また、右眼用画像と同期して右側光源２３ｂを点灯（左側光源２３ａは消灯）させる。
【００５２】
右側光源２３ｂが点灯した時には、右側光源２３ｂから発した光Ｌｂは、ピーク強度の方向が揃った右側照明光として導光板２２から斜め前方へ向けて出射される。導光板２２から出射した光Ｌｂは、各画素を透過した光が液晶パネル３３からほぼ所定距離に位置する観察者の右眼２７ｂに集まるように、光学シート２４によって曲げられた後、液晶パネル３３に入射する。この光Ｌｂは液晶パネル３３を透過することによって右眼用画像に変換され、観察者の右眼２７ｂで認識される。
【００５３】
同じように、左側光源２３ａが点灯した時には、左側光源２３ａから発した光Ｌａは、ピーク強度の方向が揃った左側照明光として導光板２２から斜め前方へ向けて出射される。導光板２２から出射した光Ｌａは、各画素を透過した光が観察者の左眼２７ａに集まるように、光学シート２４によって方向を曲げられた後、液晶パネル３３に入射する。この光Ｌａは液晶パネル３３を透過することによって左眼用画像に変換され、観察者の左眼２７ａで認識される。
【００５４】
こうして観察者の左眼２７ａと右眼２７ｂには左眼用画像と右眼用画像が交互に送られるが、残像効果によって観察者は右眼用画像と左眼用画像を同時に認識するので、三次元映像（立体映像）が認識されることになる。この立体表示装置３１では、面光源装置２１を用いているので、左眼用画像と右眼用画像がほぼ同じ明るさに感じられ、左右のバランスがとれた立体感のある立体画像を認識させることができる。
【００５５】
（実施形態１の特徴）
この面光源装置２１においては、以下のような構成により、見掛け上の発光強度の差を小さくしている。これを図５、図１３、図１４及び図１５により説明する。図１３（Ａ）は、面光源装置の発光領域（光学シートの表面）における発光点の位置と各発光点の光学上の発光強度との関係を表している。図１３（Ｂ）は、導光板内における位置と出射パターンのパターン密度との関係を表している。また、図１４は、従来の面光源装置における、発光点の位置と見掛け上の発光強度との関係を表した概略図である。図１５は、発光領域における発光点の位置と見掛け上の発光強度比との関係を表している。ここで、右端とは発光領域における右側光源２３ｂ側の端であり、左端とは発光領域における左側光源２３ａ側の端である。また、光学上の発光強度とは、観察者の感覚による発光強度に対して、測定器で測定される物理的な発光強度である。
【００５６】
従来の面光源装置では、図１３（Ａ）に示す直線Ｔoのように、発光領域の全体で光学上の発光強度が均一になるように設計している。このために、従来の面光源装置では、右側光源の光を全反射させるための出射パターンは、図１３（Ｂ）にＧｂで示すようなパターン密度の分布で設けられ、左側光源の光を全反射させるための出射パターンは、図１３（Ｂ）にＧａで示すようなパターン密度の分布で設けられている（図２（Ｂ）参照）。しかし、既に説明したように人の視野感度を考慮すると、従来の面光源装置の場合には、図１４に示すように、右側光源を点灯したときに発光領域の右端から発した光Ｌｂ２の右眼で感じる見掛け上の発光強度をＪｂ２とし、左側光源を点灯したときに右端から発した光Ｌａ２の左眼で感じる見掛け上の発光強度をＪａ２とすれば、
Ｊｂ２＜Ｊａ２
となっている。同じく、右側光源を点灯したときに左端から発した光Ｌｂ１の右眼で感じる見掛け上の発光強度をＪｂ１とし、左側光源を点灯したときに左端から発した光Ｌａ１の左眼で感じる見掛け上の発光強度をＪａ１とすれば、
Ｊｂ１＞Ｊａ１
となっている。よって、右眼で感じる右眼用画像の発光強度と左眼で感じる左眼用画像の発光強度とが異なり、立体視の効果が低下していた。
【００５７】
また、従来の面光源装置の場合には、図１４に示すように、右側光源を点灯したときに発光領域の両端から発する光の見掛け上の発光強度Ｊｂ２とＪｂ１の間には、
Ｊｂ２＜Ｊｂ１
の関係があり、左側光源を点灯したときに発光領域の両端から発する光の見掛け上の発光強度Ｊａ２とＪａ１の間には、
Ｊａ２＞Ｊａ１
の関係がある。よって、左側光源を点灯したときでも、右側光源を点灯したときでも、視覚で感じる発光強度が発光領域の右側部分と左側部分とで異なり、画面に輝度ムラが生じていた。
【００５８】
したがって、右眼用画像と左眼用画像の見掛け上の強度差を小さくするためには、
Ｊｂ２＝Ｊａ２  かつ  Ｊｂ１＝Ｊａ１
という状態に近づけることが必要である。そのためには、右側光源を点灯したときに発光領域の右端から発したピーク方向の光Ｌｂ２の光学上の発光強度をＩｂ２とし、左側光源を点灯したときに右端から発したピーク方向の光Ｌａ２の光学上の発光強度をＩａ２としたとき、
Ｉｂ２＞Ｉａ２
とすればよい。同じく、右側光源を点灯したときに左端から発したピーク方向の光Ｌｂ１の光学上の発光強度をＩｂ１とし、左側光源を点灯したときに左端から発したピーク方向の光Ｌａ１の光学上の発光強度をＩａ１としたとき、
Ｉｂ１＜Ｉａ１
とすればよい。結局、右眼用画像と左眼用画像の見掛け上の強度差を小さくするためには、
Ｉｂ２＞Ｉａ２  かつ  Ｉｂ１＜Ｉａ１      …条件（１）
とすればよい。
【００５９】
この条件（１）を満たせば、光学上の発光強度Ｉａ２、Ｉｂ１がそれぞれＩｂ２、Ｉａ１よりも小さくなり、図１４の見掛け上の発光強度Ｊａ２、Ｊｂ１も小さくなるので、左端における見掛け上の発光強度Ｊａ１とＪｂ１の差が小さくなり、また右端における見掛け上の発光強度Ｊｂ２とＪａ２との差も小さくなる。その結果、発光領域の左右両端部における見掛け上の発光強度の差が小さくなり、左眼と右眼で観察したときの立体感が増す。
【００６０】
また、左側光源だけ（あるいは、右側光源だけ）を点灯したときに、発光領域の右側領域と左側領域とが異なる強度に感じられるのを低減するためには、
Ｊｂ２＝Ｊｂ１  かつ  Ｊａ２＝Ｊａ１
という状態に近づける必要がある。そのためには、右側光源を点灯したときの左端と右端の光学上の発光強度Ｉｂ１、Ｉｂ２と、左側光源を点灯したときの左端と右端の光学上の発光強度Ｉａ１、Ｉａ２が、
Ｉｂ２＞Ｉｂ１  かつ  Ｉａ２＜Ｉａ１      …条件（２）
となるようにすればよい。
【００６１】
この条件（２）を満たせば、光学上の発光強度Ｉｂ１、Ｉａ２がそれぞれＩｂ２、Ｉａ１よりも小さくなり、図１４の見掛け上の発光強度Ｊｂ１、Ｊａ２も小さくなるので、右側光源を点灯したときの見掛け上の発光強度Ｊｂ１とＪｂ２の差が小さくなり、また左側光源を点灯したときの見掛け上の発光強度Ｊａ２とＪａ１の差も小さくなる。その結果、右側光源だけを点灯したときや、左側光源だけを点灯したときの、発光領域の左側領域と右側領域との強度差が小さくなる。
【００６２】
よって、観察者が観察する立体画像の品質を良好にするためには、上記条件（１）と上記条件（２）を満たせばよいことが分かる。すなわち、
Ｉｂ２＞Ｉａ２
Ｉｂ１＜Ｉａ１
Ｉｂ１＜Ｉｂ２
Ｉａ１＞Ｉａ２
の４式を同時に満足するようにすればよい。
【００６３】
上記条件（１）、（２）を満たすためには、たとえば図１３（Ａ）に示すように、
Ｉａ２＝Ｉｂ１＜Ｉａ１＝Ｉｂ２
となるように左右両端における光学上の発光強度を定め、左側光源２３ａから出た光Ｌａの発光領域における光学上の発光強度Ｉａを、両端の発光強度Ｉａ２、Ｉａ１間を結ぶ直線で表し、右側光源２３ｂから出た光Ｌｂの発光領域における光学上の発光強度Ｉｂを、両端の発光強度Ｉｂ２、Ｉｂ１間を結ぶ直線で表せばよい。このような光学上の発光強度の変化を実現するためには、出射パターン２５ｂのパターン密度（導光板裏面の単位面積当たりのパターン投影面積の合計）を図１３（Ｂ）の分布曲線Ｄｂのように定め、出射パターン２５ａのパターン密度を図１３（Ｂ）の分布曲線Ｄａのように定めればよい。すなわち、右側光源２３ｂからの光を反射させるための出射パターン２５ｂについては、発光領域において光学上の発光強度を均一にする場合のパターン密度の分布曲線Ｇｂに対して、（導光板の外形やサイズ、出射効率などが同等であるとした場合）分布曲線Ｄｂのように右側光源２３ｂに近い側ではパターン密度を増加させ、右側光源２３ｂから遠い側ではパターン密度を減少させる。同様に、左側光源２３ａからの光を反射させるための出射パターン２５ａについては、光学上の発光強度を均一にするパターン密度の分布曲線Ｇａに対して、分布曲線Ｄａのように左側光源２３ａに近い側でパターン密度を増加させ、左側光源２３ａから遠い側でパターン密度を減少させる。
【００６４】
この結果、見掛け上の発光強度Ｊａ、Ｊｂは、それぞれの光源２３ａ、２３ｂに近い側で小さくなり、各光源２３ａ、２３ｂから遠い側で大きくなり、見掛け上の発光強度比Ｊｂ／Ｊａは図１５の曲線Ｓｄのようになる。よって、光学上の発光強度が均一になるようにした従来例の場合には見掛け上の発光強度比Ｊｂ／Ｊａが曲線Ｓｇのように大きく変化していたものが、曲線Ｓｄのように理想的な見掛け上の発光強度比であるＪｂ／Ｊａ＝１に近くなる。
【００６５】
なお、図１５は発光領域における発光点の位置と見掛け上の発光強度比との関係を表している。人の視野感度、すなわち視野角度φ（認識しようとする光の入射方向が視線の方向となす角度）と生理的な視野感度との関係は図１６（Ａ）のような特性を有しているが、図１６の見掛け上の発光強度比を求めるにあたっては、図１６（Ａ）の視野感度Ｋ（φ）を、
Ｋ（φ）＝ exp（−α・｜φ｜）
ただし、α＝０.７１
で近似して計算した（これを図１６（Ｂ）に示す）。
【００６６】
出射パターンのパターン密度を分布曲線Ｄａ、Ｄｂのようにすれば、以下のような利点が得られる。右眼と左眼で認識する画像の明暗差が小さくなって立体映像が見やすくなり、また画面の左右における明暗差や輝度ムラが小さくなって画像の品質が向上する。また、出射パターン２５ａ、２５ｂのパターン密度の変化が小さくなり、また当該パターン密度の最大値が小さくなる（図１３（Ｂ）参照）ので、導光板２２の作製も容易になる。さらに、形成する出射パターンの密度の最大値が小さくなるので、導光板からの出射効率を向上させることができる。また、光源２３ａ、２３ｂから出た光が、導光板２２の反対側端面に届きにくくなるので、戻り光が減り、立体表示装置に用いた場合にクロストークが発生しにくくなる。
【００６７】
図１７に示す出射パターンの分布曲線Ｍｂは、出射パターン２５ｂの別な分布を表している。図１３（Ｂ）の分布曲線Ｄｂのように光源に近い領域で分布曲線Ｓoよりもパターン密度を大きくし、光源から遠い領域で分布曲線Ｓoよりもパターン密度を小さくすれば、発光強度の差を小さくすることができる。そこで、パターン密度の分布曲線Ｄｂよりも緩やかで、右側光源２３ｂに近い領域で分布曲線Ｄｂよりもさらにパターン密度が大きく、右側光源２３ｂから遠い領域で分布曲線Ｄｂよりもさらにパターン密度が小さい、図１７の分布曲線Ｍｂを考える。曲線Ｍｂのようにパターン密度をさらに緩やかにしていくと、右側光源２３ｂの近くでは出射される光が増し、右側光源２３ｂから離れたところでは出射される光が減少する。そのため、図１８に示すように、パターン密度分布曲線Ｍｂに対応する光学上の発光強度Ｔｍは、パターン密度分布Ｄｂに対応する光学上の発光強度Ｔｄよりも変化が急になる。
【００６８】
なお、発光強度やパターン密度などを図示する場合には、図１７以降においては、右側光源２３ｂから出射した光や出射パターン２５ｂに関するものだけを示す。左側光源２３ａから出射した光の発光強度や出射パターン２５ａのパターン密度などは、右側光源２３ｂから出射した光や出射パターン２５ｂに関するものと左右対称に表れるので、図示は省略する。
【００６９】
さらに、左側光源２３ａと右側光源２３ｂの発光強度が等しく、出射パターン２５ａと出射パターン２５ｂが対称な分布となるように形成されているとし、かつ、観察者の視野感度を図１６（Ｂ）のように指数関数で近似したとき、出射パターン２５ｂのパターン密度が分布曲線Ｍｂとなるように形成された面光源装置では、その見掛け上の発光強度比Ｊｂ／Ｊａは、図１９の曲線Ｓｍとなる。
【００７０】
見掛け上の発光強度比が曲線Ｓｍで表される場合には、右側光源２３ｂが点灯したときに発光領域の右端から出射して右眼２７ｂに入る光Ｌｂ２の光学上の発光強度をＩｂ２とし、左側光源２３ａが点灯したときに発光領域の右端から出射して左眼２７ａに入る光Ｌａ２の光学上の発光強度をＩａ２とするとき、この比Ｉｂ２／Ｉａ２が約２になる（たとえば、Ｉｂ２が約３０,０００nit、Ｉａ２が約１５,０００nit）場合には、発光領域の右端から出射される見掛け上の発光強度がほぼ等しくなって明暗差がなくなる。
【００７１】
しかし、図１９の曲線Ｓｍからは、出射パターンの分布曲線が緩やかになり過ぎると、見掛け上の発光強度比Ｊｂ／ＪａがかえってＪｂ／Ｊａ＝１の直線から離れ、好ましくないことが分かる。すなわち、光学上の発光強度の比Ｉｂ２／Ｉａ２が約３.５になる（たとえば、Ｉｂ２が約３０,０００nit、Ｉａ２が約１０,５００nit）と、光の出射効率は向上するが、発光領域の右端における明暗差は、光学上の発光強度を発光領域全体で均一にした場合と同様になり、発光領域の右端から出射した光は右眼と左眼とで明暗差を生じる。よって、右側領域では、光学上の発光強度の比は、
１.０＜Ｉｂ２／Ｉａ２＜３.５      …条件（３）
とすることが望ましい。同様に、右側光源２３ｂが点灯したときに発光領域の左端から出射して右眼２７ｂに入る光Ｌｂ１の光学上の発光強度をＩｂ１とし、左側光源２３ａが点灯したときに発光領域の左端から出射して左眼２７ａに入る光Ｌａ１の光学上の発光強度をＩａ１とするときは、発光領域の左側領域における光学上の発光強度の比は、
１.０＜Ｉａ１／Ｉｂ１＜３.５      …条件（４）
とすることが望ましい。
【００７２】
また、左側光源２３ａを点灯したときに発光領域の左端と右端から出射する光の光学上の発光強度Ｉａ１、Ｉａ２についても、
１.０＜Ｉａ１／Ｉａ２＜３.５      …条件（５）
という条件を満たすことが好ましい。同様に、右側光源２３ｂを点灯したときに発光領域の左端と右端から出射する光の光学上の発光強度Ｉｂ１、Ｉｂ２についても、
１.０＜Ｉｂ２／Ｉｂ１＜３.５      …条件（６）
という条件を満たすことが望ましい。条件（５）におけるＩａ１／Ｉａ２や、条件（６）におけるＩｂ２／Ｉｂ１が３.５を超えると、発光している光源に近い側の端がかえって明るくなり過ぎるためである。
【００７３】
図２０に示す出射パターンの分布曲線Ｅｂは、出射パターン２５ｂのさらに別な分布を表す。図２０（Ａ）に示す分布曲線Ｇｂは、発光領域内の全体で光学上の発光強度が均一となるように設計した場合の、右側光源用の出射パターンのパターン密度分布曲線である。この分布曲線Ｇｂでは、微分値（増加率）が常に正であり、かつ、右側光源から遠くなるにつれてその微分値が増加している（すなわち、２階微分値が正）。なお、微分値というときは、出射パターン２５ｂのパターン密度の微分値については右端から左端へ向けて測った距離に関する微分値をいうが、出射パターン２５ａのパターン密度の微分値は左端から右端へ向けて測った距離に関する微分値をいう。
【００７４】
図２０（Ａ）の分布曲線Ｅｂは、右側光源２３ｂから遠い側の端部を除いて分布曲線Ｇｂに一致しているが、右側光源２３ｂから遠い側の端部では微分値が一定となっている。出射パターン２５ｂのパターン密度を分布曲線Ｅｂのように定めるとともに出射パターン２５ａのパターン密度を分布曲線Ｅｂに対称な曲線となるように定めた場合には、見掛けの発光強度比Ｊｂ／Ｊａは、図２０（Ｂ）の曲線Ｓｅとなり、光学上の発光強度分布が均一となるように設計した場合の特性（曲線Ｓｇ）と比較して、発光領域の両端における見掛け上の発光強度の差を小さくすることができる。また、発光領域の端部におけるパターン密度の最大値を小さくすることができるので、導光板２２の製作が容易になる。
【００７５】
［第２の実施形態］
右眼で認識する発光強度と左眼で認識する発光強度の差を従来より小さくするための条件として、上記条件（１）では、発光領域の左右両端から出射する光だけを考慮した。しかし、以下のようにすれば、発光領域全体における条件を求めることができる。
【００７６】
図２１の発光点Ｐ１のように発光領域の左半分から光が出射する際、左側光源２３ａが点灯したときと右側光源２３ｂが点灯したときとで発光点Ｐ１における光学上の発光強度が等しい場合には、右眼２７ｂで感じる発光強度Ｊｂは左眼２７ａで感じる発光強度Ｊａよりも大きくなる。したがって、発光点が発光領域の左半分である場合には、左側光源２３ａが点灯したときの光学上の発光強度Ｉａが右側光源２３ｂが点灯したときの光学上の発光強度Ｉｂよりも大きくなるようにすればよい。一方、図２１の発光点Ｐ２のように発光領域の右半分から光が出射する際、左側光源２３ａが点灯したときと右側光源２３ｂが点灯したときとで発光点Ｐ２における光学上の発光強度が等しい場合には、右眼２７ｂで感じる発光強度Ｊｂは左眼２７ａで感じる発光強度Ｊａよりも小さくなる。したがって、発光点が発光領域の右半分である場合には、左側光源２３ａが点灯したときの光学上の発光強度Ｉａが右側光源２３ｂが点灯したときの光学上の発光強度Ｉｂよりも小さくなるようにすればよい。
【００７７】
これに対し、ある発光点に立てた法線方向と発光点から出て左眼２７ａに入る光Ｌａのピーク強度方向のなす角度をθａ、その法線方向と発光点から出て右眼２７ｂに入る光Ｌｂのピーク強度方向のなす角度をθｂとするとき、発光領域の左半分にある発光点Ｐ１の場合には、｜θａ｜＜｜θｂ｜という関係がある。また、発光領域の右半分にある発光点Ｐ２の場合には、｜θａ｜＞｜θｂ｜という関係がある。
【００７８】
したがって、発光領域の全体で見掛け上の発光強度の差を小さくしようとすれば、発光領域内の任意の発光点において、
｜θａ｜＜｜θｂ｜（左側領域）であれば、  Ｉａ＞Ｉｂ
｜θａ｜＞｜θｂ｜（右側領域）であれば、  Ｉａ＜Ｉｂ      …条件（７）
となるようにすればよい。
【００７９】
観察者が観察する立体画像の品質を良好にするためには、この条件（７）とともに実施形態１で述べた条件（２）を満たせばよい。すなわち、
｜θａ｜＜｜θｂ｜（左側領域）であれば、  Ｉａ＞Ｉｂ
｜θａ｜＞｜θｂ｜（右側領域）であれば、  Ｉａ＜Ｉｂ
Ｉｂ１＜Ｉｂ２
Ｉａ１＞Ｉａ２
の４式を同時に満足するようにすればよい。
【００８０】
図２２（Ａ）に示す出射パターン２５ｂの分布曲線Ｆｂは、条件（２）と条件（７）を満たす出射パターン２５ｂのパターン密度の変化を表している。曲線Ｆｂは、右側光源２３ｂに近い部分では曲線Ｇｂに一致しているが、右側光源２３ｂから遠い側（左側領域）では、その微分値が曲線Ｇｂよりもやや小さくなっている。そのため曲線Ｆｂは、右側光源２３ｂから遠い側では曲線Ｇｂよりも変化が緩やかで、パターン密度の小さい側で曲線Ｇｂに沿っている。出射パターン２５ｂのパターン密度を曲線Ｆｂのように定めるとともに出射パターン２５ａのパターン密度を曲線Ｆｂに対称な曲線となるように定めた場合には、見掛けの発光強度比Ｊｂ／Ｊａは、図２２（Ｂ）の曲線Ｓｆとなり、Ｊｂ／Ｊａ＝１の理想的な場合に非常に近い良好な特性が得られる。
【００８１】
このような場合にも、右眼と左眼で認識する画像の明暗差が小さくなって立体映像が見やすくなり、また画面の左右における明暗差や輝度ムラが小さくなって画像の品質が向上する。また、発光領域の端部におけるパターン密度の最大値を小さくすることができるので、導光板２２の製作が容易になる。さらに、形成する出射パターンの密度の最大値が小さくなるので、導光板からの出射効率を向上させることができる。また、光源２３ａ、２３ｂから出た光が、導光板２２の反対側端面に届きにくくなるので、戻り光が減り、立体表示装置に用いた場合にクロストークが発生しにくくなる。
【００８２】
なお、実施形態２の場合には、任意の発光点において上記の条件（３）及び条件（４）と同様な条件が満たされるようにすることが好ましい。すなわち、左側光源２３ａを点灯したときに発光領域の任意の発光点から出射して左眼２７ａに入る光Ｌａのピーク強度をＩａ、当該ピーク強度Ｉａの光が当該発光点に立てた法線に対してなす角度をθａとし、右側光源２３ｂを点灯したときに発光領域の同じ発光点から出射して右眼２７ｂに入る光Ｌｂのピーク強度をＩｂ、当該ピーク強度Ｉｂの光が当該発光点に立てた法線に対してなす角度をθｂとするとき、
｜θａ｜＜｜θｂ｜ の場合には、  １.０＜Ｉａ／Ｉｂ＜３.５
｜θａ｜＞｜θｂ｜ の場合には、  １.０＜Ｉｂ／Ｉａ＜３.５
となっていることが好ましい。
【００８３】
［第３の実施形態］
図２３は本発明の実施形態３を説明するための図であって、図２３（Ａ）に示す分布曲線Ｎｂは導光板２２に設けられた出射パターン２５ｂのパターン密度を表しており、図２３（Ｂ）は、見掛け上の発光強度を表している。
【００８４】
図２３（Ａ）に示した分布曲線Ｄｂは、発光領域の全体で光学上の発光強度が均一になるように定めた従来の出射パターンの分布を表している。観察者の視野感度は図１７（Ａ）に示したような特性を有しているので、光学上の発光強度が均一であれば、見掛け上の発光強度は視野感度を反映したものとなり、従来例における見掛け上の発光強度の分布は図２３（Ｂ）の曲線Ｑoのようになり、中央で明るくなる。
【００８５】
そこで、実施形態３では、図２３（Ａ）の分布曲線Ｎｂのように出射パターンのパターン密度が視野感度を表す曲線の逆数となるようにしている。この結果、見掛け上の発光強度は、図２３（Ｂ）に示す直線Ｑｎのように、発光領域の全体で均一となり、観察者は発光領域の全体で均一な明るさを感じるようになる。
【００８６】
［第４の実施形態］
図２４は、本発明の実施形態４による面光源装置４１の概略図である。この面光源装置４１では、入光端面から反対側の端面に向けて次第に厚みが薄くなった略くさび状の導光板２２ａ、２２ｂを、互いに入光端面が反対側に位置するようにして、重ね合わせている。左側光源２３ａは、導光板２２ａの入光端面に対向しており、右側光源２３ｂは、導光板２２ｂの入光端面に対向している。また、導光板２２ａの裏面には、左側光源２３ａからの光を全反射させて導光板２２ａの光出射面から出射させるための微小な出射パターン２５ａが均一な密度で設けられている。導光板２２ｂの裏面にも、右側光源２３ｂａからの光を全反射させて導光板２２ｂの光出射面から出射させるための微小な出射パターン２５ｂが均一な密度で設けられている。
【００８７】
出射パターン２５ｂ、２５ａとしては、図２５（Ａ）に示すような導光板２２ｂ、２２ａの全幅にわたる三角プリズム状やシリンドリカルレンズ状の出射パターン２５ａでもよく、図２５（Ｂ）に示すような比較的長さの短い三角プリズム状やシリンドリカルレンズ状の出射パターン２５ａでもよい。また、図２５（Ｃ）に示すような球面状の出射パターン２５ｂ、２５ａや、図２５（Ｄ）に示すような楕円面状の出射パターン２５ｂ、２５ａでもよい。さらには、図２６（Ａ）又は図２６（Ｂ）に示すような三角錐状の出射パターン２５ｂ、２５ａでもよく、図２６（Ｃ）又は図２６（Ｄ）に示すような視覚錐状の出射パターン２５ｂ、２５ａでもよい。
【００８８】
このような構造の面光源装置４１においても、右眼及び左眼で感じる見掛け上の発光強度の差を小さくするためには、前記条件（１）及び条件（２）、あるいは前記条件（７）及び条件（２）を満たすようにすればよい。
【００８９】
図２７（Ａ）は、この面光源装置４１における導光板２２ａ、２２ｂの厚みの変化を表した図である。また、図２７（Ｂ）は、発光領域における見掛けの発光強度比Ｊｂ／Ｊａの変化を表した図である。図２７（Ａ）における直線Ｈaoは、導光板２２ａの光出射面から出射する光Ｌａの光学上の発光強度が発光領域で均一になるように厚みを設計した比較例の、導光板２２ａの厚みの変化を表しており、直線Ｈboは、導光板２２ｂの光出射面から出射する光Ｌｂの光学上の発光強度が発光領域で均一になるように厚みを設計した比較例の、導光板２２ｂの厚みの変化を表している。また、図２７におけるＨａは、実施形態４における導光板２２ａの厚みの変化を表しており、導光板２２ａの厚みは、厚みの変化Ｈaoで特徴づけられる導光板の厚みよりも緩やかに変化し、左側光源２３ａに近い領域では厚みＨaoの導光板よりも薄く、左側光源２３ａから遠い領域では厚みＨaoの導光板よりも厚くなっている。同様に、図２７におけるＨｂは、実施形態４における導光板２２ｂの厚みの変化を表しており、導光板２２ｂの厚みは、厚みの変化Ｈboで特徴づけられる導光板の厚みよりも緩やかに変化し、右側光源２３ｂに近い領域では厚みＨboの導光板よりも薄く、右側光源２３ｂから遠い領域では厚みＨboの導光板よりも厚くなっている。
【００９０】
この結果、比較例では、発光領域における光学上の発光強度は均一になる（図１３の直線Ｔoと同様になる。）のに対し、発光領域における見掛け上の発光強度比Ｊｂ／Ｊａは図２７（Ｂ）に示す曲線Ｓｇとなり、見掛け上の発光強度比の変化が大きい。これに対し、実施形態４の場合には、右側光源２３ｂを点灯したときに発光領域の左端及び右端から発したピーク方向の光Ｌｂ１、Ｌｂ２の光学上の発光強度Ｉｂ１、Ｉｂ２と、左側光源２３ａを点灯したときに左端及び右端から発したピーク方向の光Ｌａ１、Ｌａ２の光学上の発光強度Ｉａ１、Ｉａ２との間の関係は、図１３の直線Ｉｂ、Ｉａと同じようになるので、実施形態４の面光源装置４１の場合における発光領域での見掛け上の発光強度比Ｊｂ／Ｊａは図２７（Ｂ）の曲線Ｓｈのようになり、見掛け上の発光強度比の変化ＳｈがＳｇより緩やかになる。その結果、実施形態４の面光源装置４１によれば、観察者から見て面光源装置４１の画面の発光強度が均一に感じられるようになる。
【００９１】
よって、実施形態４によれば、右眼と左眼で認識する画像の明暗差が小さくなって立体映像が見やすくなり、また画面の左右における明暗差や輝度ムラが小さくなって画像の品質が向上する。また、出射パターン２５ａ、２５ｂのパターン密度の変化が小さくなり、また当該パターン密度の最大値が小さくなるので、導光板２２の作製も容易になる。さらに、形成する出射パターンの密度の最大値が小さくなるので、導光板からの出射効率を向上させることができる。また、光源２３ａ、２３ｂから出た光が、導光板２２の反対側端面に届きにくくなるので、戻り光が減り、立体表示装置に用いた場合にクロストークが発生しにくくなる。
【００９２】
また、図２８は、導光板２２ｂの厚みの変化（導光板２２ａについては省略する。）の仕方が異なる変形例１と変形例２を表している。図２８（Ａ）の曲線Ｈ１ｂと図２８（Ｂ）の曲線Ｓｈ１が本実施形態の変形例１を示し、図２８（Ａ）の曲線Ｈ２ｂと図２８（Ｂ）の曲線Ｓｈ２が本実施形態の変形例２を示す。
【００９３】
上記厚み変化Ｈｂは直線的に減少していて一定の傾きを有していたが、図２８（Ａ）の曲線Ｈ１ｂで表される変形例１の厚み変化では、右側光源２３ｂから遠くなるに従って導光板２２ｂの厚みが減少する点では同じであるが、Ｈ１ｂの場合には、右側光源２３ｂから遠くなるに従って厚みの減少率が小さくなっている（Ｈ１ｂの微分値の絶対値が減少している）。この場合の見掛け上の発光強度比Ｊｂ／Ｊａは、図２８（Ｂ）の曲線Ｓｈ１のようになり、曲線Ｓｈと近似している。
【００９４】
また、図２８（Ａ）の曲線Ｈ２ｂで表される変形例２の厚み変化では、厚みの減少率が次第に小さくなり（すなわち、曲線Ｈ２ｂの２階微分値が正で）、右側光源２３ｂから遠い領域で厚みの最小値を持ち、さらに右側光源２３ｂから遠い領域では厚みが少し増加に転じている。この場合の見掛け上の発光強度比Ｊｂ／Ｊａは、図２８（Ｂ）の曲線Ｓｈ２のようになる。
【００９５】
［第５の実施形態］
図２９は本発明の実施形態５を説明するための図であって、図２９（Ａ）に示す曲線Ｒｂは導光板２２ｂの厚みの変化を表しており、図２９（Ｂ）は、見掛け上の発光強度を表している。
【００９６】
図２９（Ａ）に示した分布曲線Ｄｂは、発光領域の全体で光学上の発光強度が均一になるように定めた従来の出射パターンの分布を表している。観察者の視野感度は図１７（Ａ）に示したような特性を有しているので、光学上の発光強度が均一であれば、見掛け上の発光強度は視野感度を反映したものとなり、従来例における見掛け上の発光強度の分布は図２９（Ｂ）の曲線Ｑoのようになり、中央で明るくなる。
【００９７】
そこで、実施形態５では、図２９（Ａ）の曲線Ｒｂのように導光板２２ｂの厚みが視野感度を表す曲線の逆数となるようにしている。この結果、見掛けの発光強度は、図２９（Ｂ）に示す直線Ｑｒのようになり、発光領域の全体で均一となり、観察者は発光領域の全体で均一な明るさを感じるようになる。
【００９８】
［第６の実施形態］
図３０は、本発明の実施形態６による面光源装置５１の概略図である。この実施形態は、液晶パネル３３の開口率を調整することで、発光領域における見掛け上の発光強度を調整している。この面光源装置５１では、光学シート２４の表面における光学上の発光強度が均一になっていてもよい。
【００９９】
光学上の発光強度が均一である場合には、図３０（Ａ）のように右側光源２３ｂが点灯して右眼２７ｂで観察している場合には、左端から出て右眼２７ｂに入る光Ｌｂ１の光学上の発光強度が、右端から出て右眼２７ｂに入る光Ｌｂ２の光学上の発光強度よりも大きくなる。よって、この実施形態では、液晶パネル３３に右側画像を映し出す際に、画面の左側端部の画素を部分的に遮光状態として（遮光状態となる画素は、視認できないように分散させる。）透過光量を減らしてやる。この結果、画面の左端から右眼２７ｂに入る光量が減るので、右眼２７ｂにおいては画面の左端部と右端部との間の見掛け上の発光強度の差が小さくなる。
【０１００】
同様に、図３０（Ｂ）のように左側光源２３ａが点灯して左眼２７ａで観察している場合には、液晶パネル３３に左側画像を映し出す際に、画面の右側端部の画素を部分的に遮光状態として透過光量を減らす。この結果、画面の右端から左眼２７ａに入る光量が減るので、左眼２７ａにおいても画面の左端部と右端部との間の見掛け上の発光強度の差が小さくなる。
【符号の説明】
【０１０１】
２１、４１、５１      面光源装置
２２、２２ａ、２２ｂ      導光板
２３ａ      左側光源
２３ｂ      右側光源
２４      光学シート
２５ａ、２５ｂ      出射パターン
２６      光出射面
２７ａ      左眼
２７ｂ      右眼
３１      立体表示装置
３３      液晶パネル
【図１】
2012123936.tif 000003
【図２】
2012123936.tif 000004
【図３】
2012123936.tif 000005
【図４】
2012123936.tif 000006
【図５】
2012123936.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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