(57)【要約】【課題】より良好な映像が得られる表示装置を提供する。【解決手段】この表示装置は、照明装置と、その照明装置からの光を利用して映像表示を行う表示部とを備える。照明装置は、互いに密接して積層された複数の透明層を含む導光板と、その導光板の端面からその内部へ照明光を入射する光源とを有する。複数の透明層のうちの１つは、各々照明光を散乱させる散乱エリアを複数含み、かつ、隣接する他の透明層と異なる屈折率を有するものである。【選択図】図１
2013105675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに密接して積層された複数の透明層を含む導光板と、
前記導光板の端面からその内部へ照明光を入射する光源と
を有し、
前記複数の透明層のうちの１つは、各々前記照明光を散乱させる散乱エリアを複数含み、かつ、隣接する他の透明層と異なる屈折率を有する
照明装置。
【請求項２】
前記複数の散乱エリアは、前記導光板の最外表面に設けられている
請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記第１の光源からの前記第１の照明光は、前記散乱エリアを含む透明層の端面からその内部へ入射される
請求項２記載の照明装置。
【請求項４】
前記導光板は、前記複数の散乱エリアを含む第１の透明層と、前記第１の透明層よりも低い屈折率を有する第２の透明層と２層構造を有し、
前記光源からの前記照明光は、前記第１の透明層の端面および前記第２の透明層の端面のうちの少なくとも一方からその内部へ入射される
請求項２記載の照明装置。
【請求項５】
前記導光板は、前記複数の散乱エリアを含む第１の透明層と、前記第１の透明層よりも低い屈折率を有する第２の透明層と、前記第２の透明層と同等の屈折率もしくは前記第２の透明層よりも低い屈折率を有する第３の透明層とが順に積層された３層構造を有する
請求項２記載の照明装置。
【請求項６】
前記導光板は、前記複数の散乱エリアを含む第１の透明層と、前記第１の透明層よりも高い屈折率を有する第２の透明層と、前記第２の透明層よりも低い屈折率を有する第３の透明層とが順に積層された３層構造を有し、
前記光源からの前記照明光は、前記第１の透明層の端面からその内部へ入射される
請求項２記載の照明装置。
【請求項７】
前記導光板は、前記複数の散乱エリアを含む第１の透明層と、前記第１の透明層よりも低い屈折率を有する第２の透明層と、前記第１の透明層よりも低く前記第２の透明層よりも高い屈折率を有する第３の透明層とが順に積層された３層構造を有し、
前記光源からの前記照明光は、前記第１の透明層の端面および前記第２の透明層の端面の少なくとも一方からその内部へ入射される
請求項２記載の照明装置。
【請求項８】
前記導光板は、前記複数の散乱エリアを含む第１の透明層と、前記第１の透明層よりも低い屈折率を有する第２の透明層と、前記第１の透明層および第２の透明層よりも高い屈折率を有する第３の透明層とが順に積層された３層構造を有し、
前記光源からの前記照明光は、前記第１の透明層の端面および前記第２の透明層の端面のうちの少なくとも一方からその内部へ入射される
請求項２記載の照明装置。
【請求項９】
前記導光板は、前記複数の散乱エリアを含む第１の透明層と、前記第１の透明層よりも高い屈折率を有する第２の透明層と、前記第２の透明層よりも低い屈折率を有する第３の透明層とが順に積層された３層構造を有し、
前記光源からの前記照明光は、前記第１の透明層の端面からその内部へ入射される
請求項２記載の照明装置。
【請求項１０】
照明装置と、
前記照明装置からの光を利用して映像表示を行う表示部と
を備え、
前記照明装置は、
互いに密接して積層された複数の透明層を含む導光板と、
前記導光板の端面からその内部へ第１の照明光を入射する第１の光源と
を有し、
前記複数の透明層のうちの１つは、各々前記第１の照明光を散乱させる散乱エリアを複数含み、かつ、隣接する他の透明層と異なる屈折率を有する
表示装置。
【請求項１１】
前記導光板は、互いに対向する第１および第２の内部反射面を有し、
前記第１および第２の内部反射面のうちの少なくとも一方に、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表示部へ向かう散乱光を射出する前記散乱エリアが複数設けられており、
前記照明装置は、前記導光板の前記第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の光源をさらに有し、
前記表示部は、３次元画像データに基づく画像と２次元画像データに基づく画像とを選択的に切り替え表示するものであり、
前記第１の光源は、前記表示部に３次元画像データに基づく画像を表示する場合には点灯状態に制御されると共に、前記表示部に２次元画像データに基づく画像を表示する場合には非点灯状態または点灯状態に制御され、
前記第２の光源は、前記表示部に３次元画像データに基づく画像を表示する場合には非点灯状態に制御されると共に、前記表示部に２次元画像データに基づく画像を表示する場合には点灯状態に制御される
請求項１０記載の表示装置。
【請求項１２】
照明装置と、前記照明装置からの光を利用して映像表示を行う表示部とを有する表示装置を備えた電子機器であって、
前記照明装置は、
互いに密接して積層された複数の透明層を含む導光板と、
前記導光板の端面からその内部へ照明光を入射する光源と
を有し、
前記複数の透明層のうちの１つは、各々前記照明光を散乱させる散乱エリアを複数含み、かつ、隣接する他の透明層と異なる屈折率を有する
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、照明装置、ならびにそれを備えた表示装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の表示装置としては、例えばプラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの自発光型の表示装置のほか、例えば液晶ディスプレイなどの非発光型の表示装置が知られている。それらのうちの液晶ディスプレイは、例えば透過型の光変調素子としての液晶パネルと、その液晶パネルに照明光を照射するバックライト装置とを備える。液晶パネルでは、バックライト装置からの照明光の透過率を制御することにより、所定の映像を表示するようになっている。
【０００３】
近年の表示装置に対する薄型化の要請に対応するため、液晶パネルの背後（表示面と反対側）に導光板を配置し、その導光板の端面と対向するようにバックライト装置の光源を配置する構造が既に提案されている（例えば特許文献１，２参照）。
【０００４】
また、最近では、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パララックスバリア方式を採用した立体表示装置が開発されている。この立体表示装置は、２次元表示パネルの例えば前方（表示面と観察者との間）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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。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】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１１０８１１号公報
【特許文献２】特開２００９−３２６６４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、上記のような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。
【０００９】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、コンパクトでありながら表示性能を損なうことなく、より高い輝度を有する表示装置およびそれを備えた電子機器、ならびにそのような表示装置に好適な照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の照明装置は、互いに密接して積層された複数の透明層を含む導光板と、その導光板の端面からその内部へ照明光を入射する光源とを有する。複数の透明層のうちの１つは、各々照明光を散乱させる散乱エリアを複数含み、かつ、隣接する他の透明層と異なる屈折率を有するものである。
【００１１】
本開示の表示装置は、上記の照明装置と、その照明装置からの光を利用して映像表示を行う表示部とを備えたものである。本開示の電子機器は、上記の照明装置および表示部を備えたものである。
【００１２】
本開示の照明装置、表示装置および電子機器では、１つの透明層に設けられた散乱エリアによって照明光が散乱され、一部またはすべての光が導光板の外部に射出される。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、導光板が、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を発揮することができる。ここで、導光板は屈折率の異なる２以上の透明層を含むようにしたので、光源からの照明光が効率的に散乱され、外部へ射出される。
【発明の効果】
【００１３】
本開示の照明装置によれば、散乱エリアが設けられた導光板自体がパララックスバリアとしての機能を発揮することができる。したがって、別体としてパララックスバリアを設ける場合よりも部品点数を削減でき、薄型化が図れる。さらに、導光板が屈折率の異なる２以上の透明層を含むようにしたので、導光板からの射出光の輝度を向上させることができる。
【００１４】
したがって、この照明装置を備えた表示装置および電子機器では、コンパクトでありながら表示性能を損なうことなく、より高い輝度を有する視差画像を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の一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射出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射出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射出状態と共に示す断面図である。
【図４】図１に示した導光板の詳細な構成を表す断面図である。
【図５】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、および、その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６】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、および、その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】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、および、その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】表示部の画素構造の一例を示す平面図である。
【図９】図８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一例を示す平面図および断面図である。
【図１０】図１に示した導光板の第１の変形例を示す断面図である。
【図１１】図１に示した導光板の第２の変形例を示す断面図である。
【図１２】図１に示した導光板の第３の変形例を示す断面図である。
【図１３】図１に示した導光板の第４の変形例を示す断面図である。
【図１４】表示装置を用いた電子機器としてのテレビジョン装置の構成を表す斜視図である。
【図１５】実施例としての２層構造の導光板を表す断面図である。
【図１６】図１に示した導光板の第５および第６の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
［表示装置の全体構成］
図１から図３は、本開示の一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射出する照明装置とを備えている。照明装置は、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と対向して配置される第１の内部反射面３Ｓ１と、第２の光源７と対向して配置される第１の内部反射面３Ｓ２とを有している。表示部１と導光板３とは、相互に対向するように接着部材４によって固着されている（図１）。ここで、表示部１と導光板３との間には、微小な空間が生じている。但し、図１では、光線の経路を説明するため、その空間の厚さ（すなわち、表示部１と導光板３とのギャップ）を、表示部１や導光板３の厚さに対して相対的に大きく描いている。また、この表示装置は、その他にも、表示に必要な表示部１の制御を行う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。
【００１８】
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射出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射出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射出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。
【００１９】
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８に示したように、Ｒ（赤色）表示用画素１１Ｒ、Ｇ（緑色）表示用画素１１Ｇ、およびＢ（青色）表示用画素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（後出）の配置パターンとの対応関係の具体例は後に詳述する。
【００２０】
第１の光源２は、例えば、ＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）等の蛍光ランプや、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いて構成されている。第１の光源２は、導光板３内部に向けて側面方向から第１の照明光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。
【００２１】
第２の光源７は、導光板３に対して第１の内部反射面３Ｓ２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１の内部反射面３Ｓ２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。
【００２２】
導光板３は、例えばガラスやアクリル樹脂などの透明なプラスチックからなる複数の透明層が互いに隙間無く積層されたものである。導光板３は、第１の内部反射面３Ｓ２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３Ｓ１と、４つの側面とが全面に亘って透明とされている。
【００２３】
第１の内部反射面３Ｓ１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射出するようになっている。
【００２４】
第１の内部反射面３Ｓ２は、導光板３の最も外側に位置する面であり、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１の内部反射面３Ｓ２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１の内部反射面３Ｓ２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。
【００２５】
第１の内部反射面３Ｓ１と第１の内部反射面３Ｓ２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３Ｓ１と第１の内部反射面３Ｓ２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３Ｓ１に向けて全反射条件を外れた光線として射出するようになっている。
【００２６】
なお、導光板３の屈折率をｎ１、導光板３の外側の媒質（空気層）の屈折率をｎ０（＜ｎ１）とすると臨界角αは、以下で表される。α，θ１は、導光板表面の法線に対する角度とする。全反射条件を満たす入射角θ１は、θ１＞αとなる。
ｓｉｎα＝ｎ０／ｎ１
【００２７】
散乱エリア３１は、図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３Ｓ１に向けて全反射条件を外れた光線（散乱光線Ｌ２０）として射出するようになっている。
【００２８】
［導光板３の詳細な構成例］
図４（Ａ）〜４（Ｃ）は、図１に示した導光板３の詳細な構成を表す断面図である。図４（Ａ）〜４（Ｃ）では、導光板３の内部を伝播する第１の照明光Ｌ１の挙動（振る舞い）説明するために、その伝播経路のパターンをいくつか示している。図４（Ａ）〜４（Ｃ）に示したように、導光板３は、互いに密接して順に積層された第１から第ｎ番目（ｎは２以上の整数）の透明層を含んでいる。各透明層同士は例えば熱溶着などにより空気層を挟まないように接合されている。各透明層同士の界面は平坦面であり、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射出するようになっている。ここでは、導光板３が例えば表示部１から遠い位置から第１から第３の透明層３Ａ〜３Ｃを順に含む（ｎ＝３）の場合を表している。
【００２９】
第１の透明層３Ａには、空気層との界面において複数の散乱エリア３１が設けられている。この第１の透明層３Ａは、可視光に対し、隣接する第２の透明層３Ｂと異なる屈折率を有する。より具体的には、本実施の形態では、第１の透明層３Ａが最も高い屈折率を有し、第３の透明層３Ｃが最も低い屈折率を有している。但し、第３の透明層３Ｃは、第２の透明層３Ｂと同等の屈折率を有していてもよい。すなわち、第１から第３の透明層３Ａ〜３Ｃにおける可視光（ｄ線）に対する屈折率をそれぞれｎＡ〜ｎＣとすると、それらは以下の関係を有する。
ｎＡ＞ｎＢ≧ｎＣ  ……（１）
第１の透明層３Ａは、例えば屈折率ｎＡ＝１．４９のＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）からなり、第３の透明層３Ｃは、例えば屈折率ｎＣ＝１．５９のポリカードネートからなり、第２の透明層３Ｂは、それらを接着する接着剤（例えば屈折率ｎＢ＝１．５１紫外線硬化樹脂）からなる。
【００３０】
［散乱エリア３１の構成例］
図５（Ａ）は、導光板３における第１の内部反射面３Ｓ２の第１の構成例を示している。図５（Ｂ）は図５（Ａ）に示した第１の構成例における第１の内部反射面３Ｓ２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１の内部反射面３Ｓ２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３Ｓ１に向けて全反射条件を外れた光線として射出される。
【００３１】
図６（Ａ）は、導光板３における第１の内部反射面３Ｓ２の第２の構成例を示している。図６（Ｂ）は図６（Ａ）に示した第２の構成例における第１の内部反射面３Ｓ２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１の内部反射面３Ｓ２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３Ｓ１に向けて全反射条件を外れた光線として射出される。
【００３２】
図７（Ａ）は、導光板３における第１の内部反射面３Ｓ２の第３の構成例を示している。図７（Ｂ）は図７（Ａ）に示した第３の構成例における第１の内部反射面３Ｓ２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５（Ａ）および図６（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７（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３Ｓ２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１の内部反射面３Ｓ２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３Ｓ１に向けて全反射条件を外れた光線として射出される。
【００３３】
［導光板３の内部を伝播する第１の照明光Ｌ１の挙動の例］
次に、図４（Ａ）〜４（Ｃ）を参照して、第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１が導光板３に入射したのちの挙動について説明する。ここで、図４（Ａ）〜４（Ｃ）は、それぞれ、第１の照明光Ｌ１が入射する位置が異なっている。図４（Ａ）は、第１の照明光Ｌ１が第３の透明層３Ｃの端面から入射する場合の光線の経路を表している。同様に、図４（Ｂ）は第１の照明光Ｌ１が第２の透明層３Ｂの端面から入射する場合、図４（Ｃ）は第１の照明光Ｌ１が第１の透明層３Ａの端面から入射する場合にそれぞれ対応している。なお、図４（Ａ）〜４（Ｃ）では、煩雑さを回避するため、第１〜第３の透明層３Ａ〜３Ｃの相互間における界面での屈折やフレネル反射については無視している。
【００３４】
まず、図４（Ａ）では、第３の透明層３Ｃの端面３ＣＴから入射した第１の照明光Ｌ１のうち、空気層との界面（すなわち第１の内部反射面３Ｓ１）へ向かう成分光ＬＬ１は第１の内部反射面３Ｓ１において全反射し、第２の透明層３Ｂとの界面Ｆ１へ向かう。成分光ＬＬ１は界面Ｆ１を透過したのち、さらに第２の透明層３Ｂと第１の透明層３Ａとの界面Ｆ２をも透過し、空気層との界面（第２の内部反射面３Ｓ２）に設けられた散乱エリア３１へ入射する。一方、第３の透明層３Ｃの端面３ＣＴから入射した第１の照明光Ｌ１のうち、界面Ｆ１へ直接向かう成分光ＬＬ２は、界面Ｆ１と界面Ｆ２とを順次透過し、散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ１，ＬＬ２は第２の内部反射面３Ｓ２で全反射し、第１の内部反射面３Ｓ１へ向かう。その第１の内部反射面３Ｓ１へ向かう成分光ＬＬ１，ＬＬ２はその第１の内部反射面３Ｓ１で全反射し、散乱エリア３１へ再度向かうこととなる。そののち、散乱エリア３１に再度入射しなかった成分光ＬＬ１，ＬＬ２の一部は、散乱エリア３１に入射するまで第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間で全反射を繰り返すこととなる。一方で、散乱エリア３１に入射した成分光ＬＬ１，ＬＬ２から生じた一部の散乱光は、第１の透明層３Ａの内部もしくは第１の透明層３Ａおよび第２の透明層３Ｂの内部に閉じ込められる。このため、上記一部の散乱光は、導光板３のうちの限定された厚さの範囲内のみを伝播することとなり、第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間で全反射を繰り返して導光板３の全体を伝播する光と比べ、より高い確率で再び散乱エリア３１に入射する。その結果、第１〜第３の透明層３Ａ〜３Ｃが積層されてなる導光板３は、それと同じ厚さを有する均一な屈折率の単一層からなる導光板と比べ、第１の照明光Ｌ１から、より多くの散乱光Ｌ２０を生み出すことができる。
【００３５】
図４（Ｂ）では、第２の透明層３Ｂの端面３ＢＴから入射した第１の照明光Ｌ１の挙動は、３つの成分光ＬＬ１〜ＬＬ３に分類して考えることができる。成分光ＬＬ１は、界面Ｆ１に対し全反射条件を満たさない入射角で入射するものであり、界面Ｆ１を透過したのち第１の内部反射面３Ｓ１へ向かうこととなる。成分光ＬＬ１は第１の内部反射面３Ｓ１において全反射したのち界面Ｆ１へ向かい、界面Ｆ１と界面Ｆ２とを順次透過し、第２の内部反射面３Ｓ２に設けられた散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ１は、第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。また、第２の透明層３Ｂの端面３ＢＴから入射した第１の照明光Ｌ１のうち、界面Ｆ１で全反射したＬＬ２は、界面Ｆ２を透過したのち散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ２は、界面Ｆ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。さらに、界面Ｆ２へ直接向かう成分光ＬＬ３は、界面Ｆ２を透過したのち散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ３は、界面Ｆ１もしくは第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。一方で、散乱エリア３１に入射した成分光ＬＬ１〜ＬＬ３から生じた一部の散乱光は、第１の透明層３Ａの内部もしくは第１の透明層３Ａおよび第２の透明層３Ｂの内部に閉じ込められる。したがって、散乱エリア３１に入射した成分光ＬＬ１〜ＬＬ３から生じた一部の散乱光や、成分光ＬＬ２，ＬＬ３の一部は、導光板３のうちの限定された厚さの範囲内のみを伝播することとなる。よって、上記の一部の散乱光および成分光ＬＬ２，ＬＬ３は、第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間で全反射を繰り返すように導光板３の全体を伝播する光と比べ、より高い確率で再び散乱エリア３１に入射する。その結果、この例であっても、導光板３は、それと同じ厚さを有する均一な屈折率の単一層からなる導光板と比べ、第１の照明光Ｌ１から、より多くの散乱光Ｌ２０を生み出すことができる。
【００３６】
図４（Ｃ）では、第１の透明層３Ａの端面３ＡＴから入射した第１の照明光Ｌ１の挙動は、４つの成分光ＬＬ１〜ＬＬ４に分類して考えることができる。成分光ＬＬ１は、界面Ｆ２および界面Ｆ１の双方に対し全反射条件を満たさない入射角で入射するものである。成分光ＬＬ１は、界面Ｆ２と界面Ｆ１とを順次透過したのち第１の内部反射面３Ｓ１において全反射する。そののち、界面Ｆ１と界面Ｆ２とを順次透過し、第２の内部反射面３Ｓ２に設けられた散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ１は、第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。成分光ＬＬ２は、界面Ｆ２を透過したのち界面Ｆ１において全反射するものである。界面Ｆ１での全反射ののち、界面Ｆ２を透過して散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ２は、界面Ｆ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。成分光ＬＬ３は界面Ｆ２で全反射したのち散乱エリア３１へ入射する。さらに、成分光ＬＬ４は第２の内部反射面３Ｓ２へ直接向かい、そのまま散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ３，ＬＬ４は、界面Ｆ２と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。一方で、散乱エリア３１に入射した成分光ＬＬ１〜ＬＬ４から生じた一部の散乱光は、第１の透明層３Ａの内部もしくは第１の透明層３Ａおよび第２の透明層３Ｂの内部に閉じ込められる。したがって、散乱エリア３１に入射した成分光ＬＬ１〜ＬＬ４から生じた一部の散乱光や、成分光ＬＬ２〜ＬＬ４は、導光板３のうちの限定された厚さの範囲内のみを伝播することとなる。よって、上記の一部の散乱光および成分光ＬＬ２〜ＬＬ４は、第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間で全反射を繰り返すように導光板３の全体を伝播する光と比べ、より高い確率で再び散乱エリア３１に入射する。その結果、この例であっても、導光板３は、それと同じ厚さを有する均一な屈折率の単一層からなる導光板と比べ、第１の照明光Ｌ１から、より多くの散乱光Ｌ２０を生み出すことができる。
【００３７】
［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３Ｓ１と第１の内部反射面３Ｓ２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、他方の側面から射出される。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３Ｓ１を透過し、導光板３の外部に射出される。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。
【００３８】
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１の内部反射面３Ｓ２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３Ｓ１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の外部に射出される。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。
【００３９】
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が射出されるが、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。
【００４０】
［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。
【００４１】
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８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８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。
【００４２】
図９（Ａ）は図８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９（Ｂ）は図９（Ａ）のＡ−Ａ’部分の断面に相当している。図９（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９（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。
【００４３】
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から射出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から射出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。
【００４４】
［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、バックライトを構成する導光板３にパララックスバリアとしての機能を持たせるようにした。すなわち、導光板３の散乱エリア３１によって第１の照明光Ｌ１を散乱させ、一部またはすべての光が第１の内部反射面３Ｓ１から表示部１へ向けて射出させるようにした。これにより、導光板３自体が等価的に、散乱エリア３１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することとなる。したがって、別体としてパララックスバリアを設ける場合よりも部品点数を削減でき、薄型化を図ることができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、さらに、導光板３を第１〜第３の透明層３Ａ〜３Ｃによって構成し、散乱エリア３１が設けられた第１の透明層３Ａの屈折率を、隣接する第２の透明層３Ｂの屈折率と異なるようにした。これにより、第１の透明層３Ａにおいて第１の照明光Ｌ１を繰り返し全反射させ、第１の照明光Ｌ１が散乱エリア３１に入射する確率を向上させることができる。その結果、第１の照明光Ｌ１から効率よく散乱光Ｌ２０を生み出すことができる。したがって、コンパクトでありながら表示性能を損なうことなく、より高い輝度を有する視差画像を実現することができる。また、本実施の形態では、比較的大きな寸法を有する第１の光源２を配置することができる。図４（Ａ）〜４（Ｃ）を参照して説明したように、第１，第２，第３の透明層３Ａ，３Ｂ，３Ｃの端面３ＡＴ，３ＢＴ，３ＣＴのいずれから第１の照明光Ｌ１を入射させても散乱光Ｌ２０の輝度向上が望めるからである。したがって、第１の照明光Ｌ１を、例えば第１〜第３の透明層３Ａ〜３Ｃの全ての端面から（導光板３の内部へ）同時に入射することもできる。
【００４６】
なお、散乱光Ｌ２０を効率よく取り出すための方策として、導光板３の厚さを薄くし、導光板３と表示部１との間に透明なスペーサを挿入することも考えられる。しかしながらそのようにした場合には、導光板３とスペーサとの間に空気界面が生じることとなる。そのため、立体表示の際のクロストーク（隣接する他の視点画像が本来の視点画像と混在して観察者に視認されること）の発生を招くという問題や、適用可能なＬＥＤ光源の厚さに制約が生じるなどの問題が懸念される。本実施の形態では、導光板３において各透明層同士を熱溶着などにより隙間無く積層しているので、そのような問題は解消される。
【００４７】
［変形例１］
図１０（Ａ）に、本実施の形態の第１の変形例（変形例１−１）としての導光板３の断面構成および第１の照明光Ｌ１の伝播経路のパターンを表す。本変形例では、第２の透明層３Ｂが最も高い屈折率を有し、第３の透明層３Ｃが最も低い屈折率を有している。第１の透明層３Ａは、それらの中間の屈折率を有している。すなわち、第１から第３の透明層３Ａ〜３Ｃにおける可視光（ｄ線）に対する屈折率をそれぞれｎＡ〜ｎＣとすると、それらは以下の関係を有する。
ｎＢ＞ｎＡ＞ｎＣ  ……（２）
【００４８】
また、本変形例では、第１の光源２が第１の透明層３Ａの端面３ＡＴと対向するように配置され、第１の照明光Ｌ１は端面３ＡＴからその内部へ入射されるようになっている。こうすることで、第１の照明光Ｌ１から効率よく散乱光Ｌ２０を生み出すことができるからである。
【００４９】
本変形例では、端面３ＡＴから入射した第１の照明光Ｌ１の挙動は、３つの成分光ＬＬ１〜ＬＬ３に分類して考えることができる。成分光ＬＬ１は、界面Ｆ２および界面Ｆ１の双方に対し全反射条件を満たさない入射角で入射するものである。成分光ＬＬ１は、界面Ｆ２と界面Ｆ１とを順次透過したのち第１の内部反射面３Ｓ１において全反射する。そののち、界面Ｆ１と界面Ｆ２とを順次透過し、第２の内部反射面３Ｓ２に設けられた散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ１は、第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。成分光ＬＬ２は、界面Ｆ２を透過したのち界面Ｆ１において全反射するものである。界面Ｆ１での全反射ののち、界面Ｆ２を透過して散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ２は、界面Ｆ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。成分光ＬＬ３は第２の内部反射面３Ｓ２へ直接向かい、そのまま散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ３も、界面Ｆ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射、および第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。一方で、散乱エリア３１に入射した成分光ＬＬ１〜ＬＬ３から生じた一部の散乱光は、界面Ｆ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。したがって、上記の一部の散乱光や、成分光ＬＬ２、および成分光ＬＬ３の一部は、導光板３のうちの限定された厚さの範囲内のみを伝播することとなる。よって、上記の一部の散乱光、成分光ＬＬ２、および成分光ＬＬ３の一部は、第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間で全反射を繰り返すように導光板３の全体を伝播する光と比べ、より高い確率で再び散乱エリア３１に入射する。その結果、本変形例であっても、導光板３は、それと同じ厚さを有する均一な屈折率の単一層からなる導光板と比べ、第１の照明光Ｌ１から、より多くの散乱光Ｌ２０を生み出すことができる。
【００５０】
なお、本変形例において、例えば図１０（Ｂ），１０（Ｃ）の参考例（参考例１−１，１−２）のように、第１の光源２を端面３ＢＴもしくは端面３ＣＴと対向するように配置した場合には、散乱光Ｌ２０の発生効率が低下してしまう。入射した第１の照明光Ｌ１のうち、第１の透明層３Ａに入射することなく導光板３を伝播する成分光が、導光板３と同じ厚さの均一な屈折率を有する単一層からなる導光板と比べ、より多く存在するからである。
【００５１】
［変形例２］
図１１（Ａ），１１（Ｂ）に、本実施の形態の第２の変形例（変形例２−１，２−２）としての導光板３の断面構成および第１の照明光Ｌ１の伝播経路のパターンを表す。本変形例では、第１の透明層３Ａが最も高い屈折率を有し、第２の透明層３Ｂが最も低い屈折率を有している。第３の透明層３Ｃは、それらの中間の屈折率を有している。すなわち、第１から第３の透明層３Ａ〜３Ｃにおける可視光（ｄ線）に対する屈折率をそれぞれｎＡ〜ｎＣとすると、それらは以下の関係を有する。
ｎＡ＞ｎＣ＞ｎＢ  ……（３）
【００５２】
また、本変形例では、第１の光源２が第２の透明層３Ｂの端面３ＢＴ（図１１（Ａ））もしくは第１の透明層３Ａの端面３ＡＴ（図１１（Ｂ））と対向するように配置され、第１の照明光Ｌ１は端面３ＡＴ，３ＢＴからその内部へ入射されるようになっている。こうすることで、第１の照明光Ｌ１から効率よく散乱光Ｌ２０を生み出すことができるからである。
【００５３】
図１１（Ａ）の変形例２−１では、端面３ＢＴから入射した第１の照明光Ｌ１の挙動は、２つの成分光ＬＬ１，ＬＬ２に分類して考えることができる。成分光ＬＬ１は、第１の内部反射面３Ｓ１に対し全反射条件を満たす入射角で入射するものである。成分光ＬＬ１は、界面Ｆ１を透過したのち第１の内部反射面３Ｓ１において全反射する。そののち、界面Ｆ１と界面Ｆ２とを順次透過し、第２の内部反射面３Ｓ２に設けられた散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ１は、第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。また、成分光ＬＬ２は、界面Ｆ２を透過して散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ２は、第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。一方、散乱エリア３１に入射した成分光ＬＬ１，ＬＬ２から生じた一部の散乱光は、第１の透明層３Ａの内部もしくは第１の透明層３Ａおよび第２の透明層３Ｂの内部に閉じ込められる。したがって、上記の一部の散乱光は、導光板３のうちの限定された厚さの範囲内のみを伝播することとなる。よって、上記の一部の散乱光は、第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間で全反射を繰り返すように導光板３の全体を伝播する光と比べ、より高い確率で再び散乱エリア３１に入射する。その結果、本変形例においても、導光板３は、それと同じ厚さを有する均一な屈折率の単一層からなる導光板と比べ、第１の照明光Ｌ１から、より多くの散乱光Ｌ２０を生み出すことができる。
【００５４】
図１１（Ｂ）の変形例２−２では、端面３ＡＴから入射した第１の照明光Ｌ１の挙動は、３つの成分光ＬＬ１〜ＬＬ３に分類して考えることができる。成分光ＬＬ１は、界面Ｆ２および界面Ｆ１の双方に対し全反射条件を満たさない入射角で入射するものである。成分光ＬＬ１は、界面Ｆ２と界面Ｆ１とを順次透過したのち第１の内部反射面３Ｓ１において全反射する。そののち、界面Ｆ１と界面Ｆ２とを順次透過し、第２の内部反射面３Ｓ２に設けられた散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ１は、第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。成分光ＬＬ２は、界面Ｆ２で全反射したのち散乱エリア３１へ入射する。また、成分光ＬＬ３は、第２の内部反射面３Ｓ２へ直接向かい、そのまま散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ２，ＬＬ３は、界面Ｆ２と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる（図示せず）。さらに、散乱エリア３１に入射した成分光ＬＬ１〜ＬＬ３から生じた一部の散乱光は、界面Ｆ２と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる（図示せず）。したがって、上記の一部の散乱光や成分光ＬＬ２，ＬＬ３は、導光板３のうちの限定された厚さの範囲内のみを伝播することとなる。その結果、本変形例においても、導光板３は、それと同じ厚さを有する均一な屈折率の単一層からなる導光板と比べ、第１の照明光Ｌ１から、より多くの散乱光Ｌ２０を生み出すことができる。
【００５５】
なお、例えば図１１（Ｃ）の参考例（参考例２−１）のように、第１の光源２を端面３ＣＴと対向するように配置した場合には、散乱光Ｌ２０の発生効率が低下してしまう。入射した第１の照明光Ｌ１のうち、第１の透明層３Ａに入射せずに導光板３を伝播する成分光が、導光板３と同じ厚さを有する均一な屈折率の単一層からなる導光板と比べ、より多く存在するからである。
【００５６】
［変形例３］
図１２（Ａ），１２（Ｂ）に、本実施の形態の第３の変形例（変形例３−１，３−２）としての導光板３の断面構成および第１の照明光Ｌ１の伝播経路のパターンを表す。本変形例では、第３の透明層３Ｃが最も高い屈折率を有し、第２の透明層３Ｂが最も低い屈折率を有している。第１の透明層３Ａは、それらの中間の屈折率を有している。すなわち、第１から第３の透明層３Ａ〜３Ｃにおける可視光（ｄ線）に対する屈折率をそれぞれｎＡ〜ｎＣとすると、それらは以下の関係を有する。
ｎＣ＞ｎＡ＞ｎＢ  ……（４）
【００５７】
また、本変形例では、第１の光源２が第１の透明層３Ａの端面３ＡＴ（図１２（Ａ））もしくは第２の透明層３Ｂの端面３ＢＴ（図１２（Ｂ））と対向するように配置され、第１の照明光Ｌ１は端面３ＡＴ，３ＢＴからその内部へ入射されるようになっている。こうすることで、第１の照明光Ｌ１から効率よく散乱光Ｌ２０を生み出すことができるからである。
【００５８】
図１２（Ａ）の変形例３−１では、端面３ＡＴから入射した第１の照明光Ｌ１の挙動は、３つの成分光ＬＬ１〜ＬＬ３に分類して考えることができる。成分光ＬＬ１は、界面Ｆ２および界面Ｆ１の双方に対し全反射条件を満たさない入射角で入射するものである。成分光ＬＬ１は、界面Ｆ２と界面Ｆ１とを順次透過したのち第１の内部反射面３Ｓ１において全反射する。そののち、界面Ｆ１と界面Ｆ２とを順次透過し、第２の内部反射面３Ｓ２に設けられた散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ１は、第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。成分光ＬＬ２は、界面Ｆ２において全反射するものである。界面Ｆ２での全反射ののち散乱エリア３１へ入射する。成分光ＬＬ３は第２の内部反射面３Ｓ２へ直接向かい、そのまま散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ２，ＬＬ３は、界面Ｆ２と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射、および第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。一方で、散乱エリア３１に入射した成分光ＬＬ１〜ＬＬ３から生じた一部の散乱光は、界面Ｆ２と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。したがって、上記の一部の散乱光や、成分光ＬＬ２、および成分光ＬＬ３は、導光板３のうちの限定された厚さの範囲内のみを伝播することとなる。よって、上記の一部の散乱光および成分光ＬＬ２，ＬＬ３は、第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間で全反射を繰り返すように導光板３の全体を伝播する光と比べ、より高い確率で再び散乱エリア３１に入射する。その結果、本変形例においても、導光板３は、それと同じ厚さを有する均一な屈折率の単一層からなる導光板と比べ、第１の照明光Ｌ１から、より多くの散乱光Ｌ２０を生み出すことができる。
【００５９】
図１２（Ｂ）の変形例３−２では、端面３ＢＴから入射した第１の照明光Ｌ１の挙動は、２つの成分光ＬＬ１，ＬＬ２に分類して考えることができる。成分光ＬＬ１は、第１の内部反射面３Ｓ１に対し全反射条件を満たす入射角で入射するものである。成分光ＬＬ１は、界面Ｆ１を透過したのち第１の内部反射面３Ｓ１において全反射する。そののち、界面Ｆ１と界面Ｆ２とを順次透過し、第２の内部反射面３Ｓ２に設けられた散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ１は、第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。成分光ＬＬ２は、界面Ｆ２を透過して散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ２は、第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。また、散乱エリア３１に入射した成分光ＬＬ１，ＬＬ２から生じた一部の散乱光は、第１の透明層３Ａの内部もしくは第１の透明層３Ａおよび第２の透明層３Ｂの内部に閉じ込められる。したがって、上記一部の散乱光は、導光板３のうちの限定された厚さの範囲内のみを伝播することとなる。よって、上記の一部の散乱光は、第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間で全反射を繰り返すように導光板３の全体を伝播する光と比べ、より高い確率で再び散乱エリア３１に入射する。その結果、本変形例においても、導光板３は、それと同じ厚さを有する均一な屈折率の単一層からなる導光板と比べ、第１の照明光Ｌ１から、より多くの散乱光Ｌ２０を生み出すことができる。
【００６０】
なお、本変形例において、例えば図１２（Ｃ）の参考例３−１のように、第１の光源２を端面３ＢＴと対向するように配置した場合には、散乱光Ｌ２０の発生効率は導光板３が単一層からなる場合と変わらない。
【００６１】
［変形例４］
図１３（Ａ）に、本実施の形態の第４の変形例（変形例４−１）としての導光板３の断面構成および第１の照明光Ｌ１の伝播経路のパターンを表す。本変形例では、第２の透明層３Ｂが最も高い屈折率を有し、第１の透明層３Ａが最も低い屈折率を有している。第３の透明層３Ｃは、それらの中間の屈折率を有している。すなわち、第１から第３の透明層３Ａ〜３Ｃにおける可視光（ｄ線）に対する屈折率をそれぞれｎＡ〜ｎＣとすると、それらは以下の関係を有する。
ｎＢ＞ｎＣ＞ｎＡ  ……（５）
【００６２】
また、本変形例では、第１の光源２が第１の透明層３Ａの端面３ＡＴ（図１３（Ａ））もしくは第２の透明層３Ｂの端面３ＢＴ（図１３（Ｂ））と対向するように配置され、第１の照明光Ｌ１は端面３ＡＴ，３ＢＴからその内部へ入射されるようになっている。こうすることで、第１の照明光Ｌ１から効率よく散乱光Ｌ２０を生み出すことができるからである。
【００６３】
図１３（Ａ）の変形例４−１では、端面３ＡＴから入射した第１の照明光Ｌ１の挙動は、３つの成分光ＬＬ１〜ＬＬ３に分類して考えることができる。成分光ＬＬ１は、界面Ｆ２および界面Ｆ１の双方に対し全反射条件を満たさない入射角で入射するものである。成分光ＬＬ１は、界面Ｆ２と界面Ｆ１とを順次透過したのち第１の内部反射面３Ｓ１において全反射する。そののち、界面Ｆ１と界面Ｆ２とを順次透過し、第２の内部反射面３Ｓ２に設けられた散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ１は、第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。成分光ＬＬ２は、界面Ｆ２を透過したのち界面Ｆ１において全反射するものである。界面Ｆ１での全反射ののち、界面Ｆ２を透過して散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ２は、界面Ｆ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。成分光ＬＬ３は第２の内部反射面３Ｓ２へ直接向かい、そのまま散乱エリア３１へ入射する。散乱エリア３１に入射しなかった成分光ＬＬ３は、界面Ｆ１もしくは第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。また、散乱エリア３１に入射した成分光ＬＬ１〜ＬＬ３から生じた一部の散乱光は、界面Ｆ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間の全反射を繰り返すこととなる。したがって、上記の一部の散乱光や、成分光ＬＬ２、および成分光ＬＬ３の一部は、導光板３のうちの限定された厚さの範囲内のみを伝播することとなる。よって、上記の一部の散乱光、成分光ＬＬ２、および成分光ＬＬ３の一部は、第１の内部反射面３Ｓ１と第２の内部反射面３Ｓ２との間で全反射を繰り返すように導光板３の全体を伝播する光と比べ、より高い確率で再び散乱エリア３１に入射する。その結果、本変形例であっても、導光板３は、それと同じ厚さを有する均一な屈折率の単一層からなる導光板と比べ、第１の照明光Ｌ１から、より多くの散乱光Ｌ２０を生み出すことができる。
【００６４】
なお、本変形例において、例えば図１３（Ｂ），１３（Ｃ）の参考例（参考例４−１，４−２）のように、第１の光源２を端面３ＢＴもしくは端面３ＣＴと対向するように配置した場合には、散乱光Ｌ２０の発生効率が低下してしまう。入射した第１の照明光Ｌ１のうち、第１の透明層３Ａに入射することなく導光板３を伝播する成分光が、導光板３と同じ厚さの均一な屈折率を有する単一層からなる導光板と比べ、より多く存在するからである。
【００６５】
［適用例］
次に、上記した照明装置を有する表示装置の適用例について説明する。
【００６６】
本技術の表示装置は、各種用途の電子機器に適用可能であり、その電子機器の種類は特に限定されない。この表示装置は、例えば、以下の電子機器に搭載可能である。ただし、以下で説明する電子機器の構成はあくまで一例であるため、その構成は適宜変更可能である。
【００６７】
図１４は、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、例えば、表示装置としての映像表示画面部２００を備えている。映像表示画面部２００は、フロントパネル２１０およびフィルターガラス２２０を含むものである。
【００６８】
本技術の表示装置は、図１４に示したテレビジョン装置のほか、例えばタブレット型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ノート型ＰＣ、モバイルフォン、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラあるいはカーナビゲーションシステムにおける映像表示部分として用いることができる。
【実施例】
【００６９】
続いて、本技術の実施例について説明する。ここでは、図１５に示した、第１および第２の透明層３Ａ，３Ｂの２層構造からなる導光板３を備えた照明装置（実施例）を作製し、光の取り出し効率について、導光板が単層構造であること以外は同じ構造の照明装置（参考例）との比較を行った。実施例としての導光板３では、第１の透明層３Ａを、ポリカーボネート（ｎｄ＝１．５９）を用いて１ｍｍの厚さとなるように構成し、第２の透明層３Ｂを、ＰＭＭＡ（ｎｄ＝１．４９）を用いて２ｍｍの厚さとなるように構成した。第１の透明層３Ａと第２の透明層３Ｂとは、例えば熱溶着により界面Ｆにおいて空間を有することなく接合されている。なお、この照明装置では、散乱エリア３１および全反射エリア３２を、第１の透明層３Ａと空気層との界面である第２の内部反射面３Ｓ２に設け、散乱光Ｌ２０を、反対側の第１の内部反射面３Ｓ１から外部へ射出させるようにした。一方、参考例の導光板については、ＰＭＭＡ（ｎｄ＝１．４９）を用いて３ｍｍの厚さとなるように構成した。
【００７０】
それらの実施例および参考例について第１の光源２としてのＬＥＤ（発光ダイオード）から第１の照明光Ｌ１を入射し、散乱光Ｌ２０を取り出したところ、第１の照明光Ｌ１の強度に対する散乱光Ｌ２０の強度は、参考例に対し実施例が７．３％ほど高かった。
【００７１】
この結果、本実施例のように多層構造の導光板を採用することで、光源光を効率的に取り出すことが可能なことが確認できた。
【００７２】
以上、実施の形態、いくつかの変形例、および実施例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態等では、導光板３が第１から第３の透明層３Ａ〜３Ｃを順に有する３層構造としたが、本技術はこれに限定されず、透明層の数を適宜変更することができる。すなわち、導光板は、例えば図１５に示したような２層構造をなすものであってもよいし、４層以上の透明層からなるものであってもよい。
【００７３】
また、上記実施の形態等では、導光板３において、表示部１から最も遠い位置にある第１の透明層３Ａの外側表面に散乱エリア３１および全反射エリア３２を設けるようにしたが、本技術はこれに限定されるものではない。例えば、図１６（Ａ）に示したように、導光板３の、表示部１と対向する面に散乱エリア３１および全反射エリア３２を設けるようにしてもよい。あるいは、図１６（Ｂ）に示したように、導光板３における透明層同士の界面に散乱エリア３１および全反射エリア３２を設けることも可能である。
【００７４】
また、本技術は以下のような構成を取り得るものである。
（１）
互いに密接して積層された複数の透明層を含む導光板と、
前記導光板の端面からその内部へ照明光を入射する光源と
を有し、
前記複数の透明層のうちの１つは、各々前記照明光を散乱させる散乱エリアを複数含み、かつ、隣接する他の透明層と異なる屈折率を有する
照明装置。
（２）
前記複数の散乱エリアは、前記導光板の最外表面に設けられている
上記（１）記載の照明装置。
（３）
前記光源からの前記照明光は、前記散乱エリアを含む透明層の端面からその内部へ入射される
上記（２）記載の照明装置。
（４）
前記導光板は、前記複数の散乱エリアを含む第１の透明層と、前記第１の透明層よりも低い屈折率を有する第２の透明層と２層構造を有し、
前記光源からの前記照明光は、前記第１の透明層の端面および前記第２の透明層の端面のうちの少なくとも一方からその内部へ入射される
上記（２）記載の照明装置。
（５）
前記導光板は、前記複数の散乱エリアを含む第１の透明層と、前記第１の透明層よりも低い屈折率を有する第２の透明層と、前記第２の透明層と同等の屈折率もしくは前記第２の透明層よりも低い屈折率を有する第３の透明層とが順に積層された３層構造を有する
上記（２）記載の照明装置。
（６）
前記導光板は、前記複数の散乱エリアを含む第１の透明層と、前記第１の透明層よりも高い屈折率を有する第２の透明層と、前記第２の透明層よりも低い屈折率を有する第３の透明層とが順に積層された３層構造を有し、
前記光源からの前記照明光は、前記第１の透明層の端面からその内部へ入射される
上記（２）記載の照明装置。
（７）
前記導光板は、前記複数の散乱エリアを含む第１の透明層と、前記第１の透明層よりも低い屈折率を有する第２の透明層と、前記第１の透明層よりも低く前記第２の透明層よりも高い屈折率を有する第３の透明層とが順に積層された３層構造を有し、
前記光源からの前記照明光は、前記第１の透明層の端面および前記第２の透明層の端面の少なくとも一方からその内部へ入射される
上記（２）記載の照明装置。
（８）
前記導光板は、前記複数の散乱エリアを含む第１の透明層と、前記第１の透明層よりも低い屈折率を有する第２の透明層と、前記第１の透明層および第２の透明層よりも高い屈折率を有する第３の透明層とが順に積層された３層構造を有し、
前記光源からの前記照明光は、前記第１の透明層の端面および前記第２の透明層の端面のうちの少なくとも一方からその内部へ入射される
上記（２）記載の照明装置。
（９）
前記導光板は、前記複数の散乱エリアを含む第１の透明層と、前記第１の透明層よりも高い屈折率を有する第２の透明層と、前記第２の透明層よりも低い屈折率を有する第３の透明層とが順に積層された３層構造を有し、
前記光源からの前記照明光は、前記第１の透明層の端面からその内部へ入射される
上記（２）記載の照明装置。
（１０）
照明装置と、
前記照明装置からの光を利用して映像表示を行う表示部と
を備え、
前記照明装置は、
互いに密接して積層された複数の透明層を含む導光板と、
前記導光板の端面からその内部へ照明光を入射する光源と
を有し、
前記複数の透明層のうちの１つは、各々前記照明光を散乱させる散乱エリアを複数含み、かつ、隣接する他の透明層と異なる屈折率を有する
表示装置。
（１１）
前記導光板は、互いに対向する第１および第２の内部反射面を有し、
前記第１および第２の内部反射面のうちの少なくとも一方に、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表示部へ向かう散乱光を射出する前記散乱エリアが複数設けられており、
前記照明装置は、前記導光板の前記第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の光源をさらに有し、
前記表示部は、３次元画像データに基づく画像と２次元画像データに基づく画像とを選択的に切り替え表示するものであり、
前記第１の光源は、前記表示部に３次元画像データに基づく画像を表示する場合には点灯状態に制御されると共に、前記表示部に２次元画像データに基づく画像を表示する場合には非点灯状態または点灯状態に制御され、
前記第２の光源は、前記表示部に３次元画像データに基づく画像を表示する場合には非点灯状態に制御されると共に、前記表示部に２次元画像データに基づく画像を表示する場合には点灯状態に制御される
上記（１０）記載の表示装置。
（１２）
照明装置と、前記照明装置からの光を利用して映像表示を行う表示部とを有する表示装置を備えた電子機器であって、
前記照明装置は、
互いに密接して積層された複数の透明層を含む導光板と、
前記導光板の端面からその内部へ照明光を入射する光源と
を有し、
前記複数の透明層のうちの１つは、各々前記照明光を散乱させる散乱エリアを複数含み、かつ、隣接する他の透明層と異なる屈折率を有する
電子機器。
【符号の説明】
【００７５】
１…表示部、１Ｒ…有効表示領域、２…第１の光源（２Ｄ／３Ｄ表示用光源）、３…導光板、３Ａ〜３Ｃ…第１〜第３の透明層、３Ｓ１…第１の内部反射面、３Ｓ２…第２の内部反射面、７…第２の光源（２Ｄ表示用光源）、１０Ｌ…左眼、１０Ｒ…右眼、１１Ｒ…赤色表示用画素、１１Ｇ…緑色表示用画素、１１Ｂ…青色表示用画素、３１…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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【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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