(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、導光板内部に向けて側面方向から第１の照明光を照射する第１の光源と、導光板に対して第２の内部反射面が形成された側に対向配置され、第２の内部反射面に向けて第２の照明光を照射する第２の光源と、導光板と第２の光源との間に配置され、入射した光の光量を低下させる光学部材とを備える。第２の内部反射面に、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を設ける。【選択図】図１
2013083904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１の内部反射面と第２の内部反射面とを有する導光板と、
前記導光板内部に向けて側面方向から第１の照明光を照射する第１の光源と、
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第２の照明光を照射する第２の光源と、
前記導光板と前記第２の光源との間に配置され、入射した光の光量を低下させる光学部材と
を備え、
前記第２の内部反射面に、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ている
光源デバイス。
【請求項２】
前記光学部材は、偏光板である
請求項１に記載の光源デバイス。
【請求項３】
前記光学部材と前記第２の光源との間に配置され、特定の偏光成分のみを増大させて出射する輝度上昇部材を備えた
請求項１に記載の光源デバイス。
【請求項４】
前記第２の内部反射面における前記複数の散乱エリア以外の部分に、前記第１の照明光については内部全反射させると共に、前記第２の照明光については透過させる全反射エリアが設けられている
請求項１に記載の光源デバイス。
【請求項５】
前記散乱エリアは、前記第２の内部反射面に対応する前記導光板の表面を、前記全反射エリアとは異なる形状に表面加工することにより形成されたものである
請求項４に記載の光源デバイス。
【請求項６】
前記散乱エリアは、前記第２の内部反射面に対応する前記導光板の表面に、前記導光板の材料とは異なる材料による光散乱部材を配置することにより形成されたものである
請求項４に記載の光源デバイス。
【請求項７】
画像表示を行う表示部と、
前記表示部に向けて画像表示用の光を出射する光源デバイスと
を備え、
前記光源デバイスは、
互いに対向する第１の内部反射面と第２の内部反射面とを有する導光板と、
前記導光板内部に向けて側面方向から第１の照明光を照射する第１の光源と、
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第２の照明光を照射する第２の光源と、
前記導光板と前記第２の光源との間に配置され、入射した光の光量を低下させる光学部材と
を有し、
前記第２の内部反射面に、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ている
表示装置。
【請求項８】
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７に記載の表示装置。
【請求項９】
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８に記載の表示装置。
【請求項１０】
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、
前記導光板内部に向けて側面方向から第１の照明光を照射する第１の光源と、
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第２の照明光を照射する第２の光源と、
前記導光板と前記第２の光源との間に配置され、入射した光の光量を低下させる光学部材と
を有し、
前記第２の内部反射面に、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、導光板内部に向けて側面方向から第１の照明光を照射する第１の光源と、導光板に対して第２の内部反射面が形成された側に対向配置され、第２の内部反射面に向けて第２の照明光を照射する第２の光源と、導光板と第２の光源との間に配置され、入射した光の光量を低下させる光学部材とを備え、第２の内部反射面に、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、第１の照明光が第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。ここで、例えば第１の照明光が散乱エリアを透過し、第２の光源の表面等で反射した場合、意図しない出射光として導光板の外部に出射することが考えられるが、導光板と第２の光源との間に、入射した光の光量を低下させる光学部材が設けられていることで、その意図しない出射光が低減する。
【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、導光板と第２の光源との間に、入射した光の光量を低下させる光学部材を設けるようにしたので、第２の光源の表面等で反射する意図しない出射光を低減させることができる。
【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一変形例を示す断面図である。
【図５】図１に示した表示装置におけるカットフィルタの作用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一例を示す平面図であり、（Ｂ）は断面図である。
【図１１】比較例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１２】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、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１３】光学部材として偏光板を用いた場合の第２の照明光の透過状態の一例を示す説明図である。
【図１４】光学部材としてカットフィルタを用いた場合の第２の照明光の透過状態の一例を示す説明図である。
【図１５】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。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
導光板と第２の光源との間にカットフィルタを配置した表示装置の例。
２．第２の実施の形態
導光板と第２の光源との間に偏光板を配置した表示装置の例。
３．その他の実施の形態
電子機器の構成例等
【００１４】
＜１．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、カットフィルタ２０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】
カットフィルタ２０は、導光板３の第２の内部反射面３Ｂと第２の光源４との間に設けられている。カットフィルタ２０は、入射した光の光量を低下させる光学部材である。
【００２６】
［カットフィルタ２０の作用および具体的な構成例］
図５および図１１の比較例を参照して、カットフィルタ２０の作用について説明する。図１１の比較例のようにカットフィルタ２０を設けなかった場合、導光板３において第１の照明光Ｌ１の一部の光が、散乱エリア３１を透過した光となり、第２の光源４の表面等で反射して導光板３への戻り光となり、意図しない出射光Ｌ３として導光板３から外部に出射されてしまう。このような意図しない出射光Ｌ３は、３次元表示を行う場合において、左眼用画像と右眼用画像とが混ざって認識される、いわゆるクロストークの発生を招く。これに対して、カットフィルタ２０を設けた場合、図５に示したように、散乱エリア３１を透過した第１の照明光Ｌ１は導光板３への戻り光となる間に往復で少なくとも２回、カットフィルタ２０を通過することとなる。これにより、導光板３への戻り光の光量が大幅に低減することで、クロストークの発生を低減することができる。
【００２７】
カットフィルタ２０の透過率が低いほど、３次元表示モードの場合には、上述の意図しない出射光Ｌ３によるクロストークの発生を少なくすることができる。その一方で、２次元表示モードの場合には、第２の光源７からの第２の照明光Ｌ１０の光量がカットフィルタ２０によって低減するので、２次元表示における光利用効率の低下を招く。従って、カットフィルタ２０としては、２次元表示と３次元表示との表示特性を考慮して適宜、透過率が適切なものを用いることが好ましい。また、カットフィルタ２０は、可視光線領域において透過率がほぼ一定であることが好ましい。波長により透過率が大きく違うと、導光板３から出射される段階で、第１の光源２による光と第２の光源７による光とで分光成分が大きく異なり、２次元表示と３次元表示とで異なる色が観察されてしまう。このような事情を考慮して、カットフィルタ２０としては、ＮＤ（Neutral Density）フィルタを用いることが好ましい。また、例えば着色したアクリル板等を使用しても良い。また、カットフィルタ２０に代えて、透過率可変の素子、例えば液晶表示パネルを用いるようにしても良い。この場合、２次元表示モードの場合には透過率を相対的に高くし、３次元表示モードの場合には透過率を相対的に低くするように透過率を制御すれば良い。
【００２８】
［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。
【００２９】
また、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。
【００３０】
［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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。また、図６（Ａ）および図７（Ａ）では、散乱エリア３１（散乱エリア３１Ａ，３１Ｂ）の断面形状が台形の例を示したが、断面形状が台形の場合に限らず、半円形、多角形等、種々のタイプのものを用いることができる。
【００３４】
［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。
【００３５】
このような３次元表示を行う場合において、第１の照明光Ｌ１が散乱エリア３１を透過し、第２の光源７の表面等で反射した場合、意図しない出射光Ｌ３として導光板３の外部に出射することが考えられる。本実施の形態によれば、導光板３と第２の光源７との間に、入射した光の光量を低下させるカットフィルタ２０が設けられていることで、図５に示したように、その意図しない出射光Ｌ３が低減する。これにより、意図しない出射光Ｌ３によるクロストークの発生を低減することができる。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
［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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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０．２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０．２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。
【００４２】
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。
【００４３】
［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。また、導光板３と第２の光源７との間に、入射した光の光量を低下させるカットフィルタ２０を設けるようにしたので、第２の光源７の表面等で反射して導光板３から出射する、意図しない出射光Ｌ３を低減させることができる。
【００４４】
＜２．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。
【００４５】
［表示装置の全体構成］
図１２は、本実施の形態に係る表示装置の一構成例を、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と共に示している。本実施の形態に係る表示装置は、上記第１の実施の形態に係る表示装置におけるカットフィルタ２０に代えて、光学部材として偏光板２０Ａを備えている。また、第２の光源７と偏光板２０Ａとの間に配置された、反射型偏光フィルム２１を備えている。その他の構成は、上記第１の実施の形態に係る表示装置と同様である。
【００４６】
反射型偏光フィルム２１は、特定の偏光成分のみを増大させて出射する輝度上昇部材である。反射型偏光フィルム２１としては、例えば住友スリーエム株式会社のＤＢＥＦ（Dual Brightness Enhancement Film）を用いることができる。ＤＢＥＦは、入射された光のうち、Ｐ偏光成分は透過させる一方、Ｓ偏光成分を反射してＰ偏光成分となるように変換することで、光利用率を向上させたものである。光利用率を向上させるため、偏光板２０Ａと反射型偏光フィルム２１との光の透過軸は同一とする。表示部１が液晶表示パネルである場合、背面側の偏光板の透過軸も同一とする。
【００４７】
［偏光板２０Ａの作用］
図１１の比較例のように偏光板２０Ａを設けなかった場合、導光板３において第１の照明光Ｌ１の一部の光が、散乱エリア３１を透過した光となり、第２の光源４の表面等で反射して導光板３への戻り光となり、意図しない出射光Ｌ３として導光板３から外部に出射されてしまう。このような意図しない出射光Ｌ３は、３次元表示を行う場合において、左眼用画像と右眼用画像とが混ざって認識される、いわゆるクロストークの発生を招く。これに対して、偏光板２０Ａを設けた場合、図１２に示したように、散乱エリア３１を透過した第１の照明光Ｌ１は導光板３への戻り光となる間に往復で少なくとも２回、偏光板２０Ａを通過することとなる。これにより、導光板３への戻り光の光量が大幅に低減することで、クロストークの発生を低減することができる。
【００４８】
このように、偏光板２０Ａを設けることによって、上記第１の実施の形態におけるカットフィルタ２０と同様に、３次元表示を行う場合におけるクロストークの発生を低減することができる。
【００４９】
さらに、本実施の形態では、カットフィルタ２０を用いる場合に比べて、２次元表示を行う場合の光利用効率（第２の光源７の光利用効率）を向上させることができる。図１３は、光学部材として偏光板２０Ａを用いた場合における、第２の光源７からの第２の照明光Ｌ１０の透過状態の一例を示している。図１４は、光学部材としてカットフィルタ２０を用いた場合の第２の照明光Ｌ１０の透過状態の一例を示している。ここでは、偏光板２０Ａまたはカットフィルタ２０に入射する直前の第２の照明光Ｌ１０の割合（輝度）を１００％とする。カットフィルタ２０の光透過率は５０％とする。図１３および図１４の例では、偏光板２０Ａを用いた場合の方が、第２の照明光Ｌ１０の光利用効率が１．５倍向上する。カットフィルタ２０を用いた場合、偏光成分に関わらず光量を低下させる。これに対して、偏光板２０Ａを用いた場合、特定の偏光成分のみを低下させるので、偏光板２０Ａと反射型偏光フィルム２１との光の透過軸を同一としておくことで、第２の照明光Ｌ１０に対する光量の低下を少なくすることができる。
【００５０】
なお、偏光板２０Ａと反射型偏光フィルム２１との間に、別の部材が配置されていても良い。例えば偏光板２０Ａと反射型偏光フィルム２１とが粘着剤を介して貼り合わされたものであっても良い。
【００５１】
＜３．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１５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。
【００５２】
また例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
（１）
互いに対向する第１の内部反射面と第２の内部反射面とを有する導光板と、
前記導光板内部に向けて側面方向から第１の照明光を照射する第１の光源と、
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第２の照明光を照射する第２の光源と、
前記導光板と前記第２の光源との間に配置され、入射した光の光量を低下させる光学部材と
を備え、
前記第２の内部反射面に、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ている
光源デバイス。
（２）
前記光学部材は、偏光板である
上記（１）に記載の光源デバイス。
（３）
前記光学部材と前記第２の光源との間に配置され、特定の偏光成分のみを増大させて出射する輝度上昇部材を備えた
上記（１）または（２）に記載の光源デバイス。
（４）
前記第２の内部反射面における前記複数の散乱エリア以外の部分に、前記第１の照明光については内部全反射させると共に、前記第２の照明光については透過させる全反射エリアが設けられている
上記（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の光源デバイス。
（５）
前記散乱エリアは、前記第２の内部反射面に対応する前記導光板の表面を、前記全反射エリアとは異なる形状に表面加工することにより形成されたものである
上記（４）に記載の光源デバイス。
（６）
前記散乱エリアは、前記第２の内部反射面に対応する前記導光板の表面に、前記導光板の材料とは異なる材料による光散乱部材を配置することにより形成されたものである
上記（４）に記載の光源デバイス。
（７）
画像表示を行う表示部と、
前記表示部に向けて画像表示用の光を出射する光源デバイスと
を備え、
前記光源デバイスは、
互いに対向する第１の内部反射面と第２の内部反射面とを有する導光板と、
前記導光板内部に向けて側面方向から第１の照明光を照射する第１の光源と、
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第２の照明光を照射する第２の光源と、
前記導光板と前記第２の光源との間に配置され、入射した光の光量を低下させる光学部材と
を有し、
前記第２の内部反射面に、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ている
表示装置。
（８）
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
上記（７）に記載の表示装置。
（９）
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
上記（８）に記載の表示装置。
（１０）
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、
前記導光板内部に向けて側面方向から第１の照明光を照射する第１の光源と、
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第２の照明光を照射する第２の光源と、
前記導光板と前記第２の光源との間に配置され、入射した光の光量を低下させる光学部材と
を有し、
前記第２の内部反射面に、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ている
電子機器。
【符号の説明】
【００５３】
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、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、２０…カットフィルタ（光学部材）、２０Ａ…偏光板（光学部材）、２１…反射型偏光フィルム（輝度上昇部材）、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，Ｌ３，Ｌ１１，Ｌ１２…第１の照明光、Ｌ３…意図しない出射光、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。
【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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