JP2014103049A - 光源デバイスおよび表示装置、ならびに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】発光面の輝度分布の不均一性を改善できるようにする。
【解決手段】第１の照明光を照射する１または複数の第１の光源と、互いに対向する第１の端面と第２の端面とを有し、前記第１の端面と前記第２の端面との間の所定の領域において、互いに一定の密度および一定の形状で複数の散乱エリアが設けられ、前記第１の照明光を前記複数の散乱エリアで散乱させることによって外部に出射させる導光板とを備える。前記第１の光源を、少なくとも前記第１の端面に対向配置する。前記第１の光源と前記導光板における前記所定の領域との間に、前記第１の照明光を前記所定の領域に進行させるための傾斜部を設ける。
【選択図】図１

Description

本開示は、パララックスバリア（視差バリア）方式による立体視やマルチビュー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。

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。

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。

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。特許文献１には、バックライトとなる導光板の内部反射面に散乱パターンを設け、導光板自体にパララックスバリアと等価な機能を持たせた光源デバイスが開示されている。

特開２０１２−２２６２９４号公報

特許文献１に記載のように、導光板自体にパララックスバリアと等価な機能を持たせる構成の場合、導光板を出射する光の輝度の面内分布が均一であることが好ましい。特許文献１では、散乱パターンの形状を位置に応じて変化させることで、輝度の面内分布が均一となるようにしている。一方で、一様な形状の散乱パターンを設けた場合であっても、輝度の面内分布が均一となるようにすることが望まれている。

本開示の目的は、パララックスバリアと等価な機能を導光板を用いて実現すると共に、輝度の面内分布の不均一性を改善できるようにした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。

本開示による光源デバイスは、第１の照明光を照射する１または複数の第１の光源と、互いに対向する第１の端面と第２の端面とを有し、第１の端面と第２の端面との間の所定の領域において、互いに一定の密度および一定の形状で複数の散乱エリアが設けられ、第１の照明光を複数の散乱エリアで散乱させることによって、複数の視点画像を表示するための光を外部に出射させる導光板とを備えたものである。第１の光源は、少なくとも第１の端面に対向配置され、第１の光源と導光板における所定の領域との間に、第１の照明光を所定の領域に進行させるための傾斜部が設けられている。

本開示による表示装置は、複数の視点画像の表示を行う表示部と、前記表示部に向けて前記複数の視点画像を表示するための光を出射する光源デバイスとを含み、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。

また、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。

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、第１の光源からの第１の照明光が散乱エリアによって散乱され、導光板の外部に出射される。これにより、第１の照明光に対しては、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。これにより、３次元表示やマルチビューに対応することが可能となる。
また、第１の光源と導光板における所定の領域との間に設けられた傾斜部によって、導光板を出射する光の輝度分布（第１の照明光の輝度の面内分布）の不均一性が改善される。

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、導光板に第１の照明光を散乱させる複数の散乱エリアを設けるようにしたので、第１の照明光に対しては、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、第１の光源と導光板における所定の領域との間に、第１の照明光を所定の領域に進行させるための傾斜部を設けるようにしたので、第１の照明光の輝度の面内分布の不均一性を改善できる。

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すＹ方向の断面図である。 表示装置の一構成例を示すＸ方向の断面図である。 導光板の一構成例を示す平面図である。 表示部の画素構造の一例を示す平面図である。 第１の光源のみをオン（点灯）状態にした場合における光線の出射状態の一例を示す断面図である。 第１の光源のみをオン（点灯）状態にした場合における面内発光パターンの一例を示す平面図である。 第２の光源のみをオン（点灯）状態にした場合における光線の出射状態の一例を示す断面図である。 第２の光源のみをオン（点灯）状態にした場合における面内発光パターンの一例を示す平面図である。 比較例に係る表示装置の一構成例を示すＹ方向の断面図である。 比較例に係る表示装置における導光板発光面の輝度分布の一例を示す特性図である。 導光板における第１の光源側の第１の端部の構造の説明図である。 導光板における第１の光源とは反対側の第２の端部の構造の説明図である。 導光板における第２の端部に入射する光線の角度分布を示す特性図である。 導光板における第２の端部で反射した光線の角度分布を示す特性図である。 導光板における第１の端部に傾斜部を設けた場合の導光板発光面の輝度分布の一例を示す特性図である。 導光板における第１の端部の構造の違いによる中央部Ｙ方向の輝度分布の一例を示す特性図である。 導光板における第２の端部に反射体を設けた場合（α＝０ｄｅｇ）の導光板発光面の輝度分布の一例を示す特性図である。 導光板における第２の端部に反射体を設けた場合（α＝７ｄｅｇ）の導光板発光面の輝度分布の一例を示す特性図である。 導光板における第２の端部の構造の違いによる中央部Ｙ方向の輝度分布の一例を示す特性図である。 導光板の第１の端部および第２の端部の構造の違いによる中央部Ｙ方向の輝度分布の一例を示す特性図である。 導光板における第１の端部の構造の第１の変形例を示す断面図である。 導光板における第１の端部の構造の第２の変形例を示す断面図である。 導光板における第１の端部の構造の第３の変形例を示す断面図である。 導光板における第２の端部の構造の第１の変形例を示す断面図である。 導光板における第２の端部の構造の第２の変形例を示す断面図である。 導光板における第２の端部の構造の第３の変形例を示す断面図である。 導光板における第２の端部の構造の第４の変形例を示す断面図である。 第２の実施の形態に係る表示装置の一構成例を示す断面図である。 第３の実施の形態に係る表示装置の一構成例を示す断面図である。 第４の実施の形態に係る表示装置の一構成例を示す断面図である。 電子機器の一例を示す外観図である。

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
［表示装置の全体構成］
［表示装置の基本動作］
［導光板端部の構造の詳細説明］
［変形例］
２．第２の実施の形態
３．第３の実施の形態
４．第４の実施の形態
５．その他の実施の形態

＜１．第１の実施の形態＞
［表示装置の全体構成］
図１および図２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と、導光板３と、第２の光源７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。導光板３はまた、Ｙ方向（図１）において互いに対向する第１の端面５１と第２の端面５２とを有している。また、Ｘ方向（図２）において互いに対向する第３の端面５３と第４の端面５４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。

なお、本実施の形態では、表示部１の表示面（画素の配列面）、または導光板３の第２の内部反射面３Ｂに平行な面内における第１の方向（垂直方向）をＹ方向（図１）、第１の方向に直交する第２の方向（水平方向）をＸ方向（図２）とする。

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５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。この第１の光源２のみをオン（点灯）状態にした場合における導光板３からの出射光の面内発光パターンの一例を、図６に示す。図７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。この第２の光源７のみをオン（点灯）状態にした場合における導光板３からの出射光の面内発光パターンの一例を、図８に示す。

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４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を各色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。

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つ配置されていれば良い。本実施の形態では、第１の光源２が導光板３の第１の端面５１に対向配置されている場合を例に説明する。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。

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１の光源２とは異なる方向から導光板３に向けて第２の照明光Ｌ１０を照射するようになっている。より具体的には、第２の光源７は、第２の内部反射面３Ｂに向けて外側（導光板３の背面側）から第２の照明光Ｌ１０を照射するようになっている（図７参照）。第２の光源７は、面状光源であれば良い。例えばＣＣＦＬやＬＥＤ等の発光体を内蔵し、その発光体からの出射光を拡散する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。

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。すなわち、第１の内部反射面３Ａと４つの端面は全面に亘って透明とされている。

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。

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、例えば、導光板３の表面に散乱体を印刷したものやレーザ加工やサンドブラスト加工などすることで、光散乱特性が付加されている。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。図６では、図３に示したように縦方向に延在する散乱エリア３１を複数、ストライプ状に並列配置した場合における導光板３からの出射光（第１の光源２からの出射光Ｌ２０（図５））の面内発光パターンの一例を示している。散乱エリア３１は、図３に示したように、導光板３における第１の端面５１と第２の端面５２との間の所定の領域５０において、互いに一定の密度および一定の形状で複数設けられている。

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で入射した光線を内部全反射させる（所定の臨界角よりも大きい入射角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７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。

散乱エリア３１は、図１および図５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を出射光線Ｌ２０として出射するようになっている。

第１の光源２と導光板３における散乱エリア３１が設けられた所定の領域５０（図３）との間には、第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１を所定の領域５０に進行させるための傾斜部４（図１、図３）が設けられている。また、第２の端面５２には、第２の端面５２に到達した第１の照明光Ｌ１を所定の領域５０に進行させるための反射体５が設けられている。傾斜部４および反射体５は、導光板３を出射する光の輝度分布（導光板３の内部を伝搬する第１の照明光Ｌ１の発光面（第２の内部反射面２Ｂ）における輝度分布）の不均一性を改善するために設けられている。傾斜部４および反射体５による輝度の面内分布の不均一性の改善についての詳細は後述する。

［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５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。この場合の導光板３からの出射光（第１の光源２からの出射光Ｌ２０（図５））の面内発光パターンは、例えば図６に示したようになる。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。

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７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。この場合の導光板３からの出射光（第２の光源７からの出射光）の面内発光パターンは、例えば図８に示したようになる。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。

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、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。

［導光板端部の構造の詳細説明］
導光板３の端部に設けられた傾斜部４および反射体５は、導光板３の内部を伝搬する第１の照明光Ｌ１の角度分布を変化させ、散乱エリア３１に光線が入射する光量の不均一性を改善するために設けられている。例えば図９に示した比較例に係る表示装置のように、導光板３の端部に傾斜部４および反射体５が設けられていない場合、導光板３を出射する光の輝度分布は、例えば図１０に示したように不均一になる。散乱エリア３１は、図３に示したように、導光板３における第１の端面５１と第２の端面５２との間の所定の領域５０において、互いに一定の密度および一定の形状で複数設けられているものとする。この場合、例えば図１０に示したように、導光板３の第１の端部に配置された第１の光源２に近い部分ほど輝度が高くなり、第１の光源２とは反対側の第２の端部に行くに従い輝度が低くなる。このような発光面の輝度分布の不均一性があると、３次元表示を行う際の表示品質が低下する。以下、このような発光面の輝度分布の不均一性を改善するための傾斜部４および反射体５の構造について説明する。

図１０に示したような輝度分布の不均一性を改善するためには、第１の光源２に近い第１の端部で集中して出射する光を部分的に、反対側の第２の端部に到達させるようにすればよい。図１１を参照して、輝度分布の不均一性を改善するための傾斜部４の構造を説明する。傾斜部４の断面形状は、直線状に傾斜しているものとする。第１の光源２からの光が入射する導光板３の入光端厚ｔは、導光板３の内部に光が入る効率に関係するため第１の光源２のサイズと同等もしくは第１の光源２よりも大きく設定することが望ましい。

導光板厚Ｔと入光端厚ｔを決めると、傾斜部４の傾斜角θと傾斜長Ｌは下記式で表される関係になる。傾斜角θは、導光板３における第１の内部反射面３Ａまたは第２の内部反射面３Ｂに対する傾斜角である。
θ＝ａｒｃｔａｎ［（Ｔ−ｔ）／２Ｌ］
θ，Ｌがともに大きい方が、第１の光源２に近い第１の端部で集中して出射する光を部分的に、反対側の第２の端部に到達させる効果も大きいが，導光板厚Ｔは裸眼立体視の設計条件から決まり、入光端厚ｔは第１の光源２のサイズからほぼ決まることになるため、θ，Ｌは上記式で規定される。上記式から、Ｔとｔが決まっている場合には、Ｌを大きくする方が輝度分布を第２の端部側に集中させる効果はより大きくなり、輝度分布の均一化の効果も高くなって行くが、Ｌが大きくなるに従いθは小さくなっていくため均一化の効果は一定以上には得られなくなる。このため、均一化の効果が最も大きくなるＬよりも小さい範囲で傾斜部４の形状を決めることが望ましい。

次に、図１２を参照して、導光板３を出射する光の輝度分布の不均一性を改善するための第２の端面５２および反射体５の構造を説明する。反射体５は、第２の端面５２に対して例えば貼付または近接して配置する。図１２に示したように、第２の端面５２および反射体５が、導光板３の第１の内部反射面３Ａまたは第２の内部反射面３Ｂにおける法線Ｎに対して、傾斜角αで傾斜していることが望ましい。また、以下の式を満足することが望ましい。γは導光板３内を伝搬してきた光の往路最小伝搬角、βは復路最小伝搬角とする。ｎ１は導光板３内部の屈折率、ｎ０は導光板３外部の屈折率（＝１）とする。
β＝γ−α
ａｒｃｓｉｎ（ｎ０／ｎ１）≦β
第２の端面５２および反射体５を傾斜させる目的は、復路最小伝搬角βを小さくしつつ、導光板３内を伝搬してきた光を再度、導光板３内に伝搬させて散乱エリア３１に入射させることにある。復路最小伝搬角βが導光板３の臨界角より小さくなると導光板３から光が出射してしまうため、輝度むら、および光利用効率の低下に繋がる。よって、上記式を満たす範囲で傾斜角αを変更することで輝度分布を調整することができる。

図１３は導光板３における第２の端部に入射する光線の角度分布の一例を示し、図１４は導光板３における第２の端部で反射した光線の角度分布の一例を示している。第１の光源２が配置された第１の端面５１から第２の端面５２へと到達する光は、図１３に示したように、多くが導光板３の表面に平行な方向（Ｙ方向）に向いている。このため、散乱エリア３１に入射する確率が低く、導光板３から出射しにくい光となっている。図１２に示したように第２の端面５２および反射体５を傾斜させることで、第２の端面５２に到達した光の角度分布方向を反射体５による傾斜反射面で変化させることができる（図１４参照）。このように第２の端面５２に到達した光の角度分布方向を変えることで，散乱エリア３１に光が入射する確率を高くすることができる。これにより、第２の端部付近の輝度を上昇させる効果がある。

（発光面の輝度分布の具体的な改善例）
以下、導光板３の端部に傾斜部４および反射体５が設けられていない場合（図９、図１０）に対する、輝度分布の具体的な改善例を示す。図１５は、導光板３における第１の端部に傾斜長Ｌ＝１０ｍｍ（傾斜角θ＝８．５ｄｅｇ）の傾斜部４を設けた場合の発光面の輝度分布の一例を示している。図１５に示したように、比較例の輝度分布（図１０）に比べて輝度分布の不均一性が改善されている。図１６は、導光板３における第１の端部の構造の違いによる中央部Ｙ方向の輝度分布の一例を示している。図１６では、傾斜部４の傾斜長Ｌ＝０ｍｍ，４ｍｍ，１０ｍｍ（傾斜角θ＝０ｄｅｇ，２０．６ｄｅｇ，８．５ｄｅｇ）のそれぞれの場合における輝度分布を示している。図１６から分かるように、傾斜部４の傾斜長Ｌを長くすることで、第１の光源２が配置された付近の高輝度な輝度むらが減少する。

図１７は、導光板３における第２の端部に傾斜角α＝０ｄｅｇの反射体５を設けた場合の発光面の輝度分布の一例を示している。図１８は、導光板３における第２の端部に傾斜角α＝７ｄｅｇの反射体５を設けた場合の発光面の輝度分布の一例を示している。図１９は、導光板３における第２の端部の構造の違いによる中央部Ｙ方向の輝度分布の一例を示している。図１９では、反射体５の傾斜角α＝０ｄｅｇ、７ｄｅｇのそれぞれの場合における輝度分布を示している。図１７〜図１９の結果から、反射体５を傾斜させることで、第２の端部付近の輝度を上昇させ、全体の輝度分布をより均一化させる効果があることが分かる。

図２０は、導光板の第１の端部および第２の端部の構造の違いによる中央部Ｙ方向の輝度分布の一例を示している。図２０では、傾斜部４の傾斜長Ｌ＝１０ｍｍ（傾斜角θ＝８．５ｄｅｇ）、かつ反射体５の傾斜角α＝７ｄｅｇとした場合と、傾斜部４の傾斜長Ｌ＝０ｍｍ（傾斜角θ＝０ｄｅｇ）、かつ反射体５を設けなかった場合との輝度分布を示している。図２０から分かるように、導光板３の端部に傾斜部４および反射体５を設けることによって輝度分布の不均一性が大幅に改善されている。

次に、導光板３の端部の構造のより具体的な数値実施例を［表１］に示す。具体的な数値実施例としては、表示部１の画面サイズと３次元表示の視点数とを具体的に設定し、傾斜部４および反射体５の望ましい構造パラメータを設定した。［表１］の数値実施例であるときに、輝度分布の不均一性を良好に改善することができた。

以上の数値実施例から、傾斜部４の傾斜角θは、５ｄｅｇ以上、２０ｄｅｇ以下となっていることが望ましい。より望ましくは、傾斜角θは８ｄｅｇ以上、１１ｄｅｇ以下であると良い。また、反射体５の傾斜角αは、０ｄｅｇ以上、１５ｄｅｇ以下となっていることが望ましい。より望ましくは、傾斜角αは６ｄｅｇ以上、１１ｄｅｇ以下であると良い。

［変形例］
図２１〜図２３は、導光板２における第１の端部（第１の光源２が設けられた側の端部）の構造の変形例を示している。以下のような変形例の構造であっても、上述した傾斜部４による輝度分布の改善効果と同様の効果が得られる。

図２１は、第１の端部の第１の変形例を示している。傾斜部４の形状は、図１１に示したような断面が直線となるような形状に限らない。図２１の第１の変形例のように曲面形状の傾斜部４Ａであっても良い。

図２２は、第１の端部の第２の変形例を示している。図２３は、第１の端部の第３の変形例を示している。図１１および図２１の構成例では、導光板３自体の形状を加工することで傾斜部４を設けるようにした。これにより、傾斜部４を、導光板３における第１の端面５１と散乱エリア３１が設けられた所定の領域５０（図３）との間に設ける構造とした。これに対して、図２２の第２の変形例は、導光板３自体には傾斜部４を設けずに、第１の端面５１と第１の光源２との間に導光板３とは別部品を設けることにより、同様の傾斜部４Ｂを設けたものである。図２２において、傾斜部４Ｂを構成する部品は、屈折率が導光板３と同じまたは近い材料を近接配置したものであっても良いし、屈折率の近い材料を接着させたものであっても良い。図２３の第３の変形例は、導光板３自体には傾斜部４を設けずに、第１の端面５１と第１の光源２との間に導光板３とは別部品として、鏡面反射板４Ｃを傾斜配置することで傾斜部４と同等の機能を持たせたものである。

図２４〜図２７は、導光板２における第２の端部（第１の光源２とは反対側の端部）の構造の変形例を示している。以下のような変形例の構造であっても、上述した反射体５による輝度分布の改善効果と同様の効果が得られる。

図２４は第２の端部の第１の変形例を示している。図２５は第２の端部の第２の変形例を示している。図２６は第２の端部の第３の変形例を示している。図２４〜図２６の変形例に示したように、第２の端面５２および反射体５の形状は、第１の端部側に傾斜するような断面が直線状の形状（図１２参照）に限らない。図２４の第１の変形例のように、第１の端部側とは反対側に傾斜するような形状であっても良い。また、図２５の第２の変形例のように、断面が屈曲した形状であっても良い。また、図２６の第３の変形例のように、断面が曲線状の形状であっても良い。図２４〜図２６のいずれの変形例においても、反射体５は第２の端面５２に対して例えば貼付または近接して配置する。また、いずれの変形例においても、反射体５で反射後の光線が導光板３の全反射角以内の反射角となり、反射後の光が導光板３から直接出ない範囲で形状を定めることが望ましい。

図２７は第２の端部の第４の変形例を示している。図２７は、第２の端面５２に拡散反射体５Ａを設けたものである。拡散反射体５Ａは、反射後の光線が導光板３の全反射角以内に収まる範囲で反射光を拡散させるためのものである。拡散反射体５Ａとしては ミラー状の反射体ではなく、拡散性のある反射体を第２の端面５２に貼付する。

＜２．第２の実施の形態＞
次に、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。

図２８は、本開示の第２の実施の形態に係る表示装置の構成例を示している。上記第１の実施の形態では、第１の光源２を１つだけ設けるようにしたが、図２８に示したように、第１の光源２を２つ備えるようにしても良い。すなわち、２つの第１の光源２のうちの１つが第１の端面５１に対向配置され、他の１つが第２の端面５２に対向配置されていても良い。傾斜部４は、第１の端面５１に対向配置された第１の光源２と所定の領域５０との間と、第２の端面５２に対向配置された第１の光源２と所定の領域５０との間に設ければ良い。

＜３．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。

上記第１または第２の実施の形態では、導光板３における上下方向（Ｙ方向）に第１の光源２を配置した構成例を述べたが、左右方向（Ｘ方向）に第１の光源２を配置するようにしても良い。図２９は、そのような表示装置の構成例を示している。図１の構成例では第１の光源２が導光板３の第１の端面５１に対向配置されていたが、図２９の構成例では第１の光源２が第３の端面５３に対向配置されている。このような構成であっても、上記第１の実施の形態と同様に、第１の光源２が設けられた側の端部（第３の端部）に傾斜部４を設ければ良い。また、第３の端面５３に対向する第４の端面５４に反射体５を設ければ良い。これにより、上記第１の実施の形態と同様に、導光板３を出射する光の輝度分布（導光板３の内部を伝搬する第１の照明光Ｌ１の発光面（第２の内部反射面２Ｂ）における輝度分布）の不均一性を改善することができる。

なお、第３の端面５３と第４の端面５４との双方に第１の光源２を対向配置するようにしても良い。この場合、図２８の構成例と同様に、第１の光源２が設けられた側の２つの端部（第３の端部と第４の端部）に傾斜部４を設ければ良い。

＜４．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。

図３０は、第４の実施の形態に係る表示装置の構成例を示している。この表示装置は、図１の表示装置に対して、拡散光学部材６をさらに備えたものである。拡散光学部材６は、導光板３と第２の光源７との間に配置されている。

３次元表示用の導光板３は、例えば散乱反射パターンを用いて光を表示部１側に出射しているため、ランバート散乱に近い状態で広がっている。一方、２次元表示用のバックライトである第２の光源７は、例えばプリズムシートなどを用いて正面方向に集光しているため、導光板３から出射される光に比べて、第２の光源７から出射される光の方が配光が狭い状態といえる。上記のように３次元表示用の導光板３の配光と２次元表示用の第２の光源７との配光が異なると、２次元表示時に導光板３（第１の光源２）と第２の光源７とを両方とも発光させる際、あるいは、２次元表示と３次元表示とを切り替える際に、配光の違いが認識されてしまい、ユーザにとって不都合に感じることがある。

そこで、第２の光源７の配光を３次元表示用の導光板３と同じ、あるいは同じになるように近づけることで、上記課題を解決できる。２次元表示用のバックライトである第２の光源７の配光を広くする方が、３次元表示用の導光板３の配光に近づく。このため、具体的には、配光を広げる効果のある拡散板、拡散シート、プリズムシートなどの光学部材を、図３０に示したように拡散光学部材６として導光板３と第２の光源７との間に配置することで、上記課題を解決できる。または、例えば導光板３で用いられている散乱反射パターンと同じ散乱反射パターンを２次元表示用のバックライトに使用することで、上記課題を解決できる。

＜５．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３１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。

また、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。

また、上記各実施の形態では、第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１を３次元表示に用いる場合を例にしたが、３次元表示に代えて、見る方向によって違う映像を表示させるような、いわゆるマルチビュー表示を行うようにしても良い。

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）
複数の視点画像の表示を行う表示部と、
前記表示部に向けて前記複数の視点画像を表示するため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、
第１の照明光を照射する１または複数の第１の光源と、
互いに対向する第１の端面と第２の端面とを有し、前記第１の端面と前記第２の端面との間の所定の領域において、互いに一定の密度および一定の形状で複数の散乱エリアが設けられ、前記第１の照明光を前記複数の散乱エリアで散乱させることによって外部に出射させる導光板と
を備え、
前記第１の光源は、少なくとも前記第１の端面に対向配置され、
前記第１の光源と前記導光板における前記所定の領域との間に、前記第１の照明光を前記所定の領域に進行させるための傾斜部が設けられている
を備えた表示装置。
（２）
前記導光板は第１の内部反射面および第２の内部反射面を有し、
前記傾斜部の前記第１の内部反射面または前記第２の内部反射面に対する傾斜角度θが、
５ｄｅｇ以上、２０ｄｅｇ以下となっている
上記（１）に記載の表示装置。
（３）
さらに、前記第２の端面に到達した前記第１の照明光を前記所定の領域に進行させるための反射体が、前記第２の端面に設けられている
上記（１）または（２）に記載の表示装置。
（４）
前記導光板は第１の内部反射面および第２の内部反射面を有し、
前記第２の端面および前記反射体が、前記第１の内部反射面または前記第２の内部反射面における法線に対して、
０ｄｅｇ以上、１５ｄｅｇ以下の角度で傾斜している
上記（３）に記載の表示装置。
（５）
前記傾斜部は、前記導光板における前記第１の端面と前記所定の領域との間に設けられている
上記（１）ないし（４）のいずれか１つに記載の表示装置。
（６）
前記傾斜部は、前記第１の端面と前記第１の光源との間に前記導光板とは別部品として設けられている
上記（１）ないし（４）のいずれか１つに記載の表示装置。
（７）
前記第１の光源を２つ備え、前記２つの第１の光源のうちの１つが前記第１の端面に対向配置されていると共に、前記２つの第１の光源のうちの他の１つが前記第２の端面に対向配置され、
前記傾斜部が、前記第１の端面に対向配置された前記第１の光源と前記所定の領域との間と、前記第２の端面に対向配置された前記第１の光源と前記所定の領域との間に設けられている
上記（１）または（２）に記載の表示装置。
（８）
前記導光板に対向配置され、前記第１の光源とは異なる方向から前記導光板に向けて第２の照明光を照射する第２の光源をさらに備えた
上記（１）ないし（７）のいずれか１つに記載の表示装置。
（９）
前記表示部は、３次元画像データに基づく前記複数の視点画像と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（８）に記載の表示装置。
（１０）
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（９）に記載の表示装置。
（１１）
第１の照明光を照射する１または複数の第１の光源と、
互いに対向する第１の端面と第２の端面とを有し、前記第１の端面と前記第２の端面との間の所定の領域において、互いに一定の密度および一定の形状で複数の散乱エリアが設けられ、前記第１の照明光を前記複数の散乱エリアで散乱させることによって、複数の視点画像を表示するための光を外部に出射させる導光板と
を備え、
前記第１の光源は、少なくとも前記第１の端面に対向配置され、
前記第１の光源と前記導光板における前記所定の領域との間に、前記第１の照明光を前記所定の領域に進行させるための傾斜部が設けられている
光源デバイス。
（１２）
表示装置を備え、
前記表示装置は、
複数の視点画像の表示を行う表示部と、
前記表示部に向けて前記複数の視点画像を表示するため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、
第１の照明光を照射する１または複数の第１の光源と、
互いに対向する第１の端面と第２の端面とを有し、前記第１の端面と前記第２の端面との間の所定の領域において、互いに一定の密度および一定の形状で複数の散乱エリアが設けられ、前記第１の照明光を前記複数の散乱エリアで散乱させることによって外部に出射させる導光板と
を備え、
前記第１の光源は、少なくとも前記第１の端面に対向配置され、
前記第１の光源と前記導光板における前記所定の領域との間に、前記第１の照明光を前記所定の領域に進行させるための傾斜部が設けられている
電子機器。

１…表示部、２…第１の光源、３…導光板、３Ａ…第１の内部反射面、３Ｂ…第２の内部反射面、４，４Ａ，４Ｂ…傾斜部、４Ｃ…鏡面反射体、５…反射体、５Ａ…拡散反射体、６…拡散光学部材、７…第２の光源、１１Ｒ…赤色用画素、１１Ｇ…緑色用画素、１１Ｂ…青色用画素、３１…散乱エリア、３２…全反射エリア、５０…所定の領域、５１…第１の端面、５２…第２の端面、５３…第３の端面、５４…第４の端面、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…第１の照明光、Ｌ１０…第２の照明光，Ｌ２０…出射光線、Ｎ…法線。

Claims (12)

1. 複数の視点画像の表示を行う表示部と、
   前記表示部に向けて前記複数の視点画像を表示するため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、
   第１の照明光を照射する１または複数の第１の光源と、
   互いに対向する第１の端面と第２の端面とを有し、前記第１の端面と前記第２の端面との間の所定の領域において、互いに一定の密度および一定の形状で複数の散乱エリアが設けられ、前記第１の照明光を前記複数の散乱エリアで散乱させることによって外部に出射させる導光板と
   を備え、
   前記第１の光源は、少なくとも前記第１の端面に対向配置され、
   前記第１の光源と前記導光板における前記所定の領域との間に、前記第１の照明光を前記所定の領域に進行させるための傾斜部が設けられている
   表示装置。
2. 前記導光板は第１の内部反射面および第２の内部反射面を有し、
   前記傾斜部の前記第１の内部反射面または前記第２の内部反射面に対する傾斜角度θが、
   ５ｄｅｇ以上、２０ｄｅｇ以下となっている
   請求項１に記載の表示装置。
3. さらに、前記第２の端面に到達した前記第１の照明光を前記所定の領域に進行させるための反射体が、前記第２の端面に設けられている
   請求項１に記載の表示装置。
4. 前記導光板は第１の内部反射面および第２の内部反射面を有し、
   前記第２の端面および前記反射体が、前記第１の内部反射面または前記第２の内部反射面における法線に対して、
   ０ｄｅｇ以上、１５ｄｅｇ以下の角度で傾斜している
   請求項３に記載の表示装置。
5. 前記傾斜部は、前記導光板における前記第１の端面と前記所定の領域との間に設けられている
   請求項１に記載の表示装置。
6. 前記傾斜部は、前記第１の端面と前記第１の光源との間に前記導光板とは別部品として設けられている
   請求項１に記載の表示装置。
7. 前記第１の光源を２つ備え、前記２つの第１の光源のうちの１つが前記第１の端面に対向配置されていると共に、前記２つの第１の光源のうちの他の１つが前記第２の端面に対向配置され、
   前記傾斜部が、前記第１の端面に対向配置された前記第１の光源と前記所定の領域との間と、前記第２の端面に対向配置された前記第１の光源と前記所定の領域との間に設けられている
   請求項１に記載の表示装置。
8. 前記導光板に対向配置され、前記第１の光源とは異なる方向から前記導光板に向けて第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。
9. 前記表示部は、３次元画像データに基づく前記複数の視点画像と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８に記載の表示装置。
10. 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９に記載の表示装置。
11. 第１の照明光を照射する１または複数の第１の光源と、
    互いに対向する第１の端面と第２の端面とを有し、前記第１の端面と前記第２の端面との間の所定の領域において、互いに一定の密度および一定の形状で複数の散乱エリアが設けられ、前記第１の照明光を前記複数の散乱エリアで散乱させることによって、複数の視点画像を表示するための光を外部に出射させる導光板と
    を備え、
    前記第１の光源は、少なくとも前記第１の端面に対向配置され、
    前記第１の光源と前記導光板における前記所定の領域との間に、前記第１の照明光を前記所定の領域に進行させるための傾斜部が設けられている
    光源デバイス。
12. 表示装置を備え、
    前記表示装置は、
    複数の視点画像の表示を行う表示部と、
    前記表示部に向けて前記複数の視点画像を表示するため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、
    第１の照明光を照射する１または複数の第１の光源と、
    互いに対向する第１の端面と第２の端面とを有し、前記第１の端面と前記第２の端面との間の所定の領域において、互いに一定の密度および一定の形状で複数の散乱エリアが設けられ、前記第１の照明光を前記複数の散乱エリアで散乱させることによって外部に出射させる導光板と
    を備え、
    前記第１の光源は、少なくとも前記第１の端面に対向配置され、
    前記第１の光源と前記導光板における前記所定の領域との間に、前記第１の照明光を前記所定の領域に進行させるための傾斜部が設けられている
    電子機器。

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