CN102563401A - 光源设备和立体显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光源设备和立体显示设备，该光源设备包括：导光板，其具有彼此相对的第一内反射面和第二内反射面；第一光源，其从导光板的侧表面向导光板的内部照射第一照明光；第二光源，其布置成面对第二内反射面，并且向第二内反射面照射第二照明光；以及反射部件，其布置在第二内反射面与第二光源之间。第二内反射面设置有全反射区和散射区，全反射区使第一照明光以全反射的方式被反射而使第二照明光通过全反射区，并且散射区使第一照明光被反射并散射。反射部件布置在与散射区对应的位置处，并且朝向第一内反射面反射已经通过散射区的光。

Description

光源设备和立体显示设备
技术领域
本发明涉及能够通过视差屏障系统实现立体视觉的光源设备和立体显示设备。
背景技术
在相关领域中，作为能够在不佩戴特殊的眼镜的情况下使用裸眼实现立体视觉的立体显示系统的一种，已知视差屏障系统立体显示设备。图13图示了视差屏障系统立体显示设备的典型配置示例。在立体显示设备中，视差屏障101布置成面对二维显示面板102的前表面。在视差屏障101的典型配置中，遮蔽来自二维显示面板102的显示图像光的遮蔽部分111和允许显示图像光通过其中的条纹状开口部分(狭长口部分)112在水平方向上交替布置。
基于三维图像数据的图像在二维显示面板102上显示。例如，包括不同视差信息的多个视差图像分别作为三维图像信息准备好，并且每个视差图像分成，例如，在垂直方向上延伸的多个条纹状的分离的图像。然后，多个视差图像的分离的图像在水平方向上交替布置，以在一个屏幕上产生包括多个条纹状视差图像的复合图像，并且多个复合图像在二维显示面板102上显示。在视差屏蔽系统的情况中，通过视差屏障101观看在二维显示面板102上显示的复合图像。当适当地设定被显示的分离图像的宽度、在视差屏障101中的狭长口宽度时，在观看者从预定位置和预定方向光刻立体显示设备时，来自不同视差图像的光线通过狭长口部分112分别进入观看者的左眼10L和右眼10R中。因此，当观看者从预定位置和预定方向观看立体显示设备时，感知到立体图像。为了实现立体视觉，左眼10L和右眼10R需要分别观看不同的视差图像，因此两个或两个以上的视差图像，即用于右眼的图像和用于左眼的图像是必需的。在使用三个或三个以上的视差图像时，可实现多视角视觉。当使用多个视差图像时，可实现与观看者的观看位置的变化对应的立体视觉。换句话说，获得运动视差。
在图13的配置示例中，视差屏障101布置在二维显示面板102的前面。例如，在使用透明液晶显示板的情况下，视差屏障101可以布置在二维显示面板101的后面(参考在日本未审查专利申请公开No.2007-187823中的图3)。在这种情况下，当视差屏障101布置在透明液晶显示板和背光灯之间时，可以基于与图13的配置示例相同的原理进行立体显示。
发明内容
在诸如上述立体显示设备之类的立体显示设备中，开发了不但进行三维显示，而且能够根据需要从三维显示切换到二维显示以进行二维显示的显示设备。例如，在日本未审查专利申请公开No.2007-187823的图3图示了一种配置，其中包括作为背光灯的第一光源和第一导光板，以及第二光源和第二导光板，并且视差屏障布置在第一导光板和第二导光板之间。在日本未审查专利申请公开No.2007-187823中描述的配置中，第一光源和第一导光板用于进行二维显示，并且第二光源、第二导光板和视差屏障用于进行三维显示。换句话说，通过选择性地从两个光源中的一个切换到另一个来进行在二维显示和三维显示之间的切换。
在日本未审查专利申请公开No.2007-187823中描述的配置中，对于第一导光板使用半透明部件以实现在二维显示和三维显示之间的切换。因此，例如，在使用包括具有50％的透光率的半透明部件的反光膜的情况下，第一和第二导光板的光利用率是50％，从而降低了光利用效率。而且，例如，在第一导光板中包括作为半透明部件的小散射颗粒的情况下，具有方向性并且已通过第二导光板和视差屏障的光被第一导光板散射，导致诸如损坏三维显示质量之类的问题。
期望提供能够防止光利用效率的下降并且能够在不损坏显示质量的情况下进行在二维显示和三维显示之间的切换的光源设备和立体显示设备。
根据本技术的实施例，提供了一种光源设备，其包括：导光板，其具有彼此相对的第一内反射面和第二内反射面；第一光源，其从导光板的侧表面向导光板的内部照射第一照明光；第二光源，其布置成面对导光板的第二内反射面，并且向第二内反射面照射第二照明光；以及反射部件，其布置在第二内反射面与第二光源之间，其中第二内反射面设置有全反射区和散射区，全反射区使第一照明光以全反射的方式被反射而使第二照明光通过全反射区，并且散射区使第一照明光被反射并散射，并且反射部件布置在与散射区对应的位置处，并且朝向第一内反射面反射已经通过散射区的光。
根据本技术的实施例，提供了一种立体显示设备，其包括：显示部分，其显示图像；以及光源设备，该光源设备向显示部分发射用于图像显示的光，其中该光源设备配置成根据本技术的上述实施例的光源设备。
在根据本技术的实施例的光源设备或立体显示设备中，来自第一光源的第一照明光在导光板的内部当中在第一内反射面与第二内反射面之间全反射。然而，在第二内反射面上被散射区散射并反射的第一照明光的一部分或全部、作为不满足全反射条件的光线从第一内反射面射出。在这种情况下，即使已经通过散射区的光出现，由于在第二内反射面和第二光源之间与散射区对应的位置处布置了反射部件，因此，上述光也被作为不满足全反射条件的光线朝向第一内反射面反射。因此，可以高效地使用第一照明光。来自第二光源的第二照明光通过在第二内反射面上的上的全反射区、以成为在第一内反射面上不满足全反射条件的光线，并且从导光板的第一内反射面射出。因此，导光板可以具有视差屏障的功能。换句话说，导光板对于来自第一光源的第一照明光可以等效地用作具有作为开口部分(狭长口部分)的散射区和作为遮蔽部分的全反射区的视差屏障。
因此，当适当地进行第一光源和第二光源的开(灯打开)/关(灯关闭)控制时，可获得用于二维显示的照明光和用于三维显示的照明光。更具体而言，在进行三维显示的情况下，第一光源处于打开(灯打开)状态，并且第二光源处于关闭(灯关闭)状态。在这种情况下，被导光板的第二内反射区的散射区散射并反射的第一照明光通过导光板的第一内反射面、以从导光板射出。此外，在进行二维显示的情况下，第一光源处于打开(灯打开)状态或处于关闭(灯关闭)状态，并且第二光源处于打开(灯打开)状态。在这种情况下，当来自第二光源的第二照明光通过第二内反射面的全反射区时，第二照明光从导光板的基本上整个第一内反射面射出。
在根据本技术的实施例的光源设备或者立体显示设备中，散射区和全反射区布置在导光板的第二内反射面中，并且来自第一光源的第一照明光和来自第二光源的第二照明光可以选择性地从导光板射出；因此，导光板可以等效地用作视差屏障。特别地，反射部件布置在导光板的第二内反射面和第二光源之间、与散射区对应的位置处，并且已经通过散射区的光被朝向第一内反射面反射。因此，在防止光利用率下降的同时，可选择性地获得用于二维显示的照明光和用于三维显示的照明光。因此，在防止光利用率下降的同时，可以在不损坏显示质量的情况下进行二维显示和三维显示之间的切换。
应该明白，之前的总体描述和之后的详细描述都是示例性的，并且希望提供所要求的技术的进一步解释。
附图说明
包括了附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图结合在本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图与说明书一起说明实施例，用来解释本技术的原理。
图1是图示了根据本技术的第一实施例的立体显示设备的配置示例的示图，以及在只有第一光源处于打开(灯打开)状态的情况下来自光源设备的光线的发射状态的截面图。
图2是图示了图1所示的立体显示设备的配置示例、以及在只有第二光源处于打开(灯打开)状态的情况下来自光源设备的光线的发射状态的截面图。
图3是图示了图1所示的立体显示设备的配置示例、以及在第一光源和第二光源都处于打开(灯打开)状态的情况下来自光源设备的光线的发射状态的截面图。
图4A和图4B分别是图示了在图1所示的立体显示设备中导光板表面的第一配置示例的截面图，以及在图4A所示的导光板表面上的光线的散射/反射状态的示意性说明图。
图5A和图5B分别是图示了在图1所示的立体显示设备中导光板表面的第二配置示例的截面图，以及在图5A所示的导光板表面上的光线的散射/反射状态的示意性说明图。
图6A和图6B分别是图示了在图1所示的立体显示设备中导光板表面的第三配置示例的截面图，以及在图6A所示的导光板表面上的光线的散射/反射状态的示意性说明图。
图7是图示了在图1所示的光源设备中只有第一光源处于打开(灯打开)状态的情况下在显示部分侧和第二光源侧观察到的光的强度分布的绘图。
图8是图示了根据本技术的第二实施例的立体显示设备的配置示例、以及在只有第一光源处于打开(灯打开)状态的情况下来自光源设备的光线的发射状态的截面图。
图9A和图9B是图示了在图8所示的立体显示设备中、导光板表面被加工成凹入状的情况下的第一配置示例的截面图，以及图示了在导光板表面被加工成凹入状的情况下的第二配置示例的说明图。
图10是图示了在图8所示的立体显示设备中、导光板表面被加工成突出形状的情况下的配置示例的截面图。
图11A和图11B是图示了在图8所示的立体显示设备中、在导光板表面上布置了不同的部件的情况下的第一配置示例的截面图，以及图示了在导光板表面上布置了不同的部件的情况下的第二配置示例的说明图。
图12是图示了相对于图1所示的立体显示设备的比较示例的立体显示设备的配置的说明图。
图13是图示了视差屏障系统立体显示设备的典型配置示例的配置图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本技术的优选实施例。
(第一实施例)
【立体显示设备的整体配置】
图1至图3图示了根据本技术的第一实施例的立体显示设备的配置示例。立体显示设备包括显示图像的显示部分1和光源设备，其中光源设备布置在显示部分1的后面并且向显示部分1发射用于图像显示的光。光源设备包括第一光源2(2D/3D显示光源)、导光板3、第二光源4(2D显示光源)以及透明基板5。导光板3具有面向显示部分1的第一内部反射面3A和面向第二光源4的第二内部反射面3B。应该注意，立体显示设备包括显示所必需的用于显示部分1的控制电路等；然而，控制电路等具有与典型的显示用控制电路等具有相同的配置，并且这里将不再描述。此外，光源设备包括进行第一光源2和第二光源4的开(灯打开)/关(灯关闭)控制的控制电路(未图示)。
立体显示设备可以根据需要在全屏幕上的二维(2D)显示模式和全屏幕上的三维(3D)显示模式之间选择性地进行切换。在二维显示模式和三维显示模式之间的切换，可以通过对将在显示部分1上显示的图像数据的切换控制和对第一光源2和第二光源4的开/关切换控制来进行。图1示意性地图示了在只有第一光源2处于打开(灯打开)状态的情况下来自光源设备的光线的发射状态，并且该状态对应于三维显示模式。图2示意性地图示了在只有第二光源4处于打开(灯打开)状态的情况下来自光源设备的光线的发射状态，并且该状态对应于二维显示状态。图3示意性地图示了在第一光源2和第二光源4两者都处于打开(灯打开)状态的情况下来自光源设备的光线的发射状态，并且该状态对应于二维显示状态。
显示部分1利用透射型二维显示面板(例如，透射型液晶显示面板)构成，并且包括由例如R(红色)象素、G(绿色)象素和B(绿色)象素构成的多个象素，并且该多个象素以矩阵形式布置。显示部分1通过基于图像数据从一个象素到另一个象素调节来自光源设备的光来显示二维图像。显示部分1通过切换根据需要选择性地显示基于三维图像数据的图像和基于二维图像数据的图像中的一者。应该注意，三维图像数据是，例如，包括在三维显示中与多个视角方向对应的多个视差图像的数据。例如，在进行双目三维显示的情况下，三维图像数据是包括用于右眼显示和用于左眼显示的视差图像的数据。在进行三维显示模式显示的情况下，与在图13中图示的相关技术中的视差屏障系统立体显示设备的情况一样，例如，产生并显示包括多个条纹状视差图像的复合图像。
第一光源2利用诸如CCFL(冷阴极荧光灯)之类的荧光灯、或者LED(发光二极管)等构成。第一光源2将第一照明光L1(参考图1)从导光板3的侧表面照射到其内部。一个或多个第一光源2布置在导光板3的侧表面上。例如，在导光板3具有矩形平面形状的情况下，导光板3具有四个侧表面，并且只需要在四个侧表面中的一个或多个上布置第一光源2。图1图示了其中第一光源2布置在导光板3的彼此相对的两个侧表面的每个上的配置示例。第一光源2的开/关控制响应于在二维显示模式和三维显示模式之间的切换而进行。具体而言，在显示部分1显示基于三维图像数据的图像的情况下(在三维显示模式的情况下)，控制第一光源2使其处于灯打开状态，并且在显示部分1显示具有二维图像数据的图像的情况下(在二维显示模式的情况下)，控制第一光源2使其处于灯关闭状态或灯打开状态。
第二光源4布置成面向导光板3的第二内部反射面3B。第二光源4从外部朝向第二内部反射面3B照射第二照明光(参考图2和图3)。第二光源4可以是发射具有均匀平面亮度的光的平面光源，并且其配置不具体地限定，并且第二光源4可以用市面上可以买到的平面背光灯构成。例如，考虑利用诸如CCFL或LED之类的发光体和用于使屏幕亮度均匀的光散射板等。第二光源4的开(灯打开)/关(灯关闭)控制响应于在二维显示模式和三维显示模式之间的切换而进行。具体而言，在显示部分1显示基于三维图像数据的图像的情况下(在三维显示模式的情况下)，控制第二光源4使其处于灯关闭状态，并且在显示部分1显示具有二维图像数据的图像的情况下(在二维显示模式的情况下)，控制第二光源4使其处于灯打开状态。
导光板3由例如丙烯酸树脂透明塑料板构成。导光板3的除第二内部反射面3B以外的全部表面都是完全透明的。例如，在导光板3具有矩形平面形状的情况下，第一内部反射面3A以及四个侧表面是完全透明的。
整个第一内部反射面3A是镜面的，并且使得以满足全反射条件的入射角入射的光线在导光板3的内部以内全反射的方式反射，并且使不满足全反射条件的光线射出。
第二内部反射面3B具有散射区31和全反射区32。如后面将描述的，散射区31通过在导光板3的表面上进行激光加工、喷砂处理或涂覆或者在导光板3的表面上粘结片状光散射部件来形成。在第二内部反射面3B中，在三维显示模式中，散射区31和全反射区32分别用作用于来自第一光源2的第一照明光L1的视差屏障的开口部分(狭长口部分)和遮蔽部分。在第二内部反射面3B中，散射区31和全反射区32以形成与视差屏障对应的配置的图案布置。换句话说，全反射区32以与在视差屏障中的遮蔽部分对应的图案布置，并且散射区31以与在视差屏障中的开口部分对应的图案布置。作为视差屏障的屏障图案，例如，已知条纹图案，其中大量的纵长狭缝状开口部分平行地布置，遮蔽部分夹在开口部分之间。然而，作为屏障图案，可以使用在相关技术中的各种已知屏障图案中的任一种，并且屏障图案不具体限定。
第一内部反射面3A和第二内部反射面3B的全反射区32以内全反射的方式反射以满足全反射条件的入射角θ1入射的光线(以内全反射的方式反射以大于预定临界角α的入射角θ1入射的光线)。因此，以满足全反射条件的入射角θ1从第一光源2入射的第一照明光L1、通过在第一内部反射面3A与第二内部反射面3B的全反射区32之间的内全反射、被引导至侧表面方向。此外，如图2或图3所示，全反射区32使来自第二光源4的第二照明光通过其中，以将第二照明光作为不满足全反射条件的光线朝向第一内部反射面3A发射。
应该注意，在导光板3的折射率是n1并且导光板3的外部介质(空气层)的折射率是n0(＜n1)的情况下，临界角α表示如下。角α和θ1是相对于导光板的表面的法线的角。满足全反射条件的入射角θ1，θ1＞α。
sinα＝n0/n1
如图1所示，散射区31散射并反射来自第一光源2的第一照明光L1，并且将第一照明光L1的部分光L2作为不满足全反射条件的光线朝向第一内部反射面3A发射。
透明基板5布置在第二内部反射面3B和第二光源4之间。透明基板5由例如玻璃基板构成，并且反射区51在与导光板3中的散射区31对应的位置处布置在透明基板5的表面上。在透明基板5中，除反射区51以外的区域是透明区52。反射区51的尺寸优选地等于或稍大于散射区31的尺寸。反射区51优选地接近散射区31(与散射区31完全接触或者间隔微小的距离面向散射区31布置)。在反射区51中，通过例如印刷或蒸镀布置高反射率反射部件。可以使用例如诸如银之类的镜面反射材料或者诸如硫酸钡之类的弥漫性反射材料，作为布置在反射区51上的反射材料。
如图12的比较示例中所示在没有布置透明基板5(反射区51)的情况下，在导光板3中，第一照明光L1的一部分光变成了已通过散射区31的光L3。因此，降低了光使用效率，并且光L3从第二光源4的表面等反射并返回到导光板3，从而作为非计划中的出射光从导光板3射出。在进行三维显示的情况下，该非计划中的出射光导致所谓的传音的发生，其中非计划中的出射光作为左眼图像和右眼图像的混合图像被感知。另一方面，如图1所示，透明基板5的反射区51朝向第一内部反射面3A反射已通过散射区31的光L3。反射区51布置在与导光板3的散射区31对应并且接近的位置处；因此，使得已通过散射区31的光L3作为与被散射区31分散并反射的光L2相当的光(即，用于三维显示的有效光)朝向第一内部反射面3A反射。
【散射区31的具体配置示例】
图4A图示了在导光板3中的第二内部反射面3B的第一配置示例。图4B示意性地图示了在图4A所示的第一配置示例中在第二内部反射面3B上的光线的反射和散射状态。在第一配置示例中，散射区31是相对于全反射区32的凹入散射区31A。该凹入散射区31A可以通过例如喷砂处理或激光加工等形成。例如，导光板3的表面是镜面的，然后与31A对应的部分受到激光加工以形成散射区31A。在第一配置示例中，以满足全反射条件的入射角θ1从第一光源2入射的第一照明光L11、被第二内部反射面3B的全反射区32以内全反射的方式被反射。另一方面，即使与光进入全反射区32的情况一样、光以相同的入射角θ1进入凹入散射区31A，已进入凹入散射区31A的第一照明光L12的一部分光线在凹形的侧面部分33上也不满足全反射条件，第一照明光L12的一部分被散射并通过侧面部分33，并且其他光线被散射并反射。如图1所示，被散射并反射的光线的一部分或全部作为不满足全反射条件的光线L2朝向第一内部反射面3A发射。此外，如图1所示，被散射并已经通过侧面部分33的光线作为不满足全反射条件的光线L3被透明基板5的反射区51朝向第一内部反射面3A发射。
图5A图示了导光板3的第二内部反射面3B的第二配置示例。图5B示意性地图示了在图5A的第二配置示例中在第二内部反射面3B上的光线的反射和散射状态。在第二配置示例中，散射区31是相对于全反射区32的突出散射区31B。该突出散射区31B可以例如通过利用模具使导光板3的表面成形来形成。在这种情况下，与全反射区32对应的部分通过模具的表面来进行镜面加工。在第二配置示例中，以满足全反射条件的入射角θ1从第一光源2入射的第一照明光L11通过第二内部反射面3B的全反射区32以内全反射的方式被反射。另一方面，即使与光进入全反射区32的情况相同、光以相同的入射角进入突出散射区31B，已经进入突出散射区31B的第一照明光L12的一部分光线在突出形状的侧面部分34上也不满足全反射条件，并且第一照明光L12的一部分被散射并通过侧面部分34，其他光线被散射并反射。如图1所示，被散射并反射的光线的一部分或全部作为不满足全反射条件的光线L2朝向第一内部反射面3A发射。此外，如图1所示，被散射并已经通过侧面部分34的光线作为不满足全反射条件的光线L3被透明基板5的反射区51朝向第一内部反射面3A发射。
图6A图示了导光板3的第二内部反射面3B的第三配置示例。图6B示意性地图示了在图6A的第三配置示例中在第二内部反射面3B上的光线的反射和散射状态。在图4A和图5A的配置示例中，导光板3的表面被加工成与全反射区32的几何形状不同的几何形状以形成散射区31。另一方面，在图6A的配置示例的散射区31C中，没有加工导光板3的表面，而是在导光板3的、与第二内部反射面3B对应的表面上布置了由与导光板3不同的材料制成的光散射部件35。在这种情况下，作为光散射部件35的白色涂料(例如，硫酸钡)通过丝网印刷在导光板3的表面上形成图案以形成散射区31C。在第三配置示例中，以满足全反射条件的入射角θ1从第一光源2入射的第一照明光L11以内全反射的方式在第二内部反射面3B上被全反射区32反射。另一方面，即使与光进入全反射区32的情况相同、光以相同的入射角θ1进入布置了光散射部件35的光散射区31C，已经进入1B光散射区31C的第一照明光L12由于光散射部件35，一部分被散射并通过散射区31C，并且其他部分被散射并反射。被散射并反射的光线的一部分或全部作为不满足全反射条件的光线朝向第一内部反射面3A发射。此外，如图1所示，被散射并已经通过散射区31C的光线作为不满足全反射条件的光线L3被透明基板5的反射区51朝向第一内部反射面3A发射。
【立体显示设备的操作】
在立体显示设备进行三维显示模式显示的情况下，显示部分1显示基于三维图像信息的图像，并且针对三维显示进行第一光源2和第二光源4的开(灯打开)/关(灯关闭)控制。具体而言，如图1所示，控制第一光源2使其处于打开(灯打开)状态，并且控制第二光源4使其处于关闭(灯关闭状态)。在该状态下，来自第一光源2的第一照明光L1在导光板3中的第一内部反射面3A与第二内部反射面3B的全反射区32之间、以内全反射的方式重复地被反射，以被引导并且从侧表面射出，其中该侧表面与布置了第一光源2的另一侧表面相对。另一方面，来自第一光源2的第一照明光L1的一部分从导光板3的散射区31散射并反射、以通过导光板3的第一内部反射面3A并且从导光板3射出。因此，导光板3可以具有视差屏障的功能。换句话说，对于来自第一光源2的第一照明光L1，导光板3可以等效地用作具有作为开口部分(狭长口部分)的散射区31和作为遮蔽部分的全反射区32的视差屏障。因此，通过其中视差屏障相对于布置在显示部分1的背面的视差屏障系统来进行三维显示。此外，在实施例中，即使被散射并且已经通过散射区31的光L3出现在导光板3中，在第二内部反射面3B和第二光源4之间与散射区31对应的位置处布置了反射部件(透明基板5的反射区51)，因此已经通过散射区31的光L3作为不满足全反射条件的光线朝向第一内部反射面3A反射。因此，作为用于三维显示的有效光，第一照明光L1可以高效地使用。
另一方面，在进行二维显示模式显示的情况下，显示部分1显示基于二维图像信息的图像，并且针对二维显示进行第一光源2和第二光源4的开(灯打开)/关(灯关闭)控制。具体而言，例如，如图2所示，控制第一光源2使其处于关闭(灯关闭)状态，并且控制第二光源4处于打开(灯打开状态)。在这种情况下，来自第二光源4的第二照明光通过第二内部反射面3B的全反射区32、以作为不满足全反射条件的光线从基本上整个第一内部反射面3A射出。换句话说，导光板3用作与典型背光灯类似地的平面光源。因此，通过其中典型背光灯相当于布置在显示部分1的背面的背光灯系统来进行二维显示。
当只有第二光源4打开时，第二照明光从导光板3的基本上整个表面射出，并且如果需要，可以如图3所示打开第一光源2。因此，例如，在只有第二光源4发光的状态下，如果与散射区31和全反射区32对应的部分之间在亮度分布上存在差别，则适当地调节第一光源2的发光状态(调节第一光源2的开/关控制或发光量)，从而使整个表面中的亮度分布被优化。然而，例如，在二维显示中，当在显示部分1中充分地校正了亮度的情况下，仅需要打开第二光源4。
图7图示了在图1所示的立体显示设备的光源设备处于与三维显示对应的状态(第一光源2处于打开(灯打开)状态并且第二光源4处于关闭(灯关闭)状态的状态)的情况下、光强分布(方向角特性)的模拟结果。在图7中，作为比较示例，图示了在没有在第二内部反射面3B和第二光源4之间布置反射部件(透明基板5)的配置(参考图12)中的光强分布的模拟结果。在图7中，横轴表示角度(其中与光初始化表面正交的方向是0°)并且纵轴表示标准化光强(任意单位(a.u.))。作为模拟条件，导光板3中的散射区31的图案的尺寸与透明基板5中的反射区51的图案的尺寸彼此相同。此外，反射区51布置成在散射区31的正下方(散射区31和反射区51没有相互接触)。对于反射区51，使用具有90％的反射率的常规反射材料。在纵轴上的光强参考在没有布置反射部件(透明基板5)的情况下从导光板3发射到显示部分1的光的最大光量来标准化。
在图7中，带有附图标记61的曲线表示在图1所示的配置中发射到显示部分1的光的强度，并且带有附图标记62的曲线表示在图1所示的配置中发射到第二光源4的光的强度。带有附图标记64的曲线表示在图12所示的比较示例的配置中，发射到显示部分1的光的强度，并且带有附图标记63的曲线表示在图12所示的比较示例的配置中发射到第二光源4的光的强度。从曲线61和曲线64显而易见地，在根据本实施例的光源设备中，在显示部分1侧获得的光量约等于比较示例的光源设备所获得的光阑的两倍。此外，从曲线62和曲线63显而易见地，在比较示例的光源设备中，大量的光发射到第二光源4；然而，在根据本实施例的光源设备中，光几乎没有发射到第二光源4。换句话说，明显地光利用率较高。
如上所述，在使用根据本实施例的光源设备的立体显示设备中，散射区31和全反射区32布置在导光板3的第二内部反射面3B中，并且允许来自第一光源2的第一照明光和来自第二光源4的第二照明光选择性地从导光板3射出；因此，导光板3可以等效地用作视差屏障。特别地，反射部件(透明基板5的反射区51)布置在导光板3的第二内部反射面3B与第二光源4之间、与散射区31对应的位置处，以向第一内部反射面3A反射已经通过散射区31的光；因此，在防止光利用率下降的同时，可以选择性地获得用于二维显示的照明光和用于三维显示的照明光。因此，在防止光利用率下降的同时，可以在不损害显示质量的情况下进行在二维显示和三维显示之间的切换。此外，反射区51布置在与导光板3的散射区31对应并且接近的位置处；因此，已经通过散射区31的光L3可以作为与被散射区31散射并反射的光L2相当的光(即，用于三维显示的有效光)朝向第一内部反射面3A反射。因此，可以防止已经通过散射区31的光L3发射到非计划中的方向，并且因此可以防止串音的发生。
(第二实施例)
下面将描述根据本技术的第二实施例的立体显示设备。应该注意，与根据第一实施例的立体显示设备的部件相似的部件用相似的附图标记表示，并且不再描述。
图8图示了根据本技术的第二实施例的立体显示设备的配置示例。除了不包括在光源设备中的透明基板5以外，根据第二实施例的立体显示设备具有与图1的立体显示设备相同的配置。代替透明基板5，在与导光板3的第二内部反射面3B中的散射区31对应的位置处布置了反射部件。
图9A和图9B图示了如下配置示例，其中在与图4A和图4B中的配置示例的情况一样、导光板3的第二内部反射面3B具有凹入散射区31A的情况下，在凹入散射区31A上布置了反射部件。在图9A的配置示例中，作为反射部件，由高反射率材料制成的反射膜36通过例如蒸镀形成在凹入散射区31A的表面上。在图9B的配置示例中，作为反射部件的高反射率材料37通过例如丝网印刷填充在凹入散射区31A中，从而可以覆盖凹入散射区31A的整个表面。
图10图示了如下配置示例，其中在与图5A和图5B的配置示例的情况一样、导光板3的第二内部反射面3B具有突出散射区31B的情况下，在突出散射区31B上布置了反射部件。
在该配置示例中，作为反射部件，由高反射率材料制成的反射膜36通过例如蒸镀等形成在突出散射区31B的表面上。
图11A图示了如下配置示例，其中在与图6A和图6B中的配置示例的情况相同、由与导光板3的材料不同的材料制成的光散射部件35布置在导光板3的第二内部反射面3B的表面上，在光散射部件35上布置了反射部件。在该配置示例中，作为反射部件，由高反射率材料制成的反射膜36通过例如丝网印刷形成在光散射部件35的表面上。此外，在图11B的配置示例中，增大了光散射部件35的厚度d以使得光散射部件35具有反射部件的功能。只有光散射部件35的反射率较高，图11B所示的配置就是可适用的。
在使用根据本实施例的光源设备的立体显示设备中，在没有于第二内部反射面3B和第二光源4之间布置透明基板5的情况下，在与导光板3的第二内部反射面3B的散射区31对应的位置处直接布置了反射部件；因此，与图1中的立体显示设备相比，减少了部件的数量并且可实现空间的节省。
本发明包含涉及在于2010年9月27日在日本专利局提交的日本优选专利申请2010-215533中公开的主题，该申请的全部内容通过引用结合于此。
本领域的技术人员应该明白，只要在所附权利要求或其等同物的范围内，可以根据设计需求和其他因素作出各种修改、组合、子组合和变体。

Claims (13)

1.一种光源设备，包括：
导光板，所述导光板具有彼此相对的第一内反射面和第二内反射面；
第一光源，所述第一光源从所述导光板的侧表面向所述导光板的内部照射第一照明光；
第二光源，所述第二光源布置成面对所述导光板的所述第二内反射面，并且向所述第二内反射面照射第二照明光；以及
反射部件，所述反射部件布置在所述第二内反射面与所述第二光源之间，
其中所述第二内反射面设置有全反射区和散射区，所述全反射区使所述第一照明光以向内部全反射的方式被反射而使所述第二照明光透射，并且所述散射区使所述第一照明光被反射并散射，并且
所述反射部件布置在与所述散射区对应的位置处，并且朝向所述第一内反射面反射已经透过所述散射区的光。
2.根据权利要求1所述的光源设备，其中
所述导光板配置成使不满足全反射条件的光线从所述第一内反射面射出，并且
所述散射区和所述反射部件将所述第一照明光作为不满足全反射条件的光线朝向所述第一内反射面射出。
3.根据权利要求2所述的光源设备，其中
所述全反射区使所述第二照明光透过其中并作为不满足全反射条件的光线朝向所述第一内反射面射出。
4.根据权利要求1所述的光源设备，还包括：
透明基板，所述透明基板布置在所述第二内反射面与所述第二光源之间，
其中所述反射部件布置在所述透明基板上的、与所述散射区对应的位置处。
5.根据权利要求1所述的光源设备，其中
所述散射区是通过将所述导光板的表面加工成与所述全反射区的几何形状不同的几何形状而形成的，所述表面对应于所述第二内反射面。
6.根据权利要求5所述的光源设备，其中
所述反射部件布置在所述散射区的表面上。
7.根据权利要求1所述的光源设备，其中
所述散射区是通过在所述导光板的表面上布置由与所述导光板的材料不同的材料制成的光散射部件而形成的，所述表面与所述导光板的所述第二内反射面对应。
8.根据权利要求7所述的光源设备，其中
所述反射部件布置在所述光散射部件的顶侧。
9.一种光源设备，包括：
导光板；
第一光源，所述第一光源从所述导光板的侧表面照射第一照明光；
第二光源，所述第二光源布置成面对所述导光板，并且照射第二照明光，以及
反射部件，所述反射部件布置在所述导光板与所述第二光源之间，
其中所述导光板具有：
反射区，所述反射区使所述第一照明光被反射而使所述第二照明光透射；
散射区，所述散射区使所述第一照明光被反射并散射，以及
所述反射部件布置在与所述散射区对应的位置处。
10.根据权利要求9所述的光源设备，其中
所述散射区的表面被加工成与所述反射区的几何形状不同的几何形状。
11.根据权利要求9所述的光源设备，其中
由与所述导光板的材料不同的材料制成的光散射部件布置在所述散射区上。
12.一种立体显示设备，包括：
显示部分，所述显示部分显示图像；以及
光源设备，所述光源设备向所述显示部分发射用于图像显示的光，
其中所述光源设备包括：
导光板，所述导光板具有彼此相对的第一内反射面和第二内反射面；
第一光源，所述第一光源从所述导光板的侧表面向所述导光板的内部照射第一照明光；
第二光源，所述第二光源布置成面对所述导光板的所述第二内反射面，并且向所述第二内反射面照射第二照明光；以及
反射部件，所述反射部件布置在所述第二内反射面与所述第二光源之间，
所述第二内反射面设置有全反射区和散射区，所述全反射区使所述第一照明光以向内部全反射的方式被反射而使所述第二照明光透射，并且所述散射区使所述第一照明光被反射并散射，并且
所述反射部件布置在与所述散射区对应的位置处，并且朝向所述第一内反射面反射已经透过所述散射区的光。
13.根据权利要求12所述的立体显示设备，其中
所述显示单元通过切换选择性地显示基于三维图像数据的图像和基于二维图像数据的图像中的一者，
当在所述显示单元上显示基于三维图像数据的图像时，所述第一光源被控制为处于灯打开状态，并且当在所述显示单元上显示基于二维图像数据的图像时，所述第一光源被控制为处于灯关闭状态或处于灯打开状态，并且
当在所述显示单元上显示基于三维图像数据的图像时，所述第二光源被控制为处于灯关闭状态，并且当在所述显示单元上显示基于二维图像数据的图像时，所述第二光源被控制为处于灯打开状态。
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