CN102841446B - 立体图像显示装置及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立体图像显示装置及其驱动方法，该立体图像显示装置包括：图像显示单元，能够显示视差图像；光学部件，使得视差图像被识别为立体图像；以及背光单元，布置在图像显示单元的背面侧。其中背光单元包括：第一照射部，在采用图像显示单元显示平面图像时以第一出射角度照射图像显示单元；以及第二照射部，在采用图像显示单元和光学部件显示立体图像时以窄于第一出射角度的第二出射角度照射图像显示单元。

Description

立体图像显示装置及其驱动方法

技术领域

本发明涉及一种立体图像显示装置。另外，本发明涉及一种立体图像显示装置的驱动方法。

背景技术

存在这样的立体图像显示装置，其通过使图像观察者观察到两个（或更多个）具有视差的图像（以下，这些具有视差的图像可以称为“视差图像”）而实现立体观看。立体图像显示装置系统大体被分为眼镜系统和裸眼系统，在眼镜系统中通过利用眼镜视差图像被分开并被输入到左眼和右眼，在裸眼系统中视差图像不通过眼镜而是通过特殊的光学部件被输入到左眼和右眼。

作为裸眼系统的立体图像显示装置，存在各种类型的立体图像显示装置，例如，采用视差屏障（parallax barrier）作为能够立体识别视差图像的特殊光学部件的视差屏障型、采用柱状透镜（lenticular lens）作为特殊光学部件的柱状透镜型等。

对于实现立体观看的立体图像显示装置，换言之，对于显示立体图像（三维（3D）图像）的立体图像显示装置，优选的是普通的平面图像（二维（2D）图像）也能够没有任何问题地被显示。换言之，能够在立体图像显示和平面图像显示之间进行切换的构造是优选的。

作为能够在立体图像显示和平面图像显示之间切换的立体图像显示装置，通常采用移动信息终端，在该移动信息终端中布置有两个显示光学系统，通过在该两个显示光学系统之间进行切换文本信息和图像信息二者都能够被显示并从而被轻松地识别（例如，见JP-A-2007-187823）。

发明内容

然而，在既能够显示平面图像又能够显示立体图像的立体图像显示装置中，当沿倾斜方向，特别是沿图像显示单元的侧面方向看图像显示单元的显示屏时，虽然在平面图像的显示可视性方面不存在问题，但立体图像的显示可视性却由于逆视（reverse view）等的存在而被劣化。这里，“逆视”是指左右影像颠倒（反转）的状态，换言之，是指左眼影像被右眼看到而右眼影像被左眼看到的状态。

因此，期望提供在显示立体图像时能够抑制逆视的影响的立体图像显示装置及其驱动方法。

本发明的实施例旨在提供一种立体图像显示装置，该立体图像显示装置包括：图像显示单元，能够显示视差图像；光学部件，使得视差图像被识别为立体图像；以及背光单元，布置在图像显示单元的背面侧。该背光单元包括：第一照射部，在采用显示单元显示平面图像时以第一出射角度照射图像显示单元；以及第二照射部，在采用图像显示单元和光学部件显示立体图像时以窄于第一出射角度的第二出射角度照射图像显示单元。

本发明的另一实施例旨在提供一种立体图像显示装置的驱动方法，该立体图像显示装置包括：图像显示单元，能够显示视差图像；光学部件，使得视差图像被识别为立体图像；以及背光单元，布置在图像显示单元的背面侧。背光单元包括：第一照射部，以第一出射角度照射图像显示单元；以及第二照射部，以窄于第一出射角度的第二出射角度照射图像显示单元。该方法包括：在采用图像显示单元显示平面图像时以及在采用图像显示单元和光学部件显示立体图像时在第一照射部和第二照射部之间进行切换。

在根据本发明实施例的具有上述构造的立体图像显示装置或立体图像显示装置的驱动方法中，显示立体图像时采用的第二照射部以一出射角度照射图像显示单元，该出射角度窄于显示平面图像时采用的第一照射部的出射角度。因此，显示立体图像时图像显示单元的视角窄于显示平面图像时图像显示单元的视角。这里，“视角”是指当沿倾斜方向观察图像显示单元的显示屏时，能够准确地看见显示内容的角度。显示立体图像时，通过使图像显示单元的视角变窄，图像观察者将在窄视角的角度范围内观看被显示的图像。另外，通过使观察显示屏的角度范围变窄，与角度范围相对宽的情况相比，能够抑制逆视的影响。

对于本发明实施例的立体图像显示装置或者本发明实施例的立体图像显示装置的驱动方法，在显示立体图像时通过采用出射角度比第一照射部的出射角度窄的第二照射部，图像显示单元的视角能够变窄。因此，在显示立体图像时观察显示屏的角度范围变窄，由此能够抑制逆视的影响。

附图说明

图1是假设处于分离状态的根据实施例的立体图像显示装置的示意性透视图。

图2是根据实施例的立体图像显示装置的平面截面图。

图3A和3B是示出双视差情况下视差屏障型的原理的示意图。

图4是示出背光单元的构造示例的平面截面图。

图5是示出根据实施例的立体图像显示装置的驱动电路的构造示例的图。

图6A到6D是示出在第一照射部和第二照射部之间进行切换时所进行的控制工序的图。

具体实施方式

以下，将参考附图描述本发明的实施例。然而，本发明并不局限于这些实施例，实施例中描述的各种数值和材料都是示例性的。在下面给出的描述中，相同的附图标记用于相同的元件或者具有相同功能的元件，并且将省略对它们的重复描述。描述将按下列顺序被给出。

1.根据本发明实施例的立体图像显示装置及其驱动方法的整体描述

2.根据实施例的立体图像显示装置

[根据本发明实施例的立体图像显示装置及其驱动方法的整体描述]

根据本发明实施例的立体图像显示装置包括：图像显示单元，能够显示视差图像（换言之，具有视差的两个（或更多个）图像）；光学部件，容许图像观察者将视差图像识别为立体图像（三维（3D）图像）；以及背光单元，布置在图像显示单元的背面侧。

可以采用诸如液晶显示面板等的常用的透射型显示面板作为图像显示单元。图像显示单元可以对应于单色显示或者彩色显示。

在将在后面描述的根据实施例的立体图像显示装置中，例如，对应于透射型单色显示器的液晶显示面板被用作图像显示单元。另外，在实施例中，容许视差图像被识别为立体图像的光学部件被描述为布置在图像显示单元和图像观察者之间。

另外，根据本发明实施例的结构并不局限于此，可以采用使视差图像被识别为立体图像的光学部件布置在透射型显示面板和背光单元之间的构造。此外，半透射型液晶显示面板可以用作图像显示单元。

图像显示单元不仅能够显示视差图像而且也能够显示普通的平面图像（二维（2D）图像）。当图像显示单元显示平面图像时，通过不允许使得视差图像被识别为立体图像的光学部件实现其功能，图像观察者可以将图像显示单元上显示的显示图像直接观察为平面图像。

另一方面，当图像显示单元显示视差图像时，通过容许使得视差图像被识别为立体图像的光学部件实现其功能，图像观察者可以将视差图像观察为立体图像。换言之，通过图像显示单元和光学部件的组合而实现立体图像的显示，换言之，图像观察者对图像显示单元显示的视差图像的立体观看通过插设在图像显示单元和图像观察者之间的光路中的光学部件的作用而被实现。

背光单元由两个照射部构造，也就是，由第一照射部和第二照射部构造，而且背光单元是从背面侧照射图像显示单元的面光源装置。第一照射部从背面侧以第一出射角度照射图像显示单元。这里，“背面侧”是指图像显示单元的与显示图像的显示面相反的一侧。第一照射部的构造不被特别限定。作为第一照射部，可以采用以宽的出射角度（第一出射角度）出射光的常用的照明装置。这里，“宽的出射角度”指图像显示单元的整个背面都可以被照射的出射角度。

另一方面，第二照射部从背面侧以比第一出射角度窄的第二出射角度照射图像显示单元。另外，第二照射部的构造不被特别限定。作为第二照射部，可以采用以窄的出射角度出射光的常用的照明装置。这里，“窄的出射角度”是指比第一照射部的出射角度窄的出射角度，更具体地，是指比显示屏的左右方向（像素行的像素排列方向/水平方向）上的出射角度窄的出射角度。

作为示例，背光单元的第一和第二照射部可以通过采用两个导光板而构造。在一个导光板中，诸如漫反射点、棱镜等的散射件被布置，以便构造成第一照射部。在第一照射部中，当从光源出射的光入射到导光板时，该光被诸如点、棱镜等的散射件散射，从而输出为具有宽角度分布的光。在另一导光板中，例如棱镜的机构被设置以便构造为第二照射部。在第二照射部中，当从光源出射的光入射到导光板时，该光穿过诸如棱镜等的机构而输出为具有窄角度分布的光。

优选的是，根据平面图像显示和立体图像显示的图像显示模式在第一照射部和第二照射部之间进行切换使用。然而，不排除同时一起使用第一照射部和第二照射部。例如，当采用具有宽的第一出射角度的第一照射部时，可以同时使用具有包括在第一出射角度的角度范围内的第二出射角度的第二照射部。

在平面图像不通过图像显示单元和图像观察者之间的光路中的光学部件而被显示的情况下，可以采用第一照射部。这里，“不通过”是指使得视差图像被识别为立体图像的光学部件不实现其功能的状态。当光学部件处于不实现其功能（使得视差图像被识别为立体图像的功能）的状态时，甚至光学部件实际上出现在光路中的情况也包括在“不通过”的概念中。

在立体图像通过处于光路中的光学部件而被显示的情况下，可以采用第二照射部。第二照射部以比第一照射部的出射角度窄的出射角度照射图像显示单元。这里，“通过”是指使得视差图像被识别为立体图像的光学部件实现其功能的状态。

通过采用出射角度窄于第一照射部的第二照射部，图像显示单元显示立体图像时的视角窄于图像显示单元显示平面图像时的视角。由于图像显示单元的视角在显示立体图像时变窄，所以图像观察者在窄视角的角度范围内观看（观察）显示图像。因此，因为观看显示屏的角度范围变窄，与角度范围较宽的情况相比，逆视（reverse view）的影响可以被抑制，由此可以改善可视性。

另外，在显示立体图像时图像显示单元被第二照射部照射时的光强大于在显示平面图像时图像显示单元被第一照射部照射时的光强，且被第二照射部照射时的光强比被第一照射部照射时的光强大的量对应于出射角度的窄化程度。换言之，通过使出射角度变窄，可以增加显示立体图像时照射图像显示单元的光强度。因此，通过在显示立体图像的情况下采用第二照射部，即使在能够立体识别视差图像的光学部件存在于光路中时，也可以获得比仅采用第一照射部时高的亮度水平。

在根据本发明实施例的立体图像显示装置中，不特别限制使得视差图像被识别为立体图像的光学部件。作为光学部件的示例，存在视差屏障、柱状透镜等。

在视差屏障中，大致一半显示面用作遮光部分（遮蔽部分），因此，与柱状透镜的情况相比亮度会容易降低。因此，在采用视差屏障作为使得视差图像被识别为立体图像的光学部件的立体图像显示装置中，优选采用具有上述构造的背光单元作为背光单元，其中在第一照射部或者第二照射部之间进行切换。

第一照射部和第二照射部相对于图像显示单元的位置关系不受特别的限制。从显示立体图像时有效地利用第二照射部的窄出射角度的观点来看，优选相对于图像显示单元第二照射部布置为比第一照射部更靠近前侧（图像显示单元侧）。

在从平面图像的显示切换到立体图像的显示之后或者在从立体图像的显示切换到平面图像的显示之后，优选从第一照射部到第二照射部的切换或者从第二照射部到第一照射部的切换在预定时间内缓慢进行。预定时间优选与预定数量的帧，例如约3到4帧相对应的时间。这里，“帧”是指构成图像（视频）的单元（一帧=一个图像）。

驱动图像显示单元的驱动电路和驱动液晶型视差屏障的驱动电路可以由各种电路构造。各驱动电路可以通过采用常用的电路元件等来构造。

这里给出的描述中出现的各种条件不仅适用于这些条件被严格地满足的情况而且也适用于这些条件被基本满足的情况。换言之，允许在设计或者制造工艺中发生各种偏差。

[根据实施例的立体图像显示装置]

以下，采用视差屏障作为使得视差图像被识别为立体图像的光学部件的立体图像显示装置将被描述为根据实施例的立体图像显示装置。

图1是假设处于分离状态的根据实施例的立体图像显示装置的示意性透视图。

如图1所示，根据实施例的立体图像显示装置包括：图像显示单元10，能够显示视差图像；视差屏障20，作为使得视差图像被识别为立体图像的光学部件；以及背光单元30，布置在图像显示单元10的背面侧。

图像显示单元10例如由液晶显示面板形成。液晶显示面板例如由前面板11、后面板12以及布置在前面板11和后面板12之间的液晶材料（图中未示出）形成。前面板11包括设置为被所有像素公用的透明公用电极。在后面板12中，像素40布置成二维矩阵图案。后面板12包括为每个像素40设置的透明像素电极。

液晶显示面板的操作模式不被特别限定。液晶显示面板可以被构造为以所谓的TN模式被驱动或者可以被构造为以VA模式、IPS模式等被驱动。

作为视差屏障20，存在其中屏障（遮光部分）选择性地形成的可变屏障以及其中屏障固定地形成的固定屏障。在屏障被形成的状态中可变屏障实现使得视差图像被识别为立体图像的功能，而在屏障未形成的状态中可变屏障不实现其功能。因此，当显示平面图像时，不形成屏障的状态被保持。

另一方面，固定屏障处于视差图像始终被视为立体图像的状态。因此，在也能够显示平面图像的立体图像显示装置中，且在固定屏障用作视差屏障20的情况下，当显示平面图像时彼此没有视差的两个图像在图像显示单元上显示为右眼图像和左眼图像。

在根据本实施例的立体图像显示装置1中，假定可变屏障用作视差屏障20。另外，作为可变屏障，可以采用其中屏障（遮光部分）采用例如液晶形成的液晶型视差屏障。然而，不排除固定屏障用作视差屏障20的情况。

液晶型视差屏障20包括两个玻璃板21和22以及通过在玻璃板21和22之间形成的封闭空间中密封液晶材料而形成的液晶层23。在玻璃板21和22之一上，每个为条状的透明电极沿着图像显示单元10的像素列的像素的排列方向，也就是，垂直方向（图中的Y方向），以固定的间隔形成。透明公用电极形成在玻璃板21和22中的另一个的几乎整个面上。

在液晶型视差屏障20中，当电压施加在具有条状的透明电极和透明公用电极之间时，遮光部分（屏障）24以固定间隔形成为与每个具有条状的透明电极相应的条状。在图1中，遮光部分24被显示为阴影。形成在每个具有条状的遮光部分24之间的每个区域形成透射部分25。在图1中，透射部分25示出为白色。

具有上述构造的液晶型视差屏障20与图像显示单元10组合使用，而且具有能够使图像显示单元10显示的视差图像被立体识别为立体图像的光学部件的功能。换言之，通过在每个具有条状的透明电极和透明公用电极之间施加电压而以固定间隔交替地形成具有条状的遮光部分24和具有条状的透射部分25，图像显示单元10显示的视差图像可以允许被图像观察者识别为立体图像（三维图像）。

相反，当每个具有条状的透明电极和透明公用电极之间不被施加电压时，透射状态（透射部分）形成在液晶层23的整个面上。在这种情况下，液晶型视差屏障20不实现（不具有）使得图像显示单元10上显示的视差图像被识别为立体识别的光学部件的功能。因此，当电压不施加在每个具有条状的透明电极和透明公用电极之间时，进行的不是立体图像的显示而是普通平面图像（二维图像）的显示。

图2是根据实施例的立体图像显示装置1的平面截面图。如图2所示，在由液晶显示面板形成的图像显示单元10中，偏振板13布置在图像显示单元10的背面，也就是，布置在设置在背光单元30上的后面板12一侧。另外，在液晶型视差屏障20中，偏振板26和27分别布置在玻璃板21的位于显示面侧的面上及玻璃板22的位于图像显示单元10侧的面上。

视差屏障型的原理

这里，将描述视差屏障型的原理。作为视差屏障型的示例，存在双视差（两眼）型、具有四个视差（四眼）或更多视差的多视差型和台阶屏障型等。这里，将参考图3A和3B概述地描述在双视差型作为示例的情况下的视差屏障型的原理。

在图像显示单元10的具有矩阵图案的像素布置中，以像素列为单位像素被分为显示右眼图像的右眼像素组R1、R3、R5、R7和R9以及显示左眼图像的左眼像素组L2、L4、L6、L8和L10。换言之，该像素具有其中右眼像素组R1、R3、R5、R7和R9的像素列和左眼像素组L2、L4、L6、L8和L10的像素列被交替地布置的像素布置。

右眼视频信号以像素列为单位从右眼信号源提供给右眼像素组R1、R3、R5、R7和R9，左眼视频信号以像素列为单位从左眼信号源提供给左眼像素组L2、L4、L6、L8和L10。因此，包括右眼图像和左眼图像的两种图像，换言之，视差图像能够被显示在图像显示单元10上。

在视差图像被显示在图像显示单元10上的状态中，如图3A所示，从右眼像素组R1、R3、R5、R7和R9出射的光束组透过视差屏障20的透射部分25到达视点2。另外，如图3B所示，从左眼像素组L2、L4、L6、L8和L10出射的光束组透过视差屏障20的透射部分25到达视点1。

这样，在布置为距图像显示单元10的显示面预定距离的位置处，视点1处的图像和视点2处的图像被独立地观察到。换言之，图像观察者的左眼和右眼定位在视点1和视点2。换言之，对于在距图像显示单元10的显示面预定距离的位置处的观察视差图像的图像观察者，图像显示单元10显示的视差图像作为左眼图像和右眼图像入射到图像观察者的左右眼。结果，双眼视差产生了，图像观察者能够将图像显示单元10上显示的视差图像观看为（识别为）立体的，换言之，将图像显示单元10上显示的视差图像观看为（识别为）立体图像。

背光单元

如图1所示，背光单元30由两个照射部形成，也就是，由第一照射部31和第二照射部32形成。第一照射部31和第二照射部32包括独立的光源33和34。光源33和34不受特别的限制。作为光源33和34，可以采用诸如LED或者冷阴极射线管的常用构件。LED是具有宽颜色再现域（color reproduction gamut）的光源。

第一照射部31基于从光源33出射的光而从背面侧以第一出射角度照射图像显示单元10的整个面。布置在第一照射部31的图像显示单元10侧的第二照射部32基于从光源34出射的光而从背面侧以第二出射角度在显示屏的水平方向（图中的方向X）照射图像显示单元10，其中第二出射角度比第一出射角度窄。

图4是示出背光单元30的构造示例的平面截面图。

通过采用由丙烯酸材料形成的尺寸（面积）与图像显示单元10大致相等的导光板35来构造第一照射部31。反射膜36设置在导光板35的与图像显示单元10侧相反的一侧。为了实现高亮度和低功耗，反射膜36将从光源33传输的光有效地反射到导光板35侧。作为反射膜36，例如可以采用利用聚酯基树脂的具有多层结构的膜。

导光板35在位于图像显示单元10的相反侧的内面上包括具有漫射性的反射点或者诸如棱镜等的散射件。在该示例中，部分导光板35被放大地示出在图4中，其中采用具有多面体形状的棱镜作为散射件35A的构造被采用，该具有多面体形状的棱镜从导光板35的位于图像显示单元10相反侧的内面向内部凸出。

这里描述的散射件35A的构造仅仅是个示例，而且其不限于具有多面体形状的棱镜。作为散射件35A，可以采用例如具有漫射性的反射点（例如，白点）。散射件35A不规则地布置在位于图像显示单元10相反侧的整个内面上。然而，不排除规则地布置散射件35A。

从导光板35出射的光的分布等基于散射件35A的布置密度、散射件35A的形状的高度（深度）等来确定。对于散射件35A的布置密度，优选散射件35A布置为使得其密度随着距光源33距离的增加而增加。备选地，对于散射件35A的形状的高度，优选散射件35A形成为使得其形状的高度（深度）随着距光源33距离的增加而增加。

另外，更优选地，将与散射件35A的布置密度和形状高度有关的上述构造组合到一起。然而，不排除采用每个单一构造。

随着距光源33距离的增加，所到达的光的强度降低。与此相反，在散射件35A的布置密度随着距光源33距离的增加而增加的情况下，光被散射得更多。因此，能够不管距光源33的距离而在整个导光板35上获得具有大致均匀的光强的散射光。备选地，在散射件35A的形状的高度随着距光源33距离的增加而增加的情况下，光入射的区域增加。因此，能够不管距光源33的距离而在整个导光板35上获得具有大致均匀的光强的散射光。

附带地，在反射点用作散射件35A的情况下，优选反射点的面积形成为随着距光源33距离的增加而增加。在这种情况下，随着距光源33距离的增加，散射件35A的光入射面积增加。因此，能够不管距光源33的距离而在整个导光板35上获得具有大致均匀的光强的散射光。

第二照射部32通过采用由丙烯酸材料形成的导光板37而构造，导光板37具有与第一照射部31的导光板35大致相同的尺寸（面积）。在导光板37的图像显示单元10侧，棱镜膜（棱镜片）38和漫射膜39按所叙述的顺序布置。

在位于图像显示单元10相反侧的内面上，导光板37包括具有倾斜面的棱镜37A，该倾斜面随着距光源34距离的增加而以预定的角度（倾斜角）上升。该棱镜37A沿着图像显示单元10的像素列的像素排列方向（图中的方向Y）形成为带状。另外，每个具有带状的棱镜37A以固定间隔布置在图像显示单元10的像素行的像素排列方向（图中的方向X）上。从导光板37出射的光的分布等基于棱镜37A的倾斜面的倾斜角、布置间隔等而被确定。

棱镜膜38是由片形透光构件形成的光学偏转器件，且处于通过改善背光单元30的光学效率来提高在可视方向观看时的亮度的目的而被采用。漫射膜39起使得从导光板35输出的光照射图像显示单元10的整个面的作用。作为漫射膜39的膜，可以采用具有优良光学特性的诸如PET膜的常用膜。

将描述具有上述构造的背光单元30的第一照射部31以及第二照射部32的运行。

首先，在第一照射部31中，从光源33出射的光从侧面入射到导光板35内部。入射到导光板35内部的光重复地被全反射，从而在导光板35内扩散。此时，由于每个具有多面体形状的散射件35A存在于导光板35的位于图像显示单元10相反侧的内侧，光被散射件35A散射，被散射的光从导光板35输出到图像显示单元10一侧。然后，从导光板35输出的散射光透过棱镜膜38，然后被漫射膜39漫射，从而作为具有宽角度范围的光（第一出射角度的光）从背面侧照射图像显示单元10。

接下来，在第二照射部32中，从光源34出射的光从侧面入射到导光板37内部。入射到导光板37内部的光重复进行全反射，从而在导光板37内扩散。在全反射的重复过程中，由于小出射角度而不满足全反射条件的光从导光板37出射。这样，从导光板37输出的光的角度，也就是，出射角度大致恒定。然后，从导光板37以大致恒定的小出射角度输出的光透过棱镜膜38，由此光被从背面侧作为具有窄角度分布的光（第二出射角度的光）发射到图像显示单元10。

在根据实施例的上述立体图像显示装置中，背光单元30可以选择性地通过第一照射部31进行对图像显示单元10的照射并且选择性地通过第二照射部32进行对图像显示单元10的照射。更具体地，当显示平面图像时，采用第一出射角度的第一照射部31，当显示立体图像时，采用比第一出射角度窄的第二出射角度的第二照射部32。

如上所述，在显示立体图像时，通过使得从背光单元30出射的光的出射角度形成为小于显示平面图像时的出射角度，图像显示单元10的视角变窄，因此，图像观察者通过图像显示单元10观察（观看）显示屏的角度范围变窄。因此，可以抑制逆视的影响，由此可以改善可视性。另外，因为照射图像显示单元10的光强由于背光单元的光的窄角度而增加，所以可以增加照射图像显示单元10的光强，因此，即使在视差屏障20插设在图像显示单元10与图像观察者之间的光路中的情况下，也可以获得比采用第一照射部31的情况高的亮度水平。

这里，对于从前侧观察显示屏时的亮度和效率，将对比在以下条件下显示平面图像时和显示立体图像时的测试结果。这里，将对比常用背光单元（对应于采用第一照射部31时的背光单元30）和根据实施例的背光单元30。另外，常用背光单元的尺寸被构造为3.5[英寸]，根据实施例的背光单元30的尺寸被构造为3.0[英寸]。

然后，当显示平面（2D）图像时背光单元的光的出射角度被构造为46度时，在常用背光单元的情况下，所获得的测试结果为：1500[nit]的亮度、490[mW]的功耗以及0.38[nit/mW·流明]的效率。与此相比，在根据实施例的背光单元30的情况下，获得的结果为：8000[nit]的亮度、399[mW]的功耗和0.38[nit/mW·流明]的效率。

另外，在显示立体图像（3D）时，常用背光单元的光的出射角度是46度，这与显示平面图像时的出射角度相同，而根据实施例的背光单元30的光的出射角度是20度，其小于常用背光单元的光的出射角度的一半。

在这种条件下，在采用常用背光单元的情况下，获得的测试结果为：1500[nit]的亮度、490[mW]的功耗和0.38[nit/mW·流明]的效率。与此相比，在采用根据实施例的背光单元30的情况下，获得的结果为：4000[nit]的亮度、126[mW]的功耗和0.57[nit/mW·流明]的效率。

由上述条件下的测试结果的比较清楚可见，对于实施例的背光单元30，通过窄化显示立体图像时背光单元的光的出射角度，可以获得为常用背光单元的2.7倍的亮度以及为常用背光单元的1.5倍的效率。

（驱动电路）

接下来，将描述根据本实施例的立体图像显示装置1的驱动电路。

图5是示出根据实施例的立体图像显示装置1的驱动电路的构造示例的图。

如图5所示，根据该构造示例的驱动电路50被构造为包括控制单元51、面板驱动单元52、光源驱动单元53以及照射切换单元54。控制单元51例如由DSP（数字信号处理器）构造，且将视频信号和3D/2D信号传输到面板驱动单元52。这里，“3D/2D信号”是指示显示立体图像或者显示平面图像的信号。面板驱动单元52、光源驱动单元53以及照射切换单元54可以通过采用常用的电路装置等来构造。

面板驱动单元52接收视频信号和3D/2D信号，将视频信号提供给图像显示单元10，且基于3D/2D信号将指令屏障开或屏障关的屏障驱动信号提供给视差屏障20。这里，“屏障开”是指在视差屏障20中形成遮光部分（屏障）24。另一方面，“屏障关”是指在视差屏障20中不形成遮光部分24，换言之，使得视差屏障20的整个面处于透射状态。

另外，面板驱动单元52接收视频信号和3D/2D信号，且将用于在背光单元30的第一照射部31和第二照射部32之间进行切换的切换信号，也就是，2D/3D切换信号传输到照射切换单元54。光源驱动单元53将用于驱动背光单元30的光源33和34的功率提供给照射切换单元54。

照射切换单元54接收2D/3D切换信号，且进行在背光单元30的第一照射部31和第二照射部32之间进行切换的控制操作。更具体地，在从平面图像切换到立体图像或者从立体图像切换到平面图像之后，照射切换单元54在预定时间内进行从第一照射部31到第二照射部32或者从第二照射部32到第一照射部31的平缓切换

图6A到6D是示出当在第一照射部31和这第二照射部32之间切换时所进行的控制工序的图。图6A示出2D/3D切换信号，图6B示出3D/2D切换信号，图6C示出第一照射部31的光源33的电流，图6D示出第二照射部32的光源34的电流。

这里，作为上述预定时间，也就是，从光源33和34的电流的上升/下降的开始时刻到上升/下降的结束时刻的时间T，例如，优选与例预定数量的帧（如约三到四帧）相对应的时间。

如上所述，在平面图像和立体图像之间的切换之后通过在预定时间T内平缓地进行第一照射部31和第二照射部32之间的切换，可以抑制与第一照射部31和第二照射部32之间的切换相伴的亮度上的陡然变化。因此，可以进行第一照射部31和第二照射部32之间的切换而不引起图像观察者的感觉不适。

本发明可以实施为以下构造。

（1）立体图像显示装置包括：图像显示单元，能够显示视差图像；光学部件，使得视差图像被识别为立体图像；以及背光单元，布置在图像显示单元的背面侧。其中背光单元包括：第一照射部，在采用图像显示单元显示平面图像时以第一出射角度照射图像显示单元；以及第二照射部，在采用图像显示单元和光学部件显示立体图像时以窄于第一出射角度的第二出射角度照射图像显示单元。

（2）对于（1）中描述的立体图像显示装置，其中第二出射角度是图像显示单元的像素行的像素排列方向上的角度。

（3）对于（1）中描述的立体图像显示装置，其中光学部件是视差屏障。

（4）对于（3）中描述的立体图像显示装置，其中视差屏障是选择性地形成屏障的可变屏障。

（5）对于（4）中描述的立体图像显示装置，其中可变屏障通过采用液晶选择性地形成屏障。

（6）对于（1）到（5）中任一个所描述的立体图像显示装置，其中第二照射部设置为比第一照射单元更靠近图像显示单元侧。

（7）对于（1）到（6）中任一个所描述的立体图像显示装置，其中在从显示平面图像切换到显示立体图像之后或者在从显示立体图像切换到显示平面图像之后，在预定时间内进行从第一照射部到第二照射部的切换或者从第二照射部到第一照射部的切换。

（8）对于（7）中描述的立体图像显示装置，其中预定时间是与预定数量的帧相对应的时间。

（9）立体图像显示装置的驱动方法，该立体图像显示装置包括：图像显示单元，能够显示视差图像；光学部件，使得视差图像被识别为立体图像；以及背光单元，布置在图像显示单元的背面侧，其中背光单元包括以第一出射角度照射图像显示单元的第一照射部以及以窄于第一出射角度的第二出射角度照射图像显示单元的第二照射部，该方法包括在采用图像显示单元显示平面图像时以及在采用图像显示单元和光学部件显示立体图像时在第一照射部和第二照射部之间进行切换。

本申请包含2011年6月21日提交至日本专利局的日本优先权专利申请JP 2011-137087中公开的相关主题事项，其全部内容通过引用结合于此。

本领域的技术人员应当理解的是，在所附权利要求或其等同方案的范围内，根据设计需要和其他因素，可以进行各种修改、结合、部分结合和替换。

Claims (9)

1.一种立体图像显示装置，包括：

图像显示单元，能够显示视差图像；

光学部件，使得所述视差图像被识别为立体图像；以及

背光单元，布置在所述图像显示单元的背面侧，

其中所述背光单元包括：

第一照射部，在采用所述图像显示单元显示平面图像时以第一出射角度照射所述图像显示单元；以及

第二照射部，在采用所述图像显示单元和所述光学部件显示立体图像时以第二出射角度照射所述图像显示单元，该第二出射角度比所述第一出射角度窄；

该第一照射部包括第一导光板，在该第一导光板中布置散射件，以使得当光照射到该第一导光板时，光通过该散射件的作用被散射，从而输出为具有所述第一出射角度的光；以及

该第二照射部包括第二导光板，在该第二导光板中布置棱镜的机构，以使得当光照射到该第二导光板时，光穿过该棱镜的机构，从而输出为具有所述第二出射角度的光。

2.如权利要求1所述的立体图像显示装置，其中所述第二出射角度是所述图像显示单元的像素行的像素排列方向上的角度。

3.如权利要求1所述的立体图像显示装置，其中所述光学部件是视差屏障。

4.如权利要求3所述的立体图像显示装置，其中所述视差屏障是选择性地形成屏障的可变屏障。

5.如权利要求4所述的立体图像显示装置，其中所述可变屏障通过采用液晶选择性地形成所述屏障。

6.如权利要求1所述的立体图像显示装置，其中所述第二照射部设置为比所述第一照射部更靠近所述图像显示单元侧。

7.如权利要求1所述的立体图像显示装置，其中在从显示平面图像切换到显示立体图像之后或者在从显示立体图像切换到显示平面图像之后，在预定时间内进行从所述第一照射部到所述第二照射部的切换或者从所述第二照射部到所述第一照射部的切换。

8.如权利要求7所述的立体图像显示装置，其中所述预定时间是与预定数量的帧相对应的时间。

9.一种立体图像显示装置的驱动方法，该立体图像显示装置包括：

图像显示单元，能够显示视差图像；

光学部件，使得视差图像被识别为立体图像；以及

背光单元，布置在所述图像显示单元的背面侧，

所述背光单元包括：

第一照射部，以第一出射角度照射所述图像显示单元；以及

第二照射部，以比所述第一出射角度窄的第二出射角度照射所述图像显示单元，

该第一照射部包括第一导光板，在该第一导光板中布置散射件，以使得当光照射到该第一导光板时，光通过该散射件的作用被散射，从而输出为具有所述第一出射角度的光，以及

该第二照射部包括第二导光板，在该第二导光板中布置棱镜的机构，以使得当光照射到该第二导光板时，光穿过该棱镜的机构，从而输出为具有所述第二出射角度的光，

所述方法包括：

在采用所述图像显示单元显示平面图像时以及在采用所述图像显示单元和所述光学部件显示立体图像时，在所述第一照射部和所述第二照射部之间进行切换。