WO2014112258A1 - 表示装置および電子機器 - Google Patents

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WO2014112258A1
WO2014112258A1 PCT/JP2013/083354 JP2013083354W WO2014112258A1 WO 2014112258 A1 WO2014112258 A1 WO 2014112258A1 JP 2013083354 W JP2013083354 W JP 2013083354W WO 2014112258 A1 WO2014112258 A1 WO 2014112258A1
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guide plate
light guide
thickness
light
display unit
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PCT/JP2013/083354
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鈴木　守
南　勝
佐藤　能久
龍 宮尾
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ソニー株式会社
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    • G02B6/0075—Arrangements of multiple light guides
    • G02B6/0076—Stacked arrangements of multiple light guides of the same or different cross-sectional area

Definitions

  • the present disclosure relates to a display device and an electronic apparatus that enable three-dimensional display and multi-view using a parallax barrier (parallax barrier) method.
  • parallax barrier parallax barrier
  • a parallax barrier display device is known as one of display methods for performing stereoscopic vision with the naked eye.
  • a parallax barrier is disposed oppositely on the front surface (display surface side) of a two-dimensional display panel.
  • the general structure of the parallax barrier is provided with shielding portions that shield display image light from the two-dimensional display panel and stripe-shaped openings (slit portions) that transmit display image light alternately in the horizontal direction. Is.
  • a parallax image for stereoscopic viewing (a right-eye viewpoint image and a left-eye viewpoint image in the case of two viewpoints) is spatially divided and displayed on a two-dimensional display panel.
  • Stereoscopic viewing is performed by separating in the horizontal direction by the barrier.
  • Patent Document 1 discloses a light source device in which a scattering pattern is provided on the internal reflection surface of a light guide plate serving as a backlight, and the light guide plate itself has a function equivalent to a parallax barrier.
  • Patent Document 1 when the light guide plate itself has a function equivalent to a parallax barrier, it is preferable that the in-plane distribution of the luminance of light emitted from the light guide plate is uniform.
  • the in-plane distribution of luminance is made uniform by changing the shape of the scattering pattern according to the position.
  • the wedge-shaped light guide plate has a function equivalent to a parallax barrier, 3 There is a risk of degrading the quality of the three-dimensional display.
  • a display device includes a display unit having a pixel surface and a light source device that emits light for image display toward the display unit, and the light source device emits first illumination light. Scattering having one or more first light sources to be irradiated, a first end face and a second end face facing each other, and formed by a plurality of scattering areas between the first end face and the second end face And a first light guide plate that emits the first illumination light to the outside by scattering the first illumination light in a plurality of scattering areas.
  • the first light guide plate has a shape in which the thickness changes between the first end surface and the second end surface, and the position where the thickness of the first light guide plate is the largest with respect to the distance between the pixel surface and the scattering surface.
  • D3 is the air conversion distance
  • D4 is the air conversion distance at the position where the thickness of the first light guide plate is the smallest.
  • D1 The thickness of the first light guide plate when the pixel surface and the scattering surface are parallel to each other, the thickness of the display unit is constant, and the space between the display unit and the first light guide plate is air.
  • Air conversion distance between the pixel surface and the scattering surface at the largest position D2 The pixel surface and the scattering surface are parallel to each other, the thickness of the display unit is constant, and the display unit and the first light guide plate The air conversion distance between the pixel surface and the scattering surface at the position where the thickness of the first light guide plate is the smallest when the distance between the two is air.
  • an electronic apparatus includes the display device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the first illumination light from the first light source is scattered by the scattering area and emitted to the outside of the light guide plate.
  • the light guide plate itself can have a function as a parallax barrier. That is, equivalently, it can function as a parallax barrier having the scattering area as an opening (slit).
  • the first light guide plate has a shape whose thickness changes, and the air conversion distance between the pixel surface and the scattering surface satisfies a predetermined condition, thereby adjusting the in-plane luminance distribution and three-dimensionally. The viewing distance can be easily adjusted when performing display or multi-view display.
  • the light guide plate is provided with the plurality of scattering areas that scatter the first illumination light, and therefore equivalent to the first illumination light.
  • the light guide plate itself can have a function as a parallax barrier.
  • the first light guide plate since the first light guide plate has a shape whose thickness changes and the air conversion distance between the pixel surface and the scattering surface satisfies a predetermined condition, display quality can be improved. .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view in the Y direction showing a configuration example of the display device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. It is sectional drawing of the X direction which shows one structural example of a display apparatus. It is the top view and sectional drawing which show one structural example of a light-guide plate. It is a top view which shows an example of the pixel structure of a display part. It is sectional drawing which shows an example of the radiation
  • the display device includes a display unit 1 that performs image display, and a light source device that is disposed on the back side of the display unit 1 and emits light for image display toward the display unit 1.
  • the light source device includes a first light source 2, a first light guide plate 3, and a second light source 7.
  • the first light guide plate 3 has a first internal reflection surface 3A disposed opposite to the display unit 1 and a second internal reflection surface 3B disposed opposite to the second light source 7 side. .
  • the first light guide plate 3 also has a first end surface 51 and a second end surface 52 that face each other in the Y direction (FIG. 1).
  • the display device has the 3rd end surface 53 and the 4th end surface 54 which mutually oppose in a X direction (FIG. 2).
  • the display device includes a control circuit for the display unit 1 necessary for display, but the configuration is the same as that of a general display control circuit. Omitted.
  • the light source device includes a control circuit that performs on (lighting) / off (non-lighting) control of the first light source 2 and the second light source 7.
  • the first direction (vertical direction) in the plane parallel to the display surface (pixel surface 11) of the display unit 1 is the Y direction (FIG. 1), and the second direction orthogonal to the first direction. Is the X direction (FIG. 2).
  • This display device can arbitrarily and selectively switch between a two-dimensional (2D) display mode on a full screen and a three-dimensional (3D) display mode on a full screen. Switching between the two-dimensional display mode and the three-dimensional display mode is performed by performing switching control of image data displayed on the display unit 1 and switching control of on / off of the first light source 2 and the second light source 7. It is possible.
  • FIG. 5 schematically shows a light emission state from the light source device when only the first light source 2 is turned on (lighted), which corresponds to the three-dimensional display mode.
  • FIG. 6 shows an example of the in-plane light emission pattern of the light emitted from the first light guide plate 3 when only the first light source 2 is turned on (lighted).
  • FIG. 7 schematically shows a light emission state from the light source device when only the second light source 7 is turned on (lit), which corresponds to the two-dimensional display mode.
  • FIG. 8 shows an example of the in-plane light emission pattern of the light emitted from the first light guide plate 3 when only the second light source 7 is turned on (lighted).
  • the display unit 1 is configured using a transmissive two-dimensional display panel, for example, a transmissive liquid crystal display panel.
  • a transmissive liquid crystal display panel for example, as illustrated in FIG. 4, the R (red) pixel 11R and the G (green) pixel 11G. , And B (blue) pixels 11 ⁇ / b> B, and the plurality of pixels are arranged in a matrix to form a planar pixel surface 11.
  • the display unit 1 performs two-dimensional image display by modulating light from the light source device for each color according to image data. A plurality of viewpoint images based on three-dimensional image data and images based on two-dimensional image data are selectively switched and displayed on the display unit 1.
  • the three-dimensional image data is data including a plurality of viewpoint images corresponding to a plurality of viewing angle directions in a three-dimensional display, for example.
  • the viewpoint image data is for right-eye display and left-eye display.
  • a composite image including a plurality of stripe-like viewpoint images in one screen is generated and displayed.
  • the first light source 2 is configured using, for example, a fluorescent lamp such as CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) or an LED (Light Emitting Diode).
  • the first light source 2 emits the first illumination light L1 (FIG. 1) from the side direction toward the inside of the first light guide plate 3. It is sufficient that at least one first light source 2 is disposed on the side surface of the first light guide plate 3. In the present embodiment, a case where the first light source 2 is disposed opposite to the first end face 51 of the first light guide plate 3 will be described as an example.
  • the first light source 2 is controlled to be turned on (lighted) and turned off (not lighted) in accordance with switching between the two-dimensional display mode and the three-dimensional display mode.
  • the first light source 2 is controlled to be in a lighting state when displaying an image based on the three-dimensional image data on the display unit 1 (in the case of the three-dimensional display mode), and two-dimensionally displayed on the display unit 1.
  • an image based on the image data is displayed (in the case of the two-dimensional display mode)
  • it is controlled to a non-lighting state or a lighting state.
  • the second light source 7 is disposed opposite to the first light guide plate 3 on the side where the second internal reflection surface 3B is formed.
  • the second light source 7 emits the second illumination light L10 toward the first light guide plate 3 from a direction different from that of the first light source 2. More specifically, the second light source 7 emits the second illumination light L10 from the outside (the back side of the first light guide plate 3) toward the second internal reflection surface 3B. (See FIG. 7).
  • the second light source 7 may be a planar light source. For example, a structure using a light diffusing plate that incorporates a light emitter such as CCFL or LED and diffuses light emitted from the light emitter may be considered.
  • the second light source 7 may be a light guide type light source.
  • the second light source 7 is controlled to be on (lit) and off (not lit) in accordance with switching between the two-dimensional display mode and the three-dimensional display mode. Specifically, the second light source 7 is controlled to be in a non-lighting state when displaying an image based on the three-dimensional image data on the display unit 1 (in the case of the three-dimensional display mode), and the display unit 1 has 2 When displaying an image based on the two-dimensional image data (in the two-dimensional display mode), the lighting state is controlled.
  • the first light guide plate 3 is made of a transparent plastic plate made of, for example, acrylic resin.
  • the surface of the first light guide plate 3 other than the second internal reflection surface 3B is transparent over the entire surface. That is, the first internal reflection surface 3A and the four end surfaces are transparent over the entire surface.
  • the first internal reflection surface 3A is mirror-finished over the entire surface, and internally reflects light rays incident at an incident angle satisfying the total reflection condition inside the first light guide plate 3 and from the total reflection condition.
  • the detached light beam is emitted to the outside.
  • the second internal reflection surface 3 ⁇ / b> B has a scattering area 31 and a total reflection area 32. Light scattering characteristics are added to the scattering area 31 by, for example, printing a scatterer on the surface of the first light guide plate 3, laser processing, sandblasting, or the like.
  • the first illumination light L1 from the first light source 2 serves as an opening (slit part) as a parallax barrier.
  • the total reflection area 32 functions as a shielding part.
  • the scattering area 31 and the total reflection area 32 are provided in a pattern having a structure corresponding to a parallax barrier.
  • the total reflection area 32 is provided in a pattern corresponding to a shielding part in the parallax barrier
  • the scattering area 31 is provided in a pattern corresponding to an opening in the parallax barrier.
  • the barrier pattern of the parallax barrier for example, various types such as a striped pattern in which a large number of vertically long slit-like openings are arranged in parallel in the horizontal direction through the shielding portion are used. However, it is not limited to a specific one.
  • the light emitted from the first light guide plate 3 (the light emitted from the first light source 2) when a plurality of scattering areas 31 extending in the vertical direction are arranged in parallel in a stripe shape.
  • the scattering area 31 has a constant density and a constant shape, for example, in a predetermined region between the first end face 51 and the second end face 52 in the first light guide plate 3. A plurality are provided. Thereby, the scattering surface 50 is formed by the plurality of scattering areas 31.
  • the total internal reflection area 32 on the first internal reflection surface 3A and the second internal reflection surface 3B totally reflects light incident at an incident angle satisfying the total reflection condition (incident at an incident angle larger than a predetermined critical angle). The reflected light is totally reflected internally).
  • the first illumination light L1 from the first light source 2 incident at an incident angle satisfying the total reflection condition satisfies the total reflection area 32 on the first internal reflection surface 3A and the second internal reflection surface 3B.
  • the light is guided in the lateral direction by total internal reflection.
  • the total reflection area 32 transmits the second illumination light L10 from the second light source 7 and is a light beam that does not satisfy the total reflection condition toward the first internal reflection surface 3A. It comes out.
  • the scattering area 31 scatters and reflects the first illumination light L1 from the first light source 2, and at least part of the first illumination light L1 is the first light.
  • a light beam that does not satisfy the total reflection condition is emitted as an outgoing light beam L20 toward the internal reflection surface 3A.
  • the first light guide plate 3 has a wedge shape whose thickness changes in the light guide direction between the first end face 51 and the second end face 52. .
  • the thickness is constant within the cross section between the third end face 53 and the fourth end face 54.
  • the first light guide plate 3 is inclined so that the air conversion distance between the pixel surface 11 and the scattering surface 50 satisfies a predetermined condition. Details of the arrangement of the first light guide plate 3 and the predetermined conditions will be described later.
  • the display unit 1 when displaying in the three-dimensional display mode, the display unit 1 displays an image based on the three-dimensional image data, and uses the first light source 2 and the second light source 7 for three-dimensional display. On (lit) and off (non-lit) are controlled. Specifically, as shown in FIG. 5, the first light source 2 is turned on (lighted) and the second light source 7 is controlled to be turned off (non-lighted). In this state, the first illumination light L1 from the first light source 2 is between the first internal reflection surface 3A and the total internal reflection area 32 of the second internal reflection surface 3B in the first light guide plate 3.
  • the in-plane light emission pattern of the light emitted from the first light guide plate 3 (the light L20 emitted from the first light source 2 (FIG. 5)) is as shown in FIG. 6, for example.
  • the light guide plate itself can have a function as a parallax barrier. That is, for the first illumination light L1 from the first light source 2, it is equivalent to a parallax barrier having the scattering area 31 as an opening (slit part) and the total reflection area 32 as a shielding part. Can function. Thereby, equivalently, three-dimensional display by the parallax barrier method in which the parallax barrier is arranged on the back side of the display unit 1 is performed.
  • the display unit 1 displays an image based on the two-dimensional image data, and the first light source 2 and the second light source 7 are used for two-dimensional display. Controls on (lit) and off (not lit). Specifically, for example, as shown in FIG. 7, the first light source 2 is turned off (non-lighted) and the second light source 7 is controlled to be turned on (lighted). In this case, the second illumination light L10 from the second light source 7 is transmitted through the total reflection area 32 on the second internal reflection surface 3B, so that the total reflection condition is obtained from almost the entire surface of the first internal reflection surface 3A. Is emitted to the outside of the first light guide plate 3.
  • the in-plane light emission pattern of the light emitted from the first light guide plate 3 (light emitted from the second light source 7) is as shown in FIG. 8, for example. That is, the first light guide plate 3 functions as a planar light source similar to a normal backlight. Thereby, equivalently, two-dimensional display is performed by a backlight system in which a normal backlight is arranged on the back side of the display unit 1.
  • the second illumination light L10 is emitted from almost the entire surface of the first light guide plate 3, but the first light source 2 is turned on as necessary. You may do it. Thereby, for example, when only the second light source 7 is lit, if there is a difference in luminance distribution in the portion corresponding to the scattering area 31 and the total reflection area 32, the lighting state of the first light source 2 is changed. By appropriately adjusting (on / off control or adjusting the lighting amount), it is possible to optimize the luminance distribution over the entire surface. However, when performing two-dimensional display, for example, when the luminance can be sufficiently corrected on the display unit 1 side, only the second light source 7 may be turned on.
  • the shortest viewing distance when the light guide plate 300 has a constant thickness is proportional to the air equivalent distance L ′ from the scattering surface 50 to the pixel surface 11.
  • the air conversion distance L ′ in the configuration of FIG. 11 is a value (t / n) obtained by dividing the thickness (physical distance) t of the light guide plate 300 by the refractive index n of the light guide plate 300.
  • FIG. 11 shows an example in which six viewpoint images are displayed on the pixel surface 11, the third viewpoint image reaches the left eye 10L, and the fourth viewpoint image reaches the right eye 10R. By doing so, stereoscopic viewing is performed.
  • the shortest distance L at which specific different viewpoint images are incident on the left eye 10L and the right eye 10R in the entire screen is defined as the “shortest viewing distance”.
  • the shortest viewing distance is also constant in the plane regardless of the position.
  • the case of the structure of the comparative example of FIG. 10 is considered.
  • the first light guide plate 3 has a wedge shape.
  • the pixel surface 11 of the display unit 1 and the scattering surface 50 of the first light guide plate 3 are parallel to each other, and the thickness of the display unit 1 is constant. Further, the space between the display unit 1 and the first light guide plate 3 is air.
  • the air conversion distance D1 between the pixel surface 11 and the scattering surface 50 at the position where the thickness of the first light guide plate 3 is the largest is: D1 ⁇ d1 + d1 ′ / n It becomes.
  • d1 is the air spacing between the display unit 1 and the first light guide plate 3 at the position where the thickness of the first light guide plate 3 is the largest
  • d1 ′ is the thickness of the first light guide plate 3
  • n is the first guide. This is the refractive index of the optical plate 3. Note that the thickness from the pixel surface 11 to the surface of the display unit 1 is omitted as being sufficiently small.
  • the air conversion distance D2 between the pixel surface 11 and the scattering surface 50 at the position where the thickness of the first light guide plate 3 is the smallest is: D2 ⁇ d2 + d2 ′ / n It becomes.
  • d2 is the air spacing between the display unit 1 and the first light guide plate 3 at the position where the thickness of the first light guide plate 3 is the smallest
  • d2 ′ is the thickness of the first light guide plate 3
  • n is the first guide. This is the refractive index of the optical plate 3. Note that the thickness from the pixel surface 11 to the surface of the display unit 1 is omitted as being sufficiently small.
  • the physical distance is constant in the plane because the pixel surface 11 of the display unit 1 and the scattering surface 50 of the first light guide plate 3 are parallel to each other.
  • the shortest viewing distance changes depending on the position in the screen. Specifically, the shortest viewing distance at a position where the thickness of the first light guide plate 3 is relatively small is longer than the shortest viewing distance at a position where the thickness is relatively large. Under such circumstances, so-called crosstalk is deteriorated in a part of the screen, and normal stereoscopic vision is not performed, and there is a possibility that the image cannot be seen in three dimensions.
  • the air conversion distance at the position where the thickness of the first light guide plate 3 is the largest is D3, the first guide distance.
  • D4 the air conversion distance at the position where the thickness of the optical plate 3 is the smallest
  • the first light guide plate 3 is inclined by an angle ⁇ as compared with the configuration of the comparative example of FIG. 10 so that the conditional expression (1) is satisfied (the scattering surface 50 is located on the pixel surface 11).
  • the pixel surface 11 and the scattering surface 50 are not parallel to each other.
  • the air conversion distance D3 and the air conversion distance D4 are preferably inclined so as to be the same.
  • the air conversion distance between the pixel surface 11 and the scattering surface 50 between the first end surface 51 and the second end surface 52 becomes constant regardless of the position, and the shortest viewing distance L also depends on the position. It is constant in the plane.
  • the air conversion distance D3 is expressed as follows.
  • D3 ⁇ d3 + d3 ′ / n d3 is the air spacing between the display unit 1 and the first light guide plate 3 at the position where the thickness of the first light guide plate 3 is the largest
  • d3 ′ is the thickness of the first light guide plate 3
  • n is the first guide. This is the refractive index of the optical plate 3. Note that the thickness from the pixel surface 11 to the surface of the display unit 1 is omitted as being sufficiently small.
  • the air conversion distance D4 is expressed as follows. D4 ⁇ d4 + d4 ′ / n d4 is the air spacing between the display unit 1 and the first light guide plate 3 at the position where the thickness of the first light guide plate 3 is the smallest, d4 ′ is the thickness of the first light guide plate 3, and n is the first guide. This is the refractive index of the optical plate 3. Note that the thickness from the pixel surface 11 to the surface of the display unit 1 is omitted as being sufficiently small.
  • the structure of the first light guide plate 3 since the air conversion distance between the pixel surface 11 and the scattering surface 50 satisfies the predetermined condition, the structure of the first light guide plate 3 has a thickness. Even if the wedge shape changes, the change in the shortest viewing distance is reduced, and the display quality can be improved. In addition, since the first light guide plate 3 has a wedge shape, it is easy to make the in-plane luminance distribution of the light emitted from the first light guide plate 3 uniform.
  • FIG. 13 shows a first modification.
  • an optical member spacer 8 whose thickness changes so as to have a thickness distribution different from the thickness distribution of the first light guide plate 3 between the pixel surface 11 and the first light guide plate 3.
  • the first light guide plate 3 is arranged so as to be inclined by the angle ⁇ (the pixel surface 11 and the scattering surface 50 are not parallel to each other).
  • the light guide plate 3 is not inclined (the pixel surface 11 and the scattering surface 50 are parallel to each other).
  • the arrangement of the spacer 8 satisfies the above-described conditional expression (1).
  • the spacer 8 is disposed between the surface of the display unit 1 facing the first light guide plate 3 and the surface of the first light guide plate 3 facing the display unit 1.
  • the spacer 8 may be bonded to the surface of the display unit 1 on the side facing the first light guide plate 3.
  • the thickness distribution of the spacer 8 may change so that the thickness becomes the smallest at the position where the thickness of the first light guide plate 3 is the largest and the thickness becomes the largest at the position where the thickness of the first light guide plate 3 is the smallest. preferable.
  • FIG. 14 shows a second modification.
  • the first light source 2 and the first light source plate 3 are also inclined by an angle ⁇ .
  • the structure which does not incline the 1st light source 2 like the 2nd modification of FIG. 14 may be sufficient.
  • FIG. 15 shows a third modification.
  • the pixel surface 11 and the scattering surface 50 are made non-parallel to each other by arranging the first light guide plate 3 to be inclined by the angle ⁇ , but in the configuration example of FIG. In this embodiment, the display unit 1 is inclined instead of the first light guide plate 3.
  • FIG. 16 shows a fourth modification.
  • a thickness distribution different from the thickness distribution of the first light guide plate 3 is provided between the pixel surface 11 and the surface of the display unit 1 facing the first light guide plate 3.
  • the optical member whose thickness changes is arranged.
  • the first light guide plate 3 is arranged so as to be inclined by the angle ⁇ (the pixel surface 11 and the scattering surface 50 are not parallel to each other).
  • the light guide plate 3 is not inclined (the pixel surface 11 and the scattering surface 50 are parallel to each other).
  • the above-described conditional expression (1) is satisfied by making the display unit 1 have a structure in which the thickness changes.
  • the display unit 1 can be composed of a liquid crystal display device as shown in FIG.
  • This liquid crystal display device has a liquid crystal layer 401 and a color filter 402 at the center. Further, the liquid crystal layer 401 and the color filter 402 are sandwiched between the first transparent substrate 411 and the second transparent substrate 412. Further, a first polarizing plate 421 and a second polarizing plate 422 are disposed on the outermost side.
  • At least one of the first transparent substrate 411 and the first polarizing plate 421 can be applied as an optical member whose thickness changes. Further, a member different from the first transparent substrate 411 and the first polarizing plate 421 may be bonded as an optical member whose thickness changes.
  • FIG. 18 shows a fifth modification.
  • only one first light source 2 is provided.
  • two first light sources 2 may be provided. That is, one of the two first light sources 2 may be disposed to face the first end surface 51 and the other one may be disposed to face the second end surface 52.
  • FIG. 19 shows a sixth modification.
  • the configuration example in which the first light source 2 is arranged in the vertical direction (Y direction) in the first light guide plate 3 has been described.
  • the first light source 2 is arranged in the horizontal direction (X direction). You may make it do.
  • FIG. 19 shows a configuration example of such a display device.
  • the first light source 2 is disposed opposite to the third end face 53.
  • the first light guide plate 3 has a wedge shape in which the thickness changes between the third end surface 53 and the fourth end surface 54.
  • the air conversion distance between the pixel surface 11 and the scattering surface 50 between the third end surface 53 and the fourth end surface 54 satisfies the conditional expression (1).
  • the first light guide plate 3 may be inclined in the cross section in the X direction.
  • FIG. 20 shows a seventh modification.
  • the first light source 2 emits light from the first light source 2 between the end surface (first end surface 51) on the side where the first light source 2 is opposed and the scattering surface 50 of the first light guide plate 3.
  • An inclined portion 4 for advancing the first illumination light L1 to the scattering surface 50 is provided.
  • a reflector for causing the first illumination light L1 that has reached the second end surface 52 to travel to the scattering surface 50 5 is provided on the end surface (second end surface 52) on the side where the first light source 2 is not disposed.
  • the inclined portion 4 and the reflector 5 change the angular distribution of the first illumination light L1 propagating inside the first light guide plate 3 to improve the non-uniformity of the amount of light incident on the scattering area 31.
  • a plurality of scattering areas 31 are provided between the first end face 51 and the second end face 52 of the first light guide plate 3 with a constant density and a constant shape.
  • the portion of the first light guide plate 3 that is closer to the first light source 2 has a higher luminance, and the luminance is lowered toward the end opposite to the first light source 2.
  • the reflector 5 is, for example, affixed or placed close to the second end surface 52. It is desirable that the second end face 52 and the reflector 5 are inclined. By inclining the second end face 52 and the reflector 5, the angle distribution direction of the light reaching the second end face 52 can be changed by the inclined reflection face by the reflector 5. Thus, by changing the angle distribution direction of the light reaching the second end face 52, the probability that the light is incident on the scattering area 31 can be increased. Thereby, there is an effect of increasing the luminance in the vicinity of the end opposite to the first light source 2.
  • FIG. 21 shows an eighth modification.
  • the surface (first internal reflection surface 3 ⁇ / b> A) opposite to the side where the scattering surface 50 is provided in the first light guide plate 3 is a flat surface (the cross-sectional shape is linear). Although described, it may be a curved surface (the cross-sectional shape is curved) as shown in FIG.
  • FIG. 22 shows a ninth modification.
  • the first light source 2 is arranged to face the thick side (first end face 51) of the first light guide plate 3, but as shown in FIG. You may make it arrange
  • FIG. 23 shows a configuration example of the display device according to the second embodiment.
  • This display device further includes a diffusing optical member 6 with respect to the display device of FIG.
  • the diffusion optical member 6 is disposed between the first light guide plate 3 and the second light source 7.
  • the first light guide plate 3 for three-dimensional display emits light to the display unit 1 side using, for example, a scattering reflection pattern, it spreads in a state close to Lambert scattering.
  • the second light source 7 that is a backlight for two-dimensional display is condensed in the front direction using, for example, a prism sheet or the like, compared to the light emitted from the first light guide plate 3, It can be said that the light emitted from the second light source 7 has a narrower light distribution.
  • the first light guide plate 3 for three-dimensional display is different from the light distribution of the second light source 7 for two-dimensional display, the first light guide plate 3 (first When both the light source 2) and the second light source 7 emit light, or when switching between the two-dimensional display and the three-dimensional display, the difference in the light distribution is recognized, which may be inconvenient for the user. is there.
  • the above problem can be solved by bringing the light distribution of the second light source 7 close to the same or the same as the first light guide plate 3 for three-dimensional display.
  • Increasing the light distribution of the second light source 7 that is a backlight for two-dimensional display approaches the light distribution of the first light guide plate 3 for three-dimensional display. Therefore, specifically, an optical member such as a diffusion plate, a diffusion sheet, or a prism sheet that has an effect of spreading the light distribution is used as the diffusion optical member 6 as shown in FIG.
  • the above-mentioned problem can be solved by arranging it between the light source 7.
  • the same problem as described above can be solved by using the same scattering reflection pattern as that used in the first light guide plate 3 for the backlight for two-dimensional display.
  • FIG. 24 shows a configuration example of the display device according to the third embodiment.
  • a light guide type light source is disposed on the opposite side of the first light guide plate 3 from the display unit 1.
  • a second light source 7 and a second light guide plate 70 that emits the second illumination light from the second light source 7 toward the display unit 1 side are provided.
  • an ND (Neutral Density) filter 82 and a brightness enhancement sheet 83 are disposed between the first light guide plate 3 and the second light guide plate 70.
  • the ND filter 82 is for absorbing unnecessary leakage light from the first light guide plate 3.
  • the brightness enhancement sheet 83 is for improving the brightness of light emitted from the second light guide plate 70. Reflection for reflecting light leaked from the second light guide plate 70 toward the second light guide plate 70 on the surface (bottom surface) opposite to the first light guide plate 3 of the second light guide plate 70. A sheet 81 is disposed oppositely.
  • the second light guide plate 70 has a first end surface 71 and a second end surface 72 facing each other.
  • the second light source 7 is disposed opposite to the second end surface 72.
  • the second light guide plate 70 has a wedge shape, and has a thickness distribution different from the thickness distribution of the first light guide plate 3 between the first end surface 71 and the second end surface 72. Is arranged. Specifically, the second light guide plate 70 has the smallest thickness at the position where the thickness of the first light guide plate 3 is the largest, and the largest at the position where the thickness of the first light guide plate 3 is the smallest. It has such a thickness distribution.
  • the inclined surface of the wedge-shaped second light guide plate 70 is disposed to face the first light guide plate 3.
  • the entire display device is thinned by arranging the second light guide plate 70 as described above. it can. Further, by using the wedge-shaped second light guide plate 70, it is possible to improve the light use efficiency during two-dimensional display. Thereby, the power consumption at the time of two-dimensional display can be reduced.
  • FIG. 25 shows a configuration example of the display device according to the fourth embodiment.
  • the first light guide plate 3 is opposite to the display unit 1 (the first light guide plate 3 and the first light guide plate 3).
  • ND (Neutral Density) filter 84 is disposed between the two light sources 7.
  • the ND filter 84 is for absorbing unnecessary leakage light from the first light guide plate 3.
  • a commercially available colored transparent acrylic plate can be processed and used.
  • the colored transparent acrylic plate desirably has a uniform absorption wavelength.
  • the ND filter 84 has a wedge shape and is arranged to have a thickness distribution different from the thickness distribution of the first light guide plate 3.
  • the thickness of the ND filter 84 is such that the thickness is the smallest at the position where the thickness of the first light guide plate 3 is the largest, and the thickness is the largest at the position where the thickness of the first light guide plate 3 is the smallest.
  • the inclined surface of the wedge-shaped ND filter 84 is disposed to face the first light guide plate 3. As described in the first embodiment, since the entire first light guide plate 3 is inclined, the inclined surface of the ND filter 84 faces the first light guide plate 3 so as to correspond to the inclination. It is arranged.
  • FIG. 26 shows a first example of the fixing method of the ND filter 84.
  • an adhesive 85 for an acrylic plate is used to partially join the inclined surface side of the ND filter 84 and the first light guide plate 3. Since the joined portion is optically joined, light leaks from the first light guide plate 3, but the leaked light is absorbed by the ND filter 84 and thus has no significant influence.
  • the adhesive 85 a commercially available UV curable adhesive for optical components can be used.
  • the bonding method may be a commercially available optical transparent adhesive sheet or ultrasonic bonding instead of an adhesive, and does not limit the bonding method.
  • the junction location may be outside the scattering surface 50 of the first light guide plate 3 (a portion corresponding to the outside of the pixel surface 11 of the display unit 1). Further, the surface of the ND filter 84 opposite to the inclined surface and the second light source 7 may be partially joined by the same method. For example, you may join with the adhesive agent 86 for an acrylic board, an adhesive sheet, etc.
  • FIG. 27 shows a second example of the fixing method of the ND filter 84.
  • the display device includes a chassis 87.
  • An ND filter 84 is fixed to the chassis 87.
  • the chassis 87 is shaped to cover from the bottom surface side of the second light source 7 to the bottom surface end portion of the ND filter 84.
  • the ND filter 84 is fixed to the chassis 87 by bonding with an adhesive 86 for an acrylic plate or an adhesive sheet.
  • the inclined surface side of the ND filter 84 and the first light guide plate 3 are partially joined using, for example, an adhesive 85, as in the first example of FIG. Similar to the first example, these bonding methods may be a commercially available optically transparent adhesive sheet or ultrasonic bonding instead of an adhesive, and the bonding method is not limited.
  • FIG. 28 shows a third example of the fixing method of the ND filter 84.
  • the display device includes a chassis 87 as in the second example.
  • An ND filter 84 is mechanically fixed to the chassis 87.
  • a through hole 88-1 is provided at the end of the ND filter 84
  • a through hole 88-2 is provided at the end of the chassis 87, and these through holes 88-1, 88-2 are provided.
  • the chassis 87 and the ND filter 84 are mechanically fixed by screws 89 via the screw.
  • the inclined surface side of the ND filter 84 and the first light guide plate 3 are partially joined using, for example, an adhesive 85, as in the first example of FIG.
  • FIG. 29 shows the relationship between the transmittance of the ND filter 84 and the luminance of the second light source 7.
  • the second light source 7 for two-dimensional display is usually designed so that the entire surface has a uniform luminance distribution. Therefore, the luminance distribution in the screen is displayed in the two-dimensional display due to the difference in the transmittance of the ND filter 84 depending on the location. Will cause a difference. Therefore, it is preferable to adjust the luminance distribution of the second light source 7 so as to cancel the change in the transmittance of the ND filter 84. That is, as shown in FIG.
  • the luminance is relatively high at a position where the transmittance of the ND filter 84 is relatively low, and the luminance is relatively low at a position where the transmittance is relatively high. It is possible to improve the non-uniformity of the luminance distribution in the plane after passing through the ND filter 84.
  • a light source substrate (not shown) is disposed on a portion corresponding to the side where the thickness of the ND filter 84 is small and a portion corresponding to the side where the thickness is large, respectively.
  • a method of adjusting the driving current of these light source substrates can be considered.
  • the second light source 7 is a light guide type light source, as shown in FIG. 30, it is possible to cope with this by changing the light extraction pattern density of the light guide type light source. In a normal light guide type light source, the higher the pattern density, the higher the luminance.
  • the pattern density is relatively high at a position where the transmittance of the ND filter 84 is relatively low, and the pattern density is relatively low at a position where the transmittance is relatively high, thereby passing through the ND filter 84.
  • the nonuniformity of the luminance distribution in the subsequent plane can be improved.
  • FIG. 31 shows a first specific example of the configuration of the ND filter 84.
  • a commercially available colored acrylic used as the ND filter 84 has a specification of the absorption rate per unit length, and the configuration can be appropriately selected.
  • the ND filter 84 for example, a colored acrylic having an absorption rate of 10% / mm per unit length, a portion having a small thickness of 5 mm and a portion having a large thickness of 6 mm. Is used, the transmittance of the portion having a small thickness is 50%, and the transmittance of the portion having a large thickness is 40%.
  • the difference in transmittance causes a difference in the luminance distribution of light from the second light source 7. However, there is no problem in use if a luminance distribution difference of 10% is acceptable.
  • the absorption rate is 5% / mm
  • the thin part is 10 mm
  • the thick part is 11 mm.
  • the transmittance of the portion having the small thickness is 50%
  • the transmittance of the portion having the large thickness is 45%, so that the difference in the luminance distribution of the light from the second light source 7 can be reduced.
  • the maximum transmittance of the ND filter 84 is 50% or less
  • the influence on the luminance distribution of the light from the second light source 7 can be reduced by changing the thickness of the material and the wedge shape.
  • the difference in transmittance may be, for example, 20% or less depending on the absorption rate of the material used for the ND filter 84 and the wedge shape, and is not limited to a specific configuration.
  • FIG. 33 illustrates an appearance configuration of a television device as an example of such an electronic device.
  • This television apparatus includes a video display screen unit 200 including a front panel 210 and a filter glass 220.
  • the configuration example in which the scattering area 31 and the total reflection area 32 are provided on the second internal reflection surface 3B side in the first light guide plate 3 has been described.
  • the structure provided in the surface 3A side may be sufficient.
  • the case where the first illumination light L1 from the first light source 2 is used for three-dimensional display is exemplified.
  • a different image is displayed depending on the viewing direction.
  • Such so-called multi-view display may be performed.
  • this technique can take the following composition.
  • a display unit having a pixel surface;
  • a light source device that emits light for image display toward the display unit,
  • the light source device is: One or more first light sources that emit the first illumination light;
  • a scattering surface formed by a plurality of scattering areas is provided between the first end surface and the second end surface, the first and second end surfaces facing each other.
  • a first light guide plate that emits illumination light to the outside by scattering the light in the plurality of scattering areas, and The first light guide plate has a shape in which a thickness changes between the first end face and the second end face, Regarding the distance between the pixel surface and the scattering surface, D3 represents an air equivalent distance at a position where the thickness of the first light guide plate is the largest, and an air equivalent distance at a position where the thickness of the first light guide plate is the smallest.
  • a display device that satisfies the following conditions when it is D4.
  • D1 The first when the pixel surface and the scattering surface are parallel to each other, the thickness of the display unit is constant, and the space between the display unit and the first light guide plate is air.
  • the air-converted distance between the pixel surface and the scattering surface at the position where the thickness of the light guide plate is the largest D2 The pixel surface and the scattering surface are parallel to each other, and the thickness of the display unit is constant Yes, when the space between the display unit and the first light guide plate is air, the air equivalent distance between the pixel surface and the scattering surface at the position where the thickness of the first light guide plate is the smallest
  • the display device according to (1) wherein an air conversion distance between the pixel surface and the scattering surface is constant regardless of a position.
  • An optical member whose thickness changes so as to have a thickness distribution different from the thickness distribution of the first light guide plate is disposed between the pixel surface and the first light guide plate.
  • the thickness distribution of the optical member changes such that the thickness becomes the smallest at the position where the thickness of the first light guide plate is the largest, and the thickness becomes the largest at the position where the thickness of the first light guide plate is the smallest.
  • the optical member is disposed between a surface of the display unit facing the first light guide plate and a surface of the first light guide plate facing the display unit (4) ) Or (5).
  • the display device (7)
  • the optical member is disposed between the pixel surface and a surface of the display unit facing the first light guide plate.
  • a second light source and a second light guide plate disposed on a side opposite to the display unit with respect to the first light guide plate;
  • the second light guide plate has a thickness distribution such that the thickness becomes the smallest at the position where the thickness of the first light guide plate is the largest, and the thickness becomes the largest at the position where the thickness of the first light guide plate is the smallest.
  • the display device according to any one of (1) to (7).
  • an ND filter is disposed on a side opposite to the display unit with respect to the first light guide plate.
  • the ND filter has a structure in which a thickness changes so as to have a thickness distribution different from a thickness distribution of the first light guide plate.
  • the thickness distribution of the ND filter changes such that the thickness becomes the smallest at the position where the thickness of the first light guide plate is the largest, and the thickness becomes the largest at the position where the thickness of the first light guide plate is the smallest.
  • the first light source is disposed to face at least one of the first end surface and the second end surface.
  • the first illumination light is transmitted between the plurality of scattering areas between the end face on the side where the first light source is disposed opposite to the plurality of scattering areas.
  • the display device described. The display unit selectively displays a plurality of viewpoint images based on 3D image data and an image based on 2D image data.
  • the second light source is controlled to be in a non-lighting state when displaying the plurality of viewpoint images on the display unit, and is lit when displaying an image based on the two-dimensional image data on the display unit.
  • the first light source is controlled to be lit when displaying the plurality of viewpoint images on the display unit, and is not lit when displaying an image based on the two-dimensional image data on the display unit.
  • the display device according to (18) controlled to a state or a lighting state.
  • a display device The display device A display unit having a pixel surface; A light source device that emits light for image display toward the display unit, The light source device is: One or more first light sources that emit the first illumination light; A scattering surface formed by a plurality of scattering areas is provided between the first end surface and the second end surface, the first and second end surfaces facing each other.
  • a first light guide plate that emits illumination light to the outside by scattering the light in the plurality of scattering areas, and
  • the first light guide plate has a shape in which a thickness changes between the first end face and the second end face, Regarding the distance between the pixel surface and the scattering surface, D3 represents an air equivalent distance at a position where the thickness of the first light guide plate is the largest, and an air equivalent distance at a position where the thickness of the first light guide plate is the smallest.
  • D1-D2 The first when the pixel surface and the scattering surface are parallel to each other, the thickness of the display unit is constant, and the space between the display unit and the first light guide plate is air.
  • D2 The pixel surface and the scattering surface are parallel to each other, and the thickness of the display unit is constant Yes, when the space between the display unit and the first light guide plate is air, the air equivalent distance between the pixel surface and the scattering surface at the position where the thickness of the first light guide plate is the smallest And

Abstract

　画素面を有する表示部と、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含む。光源デバイスは、第１の照明光を照射する１以上の第１の光源と、互いに対向する第１の端面と第２の端面とを有する。第１の端面と第２の端面との間に複数の散乱エリアによって形成された散乱面が設けられ、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外部に出射させる第１の導光板とを備える。第１の導光板は第１の端面と第２の端面との間で厚みが変化する形状とされ、画素面と散乱面との間の空気換算距離に関して、所定の条件を満足する。

Description

表示装置および電子機器
　本開示は、パララックスバリア（視差バリア）方式による３次元表示やマルチビューを可能にする表示装置および電子機器に関する。
　３次元表示方式の一つとして、特殊な眼鏡を装着する必要がなく、裸眼での立体視を行うようにしたものがある。裸眼での立体視を行う表示方式の一つとして、パララックスバリア方式の表示装置が知られている。この表示装置は、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 特開２００６－１９６４０９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、例えば液晶表示装置のバックライトとして、くさび型の導光板を用いるもの（特許文献２参照）があるが、くさび型の導光板にパララックスバリアと等価な機能を持たせようとすると、３次元表示の品質の劣化を招くおそれがある。
　従って、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、表示品質の改善を図ることができるようにした表示装置および電子機器を提供することことが望ましい。
　本開示の一実施の形態に係る表示装置は、画素面を有する表示部と、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含み、光源デバイスは、第１の照明光を照射する１以上の第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の端面との間に複数の散乱エリアによって形成された散乱面が設けられ、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外部に出射させる第１の導光板とを備えている。第１の導光板は第１の端面と第２の端面との間で厚みが変化する形状とされ、画素面と散乱面との間の距離に関して、第１の導光板の厚みが最も大きい位置における空気換算距離をＤ３、第１の導光板の厚みが最も小さい位置における空気換算距離をＤ４としたとき、以下の条件を満足する。
　｜Ｄ１－Ｄ２｜＞｜Ｄ３－Ｄ４｜　……（１）
ただし、
　Ｄ１：画素面と散乱面とが互いに平行で、かつ、表示部の厚みが一定であり、表示部と第１の導光板との間が空気である場合における、第１の導光板の厚みが最も大きい位置での画素面と散乱面との間の空気換算距離
　Ｄ２：画素面と散乱面とが互いに平行で、かつ、表示部の厚みが一定であり、表示部と第１の導光板との間が空気である場合における、第１の導光板の厚みが最も小さい位置での画素面と散乱面との間の空気換算距離
とする。
　また、本開示の一実施の形態に係る電子機器は、上記本開示の一実施の形態に係る表示装置を備えたものである。
　本開示の一実施の形態に係る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表示に対応することが可能となる。
　また、第１の導光板が厚みが変化する形状とされていると共に、画素面と散乱面との間の空気換算距離が所定の条件を満足することで、面内輝度分布の調整と３次元表示やマルチビュー表示を行う場合の視距離の調整が容易になる。
　本開示の一実施の形態の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の導光板を厚みが変化する形状にすると共に、画素面と散乱面との間の空気換算距離が所定の条件を満足するようにしたので、表示品質の改善を図ることができる。
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および断面図である。 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。 画素面と散乱面との間の関係を示した断面図である。 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。 導光板の厚みと最短視距離との関係を示す説明図である。 導光板の厚みと最短視距離との関係を示す説明図である。 表示装置の第１の変形例を示す断面図である。 表示装置の第２の変形例を示す断面図である。 表示装置の第３の変形例を示す断面図である。 表示装置の第４の変形例を示す断面図である。 液晶表示装置の一構成例を示す断面図である。 表示装置の第５の変形例を示す平面図および断面図である。 表示装置の第６の変形例を示す平面図および断面図である。 表示装置の第７の変形例を示す断面図である。 表示装置の第８の変形例を示す断面図である。 表示装置の第９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。 ＮＤフィルタの第１の固定方法を示す断面図である。 ＮＤフィルタの第２の固定方法を示す断面図である。 ＮＤフィルタの第３の固定方法を示す断面図である。 ＮＤフィルタの透過率と第２の光源の輝度との関係を示す説明図である。 第２の光源の光取り出しパターン密度と第２の光源の輝度との関係を示す説明図である。 ＮＤフィルタの構成の第１の具体例を示す断面図である。 ＮＤフィルタの構成の第２の具体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］
［第１の導光板の配置の詳細説明］
［効果］
［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、第１の導光板３と、第２の光源７とを備えている。第１の導光板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。第１の導光板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（画素面１１）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第１の導光板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第１の導光板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、平面状の画素面１１が形成されている。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、第１の導光板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、第１の導光板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が第１の導光板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、第１の導光板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第１の導光板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（第１の導光板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。また、第２の光源７は導光型の光源であっても良い。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。
　第１の導光板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。第１の導光板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、第１の導光板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、第１の導光板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第１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、第１の導光板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において、例えば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。これにより、複数の散乱エリア３１によって散乱面５０が形成されている。
　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。
　図１～図３に示したように、第１の導光板３は第１の端面５１と第２の端面５２との間で、導光方向に厚みが変化するくさび状の形状とされている。第３の端面５３と第４の端面５４との間の断面内では厚みが一定となっている。また、第１の導光板３は、画素面１１と散乱面５０との間の空気換算距離が所定の条件を満足するように傾斜配置されている。この第１の導光板３の配置や所定の条件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、第１の導光板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、第１の導光板３の散乱エリア３１で散乱反射されることで、第１の導光板３の第１の内部反射面３Ａを透過し、第１の導光板３の外部に出射される。この場合の第１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第１の導光板３の外部に出射される。この場合の第１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。すなわち第１の導光板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第１の導光板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。
［第１の導光板３の配置の詳細説明］
　第１の導光板３をくさび形状にすると、第１の導光板３の厚みが面内で変化する。このため、第１の導光板３における散乱面５０から表示部１の画素面１１までの空気換算距離が変化する。これにより、３次元表示を行う場合の最短視距離が面内で変化し、３次元表示の画質に悪影響を与える。第１の導光板３の配置について説明する前にまず、この空気換算距離と最短視距離との関係について説明する。
　例えば図１１に示したように、厚みが一定の導光板３００であった場合の最短視距離は、散乱面５０から画素面１１までの空気換算距離Ｌ’に比例する。図１１の構成の場合の空気換算距離Ｌ’は、導光板３００の厚み（物理距離）ｔを、導光板３００の屈折率ｎで割った値（ｔ／ｎ）である。なお、図１１では、画素面１１に６視点の視点画像を表示している例を示しており、左眼１０Ｌに第３の視点画像が到達し、右眼１０Ｒに第４の視点画像が到達することで立体視が行われている。このように、画面全域において、左眼１０Ｌと右眼１０Ｒとに特定の異なる視点画像が入射する状態となる最短距離Ｌを「最短視距離」とする。図１１に示したように、導光板３００の厚みが位置によらず面内で一定であれば、最短視距離も位置によらず面内で一定である。
　これに対して、図１０の比較例の構成の場合について考察する。この比較例の構成では、第１の導光板３がくさび形状となっている。表示部１の画素面１１と第１の導光板３の散乱面５０とが互いに平行で、かつ、表示部１の厚みが一定となっている。また、表示部１と第１の導光板３との間が空気となっている。この場合、第１の導光板３の厚みが最も大きい位置での画素面１１と散乱面５０との間の空気換算距離Ｄ１は、
　Ｄ１≒ｄ１＋ｄ１’／ｎ
となる。ｄ１は第１の導光板３の厚みが最も大きい位置における表示部１と第１の導光板３との間の空気間隔、ｄ１’は第１の導光板３の厚み、ｎは第１の導光板３の屈折率である。なお、画素面１１から表示部１の表面までの厚みは十分小さいものとして省略している。
　また、第１の導光板３の厚みが最も小さい位置での画素面１１と散乱面５０との間の空気換算距離Ｄ２は、
　Ｄ２≒ｄ２＋ｄ２’／ｎ
となる。ｄ２は第１の導光板３の厚みが最も小さい位置における表示部１と第１の導光板３との間の空気間隔、ｄ２’は第１の導光板３の厚み、ｎは第１の導光板３の屈折率である。なお、画素面１１から表示部１の表面までの厚みは十分小さいものとして省略している。
　図１０の比較例の構成の場合、表示部１の画素面１１と第１の導光板３の散乱面５０とが互いに平行なので物理距離は面内で一定であるが、空気換算距離は位置により異なる。このため、図１２に示したように、画面内の位置により最短視距離が変化する。具体的には、第１の導光板３の厚みが相対的に小さい位置での最短視距離は、厚みが相対的に大きい位置での最短視距離と比較して遠くなる。このような状況下では、画面の一部で、いわゆるクロストークが悪くなり、正常な立体視が行われず３次元には見えなくなるおそれがある。
　上述の最短視距離の変化を低減するために、本実施の形態では、図９に示したように、第１の導光板３の厚みが最も大きい位置における空気換算距離をＤ３、第１の導光板３の厚みが最も小さい位置における空気換算距離をＤ４としたとき、以下の条件を満足するようにしている。
　｜Ｄ１－Ｄ２｜＞｜Ｄ３－Ｄ４｜　……（１）
　具体的には条件式（１）を満足するように、図１０の比較例の構成に比べて第１の導光板３を角度θだけ傾斜した配置にしている（散乱面５０が画素面１１に対して角度θだけ傾斜し、画素面１１と散乱面５０とが互いに非平行となっている）。なお、理想的には、空気換算距離Ｄ３と空気換算距離Ｄ４とが同じとなるように傾斜配置することが好ましい。これにより、第１の端面５１と第２の端面５２との間で、画素面１１と散乱面５０との間の空気換算距離が、位置によらず一定となり、最短視距離Ｌも位置によらず面内で一定となる。
　なお、図９の構成の場合、空気換算距離Ｄ３は以下のように表される。
　Ｄ３≒ｄ３＋ｄ３’／ｎ
　ｄ３は第１の導光板３の厚みが最も大きい位置における表示部１と第１の導光板３との間の空気間隔、ｄ３’は第１の導光板３の厚み、ｎは第１の導光板３の屈折率である。なお、画素面１１から表示部１の表面までの厚みは十分小さいものとして省略している。
　また、空気換算距離Ｄ４は以下のように表される。
　Ｄ４≒ｄ４＋ｄ４’／ｎ
　ｄ４は第１の導光板３の厚みが最も小さい位置における表示部１と第１の導光板３との間の空気間隔、ｄ４’は第１の導光板３の厚み、ｎは第１の導光板３の屈折率である。なお、画素面１１から表示部１の表面までの厚みは十分小さいものとして省略している。
［効果］
　以上のように、本実施の形態によれば、画素面１１と散乱面５０との間の空気換算距離が所定の条件を満足するようにしたので、第１の導光板３の構造が厚みが変化するくさび状の形状であったとしても、最短視距離の変化が低減され、表示品質の改善を図ることができる。また、第１の導光板３をくさび状にしたことで、第１の導光板３を出射する光の面内輝度分布の均一化を図りやすくなる。
（具体的な改善例）
　本実施の形態に係る構成（図９）と、比較例に係る構成（図１０）とで、最短視距離の測定を行った結果を示す。本実施の形態に係る構成としては、画素面１１と散乱面５０との間の空気換算距離が、位置によらず一定となるようにした。画面の上部の位置Ｐ１、中央の位置Ｐ２、および下部の位置Ｐ３（図３参照）における最短視距離は、以下のように測定された。
・比較例に係る構成の場合
　Ｐ１：１４００ｍｍ
　Ｐ２：１２５０ｍｍ
　Ｐ３：１０７０ｍｍ
・本実施の形態に係る構成の場合
　Ｐ１：１０９０ｍｍ
　Ｐ２：１０８０ｍｍ
　Ｐ３：１０６０ｍｍ
　以上の測定結果から、本実施の形態に係る構成の場合には、最短視距離の変化が低減されていることが分かる。
［変形例］
　図１３は、第１の変形例を示している。この第１の変形例では、画素面１１と第１の導光板３との間に、第１の導光板３の厚み分布とは異なる厚み分布を有するように厚みが変化する光学部材（スペーサ８）が配置されている。図９の構成例では、第１の導光板３を角度θだけ傾斜した配置（画素面１１と散乱面５０とが互いに非平行）となるようにしたが、図１３の構成例では、第１の導光板３を傾斜させていない（画素面１１と散乱面５０とが互いに平行）。しかしながら、スペーサ８を配置していることで、上述の条件式（１）を満足するようにしている。スペーサ８は、表示部１における第１の導光板３に対向する側の面と、第１の導光板３における表示部１に対向する側の面との間に配置されている。スペーサ８は、表示部１における第１の導光板３に対向する側の面に貼り合わせられていても良い。スペーサ８の厚み分布は、第１の導光板３の厚みが最も大きい位置において厚みが最も小さくなり、第１の導光板３の厚みが最も小さい位置において厚みが最も大きくなるように変化することが好ましい。
　図１４は、第２の変形例を示している。図９の構成例では、第１の導光板３と共に、第１の光源２も角度θだけ傾斜した配置となっている。これに対して、図１４の第２の変形例のように、第１の光源２を傾斜させない構成であっても良い。
　図１５は、第３の変形例を示している。図９の構成例では、第１の導光板３を角度θだけ傾斜した配置にすることで、画素面１１と散乱面５０とを互いに非平行となるようにしたが、図１５の構成例では、第１の導光板３ではなく表示部１を傾斜した配置にしたものである。
　図１６は、第４の変形例を示している。この第４の変形例では、画素面１１と、表示部１における第１の導光板３に対向する側の面との間に、第１の導光板３の厚み分布とは異なる厚み分布を有するように厚みが変化する光学部材が配置されている。図９の構成例では、第１の導光板３を角度θだけ傾斜した配置（画素面１１と散乱面５０とが互いに非平行）となるようにしたが、図１６の構成例では、第１の導光板３を傾斜させていない（画素面１１と散乱面５０とが互いに平行）。しかしながら、表示部１を厚みが変化する構造とすることで、上述の条件式（１）を満足するようにしている。
　例えば表示部１は、図１７に示したような液晶表示装置で構成することができる。この液晶表示装置は、中央部に液晶層４０１とカラーフィルタ４０２とを有している。また、液晶層４０１とカラーフィルタ４０２とを第１の透明基板４１１と第２の透明基板４１２とで挟持している。さらに、最も外側に第１の偏光板４２１と第２の偏光板４２２とが配置されている。
　図１７に示したような液晶表示装置の場合、第１の透明基板４１１および第１の偏光板４２１の少なくとも一方を、厚みが変化する光学部材として適用することができる。また、第１の透明基板４１１および第１の偏光板４２１とは別の部材を厚みが変化する光学部材として貼り合わせるようにしても良い。
　図１８は、第５の変形例を示している。図１～図３の構成例では、第１の光源２を１つだけ設けるようにしたが、図１８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。
　図１９は、第６の変形例を示している。これまでの構成例では、第１の導光板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１９は、そのような表示装置の構成例を示している。図１９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。図１９の構成では、第１の導光板３が第３の端面５３と第４の端面５４との間で厚みが変化するくさび状の形状とされている。このような構成の場合でも、第３の端面５３と第４の端面５４との間で、画素面１１と散乱面５０との間の空気換算距離が、上述の条件式（１）を満足するように構成すればよい。例えばＸ方向の断面内において第１の導光板３を傾斜配置させれば良い。
　図２０は、第７の変形例を示している。図２０の構成例では、第１の光源２が対向配置された側の端面（第１の端面５１）と第１の導光板３における散乱面５０との間に、第１の光源２からの第１の照明光Ｌ１を散乱面５０に進行させるための傾斜部４が設けられている。また、第１の光源２が配置されていない側の端面（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を散乱面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、第１の導光板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。例えば第１の導光板３における第１の端面５１と第２の端面５２との間において、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３１が設けられているものとする。この場合、第１の導光板３において第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とは反対側の端部に行くに従い輝度が低くなる。傾斜部４および反射体５を設けることにより、これを改善する。
　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。第２の端面５２および反射体５は、傾斜していることが望ましい。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。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１の光源２とは反対側の端部付近の輝度を上昇させる効果がある。
　図２１は、第８の変形例を示している。これまでの構成例では、第１の導光板３において散乱面５０が設けられた側とは反対側の面（第１の内部反射面３Ａ）が平面（断面形状が直線状）であるものとして説明したが、図２１に示したように曲面（断面形状が曲線状）であっても良い。
　図２２は、第９の変形例を示している。図１～図３の構成例では、第１の導光板３の厚みが大きい側（第１の端面５１）に第１の光源２を対向配置するようにしたが、図２２に示したように厚みが小さい側（第２の端面５２）に第１の光源２を対向配置するようにしても良い。
＜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２３は、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。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、第１の導光板３と第２の光源７との間に配置されている。
　３次元表示用の第１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、第１の導光板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次元表示用の第１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次元表示時に第１の導光板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次元表示用の第１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次元表示用の第１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２３に示したように拡散光学部材６として第１の導光板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、例えば第１の導光板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。
＜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。
　図２４は、第３の実施の形態に係る表示装置の一構成例を示している。上記図１～図３に示した構成例に対して、本実施の形態に係る表示装置では、第１の導光板３に対して表示部１とは反対側に、導光型の光源が配置されている。すなわち、第２の光源７と、第２の光源７からの第２の照明光を表示部１側に向けて出射する第２の導光板７０とを備えている。また、第１の導光板３と第２の導光板７０との間にＮＤ（Neutral Density）フィルタ８２と、輝度向上シート８３とが配置されている。ＮＤフィルタ８２は、第１の導光板３からの不要な漏れ光を吸収するためのものである。輝度向上シート８３は、第２の導光板７０から出射される光の輝度を向上するためのものである。第２の導光板７０の第１の導光板３とは反対側の面（底面）には、第２の導光板７０からの漏れ光を第２の導光板７０に向けて反射するための反射シート８１が対向配置されている。
　第２の導光板７０は、互いに対向する第１の端面７１と第２の端面７２とを有している。第２の光源７は第２の端面７２に対向配置されている。第２の導光板７０は、くさび型の形状となっており、第１の端面７１と第２の端面７２との間で、第１の導光板３の厚み分布とは異なる厚み分布を有するように配置されている。具体的には、第２の導光板７０は、第１の導光板３の厚みが最も大きい位置において厚みが最も小さくなり、第１の導光板３の厚みが最も小さい位置において厚みが最も大きくなるような厚み分布を有している。また、くさび型の第２の導光板７０の傾斜面を第１の導光板３に対向配置させている。
　上記第１の実施の形態で説明したように第１の導光板３は全体が傾斜配置されているので、第２の導光板７０を上述のような配置にすることで表示装置全体を薄型化できる。また、くさび型の第２の導光板７０を用いることで、２次元表示時における光利用効率を改善することができる。これにより、２次元表示時の消費電力を低減することができる。
＜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２５は、第４の実施の形態に係る表示装置の一構成例を示している。上記図１～図３に示した構成例に対して、本実施の形態に係る表示装置では、第１の導光板３に対して表示部１とは反対側（第１の導光板３と第２の光源７との間）に、ＮＤ（Neutral Density）フィルタ８４が配置されている。ＮＤフィルタ８４は、第１の導光板３からの不要な漏れ光を吸収するためのものである。ＮＤフィルタ８４は、例えば市販されている着色された透明アクリル板を形状加工して使用することができる。この着色された透明アクリル板は吸収波長が均一であることが望ましい。ＮＤフィルタ８４は、くさび型の形状となっており、第１の導光板３の厚み分布とは異なる厚み分布を有するように配置されている。具体的には、ＮＤフィルタ８４は、第１の導光板３の厚みが最も大きい位置において厚みが最も小さくなり、第１の導光板３の厚みが最も小さい位置において厚みが最も大きくなるような厚み分布を有している。また、くさび型のＮＤフィルタ８４の傾斜面を第１の導光板３に対向配置させている。上記第１の実施の形態で説明したように第１の導光板３は全体が傾斜配置されているので、その傾斜に対応するようにＮＤフィルタ８４の傾斜面を第１の導光板３に対向配置している。
　図２６は、ＮＤフィルタ８４の固定方法の第１の例を示している。この第１の例では、例えばアクリル板用の接着剤８５を使用して、ＮＤフィルタ８４の傾斜面側と第１の導光板３とを部分的に接合している。接合部は光学的にも接合されてしまうので第１の導光板３から光が漏れてしまうが、漏れた光はＮＤフィルタ８４によって吸収されるので大きな影響はない。接着剤８５としては市販されている光学部品用ＵＶ硬化型の接着剤を使用することができる。また接合方法としては接着剤ではなく市販されている光学用透明粘着シートや超音波接合するなどであっても良く、その接合方法を限定するものではない。接合箇所は第１の導光板３における散乱面５０の外側（表示部１の画素面１１の外側に対応する部分）であれば構わない。また、ＮＤフィルタ８４における傾斜面とは反対側の面と第２の光源７とを同様の方法で部分的に接合しても良い。例えばアクリル板用の接着剤８６や粘着シートなどで接合しても構わない。
　図２７は、ＮＤフィルタ８４の固定方法の第２の例を示している。この第２の例では、表示装置がシャーシ８７を備えている。そのシャーシ８７に対してＮＤフィルタ８４が固定されている。シャーシ８７は、第２の光源７の底面側からＮＤフィルタ８４の底面端部までを覆うような形状とされている。例えばアクリル板用の接着剤８６や粘着シートなどで接合することにより、シャーシ８７に対してＮＤフィルタ８４が固定されている。また、ＮＤフィルタ８４の傾斜面側と第１の導光板３は、図２６の第１の例と同様に、例えば接着剤８５を使用して部分的に接合されている。これらの接合方法は、上記第１の例と同様に、接着剤ではなく市販されている光学用透明粘着シートや超音波接合するなどであっても良く、その接合方法を限定するものではない。
　図２８は、ＮＤフィルタ８４の固定方法の第３の例を示している。この第３の例では、上記第２の例と同様に、表示装置がシャーシ８７を備えている。そのシャーシ８７に対してＮＤフィルタ８４が機械的に固定されている。具体的には、ＮＤフィルタ８４の端部に貫通孔８８－１が設けられていると共に、シャーシ８７の端部に貫通孔８８－２が設けられ、それらの貫通孔８８－１，８８－２を介してねじ８９によってシャーシ８７とＮＤフィルタ８４とが機械的に固定されている。また、ＮＤフィルタ８４の傾斜面側と第１の導光板３は、図２６の第１の例と同様に、例えば接着剤８５を使用して部分的に接合されている。
　図２９は、ＮＤフィルタ８４の透過率と第２の光源７の輝度との関係を示している。ＮＤフィルタ８４をくさび型にすると図２９に示したように、場所によって透過率が変化してしまう。２次元表示用の第２の光源７は通常、全面が均一な輝度分布となるよう設計されているのでこのＮＤフィルタ８４の透過率の場所による差によって２次元表示の際に画面内の輝度分布に差が生じてしまう。そこで、第２の光源７の輝度分布をＮＤフィルタ８４の透過率の変化を打ち消すように、調整することが好ましい。すなわち、図２９に示したように、ＮＤフィルタ８４の透過率が相対的に低い位置では輝度を相対的に高くし、透過率が相対的に高い位置では輝度を相対的に低くすることで、ＮＤフィルタ８４を通過後の面内での輝度分布の不均一性を改善することができる。
　第２の光源７の輝度の調整方法としては、例えばＮＤフィルタ８４の厚みが小さい側に対応する部分と厚みが大きい側に対応する部分とに、それぞれ光源基板（図示せず）を配置し、それらの光源基板の駆動電流を調整する方法などが考えられる。または、第２の光源７を導光型の光源にした場合、図３０に示したように、その導光型の光源の光取り出しパターン密度を変化させることで対応することも可能である。通常の導光型の光源では、パターン密度が高いほうが輝度は高くなる。このため、ＮＤフィルタ８４の透過率が相対的に低い位置ではパターン密度を相対的に高くし、透過率が相対的に高い位置ではパターン密度を相対的に低くすることで、ＮＤフィルタ８４を通過後の面内での輝度分布の不均一性を改善することができる。
　図３１はＮＤフィルタ８４の構成の第１の具体例を示している。ＮＤフィルタ８４として使用する、例えば市販の着色アクリルは単位長さあたりの吸収率の仕様が決まっており構成を適宜選択することが可能である。図３１の第１の具体例のように、ＮＤフィルタ８４として、例えば単位長さあたりの吸収率が１０％／ｍｍの着色アクリルで、厚みが小さい部分が５ｍｍ、厚みが大きい部分が６ｍｍのものを使用する場合、厚みが小さい部分の透過率は５０％、厚みが大きい部分の透過率は４０％となる。この透過率の差で第２の光源７からの光の輝度分布に差が生じる。ただし、１０％の輝度分布差が許容できるのであれば、使用上の問題はない。
　１０％の輝度分布差が許容できない場合、例えば図３２の第２の具体例のように、吸収率が５％／ｍｍで、厚みが小さい部分が１０ｍｍ、厚みが大きい部分が１１ｍｍのものを使用する。この場合、厚みが小さい部分の透過率は５０％、厚みが大きい部分の透過率は４５％となり、第２の光源７からの光の輝度分布の差を小さくすることが可能である。ＮＤフィルタ８４の最大透過率を５０％以下にする場合でも、材料とくさび形状の板厚を変えることで第２の光源７からの光の輝度分布に与える影響を小さくすることが可能である。実使用上は、ＮＤフィルタ８４に使用する材料の吸収率とくさび形の形状により透過率の差が例えば２０％以下になれば良く、特定の構成に限定されるものではない。
＜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３３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、第１の導光板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）
　画素面を有する表示部と、
　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、
　第１の照明光を照射する１以上の第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の端面との間に複数の散乱エリアによって形成された散乱面が設けられ、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第１の導光板と
　を備え、
　前記第１の導光板は前記第１の端面と前記第２の端面との間で厚みが変化する形状とされ、
　前記画素面と前記散乱面との間の距離に関して、前記第１の導光板の厚みが最も大きい位置における空気換算距離をＤ３、前記第１の導光板の厚みが最も小さい位置における空気換算距離をＤ４としたとき、以下の条件を満足する
　表示装置。
　｜Ｄ１－Ｄ２｜＞｜Ｄ３－Ｄ４｜　……（１）
ただし、
　Ｄ１：前記画素面と前記散乱面とが互いに平行で、かつ、前記表示部の厚みが一定であり、前記表示部と前記第１の導光板との間が空気である場合における、前記第１の導光板の厚みが最も大きい位置での前記画素面と前記散乱面との間の空気換算距離
　Ｄ２：前記画素面と前記散乱面とが互いに平行で、かつ、前記表示部の厚みが一定であり、前記表示部と前記第１の導光板との間が空気である場合における、前記第１の導光板の厚みが最も小さい位置での前記画素面と前記散乱面との間の空気換算距離
とする。
（２）
　前記画素面と前記散乱面との間の空気換算距離が、位置によらず一定である
　上記（１）に記載の表示装置。
（３）
　前記第１の端面と前記第２の端面との間で、前記散乱面と前記画素面とが互いに非平行である
　上記（１）または（２）に記載の表示装置。
（４）
　前記画素面と前記第１の導光板との間に、前記第１の導光板の厚み分布とは異なる厚み分布を有するように厚みが変化する光学部材が配置されている
　上記（１）または（２）に記載の表示装置。
（５）
　前記光学部材の厚み分布は、前記第１の導光板の厚みが最も大きい位置において厚みが最も小さくなり、前記第１の導光板の厚みが最も小さい位置において厚みが最も大きくなるように変化する
　上記（４）に記載の表示装置。
（６）
　前記表示部における前記第１の導光板に対向する側の面と、前記第１の導光板における前記表示部に対向する側の面との間に、前記光学部材が配置されている
　上記（４）または（５）に記載の表示装置。
（７）
　前記画素面と、前記表示部における前記第１の導光板に対向する側の面との間に、前記光学部材が配置されている
　上記（４）または（５）に記載の表示装置。
（８）
　前記第１の導光板に対して前記表示部とは反対側に配置された第２の光源および第２の導光板をさらに備え、
　前記第２の導光板は、前記第１の導光板の厚みが最も大きい位置において厚みが最も小さくなり、前記第１の導光板の厚みが最も小さい位置において厚みが最も大きくなるような厚み分布を有する
　上記（１）ないし（７）のいずれか１つに記載の表示装置。
（９）
　前記第１の導光板に対して前記表示部とは反対側に、ＮＤフィルタが配置されている
　上記（１）ないし（７）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１０）
　前記ＮＤフィルタは、前記第１の導光板の厚み分布とは異なる厚み分布となるように厚みが変化する構造とされている
　上記（９）に記載の表示装置。
（１１）
　前記ＮＤフィルタの厚み分布は、前記第１の導光板の厚みが最も大きい位置において厚みが最も小さくなり、前記第１の導光板の厚みが最も小さい位置において厚みが最も大きくなるように変化する
　上記（１０）に記載の表示装置。
（１２）
　前記ＮＤフィルタと前記第１の導光板とが部分的に接合されている
　上記（９）ないし（１１）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１３）
　前記第１の導光板に対して前記表示部とは反対側に、第２の照明光を照射する第２の光源をさらに備え、
　前記第１の導光板と前記第２の光源との間に前記ＮＤフィルタが配置され、前記第２の光源と前記ＮＤフィルタとが部分的に接合されている
　上記（１２）に記載の表示装置。
（１４）
　シャーシをさらに備え、
　前記シャーシに対して前記ＮＤフィルタが固定されている
　上記（１２）に記載の表示装置。
（１５）
　前記第１の端面および前記第２の端面のうち少なくとも一方に、前記第１の光源が対向配置されている
　上記（１）ないし（１４）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１６）
　前記第１の端面および前記第２の端面のうち、前記第１の光源が対向配置された側の端面と前記複数の散乱エリアとの間に、前記第１の照明光を前記複数の散乱エリアに進行させるための傾斜部が設けられている
　上記（１５）に記載の表示装置。
（１７）
　前記第１の導光板に対して前記表示部とは反対側に配置され、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（１６）のいずれか１つに記載の表示装置。
（１８）
　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（１７）に記載の表示装置。
（１９）
　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（１８）に記載の表示装置。
（２０）
　表示装置を備え、
　前記表示装置は、
　画素面を有する表示部と、
　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、
　第１の照明光を照射する１以上の第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の端面との間に複数の散乱エリアによって形成された散乱面が設けられ、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第１の導光板と
　を備え、
　前記第１の導光板は前記第１の端面と前記第２の端面との間で厚みが変化する形状とされ、
　前記画素面と前記散乱面との間の距離に関して、前記第１の導光板の厚みが最も大きい位置における空気換算距離をＤ３、前記第１の導光板の厚みが最も小さい位置における空気換算距離をＤ４としたとき、以下の条件を満足する
　電子機器。
　｜Ｄ１－Ｄ２｜＞｜Ｄ３－Ｄ４｜　……（１）
ただし、
　Ｄ１：前記画素面と前記散乱面とが互いに平行で、かつ、前記表示部の厚みが一定であり、前記表示部と前記第１の導光板との間が空気である場合における、前記第１の導光板の厚みが最も大きい位置での前記画素面と前記散乱面との間の空気換算距離
　Ｄ２：前記画素面と前記散乱面とが互いに平行で、かつ、前記表示部の厚みが一定であり、前記表示部と前記第１の導光板との間が空気である場合における、前記第１の導光板の厚みが最も小さい位置での前記画素面と前記散乱面との間の空気換算距離
とする。
　本出願は、日本国特許庁において２０１３年１月２１日に出願された日本特許出願番号第２０１３－８１９４号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (20)

  1. 　画素面を有する表示部と、
    　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、
    　第１の照明光を照射する１以上の第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の端面との間に複数の散乱エリアによって形成された散乱面が設けられ、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第１の導光板と
    　を備え、
    　前記第１の導光板は前記第１の端面と前記第２の端面との間で厚みが変化する形状とされ、
    　前記画素面と前記散乱面との間の距離に関して、前記第１の導光板の厚みが最も大きい位置における空気換算距離をＤ３、前記第１の導光板の厚みが最も小さい位置における空気換算距離をＤ４としたとき、以下の条件を満足する
    　表示装置。
    　｜Ｄ１－Ｄ２｜＞｜Ｄ３－Ｄ４｜　……（１）
    ただし、
    　Ｄ１：前記画素面と前記散乱面とが互いに平行で、かつ、前記表示部の厚みが一定であり、前記表示部と前記第１の導光板との間が空気である場合における、前記第１の導光板の厚みが最も大きい位置での前記画素面と前記散乱面との間の空気換算距離
    　Ｄ２：前記画素面と前記散乱面とが互いに平行で、かつ、前記表示部の厚みが一定であり、前記表示部と前記第１の導光板との間が空気である場合における、前記第１の導光板の厚みが最も小さい位置での前記画素面と前記散乱面との間の空気換算距離
    とする。
  2. 　前記画素面と前記散乱面との間の空気換算距離が、位置によらず一定である
    　請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記第１の端面と前記第２の端面との間で、前記散乱面と前記画素面とが互いに非平行である
    　請求項１に記載の表示装置。
  4. 　前記画素面と前記第１の導光板との間に、前記第１の導光板の厚み分布とは異なる厚み分布を有するように厚みが変化する光学部材が配置されている
    　請求項１に記載の表示装置。
  5. 　前記光学部材の厚み分布は、前記第１の導光板の厚みが最も大きい位置において厚みが最も小さくなり、前記第１の導光板の厚みが最も小さい位置において厚みが最も大きくなるように変化する
    　請求項４に記載の表示装置。
  6. 　前記表示部における前記第１の導光板に対向する側の面と、前記第１の導光板における前記表示部に対向する側の面との間に、前記光学部材が配置されている
    　請求項４に記載の表示装置。
  7. 　前記画素面と、前記表示部における前記第１の導光板に対向する側の面との間に、前記光学部材が配置されている
    　請求項４に記載の表示装置。
  8. 　前記第１の導光板に対して前記表示部とは反対側に配置された第２の光源および第２の導光板をさらに備え、
    　前記第２の導光板は、前記第１の導光板の厚みが最も大きい位置において厚みが最も小さくなり、前記第１の導光板の厚みが最も小さい位置において厚みが最も大きくなるような厚み分布を有する
    　請求項１に記載の表示装置。
  9. 　前記第１の導光板に対して前記表示部とは反対側に、ＮＤフィルタが配置されている
    　請求項１に記載の表示装置。
  10. 　前記ＮＤフィルタは、前記第１の導光板の厚み分布とは異なる厚み分布となるように厚みが変化する構造とされている
    　請求項９に記載の表示装置。
  11. 　前記ＮＤフィルタの厚み分布は、前記第１の導光板の厚みが最も大きい位置において厚みが最も小さくなり、前記第１の導光板の厚みが最も小さい位置において厚みが最も大きくなるように変化する
    　請求項１０に記載の表示装置。
  12. 　前記ＮＤフィルタと前記第１の導光板とが部分的に接合されている
    　請求項９に記載の表示装置。
  13. 　前記第１の導光板に対して前記表示部とは反対側に、第２の照明光を照射する第２の光源をさらに備え、
    　前記第１の導光板と前記第２の光源との間に前記ＮＤフィルタが配置され、前記第２の光源と前記ＮＤフィルタとが部分的に接合されている
    　請求項１２に記載の表示装置。
  14. 　シャーシをさらに備え、
    　前記シャーシに対して前記ＮＤフィルタが固定されている
    　請求項１２に記載の表示装置。
  15. 　前記第１の端面および前記第２の端面のうち少なくとも一方に、前記第１の光源が対向配置されている
    　請求項１に記載の表示装置。
  16. 　前記第１の端面および前記第２の端面のうち、前記第１の光源が対向配置された側の端面と前記複数の散乱エリアとの間に、前記第１の照明光を前記複数の散乱エリアに進行させるための傾斜部が設けられている
    　請求項１５に記載の表示装置。
  17. 　前記第１の導光板に対して前記表示部とは反対側に配置され、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。
  18. 　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１７に記載の表示装置。
  19. 　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１８に記載の表示装置。
  20. 　表示装置を備え、
    　前記表示装置は、
    　画素面を有する表示部と、
    　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、
    　第１の照明光を照射する１以上の第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の端面との間に複数の散乱エリアによって形成された散乱面が設けられ、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第１の導光板と
    　を備え、
    　前記第１の導光板は前記第１の端面と前記第２の端面との間で厚みが変化する形状とされ、
    　前記画素面と前記散乱面との間の距離に関して、前記第１の導光板の厚みが最も大きい位置における空気換算距離をＤ３、前記第１の導光板の厚みが最も小さい位置における空気換算距離をＤ４としたとき、以下の条件を満足する
    　電子機器。
    　｜Ｄ１－Ｄ２｜＞｜Ｄ３－Ｄ４｜　……（１）
    ただし、
    　Ｄ１：前記画素面と前記散乱面とが互いに平行で、かつ、前記表示部の厚みが一定であり、前記表示部と前記第１の導光板との間が空気である場合における、前記第１の導光板の厚みが最も大きい位置での前記画素面と前記散乱面との間の空気換算距離
    　Ｄ２：前記画素面と前記散乱面とが互いに平行で、かつ、前記表示部の厚みが一定であり、前記表示部と前記第１の導光板との間が空気である場合における、前記第１の導光板の厚みが最も小さい位置での前記画素面と前記散乱面との間の空気換算距離
    とする。
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