光源裝置、顯示單元和電子設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及光源裝置、顯示單元和電子設備，具體提供了一種顯示單元，包括顯示部以及光源裝置。該光源裝置包括：一個或多個第一光源，均被配置為發(fā)射第一照明光；以及導光板，具有第一端面、第二端面以及多個散射區(qū)，并在散射區(qū)中散射第一照明光以向外部發(fā)射光，第一端面和第二端面彼此相對，且散射區(qū)在第一端面與第二端面之間的預定區(qū)域中被設置有恒定密度和均勻形狀。第一光源被布置為至少面向第一端面，并且將第一照明光導向預定區(qū)域的傾斜部被設置在第一光源與導光板的預定區(qū)域之間。由此，能夠改善從導光板發(fā)出的光的亮度分布（第一照明光的面內亮度分布）的不均勻。
【專利說明】光源裝置、顯示單元和電子設備
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年11月21日提交的日本在先專利申請JP2012-255659的權益，將其全部內容通過引用并入本文。
【技術領域】
[0003]本公開涉及一種能夠在視差屏障系統(tǒng)中實現(xiàn)立體視覺和多視覺的光源裝置、顯示單兀和電子設備。
【背景技術】
[0004]作為不需要佩戴特殊眼鏡而用肉眼能夠提供立體視覺的立體顯示系統(tǒng)之一，視差屏障系統(tǒng)的立體顯示單元為人所知。立體顯示單元具有被設置為面向二維顯示面板的正面(顯示表面?zhèn)?的視差屏障。視差屏障的典型配置包括沿水平方向交替布置的遮擋部和條形開口(狹縫)。遮擋部遮擋來自二維顯示面板的顯示圖像光，且條形開口允許顯示圖像光從中穿過。
[0005]在視差屏障系統(tǒng)中，用于立體視覺的視差圖像(在兩個視角的情況下為右眼透視圖像和左眼透視圖像)以空間上彼此隔開的方式顯示在二維顯示面板上，且視差圖像在水平方向上被視差屏障隔開，從而實現(xiàn)立體視覺。當觀看者從預定位置沿預定方向觀看立體顯示單元時，可以通過適當設置視差屏障的每個狹縫的寬度等來允許不同視差圖像的光通過狹縫分別進入觀看者的右眼和左眼。
[0006]要注意的是，在使用例如透射式液晶顯示面板作為二維顯示面板的情況下，例如，可以將視差屏障設置在二維顯示面板的背面?zhèn)壬?。在這種情況下，視差屏障被設置在透射式液晶顯示面板與背光之間。在日本待審查專利申請公開第2012-226294號中，公開了一種光源裝置，其中，散射圖案被設置在充當背光的導光板的內部反射面上，且因此導光板具有等同于視差屏障的功能。
實用新型內容
[0007]如日本待審查專利申請公開第2012-226294號中所述，在導光板具有等同于視差屏障的功能的配置的情況下，從導光板發(fā)出的光的面內亮度分布可以優(yōu)選是均勻的。在日本待審查專利申請公開第2012-226294號中，散射圖案的形狀根據(jù)位置來修改，并因此允許面內亮度分布是均勻的。另一方面，甚至在設置有具有均勻形狀的散射圖案的情況下，也期望面內亮度分布均勻。
[0008]因此，期望提供一種使用導光板實現(xiàn)等同于視差屏障的功能并改善面內亮度分布不均勻的光源裝置、顯示單元和電子設備。
[0009]根據(jù)本技術的一種實施方式，提供了一種光源裝置，包括:一個或多個第一光源，均被配置為發(fā)射第一照明光；以及導光板，具有第一端面、第二端面以及多個散射區(qū)，并在所述多個散射區(qū)中散射所述第一照明光以向外部發(fā)射用于顯示多個透視圖像的光，所述第一端面和所述第二端面彼此相對，且所述多個散射區(qū)在所述第一端面與所述第二端面之間的預定區(qū)域中被設置有恒定密度和均勻形狀，所述一個或多個第一光源被布置為至少面向至少所述第一端面，并且將所述第一照明光導向所述預定區(qū)域的傾斜部被設置在所述一個或多個第一光源與所述導光板的所述預定區(qū)域之間。
[0010]根據(jù)本技術的一種實施方式，提供了一種顯示單元，包括被配置為顯示多個透視圖像的顯示部，以及被配置為朝向所述顯示部發(fā)射用于顯示所述多個透視圖像的光的光源裝置，所述光源裝置包括:一個或多個第一光源，均被配置為發(fā)射第一照明光；以及導光板，具有第一端面、第二端面以及多個散射區(qū)，并在所述多個散射區(qū)中散射所述第一照明光以向外部發(fā)射光，所述第一端面和所述第二端面彼此相對，且所述多個散射區(qū)在所述第一端面與所述第二端面之間的預定區(qū)域中被設置有恒定密度和均勻形狀，所述一個或多個第一光源被布置為至少面向所述第一端面，并且將所述第一照明光導向所述預定區(qū)域的傾斜部被設置在所述一個或多個第一光源與所述導光板的所述預定區(qū)域之間。
[0011]在上述顯示單元中，所述導光板具有第一內部反射面和第二內部反射面，并且所述傾斜部相對于所述第一內部反射面或所述第二內部反射面的傾斜角為5度以上且20度以下。
[0012]在上述顯示單元中，所述第二端面被設置有將已到達所述第二端面的所述第一照明光導向所述預定區(qū)域的反射器。
[0013]在上述顯示單元中，所述導光板具有第一內部反射面和第二內部反射面，并且所述第二端面和所述反射器均相對于所述第一內部反射面或所述第二內部反射面的法線以O度以上且15度以下的角度傾斜。
[0014]在上述顯示單元中，所述傾斜部被設置在所述導光板的所述第一端面與所述預定區(qū)域之間。
[0015]在上述顯示單元中，所述傾斜部被設置在所述第一端面與所述第一光源之間并與所述導光板隔開。
[0016]在上述顯示單元中，設置有兩個第一光源，所述兩個第一光源中的一個被布置為面向所述第一端面，且另一個被布置為面向所述第二端面，并且所述傾斜部被設置在所述預定區(qū)域與被布置為面向所述第一端面的所述第一光源之間，以及在所述預定區(qū)域與被布置為面向所述第二端面的所述第一光源之間。
[0017]上述顯示單元進一步包括被設置為面向所述導光板的第二光源，所述第二光源被配置為從與所述第一光源的發(fā)射方向不同的方向朝向所述導光板發(fā)射第二照明光。
[0018]在上述顯示單元中，所述顯示部在基于三維圖像數(shù)據(jù)的所述多個透視圖像與基于二維圖像數(shù)據(jù)的圖像之間選擇性地切換顯示，并且當在所述顯示部上顯示所述多個透視圖像時，所述第二光源被控制為處于非發(fā)光狀態(tài)，且當在所述顯示部上顯示基于所述二維圖像數(shù)據(jù)的所述圖像時，所述第二光源被控制為處于發(fā)光狀態(tài)。
[0019]在上述顯示單元中，當在所述顯示部上顯示所述多個透視圖像時，所述第一光源被控制為處于發(fā)光狀態(tài)，且當在所述顯示部上顯示基于所述二維圖像數(shù)據(jù)的所述圖像時，所述第一光源被控制為處于非發(fā)光狀態(tài)或發(fā)光狀態(tài)。
[0020]根據(jù)本技術的一種實施方式，提供了一種設置有顯示單元的電子設備，所述顯示單元包括被配置為顯示多個透視圖像的顯示部，以及被配置為朝向所述顯示部發(fā)射用于顯示所述多個透視圖像的光的光源裝置，所述光源裝置包括:一個或多個第一光源，均被配置為發(fā)射第一照明光；以及導光板，具有第一端面、第二端面以及多個散射區(qū)，并在所述多個散射區(qū)中散射所述第一照明光以向外部發(fā)射光，所述第一端面和所述第二端面彼此相對，且所述多個散射區(qū)在所述第一端面與所述第二端面之間的預定區(qū)域中被設置有恒定密度和均勻形狀，所述一個或多個第一光源被布置為至少面向至少所述第一端面，并且將所述第一照明光導向所述預定區(qū)域的傾斜部被設置在所述一個或多個第一光源與所述導光板的所述預定區(qū)域之間。
[0021]在根據(jù)本公開的各種實施方式的光源裝置、顯示單元和電子設備中，來自第一光源的第一照明光由散射區(qū)散射并被發(fā)射到導光板的外部。因此，對于第一照明光，可以使導光板具有作為視差屏障的功能。換句話說，等同地，導光板用作以散射區(qū)作為開口(狹縫)的視差屏障。因此，可以實現(xiàn)三維顯示和多視覺。
[0022]此外，從導光板發(fā)出的光的亮度分布(第一照明光的面內亮度分布)的不均勻通過設置在第一光源與導光板的預定區(qū)域之間的傾斜部來改善。
[0023]在根據(jù)本公開的各種實施方式的光源裝置、顯示單元和電子設備中，散射第一照明光的多個散射區(qū)被設置在導光板上。因此，對于第一照明光，可以同樣使導光板具有視差屏障的功能。
[0024]另外，將第一照明光引導至預定區(qū)域的傾斜部被設置在第一光源與導光板的預定區(qū)域之間。因此，可以改善第一照明光的面內亮度分布的不均勻。
[0025]應理解，上述一般性描述和下列詳細描述都是示例性的，其旨在對所要求保護的技術進行進一步闡述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]為提供對本公開的進一步理解，說明書包含附圖，并且將附圖并入說明書中從而構成說明書的一部分。附圖示出了實施方式，并且與本說明書一起用來闡述本技術的原理。
[0027]圖1是示出根據(jù)本公開的第一實施方式的顯示單元的Y方向上的配置實例的截面圖。
[0028]圖2是示出顯示單元的X方向上的配置實例的截面圖。
[0029]圖3是示出導光板的配置實例的平面圖。
[0030]圖4是示出顯示部的像素結構的實例的平面圖。
[0031]圖5是示出在僅打開第一光源(處于發(fā)光狀態(tài)下)的情況下的光束的發(fā)射狀態(tài)的實例的截面圖。
[0032]圖6是示出在僅打開第一光源(處于發(fā)光狀態(tài)下)的情況下的面內發(fā)光圖案的實例的平面圖。
[0033]圖7是示出在僅打開第二光源(處于發(fā)光狀態(tài)下)的情況下的光束的發(fā)射狀態(tài)的實例的截面圖。
[0034]圖8是示出在僅打開第二光源(處于發(fā)光狀態(tài)下)的情況下的面內發(fā)光圖案的實例的平面圖。
[0035]圖9是示出根據(jù)比較實例的顯示單元的Y方向上的配置實例的截面圖。
[0036]圖10是示出根據(jù)比較實例的顯示單元中的導光板的發(fā)光表面的亮度分布的實例的特征圖。
[0037]圖11是靠近第一光源的一側上的導光板的第一端部的結構的說明圖。
[0038]圖12是與第一光源相對的一側上的導光板的第二端部的結構的說明圖。
[0039]圖13是示出進入導光板的第二端部的光束的角分布的特征圖。
[0040]圖14是示出由導光板的第二端部反射的光束的角分布的特征圖。
[0041]圖15是不出在傾斜部被設置在導光板的第一端部上的情況下的導光板的發(fā)光表面的亮度分布的實例的特征圖。
[0042]圖16是示出基于導光板的第一端部的結構差異的Y方向上的中心部分的亮度分布的實例的特征圖。
[0043]圖17是示出在反射器被設置在導光板的第二端部上的情況下的導光板的發(fā)光表面的亮度分布的實例的特征圖(a =0度)。
[0044]圖18是示出在反射器被設置在導光板的第二端部上的情況下的導光板的發(fā)光表面的亮度分布的實例的特征圖(α =7度)。
[0045]圖19是示出基于導光板的第二端部的結構差異的Y方向上的中心部分的亮度分布的實例的特征圖。
[0046]圖20是示出基于導光板的第一端部和第二端部的結構差異的Y方向上的中心部分的亮度分布的實例的特征圖。
[0047]圖21是示出導光板的第一端部的結構的第一變形例的截面圖。
[0048]圖22是示出導光板的第一端部的結構的第二變形例的截面圖。
[0049]圖23是示出導光板的第一端部的結構的第三變形例的截面圖。
[0050]圖24是示出導光板的第二端部的結構的第一變形例的截面圖。
[0051]圖25是示出導光板的第二端部的結構的第二變形例的截面圖。
[0052]圖26是示出導光板的第二端部的結構的第三變形例的截面圖。
[0053]圖27是示出導光板的第二端部的結構的第四變形例的截面圖。
[0054]圖28是示出根據(jù)第二實施方式的顯示單元的配置實例的截面圖。
[0055]圖29是示出根據(jù)第三實施方式的顯示單元的配置實例的截面圖。
[0056]圖30是示出根據(jù)第四實施方式的顯示單元的配置實例的截面圖。
[0057]圖31是示出電子設備的實例的外觀圖。
【具體實施方式】
[0058]下文將參照附圖詳細描述本公開的一些實施方式。要注意的是，將以下列順序進行描述。
[0059]1.第一實施方式
[0060]顯示單元的整體配置
[0061]顯示單元的基本操作
[0062]導光板的端部的結構的詳細描述
[0063]變形例
[0064]2.第二實施方式
[0065]3.第三實施方式[0066]4.第四實施方式
[0067]5.其他實施方式
[0068](1.第一實施方式)
[0069](顯示單元的整體配置)
[0070]圖1和圖2示出了根據(jù)本公開的第一實施方式的顯示單元的配置實例。該顯示單元包括執(zhí)行圖像顯示的顯示部1，以及設置在顯示部I的背面?zhèn)炔⒊蝻@示部I發(fā)射用于圖像顯示的光的光源裝置。該光源裝置包括第一光源2、導光板3以及第二光源7。導光板3具有被布置成面向顯示部I的第一內部反射面3A，以及被布置成面向第二光源7的第二內部反射面3B。導光板3還具有沿Y方向(圖1)彼此相對的第一端面51和第二端面52。而且，導光板3具有沿X方向(圖2)彼此相對的第三端面53和第四端面54。另外，顯示單元包括用于顯示所需的用于顯示部I的控制電路等。而且，其配置類似于用于顯示器的典型控制電路等的配置，并因此將省略對其的描述。另外，雖然未示出，但光源裝置包括對第一光源2和第二光源7執(zhí)行開啟(發(fā)光)/關閉(非發(fā)光)控制的控制電路。
[0071]順便地，在第一實施方式中，顯示部I的顯示表面(像素的排布表面)中或與導光板3的第二內部反射面3B平行的平面中的第一方向(垂直方向)被稱為Y方向(圖1)，以及與第一方向正交的第二方向(水平方向)被稱為X方向(圖2)。
[0072]顯示單元能夠任意在全屏二維(2D)顯示模式和全屏三維(3D)顯示模式之間選擇性地切換顯示模式。在二維顯示模式與三維顯示模式之間的切換被允許通過要在顯示部I上顯示的圖像數(shù)據(jù)的切換控制和第一光源2和第二光源7的開啟/關閉切換控制來執(zhí)行。圖5示意性地示出了在僅開啟第一光源2 (處于發(fā)光狀態(tài)下)的情況下的來自光源裝置的光束的發(fā)射狀態(tài)，且該發(fā)射狀態(tài)對應于三維顯示模式。圖6示出了在僅開啟第一光源2 (處于發(fā)光狀態(tài)下)的情況下的從導光板3發(fā)出的光的面內發(fā)射圖案的實例。圖7示意性地示出了在僅開啟第二光源7 (處于發(fā)光狀態(tài)下)的情況下的來自光源裝置的光束的發(fā)射狀態(tài)，且該發(fā)射狀態(tài)對應于二維顯示模式。圖8示出了在僅開啟第二光源7 (處于發(fā)光狀態(tài)下)的情況下的從導光板3發(fā)出的光的面內發(fā)射圖案的實例。
[0073]顯示部I利用透射式二維顯示面板(諸如透射式液晶顯示面板)來進行配置。例如，如圖4所示，顯示部I包括呈矩陣排列的多個像素。多個像素的每一個由紅色(R)子像素11R、綠色(G)子像素IlG和藍色(B)子像素IlB配置而成。顯示部I基于圖像數(shù)據(jù)從一個像素到另一個像素調整來自光源裝置的每種顏色的光，以執(zhí)行二維圖像顯示。基于三維圖像數(shù)據(jù)的多個透視圖像或基于二維圖像數(shù)據(jù)的圖像通過切換任意且選擇性地被顯示在顯示部I上。順便地，例如，三維圖像數(shù)據(jù)是包含與三維顯示中的多個視角方向對應的多個透視圖像的數(shù)據(jù)。例如，在執(zhí)行雙目三維顯示的情況下，三維圖像數(shù)據(jù)是包含用于右眼顯示和用于左眼顯示的透視圖像的數(shù)據(jù)。在以三維顯示模式執(zhí)行顯示的情況下，例如，產生并顯示在一個屏幕中包括多個條形透視圖像的合成圖像。
[0074]第一光源2例如可以使用熒光燈(諸如冷陰極熒光燈(CCFL))或發(fā)光二極管(LED)來配置。第一光源2從導光板3的側表面方向向其內部發(fā)射第一照明光LI (圖1)。一個或多個第一光源2需要被設置在導光板3的側表面上。在第一實施方式中,第一光源2被設置成面向導光板3的第一端面51的情況被作為實例進行描述。第一光源2響應于二維顯示模式與三維顯示模式之間的切換而受控地開啟(發(fā)光)/關閉(非發(fā)光)。具體地，當顯示部I顯示基于三維圖像數(shù)據(jù)的圖像時(在三維顯示模式的情況下)，第一光源2被控制為處于發(fā)光狀態(tài)，且當顯示部I顯示基于二維圖像數(shù)據(jù)的圖像時(在二維顯示模式的情況下)，第一光源2被控制為處于非發(fā)光狀態(tài)或發(fā)光狀態(tài)。
[0075]第二光源7被設置為面向設置有導光板3的第二內部反射面3B的一側。第二光源7從與第一光源2的方向不同的方向朝向導光板3發(fā)射第二照明光L10。更具體地,第二光源7從外側(導光板3的背面?zhèn)?朝向第二內部反射面3B發(fā)射第二照明光LlO (參見圖7)。第二光源7是平面光源。例如，第二光源7可以具有這樣的配置，其中包括光發(fā)射器(諸如CCFL和LED),并使用擴散從該光發(fā)射器發(fā)射的光的光擴散器面板。第二光源7響應于二維顯示模式與三維顯示模式之間的切換而受控地開啟(發(fā)光)/關閉(非發(fā)光)。具體地，在顯示部I顯示基于三維圖像數(shù)據(jù)的圖像的情況下(在三維顯示的情況下)，第二光源7被控制為處于非發(fā)光狀態(tài)，且當顯示部I顯示基于二維圖像數(shù)據(jù)的圖像的情況下(在二維顯示模式的情況下)，第二光源7被控制為處于發(fā)光狀態(tài)。
[0076]導光板3可以由例如丙烯酸樹脂制成的透明塑料板配置而成。除了第二內部反射面3B，導光板3的所有表面都是透明的。換句話說，第一內部反射面3A和四個端面在相應的整個表面上均是透明的。
[0077]第一內部反射面3A在整個表面上經過鏡面處理，并內部全反射以滿足導光板3中的全反射條件的入射角進入導光板3的光束，且將不滿足全反射條件的一部分光束發(fā)射至外部。
[0078]第二內部反射面3B具有散射區(qū)31和全反射區(qū)32。例如，散射區(qū)31由印刷在導光板3的表面上的散射材料配置而成，或者經過激光處理、噴砂處理等，從而增加有光散射特性。在第二內部反射面3B中，在三維顯示模式的情況下，散射區(qū)31用作作為針對來自第一光源2的第一照明光LI的視差屏障的開口(狹縫)，且全反射區(qū)32用作遮擋部。在第二內部反射面3B中，散射區(qū)31和全反射區(qū)32被設置成與視差屏障對應的圖案。具體地，全反射區(qū)32被設置成與視差屏障的遮擋部對應的圖案，且散射區(qū)31被設置成與視差屏障的開口對應的圖案。要注意的是，視差屏障的屏障圖案不作具體限制，且可以使用各種類型的圖案，諸如大量垂直長狹縫式開口在水平方向上被并排布置且其間有遮擋部的條形圖案。圖6示出了在分別沿垂直方向延伸的多個散射區(qū)31呈條形布置(即，如圖3所示的并排布置)的情況下的從導光板3發(fā)出的光(來自第一光源2的發(fā)射光L20 (圖5))的面內發(fā)光圖案的實例。如圖3所示，多個散射區(qū)31在導光板3的第一端面51與第二端面52之間的預定區(qū)域50中被設置有恒定密度和一定形狀。
[0079]第一內部反射面3A以及第二內部反射面3B的全反射區(qū)32內部全反射以滿足全反射條件的入射角進入導光板3的光束(內部全反射以大于預定臨界角的入射角進入的光束)。因此，以滿足全反射條件的入射角進入導光板3的來自第一光源2的第一照明光LI通過第一內部反射面3A與第二內部反射面3B的全反射區(qū)32之間的內部全反射而被引導至側表面方向。如圖7所示，全反射區(qū)32中的每一個使得來自第二光源7的第二照明光LlO從中穿過，并且朝向第一內部反射面3A發(fā)射第二照明光L10，作為不滿足全反射條件的光束。
[0080]如圖1和圖5所示，散射區(qū)31中的每一個散射并反射來自第一光源2的第一照明光LI，并且朝向第一內部反射面3A發(fā)射第一照明光LI的至少一部分(即，不滿足全反射條件的光束)，作為發(fā)射光束L20。
[0081]傾斜部4 (圖1和圖3)被設置在第一光源2與導光板3的設置有散射區(qū)31的預定區(qū)域50 (圖3)之間。傾斜部4將第一照明光LI從第一光源2引導至預定區(qū)域50。另夕卜，反射器5被設置在第二端面52上。反射器5將已到達第二端面52的第一照明光LI引導至預定區(qū)域50。傾斜部4和反射器5被設置為改善從導光板3發(fā)出的光的亮度分布(傳播通過導光板3的第一照明光LI在發(fā)光表面(第二內部反射面3B)上的亮度分布)的不均勻性。下文將描述由傾斜部4和反射器5改善的面內亮度分布的不均勻性的細節(jié)。
[0082](顯示單元的基本操作)
[0083]當顯示單元以三維顯示模式執(zhí)行顯示時，顯示部I執(zhí)行基于三維圖像數(shù)據(jù)的圖像顯示，并且第一光源2和第二光源7對于三維顯示受控地開啟(發(fā)光)/關閉(非發(fā)光)。具體地，如圖5所示，第一光源2被控制為開啟(處于發(fā)光狀態(tài))，且第二光源7被控制為關閉(處于非發(fā)光狀態(tài))。在這種狀態(tài)下，來自第一光源2的第一照明光LI在導光板3中的第一內部反射面3A與第二內部反射面3B的全反射區(qū)32之間重復地進行內部全反射。結果，將第一照明光LI從設置有第一光源2的一側上的一個側表面引導至相對的另一側表面。另一方面，來自第一光源2的第一照明光LI的一部分由導光板3的散射區(qū)31散射和反射以穿過導光板3的第一內部反射面3A,并隨后被發(fā)射到導光板3的外部。在這種情況下，例如，光(來自第一光源2的光L20 (圖5))以如圖6所示的面內發(fā)射圖案從導光板3射出。因此，允許導光板3具有視差屏障的功能。具體地，對于來自第一光源2的第一照明光LI，導光板3等效地用作散射區(qū)31作為開口部(狹縫)并且全反射區(qū)32作為遮擋部的視差屏障。相應地，等效地執(zhí)行視差屏障被設置在顯示部I的背面?zhèn)壬系囊暡钇琳舷到y(tǒng)中的三維顯示。
[0084]另一方面，當顯示單元以二維顯示模式執(zhí)行顯示時，顯示部I執(zhí)行基于二維圖像數(shù)據(jù)的圖像顯示，并且第一光源2和第二光源7對于二維顯示受控地開啟(發(fā)光)/關閉(非發(fā)光)。具體地，如圖7所示，例如，第一光源2被控制為關閉(處于非發(fā)光狀態(tài))，且第二光源7被控制為開啟(處于發(fā)光狀態(tài))。在這種情況下，來自第二光源7的第二照明光LlO穿過第二內部反射面3B的全反射區(qū)32。結果，將第二照明光LlO從第一內部反射面3A的幾乎整個表面發(fā)射到導光板3的外部，以作為不滿足全反射條件的光束。在這種情況下，例如，光(從第二光源7發(fā)射的光)以如圖8所示的面內發(fā)射圖案從導光板3發(fā)出。換句話說，導光板3用作與典型背光類似的平面光源。相應地，等效地執(zhí)行典型背光被設置在顯示部I的背面?zhèn)壬系谋彻庀到y(tǒng)中的二維顯示。
[0085]要注意的是，即使僅開啟第二光源7，第二照明光LlO從導光板3的幾乎整個表面發(fā)出。然而，如果需要的話，可以開啟第一光源2。結果，例如，在僅發(fā)光第二光源7不足以消除與散射區(qū)31對應的部分和與全反射區(qū)32對應的部分之間的亮度分布差異的情況下，適當調整第一光源2的發(fā)光狀態(tài)(開啟/關閉控制或調整光量)允許優(yōu)化整個表面的亮度分布。然而，例如在執(zhí)行二維顯示的情況下，當顯示部I可以執(zhí)行足夠的亮度校正時，只需要開啟第二光源7。
[0086](導光板的端部的結構的詳細描述)
[0087]設置在導光板3的端部中的傾斜部4和反射器5被設置為改變傳播通過導光板3內部的第一照明光LI的角分布并改善進入散射區(qū)31的光束量的不均勻性。例如，在與根據(jù)圖9中所示的比較實例的顯示單元一樣，傾斜部4和反射器5未設置在導光板3的端部中的情況下，從導光板3發(fā)出的光的亮度分布例如如圖10所示是不均勻的。如圖3所示，具有恒定密度和一定形狀的多個散射區(qū)31被設置在導光板3的第一端面51與第二端面52之間的預定區(qū)域50中。在這種情況下，例如，如圖10所示，亮度可以更高，因為其更靠近設置在導光板3的第一端部中的第一光源2，且亮度更低，因為其更靠近與第一光源2相對的第二端部。若亮度分布的這種不均勻性存在于發(fā)光表面中，則會降低三維顯示的顯示質量。在下文中，將描述要改善發(fā)光表面上亮度分布的這種不均勻性的傾斜部4和反射器5的結構。
[0088]為改善如圖10所示的亮度分布不均勻性，只需要使集中從靠近第一光源2的第一端部發(fā)出的光部分到達與第一端部相對的第二端部。參照圖11描述用于改善亮度分布的不均勻性的傾斜部4的結構。傾斜部4具有線性傾斜截面。從第一光源2接收光的導光板3的入射端的厚度t可期望地被設置為等于或大于第一光源2的尺寸，因為入射端的厚度t與光入射到導光板3內部的入射效率有關。
[0089]當確定導光板3的厚度T和入射端的厚度t時，傾斜部4的傾斜角Θ和傾斜長度L具有由以下表達式表不的關系。傾斜角Θ是相對于導光板3的第一內部反射面3A或第二內部反射面3B的傾斜角。
[0090]Θ =arctan [ (T_t) /2L]
[0091]當傾斜角Θ和傾斜長度L都較大時，使集中從靠近第一光源2的第一端部發(fā)出的光部分到達相對側上的第二端部的作用也較大。然而，由于導光板3的厚度T根據(jù)利用裸眼的立體視覺的設計條件來確定，并且入射端的厚度t基本上根據(jù)第一光源2的尺寸來確定，所以傾斜部4的傾斜角Θ和傾斜長度L由上述表達式限定。在導光板3的厚度T和入射端的厚度t由上述表達式確定的情況下，當傾斜部4的傾斜長度L增加時，使亮度分布集中在第二端部側上的作用增加更大，并且使亮度分布均勻化的作用也增加。然而，由于傾斜角Θ隨傾斜長度L增加而減小，所以均勻化作用停止在一定水平。因此，期望確定在小于均勻化方面最有效的傾斜長度L的值的范圍內的傾斜部4的形狀。 [0092]接下來，參照圖12描述用于改善從導光板3發(fā)出的光的亮度分布不均勻的第二端面52和反射器5的結構。例如，反射器5可以被結合至或布置成靠近第二端面52。如圖12所示，可期望第二端面52和反射器5相對于導光板3的第一內部反射面3A或第二內部反射面3B的法線N以傾斜角α傾斜。另外，期望滿足以下表達式，其中Y是傳播通過導光板3的光的向外最小傳播角，β是光的返回最小傳播角，nl是導光板3內部的折射率，以及n0是導光板3外部的折射率(=1)。
[0093]β = -α
[0094]arcsin(nO/nl) ^ β
[0095]第二端面52和反射器5傾斜以使返回最小傳播角β減小并允許傳播通過導光板3內部的光再次傳播通過導光板3，且隨后進入散射區(qū)31。當返回最小傳播角β小于導光板3的臨界角時，光無意地從導光板3發(fā)出，這導致亮度不均勻和光的使用效率降低。因此，允許亮度分布通過在滿足上述表達式的范圍內改變傾斜角α來進行調整。
[0096]圖13示出了進入導光板3的第二端部的光束的角分布的實例，以及圖14示出了由導光板3的第二端部反射的光束的角分布的實例。如圖13所示，從設置有第一光源2的第一端面51傳播并到達第二端面52的大量光面向與導光板3的表面平行的方向(Y方向)。因此，光進入散射區(qū)31的概率很低，并且光不容易從導光板3射出。如圖12所示，通過使第二端面52和反射器5傾斜，允許到達第二端面52的光的角分布方向被反射器5的傾斜反射面改變(參見圖14)。以這種方式，改變已到達第二端面52的光的角分布方向增加了光進入散射區(qū)31的可能性。這增加了接近第二端部附近的亮度。
[0097](發(fā)光表面上的改善亮度分布的具體實例)
[0098]在下文中，描述在傾斜部4和反射器5未設置在導光板3的端部上的情況下的改善亮度分布的具體實例(圖9和圖10)。圖15示出了在傾斜長度L為10毫米(傾斜角Θ為
8.5度)的傾斜部4被設置在導光板3的第一端部上的情況下的發(fā)光表面的亮度分布的實例。如圖15所示，與比較實例(圖10)的亮度分布相比，改善了亮度分布的不均勻性。圖16示出了基于導光板3的第一端部的結構差異的Y方向上的中心部分的亮度分布的實例。圖16示出了在傾斜部4的傾斜長度L為O毫米、4毫米和10毫米(傾斜角Θ為O度、20.6度和8.5度)的每一種情況下的亮度分布。從圖16可以看出，增加傾斜部4的傾斜長度L抑制了亮度不均勻，且接近第一光源2的區(qū)域中的亮度較高。
[0099]圖17示出了傾斜角a為O度的反射器5被設置在導光板3的第二端部上的情況下的發(fā)光表面的亮度分布的實例。圖18示出了傾斜角α為7度的反射器5被設置在導光板3的第二端部上的情況下的發(fā)光表面的亮度分布的實例。圖19不出了基于導光板3的第二端部的結構差異的Y方向上的中心部分的亮度分布的實例。圖19示出了反射器5的傾斜角α為O度和7度的每一種情況下的亮度分布。從圖17至圖19的結果可以看出，反射器5的傾斜產生了改善接近第二端部的亮度和使整個亮度分布更均勻化的效果。
[0100]圖20不出了基于導光板的第一端部和第二端部之間的結構差異的Y方向上的中心部分的亮度分布的實例 。圖20示出了傾斜部4的傾斜長度L為10毫米(傾斜角Θ為8.5度)且反射器5的傾斜角α為7度的情況下的亮度分布，以及傾斜部4的傾斜長度L為O毫米(傾斜角Θ為O度)且未設置反射器5的情況下的亮度分布。從圖20可知，在導光板3的端部中設置傾斜部4和反射器5顯著地改善了亮度分布的不均勻性。
[0101]接下來，表1示出了導光板3的端部的配置的更具體的數(shù)值實例。作為具體數(shù)值實例，具體設置顯示部I的屏幕尺寸和三維顯示的視角的數(shù)量，并設置傾斜部4和反射器5的期望配置參數(shù)。當將配置參數(shù)設置為表1的數(shù)值實例時，有利地改善了亮度分布的不均勻。
[0102][表1]
[0103]
【權利要求】
1.一種顯示單元，其特征在于，包括被配置為顯示多個透視圖像的顯示部，以及被配置為朝向所述顯示部發(fā)射顯示所述多個透視圖像的光的光源裝置，所述光源裝置包括: 一個或多個第一光源，均被配置為發(fā)射第一照明光；以及 導光板，具有第一端面、第二端面以及多個散射區(qū)，并在所述多個散射區(qū)中散射所述第一照明光以向外部發(fā)射光，所述第一端面和所述第二端面彼此相對，且所述多個散射區(qū)在所述第一端面與所述第二端面之間的預定區(qū)域中被設置有恒定密度和均勻形狀，其中， 所述一個或多個第一光源被布置為至少面向所述第一端面，并且 將所述第一照明光導向所述預定區(qū)域的傾斜部被設置在所述一個或多個第一光源與所述導光板的所述預定區(qū)域之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的顯示單元，其特征在于， 所述導光板具有第一內部反射面和第二內部反射面，并且 所述傾斜部相對于所述第一內部反射面或所述第二內部反射面的傾斜角為5度以上且20度以下。
3.根據(jù)權利要求1所述的顯示單元，其特征在于，所述第二端面被設置有將已到達所述第二端面的所述第一照明光導向所述預定區(qū)域的反射器。
4.根據(jù)權利要求3所述的顯示單元，其特征在于， 所述導光板具有第一內部反射面和第二內部反射面，并且 所述第二端面和所述反射器均相對于所述第一內部反射面或所述第二內部反射面的法線以O度以上且15度以下的角度傾斜。
5.根據(jù)權利要求1所述的顯示單元，其特征在于，所述傾斜部被設置在所述導光板的所述第一端面與所述預定區(qū)域之間。
6.根據(jù)權利要求1所述的顯示單元，其特征在于，所述傾斜部被設置在所述第一端面與所述第一光源之間并與所述導光板隔開。
7.根據(jù)權利要求1所述的顯示單元，其特征在于， 設置有兩個第一光源，所述兩個第一光源中的一個被布置為面向所述第一端面，且另一個被布置為面向所述第二端面，并且 所述傾斜部被設置在所述預定區(qū)域與被布置為面向所述第一端面的所述第一光源之間，以及在所述預定區(qū)域與被布置為面向所述第二端面的所述第一光源之間。
8.根據(jù)權利要求1所述的顯示單元，其特征在于，進一步包括被設置為面向所述導光板的第二光源，所述第二光源被配置為從與所述第一光源的發(fā)射方向不同的方向朝向所述導光板發(fā)射第二照明光。
9.根據(jù)權利要求8所述的顯示單元，其特征在于， 所述顯示部在基于三維圖像數(shù)據(jù)的所述多個透視圖像與基于二維圖像數(shù)據(jù)的圖像之間選擇性地切換顯示，并且 當在所述顯示部上顯示所述多個透視圖像時，所述第二光源被控制為處于非發(fā)光狀態(tài)，且當在所述顯示部上顯示基于所述二維圖像數(shù)據(jù)的所述圖像時，所述第二光源被控制為處于發(fā)光狀態(tài)。
10.根據(jù)權利要求9所述的顯示單元，其特征在于，當在所述顯示部上顯示所述多個透視圖像時，所述第一光源被控制為處于發(fā)光狀態(tài)，且當在所述顯示部上顯示基于所述二維圖像數(shù)據(jù)的所述圖像時，所述第一光源被控制為處于所述非發(fā)光狀態(tài)或所述發(fā)光狀態(tài)。
11.一種光源裝置，其特征在于，包括: 一個或多個第一光源，均被配置為發(fā)射第一照明光；以及 導光板，具有第一端面、第二端面以及多個散射區(qū)，并在所述多個散射區(qū)中散射所述第一照明光以向外部發(fā)射顯示多個透視圖像的光，所述第一端面和所述第二端面彼此相對，且所述多個散射區(qū)在所述第一端面與所述第二端面之間的預定區(qū)域中被設置有恒定密度和均勻形狀，其中， 所述一個或多個第一光源被布置為至少面向所述第一端面，并且 將所述第一照明光導向所述預定區(qū)域的傾斜部被設置在所述一個或多個第一光源與所述導光板的所述預定區(qū)域之間。
12.一種設置有顯示單元的電子設備，其特征在于，所述顯示單元包括被配置為顯示多個透視圖像的顯示部，以及被配置為朝向所述顯示部發(fā)射顯示所述多個透視圖像的光的光源裝置，所述光源裝置包括: 一個或多個第一光源，均被配置為發(fā)射第一照明光；以及 導光板，具有第一端面、第二端面以及多個散射區(qū)，并在所述多個散射區(qū)中散射所述第一照明光以向外部發(fā)射光，所述第一端面和所述第二端面彼此相對，且所述多個散射區(qū)在所述第一端面與所述第二端面之間的預定區(qū)域中被設置有恒定密度和均勻形狀，其中， 所述一個或多個第一光源被布置為至少面向所述第一端面，并且 將所述第一照明光導向所述預定區(qū)域的傾斜部被設置在所述一個或多個第一光源與所述導光板的所述預定區(qū)域之間。
【文檔編號】G02B27/22GK203658677SQ201320717754
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年11月14日 優(yōu)先權日:2012年11月21日
【發(fā)明者】宮尾龍 申請人:索尼公司