光源裝置、顯示單元以及電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種通過視差屏障方式能夠?qū)崿F(xiàn)立體視覺的光源裝置和顯示單元以及電子設(shè)備。所述顯示單元包括：顯示圖像的顯示部；和向所述顯示部出射圖像顯示用的光的光源裝置，所述光源裝置包括一個或多個第一光源、導(dǎo)光板和光學(xué)元件，第一光源發(fā)射第一照明光，所述導(dǎo)光板包括使第一照明光散射、然后從所述導(dǎo)光板出射的多個散射區(qū)域，所述光學(xué)元件面向所述導(dǎo)光板設(shè)置在所述導(dǎo)光板的光的出射側(cè)并且使從所述導(dǎo)光板出射的第一照明光的亮度角向分布改變。
【專利說明】光源裝置、顯示單元以及電子設(shè)備
[0001]相關(guān)申請的交叉參考
[0002]本發(fā)明技術(shù)包含于2012年7月31日向日本專利局提交的日本在先專利申請N0.2012-169218所公開的內(nèi)容相關(guān)的主題，在此將該日本在先申請的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種通過視差屏障方式能夠?qū)崿F(xiàn)立體視覺的光源裝置和顯示單元以及電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004]作為不用配戴特殊眼鏡而用肉眼就能夠?qū)崿F(xiàn)立體視覺的立體顯示方式中的一種，視差屏障方式的立體顯示單元是已知的。在立體顯示單元中，視差屏障設(shè)置為面向二維顯示面板的前面(顯示面?zhèn)?。在視差屏障的一般構(gòu)造中，遮蔽來自二維顯示面板的顯示圖像光的遮蔽部和使顯示圖像光透過的條紋狀開口部(狹縫部)在水平方向上交替配置。
[0005]在視差屏障方式中，在空間上彼此隔開的立體視覺用的視差圖像(在兩個視點(diǎn)的情況下，右眼用視差圖像和左眼用視差圖像)顯示在二維顯示面板上，并且該視差圖像在水平方向上由視差屏障隔開以實(shí)現(xiàn)立體視覺。當(dāng)視差屏障中的狹縫寬度等適當(dāng)設(shè)定時，在觀察者從預(yù)定位置和預(yù)定方向觀察立體顯示單元的情況下，來自不同視差圖像的光線經(jīng)由狹縫部分別進(jìn)入觀察者的右眼和左眼。
[0006]需要指出的是，在例如將透射型液晶顯示面板用作二維顯示面板的情況下，視差屏障可以設(shè)置在二維顯示面板的背面(參見日本專利N0.3565391中的圖10和日本專利申請未審查公開N0.2007-187823中的圖3)。在這種情況下，視差屏障設(shè)置在透射型液晶顯示面板和背光源之間。在視差屏障方式的立體顯示單元中，專門用于三維顯示的部件，即，視差屏障是必須的；因此，與用于二維顯示的通常的顯示單元相比，需要更多的部件和這些部件所需的更大的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]希望提供一種使用導(dǎo)光板能夠?qū)崿F(xiàn)等價于視差屏障的功能并且能夠獲得具有所需的亮度角向分布的照明光的光源裝置和顯示單元以及電子設(shè)備。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，提供了一種光源裝置，包括:發(fā)射第一照明光的一個或多個第一光源；導(dǎo)光板，所述導(dǎo)光板包括使第一照明光散射、然后從所述導(dǎo)光板出射的多個散射區(qū)域；和光學(xué)元件，所述光學(xué)元件面向所述導(dǎo)光板設(shè)置在所述導(dǎo)光板的光的出射側(cè)并且使從所述導(dǎo)光板出射的第一照明光的亮度角向分布改變。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，提供了一種顯示單元，包括:顯示圖像的顯示部；和向所述顯示部出射圖像顯示用的光的光源裝置，所述光源裝置包括一個或多個第一光源、導(dǎo)光板和光學(xué)兀件，第一光源發(fā)射第一照明光，所述導(dǎo)光板包括使第一照明光散射、然后從所述導(dǎo)光板出射的多個散射區(qū)域，所述光學(xué)元件面向所述導(dǎo)光板設(shè)置在所述導(dǎo)光板的光的出射側(cè)并且使從所述導(dǎo)光板出射的第一照明光的亮度角向分布改變。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，提供了一種配置有顯示單元的電子設(shè)備，所述顯示單元包括:顯示圖像的顯示部；和向所述顯示部出射圖像顯示用的光的光源裝置，所述光源裝置包括一個或多個第一光源、導(dǎo)光板和光學(xué)元件，第一光源發(fā)射第一照明光，所述導(dǎo)光板包括使第一照明光散射、然后從所述導(dǎo)光板出射的多個散射區(qū)域，所述光學(xué)元件面向所述導(dǎo)光板設(shè)置在所述導(dǎo)光板的光的出射側(cè)并且使從所述導(dǎo)光板出射的第一照明光的亮度角向分布改變。
[0011]在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的光源裝置、顯示單元和電子設(shè)備中，來自第一光源的第一照明光被散射區(qū)域散射而從導(dǎo)光板出射。因此，導(dǎo)光板對于第一照明光具有視差屏障的功能。換句話說，導(dǎo)光板等價地起到視差屏障的功能，其中散射區(qū)域起到開口部(狹縫部)的功能。因此，可以進(jìn)行三維顯示。此外，從導(dǎo)光板出射的第一照明光的亮度角向分布被光學(xué)元件改變。
[0012]在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的光源裝置、顯示單元和電子設(shè)備中，導(dǎo)光板具有使第一照明光散射的多個散射區(qū)域；因此，導(dǎo)光板對于第一照明光等價地具有視差屏障的功能。此夕卜，設(shè)置了使從導(dǎo)光板出射的第一照明光的亮度角向分布改變的光學(xué)元件；因此，可以獲得具有所需的亮度角向分布的照明光。
[0013]可以理解的是，不論上述的概括描述還是下面的詳細(xì)描述都是示例性的，并且旨在提供對所要求保護(hù)的技術(shù)的進(jìn)一步解釋。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]附圖提供了對本發(fā)明技術(shù)的進(jìn)一步理解，其包含在本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分。這些附圖示出了實(shí)施方案并且與說明書一起用于解釋本發(fā)明技術(shù)的原理。
[0015]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的顯示單元的構(gòu)造例的斷面圖。
[0016]圖2是示出顯示部的像素構(gòu)造的例子的平面圖。
[0017]圖3是示出當(dāng)只有第一光源保持ON(打開)狀態(tài)時光線的出射狀態(tài)的例子的斷面圖。
[0018]圖4是示出當(dāng)只有第一光源保持ON(打開)狀態(tài)時面內(nèi)發(fā)光圖案的例子的平面圖。
[0019]圖5是示出當(dāng)只有第二光源保持ON(打開)狀態(tài)時光線的出射狀態(tài)的例子的斷面圖。
[0020]圖6是示出當(dāng)只有第二光源保持ON(打開)狀態(tài)時面內(nèi)發(fā)光圖案的例子的平面圖。
[0021]圖7是示出當(dāng)?shù)谝还庠丛O(shè)置在頂側(cè)和底側(cè)時散射區(qū)域的第一構(gòu)造例的說明圖。
[0022]圖8是示出當(dāng)?shù)谝还庠丛O(shè)置在頂側(cè)和底側(cè)時散射區(qū)域的第二構(gòu)造例的說明圖。
[0023]圖9是示出當(dāng)僅設(shè)置一個第一光源時散射區(qū)域的構(gòu)造例的說明圖。
[0024]圖10是示出當(dāng)?shù)谝还庠丛O(shè)置在左側(cè)和右側(cè)時散射區(qū)域的構(gòu)造例的說明圖。
[0025]圖11是示出從第一光源出射的光的亮度角向分布和從第二光源出射的光的亮度角向分布的例子的斷面圖。[0026]圖12是示出從第一光源出射的光的亮度角向分布或從第二光源出射的光的亮度角向分布的例子的說明圖。
[0027]圖13是示出反棱鏡的構(gòu)造例的斷面圖。
[0028]圖14是示出通過反棱鏡片改變光的亮度角向分布的例子的斷面圖。
[0029]圖15是示出通過反棱鏡片改變光的亮度角向分布的例子的說明圖。
[0030]圖16是示出從第一光源出射的光的亮度角向分布的例子的平面圖和斷面圖。
[0031]圖17是示出在第一區(qū)域中從第一光源出射的光的亮度角向分布的例子的特性圖。
[0032]圖18是示出在第二區(qū)域中從第一光源出射的光的亮度角向分布的例子的特性圖。
[0033]圖19是示出在第三區(qū)域中從第一光源出射的光的亮度角向分布的例子的特性圖。
[0034]圖20是示出當(dāng)僅設(shè)置一個第一光源時通過反棱鏡片改變光的亮度角向分布的例子的斷面圖。
[0035]圖21是示出當(dāng)僅設(shè)置一個第一光源時通過反棱鏡片改變光的亮度角向分布的例子的說明圖。
[0036]圖22是示出當(dāng)?shù)谝还庠丛O(shè)置在頂側(cè)和底側(cè)時散射區(qū)域的圖案和反棱鏡的棱線之間的關(guān)系的平面圖。
[0037]圖23是示出當(dāng)?shù)谝还庠丛O(shè)置在左側(cè)和右側(cè)時散射區(qū)域的圖案和反棱鏡的棱線之間的關(guān)系的平面圖。
[0038]圖24是面內(nèi)發(fā)光圖案的觀察方向的說明圖。
[0039]圖25是示出在散射區(qū)域的圖案和反棱鏡的棱線互相直交的情況下，當(dāng)從正面方向觀察導(dǎo)光板時發(fā)光狀態(tài)的放大平面圖。
[0040]圖26是示出在散射區(qū)域的圖案和反棱鏡的棱線不互相直交的情況下，當(dāng)從正面方向觀察導(dǎo)光板時發(fā)光狀態(tài)的第一例子的放大平面圖。
[0041]圖27是示出在散射區(qū)域的圖案和反棱鏡的棱線不互相直交的情況下，當(dāng)從正面方向觀察導(dǎo)光板時發(fā)光狀態(tài)的第二例子的放大平面圖。
[0042]圖28是示出通過將散射區(qū)域的圖案和反棱鏡的棱線配置為互相直交而獲得的效果的斷面圖。
[0043]圖29是示出從第一光源出射的光在水平方向上的亮度角向分布的例子的特性圖。
[0044]圖30是示出從第一光源出射的光在垂直方向上的亮度角向分布的例子的特性圖。
[0045]圖31是示出從第二光源出射的光在水平方向上的亮度角向分布的例子的特性圖。
[0046]圖32是示出從第二光源出射的光在垂直方向上的亮度角向分布的例子的特性圖。
[0047]圖33是示出根據(jù)第二實(shí)施方案的顯示單元的構(gòu)造例的斷面圖。
[0048]圖34是示出向上棱鏡的構(gòu)造例的斷面圖。[0049]圖35是示出根據(jù)第三實(shí)施方案的顯示單元的構(gòu)造例的斷面圖。
[0050]圖36是示出根據(jù)第四實(shí)施方案的顯示單元的構(gòu)造例的斷面圖。
[0051]圖37是示出根據(jù)第五實(shí)施方案的顯示單元的第一構(gòu)造例的斷面圖。
[0052]圖38是示出根據(jù)第五實(shí)施方案的顯示單元的第二構(gòu)造例的斷面圖。
[0053]圖39是示出散射區(qū)域的圖案的變形例的平面圖。
[0054]圖40是示出電子設(shè)備的例子的外觀圖。
【具體實(shí)施方式】
[0055]下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的一些實(shí)施方案。需要指出的是，將按以下順序進(jìn)行描述。
[0056]1.第一實(shí)施方案
[0057]其中將反棱鏡片設(shè)置作為使光的亮度角向分布改變的光學(xué)元件的構(gòu)造例
[0058]2.第二實(shí)施方案
[0059]其中將向上棱鏡片設(shè)置作為使光的亮度角向分布改變的光學(xué)元件的構(gòu)造例
[0060]3.第三實(shí)施方案
[0061]反棱鏡片的位置的變形例
[0062]4.第四實(shí)施方案
[0063]其中設(shè)置有反射元件的構(gòu)造例
[0064]5.第五實(shí)施方案
[0065]第二光源的變形例
[0066]6.其他實(shí)施方案
[0067]電子設(shè)備的構(gòu)造例等
[0068](1.第一實(shí)施方案)
[0069][顯示單元的整體構(gòu)造]
[0070]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的顯示單元的構(gòu)造例。該顯示單元包括顯示圖像的顯示部I和設(shè)置在顯示部I的背面?zhèn)炔⑾蝻@示部I發(fā)射圖像顯示用的光的光源裝置。該光源裝置包括第一光源2 (2D/3D-顯示用光源)、導(dǎo)光板3和第二光源7 (2D-顯示用光源)。導(dǎo)光板3具有面向顯不部I的第一內(nèi)部反射面3A和面向第二光源7的第二內(nèi)部反射面3B。該顯示單元還包括設(shè)置在顯示部I和導(dǎo)光板3之間的反棱鏡片50。需要指出的是，該顯示單元包括顯示所需的顯示部I用的控制電路等；然而，該控制電路等具有與顯示用的一般控制電路等相似的構(gòu)造，并且在此將不對其進(jìn)行描述。此外，該光源裝置包括控制第一光源2和第二光源7的0N(打開)和OFF(關(guān)閉)狀態(tài)的控制電路(未不出)。
[0071]需要指出的是，在本實(shí)施方案中，在顯示部I的顯示面(配置像素的面)或平行于導(dǎo)光板3的第二內(nèi)部反射面3B的面內(nèi)中的第一方向(垂直方向)稱作Y方向，與第一方向直交的第二方向(水平方向)稱作X方向。
[0072]該顯示單元能夠在全屏的二維(2D)顯示模式和全屏的三維(3D)顯示模式之間任意地和選擇性地進(jìn)行切換。通過切換將要在顯示部I上顯示的圖像數(shù)據(jù)的控制以及第一光源2與第二光源7的0N/0FF切換控制，在二維顯示模式和三維顯示模式之間進(jìn)行切換。圖3示意性地示出了當(dāng)只有第一光源2保持0N(打開)狀態(tài)時來自光源裝置的光線的出射狀態(tài)，并且對應(yīng)于三維顯示模式。圖4示出了當(dāng)只有第一光源2保持ON(打開)狀態(tài)時從導(dǎo)光板3出射的光的面內(nèi)發(fā)光圖案的例子。圖5示意性地示出了當(dāng)只有第二光源7保持ON(打開)狀態(tài)時來自光源裝置的光的出射狀態(tài)，并且對應(yīng)于二維顯示模式。圖6示出了當(dāng)只有第二光源7保持在ON(打開)狀態(tài)時從導(dǎo)光板3出射的光的面內(nèi)發(fā)光圖案的例子。需要指出的是，如將在后面描述的圖7?圖10等中所示的，第一光源2可以設(shè)置在任意不同的位置。圖4和圖6示出了當(dāng)?shù)谝还庠?彼此面對地設(shè)置在導(dǎo)光板3中的垂直方向(Y方向)上的第一側(cè)面和第二側(cè)面上時的構(gòu)造例。圖1、圖3和圖5示出了彼此面對地設(shè)置在導(dǎo)光板3中的水平方向(X方向)上的第三側(cè)面和第四側(cè)面上時的第一光源2 ;然而，僅是虛擬地示出第一光源2的位置，用于說明光線的出射狀態(tài)。
[0073]顯示部I使用例如透射型液晶顯示面板等透射型二維顯示面板構(gòu)成。例如，如圖2所示，顯示部I包括由例如R (紅色)像素I IR、G (綠色)像素IlG和B (藍(lán)色)像素IlB等構(gòu)成的多個像素11，并且多個像素11以矩陣形式排列。顯示部I根據(jù)圖像數(shù)據(jù)通過從一個像素11到另一個像素11調(diào)節(jié)來自光源裝置的各色的光來顯示二維圖像。顯示部I在基于三維圖像數(shù)據(jù)的多個立體圖像和基于二維圖像數(shù)據(jù)的圖像之間任意地和選擇性地切換將要顯示的圖像。需要指出的是，三維圖像數(shù)據(jù)是例如包括對應(yīng)于三維顯示中的多個視角方向的多個立體圖像的數(shù)據(jù)。例如，在進(jìn)行雙眼式的三維顯示的情況下，三維圖像數(shù)據(jù)是包括右眼顯示用和左眼顯示用的立體圖像的數(shù)據(jù)。在三維顯示模式中進(jìn)行顯示的情況下，例如，在一個屏幕中生成和顯示包括多個條紋狀的立體圖像的合成圖像。
[0074]第一光源2 使用例如 CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp)等突光燈或LED (Light Emitting Diode)構(gòu)成。第一光源2從導(dǎo)光板3的側(cè)面將第一照明光LI (參照圖3)照射到其內(nèi)部。一個或多個第一光源2設(shè)置在導(dǎo)光板3的一個或多個側(cè)面上。例如，在導(dǎo)光板3具有矩形平面形狀的情況下，導(dǎo)光板3具有四個側(cè)面，只需要在四個側(cè)面的一個或多個上設(shè)置一個或多個第一光源2。圖1示出了其中第一光源2設(shè)置在導(dǎo)光板3的彼此面對的兩個側(cè)面上的構(gòu)造例。響應(yīng)于在二維顯示模式和三維顯示模式之間的切換，控制第一光源2的0N(打開)/0FF(關(guān)閉)。更具體地，在顯示部I顯示基于三維圖像數(shù)據(jù)的圖像的情況下(在三維顯示模式的情況下)，控制第一光源2的打開，而在顯示部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)，控制第一光源2的關(guān)閉或打開。
[0075]第二光源7設(shè)置為面向?qū)Ч獍?的第二內(nèi)部反射面3B。第二光源7從不同于第一光源2照射第一照明光LI的方向?qū)⒌诙彰鞴釲lO照射向?qū)Ч獍?。更具體地，第二光源7從外側(cè)(導(dǎo)光板3的背面)將第二照明光LlO照射向第二內(nèi)部反射面3B(參照圖5)。第二光源7可以是面狀光源。例如，可以考慮內(nèi)置諸如CCFL或LED等發(fā)光體并且使用擴(kuò)散從發(fā)光體出射的光的光擴(kuò)散板的構(gòu)造。響應(yīng)于在二維顯不模式和三維顯不模式之間的切換，控制第二光源7的0N(打開)/0FF(關(guān)閉)。更具體地，在顯示部I顯示基于三維圖像數(shù)據(jù)的圖像的情況下(在三維顯示模式的情況下)，控制第二光源7的關(guān)閉，而在顯示部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)，控制第二光源7的打開。
[0076]導(dǎo)光板3由例如丙烯酸類樹脂等的透明塑料板構(gòu)成。導(dǎo)光板3的除了第二內(nèi)部反射面3B之外的全部表面都是完全透明的。例如，在導(dǎo)光板3具有矩形平面形狀的情況下，第一內(nèi)部反射面3A和四個側(cè)面都是完全透明的。
[0077]整個第一內(nèi)部反射面3A是鏡面加工的，在導(dǎo)光板3的內(nèi)部使在滿足全反射條件的入射角下入射的光線以全內(nèi)反射的方式被反射，并且使全反射條件以外的光線出射到外部。
[0078]第二內(nèi)部反射面3B具有散射區(qū)域31和全反射區(qū)域32。如后面將要描述的，通過在導(dǎo)光板3的表面上進(jìn)行激光加工和噴砂加工等將光散射特性添加到散射區(qū)域31中。在三維顯示模式時，在第二內(nèi)部反射面3B上，散射區(qū)域31和全反射區(qū)域32對來自第一光源2的第一照明光LI分別起到視差屏障的開口部(狹縫部)和遮蔽部的作用。在第二內(nèi)部反射面3B上，散射區(qū)域31和全反射區(qū)域32配置為形成對應(yīng)于視差屏障的構(gòu)造的圖案。換句話說，全反射區(qū)域32配置為對應(yīng)于視差屏障中的遮蔽部的圖案，而散射區(qū)域31配置為對應(yīng)于視差屏障中的開口部的圖案。需要指出的是，作為視差屏障的屏障圖案，例如，可以使用諸如條紋狀圖案等各種圖案的任意一種，在該條紋狀圖案中，在水平方向上并排配置有大量垂直的長狹縫狀的開口部，在該開口部之間配置有遮蔽部，然而視差屏障的屏障圖案沒有具體限制。圖4示出了在垂直方向上延伸的多個散射區(qū)域31以條紋狀并排配置的情況下，從導(dǎo)光板3出射的光(從第一光源2出射的光L20(參照圖3))的面內(nèi)發(fā)光圖案的例子。
[0079]第一內(nèi)部反射面3A和第二內(nèi)部反射面3B的全反射區(qū)域32以全內(nèi)反射的方式反射在滿足全反射條件的入射角ΘI下入射的光線(以全內(nèi)反射的方式反射在大于預(yù)定臨界角α的入射角Θ I下入射的光線)。因此，通過在第一內(nèi)部反射面3Α和第二內(nèi)部反射面3Β的全反射區(qū)域32之間的全內(nèi)反射，將在滿足全反射條件的入射角Θ I下從第一光源2入射的第一照明光LI導(dǎo)向側(cè)面方向。此外，如圖5所示，全反射區(qū)域32使來自第二光源7的第二照明光LlO透過并且作為全反射條件以外的光線向第一內(nèi)部反射面3Α出射。
[0080]需要指出的是，臨界角α表示如下:
[0081]sina =n0/nl
[0082]其中導(dǎo)光板3的折射率是nl，導(dǎo)光板3的外側(cè)的介質(zhì)(空氣層)的折射率是η0?η1) ο角a和Θ I是相對于導(dǎo)光板的表面的法線的角度。滿足全反射條件的入射角Θ I 為 Θ 1> a。
[0083]如圖3所示，散射區(qū)域31散射和反射來自第一光源2的第一照明光LI并且使第一照明光LI的一部分或全部作為全反射條件以外的光線(即，出射光線L20)向第一內(nèi)部反射面3A出射。
[0084]反棱鏡片50設(shè)置為面向?qū)Ч獍?的第一照明光LI出射的預(yù)定側(cè)(設(shè)置顯示部I的一側(cè))。反棱鏡片50包括多個反棱鏡51。反棱鏡片50通過改變從導(dǎo)光板3出射的第一照明光LI (出射光線L20)的亮度角向分布和第二照明光LlO的亮度角向分布而使從導(dǎo)光板3出射的光最優(yōu)化，從而使從導(dǎo)光板3出射的光具有所需的亮度角向分布。通過反棱鏡片50使光的亮度角向分布最優(yōu)化將在后面詳細(xì)描述。
[0085][顯示單元的基本操作]
[0086]在顯示單元在三維顯示模式下進(jìn)行顯示的情況下，顯示部I顯示基于三維圖像數(shù)據(jù)的圖像，并且對第一光源2和第二光源7進(jìn)行三維顯示用的ON (打開)/OFF (關(guān)閉)控制。更具體地，如圖3所示，第一光源2控制為0N(打開)狀態(tài)，而第二光源7控制為OFF(關(guān)閉)狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，來自第一光源2的第一照明光LI以全內(nèi)反射的方式在導(dǎo)光板3中的第一內(nèi)部反射面3A和第二內(nèi)部反射面3B的全反射區(qū)域32之間重復(fù)反射，從而從設(shè)置第一光源2的側(cè)面導(dǎo)向面向該側(cè)面的另一側(cè)面，然后從該另一側(cè)面出射。另一方面，來自第一光源2的第一照明光LI的一部分被導(dǎo)光板3的散射區(qū)域31散射和反射，從而透過導(dǎo)光板3的第一內(nèi)部反射面3A并從導(dǎo)光板3出射。在這種情況下從導(dǎo)光板3出射的光(從第一光源2出射的光L20(參照圖3))的面內(nèi)發(fā)光圖案例如如圖4所示。因此，使導(dǎo)光板3具有作為視差屏障的功能。換句話說，對于來自第一光源2的第一照明光LI，導(dǎo)光板3等價地起到視差屏障的功能，其中散射區(qū)域31起到開口部(狹縫部)的功能，而全反射區(qū)域32起到遮蔽部的功能。因此，等價地通過其中在顯示部I的背面?zhèn)壬显O(shè)置視差屏障的視差屏障方式進(jìn)行三維顯示。
[0087]另一方面，當(dāng)在二維顯示模式下進(jìn)行顯示的情況下，顯示部I顯示基于二維圖像數(shù)據(jù)的圖像，并且對第一光源2和第二光源7進(jìn)行二維顯示用的ON(打開)/0FF(關(guān)閉)控制。更具體地，例如，如圖5所示，第一光源2控制為OFF(關(guān)閉)狀態(tài)，而第二光源7控制為ON(打開)狀態(tài)。在這種情況下，來自第二光源7的第二照明光LlO透過第二內(nèi)部反射面3B的全反射區(qū)域32，從而作為全反射條件以外的光線從導(dǎo)光板3的基本上整個第一內(nèi)部反射面3A出射。在這種情況下從導(dǎo)光板3出射的光(從第二光源7出射的光)的面內(nèi)發(fā)光圖案例如如圖6所示。換句話說，導(dǎo)光板3起到與通常的背光源相似的面狀光源的功能。因此，等價地通過其中在顯示部I的背面上設(shè)置通常的背光源的背光源方式進(jìn)行二維顯不O
[0088]需要指出的是，當(dāng)僅打開第二光源7時，第二照明光LlO從導(dǎo)光板3的基本上整個表面出射；然而，如果需要，可以打開第一光源2。例如，在當(dāng)僅打開第二光源7時與散射區(qū)域31對應(yīng)的部分和與全反射區(qū)域32對應(yīng)的部分之間的亮度分布存在差異的情況下，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整第一光源2的照明狀態(tài)(調(diào)整第一光源2的0N/0FF控制或發(fā)光量)，從而使整個亮度分布最優(yōu)化。然而，例如，在當(dāng)進(jìn)行二維顯示時在顯示部I中的亮度被充分校正的情況下，僅需打開第二光源7。
[0089][散射區(qū)域31的具體構(gòu)造例]
[0090]下面，將參照圖7?圖10描述散射區(qū)域31的具體構(gòu)造例。圖7?圖10示出了在垂直方向上連續(xù)延伸的多個散射區(qū)域31以條紋狀并排配置的情況下的構(gòu)造例。通過在散射區(qū)域31中形成多個凹凸形狀41將光散射特性添加到散射區(qū)域31中。此外，散射區(qū)域31具有其中凹凸形狀41的密度隨著距第一光源2的距離而變化的構(gòu)造。在每個散射區(qū)域31的寬度在延伸方向上一致的情況下，當(dāng)不論距第一光源2的距離怎樣凹凸形狀41的密度都一致時，從導(dǎo)光板3出射的光的量隨著距第一光源2的距離的減小而增加，并且出射的光的亮度隨著距第一光源2的距離的減小而增大。因此，面內(nèi)亮度變得不均勻。當(dāng)凹凸形狀41的密度隨著距第一光源2的距離而變化時，使得面內(nèi)亮度的不均勻性減小。
[0091]圖7示出了當(dāng)?shù)谝还庠?彼此面對地設(shè)置在導(dǎo)光板3中的垂直方向(Y方向)上的第一側(cè)面和第二側(cè)面上時散射區(qū)域31的第一構(gòu)造例。在這個構(gòu)造例中，通過經(jīng)由例如激光加工或噴砂加工等在與導(dǎo)光板3的各散射區(qū)域31對應(yīng)的表面上形成多個非常小的凹凸形狀41而將光散射特性添加到散射區(qū)域31中。此外，如圖7所示，凹凸形狀41的密度隨著距各第一光源2的距離(距導(dǎo)光板3的第一側(cè)面和第二側(cè)面的距離)而變化。更具體地，凹凸形狀41的密度隨著距各第一光源2的距離的增大而增大。由于第一光源2設(shè)置在Y方向上的兩個側(cè)面上，所以各散射區(qū)域31被構(gòu)造成在Y方向上的中央部分中具有凹凸形狀41的最高密度。當(dāng)光進(jìn)入各散射區(qū)域31時，通過隨著距各第一光源2的距離增大而增大凹凸形狀41的密度，光施加到凹凸形狀41上的可能性增大。當(dāng)光施加到凹凸形狀41上的可能性增大時，光被擴(kuò)散和反射而從導(dǎo)光板3出射的可能性也增大。換句話說，亮度提高了。
[0092]圖8示出了當(dāng)?shù)谝还庠?彼此面對地設(shè)置在導(dǎo)光板3中的垂直方向(Y方向)上的第一側(cè)面和第二側(cè)面上時散射區(qū)域31的第二構(gòu)造例。在這個構(gòu)造例中，如圖8所示，一個散射區(qū)域31作為整體形成為立體凸?fàn)顖D案。通過經(jīng)由例如激光加工或噴砂加工等在立體圖案的表面(界面)上形成多個非常小的凹凸形狀41而將光散射特性添加到散射區(qū)域31中。象圖7的構(gòu)造例那樣，凹凸形狀41的密度隨著距各第一光源2的距離(距導(dǎo)光板3的第一側(cè)面和第二側(cè)面的距離)而變化。
[0093]圖9示出了當(dāng)?shù)谝还庠?僅設(shè)置在導(dǎo)光板3中的垂直方向(Y方向)上的第一側(cè)面上時散射區(qū)域31的構(gòu)造例。在這個構(gòu)造例中，與圖7的構(gòu)造例不同，僅設(shè)置了一個第一光源2。由于第一光源2僅設(shè)置在Y方向上的第一側(cè)面(上側(cè)的側(cè)面)上，因此凹凸形狀41的密度隨著距第一側(cè)面的距離的減小而減小，并且隨著距在Y方向上的第二側(cè)面(下側(cè)的側(cè)面)的距離的減小而增大。需要指出的是，在這個構(gòu)造例中，象圖8的構(gòu)造例那樣，一個散射區(qū)域31也可以作為整體構(gòu)造成立體凸?fàn)顖D案。
[0094]圖10示出了當(dāng)?shù)谝还庠?彼此面對地設(shè)置在導(dǎo)光板3中的水平方向(X方向)上的第三側(cè)面和第四側(cè)面上時散射區(qū)域31的構(gòu)造例。在這個構(gòu)造例中，與圖7的構(gòu)造例不同，由于第一光源2設(shè)置在X方向上，所以散射區(qū)域31被構(gòu)造成在X方向上的中央部分中具有凹凸形狀41的最高密度。此外，凹凸形狀41的密度隨著距在X方向上的第三側(cè)面和第四側(cè)面的距離的減小而減小。需要指出的是，在這個構(gòu)造例中，象圖8的構(gòu)造例那樣，一個散射區(qū)域31也可以作為整體構(gòu)造成立體凸?fàn)顖D案。
[0095]需要指出的是，當(dāng)從第一光源2出射的光的亮度分布通過圖7?圖10所示的任一種構(gòu)造改善時，從第二光源7出射的光的亮度角向分布優(yōu)選與從第一光源2出射的光的亮度角向分布接近。例如，象上述的散射區(qū)域31的構(gòu)造那樣，通過例如噴砂加工等優(yōu)選在第二光源7的前表面上形成多個非常小的凹凸形狀。
[0096][通過反棱鏡片50使光的亮度角向分布最優(yōu)化]
[0097]通過圖7?圖10中的任意的上述構(gòu)造，使得由于距第一光源2的距離而導(dǎo)致的面內(nèi)亮度分布的不均勻性降低。另一方面，從導(dǎo)光板3出射的光的亮度角向分布取決于散射區(qū)域31中凹凸形狀41的粗糙度可以從所需的狀態(tài)變化。例如，如圖11和圖12所示，從第一光源2出射的光不向正面方向照射而使正面亮度降低。換句話說，從第一光源2出射的光具有如下的亮度角向分布，其中在傾斜方向上的亮度高于在相對于導(dǎo)光板3的表面的法線方向上的亮度。圖12示出了如圖11所示的從第一光源2出射的光在Y方向上角度Y Θ處的亮度角向分布。此外，圖12示出了當(dāng)?shù)谝还庠?彼此面對地設(shè)置在導(dǎo)光板3中的垂直方向(Y方向)上的第一側(cè)面和第二側(cè)面上時光的亮度角向分布。需要指出的是，當(dāng)?shù)诙庠?具有其中按上述方式從第二光源7出射的光的亮度角向分布與從第一光源2出射的光的亮度角向分布接近的構(gòu)造時，亮度角向分布可以按相似的方式變化。
[0098]例如，如圖16?圖19所示，亮度角向分布可以隨著面內(nèi)的位置而變化。圖17示出了如圖16所示的在Y方向上的上部分(第一區(qū)域71A)中從第一光源2出射的光的亮度角向分布的例子。圖18示出了如圖16所示的在中央部分(第二區(qū)域71B)中從第一光源2出射的光的亮度角向分布的例子。圖19示出了如圖16所示的在Y方向上的下部分(第三區(qū)域71C)中從第一光源2出射的光的亮度角向分布的例子。象圖12那樣，在圖17?圖19中示出了在Y方向上角度Y Θ處的亮度角向分布。此外，圖17?圖19示出了當(dāng)?shù)谝还庠?彼此面對地設(shè)置在導(dǎo)光板3中的垂直方向(Y方向)上的第一側(cè)面和第二側(cè)面上時的亮度角向分布。
[0099]如圖13?圖15所不,反棱鏡片50通過將從導(dǎo)光板3出射的光轉(zhuǎn)向正面方向(相對于導(dǎo)光板3的表面的法線方向)而降低上述的亮度角向分布的變化。如圖13所示，反棱鏡片50的各反棱鏡51包括第一斜面53、第二斜面54以及在第一斜面53和第二斜面54的交叉處形成的棱線52。如圖13和圖14所示，從導(dǎo)光板3出射的光的前進(jìn)方向在反棱鏡51的第一斜面53和第二斜面54上通過折射和全反射作用而改變。
[0100]如上所述，在第一光源2和第二光源7的每一個中，從導(dǎo)光板3出射的光具有如下的亮度角向分布，其中在傾斜方向上的亮度高于在相對于導(dǎo)光板3的表面的法線方向上的亮度。反棱鏡片50使得從導(dǎo)光板3出射的光的亮度角向分布變化，以至少提高在法線方向上的亮度，從而改善在第一光源2和第二光源7的每一個中的光的亮度角向分布。更優(yōu)選地，反棱鏡片50使得從導(dǎo)光板3出射的光的亮度角向分布變化，以降低在傾斜方向上的亮度。因此，在經(jīng)過反棱鏡片50后的出射的光如圖15中的虛線所示具有其中在正面方向上的亮度最高的亮度角向分布。
[0101]需要指出的是，盡管上面描述了當(dāng)?shù)谝还庠?彼此面對地設(shè)置在導(dǎo)光板3中的垂直方向(Y方向)上的第一側(cè)面和第二側(cè)面上時反棱鏡片50的效果，但是當(dāng)?shù)谝还庠?彼此面對地設(shè)置在水平方向(X方向)上的第三側(cè)面和第四側(cè)面上時(參照圖10)獲得了相似的效果。
[0102]此外，例如，如圖20和圖21所示，當(dāng)僅設(shè)置一個第一光源2時的光的亮度角向分布也可以改善。圖20和圖21示出了當(dāng)?shù)谝还庠?僅設(shè)置在導(dǎo)光板3中的垂直方向(Y方向)上的第一側(cè)面上時的例子。在這種情況下，從導(dǎo)光板3出射的光如圖21中的實(shí)線所示具有其中在傾斜方向上的亮度在設(shè)置第一光源2那側(cè)的相對側(cè)上高的亮度角向分布。此夕卜，在這種情況下，反棱鏡片50使得從導(dǎo)光板3出射的光的亮度角向分布變化，以至少提高在法線方向上的亮度，從而改善亮度角向分布。更優(yōu)選地，反棱鏡片50使得從導(dǎo)光板3出射的光的亮度角向分布變化，以降低在傾斜方向上的亮度。因此，在經(jīng)過反棱鏡片50后的出射的光如圖21中的虛線所示具有其中在正面方向上的亮度最高的亮度角向分布。
[0103]按上述方式，通過反棱鏡片50可實(shí)現(xiàn)光的亮度角向分布的最優(yōu)化，并且在這種情況下，不僅在如圖22所示的其中第一光源2彼此面對地設(shè)置在導(dǎo)光板3中的垂直方向(Y方向)上的第一側(cè)面和第二側(cè)面上的情況下，而且在如圖23所示的其中第一光源2彼此面對地設(shè)置在水平方向(X方向)上的第三側(cè)面和第四側(cè)面上的情況下，反棱鏡片50中的各棱鏡的棱線52與各散射區(qū)域31的延伸方向都優(yōu)選互相直交。
[0104]當(dāng)反棱鏡片50中的各棱鏡的棱線52與各散射區(qū)域31的延伸方向不互相直交時，在通過第一光源2進(jìn)行3D顯示的情況下，不必要的區(qū)域發(fā)射光，從而導(dǎo)致串?dāng)_增加。此外，為了抑制串?dāng)_，優(yōu)選的是，反棱鏡片50在其材料中不包括諸如煙霧等體積散射物，并且棱鏡面和更接近顯示部I的平面為近似鏡面。[0105]圖25示出了在反棱鏡片50中的各棱鏡的棱線52與各散射區(qū)域31的延伸方向互相直交的情況下，當(dāng)從正面方向上觀察導(dǎo)光板3時第一光源2的發(fā)光狀態(tài)的放大視圖。在圖25中，只有與散射區(qū)域31對應(yīng)的部分發(fā)射光。另一方面，圖26和圖27示出了當(dāng)反棱鏡片50中的各棱鏡的棱線52與各散射區(qū)域31的延伸方向不互相直交時,第一光源2的發(fā)光狀態(tài)的放大視圖。在圖26和圖27中，與散射區(qū)域31對應(yīng)的部分以外的不必要區(qū)域發(fā)射光。在這種狀態(tài)下，當(dāng)進(jìn)行3D顯示時發(fā)生串?dāng)_。需要指出的是，圖25?圖27都示出了如圖24所示的從相對于反棱鏡片50的表面的法線方向觀察的狀態(tài)。
[0106]下面將參照圖28說明如圖25?圖27所示的發(fā)光狀態(tài)由于反棱鏡片50中的各棱鏡的棱線52和各散射區(qū)域31的延伸方向之間的關(guān)系而不同的理由。圖28示出了在導(dǎo)光板3中的平行于散射區(qū)域31的圖案的方向上的A-A’截面(參照圖22)上的光線的行為。圖28示出了當(dāng)上側(cè)光源2-2和下側(cè)光源2-1設(shè)置在導(dǎo)光板3中的垂直方向(Y方向)上時的例子。在圖28中，從下側(cè)光源2-1出射的光線L21由實(shí)線表示，而從上側(cè)光源2-2出射的光線L22由虛線表示。當(dāng)光從這兩個方向進(jìn)入時，從導(dǎo)光板3出射的光在兩個方向上具有峰值。通過將各反棱鏡51的棱線52與各散射區(qū)域31的延伸方向設(shè)置為互相直交，從下側(cè)光源2-1出射的光和從上側(cè)光源2-2出射的光在保持彼此平行的同時向正上方向出射。因此，當(dāng)各反棱鏡51的棱線52與各散射區(qū)域31的延伸方向不互相直交時，從下側(cè)光源2-1出射的光線L21和從上側(cè)光源2-2出射的光線L22不在圖案正上方出射，并且發(fā)光狀態(tài)變?yōu)閳D26或圖27所示的狀態(tài)。
[0107][效果]
[0108]如上所述，在根據(jù)本實(shí)施方案的顯示單元中，散射區(qū)域31和全反射區(qū)域32設(shè)置在導(dǎo)光板3的第二內(nèi)部反射面3B上,并且導(dǎo)光板3使來自第一光源2的第一照明光LI和來自第二光源7的第二照明光LlO選擇性地從其出射；因此，導(dǎo)光板3等價地起到視差屏障的功能。因此，與現(xiàn)有技術(shù)中的視差屏障方式的立體顯示單元相比，減少了部件的數(shù)量，并且可以實(shí)現(xiàn)空間節(jié)省。
[0109]此外，在根據(jù)本實(shí)施方案的顯示單元中，由于在各散射區(qū)域31中的凹凸形狀41的密度分布隨著距第一光源2的距離而變化，所以通過改善三維顯示時的亮度分布可實(shí)現(xiàn)面內(nèi)亮度分布的均勻化。此外，由于反棱鏡片50被包括作為使從導(dǎo)光板3出射的光的亮度角向分布變化的光學(xué)元件；因此，通過減少由設(shè)置在散射區(qū)域31中的凹凸形狀41引起的光的亮度角向分布的變化可獲得具有所需的亮度角向分布的照明光。
[0110][反棱鏡片50的效果的驗(yàn)證]
[0111]為了驗(yàn)證反棱鏡片50的效果，對以下兩點(diǎn)進(jìn)行了測量。作為反棱鏡片50，使用頂角為65°和間距為18μηι的反棱鏡片。
[0112](I)驗(yàn)證通過具有經(jīng)由噴砂加工在散射區(qū)域31中形成的多個凹凸形狀41的導(dǎo)光板3和反棱鏡片50的組合,從導(dǎo)光板3出射的光的光分布方向是否轉(zhuǎn)向正面方向。
[0113](2)驗(yàn)證通過使用其中第二光源7的表面被進(jìn)行與對散射區(qū)域31進(jìn)行的相似的噴砂加工的導(dǎo)光板,光經(jīng)過反棱鏡片50后的光分布方向是否轉(zhuǎn)向正面方向。
[0114]圖29示出了從第一光源2出射的光在水平方向(X方向)上的亮度角向分布。圖30示出了從第一光源2出射的光在垂直方向(Y方向)上的亮度角向分布。在圖29和圖30中，同時不出了從第一光源2出射的光在經(jīng)過反棱鏡片50后的亮度角向分布以及在未設(shè)置反棱鏡片50的情況下從第一光源2出射的光的亮度角向分布。如圖29和圖30所不,可以確認(rèn)從第一光源2出射的光在經(jīng)過反棱鏡片50后轉(zhuǎn)向正面方向。
[0115]圖31示出了從第二光源7出射的光在水平方向(X方向)上的亮度角向分布。圖32示出了從第二光源7出射的光在垂直方向(Y方向)上的亮度角向分布的例子。在圖31和圖32中，同時示出了從第二光源7出射的光在經(jīng)過反棱鏡片50后的亮度角向分布以及在未設(shè)置反棱鏡片50的情況下從第二光源7出射的光的亮度角向分布。如圖31和圖32所不，可以確認(rèn)從第二光源7出射的光的亮度角向分布基本上與從第一光源2出射的光的亮度角向分布相同，并且從第二光源7出射的光在經(jīng)過反棱鏡片50后轉(zhuǎn)向正面方向。
[0116](2.第二實(shí)施方案)
[0117]接下來，下面將描述根據(jù)第二實(shí)施方案的顯示單元。需要指出的是，使用與根據(jù)第一實(shí)施方案的顯示單元相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，并且將不再對其進(jìn)行描述。
[0118]圖33示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方案的顯示單元的構(gòu)造例。該顯示單元包括作為光學(xué)元件的向上棱鏡片50A，代替圖1的顯示單元中的反棱鏡片50。
[0119]象第一實(shí)施方案中的反棱鏡片50那樣，向上棱鏡片50A通過將從導(dǎo)光板3出射的光轉(zhuǎn)向正面方向而減少上述的光的亮度角向分布的變化。向上棱鏡片50A包括多個向上棱鏡51A。如圖34所不，各向上棱鏡51A包括第一斜面53A、第二斜面54A以及在第一斜面53A和第二斜面54A的交叉處形成的棱線52A。如圖34所示，從導(dǎo)光板3出射的光的前進(jìn)方向在各向上棱鏡51A的第一斜面53A和第二斜面54A處至少通過折射作用改變。
[0120](3.第三實(shí)施方案)
[0121]接下來，下面將描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方案的顯示單元。需要指出的是，使用與根據(jù)第一和第二實(shí)施方案的顯示單元相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，并且將不再對其進(jìn)行描述。
[0122]圖35示出了根據(jù)第三實(shí)施方案的顯示單元的構(gòu)造例。在圖1的顯示單元中，反棱鏡片50和顯示部I間隔開設(shè)置；然而，在根據(jù)本實(shí)施方案的顯示單元中，反棱鏡片50和顯示部I貼合在一起。
[0123]對在反棱鏡片50和顯示部I以這種方式貼合在一起的情況下的效果進(jìn)行驗(yàn)證。在進(jìn)行3D顯示的情況下，對在反棱鏡片50和顯示部I貼合在一起的情況下的串?dāng)_量以及在反棱鏡片50和顯示部I未貼合在一起的情況下的串?dāng)_量進(jìn)行測量?？梢源_認(rèn)，與在反棱鏡片50和顯示部I未貼合在一起的情況下相比，在反棱鏡片50和顯示部I貼合在一起的情況下的串?dāng)_量減少了約12.6%?8.8%，因?yàn)橥ㄟ^將顯示部I和反棱鏡片50貼合在一起減少了空氣界面。
[0124](4.第四實(shí)施方案)
[0125]接下來，下面將描述根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方案的顯示單元。需要指出的是，使用與根據(jù)第一至第三實(shí)施方案的顯示單元相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，并且將不再對其進(jìn)行描述。
[0126]圖36示出了根據(jù)第四實(shí)施方案的顯示單元的構(gòu)造例。該顯示單元與圖1的顯示單元的不同之處在于，該顯示單元還包括具有反射部61的透明或半透明的基板60。基板60在來自第一光源2的光的出射方向的相對側(cè)(面向顯示部I那側(cè)的相對側(cè))上設(shè)置為面向?qū)Ч獍?。反射部61具有將來自第一光源2的光反射回導(dǎo)光板3的作用，從而不使來自第一光源2的光在最初出射方向的相反方向上出射。反射部61設(shè)置在與散射區(qū)域31對應(yīng)的位置。通過設(shè)置反射部61可以提高光的利用效率。
[0127]反射部61由例如在基板60上形成的金屬膜構(gòu)成。作為形成反射部61的金屬，優(yōu)選諸如Al或Ag等具有良好的分光特性的高反射率的金屬。如圖36中的構(gòu)造例所示的，基板60可以與導(dǎo)光板3間隔開設(shè)置，或者可以設(shè)置為使得反射部61和散射區(qū)域31彼此粘合。此外，金屬膜可以直接形成在與導(dǎo)光板3的散射區(qū)域31對應(yīng)的表面部分上，而不是將反射部61形成在基板60上。此外，反射部61可以由諸如白色油墨等散射樹脂而不是金屬膜制成。
[0128]此外，可以設(shè)置減光濾鏡代替具有反射部61的基板60。
[0129](5.第五實(shí)施方案)
[0130]接下來，下面將描述根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施方案的顯示單元。需要指出的是，使用與根據(jù)第一至第四實(shí)施方案的顯示單元相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，并且將不再對其進(jìn)行描述。
[0131]在第一實(shí)施方案中，描述了如下這種例子，其中通過例如噴砂加工等在第二光源7的前表面上形成多個非常小的凹凸形狀，從而使第二光源7出射的光的亮度角向分布與從第一光源2出射的光的亮度角向分布接近；然而，可以采用不同的構(gòu)造。圖37和圖38示出了第二光源7的變形例。
[0132]圖37中示出的第二光源7A是導(dǎo)光板方式的面光源，并且包括光源部81和導(dǎo)光板82。導(dǎo)光板82是棱鏡導(dǎo)光板，并且包括在其底表面上的棱鏡部83。棱鏡部83由鏡面構(gòu)成。
[0133]圖38中示出的第二光源7B是導(dǎo)光板方式的面光源，并且包括光源部91和導(dǎo)光板92。第二光源7B還包括在其光的出射側(cè)上的第二反棱鏡片93。第二光源7B是面狀光源，并且具有均勻的面內(nèi)亮度角向分布。第二反棱鏡片93使得從第二光源7B出射的光的亮度角向分布與從第一光源2出射的光的亮度角向分布接近。
[0134]需要指出的是，在圖38中，第二光源7B是邊緣光方式的面光源；然而，第二光源7B可以是直接型的面光源。
[0135](6.其他實(shí)施方案)
[0136]盡管參考上述實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于此，可以對其進(jìn)行各種修改。例如根據(jù)上述各實(shí)施方案的顯示單元適用于具有顯示功能的各種電子設(shè)備。圖40示出了作為這種電子設(shè)備的例子的電視機(jī)的外觀構(gòu)造。該電視機(jī)包括含有前面板210和濾光玻璃220的圖像顯示屏幕部200。
[0137]此外，在上述實(shí)施方案中，描述了其中散射區(qū)域31和全反射區(qū)域32設(shè)置在導(dǎo)光板3中的第二內(nèi)部反射面3B上的構(gòu)造例；然而，散射區(qū)域31和全反射區(qū)域32可以設(shè)置在第一內(nèi)部反射面3A上。
[0138]此外，在上述實(shí)施方案中，作為使光的亮度角向分布改變的光學(xué)元件的例子，描述了反棱鏡片50和向上棱鏡片50A ;然而,可以使用包括至少通過折射作用改變?nèi)肷涔獾那斑M(jìn)方向的多個部分的任意其他光學(xué)兀件。例如，作為改變光的前進(jìn)方向的部分，可以使用包括具有折射作用的多個透鏡的透鏡片。
[0139]在上述實(shí)施方案中，描述了其中在垂直方向上連續(xù)延伸的多個散射區(qū)域31以條紋狀并排設(shè)置的構(gòu)造例；然而，例如，如圖39所示，散射區(qū)域31可以具有在垂直方向上斷續(xù)延伸的圖案。
[0140]在上述實(shí)施方案中，如圖7等所示，通過在散射區(qū)域31的表面上形成多個凹凸形狀41將光散射特性添加到散射區(qū)域31中；然而，散射區(qū)域31的表面可以用諸如白色油墨等具有光散射特性的材料涂布。
[0141 ] 本發(fā)明的技術(shù)可以具有以下構(gòu)成。
[0142](I) 一種顯示單元,包括:
[0143]顯示圖像的顯示部；和
[0144]向所述顯示部出射圖像顯示用的光的光源裝置，所述光源裝置包括一個或多個第一光源、導(dǎo)光板和光學(xué)元件，第一光源發(fā)射第一照明光，所述導(dǎo)光板包括使第一照明光散射、然后從所述導(dǎo)光板出射的多個散射區(qū)域，所述光學(xué)元件面向所述導(dǎo)光板設(shè)置在所述導(dǎo)光板的光的出射側(cè)并且使從所述導(dǎo)光板出射的第一照明光的亮度角向分布改變。
[0145](2)根據(jù)⑴所述的顯示單元，其中
[0146]從所述導(dǎo)光板出射的第一照明光具有其中在傾斜方向上的亮度高于在相對于所述導(dǎo)光板的表面的法線方向上的亮度的亮度角向分布，以及
[0147]所述光學(xué)元件使第一照明光在相對于所述導(dǎo)光板的表面的法線方向上的亮度增大。
[0148](3)根據(jù)(I)或(2)所述的顯示單元，其中所述光學(xué)元件包括多個部分，每個部分至少通過折射作用改變?nèi)肷涔獾那斑M(jìn)方向。
[0149](4)根據(jù)⑶所述的顯示單元，其中
[0150]改變光的前進(jìn)方向的部分由棱鏡構(gòu)成，每個棱鏡具有第一斜面、第二斜面和棱線，所述棱線在第一斜面和第二斜面的交叉處形成，
[0151]所述多個散射區(qū)域中的每一個以構(gòu)成在預(yù)定方向上連續(xù)延伸的圖案或在預(yù)定方向上斷續(xù)延伸的圖案的方式設(shè)置，以及
[0152]所述各棱鏡的棱線和所述各散射區(qū)域的延伸方向互相直交。
[0153](5)根據(jù)⑴?(4)中任一項(xiàng)所述的顯示單元，其中
[0154]所述導(dǎo)光板具有多個側(cè)面，
[0155]所述的一個或多個第一光源設(shè)置為面向所述導(dǎo)光板的一個或多個側(cè)面，以及
[0156]所述各散射區(qū)域在其表面上具有提供光散射功能的多個凹凸形狀，并且所述凹凸形狀的密度隨著距第一光源的距離而變化。
[0157](6)根據(jù)(5)所述的顯示單元，其中在所述各散射區(qū)域中的凹凸形狀的密度隨著距第一光源的距離的增大而增大。
[0158](7)根據(jù)(I)?(6)中任一項(xiàng)所述的顯示單元，還包括設(shè)置為面向所述導(dǎo)光板的第二光源，第二光源從不同于第一光源的光施加方向的方向?qū)⒌诙彰鞴馐┘酉蛩鰧?dǎo)光板，
[0159]其中所述光學(xué)元件使從所述導(dǎo)光板出射的第二照明光的亮度角向分布和第一照明光的亮度角向分布改變。
[0160](8)根據(jù)(7)所述的顯示單元，其中
[0161 ] 第二照明光具有其中在傾斜方向上的亮度高于在相對于所述導(dǎo)光板的表面的法線方向上的亮度的亮度角向分布，以及[0162]所述光學(xué)元件使第二照明光在相對于所述導(dǎo)光板的表面的法線方向上的亮度增大。
[0163](9)根據(jù)(7)所述的顯示單元，其中
[0164]所述顯示部在基于三維圖像數(shù)據(jù)的立體圖像和基于二維圖像數(shù)據(jù)的圖像之間選擇性地切換將要顯示的圖像，以及
[0165]當(dāng)要在所述顯示部上顯示所述立體圖像時，第二光源被控制為關(guān)閉，而當(dāng)要在所述顯示部上顯示基于所述二維圖像數(shù)據(jù)的圖像時，第二光源被控制為打開。
[0166](10)根據(jù)(9)所述的顯示單元，其中當(dāng)要在所述顯示部上顯示所述立體圖像時，第一光源被控制為打開，而當(dāng)要在所述顯示部上顯示基于所述二維圖像數(shù)據(jù)的圖像時，第一光源被控制為關(guān)閉或打開。
[0167](11)根據(jù)(I)?(10)中任一項(xiàng)所述的顯示單元,還包括反射元件,所述反射元件面向所述導(dǎo)光板設(shè)置在所述導(dǎo)光板的光的出射側(cè)的相對側(cè)并且使已經(jīng)從所述導(dǎo)光板出射到所述光的出射側(cè)的相對側(cè)的第一照明光反射回所述導(dǎo)光板。
[0168](12) —種光源裝置，包括:
[0169]發(fā)射第一照明光的一個或多個第一光源；
[0170]導(dǎo)光板，所述導(dǎo)光板包括使第一照明光散射、然后從所述導(dǎo)光板出射的多個散射區(qū)域；和
[0171]光學(xué)元件，所述光學(xué)元件面向所述導(dǎo)光板設(shè)置在所述導(dǎo)光板的光的出射側(cè)并且使從所述導(dǎo)光板出射的第一照明光的亮度角向分布改變。
[0172](13) 一種設(shè)置有顯示單元的電子設(shè)備，所述顯示單元包括:
[0173]顯示圖像的顯示部；和
[0174]向所述顯示部出射圖像顯示用的光的光源裝置，所述光源裝置包括一個或多個第一光源、導(dǎo)光板和光學(xué)元件，第一光源發(fā)射第一照明光，所述導(dǎo)光板包括使第一照明光散射、然后從所述導(dǎo)光板出射的多個散射區(qū)域，所述光學(xué)元件面向所述導(dǎo)光板設(shè)置在所述導(dǎo)光板的光的出射側(cè)并且使從所述導(dǎo)光板出射的第一照明光的亮度角向分布改變。
[0175]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依據(jù)設(shè)計要求和其他因素，可以在本發(fā)明所附的權(quán)利要求書或其等同物的范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改、組合、次組合以及改變。
【權(quán)利要求】
1.一種顯示單元，包括: 顯示圖像的顯示部；和 向所述顯示部出射圖像顯示用的光的光源裝置，所述光源裝置包括一個或多個第一光源、導(dǎo)光板和光學(xué)元件，第一光源發(fā)射第一照明光，所述導(dǎo)光板包括使第一照明光散射、然后從所述導(dǎo)光板出射的多個散射區(qū)域，所述光學(xué)元件面向所述導(dǎo)光板設(shè)置在所述導(dǎo)光板的光的出射側(cè)并且使從所述導(dǎo)光板出射的第一照明光的亮度角向分布改變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示單元，其中 從所述導(dǎo)光板出射的第一照明光具有其中在傾斜方向上的亮度高于在相對于所述導(dǎo)光板的表面的法線方向上的亮度的亮度角向分布，以及 所述光學(xué)元件使第一照明光在相對于所述導(dǎo)光板的表面的法線方向上的亮度增大。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示單元，其中所述光學(xué)元件包括多個部分，每個部分至少通過折射作用改變?nèi)肷涔獾那斑M(jìn)方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示單元，其中 改變光的前進(jìn)方向的部分由棱鏡構(gòu)成，每個棱鏡具有第一斜面、第二斜面和棱線，所述棱線在第一斜面和第二斜面的交叉處形成， 所述多個散射區(qū)域中的每一個以構(gòu)成在預(yù)定方向上連續(xù)延伸的圖案或在預(yù)定方向上斷續(xù)延伸的圖案的方式設(shè)置，以及 所述各棱鏡的棱線和所述各散射區(qū)域的延伸方向互相直交。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示單元，其中 所述導(dǎo)光板具有多個側(cè)面， 所述的一個或多個第一光源設(shè)置為面向所述導(dǎo)光板的一個或多個側(cè)面，以及所述各散射區(qū)域在其表面上具有提供光散射功能的多個凹凸形狀，并且所述凹凸形狀的密度隨著距第一光源的距離而變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示單元，其中在所述各散射區(qū)域中的凹凸形狀的密度隨著距第一光源的距離的增大而增大。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示單元，還包括設(shè)置為面向所述導(dǎo)光板的第二光源，第二光源從不同于第一光源的光施加方向的方向?qū)⒌诙彰鞴馐┘酉蛩鰧?dǎo)光板， 其中所述光學(xué)元件使從所述導(dǎo)光板出射的第二照明光的亮度角向分布和第一照明光的亮度角向分布改變。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示單元，其中 第二照明光具有其中在傾斜方向上的亮度高于在相對于所述導(dǎo)光板的表面的法線方向上的亮度的亮度角向分布，以及 所述光學(xué)元件使第二照明光在相對于所述導(dǎo)光板的表面的法線方向上的亮度增大。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示單元，其中 所述顯示部在基于三維圖像數(shù)據(jù)的立體圖像和基于二維圖像數(shù)據(jù)的圖像之間選擇性地切換將要顯示的圖像，以及 當(dāng)要在所述顯示部上顯示所述立體圖像時，第二光源被控制為關(guān)閉，而當(dāng)要在所述顯示部上顯示基于所述二維圖像數(shù)據(jù)的圖像時，第二光源被控制為打開。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯示單元，其中當(dāng)要在所述顯示部上顯示所述立體圖像時，第一光源被控制為打開，而當(dāng)要在所述顯示部上顯示基于所述二維圖像數(shù)據(jù)的圖像時，第一光源被控制為關(guān)閉或打開。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示單元，還包括反射元件，所述反射元件面向所述導(dǎo)光板設(shè)置在所述導(dǎo)光板的光的出射側(cè)的相對側(cè)并且使已經(jīng)從所述導(dǎo)光板出射到所述光的出射側(cè)的相對側(cè)的第一照明光反射回所述導(dǎo)光板。
12.一種光源裝置，包括: 發(fā)射第一照明光的一個或多個第一光源； 導(dǎo)光板，所述導(dǎo)光板包括使第一照明光散射、然后從所述導(dǎo)光板出射的多個散射區(qū)域；和 光學(xué)元件，所述光學(xué)元件面向所述導(dǎo)光板設(shè)置在所述導(dǎo)光板的光的出射側(cè)并且使從所述導(dǎo)光板出射的第一照明光的亮度角向分布改變。
13.—種配置有顯示單元的電子設(shè)備，所述顯示單元包括: 顯示圖像的顯示部；和 向所述顯示部出射圖像顯示用的光的光源裝置，所述光源裝置包括一個或多個第一光源、導(dǎo)光板和光學(xué)元件，第一光源發(fā)射第一照明光，所述導(dǎo)光板包括使第一照明光散射、然后從所述導(dǎo)光板出射的多個散射區(qū)域，所述光學(xué)元件面向所述導(dǎo)光板設(shè)置在所述導(dǎo)光板的光的出射側(cè)并且使從所述導(dǎo)光板出`射的第一照明光的亮度角向分布改變。
【文檔編號】F21S8/00GK103574403SQ201310291167
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】鈴木守, 南勝 申請人:索尼公司