照明装置および表示装置
【課題】三次元表示における二重像の生成を低減することの可能な照明装置およびそれを備えた表示装置を提供する。
【解決手段】導光板に接着された光変調素子内に、電場制御によって、導光板内を伝播してきた光を散乱する散乱領域と、導光板内を伝播してきた光を透過させる透過領域とが生じている。散乱領域は、散乱により、線状照明光を生成するようになっている。光変調素子の直下には、反射板が設けられている。反射板は、散乱領域で生じた散乱光のうち反射板側に出射された光を反射して、散乱領域の直下に焦点を結ぶ反射光を生成するようになっている。
【解決手段】導光板に接着された光変調素子内に、電場制御によって、導光板内を伝播してきた光を散乱する散乱領域と、導光板内を伝播してきた光を透過させる透過領域とが生じている。散乱領域は、散乱により、線状照明光を生成するようになっている。光変調素子の直下には、反射板が設けられている。反射板は、散乱領域で生じた散乱光のうち反射板側に出射された光を反射して、散乱領域の直下に焦点を結ぶ反射光を生成するようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、例えば透過型の液晶パネルを背後から照明する用途に適した照明装置およびそれを備えた表示装置に関する。本技術は、特に、二次元表示（平面表示）と三次元表示（立体表示）を行うことの可能な表示装置におけるバックライトに適した照明装置およびそれを備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
三次元表示の可能な表示装置には、専用の眼鏡をかけることが必要なものと、専用の眼鏡が不要なものがある。後者の表示装置では、裸眼で立体映像を視認することができるようにするために、レンチキュラーレンズや、視差バリア（パララックスバリア）が用いられている。これらによって、映像情報が左右の目に振り分けられることにより、左右の目で異なる映像が観察され、その結果、三次元表示が可能となる。
【０００３】
しかし、上記の視差バリアを用いた場合には、三次元表示では、臨場感があるが、二次元表示の際に解像度が落ちる。このため、二次元表示の際に解像度を損なうことなく三次元表示を行う技術が特許文献１に開示されている。特許文献１では、液晶素子によってパララックスバリアが構成され、三次元表示のときは不透過部分を作ることで液晶素子がパララックスバリアとなる。そして、二次元表示のときは、全面を透過状態とすることで、液晶素子がパララックスバリアとならず、表示画面上の全ての映像が左右の目に同様に入射する。しかし、特許文献１に記載の方法では、三次元表示のときにパララックスバリアによって、光が吸収されてしまい、表示輝度が低いという問題があった。
【０００４】
それに対して、例えば、特許文献２では、透明と拡散を電圧印加によって制御可能な高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）を導波管の内部に設けることが開示されている。この方法では、ＰＤＬＣの一部に帯状の散乱領域を生成することで、導波管内部を伝播してきた光が散乱領域で散乱され、線状光源が生成される。また、この方法では、ＰＤＬＣ全体を散乱領域にすることで、導波管内部を伝播してきた光が散乱領域で散乱され、面状光源が生成される。これにより、パララックスバリアを設けることなく、三次元表示と二次元表示を選択的に行うことが可能となるので、パララックスバリアに起因する表示輝度の低下がなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１１９８８９
【特許文献２】特表２００７−５１４２７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献２に記載の導波管では、ＰＤＬＣの一部または全体を散乱状態にしたときに、表示パネル側だけでなく、導波管の底面側にも散乱光が出射される。そこで、導波管の底面に反射板を設け、導波管の底面側に出射される散乱光を表示パネル側に反射することにより表示輝度を上げることが、特許文献２の段落００５４に開示されている。
【０００７】
しかし、単に反射板を設けた場合には、三次元表示の際に、反射光のほとんどは散乱領域とは異なる領域（つまり透過領域）を通過して表示パネル側に出射される。そのため、散乱領域から出射された光と、透過領域から出射された光とが表示パネルを透過することにより二重像が生成され、表示品質が悪くなるという問題があった。
【０００８】
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、三次元表示における二重像の生成を低減することの可能な照明装置およびそれを備えた表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本技術による照明装置は、複数の線状照明光もしくは複数の点状照明光が２次元配置されて形成された線状照明光を生成する照明光学系と、線状照明光を反射する反射板とを備えている。反射板は、線状照明光を生成する部位を通過する平面であって、かつ反射板を含む平面と垂直な平面上またはその平面の近傍に線状照明光を反射するようになっている。本技術による表示装置は、映像信号に基づいて駆動された複数の画素を有する表示パネルと、表示パネルを照明する照明装置とを備えている。この表示装置に含まれる照明装置は、上記の照明装置と同一の構成要素を有している。
【００１０】
本技術による照明装置および表示装置では、線状照明光が反射板で反射されることにより、線状照明光を生成する部位を通過する平面であって、かつ反射板を含む平面と垂直な平面上またはその平面の近傍に線状照明光が反射される。これにより、反射光の正面強度分布および角度強度分布を、線状照明光のうち反射板とは反対側に出射された光の正面強度分布および角度強度分布に近づけることができる。
【００１１】
本技術において、反射板は、線状照明光を生成する部位の直下に反射光が焦点を結ぶ表面形状を有していることがより好ましい。また、本技術において、反射板は、線状照明光を生成する部位と対向する位置に、円柱の内面の一部を反射面として有していることが好ましい。なお、本技術において、反射板は、照明光学系が複数の点状照明光を生成する場合に、点状照明光を生成する部位と対向する位置に球面の一部を反射面として有していてもよい。
【００１２】
また、本技術において、照明光学系は、線状照明光を生成する部位を間にして互いに対向配置された第１透明基板および第２透明基板と、第１透明基板および第２透明基板の少なくとも一方の表面に設けられた電極とを備えていてもよい。さらに、照明光学系は、第１透明基板の端面に光を照射する光源と、第１透明基板と第２透明基板との間隙に設けられた光変調層と、電極を駆動する駆動部とを有していてもよい。
【００１３】
ここで、光変調層は、電場の大きさに応じて、光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示すものである。光変調層は、例えば、電場が相対的に小さいときに光源からの光に対して透明性を示し、電場が相対的に大きいときに光源からの光に対して散乱性を示すようになっている。なお、光変調層は、例えば、電場が相対的に小さいときに光源からの光に対して散乱性を示し、電場が相対的に大きいときに光源からの光に対して透明性を示すようになっていてもよい。
【００１４】
光変調層が前者の性質を有している場合には、駆動部は、電極を駆動することにより、光変調層に、散乱性を示す複数の第１領域を生成させ、それによって、第１領域から、線状照明光を出力させるようになっている。一方、光変調層が後者の性質を有している場合には、駆動部は、電極を駆動しないことにより、光変調層に、散乱性を示す複数の第１領域を生成させ、それによって、第１領域から、線状照明光を出力させるようになっている。
【００１５】
光変調層が前者の性質を有している場合には、駆動部は、電極を駆動することにより、光変調層の全体に第１領域を生成させ、それによって、光変調層の全体から面状照明光を出力させるようになっていてもよい。一方、光変調層が後者の性質を有している場合には、駆動部は、電極を駆動しないことにより、光変調層の全体に第１領域を生成させ、それによって、光変調層の全体から面状照明光を出力させるようになっていてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本技術による照明装置および表示装置によれば、反射光の正面強度分布および角度強度分布を、線状照明光のうち反射板とは反対側に出射された光の正面強度分布および角度強度分布に近づけることができるようにしたので、反射板の上面を平坦面で構成した場合や、平行光を生成する放物曲面で構成した場合と比べて、三次元表示に必要のない位置から照明光が出射されたり、三次元表示に必要のない角度方向に出射されたりする割合を少なくすることができる。これにより、このような照明装置を三次元表示用の表示装置のバックライトとして適用した場合に、三次元表示における二重像の生成を低減することができる。その結果、三次元表示における表示品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本技術の第１の実施の形態に係る照明装置の構成の一例を表す断面図である。
【図２】図１の光変調素子の構成の一例を表す断面図である。
【図３】図２の電極構造の一例を表す上面図である。
【図４】図２の電極構造の第１変形例を表す上面図である。
【図５】図２の電極構造の第２変形例を表す上面図である。
【図６】図５の電極構造の一例を表す上面図である。
【図７】図５の電極構造の他の例を表す上面図である。
【図８】図２の電極構造の第３変形例を表す上面図である。
【図９】図２の電極構造の第４変形例を表す上面図である。
【図１０】ＩＴＯ膜の光学特性およびバックライトの色度変化の場所依存性の一例を表す図である。
【図１１】導光スペクトルの位置依存性の一例を表す図である。
【図１２】図２の光変調層の作用の一例を説明するための模式図である。
【図１３】図２の光変調層の作用の他の例を説明するための模式図である。
【図１４】図１の照明装置の作用の一例を説明するための模式図である。
【図１５】図２のバルクの筋状構造の一例を表す図である。
【図１６】図１の光変調層および反射板の構成の一例を表す断面図である。
【図１７】図１の光変調層および反射板の構成の一変形例を表す断面図である。
【図１８】図１の光変調層および反射板の構成の他の変形例を表す断面図である。
【図１９】光源から直接上面に出射された光と、反射板で反射された光との正面輝度分布および角度輝度分布の一例を表す分布図である。
【図２０】一比較例に係る反射板の構成の一例を表す断面図である。
【図２１】図２０の光源から直接上面に出射された光と、反射板で反射された光との正面輝度分布および角度輝度分布の一例を表す分布図である。
【図２２】他の比較例に係る反射板の構成の一例を表す断面図である。
【図２３】図２２の光源から直接上面に出射された光と、反射板で反射された光との正面輝度分布および角度輝度分布の一例を表す分布図である。
【図２４】図１の反射板の構成の他の例を表す断面図である。
【図２５】図２の光変調素子の製造過程を説明するための断面図である。
【図２６】図２５に続く製造過程を説明するための断面図である。
【図２７】図２６に続く製造過程を説明するための断面図である。
【図２８】図１の照明装置の構成の第１変形例を表す断面図である。
【図２９】図１の照明装置の構成の第２変形例を表す断面図である。
【図３０】図１の照明装置の構成の第３変形例を表す断面図である。
【図３１】図２の電極構造の第５変形例を表す上面図である。
【図３２】図２の電極構造の第６変形例を表す上面図である。
【図３３】図２の電極構造の第７変形例を表す上面図である。
【図３４】図２の電極構造の第８変形例を表す上面図である。
【図３５】図１の照明装置の構成の第４変形例を表す断面図である。
【図３６】図３５のバリア層の一例を表す断面図である。
【図３７】図３５のバリア層の他の例を表す断面図である。
【図３８】本技術の第２の実施の形態に係る照明装置の構成の一例を表す断面図である。
【図３９】図３８の光源の一例を表す上面図である。
【図４０】図３８の光源の第１変形例を表す上面図である。
【図４１】図３８の光源の第２変形例を表す上面図である。
【図４２】図３８の光源の第３変形例を表す上面図である。
【図４３】図３８の光源および反射板の構成の一例を表す断面図である。
【図４４】図３８の光源および反射板の構成の一変形例を表す断面図である。
【図４５】図３８の光源および反射板の構成の他の変形例を表す断面図である。
【図４６】本技術の第３の実施の形態に係る照明装置の構成の一例を表す断面図である。
【図４７】図４６の導光板の一例を表す上面図である。
【図４８】図４６の導光板の他の例を表す上面図である。
【図４９】図４６の導光板および反射板の構成の一例を表す断面図である。
【図５０】図４６の導光板および反射板の構成の第１変形例を表す断面図である。
【図５１】図４６の導光板および反射板の構成の第２変形例を表す断面図である。
【図５２】図４６の導光板および反射板の構成の第３変形例を表す断面図である。
【図５３】図４６の導光板および反射板の構成の第４変形例を表す断面図である。
【図５４】図４６の導光板および反射板の構成の第５変形例を表す断面図である。
【図５５】図１の反射板の構成の第１変形例を表す断面図である。
【図５６】図１の反射板の構成の第２変形例を表す断面図である。
【図５７】図１の反射板の構成の第３変形例を表す断面図である。
【図５８】図５７の反射板の焦点の一例について説明するための断面図である。
【図５９】図５７の反射板の焦点の他の例について説明するための断面図である。
【図６０】図５７の反射板の焦点のその他の例について説明するための断面図である。
【図６１】図５７の反射板の作用について説明するための断面図である。
【図６２】図５８の反射板の作用について説明するための断面図である。
【図６３】図５９の反射板の作用について説明するための断面図である。
【図６４】図１の反射板の構成の第４変形例を表す断面図である。
【図６５】図１の反射板の構成の第５変形例を表す断面図である。
【図６６】本技術の第４の実施の形態に係るテレビ放送信号の受送信システムの一例を表す図である。
【図６７】図６６の受信側装置の機能ブロックの一例を表す図である。
【図６８】図６６の受信側装置における表示部の構成の一例を表す断面図である。
【図６９】図６６の受信側装置におけるラビング方向と偏光板の透過軸との関係の一例を表す斜視図である。
【図７０】図６８の表示部における三次元表示を説明するための模式図である。
【図７１】図６８の表示部における二次元表示を説明するための模式図である。
【図７２】一実施例に係る照明装置における電極構成の一例を表す上面図である。
【図７３】図７２の電極構成の一例を拡大して表す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、発明を実施するための形態について、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（照明装置）
照明装置がエッジライト方式となっている例
光変調素子が設けられている例
２．第１の実施の形態の変形例（照明装置）
３．第２の実施の形態（照明装置）
照明装置が直下方式となっている例
４．第２の実施の形態の変形例（照明装置）
５．第３の実施の形態（照明装置）
照明装置がエッジライト方式となっている例
導光板に散乱領域が設けられている例
６．第３の実施の形態の変形例（照明装置）
７．第４の実施の形態（表示装置）
各実施の形態の照明装置をバックライトとして用いた例
８．実施例（表示装置）
【００１９】
＜１．第１の実施の形態＞
図１は、本技術の第１の実施の形態に係る照明装置１の断面構成を表すものである。この照明装置１は、表示装置のバックライトとして適用可能なものであり、例えば、図１に示したように、導光板１０と、導光板１０の側面に配置した光源２０と、導光板１０の背後に配置した光変調素子３０および反射板４０と、光変調素子３０を駆動する駆動回路５０とを備えている。
【００２０】
なお、導光板１０は、「第１透明基板」または「第２透明基板」の一具体例に相当する。光源２０は、「光源」の一具体例に相当する。反射板４０は、「反射板」の一具体例に相当する。駆動回路５０は、「駆動部」の一具体例に相当する。光源２０および光変調素子３０からなる光学系が、「照明光学系」の一具体例に相当する。
【００２１】
導光板１０は、導光板１０の側面に配置した光源２０からの光を導光板１０の上面側（具体的には照明装置１の光出射面１Ａ）に導くものである。導光板１０は、例えば、導光板１０の上面に配置される被照射物（例えば後述の表示パネル２１０）に対応した形状になっており、例えば、上面、下面および側面で囲まれた直方体状となっている。なお、以下では、導光板１０の側面のうち光源２０からの光が入射する側面を光入射面１０Ａと称するものとする。
【００２２】
導光板１０は、例えば、上面および下面の少なくとも一方の面に、所定のパターン化された形状を有しており、光入射面１０Ａから入射した光を散乱し、均一化する機能を有している。なお、光変調素子３０に印加する電圧を変調することによって輝度の均一化を行う場合には、パターン化されていない平坦な導光板を導光板１０として用いることも可能である。導光板１０は、例えば、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）やアクリル樹脂（ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの透明熱可塑性樹脂を主に含んで構成されている。
【００２３】
光源２０は、線状光源であり、例えば、熱陰極管(ＨＣＦＬ；Hot Cathode Fluorescent Lamp)、冷陰極管(ＣＣＦＬ；Cold Cathode Fluorescent Lamp)、または複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を一列に配置したものなどからなる。光源２０が複数のＬＥＤからなる場合には、効率、薄型化、均一性の観点から、全てのＬＥＤがホワイトＬＥＤであることが好ましい。なお、光源２０が、例えば、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤを含んで構成されていてもよい。光源２０は、導光板１０の一の側面にだけ設けられていてもよいし（図１参照）、導光板１０の２つの側面、３つの側面または全ての側面に設けられていてもよい。
【００２４】
光変調素子３０は、本実施の形態において、導光板１０の背後（下面）に空気層を介さずに密着しており、例えば接着剤（図示せず）を介して導光板１０の背後に接着されている。光変調素子３０は、例えば、図２に示したように、透明基板３１、下側電極３２、配向膜３３、光変調層３４、配向膜３５、上側電極３６および透明基板３７を反射板４０側から順に配置されたものである。なお、下側電極３２および上側電極３６が「電極」の一具体例に相当する。
【００２５】
透明基板３１，３７は、光変調層３４を支持するものであり、一般に、可視光に対して透明な基板、例えば、ガラス板や、プラスチックフィルムによって構成されている。上側電極３６は、透明基板３７のうち透明基板３１との対向面上に設けられたものであり、例えば、面内全体に渡って形成された１枚のベタ膜からなる。一方、下側電極３２は、透明基板３１のうち透明基板３７との対向面上に設けられたものであり、例えば、図３に示したように、複数の部分電極３２Ａによって構成されている。
【００２６】
複数の部分電極３２Ａは、例えば、図３に示したように、面内の一の方向（例えば光入射面１０Ａに平行な方向）に延在する帯状の形状となっている。複数の部分電極３２Ａのうち特定の複数の部分電極３２Ａ（以下、「部分電極３２Ｂ」と称する。）は、表示装置において三次元表示を行うときに、線状照明光の生成に用いられるものである。複数の部分電極３２Ｂは、表示装置において三次元表示を行うときの画素のピッチＰ３（図６１参照）に対応するピッチＰ１（画素のピッチＰ３と同一ピッチまたはそれに近いピッチ）で配列されている。
【００２７】
複数の部分電極３２Ａのうち部分電極３２Ｂを除く複数の部分電極３２Ａ（以下、「部分電極３２Ｃ」と称する。）は、表示装置において二次元表示を行うときに、部分電極３２Ａと共に、面状照明光の生成に用いられるものである。つまり、表示装置において二次元表示を行うときには、面状照明光を生成するために、全ての部分電極３２Ａが用いられる。複数の部分電極３２Ｂおよび複数の部分電極３２Ｃは、光入射面１０Ａと直交する方向において規則的に配列されている。例えば、図２、図３に示したように、１つの部分電極３２Ｂおよび２つの部分電極３２Ｃを一組として、複数組の部分電極群が光入射面１０Ａと直交する方向に配列されている。部分電極３２Ｂの幅は、例えば、表示装置の画素の幅よりも狭くなっている。
【００２８】
各部分電極３２Ａは、例えば、図４に示したように、ブロック形状となっており、かつ複数の部分電極３２Ａが２次元配置されていてもよい。この場合には、複数の部分電極３２Ａを１つの線状電極３２Ｄとみなしたときに、各線状電極３２Ｄが上記の部分電極３２Ｂ，３２Ｃとして用いられてもよい。例えば、複数の線状電極３２Ｄのうち特定の複数の線状電極３２Ｄが、部分電極３２Ｂとして用いられる。複数の線状電極３２Ｄのうち部分電極３２Ｂとして用いられるものを除く複数の線状電極３２Ｄが、部分電極３２Ｃとして用いられる。
【００２９】
なお、各部分電極３２Ａがブロック形状となっており、かつ複数の部分電極３２Ａが２次元配置されている場合に、表示装置において三次元表示を行うときに、個々の部分電極３２Ａが点状照明光の生成に用いられてもよい。また、各部分電極３２Ａがブロック形状となっており、かつ複数の部分電極３２Ａが２次元配置されている場合に、表示装置において２視点から互いに異なる二次元映像を視認可能な二次元表示を行うときにも、個々の部分電極３２Ａが点状照明光の生成に用いられてもよい。
【００３０】
また、例えば、図５、図６に示したように、互いに隣接する部分電極３２Ｂ同士の間に、部分電極３２Ｂの幅よりも広い幅の部分電極３２Ｃが設けられていてもよい。このとき、さらに、例えば、図７に示したように、各部分電極３２Ｂが複数の部分電極３２Ａで構成されると共に、各部分電極３２Ｃが複数の部分電極３２Ａで構成されていてもよい。
【００３１】
また、例えば、図８に示したように、各部分電極３２Ａが、光入射面１０Ａと直角以外の角度で斜めに交差する方向に延在していてもよい。また、各部分電極３２Ａがブロック形状となっており、かつ複数の部分電極３２Ａが２次元配置されている場合に、例えば、図９に示したように、各線状電極３２Ｄが、光入射面１０Ａと直角以外の角度で斜めに交差する方向に延在していてもよい。なお、各部分電極３２Ａが光入射面１０Ａの法線と斜めに交差する方向に延在している場合に、各部分電極３２Ａの延在方向が、後述の表示パネル２１０の画素の配列方向と交差する方向に延在していることが好ましい。このようにした場合には、三次元表示時に、光入射面１０Ａの法線と平行な方向の解像度と、光入射面１０Ａと平行な方向の解像度との差を小さくすることができる。
【００３２】
下側電極３２および上側電極３６はともに、透明導電膜によって構成されている。この透明導電膜は、例えば、以下の式で示されるような特性を有していることが好ましい（図１０（Ａ）参照）。この透明導電膜は、例えば、ＩＴＯを含む膜（以下、「ＩＴＯ膜」と称する。）によって構成されている。なお、下側電極３２および上側電極３６は、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ；Indium Zinc Oxide）、メタルナノワイヤ、カーボンナノチューブ、グラフェンなどによって構成されていてもよい。
【００３３】
｜Ａ１−Ａ２｜≦２．００
Ａ１：４５０ｎｍ〜６５０ｎｍにおける最大光吸収率（％）
Ａ２：４５０ｎｍ〜６５０ｎｍにおける最小光吸収率（％）
【００３４】
照明光としては、可視光が使用されるので、３８０〜７８０ｎｍの範囲で、透明導電膜の光吸収の差が少ないことが好ましい。３８０〜７８０ｎｍの範囲で光吸収率の最大値と最小値の差が、１０．００以下であることが好ましく、７．００以下であることがより好ましい。特に、透明導電膜がバックライトなどに適用される場合は、使用する光源の波長領域の範囲内で光吸収率の最大値と最小値の差が２．００以下であることが好ましく、１．００以下であることがより好ましい。一般的なＬＥＤを光源として光源などを用いた場合、４５０〜６５０ｎｍ範囲で、光吸収率の最大値と最小値の差が、２．００以下であることが好ましく、１．００以下であることがより好ましい。なお、吸収率の測定は日本分光製Ｖ−５５０を用い、基板法線方向から５°入射にて反射率、透過率を測定し、１００％から反射率、透過率の値を引いた値を吸収率とした。
【００３５】
このように、透明導電膜が上記の式に示した特性となっている場合には、光源２０から出射された光が導光板１０内を伝播していく過程で光変調素子３０内の透明導電膜を繰り返し通過したときに、透明導電膜における、吸収の波長依存性が抑制される。透明導電膜が、一般的なＩＴＯ膜からなる場合には、例えば、図１０（Ｂ），（Ｃ）の破線および図１１（Ａ）の矢印に示したように、光源２０からの距離が遠くなるにつれて、長波長側の成分が増大していく。一方、透明導電膜が、上記の式に示した特性を有する、膜質改善されたＩＴＯ膜からなる場合には、例えば、図１０（Ｂ），（Ｃ）の実線および図１１（Ｂ）に示したように、長波長側の成分が光源２０からの距離に応じて変化する割合が低減している。なお、図１０（Ｂ），（Ｃ）の縦軸のΔｕ’ｖ’は、その値が大きくなるほど、長波長側の成分が大きくなることに対応する指標である。
【００３６】
また、例えば、下側電極３２および上側電極３６がＩＴＯ膜によって構成されているとき、導光している光路中のどこか（例えば、導光板１０および光変調素子３０の少なくとも一方）に、例えば、長波長側の光を短波長側の光よりもより多く吸収する染料・顔料が含まれていることが好ましい。上記の染料・顔料として、公知の材料を使用することができる。特に、光変調層３４の形成に紫外線照射によるプロセスを含む場合には、例えば、光変調素子３０を形成した後に、染料・顔料を含む導光板１０と光変調素子３０とを互いに貼り合わせたり、染料・顔料が紫外線によってダメージを受けないように、染料・顔料を含む部分を紫外線吸収層で紫外線から保護することが好ましい。このように、導光している光路中のどこかに上記の染料・顔料を添加することにより、光源２０から出射された光が導光板１０内を伝播していく過程で光変調素子３０を繰り返し通過したときに、ＩＴＯ膜を含む光変調素子３０の吸収の波長依存性が抑制される。
【００３７】
下側電極３２および上側電極３６を光変調素子３０の法線方向から見たときに、光変調素子３０のうち下側電極３２および上側電極３６が互いに対向している箇所に対応する部分が光変調セル３０−１を構成している（図２、図５参照）。
【００３８】
光変調セル３０−１は、光変調素子３０のうち部分電極３２Ａおよび上側電極３６が互いに対向している箇所に対応する部分に相当する。複数の光変調セル３０−１のうち部分電極３２Ｂを含むセル３０ａ（図２〜図９参照）が、表示装置において三次元表示を行うときに、線状照明光の生成に用いられる。複数の光変調セル３０−１のうち部分電極３２Ｃを含むセル３０ｂ（図２〜図９参照）が、表示装置において二次元表示を行うときに、複数のセル３０ａと共に、面状照明光の生成に用いられる。つまり、表示装置において二次元表示を行うときには、面状照明光を生成するために、全ての光変調セル３０−１が用いられる。
【００３９】
各光変調セル３０−１は、部分電極３２Ａおよび上側電極３６に所定の電圧を印加することにより別個独立に駆動することの可能なものであり、部分電極３２Ａおよび上側電極３６に印加される電圧値の大きさに応じて、光源２０からの光に対して透明性を示したり、散乱性を示したりする。なお、透明性、散乱性については、光変調層３４を説明する際に詳細に説明する。
【００４０】
配向膜３３，３５は、例えば、光変調層３４に用いられる液晶やモノマーを配向させるものである。配向膜の種類としては、例えば、垂直配向膜および水平配向膜があるが、本実施の形態では、配向膜３３，３５には水平配向膜が用いられる。水平配向膜としては、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリビニルアルコールなどをラビング処理することにより形成された配向膜、転写やエッチングなどにより溝形状が付与された配向膜が挙げられる。また、水平配向膜としては、例えば、酸化ケイ素などの無機材料を斜方蒸着することにより形成された配向膜、イオンビーム照射により形成されたダイヤモンドライクカーボン配向膜、電極パターンスリットの形成された配向膜が挙げられる。透明基板３１，３７としてプラスチックフィルムを用いる場合には、製造工程において、透明基板３１，３７の表面に配向膜３３，３５を塗布した後の焼成温度ができるだけ低いことが好ましいことから、配向膜３３，３５として、１００℃以下の温度で形成可能なポリアミドイミドを用いることが好ましい。
【００４１】
また、垂直、水平いずれの配向膜においても、液晶とモノマーを配向させる機能があれば十分であり、通常の液晶ディスプレイに要求される電圧の繰り返し印加による信頼性などは必要ない。デバイス作成後の電圧印加による信頼性は、モノマーを重合したものと液晶との界面で決まるためである。また、配向膜を用いなくても、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電場や磁場を印加することによっても、光変調層３４に用いられる液晶やモノマーを配向させることが可能である。つまり、下側電極３２および上側電極３６間に電場や磁場を印加しながら、紫外線照射して電圧印加状態での液晶やモノマーの配向状態を固定させることができる。配向膜の形成に電圧を用いる場合には、配向用と駆動用とで別々の電極を形成するか、液晶材料に周波数によって誘電率異方性の符号が反転する二周波液晶などを用いることができる。また、配向膜の形成に磁場を用いる場合、配向膜として磁化率異方性の大きい材料を用いることが好ましく、例えば、ベンゼン環の多い材料を用いることが好ましい。
【００４２】
光変調層３４は、電場の大きさに応じて、光源２０からの光に対して散乱性もしくは透明性を示すものである。光変調層３４は、電場が相対的に小さいときに、光源２０からの光に対して透明性を示し、電場が相対的に大きいときに、光源２０からの光に対して散乱性を示すものである。光変調層３４は、例えば、図２に示したように、バルク３４Ａと、バルク３４Ａ内に分散された微粒子状の複数の微粒子３４Ｂとを含んだ複合層となっている。バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは光学異方性を有している。
【００４３】
図１２（Ａ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、微粒子３４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。なお、図１２（Ａ）において、バルク３４Ａ内の配向状態についての記載を省略した。図１２（Ｂ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。この屈折率楕円体は、様々な方向から入射した直線偏光の屈折率をテンソル楕円体で表したものであり、光が入射する方向からの楕円体の断面を見ることによって、幾何的に屈折率を知ることができるものである。図１２（Ｃ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、正面方向に向かう光Ｌ１と、斜め方向に向かう光Ｌ２とが光変調層３４を透過する様子の一例を模式的に表したものである。
【００４４】
図１３（Ａ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時の、微粒子３４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。なお、図１３（Ａ）において、バルク３４Ａ内の配向状態についての記載を省略した。図１３（Ｂ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時の、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図１３（Ｃ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時の、正面方向に向かう光Ｌ１と、斜め方向に向かう光Ｌ２とが光変調層３４において散乱される様子の一例を模式的に表したものである。
【００４５】
バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは、例えば、図１２（Ａ），（Ｂ）に示したように、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、バルク３４Ａの光軸ＡＸ１および微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２の向きが互いに一致する（平行となる）構成となっている。なお、光軸ＡＸ１，ＡＸ２とは、偏光方向によらず屈折率が一つの値になるような光線の進行方向と平行な線を指している。また、光軸ＡＸ１および光軸ＡＸ２の向きは常に互いに一致している必要はなく、光軸ＡＸ１の向きと光軸ＡＸ２の向きとが、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよい。
【００４６】
また、微粒子３４Ｂは、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ２が導光板１０の光入射面１０Ａと平行となる構成となっている。微粒子３４Ｂは、さらに、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ２が透明基板３１，３７の表面と僅かな角度θ１で交差する構成となっている（図１２（Ｂ）参照）。なお、角度θ１については、微粒子３４Ｂを構成する材料を説明する際に詳述する。
【００４７】
一方、バルク３４Ａは、例えば、下側電極３２および上側電極３６間への電圧印加の有無に拘らず、バルク３４Ａの光軸ＡＸ１が一定となる構成となっている。具体的には、バルク３４Ａは、例えば、図１２（Ａ），（Ｂ），図１３（Ａ），（Ｂ）に示したように、バルク３４Ａの光軸ＡＸ１が導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の表面と所定の角度θ１で交差する構成となっている。つまり、バルク３４Ａの光軸ＡＸ１は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２と平行となっている。
【００４８】
なお、光軸ＡＸ２が常に、光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の表面と角度θ１で交差している必要はなく、例えば製造誤差などによって透明基板３１，３７の表面と、角度θ１とは若干異なる角度で交差していてもよい。また、光軸ＡＸ１，ＡＸ２が常に光入射面１０Ａと平行となっている必要はなく、例えば製造誤差などによって光入射面１０Ａと、小さな角度で交差していてもよい。
【００４９】
ここで、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの常光屈折率が互いに等しく、かつバルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの異常光屈折率が互いに等しいことが好ましい。この場合に、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、図１２（Ａ）に示したように、正面方向および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差がほとんどなく、高い透明性が得られる。これにより、例えば、図１２（Ｃ）に示したように、正面方向に向かう光Ｌ１および斜め方向に向かう光Ｌ２は、光変調層３４内で散乱されることなく、光変調層３４を透過する。その結果、例えば、図１４（Ａ），（Ｂ）に示したように、光源２０からの光Ｌ（斜め方向からの光）は、光変調層３４のうち透明な領域（透過領域３０Ａ）の界面（透明基板３１の下面および導光板１０の上面）において全反射され、透過領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、全面を均一に発光させた場合（図１４（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて下がる。なお、図１４（Ｂ）の正面輝度のプロファイルは、導光板１０上に拡散シート（図示せず）を設置し、その拡散シートを介して測定することにより得られたものである。
【００５０】
なお、透過領域３０Ａの界面の１つである導光板１０の上面（図１４中では光出射面１Ａ）は、当該照明装置１が表示装置のバックライトとして用いられたときに、導光板１０の上面が、導光板１０の上面の屈折率よりも低い屈折率の材料と接していることが好ましい。そのような低屈折率材料は、典型的には空気である。なお、当該照明装置１が表示装置のバックライトとして用いられたときに、導光板１０の上面が表示装置内の他の光学部材（例えば表示パネル）と接着されている場合には、導光板１０の上面に接する低屈折率材料は、粘着剤もしくは接着剤であってもよい。
【００５１】
バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時には、図１３（Ａ），（Ｂ）に示したように、光軸ＡＸ１および光軸ＡＸ２の向きが互いに異なる（交差またはほぼ直交する）構成となっている。また、微粒子３４Ｂは、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時に、微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２が導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の表面と角度θ１よりも大きな角度θ２（例えば９０°）で交差する構成となっている。なお、角度θ２については、微粒子３４Ｂを構成する材料を説明する際に詳述する。
【００５２】
したがって、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時には、光変調層３４において、正面方向および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。これにより、例えば、図１３（Ｃ）に示したように、正面方向に向かう光Ｌ１および斜め方向に向かう光Ｌ２は、光変調層３４内で散乱される。その結果、例えば、図１４（Ａ）に示したように、光源２０からの光Ｌ（斜め方向からの光）は、散乱領域３０Ｂの界面（透明基板３１または導光板１０と空気との界面）を透過すると共に、反射板４０側に透過した光は反射板４０で反射され、光変調素子３０を透過する。従って、散乱領域３０Ｂの輝度は、全面を均一に発光させた場合（図１４（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて極めて高くなり、しかも、透過領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。なお、散乱領域３０Ｂが本技術の「第１領域」の一具体例に相当する。
【００５３】
なお、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの常光屈折率は、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。また、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの異常光屈折率についても、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。
【００５４】
また、バルク３４Ａの屈折率差（ΔｎP＝異常光屈折率ｎｅP−常光屈折率ｎｏP）や、微粒子３４Ｂの屈折率差（ΔｎL＝異常光屈折率ｎｅL−常光屈折率ｎｏL）は、できるだけ大きいことが好ましく、０．０５以上であることが好ましく、０．１以上であることがより好ましく、０．１５以上であることがさらに好ましい。バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの屈折率差が大きい場合には、光変調層３４の散乱能が高くなり、導光条件を容易に破壊することができ、導光板１０からの光を取り出しやすいからである。
【００５５】
また、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは、電場に対する応答速度が互いに異なっている。バルク３４Ａは、例えば、微粒子３４Ｂの応答速度よりも遅い応答速度を有する筋状構造（図１５（Ａ），（Ｂ）参照）、多孔質構造、または棒状構造となっている。なお、図１５（Ａ），（Ｂ）は、光変調素子３０に対して電場を印加したときの偏光顕微鏡写真であり、図１５（Ａ），（Ｂ）中で筋状に明るい箇所が上述した筋状構造に相当している。図１５（Ａ）には、液晶とモノマーの重量比を９５：５としたときのバルク３４Ａの筋状構造の様子が示されており、図１５（Ｂ）には、液晶とモノマーの重量比を９０：１０としたときのバルク３４Ａの筋状構造の様子が示されている。バルク３４Ａは、例えば、低分子モノマーを重合化することにより得られた高分子材料によって形成されている。バルク３４Ａは、例えば、微粒子３４Ｂの配向方向または配向膜３３，３５の配向方向に沿って配向した、配向性および重合性を有する材料（例えばモノマー）を熱および光の少なくとも一方によって重合させることにより形成されている。
【００５６】
バルク３４Ａの筋状構造、多孔質構造もしくは棒状構造は、例えば、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の表面と僅かな角度θ１で交差する方向に長軸を有している。バルク３４Ａが筋状構造となっている場合に、短軸方向の平均的な筋状組織サイズは、導光光の散乱性を高くするという観点からは、０．１μｍ以上１０μｍ以下となっていることが好ましく、０．２μｍ以上２．０μｍ以下の範囲であることがより好ましい。短軸方向の平均的な筋状組織サイズが０．１μｍ以上１０μｍ以下となっている場合には、光変調素子３０内での散乱能が、３８０〜７８０ｎｍの可視領域において略等しくなる。そのため、面内で、ある特定の波長成分の光のみが増加したり、減少したりすることがないので、可視領域でのバランスを面内で取ることができる。短軸方向の平均的な筋状組織サイズが０．１μｍ未満である場合や、１０μｍを超える場合には、波長に関係なく、光変調素子３０の散乱能が低く、光変調素子３０が光変調素子として機能しにくい。
【００５７】
また、散乱の波長依存性を少なくするという観点からは、短軸方向の平均的な筋状組織サイズは、０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲であることが好ましく、１〜３μｍの範囲であることがより好ましい。このようにした場合には、光源２０から出射された光が導光板１０内を伝播していく過程で光変調素子３０内のバルク３４Ａを繰り返し通過したときに、バルク３４Ａにおける、散乱の波長依存性が抑制される。筋状組織のサイズは、偏光顕微鏡、共焦点顕微鏡、電子顕微鏡などで観察することができる。
【００５８】
一方、微粒子３４Ｂは、例えば、液晶材料を主に含んで構成されており、バルク３４Ａの応答速度よりも十分に早い応答速度を有している。微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶材料（液晶分子）は、例えば棒状分子である。微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶分子として、正の誘電率異方性を有するもの（いわゆるポジ型液晶）を用いることが好ましい。
【００５９】
ここで、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、微粒子３４Ｂ内において、液晶分子の長軸方向は、光軸ＡＸ１と平行となっている。このとき、微粒子３４Ｂ内の液晶分子の長軸は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の表面と僅かな角度θ１で交差している。つまり、微粒子３４Ｂ内の液晶分子は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、導光板１０の光入射面１０Ａと平行な面内において角度θ１だけ傾斜した状態で配向している。この角度θ１は、プレチルト角と呼ばれるもので、例えば０．１°以上３０°以下の範囲であることが好ましい。この角度θ１は、０．５°以上１０°以下の範囲であることがより好ましく、０．７°以上２°以下の範囲であることがさらにより好ましい。角度θ１を大きくすると、後述するような理由から散乱の効率が低下する傾向にある。また、角度θ１を小さくし過ぎると、電圧印加時に液晶の立ち上がる方位角がばらつく。例えば、１８０°反対側の方位（リバースチルト）に液晶が立ち上がることもある。これにより、微粒子３４Ｂとバルク３４Ａとの屈折率差を有効に利用できないので、散乱効率が低くなり、輝度が小さくなる傾向にある。
【００６０】
また、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時には、微粒子３４Ｂ内において、液晶分子の長軸方向は、光軸ＡＸ１と交差（もしくは直交）している。このとき、微粒子３４Ｂ内の液晶分子の長軸は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の表面と角度θ１よりも大きな角度θ２（例えば９０°）で交差している。つまり、微粒子３４Ｂ内の液晶分子は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時には、導光板１０の光入射面１０Ａと平行な面内において角度θ２だけ傾斜した状態もしくは角度θ２（＝９０°）で真っ直ぐ立った状態で配向している。
【００６１】
上記した、配向性および重合性を有するモノマーとしては、光学的に異方性を有しており、かつ液晶と複合する材料であればよいが、本実施の形態では紫外線で硬化する低分子モノマーであることが好ましい。電圧無印加の状態で、液晶と、低分子モノマーを重合化することにより形成されたもの（高分子材料）との光学的異方性の方向が一致していることが好ましいので、紫外線硬化前において、液晶と低分子モノマーが同一方向に配向していることが好ましい。微粒子３４Ｂとして液晶が用いられる場合に、その液晶が棒状分子であるときには、使用するモノマー材料の形状も棒状であることが好ましい。以上のことから、モノマー材料としては重合性と液晶性を併せ持つ材料を用いることが好ましく、例えば、重合性官能基として、アクリレート基、メタクリレート基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルエーテル基およびエポキシ基からなる群から選ばれた少なくとも１つの官能基を有することが好ましい。これらの官能基は、紫外線、赤外線または電子線を照射したり、加熱したりすることによって重合させることができる。紫外線照射時の配向度低下を抑制するために、多官能基をもつ液晶性材料を添加することもできる。バルク３４Ａを上述した筋状構造とする場合には、バルク３４Ａの原料として、２官能液晶性モノマーを用いることが好ましい。また、バルク３４Ａの原料に対して、液晶性を示す温度の調整を目的に単官能モノマーを添加したり、架橋密度向上を目的に３官能以上のモノマーを添加したりすることもできる。
【００６２】
駆動回路５０は、例えば、一の光変調セル３０−１において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と平行もしくはほぼ平行となり、他の光変調セル３０−２において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差もしくは直交するように各光変調セル３０−１の一対の電極（部分電極３２Ａ、上側電極３６）へ印加する電圧の大きさを制御するようになっている。つまり、駆動回路５０は、電場制御によって、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ１，ＡＸ２の向きを互いに一致（もしくはほぼ一致）させたり、互いに異ならせたり（もしくは直交させたり）することができるようになっている。
【００６３】
駆動回路５０は、制御信号２０Ａとして三次元表示を指定する信号が入力されたときには、光変調素子３０から複数の線状照明光を出力させるようになっている。具体的には、駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａのうち特定の複数の部分電極３２Ｂに、光変調層３４が散乱性を示す電圧を印加するとともに、複数の部分電極３２Ａのうち複数の部分電極３２Ｂを除く複数の部分電極３２Ｃに、光変調層３４が透明性を示す電圧を印加するようになっている。言い換えると、駆動回路５０は、光変調素子３０内の各セル３０ａにおいて微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差し、光変調素子３０内のセル３０ｂにおいて微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と平行となるように、各光変調セル３０−１の一対の電極（部分電極３２Ａ、上側電極３６）へ印加する電圧の大きさを制御するようになっている。これにより、駆動回路５０は、部分電極３２Ｂを含むセル３０ａに散乱領域３０Ｂを生成させ、部分電極３２Ｃを含むセル３０ｂに透過領域３０Ａを生成させ、それによって、散乱領域３０Ｂから線状照明光を出力させるようになっている。
【００６４】
また、駆動回路５０は、制御信号２０Ａとして二次元表示を指定する信号が入力されたときには、光変調素子３０から面状照明光を出力させるようになっている。具体的には、駆動回路５０は、各部分電極３２Ａに、光変調層３４が散乱性を示す電圧を印加するようになっている。言い換えると、駆動回路５０は、光変調素子３０に含まれる全ての光変調セル３０−１において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差または直交（もしくはほぼ直交）するように、各光変調セル３０−１の一対の電極（部分電極３２Ａ、上側電極３６）へ印加する電圧の大きさを制御するようになっている。これにより、駆動回路５０は、各光変調セル３０−１に散乱領域３０Ｂを生成させ、それによって、散乱領域３０Ｂから面状照明光を出力させるようになっている。
【００６５】
なお、駆動回路５０は、制御信号２０Ａとして二次元表示を指定する信号が入力されるとともに、映像データに関する信号も入力されるときには、光変調素子３０から、映像データに対応した輝度分布を持った面状照明光（例えば、面内の一部が暗い面状照明光）を出力させるようになっていてもよい。ただし、その場合には、下側電極３２が表示パネルの画素に対応したレイアウトになっていることが好ましい。下側電極３２が表示の画素に対応したレイアウトになっている場合に、駆動回路５０は、映像データに応じて、複数の部分電極３２Ａの一部に、光変調層３４が散乱性を示す電圧を印加するとともに、複数の部分電極３２Ａのうち、光変調層３４が散乱性を示す電圧を印加していない１または複数の部分電極３２Ａに、光変調層３４が透明性を示す電圧を印加するようになっている。
【００６６】
反射板４０は、導光板１０の背後から光変調素子３０を介して漏れ出てきた光を導光板１０側に戻すものである。反射板４０は、例えば、反射、拡散、散乱などの機能を有している。これにより、光源２０からの出射光を効率的に利用することができ、また、正面輝度の向上にも役立っている。反射板４０の微細形状の表面は、鏡面となっていることが好ましい。この場合には、光変調層４０からの出射光を正反射（鏡面反射）することができ、効率的に焦点Ｃ（後述）に反射することができる。反射板４０は、例えば、発泡ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）や銀蒸着フィルム、多層膜反射フィルム、白色ＰＥＴなどからなる。反射板４０に正反射（鏡面反射）の機能を持たせる場合には、反射板４０は、例えば、銀蒸着フィルム、多層膜反射フィルム、アルミニウム蒸着フィルムなどで構成されていることが好ましい。反射板４０に微細形状を付与する場合は、反射板４０は、熱可塑性樹脂を用いた熱プレス成型や溶融押し出し成型などの手法で一体的に形成されていてもよいし、また、例えばＰＥＴなどからなる基材上にエネルギー線（たとえば紫外線）硬化樹脂を塗布したのち、そのエネルギー線硬化樹脂に形状を転写して形成されていてもよい。ここで、熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート樹脂）などのアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ＭＳ（メチルメタクリレートとスチレンの共重合体）などの非晶性共重合ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂およびポリ塩化ビニル樹脂などが挙げられる。また、エネルギー線（たとえば紫外線）硬化樹脂に形状を転写する場合は、基材はガラスであってもよい。反射板４０と光変調素子３０の位置合わせが重要である場合には、反射板４０と導光板１０や透明基板３１、透明基板３７の材質は互いに同一であるか、もしくは線膨張係数の互いに近いものであることが好ましい。外温の変化や熱による位置ずれを防止するためである。
【００６７】
反射板４０は、例えば、図１６に示したように、光変調層３４の底面から距離Ｈ１だけ離れた位置に配置されており、光変調層３４側に反射面４０Ａを有している。反射面４０Ａは、光源２０からの出射光の一部を光出射面１Ａの方へ反射するものである。より具体的には、反射板４０は、表示装置において三次元表示を行うときに、散乱領域３０Ｂにおいて生成される線状照明光を反射することにより、焦点を結ぶ反射光を生成するものである。
【００６８】
なお、反射板４０は、表示装置において三次元表示を行うときに、散乱領域３０Ｂにおいて生成される、複数の点状照明光の集合体である線状照明光を反射することにより、焦点を結ぶ反射光を生成するものであってもよい。また、反射板４０は、表示装置において２視点から互いに異なる二次元映像を視認可能な二次元表示を行うときに、散乱領域３０Ｂにおいて生成される点状照明光を反射することにより、焦点を結ぶ反射光を生成するものであってもよい。
【００６９】
反射板４０は、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）を通過する平面であって、かつ反射板４０を含む平面と垂直な平面上またはその平面の近傍に反射光を反射するようになっている。より具体的には、反射板４０は、線状照明光において、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）を通過する線分であって、かつ反射板４０を含む平面の法線と平行な線分の上またはその線分の近傍に焦点を結ぶ反射光を生成する凹凸形状を有している。さらに、反射板４０は、線状照明光において、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）と垂直な平面と交差する光の成分を考えた場合に、線状照明光からの光を、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）またはその近傍に反射する凹凸形状を有している。ここで、反射面４０Ａが、生成された光を、その光が生成された方へ反射させるようになっている場合、これを式で表すと、例えば以下のようになる。つまり、反射板４０は、２次元再帰性の反射の性質を有している。
反射前の光のベクトルＶ＝（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）
反射後の光のベクトルＶ＝（Ｖｘ，−Ｖｙ,−Ｖｚ)
【００７０】
例えば、図１６に示したように、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、反射板４０は、線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍であって、かつ散乱領域３０Ｂの直下に反射光が焦点Ｃを結ぶ凹凸形状を有している。このとき、焦点Ｃの位置と、反射板４０の上面との距離Ｈ２は、距離Ｈ１よりも短くなっており、（Ｈ１/ｎ１−Ｗ１）以上、Ｈ１未満となっていることが好ましい。ここで、反射板４０の上面とは、反射板４０の上面に形成された複数の頂部を含む平面を指している。なお、Ｗ１は、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）の幅である。ｎ１は、反射板４０の上面と、焦点Ｃの位置との間の領域の屈折率であり、本実施の形態では透明基板３１の屈折率である。ＡＸ３は、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）を通過する線分であって、かつ反射板４０を含む平面の法線と平行な線分である。
【００７１】
なお、例えば、図１７に示したように、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、反射板４０は、線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍であって、かつ散乱領域３０Ｂの直上に反射光が焦点Ｃを結ぶ凹凸形状を有していてもよい。このとき、距離Ｈ２は、距離Ｈ１よりも長くなっており、Ｈ１よりも大きく、（Ｈ１/ｎ１＋Ｗ１）以下となっていることが好ましい。なお、例えば、図１８に示したように、反射板４０は、線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍であって、かつ散乱領域３０Ｂ内に反射光が焦点Ｃを結ぶ凹凸形状を有していてもよい。このとき、距離Ｈ２は、距離Ｈ１と概ね等しくなる。
【００７２】
反射板４０は、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）と対向する位置に、中心軸が焦点Ｃを通過する円柱の内面の一部を反射面４０Ａとして有している。反射面４０Ａは、散乱領域３０Ｂと対向する位置が最も深くなっていることが好ましい。
【００７３】
焦点Ｃの位置は、図１６、図１７、図１８を比較した場合、図１６に記載した位置（散乱領域３０Ｂの直下）となっていることが最も良い。このとき、焦点Ｃの位置は、Ｈ２＝Ｈ１/ｎ１を満たす位置となっていることが最も良い。反射板４０の反射面４０Ａにおける立体形状のピッチＰ２は、光変調層３４内の散乱領域３０Ｂ（線状照明光を生成する部位）のピッチＰ１と一致しているか、またはほぼ一致していることが最も良い。この場合に、さらに、反射面４０Ａのうち円柱の内面の一部に相当する部分の半径は、（Ｈ２2＋(Ｐ１/２)2）1/2となっていることが最も良い。このようにした場合には、反射面４０Ａで反射された光が、焦点Ｃに向かって進み、透明基板３１の底面で屈折され、散乱領域３０Ｂに再帰的に到達する。
【００７４】
次に、反射板４０によって生成される反射光の正面輝度分布および角度輝度分布について説明する。図１９（Ａ）は、光変調層３４の散乱領域３０Ｂから出射された光のうち光出射面１Ａ側に出射された光Ｌ１３の正面輝度分布および角度輝度分布の一例を表したものである。図１９（Ｂ）は、光変調層３４の散乱領域３０Ｂから出射された光のうち光出射面１Ａとは反対側に出射され、反射板４０で反射された光Ｌ１２の正面輝度分布および角度輝度分布の一例を表したものである。図１９（Ａ），（Ｂ）は、透明基板４１の屈折率ｎ＝１．５１５、Ｈ１＝７００μｍ、Ｈ２＝４６２μｍ（＝Ｈ１／ｎ）、焦点Ｃと反射面４０Ａとの距離（半径Ｒ）＝５２６μｍ、Ｐ１＝Ｐ２＝５０４μｍ、Ｗ１＝６３μｍ、焦点Ｃが散乱領域３０Ｂの直下にある、としたときの結果である。
【００７５】
なお、図１９（Ａ），（Ｂ）の左側のグラフが正面輝度分布であり、図１９（Ａ），（Ｂ）の右側のグラフが角度輝度分布である。正面輝度分布とは、光変調層３４の法線方向に出射される光の面内の輝度分布を指しており、横軸の原点が散乱領域３０Ｂの直上に対応している。角度輝度分布とは、散乱領域３０Ｂ内の面内中心点を通過した光のうち、光変調層３４の法線方向に発散する光の輝度分布の角度分布を指しており、横軸の原点が光変調層３４の法線方向に対応している。
【００７６】
図１９（Ａ），（Ｂ）から、光Ｌ１２の正面輝度分布および角度輝度分布は、光Ｌ１３の正面輝度分布および角度輝度分布と同一またはほぼ同一となっていることがわかる。つまり、反射板４０は、散乱領域３０Ｂから光出射面１Ａ側に出力される光の正面輝度分布および角度輝度分布をほとんど崩すことなく、光Ｌ１３を散乱領域３０Ｂに戻している。これは、反射光が光変調素子３４の透過領域３０Ａに入射する割合を小さくすることができるという効果だけでなく、三次元表示に必要のない角度方向に出射する光を増やさないという効果もあることを意味している。
【００７７】
図２０は、比較例に係る反射板４１を、光源２１と共に模式的に表したものである。反射板４１は、光源２１からの光を反射して平行光を生成する放物面を有している。図２０において、光源２１から上方に直接に出射された光が光Ｌ１６であり、光源２１から反射板４１側に出射された光が光Ｌ１４であり、光Ｌ１４のうち反射板４１で反射された光が光Ｌ１５である。図２１（Ａ）は、光Ｌ１６の正面輝度分布および角度輝度分布の一例を表したものである。図２１（Ｂ）は、光Ｌ１５の正面輝度分布および角度輝度分布の一例を表したものである。なお、図２１（Ａ），（Ｂ）の左側のグラフが正面輝度分布であり、図２１（Ａ），（Ｂ）の右側のグラフが角度輝度分布である。
【００７８】
図２１（Ａ），（Ｂ）から、光Ｌ１５の正面輝度分布および角度輝度分布が、光Ｌ１６の正面輝度分布および角度輝度分布とは全く異なっていることがわかる。光Ｌ１５の正面輝度分布は、面内の場所によらずおおむね一定となっており、光Ｌ１５が光変調素子３４の透過領域３０Ａにかなりの割合で入射している。また、光Ｌ１５の角度輝度分布が正面方向に大きく偏っており、三次元表示の際に表示品質の低下が懸念される。
【００７９】
図２２は、比較例に係る反射板４２を、光源２１と共に模式的に表したものである。反射板４２は、光源２１からの光を正反射する平坦面を有している。図２２において、光源２１から上方に直接に出射された光が光Ｌ１６であり、光源２１から反射板４２側に出射された光のうち反射板４２で正反射された光が光Ｌ１７である。図２３（Ａ）は、光Ｌ１６の正面輝度分布および角度輝度分布の一例を表したものである。図２３（Ｂ）は、光Ｌ１７の正面輝度分布および角度輝度分布の一例を表したものである。なお、図２３（Ａ），（Ｂ）の左側のグラフが正面輝度分布であり、図２３（Ａ），（Ｂ）の右側のグラフが角度輝度分布である。
【００８０】
図２３（Ａ），（Ｂ）から、光Ｌ１７の正面輝度分布および角度輝度分布が、光Ｌ１６の正面輝度分布および角度輝度分布とは全く異なっていることがわかる。光Ｌ１７の正面輝度分布は、正面方向にピークを持っているが、正面方向以外の方向にも大きな成分を持っており、光Ｌ１７が光変調素子３４の透過領域３０Ａにかなりの割合で入射している。また、光Ｌ１７の角度輝度分布が角度によらず一定となっており、三次元表示の際に表示品質の低下が懸念される。
【００８１】
なお、本実施の形態において、反射板４０は透明基板３１と接着されていてもよい。反射板４０と透明基板３１との接着には、全面接着、外周部分の接着（表示領域以外の部分を環状に接着）、または点状接着（表示領域以外の部分を点状に接着）が考えられる。反射板４０と透明基板３１とを全面接着する場合には、反射板４０の頂点部分を透明基板３１に接着することが考えられる。このとき、反射板４０の頂点部分が、若干の平坦面となっていてもよい。
【００８２】
また、本実施の形態において、反射板４０は、例えば、図２４に示したように、透明基板３１と接する部位にブラック４３を有していてもよい。このブラック４３は、例えば、反射板４０を透明基板３１の裏面に固定する接着剤に黒色の顔料を混ぜたものであってもよい。
【００８３】
以下に、本実施の形態の照明装置１の製造方法について、図２５（Ａ）〜（Ｃ）から図２７（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら説明する。
【００８４】
まず、ガラス基板またはプラスチックフィルム基板からなる透明基板３１上に、ＩＴＯなどの透明導電膜３２Ｅを形成する（２３（Ａ））。次に、表面全体にレジスト層を形成したのち、パターニングによりレジスト層に電極パターンを形成する。続いて、露光、現像により下側電極３２を形成し、レジスト層を除去する（図２５（Ｂ））。
【００８５】
パターニングの方法としては、例えば、フォトリソグラフィ法、レーザー加工法、パターン印刷法、スクリーン印刷法などを用いることが可能である。また、例えば、メルク社の"ハイパーエッチ"材料を用いてスクリーン印刷した後に所定の加熱を行い、その後、水洗することでパターニングを行うこともできる。電極パターンは駆動方法および部分駆動の分割数によって決定される。電極パターンは、例えば、使用する表示装置の画素ピッチか、それに近いピッチで加工される。電極の加工幅は、加工方法にも依存するが、光りの取り出し効率という観点においてできるだけ細いことが好ましい。電極の加工幅は、例えば、５０μｍ以下、好ましくは２０μｍ、さらに好ましくは５μｍ以下である。また、ＩＴＯナノ粒子をパターン印刷した後、それを焼成することによって電極パターンを形成してもよい。
【００８６】
次に、表面全体に配向膜３３を塗布したのち、乾燥させ、焼成する（図２５（Ｃ））。配向膜３３としてポリイミド系材料を用いる場合には、溶媒にＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いることが多いが、そのときには、大気下では２００℃程度の温度が必要である。なお、この場合に、透明基板３１としてプラスチック基板を用いる場合には、配向膜３３を１００℃で真空乾燥させ、焼成することもできる。その後、配向膜３３に対してラビング処理を行う。これにより、配向膜３３が水平配向用の配向膜として機能し、さらに配向膜３３のラビング方向にプレチルトを形成することが可能となる。
【００８７】
同様にして、ガラス基板またはプラスチックフィルム基板からなる透明基板３７上に、ＩＴＯなどの透明導電膜を形成する。次に、表面全体にレジスト層を形成したのち、パターニングによりレジスト層に電極パターンを形成する。続いて、露光、現像により上側電極３６を形成し、レジスト層を除去する。次に、表面全体に配向膜３５を塗布したのち、乾燥させ、焼成する。その後、配向膜３５に対してラビング処理を行う。これにより、配向膜３５が水平配向用の配向膜として機能し、さらに配向膜３５のラビング方向にプレチルトを形成することが可能となる。
【００８８】
次に、配向膜３３上に、セルギャップを形成するためのスペーサ３８を乾式または湿式で散布する（図２６（Ａ））。なお、真空貼り合わせ法にて光変調セル３０−１を作成する場合には、滴下する混合物中にスペーサ３８を混合しておいてもよい。また、スペーサ３８の替わりとして、フォトリソ法によって柱スペーサを形成することもできる。続いて、配向膜３５上に、貼り合わせおよび液晶の漏れを防止するためのシール剤パターン３９を、例えば額縁状に塗布する（図２６（Ｂ））。このシール剤パターン３９はディスペンサー法やスクリーン印刷法にて形成することができる。
【００８９】
以下に、真空貼り合わせ法（One Drop Fill法、ＯＤＦ法）について説明するが、真空注入法やロール貼合方式などで光変調セル３０−１を作成することも可能である。
【００９０】
まず、セルギャップ、セル面積などから決まる体積分にあたる液晶とモノマーの混合物４４を面内に均一に滴下する（図２６（Ｃ））。混合物４４の滴下にはリニアガイド方式の精密ディスペンサーを用いることが好ましいが、シール剤パターン３９を土手として利用して、ダイコータなどを用いてもよい。
【００９１】
液晶とモノマーは前述の材料を用いることができるが、液晶とモノマーの重量比は９８：２〜５０：５０、好ましくは９５：５〜７５：２５、より好ましくは９２：８〜８５：１５である。液晶の比率を多くすることで駆動電圧を低くすることができるが、あまり液晶を多くしすぎると電圧印加時の白色度が低下したり、電圧オフ後に応答速度が低下するなど透明時に戻りにくくなったりする傾向がある。
【００９２】
混合物４４には、液晶とモノマーの他には、重合開始剤を添加する。使用する紫外線波長に応じて、添加する重合開始剤のモノマー比を０．１〜１０重量％の範囲内で調整する。混合物４２には、この他に、重合禁止剤や可塑剤、粘度調整剤なども必要に応じて添加可能である。モノマーが室温で固体やゲル状である場合には、口金やシリンジ、基板を加温することが好ましい。
【００９３】
透明基板３１および透明基板３７を真空貼り合わせ機（図示せず）に配置したのち、真空排気し、貼り合わせを行う（図２７（Ａ））。その後、貼り合わせたものを大気に解放し、大気圧での均一加圧によってセルギャップを均一化する。セルギャップは白輝度（白色度）と駆動電圧の関係から適宜選定できるが、５〜４０μｍ、好ましくは６〜２０μｍ、より好ましくは７〜１０μｍである。
【００９４】
貼り合わせ後、必要に応じて配向処理を行うことが好ましい（図示せず）。クロスニコル偏光板の間に、貼り合わせたセルを挿入した際に、光り漏れが生じている場合には、セルをある一定時間加熱処理したり、室温で放置したりして配向させる。その後、紫外線Ｌ３を照射してモノマーを重合させてポリマー化する（図２７（Ｂ））。このようにして、光変調素子３０が製造される。
【００９５】
紫外線を照射している時には、セルの温度が変化しないようにすることが好ましい。赤外線カットフィルターを用いたり、光源にＵＶ−ＬＥＤなどを用いたりすることが好ましい。紫外線照度は複合材料の組織構造に影響を与えるので、使用する液晶材料やモノマー材料、これらの組成から適宜調整することが好ましく、０．１〜５００ｍＷ／ｃｍ2の範囲が好ましく、さらに好ましくは０．５〜３０ｍＷ／ｃｍ2である。紫外線照度が低いほど駆動電圧が低くなる傾向にあり、生産性と特性の両面から好ましい紫外線照度を選定することができる。
【００９６】
そして、導光板１０に光変調素子３０を貼り合わせる（図２７（Ｃ））。貼り合わせには、粘着、接着のいずれでもよいが、導光板１０の屈折率と光変調素子３０の基板材料の屈折率とにできるだけ近い屈折率の材料で粘着、接着することが好ましい。最後に、下側電極３２および上側電極３６に引き出し線（図示せず）を取り付ける。このようにして、本実施の形態の照明装置１が製造される。
【００９７】
このように、光変調素子３０を作成し、最後に導光板１０に光変調素子３０を貼り合わせるプロセスを説明したが、導光板１０の表面に、配向膜３５を形成した透明基板３７を予め貼り合わせてから、照明装置１を作成することもできる。また、枚葉方式、ロール・ツー・ロール方式のいずれでも照明装置１を作成することができる。
【００９８】
次に、本実施の形態の照明装置１の作用および効果について説明する。
【００９９】
本実施の形態の照明装置１では、三次元表示のときに、各セル３０ａにおいて微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差もしくは直交し、各セル３０ｂにおいて微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と平行もしくはほぼ平行となるように、各光変調セル３０−１の一対の電極（部分電極３２Ａ、上側電極３６）に電圧が印加される。これにより、光変調素子３０において、各セル３０ａが散乱領域３０Ｂとなり、各セル３０ｂが透過領域３０Ａとなる。その結果、光源２０から出射され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子３０のうち透過領域３０Ａを透過し、光変調素子３０のうち散乱領域３０Ｂにおいて散乱される（図１４）。この散乱光のうち散乱領域３０Ｂの下面を透過した光は反射板４０で反射され、再度、導光板１０に戻されたのち、照明装置１の上面から出射される。また、散乱光のうち、散乱領域３０Ｂの上面に向かった光は、導光板１０を透過したのち、照明装置１の上面から出射される。このように、三次元表示のときには、透過領域３０Ａの上面からは光はほとんど出射されず、散乱領域３０Ｂの上面から光が出射される。このようにして、例えば、図１４に示したように、正面方向に線状照明光が出力される。
【０１００】
また、本実施の形態の照明装置１では、二次元表示のときに、例えば、各光変調セル３０−１において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差もしくは直交するように、各光変調セル３０−１の一対の電極（部分電極３２Ａ、上側電極３６）に電圧が印加される。これにより、光源２０から出射され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子３０の全体に形成された散乱領域３０Ｂにおいて散乱される。この散乱光のうち散乱領域３０Ｂの下面を透過した光は反射板４０で反射され、再度、導光板１０に戻されたのち、照明装置１の上面から出射される。また、散乱光のうち、散乱領域３０Ｂの上面に向かった光は、導光板１０を透過したのち、照明装置１の上面から出射される。このように、二次表示のときには、例えば、光変調素子３０の上面全体から光が出射され、正面方向に、面状照明光が出力される。
【０１０１】
ところで、本実施の形態では、三次元表示に際して、パララックスバリアを設ける必要がない。また、仮に、パララックスバリアを、照明装置１の光出射側に設けたとしても、そのときに、光変調層３４の一部を散乱領域３０Ｂとし、その散乱領域３０Ｂをパララックスバリアの光透過領域に対応させることで、光変調層３４から出力された光がパララックスバリアで吸収される割合を極めて低くすることができる。また、本実施の形態では、三次元表示に際して、シリンドリカルレンズを必要としないので、シリンドリカルレンズに起因する収差の問題が生じる虞はない。
【０１０２】
また、本実施の形態では、線状照明光のうち反射板４０側に出射した光が反射板４０で反射されることにより、焦点を結ぶ反射光Ｌ１２が生成される。これにより、反射光Ｌ１２の正面強度分布および角度強度分布を、線状照明光のうち反射板４０とは反対側に出射した光Ｌ１３の正面強度分布および角度強度分布に近づけることができる。その結果、反射板の上面を平坦面で構成した場合（図２２参照）や、平行光を生成する放物曲面で構成した場合（図２０参照）と比べて、三次元表示の際に、反射光Ｌ１３が散乱領域３０Ｂとは異なる領域（つまり透過領域３０Ａ）を通過して上面から出射される割合を減らすことができる。さらに、反射光Ｌ１２が三次元表示に必要のない角度方向に出射される割合を少なくすることもできる。これにより、このような照明装置１を三次元表示用の表示装置のバックライトとして適用した場合に、三次元表示における二重像の生成を低減することができる。従って、三次元表示における表示品質が向上する。
【０１０３】
次に、本実施の形態の照明装置１の他の効果について説明する。
【０１０４】
一般に、ＰＤＬＣは、液晶材料と等方性の低分子材料とを混合し、紫外線照射や溶媒の乾燥などにより相分離を起こさせることによって形成され、液晶材料の微小粒子が高分子材料中に分散された複合層となっている。この複合層中の液晶材料は、電圧無印加時にはランダムな方向を向いているので散乱性を示すが、電圧印加時には電場方向に配向するので、液晶材料の常光屈折率と高分子材料の屈折率とが互いに等しい場合には、正面方向（ＰＤＬＣの法線方向）において高い透明性を示す。しかし、この液晶材料では、斜め方向においては、液晶材料の異常光屈折率と高分子材料の屈折率との差が顕著となり、正面方向が透明性であっても斜め方向において散乱性が発現してしまう。
【０１０５】
通常、ＰＤＬＣを使った光変調素子は、表面に透明導電膜の形成された２枚のガラス板の間にＰＤＬＣを挟み込んだ構造となっていることが多い。上述したような構造を有する光変調素子に対して空気中から斜めに光が入射した場合には、その斜め方向から入射した光は空気とガラス板の屈折率差によって屈折し、より小さな角度でＰＤＬＣに入射することになる。そのため、このような光変調素子においては、大きな散乱は生じない。例えば、空気中から８０°の角度で光が入射した場合には、その光のＰＤＬＣへの入射角はガラス界面での屈折によって４０°程度にまで小さくなる。
【０１０６】
しかし、導光板を用いたエッジライト方式では、導光板越しに光が入射するので、光が８０°程度の大きな角度でＰＤＬＣ中を横切ることになる。そのため、液晶材料の異常光屈折率と高分子材料の屈折率との差が大きく、さらに、より大きな角度で光がＰＤＬＣ中を横切るので、散乱を受ける光路も長くなる。例えば、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶材料の微小粒子が屈折率１．５の高分子材料中に分散されている場合には、正面方向（ＰＤＬＣの法線方向）においては屈折率差がないが、斜め方向においては屈折率差が大きくなる。このため、斜め方向の散乱性を小さくすることができないので、視野角特性が悪い。さらに、導光板上に拡散フィルムなどの光学フィルムを設けた場合には、斜め漏れ光が拡散フィルムなどによって正面方向にも拡散されるので、正面方向の光漏れが大きくなり、正面方向の変調比が低くなってしまう。
【０１０７】
一方、本実施の形態では、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂが光学異方性材料を主に含んで形成されているので、斜め方向において、散乱性が小さくなり、透明性を向上させることができる。例えば、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂが、互いに常光屈折率が等しく、かつ互いに異常光屈折率も等しい光学異方性材料を主に含んで構成され、かつ、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない領域では、これらの光軸の向きが一致もしくはほぼ一致する。これにより、正面方向（光変調素子３０の法線方向）および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が少なくなるか、またはなくなり、高い透明性が得られる。その結果、視野角の大きい範囲における光の漏洩を低減またはほとんどなくすることができ、視野角特性を良くすることができる。
【０１０８】
例えば、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶と、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶性モノマーとを混合し、配向膜または電界によって液晶と液晶性モノマーを配向させた状態で液晶性モノマーを重合させると、液晶の光軸と、液晶性モノマーが重合することによって形成されたポリマーの光軸とが互いに一致する。これにより、あらゆる方向で屈折率を一致させることができるので、そのようにした場合には、透明性が高い状態を実現でき、より一層、視野角特性を良くすることができる。
【０１０９】
また、本実施の形態では、例えば、図１４（Ａ），（Ｂ）に示したように、透過領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、全面を均一に発光させた場合（図１４（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて下がっている。他方、散乱領域３０Ｂの輝度は、全面を均一に発光させた場合（図１４（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて極めて高くなり、しかも、透過領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。
【０１１０】
ところで、輝度突き上げとは、全面白表示した場合に比べて、部分的に白表示を行った場合の輝度を高くする技術である。ＣＲＴやＰＤＰなどでは一般によく使われている技術である。しかし、液晶ディスプレイでは、バックライトは画像にかかわらず全体に均一発光しているので、部分的に輝度を高くすることはできない。もっとも、バックライトを、複数のＬＥＤを２次元配置したＬＥＤバックライトとした場合には、ＬＥＤを部分的に消灯することは可能である。しかし、そのようにした場合には、ＬＥＤを消灯した暗領域からの拡散光がなくなるので、全てのＬＥＤを点灯した場合と比べて、輝度が低くなってしまう。また、部分的に点灯しているＬＥＤに対して流す電流を大きくすることにより、輝度を増やすことも可能であるが、そのようにした場合には、非常に短時間に大電流が流れるので、回路の負荷や信頼性の点で問題が残る。
【０１１１】
一方、本実施の形態では、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂが光学異方性材料を主に含んで形成されているので、斜め方向の散乱性が抑制され、暗状態での導光板からの漏れ光が少ない。これにより、部分的な暗状態の部分から部分的な明状態の部分に導光するので、照明装置１への投入電力を増やすことなく、輝度突き上げを実現することができる。
【０１１２】
また、本実施の形態では、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない領域において、微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２が、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となっており、かつ透明基板３１，３７の表面と僅かな角度θ１で交差している。つまり、微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶分子が、光入射面１０Ａと平行な面内において角度θ１だけ傾斜した状態（プレチルト角が付与された状態）で配向している。そのため、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加された時に、微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶材料は、ランダムな方位に立ち上がることはなく、光入射面１０Ａと平行な面内で立ち上がる。このとき、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ１，ＡＸ２が、光入射面１０Ａと平行な面内において互いに交差もしくは直交する。この場合に、導光板１０の光入射面１０Ａから入射した光において、透明基板３１に対して垂直に振動する光は、微粒子３４Ｂの異常光屈折率とバルク３４Ａの常光屈折率との差を感じる。このとき、微粒子３４Ｂの異常光屈折率とバルク３４Ａの常光屈折率との差は大きいことから、透明基板３１に対して垂直に振動する光の散乱効率が高くなる。一方、透明基板３１に対して平行に振動する光は、微粒子３４Ｂの常光屈折率とバルク３４Ａの異常光屈折率の差を感じる。このとき、微粒子３４Ｂの常光屈折率とバルク３４Ａの異常光屈折率の差も大きいことから、透明基板３１に対して平行に振動する光の散乱効率も高くなる。従って、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加された領域を伝播する光は、斜め方向の成分を多く含む。例えば、導光板１０としてアクリル導光板を用いた場合には、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加された領域内の光は、４１．８°以上の角度で伝播する。その結果、斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られるので、表示輝度を向上させることができる。また、上記の輝度突き上げの効果により、表示輝度をさらに向上させることができる。
【０１１３】
ところで、例えば、電圧無印加時に導光板１０の光入射面１０Ａに垂直に、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ１，ＡＸ２を配置し、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加された時に、微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶材料が、光入射面１０Ａと垂直な面内で立ち上がるようにした場合には、透明基板３１に対して垂直に振動する光は、前述した場合と同様に、微粒子３４Ｂの異常光屈折率とバルク３４Ａの常光屈折率との差を感じるが、透明基板３１に対して平行方向に振動する光は、微粒子３４Ｂの常光屈折率とバルク３４Ａの常光屈折率との差を感じることになる。ここで、微粒子３４Ｂの常光屈折率とバルク３４Ａの常光屈折率との差は、ほとんどないか、または全くない。そのため、光入射面１０Ａから入射した光において、透明基板３１に対して垂直に振動する光は、前述した場合と同様に大きな屈折率差を感じるが、透明基板３１に対して平行方向に振動する光は、屈折率差をほとんど感じないか、または全く感じない。その結果、透明基板３１に対して垂直に振動する光の散乱効率は高くなるが、透明基板３１に対して平行に振動する光の散乱効率は低いか、または、ゼロとなる。従って、光入射面１０Ａに対して光軸ＡＸ１，ＡＸ２を垂直に配置した場合には、光入射面１０Ａに対して光軸ＡＸ１，ＡＸ２を平行に配置した場合に比べて、散乱効率が低くなるので、導光板１０から取り出せる輝度が、本実施の形態の光変調素子３０よりも低くなる。
【０１１４】
以上のことから、本実施の形態では、視野角の大きい範囲における光の漏洩を低減またはほとんどなくしつつ、表示輝度を向上させることができる。その結果、正面方向の変調比を高くすることができる。
【０１１５】
＜２．第１の実施の形態の変形例＞
次に、上記の第１の実施の形態の変形例について説明する。なお、互いに矛盾の無い範囲で、下記の変形例同士を互いに組み合わせたものを、上記の第１の実施の形態に係る表示装置１に適用することが可能である。
［第１変形例］
上記実施の形態では、光変調素子３０は、導光板１０の背後（下面）に空気層を介さずに密着して接合されていたが、例えば、図２８に示したように、導光板１０の上面に空気層を介さずに密着して接合されていてもよい。また、光変調素子３０は、例えば、図２９に示したように、導光板１０の内部に設けられていてもよい。ただし、この場合でも、光変調素子３０は、導光板１０と空気層を介さずに密着して接合されていることが必要である。
【０１１６】
［第２変形例］
また、上記実施の形態およびその変形例では、導光板１０の上に特に何も設けられていなかったが、例えば、図３０に示したように、光学シート９０（例えば、拡散板、拡散シート、レンズフィルム、偏光分離シートなど）を設けてもよい。このようにした場合には、導光板１０から斜め方向に出射した光の一部が正面方向に立ち上がるので、正面輝度を効果的に向上させることができる。
【０１１７】
［第３変形例］
また、上記実施の形態およびその変形例では、上側電極３６が面全体に形成されたベタ膜となっており、下側電極３２が帯状の複数の部分電極３２Ａによって構成されていたが、例えば、上側電極３６が帯状の複数の部分電極３２Ａによって構成され、下側電極３２が面全体に形成されたベタ膜となっていてもよい。また、例えば、下側電極３２が帯状の複数の部分電極３２Ａによって構成され、上側電極３６も帯状の複数の部分電極３２Ａによって構成されていてもよい。
【０１１８】
［第４変形例］
また、上記実施の形態およびその変形例において、下側電極３２がブロック状の複数の部分電極３２Ａが行列状に配置されたものであった場合に、各部分電極３２Ａに、ＴＦＴのソースまたはドレインが接続され、ＴＦＴのゲートに走査線が接続され、ＴＦＴのソースおよびドレインのうち部分電極３２Ａに未接続の方がデータ線に接続されていてもよい。この場合に、駆動回路５０が、複数の走査線を順次選択すると共に、各データ線に、映像信号に対応する信号電圧を印加するようになっていてもよい。つまり、駆動回路５０が、各部分電極３２Ａをアクティブマトリクス駆動するようになっていてもよい。
【０１１９】
［第５変形例］
また、上記実施の形態およびその変形例において、各部分電極３２Ａに対して、光源２０からの距離に拘わらず同一の電圧が駆動回路５０から印加されるようになっていてもよいし、光源２０からの距離に応じた電圧が駆動回路５０から印加されるようになっていてもよい。このようにした場合には、照明装置１上面の一部分だけが白輝度となるような照明光を出力したときに、その白輝度となる部分が光源２０に近いときと、光源２０から遠いときとで、白輝度の大きさに差が生じる虞を低減することができる。
【０１２０】
［第６変形例］
また、上記実施の形態およびその変形例において、透明基板３１および透明基板３７のうち少なくとも一方が、導光板１０と一体に形成されたものであってもよい。例えば、上記実施の形態およびそれらの変形例において、透明基板３７が導光板１０と接している場合には、透明基板３７が導光板１０と一体に形成されていてもよい。このとき、透明基板３７は、「第１透明基板」または「第２透明基板」の一具体例に相当する。また、例えば、上記実施の形態およびそれらの変形例において、透明基板３１が導光板１０と接している場合には、透明基板３１が導光板１０と一体に形成されていてもよい。このとき、透明基板３１は、「第１透明基板」または「第２透明基板」の一具体例に相当する。また、例えば、上記実施の形態およびそれらの変形例において、透明基板３１，３７がともに導光板１０と接している場合には、透明基板３１，３７が導光板１０と一体に形成されていてもよい。このとき、透明基板３１または透明基板３７が、「第１透明基板」または「第２透明基板」の一具体例に相当する。
【０１２１】
［第７変形例］
また、上記実施の形態およびその変形例において、各部分電極３２Ａが、面内の一の方向であって、かつ光入射面１０Ａと交差または直交（もしくはほぼ直交）する方向に延在する帯状の形状となっている場合に、例えば、図３１に示したように、各部分電極３２Ａのうち、表示パネル内の１つの画素２１０ａに使われる部分の面積（図中のグレー部分の面積）が、光源２０からの距離に応じて変化していてもよい。このとき、部分電極３２Ａによって生成される帯状照明光の、単位面積あたりの発光面積も、光源２０からの距離に応じて変化している。
【０１２２】
具体的には、各部分電極３２Ａの幅が、光源２０からの距離に応じて変化しており、光源２０寄りの箇所で相対的に細く、光源２０から離れた箇所で相対的に太くなっている。例えば、図３１に示したように、各部分電極３２Ａの幅が、光源２０からの距離に比例して太くなっている。このとき、部分電極３２Ａによって生成される帯状照明光の幅も、光源２０寄りの箇所で相対的に細く、光源２０から離れた箇所で相対的に太くなっている。
【０１２３】
また、例えば、各部分電極３２Ａが、ブロック形状となっており、かつ複数の部分電極３２Ａが２次元配置されている場合に、例えば、図３２に示したように、各線状電極３２Ｄのうち、表示パネル２１０内の１つの画素２１０ａに使われる部分の面積（図中のグレー部分の面積）が、光源２０からの距離に応じて変化していてもよい。
【０１２４】
［第８変形例］
また、上記各実施の形態およびその変形例において、上側電極３６が、面内全体に渡って形成された１枚のベタ膜（面状電極）となっている場合に、その面状電極内に、パターニングを有していてもよい。例えば、図３３、図３４に例示したように、上側電極３６が、複数の開口Ｈを有していてもよい。開口Ｈは、例えば、円形状、楕円形状、方形状、多角形状など、種々の形状を採ることができる。
【０１２５】
ここで、開口Ｈの半径は光源２０からの距離に応じて異なっていてもよい。例えば、図３３、図３４に示したように、開口Ｈの半径は、光入射面１０Ａと直交する方向において、光源２０寄りの箇所で相対的に大きく、光源２０から離れた箇所で相対的に小さくなっていることが好ましい。このようにした場合には、光入射面１０Ａと直交する方向において、光源２０寄りの輝度を、開口Ｈを設けていない場合よりも低く抑え、かつ光源２０から離れた箇所の輝度を、開口Ｈを設けていない場合よりも高くすることができる。その結果、例えば、照明装置１の光射出領域全体を明状態とした場合に、面内輝度を均一化することができる。また、例えば、光入射面１０Ａと直交する方向において、光源２０に近い領域と、光源２０から遠い領域とにおいて白表示をしたときに、双方の領域の白輝度を等しくすることが可能となる。
【０１２６】
さらに、光源２０が、複数の光源ブロック２１（または複数の光源２１）からなる場合に、互いに隣接する２つの光源ブロック２１間（または互いに隣接する２つの複数の光源２１間）の距離が、互いに隣接する２つの部分電極３２Ａ間の距離と比べて長い場合には、開口Ｈの半径は、光入射面１０Ａと平行な方向において、光源ブロック２５（または光源２１）寄りの箇所で相対的に大きく、光源ブロック２５（または光源２１）から離れた箇所で相対的に小さくなっていることが好ましい。このようにした場合には、光入射面１０Ａと平行な方向において、光源ブロック２５（または光源２１）寄りの輝度を、開口Ｈを設けていない場合よりも低く抑え、かつ光源ブロック２５（または光源２１）から離れた箇所の輝度を、開口Ｈを設けていない場合よりも高くすることができる。その結果、例えば、照明装置１の光射出領域全体を明状態とした場合に、面内輝度を均一化することができる。また、例えば、光入射面１０Ａと平行な方向において、光源ブロック２５（または光源２１）に近い領域と、光源ブロック２５（または光源２１）から遠い領域とにおいて白表示をしたときに、双方の領域の白輝度を等しくすることが可能となる。
【０１２７】
［第９変形例］
また、上記実施の形態およびその変形例において、散乱領域３０Ｂが点状照明光を生成するときに、反射板４０は、球面の一部を反射面４０Ａとして有していてもよい。このとき、反射板４０は、散乱領域３０Ｂと対向する位置が最も深くなっていることが好ましい。反射板４０がこのような反射面４０Ａを有している場合であっても、この照明装置１を三次元表示用の表示装置のバックライトとして適用した場合に、三次元表示における二重像の生成を低減することができる。従って、三次元表示における表示品質が向上する。
【０１２８】
［第１０変形例］
また、上記実施の形態およびその変形例において、配向膜３３，３５として水平配向膜が用いられていたが、垂直配向膜が用いられていてもよい。ただし、その場合には、微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶分子として、負の誘電率異方性を有するもの（いわゆるネガ型液晶）を用いることが好ましい。
【０１２９】
［第１１変形例］
また、上記実施の形態およびその変形例において、例えば、図３５に示したように、導光板１０の上面にバリア層８０が設けられていてもよい。
【０１３０】
バリア層８０は、三次元表示を行うときに、照明装置１の光出力領域を、各散乱領域３０Ｂとの対向領域またはそれに対応する領域に限定し、各散乱領域３０Ｂに隣接する領域（つまり透過領域３０Ａ）から出力され得るノイズ光を遮断するものである。また、バリア層８０は、二次元表示を行うときに、照明装置１の光出力領域を、全ての散乱領域３０Ｂとの対向領域またはそれに対応する領域に拡張し、全ての散乱領域３０Ｂから出力される光を透過するものである。
【０１３１】
バリア層８０は、例えば、図３５、図３６に示したように、反射板４０側から順に、偏光板８１、透明基板８２、透明電極８３、配向膜８４、液晶層８５、配向膜８６、透明電極８７、透明基板８８および偏光板８９を有している。
【０１３２】
透明基板８２，８８は、可視光に対して透明な基板、例えば板ガラスからなる。なお、反射板４０側の透明基板８２には、例えば、図示しないが、透明電極８３に電気的に接続されたＴＦＴおよび配線などを含むアクティブ型の駆動回路が形成されている。透明電極８３，８７は、例えばＩＴＯからなる。透明電極８３は、例えば、図３６に示したように、複数の部分電極８３Ａによって構成されている。複数の部分電極８３Ａは、透明基板８２上に形成されている。
【０１３３】
複数の部分電極８３Ａは、面内の一の方向（光入射面７０Ａに平行な方向）に延在する帯状の形状となっている。複数の部分電極８３Ａのうち特定の複数の部分電極８３ａの幅は、複数の部分電極８３Ａのうち部分電極８３ａを除く複数の部分電極８３ｂの幅と同一またはほぼ同一となっている。なお、図３７に示したように、部分電極８３ａの幅が、部分電極８３ｂの幅よりも狭くなっていてもよい。
【０１３４】
複数の部分電極８３ａは、表示装置において三次元表示を行うときに、線状照明光の透過、遮断に用いられるものである。複数の部分電極８３ａは、表示装置において三次元表示を行うときの画素のピッチＰ３（図６１参照）に対応するピッチ（ピッチＰ３と同一ピッチまたはそれに近いピッチ）で配列されている。複数の部分電極８３ａおよび複数の部分電極８３ｂは、配列方向（光入射面７０Ａと直交する方向）において規則的に配列されている。例えば、１つの部分電極８３ａおよび２つの部分電極８３ｂを一組として、複数組の部分電極群が光入射面１０Ａと直交する方向に配列されている。なお、表示装置におい二次元表示を行うときには、面状照明光を生成するために、全ての部分電極８３Ａが用いられる。
【０１３５】
透明電極８７は、透明基板８８上に一面に形成されたものであり、各部分電極８３Ａに対して対向する共通電極として機能する。配向膜８４，８６は、例えばポリイミドなどの高分子材料からなり、液晶に対して配向処理を行う。液晶層８５は、例えば、ＶＡモード、ＴＮモードまたはＳＴＮモードの液晶からなり、駆動回路５０からの印加電圧により、導光板７０側からの光の偏光軸の向きを部分電極８３Ａとの対向部分ごとに変える機能を有する。偏光板８１，８９は、光学シャッタの一種であり、ある一定の振動方向の光（偏光）のみを通過させる。なお、偏光板８１，８９は、透過軸以外の振動方向の光（偏光）を吸収する吸収型の偏光素子であってもよいが、導光板７０側に反射する反射型の偏光素子であってもよい。偏光板８１，８９はそれぞれ、偏光軸が互いに９０°異なるように又は平行に配置されており、これにより導光板７０側からの光が液晶層８５を介して透過し、あるいは遮断されるようになっている。
【０１３６】
駆動回路５０は、制御信号２０４Ａとして三次元表示を指定する信号が入力されたときには、バリア層８０をスリット状の光透過部として機能させるようになっている。具体的には、駆動回路５０は、複数の部分電極８３Ａのうち特定の複数の部分電極８３ａに、バリア層８０が透過性を示す電圧を印加するとともに、複数の部分電極８３Ａのうち複数の部分電極８３ａを除く複数の部分電極８３ｂに、バリア層８０が遮光性を示す電圧を印加するようになっている。
【０１３７】
また、駆動回路５０は、制御信号２０４Ａとして二次元表示を指定する信号が入力されたときには、バリア層８０全体を光透過部として機能させるようになっている。具体的には、駆動回路５０は、各部分電極８３Ａに、バリア層８０が透過性を示す電圧を印加するようになっている。
【０１３８】
本変形例では、照明装置１の光出射側に、バリア層８０が設けられているので、導光板１０から複数の線状照明光が出力されているときに、散乱領域３０Ｂに隣接する領域から出力され得るノイズ光を遮断することができる。これにより、三次元表示の際に、所定の画素に対して各線状照明光が入射する角度とは異なる角度で入射する光を低減することができる。その結果、鮮明な三次元映像を得ることができる。
【０１３９】
＜３．第２の実施の形態＞
図３８は、第２の実施の形態に係る照明装置２の断面構成を表すものである。照明装置２は、表示装置のバックライトとして適用可能なものであり、例えば、図３８に示したように、反射板４０と、反射板４０の上に配置した光源６０とを備えている。なお、光源６０が、「照明光学系」の一具体例に相当する。
【０１４０】
光源６０は、例えば、図３９に示したように、複数の光源６１によって構成されている。各光源６１は、例えば、図３９に示したように、面内の一の方向（例えば光入射面１０Ａに平行な方向）に延在する線状光源である。複数の光源６１のうち特定の複数の光源６１（以下、「光源６１ａ」と称する。）は、表示装置において三次元表示を行うときに、線状照明光の生成に用いられるものである。複数の光源６１ａは、表示装置において三次元表示を行うときの画素のピッチＰ３（図６１参照）に対応するピッチＰ１（画素のピッチＰ３と同一ピッチまたはそれに近いピッチ）で配列されている。
【０１４１】
複数の光源６１のうち光源６１ａを除く複数の光源６１（以下、「光源６１ｂ」と称する。）は、表示装置において二次元表示を行うときに、光源６１ａと共に、面状照明光の生成に用いられるものである。つまり、表示装置において二次元表示を行うときには、面状照明光を生成するために、全ての光源６１が用いられる。複数の光源６１ａおよび複数の光源６１ｂは、光入射面１０Ａと直交する方向において規則的に配列されている。例えば、図３９に示したように、１つの光源６１ａおよび２つの光源６１ｂを一組として、複数組の部分電極群が光入射面１０Ａと直交する方向に配列されている。光源６１の幅は、例えば、表示装置の画素の幅よりも狭くなっている。
【０１４２】
各光源６１は、例えば、図４０に示したように、ブロック形状となっており、かつ複数の光源６１が２次元配置されていてもよい。この場合には、複数の光源６１を１つの線状光源６２とみなしたときに、各線状光源６２が上記の光源６１ａ，６１ｂとして用いられてもよい。例えば、複数の線状光源６２のうち特定の複数の線状光源６２（線状光源６２ａ）が、光源６１ａとして用いられる。さらに、例えば、複数の線状光源６２のうち線状光源６１ａとして用いられるものを除く複数の線状光源６２（線状光源６２ｂ）が、光源６１ｂとして用いられる。
【０１４３】
なお、各光源６１がブロック形状となっており、かつ複数の光源６１が２次元配置されている場合に、表示装置において三次元表示を行うときに、個々の光源６１が点状照明光の生成に用いられてもよい。また、各光源６１がブロック形状となっており、かつ複数の光源６１が２次元配置されている場合に、表示装置において２視点から互いに異なる二次元映像を視認可能な二次元表示を行うときにも、個々の光源６１が点状照明光の生成に用いられてもよい。
【０１４４】
また、例えば、図４１に示したように、各光源６１が、光入射面１０Ａと直角以外の角度で斜めに交差する方向に延在していてもよい。また、各光源６１がブロック形状となっており、かつ複数の光源６１が２次元配置されている場合に、例えば、図４２に示したように、各線状光源６２が、光入射面１０Ａと直角以外の角度で斜めに交差する方向に延在していてもよい。
【０１４５】
本実施の形態において、反射板４０は、光源６０からの光を光源６０側に戻すものである。反射板４０は、例えば、反射、拡散、散乱などの機能を有している。これにより、光源６０からの出射光を効率的に利用することができ、また、正面輝度の向上にも役立っている。反射板４０の微細形状の表面は、鏡面となっていることが好ましい。この場合には、光源６０からの出射光を正反射（鏡面反射）することができ、効率的に焦点Ｃに反射することができる。反射板４０の材料は、上記の第１の実施の形態で既に述べたものと同様のものからなる。
【０１４６】
反射板４０は、例えば、図４３に示したように、光源６１から距離Ｈ１だけ離れた位置に配置されており、光源６１側に反射面４０Ａを有している。反射面４０Ａは、光源６０からの出射光の一部を、照明装置２の上面の方へ反射するものである。より具体的には、反射板４０は、表示装置において三次元表示を行うときに、光源６１ａにおいて生成される線状照明光を反射することにより、焦点を結ぶ反射光を生成するものである。
【０１４７】
なお、反射板４０は、各光源６１が点状照明光を生成する場合であって、かつ表示装置において三次元表示を行うときに、各点状照明光を反射することにより、焦点を結ぶ線状の反射光を生成するものであってもよい。また、反射板４０は、各光源６１が点状照明光を生成する場合であって、かつ表示装置において２視点から互いに異なる二次元映像を視認可能な二次元表示を行うときに、各点状照明光を反射することにより、焦点を結ぶ線状の反射光を生成するものであってもよい。
【０１４８】
反射板４０は、線状照明光を生成する部位（光源６１ａ）を通過する平面であって、かつ反射板４０を含む平面と垂直な平面上またはその平面の近傍に反射光を反射するようになっている。より具体的には、反射板４０は、線状照明光において、線状照明光を生成する部位（光源６１ａ）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、線状照明光を生成する部位（光源６１ａ）を通過する線分であって、かつ反射板４０を含む平面の法線と平行な線分の上またはその線分の近傍に焦点を結ぶ反射光を生成する凹凸形状を有している。さらに、反射板４０は、線状照明光において、線状照明光を生成する部位（光源６１ａ）と垂直な平面と交差する光の成分を考えた場合に、線状照明光からの光を、線状照明光を生成する部位（光源６１ａ）またはその近傍に反射する凹凸形状を有している。ここで、反射面４０Ａが、生成された光を、その光が生成された方へ反射させるようになっている場合、これを式で表すと、例えば以下のようになる。つまり、反射板４０は、２次元再帰性の反射の性質を有している。
反射前の光のベクトルＶ＝（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）
反射後の光のベクトルＶ＝（Ｖｘ，−Ｖｙ,−Ｖｚ)
【０１４９】
例えば、図４３に示したように、線状照明光を生成する部位（光源６１ａ）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、反射板４０は、線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍であって、かつ光源６１ａの直下に反射光が焦点Ｃを結ぶ凹凸形状を有している。このとき、焦点Ｃの位置と、反射板４０の上面との距離Ｈ２は、距離Ｈ１よりも短くなっており、（Ｈ１/ｎ１−Ｗ１）以上、Ｈ１未満となっていることが好ましい。なお、ｎ１は、反射板４０の上面と、焦点Ｃの位置との間の領域の屈折率であり、本実施の形態では例えば大気の屈折率である。
【０１５０】
なお、例えば、図４４に示したように、線状照明光を生成する部位（光源６１ａ）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、反射板４０は、線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍であって、かつ光源６１ａの直上に反射光が焦点Ｃを結ぶ凹凸形状を有していてもよい。このとき、距離Ｈ２は、距離Ｈ１よりも長くなっており、Ｈ１よりも大きく、（Ｈ１/ｎ１＋Ｗ１）以下となっていることが好ましい。また、例えば、図４５に示したように、線状照明光を生成する部位（光源６１ａ）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、反射板４０は、線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍であって、かつ光源６１ａ内に反射光が焦点Ｃを結ぶ凹凸形状を有していてもよい。このとき、距離Ｈ２は、距離Ｈ１と概ね等しくなる。
【０１５１】
反射板４０は、中心軸が焦点Ｃを通過する円柱の内面の一部を反射面４０Ａとして有している。反射面４０Ａは、光源６１ａと対向する位置が最も深くなっていることが好ましい。
【０１５２】
焦点Ｃの位置は、図４３、図４４、図４５を比較した場合、図４５に記載した位置（光源６１ａ内）となっていることが最も良い。このとき、焦点Ｃの位置は、Ｈ２＝Ｈ１/ｎ１を満たす位置となっていることが最も良い。反射板４０の反射面４０Ａにおける立体形状のピッチＰ２は、光源６１（線状照明光を生成する部位）のピッチＰ１と一致しているか、またはほぼ一致していることが最も良い。この場合に、さらに、反射面４０Ａのうち円柱の内面の一部に相当する部分の半径は、（Ｈ２2＋(Ｐ１/２)2）1/2となっていることが最も良い。このようにした場合には、反射面４０Ａで反射された光が、焦点Ｃに向かって進み、光源６１に再帰的に到達する。なお、本実施の形態における反射板４０によって生成される反射光の正面輝度分布および角度輝度分布は、上記第１の実施の形態における反射板４０のそれらと同様である。
【０１５３】
次に、本実施の形態の照明装置２の作用および効果について説明する。
【０１５４】
本実施の形態の照明装置２では、三次元表示のときに、光源６０において、各光源６１ａが発光し、各光源６１ｂが消光している。各光源６１ａから発せられた光は直接、正面方向に出射されると共に、反射板４０で反射された光が正面方向に出射される。これにより、正面方向に線状照明光が出力される。
【０１５５】
また、本実施の形態の照明装置２では、二次元表示のときに、光源６０において、全ての光源６１が発光している。各光源６１から発せられた光は直接、正面方向に出射されると共に、反射板４０で反射された光が正面方向に出射される。これにより、正面方向に面状照明光が出力される。
【０１５６】
ところで、本実施の形態では、三次元表示に際して、パララックスバリアを設ける必要がない。また、仮に、パララックスバリアを、照明装置２の光出射側に設けたとしても、そのときに、複数の光源６１のうちのパララックスバリアの光透過領域に対応する光源６１を選択的に発光させることで、光源６０から出力された光がパララックスバリアで吸収される割合を極めて低くすることができる。また、本実施の形態では、三次元表示に際して、シリンドリカルレンズを必要としないので、シリンドリカルレンズに起因する収差の問題が生じる虞はない。
【０１５７】
また、本実施の形態では、線状照明光が反射板４０で反射されることにより、焦点を結ぶ反射光Ｌ１２が生成される。これにより、反射光Ｌ１２の正面強度分布および角度強度分布を、線状照明光のうち反射板４０とは反対側に出射された光Ｌ１３の正面強度分布および角度強度分布に近づけることができる。その結果、反射板の上面を平坦面で構成した場合（図２２参照）や、平行光を生成する放物曲面で構成した場合（図２０参照）と比べて、三次元表示の際に、反射光Ｌ１３が光源６１とは異なる領域を通過して上面から出射される割合を減らすことができる。さらに、反射光Ｌ１３が三次元表示に必要のない角度方向に出射される割合を少なくすることもできる。これにより、このような照明装置２を三次元表示用の表示装置のバックライトとして適用した場合に、三次元表示における二重像の生成を低減することができる。従って、三次元表示における表示品質が向上する。
【０１５８】
＜４．第２の実施の形態の変形例＞
上記第２の実施の形態において、光源６１が点状照明光を生成するときに、反射板４０は、球面の一部を反射面４０Ａとして有していてもよい。このとき、反射板４０は、光源６１と対向する位置が最も深くなっていることが好ましい。反射板４０がこのような反射面４０Ａを有している場合であっても、この照明装置２を三次元表示用の表示装置のバックライトとして適用した場合に、三次元表示における二重像の生成を低減することができる。従って、三次元表示における表示品質が向上する。
【０１５９】
＜５．第３の実施の形態＞
図４６は、第３の実施の形態に係る照明装置３の断面構成を表すものである。この照明装置３は、表示装置のバックライトとして適用可能なものであり、例えば、図４６に示したように、導光板７０と、導光板７０の側面に配置した光源２０と、導光板７０の背後に配置された反射板４０とを備えている。なお、導光板７０および光源２０が、「照明光学系」の一具体例に相当する。
【０１６０】
導光板７０は、導光板１０の側面に配置した光源２０からの光を導光板７０の上面側（例えば照明装置３の光出射面３Ａ（図４６参照））に導くものである。この導光板７０は、例えば、導光板７０の上面に配置される被照射物（例えば後述の表示パネル２１０）に対応した形状になっており、例えば、上面、下面および側面で囲まれた直方体状となっている。なお、以下では、導光板７０の側面のうち光源２０からの光が入射する側面を光入射面７０Ａと称するものとする。
【０１６１】
導光板７０は、例えば、導光板７０内を伝播する光を散乱させる散乱部を有している。散乱部は、例えば、フィラーを含んだ部位であったり、散乱材が印刷されたものであったり、微細な突起（凸部）であったりする。以下では、導光板７０が、散乱部として、微細な突起である凸部７１を複数、上面に有しているものとして本実施の形態を説明する。なお、以下の説明において、凸部７１を散乱部と読み替えることが可能である。
【０１６２】
複数の凸部７１は、例えば、図４７に示したように、面内の一の方向（例えば光入射面７０Ａに平行な方向）に延在する帯状の形状となっている。各凸部７１は、表示装置において三次元表示を行うときに、線状照明光の生成に用いられるものである。複数の凸部７１は、表示装置において三次元表示を行うときの画素のピッチＰ３（図６１参照）に対応するピッチＰ１（画素のピッチＰ３と同一ピッチまたはそれに近いピッチ）で配列されている。
【０１６３】
各凸部７１は、導光板７０内を伝播する光を散乱させる材料（例えばフィラー）または構造（例えば光散乱面）を含んでいる。そのため、各凸部７１の全体または一部が散乱領域７２となっている。例えば、図４７に示したように、導光板７０の面内において、各凸部７１の全体が散乱領域７２となっている。このとき、各散乱領域７２は、帯状の形状となっている。なお、図示しないが、導光板７０の面内において、各凸部７１の一部が散乱領域７２となっていてもよい。このとき、各散乱領域７２がブロック形状となっており、かつ複数の散乱領域７２が導光板７０の面内において２次元配置されていてもよい。各凸部７１は、例えば、図４８に示したように、ブロック形状となっており、かつ複数の凸部７１が２次元配置されていてもよい。この場合には、複数の凸部７１を１つの線状凸部７３とみなしたときに、各線状凸部７３が、図４７の凸部７１として用いられてもよい。複数の凸部７３は、表示装置において三次元表示を行うときの画素のピッチＰ３（図６１参照）に対応するピッチＰ１（画素のピッチＰ３と同一ピッチまたはそれに近いピッチ）で配列されている。
【０１６４】
本実施の形態において、反射板４０は、光源２０からの光を導光板７０側に戻すものである。反射板４０は、例えば、反射、拡散、散乱などの機能を有している。これにより、光源２０からの出射光を効率的に利用することができ、また、正面輝度の向上にも役立っている。反射板４０の微細形状の表面は、鏡面となっていることが好ましい。この場合には、光源２０からの出射光を正反射（鏡面反射）することができ、効率的に焦点Ｃ（後述）に反射することができる。反射板４０の材料は、上記の第１の実施の形態で既に述べたものと同様のものからなる。
【０１６５】
反射板４０は、例えば、図４９に示したように、散乱領域７２から距離Ｈ１だけ離れた位置に配置されており、導光板７０側に反射面４０Ａを有している。反射面４０Ａは、光源２０からの出射光の一部を、照明装置３の上面の方（具体的には光出射面３Ａ）へ反射するものである。
【０１６６】
なお、反射板４０は、各散乱領域７２が点状照明光を生成する場合であって、かつ表示装置において三次元表示を行うときに、各点状照明光を反射することにより、焦点を結ぶ線状の反射光を生成するものであってもよい。また、反射板４０は、各散乱領域７２が点状照明光を生成する場合であって、かつ表示装置において２視点から互いに異なる二次元映像を視認可能な二次元表示を行うときに、各点状照明光を反射することにより、焦点を結ぶ線状の反射光を生成するものであってもよい。
【０１６７】
反射板４０は、線状照明光を生成する部位（散乱領域７２）を通過する線分であって、かつ反射板４０を含む平面と垂直な平面上またはその平面の近傍に反射光を反射するようになっている。より具体的には、反射板４０は、線状照明光において、線状照明光を生成する部位（散乱領域７２）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、線状照明光を生成する部位（散乱領域７２）を通過する線分であって、かつ反射板４０を含む平面の法線と平行な線分の上またはその線分の近傍に焦点を結ぶ反射光を生成する凹凸面を有している。さらに、反射板４０は、線状照明光において、線状照明光を生成する部位（光源６１散乱領域７２）と垂直な平面と交差する光の成分を考えた場合に、線状照明光からの光を、線状照明光を生成する部位（散乱領域７２）またはその近傍に反射する凹凸面を有している。ここで、反射面４０Ａが、生成された光を、その光が生成された方へ反射させるようになっている場合、これを式で表すと、例えば以下のようになる。つまり、反射板４０は、２次元再帰性の反射の性質を有している。
反射前の光のベクトルＶ＝（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）
反射後の光のベクトルＶ＝（Ｖｘ，−Ｖｙ,−Ｖｚ)
【０１６８】
反射板４０は、線状照明光を生成する部位（散乱領域７２）を通過する線分であって、かつ反射板４０を含む平面の法線と平行な線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍に反射光が焦点を結ぶ凹凸形状を有している。つまり、反射板４０は、再帰的な反射の性質を有している。例えば、図４９に示したように、反射板４０は、線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍であって、かつ散乱領域７２の直下に反射光が焦点Ｃを結ぶ凹凸形状を有している。このとき、焦点Ｃの位置と、反射板４０の上面との距離Ｈ２は、距離Ｈ１よりも短くなっており、（Ｈ１/ｎ１−Ｗ１）以上、Ｈ１未満となっていることが好ましい。なお、ｎ１は、反射板４０の上面と、焦点Ｃの位置との間の領域の屈折率であり、本実施の形態では導光板７０の屈折率である。
【０１６９】
なお、例えば、図５０に示したように、線状照明光を生成する部位（散乱領域７２）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、反射板４０は、線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍であって、かつ散乱領域７２の直上に反射光が焦点Ｃを結ぶ凹凸形状を有していてもよい。このとき、距離Ｈ２は、距離Ｈ１よりも長くなっており、Ｈ１よりも大きく、（Ｈ１/ｎ１＋Ｗ１）以下となっていることが好ましい。また、例えば、図５１に示したように、線状照明光を生成する部位（散乱領域７２）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、反射板４０は、線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍であって、かつ散乱領域７２内に反射光が焦点Ｃを結ぶ表面形状を有していてもよい。このとき、距離Ｈ２は、距離Ｈ１と概ね等しくなる。
【０１７０】
反射板４０は、中心軸が焦点Ｃを通過する円柱の内面の一部を反射面４０Ａとして有している。反射板４０は、散乱領域７２と対向する位置が最も深くなっていることが好ましい。
【０１７１】
焦点Ｃの位置は、図４９、図５０，図５１を比較した場合、図４９に記載した位置（散乱領域７２の直下）となっていることが最も良い。このとき、焦点Ｃの位置は、Ｈ２＝Ｈ１/ｎ１を満たす位置となっていることが最も良い。反射板４０の反射面４０Ａにおける立体形状のピッチＰ２は、導光板７０内の散乱領域７２のピッチＰ１と等しいか、またはほぼ等しくなっていることが最も良い。この場合に、さらに、反射面４０Ａのうち円柱の内面の一部に相当する部分の半径は、（Ｈ２2＋(Ｐ１/２)2）1/2となっていることが最も良い。このようにした場合には、反射面４０Ａで反射された光が、焦点Ｃに向かって進み、導光板７０の底面で屈折され、散乱領域７２に再帰的に到達する。
【０１７２】
なお、各凸部７１は、例えば、図５２、図５３、図５４に示したように、導光板７０の下面に形成されていてもよい。このようにした場合には、焦点Ｃの位置は、図５４に記載した位置（散乱領域７２内）となっていることが最も良い。焦点Ｃの位置が図５４に記載した位置となっている場合には、反射板４０で反射された光が、導光板７０の底面で屈折されることなく、直接、散乱領域７２に入射するので、照明装置３の設計が容易となる。
【０１７３】
なお、本実施の形態において、反射板４０は導光板７０と接着されていてもよい。反射板４０と導光板７０との接着には、全面接着、外周部分の接着（表示領域以外の部分を環状に接着）、または点状接着（表示領域以外の部分を点状に接着）が考えられる。反射板４０と導光板７０とを全面接着する場合には、反射板４０の頂点部分を導光板７０に接着することが考えられる。このとき、反射板４０の頂点部分が、若干の平坦面となっていてもよい。
【０１７４】
また、本実施の形態において、反射板４０は、例えば、図示しないが、導光板７０と接する部位に、図２４に示したようなブラック４３を有していてもよい。このブラック４３は、例えば、反射板４０を導光板７０の裏面に固定する接着剤に黒色の顔料を混ぜたものであってもよい。
【０１７５】
本実施の形態では、導光板７０の各凸部７１に設けられた散乱領域７２から線状照明光が出力される。このとき、本実施の形態では、線状照明光が反射板４０で反射されることにより、焦点を結ぶ反射光Ｌ１２が生成される。これにより、反射光Ｌ１２の正面強度分布および角度強度分布を、線状照明光のうち反射板４０とは反対側に出射された光Ｌ１３の正面強度分布および角度強度分布に近づけることができる。その結果、反射板の上面を平坦面で構成した場合（図２２参照）や、平行光を生成する放物曲面で構成した場合（図２０参照）と比べて、三次元表示の際に、反射光Ｌ１３が散乱領域７２とは異なる領域を通過して上面から出射される割合を減らすことができる。これにより、このような照明装置３を三次元表示用の表示装置のバックライトとして適用した場合に、三次元表示における二重像の生成を低減することができる。従って、三次元表示における表示品質が向上する。
【０１７６】
＜６．第３の実施の形態の変形例＞
また、上記第３の実施の形態において、各凸部７１の一部が散乱領域７２となっているときに、反射板４０は、球面の一部を反射面４０Ａとして有していてもよい。このとき、反射板４０は、散乱領域７２と対向する位置が最も深くなっていることが好ましい。反射板４０がこのような反射面４０Ａを有している場合であっても、この照明装置３を三次元表示用の表示装置のバックライトとして適用した場合に、三次元表示における二重像の生成を低減することができる。従って、三次元表示における表示品質が向上する。
【０１７７】
＜７．上記各実施の形態に共通する変形例＞
［第１共通変形例］
上記各実施の形態およびそれらの変形例において、反射面４０Ａは、例えば、図５５に示したように、フレネルレンズとなっていてもよい。このようにした場合には、反射面４０Ａのうち円弧側の面とは異なる面４０Ｂを利用して、迷光となり得る領域に伝播していった光Ｌ４を、光Ｌ４が生成された方へ反射させる（再帰反射させる）ことができる。ここで、「迷光となり得る領域に伝播していった光Ｌ４」とは、散乱領域３０Ｂ、光源６１ａまたは散乱領域７２から出射された光のうち、直下の円弧面（範囲Ｐ２）を超えて隣の円弧面へ直接伝播した光のことをいう。また、反射板４０を薄くすることもできる。
【０１７８】
［第２共通変形例］
また、上記各実施の形態およびそれらの変形例において、反射板４０は、例えば、図５６に示したように、反射板４０の上面を平坦化するとともに反射面４０Ａを埋め込む埋め込み層４５を有していてもよい。ただし、この場合には、埋め込み層４５と、導光板１０、光変調層３０、光源６０または導光板７０との間に、空隙（大気）が存在していることが必要である。このようにした場合には、散乱領域３０Ｂ、光源６１ａまたは散乱領域７２から出射された光Ｌ１１の光路と、反射板４０で反射された光Ｌ１２の光路とが互いに平行となる。そのため、焦点Ｃの位置は、散乱領域３０Ｂ内、光源６１ａ内または散乱領域７２内となっていることが最も良い。
【０１７９】
［第３共通変形例］
また、上記各実施の形態およびそれらの変形例において、反射板４０が、線状照明光を生成する部位（第１部位）から発せられた光を、線状照明光を生成する部位であって、かつ第１部位に隣接する部位（第２部位）に向けて反射するようになっていてもよい。
【０１８０】
例えば、図５７に示したように、反射板４０は、図中で相対的に左側に位置する部位（線状照明光を生成する部位）から発せられた光を、その光が発せられた部位の右隣りの部位（線状照明光を生成する部位）に向けて反射する曲面を反射面４０Ａとして有している。さらに、例えば、図５７に示したように、反射板４０は、図中で相対的に右側に位置する部位（線状照明光を生成する部位）から発せられた光を、その光が発せられた部位の左隣りの部位（線状照明光を生成する部位）に向けて反射する曲面を反射面４０Ａとして有している。
【０１８１】
ここで、線状照明光を生成する部位と、反射板４０との間に屈折率が変化する境界が無い場合には、例えば、図５８に示したように、反射面４０Ａは、線状照明光を生成する部位に焦点Ｃを有している。一方、線状照明光を生成する部位と、反射板４０との間に屈折率が変化する境界がある場合には、例えば、図５９、図６０に示したように、反射面４０Ａは、線状照明光を生成する部位よりも上方または下方に焦点Ｃを有している。特に、線状照明光を生成する部位が屈折率ｎ１の透明基板の内部に存在する場合は、焦点Ｃの位置と、反射板４０の上面との距離Ｈ２は、Ｈ１/ｎ１−Ｗ１≦Ｈ２≦Ｈ１/ｎ１＋Ｗ１となっていることが好ましく、Ｈ２＝Ｈ１/ｎ１となっていることが好ましい。なお、Ｗ１は、線状照明光を生成する部位（３０Ｂ、６１ａまたは７２）の幅である。
【０１８２】
また、線状照明光を生成する部位と、反射板４０との間に屈折率が変化する境界が無い場合には、例えば、図６１に示したように、反射面４０Ａは、反射面４０Ａ上の任意の部位４０Ｃと、反射面４０Ａと対向する、線状照明光を生成する２つの部位（３０Ｂ，６１ａまたは７２）とを直線Ｌ２１，Ｌ２２で結んだとき、部位４０Ｃでの法線Ｌ２３が、直線Ｌ２０，Ｌ２１の二等分線となるような曲面となっている。また、線状照明光を生成する部位と、反射板４０との間に屈折率が変化する境界が１つある場合には、例えば、図６２、図６３に示したように、反射面４０Ａは、反射面４０Ａ上の任意の部位４０Ｃと、反射面４０Ａと対向する、線状照明光を生成する２つの部位（３０Ｂ，６１ａまたは７２）の上方または下方の部位（図中の焦点Ｃ）とを直線Ｌ２４，Ｌ２５で結んだとき、部位４０Ｃでの法線Ｌ２３が、直線Ｌ２４，Ｌ２５の二等分線となるような曲面となっている。特に、線状照明光を生成する部位が屈折率ｎ１の透明基板の内部に存在する場合は、反射面４０Ａは、反射面４０Ａ上の任意の部位４０Ｃと、反射面４０Ａと対向する、線状照明光を生成する２つの部位（３０Ｂ、６１ａまたは７２）の下方の部位（焦点Ｃの位置と、反射板４０の上面との距離Ｈ２は、Ｈ１/ｎ１−Ｗ１≦Ｈ２≦Ｈ１/ｎ１＋Ｗ１となっていることが好ましく、Ｈ２＝Ｈ１/ｎ１となっていることが好ましい。）とを直線Ｌ２４，Ｌ２５で結んだとき、部位４０Ｃでの法線Ｌ２３が、直線Ｌ２４，Ｌ２５の二等分線となるような曲面となっている。また、線状照明光を生成する部位と、反射板４０との間で屈折率が高、低、高の順に変化する場合には、例えば、図６１に示したように、反射面４０Ａは、反射面４０Ａ上の任意の部位４０Ｃと、反射面４０Ａと対向する、線状照明光を生成する２つの部位（３０Ｂ，６１ａまたは７２）とを直線Ｌ２１，Ｌ２２で結んだとき、部位４０Ｃでの法線Ｌ２３が、直線Ｌ２０，Ｌ２１の二等分線となるような曲面となっている。この場合は、線状照明光を生成する部位が透明基板の内部に存在し、かつ、後述するように、反射板４０の上面を平坦化するとともに反射面４０Ｃを埋め込む埋め込み層４５を有している場合に相当する。
【０１８３】
反射板４０における立体形状のピッチＰ２（反射面４０Ａの幅）は、線状照明光を生成する部位（３０Ｂ，６１ａまたは７２）のピッチＰ１の２倍となっている。反射面４０Ａは、互いに隣接する２つの部位（３０Ｂ，６１ａまたは７２）の中間領域と対向する位置が最も深い凹状の曲面となっている。
【０１８４】
本変形例では、上記各実施の形態と同様、線状照明光が反射板４０で反射されることにより、焦点を結ぶ反射光が生成される。これにより、反射光の正面強度分布および角度強度分布を、線状照明光のうち反射板４０とは反対側に出射された光の正面強度分布および角度強度分布に近づけることができる。その結果、反射板の上面を平坦面で構成した場合（図２２参照）や、平行光を生成する放物曲面で構成した場合（図２０参照）と比べて、三次元表示の際に、反射光が線状照明光を生成する部位とは異なる領域を通過して上面から出射される割合を減らすことができる。これにより、このような照明装置を三次元表示用の表示装置のバックライトとして適用した場合に、三次元表示における二重像の生成を低減することができる。従って、三次元表示における表示品質が向上する。
【０１８５】
なお、本変形例において、反射板４０が、例えば、図６４に示したように、フレネルレンズとなっていてもよい。このようにした場合には、反射板４０を薄くすることができる。また、本変形例において、反射板４０が、図６５に示したように、反射板４０の上面を平坦化するとともに反射面４０Ｃを埋め込む埋め込み層４５を有していてもよい。ただし、この場合には、埋め込み層４５と、導光板１０、光変調層３０、光源６０または導光板７０との間に、空隙（大気）が存在していることが必要である。このようにした場合には、散乱領域３０Ｂ、光源６１ａまたは散乱領域７２から出射された光の光路と、反射板４０で反射された光の光路とが互いに平行となる。そのため、焦点Ｃの位置は、散乱領域３０Ｂ内、光源６１ａ内または散乱領域７２内となっていることが最も良い。
【０１８６】
＜８．第４の実施の形態＞
次に、上記各実施の形態およびそれらの変形例に係る照明装置１，２，３を備えた、テレビ放送信号の受送信システムについて説明する。
【０１８７】
図６６は、第４の実施の形態に係る、テレビ放送信号１００Ａの受送信システムの構成例を示すブロック図である。この受送信システムは、例えば、有線（ケーブルＴＶなど）や無線（地上デジタル波、衛星波など）を介してテレビ放送信号を送信する送信側装置１００と、上記の有線や無線を介して送信側装置１００からのテレビ放送信号を受信する受信側装置２００とを備えている。なお、受信側装置２００が「表示装置」の一具体例に相当する。
【０１８８】
テレビ放送信号１００Ａは、二次元表示（平面表示）用の映像データ、または三次元表示（立体表示）用の映像データを含んでいる。ここで、二次元表示用の映像データとは、視点情報を持たない二次元映像データを指している。また、三次元表示用の映像データとは、視点情報を持った二次元映像データを指しており、三次元表示用の映像データは、視点が互いに異なる複数の二次元映像データを含んで構成されている。送信側装置１００は、例えば、放送局に設置されたテレビ放送信号送信装置、またはインターネット上のサーバなどである。
【０１８９】
［受信側装置２００の機能ブロック］
図６７は、受信側装置２００の構成例を示すブロック図である。受信側装置２００は、例えば、上記の有線や無線に接続可能なテレビジョンである。受信側装置２００は、例えば、アンテナ端子２０１、デジタルチューナ２０２、デマルチプレクサ２０３、演算回路２０４、およびメモリ２０５を有している。受信側装置２００は、また、例えば、デコーダ２０６、映像信号処理回路２０７、グラフィック生成回路２０８、パネル駆動回路２０９、表示パネル２１０、バックライト２１１、音声信号処理回路２１２、音声増幅回路２１３、およびスピーカ２１４を有している。受信側装置２００は、さらに、例えば、リモコン受信回路２１５、およびリモコン送信機２１６を有している。
【０１９０】
なお、バックライト２１１が、上記各実施の形態およびそれらの変形例に係る照明装置１，２，３に相当する。また、表示パネル２１０が「表示パネル」の一具体例に相当し、バックライト２１１が「照明装置」の一具体例に相当する。
【０１９１】
アンテナ端子２０１は、受信アンテナ（図示せず）で受信されたテレビ放送信号を入力する端子である。デジタルチューナ２０２は、例えば、アンテナ端子２０１に入力されたテレビ放送信号を処理して、ユーザの選択チャネルに対応した所定のトランスポートストリームを出力するようになっている。デマルチプレクサ２０３は、例えば、デジタルチューナ２０２で得られたトランスポートストリームから、ユーザの選択チャネルに対応したパーシャルＴＳ（Transport Stream）を抽出するようになっている。
【０１９２】
演算回路２０４は、受信側装置２００の各部の動作を制御するものである。演算回路２０４は、例えば、デマルチプレクサ２０３で得られたパーシャルＴＳをメモリ２０５内に格納したり、メモリ２０５から読み出したパーシャルＴＳをデコーダ２０６に送信したりするようになっている。また、演算回路２０４は、例えば、二次元表示または三次元表示を指定する制御信号２０４Ａを映像信号処理回路２０７およびバックライト２１１に送信するようになっている。演算回路２０４は、上記の制御信号２０４Ａを、例えば、メモリ２０５内に格納された設定情報、パーシャルＴＳに含まれる所定の情報、またはリモコン受信回路２１５から入力された設定情報に基づいて設定するようになっている。
【０１９３】
メモリ２０５は、例えば、受信側装置２００の設定情報の格納およびデータ管理を行うものである。メモリ２０５は、例えば、デマルチプレクサ２０３で得られたパーシャルＴＳや、表示方法などの設定情報を格納することが可能となっている。
【０１９４】
デコーダ２０６は、例えば、デマルチプレクサ２０３で得られたパーシャルＴＳに含まれる映像ＰＥＳ(Packetized Elementary Stream)パケットに対してデコード処理を行うことにより映像データを得るようになっている。デコーダ２０６は、また、例えば、デマルチプレクサ２０３で得られたパーシャルＴＳに含まれる音声ＰＥＳパケットに対してデコード処理を行うことにより音声データを得るようになっている。ここで、映像データとは、二次元表示用の映像データ、または三次元表示用の映像データを指している。
【０１９５】
映像信号処理回路２０７およびグラフィック生成回路２０８は、例えば、デコーダ２０６で得られた映像データに対して、必要に応じてマルチ画像処理、グラフィックスデータの重畳処理等を行うようになっている。
【０１９６】
映像信号処理回路２０７は、演算回路２０４から制御信号２０４Ａとして三次元表示を指定する信号が入力された場合であって、かつ、デコーダ２０６から入力された映像データが三次元表示用の映像データであったときには、例えば、デコーダ２０６から入力された三次元表示用の映像データに含まれる、視点の互いに異なる複数の二次元映像データを用いて１つの二次元映像データを作成し、作成した二次元映像データを、グラフィック生成回路２０８に出力する映像データとして選択するようになっている。例えば、三次元表示用の映像データに、視点の互いに異なる２つの二次元映像データが含まれている場合には、映像信号処理回路２０７は、２つの二次元映像データを、水平方向に１つずつ交互に並べる処理を各行で行っていき、２つの二次元映像データが水平方向に交互に並んだ１つの映像データを作成するようになっている。同様に、例えば、三次元表示用の映像データに、視点の互いに異なる４つの二次元映像データが含まれている場合には、映像信号処理回路２０７は、４つの二次元映像データを、水平方向に１つずつ周期的に並べる処理を各行で行っていき、４つの二次元映像データが水平方向に１つずつ周期的に並んだ１つの映像データを作成するようになっている。
【０１９７】
映像信号処理回路２０７は、演算回路２０４から制御信号２０４Ａとして二次元表示を指定する信号が入力された場合であって、かつ、デコーダ２０６から入力された映像データが三次元表示用の映像データであったときには、例えば、デコーダ２０６から入力された三次元表示用の映像データに含まれる、視点の互いに異なる複数の二次元映像データのいずれか１つの映像データを、グラフィック生成回路２０８に出力する映像データとして選択するようになっている。映像信号処理回路２０７は、演算回路２０４から制御信号２０４Ａとして二次元表示を指定する信号が入力された場合であって、かつ、デコーダ２０６から入力された映像データが二次元表示用の映像データであったときには、例えば、デコーダ２０６から入力された二次元表示用の映像データを、グラフィック生成回路２０８に出力する映像データとして選択するようになっている。
【０１９８】
グラフィック生成回路２０８は、例えば、画面表示の際に使用するＵＩ（User Interface）画面を生成するようになっている。パネル駆動回路２０９は、例えば、グラフィック生成回路２０８から出力された映像データに基づいて表示パネル２１０を駆動するようになっている。
【０１９９】
表示パネル２１０の構成は、後に詳述する。音声信号処理回路２１２は、例えば、デコーダ２０６で得られた音声データに対してＤ／Ａ変換等の処理を行うようになっている。音声増幅回路２１３は、例えば、音声信号処理回路２１２から出力された音声信号を増幅してスピーカ２１４に供給するようになっている。
【０２００】
リモコン受信回路２１５は、例えば、リモコン送信機２１６から送信されたリモートコントロール信号を受信し、演算回路２０４に供給するようになっている。演算回路２０４は、例えば、リモートコントロール信号に従って受信側装置２００の各部を制御するようになっている。
【０２０１】
［受信側装置２００の断面構成］
図６８は、受信側装置２００における表示部の断面構成の一例を表したものである。なお、図６８は、模式的に表したものであり、実際の寸法や形状と同一であるとは限らない。受信側装置２００は、表示パネル２１０と、表示パネル２１０の背後に配置されたバックライト２１１とを備えている。
【０２０２】
表示パネル２１０は、２次元配置された複数の画素を有しており、各画素または特定の画素が駆動されることにより映像を表示するものである。表示パネル２１０は、例えば、映像信号に応じて各画素または特定の画素が駆動される透過型の液晶表示パネル（ＬＣＤ（Liquid Crystal Display））であり、液晶層を一対の透明基板で挟み込んだ構造を有している。表示パネル２１０は、例えば、図示しないが、バックライト２１１側から順に、偏光板、透明基板、画素電極、配向膜、液晶層、配向膜、共通電極、カラーフィルタ、透明基板および偏光板を有している。なお、表示パネル２１０において、透明基板、画素電極、配向膜、液晶層、配向膜、共通電極、カラーフィルタおよび透明基板からなる積層体が図６９の液晶パネル２１０Ａに相当する。また、バックライト２１１側の偏光板が図６９の偏光板２１０Ｂに相当し、バックライト２１１とは反対側の偏光板が図６９の偏光板２１０Ｃに相当する。
【０２０３】
透明基板は、可視光に対して透明な基板、例えば板ガラスからなる。なお、バックライト２１１側の透明基板には、図示しないが、画素電極に電気的に接続されたＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）および配線などを含むアクティブ型の駆動回路が形成されている。画素電極および共通電極は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ；Indium Tin Oxide）からなる。画素電極は、透明基板上に２次元配列されたものであり、画素ごとの電極として機能する。他方、共通電極は、カラーフィルタ上に一面に形成されたものであり、各画素電極に対して対向する共通電極として機能する。配向膜は、例えばポリイミドなどの高分子材料からなり、液晶に対して配向処理を行う。
【０２０４】
液晶層は、例えば、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＴＮ（Twisted Nematic）モードまたはＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モードの液晶からなり、駆動回路（図示せず）からの印加電圧により、バックライト２１１からの出射光の偏光軸の向きを画素ごとに変える機能を有する。なお、液晶の配列を多段階で変えることにより画素ごとの透過軸の向きが多段階で調整される。カラーフィルタは、液晶層を透過してきた光を、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の三原色にそれぞれ色分離したり、または、Ｒ、Ｇ、Ｂおよび白（Ｗ）などの四色にそれぞれ色分離したりするカラーフィルタを、画素電極の配列と対応させて配列したものである。
【０２０５】
偏光板は、光学シャッタの一種であり、ある一定の振動方向の光（偏光）のみを通過させる。なお、偏光板は、透過軸以外の振動方向の光（偏光）を吸収する吸収型の偏光素子であってもよいが、バックライト２１１側に反射する反射型の偏光素子であることが輝度向上の観点から好ましい。２枚の偏光板はそれぞれ、偏光軸が互いに９０°異なるように配置されており、これによりバックライト２１１からの出射光が液晶層を介して透過し、あるいは遮断されるようになっている。
【０２０６】
ところで、本実施の形態において、電圧無印加時に、バルク３４Ａの光軸ＡＸ１および微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２が、同一の方向に光軸の成分を主に有しており、例えば、図６９に示したように、配向膜３３，３５のラビング方向を向いていることが好ましい。さらに、電圧無印加時に、光軸ＡＸ１，ＡＸ２は、例えば、図６９に示したように、バックライト２１１側の偏光板２１０Ｂの透過軸ＡＸ１０と平行な方向に光軸の成分を主に有していることが好ましい。透過軸ＡＸ１０は、例えば、図６９に示したように、配向膜３３，３５のラビング方向を向いていることが好ましい。
【０２０７】
電圧無印加時には、光軸ＡＸ１，ＡＸ２は、例えば、図６９に示したように、光入射面１０Ａの法線ＡＸ５と交差または直交（もしくはほぼ直交）する方向を向いていることが好ましい。さらに、電圧無印加時には、光軸ＡＸ１，ＡＸ２は、例えば、図２、図６９に示したように、透明基板３１と平行またはほぼ平行となっていることが好ましい。つまり、電圧無印加時には、光軸ＡＸ１，ＡＸ２は、概ね図６９中のＹ軸方向を向いていることが好ましい。その理由は、上記第１の実施の形態中の[異方性散乱]の欄に記載されている。
【０２０８】
また、上述したように、電圧印加時には、光軸ＡＸ１は、電圧無印加時と同一またはほぼ同一の方向を向いていることが好ましい。電圧印加時には、光軸ＡＸ１は、偏光板２１０Ｂの透過軸ＡＸ１０と平行な方向に光軸の成分を主に有しており、例えば、図６９に示したように、透過軸ＡＸ１０と平行な方向を向いていることが好ましい。電圧印加時には、光軸ＡＸ１は、光源２０の光軸ＡＸ５と交差または直交（もしくはほぼ直交）する方向を向いており、さらに、透明基板３１と平行またはほぼ平行となっていることが好ましい。
【０２０９】
一方、光軸ＡＸ２は、電圧印加時には、下側電極３２および上側電極３６に印加された電圧によって生成される電場の影響を受けて所定の方向に変位していることが好ましい。電圧印加時には、光軸ＡＸ２は、例えば、図２、図６９に示したように、透明基板３１と交差または直交（もしくはほぼ直交）していることが好ましい。つまり、光軸ＡＸ２は、下側電極３２および上側電極３６への電圧印加により、光軸ＡＸ２と透明基板３１の法線とのなす角度が小さくなる方向に変位していることが好ましい。このとき、光軸ＡＸ２は、光軸ＡＸ１と交差または直交（もしくはほぼ直交）しており、透明基板３１と交差または直交（もしくはほぼ直交）していることが好ましい。
【０２１０】
次に、本実施の形態の受信側装置２００の作用および効果について説明する。
【０２１１】
本実施の形態の受信側装置２００では、バックライト２１１として上記実施の形態およびその変形例に係る照明装置１，照明装置２または照明装置３が用いられる。これにより、三次元表示のときに、バックライト２１１の光射出面のうち所定の領域から、正面方向に、複数の線状照明光が出力される。これにより、正面方向に出力された各線状照明光が表示パネル２１０の背面に入射する。
【０２１２】
ここで、各線状照明光に対応する画素配列において各画素行が三次元用画素２１０Ａとなるように三次元表示用の二次元映像データが映像信号処理回路２０７で生成されたときには、例えば、図７０に示したように、各三次元用画素２１０Ａ内の共通の位置にある画素（例えば、図７０では、２１０−１，２１０−２，２１０−３または２１０−４）には、各線状照明光が略同一の角度で入射する。その結果、各三次元用画素２１０Ａ内の共通の位置にある画素からは、その画素によって変調された映像光が所定の角度で出力される。このとき、観察者は、左右の目で、互いに異なる視差の映像を観察することになるので、観察者は、表示パネル２１０に三次元映像（立体映像）が表示されていると認識する。なお、図７０には、バックライト２１１として照明装置１を用いている場合が例示されているが、バックライト２１１として他の照明装置２，３を用いることはもちろん可能である。
【０２１３】
また、本実施の形態の受信側装置２００では、二次元表示のときに、バックライト２１１の光射出面全体から光が出射され、正面方向に、面状照明光が出力される。これにより、正面方向に出力された面状照明光が表示パネル２１０の背面に入射する。
【０２１４】
ここで、各画素２１０Ｅに対応して二次元表示用の二次元映像データが映像信号処理回路２０７で生成されたときには、例えば、図７１に示したように、各画素２１０Ｂには、面状照明光があらゆる角度で入射し、各画素２１０Ｂからは、各画素２１０Ｂによって変調された映像光が出力される。このとき、観察者は、両目で互いに同一の映像を観察することになるので、観察者は、表示パネル２１０に二次元映像（平面映像）が表示されていると認識する。なお、図７１には、バックライト２１１として照明装置１を用いている場合が例示されているが、バックライト２１１として他の照明装置２，３を用いることはもちろん可能である。
【０２１５】
ところで、本実施の形態では、バックライト２１１において、線状照明光が反射板４０で反射されることにより、焦点を結ぶ反射光Ｌ１２が生成される。これにより、反射光Ｌ１２の正面強度分布および角度強度分布を、線状照明光のうち反射板４０とは反対側に出射された光Ｌ１３の正面強度分布および角度強度分布に近づけることができる。その結果、反射板の上面を平坦面で構成した場合（図２２参照）や、平行光を生成する放物曲面で構成した場合（図２０参照）と比べて、三次元表示の際に、反射光Ｌ１３が線状照明光を生成する部位とは異なる部位を通過して上面から出射される割合を減らすことができる。さらに、反射光Ｌ１３が三次元表示に必要のない角度方向に出射される割合を少なくすることもできる。これにより、このような照明装置１、照明装置２または照明装置３を受信側装置２００のバックライト２１１として適用した場合に、三次元表示における二重像の生成を低減することができる。従って、三次元表示における表示品質が向上する。
【０２１６】
＜８．実施例＞
次に、上記各実施の形態およびそれらの変形例に係るバックライト２１１の一実施例について説明する。
【０２１７】
図７２は、本実施例に係るバックライト２１１の下側電極３２および上側電極３６のレイアウトの一例を表したものである。図７３は、図７２中の下側電極３２の一部を拡大して表したものである。なお、本実施例では、下側電極３２は、１つの部分電極３２Ｂおよび３つの部分電極３２Ｃを一組として、複数組を配列した構成となっている。さらに、下側電極３２は、各部分電極３２Ｂと接続された配線３２Ｅと、各部分電極３２Ｃと接続された配線３２Ｆを表示領域外に有している。
【０２１８】
横６０ｍｍ×縦８５ｍｍ×厚さ０．７ｍｍの基板上に、ＩＴＯ膜を成膜し、パターニングすることにより、下側電極３２を形成した。このとき、下側電極３２を、三次元表示および二次元表示に際して用いられる１本の部分電極３２Ｂと、二次元表示にだけ用いられる３本の部分電極３２Ｃとで構成し、各部分電極３２Ｂ，３２Ｃを、光入射面１０Ａと７１．５６度で交差する方向に傾けた。各部分電極３２Ｂの最大幅（Ｌ＿３Ｄ）を４５μｍとし、各部分電極３２Ｃの最大幅（Ｌ＿２Ｄ）を１６５μｍとした。また、部分電極３２Ｂと部分電極３２Ｃとの間隙の幅（Ｌ＿Ｂ）を１５μｍとし、部分電極３２Ｂのピッチ（Ｐ）を２４０μｍとした。そして、各部分電極３２Ｂ，３２Ｃを横５０ｍｍ×縦７５ｍｍのエリアに配置した。
【０２１９】
また、横６０ｍｍ×縦８５ｍｍ×厚さ０．７ｍｍの基板上に、ＩＴＯ膜を成膜し、パターニングすることにより、上側電極３６を形成した。このとき、上側電極３６を、横５０ｍｍ×縦７５ｍｍの面状電極３６Ｓと、面状電極３６Ｓから引き出した配線３６Ｓとで構成した。
【０２２０】
下側電極３２および上側電極３６の表面上に配向膜を塗布後、それぞれの配向膜を所定の方向(図６９参照)にラビングし、下側電極３２上の配向膜の表面に４μｍのスペーサを散布し、上側電極３６上の配向膜の表面に、環状の封止剤を描画した。その後、面状電極３６Ｓが部分電極３２Ｂ，３２Ｃと対向する領域に配置されるとともに、配線３６Ｓが配線３２Ｅまたは配線３２Ｆと対向する領域であって、光源２０からできるだけ離れた箇所となるように、下側電極３２と、上側電極３６とを貼り合わせた。次に、下側電極３２と、上側電極３６との隙間にＰＤＬＣを真空注入し、表示パネルを完成させた。次に、ＬＥＤ光源を７ｍｍ間隔で７個、長さが６０ｍｍの方の端面に配置し、表示パネルの背面に黒色板を配置し、照明装置を完成させた。なお、透明基板４１として屈折率１．５１５のガラス基板を用いた。
【０２２１】
また、反射板４０として、図１６に示した構成のものを用い、各寸法を、Ｈ１＝７００μｍ、Ｈ２＝３８７〜５６７μｍ（ｎ＝１．５１５であり、Ｈ２＝４６２μｍのときにＨ２＝Ｈ１／ｎとなっている。）、焦点Ｃと反射面４０Ａとの距離（半径Ｒ）＝３６８〜５５５μｍ、Ｐ１＝Ｐ２＝２４０μｍ、Ｗ１＝４５μｍとした。なお、各実施例１〜７におけるＲおよびＨ２の値を表１に示した。表１中の比較例１では、ＰＤＬＣの代わりにバリア層を用い、反射板の表面を平坦面（鏡面反射）とした。また、表１中の比較例２では、実施例１〜７と同様にＰＤＬＣを用い、反射板の表面を平坦面かつ光吸収面とした。また、表１中の比較例３では、実施例１〜７と同様にＰＤＬＣを用い、反射板の表面を平坦面（鏡面反射）とした。
【表１】
【０２２２】
この照明装置を、三次元表示時には、部分電極３２Ｂを６０Ｈｚ１００Ｖパルスで駆動するとともに、部分電極３２Ｃと上側電極３６をＧＮＤとした。また、必要に応じて、照明装置上に表示パネルを配置し、表示装置として評価を行った。各実施例の詳細を以下に示す。
【０２２３】
表１から、実施例１〜７全てにおいて、比較例１，２，３より輝度が高く、比較例３よりコントラスト比が高いことがわかった。また、表１から、実施例２〜６において、コントラスト比がほぼ一致しており、ＲやＨ２を上記の範囲内で変化させても、コントラスト比に大きな変化が生じないことがわかった。従って、半径Ｒが４７７μｍ±Ｗ１（４５μｍ）の範囲内となっており、かつＨ２が４６２μｍ±Ｗ１（４５μｍ）の範囲内となっていれば、実施例４に示した結果とほぼ同等のコントラスト比が得られることがわかった。ここで、Ｈ２＝４６２μｍｎ＝Ｈ１／ｎであり、半径Ｒ＝４７７μｍ＝（（Ｈ１/ｎ）2＋(Ｐ１/２)2）1/2である。
【０２２４】
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）
複数の線状照明光もしくは複数の点状照明光が２次元配置されて形成された線状照明光を生成する照明光学系と、
前記線状照明光を反射する反射板と
を備え、
前記反射板は、前記線状照明光を生成する部位を通過する平面であって、かつ前記反射板を含む平面と垂直な平面上またはその平面の近傍に前記線状照明光を反射するようになっている
照明装置。
（２）
前記反射板は、前記線状照明光において、前記線状照明光を生成する部位と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、前記線状照明光を生成する部位を通過する線分であって、かつ前記反射板を含む平面の法線と平行な線分の上またはその線分の近傍に焦点を結ぶ反射光を生成するようになっている
（１）に記載の照明装置。
（３）
前記反射板は、前記線状照明光を生成する部位の直下に前記反射光が焦点を結ぶ表面形状を有する
（１）または（２）に記載の照明装置。
（４）
前記反射板は、前記反射光が以下の式を満たす位置で焦点を結ぶ表面形状を有する
（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の照明装置。
Ｈ１/ｎ１−Ｗ１≦Ｈ２≦Ｈ１/ｎ１＋Ｗ１
Ｈ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記線状照明光を生成する部位との距離
Ｈ２：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との距離
ｎ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との間の領域の屈折率
Ｗ１：前記線状照明光を生成する部位の幅
（５）
前記反射板は、前記反射光が以下の式を満たす位置で焦点を結ぶ表面形状を有する
（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の照明装置。
Ｈ２＝Ｈ１/ｎ１
Ｈ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記線状照明光を生成する部位との距離
Ｈ２：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との距離
ｎ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との間の領域の屈折率
（６）
前記反射板は、前記線状照明光を生成する部位と対向する位置に、円柱の内面の一部を反射面として有する
（１）ないし（５）のいずれか１つに記載の照明装置。
（７）
前記反射面における立体形状のピッチは、前記線状照明光を生成する部位のピッチと一致している
（１）ないし（６）のいずれか１つに記載の照明装置。
（８）
前記反射面のうち、円柱の内面の一部に相当する部分の半径ｒは、以下の式を満たす
（１）ないし（７）のいずれか１つに記載の照明装置。
ｒ＝（Ｈ２2＋(Ｐ１/２)2）1/2
Ｈ２：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との距離
Ｐ１：前記線状照明光を生成する部位のピッチ
（９）
前記反射板は、前記反射光が以下の式（１）を満たす位置で焦点を結ぶ表面形状を有しており、かつ、前記線状照明光を生成する部位と対向する位置に、円柱の内面の一部を反射面として有し、
前記反射面における立体形状のピッチは、前記線状照明光を生成する部位のピッチと一致しており、
前記反射面のうち、円柱の内面の一部に相当する部分の半径ｒは、以下の式（２）を満たす
（１）ないし（７）のいずれか１つに記載の照明装置。
Ｈ２＝Ｈ１/ｎ１…（１）
ｒ＝（Ｈ２2＋(Ｐ１/２)2）1/2…（２）
Ｈ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記線状照明光を生成する部位との距離
Ｈ２：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との距離
ｎ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との間の領域の屈折率
Ｐ１：前記線状照明光を生成する部位のピッチ
（１０）
前記反射板は、前記線状照明光を生成する部位の幅の２倍のピッチの規則的な凹凸形状を有する
（１）ないし（６）のいずれか１つに記載の照明装置。
（１１）
前記反射面は、前記線状照明光を生成する第１部位から発せられた光を、前記線状照明光を生成する部位であって、かつ前記第１部位に隣接する第２部位に向けて反射するようになっている
（１）ないし（６）のいずれか１つに記載の照明装置。
（１２）
前記反射面は、鏡面となっている
（１）ないし（１１）のいずれか１つに記載の照明装置。
（１３）
前記照明光学系は、導光板と、前記導光板の側面に配置された光源とを有し、
前記反射板は、前記導光板に貼り合わされている
（１）ないし（１２）のいずれか１つに記載の照明装置。
（１４）
前記照明光学系は、
前記線状照明光を生成する部位を間にして互いに対向配置された第１透明基板および第２透明基板と、
前記第１透明基板および前記第２透明基板の少なくとも一方の表面に設けられた電極と、
前記第１透明基板の端面に光を照射する光源と、
前記第１透明基板と前記第２透明基板との間隙に設けられ、かつ電場の大きさに応じて、前記光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層と、
前記電極を駆動する駆動部と
を有し、
前記光変調層は、電場が相対的に小さいときに、前記光源からの光に対して透明性を示し、電場が相対的に大きいときに、前記光源からの光に対して散乱性を示し、
前記駆動部は、前記電極を駆動することにより、前記光変調層に、散乱性を示す複数の第１領域を生成させ、それによって、前記第１領域から、前記線状照明光を出力させる
（１）ないし（１３）のいずれか１つに記載の照明装置。
（１５）
前記駆動部は、前記電極を駆動することにより、前記光変調層の全体に前記第１領域を生成させ、それによって、前記光変調層の全体から面状照明光を出力させる
（１４）に記載の照明装置。
（１６）
映像信号に基づいて駆動される複数の画素を有する表示パネルと、
前記表示パネルを照明する照明装置と
を備え、
前記照明装置は、
複数の線状照明光もしくは複数の点状照明光が２次元配置されて形成された線状照明光を生成する照明光学系と、
前記線状照明光を反射する反射板と
を有し、
前記反射板は、前記線状照明光を生成する部位を通過する平面であって、かつ前記反射板を含む平面と垂直な平面上またはその平面の近傍に前記線状照明光を反射するようになっている
表示装置。
（１７）
前記照明装置は、
前記線状照明光を生成する部位を間にして互いに対向配置された第１透明基板および第２透明基板と、
前記第１透明基板および前記第２透明基板の少なくとも一方の表面に設けられた電極と、
前記第１透明基板の端面に光を照射する光源と、
前記第１透明基板と前記第２透明基板との間隙に設けられ、かつ電場の大きさに応じて、前記光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層と、
映像信号に基づいて前記電極を駆動する駆動部と
を有し、
前記光変調層は、電場が相対的に小さいときに、前記光源からの光に対して透明性を示し、電場が相対的に大きいときに、前記光源からの光に対して散乱性を示し、
前記駆動部は、前記電極を三次元表示モードに駆動することにより、前記光変調層に、散乱性を示す複数の第１領域を生成させ、それによって、前記第１領域から、前記線状照明光を出力させるようになっている
（１６）に記載の表示装置。
（１８）
当該表示装置は、前記表示パネルを間にして互いに対向する一対の偏光板をさらに備え、
前記光変調層は、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に高い第１領域と、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に低い第２領域とを含み、
前記光変調層が透明性を示すとき、前記第１領域および前記第２領域は、前記一対の偏光板のうち前記照明装置側の偏光板の透過軸と平行な方向に光軸の成分を主に有し、
前記光変調層が散乱性を示すとき、前記第２領域は、前記一対の偏光板のうち前記照明装置側の偏光板の透過軸と平行な方向に光軸の成分を主に有し、前記第１領域は、前記第２領域の光軸と交差または直交すると共に前記第１透明基板と交差または直交する方向に光軸を有する
（１６）または（１７）に記載の表示装置。
【符号の説明】
【０２２５】
１，２，３…照明装置、１Ａ，３Ａ…光出射面、１０，７０…導光板、１０Ａ，７０Ａ…光入射面、２０，６０，６１，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ…光源、２０Ａ…制御信号、３０…光変調素子、３０−１…光変調セル、３０ａ，３０ｂ…セル、３０Ａ…透過領域３０Ａ…散乱領域、３１，３７，８２，８８…透明基板、３２…下側電極、３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，８３Ａ，８３ａ，８３ｂ，８３ｃ…部分電極、３２Ｄ…線状電極、３２Ｅ…透明導電膜、３３，３５，８４，８６…配向膜、３４…光変調層、３４Ａ…バルク、３４Ｂ…微粒子、３６…上側電極、３８…スペーサ、３９…シール剤パターン、４０，４１，４２…反射板、４０Ａ…反射面、４３…ブラック、４４…混合物、４５…埋め込み層、５０…駆動回路、６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ…線状光源、８０…バリア層、８１，８９…偏光板、８３，８７…透明電極、８５…液晶層、９０…光学シート、１００…送信側装置、１００Ａ…テレビ放送信号、２００…受信側装置、２０１…アンテナ端子、２０２…デジタルチューナ、２０３…デマルチプレクサ、２０４…演算回路、２０５…メモリ、２０６…デコーダ、２０７…映像信号処理回路、２０８…グラフィック生成回路、２０９…パネル駆動回路、２１０…表示パネル、２１０Ａ…三次元用画素、２１０Ｂ，２１０−１〜２１０−４…画素、２１１…バックライト、２１２…音声信号処理回路、２１３…音声増幅回路、２１４…スピーカ、２１５…リモコン受信回路、２１６…リモコン送信機、ＡＸ１，ＡＸ２…光軸、ＡＸ３…線分、Ｃ…焦点、Ｌ，Ｌ１〜Ｌ３，Ｌ１１〜Ｌ１７…光、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…ピッチ、θ１，θ２…角度。
【技術分野】
【０００１】
本技術は、例えば透過型の液晶パネルを背後から照明する用途に適した照明装置およびそれを備えた表示装置に関する。本技術は、特に、二次元表示（平面表示）と三次元表示（立体表示）を行うことの可能な表示装置におけるバックライトに適した照明装置およびそれを備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
三次元表示の可能な表示装置には、専用の眼鏡をかけることが必要なものと、専用の眼鏡が不要なものがある。後者の表示装置では、裸眼で立体映像を視認することができるようにするために、レンチキュラーレンズや、視差バリア（パララックスバリア）が用いられている。これらによって、映像情報が左右の目に振り分けられることにより、左右の目で異なる映像が観察され、その結果、三次元表示が可能となる。
【０００３】
しかし、上記の視差バリアを用いた場合には、三次元表示では、臨場感があるが、二次元表示の際に解像度が落ちる。このため、二次元表示の際に解像度を損なうことなく三次元表示を行う技術が特許文献１に開示されている。特許文献１では、液晶素子によってパララックスバリアが構成され、三次元表示のときは不透過部分を作ることで液晶素子がパララックスバリアとなる。そして、二次元表示のときは、全面を透過状態とすることで、液晶素子がパララックスバリアとならず、表示画面上の全ての映像が左右の目に同様に入射する。しかし、特許文献１に記載の方法では、三次元表示のときにパララックスバリアによって、光が吸収されてしまい、表示輝度が低いという問題があった。
【０００４】
それに対して、例えば、特許文献２では、透明と拡散を電圧印加によって制御可能な高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）を導波管の内部に設けることが開示されている。この方法では、ＰＤＬＣの一部に帯状の散乱領域を生成することで、導波管内部を伝播してきた光が散乱領域で散乱され、線状光源が生成される。また、この方法では、ＰＤＬＣ全体を散乱領域にすることで、導波管内部を伝播してきた光が散乱領域で散乱され、面状光源が生成される。これにより、パララックスバリアを設けることなく、三次元表示と二次元表示を選択的に行うことが可能となるので、パララックスバリアに起因する表示輝度の低下がなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１１９８８９
【特許文献２】特表２００７−５１４２７３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献２に記載の導波管では、ＰＤＬＣの一部または全体を散乱状態にしたときに、表示パネル側だけでなく、導波管の底面側にも散乱光が出射される。そこで、導波管の底面に反射板を設け、導波管の底面側に出射される散乱光を表示パネル側に反射することにより表示輝度を上げることが、特許文献２の段落００５４に開示されている。
【０００７】
しかし、単に反射板を設けた場合には、三次元表示の際に、反射光のほとんどは散乱領域とは異なる領域（つまり透過領域）を通過して表示パネル側に出射される。そのため、散乱領域から出射された光と、透過領域から出射された光とが表示パネルを透過することにより二重像が生成され、表示品質が悪くなるという問題があった。
【０００８】
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、三次元表示における二重像の生成を低減することの可能な照明装置およびそれを備えた表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本技術による照明装置は、複数の線状照明光もしくは複数の点状照明光が２次元配置されて形成された線状照明光を生成する照明光学系と、線状照明光を反射する反射板とを備えている。反射板は、線状照明光を生成する部位を通過する平面であって、かつ反射板を含む平面と垂直な平面上またはその平面の近傍に線状照明光を反射するようになっている。本技術による表示装置は、映像信号に基づいて駆動された複数の画素を有する表示パネルと、表示パネルを照明する照明装置とを備えている。この表示装置に含まれる照明装置は、上記の照明装置と同一の構成要素を有している。
【００１０】
本技術による照明装置および表示装置では、線状照明光が反射板で反射されることにより、線状照明光を生成する部位を通過する平面であって、かつ反射板を含む平面と垂直な平面上またはその平面の近傍に線状照明光が反射される。これにより、反射光の正面強度分布および角度強度分布を、線状照明光のうち反射板とは反対側に出射された光の正面強度分布および角度強度分布に近づけることができる。
【００１１】
本技術において、反射板は、線状照明光を生成する部位の直下に反射光が焦点を結ぶ表面形状を有していることがより好ましい。また、本技術において、反射板は、線状照明光を生成する部位と対向する位置に、円柱の内面の一部を反射面として有していることが好ましい。なお、本技術において、反射板は、照明光学系が複数の点状照明光を生成する場合に、点状照明光を生成する部位と対向する位置に球面の一部を反射面として有していてもよい。
【００１２】
また、本技術において、照明光学系は、線状照明光を生成する部位を間にして互いに対向配置された第１透明基板および第２透明基板と、第１透明基板および第２透明基板の少なくとも一方の表面に設けられた電極とを備えていてもよい。さらに、照明光学系は、第１透明基板の端面に光を照射する光源と、第１透明基板と第２透明基板との間隙に設けられた光変調層と、電極を駆動する駆動部とを有していてもよい。
【００１３】
ここで、光変調層は、電場の大きさに応じて、光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示すものである。光変調層は、例えば、電場が相対的に小さいときに光源からの光に対して透明性を示し、電場が相対的に大きいときに光源からの光に対して散乱性を示すようになっている。なお、光変調層は、例えば、電場が相対的に小さいときに光源からの光に対して散乱性を示し、電場が相対的に大きいときに光源からの光に対して透明性を示すようになっていてもよい。
【００１４】
光変調層が前者の性質を有している場合には、駆動部は、電極を駆動することにより、光変調層に、散乱性を示す複数の第１領域を生成させ、それによって、第１領域から、線状照明光を出力させるようになっている。一方、光変調層が後者の性質を有している場合には、駆動部は、電極を駆動しないことにより、光変調層に、散乱性を示す複数の第１領域を生成させ、それによって、第１領域から、線状照明光を出力させるようになっている。
【００１５】
光変調層が前者の性質を有している場合には、駆動部は、電極を駆動することにより、光変調層の全体に第１領域を生成させ、それによって、光変調層の全体から面状照明光を出力させるようになっていてもよい。一方、光変調層が後者の性質を有している場合には、駆動部は、電極を駆動しないことにより、光変調層の全体に第１領域を生成させ、それによって、光変調層の全体から面状照明光を出力させるようになっていてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本技術による照明装置および表示装置によれば、反射光の正面強度分布および角度強度分布を、線状照明光のうち反射板とは反対側に出射された光の正面強度分布および角度強度分布に近づけることができるようにしたので、反射板の上面を平坦面で構成した場合や、平行光を生成する放物曲面で構成した場合と比べて、三次元表示に必要のない位置から照明光が出射されたり、三次元表示に必要のない角度方向に出射されたりする割合を少なくすることができる。これにより、このような照明装置を三次元表示用の表示装置のバックライトとして適用した場合に、三次元表示における二重像の生成を低減することができる。その結果、三次元表示における表示品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本技術の第１の実施の形態に係る照明装置の構成の一例を表す断面図である。
【図２】図１の光変調素子の構成の一例を表す断面図である。
【図３】図２の電極構造の一例を表す上面図である。
【図４】図２の電極構造の第１変形例を表す上面図である。
【図５】図２の電極構造の第２変形例を表す上面図である。
【図６】図５の電極構造の一例を表す上面図である。
【図７】図５の電極構造の他の例を表す上面図である。
【図８】図２の電極構造の第３変形例を表す上面図である。
【図９】図２の電極構造の第４変形例を表す上面図である。
【図１０】ＩＴＯ膜の光学特性およびバックライトの色度変化の場所依存性の一例を表す図である。
【図１１】導光スペクトルの位置依存性の一例を表す図である。
【図１２】図２の光変調層の作用の一例を説明するための模式図である。
【図１３】図２の光変調層の作用の他の例を説明するための模式図である。
【図１４】図１の照明装置の作用の一例を説明するための模式図である。
【図１５】図２のバルクの筋状構造の一例を表す図である。
【図１６】図１の光変調層および反射板の構成の一例を表す断面図である。
【図１７】図１の光変調層および反射板の構成の一変形例を表す断面図である。
【図１８】図１の光変調層および反射板の構成の他の変形例を表す断面図である。
【図１９】光源から直接上面に出射された光と、反射板で反射された光との正面輝度分布および角度輝度分布の一例を表す分布図である。
【図２０】一比較例に係る反射板の構成の一例を表す断面図である。
【図２１】図２０の光源から直接上面に出射された光と、反射板で反射された光との正面輝度分布および角度輝度分布の一例を表す分布図である。
【図２２】他の比較例に係る反射板の構成の一例を表す断面図である。
【図２３】図２２の光源から直接上面に出射された光と、反射板で反射された光との正面輝度分布および角度輝度分布の一例を表す分布図である。
【図２４】図１の反射板の構成の他の例を表す断面図である。
【図２５】図２の光変調素子の製造過程を説明するための断面図である。
【図２６】図２５に続く製造過程を説明するための断面図である。
【図２７】図２６に続く製造過程を説明するための断面図である。
【図２８】図１の照明装置の構成の第１変形例を表す断面図である。
【図２９】図１の照明装置の構成の第２変形例を表す断面図である。
【図３０】図１の照明装置の構成の第３変形例を表す断面図である。
【図３１】図２の電極構造の第５変形例を表す上面図である。
【図３２】図２の電極構造の第６変形例を表す上面図である。
【図３３】図２の電極構造の第７変形例を表す上面図である。
【図３４】図２の電極構造の第８変形例を表す上面図である。
【図３５】図１の照明装置の構成の第４変形例を表す断面図である。
【図３６】図３５のバリア層の一例を表す断面図である。
【図３７】図３５のバリア層の他の例を表す断面図である。
【図３８】本技術の第２の実施の形態に係る照明装置の構成の一例を表す断面図である。
【図３９】図３８の光源の一例を表す上面図である。
【図４０】図３８の光源の第１変形例を表す上面図である。
【図４１】図３８の光源の第２変形例を表す上面図である。
【図４２】図３８の光源の第３変形例を表す上面図である。
【図４３】図３８の光源および反射板の構成の一例を表す断面図である。
【図４４】図３８の光源および反射板の構成の一変形例を表す断面図である。
【図４５】図３８の光源および反射板の構成の他の変形例を表す断面図である。
【図４６】本技術の第３の実施の形態に係る照明装置の構成の一例を表す断面図である。
【図４７】図４６の導光板の一例を表す上面図である。
【図４８】図４６の導光板の他の例を表す上面図である。
【図４９】図４６の導光板および反射板の構成の一例を表す断面図である。
【図５０】図４６の導光板および反射板の構成の第１変形例を表す断面図である。
【図５１】図４６の導光板および反射板の構成の第２変形例を表す断面図である。
【図５２】図４６の導光板および反射板の構成の第３変形例を表す断面図である。
【図５３】図４６の導光板および反射板の構成の第４変形例を表す断面図である。
【図５４】図４６の導光板および反射板の構成の第５変形例を表す断面図である。
【図５５】図１の反射板の構成の第１変形例を表す断面図である。
【図５６】図１の反射板の構成の第２変形例を表す断面図である。
【図５７】図１の反射板の構成の第３変形例を表す断面図である。
【図５８】図５７の反射板の焦点の一例について説明するための断面図である。
【図５９】図５７の反射板の焦点の他の例について説明するための断面図である。
【図６０】図５７の反射板の焦点のその他の例について説明するための断面図である。
【図６１】図５７の反射板の作用について説明するための断面図である。
【図６２】図５８の反射板の作用について説明するための断面図である。
【図６３】図５９の反射板の作用について説明するための断面図である。
【図６４】図１の反射板の構成の第４変形例を表す断面図である。
【図６５】図１の反射板の構成の第５変形例を表す断面図である。
【図６６】本技術の第４の実施の形態に係るテレビ放送信号の受送信システムの一例を表す図である。
【図６７】図６６の受信側装置の機能ブロックの一例を表す図である。
【図６８】図６６の受信側装置における表示部の構成の一例を表す断面図である。
【図６９】図６６の受信側装置におけるラビング方向と偏光板の透過軸との関係の一例を表す斜視図である。
【図７０】図６８の表示部における三次元表示を説明するための模式図である。
【図７１】図６８の表示部における二次元表示を説明するための模式図である。
【図７２】一実施例に係る照明装置における電極構成の一例を表す上面図である。
【図７３】図７２の電極構成の一例を拡大して表す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、発明を実施するための形態について、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（照明装置）
照明装置がエッジライト方式となっている例
光変調素子が設けられている例
２．第１の実施の形態の変形例（照明装置）
３．第２の実施の形態（照明装置）
照明装置が直下方式となっている例
４．第２の実施の形態の変形例（照明装置）
５．第３の実施の形態（照明装置）
照明装置がエッジライト方式となっている例
導光板に散乱領域が設けられている例
６．第３の実施の形態の変形例（照明装置）
７．第４の実施の形態（表示装置）
各実施の形態の照明装置をバックライトとして用いた例
８．実施例（表示装置）
【００１９】
＜１．第１の実施の形態＞
図１は、本技術の第１の実施の形態に係る照明装置１の断面構成を表すものである。この照明装置１は、表示装置のバックライトとして適用可能なものであり、例えば、図１に示したように、導光板１０と、導光板１０の側面に配置した光源２０と、導光板１０の背後に配置した光変調素子３０および反射板４０と、光変調素子３０を駆動する駆動回路５０とを備えている。
【００２０】
なお、導光板１０は、「第１透明基板」または「第２透明基板」の一具体例に相当する。光源２０は、「光源」の一具体例に相当する。反射板４０は、「反射板」の一具体例に相当する。駆動回路５０は、「駆動部」の一具体例に相当する。光源２０および光変調素子３０からなる光学系が、「照明光学系」の一具体例に相当する。
【００２１】
導光板１０は、導光板１０の側面に配置した光源２０からの光を導光板１０の上面側（具体的には照明装置１の光出射面１Ａ）に導くものである。導光板１０は、例えば、導光板１０の上面に配置される被照射物（例えば後述の表示パネル２１０）に対応した形状になっており、例えば、上面、下面および側面で囲まれた直方体状となっている。なお、以下では、導光板１０の側面のうち光源２０からの光が入射する側面を光入射面１０Ａと称するものとする。
【００２２】
導光板１０は、例えば、上面および下面の少なくとも一方の面に、所定のパターン化された形状を有しており、光入射面１０Ａから入射した光を散乱し、均一化する機能を有している。なお、光変調素子３０に印加する電圧を変調することによって輝度の均一化を行う場合には、パターン化されていない平坦な導光板を導光板１０として用いることも可能である。導光板１０は、例えば、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）やアクリル樹脂（ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などの透明熱可塑性樹脂を主に含んで構成されている。
【００２３】
光源２０は、線状光源であり、例えば、熱陰極管(ＨＣＦＬ；Hot Cathode Fluorescent Lamp)、冷陰極管(ＣＣＦＬ；Cold Cathode Fluorescent Lamp)、または複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を一列に配置したものなどからなる。光源２０が複数のＬＥＤからなる場合には、効率、薄型化、均一性の観点から、全てのＬＥＤがホワイトＬＥＤであることが好ましい。なお、光源２０が、例えば、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤを含んで構成されていてもよい。光源２０は、導光板１０の一の側面にだけ設けられていてもよいし（図１参照）、導光板１０の２つの側面、３つの側面または全ての側面に設けられていてもよい。
【００２４】
光変調素子３０は、本実施の形態において、導光板１０の背後（下面）に空気層を介さずに密着しており、例えば接着剤（図示せず）を介して導光板１０の背後に接着されている。光変調素子３０は、例えば、図２に示したように、透明基板３１、下側電極３２、配向膜３３、光変調層３４、配向膜３５、上側電極３６および透明基板３７を反射板４０側から順に配置されたものである。なお、下側電極３２および上側電極３６が「電極」の一具体例に相当する。
【００２５】
透明基板３１，３７は、光変調層３４を支持するものであり、一般に、可視光に対して透明な基板、例えば、ガラス板や、プラスチックフィルムによって構成されている。上側電極３６は、透明基板３７のうち透明基板３１との対向面上に設けられたものであり、例えば、面内全体に渡って形成された１枚のベタ膜からなる。一方、下側電極３２は、透明基板３１のうち透明基板３７との対向面上に設けられたものであり、例えば、図３に示したように、複数の部分電極３２Ａによって構成されている。
【００２６】
複数の部分電極３２Ａは、例えば、図３に示したように、面内の一の方向（例えば光入射面１０Ａに平行な方向）に延在する帯状の形状となっている。複数の部分電極３２Ａのうち特定の複数の部分電極３２Ａ（以下、「部分電極３２Ｂ」と称する。）は、表示装置において三次元表示を行うときに、線状照明光の生成に用いられるものである。複数の部分電極３２Ｂは、表示装置において三次元表示を行うときの画素のピッチＰ３（図６１参照）に対応するピッチＰ１（画素のピッチＰ３と同一ピッチまたはそれに近いピッチ）で配列されている。
【００２７】
複数の部分電極３２Ａのうち部分電極３２Ｂを除く複数の部分電極３２Ａ（以下、「部分電極３２Ｃ」と称する。）は、表示装置において二次元表示を行うときに、部分電極３２Ａと共に、面状照明光の生成に用いられるものである。つまり、表示装置において二次元表示を行うときには、面状照明光を生成するために、全ての部分電極３２Ａが用いられる。複数の部分電極３２Ｂおよび複数の部分電極３２Ｃは、光入射面１０Ａと直交する方向において規則的に配列されている。例えば、図２、図３に示したように、１つの部分電極３２Ｂおよび２つの部分電極３２Ｃを一組として、複数組の部分電極群が光入射面１０Ａと直交する方向に配列されている。部分電極３２Ｂの幅は、例えば、表示装置の画素の幅よりも狭くなっている。
【００２８】
各部分電極３２Ａは、例えば、図４に示したように、ブロック形状となっており、かつ複数の部分電極３２Ａが２次元配置されていてもよい。この場合には、複数の部分電極３２Ａを１つの線状電極３２Ｄとみなしたときに、各線状電極３２Ｄが上記の部分電極３２Ｂ，３２Ｃとして用いられてもよい。例えば、複数の線状電極３２Ｄのうち特定の複数の線状電極３２Ｄが、部分電極３２Ｂとして用いられる。複数の線状電極３２Ｄのうち部分電極３２Ｂとして用いられるものを除く複数の線状電極３２Ｄが、部分電極３２Ｃとして用いられる。
【００２９】
なお、各部分電極３２Ａがブロック形状となっており、かつ複数の部分電極３２Ａが２次元配置されている場合に、表示装置において三次元表示を行うときに、個々の部分電極３２Ａが点状照明光の生成に用いられてもよい。また、各部分電極３２Ａがブロック形状となっており、かつ複数の部分電極３２Ａが２次元配置されている場合に、表示装置において２視点から互いに異なる二次元映像を視認可能な二次元表示を行うときにも、個々の部分電極３２Ａが点状照明光の生成に用いられてもよい。
【００３０】
また、例えば、図５、図６に示したように、互いに隣接する部分電極３２Ｂ同士の間に、部分電極３２Ｂの幅よりも広い幅の部分電極３２Ｃが設けられていてもよい。このとき、さらに、例えば、図７に示したように、各部分電極３２Ｂが複数の部分電極３２Ａで構成されると共に、各部分電極３２Ｃが複数の部分電極３２Ａで構成されていてもよい。
【００３１】
また、例えば、図８に示したように、各部分電極３２Ａが、光入射面１０Ａと直角以外の角度で斜めに交差する方向に延在していてもよい。また、各部分電極３２Ａがブロック形状となっており、かつ複数の部分電極３２Ａが２次元配置されている場合に、例えば、図９に示したように、各線状電極３２Ｄが、光入射面１０Ａと直角以外の角度で斜めに交差する方向に延在していてもよい。なお、各部分電極３２Ａが光入射面１０Ａの法線と斜めに交差する方向に延在している場合に、各部分電極３２Ａの延在方向が、後述の表示パネル２１０の画素の配列方向と交差する方向に延在していることが好ましい。このようにした場合には、三次元表示時に、光入射面１０Ａの法線と平行な方向の解像度と、光入射面１０Ａと平行な方向の解像度との差を小さくすることができる。
【００３２】
下側電極３２および上側電極３６はともに、透明導電膜によって構成されている。この透明導電膜は、例えば、以下の式で示されるような特性を有していることが好ましい（図１０（Ａ）参照）。この透明導電膜は、例えば、ＩＴＯを含む膜（以下、「ＩＴＯ膜」と称する。）によって構成されている。なお、下側電極３２および上側電極３６は、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ；Indium Zinc Oxide）、メタルナノワイヤ、カーボンナノチューブ、グラフェンなどによって構成されていてもよい。
【００３３】
｜Ａ１−Ａ２｜≦２．００
Ａ１：４５０ｎｍ〜６５０ｎｍにおける最大光吸収率（％）
Ａ２：４５０ｎｍ〜６５０ｎｍにおける最小光吸収率（％）
【００３４】
照明光としては、可視光が使用されるので、３８０〜７８０ｎｍの範囲で、透明導電膜の光吸収の差が少ないことが好ましい。３８０〜７８０ｎｍの範囲で光吸収率の最大値と最小値の差が、１０．００以下であることが好ましく、７．００以下であることがより好ましい。特に、透明導電膜がバックライトなどに適用される場合は、使用する光源の波長領域の範囲内で光吸収率の最大値と最小値の差が２．００以下であることが好ましく、１．００以下であることがより好ましい。一般的なＬＥＤを光源として光源などを用いた場合、４５０〜６５０ｎｍ範囲で、光吸収率の最大値と最小値の差が、２．００以下であることが好ましく、１．００以下であることがより好ましい。なお、吸収率の測定は日本分光製Ｖ−５５０を用い、基板法線方向から５°入射にて反射率、透過率を測定し、１００％から反射率、透過率の値を引いた値を吸収率とした。
【００３５】
このように、透明導電膜が上記の式に示した特性となっている場合には、光源２０から出射された光が導光板１０内を伝播していく過程で光変調素子３０内の透明導電膜を繰り返し通過したときに、透明導電膜における、吸収の波長依存性が抑制される。透明導電膜が、一般的なＩＴＯ膜からなる場合には、例えば、図１０（Ｂ），（Ｃ）の破線および図１１（Ａ）の矢印に示したように、光源２０からの距離が遠くなるにつれて、長波長側の成分が増大していく。一方、透明導電膜が、上記の式に示した特性を有する、膜質改善されたＩＴＯ膜からなる場合には、例えば、図１０（Ｂ），（Ｃ）の実線および図１１（Ｂ）に示したように、長波長側の成分が光源２０からの距離に応じて変化する割合が低減している。なお、図１０（Ｂ），（Ｃ）の縦軸のΔｕ’ｖ’は、その値が大きくなるほど、長波長側の成分が大きくなることに対応する指標である。
【００３６】
また、例えば、下側電極３２および上側電極３６がＩＴＯ膜によって構成されているとき、導光している光路中のどこか（例えば、導光板１０および光変調素子３０の少なくとも一方）に、例えば、長波長側の光を短波長側の光よりもより多く吸収する染料・顔料が含まれていることが好ましい。上記の染料・顔料として、公知の材料を使用することができる。特に、光変調層３４の形成に紫外線照射によるプロセスを含む場合には、例えば、光変調素子３０を形成した後に、染料・顔料を含む導光板１０と光変調素子３０とを互いに貼り合わせたり、染料・顔料が紫外線によってダメージを受けないように、染料・顔料を含む部分を紫外線吸収層で紫外線から保護することが好ましい。このように、導光している光路中のどこかに上記の染料・顔料を添加することにより、光源２０から出射された光が導光板１０内を伝播していく過程で光変調素子３０を繰り返し通過したときに、ＩＴＯ膜を含む光変調素子３０の吸収の波長依存性が抑制される。
【００３７】
下側電極３２および上側電極３６を光変調素子３０の法線方向から見たときに、光変調素子３０のうち下側電極３２および上側電極３６が互いに対向している箇所に対応する部分が光変調セル３０−１を構成している（図２、図５参照）。
【００３８】
光変調セル３０−１は、光変調素子３０のうち部分電極３２Ａおよび上側電極３６が互いに対向している箇所に対応する部分に相当する。複数の光変調セル３０−１のうち部分電極３２Ｂを含むセル３０ａ（図２〜図９参照）が、表示装置において三次元表示を行うときに、線状照明光の生成に用いられる。複数の光変調セル３０−１のうち部分電極３２Ｃを含むセル３０ｂ（図２〜図９参照）が、表示装置において二次元表示を行うときに、複数のセル３０ａと共に、面状照明光の生成に用いられる。つまり、表示装置において二次元表示を行うときには、面状照明光を生成するために、全ての光変調セル３０−１が用いられる。
【００３９】
各光変調セル３０−１は、部分電極３２Ａおよび上側電極３６に所定の電圧を印加することにより別個独立に駆動することの可能なものであり、部分電極３２Ａおよび上側電極３６に印加される電圧値の大きさに応じて、光源２０からの光に対して透明性を示したり、散乱性を示したりする。なお、透明性、散乱性については、光変調層３４を説明する際に詳細に説明する。
【００４０】
配向膜３３，３５は、例えば、光変調層３４に用いられる液晶やモノマーを配向させるものである。配向膜の種類としては、例えば、垂直配向膜および水平配向膜があるが、本実施の形態では、配向膜３３，３５には水平配向膜が用いられる。水平配向膜としては、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリビニルアルコールなどをラビング処理することにより形成された配向膜、転写やエッチングなどにより溝形状が付与された配向膜が挙げられる。また、水平配向膜としては、例えば、酸化ケイ素などの無機材料を斜方蒸着することにより形成された配向膜、イオンビーム照射により形成されたダイヤモンドライクカーボン配向膜、電極パターンスリットの形成された配向膜が挙げられる。透明基板３１，３７としてプラスチックフィルムを用いる場合には、製造工程において、透明基板３１，３７の表面に配向膜３３，３５を塗布した後の焼成温度ができるだけ低いことが好ましいことから、配向膜３３，３５として、１００℃以下の温度で形成可能なポリアミドイミドを用いることが好ましい。
【００４１】
また、垂直、水平いずれの配向膜においても、液晶とモノマーを配向させる機能があれば十分であり、通常の液晶ディスプレイに要求される電圧の繰り返し印加による信頼性などは必要ない。デバイス作成後の電圧印加による信頼性は、モノマーを重合したものと液晶との界面で決まるためである。また、配向膜を用いなくても、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電場や磁場を印加することによっても、光変調層３４に用いられる液晶やモノマーを配向させることが可能である。つまり、下側電極３２および上側電極３６間に電場や磁場を印加しながら、紫外線照射して電圧印加状態での液晶やモノマーの配向状態を固定させることができる。配向膜の形成に電圧を用いる場合には、配向用と駆動用とで別々の電極を形成するか、液晶材料に周波数によって誘電率異方性の符号が反転する二周波液晶などを用いることができる。また、配向膜の形成に磁場を用いる場合、配向膜として磁化率異方性の大きい材料を用いることが好ましく、例えば、ベンゼン環の多い材料を用いることが好ましい。
【００４２】
光変調層３４は、電場の大きさに応じて、光源２０からの光に対して散乱性もしくは透明性を示すものである。光変調層３４は、電場が相対的に小さいときに、光源２０からの光に対して透明性を示し、電場が相対的に大きいときに、光源２０からの光に対して散乱性を示すものである。光変調層３４は、例えば、図２に示したように、バルク３４Ａと、バルク３４Ａ内に分散された微粒子状の複数の微粒子３４Ｂとを含んだ複合層となっている。バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは光学異方性を有している。
【００４３】
図１２（Ａ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、微粒子３４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。なお、図１２（Ａ）において、バルク３４Ａ内の配向状態についての記載を省略した。図１２（Ｂ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。この屈折率楕円体は、様々な方向から入射した直線偏光の屈折率をテンソル楕円体で表したものであり、光が入射する方向からの楕円体の断面を見ることによって、幾何的に屈折率を知ることができるものである。図１２（Ｃ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時の、正面方向に向かう光Ｌ１と、斜め方向に向かう光Ｌ２とが光変調層３４を透過する様子の一例を模式的に表したものである。
【００４４】
図１３（Ａ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時の、微粒子３４Ｂ内の配向状態の一例を模式的に表したものである。なお、図１３（Ａ）において、バルク３４Ａ内の配向状態についての記載を省略した。図１３（Ｂ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時の、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの屈折率異方性を示す屈折率楕円体の一例を表したものである。図１３（Ｃ）は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時の、正面方向に向かう光Ｌ１と、斜め方向に向かう光Ｌ２とが光変調層３４において散乱される様子の一例を模式的に表したものである。
【００４５】
バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは、例えば、図１２（Ａ），（Ｂ）に示したように、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、バルク３４Ａの光軸ＡＸ１および微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２の向きが互いに一致する（平行となる）構成となっている。なお、光軸ＡＸ１，ＡＸ２とは、偏光方向によらず屈折率が一つの値になるような光線の進行方向と平行な線を指している。また、光軸ＡＸ１および光軸ＡＸ２の向きは常に互いに一致している必要はなく、光軸ＡＸ１の向きと光軸ＡＸ２の向きとが、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよい。
【００４６】
また、微粒子３４Ｂは、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ２が導光板１０の光入射面１０Ａと平行となる構成となっている。微粒子３４Ｂは、さらに、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、光軸ＡＸ２が透明基板３１，３７の表面と僅かな角度θ１で交差する構成となっている（図１２（Ｂ）参照）。なお、角度θ１については、微粒子３４Ｂを構成する材料を説明する際に詳述する。
【００４７】
一方、バルク３４Ａは、例えば、下側電極３２および上側電極３６間への電圧印加の有無に拘らず、バルク３４Ａの光軸ＡＸ１が一定となる構成となっている。具体的には、バルク３４Ａは、例えば、図１２（Ａ），（Ｂ），図１３（Ａ），（Ｂ）に示したように、バルク３４Ａの光軸ＡＸ１が導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の表面と所定の角度θ１で交差する構成となっている。つまり、バルク３４Ａの光軸ＡＸ１は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時に、微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２と平行となっている。
【００４８】
なお、光軸ＡＸ２が常に、光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の表面と角度θ１で交差している必要はなく、例えば製造誤差などによって透明基板３１，３７の表面と、角度θ１とは若干異なる角度で交差していてもよい。また、光軸ＡＸ１，ＡＸ２が常に光入射面１０Ａと平行となっている必要はなく、例えば製造誤差などによって光入射面１０Ａと、小さな角度で交差していてもよい。
【００４９】
ここで、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの常光屈折率が互いに等しく、かつバルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの異常光屈折率が互いに等しいことが好ましい。この場合に、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、図１２（Ａ）に示したように、正面方向および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差がほとんどなく、高い透明性が得られる。これにより、例えば、図１２（Ｃ）に示したように、正面方向に向かう光Ｌ１および斜め方向に向かう光Ｌ２は、光変調層３４内で散乱されることなく、光変調層３４を透過する。その結果、例えば、図１４（Ａ），（Ｂ）に示したように、光源２０からの光Ｌ（斜め方向からの光）は、光変調層３４のうち透明な領域（透過領域３０Ａ）の界面（透明基板３１の下面および導光板１０の上面）において全反射され、透過領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、全面を均一に発光させた場合（図１４（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて下がる。なお、図１４（Ｂ）の正面輝度のプロファイルは、導光板１０上に拡散シート（図示せず）を設置し、その拡散シートを介して測定することにより得られたものである。
【００５０】
なお、透過領域３０Ａの界面の１つである導光板１０の上面（図１４中では光出射面１Ａ）は、当該照明装置１が表示装置のバックライトとして用いられたときに、導光板１０の上面が、導光板１０の上面の屈折率よりも低い屈折率の材料と接していることが好ましい。そのような低屈折率材料は、典型的には空気である。なお、当該照明装置１が表示装置のバックライトとして用いられたときに、導光板１０の上面が表示装置内の他の光学部材（例えば表示パネル）と接着されている場合には、導光板１０の上面に接する低屈折率材料は、粘着剤もしくは接着剤であってもよい。
【００５１】
バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時には、図１３（Ａ），（Ｂ）に示したように、光軸ＡＸ１および光軸ＡＸ２の向きが互いに異なる（交差またはほぼ直交する）構成となっている。また、微粒子３４Ｂは、例えば、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時に、微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２が導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の表面と角度θ１よりも大きな角度θ２（例えば９０°）で交差する構成となっている。なお、角度θ２については、微粒子３４Ｂを構成する材料を説明する際に詳述する。
【００５２】
したがって、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時には、光変調層３４において、正面方向および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られる。これにより、例えば、図１３（Ｃ）に示したように、正面方向に向かう光Ｌ１および斜め方向に向かう光Ｌ２は、光変調層３４内で散乱される。その結果、例えば、図１４（Ａ）に示したように、光源２０からの光Ｌ（斜め方向からの光）は、散乱領域３０Ｂの界面（透明基板３１または導光板１０と空気との界面）を透過すると共に、反射板４０側に透過した光は反射板４０で反射され、光変調素子３０を透過する。従って、散乱領域３０Ｂの輝度は、全面を均一に発光させた場合（図１４（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて極めて高くなり、しかも、透過領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。なお、散乱領域３０Ｂが本技術の「第１領域」の一具体例に相当する。
【００５３】
なお、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの常光屈折率は、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。また、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの異常光屈折率についても、例えば製造誤差などによって多少ずれていてもよく、例えば、０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましい。
【００５４】
また、バルク３４Ａの屈折率差（ΔｎP＝異常光屈折率ｎｅP−常光屈折率ｎｏP）や、微粒子３４Ｂの屈折率差（ΔｎL＝異常光屈折率ｎｅL−常光屈折率ｎｏL）は、できるだけ大きいことが好ましく、０．０５以上であることが好ましく、０．１以上であることがより好ましく、０．１５以上であることがさらに好ましい。バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの屈折率差が大きい場合には、光変調層３４の散乱能が高くなり、導光条件を容易に破壊することができ、導光板１０からの光を取り出しやすいからである。
【００５５】
また、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂは、電場に対する応答速度が互いに異なっている。バルク３４Ａは、例えば、微粒子３４Ｂの応答速度よりも遅い応答速度を有する筋状構造（図１５（Ａ），（Ｂ）参照）、多孔質構造、または棒状構造となっている。なお、図１５（Ａ），（Ｂ）は、光変調素子３０に対して電場を印加したときの偏光顕微鏡写真であり、図１５（Ａ），（Ｂ）中で筋状に明るい箇所が上述した筋状構造に相当している。図１５（Ａ）には、液晶とモノマーの重量比を９５：５としたときのバルク３４Ａの筋状構造の様子が示されており、図１５（Ｂ）には、液晶とモノマーの重量比を９０：１０としたときのバルク３４Ａの筋状構造の様子が示されている。バルク３４Ａは、例えば、低分子モノマーを重合化することにより得られた高分子材料によって形成されている。バルク３４Ａは、例えば、微粒子３４Ｂの配向方向または配向膜３３，３５の配向方向に沿って配向した、配向性および重合性を有する材料（例えばモノマー）を熱および光の少なくとも一方によって重合させることにより形成されている。
【００５６】
バルク３４Ａの筋状構造、多孔質構造もしくは棒状構造は、例えば、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の表面と僅かな角度θ１で交差する方向に長軸を有している。バルク３４Ａが筋状構造となっている場合に、短軸方向の平均的な筋状組織サイズは、導光光の散乱性を高くするという観点からは、０．１μｍ以上１０μｍ以下となっていることが好ましく、０．２μｍ以上２．０μｍ以下の範囲であることがより好ましい。短軸方向の平均的な筋状組織サイズが０．１μｍ以上１０μｍ以下となっている場合には、光変調素子３０内での散乱能が、３８０〜７８０ｎｍの可視領域において略等しくなる。そのため、面内で、ある特定の波長成分の光のみが増加したり、減少したりすることがないので、可視領域でのバランスを面内で取ることができる。短軸方向の平均的な筋状組織サイズが０．１μｍ未満である場合や、１０μｍを超える場合には、波長に関係なく、光変調素子３０の散乱能が低く、光変調素子３０が光変調素子として機能しにくい。
【００５７】
また、散乱の波長依存性を少なくするという観点からは、短軸方向の平均的な筋状組織サイズは、０．５μｍ以上５μｍ以下の範囲であることが好ましく、１〜３μｍの範囲であることがより好ましい。このようにした場合には、光源２０から出射された光が導光板１０内を伝播していく過程で光変調素子３０内のバルク３４Ａを繰り返し通過したときに、バルク３４Ａにおける、散乱の波長依存性が抑制される。筋状組織のサイズは、偏光顕微鏡、共焦点顕微鏡、電子顕微鏡などで観察することができる。
【００５８】
一方、微粒子３４Ｂは、例えば、液晶材料を主に含んで構成されており、バルク３４Ａの応答速度よりも十分に早い応答速度を有している。微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶材料（液晶分子）は、例えば棒状分子である。微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶分子として、正の誘電率異方性を有するもの（いわゆるポジ型液晶）を用いることが好ましい。
【００５９】
ここで、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、微粒子３４Ｂ内において、液晶分子の長軸方向は、光軸ＡＸ１と平行となっている。このとき、微粒子３４Ｂ内の液晶分子の長軸は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の表面と僅かな角度θ１で交差している。つまり、微粒子３４Ｂ内の液晶分子は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない時には、導光板１０の光入射面１０Ａと平行な面内において角度θ１だけ傾斜した状態で配向している。この角度θ１は、プレチルト角と呼ばれるもので、例えば０．１°以上３０°以下の範囲であることが好ましい。この角度θ１は、０．５°以上１０°以下の範囲であることがより好ましく、０．７°以上２°以下の範囲であることがさらにより好ましい。角度θ１を大きくすると、後述するような理由から散乱の効率が低下する傾向にある。また、角度θ１を小さくし過ぎると、電圧印加時に液晶の立ち上がる方位角がばらつく。例えば、１８０°反対側の方位（リバースチルト）に液晶が立ち上がることもある。これにより、微粒子３４Ｂとバルク３４Ａとの屈折率差を有効に利用できないので、散乱効率が低くなり、輝度が小さくなる傾向にある。
【００６０】
また、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時には、微粒子３４Ｂ内において、液晶分子の長軸方向は、光軸ＡＸ１と交差（もしくは直交）している。このとき、微粒子３４Ｂ内の液晶分子の長軸は、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となると共に透明基板３１，３７の表面と角度θ１よりも大きな角度θ２（例えば９０°）で交差している。つまり、微粒子３４Ｂ内の液晶分子は、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されている時には、導光板１０の光入射面１０Ａと平行な面内において角度θ２だけ傾斜した状態もしくは角度θ２（＝９０°）で真っ直ぐ立った状態で配向している。
【００６１】
上記した、配向性および重合性を有するモノマーとしては、光学的に異方性を有しており、かつ液晶と複合する材料であればよいが、本実施の形態では紫外線で硬化する低分子モノマーであることが好ましい。電圧無印加の状態で、液晶と、低分子モノマーを重合化することにより形成されたもの（高分子材料）との光学的異方性の方向が一致していることが好ましいので、紫外線硬化前において、液晶と低分子モノマーが同一方向に配向していることが好ましい。微粒子３４Ｂとして液晶が用いられる場合に、その液晶が棒状分子であるときには、使用するモノマー材料の形状も棒状であることが好ましい。以上のことから、モノマー材料としては重合性と液晶性を併せ持つ材料を用いることが好ましく、例えば、重合性官能基として、アクリレート基、メタクリレート基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルエーテル基およびエポキシ基からなる群から選ばれた少なくとも１つの官能基を有することが好ましい。これらの官能基は、紫外線、赤外線または電子線を照射したり、加熱したりすることによって重合させることができる。紫外線照射時の配向度低下を抑制するために、多官能基をもつ液晶性材料を添加することもできる。バルク３４Ａを上述した筋状構造とする場合には、バルク３４Ａの原料として、２官能液晶性モノマーを用いることが好ましい。また、バルク３４Ａの原料に対して、液晶性を示す温度の調整を目的に単官能モノマーを添加したり、架橋密度向上を目的に３官能以上のモノマーを添加したりすることもできる。
【００６２】
駆動回路５０は、例えば、一の光変調セル３０−１において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と平行もしくはほぼ平行となり、他の光変調セル３０−２において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差もしくは直交するように各光変調セル３０−１の一対の電極（部分電極３２Ａ、上側電極３６）へ印加する電圧の大きさを制御するようになっている。つまり、駆動回路５０は、電場制御によって、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ１，ＡＸ２の向きを互いに一致（もしくはほぼ一致）させたり、互いに異ならせたり（もしくは直交させたり）することができるようになっている。
【００６３】
駆動回路５０は、制御信号２０Ａとして三次元表示を指定する信号が入力されたときには、光変調素子３０から複数の線状照明光を出力させるようになっている。具体的には、駆動回路５０は、複数の部分電極３２Ａのうち特定の複数の部分電極３２Ｂに、光変調層３４が散乱性を示す電圧を印加するとともに、複数の部分電極３２Ａのうち複数の部分電極３２Ｂを除く複数の部分電極３２Ｃに、光変調層３４が透明性を示す電圧を印加するようになっている。言い換えると、駆動回路５０は、光変調素子３０内の各セル３０ａにおいて微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差し、光変調素子３０内のセル３０ｂにおいて微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と平行となるように、各光変調セル３０−１の一対の電極（部分電極３２Ａ、上側電極３６）へ印加する電圧の大きさを制御するようになっている。これにより、駆動回路５０は、部分電極３２Ｂを含むセル３０ａに散乱領域３０Ｂを生成させ、部分電極３２Ｃを含むセル３０ｂに透過領域３０Ａを生成させ、それによって、散乱領域３０Ｂから線状照明光を出力させるようになっている。
【００６４】
また、駆動回路５０は、制御信号２０Ａとして二次元表示を指定する信号が入力されたときには、光変調素子３０から面状照明光を出力させるようになっている。具体的には、駆動回路５０は、各部分電極３２Ａに、光変調層３４が散乱性を示す電圧を印加するようになっている。言い換えると、駆動回路５０は、光変調素子３０に含まれる全ての光変調セル３０−１において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差または直交（もしくはほぼ直交）するように、各光変調セル３０−１の一対の電極（部分電極３２Ａ、上側電極３６）へ印加する電圧の大きさを制御するようになっている。これにより、駆動回路５０は、各光変調セル３０−１に散乱領域３０Ｂを生成させ、それによって、散乱領域３０Ｂから面状照明光を出力させるようになっている。
【００６５】
なお、駆動回路５０は、制御信号２０Ａとして二次元表示を指定する信号が入力されるとともに、映像データに関する信号も入力されるときには、光変調素子３０から、映像データに対応した輝度分布を持った面状照明光（例えば、面内の一部が暗い面状照明光）を出力させるようになっていてもよい。ただし、その場合には、下側電極３２が表示パネルの画素に対応したレイアウトになっていることが好ましい。下側電極３２が表示の画素に対応したレイアウトになっている場合に、駆動回路５０は、映像データに応じて、複数の部分電極３２Ａの一部に、光変調層３４が散乱性を示す電圧を印加するとともに、複数の部分電極３２Ａのうち、光変調層３４が散乱性を示す電圧を印加していない１または複数の部分電極３２Ａに、光変調層３４が透明性を示す電圧を印加するようになっている。
【００６６】
反射板４０は、導光板１０の背後から光変調素子３０を介して漏れ出てきた光を導光板１０側に戻すものである。反射板４０は、例えば、反射、拡散、散乱などの機能を有している。これにより、光源２０からの出射光を効率的に利用することができ、また、正面輝度の向上にも役立っている。反射板４０の微細形状の表面は、鏡面となっていることが好ましい。この場合には、光変調層４０からの出射光を正反射（鏡面反射）することができ、効率的に焦点Ｃ（後述）に反射することができる。反射板４０は、例えば、発泡ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）や銀蒸着フィルム、多層膜反射フィルム、白色ＰＥＴなどからなる。反射板４０に正反射（鏡面反射）の機能を持たせる場合には、反射板４０は、例えば、銀蒸着フィルム、多層膜反射フィルム、アルミニウム蒸着フィルムなどで構成されていることが好ましい。反射板４０に微細形状を付与する場合は、反射板４０は、熱可塑性樹脂を用いた熱プレス成型や溶融押し出し成型などの手法で一体的に形成されていてもよいし、また、例えばＰＥＴなどからなる基材上にエネルギー線（たとえば紫外線）硬化樹脂を塗布したのち、そのエネルギー線硬化樹脂に形状を転写して形成されていてもよい。ここで、熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート樹脂）などのアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ＭＳ（メチルメタクリレートとスチレンの共重合体）などの非晶性共重合ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂およびポリ塩化ビニル樹脂などが挙げられる。また、エネルギー線（たとえば紫外線）硬化樹脂に形状を転写する場合は、基材はガラスであってもよい。反射板４０と光変調素子３０の位置合わせが重要である場合には、反射板４０と導光板１０や透明基板３１、透明基板３７の材質は互いに同一であるか、もしくは線膨張係数の互いに近いものであることが好ましい。外温の変化や熱による位置ずれを防止するためである。
【００６７】
反射板４０は、例えば、図１６に示したように、光変調層３４の底面から距離Ｈ１だけ離れた位置に配置されており、光変調層３４側に反射面４０Ａを有している。反射面４０Ａは、光源２０からの出射光の一部を光出射面１Ａの方へ反射するものである。より具体的には、反射板４０は、表示装置において三次元表示を行うときに、散乱領域３０Ｂにおいて生成される線状照明光を反射することにより、焦点を結ぶ反射光を生成するものである。
【００６８】
なお、反射板４０は、表示装置において三次元表示を行うときに、散乱領域３０Ｂにおいて生成される、複数の点状照明光の集合体である線状照明光を反射することにより、焦点を結ぶ反射光を生成するものであってもよい。また、反射板４０は、表示装置において２視点から互いに異なる二次元映像を視認可能な二次元表示を行うときに、散乱領域３０Ｂにおいて生成される点状照明光を反射することにより、焦点を結ぶ反射光を生成するものであってもよい。
【００６９】
反射板４０は、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）を通過する平面であって、かつ反射板４０を含む平面と垂直な平面上またはその平面の近傍に反射光を反射するようになっている。より具体的には、反射板４０は、線状照明光において、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）を通過する線分であって、かつ反射板４０を含む平面の法線と平行な線分の上またはその線分の近傍に焦点を結ぶ反射光を生成する凹凸形状を有している。さらに、反射板４０は、線状照明光において、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）と垂直な平面と交差する光の成分を考えた場合に、線状照明光からの光を、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）またはその近傍に反射する凹凸形状を有している。ここで、反射面４０Ａが、生成された光を、その光が生成された方へ反射させるようになっている場合、これを式で表すと、例えば以下のようになる。つまり、反射板４０は、２次元再帰性の反射の性質を有している。
反射前の光のベクトルＶ＝（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）
反射後の光のベクトルＶ＝（Ｖｘ，−Ｖｙ,−Ｖｚ)
【００７０】
例えば、図１６に示したように、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、反射板４０は、線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍であって、かつ散乱領域３０Ｂの直下に反射光が焦点Ｃを結ぶ凹凸形状を有している。このとき、焦点Ｃの位置と、反射板４０の上面との距離Ｈ２は、距離Ｈ１よりも短くなっており、（Ｈ１/ｎ１−Ｗ１）以上、Ｈ１未満となっていることが好ましい。ここで、反射板４０の上面とは、反射板４０の上面に形成された複数の頂部を含む平面を指している。なお、Ｗ１は、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）の幅である。ｎ１は、反射板４０の上面と、焦点Ｃの位置との間の領域の屈折率であり、本実施の形態では透明基板３１の屈折率である。ＡＸ３は、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）を通過する線分であって、かつ反射板４０を含む平面の法線と平行な線分である。
【００７１】
なお、例えば、図１７に示したように、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、反射板４０は、線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍であって、かつ散乱領域３０Ｂの直上に反射光が焦点Ｃを結ぶ凹凸形状を有していてもよい。このとき、距離Ｈ２は、距離Ｈ１よりも長くなっており、Ｈ１よりも大きく、（Ｈ１/ｎ１＋Ｗ１）以下となっていることが好ましい。なお、例えば、図１８に示したように、反射板４０は、線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍であって、かつ散乱領域３０Ｂ内に反射光が焦点Ｃを結ぶ凹凸形状を有していてもよい。このとき、距離Ｈ２は、距離Ｈ１と概ね等しくなる。
【００７２】
反射板４０は、線状照明光を生成する部位（散乱領域３０Ｂ）と対向する位置に、中心軸が焦点Ｃを通過する円柱の内面の一部を反射面４０Ａとして有している。反射面４０Ａは、散乱領域３０Ｂと対向する位置が最も深くなっていることが好ましい。
【００７３】
焦点Ｃの位置は、図１６、図１７、図１８を比較した場合、図１６に記載した位置（散乱領域３０Ｂの直下）となっていることが最も良い。このとき、焦点Ｃの位置は、Ｈ２＝Ｈ１/ｎ１を満たす位置となっていることが最も良い。反射板４０の反射面４０Ａにおける立体形状のピッチＰ２は、光変調層３４内の散乱領域３０Ｂ（線状照明光を生成する部位）のピッチＰ１と一致しているか、またはほぼ一致していることが最も良い。この場合に、さらに、反射面４０Ａのうち円柱の内面の一部に相当する部分の半径は、（Ｈ２2＋(Ｐ１/２)2）1/2となっていることが最も良い。このようにした場合には、反射面４０Ａで反射された光が、焦点Ｃに向かって進み、透明基板３１の底面で屈折され、散乱領域３０Ｂに再帰的に到達する。
【００７４】
次に、反射板４０によって生成される反射光の正面輝度分布および角度輝度分布について説明する。図１９（Ａ）は、光変調層３４の散乱領域３０Ｂから出射された光のうち光出射面１Ａ側に出射された光Ｌ１３の正面輝度分布および角度輝度分布の一例を表したものである。図１９（Ｂ）は、光変調層３４の散乱領域３０Ｂから出射された光のうち光出射面１Ａとは反対側に出射され、反射板４０で反射された光Ｌ１２の正面輝度分布および角度輝度分布の一例を表したものである。図１９（Ａ），（Ｂ）は、透明基板４１の屈折率ｎ＝１．５１５、Ｈ１＝７００μｍ、Ｈ２＝４６２μｍ（＝Ｈ１／ｎ）、焦点Ｃと反射面４０Ａとの距離（半径Ｒ）＝５２６μｍ、Ｐ１＝Ｐ２＝５０４μｍ、Ｗ１＝６３μｍ、焦点Ｃが散乱領域３０Ｂの直下にある、としたときの結果である。
【００７５】
なお、図１９（Ａ），（Ｂ）の左側のグラフが正面輝度分布であり、図１９（Ａ），（Ｂ）の右側のグラフが角度輝度分布である。正面輝度分布とは、光変調層３４の法線方向に出射される光の面内の輝度分布を指しており、横軸の原点が散乱領域３０Ｂの直上に対応している。角度輝度分布とは、散乱領域３０Ｂ内の面内中心点を通過した光のうち、光変調層３４の法線方向に発散する光の輝度分布の角度分布を指しており、横軸の原点が光変調層３４の法線方向に対応している。
【００７６】
図１９（Ａ），（Ｂ）から、光Ｌ１２の正面輝度分布および角度輝度分布は、光Ｌ１３の正面輝度分布および角度輝度分布と同一またはほぼ同一となっていることがわかる。つまり、反射板４０は、散乱領域３０Ｂから光出射面１Ａ側に出力される光の正面輝度分布および角度輝度分布をほとんど崩すことなく、光Ｌ１３を散乱領域３０Ｂに戻している。これは、反射光が光変調素子３４の透過領域３０Ａに入射する割合を小さくすることができるという効果だけでなく、三次元表示に必要のない角度方向に出射する光を増やさないという効果もあることを意味している。
【００７７】
図２０は、比較例に係る反射板４１を、光源２１と共に模式的に表したものである。反射板４１は、光源２１からの光を反射して平行光を生成する放物面を有している。図２０において、光源２１から上方に直接に出射された光が光Ｌ１６であり、光源２１から反射板４１側に出射された光が光Ｌ１４であり、光Ｌ１４のうち反射板４１で反射された光が光Ｌ１５である。図２１（Ａ）は、光Ｌ１６の正面輝度分布および角度輝度分布の一例を表したものである。図２１（Ｂ）は、光Ｌ１５の正面輝度分布および角度輝度分布の一例を表したものである。なお、図２１（Ａ），（Ｂ）の左側のグラフが正面輝度分布であり、図２１（Ａ），（Ｂ）の右側のグラフが角度輝度分布である。
【００７８】
図２１（Ａ），（Ｂ）から、光Ｌ１５の正面輝度分布および角度輝度分布が、光Ｌ１６の正面輝度分布および角度輝度分布とは全く異なっていることがわかる。光Ｌ１５の正面輝度分布は、面内の場所によらずおおむね一定となっており、光Ｌ１５が光変調素子３４の透過領域３０Ａにかなりの割合で入射している。また、光Ｌ１５の角度輝度分布が正面方向に大きく偏っており、三次元表示の際に表示品質の低下が懸念される。
【００７９】
図２２は、比較例に係る反射板４２を、光源２１と共に模式的に表したものである。反射板４２は、光源２１からの光を正反射する平坦面を有している。図２２において、光源２１から上方に直接に出射された光が光Ｌ１６であり、光源２１から反射板４２側に出射された光のうち反射板４２で正反射された光が光Ｌ１７である。図２３（Ａ）は、光Ｌ１６の正面輝度分布および角度輝度分布の一例を表したものである。図２３（Ｂ）は、光Ｌ１７の正面輝度分布および角度輝度分布の一例を表したものである。なお、図２３（Ａ），（Ｂ）の左側のグラフが正面輝度分布であり、図２３（Ａ），（Ｂ）の右側のグラフが角度輝度分布である。
【００８０】
図２３（Ａ），（Ｂ）から、光Ｌ１７の正面輝度分布および角度輝度分布が、光Ｌ１６の正面輝度分布および角度輝度分布とは全く異なっていることがわかる。光Ｌ１７の正面輝度分布は、正面方向にピークを持っているが、正面方向以外の方向にも大きな成分を持っており、光Ｌ１７が光変調素子３４の透過領域３０Ａにかなりの割合で入射している。また、光Ｌ１７の角度輝度分布が角度によらず一定となっており、三次元表示の際に表示品質の低下が懸念される。
【００８１】
なお、本実施の形態において、反射板４０は透明基板３１と接着されていてもよい。反射板４０と透明基板３１との接着には、全面接着、外周部分の接着（表示領域以外の部分を環状に接着）、または点状接着（表示領域以外の部分を点状に接着）が考えられる。反射板４０と透明基板３１とを全面接着する場合には、反射板４０の頂点部分を透明基板３１に接着することが考えられる。このとき、反射板４０の頂点部分が、若干の平坦面となっていてもよい。
【００８２】
また、本実施の形態において、反射板４０は、例えば、図２４に示したように、透明基板３１と接する部位にブラック４３を有していてもよい。このブラック４３は、例えば、反射板４０を透明基板３１の裏面に固定する接着剤に黒色の顔料を混ぜたものであってもよい。
【００８３】
以下に、本実施の形態の照明装置１の製造方法について、図２５（Ａ）〜（Ｃ）から図２７（Ａ）〜（Ｃ）を参照しながら説明する。
【００８４】
まず、ガラス基板またはプラスチックフィルム基板からなる透明基板３１上に、ＩＴＯなどの透明導電膜３２Ｅを形成する（２３（Ａ））。次に、表面全体にレジスト層を形成したのち、パターニングによりレジスト層に電極パターンを形成する。続いて、露光、現像により下側電極３２を形成し、レジスト層を除去する（図２５（Ｂ））。
【００８５】
パターニングの方法としては、例えば、フォトリソグラフィ法、レーザー加工法、パターン印刷法、スクリーン印刷法などを用いることが可能である。また、例えば、メルク社の"ハイパーエッチ"材料を用いてスクリーン印刷した後に所定の加熱を行い、その後、水洗することでパターニングを行うこともできる。電極パターンは駆動方法および部分駆動の分割数によって決定される。電極パターンは、例えば、使用する表示装置の画素ピッチか、それに近いピッチで加工される。電極の加工幅は、加工方法にも依存するが、光りの取り出し効率という観点においてできるだけ細いことが好ましい。電極の加工幅は、例えば、５０μｍ以下、好ましくは２０μｍ、さらに好ましくは５μｍ以下である。また、ＩＴＯナノ粒子をパターン印刷した後、それを焼成することによって電極パターンを形成してもよい。
【００８６】
次に、表面全体に配向膜３３を塗布したのち、乾燥させ、焼成する（図２５（Ｃ））。配向膜３３としてポリイミド系材料を用いる場合には、溶媒にＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）を用いることが多いが、そのときには、大気下では２００℃程度の温度が必要である。なお、この場合に、透明基板３１としてプラスチック基板を用いる場合には、配向膜３３を１００℃で真空乾燥させ、焼成することもできる。その後、配向膜３３に対してラビング処理を行う。これにより、配向膜３３が水平配向用の配向膜として機能し、さらに配向膜３３のラビング方向にプレチルトを形成することが可能となる。
【００８７】
同様にして、ガラス基板またはプラスチックフィルム基板からなる透明基板３７上に、ＩＴＯなどの透明導電膜を形成する。次に、表面全体にレジスト層を形成したのち、パターニングによりレジスト層に電極パターンを形成する。続いて、露光、現像により上側電極３６を形成し、レジスト層を除去する。次に、表面全体に配向膜３５を塗布したのち、乾燥させ、焼成する。その後、配向膜３５に対してラビング処理を行う。これにより、配向膜３５が水平配向用の配向膜として機能し、さらに配向膜３５のラビング方向にプレチルトを形成することが可能となる。
【００８８】
次に、配向膜３３上に、セルギャップを形成するためのスペーサ３８を乾式または湿式で散布する（図２６（Ａ））。なお、真空貼り合わせ法にて光変調セル３０−１を作成する場合には、滴下する混合物中にスペーサ３８を混合しておいてもよい。また、スペーサ３８の替わりとして、フォトリソ法によって柱スペーサを形成することもできる。続いて、配向膜３５上に、貼り合わせおよび液晶の漏れを防止するためのシール剤パターン３９を、例えば額縁状に塗布する（図２６（Ｂ））。このシール剤パターン３９はディスペンサー法やスクリーン印刷法にて形成することができる。
【００８９】
以下に、真空貼り合わせ法（One Drop Fill法、ＯＤＦ法）について説明するが、真空注入法やロール貼合方式などで光変調セル３０−１を作成することも可能である。
【００９０】
まず、セルギャップ、セル面積などから決まる体積分にあたる液晶とモノマーの混合物４４を面内に均一に滴下する（図２６（Ｃ））。混合物４４の滴下にはリニアガイド方式の精密ディスペンサーを用いることが好ましいが、シール剤パターン３９を土手として利用して、ダイコータなどを用いてもよい。
【００９１】
液晶とモノマーは前述の材料を用いることができるが、液晶とモノマーの重量比は９８：２〜５０：５０、好ましくは９５：５〜７５：２５、より好ましくは９２：８〜８５：１５である。液晶の比率を多くすることで駆動電圧を低くすることができるが、あまり液晶を多くしすぎると電圧印加時の白色度が低下したり、電圧オフ後に応答速度が低下するなど透明時に戻りにくくなったりする傾向がある。
【００９２】
混合物４４には、液晶とモノマーの他には、重合開始剤を添加する。使用する紫外線波長に応じて、添加する重合開始剤のモノマー比を０．１〜１０重量％の範囲内で調整する。混合物４２には、この他に、重合禁止剤や可塑剤、粘度調整剤なども必要に応じて添加可能である。モノマーが室温で固体やゲル状である場合には、口金やシリンジ、基板を加温することが好ましい。
【００９３】
透明基板３１および透明基板３７を真空貼り合わせ機（図示せず）に配置したのち、真空排気し、貼り合わせを行う（図２７（Ａ））。その後、貼り合わせたものを大気に解放し、大気圧での均一加圧によってセルギャップを均一化する。セルギャップは白輝度（白色度）と駆動電圧の関係から適宜選定できるが、５〜４０μｍ、好ましくは６〜２０μｍ、より好ましくは７〜１０μｍである。
【００９４】
貼り合わせ後、必要に応じて配向処理を行うことが好ましい（図示せず）。クロスニコル偏光板の間に、貼り合わせたセルを挿入した際に、光り漏れが生じている場合には、セルをある一定時間加熱処理したり、室温で放置したりして配向させる。その後、紫外線Ｌ３を照射してモノマーを重合させてポリマー化する（図２７（Ｂ））。このようにして、光変調素子３０が製造される。
【００９５】
紫外線を照射している時には、セルの温度が変化しないようにすることが好ましい。赤外線カットフィルターを用いたり、光源にＵＶ−ＬＥＤなどを用いたりすることが好ましい。紫外線照度は複合材料の組織構造に影響を与えるので、使用する液晶材料やモノマー材料、これらの組成から適宜調整することが好ましく、０．１〜５００ｍＷ／ｃｍ2の範囲が好ましく、さらに好ましくは０．５〜３０ｍＷ／ｃｍ2である。紫外線照度が低いほど駆動電圧が低くなる傾向にあり、生産性と特性の両面から好ましい紫外線照度を選定することができる。
【００９６】
そして、導光板１０に光変調素子３０を貼り合わせる（図２７（Ｃ））。貼り合わせには、粘着、接着のいずれでもよいが、導光板１０の屈折率と光変調素子３０の基板材料の屈折率とにできるだけ近い屈折率の材料で粘着、接着することが好ましい。最後に、下側電極３２および上側電極３６に引き出し線（図示せず）を取り付ける。このようにして、本実施の形態の照明装置１が製造される。
【００９７】
このように、光変調素子３０を作成し、最後に導光板１０に光変調素子３０を貼り合わせるプロセスを説明したが、導光板１０の表面に、配向膜３５を形成した透明基板３７を予め貼り合わせてから、照明装置１を作成することもできる。また、枚葉方式、ロール・ツー・ロール方式のいずれでも照明装置１を作成することができる。
【００９８】
次に、本実施の形態の照明装置１の作用および効果について説明する。
【００９９】
本実施の形態の照明装置１では、三次元表示のときに、各セル３０ａにおいて微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差もしくは直交し、各セル３０ｂにおいて微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と平行もしくはほぼ平行となるように、各光変調セル３０−１の一対の電極（部分電極３２Ａ、上側電極３６）に電圧が印加される。これにより、光変調素子３０において、各セル３０ａが散乱領域３０Ｂとなり、各セル３０ｂが透過領域３０Ａとなる。その結果、光源２０から出射され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子３０のうち透過領域３０Ａを透過し、光変調素子３０のうち散乱領域３０Ｂにおいて散乱される（図１４）。この散乱光のうち散乱領域３０Ｂの下面を透過した光は反射板４０で反射され、再度、導光板１０に戻されたのち、照明装置１の上面から出射される。また、散乱光のうち、散乱領域３０Ｂの上面に向かった光は、導光板１０を透過したのち、照明装置１の上面から出射される。このように、三次元表示のときには、透過領域３０Ａの上面からは光はほとんど出射されず、散乱領域３０Ｂの上面から光が出射される。このようにして、例えば、図１４に示したように、正面方向に線状照明光が出力される。
【０１００】
また、本実施の形態の照明装置１では、二次元表示のときに、例えば、各光変調セル３０−１において微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２がバルク３４Ａの光軸ＡＸ１と交差もしくは直交するように、各光変調セル３０−１の一対の電極（部分電極３２Ａ、上側電極３６）に電圧が印加される。これにより、光源２０から出射され、導光板１０内に入射した光は、光変調素子３０の全体に形成された散乱領域３０Ｂにおいて散乱される。この散乱光のうち散乱領域３０Ｂの下面を透過した光は反射板４０で反射され、再度、導光板１０に戻されたのち、照明装置１の上面から出射される。また、散乱光のうち、散乱領域３０Ｂの上面に向かった光は、導光板１０を透過したのち、照明装置１の上面から出射される。このように、二次表示のときには、例えば、光変調素子３０の上面全体から光が出射され、正面方向に、面状照明光が出力される。
【０１０１】
ところで、本実施の形態では、三次元表示に際して、パララックスバリアを設ける必要がない。また、仮に、パララックスバリアを、照明装置１の光出射側に設けたとしても、そのときに、光変調層３４の一部を散乱領域３０Ｂとし、その散乱領域３０Ｂをパララックスバリアの光透過領域に対応させることで、光変調層３４から出力された光がパララックスバリアで吸収される割合を極めて低くすることができる。また、本実施の形態では、三次元表示に際して、シリンドリカルレンズを必要としないので、シリンドリカルレンズに起因する収差の問題が生じる虞はない。
【０１０２】
また、本実施の形態では、線状照明光のうち反射板４０側に出射した光が反射板４０で反射されることにより、焦点を結ぶ反射光Ｌ１２が生成される。これにより、反射光Ｌ１２の正面強度分布および角度強度分布を、線状照明光のうち反射板４０とは反対側に出射した光Ｌ１３の正面強度分布および角度強度分布に近づけることができる。その結果、反射板の上面を平坦面で構成した場合（図２２参照）や、平行光を生成する放物曲面で構成した場合（図２０参照）と比べて、三次元表示の際に、反射光Ｌ１３が散乱領域３０Ｂとは異なる領域（つまり透過領域３０Ａ）を通過して上面から出射される割合を減らすことができる。さらに、反射光Ｌ１２が三次元表示に必要のない角度方向に出射される割合を少なくすることもできる。これにより、このような照明装置１を三次元表示用の表示装置のバックライトとして適用した場合に、三次元表示における二重像の生成を低減することができる。従って、三次元表示における表示品質が向上する。
【０１０３】
次に、本実施の形態の照明装置１の他の効果について説明する。
【０１０４】
一般に、ＰＤＬＣは、液晶材料と等方性の低分子材料とを混合し、紫外線照射や溶媒の乾燥などにより相分離を起こさせることによって形成され、液晶材料の微小粒子が高分子材料中に分散された複合層となっている。この複合層中の液晶材料は、電圧無印加時にはランダムな方向を向いているので散乱性を示すが、電圧印加時には電場方向に配向するので、液晶材料の常光屈折率と高分子材料の屈折率とが互いに等しい場合には、正面方向（ＰＤＬＣの法線方向）において高い透明性を示す。しかし、この液晶材料では、斜め方向においては、液晶材料の異常光屈折率と高分子材料の屈折率との差が顕著となり、正面方向が透明性であっても斜め方向において散乱性が発現してしまう。
【０１０５】
通常、ＰＤＬＣを使った光変調素子は、表面に透明導電膜の形成された２枚のガラス板の間にＰＤＬＣを挟み込んだ構造となっていることが多い。上述したような構造を有する光変調素子に対して空気中から斜めに光が入射した場合には、その斜め方向から入射した光は空気とガラス板の屈折率差によって屈折し、より小さな角度でＰＤＬＣに入射することになる。そのため、このような光変調素子においては、大きな散乱は生じない。例えば、空気中から８０°の角度で光が入射した場合には、その光のＰＤＬＣへの入射角はガラス界面での屈折によって４０°程度にまで小さくなる。
【０１０６】
しかし、導光板を用いたエッジライト方式では、導光板越しに光が入射するので、光が８０°程度の大きな角度でＰＤＬＣ中を横切ることになる。そのため、液晶材料の異常光屈折率と高分子材料の屈折率との差が大きく、さらに、より大きな角度で光がＰＤＬＣ中を横切るので、散乱を受ける光路も長くなる。例えば、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶材料の微小粒子が屈折率１．５の高分子材料中に分散されている場合には、正面方向（ＰＤＬＣの法線方向）においては屈折率差がないが、斜め方向においては屈折率差が大きくなる。このため、斜め方向の散乱性を小さくすることができないので、視野角特性が悪い。さらに、導光板上に拡散フィルムなどの光学フィルムを設けた場合には、斜め漏れ光が拡散フィルムなどによって正面方向にも拡散されるので、正面方向の光漏れが大きくなり、正面方向の変調比が低くなってしまう。
【０１０７】
一方、本実施の形態では、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂが光学異方性材料を主に含んで形成されているので、斜め方向において、散乱性が小さくなり、透明性を向上させることができる。例えば、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂが、互いに常光屈折率が等しく、かつ互いに異常光屈折率も等しい光学異方性材料を主に含んで構成され、かつ、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない領域では、これらの光軸の向きが一致もしくはほぼ一致する。これにより、正面方向（光変調素子３０の法線方向）および斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が少なくなるか、またはなくなり、高い透明性が得られる。その結果、視野角の大きい範囲における光の漏洩を低減またはほとんどなくすることができ、視野角特性を良くすることができる。
【０１０８】
例えば、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶と、常光屈折率１．５、異常光屈折率１．６５の液晶性モノマーとを混合し、配向膜または電界によって液晶と液晶性モノマーを配向させた状態で液晶性モノマーを重合させると、液晶の光軸と、液晶性モノマーが重合することによって形成されたポリマーの光軸とが互いに一致する。これにより、あらゆる方向で屈折率を一致させることができるので、そのようにした場合には、透明性が高い状態を実現でき、より一層、視野角特性を良くすることができる。
【０１０９】
また、本実施の形態では、例えば、図１４（Ａ），（Ｂ）に示したように、透過領域３０Ａの輝度（黒表示の輝度）が、全面を均一に発光させた場合（図１４（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて下がっている。他方、散乱領域３０Ｂの輝度は、全面を均一に発光させた場合（図１４（Ｂ）中の一点鎖線）と比べて極めて高くなり、しかも、透過領域３０Ａの輝度が低下した分だけ、部分的な白表示の輝度（輝度突き上げ）が大きくなる。
【０１１０】
ところで、輝度突き上げとは、全面白表示した場合に比べて、部分的に白表示を行った場合の輝度を高くする技術である。ＣＲＴやＰＤＰなどでは一般によく使われている技術である。しかし、液晶ディスプレイでは、バックライトは画像にかかわらず全体に均一発光しているので、部分的に輝度を高くすることはできない。もっとも、バックライトを、複数のＬＥＤを２次元配置したＬＥＤバックライトとした場合には、ＬＥＤを部分的に消灯することは可能である。しかし、そのようにした場合には、ＬＥＤを消灯した暗領域からの拡散光がなくなるので、全てのＬＥＤを点灯した場合と比べて、輝度が低くなってしまう。また、部分的に点灯しているＬＥＤに対して流す電流を大きくすることにより、輝度を増やすことも可能であるが、そのようにした場合には、非常に短時間に大電流が流れるので、回路の負荷や信頼性の点で問題が残る。
【０１１１】
一方、本実施の形態では、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂが光学異方性材料を主に含んで形成されているので、斜め方向の散乱性が抑制され、暗状態での導光板からの漏れ光が少ない。これにより、部分的な暗状態の部分から部分的な明状態の部分に導光するので、照明装置１への投入電力を増やすことなく、輝度突き上げを実現することができる。
【０１１２】
また、本実施の形態では、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加されていない領域において、微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２が、導光板１０の光入射面１０Ａと平行となっており、かつ透明基板３１，３７の表面と僅かな角度θ１で交差している。つまり、微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶分子が、光入射面１０Ａと平行な面内において角度θ１だけ傾斜した状態（プレチルト角が付与された状態）で配向している。そのため、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加された時に、微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶材料は、ランダムな方位に立ち上がることはなく、光入射面１０Ａと平行な面内で立ち上がる。このとき、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ１，ＡＸ２が、光入射面１０Ａと平行な面内において互いに交差もしくは直交する。この場合に、導光板１０の光入射面１０Ａから入射した光において、透明基板３１に対して垂直に振動する光は、微粒子３４Ｂの異常光屈折率とバルク３４Ａの常光屈折率との差を感じる。このとき、微粒子３４Ｂの異常光屈折率とバルク３４Ａの常光屈折率との差は大きいことから、透明基板３１に対して垂直に振動する光の散乱効率が高くなる。一方、透明基板３１に対して平行に振動する光は、微粒子３４Ｂの常光屈折率とバルク３４Ａの異常光屈折率の差を感じる。このとき、微粒子３４Ｂの常光屈折率とバルク３４Ａの異常光屈折率の差も大きいことから、透明基板３１に対して平行に振動する光の散乱効率も高くなる。従って、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加された領域を伝播する光は、斜め方向の成分を多く含む。例えば、導光板１０としてアクリル導光板を用いた場合には、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加された領域内の光は、４１．８°以上の角度で伝播する。その結果、斜め方向を含むあらゆる方向において屈折率差が大きくなり、高い散乱性が得られるので、表示輝度を向上させることができる。また、上記の輝度突き上げの効果により、表示輝度をさらに向上させることができる。
【０１１３】
ところで、例えば、電圧無印加時に導光板１０の光入射面１０Ａに垂直に、バルク３４Ａおよび微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ１，ＡＸ２を配置し、下側電極３２および上側電極３６間に電圧が印加された時に、微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶材料が、光入射面１０Ａと垂直な面内で立ち上がるようにした場合には、透明基板３１に対して垂直に振動する光は、前述した場合と同様に、微粒子３４Ｂの異常光屈折率とバルク３４Ａの常光屈折率との差を感じるが、透明基板３１に対して平行方向に振動する光は、微粒子３４Ｂの常光屈折率とバルク３４Ａの常光屈折率との差を感じることになる。ここで、微粒子３４Ｂの常光屈折率とバルク３４Ａの常光屈折率との差は、ほとんどないか、または全くない。そのため、光入射面１０Ａから入射した光において、透明基板３１に対して垂直に振動する光は、前述した場合と同様に大きな屈折率差を感じるが、透明基板３１に対して平行方向に振動する光は、屈折率差をほとんど感じないか、または全く感じない。その結果、透明基板３１に対して垂直に振動する光の散乱効率は高くなるが、透明基板３１に対して平行に振動する光の散乱効率は低いか、または、ゼロとなる。従って、光入射面１０Ａに対して光軸ＡＸ１，ＡＸ２を垂直に配置した場合には、光入射面１０Ａに対して光軸ＡＸ１，ＡＸ２を平行に配置した場合に比べて、散乱効率が低くなるので、導光板１０から取り出せる輝度が、本実施の形態の光変調素子３０よりも低くなる。
【０１１４】
以上のことから、本実施の形態では、視野角の大きい範囲における光の漏洩を低減またはほとんどなくしつつ、表示輝度を向上させることができる。その結果、正面方向の変調比を高くすることができる。
【０１１５】
＜２．第１の実施の形態の変形例＞
次に、上記の第１の実施の形態の変形例について説明する。なお、互いに矛盾の無い範囲で、下記の変形例同士を互いに組み合わせたものを、上記の第１の実施の形態に係る表示装置１に適用することが可能である。
［第１変形例］
上記実施の形態では、光変調素子３０は、導光板１０の背後（下面）に空気層を介さずに密着して接合されていたが、例えば、図２８に示したように、導光板１０の上面に空気層を介さずに密着して接合されていてもよい。また、光変調素子３０は、例えば、図２９に示したように、導光板１０の内部に設けられていてもよい。ただし、この場合でも、光変調素子３０は、導光板１０と空気層を介さずに密着して接合されていることが必要である。
【０１１６】
［第２変形例］
また、上記実施の形態およびその変形例では、導光板１０の上に特に何も設けられていなかったが、例えば、図３０に示したように、光学シート９０（例えば、拡散板、拡散シート、レンズフィルム、偏光分離シートなど）を設けてもよい。このようにした場合には、導光板１０から斜め方向に出射した光の一部が正面方向に立ち上がるので、正面輝度を効果的に向上させることができる。
【０１１７】
［第３変形例］
また、上記実施の形態およびその変形例では、上側電極３６が面全体に形成されたベタ膜となっており、下側電極３２が帯状の複数の部分電極３２Ａによって構成されていたが、例えば、上側電極３６が帯状の複数の部分電極３２Ａによって構成され、下側電極３２が面全体に形成されたベタ膜となっていてもよい。また、例えば、下側電極３２が帯状の複数の部分電極３２Ａによって構成され、上側電極３６も帯状の複数の部分電極３２Ａによって構成されていてもよい。
【０１１８】
［第４変形例］
また、上記実施の形態およびその変形例において、下側電極３２がブロック状の複数の部分電極３２Ａが行列状に配置されたものであった場合に、各部分電極３２Ａに、ＴＦＴのソースまたはドレインが接続され、ＴＦＴのゲートに走査線が接続され、ＴＦＴのソースおよびドレインのうち部分電極３２Ａに未接続の方がデータ線に接続されていてもよい。この場合に、駆動回路５０が、複数の走査線を順次選択すると共に、各データ線に、映像信号に対応する信号電圧を印加するようになっていてもよい。つまり、駆動回路５０が、各部分電極３２Ａをアクティブマトリクス駆動するようになっていてもよい。
【０１１９】
［第５変形例］
また、上記実施の形態およびその変形例において、各部分電極３２Ａに対して、光源２０からの距離に拘わらず同一の電圧が駆動回路５０から印加されるようになっていてもよいし、光源２０からの距離に応じた電圧が駆動回路５０から印加されるようになっていてもよい。このようにした場合には、照明装置１上面の一部分だけが白輝度となるような照明光を出力したときに、その白輝度となる部分が光源２０に近いときと、光源２０から遠いときとで、白輝度の大きさに差が生じる虞を低減することができる。
【０１２０】
［第６変形例］
また、上記実施の形態およびその変形例において、透明基板３１および透明基板３７のうち少なくとも一方が、導光板１０と一体に形成されたものであってもよい。例えば、上記実施の形態およびそれらの変形例において、透明基板３７が導光板１０と接している場合には、透明基板３７が導光板１０と一体に形成されていてもよい。このとき、透明基板３７は、「第１透明基板」または「第２透明基板」の一具体例に相当する。また、例えば、上記実施の形態およびそれらの変形例において、透明基板３１が導光板１０と接している場合には、透明基板３１が導光板１０と一体に形成されていてもよい。このとき、透明基板３１は、「第１透明基板」または「第２透明基板」の一具体例に相当する。また、例えば、上記実施の形態およびそれらの変形例において、透明基板３１，３７がともに導光板１０と接している場合には、透明基板３１，３７が導光板１０と一体に形成されていてもよい。このとき、透明基板３１または透明基板３７が、「第１透明基板」または「第２透明基板」の一具体例に相当する。
【０１２１】
［第７変形例］
また、上記実施の形態およびその変形例において、各部分電極３２Ａが、面内の一の方向であって、かつ光入射面１０Ａと交差または直交（もしくはほぼ直交）する方向に延在する帯状の形状となっている場合に、例えば、図３１に示したように、各部分電極３２Ａのうち、表示パネル内の１つの画素２１０ａに使われる部分の面積（図中のグレー部分の面積）が、光源２０からの距離に応じて変化していてもよい。このとき、部分電極３２Ａによって生成される帯状照明光の、単位面積あたりの発光面積も、光源２０からの距離に応じて変化している。
【０１２２】
具体的には、各部分電極３２Ａの幅が、光源２０からの距離に応じて変化しており、光源２０寄りの箇所で相対的に細く、光源２０から離れた箇所で相対的に太くなっている。例えば、図３１に示したように、各部分電極３２Ａの幅が、光源２０からの距離に比例して太くなっている。このとき、部分電極３２Ａによって生成される帯状照明光の幅も、光源２０寄りの箇所で相対的に細く、光源２０から離れた箇所で相対的に太くなっている。
【０１２３】
また、例えば、各部分電極３２Ａが、ブロック形状となっており、かつ複数の部分電極３２Ａが２次元配置されている場合に、例えば、図３２に示したように、各線状電極３２Ｄのうち、表示パネル２１０内の１つの画素２１０ａに使われる部分の面積（図中のグレー部分の面積）が、光源２０からの距離に応じて変化していてもよい。
【０１２４】
［第８変形例］
また、上記各実施の形態およびその変形例において、上側電極３６が、面内全体に渡って形成された１枚のベタ膜（面状電極）となっている場合に、その面状電極内に、パターニングを有していてもよい。例えば、図３３、図３４に例示したように、上側電極３６が、複数の開口Ｈを有していてもよい。開口Ｈは、例えば、円形状、楕円形状、方形状、多角形状など、種々の形状を採ることができる。
【０１２５】
ここで、開口Ｈの半径は光源２０からの距離に応じて異なっていてもよい。例えば、図３３、図３４に示したように、開口Ｈの半径は、光入射面１０Ａと直交する方向において、光源２０寄りの箇所で相対的に大きく、光源２０から離れた箇所で相対的に小さくなっていることが好ましい。このようにした場合には、光入射面１０Ａと直交する方向において、光源２０寄りの輝度を、開口Ｈを設けていない場合よりも低く抑え、かつ光源２０から離れた箇所の輝度を、開口Ｈを設けていない場合よりも高くすることができる。その結果、例えば、照明装置１の光射出領域全体を明状態とした場合に、面内輝度を均一化することができる。また、例えば、光入射面１０Ａと直交する方向において、光源２０に近い領域と、光源２０から遠い領域とにおいて白表示をしたときに、双方の領域の白輝度を等しくすることが可能となる。
【０１２６】
さらに、光源２０が、複数の光源ブロック２１（または複数の光源２１）からなる場合に、互いに隣接する２つの光源ブロック２１間（または互いに隣接する２つの複数の光源２１間）の距離が、互いに隣接する２つの部分電極３２Ａ間の距離と比べて長い場合には、開口Ｈの半径は、光入射面１０Ａと平行な方向において、光源ブロック２５（または光源２１）寄りの箇所で相対的に大きく、光源ブロック２５（または光源２１）から離れた箇所で相対的に小さくなっていることが好ましい。このようにした場合には、光入射面１０Ａと平行な方向において、光源ブロック２５（または光源２１）寄りの輝度を、開口Ｈを設けていない場合よりも低く抑え、かつ光源ブロック２５（または光源２１）から離れた箇所の輝度を、開口Ｈを設けていない場合よりも高くすることができる。その結果、例えば、照明装置１の光射出領域全体を明状態とした場合に、面内輝度を均一化することができる。また、例えば、光入射面１０Ａと平行な方向において、光源ブロック２５（または光源２１）に近い領域と、光源ブロック２５（または光源２１）から遠い領域とにおいて白表示をしたときに、双方の領域の白輝度を等しくすることが可能となる。
【０１２７】
［第９変形例］
また、上記実施の形態およびその変形例において、散乱領域３０Ｂが点状照明光を生成するときに、反射板４０は、球面の一部を反射面４０Ａとして有していてもよい。このとき、反射板４０は、散乱領域３０Ｂと対向する位置が最も深くなっていることが好ましい。反射板４０がこのような反射面４０Ａを有している場合であっても、この照明装置１を三次元表示用の表示装置のバックライトとして適用した場合に、三次元表示における二重像の生成を低減することができる。従って、三次元表示における表示品質が向上する。
【０１２８】
［第１０変形例］
また、上記実施の形態およびその変形例において、配向膜３３，３５として水平配向膜が用いられていたが、垂直配向膜が用いられていてもよい。ただし、その場合には、微粒子３４Ｂ内に含まれる液晶分子として、負の誘電率異方性を有するもの（いわゆるネガ型液晶）を用いることが好ましい。
【０１２９】
［第１１変形例］
また、上記実施の形態およびその変形例において、例えば、図３５に示したように、導光板１０の上面にバリア層８０が設けられていてもよい。
【０１３０】
バリア層８０は、三次元表示を行うときに、照明装置１の光出力領域を、各散乱領域３０Ｂとの対向領域またはそれに対応する領域に限定し、各散乱領域３０Ｂに隣接する領域（つまり透過領域３０Ａ）から出力され得るノイズ光を遮断するものである。また、バリア層８０は、二次元表示を行うときに、照明装置１の光出力領域を、全ての散乱領域３０Ｂとの対向領域またはそれに対応する領域に拡張し、全ての散乱領域３０Ｂから出力される光を透過するものである。
【０１３１】
バリア層８０は、例えば、図３５、図３６に示したように、反射板４０側から順に、偏光板８１、透明基板８２、透明電極８３、配向膜８４、液晶層８５、配向膜８６、透明電極８７、透明基板８８および偏光板８９を有している。
【０１３２】
透明基板８２，８８は、可視光に対して透明な基板、例えば板ガラスからなる。なお、反射板４０側の透明基板８２には、例えば、図示しないが、透明電極８３に電気的に接続されたＴＦＴおよび配線などを含むアクティブ型の駆動回路が形成されている。透明電極８３，８７は、例えばＩＴＯからなる。透明電極８３は、例えば、図３６に示したように、複数の部分電極８３Ａによって構成されている。複数の部分電極８３Ａは、透明基板８２上に形成されている。
【０１３３】
複数の部分電極８３Ａは、面内の一の方向（光入射面７０Ａに平行な方向）に延在する帯状の形状となっている。複数の部分電極８３Ａのうち特定の複数の部分電極８３ａの幅は、複数の部分電極８３Ａのうち部分電極８３ａを除く複数の部分電極８３ｂの幅と同一またはほぼ同一となっている。なお、図３７に示したように、部分電極８３ａの幅が、部分電極８３ｂの幅よりも狭くなっていてもよい。
【０１３４】
複数の部分電極８３ａは、表示装置において三次元表示を行うときに、線状照明光の透過、遮断に用いられるものである。複数の部分電極８３ａは、表示装置において三次元表示を行うときの画素のピッチＰ３（図６１参照）に対応するピッチ（ピッチＰ３と同一ピッチまたはそれに近いピッチ）で配列されている。複数の部分電極８３ａおよび複数の部分電極８３ｂは、配列方向（光入射面７０Ａと直交する方向）において規則的に配列されている。例えば、１つの部分電極８３ａおよび２つの部分電極８３ｂを一組として、複数組の部分電極群が光入射面１０Ａと直交する方向に配列されている。なお、表示装置におい二次元表示を行うときには、面状照明光を生成するために、全ての部分電極８３Ａが用いられる。
【０１３５】
透明電極８７は、透明基板８８上に一面に形成されたものであり、各部分電極８３Ａに対して対向する共通電極として機能する。配向膜８４，８６は、例えばポリイミドなどの高分子材料からなり、液晶に対して配向処理を行う。液晶層８５は、例えば、ＶＡモード、ＴＮモードまたはＳＴＮモードの液晶からなり、駆動回路５０からの印加電圧により、導光板７０側からの光の偏光軸の向きを部分電極８３Ａとの対向部分ごとに変える機能を有する。偏光板８１，８９は、光学シャッタの一種であり、ある一定の振動方向の光（偏光）のみを通過させる。なお、偏光板８１，８９は、透過軸以外の振動方向の光（偏光）を吸収する吸収型の偏光素子であってもよいが、導光板７０側に反射する反射型の偏光素子であってもよい。偏光板８１，８９はそれぞれ、偏光軸が互いに９０°異なるように又は平行に配置されており、これにより導光板７０側からの光が液晶層８５を介して透過し、あるいは遮断されるようになっている。
【０１３６】
駆動回路５０は、制御信号２０４Ａとして三次元表示を指定する信号が入力されたときには、バリア層８０をスリット状の光透過部として機能させるようになっている。具体的には、駆動回路５０は、複数の部分電極８３Ａのうち特定の複数の部分電極８３ａに、バリア層８０が透過性を示す電圧を印加するとともに、複数の部分電極８３Ａのうち複数の部分電極８３ａを除く複数の部分電極８３ｂに、バリア層８０が遮光性を示す電圧を印加するようになっている。
【０１３７】
また、駆動回路５０は、制御信号２０４Ａとして二次元表示を指定する信号が入力されたときには、バリア層８０全体を光透過部として機能させるようになっている。具体的には、駆動回路５０は、各部分電極８３Ａに、バリア層８０が透過性を示す電圧を印加するようになっている。
【０１３８】
本変形例では、照明装置１の光出射側に、バリア層８０が設けられているので、導光板１０から複数の線状照明光が出力されているときに、散乱領域３０Ｂに隣接する領域から出力され得るノイズ光を遮断することができる。これにより、三次元表示の際に、所定の画素に対して各線状照明光が入射する角度とは異なる角度で入射する光を低減することができる。その結果、鮮明な三次元映像を得ることができる。
【０１３９】
＜３．第２の実施の形態＞
図３８は、第２の実施の形態に係る照明装置２の断面構成を表すものである。照明装置２は、表示装置のバックライトとして適用可能なものであり、例えば、図３８に示したように、反射板４０と、反射板４０の上に配置した光源６０とを備えている。なお、光源６０が、「照明光学系」の一具体例に相当する。
【０１４０】
光源６０は、例えば、図３９に示したように、複数の光源６１によって構成されている。各光源６１は、例えば、図３９に示したように、面内の一の方向（例えば光入射面１０Ａに平行な方向）に延在する線状光源である。複数の光源６１のうち特定の複数の光源６１（以下、「光源６１ａ」と称する。）は、表示装置において三次元表示を行うときに、線状照明光の生成に用いられるものである。複数の光源６１ａは、表示装置において三次元表示を行うときの画素のピッチＰ３（図６１参照）に対応するピッチＰ１（画素のピッチＰ３と同一ピッチまたはそれに近いピッチ）で配列されている。
【０１４１】
複数の光源６１のうち光源６１ａを除く複数の光源６１（以下、「光源６１ｂ」と称する。）は、表示装置において二次元表示を行うときに、光源６１ａと共に、面状照明光の生成に用いられるものである。つまり、表示装置において二次元表示を行うときには、面状照明光を生成するために、全ての光源６１が用いられる。複数の光源６１ａおよび複数の光源６１ｂは、光入射面１０Ａと直交する方向において規則的に配列されている。例えば、図３９に示したように、１つの光源６１ａおよび２つの光源６１ｂを一組として、複数組の部分電極群が光入射面１０Ａと直交する方向に配列されている。光源６１の幅は、例えば、表示装置の画素の幅よりも狭くなっている。
【０１４２】
各光源６１は、例えば、図４０に示したように、ブロック形状となっており、かつ複数の光源６１が２次元配置されていてもよい。この場合には、複数の光源６１を１つの線状光源６２とみなしたときに、各線状光源６２が上記の光源６１ａ，６１ｂとして用いられてもよい。例えば、複数の線状光源６２のうち特定の複数の線状光源６２（線状光源６２ａ）が、光源６１ａとして用いられる。さらに、例えば、複数の線状光源６２のうち線状光源６１ａとして用いられるものを除く複数の線状光源６２（線状光源６２ｂ）が、光源６１ｂとして用いられる。
【０１４３】
なお、各光源６１がブロック形状となっており、かつ複数の光源６１が２次元配置されている場合に、表示装置において三次元表示を行うときに、個々の光源６１が点状照明光の生成に用いられてもよい。また、各光源６１がブロック形状となっており、かつ複数の光源６１が２次元配置されている場合に、表示装置において２視点から互いに異なる二次元映像を視認可能な二次元表示を行うときにも、個々の光源６１が点状照明光の生成に用いられてもよい。
【０１４４】
また、例えば、図４１に示したように、各光源６１が、光入射面１０Ａと直角以外の角度で斜めに交差する方向に延在していてもよい。また、各光源６１がブロック形状となっており、かつ複数の光源６１が２次元配置されている場合に、例えば、図４２に示したように、各線状光源６２が、光入射面１０Ａと直角以外の角度で斜めに交差する方向に延在していてもよい。
【０１４５】
本実施の形態において、反射板４０は、光源６０からの光を光源６０側に戻すものである。反射板４０は、例えば、反射、拡散、散乱などの機能を有している。これにより、光源６０からの出射光を効率的に利用することができ、また、正面輝度の向上にも役立っている。反射板４０の微細形状の表面は、鏡面となっていることが好ましい。この場合には、光源６０からの出射光を正反射（鏡面反射）することができ、効率的に焦点Ｃに反射することができる。反射板４０の材料は、上記の第１の実施の形態で既に述べたものと同様のものからなる。
【０１４６】
反射板４０は、例えば、図４３に示したように、光源６１から距離Ｈ１だけ離れた位置に配置されており、光源６１側に反射面４０Ａを有している。反射面４０Ａは、光源６０からの出射光の一部を、照明装置２の上面の方へ反射するものである。より具体的には、反射板４０は、表示装置において三次元表示を行うときに、光源６１ａにおいて生成される線状照明光を反射することにより、焦点を結ぶ反射光を生成するものである。
【０１４７】
なお、反射板４０は、各光源６１が点状照明光を生成する場合であって、かつ表示装置において三次元表示を行うときに、各点状照明光を反射することにより、焦点を結ぶ線状の反射光を生成するものであってもよい。また、反射板４０は、各光源６１が点状照明光を生成する場合であって、かつ表示装置において２視点から互いに異なる二次元映像を視認可能な二次元表示を行うときに、各点状照明光を反射することにより、焦点を結ぶ線状の反射光を生成するものであってもよい。
【０１４８】
反射板４０は、線状照明光を生成する部位（光源６１ａ）を通過する平面であって、かつ反射板４０を含む平面と垂直な平面上またはその平面の近傍に反射光を反射するようになっている。より具体的には、反射板４０は、線状照明光において、線状照明光を生成する部位（光源６１ａ）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、線状照明光を生成する部位（光源６１ａ）を通過する線分であって、かつ反射板４０を含む平面の法線と平行な線分の上またはその線分の近傍に焦点を結ぶ反射光を生成する凹凸形状を有している。さらに、反射板４０は、線状照明光において、線状照明光を生成する部位（光源６１ａ）と垂直な平面と交差する光の成分を考えた場合に、線状照明光からの光を、線状照明光を生成する部位（光源６１ａ）またはその近傍に反射する凹凸形状を有している。ここで、反射面４０Ａが、生成された光を、その光が生成された方へ反射させるようになっている場合、これを式で表すと、例えば以下のようになる。つまり、反射板４０は、２次元再帰性の反射の性質を有している。
反射前の光のベクトルＶ＝（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）
反射後の光のベクトルＶ＝（Ｖｘ，−Ｖｙ,−Ｖｚ)
【０１４９】
例えば、図４３に示したように、線状照明光を生成する部位（光源６１ａ）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、反射板４０は、線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍であって、かつ光源６１ａの直下に反射光が焦点Ｃを結ぶ凹凸形状を有している。このとき、焦点Ｃの位置と、反射板４０の上面との距離Ｈ２は、距離Ｈ１よりも短くなっており、（Ｈ１/ｎ１−Ｗ１）以上、Ｈ１未満となっていることが好ましい。なお、ｎ１は、反射板４０の上面と、焦点Ｃの位置との間の領域の屈折率であり、本実施の形態では例えば大気の屈折率である。
【０１５０】
なお、例えば、図４４に示したように、線状照明光を生成する部位（光源６１ａ）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、反射板４０は、線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍であって、かつ光源６１ａの直上に反射光が焦点Ｃを結ぶ凹凸形状を有していてもよい。このとき、距離Ｈ２は、距離Ｈ１よりも長くなっており、Ｈ１よりも大きく、（Ｈ１/ｎ１＋Ｗ１）以下となっていることが好ましい。また、例えば、図４５に示したように、線状照明光を生成する部位（光源６１ａ）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、反射板４０は、線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍であって、かつ光源６１ａ内に反射光が焦点Ｃを結ぶ凹凸形状を有していてもよい。このとき、距離Ｈ２は、距離Ｈ１と概ね等しくなる。
【０１５１】
反射板４０は、中心軸が焦点Ｃを通過する円柱の内面の一部を反射面４０Ａとして有している。反射面４０Ａは、光源６１ａと対向する位置が最も深くなっていることが好ましい。
【０１５２】
焦点Ｃの位置は、図４３、図４４、図４５を比較した場合、図４５に記載した位置（光源６１ａ内）となっていることが最も良い。このとき、焦点Ｃの位置は、Ｈ２＝Ｈ１/ｎ１を満たす位置となっていることが最も良い。反射板４０の反射面４０Ａにおける立体形状のピッチＰ２は、光源６１（線状照明光を生成する部位）のピッチＰ１と一致しているか、またはほぼ一致していることが最も良い。この場合に、さらに、反射面４０Ａのうち円柱の内面の一部に相当する部分の半径は、（Ｈ２2＋(Ｐ１/２)2）1/2となっていることが最も良い。このようにした場合には、反射面４０Ａで反射された光が、焦点Ｃに向かって進み、光源６１に再帰的に到達する。なお、本実施の形態における反射板４０によって生成される反射光の正面輝度分布および角度輝度分布は、上記第１の実施の形態における反射板４０のそれらと同様である。
【０１５３】
次に、本実施の形態の照明装置２の作用および効果について説明する。
【０１５４】
本実施の形態の照明装置２では、三次元表示のときに、光源６０において、各光源６１ａが発光し、各光源６１ｂが消光している。各光源６１ａから発せられた光は直接、正面方向に出射されると共に、反射板４０で反射された光が正面方向に出射される。これにより、正面方向に線状照明光が出力される。
【０１５５】
また、本実施の形態の照明装置２では、二次元表示のときに、光源６０において、全ての光源６１が発光している。各光源６１から発せられた光は直接、正面方向に出射されると共に、反射板４０で反射された光が正面方向に出射される。これにより、正面方向に面状照明光が出力される。
【０１５６】
ところで、本実施の形態では、三次元表示に際して、パララックスバリアを設ける必要がない。また、仮に、パララックスバリアを、照明装置２の光出射側に設けたとしても、そのときに、複数の光源６１のうちのパララックスバリアの光透過領域に対応する光源６１を選択的に発光させることで、光源６０から出力された光がパララックスバリアで吸収される割合を極めて低くすることができる。また、本実施の形態では、三次元表示に際して、シリンドリカルレンズを必要としないので、シリンドリカルレンズに起因する収差の問題が生じる虞はない。
【０１５７】
また、本実施の形態では、線状照明光が反射板４０で反射されることにより、焦点を結ぶ反射光Ｌ１２が生成される。これにより、反射光Ｌ１２の正面強度分布および角度強度分布を、線状照明光のうち反射板４０とは反対側に出射された光Ｌ１３の正面強度分布および角度強度分布に近づけることができる。その結果、反射板の上面を平坦面で構成した場合（図２２参照）や、平行光を生成する放物曲面で構成した場合（図２０参照）と比べて、三次元表示の際に、反射光Ｌ１３が光源６１とは異なる領域を通過して上面から出射される割合を減らすことができる。さらに、反射光Ｌ１３が三次元表示に必要のない角度方向に出射される割合を少なくすることもできる。これにより、このような照明装置２を三次元表示用の表示装置のバックライトとして適用した場合に、三次元表示における二重像の生成を低減することができる。従って、三次元表示における表示品質が向上する。
【０１５８】
＜４．第２の実施の形態の変形例＞
上記第２の実施の形態において、光源６１が点状照明光を生成するときに、反射板４０は、球面の一部を反射面４０Ａとして有していてもよい。このとき、反射板４０は、光源６１と対向する位置が最も深くなっていることが好ましい。反射板４０がこのような反射面４０Ａを有している場合であっても、この照明装置２を三次元表示用の表示装置のバックライトとして適用した場合に、三次元表示における二重像の生成を低減することができる。従って、三次元表示における表示品質が向上する。
【０１５９】
＜５．第３の実施の形態＞
図４６は、第３の実施の形態に係る照明装置３の断面構成を表すものである。この照明装置３は、表示装置のバックライトとして適用可能なものであり、例えば、図４６に示したように、導光板７０と、導光板７０の側面に配置した光源２０と、導光板７０の背後に配置された反射板４０とを備えている。なお、導光板７０および光源２０が、「照明光学系」の一具体例に相当する。
【０１６０】
導光板７０は、導光板１０の側面に配置した光源２０からの光を導光板７０の上面側（例えば照明装置３の光出射面３Ａ（図４６参照））に導くものである。この導光板７０は、例えば、導光板７０の上面に配置される被照射物（例えば後述の表示パネル２１０）に対応した形状になっており、例えば、上面、下面および側面で囲まれた直方体状となっている。なお、以下では、導光板７０の側面のうち光源２０からの光が入射する側面を光入射面７０Ａと称するものとする。
【０１６１】
導光板７０は、例えば、導光板７０内を伝播する光を散乱させる散乱部を有している。散乱部は、例えば、フィラーを含んだ部位であったり、散乱材が印刷されたものであったり、微細な突起（凸部）であったりする。以下では、導光板７０が、散乱部として、微細な突起である凸部７１を複数、上面に有しているものとして本実施の形態を説明する。なお、以下の説明において、凸部７１を散乱部と読み替えることが可能である。
【０１６２】
複数の凸部７１は、例えば、図４７に示したように、面内の一の方向（例えば光入射面７０Ａに平行な方向）に延在する帯状の形状となっている。各凸部７１は、表示装置において三次元表示を行うときに、線状照明光の生成に用いられるものである。複数の凸部７１は、表示装置において三次元表示を行うときの画素のピッチＰ３（図６１参照）に対応するピッチＰ１（画素のピッチＰ３と同一ピッチまたはそれに近いピッチ）で配列されている。
【０１６３】
各凸部７１は、導光板７０内を伝播する光を散乱させる材料（例えばフィラー）または構造（例えば光散乱面）を含んでいる。そのため、各凸部７１の全体または一部が散乱領域７２となっている。例えば、図４７に示したように、導光板７０の面内において、各凸部７１の全体が散乱領域７２となっている。このとき、各散乱領域７２は、帯状の形状となっている。なお、図示しないが、導光板７０の面内において、各凸部７１の一部が散乱領域７２となっていてもよい。このとき、各散乱領域７２がブロック形状となっており、かつ複数の散乱領域７２が導光板７０の面内において２次元配置されていてもよい。各凸部７１は、例えば、図４８に示したように、ブロック形状となっており、かつ複数の凸部７１が２次元配置されていてもよい。この場合には、複数の凸部７１を１つの線状凸部７３とみなしたときに、各線状凸部７３が、図４７の凸部７１として用いられてもよい。複数の凸部７３は、表示装置において三次元表示を行うときの画素のピッチＰ３（図６１参照）に対応するピッチＰ１（画素のピッチＰ３と同一ピッチまたはそれに近いピッチ）で配列されている。
【０１６４】
本実施の形態において、反射板４０は、光源２０からの光を導光板７０側に戻すものである。反射板４０は、例えば、反射、拡散、散乱などの機能を有している。これにより、光源２０からの出射光を効率的に利用することができ、また、正面輝度の向上にも役立っている。反射板４０の微細形状の表面は、鏡面となっていることが好ましい。この場合には、光源２０からの出射光を正反射（鏡面反射）することができ、効率的に焦点Ｃ（後述）に反射することができる。反射板４０の材料は、上記の第１の実施の形態で既に述べたものと同様のものからなる。
【０１６５】
反射板４０は、例えば、図４９に示したように、散乱領域７２から距離Ｈ１だけ離れた位置に配置されており、導光板７０側に反射面４０Ａを有している。反射面４０Ａは、光源２０からの出射光の一部を、照明装置３の上面の方（具体的には光出射面３Ａ）へ反射するものである。
【０１６６】
なお、反射板４０は、各散乱領域７２が点状照明光を生成する場合であって、かつ表示装置において三次元表示を行うときに、各点状照明光を反射することにより、焦点を結ぶ線状の反射光を生成するものであってもよい。また、反射板４０は、各散乱領域７２が点状照明光を生成する場合であって、かつ表示装置において２視点から互いに異なる二次元映像を視認可能な二次元表示を行うときに、各点状照明光を反射することにより、焦点を結ぶ線状の反射光を生成するものであってもよい。
【０１６７】
反射板４０は、線状照明光を生成する部位（散乱領域７２）を通過する線分であって、かつ反射板４０を含む平面と垂直な平面上またはその平面の近傍に反射光を反射するようになっている。より具体的には、反射板４０は、線状照明光において、線状照明光を生成する部位（散乱領域７２）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、線状照明光を生成する部位（散乱領域７２）を通過する線分であって、かつ反射板４０を含む平面の法線と平行な線分の上またはその線分の近傍に焦点を結ぶ反射光を生成する凹凸面を有している。さらに、反射板４０は、線状照明光において、線状照明光を生成する部位（光源６１散乱領域７２）と垂直な平面と交差する光の成分を考えた場合に、線状照明光からの光を、線状照明光を生成する部位（散乱領域７２）またはその近傍に反射する凹凸面を有している。ここで、反射面４０Ａが、生成された光を、その光が生成された方へ反射させるようになっている場合、これを式で表すと、例えば以下のようになる。つまり、反射板４０は、２次元再帰性の反射の性質を有している。
反射前の光のベクトルＶ＝（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）
反射後の光のベクトルＶ＝（Ｖｘ，−Ｖｙ,−Ｖｚ)
【０１６８】
反射板４０は、線状照明光を生成する部位（散乱領域７２）を通過する線分であって、かつ反射板４０を含む平面の法線と平行な線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍に反射光が焦点を結ぶ凹凸形状を有している。つまり、反射板４０は、再帰的な反射の性質を有している。例えば、図４９に示したように、反射板４０は、線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍であって、かつ散乱領域７２の直下に反射光が焦点Ｃを結ぶ凹凸形状を有している。このとき、焦点Ｃの位置と、反射板４０の上面との距離Ｈ２は、距離Ｈ１よりも短くなっており、（Ｈ１/ｎ１−Ｗ１）以上、Ｈ１未満となっていることが好ましい。なお、ｎ１は、反射板４０の上面と、焦点Ｃの位置との間の領域の屈折率であり、本実施の形態では導光板７０の屈折率である。
【０１６９】
なお、例えば、図５０に示したように、線状照明光を生成する部位（散乱領域７２）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、反射板４０は、線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍であって、かつ散乱領域７２の直上に反射光が焦点Ｃを結ぶ凹凸形状を有していてもよい。このとき、距離Ｈ２は、距離Ｈ１よりも長くなっており、Ｈ１よりも大きく、（Ｈ１/ｎ１＋Ｗ１）以下となっていることが好ましい。また、例えば、図５１に示したように、線状照明光を生成する部位（散乱領域７２）と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、反射板４０は、線分ＡＸ３の上またはその線分ＡＸ３の近傍であって、かつ散乱領域７２内に反射光が焦点Ｃを結ぶ表面形状を有していてもよい。このとき、距離Ｈ２は、距離Ｈ１と概ね等しくなる。
【０１７０】
反射板４０は、中心軸が焦点Ｃを通過する円柱の内面の一部を反射面４０Ａとして有している。反射板４０は、散乱領域７２と対向する位置が最も深くなっていることが好ましい。
【０１７１】
焦点Ｃの位置は、図４９、図５０，図５１を比較した場合、図４９に記載した位置（散乱領域７２の直下）となっていることが最も良い。このとき、焦点Ｃの位置は、Ｈ２＝Ｈ１/ｎ１を満たす位置となっていることが最も良い。反射板４０の反射面４０Ａにおける立体形状のピッチＰ２は、導光板７０内の散乱領域７２のピッチＰ１と等しいか、またはほぼ等しくなっていることが最も良い。この場合に、さらに、反射面４０Ａのうち円柱の内面の一部に相当する部分の半径は、（Ｈ２2＋(Ｐ１/２)2）1/2となっていることが最も良い。このようにした場合には、反射面４０Ａで反射された光が、焦点Ｃに向かって進み、導光板７０の底面で屈折され、散乱領域７２に再帰的に到達する。
【０１７２】
なお、各凸部７１は、例えば、図５２、図５３、図５４に示したように、導光板７０の下面に形成されていてもよい。このようにした場合には、焦点Ｃの位置は、図５４に記載した位置（散乱領域７２内）となっていることが最も良い。焦点Ｃの位置が図５４に記載した位置となっている場合には、反射板４０で反射された光が、導光板７０の底面で屈折されることなく、直接、散乱領域７２に入射するので、照明装置３の設計が容易となる。
【０１７３】
なお、本実施の形態において、反射板４０は導光板７０と接着されていてもよい。反射板４０と導光板７０との接着には、全面接着、外周部分の接着（表示領域以外の部分を環状に接着）、または点状接着（表示領域以外の部分を点状に接着）が考えられる。反射板４０と導光板７０とを全面接着する場合には、反射板４０の頂点部分を導光板７０に接着することが考えられる。このとき、反射板４０の頂点部分が、若干の平坦面となっていてもよい。
【０１７４】
また、本実施の形態において、反射板４０は、例えば、図示しないが、導光板７０と接する部位に、図２４に示したようなブラック４３を有していてもよい。このブラック４３は、例えば、反射板４０を導光板７０の裏面に固定する接着剤に黒色の顔料を混ぜたものであってもよい。
【０１７５】
本実施の形態では、導光板７０の各凸部７１に設けられた散乱領域７２から線状照明光が出力される。このとき、本実施の形態では、線状照明光が反射板４０で反射されることにより、焦点を結ぶ反射光Ｌ１２が生成される。これにより、反射光Ｌ１２の正面強度分布および角度強度分布を、線状照明光のうち反射板４０とは反対側に出射された光Ｌ１３の正面強度分布および角度強度分布に近づけることができる。その結果、反射板の上面を平坦面で構成した場合（図２２参照）や、平行光を生成する放物曲面で構成した場合（図２０参照）と比べて、三次元表示の際に、反射光Ｌ１３が散乱領域７２とは異なる領域を通過して上面から出射される割合を減らすことができる。これにより、このような照明装置３を三次元表示用の表示装置のバックライトとして適用した場合に、三次元表示における二重像の生成を低減することができる。従って、三次元表示における表示品質が向上する。
【０１７６】
＜６．第３の実施の形態の変形例＞
また、上記第３の実施の形態において、各凸部７１の一部が散乱領域７２となっているときに、反射板４０は、球面の一部を反射面４０Ａとして有していてもよい。このとき、反射板４０は、散乱領域７２と対向する位置が最も深くなっていることが好ましい。反射板４０がこのような反射面４０Ａを有している場合であっても、この照明装置３を三次元表示用の表示装置のバックライトとして適用した場合に、三次元表示における二重像の生成を低減することができる。従って、三次元表示における表示品質が向上する。
【０１７７】
＜７．上記各実施の形態に共通する変形例＞
［第１共通変形例］
上記各実施の形態およびそれらの変形例において、反射面４０Ａは、例えば、図５５に示したように、フレネルレンズとなっていてもよい。このようにした場合には、反射面４０Ａのうち円弧側の面とは異なる面４０Ｂを利用して、迷光となり得る領域に伝播していった光Ｌ４を、光Ｌ４が生成された方へ反射させる（再帰反射させる）ことができる。ここで、「迷光となり得る領域に伝播していった光Ｌ４」とは、散乱領域３０Ｂ、光源６１ａまたは散乱領域７２から出射された光のうち、直下の円弧面（範囲Ｐ２）を超えて隣の円弧面へ直接伝播した光のことをいう。また、反射板４０を薄くすることもできる。
【０１７８】
［第２共通変形例］
また、上記各実施の形態およびそれらの変形例において、反射板４０は、例えば、図５６に示したように、反射板４０の上面を平坦化するとともに反射面４０Ａを埋め込む埋め込み層４５を有していてもよい。ただし、この場合には、埋め込み層４５と、導光板１０、光変調層３０、光源６０または導光板７０との間に、空隙（大気）が存在していることが必要である。このようにした場合には、散乱領域３０Ｂ、光源６１ａまたは散乱領域７２から出射された光Ｌ１１の光路と、反射板４０で反射された光Ｌ１２の光路とが互いに平行となる。そのため、焦点Ｃの位置は、散乱領域３０Ｂ内、光源６１ａ内または散乱領域７２内となっていることが最も良い。
【０１７９】
［第３共通変形例］
また、上記各実施の形態およびそれらの変形例において、反射板４０が、線状照明光を生成する部位（第１部位）から発せられた光を、線状照明光を生成する部位であって、かつ第１部位に隣接する部位（第２部位）に向けて反射するようになっていてもよい。
【０１８０】
例えば、図５７に示したように、反射板４０は、図中で相対的に左側に位置する部位（線状照明光を生成する部位）から発せられた光を、その光が発せられた部位の右隣りの部位（線状照明光を生成する部位）に向けて反射する曲面を反射面４０Ａとして有している。さらに、例えば、図５７に示したように、反射板４０は、図中で相対的に右側に位置する部位（線状照明光を生成する部位）から発せられた光を、その光が発せられた部位の左隣りの部位（線状照明光を生成する部位）に向けて反射する曲面を反射面４０Ａとして有している。
【０１８１】
ここで、線状照明光を生成する部位と、反射板４０との間に屈折率が変化する境界が無い場合には、例えば、図５８に示したように、反射面４０Ａは、線状照明光を生成する部位に焦点Ｃを有している。一方、線状照明光を生成する部位と、反射板４０との間に屈折率が変化する境界がある場合には、例えば、図５９、図６０に示したように、反射面４０Ａは、線状照明光を生成する部位よりも上方または下方に焦点Ｃを有している。特に、線状照明光を生成する部位が屈折率ｎ１の透明基板の内部に存在する場合は、焦点Ｃの位置と、反射板４０の上面との距離Ｈ２は、Ｈ１/ｎ１−Ｗ１≦Ｈ２≦Ｈ１/ｎ１＋Ｗ１となっていることが好ましく、Ｈ２＝Ｈ１/ｎ１となっていることが好ましい。なお、Ｗ１は、線状照明光を生成する部位（３０Ｂ、６１ａまたは７２）の幅である。
【０１８２】
また、線状照明光を生成する部位と、反射板４０との間に屈折率が変化する境界が無い場合には、例えば、図６１に示したように、反射面４０Ａは、反射面４０Ａ上の任意の部位４０Ｃと、反射面４０Ａと対向する、線状照明光を生成する２つの部位（３０Ｂ，６１ａまたは７２）とを直線Ｌ２１，Ｌ２２で結んだとき、部位４０Ｃでの法線Ｌ２３が、直線Ｌ２０，Ｌ２１の二等分線となるような曲面となっている。また、線状照明光を生成する部位と、反射板４０との間に屈折率が変化する境界が１つある場合には、例えば、図６２、図６３に示したように、反射面４０Ａは、反射面４０Ａ上の任意の部位４０Ｃと、反射面４０Ａと対向する、線状照明光を生成する２つの部位（３０Ｂ，６１ａまたは７２）の上方または下方の部位（図中の焦点Ｃ）とを直線Ｌ２４，Ｌ２５で結んだとき、部位４０Ｃでの法線Ｌ２３が、直線Ｌ２４，Ｌ２５の二等分線となるような曲面となっている。特に、線状照明光を生成する部位が屈折率ｎ１の透明基板の内部に存在する場合は、反射面４０Ａは、反射面４０Ａ上の任意の部位４０Ｃと、反射面４０Ａと対向する、線状照明光を生成する２つの部位（３０Ｂ、６１ａまたは７２）の下方の部位（焦点Ｃの位置と、反射板４０の上面との距離Ｈ２は、Ｈ１/ｎ１−Ｗ１≦Ｈ２≦Ｈ１/ｎ１＋Ｗ１となっていることが好ましく、Ｈ２＝Ｈ１/ｎ１となっていることが好ましい。）とを直線Ｌ２４，Ｌ２５で結んだとき、部位４０Ｃでの法線Ｌ２３が、直線Ｌ２４，Ｌ２５の二等分線となるような曲面となっている。また、線状照明光を生成する部位と、反射板４０との間で屈折率が高、低、高の順に変化する場合には、例えば、図６１に示したように、反射面４０Ａは、反射面４０Ａ上の任意の部位４０Ｃと、反射面４０Ａと対向する、線状照明光を生成する２つの部位（３０Ｂ，６１ａまたは７２）とを直線Ｌ２１，Ｌ２２で結んだとき、部位４０Ｃでの法線Ｌ２３が、直線Ｌ２０，Ｌ２１の二等分線となるような曲面となっている。この場合は、線状照明光を生成する部位が透明基板の内部に存在し、かつ、後述するように、反射板４０の上面を平坦化するとともに反射面４０Ｃを埋め込む埋め込み層４５を有している場合に相当する。
【０１８３】
反射板４０における立体形状のピッチＰ２（反射面４０Ａの幅）は、線状照明光を生成する部位（３０Ｂ，６１ａまたは７２）のピッチＰ１の２倍となっている。反射面４０Ａは、互いに隣接する２つの部位（３０Ｂ，６１ａまたは７２）の中間領域と対向する位置が最も深い凹状の曲面となっている。
【０１８４】
本変形例では、上記各実施の形態と同様、線状照明光が反射板４０で反射されることにより、焦点を結ぶ反射光が生成される。これにより、反射光の正面強度分布および角度強度分布を、線状照明光のうち反射板４０とは反対側に出射された光の正面強度分布および角度強度分布に近づけることができる。その結果、反射板の上面を平坦面で構成した場合（図２２参照）や、平行光を生成する放物曲面で構成した場合（図２０参照）と比べて、三次元表示の際に、反射光が線状照明光を生成する部位とは異なる領域を通過して上面から出射される割合を減らすことができる。これにより、このような照明装置を三次元表示用の表示装置のバックライトとして適用した場合に、三次元表示における二重像の生成を低減することができる。従って、三次元表示における表示品質が向上する。
【０１８５】
なお、本変形例において、反射板４０が、例えば、図６４に示したように、フレネルレンズとなっていてもよい。このようにした場合には、反射板４０を薄くすることができる。また、本変形例において、反射板４０が、図６５に示したように、反射板４０の上面を平坦化するとともに反射面４０Ｃを埋め込む埋め込み層４５を有していてもよい。ただし、この場合には、埋め込み層４５と、導光板１０、光変調層３０、光源６０または導光板７０との間に、空隙（大気）が存在していることが必要である。このようにした場合には、散乱領域３０Ｂ、光源６１ａまたは散乱領域７２から出射された光の光路と、反射板４０で反射された光の光路とが互いに平行となる。そのため、焦点Ｃの位置は、散乱領域３０Ｂ内、光源６１ａ内または散乱領域７２内となっていることが最も良い。
【０１８６】
＜８．第４の実施の形態＞
次に、上記各実施の形態およびそれらの変形例に係る照明装置１，２，３を備えた、テレビ放送信号の受送信システムについて説明する。
【０１８７】
図６６は、第４の実施の形態に係る、テレビ放送信号１００Ａの受送信システムの構成例を示すブロック図である。この受送信システムは、例えば、有線（ケーブルＴＶなど）や無線（地上デジタル波、衛星波など）を介してテレビ放送信号を送信する送信側装置１００と、上記の有線や無線を介して送信側装置１００からのテレビ放送信号を受信する受信側装置２００とを備えている。なお、受信側装置２００が「表示装置」の一具体例に相当する。
【０１８８】
テレビ放送信号１００Ａは、二次元表示（平面表示）用の映像データ、または三次元表示（立体表示）用の映像データを含んでいる。ここで、二次元表示用の映像データとは、視点情報を持たない二次元映像データを指している。また、三次元表示用の映像データとは、視点情報を持った二次元映像データを指しており、三次元表示用の映像データは、視点が互いに異なる複数の二次元映像データを含んで構成されている。送信側装置１００は、例えば、放送局に設置されたテレビ放送信号送信装置、またはインターネット上のサーバなどである。
【０１８９】
［受信側装置２００の機能ブロック］
図６７は、受信側装置２００の構成例を示すブロック図である。受信側装置２００は、例えば、上記の有線や無線に接続可能なテレビジョンである。受信側装置２００は、例えば、アンテナ端子２０１、デジタルチューナ２０２、デマルチプレクサ２０３、演算回路２０４、およびメモリ２０５を有している。受信側装置２００は、また、例えば、デコーダ２０６、映像信号処理回路２０７、グラフィック生成回路２０８、パネル駆動回路２０９、表示パネル２１０、バックライト２１１、音声信号処理回路２１２、音声増幅回路２１３、およびスピーカ２１４を有している。受信側装置２００は、さらに、例えば、リモコン受信回路２１５、およびリモコン送信機２１６を有している。
【０１９０】
なお、バックライト２１１が、上記各実施の形態およびそれらの変形例に係る照明装置１，２，３に相当する。また、表示パネル２１０が「表示パネル」の一具体例に相当し、バックライト２１１が「照明装置」の一具体例に相当する。
【０１９１】
アンテナ端子２０１は、受信アンテナ（図示せず）で受信されたテレビ放送信号を入力する端子である。デジタルチューナ２０２は、例えば、アンテナ端子２０１に入力されたテレビ放送信号を処理して、ユーザの選択チャネルに対応した所定のトランスポートストリームを出力するようになっている。デマルチプレクサ２０３は、例えば、デジタルチューナ２０２で得られたトランスポートストリームから、ユーザの選択チャネルに対応したパーシャルＴＳ（Transport Stream）を抽出するようになっている。
【０１９２】
演算回路２０４は、受信側装置２００の各部の動作を制御するものである。演算回路２０４は、例えば、デマルチプレクサ２０３で得られたパーシャルＴＳをメモリ２０５内に格納したり、メモリ２０５から読み出したパーシャルＴＳをデコーダ２０６に送信したりするようになっている。また、演算回路２０４は、例えば、二次元表示または三次元表示を指定する制御信号２０４Ａを映像信号処理回路２０７およびバックライト２１１に送信するようになっている。演算回路２０４は、上記の制御信号２０４Ａを、例えば、メモリ２０５内に格納された設定情報、パーシャルＴＳに含まれる所定の情報、またはリモコン受信回路２１５から入力された設定情報に基づいて設定するようになっている。
【０１９３】
メモリ２０５は、例えば、受信側装置２００の設定情報の格納およびデータ管理を行うものである。メモリ２０５は、例えば、デマルチプレクサ２０３で得られたパーシャルＴＳや、表示方法などの設定情報を格納することが可能となっている。
【０１９４】
デコーダ２０６は、例えば、デマルチプレクサ２０３で得られたパーシャルＴＳに含まれる映像ＰＥＳ(Packetized Elementary Stream)パケットに対してデコード処理を行うことにより映像データを得るようになっている。デコーダ２０６は、また、例えば、デマルチプレクサ２０３で得られたパーシャルＴＳに含まれる音声ＰＥＳパケットに対してデコード処理を行うことにより音声データを得るようになっている。ここで、映像データとは、二次元表示用の映像データ、または三次元表示用の映像データを指している。
【０１９５】
映像信号処理回路２０７およびグラフィック生成回路２０８は、例えば、デコーダ２０６で得られた映像データに対して、必要に応じてマルチ画像処理、グラフィックスデータの重畳処理等を行うようになっている。
【０１９６】
映像信号処理回路２０７は、演算回路２０４から制御信号２０４Ａとして三次元表示を指定する信号が入力された場合であって、かつ、デコーダ２０６から入力された映像データが三次元表示用の映像データであったときには、例えば、デコーダ２０６から入力された三次元表示用の映像データに含まれる、視点の互いに異なる複数の二次元映像データを用いて１つの二次元映像データを作成し、作成した二次元映像データを、グラフィック生成回路２０８に出力する映像データとして選択するようになっている。例えば、三次元表示用の映像データに、視点の互いに異なる２つの二次元映像データが含まれている場合には、映像信号処理回路２０７は、２つの二次元映像データを、水平方向に１つずつ交互に並べる処理を各行で行っていき、２つの二次元映像データが水平方向に交互に並んだ１つの映像データを作成するようになっている。同様に、例えば、三次元表示用の映像データに、視点の互いに異なる４つの二次元映像データが含まれている場合には、映像信号処理回路２０７は、４つの二次元映像データを、水平方向に１つずつ周期的に並べる処理を各行で行っていき、４つの二次元映像データが水平方向に１つずつ周期的に並んだ１つの映像データを作成するようになっている。
【０１９７】
映像信号処理回路２０７は、演算回路２０４から制御信号２０４Ａとして二次元表示を指定する信号が入力された場合であって、かつ、デコーダ２０６から入力された映像データが三次元表示用の映像データであったときには、例えば、デコーダ２０６から入力された三次元表示用の映像データに含まれる、視点の互いに異なる複数の二次元映像データのいずれか１つの映像データを、グラフィック生成回路２０８に出力する映像データとして選択するようになっている。映像信号処理回路２０７は、演算回路２０４から制御信号２０４Ａとして二次元表示を指定する信号が入力された場合であって、かつ、デコーダ２０６から入力された映像データが二次元表示用の映像データであったときには、例えば、デコーダ２０６から入力された二次元表示用の映像データを、グラフィック生成回路２０８に出力する映像データとして選択するようになっている。
【０１９８】
グラフィック生成回路２０８は、例えば、画面表示の際に使用するＵＩ（User Interface）画面を生成するようになっている。パネル駆動回路２０９は、例えば、グラフィック生成回路２０８から出力された映像データに基づいて表示パネル２１０を駆動するようになっている。
【０１９９】
表示パネル２１０の構成は、後に詳述する。音声信号処理回路２１２は、例えば、デコーダ２０６で得られた音声データに対してＤ／Ａ変換等の処理を行うようになっている。音声増幅回路２１３は、例えば、音声信号処理回路２１２から出力された音声信号を増幅してスピーカ２１４に供給するようになっている。
【０２００】
リモコン受信回路２１５は、例えば、リモコン送信機２１６から送信されたリモートコントロール信号を受信し、演算回路２０４に供給するようになっている。演算回路２０４は、例えば、リモートコントロール信号に従って受信側装置２００の各部を制御するようになっている。
【０２０１】
［受信側装置２００の断面構成］
図６８は、受信側装置２００における表示部の断面構成の一例を表したものである。なお、図６８は、模式的に表したものであり、実際の寸法や形状と同一であるとは限らない。受信側装置２００は、表示パネル２１０と、表示パネル２１０の背後に配置されたバックライト２１１とを備えている。
【０２０２】
表示パネル２１０は、２次元配置された複数の画素を有しており、各画素または特定の画素が駆動されることにより映像を表示するものである。表示パネル２１０は、例えば、映像信号に応じて各画素または特定の画素が駆動される透過型の液晶表示パネル（ＬＣＤ（Liquid Crystal Display））であり、液晶層を一対の透明基板で挟み込んだ構造を有している。表示パネル２１０は、例えば、図示しないが、バックライト２１１側から順に、偏光板、透明基板、画素電極、配向膜、液晶層、配向膜、共通電極、カラーフィルタ、透明基板および偏光板を有している。なお、表示パネル２１０において、透明基板、画素電極、配向膜、液晶層、配向膜、共通電極、カラーフィルタおよび透明基板からなる積層体が図６９の液晶パネル２１０Ａに相当する。また、バックライト２１１側の偏光板が図６９の偏光板２１０Ｂに相当し、バックライト２１１とは反対側の偏光板が図６９の偏光板２１０Ｃに相当する。
【０２０３】
透明基板は、可視光に対して透明な基板、例えば板ガラスからなる。なお、バックライト２１１側の透明基板には、図示しないが、画素電極に電気的に接続されたＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）および配線などを含むアクティブ型の駆動回路が形成されている。画素電極および共通電極は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ；Indium Tin Oxide）からなる。画素電極は、透明基板上に２次元配列されたものであり、画素ごとの電極として機能する。他方、共通電極は、カラーフィルタ上に一面に形成されたものであり、各画素電極に対して対向する共通電極として機能する。配向膜は、例えばポリイミドなどの高分子材料からなり、液晶に対して配向処理を行う。
【０２０４】
液晶層は、例えば、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、ＴＮ（Twisted Nematic）モードまたはＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モードの液晶からなり、駆動回路（図示せず）からの印加電圧により、バックライト２１１からの出射光の偏光軸の向きを画素ごとに変える機能を有する。なお、液晶の配列を多段階で変えることにより画素ごとの透過軸の向きが多段階で調整される。カラーフィルタは、液晶層を透過してきた光を、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の三原色にそれぞれ色分離したり、または、Ｒ、Ｇ、Ｂおよび白（Ｗ）などの四色にそれぞれ色分離したりするカラーフィルタを、画素電極の配列と対応させて配列したものである。
【０２０５】
偏光板は、光学シャッタの一種であり、ある一定の振動方向の光（偏光）のみを通過させる。なお、偏光板は、透過軸以外の振動方向の光（偏光）を吸収する吸収型の偏光素子であってもよいが、バックライト２１１側に反射する反射型の偏光素子であることが輝度向上の観点から好ましい。２枚の偏光板はそれぞれ、偏光軸が互いに９０°異なるように配置されており、これによりバックライト２１１からの出射光が液晶層を介して透過し、あるいは遮断されるようになっている。
【０２０６】
ところで、本実施の形態において、電圧無印加時に、バルク３４Ａの光軸ＡＸ１および微粒子３４Ｂの光軸ＡＸ２が、同一の方向に光軸の成分を主に有しており、例えば、図６９に示したように、配向膜３３，３５のラビング方向を向いていることが好ましい。さらに、電圧無印加時に、光軸ＡＸ１，ＡＸ２は、例えば、図６９に示したように、バックライト２１１側の偏光板２１０Ｂの透過軸ＡＸ１０と平行な方向に光軸の成分を主に有していることが好ましい。透過軸ＡＸ１０は、例えば、図６９に示したように、配向膜３３，３５のラビング方向を向いていることが好ましい。
【０２０７】
電圧無印加時には、光軸ＡＸ１，ＡＸ２は、例えば、図６９に示したように、光入射面１０Ａの法線ＡＸ５と交差または直交（もしくはほぼ直交）する方向を向いていることが好ましい。さらに、電圧無印加時には、光軸ＡＸ１，ＡＸ２は、例えば、図２、図６９に示したように、透明基板３１と平行またはほぼ平行となっていることが好ましい。つまり、電圧無印加時には、光軸ＡＸ１，ＡＸ２は、概ね図６９中のＹ軸方向を向いていることが好ましい。その理由は、上記第１の実施の形態中の[異方性散乱]の欄に記載されている。
【０２０８】
また、上述したように、電圧印加時には、光軸ＡＸ１は、電圧無印加時と同一またはほぼ同一の方向を向いていることが好ましい。電圧印加時には、光軸ＡＸ１は、偏光板２１０Ｂの透過軸ＡＸ１０と平行な方向に光軸の成分を主に有しており、例えば、図６９に示したように、透過軸ＡＸ１０と平行な方向を向いていることが好ましい。電圧印加時には、光軸ＡＸ１は、光源２０の光軸ＡＸ５と交差または直交（もしくはほぼ直交）する方向を向いており、さらに、透明基板３１と平行またはほぼ平行となっていることが好ましい。
【０２０９】
一方、光軸ＡＸ２は、電圧印加時には、下側電極３２および上側電極３６に印加された電圧によって生成される電場の影響を受けて所定の方向に変位していることが好ましい。電圧印加時には、光軸ＡＸ２は、例えば、図２、図６９に示したように、透明基板３１と交差または直交（もしくはほぼ直交）していることが好ましい。つまり、光軸ＡＸ２は、下側電極３２および上側電極３６への電圧印加により、光軸ＡＸ２と透明基板３１の法線とのなす角度が小さくなる方向に変位していることが好ましい。このとき、光軸ＡＸ２は、光軸ＡＸ１と交差または直交（もしくはほぼ直交）しており、透明基板３１と交差または直交（もしくはほぼ直交）していることが好ましい。
【０２１０】
次に、本実施の形態の受信側装置２００の作用および効果について説明する。
【０２１１】
本実施の形態の受信側装置２００では、バックライト２１１として上記実施の形態およびその変形例に係る照明装置１，照明装置２または照明装置３が用いられる。これにより、三次元表示のときに、バックライト２１１の光射出面のうち所定の領域から、正面方向に、複数の線状照明光が出力される。これにより、正面方向に出力された各線状照明光が表示パネル２１０の背面に入射する。
【０２１２】
ここで、各線状照明光に対応する画素配列において各画素行が三次元用画素２１０Ａとなるように三次元表示用の二次元映像データが映像信号処理回路２０７で生成されたときには、例えば、図７０に示したように、各三次元用画素２１０Ａ内の共通の位置にある画素（例えば、図７０では、２１０−１，２１０−２，２１０−３または２１０−４）には、各線状照明光が略同一の角度で入射する。その結果、各三次元用画素２１０Ａ内の共通の位置にある画素からは、その画素によって変調された映像光が所定の角度で出力される。このとき、観察者は、左右の目で、互いに異なる視差の映像を観察することになるので、観察者は、表示パネル２１０に三次元映像（立体映像）が表示されていると認識する。なお、図７０には、バックライト２１１として照明装置１を用いている場合が例示されているが、バックライト２１１として他の照明装置２，３を用いることはもちろん可能である。
【０２１３】
また、本実施の形態の受信側装置２００では、二次元表示のときに、バックライト２１１の光射出面全体から光が出射され、正面方向に、面状照明光が出力される。これにより、正面方向に出力された面状照明光が表示パネル２１０の背面に入射する。
【０２１４】
ここで、各画素２１０Ｅに対応して二次元表示用の二次元映像データが映像信号処理回路２０７で生成されたときには、例えば、図７１に示したように、各画素２１０Ｂには、面状照明光があらゆる角度で入射し、各画素２１０Ｂからは、各画素２１０Ｂによって変調された映像光が出力される。このとき、観察者は、両目で互いに同一の映像を観察することになるので、観察者は、表示パネル２１０に二次元映像（平面映像）が表示されていると認識する。なお、図７１には、バックライト２１１として照明装置１を用いている場合が例示されているが、バックライト２１１として他の照明装置２，３を用いることはもちろん可能である。
【０２１５】
ところで、本実施の形態では、バックライト２１１において、線状照明光が反射板４０で反射されることにより、焦点を結ぶ反射光Ｌ１２が生成される。これにより、反射光Ｌ１２の正面強度分布および角度強度分布を、線状照明光のうち反射板４０とは反対側に出射された光Ｌ１３の正面強度分布および角度強度分布に近づけることができる。その結果、反射板の上面を平坦面で構成した場合（図２２参照）や、平行光を生成する放物曲面で構成した場合（図２０参照）と比べて、三次元表示の際に、反射光Ｌ１３が線状照明光を生成する部位とは異なる部位を通過して上面から出射される割合を減らすことができる。さらに、反射光Ｌ１３が三次元表示に必要のない角度方向に出射される割合を少なくすることもできる。これにより、このような照明装置１、照明装置２または照明装置３を受信側装置２００のバックライト２１１として適用した場合に、三次元表示における二重像の生成を低減することができる。従って、三次元表示における表示品質が向上する。
【０２１６】
＜８．実施例＞
次に、上記各実施の形態およびそれらの変形例に係るバックライト２１１の一実施例について説明する。
【０２１７】
図７２は、本実施例に係るバックライト２１１の下側電極３２および上側電極３６のレイアウトの一例を表したものである。図７３は、図７２中の下側電極３２の一部を拡大して表したものである。なお、本実施例では、下側電極３２は、１つの部分電極３２Ｂおよび３つの部分電極３２Ｃを一組として、複数組を配列した構成となっている。さらに、下側電極３２は、各部分電極３２Ｂと接続された配線３２Ｅと、各部分電極３２Ｃと接続された配線３２Ｆを表示領域外に有している。
【０２１８】
横６０ｍｍ×縦８５ｍｍ×厚さ０．７ｍｍの基板上に、ＩＴＯ膜を成膜し、パターニングすることにより、下側電極３２を形成した。このとき、下側電極３２を、三次元表示および二次元表示に際して用いられる１本の部分電極３２Ｂと、二次元表示にだけ用いられる３本の部分電極３２Ｃとで構成し、各部分電極３２Ｂ，３２Ｃを、光入射面１０Ａと７１．５６度で交差する方向に傾けた。各部分電極３２Ｂの最大幅（Ｌ＿３Ｄ）を４５μｍとし、各部分電極３２Ｃの最大幅（Ｌ＿２Ｄ）を１６５μｍとした。また、部分電極３２Ｂと部分電極３２Ｃとの間隙の幅（Ｌ＿Ｂ）を１５μｍとし、部分電極３２Ｂのピッチ（Ｐ）を２４０μｍとした。そして、各部分電極３２Ｂ，３２Ｃを横５０ｍｍ×縦７５ｍｍのエリアに配置した。
【０２１９】
また、横６０ｍｍ×縦８５ｍｍ×厚さ０．７ｍｍの基板上に、ＩＴＯ膜を成膜し、パターニングすることにより、上側電極３６を形成した。このとき、上側電極３６を、横５０ｍｍ×縦７５ｍｍの面状電極３６Ｓと、面状電極３６Ｓから引き出した配線３６Ｓとで構成した。
【０２２０】
下側電極３２および上側電極３６の表面上に配向膜を塗布後、それぞれの配向膜を所定の方向(図６９参照)にラビングし、下側電極３２上の配向膜の表面に４μｍのスペーサを散布し、上側電極３６上の配向膜の表面に、環状の封止剤を描画した。その後、面状電極３６Ｓが部分電極３２Ｂ，３２Ｃと対向する領域に配置されるとともに、配線３６Ｓが配線３２Ｅまたは配線３２Ｆと対向する領域であって、光源２０からできるだけ離れた箇所となるように、下側電極３２と、上側電極３６とを貼り合わせた。次に、下側電極３２と、上側電極３６との隙間にＰＤＬＣを真空注入し、表示パネルを完成させた。次に、ＬＥＤ光源を７ｍｍ間隔で７個、長さが６０ｍｍの方の端面に配置し、表示パネルの背面に黒色板を配置し、照明装置を完成させた。なお、透明基板４１として屈折率１．５１５のガラス基板を用いた。
【０２２１】
また、反射板４０として、図１６に示した構成のものを用い、各寸法を、Ｈ１＝７００μｍ、Ｈ２＝３８７〜５６７μｍ（ｎ＝１．５１５であり、Ｈ２＝４６２μｍのときにＨ２＝Ｈ１／ｎとなっている。）、焦点Ｃと反射面４０Ａとの距離（半径Ｒ）＝３６８〜５５５μｍ、Ｐ１＝Ｐ２＝２４０μｍ、Ｗ１＝４５μｍとした。なお、各実施例１〜７におけるＲおよびＨ２の値を表１に示した。表１中の比較例１では、ＰＤＬＣの代わりにバリア層を用い、反射板の表面を平坦面（鏡面反射）とした。また、表１中の比較例２では、実施例１〜７と同様にＰＤＬＣを用い、反射板の表面を平坦面かつ光吸収面とした。また、表１中の比較例３では、実施例１〜７と同様にＰＤＬＣを用い、反射板の表面を平坦面（鏡面反射）とした。
【表１】
【０２２２】
この照明装置を、三次元表示時には、部分電極３２Ｂを６０Ｈｚ１００Ｖパルスで駆動するとともに、部分電極３２Ｃと上側電極３６をＧＮＤとした。また、必要に応じて、照明装置上に表示パネルを配置し、表示装置として評価を行った。各実施例の詳細を以下に示す。
【０２２３】
表１から、実施例１〜７全てにおいて、比較例１，２，３より輝度が高く、比較例３よりコントラスト比が高いことがわかった。また、表１から、実施例２〜６において、コントラスト比がほぼ一致しており、ＲやＨ２を上記の範囲内で変化させても、コントラスト比に大きな変化が生じないことがわかった。従って、半径Ｒが４７７μｍ±Ｗ１（４５μｍ）の範囲内となっており、かつＨ２が４６２μｍ±Ｗ１（４５μｍ）の範囲内となっていれば、実施例４に示した結果とほぼ同等のコントラスト比が得られることがわかった。ここで、Ｈ２＝４６２μｍｎ＝Ｈ１／ｎであり、半径Ｒ＝４７７μｍ＝（（Ｈ１/ｎ）2＋(Ｐ１/２)2）1/2である。
【０２２４】
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）
複数の線状照明光もしくは複数の点状照明光が２次元配置されて形成された線状照明光を生成する照明光学系と、
前記線状照明光を反射する反射板と
を備え、
前記反射板は、前記線状照明光を生成する部位を通過する平面であって、かつ前記反射板を含む平面と垂直な平面上またはその平面の近傍に前記線状照明光を反射するようになっている
照明装置。
（２）
前記反射板は、前記線状照明光において、前記線状照明光を生成する部位と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、前記線状照明光を生成する部位を通過する線分であって、かつ前記反射板を含む平面の法線と平行な線分の上またはその線分の近傍に焦点を結ぶ反射光を生成するようになっている
（１）に記載の照明装置。
（３）
前記反射板は、前記線状照明光を生成する部位の直下に前記反射光が焦点を結ぶ表面形状を有する
（１）または（２）に記載の照明装置。
（４）
前記反射板は、前記反射光が以下の式を満たす位置で焦点を結ぶ表面形状を有する
（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の照明装置。
Ｈ１/ｎ１−Ｗ１≦Ｈ２≦Ｈ１/ｎ１＋Ｗ１
Ｈ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記線状照明光を生成する部位との距離
Ｈ２：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との距離
ｎ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との間の領域の屈折率
Ｗ１：前記線状照明光を生成する部位の幅
（５）
前記反射板は、前記反射光が以下の式を満たす位置で焦点を結ぶ表面形状を有する
（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の照明装置。
Ｈ２＝Ｈ１/ｎ１
Ｈ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記線状照明光を生成する部位との距離
Ｈ２：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との距離
ｎ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との間の領域の屈折率
（６）
前記反射板は、前記線状照明光を生成する部位と対向する位置に、円柱の内面の一部を反射面として有する
（１）ないし（５）のいずれか１つに記載の照明装置。
（７）
前記反射面における立体形状のピッチは、前記線状照明光を生成する部位のピッチと一致している
（１）ないし（６）のいずれか１つに記載の照明装置。
（８）
前記反射面のうち、円柱の内面の一部に相当する部分の半径ｒは、以下の式を満たす
（１）ないし（７）のいずれか１つに記載の照明装置。
ｒ＝（Ｈ２2＋(Ｐ１/２)2）1/2
Ｈ２：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との距離
Ｐ１：前記線状照明光を生成する部位のピッチ
（９）
前記反射板は、前記反射光が以下の式（１）を満たす位置で焦点を結ぶ表面形状を有しており、かつ、前記線状照明光を生成する部位と対向する位置に、円柱の内面の一部を反射面として有し、
前記反射面における立体形状のピッチは、前記線状照明光を生成する部位のピッチと一致しており、
前記反射面のうち、円柱の内面の一部に相当する部分の半径ｒは、以下の式（２）を満たす
（１）ないし（７）のいずれか１つに記載の照明装置。
Ｈ２＝Ｈ１/ｎ１…（１）
ｒ＝（Ｈ２2＋(Ｐ１/２)2）1/2…（２）
Ｈ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記線状照明光を生成する部位との距離
Ｈ２：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との距離
ｎ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との間の領域の屈折率
Ｐ１：前記線状照明光を生成する部位のピッチ
（１０）
前記反射板は、前記線状照明光を生成する部位の幅の２倍のピッチの規則的な凹凸形状を有する
（１）ないし（６）のいずれか１つに記載の照明装置。
（１１）
前記反射面は、前記線状照明光を生成する第１部位から発せられた光を、前記線状照明光を生成する部位であって、かつ前記第１部位に隣接する第２部位に向けて反射するようになっている
（１）ないし（６）のいずれか１つに記載の照明装置。
（１２）
前記反射面は、鏡面となっている
（１）ないし（１１）のいずれか１つに記載の照明装置。
（１３）
前記照明光学系は、導光板と、前記導光板の側面に配置された光源とを有し、
前記反射板は、前記導光板に貼り合わされている
（１）ないし（１２）のいずれか１つに記載の照明装置。
（１４）
前記照明光学系は、
前記線状照明光を生成する部位を間にして互いに対向配置された第１透明基板および第２透明基板と、
前記第１透明基板および前記第２透明基板の少なくとも一方の表面に設けられた電極と、
前記第１透明基板の端面に光を照射する光源と、
前記第１透明基板と前記第２透明基板との間隙に設けられ、かつ電場の大きさに応じて、前記光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層と、
前記電極を駆動する駆動部と
を有し、
前記光変調層は、電場が相対的に小さいときに、前記光源からの光に対して透明性を示し、電場が相対的に大きいときに、前記光源からの光に対して散乱性を示し、
前記駆動部は、前記電極を駆動することにより、前記光変調層に、散乱性を示す複数の第１領域を生成させ、それによって、前記第１領域から、前記線状照明光を出力させる
（１）ないし（１３）のいずれか１つに記載の照明装置。
（１５）
前記駆動部は、前記電極を駆動することにより、前記光変調層の全体に前記第１領域を生成させ、それによって、前記光変調層の全体から面状照明光を出力させる
（１４）に記載の照明装置。
（１６）
映像信号に基づいて駆動される複数の画素を有する表示パネルと、
前記表示パネルを照明する照明装置と
を備え、
前記照明装置は、
複数の線状照明光もしくは複数の点状照明光が２次元配置されて形成された線状照明光を生成する照明光学系と、
前記線状照明光を反射する反射板と
を有し、
前記反射板は、前記線状照明光を生成する部位を通過する平面であって、かつ前記反射板を含む平面と垂直な平面上またはその平面の近傍に前記線状照明光を反射するようになっている
表示装置。
（１７）
前記照明装置は、
前記線状照明光を生成する部位を間にして互いに対向配置された第１透明基板および第２透明基板と、
前記第１透明基板および前記第２透明基板の少なくとも一方の表面に設けられた電極と、
前記第１透明基板の端面に光を照射する光源と、
前記第１透明基板と前記第２透明基板との間隙に設けられ、かつ電場の大きさに応じて、前記光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層と、
映像信号に基づいて前記電極を駆動する駆動部と
を有し、
前記光変調層は、電場が相対的に小さいときに、前記光源からの光に対して透明性を示し、電場が相対的に大きいときに、前記光源からの光に対して散乱性を示し、
前記駆動部は、前記電極を三次元表示モードに駆動することにより、前記光変調層に、散乱性を示す複数の第１領域を生成させ、それによって、前記第１領域から、前記線状照明光を出力させるようになっている
（１６）に記載の表示装置。
（１８）
当該表示装置は、前記表示パネルを間にして互いに対向する一対の偏光板をさらに備え、
前記光変調層は、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に高い第１領域と、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に低い第２領域とを含み、
前記光変調層が透明性を示すとき、前記第１領域および前記第２領域は、前記一対の偏光板のうち前記照明装置側の偏光板の透過軸と平行な方向に光軸の成分を主に有し、
前記光変調層が散乱性を示すとき、前記第２領域は、前記一対の偏光板のうち前記照明装置側の偏光板の透過軸と平行な方向に光軸の成分を主に有し、前記第１領域は、前記第２領域の光軸と交差または直交すると共に前記第１透明基板と交差または直交する方向に光軸を有する
（１６）または（１７）に記載の表示装置。
【符号の説明】
【０２２５】
１，２，３…照明装置、１Ａ，３Ａ…光出射面、１０，７０…導光板、１０Ａ，７０Ａ…光入射面、２０，６０，６１，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ…光源、２０Ａ…制御信号、３０…光変調素子、３０−１…光変調セル、３０ａ，３０ｂ…セル、３０Ａ…透過領域３０Ａ…散乱領域、３１，３７，８２，８８…透明基板、３２…下側電極、３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，８３Ａ，８３ａ，８３ｂ，８３ｃ…部分電極、３２Ｄ…線状電極、３２Ｅ…透明導電膜、３３，３５，８４，８６…配向膜、３４…光変調層、３４Ａ…バルク、３４Ｂ…微粒子、３６…上側電極、３８…スペーサ、３９…シール剤パターン、４０，４１，４２…反射板、４０Ａ…反射面、４３…ブラック、４４…混合物、４５…埋め込み層、５０…駆動回路、６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ…線状光源、８０…バリア層、８１，８９…偏光板、８３，８７…透明電極、８５…液晶層、９０…光学シート、１００…送信側装置、１００Ａ…テレビ放送信号、２００…受信側装置、２０１…アンテナ端子、２０２…デジタルチューナ、２０３…デマルチプレクサ、２０４…演算回路、２０５…メモリ、２０６…デコーダ、２０７…映像信号処理回路、２０８…グラフィック生成回路、２０９…パネル駆動回路、２１０…表示パネル、２１０Ａ…三次元用画素、２１０Ｂ，２１０−１〜２１０−４…画素、２１１…バックライト、２１２…音声信号処理回路、２１３…音声増幅回路、２１４…スピーカ、２１５…リモコン受信回路、２１６…リモコン送信機、ＡＸ１，ＡＸ２…光軸、ＡＸ３…線分、Ｃ…焦点、Ｌ，Ｌ１〜Ｌ３，Ｌ１１〜Ｌ１７…光、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…ピッチ、θ１，θ２…角度。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の線状照明光もしくは複数の点状照明光が２次元配置されて形成された線状照明光を生成する照明光学系と、
前記線状照明光を反射する反射板と
を備え、
前記反射板は、前記線状照明光を生成する部位を通過する平面であって、かつ前記反射板を含む平面と垂直な平面上またはその平面の近傍に前記線状照明光を反射するようになっている
照明装置。
【請求項２】
前記反射板は、前記線状照明光において、前記線状照明光を生成する部位と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、前記線状照明光を生成する部位を通過する線分であって、かつ前記反射板を含む平面の法線と平行な線分の上またはその線分の近傍に焦点を結ぶ反射光を生成するようになっている
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記反射板は、前記線状照明光を生成する部位の直下に前記反射光が焦点を結ぶ表面形状を有する
請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記反射板は、前記反射光が以下の式を満たす位置で焦点を結ぶ表面形状を有する
請求項２に記載の照明装置。
Ｈ１/ｎ１−Ｗ１≦Ｈ２≦Ｈ１/ｎ１＋Ｗ１
Ｈ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記線状照明光を生成する部位との距離
Ｈ２：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との距離
ｎ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との間の領域の屈折率
Ｗ１：前記線状照明光を生成する部位の幅
【請求項５】
前記反射板は、前記反射光が以下の式を満たす位置で焦点を結ぶ表面形状を有する
請求項２に記載の照明装置。
Ｈ２＝Ｈ１/ｎ１
Ｈ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記線状照明光を生成する部位との距離
Ｈ２：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との距離
ｎ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との間の領域の屈折率
【請求項６】
前記反射板は、前記線状照明光を生成する部位と対向する位置に、円柱の内面の一部を反射面として有する
請求項２に記載の照明装置。
【請求項７】
前記反射面における立体形状のピッチは、前記線状照明光を生成する部位のピッチと一致している
請求項２に記載の照明装置。
【請求項８】
前記反射面のうち、円柱の内面の一部に相当する部分の半径ｒは、以下の式を満たす
請求項２に記載の照明装置。
ｒ＝（Ｈ２2＋(Ｐ１/２)2）1/2
Ｈ２：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との距離
Ｐ１：前記線状照明光を生成する部位のピッチ
【請求項９】
前記反射板は、前記反射光が以下の式（１）を満たす位置で焦点を結ぶ表面形状を有しており、かつ、前記線状照明光を生成する部位と対向する位置に、円柱の内面の一部を反射面として有し、
前記反射面における立体形状のピッチは、前記線状照明光を生成する部位のピッチと一致しており、
前記反射面のうち、円柱の内面の一部に相当する部分の半径ｒは、以下の式（２）を満たす
請求項２に記載の照明装置。
Ｈ２＝Ｈ１/ｎ１…（１）
ｒ＝（Ｈ２2＋(Ｐ１/２)2）1/2…（２）
Ｈ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記線状照明光を生成する部位との距離
Ｈ２：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との距離
ｎ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との間の領域の屈折率
Ｐ１：前記線状照明光を生成する部位のピッチ
【請求項１０】
前記反射面における立体形状のピッチは、前記線状照明光を生成する部位のピッチの２倍となっている
請求項２に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記反射面は、前記線状照明光を生成する第１部位から発せられた光を、前記線状照明光を生成する部位であって、かつ前記第１部位に隣接する第２部位に向けて反射するようになっている
請求項２に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記反射面は、鏡面となっている
請求項２に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記照明光学系は、導光板と、前記導光板の側面に配置された光源とを有し、
前記反射板は、前記導光板に貼り合わされている
請求項１に記載の照明装置。
【請求項１４】
前記照明光学系は、
前記線状照明光を生成する部位を間にして互いに対向配置された第１透明基板および第２透明基板と、
前記第１透明基板および前記第２透明基板の少なくとも一方の表面に設けられた電極と、
前記第１透明基板の端面に光を照射する光源と、
前記第１透明基板と前記第２透明基板との間隙に設けられ、かつ電場の大きさに応じて、前記光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層と、
前記電極を駆動する駆動部と
を有し、
前記光変調層は、電場が相対的に小さいときに、前記光源からの光に対して透明性を示し、電場が相対的に大きいときに、前記光源からの光に対して散乱性を示し、
前記駆動部は、前記電極を駆動することにより、前記光変調層に、散乱性を示す複数の第１領域を生成させ、それによって、前記第１領域から、前記線状照明光を出力させる
請求項１に記載の照明装置。
【請求項１５】
前記駆動部は、前記電極を駆動することにより、前記光変調層の全体に前記第１領域を生成させ、それによって、前記光変調層の全体から面状照明光を出力させる
請求項１４に記載の照明装置。
【請求項１６】
映像信号に基づいて駆動される複数の画素を有する表示パネルと、
前記表示パネルを照明する照明装置と
を備え、
前記照明装置は、
複数の線状照明光もしくは複数の点状照明光が２次元配置されて形成された線状照明光を生成する照明光学系と、
前記線状照明光を反射する反射板と
を有し、
前記反射板は、前記線状照明光を生成する部位を通過する平面であって、かつ前記反射板を含む平面と垂直な平面上またはその平面の近傍に前記線状照明光を反射するようになっている
表示装置。
【請求項１７】
前記照明装置は、
前記線状照明光を生成する部位を間にして互いに対向配置された第１透明基板および第２透明基板と、
前記第１透明基板および前記第２透明基板の少なくとも一方の表面に設けられた電極と、
前記第１透明基板の端面に光を照射する光源と、
前記第１透明基板と前記第２透明基板との間隙に設けられ、かつ電場の大きさに応じて、前記光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層と、
映像信号に基づいて前記電極を駆動する駆動部と
を有し、
前記光変調層は、電場が相対的に小さいときに、前記光源からの光に対して透明性を示し、電場が相対的に大きいときに、前記光源からの光に対して散乱性を示し、
前記駆動部は、前記電極を三次元表示モードに駆動することにより、前記光変調層に、散乱性を示す複数の第１領域を生成させ、それによって、前記第１領域から、前記線状照明光を出力させるようになっている
請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
当該表示装置は、前記表示パネルを間にして互いに対向する一対の偏光板をさらに備え、
前記光変調層は、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に高い第１領域と、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に低い第２領域とを含み、
前記光変調層が透明性を示すとき、前記第１領域および前記第２領域は、前記一対の偏光板のうち前記照明装置側の偏光板の透過軸と平行な方向に光軸の成分を主に有し、
前記光変調層が散乱性を示すとき、前記第２領域は、前記一対の偏光板のうち前記照明装置側の偏光板の透過軸と平行な方向に光軸の成分を主に有し、前記第１領域は、前記第２領域の光軸と交差または直交すると共に前記第１透明基板と交差または直交する方向に光軸を有する
請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１】
複数の線状照明光もしくは複数の点状照明光が２次元配置されて形成された線状照明光を生成する照明光学系と、
前記線状照明光を反射する反射板と
を備え、
前記反射板は、前記線状照明光を生成する部位を通過する平面であって、かつ前記反射板を含む平面と垂直な平面上またはその平面の近傍に前記線状照明光を反射するようになっている
照明装置。
【請求項２】
前記反射板は、前記線状照明光において、前記線状照明光を生成する部位と垂直な平面と平行な光の成分を考えた場合に、前記線状照明光を生成する部位を通過する線分であって、かつ前記反射板を含む平面の法線と平行な線分の上またはその線分の近傍に焦点を結ぶ反射光を生成するようになっている
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記反射板は、前記線状照明光を生成する部位の直下に前記反射光が焦点を結ぶ表面形状を有する
請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記反射板は、前記反射光が以下の式を満たす位置で焦点を結ぶ表面形状を有する
請求項２に記載の照明装置。
Ｈ１/ｎ１−Ｗ１≦Ｈ２≦Ｈ１/ｎ１＋Ｗ１
Ｈ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記線状照明光を生成する部位との距離
Ｈ２：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との距離
ｎ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との間の領域の屈折率
Ｗ１：前記線状照明光を生成する部位の幅
【請求項５】
前記反射板は、前記反射光が以下の式を満たす位置で焦点を結ぶ表面形状を有する
請求項２に記載の照明装置。
Ｈ２＝Ｈ１/ｎ１
Ｈ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記線状照明光を生成する部位との距離
Ｈ２：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との距離
ｎ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との間の領域の屈折率
【請求項６】
前記反射板は、前記線状照明光を生成する部位と対向する位置に、円柱の内面の一部を反射面として有する
請求項２に記載の照明装置。
【請求項７】
前記反射面における立体形状のピッチは、前記線状照明光を生成する部位のピッチと一致している
請求項２に記載の照明装置。
【請求項８】
前記反射面のうち、円柱の内面の一部に相当する部分の半径ｒは、以下の式を満たす
請求項２に記載の照明装置。
ｒ＝（Ｈ２2＋(Ｐ１/２)2）1/2
Ｈ２：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との距離
Ｐ１：前記線状照明光を生成する部位のピッチ
【請求項９】
前記反射板は、前記反射光が以下の式（１）を満たす位置で焦点を結ぶ表面形状を有しており、かつ、前記線状照明光を生成する部位と対向する位置に、円柱の内面の一部を反射面として有し、
前記反射面における立体形状のピッチは、前記線状照明光を生成する部位のピッチと一致しており、
前記反射面のうち、円柱の内面の一部に相当する部分の半径ｒは、以下の式（２）を満たす
請求項２に記載の照明装置。
Ｈ２＝Ｈ１/ｎ１…（１）
ｒ＝（Ｈ２2＋(Ｐ１/２)2）1/2…（２）
Ｈ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記線状照明光を生成する部位との距離
Ｈ２：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との距離
ｎ１：前記反射板の上面に形成された複数の頂部を含む平面と、前記焦点の位置との間の領域の屈折率
Ｐ１：前記線状照明光を生成する部位のピッチ
【請求項１０】
前記反射面における立体形状のピッチは、前記線状照明光を生成する部位のピッチの２倍となっている
請求項２に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記反射面は、前記線状照明光を生成する第１部位から発せられた光を、前記線状照明光を生成する部位であって、かつ前記第１部位に隣接する第２部位に向けて反射するようになっている
請求項２に記載の照明装置。
【請求項１２】
前記反射面は、鏡面となっている
請求項２に記載の照明装置。
【請求項１３】
前記照明光学系は、導光板と、前記導光板の側面に配置された光源とを有し、
前記反射板は、前記導光板に貼り合わされている
請求項１に記載の照明装置。
【請求項１４】
前記照明光学系は、
前記線状照明光を生成する部位を間にして互いに対向配置された第１透明基板および第２透明基板と、
前記第１透明基板および前記第２透明基板の少なくとも一方の表面に設けられた電極と、
前記第１透明基板の端面に光を照射する光源と、
前記第１透明基板と前記第２透明基板との間隙に設けられ、かつ電場の大きさに応じて、前記光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層と、
前記電極を駆動する駆動部と
を有し、
前記光変調層は、電場が相対的に小さいときに、前記光源からの光に対して透明性を示し、電場が相対的に大きいときに、前記光源からの光に対して散乱性を示し、
前記駆動部は、前記電極を駆動することにより、前記光変調層に、散乱性を示す複数の第１領域を生成させ、それによって、前記第１領域から、前記線状照明光を出力させる
請求項１に記載の照明装置。
【請求項１５】
前記駆動部は、前記電極を駆動することにより、前記光変調層の全体に前記第１領域を生成させ、それによって、前記光変調層の全体から面状照明光を出力させる
請求項１４に記載の照明装置。
【請求項１６】
映像信号に基づいて駆動される複数の画素を有する表示パネルと、
前記表示パネルを照明する照明装置と
を備え、
前記照明装置は、
複数の線状照明光もしくは複数の点状照明光が２次元配置されて形成された線状照明光を生成する照明光学系と、
前記線状照明光を反射する反射板と
を有し、
前記反射板は、前記線状照明光を生成する部位を通過する平面であって、かつ前記反射板を含む平面と垂直な平面上またはその平面の近傍に前記線状照明光を反射するようになっている
表示装置。
【請求項１７】
前記照明装置は、
前記線状照明光を生成する部位を間にして互いに対向配置された第１透明基板および第２透明基板と、
前記第１透明基板および前記第２透明基板の少なくとも一方の表面に設けられた電極と、
前記第１透明基板の端面に光を照射する光源と、
前記第１透明基板と前記第２透明基板との間隙に設けられ、かつ電場の大きさに応じて、前記光源からの光に対して散乱性もしくは透明性を示す光変調層と、
映像信号に基づいて前記電極を駆動する駆動部と
を有し、
前記光変調層は、電場が相対的に小さいときに、前記光源からの光に対して透明性を示し、電場が相対的に大きいときに、前記光源からの光に対して散乱性を示し、
前記駆動部は、前記電極を三次元表示モードに駆動することにより、前記光変調層に、散乱性を示す複数の第１領域を生成させ、それによって、前記第１領域から、前記線状照明光を出力させるようになっている
請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
当該表示装置は、前記表示パネルを間にして互いに対向する一対の偏光板をさらに備え、
前記光変調層は、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に高い第１領域と、光学異方性を有すると共に電場に対する応答性が相対的に低い第２領域とを含み、
前記光変調層が透明性を示すとき、前記第１領域および前記第２領域は、前記一対の偏光板のうち前記照明装置側の偏光板の透過軸と平行な方向に光軸の成分を主に有し、
前記光変調層が散乱性を示すとき、前記第２領域は、前記一対の偏光板のうち前記照明装置側の偏光板の透過軸と平行な方向に光軸の成分を主に有し、前記第１領域は、前記第２領域の光軸と交差または直交すると共に前記第１透明基板と交差または直交する方向に光軸を有する
請求項１７に記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【図６０】
【図６１】
【図６２】
【図６３】
【図６４】
【図６５】
【図６６】
【図６７】
【図６８】
【図６９】
【図７０】
【図７１】
【図７２】
【図７３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【図６０】
【図６１】
【図６２】
【図６３】
【図６４】
【図６５】
【図６６】
【図６７】
【図６８】
【図６９】
【図７０】
【図７１】
【図７２】
【図７３】
【公開番号】特開２０１２−２５３００３（Ｐ２０１２−２５３００３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５５２１４（Ｐ２０１１−２５５２１４）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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