表示装置、電子機器および照明装置
【課題】照射光の効率的な利用が可能な表示装置を提供する。
【解決手段】この表示装置は、照明装置と、複数の画素を有すると共に照明装置からの光を利用して映像表示を行う表示部とを備える。照明装置は、個別に点灯可能な第１および第２の光源と、それら第１および第２の光源からそれぞれ射出された第１および第２の光源光を、自らの射出面からそれぞれ異なる角度で射出する導光板と、その導光板からの第１の光源光を導光板と反対側へ反射する第１の反射面と、導光板からの第２の光源光を導光板と反対側へ反射すると共に第１の反射面と異なる形状をなす第２の反射面とを含む光学部材とを有するものである。
【解決手段】この表示装置は、照明装置と、複数の画素を有すると共に照明装置からの光を利用して映像表示を行う表示部とを備える。照明装置は、個別に点灯可能な第１および第２の光源と、それら第１および第２の光源からそれぞれ射出された第１および第２の光源光を、自らの射出面からそれぞれ異なる角度で射出する導光板と、その導光板からの第１の光源光を導光板と反対側へ反射する第１の反射面と、導光板からの第２の光源光を導光板と反対側へ反射すると共に第１の反射面と異なる形状をなす第２の反射面とを含む光学部材とを有するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、立体映像表示が可能な表示装置、その表示装置を備えた電子機器、およびその表示装置に搭載される照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、立体映像表示（三次元映像表示）を実現できる立体表示装置が注目を集めている。立体表示装置は互いに視差のある（視点の異なる）左眼映像と右眼映像を表示するものであり、これによれば観察者が左右の目でそれぞれを見ることにより奥行きのある立体的な映像として認識することができる。また、互いに視差がある３つ以上の映像を表示することにより、観察者に対してより自然な立体映像を提供することが可能な立体表示装置も開発されている。
【０００３】
このような立体表示装置は、専用の眼鏡が必要なものと不要なものとに大別されるが、観察者にとっては専用の眼鏡は煩わしく感じるものであり、専用の眼鏡が不要なものが望まれている。専用の眼鏡が不要な表示装置としては、例えば、レンチキュラーレンズ方式や、視差バリア（パララックスバリア）方式などがある。これらの方式では、互いに視差がある複数の映像（視点映像）を画像表示パネルに同時に表示し、表示装置と観察者の視点との相対的な位置関係（角度）によって見える映像が異なるようになっている。パララックスバリア方式の表示装置としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。また、特許文献２には、眼鏡不要な表示装置として、レンチキュラーレンズやパララックスバリアの代わりに電気光学プリズムを用いたものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１１９８８９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４３９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで立体表示装置では、立体映像表示を行う際には複数の視点映像を画面に同時に表示するため、平面映像表示（二次元映像表示）を行う場合と比べて各視点映像の輝度が相対的に低下してしまう。そこで、立体映像表示を行う際にバックライトのパワーを増大させることも考えられるが、省電力化の観点から好ましくない。このため、バックライトの利用効率の向上が望まれる。
【０００６】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、指向性の異なる照射光を用途に応じて切り替えて射出する照射装置、ならびにそれを備えることにより照射光の効率的な利用が可能な表示装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の照明装置は、表示装置用のものであって、個別に点灯可能な第１および第２の光源と、それら第１および第２の光源からそれぞれ射出された第１および第２の光源光を、自らの射出面からそれぞれ異なる角度で射出する導光板と、その導光板からの第１の光源光を導光板と反対側へ反射する第１の反射面とその導光板からの第２の光源光を導光板と反対側へ反射すると共に第１の反射面と異なる形状をなす第２の反射面とを含む光学部材とを有する。
【０００８】
本開示の表示装置は、上記の照明装置と、複数の画素を有すると共に照明装置からの光を利用して映像表示を行う表示部とを備える。また、本開示の電子機器は、上記の表示装置を備えたものである。
【０００９】
本開示の照明装置、表示装置および電子機器では、光学部材において、第１の反射面と第２の反射面とが相互に異なる形状を有している。そのため、光学部材によって導光板と反対側へ反射された第１および第２の光源光は、相互に異なった強度の指向性を発現する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の照明装置によれば、第１の反射面の形状に応じた配光分布を有する照射光と、第２の反射面の形状に応じた配光分布を有する照射光とを個別に発生させることができる。すなわち、例えば第１の光源と第２の光源とを切り替えて点灯することにより、指向性の異なる２つの照射光を適宜切り替えて発生させることができる。したがって、この照明装置を備えた本開示の表示装置および電子機器によれば、用途に応じて必要な方向において高い輝度を有する画像光を表示することができる。例えば、平面映像表示を行う際には射出角度依存性のない照射光を発生させる。その一方で、立体映像表示を行う際には、例えば画面正面方向の指向性が強い（正面輝度の高い）照射光を発生させる。これにより、立体映像表示を行う際の、相対的な輝度低下を緩和することができる。あるいは、観察者の人数に応じて、第１の光源と第２の光源とを切り替えて点灯するようにしてもよい。例えば、多人数で観察する場合にはより広い角度範囲で一定以上の光強度が得られる照射光を発生させる一方、一人などの少人数で観察する場合には指向性が強い（正面輝度の高い）照射光を発生させ、省電力化を図るなどの使用方法が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の一実施の形態に係る表示装置の一構成例を表すブロック図である。
【図２】図１に示した表示装置の全体構成例を表す斜視図である。
【図３】図１に示したバックライトの一構成例を表す説明図である。
【図４】図３に示したバックライトの要部を拡大して表す説明図である。
【図５】図３に示した導光板から射出される光の方向を説明するための模式図、およびその光の配光分布を表す特性図である。
【図６】図３に示したバックライトからの照射光の配光分布を表す特性図である。
【図７】図１に示した表示部および表示駆動部の一構成例を表す説明図である。
【図８】図７に示した画素回路の一構成例および画素の断面構成例を表す説明図である。
【図９】図１に示した液晶バリア部の一構成例を表す説明図である。
【図１０】図１に示した液晶バリア部のグループ構成例を表す説明図である。
【図１１】図１に示した表示部および液晶バリア部の動作の一例を表す模式図である。
【図１２】図１に示した表示部および液晶バリア部の動作の一例を表す他の模式図である。
【図１３】表示装置を用いた電子機器としてのテレビジョン装置の構成を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（図１〜図１２）：バックライトを使用した例（表示装置）
２．適用例（図１３）：表示装置の適用例（電子機器）
【００１３】
＜第１の実施の形態＞
［構成例］
（全体構成例）
図１は、本開示の第１の実施の形態としての表示装置１００の一構成例を表すブロック図である。表示装置１００は、立体映像表示（３次元表示）および平面映像表示（２次元表示）の双方を実現可能なものである。表示部１００は、液晶バリア部１０、表示部２０、バックライト３０、バリア駆動部４０、表示駆動部５０、バックライト駆動部６０および制御部７０を備えている。なお、本実施の形態では、表示部２０の画面の水平方向をＸ軸方向、画面の垂直方向をＹ軸方向とし、画面と直交する方向をＺ軸方向とする。
【００１４】
制御部７０は、外部より供給される映像信号Ｓdispに基づいて、バリア駆動部４０、表示駆動部５０およびバックライト駆動部６０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する回路である。具体的には、制御部７０は、バリア駆動部４０に対してバリア制御信号ＣＢＲを供給し、表示駆動部５０に対して映像信号Ｓdispに基づく映像信号Ｓを供給し、バックライト駆動部６０に対してバックライト制御信号ＣＢＬを供給するようになっている。ここで、映像信号Ｓは、表示装置１００が立体映像表示を行う場合に、後述するように、それぞれが複数（この例では６つ）の視点映像を含む映像信号ＳＡ，ＳＢから構成されるものである。
【００１５】
表示駆動部５０は、制御部７０から供給される映像信号Ｓに基づいて表示部２０を駆動するものである。表示部２０は、この例では液晶表示部であり、液晶表示素子を駆動して、バックライト３０から射出した光を変調することにより表示を行うようになっている。表示部２０は、例えば、映像信号Ｓ１に応じて各画素が駆動される透過型の液晶表示パネル（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）である。
【００１６】
バックライト駆動部６０は、制御部４０から供給されるバックライト制御信号ＣＢＬに基づいてバックライト３０を駆動するものである。バックライト３０は、表示部２０に対してその背後から照明光を照射する照明装置である。バックライト３０の詳細な構成については後述する。
【００１７】
バリア駆動部４０は、制御部７０から供給されるバリア制御信号ＣＢＲに基づいて液晶バリア部１０を駆動するものである。液晶バリア部１０は、バックライト３０から射出し表示部２０を透過した光を透過（開動作）または遮断（閉動作）するものであり、液晶を用いて構成された複数の開閉部１１，１２（後述）を有している。
【００１８】
図２は、表示装置１００の要部の一構成例を表す分解斜視図である。図２に示したように、表示装置１００では、バックライト３０、表示部２０、および液晶バリア部１０がこの順に配置されている。つまり、バックライト３０から射出した光は、表示部２０および液晶バリア部１０を介して、観察者に届くようになっている。
【００１９】
（バックライト）
ここで、図２に加えて図３を参照して、バックライト３０の構成について説明する。図３は、バックライト３０の構成を表す概念図である。図２に示したように、表示装置１００において、バックライト３０は表示部２０の背後に配置されている。バックライト３０は、例えば、導光板１と、導光板１の両端面と対向するように配置された一対の光源２（２Ａ，２Ｂ）と、導光板１の表面（光射出面）１Ｓと対向するように配置されたプリズムシート３とを備えている。
【００２０】
＜光源＞
光源２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２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が白色ＬＥＤであることが好ましい。
【００２１】
＜導光板＞
導光板１は、光源２からの光をプリズムシート３へ導くものである。導光板１は、それと重なるように配置された表示部２０と対応した形状、例えば、表面１Ｓ、背面およびそれらを繋ぐ端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１の端面のうち光源２からの光が入射する端面を光入射面１Ａ，１Ｂと称する。導光板１は、例えば図４（Ａ），４（Ｂ）に示したように、光源２Ａ，２Ｂから射出されて光入射面１Ａ，１Ｂを透過した光を、ＸＹ平面に対してそれぞれ一定の角度を有する光Ｌ１１，Ｌ２１として表面１Ｓから射出する。導光板１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。
【００２２】
図４（Ａ），４（Ｂ）に示したように、導光板１の表面１Ｓは、平坦なものではなく起伏を有している。詳細には、表面１Ｓは、表示部２０の画面と平行なＸＹ平面に対して傾斜した２種類の斜面１ＳＡ，１ＳＢが交互に配置されたものである。斜面１ＳＡ，１ＳＢは、ＸＹ平面に対する傾斜方向が互いに異なっている。すなわち、斜面１ＳＡは、例えば光源２Ａ（入射面１Ａ）から遠ざかるほどプリズムシート３からも遠ざかるように傾斜した右下がりの斜面である。一方、斜面１ＳＢは光源２Ｂ（入射面１Ｂ）から遠ざかるほどプリズムシート３からも遠ざかるように傾斜した左下がりの斜面である。図４は、導光板１におけるＸＺ断面の模式図である。斜面１ＳＡ，１ＳＢは、ＸＹ平面に対し、例えばいずれもαの大きさ（狭角側の値）の角度を有している。なお、その角度の大きさは、斜面１ＳＡと斜面１ＳＢとで相互に異なっていてもよい。また、図４（Ａ），４（Ｂ）では、斜面１ＳＡと斜面１ＳＢとの間にＸＹ平面と平行な面が存在するが、このような平行な面を設けなくともよい。
【００２３】
複数の斜面１ＳＡのうち、光源２Ａが配置される入射面１Ａの最も近くに位置するものが最小の幅（Ｘ軸方向の長さ）を有し、入射面１Ａから離れた位置にあるものほど広い幅を有するようになっている（図４（Ａ）参照）。一方、複数の斜面１ＳＢのうち、光源２Ｂが配置される入射面１Ｂの最も近くに位置するものが最小の幅（Ｘ軸方向の長さ）を有し、入射面１Ｂから離れた位置にあるものほど広い幅を有するようになっている（図４（Ｂ）参照）。このため、導光板１の表面１Ｓは、全体として凸面状となる。なお、斜面１ＳＡ，１ＳＢの幅をどのように変化させるかについては、バックライト３０の設計や仕様に応じて適宜設定すればよい。
【００２４】
光源２Ａからの光の伝播について説明する。図４（Ａ）に示したように、光源２Ａからの光が入射面１Ａから導光板１内に入射し、背面１ＳＳにおいて反射角φ１pで全反射したとする。なお、説明の都合上、図４（Ａ）において光はＸＺ平面に沿って伝播するものとする。背面１ＳＳにおいて全反射した光が、表面１Ｓに臨界角を超える角度φ１aで入射し、背面１ＳＳへ向かって全反射したとする。図４（Ａ）に示した例では、斜面１ＳＡに光が入射し全反射している。光が背面１ＳＳに入射する角度φ２pは、斜面１ＳＡが左上がりであるため、φ２p＝φ１a−２×αとなる。すなわち、斜面１ＳＡで光が反射するたびに、背面１ＳＳへの光の入射角は、２×αずつ小さくなるといった関係が成立している。ここで、角度φ２pは臨界角より大きく、背面１ＳＳにおいて全反射した光は表面１Ｓに角度φ２aで入射するものとする。図４（Ａ）に示した例では、光は斜面１ＳＡに入射しており、φ２a＝φ２p−αである。なお、光が斜面１ＳＢに入射する場合には、φ２a＝φ２p＋αである。角度φ２aが臨界角以下の場合には、光は表面１Ｓから外部に射出する。また、角度φ２aが臨界角を超える場合には、光は表面１Ｓで全反射し、再び背面１ＳＳへ向かう。上述したように、角度φ２aは、斜面１ＳＡにおいて小さくなるので、光源２Ａからの光は、主に斜面１ＳＡから光Ｌ１１として射出する。
【００２５】
一方、光源２Ｂからの光の伝播については図４（Ｂ）に示したとおりである。すなわち、光源２Ｂからの光は、主に斜面１ＳＢから光Ｌ２１として射出する。
【００２６】
図５（Ａ）は、光源２Ａが発光しているときに導光板１から射出する光Ｌ１１の方向を説明するための模式図である。図５（Ｂ）は、光源２Ａが発光しているときに導光板１から射出する光Ｌ１１の強度と、光Ｌ１１が射出する方向との関係の一例を説明するためのグラフである。なお、図５（Ａ）において、Ｚ軸方向と光の進行方向とがなす角度（射出角度）φＣは、光が図４（Ａ），４（Ｂ）の紙面において右上がりのときに値を正、左上がりの場合に値を負とした。また、光の強度は、最大値を１として正規化して示した。この例では、光Ｌ１１が、Ｚ軸に対して約６０〜７０°を中心とした光強度分布を示している。
【００２７】
一方、光源２Ｂが発光しているときに導光板１から射出する光Ｌ２１の方向は、図５（Ａ）を左右反転させたものとなり、左上がりとなる。また、光源２Ｂが発光しているときに導光板１から出射する光Ｌ２１の強度と、光Ｌ２１が射出する方向との関係は、図５（Ｂ）において、角度φＣの符号を反転させたものとなるので、説明を省略する。
【００２８】
このように、光源２Ａを点灯させたときには導光板１から右上がりの光Ｌ１１が射出し、光源２Ｂを点灯させたときには導光板１から左上がりの光Ｌ２１が射出するようになっている。
【００２９】
＜プリズムシート＞
プリズムシート３は、図２および図３に示したように、頂点Ｐ１を有すると共にＹ軸方向に延在する略三角柱状のプリズム３３がＸ軸方向に複数配列されたものである。各プリズム３３は、ＸＺ断面の形状が略三角形状であり、導光板１と対向する頂点Ｐ１を形成する一対の面３１，３２を有している。但し、一対の面３１，３２のうちの少なくとも一方は曲面（球面または非球面）であり、例えば外側（導光板１の側）に膨らんでいる。図３では、一対の面３１，３２の双方が曲面である場合を例示している。また、面３１，３２の形状は相互に異なっている。したがって、プリズムシート３では、Ｘ軸方向に沿って、２種類の面３１と面３２とが交互に配置されたものとなっている。プリズム３３におけるＸＺ断面の形状は、Ｙ軸に沿って変化せず一定である。なお、プリズムシート３におけるプリズム３３の配列ピッチと、液晶バリア部１０における開閉部１１，１２の配列ピッチもしくは表示部の画素Ｐｉｘの配列ピッチとは、互いに整数倍の値ではないことが望ましい。モアレの発生を回避するためである。ここで、導光板１からの光Ｌ２１は面３２を透過してプリズム３３へ進入し、面３１によって全反射され、反射光Ｌ１２として表示部２０へ向かうようになっている。一方、光Ｌ２２は、面３１を透過したのち面３２によって全反射され、反射光Ｌ２２として表示部２０へ向かうようになっている。なお、導光板１からの光Ｌ１１，Ｌ２１の進行方向は、任意のプリズム３３nの頂点Ｐ１と、その隣のプリズム３３n+1と２つ隣のプリズム３３n+2との接続点Ｐ２とを通過する直線３４よりも、ＸＹ平面に対して小さな角度を有しているとよい。面３２を透過した光Ｌ１１および面３１を透過した光Ｌ２１が、面３１または面３２において確実に全反射されるようにするためである。すなわち、光Ｌ１１は面３１に全て入射したのち全反射されて光Ｌ１２となり、光Ｌ２１は面３２に全て入射したのち全反射されて光Ｌ２２となるような構造となっている。
【００３０】
このプリズムシート３は、導光板１からの光Ｌ１１，Ｌ２１を、所望の指向性を有する光Ｌ１２，Ｌ２２に変換する機能を有する。すなわち、面３１および面３２において反射した光Ｌ１２，Ｌ２２は、面３１および面３２の形状に応じた配光分布を有するものとなっている。光源２Ａを点灯した際には、例えば図６（Ａ）に示したように正面方向に指向性を示す強度分布（配光分布）３Ａの光Ｌ１２が発生する。一方、光源２Ｂを点灯した際には、例えば図６（Ｂ）に示したように正面方向を中心としてより広範囲で均質な強度分布（配光分布）３Ｂを有する光Ｌ２２が発生する。なお、図６（Ａ），６（Ｂ）では、横軸は、正面方向（Ｚ軸方向）を０°とした角度を表している。また、図６（Ａ），６（Ｂ）は、図５（Ｂ）に示した配光分布を有する光Ｌ１１，Ｌ２１を、それぞれ曲率半径が０．１５ｍｍ，０．９０ｍｍの球面をなす面３１，３２において反射させたときの配光分布を表している。その際、各プリズム３３における頂角は６４°、プリズム３３のＸ軸方向における配置ピッチは０．１０ｍｍとした。なお、図６（Ａ）に示した配光分布３Ａは左右非対称な形状を有しているが、面３１を非球面とするなどして、その対称性を改善することは可能である。左右の対称性に優れた配光分布を有する照射光を表示部２０へ導くことにより、観察者がより自然な映像を視認することができるものと考えられる。
【００３１】
（表示駆動部および表示部）
図７は、表示駆動部５０および表示部２０のブロック図の一例を表すものである。表示駆動部５０は、タイミング制御部５１と、ゲートドライバ５２と、データドライバ５３とを備えている。タイミング制御部５１は、ゲートドライバ５２およびデータドライバ５３の駆動タイミングを制御するとともに、制御部４０から供給された映像信号Ｓを映像信号Ｓ１としてデータドライバ５３へ供給するものである。ゲートドライバ５２は、タイミング制御部５１によるタイミング制御に従って、表示部２０内の画素Ｐｉｘを行ごとに順次選択して、線順次走査するものである。データドライバ５３は、表示部２０の各画素Ｐｉｘへ、映像信号Ｓ１に基づく画素信号を供給するものである。具体的には、データドライバ５３は、映像信号Ｓ１に基づいてＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換を行うことにより、アナログ信号である画素信号を生成し、各画素Ｐｉｘへ供給するようになっている。
【００３２】
図８は、表示部２０の一構成例を表すものであり、（Ａ）は画素Ｐｉｘの回路図の一例を示し、（Ｂ）は表示部２０の断面構成を示す。
【００３３】
画素Ｐｉｘは、図８（Ａ）に示したように、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子Ｔｒと、液晶素子ＬＣと、保持容量素子Ｃとを備えている。ＴＦＴ素子Ｔｒは、例えばＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor）により構成されるものであり、ゲートがゲート線Ｇに接続され、ソースがデータ線Ｄに接続され、ドレインが液晶素子ＬＣの一端と保持容量素子Ｃの一端に接続されている。液晶素子ＬＣは、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのドレインに接続され、他端は接地されている。保持容量素子Ｃは、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのドレインに接続され、他端は保持容量線Ｃｓに接続されている。ゲート線Ｇはゲートドライバ５２に接続され、データ線Ｄはデータドライバ５３に接続されている。
【００３４】
図８（Ｂ）は、画素Ｐｉｘを含む表示部２０の断面構成を表すものである。このように表示部２０は、断面でみると、駆動基板２０１と対向基板２０５との間に、液晶層２０３を封止したものである。液晶層２０３を構成する液晶材料としては、例えばネマチック液晶を用いたＶＡモード、ＩＰＳモードおよびＴＮモード等の液晶が挙げられる。駆動基板２０１は、上記ＴＦＴ素子Ｔｒを含む画素駆動回路が形成されたものであり、この駆動基板２０１上には、画素Ｐｉｘ毎に画素電極２０２が配設されている。対向基板２０５には、図示しないカラーフィルタやブラックマトリクスが形成されており、さらに液晶層２０３側の面には、対向電極２０４が各画素Ｐｉｘに共通の電極として配設されている。表示部２０の光入射側（ここでは、バックライト３０側）および光射出側（ここでは、観察者側）には、偏光板２０６Ａ，２０６Ｂが、互いにクロスニコルまたはパラレルニコルとなるように貼り合わせられている。
【００３５】
（液晶バリア部１０）
図９は、液晶バリア部１０の一構成例を表すものであり、（Ａ）は液晶バリア部１０における開閉部の配置構成を示し、（Ｂ）は（Ａ）の液晶バリア部１０のＶ−Ｖ矢視方向の断面構成を示す。なお、この例では、液晶バリア部１０はノーマリーブラック動作を行うものとする。つまり、液晶バリア部１０は、駆動されていない状態では光を遮断するものとする。
【００３６】
液晶バリア部１０は、いわゆるパララックスバリアであり、図９（Ａ）に示したように、光を透過または遮断する複数の開閉部（液晶バリア）１１，１２を有している。これらの開閉部１１，１２は、立体表示装置１が通常表示（２次元表示）および立体視表示のどちらを行うかにより、異なる動作を行う。具体的には、開閉部１１は、後述するように、通常表示の際には開状態（透過状態）になり、立体視表示を行う際には、閉状態（遮断状態）となるものである。開閉部１２は、後述するように、通常表示の際には開状態（透過状態）、立体視表示の際には、時分割的に開閉動作を行うものである。
【００３７】
これらの開閉部１１および開閉部１２は、ＸＹ平面における一方向（ここでは、例えば垂直方向Ｙから所定の角度θをなす方向）に延在して設けられている。このように、開閉部１１，１２を斜め方向に延伸するように形成することにより、立体表示装置１のモアレを低減することができる。開閉部１１の幅Ｅ１と、開閉部１２の幅Ｅ２とは、互いに異なっており、ここでは例えばＥ１＞Ｅ２となっている。但し、開閉部１１，１２の幅の大小関係はこれに限定されず、Ｅ１＜Ｅ２であってもよく、また、Ｅ１＝Ｅ２であってもよい。このような開閉部１１，１２は、液晶層（後述する液晶層１９）を含んで構成されており、この液晶層１９への駆動電圧によって、開閉が切り替わるようになっている。
【００３８】
液晶バリア部１０は、図９（Ｂ）に示したように、例えばガラス等からなる透明基板１３と透明基板１６との間に液晶層１９を備えたものである。この例では、透明基板１３が光入射側、透明基板１６が光出射側に配置されている。透明基板１３の液晶層１９側の面、および透明基板１６の液晶層１９側の面には、例えばＩＴＯなどからなる透明電極層１５，１７がそれぞれ形成されている。透明基板１３の光入射側および透明基板１６の光出射側には、偏光板１４，１８が貼り合わせられている。液晶層１９は、例えば、ＶＡ（垂直配向）モードの液晶が用いられる。
【００３９】
透明電極層１５は、複数の透明電極１１０，１２０を有している。そして、透明電極層１７は、各透明電極１１０，１２０に共通の電極として設けられている。この例では、透明電極層１７には０Ｖが印加されている。透明電極層１５の透明電極１１０と、透明電極層１７におけるその透明電極１１０に対応する部分とは、開閉部１１を構成している。同様に、透明電極層１５の透明電極１２０と、透明電極層１５７におけるその透明電極１２０に対応する部分とは、開閉部１２を構成している。このような構成により、液晶バリア部１０では、透明電極１１０，１２０に電圧を選択的に印加し、液晶層１９がその電圧に応じた液晶配向になることにより、開閉部１１，１２毎の開閉動作を行うことができるようになっている。これらの透明電極層１５，１７の液晶層１９側の面には、図示しない配向膜が形成されている。
【００４０】
偏光板１４，１８は、液晶層１９への入射光および出射光の各偏光方向を制御するものである。偏光板１４の透過軸は、例えば水平方向Ｘの方向に配置され、偏光板１８の透過軸は、例えば垂直方向Ｙの方向に配置される。すなわち、偏光板１４，１８の各透過軸は、互いに直交するように配置される。
【００４１】
この構成により、透明電極層１５（透明電極１１０，１２０）および透明電極層１７に電圧を印加してその電位差が大きくなると、液晶層１９における光の透過率が増大し、開閉部１１，１２は透過状態（開状態）になる。一方、その電位差が小さくなると、液晶層１９における光の透過率が減少し、開閉部１１，１２は遮断状態（閉状態）となる。
【００４２】
なお、この例では、液晶バリア部１０はノーマリーブラック動作を行うものとしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えばノーマリーホワイト動作を行うものであってもよい。この場合には、透明電極層１５および透明電極層１７の間の電位差が大きくなると、開閉部１１，１２は遮断状態となり、その電位差が小さくなると、開閉部１１，１２は透過状態となる。なお、ノーマリーブラック動作とノーマリーホワイト動作の選択は、例えば、偏光板と液晶配向により設定することができる。
【００４３】
液晶バリア部１０では、複数の開閉部１２はグループを構成し、同じグループに属する複数の開閉部１２は、立体視表示を行う際、同じタイミングで開動作および閉動作を行うようになっている。以下に、開閉部１２のグループについて説明する。
【００４４】
図１０は、開閉部１２のグループ構成例を表すものである。開閉部１２は、この例では２つのグループを構成している。具体的には、１つおきに配置された複数の開閉部１２が、グループＡおよびグループＢをそれぞれ構成している。なお、以下では、グループＡに属する開閉部１２の総称として開閉部１２Ａを適宜用い、同様に、グループＢに属する開閉部１２の総称として開閉部１２Ｂを適宜用いるものとする。
【００４５】
バリア駆動部４１は、立体視表示を行う際、同じグループに属する複数の開閉部１２が同じタイミングで開閉動作を行うように駆動する。具体的には、バリア駆動部４１は、後述するように、グループＡに属する複数の開閉部１２Ａと、グループＢに属する複数の開閉部１２Ｂとを、時分割的に交互に開閉動作するように駆動する。
【００４６】
図１１は、立体映像表示および平面映像表示を行う場合の液晶バリア部１０の状態を、断面構造を用いて模式的に表すものであり、（Ａ）は立体視表示を行う一状態を示し、（Ｂ）は立体視表示を行う他の状態を示し、（Ｃ）は通常表示を行う状態を示す。液晶バリア部１０には、開閉部１１および開閉部１２（開閉部１２Ａ，１２Ｂ）が交互に配置されている。この例では、開閉部１２Ａは、表示部２０の６つの画素Ｐｉｘに１つの割合で設けられている。同様に、開閉部１２Ｂは、表示部２０の６つの画素Ｐｉｘに１つの割合で設けられている。以下の説明では、画素Ｐｉｘは、３つのサブピクセル（ＲＧＢ）から構成されたピクセルとするが、これに限定されるものではなく、例えば、画素Ｐｉｘがサブピクセルであってもよい。また、液晶バリア部１０において、光が遮断される部分は斜線で示している。
【００４７】
立体映像表示を行う場合には、表示駆動部５０に映像信号ＳＡ，ＳＢが交互に供給され、表示部２０はそれらに基づいて表示を行う。そして、液晶バリア部１０では、開閉部１２（開閉部１２Ａ，１２Ｂ）が時分割的に開閉動作を行い、開閉部１１が閉状態（遮断状態）を維持する。具体的には、映像信号ＳＡが供給された場合には、図１１（Ａ）に示したように、開閉部１２Ａが開状態になるとともに、開閉部１２Ｂが閉状態になる。表示部２０では、後述するように、この開閉部１２Ａに対応した位置に配置された互いに隣接する６つの画素Ｐｉｘが、映像信号ＳＡに含まれる６つの視点映像に対応する表示を行う。これにより、観察者は、後述するように、例えば左眼と右眼とで異なる視点映像を見ることにより、表示された映像を立体的な映像として感じるようになっている。同様に、映像信号ＳＢが供給された場合には、図１１（Ｂ）に示したように、開閉部１２Ｂが開状態になるとともに、開閉部１２Ａが閉状態になる。表示部２０では、後述するように、この開閉部１２Ｂに対応した位置に配置された互いに隣接する６つの画素Ｐｉｘが、映像信号ＳＢに含まれる６つの視点映像に対応する表示を行う。これにより、観察者は、後述するように、例えば左眼と右眼とで異なる視点映像を見ることにより、表示された映像を立体的な映像として感じるようになっている。立体表示装置１では、このように、開閉部１２Ａと開閉部１２Ｂを交互に開放して映像を表示することにより、後述するように、表示装置の解像度を高めることができるようになっている。
【００４８】
平面映像表示を行う場合には、液晶バリア部１０では、図１１（Ｃ）に示したように、開閉部１１および開閉部１２（開閉部１２Ａ，１２Ｂ）はともに開状態（透過状態）を維持するようになっている。これにより、観察者は、映像信号Ｓに基づいて表示部２０に表示された通常の２次元映像をそのまま見ることができる。
【００４９】
［動作および作用］
続いて、本実施の形態の表示装置１００の動作および作用について説明する。
【００５０】
（全体動作概要）
まず、図１を参照して、表示装置１００の全体動作概要を説明する。制御部７０は、外部より供給される映像信号Ｖdispに基づいて、表示駆動部５０、バックライト駆動部６０、およびバリア駆動部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する。バックライト駆動部６０は、制御部７０から供給されるバックライト制御信号ＣＢＬに基づいてバックライト３０を駆動する。具体的には、表示部２０が立体映像表示を行う場合には光源２Ａを点灯させ、平面映像表示を行う場合には光源２Ｂを点灯させる。バックライト３０は、光Ｌ１２または光Ｌ２２を表示部２０に対して射出する。表示駆動部５０は、制御部７０から供給される映像信号Ｓに基づいて表示部２０を駆動する。表示部２０は、バックライト３０から射出した光Ｌ１２または光Ｌ２２を変調することにより表示を行う。バリア駆動部４０は、制御部７０から供給されるバリア制御信号ＣＢＲに基づいて液晶バリア部１０を駆動する。液晶バリア部１０の開閉部１１，１２（１２Ａ，１２Ｂ）は、バリア制御信号ＣＢＲに基づいて開閉動作を行い、バックライト３０から射出し表示部２０を透過した光を透過または遮断する。
【００５１】
（立体映像表示の動作）
次に、図１２などを参照して、立体映像表示を行う場合の詳細動作を説明する。
【００５２】
図１２は、表示部２０および液晶バリア部１０の動作例を表すものである。詳細には、図１２（Ａ）は、映像信号ＳＡが供給された場合を示し、図１２（Ｂ）は映像信号ＳＢが供給された場合を示す。
【００５３】
映像信号ＳＡが供給された場合には、図１２（Ａ）に示したように、表示部２０の画素Ｐｉｘのそれぞれは、映像信号ＳＡに含まれる６つの視点映像のそれぞれに対応する画素情報Ｐ１〜Ｐ６を表示する。このとき、画素情報Ｐ１〜Ｐ６は、開閉部１２Ａ付近に配置された画素Ｐｉｘにそれぞれ表示される。映像信号ＳＡが供給された場合には、液晶バリア部１０では、開放部１２Ａが開状態（透過状態）になるとともに、開放部１２Ｂが閉状態になるように制御される。表示部２０の各画素Ｐｉｘから出た光は、開閉部１２Ａによりそれぞれ角度が制限されて出力される。観察者は、例えば左眼で画素情報Ｐ３を、右眼で画素情報Ｐ４をそれぞれ見ることにより、立体的な映像を認識することができる。
【００５４】
映像信号ＳＢが供給された場合には、図１２（Ｂ）に示したように、表示部２０の画素Ｐｉｘのそれぞれは、映像信号ＳＢに含まれる６つの視点映像のそれぞれに対応する画素情報Ｐ１〜Ｐ６を表示する。このとき、画素情報Ｐ１〜Ｐ６は、開閉部１２Ｂ付近に配置された画素Ｐｉｘにそれぞれ表示される。映像信号ＳＢが供給された場合には、液晶バリア部１０では、開放部１２Ｂが開状態（透過状態）になるとともに、開放部１２Ａが閉状態になるように制御される。表示部２０の各画素Ｐｉｘから出た光は、開閉部１２Ｂによりそれぞれ角度が制限されて出力される。観察者は、例えば左眼で画素情報Ｐ３を、右眼で画素情報Ｐ４をそれぞれ見ることにより、立体的な映像を認識することができる。
【００５５】
このように、観察者は、左眼と右眼とで、画素情報Ｐ１〜Ｐ６のうちの異なる画素情報を見ることとなり、観察者は立体的な映像として感じることができる。また、開閉部１２Ａと開閉部１２Ｂを時分割的に交互に開放して映像を表示することにより、観察者は、互いにずれた位置に表示される映像を平均化して見ることとなる。よって、表示装置１は、開閉部１２Ａのみをもつ場合に比べ、２倍の解像度を実現することが可能となる。言い換えれば、表示装置１の解像度は、２次元表示の場合に比べ１／３（＝１／６×２）で済むこととなる。
【００５６】
なお、先に述べたように、表示部２０が立体映像表示を行う場合には光源２Ａを点灯することで光Ｌ１１を発生させ、それを各プリズム３３の面３１で反射させる。そうすることで、例えば図６（Ａ）に示した配光分布３Ａを示す照射光Ｌ１２を表示部２０へ供給する。これにより、観察者は、表示部２０の正面近傍に位置することで、より輝度の高い立体映像を認識することができる。
【００５７】
（平面映像表示の動作）
平面映像表示を行う場合には、液晶バリア部１０における開閉部１１および開閉部１２をともに開状態とし、映像信号Ｓに基づいて表示部２０に表示された平面映像の画像光をそのまま透過させる。なお、先に述べたように、表示部２０が平面映像表示を行う場合には光源２Ｂを点灯することで光Ｌ２１を発生させ、それを各プリズム３３の面３２で反射させる。そうすることで、例えば図６（Ｂ）に示した配光分布３Ｂを示す照射光Ｌ２２を表示部２０へ供給する。これにより、より広範囲に亘る視野角を確保することができる。
【００５８】
［効果］
このように、本実施の形態では、バックライト３０において、面３１の形状に応じた配光分布を有する光Ｌ１２と、面３２の形状に応じた配光分布を有する光Ｌ２２とを個別に発生させることができる。すなわち、例えば光源２Ａと光源２Ｂとを切り替えて点灯することにより、指向性の異なる２つの照射光を適宜切り替えて発生させることができる。したがって、このバックライト３０を備えた表示装置１００によれば、簡素な構成でありながら、用途に応じて必要な方向において高い輝度を有する画像光を表示することができる。例えば、上記したように、平面映像表示を行う際には偏りの少ない配光分布の光Ｌ２２を発生させる。その一方で、立体映像表示を行う際には、画面正面方向の指向性が強い（正面輝度の高い）光Ｌ１２を発生させる。これにより、立体映像表示を行う際の、相対的な輝度低下を緩和することができる。
【００５９】
あるいは、他の使用方法として、平面映像表示を行う際にも、観察者（視聴者）の人数に応じて光源２Ａと光源２Ｂとを切り替えて点灯するようにしてもよい。例えば、多人数で観察（視聴）する場合にはより広い視野角で一定以上の光強度が得られる光Ｌ２２を発生させる一方、一人などの少人数で観察する場合には指向性が強い（正面輝度の高い）光Ｌ２１を発生させるという使用方法が考えられる。この場合、少人数での視聴を行う際には光源２Ａのパワーを低下させても十分な輝度が得られるので、省電力化を図ることができる。
【００６０】
［表示装置の適用例（電子機器）］
次に、上記した表示装置の適用例について説明する。
【００６１】
本技術の表示装置は、各種用途の電子機器に適用可能であり、その電子機器の種類は特に限定されない。この表示装置は、例えば、以下の電子機器に搭載可能である。ただし、以下で説明する電子機器の構成はあくまで一例であるため、その構成は適宜変更可能である。
【００６２】
図１３は、テレビジョン装置の外観構成を表している。このテレビジョン装置は、例えば、表示装置としての映像表示画面部２００を備えている。映像表示画面部２００は、フロントパネル２１０およびフィルターガラス２２０を含むものである。
【００６３】
本技術の表示装置は、図１３に示したテレビジョン装置のほか、例えばタブレット型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ノート型ＰＣ、モバイルフォン、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラあるいはカーナビゲーションシステムにおける映像表示部分として用いることができる。
【００６４】
以上、いくつかの実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、２つの光源を切り替えて点灯し、形状の異なる面３１，３２において各光源光を反射させることで、画面水平方向（Ｘ軸方向）における配光分布が相互に異なる２種類の照射光を発生させるようにした。しかしながら、本技術では、さらに、画面垂直方向（Ｙ軸方向）における配光分布も相互に異なるようにしてもよい。その場合、例えば導光板１の入射面１Ａ，１Ｂの形状を相互に異なる曲面（レンズ面）とし、Ｙ軸方向において異なる集光（発散）作用を発現させるようにすればよい。また、本技術は、２つの光源のうちのいずれか一方のみを点灯させる場合に限定されるものではない。用途、目的に応じて２つの光源を同時に点灯させるようにしてもよい。
【００６５】
また、本技術は以下のような構成を取り得るものである。
（１）
照明装置と、
複数の画素を有すると共に前記照明装置からの光を利用して映像表示を行う表示部と
を備え、
前記照明装置は、
個別に点灯可能な第１および第２の光源と、
前記第１および第２の光源からそれぞれ射出された第１および第２の光源光を、自らの射出面からそれぞれ異なる角度で射出する導光板と、
前記導光板からの第１の光源光を前記導光板と反対側へ反射する第１の反射面と、前記導光板からの第２の光源光を前記導光板と反対側へ反射すると共に前記第１の反射面と異なる形状をなす第２の反射面とを含む光学部材と
を有する
表示装置。
（２）
前記第１および第２の反射面は、第１の方向において交互に複数配列されている
上記（１）に記載の表示装置。
（３）
前記第１および第２の反射面は、前記第１の方向と直交する第２の方向においてそれぞれ一定の形状を有するように延伸している
上記（２）に記載の表示装置。
（４）
隣り合う前記第１の反射面と前記第２の反射面との第１の接点を頂点とするプリズムが前記第１の方向において第２の接点で接するように複数配列されている
上記（３）に記載の表示装置。
（５）
一の前記プリズムにおける第１の接点、およびその隣の前記プリズムと２つ隣の前記プリズムとの第２の接点、の双方を通過する直線は、前記第１の方向に対し、前記第１および第２の角度よりも大きな角度をなしている
上記（４）に記載の表示装置。
（６）
前記第１および第２の反射面は、いずれも曲面である
上記（１）から（５）のいずれか１つに記載の表示装置。
（７）
前記第１および第２の反射面は、それぞれ、前記導光板からの第１および第２の光源光を全反射するものである
上記（１）から（６）のいずれか１つに記載の表示装置。
（８）
前記第１の光源光は前記第１の反射面に全て入射し、
前記第２の光源光は前記第２の反射面に全て入射するようになっている
上記（１）から（７）のいずれか１つに記載の表示装置。
（９）
照明装置と、複数の画素を有すると共に前記照明装置からの光を利用して映像表示を行う表示部とを有する表示装置を備えた電子機器であって、
前記照明装置は、
個別に点灯可能な第１および第２の光源と、
前記第１および第２の光源からそれぞれ射出された第１および第２の光源光を、自らの射出面からそれぞれ異なる角度で射出する導光板と、
前記導光板からの第１の光源光を前記導光板と反対側へ反射する第１の反射面と、前記導光板からの第２の光源光を前記導光板と反対側へ反射すると共に前記第１の反射面と異なる形状をなす第２の反射面とを含む光学部材と
を有する
電子機器。
（１０）
表示装置用の照明装置であって、
個別に点灯可能な第１および第２の光源と、
前記第１および第２の光源からそれぞれ射出された第１および第２の光源光を、自らの射出面からそれぞれ異なる角度で射出する導光板と、
前記導光板からの第１の光源光を前記導光板と反対側へ反射する第１の反射面と、前記導光板からの第２の光源光を前記導光板と反対側へ反射すると共に前記第１の反射面と異なる形状をなす第２の反射面とを含む光学部材と
を有する
照明装置。
【符号の説明】
【００６６】
１…導光板、１Ａ，１Ｂ…光入射面、２（２Ａ，２Ｂ）…光源、３…プリズムシート、１０…液晶バリア部、２０…表示部、３０…バックライト、３１，３２…面、３３…プリズム、４０…バリア駆動部、５０…表示駆動部、６０…バックライト駆動部、７０…制御部、１００…表示装置。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、立体映像表示が可能な表示装置、その表示装置を備えた電子機器、およびその表示装置に搭載される照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、立体映像表示（三次元映像表示）を実現できる立体表示装置が注目を集めている。立体表示装置は互いに視差のある（視点の異なる）左眼映像と右眼映像を表示するものであり、これによれば観察者が左右の目でそれぞれを見ることにより奥行きのある立体的な映像として認識することができる。また、互いに視差がある３つ以上の映像を表示することにより、観察者に対してより自然な立体映像を提供することが可能な立体表示装置も開発されている。
【０００３】
このような立体表示装置は、専用の眼鏡が必要なものと不要なものとに大別されるが、観察者にとっては専用の眼鏡は煩わしく感じるものであり、専用の眼鏡が不要なものが望まれている。専用の眼鏡が不要な表示装置としては、例えば、レンチキュラーレンズ方式や、視差バリア（パララックスバリア）方式などがある。これらの方式では、互いに視差がある複数の映像（視点映像）を画像表示パネルに同時に表示し、表示装置と観察者の視点との相対的な位置関係（角度）によって見える映像が異なるようになっている。パララックスバリア方式の表示装置としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。また、特許文献２には、眼鏡不要な表示装置として、レンチキュラーレンズやパララックスバリアの代わりに電気光学プリズムを用いたものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１１９８８９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４３９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで立体表示装置では、立体映像表示を行う際には複数の視点映像を画面に同時に表示するため、平面映像表示（二次元映像表示）を行う場合と比べて各視点映像の輝度が相対的に低下してしまう。そこで、立体映像表示を行う際にバックライトのパワーを増大させることも考えられるが、省電力化の観点から好ましくない。このため、バックライトの利用効率の向上が望まれる。
【０００６】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、指向性の異なる照射光を用途に応じて切り替えて射出する照射装置、ならびにそれを備えることにより照射光の効率的な利用が可能な表示装置および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の照明装置は、表示装置用のものであって、個別に点灯可能な第１および第２の光源と、それら第１および第２の光源からそれぞれ射出された第１および第２の光源光を、自らの射出面からそれぞれ異なる角度で射出する導光板と、その導光板からの第１の光源光を導光板と反対側へ反射する第１の反射面とその導光板からの第２の光源光を導光板と反対側へ反射すると共に第１の反射面と異なる形状をなす第２の反射面とを含む光学部材とを有する。
【０００８】
本開示の表示装置は、上記の照明装置と、複数の画素を有すると共に照明装置からの光を利用して映像表示を行う表示部とを備える。また、本開示の電子機器は、上記の表示装置を備えたものである。
【０００９】
本開示の照明装置、表示装置および電子機器では、光学部材において、第１の反射面と第２の反射面とが相互に異なる形状を有している。そのため、光学部材によって導光板と反対側へ反射された第１および第２の光源光は、相互に異なった強度の指向性を発現する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の照明装置によれば、第１の反射面の形状に応じた配光分布を有する照射光と、第２の反射面の形状に応じた配光分布を有する照射光とを個別に発生させることができる。すなわち、例えば第１の光源と第２の光源とを切り替えて点灯することにより、指向性の異なる２つの照射光を適宜切り替えて発生させることができる。したがって、この照明装置を備えた本開示の表示装置および電子機器によれば、用途に応じて必要な方向において高い輝度を有する画像光を表示することができる。例えば、平面映像表示を行う際には射出角度依存性のない照射光を発生させる。その一方で、立体映像表示を行う際には、例えば画面正面方向の指向性が強い（正面輝度の高い）照射光を発生させる。これにより、立体映像表示を行う際の、相対的な輝度低下を緩和することができる。あるいは、観察者の人数に応じて、第１の光源と第２の光源とを切り替えて点灯するようにしてもよい。例えば、多人数で観察する場合にはより広い角度範囲で一定以上の光強度が得られる照射光を発生させる一方、一人などの少人数で観察する場合には指向性が強い（正面輝度の高い）照射光を発生させ、省電力化を図るなどの使用方法が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の一実施の形態に係る表示装置の一構成例を表すブロック図である。
【図２】図１に示した表示装置の全体構成例を表す斜視図である。
【図３】図１に示したバックライトの一構成例を表す説明図である。
【図４】図３に示したバックライトの要部を拡大して表す説明図である。
【図５】図３に示した導光板から射出される光の方向を説明するための模式図、およびその光の配光分布を表す特性図である。
【図６】図３に示したバックライトからの照射光の配光分布を表す特性図である。
【図７】図１に示した表示部および表示駆動部の一構成例を表す説明図である。
【図８】図７に示した画素回路の一構成例および画素の断面構成例を表す説明図である。
【図９】図１に示した液晶バリア部の一構成例を表す説明図である。
【図１０】図１に示した液晶バリア部のグループ構成例を表す説明図である。
【図１１】図１に示した表示部および液晶バリア部の動作の一例を表す模式図である。
【図１２】図１に示した表示部および液晶バリア部の動作の一例を表す他の模式図である。
【図１３】表示装置を用いた電子機器としてのテレビジョン装置の構成を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（図１〜図１２）：バックライトを使用した例（表示装置）
２．適用例（図１３）：表示装置の適用例（電子機器）
【００１３】
＜第１の実施の形態＞
［構成例］
（全体構成例）
図１は、本開示の第１の実施の形態としての表示装置１００の一構成例を表すブロック図である。表示装置１００は、立体映像表示（３次元表示）および平面映像表示（２次元表示）の双方を実現可能なものである。表示部１００は、液晶バリア部１０、表示部２０、バックライト３０、バリア駆動部４０、表示駆動部５０、バックライト駆動部６０および制御部７０を備えている。なお、本実施の形態では、表示部２０の画面の水平方向をＸ軸方向、画面の垂直方向をＹ軸方向とし、画面と直交する方向をＺ軸方向とする。
【００１４】
制御部７０は、外部より供給される映像信号Ｓdispに基づいて、バリア駆動部４０、表示駆動部５０およびバックライト駆動部６０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する回路である。具体的には、制御部７０は、バリア駆動部４０に対してバリア制御信号ＣＢＲを供給し、表示駆動部５０に対して映像信号Ｓdispに基づく映像信号Ｓを供給し、バックライト駆動部６０に対してバックライト制御信号ＣＢＬを供給するようになっている。ここで、映像信号Ｓは、表示装置１００が立体映像表示を行う場合に、後述するように、それぞれが複数（この例では６つ）の視点映像を含む映像信号ＳＡ，ＳＢから構成されるものである。
【００１５】
表示駆動部５０は、制御部７０から供給される映像信号Ｓに基づいて表示部２０を駆動するものである。表示部２０は、この例では液晶表示部であり、液晶表示素子を駆動して、バックライト３０から射出した光を変調することにより表示を行うようになっている。表示部２０は、例えば、映像信号Ｓ１に応じて各画素が駆動される透過型の液晶表示パネル（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）である。
【００１６】
バックライト駆動部６０は、制御部４０から供給されるバックライト制御信号ＣＢＬに基づいてバックライト３０を駆動するものである。バックライト３０は、表示部２０に対してその背後から照明光を照射する照明装置である。バックライト３０の詳細な構成については後述する。
【００１７】
バリア駆動部４０は、制御部７０から供給されるバリア制御信号ＣＢＲに基づいて液晶バリア部１０を駆動するものである。液晶バリア部１０は、バックライト３０から射出し表示部２０を透過した光を透過（開動作）または遮断（閉動作）するものであり、液晶を用いて構成された複数の開閉部１１，１２（後述）を有している。
【００１８】
図２は、表示装置１００の要部の一構成例を表す分解斜視図である。図２に示したように、表示装置１００では、バックライト３０、表示部２０、および液晶バリア部１０がこの順に配置されている。つまり、バックライト３０から射出した光は、表示部２０および液晶バリア部１０を介して、観察者に届くようになっている。
【００１９】
（バックライト）
ここで、図２に加えて図３を参照して、バックライト３０の構成について説明する。図３は、バックライト３０の構成を表す概念図である。図２に示したように、表示装置１００において、バックライト３０は表示部２０の背後に配置されている。バックライト３０は、例えば、導光板１と、導光板１の両端面と対向するように配置された一対の光源２（２Ａ，２Ｂ）と、導光板１の表面（光射出面）１Ｓと対向するように配置されたプリズムシート３とを備えている。
【００２０】
＜光源＞
光源２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２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が白色ＬＥＤであることが好ましい。
【００２１】
＜導光板＞
導光板１は、光源２からの光をプリズムシート３へ導くものである。導光板１は、それと重なるように配置された表示部２０と対応した形状、例えば、表面１Ｓ、背面およびそれらを繋ぐ端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１の端面のうち光源２からの光が入射する端面を光入射面１Ａ，１Ｂと称する。導光板１は、例えば図４（Ａ），４（Ｂ）に示したように、光源２Ａ，２Ｂから射出されて光入射面１Ａ，１Ｂを透過した光を、ＸＹ平面に対してそれぞれ一定の角度を有する光Ｌ１１，Ｌ２１として表面１Ｓから射出する。導光板１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。
【００２２】
図４（Ａ），４（Ｂ）に示したように、導光板１の表面１Ｓは、平坦なものではなく起伏を有している。詳細には、表面１Ｓは、表示部２０の画面と平行なＸＹ平面に対して傾斜した２種類の斜面１ＳＡ，１ＳＢが交互に配置されたものである。斜面１ＳＡ，１ＳＢは、ＸＹ平面に対する傾斜方向が互いに異なっている。すなわち、斜面１ＳＡは、例えば光源２Ａ（入射面１Ａ）から遠ざかるほどプリズムシート３からも遠ざかるように傾斜した右下がりの斜面である。一方、斜面１ＳＢは光源２Ｂ（入射面１Ｂ）から遠ざかるほどプリズムシート３からも遠ざかるように傾斜した左下がりの斜面である。図４は、導光板１におけるＸＺ断面の模式図である。斜面１ＳＡ，１ＳＢは、ＸＹ平面に対し、例えばいずれもαの大きさ（狭角側の値）の角度を有している。なお、その角度の大きさは、斜面１ＳＡと斜面１ＳＢとで相互に異なっていてもよい。また、図４（Ａ），４（Ｂ）では、斜面１ＳＡと斜面１ＳＢとの間にＸＹ平面と平行な面が存在するが、このような平行な面を設けなくともよい。
【００２３】
複数の斜面１ＳＡのうち、光源２Ａが配置される入射面１Ａの最も近くに位置するものが最小の幅（Ｘ軸方向の長さ）を有し、入射面１Ａから離れた位置にあるものほど広い幅を有するようになっている（図４（Ａ）参照）。一方、複数の斜面１ＳＢのうち、光源２Ｂが配置される入射面１Ｂの最も近くに位置するものが最小の幅（Ｘ軸方向の長さ）を有し、入射面１Ｂから離れた位置にあるものほど広い幅を有するようになっている（図４（Ｂ）参照）。このため、導光板１の表面１Ｓは、全体として凸面状となる。なお、斜面１ＳＡ，１ＳＢの幅をどのように変化させるかについては、バックライト３０の設計や仕様に応じて適宜設定すればよい。
【００２４】
光源２Ａからの光の伝播について説明する。図４（Ａ）に示したように、光源２Ａからの光が入射面１Ａから導光板１内に入射し、背面１ＳＳにおいて反射角φ１pで全反射したとする。なお、説明の都合上、図４（Ａ）において光はＸＺ平面に沿って伝播するものとする。背面１ＳＳにおいて全反射した光が、表面１Ｓに臨界角を超える角度φ１aで入射し、背面１ＳＳへ向かって全反射したとする。図４（Ａ）に示した例では、斜面１ＳＡに光が入射し全反射している。光が背面１ＳＳに入射する角度φ２pは、斜面１ＳＡが左上がりであるため、φ２p＝φ１a−２×αとなる。すなわち、斜面１ＳＡで光が反射するたびに、背面１ＳＳへの光の入射角は、２×αずつ小さくなるといった関係が成立している。ここで、角度φ２pは臨界角より大きく、背面１ＳＳにおいて全反射した光は表面１Ｓに角度φ２aで入射するものとする。図４（Ａ）に示した例では、光は斜面１ＳＡに入射しており、φ２a＝φ２p−αである。なお、光が斜面１ＳＢに入射する場合には、φ２a＝φ２p＋αである。角度φ２aが臨界角以下の場合には、光は表面１Ｓから外部に射出する。また、角度φ２aが臨界角を超える場合には、光は表面１Ｓで全反射し、再び背面１ＳＳへ向かう。上述したように、角度φ２aは、斜面１ＳＡにおいて小さくなるので、光源２Ａからの光は、主に斜面１ＳＡから光Ｌ１１として射出する。
【００２５】
一方、光源２Ｂからの光の伝播については図４（Ｂ）に示したとおりである。すなわち、光源２Ｂからの光は、主に斜面１ＳＢから光Ｌ２１として射出する。
【００２６】
図５（Ａ）は、光源２Ａが発光しているときに導光板１から射出する光Ｌ１１の方向を説明するための模式図である。図５（Ｂ）は、光源２Ａが発光しているときに導光板１から射出する光Ｌ１１の強度と、光Ｌ１１が射出する方向との関係の一例を説明するためのグラフである。なお、図５（Ａ）において、Ｚ軸方向と光の進行方向とがなす角度（射出角度）φＣは、光が図４（Ａ），４（Ｂ）の紙面において右上がりのときに値を正、左上がりの場合に値を負とした。また、光の強度は、最大値を１として正規化して示した。この例では、光Ｌ１１が、Ｚ軸に対して約６０〜７０°を中心とした光強度分布を示している。
【００２７】
一方、光源２Ｂが発光しているときに導光板１から射出する光Ｌ２１の方向は、図５（Ａ）を左右反転させたものとなり、左上がりとなる。また、光源２Ｂが発光しているときに導光板１から出射する光Ｌ２１の強度と、光Ｌ２１が射出する方向との関係は、図５（Ｂ）において、角度φＣの符号を反転させたものとなるので、説明を省略する。
【００２８】
このように、光源２Ａを点灯させたときには導光板１から右上がりの光Ｌ１１が射出し、光源２Ｂを点灯させたときには導光板１から左上がりの光Ｌ２１が射出するようになっている。
【００２９】
＜プリズムシート＞
プリズムシート３は、図２および図３に示したように、頂点Ｐ１を有すると共にＹ軸方向に延在する略三角柱状のプリズム３３がＸ軸方向に複数配列されたものである。各プリズム３３は、ＸＺ断面の形状が略三角形状であり、導光板１と対向する頂点Ｐ１を形成する一対の面３１，３２を有している。但し、一対の面３１，３２のうちの少なくとも一方は曲面（球面または非球面）であり、例えば外側（導光板１の側）に膨らんでいる。図３では、一対の面３１，３２の双方が曲面である場合を例示している。また、面３１，３２の形状は相互に異なっている。したがって、プリズムシート３では、Ｘ軸方向に沿って、２種類の面３１と面３２とが交互に配置されたものとなっている。プリズム３３におけるＸＺ断面の形状は、Ｙ軸に沿って変化せず一定である。なお、プリズムシート３におけるプリズム３３の配列ピッチと、液晶バリア部１０における開閉部１１，１２の配列ピッチもしくは表示部の画素Ｐｉｘの配列ピッチとは、互いに整数倍の値ではないことが望ましい。モアレの発生を回避するためである。ここで、導光板１からの光Ｌ２１は面３２を透過してプリズム３３へ進入し、面３１によって全反射され、反射光Ｌ１２として表示部２０へ向かうようになっている。一方、光Ｌ２２は、面３１を透過したのち面３２によって全反射され、反射光Ｌ２２として表示部２０へ向かうようになっている。なお、導光板１からの光Ｌ１１，Ｌ２１の進行方向は、任意のプリズム３３nの頂点Ｐ１と、その隣のプリズム３３n+1と２つ隣のプリズム３３n+2との接続点Ｐ２とを通過する直線３４よりも、ＸＹ平面に対して小さな角度を有しているとよい。面３２を透過した光Ｌ１１および面３１を透過した光Ｌ２１が、面３１または面３２において確実に全反射されるようにするためである。すなわち、光Ｌ１１は面３１に全て入射したのち全反射されて光Ｌ１２となり、光Ｌ２１は面３２に全て入射したのち全反射されて光Ｌ２２となるような構造となっている。
【００３０】
このプリズムシート３は、導光板１からの光Ｌ１１，Ｌ２１を、所望の指向性を有する光Ｌ１２，Ｌ２２に変換する機能を有する。すなわち、面３１および面３２において反射した光Ｌ１２，Ｌ２２は、面３１および面３２の形状に応じた配光分布を有するものとなっている。光源２Ａを点灯した際には、例えば図６（Ａ）に示したように正面方向に指向性を示す強度分布（配光分布）３Ａの光Ｌ１２が発生する。一方、光源２Ｂを点灯した際には、例えば図６（Ｂ）に示したように正面方向を中心としてより広範囲で均質な強度分布（配光分布）３Ｂを有する光Ｌ２２が発生する。なお、図６（Ａ），６（Ｂ）では、横軸は、正面方向（Ｚ軸方向）を０°とした角度を表している。また、図６（Ａ），６（Ｂ）は、図５（Ｂ）に示した配光分布を有する光Ｌ１１，Ｌ２１を、それぞれ曲率半径が０．１５ｍｍ，０．９０ｍｍの球面をなす面３１，３２において反射させたときの配光分布を表している。その際、各プリズム３３における頂角は６４°、プリズム３３のＸ軸方向における配置ピッチは０．１０ｍｍとした。なお、図６（Ａ）に示した配光分布３Ａは左右非対称な形状を有しているが、面３１を非球面とするなどして、その対称性を改善することは可能である。左右の対称性に優れた配光分布を有する照射光を表示部２０へ導くことにより、観察者がより自然な映像を視認することができるものと考えられる。
【００３１】
（表示駆動部および表示部）
図７は、表示駆動部５０および表示部２０のブロック図の一例を表すものである。表示駆動部５０は、タイミング制御部５１と、ゲートドライバ５２と、データドライバ５３とを備えている。タイミング制御部５１は、ゲートドライバ５２およびデータドライバ５３の駆動タイミングを制御するとともに、制御部４０から供給された映像信号Ｓを映像信号Ｓ１としてデータドライバ５３へ供給するものである。ゲートドライバ５２は、タイミング制御部５１によるタイミング制御に従って、表示部２０内の画素Ｐｉｘを行ごとに順次選択して、線順次走査するものである。データドライバ５３は、表示部２０の各画素Ｐｉｘへ、映像信号Ｓ１に基づく画素信号を供給するものである。具体的には、データドライバ５３は、映像信号Ｓ１に基づいてＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換を行うことにより、アナログ信号である画素信号を生成し、各画素Ｐｉｘへ供給するようになっている。
【００３２】
図８は、表示部２０の一構成例を表すものであり、（Ａ）は画素Ｐｉｘの回路図の一例を示し、（Ｂ）は表示部２０の断面構成を示す。
【００３３】
画素Ｐｉｘは、図８（Ａ）に示したように、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子Ｔｒと、液晶素子ＬＣと、保持容量素子Ｃとを備えている。ＴＦＴ素子Ｔｒは、例えばＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor）により構成されるものであり、ゲートがゲート線Ｇに接続され、ソースがデータ線Ｄに接続され、ドレインが液晶素子ＬＣの一端と保持容量素子Ｃの一端に接続されている。液晶素子ＬＣは、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのドレインに接続され、他端は接地されている。保持容量素子Ｃは、一端がＴＦＴ素子Ｔｒのドレインに接続され、他端は保持容量線Ｃｓに接続されている。ゲート線Ｇはゲートドライバ５２に接続され、データ線Ｄはデータドライバ５３に接続されている。
【００３４】
図８（Ｂ）は、画素Ｐｉｘを含む表示部２０の断面構成を表すものである。このように表示部２０は、断面でみると、駆動基板２０１と対向基板２０５との間に、液晶層２０３を封止したものである。液晶層２０３を構成する液晶材料としては、例えばネマチック液晶を用いたＶＡモード、ＩＰＳモードおよびＴＮモード等の液晶が挙げられる。駆動基板２０１は、上記ＴＦＴ素子Ｔｒを含む画素駆動回路が形成されたものであり、この駆動基板２０１上には、画素Ｐｉｘ毎に画素電極２０２が配設されている。対向基板２０５には、図示しないカラーフィルタやブラックマトリクスが形成されており、さらに液晶層２０３側の面には、対向電極２０４が各画素Ｐｉｘに共通の電極として配設されている。表示部２０の光入射側（ここでは、バックライト３０側）および光射出側（ここでは、観察者側）には、偏光板２０６Ａ，２０６Ｂが、互いにクロスニコルまたはパラレルニコルとなるように貼り合わせられている。
【００３５】
（液晶バリア部１０）
図９は、液晶バリア部１０の一構成例を表すものであり、（Ａ）は液晶バリア部１０における開閉部の配置構成を示し、（Ｂ）は（Ａ）の液晶バリア部１０のＶ−Ｖ矢視方向の断面構成を示す。なお、この例では、液晶バリア部１０はノーマリーブラック動作を行うものとする。つまり、液晶バリア部１０は、駆動されていない状態では光を遮断するものとする。
【００３６】
液晶バリア部１０は、いわゆるパララックスバリアであり、図９（Ａ）に示したように、光を透過または遮断する複数の開閉部（液晶バリア）１１，１２を有している。これらの開閉部１１，１２は、立体表示装置１が通常表示（２次元表示）および立体視表示のどちらを行うかにより、異なる動作を行う。具体的には、開閉部１１は、後述するように、通常表示の際には開状態（透過状態）になり、立体視表示を行う際には、閉状態（遮断状態）となるものである。開閉部１２は、後述するように、通常表示の際には開状態（透過状態）、立体視表示の際には、時分割的に開閉動作を行うものである。
【００３７】
これらの開閉部１１および開閉部１２は、ＸＹ平面における一方向（ここでは、例えば垂直方向Ｙから所定の角度θをなす方向）に延在して設けられている。このように、開閉部１１，１２を斜め方向に延伸するように形成することにより、立体表示装置１のモアレを低減することができる。開閉部１１の幅Ｅ１と、開閉部１２の幅Ｅ２とは、互いに異なっており、ここでは例えばＥ１＞Ｅ２となっている。但し、開閉部１１，１２の幅の大小関係はこれに限定されず、Ｅ１＜Ｅ２であってもよく、また、Ｅ１＝Ｅ２であってもよい。このような開閉部１１，１２は、液晶層（後述する液晶層１９）を含んで構成されており、この液晶層１９への駆動電圧によって、開閉が切り替わるようになっている。
【００３８】
液晶バリア部１０は、図９（Ｂ）に示したように、例えばガラス等からなる透明基板１３と透明基板１６との間に液晶層１９を備えたものである。この例では、透明基板１３が光入射側、透明基板１６が光出射側に配置されている。透明基板１３の液晶層１９側の面、および透明基板１６の液晶層１９側の面には、例えばＩＴＯなどからなる透明電極層１５，１７がそれぞれ形成されている。透明基板１３の光入射側および透明基板１６の光出射側には、偏光板１４，１８が貼り合わせられている。液晶層１９は、例えば、ＶＡ（垂直配向）モードの液晶が用いられる。
【００３９】
透明電極層１５は、複数の透明電極１１０，１２０を有している。そして、透明電極層１７は、各透明電極１１０，１２０に共通の電極として設けられている。この例では、透明電極層１７には０Ｖが印加されている。透明電極層１５の透明電極１１０と、透明電極層１７におけるその透明電極１１０に対応する部分とは、開閉部１１を構成している。同様に、透明電極層１５の透明電極１２０と、透明電極層１５７におけるその透明電極１２０に対応する部分とは、開閉部１２を構成している。このような構成により、液晶バリア部１０では、透明電極１１０，１２０に電圧を選択的に印加し、液晶層１９がその電圧に応じた液晶配向になることにより、開閉部１１，１２毎の開閉動作を行うことができるようになっている。これらの透明電極層１５，１７の液晶層１９側の面には、図示しない配向膜が形成されている。
【００４０】
偏光板１４，１８は、液晶層１９への入射光および出射光の各偏光方向を制御するものである。偏光板１４の透過軸は、例えば水平方向Ｘの方向に配置され、偏光板１８の透過軸は、例えば垂直方向Ｙの方向に配置される。すなわち、偏光板１４，１８の各透過軸は、互いに直交するように配置される。
【００４１】
この構成により、透明電極層１５（透明電極１１０，１２０）および透明電極層１７に電圧を印加してその電位差が大きくなると、液晶層１９における光の透過率が増大し、開閉部１１，１２は透過状態（開状態）になる。一方、その電位差が小さくなると、液晶層１９における光の透過率が減少し、開閉部１１，１２は遮断状態（閉状態）となる。
【００４２】
なお、この例では、液晶バリア部１０はノーマリーブラック動作を行うものとしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えばノーマリーホワイト動作を行うものであってもよい。この場合には、透明電極層１５および透明電極層１７の間の電位差が大きくなると、開閉部１１，１２は遮断状態となり、その電位差が小さくなると、開閉部１１，１２は透過状態となる。なお、ノーマリーブラック動作とノーマリーホワイト動作の選択は、例えば、偏光板と液晶配向により設定することができる。
【００４３】
液晶バリア部１０では、複数の開閉部１２はグループを構成し、同じグループに属する複数の開閉部１２は、立体視表示を行う際、同じタイミングで開動作および閉動作を行うようになっている。以下に、開閉部１２のグループについて説明する。
【００４４】
図１０は、開閉部１２のグループ構成例を表すものである。開閉部１２は、この例では２つのグループを構成している。具体的には、１つおきに配置された複数の開閉部１２が、グループＡおよびグループＢをそれぞれ構成している。なお、以下では、グループＡに属する開閉部１２の総称として開閉部１２Ａを適宜用い、同様に、グループＢに属する開閉部１２の総称として開閉部１２Ｂを適宜用いるものとする。
【００４５】
バリア駆動部４１は、立体視表示を行う際、同じグループに属する複数の開閉部１２が同じタイミングで開閉動作を行うように駆動する。具体的には、バリア駆動部４１は、後述するように、グループＡに属する複数の開閉部１２Ａと、グループＢに属する複数の開閉部１２Ｂとを、時分割的に交互に開閉動作するように駆動する。
【００４６】
図１１は、立体映像表示および平面映像表示を行う場合の液晶バリア部１０の状態を、断面構造を用いて模式的に表すものであり、（Ａ）は立体視表示を行う一状態を示し、（Ｂ）は立体視表示を行う他の状態を示し、（Ｃ）は通常表示を行う状態を示す。液晶バリア部１０には、開閉部１１および開閉部１２（開閉部１２Ａ，１２Ｂ）が交互に配置されている。この例では、開閉部１２Ａは、表示部２０の６つの画素Ｐｉｘに１つの割合で設けられている。同様に、開閉部１２Ｂは、表示部２０の６つの画素Ｐｉｘに１つの割合で設けられている。以下の説明では、画素Ｐｉｘは、３つのサブピクセル（ＲＧＢ）から構成されたピクセルとするが、これに限定されるものではなく、例えば、画素Ｐｉｘがサブピクセルであってもよい。また、液晶バリア部１０において、光が遮断される部分は斜線で示している。
【００４７】
立体映像表示を行う場合には、表示駆動部５０に映像信号ＳＡ，ＳＢが交互に供給され、表示部２０はそれらに基づいて表示を行う。そして、液晶バリア部１０では、開閉部１２（開閉部１２Ａ，１２Ｂ）が時分割的に開閉動作を行い、開閉部１１が閉状態（遮断状態）を維持する。具体的には、映像信号ＳＡが供給された場合には、図１１（Ａ）に示したように、開閉部１２Ａが開状態になるとともに、開閉部１２Ｂが閉状態になる。表示部２０では、後述するように、この開閉部１２Ａに対応した位置に配置された互いに隣接する６つの画素Ｐｉｘが、映像信号ＳＡに含まれる６つの視点映像に対応する表示を行う。これにより、観察者は、後述するように、例えば左眼と右眼とで異なる視点映像を見ることにより、表示された映像を立体的な映像として感じるようになっている。同様に、映像信号ＳＢが供給された場合には、図１１（Ｂ）に示したように、開閉部１２Ｂが開状態になるとともに、開閉部１２Ａが閉状態になる。表示部２０では、後述するように、この開閉部１２Ｂに対応した位置に配置された互いに隣接する６つの画素Ｐｉｘが、映像信号ＳＢに含まれる６つの視点映像に対応する表示を行う。これにより、観察者は、後述するように、例えば左眼と右眼とで異なる視点映像を見ることにより、表示された映像を立体的な映像として感じるようになっている。立体表示装置１では、このように、開閉部１２Ａと開閉部１２Ｂを交互に開放して映像を表示することにより、後述するように、表示装置の解像度を高めることができるようになっている。
【００４８】
平面映像表示を行う場合には、液晶バリア部１０では、図１１（Ｃ）に示したように、開閉部１１および開閉部１２（開閉部１２Ａ，１２Ｂ）はともに開状態（透過状態）を維持するようになっている。これにより、観察者は、映像信号Ｓに基づいて表示部２０に表示された通常の２次元映像をそのまま見ることができる。
【００４９】
［動作および作用］
続いて、本実施の形態の表示装置１００の動作および作用について説明する。
【００５０】
（全体動作概要）
まず、図１を参照して、表示装置１００の全体動作概要を説明する。制御部７０は、外部より供給される映像信号Ｖdispに基づいて、表示駆動部５０、バックライト駆動部６０、およびバリア駆動部４０に対してそれぞれ制御信号を供給し、これらがお互いに同期して動作するように制御する。バックライト駆動部６０は、制御部７０から供給されるバックライト制御信号ＣＢＬに基づいてバックライト３０を駆動する。具体的には、表示部２０が立体映像表示を行う場合には光源２Ａを点灯させ、平面映像表示を行う場合には光源２Ｂを点灯させる。バックライト３０は、光Ｌ１２または光Ｌ２２を表示部２０に対して射出する。表示駆動部５０は、制御部７０から供給される映像信号Ｓに基づいて表示部２０を駆動する。表示部２０は、バックライト３０から射出した光Ｌ１２または光Ｌ２２を変調することにより表示を行う。バリア駆動部４０は、制御部７０から供給されるバリア制御信号ＣＢＲに基づいて液晶バリア部１０を駆動する。液晶バリア部１０の開閉部１１，１２（１２Ａ，１２Ｂ）は、バリア制御信号ＣＢＲに基づいて開閉動作を行い、バックライト３０から射出し表示部２０を透過した光を透過または遮断する。
【００５１】
（立体映像表示の動作）
次に、図１２などを参照して、立体映像表示を行う場合の詳細動作を説明する。
【００５２】
図１２は、表示部２０および液晶バリア部１０の動作例を表すものである。詳細には、図１２（Ａ）は、映像信号ＳＡが供給された場合を示し、図１２（Ｂ）は映像信号ＳＢが供給された場合を示す。
【００５３】
映像信号ＳＡが供給された場合には、図１２（Ａ）に示したように、表示部２０の画素Ｐｉｘのそれぞれは、映像信号ＳＡに含まれる６つの視点映像のそれぞれに対応する画素情報Ｐ１〜Ｐ６を表示する。このとき、画素情報Ｐ１〜Ｐ６は、開閉部１２Ａ付近に配置された画素Ｐｉｘにそれぞれ表示される。映像信号ＳＡが供給された場合には、液晶バリア部１０では、開放部１２Ａが開状態（透過状態）になるとともに、開放部１２Ｂが閉状態になるように制御される。表示部２０の各画素Ｐｉｘから出た光は、開閉部１２Ａによりそれぞれ角度が制限されて出力される。観察者は、例えば左眼で画素情報Ｐ３を、右眼で画素情報Ｐ４をそれぞれ見ることにより、立体的な映像を認識することができる。
【００５４】
映像信号ＳＢが供給された場合には、図１２（Ｂ）に示したように、表示部２０の画素Ｐｉｘのそれぞれは、映像信号ＳＢに含まれる６つの視点映像のそれぞれに対応する画素情報Ｐ１〜Ｐ６を表示する。このとき、画素情報Ｐ１〜Ｐ６は、開閉部１２Ｂ付近に配置された画素Ｐｉｘにそれぞれ表示される。映像信号ＳＢが供給された場合には、液晶バリア部１０では、開放部１２Ｂが開状態（透過状態）になるとともに、開放部１２Ａが閉状態になるように制御される。表示部２０の各画素Ｐｉｘから出た光は、開閉部１２Ｂによりそれぞれ角度が制限されて出力される。観察者は、例えば左眼で画素情報Ｐ３を、右眼で画素情報Ｐ４をそれぞれ見ることにより、立体的な映像を認識することができる。
【００５５】
このように、観察者は、左眼と右眼とで、画素情報Ｐ１〜Ｐ６のうちの異なる画素情報を見ることとなり、観察者は立体的な映像として感じることができる。また、開閉部１２Ａと開閉部１２Ｂを時分割的に交互に開放して映像を表示することにより、観察者は、互いにずれた位置に表示される映像を平均化して見ることとなる。よって、表示装置１は、開閉部１２Ａのみをもつ場合に比べ、２倍の解像度を実現することが可能となる。言い換えれば、表示装置１の解像度は、２次元表示の場合に比べ１／３（＝１／６×２）で済むこととなる。
【００５６】
なお、先に述べたように、表示部２０が立体映像表示を行う場合には光源２Ａを点灯することで光Ｌ１１を発生させ、それを各プリズム３３の面３１で反射させる。そうすることで、例えば図６（Ａ）に示した配光分布３Ａを示す照射光Ｌ１２を表示部２０へ供給する。これにより、観察者は、表示部２０の正面近傍に位置することで、より輝度の高い立体映像を認識することができる。
【００５７】
（平面映像表示の動作）
平面映像表示を行う場合には、液晶バリア部１０における開閉部１１および開閉部１２をともに開状態とし、映像信号Ｓに基づいて表示部２０に表示された平面映像の画像光をそのまま透過させる。なお、先に述べたように、表示部２０が平面映像表示を行う場合には光源２Ｂを点灯することで光Ｌ２１を発生させ、それを各プリズム３３の面３２で反射させる。そうすることで、例えば図６（Ｂ）に示した配光分布３Ｂを示す照射光Ｌ２２を表示部２０へ供給する。これにより、より広範囲に亘る視野角を確保することができる。
【００５８】
［効果］
このように、本実施の形態では、バックライト３０において、面３１の形状に応じた配光分布を有する光Ｌ１２と、面３２の形状に応じた配光分布を有する光Ｌ２２とを個別に発生させることができる。すなわち、例えば光源２Ａと光源２Ｂとを切り替えて点灯することにより、指向性の異なる２つの照射光を適宜切り替えて発生させることができる。したがって、このバックライト３０を備えた表示装置１００によれば、簡素な構成でありながら、用途に応じて必要な方向において高い輝度を有する画像光を表示することができる。例えば、上記したように、平面映像表示を行う際には偏りの少ない配光分布の光Ｌ２２を発生させる。その一方で、立体映像表示を行う際には、画面正面方向の指向性が強い（正面輝度の高い）光Ｌ１２を発生させる。これにより、立体映像表示を行う際の、相対的な輝度低下を緩和することができる。
【００５９】
あるいは、他の使用方法として、平面映像表示を行う際にも、観察者（視聴者）の人数に応じて光源２Ａと光源２Ｂとを切り替えて点灯するようにしてもよい。例えば、多人数で観察（視聴）する場合にはより広い視野角で一定以上の光強度が得られる光Ｌ２２を発生させる一方、一人などの少人数で観察する場合には指向性が強い（正面輝度の高い）光Ｌ２１を発生させるという使用方法が考えられる。この場合、少人数での視聴を行う際には光源２Ａのパワーを低下させても十分な輝度が得られるので、省電力化を図ることができる。
【００６０】
［表示装置の適用例（電子機器）］
次に、上記した表示装置の適用例について説明する。
【００６１】
本技術の表示装置は、各種用途の電子機器に適用可能であり、その電子機器の種類は特に限定されない。この表示装置は、例えば、以下の電子機器に搭載可能である。ただし、以下で説明する電子機器の構成はあくまで一例であるため、その構成は適宜変更可能である。
【００６２】
図１３は、テレビジョン装置の外観構成を表している。このテレビジョン装置は、例えば、表示装置としての映像表示画面部２００を備えている。映像表示画面部２００は、フロントパネル２１０およびフィルターガラス２２０を含むものである。
【００６３】
本技術の表示装置は、図１３に示したテレビジョン装置のほか、例えばタブレット型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ノート型ＰＣ、モバイルフォン、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラあるいはカーナビゲーションシステムにおける映像表示部分として用いることができる。
【００６４】
以上、いくつかの実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、２つの光源を切り替えて点灯し、形状の異なる面３１，３２において各光源光を反射させることで、画面水平方向（Ｘ軸方向）における配光分布が相互に異なる２種類の照射光を発生させるようにした。しかしながら、本技術では、さらに、画面垂直方向（Ｙ軸方向）における配光分布も相互に異なるようにしてもよい。その場合、例えば導光板１の入射面１Ａ，１Ｂの形状を相互に異なる曲面（レンズ面）とし、Ｙ軸方向において異なる集光（発散）作用を発現させるようにすればよい。また、本技術は、２つの光源のうちのいずれか一方のみを点灯させる場合に限定されるものではない。用途、目的に応じて２つの光源を同時に点灯させるようにしてもよい。
【００６５】
また、本技術は以下のような構成を取り得るものである。
（１）
照明装置と、
複数の画素を有すると共に前記照明装置からの光を利用して映像表示を行う表示部と
を備え、
前記照明装置は、
個別に点灯可能な第１および第２の光源と、
前記第１および第２の光源からそれぞれ射出された第１および第２の光源光を、自らの射出面からそれぞれ異なる角度で射出する導光板と、
前記導光板からの第１の光源光を前記導光板と反対側へ反射する第１の反射面と、前記導光板からの第２の光源光を前記導光板と反対側へ反射すると共に前記第１の反射面と異なる形状をなす第２の反射面とを含む光学部材と
を有する
表示装置。
（２）
前記第１および第２の反射面は、第１の方向において交互に複数配列されている
上記（１）に記載の表示装置。
（３）
前記第１および第２の反射面は、前記第１の方向と直交する第２の方向においてそれぞれ一定の形状を有するように延伸している
上記（２）に記載の表示装置。
（４）
隣り合う前記第１の反射面と前記第２の反射面との第１の接点を頂点とするプリズムが前記第１の方向において第２の接点で接するように複数配列されている
上記（３）に記載の表示装置。
（５）
一の前記プリズムにおける第１の接点、およびその隣の前記プリズムと２つ隣の前記プリズムとの第２の接点、の双方を通過する直線は、前記第１の方向に対し、前記第１および第２の角度よりも大きな角度をなしている
上記（４）に記載の表示装置。
（６）
前記第１および第２の反射面は、いずれも曲面である
上記（１）から（５）のいずれか１つに記載の表示装置。
（７）
前記第１および第２の反射面は、それぞれ、前記導光板からの第１および第２の光源光を全反射するものである
上記（１）から（６）のいずれか１つに記載の表示装置。
（８）
前記第１の光源光は前記第１の反射面に全て入射し、
前記第２の光源光は前記第２の反射面に全て入射するようになっている
上記（１）から（７）のいずれか１つに記載の表示装置。
（９）
照明装置と、複数の画素を有すると共に前記照明装置からの光を利用して映像表示を行う表示部とを有する表示装置を備えた電子機器であって、
前記照明装置は、
個別に点灯可能な第１および第２の光源と、
前記第１および第２の光源からそれぞれ射出された第１および第２の光源光を、自らの射出面からそれぞれ異なる角度で射出する導光板と、
前記導光板からの第１の光源光を前記導光板と反対側へ反射する第１の反射面と、前記導光板からの第２の光源光を前記導光板と反対側へ反射すると共に前記第１の反射面と異なる形状をなす第２の反射面とを含む光学部材と
を有する
電子機器。
（１０）
表示装置用の照明装置であって、
個別に点灯可能な第１および第２の光源と、
前記第１および第２の光源からそれぞれ射出された第１および第２の光源光を、自らの射出面からそれぞれ異なる角度で射出する導光板と、
前記導光板からの第１の光源光を前記導光板と反対側へ反射する第１の反射面と、前記導光板からの第２の光源光を前記導光板と反対側へ反射すると共に前記第１の反射面と異なる形状をなす第２の反射面とを含む光学部材と
を有する
照明装置。
【符号の説明】
【００６６】
１…導光板、１Ａ，１Ｂ…光入射面、２（２Ａ，２Ｂ）…光源、３…プリズムシート、１０…液晶バリア部、２０…表示部、３０…バックライト、３１，３２…面、３３…プリズム、４０…バリア駆動部、５０…表示駆動部、６０…バックライト駆動部、７０…制御部、１００…表示装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明装置と、
複数の画素を有すると共に前記照明装置からの光を利用して映像表示を行う表示部と
を備え、
前記照明装置は、
個別に点灯可能な第１および第２の光源と、
前記第１および第２の光源からそれぞれ射出された第１および第２の光源光を、自らの射出面からそれぞれ異なる角度で射出する導光板と、
前記導光板からの第１の光源光を前記導光板と反対側へ反射する第１の反射面と、前記導光板からの第２の光源光を前記導光板と反対側へ反射すると共に前記第１の反射面と異なる形状をなす第２の反射面とを含む光学部材と
を有する
表示装置。
【請求項２】
前記第１および第２の反射面は、第１の方向において交互に複数配列されている
請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１および第２の反射面は、前記第１の方向と直交する第２の方向においてそれぞれ一定の形状を有するように延伸している
請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
隣り合う前記第１の反射面と前記第２の反射面との第１の接点を頂点とするプリズムが前記第１の方向において第２の接点で接するように複数配列されている
請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
一の前記プリズムにおける第１の接点、およびその隣の前記プリズムと２つ隣の前記プリズムとの第２の接点、の双方を通過する直線は、前記第１の方向に対し、前記第１および第２の角度よりも大きな角度をなしている
請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１および第２の反射面は、いずれも曲面である
請求項１記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１および第２の反射面は、それぞれ、前記導光板からの第１および第２の光源光を全反射するものである
請求項１記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１の光源光は前記第１の反射面に全て入射し、
前記第２の光源光は前記第２の反射面に全て入射するようになっている
請求項１記載の表示装置。
【請求項９】
照明装置と、複数の画素を有すると共に前記照明装置からの光を利用して映像表示を行う表示部とを有する表示装置を備えた電子機器であって、
前記照明装置は、
個別に点灯可能な第１および第２の光源と、
前記第１および第２の光源からそれぞれ射出された第１および第２の光源光を、自らの射出面からそれぞれ異なる角度で射出する導光板と、
前記導光板からの第１の光源光を前記導光板と反対側へ反射する第１の反射面と、前記導光板からの第２の光源光を前記導光板と反対側へ反射すると共に前記第１の反射面と異なる形状をなす第２の反射面とを含む光学部材と
を有する
電子機器。
【請求項１０】
表示装置用の照明装置であって、
個別に点灯可能な第１および第２の光源と、
前記第１および第２の光源からそれぞれ射出された第１および第２の光源光を、自らの射出面からそれぞれ異なる角度で射出する導光板と、
前記導光板からの第１の光源光を前記導光板と反対側へ反射する第１の反射面と、前記導光板からの第２の光源光を前記導光板と反対側へ反射すると共に前記第１の反射面と異なる形状をなす第２の反射面とを含む光学部材と
を有する
照明装置。
【請求項１】
照明装置と、
複数の画素を有すると共に前記照明装置からの光を利用して映像表示を行う表示部と
を備え、
前記照明装置は、
個別に点灯可能な第１および第２の光源と、
前記第１および第２の光源からそれぞれ射出された第１および第２の光源光を、自らの射出面からそれぞれ異なる角度で射出する導光板と、
前記導光板からの第１の光源光を前記導光板と反対側へ反射する第１の反射面と、前記導光板からの第２の光源光を前記導光板と反対側へ反射すると共に前記第１の反射面と異なる形状をなす第２の反射面とを含む光学部材と
を有する
表示装置。
【請求項２】
前記第１および第２の反射面は、第１の方向において交互に複数配列されている
請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１および第２の反射面は、前記第１の方向と直交する第２の方向においてそれぞれ一定の形状を有するように延伸している
請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
隣り合う前記第１の反射面と前記第２の反射面との第１の接点を頂点とするプリズムが前記第１の方向において第２の接点で接するように複数配列されている
請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
一の前記プリズムにおける第１の接点、およびその隣の前記プリズムと２つ隣の前記プリズムとの第２の接点、の双方を通過する直線は、前記第１の方向に対し、前記第１および第２の角度よりも大きな角度をなしている
請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１および第２の反射面は、いずれも曲面である
請求項１記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１および第２の反射面は、それぞれ、前記導光板からの第１および第２の光源光を全反射するものである
請求項１記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１の光源光は前記第１の反射面に全て入射し、
前記第２の光源光は前記第２の反射面に全て入射するようになっている
請求項１記載の表示装置。
【請求項９】
照明装置と、複数の画素を有すると共に前記照明装置からの光を利用して映像表示を行う表示部とを有する表示装置を備えた電子機器であって、
前記照明装置は、
個別に点灯可能な第１および第２の光源と、
前記第１および第２の光源からそれぞれ射出された第１および第２の光源光を、自らの射出面からそれぞれ異なる角度で射出する導光板と、
前記導光板からの第１の光源光を前記導光板と反対側へ反射する第１の反射面と、前記導光板からの第２の光源光を前記導光板と反対側へ反射すると共に前記第１の反射面と異なる形状をなす第２の反射面とを含む光学部材と
を有する
電子機器。
【請求項１０】
表示装置用の照明装置であって、
個別に点灯可能な第１および第２の光源と、
前記第１および第２の光源からそれぞれ射出された第１および第２の光源光を、自らの射出面からそれぞれ異なる角度で射出する導光板と、
前記導光板からの第１の光源光を前記導光板と反対側へ反射する第１の反射面と、前記導光板からの第２の光源光を前記導光板と反対側へ反射すると共に前記第１の反射面と異なる形状をなす第２の反射面とを含む光学部材と
を有する
照明装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−４５０７３（Ｐ２０１３−４５０７３Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８４９４５（Ｐ２０１１−１８４９４５）
【出願日】平成２３年８月２６日（２０１１．８．２６）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２６日（２０１１．８．２６）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]