光源装置、显示单元和电子设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及光源装置、显示单元和电子设备，具体提供了一种显示单元，包括显示部以及光源装置。该光源装置包括：一个或多个第一光源，均被配置为发射第一照明光；以及导光板，具有第一端面、第二端面以及多个散射区，并在散射区中散射第一照明光以向外部发射光，第一端面和第二端面彼此相对，且散射区在第一端面与第二端面之间的预定区域中被设置有恒定密度和均匀形状。第一光源被布置为至少面向第一端面，并且将第一照明光导向预定区域的倾斜部被设置在第一光源与导光板的预定区域之间。由此，能够改善从导光板发出的光的亮度分布（第一照明光的面内亮度分布）的不均匀。
【专利说明】光源装置、显示单元和电子设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年11月21日提交的日本在先专利申请JP2012-255659的权益，将其全部内容通过引用并入本文。
【技术领域】
[0003]本公开涉及一种能够在视差屏障系统中实现立体视觉和多视觉的光源装置、显示单兀和电子设备。
【背景技术】
[0004]作为不需要佩戴特殊眼镜而用肉眼能够提供立体视觉的立体显示系统之一，视差屏障系统的立体显示单元为人所知。立体显示单元具有被设置为面向二维显示面板的正面(显示表面侧)的视差屏障。视差屏障的典型配置包括沿水平方向交替布置的遮挡部和条形开口(狭缝)。遮挡部遮挡来自二维显示面板的显示图像光，且条形开口允许显示图像光从中穿过。
[0005]在视差屏障系统中，用于立体视觉的视差图像(在两个视角的情况下为右眼透视图像和左眼透视图像)以空间上彼此隔开的方式显示在二维显示面板上，且视差图像在水平方向上被视差屏障隔开，从而实现立体视觉。当观看者从预定位置沿预定方向观看立体显示单元时，可以通过适当设置视差屏障的每个狭缝的宽度等来允许不同视差图像的光通过狭缝分别进入观看者的右眼和左眼。
[0006]要注意的是，在使用例如透射式液晶显示面板作为二维显示面板的情况下，例如，可以将视差屏障设置在二维显示面板的背面侧上。在这种情况下，视差屏障被设置在透射式液晶显示面板与背光之间。在日本待审查专利申请公开第2012-226294号中，公开了一种光源装置，其中，散射图案被设置在充当背光的导光板的内部反射面上，且因此导光板具有等同于视差屏障的功能。
实用新型内容
[0007]如日本待审查专利申请公开第2012-226294号中所述，在导光板具有等同于视差屏障的功能的配置的情况下，从导光板发出的光的面内亮度分布可以优选是均匀的。在日本待审查专利申请公开第2012-226294号中，散射图案的形状根据位置来修改，并因此允许面内亮度分布是均匀的。另一方面，甚至在设置有具有均匀形状的散射图案的情况下，也期望面内亮度分布均匀。
[0008]因此，期望提供一种使用导光板实现等同于视差屏障的功能并改善面内亮度分布不均匀的光源装置、显示单元和电子设备。
[0009]根据本技术的一种实施方式，提供了一种光源装置，包括:一个或多个第一光源，均被配置为发射第一照明光；以及导光板，具有第一端面、第二端面以及多个散射区，并在所述多个散射区中散射所述第一照明光以向外部发射用于显示多个透视图像的光，所述第一端面和所述第二端面彼此相对，且所述多个散射区在所述第一端面与所述第二端面之间的预定区域中被设置有恒定密度和均匀形状，所述一个或多个第一光源被布置为至少面向至少所述第一端面，并且将所述第一照明光导向所述预定区域的倾斜部被设置在所述一个或多个第一光源与所述导光板的所述预定区域之间。
[0010]根据本技术的一种实施方式，提供了一种显示单元，包括被配置为显示多个透视图像的显示部，以及被配置为朝向所述显示部发射用于显示所述多个透视图像的光的光源装置，所述光源装置包括:一个或多个第一光源，均被配置为发射第一照明光；以及导光板，具有第一端面、第二端面以及多个散射区，并在所述多个散射区中散射所述第一照明光以向外部发射光，所述第一端面和所述第二端面彼此相对，且所述多个散射区在所述第一端面与所述第二端面之间的预定区域中被设置有恒定密度和均匀形状，所述一个或多个第一光源被布置为至少面向所述第一端面，并且将所述第一照明光导向所述预定区域的倾斜部被设置在所述一个或多个第一光源与所述导光板的所述预定区域之间。
[0011]在上述显示单元中，所述导光板具有第一内部反射面和第二内部反射面，并且所述倾斜部相对于所述第一内部反射面或所述第二内部反射面的倾斜角为5度以上且20度以下。
[0012]在上述显示单元中，所述第二端面被设置有将已到达所述第二端面的所述第一照明光导向所述预定区域的反射器。
[0013]在上述显示单元中，所述导光板具有第一内部反射面和第二内部反射面，并且所述第二端面和所述反射器均相对于所述第一内部反射面或所述第二内部反射面的法线以O度以上且15度以下的角度倾斜。
[0014]在上述显示单元中，所述倾斜部被设置在所述导光板的所述第一端面与所述预定区域之间。
[0015]在上述显示单元中，所述倾斜部被设置在所述第一端面与所述第一光源之间并与所述导光板隔开。
[0016]在上述显示单元中，设置有两个第一光源，所述两个第一光源中的一个被布置为面向所述第一端面，且另一个被布置为面向所述第二端面，并且所述倾斜部被设置在所述预定区域与被布置为面向所述第一端面的所述第一光源之间，以及在所述预定区域与被布置为面向所述第二端面的所述第一光源之间。
[0017]上述显示单元进一步包括被设置为面向所述导光板的第二光源，所述第二光源被配置为从与所述第一光源的发射方向不同的方向朝向所述导光板发射第二照明光。
[0018]在上述显示单元中，所述显示部在基于三维图像数据的所述多个透视图像与基于二维图像数据的图像之间选择性地切换显示，并且当在所述显示部上显示所述多个透视图像时，所述第二光源被控制为处于非发光状态，且当在所述显示部上显示基于所述二维图像数据的所述图像时，所述第二光源被控制为处于发光状态。
[0019]在上述显示单元中，当在所述显示部上显示所述多个透视图像时，所述第一光源被控制为处于发光状态，且当在所述显示部上显示基于所述二维图像数据的所述图像时，所述第一光源被控制为处于非发光状态或发光状态。
[0020]根据本技术的一种实施方式，提供了一种设置有显示单元的电子设备，所述显示单元包括被配置为显示多个透视图像的显示部，以及被配置为朝向所述显示部发射用于显示所述多个透视图像的光的光源装置，所述光源装置包括:一个或多个第一光源，均被配置为发射第一照明光；以及导光板，具有第一端面、第二端面以及多个散射区，并在所述多个散射区中散射所述第一照明光以向外部发射光，所述第一端面和所述第二端面彼此相对，且所述多个散射区在所述第一端面与所述第二端面之间的预定区域中被设置有恒定密度和均匀形状，所述一个或多个第一光源被布置为至少面向至少所述第一端面，并且将所述第一照明光导向所述预定区域的倾斜部被设置在所述一个或多个第一光源与所述导光板的所述预定区域之间。
[0021]在根据本公开的各种实施方式的光源装置、显示单元和电子设备中，来自第一光源的第一照明光由散射区散射并被发射到导光板的外部。因此，对于第一照明光，可以使导光板具有作为视差屏障的功能。换句话说，等同地，导光板用作以散射区作为开口(狭缝)的视差屏障。因此，可以实现三维显示和多视觉。
[0022]此外，从导光板发出的光的亮度分布(第一照明光的面内亮度分布)的不均匀通过设置在第一光源与导光板的预定区域之间的倾斜部来改善。
[0023]在根据本公开的各种实施方式的光源装置、显示单元和电子设备中，散射第一照明光的多个散射区被设置在导光板上。因此，对于第一照明光，可以同样使导光板具有视差屏障的功能。
[0024]另外，将第一照明光引导至预定区域的倾斜部被设置在第一光源与导光板的预定区域之间。因此，可以改善第一照明光的面内亮度分布的不均匀。
[0025]应理解，上述一般性描述和下列详细描述都是示例性的，其旨在对所要求保护的技术进行进一步阐述。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]为提供对本公开的进一步理解，说明书包含附图，并且将附图并入说明书中从而构成说明书的一部分。附图示出了实施方式，并且与本说明书一起用来阐述本技术的原理。
[0027]图1是示出根据本公开的第一实施方式的显示单元的Y方向上的配置实例的截面图。
[0028]图2是示出显示单元的X方向上的配置实例的截面图。
[0029]图3是示出导光板的配置实例的平面图。
[0030]图4是示出显示部的像素结构的实例的平面图。
[0031]图5是示出在仅打开第一光源(处于发光状态下)的情况下的光束的发射状态的实例的截面图。
[0032]图6是示出在仅打开第一光源(处于发光状态下)的情况下的面内发光图案的实例的平面图。
[0033]图7是示出在仅打开第二光源(处于发光状态下)的情况下的光束的发射状态的实例的截面图。
[0034]图8是示出在仅打开第二光源(处于发光状态下)的情况下的面内发光图案的实例的平面图。
[0035]图9是示出根据比较实例的显示单元的Y方向上的配置实例的截面图。
[0036]图10是示出根据比较实例的显示单元中的导光板的发光表面的亮度分布的实例的特征图。
[0037]图11是靠近第一光源的一侧上的导光板的第一端部的结构的说明图。
[0038]图12是与第一光源相对的一侧上的导光板的第二端部的结构的说明图。
[0039]图13是示出进入导光板的第二端部的光束的角分布的特征图。
[0040]图14是示出由导光板的第二端部反射的光束的角分布的特征图。
[0041]图15是不出在倾斜部被设置在导光板的第一端部上的情况下的导光板的发光表面的亮度分布的实例的特征图。
[0042]图16是示出基于导光板的第一端部的结构差异的Y方向上的中心部分的亮度分布的实例的特征图。
[0043]图17是示出在反射器被设置在导光板的第二端部上的情况下的导光板的发光表面的亮度分布的实例的特征图(a =0度)。
[0044]图18是示出在反射器被设置在导光板的第二端部上的情况下的导光板的发光表面的亮度分布的实例的特征图(α =7度)。
[0045]图19是示出基于导光板的第二端部的结构差异的Y方向上的中心部分的亮度分布的实例的特征图。
[0046]图20是示出基于导光板的第一端部和第二端部的结构差异的Y方向上的中心部分的亮度分布的实例的特征图。
[0047]图21是示出导光板的第一端部的结构的第一变形例的截面图。
[0048]图22是示出导光板的第一端部的结构的第二变形例的截面图。
[0049]图23是示出导光板的第一端部的结构的第三变形例的截面图。
[0050]图24是示出导光板的第二端部的结构的第一变形例的截面图。
[0051]图25是示出导光板的第二端部的结构的第二变形例的截面图。
[0052]图26是示出导光板的第二端部的结构的第三变形例的截面图。
[0053]图27是示出导光板的第二端部的结构的第四变形例的截面图。
[0054]图28是示出根据第二实施方式的显示单元的配置实例的截面图。
[0055]图29是示出根据第三实施方式的显示单元的配置实例的截面图。
[0056]图30是示出根据第四实施方式的显示单元的配置实例的截面图。
[0057]图31是示出电子设备的实例的外观图。
【具体实施方式】
[0058]下文将参照附图详细描述本公开的一些实施方式。要注意的是，将以下列顺序进行描述。
[0059]1.第一实施方式
[0060]显示单元的整体配置
[0061]显示单元的基本操作
[0062]导光板的端部的结构的详细描述
[0063]变形例
[0064]2.第二实施方式
[0065]3.第三实施方式[0066]4.第四实施方式
[0067]5.其他实施方式
[0068](1.第一实施方式)
[0069](显示单元的整体配置)
[0070]图1和图2示出了根据本公开的第一实施方式的显示单元的配置实例。该显示单元包括执行图像显示的显示部1，以及设置在显示部I的背面侧并朝向显示部I发射用于图像显示的光的光源装置。该光源装置包括第一光源2、导光板3以及第二光源7。导光板3具有被布置成面向显示部I的第一内部反射面3A，以及被布置成面向第二光源7的第二内部反射面3B。导光板3还具有沿Y方向(图1)彼此相对的第一端面51和第二端面52。而且，导光板3具有沿X方向(图2)彼此相对的第三端面53和第四端面54。另外，显示单元包括用于显示所需的用于显示部I的控制电路等。而且，其配置类似于用于显示器的典型控制电路等的配置，并因此将省略对其的描述。另外，虽然未示出，但光源装置包括对第一光源2和第二光源7执行开启(发光)/关闭(非发光)控制的控制电路。
[0071]顺便地，在第一实施方式中，显示部I的显示表面(像素的排布表面)中或与导光板3的第二内部反射面3B平行的平面中的第一方向(垂直方向)被称为Y方向(图1)，以及与第一方向正交的第二方向(水平方向)被称为X方向(图2)。
[0072]显示单元能够任意在全屏二维(2D)显示模式和全屏三维(3D)显示模式之间选择性地切换显示模式。在二维显示模式与三维显示模式之间的切换被允许通过要在显示部I上显示的图像数据的切换控制和第一光源2和第二光源7的开启/关闭切换控制来执行。图5示意性地示出了在仅开启第一光源2 (处于发光状态下)的情况下的来自光源装置的光束的发射状态，且该发射状态对应于三维显示模式。图6示出了在仅开启第一光源2 (处于发光状态下)的情况下的从导光板3发出的光的面内发射图案的实例。图7示意性地示出了在仅开启第二光源7 (处于发光状态下)的情况下的来自光源装置的光束的发射状态，且该发射状态对应于二维显示模式。图8示出了在仅开启第二光源7 (处于发光状态下)的情况下的从导光板3发出的光的面内发射图案的实例。
[0073]显示部I利用透射式二维显示面板(诸如透射式液晶显示面板)来进行配置。例如，如图4所示，显示部I包括呈矩阵排列的多个像素。多个像素的每一个由红色(R)子像素11R、绿色(G)子像素IlG和蓝色(B)子像素IlB配置而成。显示部I基于图像数据从一个像素到另一个像素调整来自光源装置的每种颜色的光，以执行二维图像显示。基于三维图像数据的多个透视图像或基于二维图像数据的图像通过切换任意且选择性地被显示在显示部I上。顺便地，例如，三维图像数据是包含与三维显示中的多个视角方向对应的多个透视图像的数据。例如，在执行双目三维显示的情况下，三维图像数据是包含用于右眼显示和用于左眼显示的透视图像的数据。在以三维显示模式执行显示的情况下，例如，产生并显示在一个屏幕中包括多个条形透视图像的合成图像。
[0074]第一光源2例如可以使用荧光灯(诸如冷阴极荧光灯(CCFL))或发光二极管(LED)来配置。第一光源2从导光板3的侧表面方向向其内部发射第一照明光LI (图1)。一个或多个第一光源2需要被设置在导光板3的侧表面上。在第一实施方式中,第一光源2被设置成面向导光板3的第一端面51的情况被作为实例进行描述。第一光源2响应于二维显示模式与三维显示模式之间的切换而受控地开启(发光)/关闭(非发光)。具体地，当显示部I显示基于三维图像数据的图像时(在三维显示模式的情况下)，第一光源2被控制为处于发光状态，且当显示部I显示基于二维图像数据的图像时(在二维显示模式的情况下)，第一光源2被控制为处于非发光状态或发光状态。
[0075]第二光源7被设置为面向设置有导光板3的第二内部反射面3B的一侧。第二光源7从与第一光源2的方向不同的方向朝向导光板3发射第二照明光L10。更具体地,第二光源7从外侧(导光板3的背面侧)朝向第二内部反射面3B发射第二照明光LlO (参见图7)。第二光源7是平面光源。例如，第二光源7可以具有这样的配置，其中包括光发射器(诸如CCFL和LED),并使用扩散从该光发射器发射的光的光扩散器面板。第二光源7响应于二维显示模式与三维显示模式之间的切换而受控地开启(发光)/关闭(非发光)。具体地，在显示部I显示基于三维图像数据的图像的情况下(在三维显示的情况下)，第二光源7被控制为处于非发光状态，且当显示部I显示基于二维图像数据的图像的情况下(在二维显示模式的情况下)，第二光源7被控制为处于发光状态。
[0076]导光板3可以由例如丙烯酸树脂制成的透明塑料板配置而成。除了第二内部反射面3B，导光板3的所有表面都是透明的。换句话说，第一内部反射面3A和四个端面在相应的整个表面上均是透明的。
[0077]第一内部反射面3A在整个表面上经过镜面处理，并内部全反射以满足导光板3中的全反射条件的入射角进入导光板3的光束，且将不满足全反射条件的一部分光束发射至外部。
[0078]第二内部反射面3B具有散射区31和全反射区32。例如，散射区31由印刷在导光板3的表面上的散射材料配置而成，或者经过激光处理、喷砂处理等，从而增加有光散射特性。在第二内部反射面3B中，在三维显示模式的情况下，散射区31用作作为针对来自第一光源2的第一照明光LI的视差屏障的开口(狭缝)，且全反射区32用作遮挡部。在第二内部反射面3B中，散射区31和全反射区32被设置成与视差屏障对应的图案。具体地，全反射区32被设置成与视差屏障的遮挡部对应的图案，且散射区31被设置成与视差屏障的开口对应的图案。要注意的是，视差屏障的屏障图案不作具体限制，且可以使用各种类型的图案，诸如大量垂直长狭缝式开口在水平方向上被并排布置且其间有遮挡部的条形图案。图6示出了在分别沿垂直方向延伸的多个散射区31呈条形布置(即，如图3所示的并排布置)的情况下的从导光板3发出的光(来自第一光源2的发射光L20 (图5))的面内发光图案的实例。如图3所示，多个散射区31在导光板3的第一端面51与第二端面52之间的预定区域50中被设置有恒定密度和一定形状。
[0079]第一内部反射面3A以及第二内部反射面3B的全反射区32内部全反射以满足全反射条件的入射角进入导光板3的光束(内部全反射以大于预定临界角的入射角进入的光束)。因此，以满足全反射条件的入射角进入导光板3的来自第一光源2的第一照明光LI通过第一内部反射面3A与第二内部反射面3B的全反射区32之间的内部全反射而被引导至侧表面方向。如图7所示，全反射区32中的每一个使得来自第二光源7的第二照明光LlO从中穿过，并且朝向第一内部反射面3A发射第二照明光L10，作为不满足全反射条件的光束。
[0080]如图1和图5所示，散射区31中的每一个散射并反射来自第一光源2的第一照明光LI，并且朝向第一内部反射面3A发射第一照明光LI的至少一部分(即，不满足全反射条件的光束)，作为发射光束L20。
[0081]倾斜部4 (图1和图3)被设置在第一光源2与导光板3的设置有散射区31的预定区域50 (图3)之间。倾斜部4将第一照明光LI从第一光源2引导至预定区域50。另夕卜，反射器5被设置在第二端面52上。反射器5将已到达第二端面52的第一照明光LI引导至预定区域50。倾斜部4和反射器5被设置为改善从导光板3发出的光的亮度分布(传播通过导光板3的第一照明光LI在发光表面(第二内部反射面3B)上的亮度分布)的不均匀性。下文将描述由倾斜部4和反射器5改善的面内亮度分布的不均匀性的细节。
[0082](显示单元的基本操作)
[0083]当显示单元以三维显示模式执行显示时，显示部I执行基于三维图像数据的图像显示，并且第一光源2和第二光源7对于三维显示受控地开启(发光)/关闭(非发光)。具体地，如图5所示，第一光源2被控制为开启(处于发光状态)，且第二光源7被控制为关闭(处于非发光状态)。在这种状态下，来自第一光源2的第一照明光LI在导光板3中的第一内部反射面3A与第二内部反射面3B的全反射区32之间重复地进行内部全反射。结果，将第一照明光LI从设置有第一光源2的一侧上的一个侧表面引导至相对的另一侧表面。另一方面，来自第一光源2的第一照明光LI的一部分由导光板3的散射区31散射和反射以穿过导光板3的第一内部反射面3A,并随后被发射到导光板3的外部。在这种情况下，例如，光(来自第一光源2的光L20 (图5))以如图6所示的面内发射图案从导光板3射出。因此，允许导光板3具有视差屏障的功能。具体地，对于来自第一光源2的第一照明光LI，导光板3等效地用作散射区31作为开口部(狭缝)并且全反射区32作为遮挡部的视差屏障。相应地，等效地执行视差屏障被设置在显示部I的背面侧上的视差屏障系统中的三维显示。
[0084]另一方面，当显示单元以二维显示模式执行显示时，显示部I执行基于二维图像数据的图像显示，并且第一光源2和第二光源7对于二维显示受控地开启(发光)/关闭(非发光)。具体地，如图7所示，例如，第一光源2被控制为关闭(处于非发光状态)，且第二光源7被控制为开启(处于发光状态)。在这种情况下，来自第二光源7的第二照明光LlO穿过第二内部反射面3B的全反射区32。结果，将第二照明光LlO从第一内部反射面3A的几乎整个表面发射到导光板3的外部，以作为不满足全反射条件的光束。在这种情况下，例如，光(从第二光源7发射的光)以如图8所示的面内发射图案从导光板3发出。换句话说，导光板3用作与典型背光类似的平面光源。相应地，等效地执行典型背光被设置在显示部I的背面侧上的背光系统中的二维显示。
[0085]要注意的是，即使仅开启第二光源7，第二照明光LlO从导光板3的几乎整个表面发出。然而，如果需要的话，可以开启第一光源2。结果，例如，在仅发光第二光源7不足以消除与散射区31对应的部分和与全反射区32对应的部分之间的亮度分布差异的情况下，适当调整第一光源2的发光状态(开启/关闭控制或调整光量)允许优化整个表面的亮度分布。然而，例如在执行二维显示的情况下，当显示部I可以执行足够的亮度校正时，只需要开启第二光源7。
[0086](导光板的端部的结构的详细描述)
[0087]设置在导光板3的端部中的倾斜部4和反射器5被设置为改变传播通过导光板3内部的第一照明光LI的角分布并改善进入散射区31的光束量的不均匀性。例如，在与根据图9中所示的比较实例的显示单元一样，倾斜部4和反射器5未设置在导光板3的端部中的情况下，从导光板3发出的光的亮度分布例如如图10所示是不均匀的。如图3所示，具有恒定密度和一定形状的多个散射区31被设置在导光板3的第一端面51与第二端面52之间的预定区域50中。在这种情况下，例如，如图10所示，亮度可以更高，因为其更靠近设置在导光板3的第一端部中的第一光源2，且亮度更低，因为其更靠近与第一光源2相对的第二端部。若亮度分布的这种不均匀性存在于发光表面中，则会降低三维显示的显示质量。在下文中，将描述要改善发光表面上亮度分布的这种不均匀性的倾斜部4和反射器5的结构。
[0088]为改善如图10所示的亮度分布不均匀性，只需要使集中从靠近第一光源2的第一端部发出的光部分到达与第一端部相对的第二端部。参照图11描述用于改善亮度分布的不均匀性的倾斜部4的结构。倾斜部4具有线性倾斜截面。从第一光源2接收光的导光板3的入射端的厚度t可期望地被设置为等于或大于第一光源2的尺寸，因为入射端的厚度t与光入射到导光板3内部的入射效率有关。
[0089]当确定导光板3的厚度T和入射端的厚度t时，倾斜部4的倾斜角Θ和倾斜长度L具有由以下表达式表不的关系。倾斜角Θ是相对于导光板3的第一内部反射面3A或第二内部反射面3B的倾斜角。
[0090]Θ =arctan [ (T_t) /2L]
[0091]当倾斜角Θ和倾斜长度L都较大时，使集中从靠近第一光源2的第一端部发出的光部分到达相对侧上的第二端部的作用也较大。然而，由于导光板3的厚度T根据利用裸眼的立体视觉的设计条件来确定，并且入射端的厚度t基本上根据第一光源2的尺寸来确定，所以倾斜部4的倾斜角Θ和倾斜长度L由上述表达式限定。在导光板3的厚度T和入射端的厚度t由上述表达式确定的情况下，当倾斜部4的倾斜长度L增加时，使亮度分布集中在第二端部侧上的作用增加更大，并且使亮度分布均匀化的作用也增加。然而，由于倾斜角Θ随倾斜长度L增加而减小，所以均匀化作用停止在一定水平。因此，期望确定在小于均匀化方面最有效的倾斜长度L的值的范围内的倾斜部4的形状。 [0092]接下来，参照图12描述用于改善从导光板3发出的光的亮度分布不均匀的第二端面52和反射器5的结构。例如，反射器5可以被结合至或布置成靠近第二端面52。如图12所示，可期望第二端面52和反射器5相对于导光板3的第一内部反射面3A或第二内部反射面3B的法线N以倾斜角α倾斜。另外，期望满足以下表达式，其中Y是传播通过导光板3的光的向外最小传播角，β是光的返回最小传播角，nl是导光板3内部的折射率，以及n0是导光板3外部的折射率(=1)。
[0093]β = -α
[0094]arcsin(nO/nl) ^ β
[0095]第二端面52和反射器5倾斜以使返回最小传播角β减小并允许传播通过导光板3内部的光再次传播通过导光板3，且随后进入散射区31。当返回最小传播角β小于导光板3的临界角时，光无意地从导光板3发出，这导致亮度不均匀和光的使用效率降低。因此，允许亮度分布通过在满足上述表达式的范围内改变倾斜角α来进行调整。
[0096]图13示出了进入导光板3的第二端部的光束的角分布的实例，以及图14示出了由导光板3的第二端部反射的光束的角分布的实例。如图13所示，从设置有第一光源2的第一端面51传播并到达第二端面52的大量光面向与导光板3的表面平行的方向(Y方向)。因此，光进入散射区31的概率很低，并且光不容易从导光板3射出。如图12所示，通过使第二端面52和反射器5倾斜，允许到达第二端面52的光的角分布方向被反射器5的倾斜反射面改变(参见图14)。以这种方式，改变已到达第二端面52的光的角分布方向增加了光进入散射区31的可能性。这增加了接近第二端部附近的亮度。
[0097](发光表面上的改善亮度分布的具体实例)
[0098]在下文中，描述在倾斜部4和反射器5未设置在导光板3的端部上的情况下的改善亮度分布的具体实例(图9和图10)。图15示出了在倾斜长度L为10毫米(倾斜角Θ为
8.5度)的倾斜部4被设置在导光板3的第一端部上的情况下的发光表面的亮度分布的实例。如图15所示，与比较实例(图10)的亮度分布相比，改善了亮度分布的不均匀性。图16示出了基于导光板3的第一端部的结构差异的Y方向上的中心部分的亮度分布的实例。图16示出了在倾斜部4的倾斜长度L为O毫米、4毫米和10毫米(倾斜角Θ为O度、20.6度和8.5度)的每一种情况下的亮度分布。从图16可以看出，增加倾斜部4的倾斜长度L抑制了亮度不均匀，且接近第一光源2的区域中的亮度较高。
[0099]图17示出了倾斜角a为O度的反射器5被设置在导光板3的第二端部上的情况下的发光表面的亮度分布的实例。图18示出了倾斜角α为7度的反射器5被设置在导光板3的第二端部上的情况下的发光表面的亮度分布的实例。图19不出了基于导光板3的第二端部的结构差异的Y方向上的中心部分的亮度分布的实例。图19示出了反射器5的倾斜角α为O度和7度的每一种情况下的亮度分布。从图17至图19的结果可以看出，反射器5的倾斜产生了改善接近第二端部的亮度和使整个亮度分布更均匀化的效果。
[0100]图20不出了基于导光板的第一端部和第二端部之间的结构差异的Y方向上的中心部分的亮度分布的实例 。图20示出了倾斜部4的倾斜长度L为10毫米(倾斜角Θ为8.5度)且反射器5的倾斜角α为7度的情况下的亮度分布，以及倾斜部4的倾斜长度L为O毫米(倾斜角Θ为O度)且未设置反射器5的情况下的亮度分布。从图20可知，在导光板3的端部中设置倾斜部4和反射器5显著地改善了亮度分布的不均匀性。
[0101]接下来，表1示出了导光板3的端部的配置的更具体的数值实例。作为具体数值实例，具体设置显示部I的屏幕尺寸和三维显示的视角的数量，并设置倾斜部4和反射器5的期望配置参数。当将配置参数设置为表1的数值实例时，有利地改善了亮度分布的不均匀。
[0102][表1]
[0103]
【权利要求】
1.一种显示单元，其特征在于，包括被配置为显示多个透视图像的显示部，以及被配置为朝向所述显示部发射显示所述多个透视图像的光的光源装置，所述光源装置包括: 一个或多个第一光源，均被配置为发射第一照明光；以及 导光板，具有第一端面、第二端面以及多个散射区，并在所述多个散射区中散射所述第一照明光以向外部发射光，所述第一端面和所述第二端面彼此相对，且所述多个散射区在所述第一端面与所述第二端面之间的预定区域中被设置有恒定密度和均匀形状，其中， 所述一个或多个第一光源被布置为至少面向所述第一端面，并且 将所述第一照明光导向所述预定区域的倾斜部被设置在所述一个或多个第一光源与所述导光板的所述预定区域之间。
2.根据权利要求1所述的显示单元，其特征在于， 所述导光板具有第一内部反射面和第二内部反射面，并且 所述倾斜部相对于所述第一内部反射面或所述第二内部反射面的倾斜角为5度以上且20度以下。
3.根据权利要求1所述的显示单元，其特征在于，所述第二端面被设置有将已到达所述第二端面的所述第一照明光导向所述预定区域的反射器。
4.根据权利要求3所述的显示单元，其特征在于， 所述导光板具有第一内部反射面和第二内部反射面，并且 所述第二端面和所述反射器均相对于所述第一内部反射面或所述第二内部反射面的法线以O度以上且15度以下的角度倾斜。
5.根据权利要求1所述的显示单元，其特征在于，所述倾斜部被设置在所述导光板的所述第一端面与所述预定区域之间。
6.根据权利要求1所述的显示单元，其特征在于，所述倾斜部被设置在所述第一端面与所述第一光源之间并与所述导光板隔开。
7.根据权利要求1所述的显示单元，其特征在于， 设置有两个第一光源，所述两个第一光源中的一个被布置为面向所述第一端面，且另一个被布置为面向所述第二端面，并且 所述倾斜部被设置在所述预定区域与被布置为面向所述第一端面的所述第一光源之间，以及在所述预定区域与被布置为面向所述第二端面的所述第一光源之间。
8.根据权利要求1所述的显示单元，其特征在于，进一步包括被设置为面向所述导光板的第二光源，所述第二光源被配置为从与所述第一光源的发射方向不同的方向朝向所述导光板发射第二照明光。
9.根据权利要求8所述的显示单元，其特征在于， 所述显示部在基于三维图像数据的所述多个透视图像与基于二维图像数据的图像之间选择性地切换显示，并且 当在所述显示部上显示所述多个透视图像时，所述第二光源被控制为处于非发光状态，且当在所述显示部上显示基于所述二维图像数据的所述图像时，所述第二光源被控制为处于发光状态。
10.根据权利要求9所述的显示单元，其特征在于，当在所述显示部上显示所述多个透视图像时，所述第一光源被控制为处于发光状态，且当在所述显示部上显示基于所述二维图像数据的所述图像时，所述第一光源被控制为处于所述非发光状态或所述发光状态。
11.一种光源装置，其特征在于，包括: 一个或多个第一光源，均被配置为发射第一照明光；以及 导光板，具有第一端面、第二端面以及多个散射区，并在所述多个散射区中散射所述第一照明光以向外部发射显示多个透视图像的光，所述第一端面和所述第二端面彼此相对，且所述多个散射区在所述第一端面与所述第二端面之间的预定区域中被设置有恒定密度和均匀形状，其中， 所述一个或多个第一光源被布置为至少面向所述第一端面，并且 将所述第一照明光导向所述预定区域的倾斜部被设置在所述一个或多个第一光源与所述导光板的所述预定区域之间。
12.一种设置有显示单元的电子设备，其特征在于，所述显示单元包括被配置为显示多个透视图像的显示部，以及被配置为朝向所述显示部发射显示所述多个透视图像的光的光源装置，所述光源装置包括: 一个或多个第一光源，均被配置为发射第一照明光；以及 导光板，具有第一端面、第二端面以及多个散射区，并在所述多个散射区中散射所述第一照明光以向外部发射光，所述第一端面和所述第二端面彼此相对，且所述多个散射区在所述第一端面与所述第二端面之间的预定区域中被设置有恒定密度和均匀形状，其中， 所述一个或多个第一光源被布置为至少面向所述第一端面，并且 将所述第一照明光导向所述预定区域的倾斜部被设置在所述一个或多个第一光源与所述导光板的所述预定区域之间。
【文档编号】G02B27/22GK203658677SQ201320717754
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2012年11月21日
【发明者】宫尾龙 申请人:索尼公司