(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの照明光によって点灯するセグメントを含み車両情報を示す像を表示する液晶パネルと、
前記液晶パネルから前記像を表す表示光を受けることで、前記像を実景に重ねて虚像として視認させる透明板と、
を備えるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記液晶パネルは、
液晶層を挟んで互いに対向する一対の基板と、前記一対の基板の各々の前記液晶層側に設けられた透明電極と、を有する液晶セルと、
前記液晶セルと前記光源の間に位置し、透過軸と直交する偏光成分の光を反射する反射型偏光板と、
前記液晶セルよりも前記像の表示側に位置する表示側偏光板と、
前記反射型偏光板と前記光源の間に位置する遮光部と、を備え、
前記透明電極を介して前記液晶層に印加される電圧に応じて、前記セグメントの形状に対応して形成された前記透明電極の領域であるセグメント形成領域が、前記照明光を透過させる透過状態と前記照明光を透過させない不透過状態とのいずれかに切り替えられ、
前記遮光部は、前記基板の法線方向において、前記セグメント形成領域外の背景領域と重なると共に前記セグメント形成領域の外縁と重なるように形成され、前記像において前記セグメントを囲む縁部として視認され、
前記セグメント形成領域が前記透過状態である場合に、前記縁部に囲まれた前記セグメントが前記照明光により点灯し、
前記不透過状態の前記セグメント形成領域と前記背景領域とは、前記表示側偏光板側から前記液晶パネルに外光が入射すると、当該外光が前記反射型偏光板で反射することにより反射表示される、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項２】
前記法線方向において前記セグメント形成領域と重なる着色透明層をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
前記液晶パネルは、ねじれネマティック型であり、
前記表示側偏光板と前記反射型偏光板とは、互いの透過軸が平行となるように配置される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドアップディスプレイ装置（以下ＨＵＤ装置とも言う）として、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１のＨＵＤ装置は、バックライトの光によって透過表示を行う液晶表示装置の表示像を透明板に投影し、当該表示像の虚像を透明板越しに見える風景と重ねて表示させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２２８４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種のＨＵＤ装置では、外光が強い昼間の環境下でも視認性を確保するためには、透明板越しの風景に対して表示像が十分なコントラストを得られるように、高輝度でバックライトを発光させる必要がある。そのため、消費電力の増大に繋がるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、消費電力を抑えつつ表示像の視認性を確保できるヘッドアップディスプレイ装置及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
光源と、前記光源からの照明光によって点灯するセグメントを含み車両情報を示す像を表示する液晶パネルと、前記液晶パネルから前記像を表す表示光を受けることで、前記像を実景に重ねて虚像として視認させる透明板と、を備えるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記液晶パネルは、
液晶層を挟んで互いに対向する一対の基板と、前記一対の基板の各々の前記液晶層側に設けられた透明電極と、を有する液晶セルと、
前記液晶セルと前記光源の間に位置し、透過軸と直交する偏光成分の光を反射する反射型偏光板と、
前記液晶セルよりも前記像の表示側に位置する表示側偏光板と、
前記反射型偏光板と前記光源の間に位置する遮光部と、を備え、
前記透明電極を介して前記液晶層に印加される電圧に応じて、前記セグメントの形状に対応して形成された前記透明電極の領域であるセグメント形成領域が、前記照明光を透過させる透過状態と前記照明光を透過させない不透過状態とのいずれかに切り替えられ、
前記遮光部は、前記基板の法線方向において、前記セグメント形成領域外の背景領域と重なると共に前記セグメント形成領域の外縁と重なるように形成され、前記像において前記セグメントを囲む縁部として視認され、
前記セグメント形成領域が前記透過状態である場合に、前記縁部に囲まれた前記セグメントが前記照明光により点灯し、
前記不透過状態の前記セグメント形成領域と前記背景領域とは、前記表示側偏光板側から前記液晶パネルに外光が入射すると、当該外光が前記反射型偏光板で反射することにより反射表示される、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、消費電力を抑えつつ表示像の視認性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るＨＵＤ装置の概略構成図である。
【図２】表示像及び表示要素の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る液晶パネルの概略構成図である。
【図４】一対の偏光板の光学的関係を説明するための模式図である。
【図５】（ａ）は高程度の外光環境での表示像を示し、（ｂ）は中程度の外光環境で表示像を示し、（ｃ）は低程度での外光環境での表示像を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るＨＵＤ装置及び液晶表示装置の効果を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
ＨＵＤ装置１００は、図１に示すように、液晶表示装置１と、制御部２と、反射部３と、コンバイナ４（透明板の一例）と、筐体５と、を備える。
【００１２】
ＨＵＤ装置１００は、車両（自動二輪車、自動四輪車等）のダッシュボードに配設され、液晶表示装置１の表示像（以下、当該表示像を表す光を表示光Ｌと言う）をコンバイナ４に投影することにより、コンバイナ４の前方に表示像の虚像を表示するものである。これにより、ユーザＵ（主に運転者）に、コンバイナ４越しに見える風景に重ねて表示像を視認させることができる。
表示像は、ユーザＵに、搭載車両に関する車速等の情報や、既知のカーナビゲーションシステムを用いた経路案内情報（例えば、行き先を示す矢印等のアイコン）等を示す車両情報を報知するものである。つまり、車両情報は自車の情報だけでなく、運転を補助するための種々の情報も含む。
【００１３】
液晶表示装置１は、パッシブ駆動方式で動作するセグメント表示型のものであり、液晶パネル１ａと、液晶パネル１ａを背後から照明する光源１ｂ（バックライト）と、を備える。液晶表示装置１は、光源１ｂが発する光（以下、照明光ＩＬ）によりセグメントＳ（図２）を透過表示する。光源１ｂは、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）から構成され、制御部２の制御の下で照明光ＩＬを出射する。
また、液晶表示装置１は後述するように、ねじれネマティック（ＴＮ（Twisted Nematic））型、且つ、ネガ表示型として構成されている。
【００１４】
液晶パネル１ａは、図３に示すように、液晶セル１０と、反射型偏光板２１と、表示側偏光板２２と、遮光部３０と、着色透過層４０と、拡散板５０と、を有する。
【００１５】
液晶セル１０は、液晶層１３を挟んで互いに対向する一対の基板１１，１２と、一対の基板１１，１２の各々の液晶層１３側に設けられた透明電極１１ａ，１２ａと、を備える。
【００１６】
基板１１，１２は、例えばガラス、プラスチック等からなる透明基板であり、互いの主面（対向面）が平行となるように配置されている。表示側の基板１１には、透明電極１１ａと、透明電極１１ａを液晶層１３側から覆う配向膜１１ｂが設けられている。同様に、光源１ｂ側の基板１２には、透明電極１２ａと、透明電極１２ａを液晶層１３側から覆う配向膜１２ｂが設けられている。
【００１７】
透明電極１１ａ，１２ａは、例えば酸化インジウムを主成分とするＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜から構成され、各々が所定の形状にパターニングされている。透明電極１１ａは基板１１に、透明電極１２ａは基板１２に、公知の方法（スパッタ、蒸着、エッチング等）により形成されている。透明電極１１ａはコモン電極として、透明電極１２ａはセグメント電極として構成されている。両電極には、制御部２を構成するドライバによって、スタティック駆動方式により駆動電圧が印加される。なお、透明電極１１ａがセグメント電極、透明電極１２ａがコモン電極として構成されてもよい。
【００１８】
液晶表示装置１は、基板１１及び基板１２の対向面の法線方向（以下、基板法線方向と言う）で透明電極１１ａと透明電極１２ａとが重なる領域において、両電極の形状に対応したセグメントＳを表示する。セグメントＳは、互いに分割された表示要素であり、複数の組み合わせで数字を表したり、それ単体で文字等を表したりする。一例として液晶表示素子１００は、図２に示すように、７セグメント方式で表される数値と、「ｋｍ」という単位とで車速を表示可能に構成されている。
【００１９】
液晶表示装置１では、透明電極１１ａ，１２ａを介して液晶層１３に印加される電圧に応じて、所望のセグメントＳの形状に対応して形成された透明電極１１ａ，１２ａの領域（以下、セグメント形成領域Ｔ。図３参照）が、照明光ＩＬを透過させる透過状態と、照明光ＩＬを透過させない不透過状態とのいずれかに切り替えられる。後述のように、閾電圧よりも十分に高いオン電圧印加時に透過状態となり、閾電圧よりも低いオフ電圧印加時（または電圧無印加時）に不透過状態となる。
透過状態のセグメント形成領域Ｔを照明光ＩＬが透過することにより、セグメントＳが点灯する（以下、オン電圧が印加されているセグメントＳをＯＮセグメントＳ１とする）。また、透明電極１１ａと透明電極１２ａとが重ならない領域（背景領域Ｂ）、及び、オン電圧が印加されていないセグメント形成領域Ｔ（以下、ＯＦＦセグメントＳ２とする）が無彩色に視認される。
このように液晶表示装置１は、いわゆるネガ表示型のものとして構成されている。ただし、後述のように、外光環境に応じて背景領域Ｂでの反射の強弱が変化することで、表示像の見栄えが変化する。
【００２０】
配向膜１１ｂ，１２ｂは、各々、液晶層１３と接する膜（例えばポリイミド）であり、公知の方法（例えばフレクソ印刷）によって形成されている。配向膜１１ｂ、１２ｂにはラビング処理が施されており、これにより液晶層１３を構成する液晶分子１３ａの配向方向が規定される。なお、配向膜１１ｂ，１２ｂに施される配向処理は、ラビング処理に限らず、光配向処理、突起配向処理などの他の公知の処理であってもよい。
【００２１】
液晶層１３は、基板１１と基板１２とを接合するシール材（図示せず）と両基板とによって形成される密閉空間に液晶材が封入されることによって形成される。液晶層１３は、その層厚（セルギャップ）が図示しないスペーサにより一定に保たれている。液晶層１３の液晶分子１３ａは、基板法線方向から見て互いに直交する方向にラビング処理がなされた配向膜１１ｂ及び配向膜１２ｂにより、その長軸の向きが液晶層１３の基板１１側の端部と基板１２側の端部とで略９０°の角度（ツイスト角が略９０°）でねじれると共に、一方の基板側から他方の基板側にいくにつれて少しずつ回転（旋回）するように配向している（カイラル構造）。このようにして、電圧無印加時における液晶層１３は、カイラリティを有する。また、液晶層１３では、基板１１及び基板１２各々に近接する位置の液晶分子１３ａは、基板面に対して数度程度の傾きをもって配列している（プレチルトが付与されている）。
【００２２】
反射型偏光板２１は、液晶セル１０の背面側に位置する。反射型偏光板２１は、図４に示すように、透過軸２１ａと、透過軸２１ａと直交する反射軸２１ｂを有する。反射型偏光板２１は、一方の面に入射した光を透過軸２１ａに沿った直線偏光として他方の面から出射する。また、反射型偏光板２１は、入射光のうち、反射軸２１ｂに沿った偏光成分の光を反射させる。
反射型偏光板２１は、例えば、透明基板上に複数の導電体（金属細線）が平行に延在してなるワイヤグリッド偏光フィルム、複屈折性樹脂の積層体からなる偏光フィルムなどである。なお、高い透過率で透過軸２１ａに沿った直線偏光を得て、高い反射率で反射軸２１ｂに沿った直線偏光を得る観点からは、ワイヤグリッド偏光フィルムが好適である。このように、液晶セル１０の背面側に反射型偏光板２１を設けたことによる効果は後述する。
【００２３】
表示側偏光板２２は、液晶セル１０を挟んで反射型偏光板２１と対向配置される。表示側偏光板２２は、図４に示すように透過軸２２ａを有し、一方の面に入射した光を透過軸２２ａに沿った直線偏光として他方の面から出射する。表示側偏光板２２は、例えば、ヨウ素系の吸収型偏光フィルムからなる。
【００２４】
表示側偏光板２２の表側の面（図３での上側の面）には、図示しない反射防止層が設けられている。反射防止層は、ＡＲ(Anti-Reflection)フィルムやモスアイフィルム等の既知の反射防止フィルムからなり、粘着剤にて表示側偏光板２２に貼合されている。なお、多層膜により反射を低減するＡＲコートが施された偏光板を表示側偏光板２２として適用してもよい。このように反射防止層を設けることで、液晶パネル１ａの表面での外光反射を０．４％〜５％程度に低減でき、表示像のコントラストの低下を抑制することができる。
【００２５】
反射型偏光板２１と表示側偏光板２２とは、互いの透過軸２１ａと透過軸２２ａとが略平行（丁度、平行も含む）となるように配置されている（パラレルニコル配置）。
【００２６】
遮光部３０は、図３に示すように、反射型偏光板２１の背面側（光源１ｂ側）に位置する。遮光部３０は、例えば、所定の樹脂、金属等からなり、反射型偏光板２１の背面上に印刷形成される遮光層である。
遮光部３０は、基板法線方向において、セグメント形成領域Ｔ外の背景領域Ｂと重なると共にセグメント形成領域Ｔの外縁（図３に示す領域Ｔ２に対応）と重なるように形成される。このように形成された遮光部３０は、表示像においてはセグメントＳを囲む縁部３１として視認される。そのため、セグメント形成領域Ｔが透過状態になると、縁部３１に囲まれたセグメントＳが点灯することになる（つまり、図３に示す領域Ｔ１が点灯する）。また、遮光部３０は、背景領域Ｂを裏側から覆うように形成されているため、照明光ＩＬが背景領域Ｂから漏れ出てしまう現象（いわゆる光抜け、背景抜け）を防止する。
このように遮光部３０を設けることで、後述するように様々な外光環境下でも、背景領域ＢとＯＮセグメントＳ１との色調差を強調することができるため、視認性を確保することができる。
【００２７】
着色透過層４０は、基板法線方向においてセグメント形成領域Ｔと重なるように設けられる。例えば着色透過層４０は、図３に示すように、遮光部３０が反射型偏光板２１に形成されることにより生じる段差を埋めるようにして、反射型偏光板２１の背面上に形成されている。この場合、図３に示すように領域Ｔ１に対応して着色透過層４０が設けられることになる。
着色透過層４０は、例えば、アクリル等の樹脂から有彩色（好ましくは明彩色）に形成されている。着色透過層４０を透過した照明光ＩＬによって、ＯＮセグメントＳ１には当該有彩色が付与される。
【００２８】
拡散板５０は、反射型偏光板２１の背面側に設けられ、光源１ｂからの照明光ＩＬを拡散させて反射型偏光板２１へと到達させる。なお、遮光部３０を拡散板５０に形成することもできるが、組み付けずれや、印刷ずれが生じるおそれがあることを考慮すると、前述のように反射型偏光板２１の背面に直接形成することが好ましい。
【００２９】
図１に戻って、制御部２は、ＨＵＤ装置１００の各部の動作を制御するものであり、液晶表示装置１の駆動用ＩＣ（Integrated Circuit）などから構成されている。制御部２は、例えば、筐体５内の所定位置に配設された回路基板（図示せず）に実装されている。
制御部２は、透明電極１１ａ，１２ａにスタティック駆動方式により駆動電圧を印加したり、光源１ｂを所望の出力で発光させたりする。例えば、制御部２は車両のＥＣＵ（Electric Control Unit）から車速などの各種車両情報を取得し、取得した車両情報を表示するように液晶表示装置１を駆動する。なお、光源１ｂの出力は、外光の強度を検出する検出手段（図示せず）からの信号に基づき、制御部２によって自動調整されるようになっている。
【００３０】
反射部３は、例えばコールドミラーからなる平面鏡であり、表示光Ｌをコンバイナ４に向けて反射させる。なお、本実施形態では、反射部３が１枚の鏡で構成される例を示したが、拡大鏡などを含む複数の鏡から構成されてもよい。
【００３１】
コンバイナ４は、曲面を有する板状のハーフミラー等から構成されている。コンバイナ４は、反射部３で反射した表示光Ｌを受けて虚像Ｖを前遠方に形成すると共に、前方からの光を透過する。これにより、ＨＵＤ装置１００は、実景に重ねて虚像として表示された画像を、ユーザＵに視認させることができる。
【００３２】
筐体５は、コンバイナ４を保持すると共に、液晶表示装置１、制御部２、及び反射部３を内部に収容する。筐体５は、例えば、合成樹脂や金属により遮光性を有して箱状に形成されている。筐体５には、表示光Ｌの光路を確保する開口部５ａが設けられている。
【００３３】
以上がＨＵＤ装置１００の構造である。ここからは、液晶表示装置１がどのように表示を行うかを説明する。
【００３４】
（背景領域Ｂ及びＯＦＦセグメントＳ２の表示）
液晶表示装置１では、電圧無印加領域、及び液晶分子１３ａが挙動し始める閾電圧（例えば電圧無印加時の透過率を基準に透過率が１０％変化する電圧）よりも低い電圧が印加された領域においては、液晶分子１３ａが実質的に基板面と平行なままで、液晶層１３はカイラリティを有したままとなる。この場合、光源１ｂから出射され、反射型偏光板２１を通過することによって直線偏光となった照明光ＩＬは、液晶層１３を通過すると液晶層１３のカイラリティにより、概ねツイスト角の角度（本実施形態では９０°）だけ偏光方向が傾く。そのため、液晶層１３を通過した照明光ＩＬは、反射型偏光板２１とパラレルニコルの関係で配置された表示側偏光板２２を通過することができない。したがって、背景領域Ｂ及びＯＦＦセグメントＳ２は照明光ＩＬによって光輝しないことになる。
しかしながら、外光ＮＬがある場合、背景領域Ｂ及びＯＦＦセグメントＳ２は反射により光輝することになる。前述のように表示光Ｌは、液晶表示装置１、反射部３、コンバイナ４の順に光路を進むが、外光環境下では、外光ＮＬは、この光路を逆に進んで液晶表示装置１の表側の面（つまり、表示側偏光板２２）へと入射する。表示側偏光板２２を通過することによって透過軸２２ａに沿う直線偏光となった外光ＮＬは、液晶層１３のカイラリティにより偏光方向が略９０°傾く。つまり、液晶層１３を通過した外光ＮＬは、反射軸２１ｂに沿う成分の直線偏光となるため、反射型偏光板２１で反射する。この反射光は、液晶層１３を再び通過して略９０°偏光方向が傾くため、表示側偏光板２２を通過する。これにより、背景領域Ｂ及びＯＦＦセグメントＳ２が反射表示されることになる。
【００３５】
なお、このように背景領域Ｂ等を反射表示することは、反射型偏光板２１の代わりに、通常の偏光板（吸収型偏光板など）を設けると共に、その背面に反射板や反射印刷層からなる反射部を設ける構成でも実現可能である。しかしながら、外光ＮＬが当該反射部で反射して表示光Ｌの一部として出射されるには、外光ＮＬが一対の偏光板を二度、つまり四回通ることになるため、反射効率が低い。また、この構成では反射率を上げようとすると透過率が低下するため、ＯＮセグメントＳ１に高い輝度が要求されるＨＵＤ装置１００に好ましいとは言えない。
一方、本実施形態に係る液晶表示装置１のように反射型偏光板２１を用いた構成では、外光ＮＬが表示側偏光板２２を二度通過するだけで、外光ＮＬを表示光Ｌの一部として使用することができるため、反射効率が良い。
【００３６】
（ＯＮセグメントＳ１の表示）
閾電圧よりも十分に高いオン電圧が印加されている領域においては、液晶層１３の液晶分子１３ａは、実質的に電圧の印加方向（基板法線方向）に沿うように配向し、カイラリティが失われる。この場合、光源１ｂから反射型偏光板２１を通過した直線偏光の偏光方向は、液晶層１３を通過することによってもほぼ変化しない。そのため、液晶層１３を通過した照明光ＩＬは、表示側偏光板２１を通過する。これにより、ＯＮセグメントＳ１は照明光ＩＬによって光輝する（点灯する）。なお、照明光ＩＬは着色透過層４０を透過するため、ＯＮセグメントＳ１は着色透過層４０によって有彩色が付与されることになる。
ここで、ＯＮセグメントＳ１における外光ＮＬの影響を考える。液晶表示装置１へ入射し、表示側偏光板２２を通過した外光ＮＬの偏光方向は、液晶層１３を通過することによってもほぼ変化しない。つまり、液晶層１３を通過した外光ＮＬは、反射軸２１ｂに沿う成分の直線偏光とはならないため、反射型偏光板２１で反射しない。しかし、液晶層１３を通過した外光ＮＬは、反射型偏光板２１を透過することになるため、光源１ｂが配置された照明空間内で反射することになる。したがって、ＯＮセグメントＳ１は外光ＮＬではほとんど反射表示されないが、反射型偏光板２１を透過した外光ＮＬの影響を受けた照明光ＩＬによって透過表示されることになる。
【００３７】
以上のように、本実施形態に係る液晶表示装置１では、ＯＮセグメントＳ１を透過表示し、背景領域Ｂ及びＯＦＦセグメントＳ２を反射型偏光板２１の機能により反射表示する。そして、ＯＮセグメントＳ１と背景領域Ｂ（ここでは説明便宜のため、ＯＦＦセグメントＳ２は背景領域Ｂに含まれるものとする）とからなる表示像は、コンバイナ４の前方に虚像Ｖとして視認される。このように虚像Ｖとして視認される表示像は、外光環境の違いで見栄えが異なるものとなる。以下では、図５（ａ）〜（ｃ）を参照して、各外光環境での表示像の見栄えを説明する。
【００３８】
図５（ａ）は、高程度の外光環境（晴天時の日中や、太陽が表示光Ｌの光路の延長上に位置した状況等）での表示像を示したものである。図５（ｂ）は、中程度の外光環境（夕方や曇天時や、日陰等）での表示像を示したものである。図５（ｃ）は、低程度の外光環境（夜間や、トンネル内等）での表示像を示したものである。
これらの図では、見易さを考慮して、ＯＮセグメントＳ１と背景領域Ｂとを模式的に示している。なお、図示しないが、背景領域ＢにはＯＦＦセグメントＳ２が含まれるものとする。
【００３９】
図５（ａ）に示すように高程度の外光環境では、照明光ＩＬによって点灯したＯＮセグメントＳ１と同程度、又はそれ以上に背景領域Ｂが外光ＩＬによる反射により光輝することになる。前述のように、液晶表示装置１はいわゆるネガ型として構成されているが、このように背景領域Ｂの反射が強いと、ＯＮセグメントＳ１よりも背景領域Ｂのほうが明るく視認され、見栄えとしてはポジ表示型のように視認されることになる。
なお、このように背景領域Ｂの反射が強い状態であっても、本実施形態では、セグメントＳを囲む縁部３１として視認される遮光部３０が設けられているため、背景領域ＢとＯＮセグメントＳ１との境界が消失することがなく、ユーザＵが表示コンテンツを把握できる。
【００４０】
図５（ｂ）に示すように中程度の外光環境では、背景領域Ｂでの外光ＮＬの反射が弱くなり、背景領域Ｂは薄く視認されることになる。この場合、背景領域Ｂに比べ、ＯＮセグメントＳ１が目立って視認されることになる。
なお、背景領域Ｂでの反射光による輝度と、ＯＮセグメントＳ１の点灯輝度とが同等になる場合でも、着色透過層４０によって有彩色が付与されて点灯するＯＮセグメントＳ１が、無彩色の背景領域Ｂとの色差によって十分に視認されることになる。さらに、縁部３１の存在により、背景領域ＢとＯＮセグメントＳ１との境界を保つことができるため、ユーザＵは表示コンテンツを把握できる。
【００４１】
図５（ｃ）に示すように低程度の外光環境では、背景領域Ｂはほぼ視認されない。これは、外光ＮＬの反射がほとんど無いのみならず、遮光部３０により照明光ＩＬの光抜けを効果的に防止しているためである。したがって、ほぼ、ＯＮセグメントＳ１のみが光輝して視認されることになる。
【００４２】
以上のように、本実施形態のＨＵＤ装置１００では、外光環境に応じて反射表示の度合いが変わり、表示像の見栄えが変化する。
本実施形態のように外光ＮＬによる反射表示を利用しないＨＵＤ装置（または液晶表示装置）では、外光ＮＬが強くなればなるほど、より高輝度で光源１ｂを発光させる必要があるため、図６に模式的に示すように、外光の明るさ（照度）が大きくなると、表示像を確保するための光源１ｂの輝度（バックライト輝度）が、外光照度に比例して増加することになる。つまり、外光照度が大きくなると、光源１ｂの消費電力及び発熱量が増大する（同図の破線６参照）。
一方、本実施形態のＨＵＤ装置１００（及び液晶表示装置１）では、外光照度が所定値になるまでは、外光照度の上昇に比例して、光源１ｂの輝度も増やす必要があるが、当該所定値を超えると、光源１ｂの輝度の上昇率（比例係数）を抑えることができる（同図の実線７参照）。これは、前述の通り、高・中程度の外光環境では、背景領域Ｂを外光ＮＬにより反射表示することで、ＯＮセグメントＳ１を高輝度で点灯させることだけに依存せずに、背景領域ＢとＯＮセグメントＳ１とのコントラストを確保した表示が可能であるためである。
したがって、本実施形態に係るＨＵＤ装置１００及び液晶表示装置１によれば、消費電力を抑えつつ表示像の視認性を確保できる。
【００４３】
なお、バックライト輝度の上昇率（比例係数）を切り替えるポイントＰ（図６参照）は、官能的評価に合わせて適宜変更可能である。ポイントＰを介しての上昇率の変化率も適宜変更可能であり、よりなだらかにしてもよい。また、ポイントＰを設けずに、一定の上昇率にしてもよい。一定の上昇率にした場合であっても、従来のＨＵＤ装置に比べると上昇率を小さくする（直線の傾きを小さくする）ことができるため、消費電力を抑えることができる。
【００４４】
なお、本発明は上記の実施形態及び図面によって限定されるものではない。これらに変更（構成要素の削除も含む）を加えることができるのはもちろんである。
【００４５】
以上の説明では、液晶表示装置１がＴＮ型である例を示したが、液晶の複屈折を利用してセグメントＳのオンとオフを切り替えるものであれば、これに限られない。例えば、液晶表示装置１は、ＶＡ（Virtical Alignment）型であってもよい。ＶＡ型の場合は、表示側偏光板２２と反射型偏光板２１とをクロスニコルの関係で配置すればよい。また、駆動方式はスタティック駆動に限られず、デューティ駆動でもよい。つまり、パッシブ駆動でセグメント表示を行うネガ型の液晶表示装置であれば、液晶の配向方式は限定されず、様々な方式に適用可能である。
【００４６】
また、液晶表示装置１の配置も任意である。例えば、液晶表示装置１を図１における上側（空の方）へ向けて傾斜させると共に、筐体５の一部から外光ＮＬを取り込んで反射表示を行うようにしてもよい。
【００４７】
セグメントＳの組み合わせ又は単体による表示内容は車速に限定されないことは言うまでも無く、他の計測値でもよい。また、セグメントＳは、各種警告や、ウインカーなどの方向を示す文字、図形、アイコン等を表しても良い。
【００４８】
以上では、表示光Ｌを投射する透明板をコンバイナ４とした例を説明したが、当該透明板は、車両のウインドシールド（フロントガラス）であってもよい。
【００４９】
また、ＨＵＤ装置１００は、車両（自動二輪車、自動四輪車等）に限らず、農耕機械、航空機、船舶などの他の乗り物に搭載されるものであってもよい。
【００５０】
以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、重要でない公知の技術的事項の説明を適宜省略した。
【符号の説明】
【００５１】
１００…ＨＵＤ装置
１…液晶表示装置
１ａ…液晶パネル
１０…液晶セル
１１，１２…基板
１１ａ，１２ａ…透明電極
１３…液晶層
２１…反射型偏光板
２２…表示側偏光板
３０…遮光部
３１…縁部
４０…着色透過層
５０…拡散板
１ｂ…光源（バックライト）
２…制御部
３…反射部
４…コンバイナ
５…筐体
ＩＬ…照明光
Ｌ…表示光
ＮＬ…外光
Ｓ…セグメント
Ｓ１…ＯＮセグメント
Ｓ２…ＯＦＦセグメント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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