(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過型表示素子と、前記透過型表示素子を照明する照明手段と、前記透過型表示素子と前記照明手段の間に配設された反射部材と、を有する表示装置であって、
前記照明手段は、第一の列に配置された第一の点状光源と、前記第一の点状光源よりも個数が少ない第二の列に配置された第二の点状光源と、を有し、
前記反射部材は、前記照明手段側に設けられた第一の開口部と、前記透過型表示素子側に設けられた第二の開口部と、を有する筒状であり、前記第一の列に近接し光軸に対して傾斜している第一の反射面と、前記第一の反射面から突出し前記第二の列に近接すると共に前記光軸に平行な第二の反射面と、を有することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透過型液晶表示素子等の透過型表示素子を用いた表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、図１０及び図１１に示すような液晶表示装置１がある。液晶表示装置１は、液晶表示素子２と、この液晶表示素子２を透過照明する照明手段３とを有している。液晶表示素子２は、一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セル４の前後面に偏光部材５，６を貼着したものである。照明手段３は、硬質配線板７及びこの硬質配線板７に接続された複数の発光ダイオード８ａ，８ｂ，８ｃ（点状光源）からなるものである。発光ダイオード８ａ，８ｂ，８ｃは、互いに近接して横３列に配置されており、第１列には９個の発光ダイオード８ａ、第２列には８個の発光ダイオード８ｂ、第３列には９個の発光ダイオード８ｃ、合計２６個が配置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第２列の発光ダイオード８ｂの外側領域Ｓが、他の領域に比較して暗くなってしまうという問題を有していた。特に、液晶表示装置１を斜めから見た場合、即ち、観察者の目９の位置が光軸Ａから外れている場合、正面から見た場合より、暗い領域が広くなる。例えば、液晶表示装置１を左側から見た場合、液晶表示素子２の右側が暗く観察される（図１２参照）。なお、図面の都合上、液晶表示素子２と観察者の目９との間隔は実際よりも小さく図示している。
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、透過型表示素子を略一様に照明できる照明手段を備えた表示装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、透過型表示素子１５と、前記透過型表示素子１５を照明する照明手段１７と、前記透過型表示素子１５と前記照明手段１７の間に配設された反射部材１６と、を有する表示装置であって、前記照明手段１７は、第一の列に配置された第一の点状光源３７ａ，３７ｃと、前記第一の点状光源３７ａ，３７ｃよりも個数が少ない第二の列に配置された第二の点状光源３７ｂと、を有し、前記反射部材１６は、前記照明手段１７側に設けられた第一の開口部３８と、前記透過型表示素子１５側に設けられた第二の開口部３９と、を有する筒状であり、前記第一の列に近接し光軸Ａに対して傾斜している第一の反射面４０ａ，４０ｃと、前記第一の反射面４０ａ，４０ｃから突出し前記第二の列に近接すると共に前記光軸Ａに平行な第二の反射面４０ｂと、を有するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を車両用ヘッドアップディスプレイに応用した一実施形態を説明する。図１乃至図７は実施形態を示す図である。
【０００６】
１０はヘッドアップディスプレイであり、このヘッドアップディスプレイ１０は車両のダッシュボード１１の内部に配設されている（図２参照）。ヘッドアップディスプレイ１０が投射する表示光はフロントガラス１２により運転者１３の方向に反射される。運転者１３は虚像Ｖを風景と重畳させて観察することができる。
図３はヘッドアップディスプレイ１０の断面図である。１４は液晶表示器（表示装置）であり、この液晶表示器１４は液晶表示素子１５（透過型表示素子），反射部材１６及び照明手段１７を有している。１８は凹面鏡であり、この凹面鏡１８は液晶表示器１４の表示光を後述するハウジングの開口部に反射させる。
【０００７】
１９はハウジングであり、このハウジング１９には液晶表示器１４及び凹面鏡１８が収容される。ハウジング１９には表示光が出射する開口部２０が設けられており、この開口部２０には透光性樹脂（例えばアクリル）からなる透光性カバー２１が配設されている。２２は遮光壁であり、この遮光壁２２はハウジング１９と一体に形成されており、太陽光が液晶表示素子１５に入射し虚像Ｖが見えにくくなること（ウォッシュアウト）を防止している。
【０００８】
図４に示すように、液晶表示素子１５は、表示用液晶セル２３，光学補償用液晶セル２４及び偏光板２５，２６を有している。表示用液晶セル２３は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ；Indium Tin Oxide）からなる透明電極膜２７，２８が設けられた一対の透光性基板２９，３０に液晶３１を封入したものである。各透明電極膜２７，２８は、互いに直交するストライプ状となっており、透明電極膜２７と透明電極膜２８が対向する箇所が画素となっている。光学補償用液晶セル２４は、一対の透光性基板３２，３３に液晶３４を封入したものであり、表示用液晶セル２３の後方に配設されている。偏光板２５は、表示用液晶セル２３の前面に貼着されており、偏光板２６は、光学補償用液晶セル２４の後面に貼着されている。
【０００９】
照明手段１７は、硬質配線板３６及びこの硬質配線板３６に接続された複数の発光ダイオード３７ａ，３７ｂ，３７ｃ（点状光源）からなっている。発光ダイオード３７ａ，３７ｂ，３７ｃは、互いに近接して横３列に配置されており、第１列（第一の列）には９個の発光ダイオード３７ａ、第２列（第二の列）には８個の発光ダイオード３７ｂ、第３列（第一の列）には９個の発光ダイオード３７ｃが配置されている。
反射部材１６は、白色の樹脂からなるものであり、略長方形の筒状となっている。反射部材１６は、照明手段１７側に形成された第一の開口部３８と、液晶表示素子１６側に形成された第二の開口部３９とを有している。
【００１０】
反射部材１６の内周面は、傾斜反射面４０ａ，４０ｃ（第一の反射面）、反射面４０ｂ（第二の反射面）及び反射面４１を有しており、傾斜反射面４０ａ，４０ｃは、光軸Ａに対して傾斜している。反射面４０ｂ，４１は、光軸Ａに平行となっている。傾斜反射面４０ａは第１列の発光ダイオード３７ａ、反射面４０ｂは第２列の発光ダイオード３７ｂ、傾斜反射面４０ｃは第３列の発光ダイオード３７ｃに夫々対応する位置に設けられており、反射面４０ｂは、傾斜反射面４０ａ，４０ｃから段状に突出している。反射部材１６は、反射面４１が上下に、傾斜反射面４０ａ，４０ｃ及び反射面４０ｂが左右になるように液晶表示器１４内に配置される。
【００１１】
図８及び図９は参考例を示す図である。参考例は、反射部材４２が異なるだけであり、他の構成は実施形態と同一である。
反射部材４２は、ポリカーボネート等の透光性樹脂からなるものであり、照明手段１７側の入光面４３と、液晶表示素子１６側の出光面４４とを有している。
【００１２】
また、反射部材４２は、傾斜反射面４５ａ，４５ｃ（第一の反射面）、反射面４５ｂ（第二の反射面）及び反射面４６を有しており、傾斜反射面４５ａ，４５ｃは、光軸Ａに対して傾斜している。反射面４５ｂ，４６は、光軸Ａに平行となっている。傾斜反射面４５ａは第１列の発光ダイオード３７ａ、反射面４５ｂは第２列の発光ダイオード３７ｂ、傾斜反射面４５ｃは第３列の発光ダイオード３７ｃに夫々対応する位置に設けられており、反射面４５ｂは、傾斜反射面４５ａ，４５ｃから段状に凹んでいる。
【００１３】
実施形態及び参考例によれば、発光ダイオード３７ａ，３７ｂ，３７ｃの光が反射部材１６，４２の傾斜反射面４０ａ，４０ｃ，４５ａ，４５ｃ及び反射面４０ｂ，４１，４５ｂ，４３により反射されるので、観察者の目の位置が光軸の上または下に外れている場合であっても、虚像Ｖを一様な明るさで視認することができる。また、第二の反射面４０ｂ，４５ｂが第２列の発光ダイオード３７ｂに近接しているため、第二の反射面４０ｂ，４５ｂで発光ダイオード３７ｂが発した光を反射させることができ、第２列の発光ダイオード３７ｂの外側領域が、他の領域に比較して暗くなる虞がなく、虚像Ｖが一様な明るさになる。
【００１４】
なお、参考例の如く反射部材４２を透光性樹脂にて形成しても良いが、発光ダイオード３７ａ，３７ｂ，３７ｃの光の一部が傾斜反射面４５ａ，４５ｃ及び反射面４５ｂ，４３で反射されないで透過するため、実施形態の如く筒状の反射部材１６が好ましい。また、各反射面４０ａ，４０ｃ，４５ａ，４５ｃ４０ｂ，４１，４５ｂ，４３の角度は、発光ダイオード３７ａ，３７ｂ，３７ｃの数、液晶表示素子１５の大きさ、発光ダイオード３７ａ，３７ｂ，３７ｃと液晶表示素子１５の間隔等により適宜設定されるものであり、実施形態に限定されるものではなく、例えば、反射面４１，４３も傾斜させても良い。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、透過型表示素子と、前記透過型表示素子を照明する照明手段と、前記透過型表示素子と前記照明手段の間に配設された反射部材と、を有する表示装置であって、前記照明手段は、第一の列に配置された第一の点状光源と、前記第一の点状光源よりも個数が少ない第二の列に配置された第二の点状光源と、を有し、前記反射部材は、前記照明手段側に設けられた第一の開口部と、前記透過型表示素子側に設けられた第二の開口部と、を有する筒状であり、前記第一の列に近接し光軸に対して傾斜している第一の反射面と、前記第一の反射面から突出し前記第二の列に近接すると共に前記光軸に平行な第二の反射面と、を有するものであり、第二の点状光源から第二の反射面の距離を適宜設定することができ、透過型表示素子を一様な明るさで照明することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本発明の実施形態を示す反射部材のＡ−Ａ断面図。
【図２】    同上実施形態を示す車両の側面図。
【図３】    同上実施形態を示すヘッドアップディスプレイの断面図。
【図４】    同上実施形態を示す液晶表示素子の拡大断面図。
【図５】    同上実施形態を示す液晶表示装置のＢ−Ｂ断面図。
【図６】    同上実施形態を示す液晶表示装置のＣ−Ｃ断面図。
【図７】    同上実施形態を示す反射部材の斜視図。
【図８】    参考例を示す反射部材の斜視図。
【図９】    同上参考例を示す反射部材の断面図。
【図１０】  従来例を示す液晶表示装置の側面図。
【図１１】  同上従来例を示す液晶表示装置の正面図。
【図１２】  同上従来例を示す液晶表示装置の側面図。
【符号の説明】
１４    液晶表示器（表示装置）
１５    液晶表示素子（透過型表示素子）
１６    反射部材
１７    照明手段
３７ａ  発光ダイオード（点状光源）
３７ｂ  発光ダイオード（点状光源）
３７ｃ  発光ダイオード（点状光源）
３８    第一の開口部
３９    第二の開口部
４０ａ  傾斜反射面（第一の反射面）
４０ｂ  反射面（第二の反射面）
４０ｃ  傾斜反射面（第一の反射面）
４２    反射部材
４５ａ  傾斜反射面（第一の反射面）
４５ｂ  反射面（第二の反射面）
４５ｃ  傾斜反射面（第一の反射面）
Ａ      光軸
【図１】
0004264965.tif 000002
【図２】
0004264965.tif 000003
【図３】
0004264965.tif 000004
【図４】
0004264965.tif 000005
【図５】
0004264965.tif 000006
【図６】
0004264965.tif 000007
【図７】
0004264965.tif 000008
【図８】
0004264965.tif 000009
【図９】
0004264965.tif 000010
【図１０】
0004264965.tif 000011
【図１１】
0004264965.tif 000012
【図１２】
0004264965.tif 000013