(57)【要約】【課題】ハーフミラーを用いて２つの原像のうち一方、もしくは２つの原像の合成像を表示するＬＥＤ表示装置において、視認性を向上させること。【解決手段】筐体１０の内面には、第１原像源１１と第２原像源１２とが９０度に配置され、第１原像源１１と第２原像源１２の間には、第１原像源１１と４５度の角度を成してハーフミラー１３が配置されている。また、筐体１０の、第２原像源１２が配置されている面と対向する方の面は、光を透過する像出射面１４となっている。また、筐体１０の、第１原像源１１が配置されている面と対向する方の面には、光吸収膜１５が配置されている。ハーフミラー１３により反射される第１原像源１１からの光、およびハーフミラー１３を透過する第２原像源１２からの光は、光吸収膜１５によって吸収される。そのため、表示の視認性が向上している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像出射面を有した筐体と、前記筐体内に前記像出射面に対向する位置に設けられた、ＬＥＤを光源とする第１原像源と、前記筐体内に前記第１原像源に対し所定の角度を成して設けられた、ＬＥＤを光源とする第２原像源と、前記筐体内の前記第１原像源と前記第２原像源とに挟まれた位置に設けられたハーフミラーと、を有し、前記第１原像源からの光は前記ハーフミラーを透過させることにより前記像出射面へ導き、前記第２原像源からの光は前記ハーフミラーにより反射させて前記像出射面へ導くことにより、２つの原像のうち一方、もしくは２つの原像の合成像を前記像出射面側に表示させるＬＥＤ表示装置において、
前記筐体内面の、前記第２原像源と対向する位置に、光吸収膜が設けられていることを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項２】
像出射面を有した筐体と、前記筐体内に前記像出射面に対向する位置に設けられた、ＬＥＤを光源とする第１原像源と、前記筐体内に前記第１原像源に対し所定の角度を成して設けられた、ＬＥＤを光源とする第２原像源と、前記筐体内の前記第１原像源と前記第２原像源とに挟まれた位置に設けられたハーフミラーと、を有し、前記第１原像源からの光は前記ハーフミラーを透過させることにより前記像出射面へ導き、前記第２原像源からの光は前記ハーフミラーにより反射させて前記像出射面へ導くことにより、２つの原像のうち一方、もしくは２つの原像の合成像を前記像出射面側に表示させるＬＥＤ表示装置において、
前記筐体は、前記第２原像源に対向する位置を、前記筐体の外側方向に拡張した拡張部を有することを特徴とするＬＥＤ表示装置。
【請求項３】
前記拡張部の前記筐体内面には、光吸収膜が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のＬＥＤ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハーフミラーを用いて２つの原像のうち一方、もしくは２つの原像の合成像を表示する表示装置であり、光源としてＬＥＤを用いるものである。
【背景技術】
【０００２】
ハーフミラーを用い、２つの原像のうち一方を選択的に表示する、または２つの原像の合成像を表示する表示装置が、特許文献１、２などに記載されている。
【０００３】
図７は、そのような表示装置の構造を示す断面図である。筐体１００の内部には、原像源１０１と原像源１０２とが９０度に配置され、原像源１０１と原像源１０２の間に、原像源１０１と４５度の角度を成してハーフミラー１０３が配置されている。また、筐体１００の、原像源１０２が配置されている面とは反対側の面は、光を透過する像出射面１０４となっている。原像源１０１からの光は一部ハーフミラー１０３によって反射され、像出射面１０４を透過する。また原像源１０２からの光は、一部ハーフミラー１０３を透過し、像出射面１０４を透過する。原像源１０１、１０２の制御により、原像源１０１による原像と原像源１０２による原像のどちらか一方、もしくは原像源１０１による原像と原像源１０２による原像との合成像を表示することができる。
【特許文献１】特開昭６３−１８８１８４
【特許文献２】特開平１０−２３９６２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、原像源１０１からの光のうち、ハーフミラーを透過する光と、原像源１０２からの光のうち、ハーフミラー１０３によって反射される光は、筐体内面で反射し、筐体内にこもるため、表示の視認性が悪化していた。
【０００５】
そこで本発明の目的は、ハーフミラーを用い、２つの原像のうち一方を選択的に表示、または２つの原像の合成像を表示するＬＥＤ表示装置において、表示の視認性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、像出射面を有した筐体と、筐体内に像出射面に対向する位置に設けられた、ＬＥＤを光源とする第１原像源と、筐体内に第１原像源に対し所定の角度を成して設けられた、ＬＥＤを光源とする第２原像源と、筐体内の第１原像源と第２原像源とに挟まれた位置に設けられたハーフミラーと、を有し、第１原像源からの光はハーフミラーを透過させることにより像出射面へ導き、第２原像源からの光はハーフミラーにより反射させて像出射面へ導くことにより、２つの原像のうち一方、もしくは２つの原像の合成像を像出射面側に表示させるＬＥＤ表示装置において、筐体内面の、第２原像源と対向する位置に、光吸収膜が設けられていることを特徴とするＬＥＤ表示装置である。
【０００７】
第２の発明は、像出射面を有した筐体と、筐体内に像出射面に対向する位置に設けられた、ＬＥＤを光源とする第１原像源と、筐体内に第１原像源に対し所定の角度を成して設けられた、ＬＥＤを光源とする第２原像源と、筐体内の第１原像源と第２原像源とに挟まれた位置に設けられたハーフミラーと、を有し、第１原像源からの光はハーフミラーを透過させることにより像出射面へ導き、第２原像源からの光はハーフミラーにより反射させて像出射面へ導くことにより、２つの原像のうち一方、もしくは２つの原像の合成像を像出射面側に表示させるＬＥＤ表示装置において、筐体は、第２原像源に対向する位置を筐体の外側方向に拡張した拡張部を有することを特徴とするＬＥＤ表示装置である。
【０００８】
第３の発明は、第２の発明において、拡張部の筐体内面には、光吸収膜が設けられていることを特徴とするＬＥＤ表示装置である。
【０００９】
本発明において、第１原像源および第２原像源は、たとえば、ＬＥＤ発光装置の発光面に、表示する原像の形に光を透過させる樹脂板を設けたもの、ＬＥＤ自体を画素として複数のＬＥＤにより画像を表現するもの、ＬＥＤをバックライトとし、導光体により像を表示するもの、などを用いることができる。光源であるＬＥＤには任意の発光色、任意の半導体材料のものを用いることができ、複数のＬＥＤを実装したものであってもよい。
【００１０】
また、第１、３の発明において、光吸収膜には、黒色の樹脂フィルタなどを用いることができる。また、第１、２原像源に用いるＬＥＤの発光波長帯のみを吸収するフィルタであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によると、ハーフミラーにより反射された第１原像源からの光、およびハーフミラーを透過する第２原像源からの光は、光吸収膜により吸収されるため、筐体内に光がこもらない。したがって、第１原像源による原像または第２原像源による原像の一方を選択的に表示させた場合、もしくは、第１原像源による原像と第２原像源による原像とを合成させて表示させた場合の、表示の視認性を向上させることができる。
【００１２】
また、第２の発明によると、ハーフミラーにより反射された第１原像源からの光、およびハーフミラーを透過する第２原像源からの光は、拡張部内の空間において散乱、減衰する。したがって、第１の発明と同様に、表示の視認性を向上させることができる。
【００１３】
また、第３の発明のように、拡張部の筐体内面に光吸収膜を設けることによって、表示の視認性をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の具体的な実施例について図を参照しながら説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１５】
実施例１のＬＥＤ発光装置１は、２つの原像を切り換えて表示することができるＬＥＤ表示装置である。図１は、実施例１のＬＥＤ表示装置１の構造を示す断面図である。ＬＥＤ表示装置１は、筐体１０と、第１原像源１１と、第２原像源１２と、ハーフミラー１３と、光吸収膜１５と、によって構成されている。筐体１０の内面には、第１原像源１１と第２原像源１２のそれぞれの法線の成す角が９０度に配置され、第１原像源１１と第２原像源１２の間には、法線が第１原像源１１の法線と４５度の角度を成すようにハーフミラー１３が配置されている。また、筐体１０の、第２原像源１２が配置されている面と対向する方の面は、光を透過する像出射面１４となっている。また、筐体１０の、第１原像源１１が配置されている面と対向する方の面には、光吸収膜１５が配置されている。光吸収膜１５は、黒色の樹脂フィルタであり、可視光を効率的に吸収することができる。
【００１６】
図２は、第１原像源１１の構造を示す断面図である。第１原像源は、ＬＥＤ発光装置１６と、意匠板１７とからなる。ＬＥＤ発光装置１６は、配線（図示しない）が表面に形成された配線基板１８と、ワイヤ１９ａ、１９ｂによって配線基板上に実装されたＬＥＤ２０と、隔壁２１と、封止樹脂２２と、で構成されている。ＬＥＤ２０は、III 族窒化物半導体からなる緑色発光のＬＥＤである。意匠板１７は、透光性の樹脂フィルムに、所望の意匠形状を反転させた形状に黒色の樹脂を印刷したものであり、ＬＥＤ発光装置１６からの光を所望の形状に透過させ、所望の原像を得るものである。封止樹脂２２には、拡散材が混入されていて、原像の発光強度の均一性を高めている。以下、第１原像源１１により得られる原像を第１原像とする。
【００１７】
第２原像源１２の構造は、意匠板の意匠形状が第１原像源の意匠板１７とは異なることと、緑色発光ではなく赤色発光のＬＥＤを用いていること以外は同様の構造となっている。以下、第２原像源１２により得られる原像を第２原像とする。
【００１８】
第１原像源１１の意匠板１７の法線と、第２原像源１２の意匠板１７の法線は、９０度を成している。
【００１９】
第１原像源１１、第２原像源１２は制御装置に接続されている。制御装置は、第１原像源１１と第２原像源１２の双方のＬＥＤを消灯するか、第１原像源１１と第２原像源１２のどちらか一方のＬＥＤを点灯するように制御する。制御装置による制御は、制御装置に接続するセンサなどからの情報をもとに自動で制御するものであってもよいし、スイッチ等によって手動で制御するものであってもよい。
【００２０】
制御装置によって第１原像源１１のみを点灯すると、第１原像源１１からの光は、一部ハーフミラー１３を透過し、像出射面１４を透過する。これにより、ＬＥＤ表示装置１は、緑色の第１原像を表示することができる。ここで、第１原像源１１からの光は、一部ハーフミラー１３によって反射される。従来はこの反射光が筐体内にこもり、視認性を悪化させていたが、ＬＥＤ表示装置１には光吸収膜１５が設けられているため、反射光は吸収される。したがって、第１原像の視認性が向上している。
【００２１】
一方、制御装置によって第２原像源１２のみを点灯すると、第２原像源１２からの光は一部ハーフミラー１３によって反射され、像出射面１４を透過する。これにより、ＬＥＤ表示装置１は、赤色の第２原像を表示することができる。ここで、第２原像源１２からの光は、一部ハーフミラー１３を透過するが、この透過光は光吸収膜１５により吸収されるため、従来よりも第２原像の視認性が向上している。
【００２２】
以上のように、ＬＥＤ表示装置１は、筐体１０内の、第１原像源１１が配置されている面と対向する方の面に光吸収膜１５が設けられているため、第１、２原像の視認性が向上している。
【実施例２】
【００２３】
図３は、実施例２のＬＥＤ表示装置２の構造を示す断面図である。このＬＥＤ表示装置２は、ＬＥＤ表示装置１の筐体１０を、筐体３０に替えたものである。この筐体３０は、筐体１０の第２原像源１２に対向する側を外側方向に拡張した拡張部３１を、筐体１０に設けた構造である。この拡張部３１によって、第２原像源１２に対向する側の筐体内部が拡張している。この筐体３０の拡張部３１内面には、光吸収膜３２が設けられている。この光吸収膜３２は、光吸収膜１５と同様に、黒色の樹脂フィルタである。第１原像源１１と第２原像源１２とは、実施例１と同様に、その法線が９０度を成している。また、ハーフミラー１３の法線は、第１原像源１１の法線と４５度を成している。
【００２４】
ハーフミラー１３によって反射された第１原像源１１からの光、またはハーフミラーを透過する第２原像源１２からの光は、拡張部３１内部において拡散、減衰し、光吸収膜３２によって吸収される。したがって、このＬＥＤ表示装置２もまた、実施例１のＬＥＤ表示装置１と同様に、第１、２原像の視認性が向上している。
【００２５】
なお、実施例２において光吸収膜３２は必ずしも必要ではなく、拡張部３１を設けることのみによっても視認性を向上させることができる。しかし、拡張部３１内面に光吸収膜３２を設ける方が、視認性をさらに向上させることができるので望ましい。
【００２６】
また、実施例のＬＥＤ表示装置は、第１原像と第２原像のうち一方を選択的に表示させるものであるが、第１原像と第２原像との合成像を表示させることもできる。したがって、第１原像のみ、第２原像のみ、第１原像と第２原像との合成像、の３つの表示を制御装置によって選択的に切り換えるＬＥＤ表示装置を実現することも可能である。
【００２７】
また、実施例では光吸収膜として黒色の樹脂フィルタを用いているが、光源であるＬＥＤの発光波長帯の光を効率的に吸収することができるものであれば、光吸収膜として他のものを使用することができる。たとえば、光吸収体を配合したインクを用いてもよい。
【００２８】
また、実施例では光源として緑色発光のＬＥＤと、赤色発光のＬＥＤを用いているが、本発明は任意の発光色、任意の個数のＬＥＤを用いることができる。たとえば、発光色の異なる複数個のＬＥＤを用いた、発光色の制御が可能なＬＥＤ発光装置や、蛍光体によって発光色を変化させたＬＥＤ発光装置を光源とすることもできる。
【００２９】
また、本発明における第１、２原像源は、図２に示した構造に限るものではなく、ＬＥＤを光源とする種々の構造のものを用いることが可能である。以下に他の現像源の例を示し、説明する。
【００３０】
図４は、ＬＥＤを光源とする他の原像源５０の構造を示す断面図である。この原像源５０は、ＬＥＤを多数配列し、ＬＥＤを画素として画像を表現するＬＥＤディスプレイである。図４に示すように、１画素は、プリント基板５１上に実装された赤色ＬＥＤ５２、緑色ＬＥＤ５３、青色ＬＥＤ５４と、これら３つのＬＥＤを中空状態に覆うエポキシ樹脂からなるレンズ５５と、で構成されている。赤色ＬＥＤ５２、緑色ＬＥＤ５３、青色ＬＥＤ５４をそれぞれ独立に制御することでフルカラーの画素を実現している。各画素はマトリクス状に配列され、各画素のオン・オフ、オン時の表示色により画像を表現する。また、プリント基板５１表面は黒色レジスト５６に覆われていて、原像源５０による画像のコントラストを高めている。
【００３１】
図５は、ＬＥＤを光源とする他の原像源６０の構造を示す断面図である。原像源６０は、ＬＥＤバックライト６１と、意匠板６５とからなる。意匠板６５は、隔壁６３によってＬＥＤバックライト６１上部に離間して設置されている。ＬＥＤバックライト６１は、図５に示すように、プリント基板６８上に実装された赤色ＬＥＤ６２ａ、緑色ＬＥＤ６２ｂ、青色ＬＥＤ６２ｃ、およびこれら３つのＬＥＤを封止するシリコーン樹脂６７を１発光素子として、多数の発光素子が形成されたものである。また、プリント基板６８表面は白色レジスト６９に覆われていて、光の反射率を高めている。意匠板６５の透過部６６は所望の意匠形状に形成されている。この原像源６０は、ＬＥＤバックライト６１からの光を透過部６６によって透過させることによって画像を表示する。
【００３２】
図６（ａ）は、ＬＥＤを光源とする他の原像源７０の構造を示す断面図である。この原像源７０は、透光性のアクリル樹脂からなる導光板７１と、導光板７１の両側面に配置された２つの側面発光型のＬＥＤランプ７２と、で構成されている。導光板７１の裏面には凹部７３が複数個設けられていて、導光板７１の裏面全体をアルミ板７４が覆っている。これにより凹部７３は中空になっている。図６（ｂ）は、ＬＥＤランプ７２の構造を示す正面図である。ＬＥＤランプ７２は赤色ＬＥＤ７５、緑色ＬＥＤ７６、青色ＬＥＤ７７を光源とし、これら３つのＬＥＤを囲む反射体７８によって導光板７１の側面方向に光を射出する。また、反射体７８に囲われた空間内は封止樹脂７９によって封止されている。ＬＥＤランプ７２からの光は導光板７１内部に入射し、凹部７３によって反射されて導光板７１表面から出射する。原像源７０は、凹部７３による反射光を用いるものであり、凹部７３の配列、形状等によって画像を表現し、表示するものである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明のＬＥＤ表示装置は、エコドライブインジケータなどの車両用表示装置などとして用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例１のＬＥＤ表示装置１の構造を示す断面図。
【図２】原像源の構造を示す断面図。
【図３】実施例２のＬＥＤ表示装置２の構造を示す断面図。
【図４】他の原像源の構造を示す断面図。
【図５】他の原像源の構造を示す断面図。
【図６】他の原像源の構造を示す図。
【図７】従来のＬＥＤ表示装置の構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００３５】
１０、３０：筐体
１１：第１原像源
１２：第２原像源
１３：ハーフミラー
１４：像出射面
１５、３２：光吸収膜
１６：ＬＥＤ発光装置
１７：意匠板
３１：拡張部
【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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【図７】
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