CN109581734A - 背光源单元和平视显示器装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够削减元件数量并实现小型化的背光源单元和平视显示器装置。背光源单元(20)包括:光源(21);将从光源(21)射出的光(11)聚光的聚光部件(23);具有凹状的反射面(26A),利用反射面(26A)将从聚光部件(23)射入的光(11)向液晶面板(10)反射的微反射镜阵列(25);配置在微反射镜阵列(25)与液晶面板(10)之间的光路上的扩散板(30)。微反射镜阵列(25)的反射面(26A)由多个微小反射镜(27)构成。多个微小反射镜(27)在反射面(26A)的X方向和Y方向排列。各微小反射镜(27)是凸状或者凹状的曲面。
Description
技术领域
本发明涉及背光源单元和平视显示器装置。
背景技术
以往,有用于平视显示器装置等的背光源单元。例如在专利文献1中,在利用平行光生成单元使光源的光成为平行光后,利用透镜阵列从平行光生成多个光源像的光,经由聚光透镜等会聚到液晶面板上,从而降低液晶面板的亮度不均匀。另外,在专利文献1中,在光源与液晶面板之间的光路上配置反射部,将光路折回,从而缩短背光源单元的纵深方向的长度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2016-65908号公报
发明内容
本发明欲解决的问题
然而,为了对液晶面板的整个表面照明,必须利用平行光生成单元使发散光成为平行光,或者对于透镜阵列准备多个光源,在元件数量增加和大型化方面有改善的余地。
本发明的目的在于提供一种能够削减元件数量并实现小型化的背光源单元和平视显示器装置。
用于解决问题的方案
为达到上述目的,本发明所涉及的背光源单元的特征在于,包括:至少1个光源;聚光部件,将从所述光源射出的光聚光;光学部件,具有凹状的反射面,利用所述反射面将从所述聚光部件射入的光向透光型的液晶显示元件反射;扩散板,配置在所述光学部件与所述液晶显示元件之间的光路上,所述光学部件的所述反射面由多个微小反射镜构成,多个所述微小反射镜在所述反射面的第1方向以及与所述第1方向垂直的第2方向排列多个,各所述微小反射镜是凸状或者凹状的曲面。
在所述背光源单元中,优选的是各所述微小反射镜形成为所述曲面在所述第1方向和所述第2方向中的至少1个方向上具有同一曲率,并且在具有同一所述曲率的方向上的长度不同。
在所述背光源单元中,优选的是各所述微小反射镜形成为在具有同一曲率的方向上的长度在将所述反射面在具有同一所述曲率的方向上分割的每个区域不同。
在所述背光源单元中,优选的是各所述微小反射镜形成为在具有同一曲率的方向上的长度连续不同。
在所述背光源单元中,优选的是各所述微小反射镜形成为在所述第1方向和所述第2方向中的至少1个方向上的长度相同,并且所述曲面的曲率在具有同一长度的方向上不同。
在所述背光源单元中,优选的是各所述微小反射镜形成为在具有同一长度的方向上的所述曲面的曲率在将所述反射面在具有同一长度的方向上分割的每个区域不同。
在所述背光源单元中,优选的是各所述微小反射镜形成为在所述第1方向和所述第2方向中的至少1个方向上的长度相同,并且所述曲面是具有多个曲率的自由曲面,多个曲率在具有同一长度的方向上,根据射向所述液晶显示元件的反射光相对于来自所述聚光部件的射入光的偏角量而不同。
为达到上述目的,本发明所涉及的平视显示器装置的特征在于,至少包括透光型的液晶显示元件和背光源单元,所述背光源单元具有:至少1个光源;聚光部件,将从所述光源射出的光聚光;光学部件,具有凹状的反射面,利用所述反射面将从所述聚光部件射入的光向所述液晶显示元件反射;扩散板,配置在所述光学部件与所述液晶显示元件之间的光路上,所述光学部件的所述反射面由多个微小反射镜构成,多个所述微小反射镜在所述反射面的第1方向以及与所述第1方向垂直的第2方向排列多个,各所述微小反射镜是凸状或者凹状的曲面。
发明的效果
根据本发明所涉及的背光源单元和平视显示器装置,取得的效果是:能够削减元件数量并实现小型化。
附图说明
图1是第1实施方式所涉及的平视显示器装置的概要构成图。
图2是第1实施方式所涉及的背光源单元的概要构成图。
图3是第1实施方式所涉及的微反射镜阵列的主视图。
图4是第1实施方式所涉及的微反射镜阵列的局部放大图。
图5是第1实施方式所涉及的微小反射镜的立体图。
图6(A)~图6(C)是用于说明第1实施方式所涉及的微小反射镜的曲率、发散角的图。
图7是第1实施方式的变形例1所涉及的背光源单元的概要构成图。
图8是第1实施方式的变形例2所涉及的背光源单元的概要构成图。
图9是第1实施方式的变形例3所涉及的背光源单元的概要构成图。
图10是第1实施方式的变形例4所涉及的背光源单元的概要构成图。
图11是第2实施方式所涉及的微反射镜阵列的主视图。
图12是第2实施方式所涉及的微反射镜阵列的主视图。
图13是第2实施方式的变形例所涉及的微反射镜阵列的主视图。
图14是第3实施方式所涉及的微小反射镜的立体图。
图15是用于说明第3实施方式所涉及的微反射镜阵列的发散角的差的示意图。
标记的说明
1:平视显示器装置
2:放大反射镜
3:显示单元
10:液晶面板
11:光
12:光源像
20:背光源单元
21:光源
23:聚光部件
25:微反射镜阵列
26A、26B、26C、26D、26E、26F:反射面
27、37:微小反射镜
28:台阶
30:扩散板
31:像差校正透镜
32:反射镜
101:挡风玻璃
110:虚像
200:驾驶员
201:眼点
具体实施方式
下面,参照附图来详细说明本发明所涉及的背光源单元和平视显示器装置的实施方式。此外,本发明不限于本实施方式。另外,下述实施方式的构成要素包含本领域技术人员能够容易想到的要素、或者实际上相同的要素。另外,下述的实施方式的构成要素在不脱离发明要点的范围内,能够进行各种省略、替换、变更。并且,能够适当组合以下记载的构成。
[第1实施方式]
说明第1实施方式所涉及的背光源单元和平视显示器装置。图1是第1实施方式所涉及的平视显示器装置的概要构成图。图2是第1实施方式所涉及的背光源单元的概要构成图。图3是第1实施方式所涉及的微反射镜阵列的主视图。图4是第1实施方式所涉及的微反射镜阵列的局部放大图。图5是第1实施方式所涉及的微小反射镜的立体图。图6(A)~图6(C)是用于说明第1实施方式所涉及的微小反射镜的曲率、发散角的图。图7是第1实施方式的变形例1所涉及的背光源单元的概要构成图。图8是第1实施方式的变形例2所涉及的背光源单元的概要构成图。图9是第1实施方式的变形例3所涉及的背光源单元的概要构成图。图10是第1实施方式的变形例4所涉及的背光源单元的概要构成图。此外,图2(图7~图10也同样)示出从侧方侧观察背光源单元的情况下的各要素的位置关系。图3(图11~图13也同样)是从反射面侧观察微反射镜阵列时的主视图。
本实施方式所涉及的平视显示器装置1如图1所示,例如配置在汽车等车辆(未图示)的仪表板(未图示)的内侧,在挡风玻璃101上投影出显示图像。平视显示器装置1在挡风玻璃101上投影出显示图像,在驾驶员200的眼点201的前方显示虚像110。眼点201是作为座在驾驶座(未图示)的驾驶员200的视线位置被预先决定的位置。驾驶员200将由挡风玻璃101反射的图像识别为虚像110。对于驾驶员200而言,虚像110在挡风玻璃101的前方被识别。平视显示器装置1包含放大反射镜2、显示单元3而构成。放大反射镜2将从显示单元3射出的显示光向挡风玻璃101反射。放大反射镜2例如由非球面反射镜构成。显示单元3射出与显示图像对应的显示光。显示单元3包含液晶面板10、背光源单元20而构成。
液晶面板10是液晶显示元件。液晶面板10例如由透光型或者半透光式的TFT液晶(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,薄膜晶体管液晶显示器)等构成。液晶面板10根据来自搭载在车辆的控制部(未图示)的控制指示,显示包含数字、字符、图形等的显示图像。
背光源单元20从背面侧对液晶面板10照射光。背光源单元20利用从车辆内的电源(未图示)得到的直流电驱动。背光源单元20如图2所示,包含光源21、聚光部件23、微反射镜阵列25、扩散板30而构成。
光源21由1个发光二极管(LED:Light Emitting Diode)构成。LED例如利用从车辆内的电源得到的直流电驱动。LED根据来自控制部的ON/OFF信号而点亮/熄灭。LED例如固定在未图示的基板等。基板可以在背面侧固定散热器(未图示)。散热器将积蓄在基板的热量释放到背光源单元20的外部。
聚光部件23将从光源21射出的光进行聚光。聚光部件23例如是聚光透镜。具有:包括半球面的透镜面23a的半球状的透镜主体部23b;沿着透镜主体部23b的外周设置的凸缘部23c。
微反射镜阵列25是光学部件。微反射镜阵列25例如由玻璃、透明树脂构成。微反射镜阵列25具有凹状的反射面26A,利用反射面26A将从聚光部件23射入的光向液晶面板10反射。微反射镜阵列25的反射面26A由多个微小反射镜27构成。微反射镜阵列25具有与所谓的蝇眼透镜同样的形状。此处,蝇眼透镜是将多个透镜排列为方格状的透镜组。多个微小反射镜27在反射面26A排列为方格状。多个微小反射镜27如图3所示,例如在反射面26A的X方向和与X方向垂直的Y方向排列多个。各微小反射镜27是凸状的曲面。
扩散板30形成为片状或者薄板状,配置在微反射镜阵列25与液晶面板10之间的光路上。扩散板30使利用微反射镜阵列25反射的光11向液晶面板10扩散。
接下来,参照图2~图5、图6(A)~图6(C),说明背光源单元20的作用。如图2所示,从光源21射出的光从射入侧射入到聚光部件23。通过了聚光部件23内的光从聚光部件23的透镜面23a射出。从聚光部件23的透镜面23a射出的光11被聚光到微反射镜阵列25上。由聚光部件23聚光并射入到微反射镜阵列25的光11可以是平行光,也可以是发散光、收敛光。例如,在从聚光部件23射入到微反射镜阵列25的光11为发散光的情况下,能够使聚光部件23比微反射镜阵列25小,且能够缩短光路长度。
射入到微反射镜阵列25的光利用反射面26A向液晶面板10侧偏振。微反射镜阵列25如图2所示,配置在向液晶面板10的反射光相对于从聚光部件23射入的光(射入光)11的偏角量为α的位置。由于在偏角量α大的情况下容易产生亮度不均匀,因此,本实施方式的偏角量α优选为40°以下。优选的是本实施方式的反射面26A以使射入到微反射镜阵列25的光11聚光到液晶面板10上的方式来决定凹状的形状。由反射面26A照明的范围的大小优选的是大于由平视显示器装置1的光学***生成的眼动范围(未图示)的像的大小。眼动范围是包含眼点201,驾驶员200能够目视到虚像110的空间区域。构成反射面26A的多个微小反射镜27如图4所示,利用射入的光11在反射面26A相反侧的面的附近形成光源像12。优选的是微小反射镜27以使来自各光源像12的光照射液晶面板10整个表面的方式来决定凸状的曲面的形状。另外,微小反射镜27优选以使来自各光源像12的光照射液晶面板10的整个表面,且不照射液晶面板10的光减小的方式,来决定后述的曲面的曲率、间距、反射镜宽度和反射镜高度等。例如在液晶面板10具有长方形的形状的情况下,微小反射镜27的主视图中的形状为长方形。
本实施方式的微小反射镜27在主视图中为长方形。微小反射镜27在X方向具有长度x的长边,在Y方向具有长度y的短边。换言之,微小反射镜27在X方向具有长度x的反射镜宽度,在Y方向具有长度y的反射镜高度。本实施方式的微小反射镜27在X方向具有同一长度的反射镜宽度,且在Y方向具有同一长度的反射镜高度。此外,微小反射镜27的反射镜宽度x与反射镜高度y可以是同一长度。
本实施方式的微小反射镜27在X方向具有同一间距Px,且在Y方向具有同一间距Py。此处,间距P(Px、Py)是2个相邻的微小反射镜27的中心点间的距离。在图3所示的纵轴为间距,横轴为X方向的图表中,多个微小反射镜27中在X方向排列的微小反射镜27的间距Px为一定。并且,在图3所示的纵轴为Y方向,横轴为间距的图表中,多个微小反射镜27中在Y方向排列的微小反射镜27的间距Py为一定。
本实施方式的微小反射镜27如图5所示,是凸状的部分球面。微小反射镜27在X方向和Y方向上具有同一曲率半径R。由于曲率是曲率半径R的倒数,因此,微小反射镜27在X方向上具有同一曲率1/R,且在Y方向上具有同一曲率1/R。例如,图6(A)所示的曲率半径R1的微小反射镜27的曲率为1/R1。
本实施方式的微小反射镜27在X方向上具有同一发散角φ,在Y方向上具有同一发散角φ。发散角φ如图2所示,是微小反射镜27相对于反射的光的光轴扩展的角度。微小反射镜27的发散角φ如图6(A)和图6(B)所示在具有同一间距P1的情况下,在曲率半径R为R1<R2的关系时,φ1>φ2。另外,在发散角φ如图6(A)和图6(C)所示具有同一曲率半径R1的情况下,在间距P为P1<P2时,φ1<φ3。这样,微小反射镜27的发散角φ随着间距P的增大而增大,随着间距P的减小而减小。由于发散角φ越大背光源单元20越容易产生亮度不均匀,因此,优选的是全角为50°以下。
如以上说明,本实施方式所涉及的背光源单元20包括:光源21;将从光源21射出的光聚光的聚光部件23;具有凹状的反射面26A,利用反射面26A将从聚光部件23射入的光11向液晶面板10反射的微反射镜阵列25;配置在微反射镜阵列25与液晶面板10之间的光路上的扩散板30。微反射镜阵列25的反射面26A由多个微小反射镜27构成。多个微小反射镜27在反射面26A的X方向和Y方向排列多个。各微小反射镜27是凸状的曲面。
另外,本实施方式所涉及的平视显示器装置1至少包括透光型的液晶面板10、背光源单元20。背光源单元20具有:光源21;将从光源21射出的光11聚光的聚光部件23;具有凹状的反射面26A,利用反射面26A将从聚光部件23射入的光11向液晶面板10反射的微反射镜阵列25;配置在微反射镜阵列25与液晶面板10之间的光路上的扩散板30。微反射镜阵列25的反射面26A由多个微小反射镜27构成。多个微小反射镜27在反射面26A的X方向和Y方向排列多个。各微小反射镜27是凸状的曲面。
根据具有上述构成的背光源单元20和平视显示器装置1,由于使用微反射镜阵列25能够用少的元件构成对液晶面板10的整个表面照明,因此,能够削减元件数量并实现低成本化。并且,在透镜阵列之后不需要聚光透镜等,能够削减元件数量。另外,由于不需要使来自光源的光平行的平行光生成单元,因此,能够削减元件数量,且将单元整体小型化。另外,由于使用微反射镜阵列25来形成多个光源像12,各光源像12对液晶面板10的整个表面照明,因此,光的利用效率高,能够降低背光源单元20的亮度不均匀。另外,以往为了对液晶面板10的整个表面照明,需要大的透镜阵列和多个光源,但由于能够利用微反射镜阵列25来形成多个光源像12,因此,能够削减光源并实现光学***的小型化。并且,在使用多个光源的情况下,在光重叠的部分会产生亮度不均匀,但由于能够用1个光源21进行照明,因此,能够在降低电力消耗的同时,降低亮度不均匀。
此外,本实施方式所涉及的微反射镜阵列25的微小反射镜27是凸状的曲面,但不限于此。例如,微反射镜阵列25如图7所示,微小反射镜37可以是凹状的曲面。多个微小反射镜37在反射面26B的X方向和Y方向排列多个。
另外,本实施方式所涉及的背光源单元20在微反射镜阵列25与液晶面板10之间的光路上配置扩散板30,但不限于此。例如,背光源单元20除了上述构成外,也可以包含像差校正透镜31而构成。像差校正透镜31如图8所示,配置在微反射镜阵列25与扩散板30之间的光路上。像差校正透镜31校正背光源单元20内的光学***的像差。此外,像差校正透镜31可以是用于进行散焦校正的透镜、反射镜等。
另外,本实施方式所涉及的背光源单元20也可以构成为包含反射镜32,该反射镜32配置在微反射镜阵列25与扩散板30之间的光路上,使从微反射镜阵列25反射的光向液晶面板10偏振。反射镜32例如是平面镜。利用上述构成,可以使从光源21到液晶面板10的光路更短,能够使单元自身小型化。
[第2实施方式]
接下来,说明第2实施方式所涉及的背光源单元和平视显示器装置。图11是第2实施方式所涉及的微反射镜阵列的主视图。图12是第2实施方式所涉及的微反射镜阵列的主视图。图13是第2实施方式的变形例所涉及的微反射镜阵列的主视图。
第2实施方式所涉及的背光源单元20和平视显示器装置1与上述第1实施方式的不同点在于,微小反射镜27具有同一曲率1/R,在具有同一曲率1/R的方向上的长度不同。此外,在以下的实施方式中,在与上述第1实施方式同样的构成要素标注共通的附图标记,并且,关于共通的构成、作用、效果,尽可能省略重复的说明。
本实施方式的微反射镜阵列25的反射面26由多个微小反射镜27构成。各微小反射镜27形成为凸状的曲面在X方向和Y方向中的至少1个方向上具有同一曲率1/R,并且在具有同一曲率1/R的方向上的长度不同。微小反射镜27例如如图11所示,形成为在具有同一曲率1/R的X方向上的长度(反射镜宽度)xa、xb、xc不同。即,微小反射镜27形成为在具有同一曲率1/R的X方向上的间距Px不同。另一方面,形成为在具有同一曲率1/R的Y方向上的长度(反射镜高度)y相同。换言之,微小反射镜27形成为在具有同一曲率1/R的Y方向上的间距Py相同。另一方面,微小反射镜27例如如图12所示,形成为在具有同一曲率1/R的Y方向上的长度(反射镜高度)ya、yb、yc不同。即,微小反射镜27形成为在具有同一曲率1/R的Y方向上的间距Py不同。另一方面,形成为在具有同一曲率1/R的X方向上的长度(反射镜宽度)x相同。换言之,微小反射镜27形成为在具有同一曲率1/R的X方向上的间距Px相同。
如以上说明,在本实施方式所涉及的背光源单元20和平视显示器装置1中,各微小反射镜20的曲面形成为在X方向和Y方向中的至少1个方向上具有同一曲率1/R,在具有同一曲率1/R的方向上的长度不同。由此,能够得到与上述第1实施方式的背光源单元20和平视显示器装置1同样的效果。微小反射镜27被设计为对液晶面板10的整个表面进行照射。然而,由于微小反射镜27与液晶面板10的距离例如在反射面26C的一端与另一端不同,因此,如果使微小反射镜27为相同的光扩散方式,则距离远时暗,距离近时亮,在背光源单元20会产生亮度不均匀。因此,在使微小反射镜27的曲面的曲率1/R为一定的情况下,对于距离短的位置的微小反射镜27,具有同一曲率1/R的方向的长度或者间距P增大,另一方面,对于距离长的位置的微小反射镜27,具有同一曲率1/R的方向的长度或者间距P减小。由于长度或者间距P大的微小反射镜27的发散角φ大,从而照明范围拓宽,或者间距P小的微小反射镜27的发散角φ小,从而照明范围小,因此,能够对液晶面板10的整个表面均匀照明,能够降低亮度不均匀。
此外,本实施方式所涉及的微小反射镜27可以形成为在具有同一曲率1/R的方向上的长度或者间距P在将反射面26C在具有同一曲率1/R的方向上分割的每个区域不同。微小反射镜27例如如图11所示,形成为在具有同一曲率1/R的X方向上的长度或者间距P在将反射面26C在X方向上分割的每个区域Ax、Bx、Cx不同。即,区域Ax的微小反射镜27具有同一长度xa或者同一间距Pxa。区域Bx的微小反射镜27具有同一长度xb或者同一间距Pxb。区域Cx的微小反射镜27具有同一长度xc或者同一间距Pxc。本实施方式的长度xa、xb、xc例如具有xa<xb=xc的关系。本实施方式的Pxa、Pxb、Pxc例如具有Pxa<Pxb=Pxc的关系。另一方面,微小反射镜27例如如图12所示,形成为在具有同一曲率1/R的Y方向上的长度或者间距P在将反射面26D在Y方向上分割的每个区域Ay、By、Cy不同。区域Ay的微小反射镜27具有同一长度ya或者同一间距Pya。区域By的微小反射镜27具有同一长度yb或者同一间距Pyb。区域Cy的微小反射镜27具有同一长度yc或者同一间距Pyc。本实施方式的ya、yb、yc例如具有ya>yb>yc的关系。本实施方式的Pya、Pyb、Pyc具有Pya>Pyb>Pyc的关系。
具有上述构成的本实施方式的变形例所涉及的背光源单元20和平视显示器装置1形成为在各微小反射镜27中,在具有同一曲率1/R的方向上的长度在将反射面26C、26D在具有同一曲率1/R的方向上分割的每个区域不同。由此,能够得到与上述同样的效果,并且不需要个别设计微小反射镜27的长度或者间距,能够简化设计工时。
另外,本实施方式所涉及的各微小反射镜27也可以形成为在具有同一曲率1/R的方向上的长度连续不同。微小反射镜27例如如图13所示,形成为在反射面26E的在具有同一曲率1/R的X方向、Y方向上的长度xa、xb……长度ya、yb……不同。换言之,微小反射镜27形成为在具有同一曲率1/R的X方向、Y方向上的间距Pxa、Pxb……、间距Pya、Pyb……不同。此外,微小反射镜27在反射镜宽度x、反射镜高度y、间距P连续不同而形成的情况下,可以设定为线性地不同,也可以设定为非线性地不同。
在具有上述构成的本实施方式的变形例所涉及的背光源单元20和平视显示器装置1中,由于各微小反射镜27中的在具有同一曲率1/R的方向上的长度连续不同地形成,因此,能够得到与上述同样的效果。
[第3实施方式]
接下来,说明第3实施方式所涉及的背光源单元和平视显示器装置。图14是第3实施方式所涉及的微小反射镜的立体图。图15是用于说明第3实施方式所涉及的微反射镜阵列的发散角的差的示意图。
第3实施方式所涉及的背光源单元20和平视显示器装置1与上述第1实施方式的不同点在于,微小反射镜27在X方向和Y方向中的至少1个方向上的长度是相同的,在具有同一长度的方向上的曲面的曲率1/R不同。
本实施方式的微反射镜阵列25的反射面26F由多个微小反射镜27构成。各微小反射镜27形成为在X方向和Y方向中的至少1个方向上的长度是相同的,凸状的曲面在具有同一长度的方向上不同。在各微小反射镜27间设置有台阶28。
如以上说明,本实施方式所涉及的背光源单元20和平视显示器装置1形成为在各微小反射镜27的X方向和Y方向中的至少1个方向上的长度是相同的,曲面的曲率1/R在具有同一长度的方向上不同。由此,能够得到与上述第1实施方式的背光源单元20和平视显示器装置1同样的效果。在使微小反射镜27的X方向和Y方向中的至少1个方向上的长度或者间距P相同的情况下,对于距离短的位置的微小反射镜27,减小曲率1/R,另一方面,对于距离长的位置的微小反射镜27,增大曲率1/R。由于通过曲率1/R大(即,曲率半径R小)的微小反射镜27的发散角φ增大,照明范围拓宽,曲率1/R小(即,曲率半径R大)的微小反射镜27的发散角φ减小,照明范围减小,因此,能够均匀照明液晶面板10的整个表面,能够降低亮度不均匀。
此外,本实施方式所涉及的微小反射镜27可以形成为在具有同一长度的方向上的曲面的曲率1/R在将反射面26F在具有同一长度的方向上分割的每个区域不同。微小反射镜27例如如图15所示,形成为在具有同一长度或者间距P的X方向上的曲率1/R在将反射面26F在X方向上分割的每个区域Ax、Bx、Cx不同。微小反射镜27在区域Ax具有同一曲率1/Ra。微小反射镜27在区域Bx具有同一曲率1/Rb。微小反射镜27在区域Cx具有同一曲率1/Rc。区域Bx(或者区域Cx)的微小反射镜27如图15所示,例如由于到液晶面板10的一端部的距离远,因此发散角φb1小,但由于到液晶面板10的另一端部的距离近,因此发散角φb2大。另一方面,区域Ax的微小反射镜27为φb1≈φb2。因此,例如优选的是使区域Ax的微小反射镜27的曲率1/Ra为一定,使区域Bx、Cx的微小反射镜27的曲率1/Rb、1/Rc相对于曲率1/Ra减小而形成。另外,区域Bx、Cx的微小反射镜27可以形成为在X方向,曲率1/Rb、1/Rc随着朝向区域Ax的相反侧的端部而连续减小。此外,微小反射镜27可以形成为在具有同一长度或者间距P的Y方向上的曲率1/R在将反射面26F在Y方向上分割的每个区域不同,也可以形成于在X方向和Y方向上分割的每个区域不同。利用上述构成,能够得到与上述同样的效果,并且能够增加朝向液晶面板10的光的量,能够提高光的利用效率。并且,不需要个别设计微小反射镜27的曲率1/R,能够简化设计工时。
另外,本实施方式所涉及的微小反射镜27也可以形成为,在X方向和Y方向的至少1个方向上的长度相同,且曲面为具有多个曲率1/R的自由曲面。该多个曲率1/R可以形成为在具有同一长度的方向上,根据向液晶面板10的反射光相对于来自聚光部件23的射入光的偏角量α而不同。微小反射镜27例如在偏角量α大的情况下,曲率1/R增大,另一方面,在偏角量α小的情况下,曲率1/R减小。利用上述构成,能够得到与上述同样的效果。
此外,在所述第1~第3实施方式和变形例中,微小反射镜27为长方形,但不限于此,也可以是正方形、圆形、六边形。微小反射镜27的形状如上所述,优选根据液晶面板10的形状来决定。
另外,在上述第1~第3实施方式和变形例中,在平视显示器装置1中,显示图像的投影对象是挡风玻璃101,但不限于此,例如也可以是合成器等。
另外,在上述第1~第3实施方式和变形例中,说明了将平视显示器装置1适用于车辆的情况,但不限于此,也可以适用于车辆以外的交通工具,例如船舶、飞机等。
另外,在上述第1~第3实施方式和变形例中,光源21由1个发光二极管构成,但不限于此,例如也可以由多个发光二极管组合而成。另外,对于光源21而言,只要能发出高亮度的光即可,不限于发光二极管。
Claims (8)
1.一种背光源单元,其特征在于,包括:
至少1个光源;
聚光部件,将从所述光源射出的光聚光;
光学部件,具有凹状的反射面,利用所述反射面将从所述聚光部件射入的光向透光型的液晶显示元件反射;
扩散板,配置在所述光学部件与所述液晶显示元件之间的光路上,
所述光学部件的所述反射面由多个微小反射镜构成,
多个所述微小反射镜在所述反射面的第1方向以及与所述第1方向垂直的第2方向排列多个,
各所述微小反射镜是凸状或者凹状的曲面。
2.如权利要求1所述的背光源单元,
各所述微小反射镜被形成为所述曲面在所述第1方向和所述第2方向中的至少1个方向上具有同一曲率,并且,
在具有同一所述曲率的方向上的长度不同。
3.如权利要求2所述的背光源单元,
各所述微小反射镜被形成为在具有同一曲率的方向上的长度在将所述反射面在具有同一所述曲率的方向上分割的每个区域不同。
4.如权利要求2所述的背光源单元,
各所述微小反射镜被形成为在具有同一曲率的方向上的长度连续不同。
5.如权利要求1所述的背光源单元,
各所述微小反射镜被形成为在所述第1方向和所述第2方向中的至少1个方向上的长度相同,并且,
所述曲面的曲率在具有同一长度的方向上不同。
6.如权利要求5所述的背光源单元,
各所述微小反射镜被形成为在具有同一长度的方向上的所述曲面的曲率在将所述反射面在具有同一长度的方向上分割的每个区域不同。
7.如权利要求1所述的背光源单元,
各所述微小反射镜被形成为在所述第1方向和所述第2方向中的至少1个方向上的长度相同,并且,
所述曲面是具有多个曲率的自由曲面,
多个曲率在具有同一长度的方向上,根据射向所述液晶显示元件的反射光相对于来自所述聚光部件的射入光的偏角量而不同。
8.一种平视显示器装置,其特征在于,
至少包括透光型的液晶显示元件和背光源单元,
所述背光源单元具有:
至少1个光源;
聚光部件,将从所述光源射出的光聚光;
光学部件,具有凹状的反射面,利用所述反射面将从所述聚光部件射入的光向所述液晶显示元件反射;
扩散板,配置在所述光学部件与所述液晶显示元件之间的光路上,
所述光学部件的所述反射面由多个微小反射镜构成,
多个所述微小反射镜在所述反射面的第1方向以及与所述第1方向垂直的第2方向排列多个,
各所述微小反射镜是凸状或者凹状的曲面。
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