JP2005338680A - Display device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device which can obtain a favorable display form by suppressing the luminance decline in a display image formed by a transmission type display element. <P>SOLUTION: A display device 12 at least has a light source 19; a transmission type display element 18 which is illuminated by a light from the light source 19, which is placed at the forward side of the light source 19 with a prescribed spacing; a light guiding member 22 which is placed between the transmission type display element 18 and the light source 19. The light guiding member 22 has an incident part 22a on which the light is incident from the light source 19, and an emission part 22e which emits the light from this incident part 22a to the transmission type display element 18 side. The incident part 22a consists of a first incident part 22b on which the light emitted along an optical axis L3 of the light source 19 is incident, and a second incident part 22c on which a light emitted to the region deviated from the optical axis L3 is incident. In the illumination path from the second incident part 22c to the emission part 22e, a reflection part 22d to reflect the light comes into the light guiding member 22 in the optical axis L3 direction through the second incident part 22c is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は表示装置に関するものであり、特に透過型表示素子（例えば透過型液晶表示素子）を背後から照明する光源を有する表示装置に関するものである。   The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device having a light source that illuminates a transmissive display element (for example, a transmissive liquid crystal display element) from behind.

従来、この種の表示装置にあっては、例えば光源の発光に伴い液晶表示素子が発した表示像を反射させて虚像を表示するヘッドアップデスプレイ装置に用いられるものが知られている（例えば下記特許文献１参照）。この特許文献１に記載のヘッドアップデスプレイ装置は、車両のダッシュボードに配設された表示装置が投射する前記表示像を車両のフロントガラスで利用者の方向に反射させ、虚像を表示するものである。
特開平１１−３１００５５号公報 Conventionally, in this type of display device, for example, a display device used for a head-up display device that displays a virtual image by reflecting a display image emitted from a liquid crystal display element with light emission of a light source is known (for example, the following). Patent Document 1). The head-up display device described in Patent Document 1 displays a virtual image by reflecting the display image projected by a display device disposed on a dashboard of a vehicle in the direction of a user with a windshield of the vehicle. is there.
JP 11-310055 A

かかるヘッドアップデスプレイ装置で用いられるバックライト照明手段である表示装置の一例を図５を用いて説明する。表示装置Ａは、一対の透光性基板間に液晶を封入した液晶セルの表裏面に偏光部材を貼り付けた液晶表示素子１と、この液晶表示素子１を背後から照明する照明ユニット２と、液晶表示素子１と照明ユニット２との間に介在するレンズアレイ３とから構成されている。   An example of a display device which is a backlight illumination means used in such a head-up display device will be described with reference to FIG. The display device A includes a liquid crystal display element 1 in which a polarizing member is attached to the front and back surfaces of a liquid crystal cell in which liquid crystal is sealed between a pair of translucent substrates, an illumination unit 2 that illuminates the liquid crystal display element 1 from behind, The lens array 3 is interposed between the liquid crystal display element 1 and the illumination unit 2.

照明ユニット２は、液晶表示素子１を照明する複数個のＬＥＤ２ａからなる光源群２ｂと、各ＬＥＤ２ａにそれぞれ電源を供給するための所定の配線パターンが形成された回路基板２ｃと、この回路基板２ｃの背面に沿うように配設され各ＬＥＤ２ａから発せられる熱を集約するための金属板２ｄとを備えている。   The illumination unit 2 includes a light source group 2b composed of a plurality of LEDs 2a that illuminate the liquid crystal display element 1, a circuit board 2c on which a predetermined wiring pattern for supplying power to each LED 2a is formed, and the circuit board 2c. And a metal plate 2d for collecting heat generated from each LED 2a.

各ＬＥＤ２ａは、チップ型発光ダイオードからなり、回路基板２ｃの表面に等間隔に実装され、この場合、列状に５個配設されたＬＥＤ２ａによって光源群２ｂが構成されている。また、各ＬＥＤ２ａの光照射領域角度は例えば１２０度から１８０度の範囲にそれぞれ設定されている。このことは、各ＬＥＤ２ａが光の照射方向に対して左右にそれぞれ略６０度から略９０度の指向性を持つことを意味している。なお、回路基板２ｃと金属板２ｄとは図示しない絶縁部材によって電気的に絶縁されているとともに、図示しない接着剤層を介して接着されている。また、レンズアレイ３は、列状に配設された各ＬＥＤ２ａに対応する複数のレンズ３ａを一体的に構成したものであり、各ＬＥＤ２ａからの光はレンズ３ａを通じて液晶表示素子１側に照射されるようになっていた。   Each LED 2a is formed of a chip-type light emitting diode, and is mounted on the surface of the circuit board 2c at equal intervals. In this case, a light source group 2b is constituted by five LEDs 2a arranged in a row. Moreover, the light irradiation area | region angle of each LED2a is each set to the range of 120 to 180 degree | times, for example. This means that each LED 2a has a directivity of about 60 degrees to about 90 degrees to the left and right with respect to the light irradiation direction. The circuit board 2c and the metal plate 2d are electrically insulated by an insulating member (not shown) and bonded via an adhesive layer (not shown). The lens array 3 is configured by integrally forming a plurality of lenses 3a corresponding to the respective LEDs 2a arranged in a row, and light from each LED 2a is irradiated to the liquid crystal display element 1 side through the lens 3a. It was supposed to be.

かかる表示装置Ａの場合、光照射領域角度（指向性）が１２０度から１５０度を有する各ＬＥＤ２ａを回路基板２ｃ上に列状に複数個（５個）搭載して、各ＬＥＤ２ａから発せられる光を各ＬＥＤ２ａと対向された複数個のレンズ３ａに入射させる構成である。   In the case of the display device A, a plurality of (five) LEDs 2a having a light irradiation region angle (directivity) of 120 to 150 degrees are mounted in a row on the circuit board 2c, and light emitted from each LED 2a. Is made incident on a plurality of lenses 3a facing each LED 2a.

ところが、５個のＬＥＤ２ａのうち両端に配置された２個のＬＥＤの発する光は、ＬＥＤの指向性が１２０度から１５０度に設定されていることから、レンズ３ａに全て入射せずに、光の一部がレンズ３ａ外に洩れ光として放射されるため、各ＬＥＤ２ａから発せられる光をレンズ３ａを通じて無駄なく液晶表示素子１である透過型表示素子側に照射することが困難であり、これにより透過型表示素子の発する表示像の輝度が低下し、良好な表示形態を得ることができないといった問題点を有していた。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、透過型表示素子が発する表示像の輝度低下を抑制することで、良好な表示形態を得ることが可能な表示装置の提供を目的とするものである。 However, the light emitted by the two LEDs arranged at both ends of the five LEDs 2a is not incident on the lens 3a because the directivity of the LEDs is set from 120 degrees to 150 degrees. Is emitted as leakage light to the outside of the lens 3a, it is difficult to irradiate the light emitted from each LED 2a to the transmissive display element side which is the liquid crystal display element 1 through the lens 3a without waste. The luminance of the display image emitted from the transmissive display element is lowered, and there is a problem that a good display form cannot be obtained.
In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a display device capable of obtaining a favorable display mode by suppressing a decrease in luminance of a display image emitted from a transmissive display element. Is.

本発明は、光源と、所定間隔を有して前記光源の前方側に配設され前記光源からの光によって照明される透過型表示素子と、この透過型表示素子と前記光源との間に配設される導光部材とを少なくとも備えた表示装置であって、前記導光部材は前記光源からの光を入射する入射部と、この入射部からの光を前記透過型表示素子側に出射する出射部とを有し、前記入射部が前記光源の光軸に沿って発せられる光を入射する第１の入射部と、前記光軸から外れた領域に発せられる光を入射する第２の入射部とからなり、前記第２の入射部から前記出射部に至る照明経路中に前記第２の入射部を通じて前記導光部材内に採り入れた光を光軸方向に反射させる反射部を備えてなることを特徴とする。   The present invention includes a light source, a transmissive display element that is disposed on the front side of the light source with a predetermined interval and is illuminated by light from the light source, and is disposed between the transmissive display element and the light source. The light guide member includes an incident portion that receives light from the light source and emits light from the incident portion toward the transmissive display element. A first incident part for incident light emitted along the optical axis of the light source, and a second incident for incident light emitted in a region off the optical axis. And a reflection part for reflecting light taken into the light guide member through the second incident part in the direction of the optical axis in the illumination path from the second incident part to the emitting part. It is characterized by that.

また本発明は、前記出射部が波形形状からなることを特徴とする。   In the invention, it is preferable that the emitting portion has a waveform shape.

また本発明は、前記透過型表示素子と前記導光部材との間にはレンズが配設されてなることを特徴とする。   According to the present invention, a lens is disposed between the transmissive display element and the light guide member.

また本発明は、前記入射部が略凹部形状に形成されてなることを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that the incident portion is formed in a substantially concave shape.

また本発明は、前記透過型表示素子の表面側から発せられる表示像が凹面反射板を介して表示部に投影されてなることを特徴とする。   Further, the invention is characterized in that a display image emitted from the surface side of the transmissive display element is projected on a display unit through a concave reflector.

本発明によれば、初期の目的を達成でき、透過型表示素子が発する表示像の輝度低下を抑制することで、良好な表示形態を得ることが可能な表示装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the initial objective can be achieved and the display apparatus which can obtain a favorable display form can be provided by suppressing the luminance fall of the display image which a transmission type display element emits.

（第１実施形態）以下、本発明の実施形態を車両の速度，エンジン回転数等を表示する車両用ヘッドアップディスプレイに適用したものを例に挙げ添付図面に基づいて説明する。 (First Embodiment) Hereinafter, an embodiment in which the embodiment of the present invention is applied to a vehicle head-up display for displaying vehicle speed, engine speed, etc. will be described as an example with reference to the accompanying drawings.

図１は、車両用ヘッドアップディスプレイが車両に搭載されたものを示し、車両１０のダッシュボード１１上部に設けられた表示装置１２が投影する表示像（表示光）Ｌ１が、フロントガラス（表示部）１３により利用者１４の方向に反射される構造となっている。利用者１４は表示像Ｌ１を虚像Ｖとして風景と重畳させて観察することができる。   FIG. 1 shows a vehicle head-up display mounted on a vehicle. A display image (display light) L1 projected by a display device 12 provided on an upper portion of a dashboard 11 of a vehicle 10 is displayed on a windshield (display unit). ) 13 is reflected in the direction of the user 14. The user 14 can observe the display image L1 as a virtual image V superimposed on the landscape.

また、本実施形態における表示装置１２は、ダッシュボード１１上部に埋め込まれるようにして設けられるハウジング１５内に凹面鏡（凹面反射板）１６や液晶表示器等の各部材からなる照明ユニット１７を備えるものであり、図２を用いて説明する。   In addition, the display device 12 according to the present embodiment includes an illumination unit 17 made of various members such as a concave mirror (concave reflector) 16 and a liquid crystal display in a housing 15 provided so as to be embedded in the upper part of the dashboard 11. This will be described with reference to FIG.

ハウジング１５は、遮光性の合成樹脂材からなり、凹面鏡１６の配設位置の上部（フロントガラス１３側）を開口する開口部１５ａが設けられる。また、ハウジング１５には、この開口部１５ａを塞ぐように透光性の合成樹脂材（例えばアクリル樹脂）からなる透光性カバー１５ｂが配設されている。なお、１５ｃは後述する放熱部材のフィンをハウジング１５外部に露出させるための開口部であり、この開口部１５ｃは、図２中、ハウジング１５の右方に位置する壁部に設けられている。   The housing 15 is made of a light-shielding synthetic resin material, and is provided with an opening 15a that opens an upper portion (on the windshield 13 side) where the concave mirror 16 is disposed. The housing 15 is provided with a translucent cover 15b made of a translucent synthetic resin material (for example, acrylic resin) so as to close the opening 15a. In addition, 15c is an opening part for exposing the fin of the heat radiating member mentioned later to the housing 15 exterior, and this opening part 15c is provided in the wall part located in the right side of the housing 15 in FIG.

凹面鏡１６は、照明ユニット１７の後述する液晶パネルから投射される表示像Ｌ１をフロントガラス１３側に反射させるものであり、利用者１４が表示像Ｌ１を視認し易いように角度調節可能に設けられている。また、凹面鏡１６は、前記液晶パネルから発せられる表示像Ｌ１をフロントガラス１３上に拡大して表示させるために、所定の曲率を有する反射面にて形成されている。   The concave mirror 16 reflects a display image L1 projected from a liquid crystal panel (to be described later) of the illumination unit 17 toward the windshield 13 and is provided so that the user 14 can easily adjust the angle so that the user 14 can easily view the display image L1. ing. The concave mirror 16 is formed of a reflective surface having a predetermined curvature in order to enlarge and display the display image L1 emitted from the liquid crystal panel on the windshield 13.

照明ユニット１７は、液晶パネル（透過型表示素子）１８と、液晶パネル１８を照明する光源１９と、この光源１９に点灯用電力を供給する回路基板２０と、この回路基板２０の裏面に配設される放熱部材２１と、光源１９から液晶パネル１８に至る照明経路中に配設される導光部材２２と、この導光部材２２と液晶パネル１８との間に介在する拡散部材２３とを備えている。   The illumination unit 17 includes a liquid crystal panel (transmissive display element) 18, a light source 19 that illuminates the liquid crystal panel 18, a circuit board 20 that supplies power for lighting to the light source 19, and a back surface of the circuit board 20. A heat dissipating member 21, a light guide member 22 disposed in an illumination path from the light source 19 to the liquid crystal panel 18, and a diffusion member 23 interposed between the light guide member 22 and the liquid crystal panel 18. ing.

液晶パネル１８は、例えば一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セルの前後面に偏光部材を貼着したものである。液晶パネル１８は、車両１０に設けられる車速センサやエンジン回転センサからの出力信号に基づいて車速，エンジン回転数を計測する演算回路（図示しない）及びこの演算結果に基づいて液晶を駆動する液晶駆動回路（図示しない）によって、車両１０の速度またはエンジン回転数の計測値を数値として表示することができる。なお、液晶パネル１８は、図２中、ハウジング１５の略中央部に配設されている。   The liquid crystal panel 18 is obtained by attaching polarizing members to the front and back surfaces of a liquid crystal cell in which liquid crystal is sealed in a pair of translucent substrates, for example. The liquid crystal panel 18 includes an arithmetic circuit (not shown) that measures the vehicle speed and the engine speed based on output signals from a vehicle speed sensor and an engine rotation sensor provided in the vehicle 10 and a liquid crystal drive that drives the liquid crystal based on the calculation result. A circuit (not shown) can display the measured value of the speed of the vehicle 10 or the engine speed as a numerical value. Note that the liquid crystal panel 18 is disposed at a substantially central portion of the housing 15 in FIG.

また液晶パネル１８は、表示像Ｌ１を凹面鏡１６を介してフロントガラス１３へ投影するものであり、図２に示すように、液晶パネル１８の裏面側に配設された光源１９からの光が、導光部材２２と拡散部材２３を経て液晶パネル１８を透過することによって照明された表示像Ｌ１を、凹面鏡１６側に発せられるように構成されている。   The liquid crystal panel 18 projects the display image L1 onto the windshield 13 via the concave mirror 16, and as shown in FIG. 2, the light from the light source 19 disposed on the back side of the liquid crystal panel 18 is The display image L1 illuminated by passing through the liquid crystal panel 18 through the light guide member 22 and the diffusion member 23 is configured to be emitted toward the concave mirror 16 side.

光源１９は、例えばチップ型発光ダイオードからなり、液晶パネル１８とは所定の距離を隔てた状態で液晶パネル１８の裏面側に配設された回路基板２０上に等間隔に３個実装され、導光部材２２を発光させるための発光体である。なお、各光源１９は、その光照射領域角度がそれぞれ１８０度よりも狭いものを用いればよく、本実施形態では光源１９の光軸Ｌ３を中心として左右にそれぞれ略６０度から略７５度の指向性を持つものが採用されている。このことは、本実施形態における各光源１９は、その光照射領域角度がそれぞれ略１２０度から略１５０度であるものを用いている。   The light sources 19 are composed of, for example, chip-type light emitting diodes, and are mounted on a circuit board 20 disposed on the back side of the liquid crystal panel 18 at a predetermined distance from the liquid crystal panel 18 at equal intervals. A light emitter for causing the optical member 22 to emit light. Each light source 19 may have a light irradiation area angle narrower than 180 degrees. In this embodiment, the light source 19 has a directivity of about 60 degrees to about 75 degrees to the left and right with the optical axis L3 of the light source 19 as the center. The one with the characteristic is adopted. This means that each light source 19 in the present embodiment has a light irradiation region angle of approximately 120 degrees to approximately 150 degrees.

回路基板２０は、例えば所定の配線パターンが施されたアルミニウム製の基板からなり、前記配線パターン上に各光源１９が搭載されている。   The circuit board 20 is made of, for example, an aluminum board provided with a predetermined wiring pattern, and each light source 19 is mounted on the wiring pattern.

放熱部材２１は、ハウジング１５の開口部１５ｃの表裏を貫通するように配設されており、各光源１９の点灯時に回路基板２０に伝わる各光源１９の熱をハウジング１５外部に逃がすための役割を果たしている。また、放熱部材２１は多数のフィン２１ａを備えている。なお、放熱部材２１と回路基板２０との間には例えばシリコンゴムからなる放熱シート（図示せず）が介在している。   The heat radiating member 21 is disposed so as to penetrate the front and back of the opening 15 c of the housing 15, and has a role for releasing the heat of each light source 19 transmitted to the circuit board 20 to the outside of the housing 15 when each light source 19 is turned on. Plays. Moreover, the heat radiating member 21 is provided with many fins 21a. Note that a heat radiating sheet (not shown) made of, for example, silicon rubber is interposed between the heat radiating member 21 and the circuit board 20.

導光部材２２は、例えば透光性のアクリル樹脂からなり、略平板状に形成されている。この導光部材２２には、図３に示すようにその底部に各光源１９の上端部（発光面）を包囲する溝からなる凹部２２ａがそれぞれ設けられている。   The light guide member 22 is made of a translucent acrylic resin, for example, and is formed in a substantially flat plate shape. As shown in FIG. 3, the light guide member 22 is provided with a concave portion 22a formed of a groove surrounding the upper end portion (light emitting surface) of each light source 19 at the bottom thereof.

この凹部２２ａは、光照射領域角度から発せられる光源１９の光を全て入射可能な入射部を構成し、図３中、２２ｂは光源１９の前記発光面と対向する凹部２２ａの底壁面であって、主に光軸Ｌ３に沿って発せられる光を入射する第１の入射部である。また、この第１の入射部２２ｂは光源１９の前記発光面側に若干***しており、第１の入射部２２ｂを通じて導光部材２２内に採り入れた光は直進光として導かれ、導光部材２２の後述する出射部に到達する。なお、第１の入射部２２ｂは必要に応じて前記発光面側に***させずに、フラットに形成してもよい。   The concave portion 22a constitutes an incident portion capable of receiving all the light of the light source 19 emitted from the light irradiation region angle. In FIG. 3, 22b is a bottom wall surface of the concave portion 22a facing the light emitting surface of the light source 19. , A first incident part that mainly emits light emitted along the optical axis L3. In addition, the first incident portion 22b slightly protrudes toward the light emitting surface of the light source 19, and the light taken into the light guide member 22 through the first incident portion 22b is guided as straight light, and the light guide member 22, which will be described later. In addition, you may form the 1st incident part 22b in flat, without raising to the said light emission surface side as needed.

また、図３中、２２ｃは凹部ａの内壁面（側壁面）であって、主に光軸Ｌ３から外れた領域に発せられる光源１９の光を入射する第２の入射部である。そして、２２ｄは、第２の入射部２２ｃから前記出射部に至る照明経路中に形成され、凹部２２ａを取り巻くように導光部材２２の表面側（前記出射部側）に傾斜して延びる皿形状の傾斜壁からなり、第２の入射部２２ｃを通じて導光部材２２内に採り入れた光を前記出射部側（光軸Ｌ３方向）に反射させる反射部である。この反射部２２ｄによって反射された反射光は、前記直進光を取り巻くように導かれ、導光部材２２の後述する出射部に到達する。なお、反射部２２ｄの形状は皿形状に限らず任意の形状を採用することができ、例えば直線状の傾斜面であってもよい。２２ｅは、各入射部２２ｂ，２２ｃを通じて導光部材２２内に採り入れた光、すなわち前記直進光並びに前記反射光を拡散部材２３（液晶パネル９）側に照射する出射部である。   In FIG. 3, reference numeral 22c denotes an inner wall surface (side wall surface) of the recess a, which is a second incident portion that mainly emits light from the light source 19 emitted in a region off the optical axis L3. And 22d is formed in the illumination path | route from the 2nd incident part 22c to the said radiation | emission part, and is inclined and extended in the surface side (the said emission part side) of the light guide member 22 so that the recessed part 22a may be surrounded. This is a reflecting portion that reflects the light introduced into the light guide member 22 through the second incident portion 22c toward the emitting portion side (in the direction of the optical axis L3). The reflected light reflected by the reflecting portion 22d is guided so as to surround the straight light, and reaches a later-described emitting portion of the light guide member 22. Note that the shape of the reflecting portion 22d is not limited to the dish shape, and any shape can be adopted, and for example, a linear inclined surface may be used. Reference numeral 22e denotes an emitting portion that irradiates the light that has been introduced into the light guide member 22 through the incident portions 22b and 22c, that is, the straight traveling light and the reflected light, onto the diffusing member 23 (liquid crystal panel 9) side.

拡散部材２３は、液晶パネル１８の裏面に沿うように配設され、導光部材２２の出射部２２ｅから照射される照射光Ｌ２を拡散させ、且つ液晶パネル１８から発せられる表示像Ｌ１をムラなく略均一に照明するための光拡散板としての機能を有している（図２参照）。   The diffusing member 23 is disposed along the back surface of the liquid crystal panel 18, diffuses the irradiation light L <b> 2 irradiated from the emitting portion 22 e of the light guide member 22, and evenly displays the display image L <b> 1 emitted from the liquid crystal panel 18. It has a function as a light diffusion plate for illuminating substantially uniformly (see FIG. 2).

このような構成において、各光源１９が点灯すると、各光源１９から発せられた光は、前記光照射領域角度を有するように略凹部からなる入射部２２ａ内に放射され、この放射光のうち光軸Ｌ３に沿った光は光源１９の発光面と対向する凹部底壁面である第１の入射部２２ｂを通じて導光部材２２内に入射される。また前記放射光のうち光軸Ｌ３から外れた方向、例えば光軸Ｌ３に対して４５度傾いた方向に放射された光は、第２の入射部２２ｃを通じて導光部材２２内に入射される。   In such a configuration, when each light source 19 is turned on, the light emitted from each light source 19 is radiated into the incident portion 22a formed of a substantially concave portion so as to have the light irradiation region angle. The light along the axis L3 enters the light guide member 22 through the first incident portion 22b which is the bottom surface of the recess facing the light emitting surface of the light source 19. Further, light emitted from the radiated light in a direction deviating from the optical axis L3, for example, a direction inclined by 45 degrees with respect to the optical axis L3, enters the light guide member 22 through the second incident portion 22c.

そして、第１の入射部２２ｂによって導光部材２２内に入射した入射光は導光部材２２内をそのまま直進して、この直進光が出射部２２ｅに到達する。一方、第２の入射部２２ｃによって導光部材２２内に入射した入射光は反射部２２ｄを通じて反射され、この反射光は光軸Ｌ３方向に光路が曲げられて前記直進光を取り巻くように出射部２２ｅ側に導光される。   And the incident light which entered into the light guide member 22 by the 1st incident part 22b goes straight through the light guide member 22 as it is, and this straight advance light reaches the output part 22e. On the other hand, incident light that has entered the light guide member 22 by the second incident portion 22c is reflected through the reflecting portion 22d, and the reflected light is bent in the direction of the optical axis L3 so that the reflected light surrounds the straight light. The light is guided to the 22e side.

さらに、各光源１９の発光により出射部２２ｅに到達した前記直進光並びに前記反射光は、出射部２２ｅの表面側（拡散部材２３側）に照射光Ｌ２として照射され、この照射光Ｌ２は拡散部材２３によって拡散されて、輝度ムラの抑制された光となって液晶パネル１８を照明する。この液晶パネル１８を照明する光は液晶パネル１８の表面側に表示像Ｌ１となって発せられ、この表示像Ｌ１が凹面鏡１６、透光性カバー１５ｂを経て、フロントガラス１３側に投影され、これにより利用者１４は表示像Ｌ１による虚像Ｖを視認することができる。   Further, the straight traveling light and the reflected light that have reached the emission part 22e by the light emission of each light source 19 are irradiated as irradiation light L2 on the surface side (the diffusion member 23 side) of the emission part 22e, and this irradiation light L2 is the diffusion member. The liquid crystal panel 18 is illuminated by the light diffused by the light 23 and reduced in luminance unevenness. The light that illuminates the liquid crystal panel 18 is emitted as a display image L1 on the surface side of the liquid crystal panel 18, and this display image L1 is projected onto the windshield 13 through the concave mirror 16 and the translucent cover 15b. Thus, the user 14 can visually recognize the virtual image V by the display image L1.

以上のように本実施形態では、光照射領域角度が略１２０度から略１５０度である光源１９と、この光源１９からの光によって照明される液晶パネル１８と、この液晶パネル１８と光源１９との間に位置する導光部材２２とを備えた表示装置１２であって、導光部材２２は光源１９からの光を入射する入射部２２ａと、この入射部２２ａからの光を液晶パネル１８側に出射する出射部２２ｅとを有し、入射部２２ａが光源１９の光軸Ｌ３に沿って発せられる光を入射する第１の入射部２２ｂと、光軸Ｌ３から外れた領域に発せられる光を入射する第２の入射部２２ｃとからなり、第２の入射部２２ｃから出射部２２ｅに至る照明経路中に第２の入射部２２ｃを通じて導光部材２２内に採り入れた光を光軸Ｌ３方向に反射させる反射部２２ｄを設けたものである。   As described above, in the present embodiment, the light source 19 whose light irradiation region angle is approximately 120 degrees to approximately 150 degrees, the liquid crystal panel 18 illuminated by the light from the light source 19, the liquid crystal panel 18 and the light source 19 The light guide member 22 is provided between the light guide member 22 and the light guide member 22. The light guide member 22 is incident on the liquid crystal panel 18 side. A first incident portion 22b on which the incident portion 22a emits light emitted along the optical axis L3 of the light source 19, and light emitted in a region off the optical axis L3. The light incident on the light guide member 22 through the second incident portion 22c in the illumination path from the second incident portion 22c to the emitting portion 22e is formed in the direction of the optical axis L3. Reflecting part 22d to reflect Those digits.

従って、従来のように光源の点灯時に、この光源の光が光照射領域角度内で放射された場合において、放射光の一部がレンズ外部に洩れ光として放射されることがなくなり、光源１９から放射状に発せられる光を全て各入射部２２ｂ，２２ｃに入射させることが可能となるため、出射部２２ｅを通じて液晶パネル１８側を照射される照射光Ｌ２の光量を十分に補うことができ、これにより液晶パネル１８の発する表示像Ｌ１の輝度低下が抑制され、利用者に良好な表示形態を視認させることが可能となる。   Therefore, when the light source is lit within the light irradiation region angle when the light source is turned on as in the prior art, a part of the radiated light is not radiated as leakage light outside the lens. Since all the light emitted radially can be incident on the incident portions 22b and 22c, the amount of the irradiation light L2 irradiated on the liquid crystal panel 18 side through the emission portion 22e can be sufficiently supplemented, thereby The decrease in luminance of the display image L1 emitted from the liquid crystal panel 18 is suppressed, and the user can visually recognize a good display form.

（第２実施形態）次に、図４を用いて、本発明の第２実施形態を説明するが、前述した第１実施形態と同一もしくは相当個所には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。この第２実施形態が前記第１実施形態と比べて異なる点は、導光部材２２の出射部２２ｅ全体が波形形状を有している点である。このように出射部２２ｅに波形形状を設けたことによって、利用者１４が例えば虚像Ｖを良好に視認できる位置から多少動いて、この動いた位置から虚像Ｖを見た場合であっても、表示像Ｌ１（虚像Ｖ）の輝度変化が抑制されるため、利用者に良好な表示形態を視認させることが可能となる。 (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4. The same or corresponding parts as those in the first embodiment described above will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be given. Description is omitted. The second embodiment is different from the first embodiment in that the entire light emitting portion 22e of the light guide member 22 has a waveform shape. Thus, even when the user 14 moves slightly from a position where the virtual image V can be visually recognized, for example, and sees the virtual image V from the moved position, the waveform is provided in the emission portion 22e. Since the luminance change of the image L1 (virtual image V) is suppressed, it becomes possible for the user to visually recognize a good display form.

また前記各実施形態では、３個の光源１９と、各光源１９に対応した凹部形状の入射部２２ａを有する導光部材２２を用いて、利用者１４に虚像Ｖを視認させる例について説明したが、１個あるいは２個以上の光源１９を用いて利用者１４に虚像Ｖを視認させるようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the example in which the user 14 visually recognizes the virtual image V using the light guide member 22 having the three light sources 19 and the concave-shaped incident portions 22a corresponding to the respective light sources 19 has been described. One or two or more light sources 19 may be used to cause the user 14 to visually recognize the virtual image V.

また前記各実施形態では、導光部材２２の出射部２２ｅから照射された照射光Ｌ２が拡散部材２３に供給される場合について説明したが、例えば出射部２２ｅと拡散部材２３との間のクリアランスが十分に確保できない場合には、拡散部材２３の裏面にレンズを配設することで前記各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、この場合には照明ユニット８の照射光Ｌ２方向に対する厚みが薄くなるため、照明ユニット８自体を薄型化することが可能となる。   In each of the above embodiments, the case where the irradiation light L2 irradiated from the emission part 22e of the light guide member 22 is supplied to the diffusion member 23 has been described. However, for example, the clearance between the emission part 22e and the diffusion member 23 is increased. In the case where it cannot be ensured sufficiently, by disposing a lens on the back surface of the diffusing member 23, it is possible to obtain the same effects as those of the above embodiments. Furthermore, in this case, since the thickness of the illumination unit 8 in the direction of the irradiation light L2 is reduced, the illumination unit 8 itself can be made thinner.

また前記各実施形態では、表示像Ｌ１を車両１０のフロントガラス１３で利用者１４の方向に反射させ、虚像Ｖを表示するヘッドアップディスプレイ装置に表示装置１２を用いたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば利用者１４の方向へ表示像Ｌ１を反射させるフロントガラス１３とは別の投影部材を用いて利用者１４の方向に表示像Ｌ１を反射させるヘッドアップディスプレイ装置に適用してもよい。また、本発明における表示装置は、ヘッドアップディスプレイ装置のみならず、液晶パネルを用いて表示像を直接利用者に視認させる表示装置のバックライト手段として用いるようにしてもよい。   Further, in each of the above embodiments, the display device 12 is used as a head-up display device that reflects the display image L1 on the windshield 13 of the vehicle 10 toward the user 14 and displays the virtual image V. Without being limited, for example, the present invention is applied to a head-up display device that reflects the display image L1 in the direction of the user 14 using a projection member different from the windshield 13 that reflects the display image L1 in the direction of the user 14. May be. The display device according to the present invention may be used not only as a head-up display device but also as a backlight unit of a display device that allows a user to directly view a display image using a liquid crystal panel.

なお前記各実施形態では、透過型表示素子として液晶パネルを用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば透過型表示素子としてエレクトロクロミックを用いてもよい。   In each of the above-described embodiments, the example in which the liquid crystal panel is used as the transmissive display element has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, electrochromic may be used as the transmissive display element.

本発明の第１実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の概略図である。1 is a schematic view of a head-up display device according to a first embodiment of the present invention. 同実施形態による表示装置の断面図である。It is sectional drawing of the display apparatus by the same embodiment. 図２中、Ｂ部を拡大して示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which expands and shows the B section in FIG. 本発明の第２実施形態による表示装置の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the display apparatus by 2nd Embodiment of this invention. 従来の表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional display apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 車両
１１ ダッシュボード
１２ 表示装置
１３ フロントガラス（表示部）
１５ ハウジング
１６ 凹面鏡（凹面反射板）
１７ 照明ユニット
１８ 液晶パネル（透過型表示素子）
１９ 光源
２０ 回路基板
２１ 放熱部材
２２ 導光部材
２２ａ 入射部
２２ｂ 第１の入射部
２２ｃ 第２の入射部
２２ｄ 反射部
２２ｅ 出射部
２３ 拡散部材
Ｌ１ 表示像（表示光）
Ｌ２ 出射光
Ｌ３ 光軸
Ｖ 虚像 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vehicle 11 Dashboard 12 Display apparatus 13 Windshield (display part)
15 Housing 16 Concave mirror (concave reflector)
17 Illumination unit 18 Liquid crystal panel (transmission type display element)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 Light source 20 Circuit board 21 Heat radiating member 22 Light guide member 22a Incident part 22b 1st incident part 22c 2nd incident part 22d Reflective part 22e Output part 23 Diffusion member L1 Display image (display light)
L2 outgoing light L3 optical axis V virtual image

Claims (5)

光源と、
所定間隔を有して前記光源の前方側に配設され前記光源からの光によって照明される透過型表示素子と、
この透過型表示素子と前記光源との間に配設される導光部材とを少なくとも備えた表示装置であって、
前記導光部材は前記光源からの光を入射する入射部と、この入射部からの光を前記透過型表示素子側に出射する出射部とを有し、
前記入射部が前記光源の光軸に沿って発せられる光を入射する第１の入射部と、前記光軸から外れた領域に発せられる光を入射する第２の入射部とからなり、
前記第２の入射部から前記出射部に至る照明経路中に前記第２の入射部を通じて前記導光部材内に採り入れた光を光軸方向に反射させる反射部を備えてなることを特徴とする表示装置。 A light source;
A transmissive display element disposed on the front side of the light source with a predetermined interval and illuminated by light from the light source;
A display device comprising at least a light guide member disposed between the transmissive display element and the light source,
The light guide member has an incident part for incident light from the light source, and an emission part for emitting light from the incident part to the transmissive display element side,
The incident part comprises a first incident part for incident light emitted along the optical axis of the light source, and a second incident part for incident light emitted in a region off the optical axis,
In the illumination path from the second incident part to the emission part, a reflection part is provided for reflecting light taken into the light guide member through the second incident part in the optical axis direction. Display device. 前記出射部が波形形状からなることを特徴とする請求項１記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the emitting portion has a waveform shape. 前記透過型表示素子と前記導光部材との間にはレンズが配設されてなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein a lens is disposed between the transmissive display element and the light guide member. 前記入射部が略凹部形状に形成されてなることを特徴とする請求項１から請求項３のうち何れか１つに記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the incident portion is formed in a substantially concave shape. 前記透過型表示素子の表面側から発せられる表示像が凹面反射板を介して表示部に投影されてなることを特徴とする請求項１から請求項４のうち何れか１つに記載の表示装置。 5. The display device according to claim 1, wherein a display image emitted from the surface side of the transmissive display element is projected on a display unit through a concave reflecting plate. 6. .

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