JP2006310085A - Light source unit and display unit using the light source unit - Google Patents

Light source unit and display unit using the light source unit Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source unit in which an angle of visibility is switched on the side of a front surface of a backlight rather than a front surface of a liquid crystal display screen, and a display unit using the light source unit, wherein the light source unit consumes the almost constant power even if operating with a narrow angle of visibility or a wide angle of visibility. <P>SOLUTION: The light source unit includes: a backlight unit 20 which illuminates a display means for displaying information from the back side of the display screen; and an angle of visibility control means 30 provided between the display means and the backlight unit 20 to control the angle of visibility of the display means. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、携帯電話機などに使用される光源ユニット及びこの光源ユニットを用いたディスプレイユニットに関する。詳しくは、視野角制御機構を用いて広視野角と狭視野角とを切替えるようにした光源ユニット等に関する。   The present invention relates to a light source unit used in a mobile phone or the like and a display unit using the light source unit. More specifically, the present invention relates to a light source unit that switches between a wide viewing angle and a narrow viewing angle using a viewing angle control mechanism.

一般に、携帯電話機においてはＬＣＤ（Liquid Crystal Display）により所望の画面を表示する。かかる携帯電話機は、暗所でも画面が表示されるよう、ＬＣＤ背面にバックライトが設けられている。   In general, a mobile phone displays a desired screen by an LCD (Liquid Crystal Display). Such a mobile phone is provided with a backlight on the back of the LCD so that the screen is displayed even in a dark place.

しかし、携帯電話機においてメール等を使用するときに表示画面を周囲から覗かれたくない場合がある。一方で、テレビ放送等を視聴するときはできるだけ多くの人が視聴できるようにしたい。   However, there are cases where it is not desired to look into the display screen from the surroundings when using e-mail or the like on the mobile phone. On the other hand, we want to make it possible for as many people as possible to watch TV broadcasts.

そこで、従来では、表示用ＬＣＤの表示面の前面にある視野角変更液晶板のオン、オフにより、ＬＣＤの視野角を広視野角と狭視野角に切り換えることで、かかる機能を備えた携帯電話機が開示されている（例えば、以下の特許文献１）。   Therefore, conventionally, a mobile phone equipped with such a function by switching the viewing angle of the LCD between a wide viewing angle and a narrow viewing angle by turning on and off the viewing angle changing liquid crystal plate in front of the display surface of the display LCD. Is disclosed (for example, Patent Document 1 below).

また、同様に表示用ＬＣＤの前面の液晶セルにより視野角を制御するとともに、バックライト前面のＰＤＬＣ（Polymer Dispersed Liquid Crystal）セルにより反射型表示と透過型表示とを切り換えるようにした液晶表示装置も開示されている（例えば、以下の特許文献２）。
特開２００４−６２０９４号公報 特開平１０−１９７８４４号公報 Similarly, there is a liquid crystal display device in which the viewing angle is controlled by a liquid crystal cell in front of the display LCD, and reflection type display and transmission type display are switched by a PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) cell in front of the backlight. It is disclosed (for example, Patent Document 2 below).
JP 2004-62094 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-197844

しかしながら、上述の従来技術は、いずれもＬＣＤの前面で視野角を切り換えるもので、しかも、広視野角（又は狭視野角）で動作させるには視野角制御用の液晶に電圧を与える必要があり、その分装置全体での消費電力が上昇するという問題があった。   However, each of the above-mentioned conventional techniques switches the viewing angle on the front surface of the LCD, and it is necessary to apply a voltage to the liquid crystal for controlling the viewing angle in order to operate at a wide viewing angle (or narrow viewing angle). As a result, there is a problem that the power consumption of the entire apparatus increases.

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものでその目的は、ＬＣＤの前面ではなくバックライトの前面側で視野角を切り換える光源ユニット及びかかる光源ユニットを用いたディスプレイユニットを提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a light source unit that switches the viewing angle on the front side of the backlight instead of the front side of the LCD, and a display unit using such a light source unit. is there.

また、本発明の他の目的は、狭視野角や広視野角で動作させても消費電力を略一定にした光源ユニット等を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a light source unit or the like in which power consumption is made substantially constant even when operated at a narrow viewing angle or a wide viewing angle.

上記目的を達成するために、本発明は、情報を表示する表示手段の表示面を背面から照明するバックライトユニットと、前記表示手段と前記バックライトユニットとの間に前記表示手段の視野角を制御する視野角制御手段と、を光源ユニットに備えることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention provides a backlight unit that illuminates a display surface of a display means for displaying information from the back, and a viewing angle of the display means between the display means and the backlight unit. The light source unit is provided with viewing angle control means for controlling.

また、本発明は、前記光源ユニットにおいて、前記視野角制御手段は、電源部からの電圧により前記バックライトからの光を透過する透明状態又は前記バックライトからの光を拡散させる不透明拡散状態となることで前記表示手段の視野角を制御する、ことを特徴としている。   In the light source unit according to the present invention, the viewing angle control means may be in a transparent state in which light from the backlight is transmitted by a voltage from a power supply unit or an opaque diffusion state in which light from the backlight is diffused. Thus, the viewing angle of the display means is controlled.

更に、本発明は、前記光源ユニットにおいて、前記視野角制御手段は、電源部からの電圧がオンになったとき前記バックライトからの光を略全透過する透明状態となって前記表示手段の視野角を狭視野角に制御し、前記電源部からの電圧がオフになったとき前記バックライトからの光を拡散させる不透明拡散状態となって前記表示手段の視野角を広視野角に制御する、ことを特徴としている。   Further, in the light source unit according to the present invention, when the voltage from the power supply unit is turned on, the viewing angle control unit is in a transparent state in which light from the backlight is substantially totally transmitted, and the viewing field of the display unit is The angle is controlled to a narrow viewing angle, and when the voltage from the power supply unit is turned off, the viewing angle of the display means is controlled to be a wide viewing angle in an opaque diffusion state in which light from the backlight is diffused. It is characterized by that.

更に、本発明は、前記光源ユニットにおいて、前記表示手段の視野角が広視野角のときに前記視野角制御手段及び前記バックライトユニットで消費される電力と、前記表示手段の視野角が狭視野角のときに前記視野角制御手段及び前記バックライトユニットで消費される電力とが略同じになるように、前記視野角制御手段及び前記バックライトユニットに与える電源部からの電圧を制御する切換制御手段を備える、ことを特徴としている。   In the light source unit, the power consumed by the viewing angle control means and the backlight unit when the viewing angle of the display means is a wide viewing angle, and the viewing angle of the display means is a narrow field of view. Switching control for controlling the voltage from the power supply unit applied to the viewing angle control means and the backlight unit so that the power consumed by the viewing angle control means and the backlight unit becomes substantially the same when the angle is It is characterized by comprising means.

更に、本発明は、前記光源ユニットにおいて、前記視野角制御手段に与える電源部からの電圧のオンとオフとを切り換える第１の切換手段と、前記バックライトに与える前記電源部からの電圧に対してＨｉｇｈとＬｏｗとを切り換える第２の切換手段と、前記第１の切換手段及び前記第２の切換手段の切換を制御する切換制御手段と、を備え、前記切換制御手段は、前記表示手段を狭視野角にするときは前記電圧がオンとなるように前記第１の切換手段を切り換えるとともに前記電圧がＬｏｗとなるように前記第２の切換手段を切り換え、前記表示手段を広視野角にするときは前記電圧がオフとなるように前記第１の切換手段を切り換えるとともに前記電圧がＨｉｇｈとなるように前記第２の切換手段を切り換える、ことを特徴としている。   Furthermore, the present invention relates to a first switching means for switching on and off a voltage from a power supply section applied to the viewing angle control section in the light source unit, and a voltage from the power supply section applied to the backlight. Second switching means for switching between High and Low, and switching control means for controlling switching of the first switching means and the second switching means, and the switching control means includes the display means. When the narrow viewing angle is set, the first switching means is switched so that the voltage is turned on, and the second switching means is switched so that the voltage is low, so that the display means has a wide viewing angle. In some cases, the first switching means is switched so that the voltage is turned off, and the second switching means is switched so that the voltage becomes High.

更に、本発明は、前記光源ユニットにおいて、前記バックライトユニットと前記視野角制御機構との間に、前記バックライトユニットから発光された光を集光する集光レンズを備える、ことを特徴としている。   Furthermore, the present invention is characterized in that, in the light source unit, a condensing lens that condenses light emitted from the backlight unit is provided between the backlight unit and the viewing angle control mechanism. .

また、上記目的を達成するために本発明は、情報を表示する表示手段と、前記表示手段の表示面に対して背面から照明するバックライトユニットと、前記表示手段と前記バックライトユニットとの間に前記表示手段の視野角を制御する視野角制御手段と、をディスプレイユニットに備えることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention provides display means for displaying information, a backlight unit that illuminates the display surface of the display means from the back, and between the display means and the backlight unit. And a viewing angle control means for controlling the viewing angle of the display means.

本発明によれは、情報を表示する表示手段の表示面を背面から照明するバックライトユニットと、前記表示手段と前記バックライトユニットとの間に前記表示手段の視野角を制御する視野角制御手段と、を光源ユニットに備えたことで、バックライト前面にある視野角制御機構により表示手段の視野角を切り換える光源ユニットを提供できる。   According to the present invention, a backlight unit that illuminates a display surface of a display unit that displays information from the back, and a viewing angle control unit that controls a viewing angle of the display unit between the display unit and the backlight unit. In the light source unit, a light source unit that switches the viewing angle of the display means by the viewing angle control mechanism in front of the backlight can be provided.

また、前記光源ユニットにおいて、前記表示手段の視野角が広視野角のときに前記視野角制御手段及び前記バックライトユニットで消費される電力と、前記表示手段の視野角が狭視野角のときに前記視野角制御手段及び前記バックライトユニットで消費される電力とが略同じになるように、前記視野角制御手段及び前記バックライトユニットに与える電源部からの電圧を制御する切換制御手段を備えることで、狭視野角や広視野角で動作させても消費電力を略一定にした光源ユニットを提供することができる。   In the light source unit, when the viewing angle of the display means is a wide viewing angle, the power consumed by the viewing angle control means and the backlight unit and when the viewing angle of the display means is a narrow viewing angle. A switching control means for controlling a voltage from a power supply unit applied to the viewing angle control means and the backlight unit so that the power consumed by the viewing angle control means and the backlight unit is substantially the same; Thus, it is possible to provide a light source unit with substantially constant power consumption even when operated with a narrow viewing angle or a wide viewing angle.

更に、情報を表示する表示手段と、前記表示手段の表示面に対して背面から照明するバックライトユニットと、前記表示手段と前記バックライトユニットとの間に前記表示手段の視野角を制御する視野角制御手段と、をディスプレイユニットに備えることで、バックライト前面にある視野角制御機構により表示手段の視野角を切り換えるディスプレイユニットを提供できる。   Furthermore, display means for displaying information, a backlight unit that illuminates the display surface of the display means from the back, and a visual field for controlling the viewing angle of the display means between the display means and the backlight unit By providing the angle control means in the display unit, it is possible to provide a display unit that switches the viewing angle of the display means by the viewing angle control mechanism in front of the backlight.

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本発明が適用されるディスプレイユニット１の外観構成を示す図である。本実施例において、ディスプレイユニット１は携帯電話機に使用される。   FIG. 1 is a diagram showing an external configuration of a display unit 1 to which the present invention is applied. In this embodiment, the display unit 1 is used for a mobile phone.

ディスプレイユニット１は、反射シート１０と、バックライトユニット２０と、視野角制御機構３０、及びＬＣＤパネル４０から構成される。図面上、最も上部に位置するＬＣＤパネル４０が、携帯電話機の前面側（表示面側）に位置し、人間の目に最も近い位置となる。   The display unit 1 includes a reflective sheet 10, a backlight unit 20, a viewing angle control mechanism 30, and an LCD panel 40. In the drawing, the uppermost LCD panel 40 is located on the front side (display surface side) of the mobile phone and is closest to the human eye.

反射シート１０は、最も下部に位置し、バックライトユニット２０から漏れた光を反射してＬＣＤパネル４０を照明する。また、反射シート１０は、携帯電話機を外部で使用するときに太陽光を反射してＬＣＤパネル４０を照明する機能もある。   The reflective sheet 10 is positioned at the lowermost part, reflects the light leaked from the backlight unit 20 and illuminates the LCD panel 40. The reflective sheet 10 also has a function of reflecting the sunlight to illuminate the LCD panel 40 when the mobile phone is used outside.

バックライトユニット２０は、反射シート１０と視野角制御機構３０との間に位置し、ＬＣＤパネル４０を背面から照明する。図１に示すように、バックライトユニット２０は、ＬＥＤ２１と、ライトガイドパイプ（ＬＧＰ）２２と、導光板２３、及びリフレクタ２４とから構成される。   The backlight unit 20 is located between the reflective sheet 10 and the viewing angle control mechanism 30 and illuminates the LCD panel 40 from the back. As shown in FIG. 1, the backlight unit 20 includes an LED 21, a light guide pipe (LGP) 22, a light guide plate 23, and a reflector 24.

ＬＥＤ２１は、発光素子であって、ＬＣＤパネル４０を照明する光源となる。なお、ＬＥＤ２１は図面上ＬＧＰ２２の片側に配置されているが、その両側、更には任意の位置に配置されてもよい。   The LED 21 is a light emitting element and serves as a light source for illuminating the LCD panel 40. In addition, although LED21 is arrange | positioned on the one side of LGP22 on drawing, it may be arrange | positioned at the both sides and further arbitrary positions.

ＬＧＰ２２は、内部にプリズム機構を有し、ＬＥＤ２１から点発光された光を線状光源に変換して、導光板２３に出光する。   The LGP 22 has a prism mechanism inside, converts the light emitted from the LED 21 to a linear light source, and outputs the light to the light guide plate 23.

導光板２３は、反射シート１０側にプリズム機構を有し、ＬＧＰ２２からの線状光を反射させてＬＣＤパネル４０側に出光させる。導光板２３によって反射された光の一部は反射シート１０側に向かうが、反射シート１０で反射されるため、ＬＣＤパネル４０を照射することになる。   The light guide plate 23 has a prism mechanism on the reflection sheet 10 side, reflects linear light from the LGP 22, and emits light to the LCD panel 40 side. A part of the light reflected by the light guide plate 23 is directed toward the reflection sheet 10, but is reflected by the reflection sheet 10, so that the LCD panel 40 is irradiated.

なお、ＬＧＰ２２や導光板２３のプリズム機構は、各光を所望の方向に向かわせるように、所定の傾斜角で緩斜面と急斜面とを交互に備える。   Note that the LGP 22 and the prism mechanism of the light guide plate 23 alternately include gentle slopes and steep slopes at a predetermined inclination angle so that each light is directed in a desired direction.

リフレクタ２４は、ＬＥＤ２１及びＬＧＰ２２の側部を覆うように位置する。主として、ＬＥＤ２１から発光された光をすべてＬＧＰ２２に向かわせるためのものである。   The reflector 24 is positioned so as to cover the sides of the LED 21 and the LGP 22. This is mainly for directing all the light emitted from the LED 21 to the LGP 22.

なお、ＬＥＤ２１と、ＬＧＰ２２、及びリフレクタ２４により線光源ユニットが構成され、線光源ユニットと導光板２３とにより、バックライトユニット２０が構成される。   The LED 21, the LGP 22, and the reflector 24 constitute a line light source unit, and the line light source unit and the light guide plate 23 constitute a backlight unit 20.

視野角制御機構３０は、バックライトユニット２０とＬＣＤパネル４０との間に位置する。視野角制御機構３０に与える電圧のオン又はオフにより、視野角制御機構３０はそれぞれ透明状態又は不透明拡散状態（白濁）となる。   The viewing angle control mechanism 30 is located between the backlight unit 20 and the LCD panel 40. When the voltage applied to the viewing angle control mechanism 30 is turned on or off, the viewing angle control mechanism 30 enters a transparent state or an opaque diffusion state (white turbidity), respectively.

なお、この視野角制御機構３０の曇り度（Ｈａｚｅ）は、透明時に略０％、白濁時に３０乃至９０％となるが、その曇り度は任意に制御できる。つまり、視野角制御機構３０は透明時にバックライトユニット２０からの光を略全透過し、白濁時にバックライトユニット２０からの光を拡散させて不透明状態となる。   The haze (Haze) of the viewing angle control mechanism 30 is approximately 0% when transparent and 30 to 90% when cloudy, but the haze can be arbitrarily controlled. That is, the viewing angle control mechanism 30 transmits almost all the light from the backlight unit 20 when transparent, and diffuses the light from the backlight unit 20 when clouded to become opaque.

図２は、視野角制御機構３０が透明になったときと、白濁になったときとで、配光特性の違いを説明するための図である。   FIG. 2 is a diagram for explaining the difference in light distribution characteristics between when the viewing angle control mechanism 30 becomes transparent and when it becomes cloudy.

この図に示すように、電源をオンにして視野角制御機構３０を透明にしたときの配光特性は全体として狭くなり狭視野角として使用される。一方、電源をオフにして視野角制御機構３０を白濁にしたときの特性は全体として広がり、広視野角として使用される。この視野角制御機構３０により、ＬＣＤパネル４０の視野角が制御される。詳細は後述する。   As shown in this figure, the light distribution characteristic when the power supply is turned on and the viewing angle control mechanism 30 is made transparent becomes narrow as a whole and is used as a narrow viewing angle. On the other hand, the characteristics when the power supply is turned off and the viewing angle control mechanism 30 is clouded spread as a whole and are used as a wide viewing angle. The viewing angle control mechanism 30 controls the viewing angle of the LCD panel 40. Details will be described later.

図１に戻り、ＬＣＤパネル４０はディスプレイユニット１で最も前面に位置し、メールやＴＶなどの種々の機能を実行するための情報を表示する。   Returning to FIG. 1, the LCD panel 40 is located at the forefront of the display unit 1 and displays information for executing various functions such as mail and TV.

図３は、ディスプレイユニット１のブロック構成図を示す。ディスプレイユニット１には、前述のバックライトユニット２０、視野角制御機構３０、ＬＣＤパネル４０以外にも、バックライトユニット用ＬＥＤドライバ２６と、視野角制御機構用ドライバ３６と、ＬＣＤ用ドライバ４６と、電源部５０、及び切換制御部６０とを備える。   FIG. 3 shows a block diagram of the display unit 1. In addition to the backlight unit 20, the viewing angle control mechanism 30, and the LCD panel 40, the display unit 1 includes a backlight unit LED driver 26, a viewing angle control mechanism driver 36, an LCD driver 46, A power supply unit 50 and a switching control unit 60 are provided.

バックライトユニット用ＬＥＤドライバ２６は、電源部５０に接続されるとともにバックライトユニット２０、とくにＬＥＤ２１にも接続される。バックライトユニット用ＬＥＤドライバ２６は、ＬＥＤ２１の発光を制御する駆動回路である。   The backlight unit LED driver 26 is connected to the power supply unit 50 and is also connected to the backlight unit 20, particularly the LED 21. The backlight unit LED driver 26 is a drive circuit that controls light emission of the LED 21.

視野角制御機構用ドライバ３６は、電源部５０に接続されるとともに、視野角制御機構３０にも接続され、視野角制御機構３０の駆動を制御する。   The viewing angle control mechanism driver 36 is connected to the power supply unit 50 and also to the viewing angle control mechanism 30 to control the driving of the viewing angle control mechanism 30.

ＬＣＤ用ドライバ４６も電源部５０とＬＣＤパネル４０とに接続され、ＬＣＤパネル４０の駆動を制御する。   The LCD driver 46 is also connected to the power supply unit 50 and the LCD panel 40 and controls the driving of the LCD panel 40.

なお、本発明に係る光源ユニットは、本実施の形態では、バックライトユニット２０と、バックライトユニット用ＬＥＤドライバ２６と、視野角制御機構３０と、視野角制御機構用ドライバ３６と、電源部５０、及び切換制御部６０から構成される。   In the present embodiment, the light source unit according to the present invention includes a backlight unit 20, a backlight unit LED driver 26, a viewing angle control mechanism 30, a viewing angle control mechanism driver 36, and a power supply unit 50. And a switching control unit 60.

ここで、バックライトユニット用ＬＥＤドライバ２６には、電源部５０からの電源電圧を「Ｌｏｗ」又は「Ｈｉｇｈ」に切り換えるための第１の切換部２７を備える。第１の切換部２７は、切換制御部６０からの切換制御信号に基づいて、「Ｌｏｗ」、「Ｈｉｇｈ」が切り換わる。   Here, the backlight unit LED driver 26 includes a first switching unit 27 for switching the power supply voltage from the power supply unit 50 to “Low” or “High”. The first switching unit 27 switches between “Low” and “High” based on the switching control signal from the switching control unit 60.

同様に、視野角制御機構用ドライバ３６にも視野角制御機構３０のオン（透明）、オフ（白濁）を切り換えるための第２の切換部３７を備える。同様に、切換制御部６０からの切換制御信号に基づいて切り換えが行われる。   Similarly, the viewing angle control mechanism driver 36 includes a second switching unit 37 for switching the viewing angle control mechanism 30 on (transparent) and off (white turbidity). Similarly, switching is performed based on a switching control signal from the switching control unit 60.

かかる構成のディスプレイユニット１の動作は以下のようになる。   The operation of the display unit 1 having such a configuration is as follows.

すなわち、切換制御部６０は、視野角制御機構３０に対して電源オフとなるよう切換制御信号を第２の切換部３７に出力する。これにより、視野角制御機構３０は白濁になり、ＬＣＤパネル４０は広視野角となる。   That is, the switching control unit 60 outputs a switching control signal to the second switching unit 37 so that the power is turned off with respect to the viewing angle control mechanism 30. Thereby, the viewing angle control mechanism 30 becomes cloudy, and the LCD panel 40 has a wide viewing angle.

その際に、切換制御部６０は、白濁となった視野角制御機構３０に対して輝度を高めるため、第１の切換部２７に「Ｈｉｇｈ」となるように切換制御信号を出力する。   At that time, the switching control unit 60 outputs a switching control signal to the first switching unit 27 so as to become “High” in order to increase the luminance with respect to the viewing angle control mechanism 30 that has become cloudy.

つまり、広視野角のときは、視野角制御機構３０に与える電圧をオフにするとともに、ＬＥＤ２１に与える電圧を「Ｈｉｇｈ」にする。   That is, when the viewing angle is wide, the voltage applied to the viewing angle control mechanism 30 is turned off and the voltage applied to the LED 21 is set to “High”.

一方、切換制御部６０は、視野角制御機構３０に対して電源オンとなるよう切換制御信号を第１の切換部２７に出力する。これにより、視野角制御機構３０は透明になり、ＬＣＤパネル４０は狭視野角となる。   On the other hand, the switching control unit 60 outputs a switching control signal to the first switching unit 27 so as to turn on the power to the viewing angle control mechanism 30. Thereby, the viewing angle control mechanism 30 becomes transparent, and the LCD panel 40 has a narrow viewing angle.

その際に、第１の切換部２７に「Ｌｏｗ」となる切換制御信号を出力して、ＬＥＤ２１の輝度を低くする。   At that time, a switching control signal that is “Low” is output to the first switching unit 27 to lower the luminance of the LED 21.

つまり、狭視野角のときは、視野角制御機構３０に与える電圧をオンにするとともに、ＬＥＤ２１に与える電圧を「Ｌｏｗ」にする。   That is, when the viewing angle is narrow, the voltage applied to the viewing angle control mechanism 30 is turned on and the voltage applied to the LED 21 is set to “Low”.

まとめると、ＬＣＤパネル４０を広視野角にするとき、視野角制御機構３０に与える電圧をオフにするとともにＬＥＤ２１に与える電圧を「Ｈｉｇｈ」にする一方で、狭視野角のときは視野角制御機構３０に与える電圧をオンにするとともにＬＥＤ２１に与える電圧を「Ｌｏｗ」にしている。   In summary, when the LCD panel 40 is set to a wide viewing angle, the voltage applied to the viewing angle control mechanism 30 is turned off and the voltage applied to the LED 21 is set to “High”, while the viewing angle control mechanism is set to a narrow viewing angle. The voltage applied to 30 is turned on, and the voltage applied to the LED 21 is set to “Low”.

従って、視野角制御機構３０とＬＥＤ２１とに与える電力の合計値は、広視野角と狭視野角のときとで略同じとなる。よって、本発明に係るディスプレイユニット１は広視野角や狭視野角にしても全体として消費電力を略一定にすることができる。   Therefore, the total value of the power applied to the viewing angle control mechanism 30 and the LED 21 is substantially the same between the wide viewing angle and the narrow viewing angle. Therefore, the power consumption of the display unit 1 according to the present invention as a whole can be made substantially constant even when the viewing angle is wide or narrow.

なお、切換制御部６０は、携帯電話機のサイドボタンや他の操作部、所定のソフトウェアの起動により、切換制御信号が出力される。   Note that the switching control unit 60 outputs a switching control signal when a side button of the mobile phone, another operation unit, or predetermined software is activated.

次に、図４乃至図８を用いて、視野角制御機構３０の視野角特性について説明する。   Next, the viewing angle characteristics of the viewing angle control mechanism 30 will be described with reference to FIGS.

図４は、視野角制御機構３０の水平方向における視野角特性を示す図である。水平方向とは、図５に示すようにＬＧＰ２２から導光板２３へ向かう光路ｄと垂直な方向である。図４で横軸は角度を示し、縦軸は最も高い輝度を「１」としたときの相対比を示す。ここで角度とは、図５に示すように中心点Ａの真上を角度「０」とし、その距離が一定となるように水平方向に移動した角度である。   FIG. 4 is a diagram illustrating the viewing angle characteristics in the horizontal direction of the viewing angle control mechanism 30. The horizontal direction is a direction perpendicular to the optical path d from the LGP 22 toward the light guide plate 23 as shown in FIG. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the angle, and the vertical axis indicates the relative ratio when the highest luminance is “1”. Here, as shown in FIG. 5, the angle is an angle obtained by setting the angle “0” directly above the center point A and moving in the horizontal direction so that the distance is constant.

また、図４で「ＢＬ単体」とは、図５に示すようにバックライトユニット２０のみにおける視野角特性であって、「ＢＬ単体＋視野角制御機構」とあるのは、バックライトユニット２０の上部に視野角制御機構３０を配置したときの特性である。バックライトユニット２０単体のときの中心点Ａはバックライトユニット２０の中心点であって、上部に視野角制御機構３０を配置したときの中心点Ａは視野角制御機構３０の中心点となる。   Further, in FIG. 4, “BL alone” is a viewing angle characteristic of only the backlight unit 20 as shown in FIG. 5, and “BL alone + viewing angle control mechanism” means that the backlight unit 20 This is a characteristic when the viewing angle control mechanism 30 is arranged in the upper part. The center point A when the backlight unit 20 is a single unit is the center point of the backlight unit 20, and the center point A when the viewing angle control mechanism 30 is disposed above is the center point of the viewing angle control mechanism 30.

図４に示すように、バックライトユニット２０単体の視野角特性と視野角制御機構３０をオン（透明）にしたときの視野角特性は略同じ特性が得られた。また、視野角制御機構３０をオフ（白濁）にしたときは、角度が大きくなるにつれ輝度の相対比は除々に低くなるものの、低くなる度合いはオンの場合と比較して少ない。   As shown in FIG. 4, the viewing angle characteristics of the backlight unit 20 alone and the viewing angle characteristics when the viewing angle control mechanism 30 is turned on (transparent) are substantially the same. Also, when the viewing angle control mechanism 30 is turned off (white turbidity), the relative ratio of luminance gradually decreases as the angle increases, but the degree of decrease is less than when the angle is on.

ここで、輝度値がピーク時の半分（相対比０．５）となる角度は、視野角制御機構３０を透明にしたときは「±８°」で、視野角制御機構３０を白濁にしたときは「±２２°」となった。   Here, the angle at which the luminance value is half of the peak value (relative ratio 0.5) is “± 8 °” when the viewing angle control mechanism 30 is transparent, and when the viewing angle control mechanism 30 is clouded. Was “± 22 °”.

即ち、視野角制御機構３０を透明にしたときに人間の視覚で見ることのできる限界は、「±８°」である。つまり視野角制御機構３０を透明にしたときに狭視野角となる。一方、視野角制御機構３０を白濁にしたときは、「±２２°」が限界値であり、広視野角となる。   That is, when the viewing angle control mechanism 30 is made transparent, the limit that can be seen by human vision is “± 8 °”. That is, a narrow viewing angle is obtained when the viewing angle control mechanism 30 is transparent. On the other hand, when the viewing angle control mechanism 30 is clouded, “± 22 °” is the limit value, which is a wide viewing angle.

図６は、垂直方向における視野角特性を示す図である。垂直方向とは、ＬＧＰ２２から導光板２３に向かう光路と平行な方向である。この場合も同様に、視野角制御機構３０を透明にしたときとバックライトユニット２０単体のときとで略同じ視野角特性を有し、視野角制御機構３０を白濁（オフ）にしたときは広視野角、透明にすると狭視野角となった。   FIG. 6 is a diagram showing viewing angle characteristics in the vertical direction. The vertical direction is a direction parallel to the optical path from the LGP 22 toward the light guide plate 23. Similarly, in this case, the viewing angle control mechanism 30 has substantially the same viewing angle characteristics when it is transparent and the backlight unit 20 alone, and when the viewing angle control mechanism 30 is clouded (off), it is wide. The viewing angle became narrower when transparent.

更に、視野角制御機構３０の上部にＬＣＤ４０を配置したときの視野角特性を図７（水平方向）及び図８（垂直方向）に示す。この場合も同様に、視野角制御機構３０を透明（オン）にしたときと、視野角制御機構３０のないときとで略同じ視野角特性を有し、透明のときは狭視野角、白濁のときは広視野角となった。   Further, FIG. 7 (horizontal direction) and FIG. 8 (vertical direction) show the viewing angle characteristics when the LCD 40 is arranged above the viewing angle control mechanism 30. Similarly, in this case, the viewing angle control mechanism 30 is transparent (on) and has substantially the same viewing angle characteristics when the viewing angle control mechanism 30 is not provided. Sometimes it became a wide viewing angle.

以上から、視野角制御機構３０を透明（オン）又は白濁（オフ）にすることで視野角が制御されることが理解される。つまり、ＬＣＤパネル４０を狭視野角にするときは視野角制御機構３０を白濁状態にし、広視野角にするときは透明状態にすればよい。   From the above, it is understood that the viewing angle is controlled by making the viewing angle control mechanism 30 transparent (ON) or clouded (OFF). That is, the viewing angle control mechanism 30 may be clouded when the LCD panel 40 has a narrow viewing angle, and may be transparent when the LCD panel 40 has a wide viewing angle.

なお、視野角制御機構３０をＬＣＤパネル４０の表示面の前面に配置することも考えられるが、白濁状態ではＬＣＤパネル４０に表示された文字等が見えなくなるため好ましいことではない。   Although it is conceivable to arrange the viewing angle control mechanism 30 in front of the display surface of the LCD panel 40, it is not preferable in a cloudy state because characters or the like displayed on the LCD panel 40 become invisible.

図９は、本発明に係るディスプレイユニット１の他の構成例を示す図である。このディスプレイユニット１には、バックライトユニット２０と視野角制御機構３０との間に集光レンズ７０を備える。   FIG. 9 is a diagram showing another configuration example of the display unit 1 according to the present invention. The display unit 1 includes a condenser lens 70 between the backlight unit 20 and the viewing angle control mechanism 30.

集光レンズ７０は、下向きレンズ７１と上向きレンズ７２とから構成され、導光板２３から発光された光を確実に視野角制御機構３０へ出光させる。   The condenser lens 70 includes a downward lens 71 and an upward lens 72, and reliably emits light emitted from the light guide plate 23 to the viewing angle control mechanism 30.

すなわち、下向きレンズ７１は、バックライトユニット２３側に向いたプリズムレンズを備え、ＬＥＤ２１から発光される光の方向ｄ（図５参照）と平行な方向であって導光板２３から上向きに広がった光を集光する。   That is, the downward lens 71 includes a prism lens facing the backlight unit 23 side, and is light that spreads upward from the light guide plate 23 in a direction parallel to the direction d of light emitted from the LED 21 (see FIG. 5). Condensing.

一方、上向きレンズ７２は、視野角制御機構３０側に向いたプリズムレンズを備え、ＬＥＤ２１から発光される光の方向ｄと垂直な方向であって導光板２３から上向きに広がった光を集光する。   On the other hand, the upward lens 72 includes a prism lens facing the viewing angle control mechanism 30 side, and condenses light that spreads upward from the light guide plate 23 in a direction perpendicular to the direction d of light emitted from the LED 21. .

この集光レンズ７０は、必ずしも２つのレンズ７１、７２双方必要ではなく、いずれか一方のみであってもよい。導光板２３から出光した光は、レンズ７１、７２がない場合と比較して確実に視野角制御機構３０へ向かうからである。   The condensing lens 70 does not necessarily require the two lenses 71 and 72, and may be only one of them. This is because the light emitted from the light guide plate 23 is surely directed to the viewing angle control mechanism 30 as compared with the case where the lenses 71 and 72 are not provided.

なお、本例におけるＬＥＤ２１は、導光板２３の側面に直接設けられている。従って、本例におけるバックライトユニット２０はＬＥＤ２１と導光板２３とから構成される。   The LED 21 in this example is directly provided on the side surface of the light guide plate 23. Therefore, the backlight unit 20 in this example is composed of the LED 21 and the light guide plate 23.

また、導光板２３は、図１に示す導光板２３とは異なり、表面等に種々のパターンが施されている。これにより、点発光されたＬＥＤ２１の光を視野角制御機構３０の方向に均一に向かわせることができる。   Further, the light guide plate 23 is provided with various patterns on the surface or the like, unlike the light guide plate 23 shown in FIG. Thereby, the light of the LED 21 that has been spot-lighted can be directed uniformly toward the viewing angle control mechanism 30.

図１０は、他のディスプレイユニット１の構成例である。同様に、バックライトユニット２０と視野角制御機構３０との間に集光レンズ５０を備えるが、図９とは異なり、下向きレンズ７１と上向きレンズ７２とが一体成型されている。図９の例と同様に、導光板２３から上向きに広がった光を集光して確実に視野角制御機構３０に光を集光させることができる。   FIG. 10 is a configuration example of another display unit 1. Similarly, a condensing lens 50 is provided between the backlight unit 20 and the viewing angle control mechanism 30, but unlike FIG. 9, a downward lens 71 and an upward lens 72 are integrally molded. Similarly to the example of FIG. 9, the light spread upward from the light guide plate 23 can be collected and the light can be reliably condensed on the viewing angle control mechanism 30.

前述の例は、いずれも光源ユニット及びディスプレイユニットが携帯電話機に使用される例について説明した。勿論、それ以外にも、例えばＰＤＡ（Personal Digital Assistance）や携帯型ゲーム機などの情報携帯端末や、パーソナルコンピュータやカーナビゲーションシステムのディスプレイに用いられても前述の例と同様の作用効果を奏する。   In the above examples, the light source unit and the display unit are used in the mobile phone. Of course, in addition to this, even when used for information portable terminals such as PDA (Personal Digital Assistance) and portable game machines, and displays of personal computers and car navigation systems, the same effects as the above-described example can be obtained.

また、前述の例では視野角制御機構３０に与える電圧をオン又はオフとして夫々透明又は白濁になるものとして説明した。これ以外にも、例えば、電圧値を制御することで透明から白濁になるまでその曇り度を任意に制御し、任意の視野角を得ることも可能である。   Further, in the above-described example, the voltage applied to the viewing angle control mechanism 30 has been described as being turned on or off to become transparent or cloudy. In addition to this, for example, by controlling the voltage value, it is possible to arbitrarily control the haze degree from transparent to white turbidity to obtain an arbitrary viewing angle.

この場合、例えば、アプリケーションの種類、表示される文字や画像の種類などによってそれぞれ異なる視野角を持たせることが可能となる。更に、視野角制御機構３０の曇り度によってＬＥＤ２１に与える電圧値を変えることで装置全体の電力を一定にすることも可能である。   In this case, for example, different viewing angles can be given depending on the type of application, the type of displayed characters and images, and the like. Furthermore, it is possible to make the power of the entire apparatus constant by changing the voltage value applied to the LED 21 according to the haze of the viewing angle control mechanism 30.

図１は、ディスプレイユニットの外観構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an external configuration of a display unit. 図２は、狭視野角と広視野角での配光特性の違いを説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a difference in light distribution characteristics between a narrow viewing angle and a wide viewing angle. 図３は、ディスプレイユニットのブロック構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a block configuration of the display unit. 図４は、視野角制御機構を用いた場合の水平方向における視野角特性を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the viewing angle characteristics in the horizontal direction when the viewing angle control mechanism is used. 図５は、視野角特性の図面で方向と角度とを説明するための図面である。FIG. 5 is a view for explaining the direction and angle in the view angle characteristic drawing. 図６は、視野角制御機構を用いた場合の垂直方向における視野角特性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing viewing angle characteristics in the vertical direction when the viewing angle control mechanism is used. 図７は、更にＬＣＤを含む場合の水平方向における視野角特性を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the viewing angle characteristics in the horizontal direction when an LCD is further included. 図８は、更にＬＣＤを含む場合の垂直方向における視野角特性を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing viewing angle characteristics in the vertical direction when an LCD is further included. 図９は、集光レンズを含むディスプレイユニットの構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a display unit including a condenser lens. 図１０は、集光レンズを含むディスプレイユニットの他の構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating another configuration example of the display unit including the condenser lens.

符号の説明Explanation of symbols

１・・・ディスプレイユニット、１０・・・反射シート、２０・・・バックライトユニット、２１・・・ＬＥＤ、２２・・・ライトガイドパルプ（ＬＧＰ）、２３・・・導光板、２４・・・リフレクタ、２６・・・バックライトユニット用ＬＥＤドライバ、２７・・・第１の切換部、３０・・・視野角制御機構、３６・・・視野角制御機構用ドライバ、３７・・・第２の切換部、４０・・・ＬＣＤパネル、４６・・・ＬＣＤ用ドライバ、５０・・・電源部（バッテリー）、６０・・・切換制御部、７０・・・集光レンズ、７１・・・下向きレンズ、７２・・・上向きレンズ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Display unit, 10 ... Reflective sheet, 20 ... Backlight unit, 21 ... LED, 22 ... Light guide pulp (LGP), 23 ... Light guide plate, 24 ... Reflector, 26 ... LED unit driver for backlight unit, 27 ... first switching unit, 30 ... viewing angle control mechanism, 36 ... driver for viewing angle control mechanism, 37 ... second Switching unit, 40 ... LCD panel, 46 ... LCD driver, 50 ... Power supply unit (battery), 60 ... Switching control unit, 70 ... Condensing lens, 71 ... Down-facing lens 72. Upward lens

Claims (7)

情報を表示する表示手段を表示面の背面から照明するバックライトユニットと、
前記表示手段と前記バックライトユニットとの間に前記表示手段の視野角を制御する視野角制御手段と、
を備えることを特徴とする光源ユニット。 A backlight unit that illuminates display means for displaying information from the back of the display surface;
Viewing angle control means for controlling the viewing angle of the display means between the display means and the backlight unit;
A light source unit comprising: 請求項１記載の光源ユニットにおいて、
前記視野角制御手段は、電源部からの電圧により前記バックライトからの光を透過する透明状態又は前記バックライトからの光を拡散させる不透明拡散状態となることで前記表示手段の視野角を制御する、ことを特徴とする光源ユニット。 The light source unit according to claim 1,
The viewing angle control means controls the viewing angle of the display means by being in a transparent state in which light from the backlight is transmitted or an opaque diffusion state in which light from the backlight is diffused by a voltage from a power supply unit. A light source unit characterized by that. 請求項１記載の光源ユニットにおいて、
前記視野角制御手段は、電源部からの電圧がオンになったとき前記バックライトからの光を略全透過する透明状態となって前記表示手段の視野角を狭視野角に制御し、前記電源部からの電圧がオフになったとき前記バックライトからの光を拡散させる不透明拡散状態となって前記表示手段の視野角を広視野角に制御する、ことを特徴とする光源ユニット。 The light source unit according to claim 1,
The viewing angle control means controls the viewing angle of the display means to a narrow viewing angle, when the voltage from the power supply unit is turned on, so that the viewing angle of the display means becomes a transparent state that substantially completely transmits light from the backlight. A light source unit comprising: an opaque diffusion state in which light from the backlight is diffused when the voltage from the unit is turned off, and controlling the viewing angle of the display means to a wide viewing angle. 請求項１記載の光源ユニットにおいて、
更に、前記表示手段の視野角が広視野角のときに前記視野角制御手段及び前記バックライトユニットで消費される電力と、前記表示手段の視野角が狭視野角のときに前記視野角制御手段及び前記バックライトユニットで消費される電力とが略同じになるように、前記視野角制御手段及び前記バックライトユニットに与える電源部からの電圧を制御する切換制御手段を備える、ことを特徴とする光源ユニット。 The light source unit according to claim 1,
Further, the power consumed by the viewing angle control means and the backlight unit when the viewing angle of the display means is a wide viewing angle, and the viewing angle control means when the viewing angle of the display means is a narrow viewing angle. And a switching control means for controlling the voltage from the power supply unit applied to the viewing angle control means and the backlight unit so that the power consumed by the backlight unit is substantially the same. Light source unit. 請求項１記載の光源ユニットにおいて、
更に、前記視野角制御手段に与える電源部からの電圧のオンとオフとを切り換える第１の切換手段と、前記バックライトに与える前記電源部からの電圧に対してＨｉｇｈとＬｏｗとを切り換える第２の切換手段と、前記第１の切換手段及び前記第２の切換手段の切換を制御する切換制御手段と、を備え、
前記切換制御手段は、前記表示手段を狭視野角にするときは前記電圧がオンとなるように前記第１の切換手段を切り換えるとともに前記電圧がＬｏｗとなるように前記第２の切換手段を切り換え、前記表示手段を広視野角にするときは前記電圧がオフとなるように前記第１の切換手段を切り換えるとともに前記電圧がＨｉｇｈとなるように前記第２の切換手段を切り換える、ことを特徴とする光源ユニット。 The light source unit according to claim 1,
Furthermore, a first switching means for switching on and off the voltage from the power supply section applied to the viewing angle control means, and a second switching between High and Low for the voltage from the power supply section applied to the backlight. Switching means, and switching control means for controlling switching of the first switching means and the second switching means,
The switching control means switches the first switching means so that the voltage is turned on and switches the second switching means so that the voltage becomes low when the display means is set to a narrow viewing angle. When the display means has a wide viewing angle, the first switching means is switched so that the voltage is turned off, and the second switching means is switched so that the voltage is high. Light source unit. 請求項１記載の光源ユニットにおいて、
更に、前記バックライトユニットと前記視野角制御機構との間に、前記バックライトユニットから発光された光を集光する集光レンズを備えることを特徴とする光源ユニット。 The light source unit according to claim 1,
The light source unit further comprises a condenser lens for condensing light emitted from the backlight unit between the backlight unit and the viewing angle control mechanism. 情報を表示する表示手段と、
前記表示手段の表示面に対して背面から照明するバックライトユニットと、
前記表示手段と前記バックライトユニットとの間に前記表示手段の視野角を制御する視野角制御手段と、
を備えることを特徴とするディスプレイユニット。 Display means for displaying information;
A backlight unit that illuminates the display surface of the display means from the back;
Viewing angle control means for controlling the viewing angle of the display means between the display means and the backlight unit;
A display unit comprising:
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