JP2019101056A - 表示装置およびヘッドアップ表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実施形態の課題は、表示品位の向上を図ることが可能な表示装置およびヘッドアップ表示装置を提供する。【解決手段】実施形態に係る表示装置は、表示パネルと、複数の光源を有し、表示パネルに光を照射するバックライト装置と、バックライト装置の光軸と垂直な方向に対し傾斜して、前記表示パネルの出射側に設けられた光学部材と、を備えている。【選択図】 図２

Description

本発明の実施形態は、表示装置およびこれを備えるヘッドアップ表示装置に関する。

近年、自動車のフロントガラスなど投影面に映像を反射させてドライバーの視野内に情報を表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）が普及しつつある。ＨＵＤは、フロントガラスの先４ｍほどの場所に虚像を再現するもので、ドライバーが視線を大きく動かすことなく経路案内、緊急情報などを確認でき、安全に寄与する。
通常、ＨＵＤは、液晶パネルと液晶パネルに光を照射する照明装置（バックライト装置）を備えている。照明装置の光により透過照明した液晶パネルの形成画像をフロントガラスに投影し、フロントガラスで反射させることにより虚像を形成する。近年、ローカルディミング制御が可能な照明装置を用いることにより、黒浮きの少ない、高コントラストかつ低消費電力の表示装置が開発されている。

特開２００７−６５０１１号公報

この発明の実施形態の課題は、外光の映り込みを生じることなく、表示品位の向上を図ることが可能な表示装置およびヘッドアップ表示装置を提供することにある。

実施形態に係る表示装置は、表示パネルと、複数の光源を有し、前記表示パネルに光を照射するバックライト装置と、前記バックライト装置の光軸と垂直な方向に対し傾斜して、前記表示パネルの出射側に設けられた光学部材と、を備えている。

図１は、実施形態に係る表示装置を用いたヘッドアップディスプレイを概略的に示す図。 図２は、前記表示装置の構成要素を示す分解斜視図。 図３は、前記表示装置の断面図。 図４は、第２の実施形態に係る表示装置の構成要素を示す分解斜視図。 図５は、第２の実施形態に係る表示装置の断面図。 図６は、第３の実施形態に係る表示装置の構成要素を示す分解斜視図。 図７は、第３の実施形態に係る表示装置の断面図。 図８は、第４の実施形態に係る表示装置の構成要素を示す分解斜視図。 図９は、第４の実施形態に係る表示装置の断面図。 図１０は、第５の実施形態に係る表示装置の断面図。

以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状、寸法等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

（第１の実施形態）
ＨＵＤを屋外環境下で使用する場合、外光（例えば、太陽光）による戻り光の影響を考慮する必要がある。例えば、液晶パネルを傾斜配置することで、外光の戻り光を光源の光軸から外し、観察者の目に届かないようにすることが考えられる。尚、光源の光軸は、リフレクタ４０の入射面４０ｂと垂直な方向であり、バックライト装置３０の光軸も光源の光軸と平行な方向とされる。
ローカルディミング制御を行う照明装置を用いたＨＵＤにおいては、照明装置のブロックごとの輝度分布と表示画像とが対応していることが必要となる。

図１は、第１の実施形態に係る表示装置を用いたヘッドアップディスプレイ（ヘッドアップ表示装置、ＨＵＤ）を概略的に示す図である。ＨＵＤは、画像を投影するための表示装置として、液晶表示装置１０を備えている。また、ＨＵＤは、複数、例えば、２つの凹面ミラーＭ１、Ｍ２を有している。液晶表示装置１０から出力された投影画像は、凹面ミラーＭ１、Ｍ２により反射、集光され、投影面として、例えば、自動車のフロントガラスＦＧの内面に投影される。投影された画像は、フロントガラスＦＧでドライバー側に反射され、フロントガラスＦＧの数ｍ先に虚像Ｖを形成する。
なお、ＨＵＤの一部を構成するミラーは、凹面ミラーに限らず、ハーフミラー、フレネルミラー等の他の光学部材を選択可能である。また、直接、フロントガラスＦＧに投影する構成に限らず、ドライバーの前方に透明な反射板（投影面）を設置し、この反射板に画像を投影する構成としてもよい。

次に、液晶表示装置１０について詳細に説明する。図２は、液晶表示装置の構成要素を示す分解斜視図、図３は、液晶表示装置の断面図である。
図２および図３に示すように、液晶表示装置１０は、アクティブマトリクス型の液晶表示パネル１２と、液晶表示パネル１２の表示面（出射面）１２ａに対向して配置された円偏光板（光学部材）５０と、液晶表示パネル１２の背面（表示面１２ａと反対側の面）に対向して設けられた照明装置（バックライト装置）３０と、液晶表示パネル１２とバックライト装置３０との間に設けられた拡散シート４１と、円偏光板５０が露出した状態で、液晶表示パネル１２、バックライト装置３０、および円偏光板５０を収納した外ケース６０と、を備えている。バックライト装置３０は、拡散シート４１を通して液晶表示パネル１２の背面に光を照射し、液晶表示パネル１２を照明する。後述するように、バックライト装置３０は、複数の光源を同時に、あるいは個別に点灯することにより、表示画像に合わせてバックライト装置３０の輝度分布を制御するローカルディミングを実行するように構成されている。

図２に示すように、液晶表示パネル１２は、矩形平板状の第１基板ＳＵＢ１と、第１基板ＳＵＢ１に対向配置された矩形平板状の第２基板ＳＵＢ２と、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に保持された液晶層ＬＱと、を備えている。第１基板ＳＵＢ１および第２基板ＳＵＢ２は、例えば、ガラス基板、樹脂基板のような絶縁基板を用いている。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２は、これらの間に所定のセルギャップを形成した状態で、図示しない枠状のシール材によって貼り合わされている。液晶層ＬＱは、セルギャップにおいてシール材によって囲まれた内側に保持されている。

平面視（液晶表示パネルの表面に垂直な方向から液晶表示パネルの表面中央部を視認する状態を言う）でシール材の内側となる領域に、画像を表示する表示領域（アクティブ領域）ＤＡが設けられている。液晶表示パネル１２は、表示領域ＤＡにマトリクス状に配列された複数の画素ＰＸを備えている。図２に概略的に示すように、第１基板ＳＵＢ１は、表示領域ＤＡにおいて、第１方向Ｘに延出するゲート線Ｇ、第１方向Ｘと交差する第２方向Ｙに延出するソース線Ｓ、各画素ＰＸにおいてゲート線Ｇおよびソース線Ｓと電気的に接続されたスイッチング素子ＳＷ、スイッチング素子ＳＷに接続された画素電極ＰＥなどを備えている。コモン電位の共通電極ＣＥは、第１基板ＳＵＢ１または第２基板ＳＵＢ２に備えられ、複数の画素電極ＰＥと対向する。
液晶表示パネル１２は、バックライト装置３０からの光を表示領域ＤＡに選択的に透過させることで画像を表示する透過表示機能を備えている。液晶表示パネル１２は、横電界モードに対応した構成、あるいは縦電界モードに対応した構成のいずれも採用可能である。

図２および図３に示すように、バックライト装置３０は、複数の光源３６を有する光源ユニット（光源部）３２と、光源ユニット３２と液晶表示パネル１２との間に設けられ導光体として機能するリフレクタ４０と、を備えている。リフレクタ４０は、光源３６から出射された光を反射しながら指向性を持って液晶表示パネル１２に投射する。なお、図３において、液晶表示パネル１２およびバックライト装置３０の長手方向を第１方向Ｘ、幅方向を第２方向Ｙ、高さ方向をＺ軸方向としている。

光源ユニット３２は、矩形状の回路基板３４と、回路基板３４上に実装された複数の光源、例えば、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）３６と、を有している。回路基板３４は、液晶表示パネル１２とほぼ等しい寸法（長さ、幅）に形成されている。例えば、３２個のＬＥＤ３６が回路基板３４上に実装され、縦４行、横８列にマトリクス状に配置されている。各ＬＥＤ３６は、円形、矩形、楕円形等、種々の形状に形成可能である。一例では、各ＬＥＤ３６は、矩形状に形成されている。なお、ＬＥＤ３６の設置数および配列は、上記一例に限らず、液晶表示パネル１２の寸法、形状に応じて、種々変更可能である。
回路基板３４は、ＦＰＣ３８を介して、図示しないコントローラに接続される。複数のＬＥＤ３６は、コントローラにより、それぞれ独立して点灯駆動される。すなわち、複数のＬＥＤ３６は、同時に全点灯可能であるとともに、表示画像に応じて幾つかのＬＥＤをブロックごとに点灯するローカルディミング駆動することができる。

図２に示すように、リフレクタ４０は、液晶表示パネル１２とほぼ等しい大きさを有する矩形枠状の外壁と、外壁の内側に格子状にクロスして配置された複数の隔壁（側壁）とを有している。リフレクタ４０は、例えば、白色の合成樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート）により一体成形されている。外壁の内面および各隔壁の両面は、それぞれ反射面を構成している。リフレクタ４０は、出射面４０ａとなる上面と、入射面４０ｂとなる底面とを有している。出射面４０ａは、液晶表示パネル１２とほぼ等しい大きさの矩形状を成している。

出射面４０ａには、複数の出射開口４６ａが開口している。一例では、各出射開口４６ａは、４辺を有する矩形状あるいは正方形に形成されている。本実施形態において、ＬＥＤ３６の数に合わせて、３２個の出射開口４６ａが設けられ、縦４行、横８列に並んでいる。同様に、入射面４０ｂには、ＬＥＤ３６の数に合わせて、３２個の入射開口４６ｂが設けられ、縦４行、横８列に並んでいる。また、各入射開口４６ｂは、対応する出射開口４６ａと同軸の位置に設けられている。
リフレクタ４０は、各出射開口４６ａの中心軸がＬＥＤ３６の光軸と同芯に位置した状態で、回路基板３４上に載置されている。ＬＥＤ３６は、リフレクタ４０の入射開口４６ｂ内に位置している。点灯時、ＬＥＤ３６から出射された光は、リフレクタ４０の反射面で反射を繰り返した後、出射開口４６ａを通して出射面４０ａから出射される。

図３に示すように、バックライト装置３０、液晶表示パネル１２、および円偏光板５０は、外ケース６０内に配置されている。外ケース６０は、例えば、角筒状に形成され、軸方向一端に開口（表示窓）６１を有している。バックライト装置３０は、出射面４０ａが開口６１側を向いた状態で外ケース６０内に配置されている。バックライト装置３０は、外ケース６０の軸方向他端部（開口６１と反対側の端部）に配置されている。更に、バックライト装置３０は、その光軸Ｃが外ケース６０の中心軸とほぼ平行となるように配置されている。これにより、バックライト装置３０の出射面４０ａは、光軸Ｃにほぼ垂直に位置している。
液晶表示パネル１２は、光軸Ｃに対してほぼ垂直に配置されている。液晶表示パネル１２の背面（第１基板ＳＵＢ１）は、バックライト装置３０の出射面４０ａにほぼ平行に対向している。液晶表示パネル１２の表示面１２ａは、開口６１に対向している。なお、拡散シート４１は、出射面４０ａと液晶表示パネル１２との間に配置され、液晶表示パネル１２のほぼ全面に対向している。

円偏光板５０は、液晶表示パネル１２の表示面１２ａとほぼ等しい大きさの矩形状に形成されている。円偏光板５０は、液晶表示パネル１２の表示面（出射面）１２ａに対向して配置されている。円偏光板５０は、外ケース６０の開口６１の近傍に配置され、開口６１を塞いでいる。円偏光板５０のほぼ全面は、開口６１を介して外ケース６０の外部に露出している。本実施形態において、円偏光板５０は、バックライト装置３０の光軸Ｃ（リフレクタ４０の出射面４０ａと直交する光軸）に垂直な方向あるいは垂直な面に対して、傾斜角度θ１だけ傾斜している。傾斜角度θ１は、例えば、１〜３０度、望ましくは、１０〜２５度としている。
液晶表示パネル１２は、液晶表示パネル１２の中心軸において、バックライト装置３０の出射面４０ａと円偏光板５０との中間位置よりも出射面４０ａ側に隣接して設けられている。

以上のように構成された表示装置１０およびＨＵＤによれば、液晶表示パネル１２に所望の画像を表示した状態で、バックライト装置３０から液晶表示パネル１２に照明光を照射することにより、液晶表示パネル１２の表示面１２ａから投影画像を出力する。出力された投影画像は、円偏光板５０を透過した後、凹面ミラーＭ１、Ｍ２により反射、集光され、投影面として機能するフロントガラスＦＧの内面に投影される。投影された画像は、フロントガラスＦＧでドライバー側に反射され、ドライバーから見てフロントガラスＦＧの数ｍ先に虚像Ｖを形成する。
照明光を出射する際、複数のＬＥＤ３６をローカルディミング駆動することにより、例えば、黒表示領域に対向するＬＥＤ３６を消灯し、画像表示領域に対向する複数のＬＥＤ３６のみを点灯させることにより、黒浮きの少ない、高コントラストの画像を投影することが可能となる。

図２および図３に示したように、円偏光板５０を傾斜して配置することにより、円偏光板５０に入射する外光は、光軸Ｃに対して傾斜した方向（破線矢印で示す方向）に反射される。そのため、反射した外光が観察者の目に届くことがない。また、円偏光板５０を通過した外光（偏光光）は、液晶表示パネル１２の表示面１２ａで一部反射し、光軸Ｃに乗るが、この反射光（戻り光）は偏光が逆回りとなるため、円偏光板５０で遮断される。従って、戻り光は観察者の目には入らない。
液晶表示パネル１２はバックライト装置３０の出射面４０ａにほぼ平行に対向している。液晶表示パネル１２への入射光および液晶表示パネル１２からの出射光は、いずれも、バックライト装置３０の光軸Ｃとほぼ平行な方向の光となる。そのため、バックライト装置３０をローカルディミング駆動した場合でも、照明光の輝度分布と表示画像との間のずれを抑制し、鮮明な画像表示を実現することが可能となる。
以上のことから、第１の実施形態によれば、外光の映り込みを生じることなく、表示品位の向上した表示装置およびヘッドアップ表示装置を提供することができる。

次に、他の実施形態および変形例に係る表示装置について説明する。以下に説明する他の実施形態および変形例において、前述した第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略あるいは簡略化し、第１の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態に係る表示装置の構成要素を示す分解斜視図、図５は、表示装置の断面図である。
図４および図５に示すように、第２の実施形態によれば、液晶表示装置１０は、液晶表示パネル１２の出射側に設けられた光学部材として、円偏光板に代えてプリズム５２を備えている。プリズム５２は、ほぼ矩形のブロック状に形成されている。プリズム５２は、外ケース６０の開口６１の近傍に配置され、開口６１を塞いでいる。プリズム５２は、液晶表示パネル１２の表示面（出射面）１２ａに平行に対向する第１面５２ａと、第１面５２ａに対向する第２面５２ｂとを有している。第２面５２ｂのほぼ全面は、開口６１を介して外ケース６０の外部に露出している。

本実施形態において、プリズム５２の第２面５２ｂは、バックライト装置３０の光軸Ｃ（リフレクタ４０の出射面４０ａと直交する光軸）に垂直な方向あるいは垂直な面に対して、傾斜角度θ１だけ傾斜している。傾斜角度θ１は、例えば、１〜３０度、望ましくは、１０〜２５度としている。このように、バックライト装置３０の光軸Ｃは、プリズム５２の第２面５２ｂへの入射光の方向および第２面５２ｂからの出射光の方向に対して傾斜している。第２の実施形態において、表示装置１０の他の構成は、第１の実施形態に係る表示装置と同一である。

以上のように構成された液晶表示装置１０およびＨＵＤによれば、プリズム５２の第２面を傾斜して配置することにより、プリズム５２に入射する外光は、光軸Ｃに対して傾斜した方向（破線矢印で示す方向）に反射される。そのため、反射した外光が観察者の目に届くことがない。表示のための光路は、プリズム５２により屈折するため、液晶表示パネル１２およびバックライト装置３０は、プリズム５２の屈折を考慮した配置としている。また、プリズム５２による色収差を考慮し、液晶表示パネル１２に表示する画像のＲ、Ｇ、Ｂのデータを、色収差分をキャンセルするように、補正しておくのが望ましい。
液晶表示パネル１２はバックライト装置３０の出射面４０ａにほぼ平行に対向している。そのため、バックライト装置３０をローカルディミング駆動した場合でも、照明光の輝度分布と表示画像との間のずれを抑制し、鮮明な画像表示を実現することが可能となる。
以上のことから、第２の実施形態においても、外光の映り込みを生じることなく、表示品位の向上した表示装置およびヘッドアップ表示装置を提供することができる。

（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係る表示装置の構成要素を示す分解斜視図、図７は、表示装置の断面図である。
図６および図７に示すように、第３の実施形態によれば、液晶表示装置１０のバックライト装置３０は、光軸Ｃと垂直な方向あるいは垂直な面に対して傾斜した出射面を有している。液晶表示パネル１２は、バックライト装置３０の出射面と平行に配置され、すなわち、光軸Ｃと垂直な方向に対して傾斜して配置されている。バックライト装置３０は、複数のＬＥＤ３６を含む光源ユニット３２と、ＬＥＤ３６に対向して設けられたリフレクタ４０と、更に、リフレクタ４０の出射面４０ａに対向して設けられた導光体５４と、を備えている。リフレクタ４０の出射面４０ａは、光軸Ｃに垂直に延在している。

導光体５４は、多数本の光ファイバを束ねた台形四角柱の光ファイバ群を用いている。導光体５４は、光軸Ｃに対して垂直に延在した第１面（入射面）５４ａと、この入射面５４ａに対向する第２面（出射面）５４ｂと、を有している。入射面５４ａは、リフレクタ４０の出射面４０ａに隣接し、平行に対向している。出射面５４ｂは、光軸Ｃと垂直な方向あるいは垂直な面に対して傾斜角度θ１だけ傾斜している。傾斜角度θ１は、例えば、１〜３０度、望ましくは、１０〜２５度としている。導光体５４の出射面（第２面）５４ｂは、バックライト装置３０の出射面を構成している。多数本の光ファイバは、それぞれ入射面５４ａから出射面５４ｂまで光軸Ｃと平行に延在している。

液晶表示パネル１２は、導光体５４の出射側に設けられている。液晶表示パネル１２は、外ケース６０の開口６１の近傍に配置され、開口６１を塞いでいる。液晶表示パネル１２の表示面１２ａは、開口６１を介して外ケース６０の外部に露出している。液晶表示パネル１２は、バックライト装置３０の光軸Ｃ（リフレクタ４０の出射面４０ａと直交する光軸）に垂直な方向あるいは垂直な面に対して、傾斜角度θ１だけ傾斜している。傾斜角度θ１は、例えば、１〜３０度、望ましくは、１０〜２５度としている。これにより、液晶表示パネル１２の背面は、導光体５４の出射面５４ｂと僅かな隙間を置いて、ほぼ平行に対向している。
導光体５４の出射面５４ｂと液晶表示パネル１２との間に拡散シート（拡散板）４１が配置されている。拡散板４１は、液晶表示パネル１２と導光体５４との間に配置しているが、これに限らず、導光体５４の入射面５４ａとリフレクタ４０の出射面４０ａとの間に配置しても良いし、その両方に配置しても良い。
第３の実施形態において、表示装置１０の他の構成は、第１の実施形態に係る表示装置と同一である。

以上のように構成された表示装置１０によれば、バックライト装置３０のリフレクタ４０から出射された照明光は、光ファイバ群からなる導光体５４により光軸Ｃと平行に導かれ、出射面５４ｂから液晶表示パネル１２に照射される。液晶表示パネル１２に所望の画像を表示した状態で、バックライト装置３０から液晶表示パネル１２に照明光を照射することにより、液晶表示パネル１２の表示面１２ａから投影画像を出力する。照明光を出射する際、複数のＬＥＤ３６をローカルディミング駆動することにより、例えば、黒表示領域に対向するＬＥＤ３６を消灯し、画像表示領域に対向する複数のＬＥＤ３６のみを点灯させることにより、黒浮きの少ない、高コントラストの画像を投影することが可能となる。また、光ファイバ群（導光体５４）のそれぞれの光ファイバの出射端側の形状を球面にするなどの工夫をすることにより、視野角を広くすることが可能となる。

液晶表示パネル１２を傾斜して配置することにより、液晶表示パネル１２に入射する外光は、光軸Ｃに対して傾斜した方向（図７に破線矢印で示す方向）に反射される。そのため、反射した外光が観察者の目に届くことがない。また、導光体５４の出射面５４ｂは、傾斜角度θ１だけ傾斜して延在し、液晶表示パネル１２とほぼ平行に対向している。液晶表示パネル１２への入射光および液晶表示パネル１２からの出射光は、いずれも、バックライト装置３０の光軸Ｃとほぼ平行な方向の光となる。そのため、バックライト装置３０をローカルディミング駆動した場合でも、照明光の輝度分布と表示画像との間のずれを抑制し、鮮明な画像表示を実現することが可能となる。
以上のことから、第３の実施形態によれば、外光の映り込みを生じることなく、表示品位の向上した表示装置およびヘッドアップ表示装置を提供することができる。

（第４の実施形態）
図８は、第４の実施形態に係る表示装置の構成要素を示す分解斜視図、図９は、表示装置の断面図である。
図８および図９に示すように、第４の実施形態によれば、液晶表示装置１０のバックライト装置３０は、光軸Ｃと垂直な方向あるいは垂直な面に対して傾斜した出射面を有し、同様に、液晶表示パネル１２は出射面と平行に配置され、すなわち、光軸Ｃと垂直な方向あるいは垂直な面に対して傾斜して配置されている。バックライト装置３０は、複数のＬＥＤ３６を含む光源ユニット３２と、ＬＥＤ３６に対向して設けられたリフレクタ４０と、を備えている。リフレクタ４０の出射面４０ａは、バックライト装置３０の光軸Ｃに垂直な方向に対して、傾斜角度θ１だけ傾斜している。傾斜角度θ１は、例えば、１〜３０度、望ましくは、１０〜２５度としている。リフレクタ４０の出射面４０ａは、バックライト装置３０の出射面を構成している。

リフレクタ４０の入射面４０ｂは、行毎に、例えば、ステップ状に並んでいる。回路基板３４は、４行に分割され、各行の回路基板３４上に複数、例えば、８つのＬＥＤ３６が実装されている。４行の回路基板３４は、それぞれ光軸Ｃに垂直な向きに延在し、ステップ状に並んで配置されている。４行の回路基板３４は、リフレクタ４０の入射面４０ｂにそれぞれ取付けられ、各ＬＥＤ３６は、リフレクタ４０の入射開口４６ｂ内に位置している。このように、ブロック毎（行毎）に光源（ＬＥＤ）の位置を変えている。ただし、光軸Ｃは本来と同じ方向とする（光軸Ｃ方向に輝度が最大となるように構成している）。点灯時、ＬＥＤ３６から出射された光は、リフレクタ４０の反射面で反射を繰り返した後、出射開口４６ａを通して出射面４０ａから出射される。４つの回路基板３４は、ＦＰＣ３８を介して、図示しないコントローラに接続される。複数のＬＥＤ３６は、コントローラにより、それぞれ独立して点灯駆動され、ローカルディミング制御される。

液晶表示パネル１２は、リフレクタ４０の出射側に設けられている。液晶表示パネル１２は、外ケース６０の開口６１の近傍に配置され、開口６１を塞いでいる。液晶表示パネル１２の表示面１２ａは、開口６１を介して外ケース６０の外部に露出している。液晶表示パネル１２は、バックライト装置３０の光軸Ｃに垂直な方向あるいは垂直な面に対して、傾斜角度θ１だけ傾斜している。傾斜角度θ１は、例えば、１〜３０度、望ましくは、１０〜２５度としている。これにより、液晶表示パネル１２の背面は、リフレクタ４０の出射面４０ａと僅かな隙間を置いて、ほぼ平行に対向している。
リフレクタ４０の出射面４０ａと液晶表示パネル１２との間に拡散シート（拡散板）４１が配置されている。第４の実施形態において、表示装置１０の他の構成は、第１の実施形態に係る表示装置と同一である。

以上のように構成された表示装置１０によれば、液晶表示パネル１２を傾斜して配置することにより、液晶表示パネル１２に入射する外光は、光軸Ｃに対して傾斜した方向（図７に破線矢印で示す方向）に反射される。そのため、反射した外光が観察者の目に届くことがない。また、バックライト装置３０の出射面、ここでは、リフレクタ４０の出射面４０ａ。は、傾斜角度θ１だけ傾斜して延在し、液晶表示パネル１２とほぼ平行に対向している。液晶表示パネル１２への入射光および液晶表示パネル１２からの出射光は、いずれも、バックライト装置３０の光軸Ｃとほぼ平行な方向の光となる。そのため、バックライト装置３０をローカルディミング駆動した場合でも、照明光の輝度分布と表示画像との間のずれを抑制し、鮮明な画像表示を実現することが可能となる。また、光ファイバ群を省略することにより、製造コストの低減、および、光軸Ｃ方向の寸法低減（小型化）を図ることが可能となる。
以上のことから、第４の実施形態によれば、外光の映り込みを生じることなく、表示品位の向上した表示装置およびヘッドアップ表示装置を提供することができる。
なお、上述した第３および第４の実施形態において、導光体は、光ファイバあるいはリフレクタに限定されることなく、レンズなどで構成しても良い。

（第５の実施形態）
図１０は、第５の実施形態に係る表示装置の断面図である。
本実施形態では、前述した第４の実施形態に係る表示装置１０のリフレクタ４０に代えて複数の光ファイバ群５６を用いている。すなわち、リフレクタと光ファイバを一体化した構成としている。各光ファイバ群５６は、出射面５６ａを形成する出射端と、ＬＥＤ３６に隣接対向した入射端と、を有している。各光ファイバ群５６は、ＬＥＤ３６から出射された光を導き、出射面５６ａから出射する。複数の光ファイバ群５６の出射端で形成された出射面５６ａは、光軸Ｃと垂直な方向あるいは垂直な面に対して傾斜角度θ１だけ傾斜している。光ファイバ群５６の出射面５６ａは、バックライト装置３０の出射面を構成している。液晶表示パネル１２への入射光および液晶表示パネル１２からの出射光は、バックライト装置３０の光軸Ｃとほぼ平行な方向の光となる。液晶表示パネル１２を含む表示装置１０の他の構成は、前述した第４の実施形態に係る表示装置１０と同一である。

上述した第５の実施形態によれば、ＬＥＤから出射された光を均等に各ブロックに広げる機能を、光ファイバ群５６に持たせることにより、リフレクタ等の導光体を省略することができ、その結果、表示装置全体の質量を小さくすることができる。その他、第５の実施形態においても、前述した第４の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
上述した実施形態によりもたらされる他の作用効果について本明細書の記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものついては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。

本発明の実施形態として上述した各構成を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての構成も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。例えば、液晶表示パネルおよびバックライト装置の構成部材は、矩形状に限定されることなく、５角形以上の多角形、楕円形、トラック形状等の他の形状としてもよい。また、構成部材の材料および寸法は、上述した例に限らず、種々選択可能である。
上述した第１ないし第５の実施形態において、外ケース６０は、円偏光板５０、プリズム５２、あるいは液晶表示パネル１２の傾きを可変に支持する構造としてもよい。例えば、外ケース６０に、円偏光板５０、プリズム５２、あるいは液晶表示パネル１２を固定する溝部を複数設け、ヘッドアップディスプレイの設計に応じて、円偏光板５０、プリズム５２、液晶表示パネル１２をはめ込む溝部を選択するようにしてもよい。

１０…表示装置、１２…液晶表示パネル、１２ａ…表示面、３０…バックライト装置、 ３２…光源ユニット、３４…回路基板、３６…光源（ＬＥＤ）、４０…リフレクタ、 ４０ａ…出射面、５０…円偏光板、５２…プリズム、５４…導光体、５４ａ…入射面、 ５４ｂ…出射面、５６…光ファイバ群、６０…外ケース

Claims (12)

1. 表示パネルと、
   複数の光源を有し、前記表示パネルに光を照射するバックライト装置と、
   前記バックライト装置の光軸と垂直な方向に対し傾斜して、前記表示パネルの出射側に設けられた光学部材と、
   を備える表示装置。
2. 前記光学部材は、円偏光板を有している請求項１に記載の表示装置。
3. 前記光学部材は、プリズムを有している請求項１に記載の表示装置。
4. 前記プリズムは、前記表示パネルの出射面に平行に対向する第１面と、前記第１面に対向し、前記バックライト装置の光軸と垂直な方向に対し傾斜した第２面と、を有している請求項３に記載の表示装置。
5. 前記表示パネルは、前記バックライト装置の光軸に対してほぼ垂直に設けられている請求項１から４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記バックライト装置は、前記複数の光源を個別に点灯可能であり、表示画像に応じて、点灯箇所を制御する請求項１から５のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 表示パネルと、
   複数の光源を有し、前記表示パネルに光を照射するバックライト装置と、を備え、
   前記バックライト装置は、当該バックライト装置の光軸に垂直な方向に対して傾斜した出射面を有している表示装置。
8. 前記バックライト装置は、前記光源から出射された光を導く光ファイバ群を有し、前記光ファイバ群は前記出射面を形成する出射端を有している請求項７に記載の表示装置。
9. 前記光ファイバ群は、前記光源に対向する入射端を有している請求項８に記載の表示装置。
10. 前記バックライト装置は、前記光源から出射された光を導く導光体を有し、
    前記導光体は、前記バックライト装置の光軸に垂直な方向に対して傾斜した出射面を有している請求項７に記載の表示装置。
11. 前記表示パネルは、前記バックライト装置の光軸に垂直な方向に対し傾斜して配置されている請求項７から１０のいずれか１項に記載の表示装置。
12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の表示装置と、
    前記表示装置の表示画像を投影する投影面と、
    を備えるヘッドアップ表示装置。

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