表示装置
【課題】 表示輝度が高く、表示品位に優れる表示装置を提供する。
【解決手段】 光源部１１は、照明光Ｂ，Ｒ，Ｇを発する複数の発光素子１１Ｂ，１１Ｒ，１１Ｇを有する。合成部１２は、複数の照明光Ｂ，Ｒ，Ｇを合成する。表示パネル１４は、合成部１２にて合成された照明光Ｂ，Ｒ，Ｇが照射される。光源部１１は、第一の色を有する第一の照明光Ｂを発する第一の発光素子１１Ｂと、第二の色を有する第二の照明光Ｒを発する第二の発光素子１１Ｒと、第三の色を有する第三の照明光Ｇを第一の発光素子１１Ｂ及び第二の発光素子１１Ｒよりも高輝度で発する第三の発光素子１１Ｇと、を備える。合成部１２は、第三の照明光Ｇが透過または反射すると共に、第一の照明光Ｂ及び第二の照明光Ｒを反射または透過する光学素子１２ｃを有する。
【解決手段】 光源部１１は、照明光Ｂ，Ｒ，Ｇを発する複数の発光素子１１Ｂ，１１Ｒ，１１Ｇを有する。合成部１２は、複数の照明光Ｂ，Ｒ，Ｇを合成する。表示パネル１４は、合成部１２にて合成された照明光Ｂ，Ｒ，Ｇが照射される。光源部１１は、第一の色を有する第一の照明光Ｂを発する第一の発光素子１１Ｂと、第二の色を有する第二の照明光Ｒを発する第二の発光素子１１Ｒと、第三の色を有する第三の照明光Ｇを第一の発光素子１１Ｂ及び第二の発光素子１１Ｒよりも高輝度で発する第三の発光素子１１Ｇと、を備える。合成部１２は、第三の照明光Ｇが透過または反射すると共に、第一の照明光Ｂ及び第二の照明光Ｒを反射または透過する光学素子１２ｃを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルに光を照射する発光素子を備えた表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両用表示装置が種々提案され、例えば特許文献１に開示されている。車両用表示装置は、例えば、−３０℃以下の低温時及び８０℃以上の高温時でも動作保障され、且つ、高い効率を確保するために、反射型表示素子であるＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）を備えた表示器を用いることが考えられる。前記表示器に備えられる照明手段は、通常、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）を発する発光ダイオードを列上に配置し、各発光ダイオードに対応した各ダイクロイックミラーを配置するものであり、各ダイクロイックミラーは各発光ダイオードの示す色の波長域で反射し、それ以外の波長域では透過する特性を有し、各色を合成するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３０００７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＬＣＯＳを用いた車両用表示装置は、合成光のうち、合成して白色を作る為には緑色発光ダイオードの光を最も多く必要とするが、複数のダイクロイックミラーを透過・反射した場合に、緑色発光ダイオードの光束が減衰し、輝度を低下させてしまうという問題を有していた。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、表示輝度が高く、表示品位に優れる表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、照明光Ｂ，Ｒ，Ｇを発する複数の発光素子１１Ｂ，１１Ｒ，１１Ｇを有する光源部１１と、複数の前記照明光Ｂ，Ｒ，Ｇを合成する合成部１２と、前記合成部１２にて合成された照明光Ｂ，Ｒ，Ｇが照射される表示パネル１４と、を備えた表示装置１であって、前記光源部１１は、第一の色を有する第一の照明光Ｂを発する第一の発光素子１１Ｂと、第二の色を有する第二の照明光Ｒを発する第二の発光素子１１Ｒと、第三の色を有する第三の照明光Ｇを前記第一の発光素子１１Ｂ及び前記第二の発光素子１１Ｒよりも高輝度で発する第三の発光素子１１Ｇと、を備え、前記合成部１２は、前記第三の照明光Ｇが透過または反射すると共に、前記第一の照明光Ｂ及び前記第二の照明光Ｒを反射または透過する光学素子１２ｃを有するものである。
【０００６】
また、本発明は、前記光学素子１２ｃは、ダイクロイックミラーまたはダイクロイックプリズムであるものである。
【０００７】
また、本発明は、前記表示パネル１４が反射型表示素子であるものである。
【０００８】
また、本発明は、前記合成部１２にて合成された前記照明光Ｂ，Ｒ，Ｇが透過または反射すると共に、前記表示パネル１４が発した表示光Ｌ５を反射または透過させる偏光部材１３を備えたものである。
【０００９】
また、本発明は、前記表示パネル１４が発した表示光Ｌ５が投影される投影部材３０と、前記投影部材３０の前側に配置されたカバー部材４０と、を備えたものである。
【００１０】
また、本発明は、前記カバー部材４０は円偏光部材４０ｂを有するものである。
【発明の効果】
【００１１】
合成部は、第一，第二の発光素子よりも高輝度で発する第三の発光素子が発した第三の照明光が光学素子で１回だけ透過または反射する構成になっているため、表示輝度が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態を示す概観図。
【図２】同上実施形態を示す側面図。
【図３】同上実施形態を示す表示器の詳細図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付の図面に基づいて、本発明の一実施形態について説明する。
【００１４】
車両用表示装置１は、表示器１０，自由曲面ミラー２０，反射型スクリーン（投影部材）３０，カバーガラス（カバー部材）４０，バイザー５０を備えている。車両用表示装置１は、フロントガラス２の下方に配置され、ステアリングホイール３の上から車両運転者４に視認される。表示器１０は、光源部１１，ミラー部（合成部）１２，偏光部材１３，液晶表示部（表示パネル）１４，投射レンズ１５を有している（図３参照）。
【００１５】
光源部１１は、青色発光ダイオード（第一の発光素子）１１Ｂ，赤色発光ダイオード（第二の発光素子）１１Ｒ，緑色発光ダイオード（第三の発光素子）１１Ｇからなるものである。青色発光ダイオード１１Ｂ，赤色発光ダイオード１１Ｒ，緑色発光ダイオード１１Ｇは、夫々、青色，赤色，緑色の光を発するものである。
【００１６】
ミラー部１２は、反射ミラー１２ａ，ダイクロイックミラー（光学素子）１２ｂ，１２ｃからなるものである。反射ミラー１２ａは、青色発光ダイオード１１Ｂが発した光Ｂを反射させる。ダイクロイックミラー１２ｂは、赤色発光ダイオード１１Ｒが発した光Ｒを反射させると共に、反射ミラー１２ａで反射された光Ｌ１を透過させて、光Ｂと光Ｒとを合成した光Ｌ２を生成する。ダイクロイックミラー１２ｃは、緑色発光ダイオード１１Ｇが発した光Ｇを反射させると共に、光Ｌ２を透過させて、光Ｂと光Ｒと光Ｇとを合成した白色光Ｌ３を生成する。
【００１７】
光Ｂと光Ｒと光Ｇとの混色光束比率は、１：３：６となっている。つまり、光Ｇの割合が最も高く、光Ｇが白色光Ｌ３の輝度に影響するため、光源部１１とミラー部１２とからなる照明手段は、光Ｇが反射のみで、ダイクロイックミラー１２ｃを透過しない配置になっている。
【００１８】
偏光部材１３は、アルミワイヤグリッド偏光板からなるものである。偏光部材１３は、入射した自然光のうち、第一の偏光方向の光を偏光透過光として透過させ、第二の偏光方向の光は反射する特性を有する。白色光Ｌ３は、偏光部材１３を透過する。なお、偏光部材１３と同じ機能を持つ光学部材としてプリズム型偏光ビームスプリッタがあり、偏光部材１３の代わりに用いても良い。
【００１９】
液晶表示部１４は、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）からなるものである。液晶表示部１４には、偏光部材１３を透過した光Ｌ４が入射する。液晶表示部材１４は、各画素毎に選択して、偏光透過光の偏光方向を変えてなる偏光反射光として出射する。液晶表示部１４にて反射された光（表示光Ｌ５）は、偏光部材１３で更に反射される。
【００２０】
投射レンズ１５は、偏光部材１３にて反射された表示光Ｌ６を拡大し、自由曲面ミラー２０を介して、反射型スクリーン３０に投射する。投射レンズ１５は、１枚のレンズで構成しても良いし、複数のレンズで構成しても良い。また、光軸上で投射レンズ１５を位置調整可能にしても良い。自由曲面ミラー２０は、投射レンズ１５からの表示光Ｌ７の歪み補正と拡大を行って反射させる。
【００２１】
反射型スクリーン３０には、自由曲面ミラー２０からの表示光Ｌ８が投影され、表示像が形成される。カバーガラス４０は、透光性樹脂からなる基部４０ａと、この基部４０ａの前面に貼着された円偏光部材４０ｂとを有している。円偏光部材４０ｂは、直線偏光板と１／４波長板とからなるものである。カバーガラス４０は、外光の反射光が車両運転者４の視野に入らないように、湾曲形状になっており、反射型スクリーン３０の前側に配置されている。また、円偏光部材４０ｂを設けたことにより、反射型スクリーン３０にて反射された外光が、カバーガラス４０を透過することを防ぐことができる。
【００２２】
表示器１０，自由曲面ミラー２０，反射型スクリーン３０，カバーガラス４０は、ハウジング６０に収容されている。バイザー５０は、ハウジング６０に設けられており、上方からの外光が反射型スクリーン３０に入射しないように、前記外光をカットする。
【００２３】
合成部１２は、青色発光ダイオード１１Ｂ，赤色発光ダイオード１１Ｒよりも高輝度で発する緑色発光ダイオード１１Ｇが発した光Ｇが１回だけ反射する構成になっているため、白色光Ｌ３の輝度が高くなる。
なお、本実施形態の表示パネルは、液晶表示部１４からなるものであったが、例えば表示パネルはＤＭＤ（Digital Micro Mirror Device）からなるものであっても良い。また、ダイクロイックミラー１２ｂ，１２ｃは、ダイクロイックプリズムであっても良い。
【符号の説明】
【００２４】
１１ 光源部
１１Ｂ 赤色発光ダイオード（第一の発光素子）
１１Ｒ 青色発光ダイオード（第二の発光素子）
１１Ｇ 緑色発光ダイオード（第三の発光素子）
１２ 合成部
１２ｃ ダイクロイックミラー（光学素子）
１３ 偏光部材
１４ 液晶表示部（表示パネル）
４０ カバーガラス（カバー部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルに光を照射する発光素子を備えた表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両用表示装置が種々提案され、例えば特許文献１に開示されている。車両用表示装置は、例えば、−３０℃以下の低温時及び８０℃以上の高温時でも動作保障され、且つ、高い効率を確保するために、反射型表示素子であるＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）を備えた表示器を用いることが考えられる。前記表示器に備えられる照明手段は、通常、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）を発する発光ダイオードを列上に配置し、各発光ダイオードに対応した各ダイクロイックミラーを配置するものであり、各ダイクロイックミラーは各発光ダイオードの示す色の波長域で反射し、それ以外の波長域では透過する特性を有し、各色を合成するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３０００７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＬＣＯＳを用いた車両用表示装置は、合成光のうち、合成して白色を作る為には緑色発光ダイオードの光を最も多く必要とするが、複数のダイクロイックミラーを透過・反射した場合に、緑色発光ダイオードの光束が減衰し、輝度を低下させてしまうという問題を有していた。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、表示輝度が高く、表示品位に優れる表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、照明光Ｂ，Ｒ，Ｇを発する複数の発光素子１１Ｂ，１１Ｒ，１１Ｇを有する光源部１１と、複数の前記照明光Ｂ，Ｒ，Ｇを合成する合成部１２と、前記合成部１２にて合成された照明光Ｂ，Ｒ，Ｇが照射される表示パネル１４と、を備えた表示装置１であって、前記光源部１１は、第一の色を有する第一の照明光Ｂを発する第一の発光素子１１Ｂと、第二の色を有する第二の照明光Ｒを発する第二の発光素子１１Ｒと、第三の色を有する第三の照明光Ｇを前記第一の発光素子１１Ｂ及び前記第二の発光素子１１Ｒよりも高輝度で発する第三の発光素子１１Ｇと、を備え、前記合成部１２は、前記第三の照明光Ｇが透過または反射すると共に、前記第一の照明光Ｂ及び前記第二の照明光Ｒを反射または透過する光学素子１２ｃを有するものである。
【０００６】
また、本発明は、前記光学素子１２ｃは、ダイクロイックミラーまたはダイクロイックプリズムであるものである。
【０００７】
また、本発明は、前記表示パネル１４が反射型表示素子であるものである。
【０００８】
また、本発明は、前記合成部１２にて合成された前記照明光Ｂ，Ｒ，Ｇが透過または反射すると共に、前記表示パネル１４が発した表示光Ｌ５を反射または透過させる偏光部材１３を備えたものである。
【０００９】
また、本発明は、前記表示パネル１４が発した表示光Ｌ５が投影される投影部材３０と、前記投影部材３０の前側に配置されたカバー部材４０と、を備えたものである。
【００１０】
また、本発明は、前記カバー部材４０は円偏光部材４０ｂを有するものである。
【発明の効果】
【００１１】
合成部は、第一，第二の発光素子よりも高輝度で発する第三の発光素子が発した第三の照明光が光学素子で１回だけ透過または反射する構成になっているため、表示輝度が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態を示す概観図。
【図２】同上実施形態を示す側面図。
【図３】同上実施形態を示す表示器の詳細図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付の図面に基づいて、本発明の一実施形態について説明する。
【００１４】
車両用表示装置１は、表示器１０，自由曲面ミラー２０，反射型スクリーン（投影部材）３０，カバーガラス（カバー部材）４０，バイザー５０を備えている。車両用表示装置１は、フロントガラス２の下方に配置され、ステアリングホイール３の上から車両運転者４に視認される。表示器１０は、光源部１１，ミラー部（合成部）１２，偏光部材１３，液晶表示部（表示パネル）１４，投射レンズ１５を有している（図３参照）。
【００１５】
光源部１１は、青色発光ダイオード（第一の発光素子）１１Ｂ，赤色発光ダイオード（第二の発光素子）１１Ｒ，緑色発光ダイオード（第三の発光素子）１１Ｇからなるものである。青色発光ダイオード１１Ｂ，赤色発光ダイオード１１Ｒ，緑色発光ダイオード１１Ｇは、夫々、青色，赤色，緑色の光を発するものである。
【００１６】
ミラー部１２は、反射ミラー１２ａ，ダイクロイックミラー（光学素子）１２ｂ，１２ｃからなるものである。反射ミラー１２ａは、青色発光ダイオード１１Ｂが発した光Ｂを反射させる。ダイクロイックミラー１２ｂは、赤色発光ダイオード１１Ｒが発した光Ｒを反射させると共に、反射ミラー１２ａで反射された光Ｌ１を透過させて、光Ｂと光Ｒとを合成した光Ｌ２を生成する。ダイクロイックミラー１２ｃは、緑色発光ダイオード１１Ｇが発した光Ｇを反射させると共に、光Ｌ２を透過させて、光Ｂと光Ｒと光Ｇとを合成した白色光Ｌ３を生成する。
【００１７】
光Ｂと光Ｒと光Ｇとの混色光束比率は、１：３：６となっている。つまり、光Ｇの割合が最も高く、光Ｇが白色光Ｌ３の輝度に影響するため、光源部１１とミラー部１２とからなる照明手段は、光Ｇが反射のみで、ダイクロイックミラー１２ｃを透過しない配置になっている。
【００１８】
偏光部材１３は、アルミワイヤグリッド偏光板からなるものである。偏光部材１３は、入射した自然光のうち、第一の偏光方向の光を偏光透過光として透過させ、第二の偏光方向の光は反射する特性を有する。白色光Ｌ３は、偏光部材１３を透過する。なお、偏光部材１３と同じ機能を持つ光学部材としてプリズム型偏光ビームスプリッタがあり、偏光部材１３の代わりに用いても良い。
【００１９】
液晶表示部１４は、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）からなるものである。液晶表示部１４には、偏光部材１３を透過した光Ｌ４が入射する。液晶表示部材１４は、各画素毎に選択して、偏光透過光の偏光方向を変えてなる偏光反射光として出射する。液晶表示部１４にて反射された光（表示光Ｌ５）は、偏光部材１３で更に反射される。
【００２０】
投射レンズ１５は、偏光部材１３にて反射された表示光Ｌ６を拡大し、自由曲面ミラー２０を介して、反射型スクリーン３０に投射する。投射レンズ１５は、１枚のレンズで構成しても良いし、複数のレンズで構成しても良い。また、光軸上で投射レンズ１５を位置調整可能にしても良い。自由曲面ミラー２０は、投射レンズ１５からの表示光Ｌ７の歪み補正と拡大を行って反射させる。
【００２１】
反射型スクリーン３０には、自由曲面ミラー２０からの表示光Ｌ８が投影され、表示像が形成される。カバーガラス４０は、透光性樹脂からなる基部４０ａと、この基部４０ａの前面に貼着された円偏光部材４０ｂとを有している。円偏光部材４０ｂは、直線偏光板と１／４波長板とからなるものである。カバーガラス４０は、外光の反射光が車両運転者４の視野に入らないように、湾曲形状になっており、反射型スクリーン３０の前側に配置されている。また、円偏光部材４０ｂを設けたことにより、反射型スクリーン３０にて反射された外光が、カバーガラス４０を透過することを防ぐことができる。
【００２２】
表示器１０，自由曲面ミラー２０，反射型スクリーン３０，カバーガラス４０は、ハウジング６０に収容されている。バイザー５０は、ハウジング６０に設けられており、上方からの外光が反射型スクリーン３０に入射しないように、前記外光をカットする。
【００２３】
合成部１２は、青色発光ダイオード１１Ｂ，赤色発光ダイオード１１Ｒよりも高輝度で発する緑色発光ダイオード１１Ｇが発した光Ｇが１回だけ反射する構成になっているため、白色光Ｌ３の輝度が高くなる。
なお、本実施形態の表示パネルは、液晶表示部１４からなるものであったが、例えば表示パネルはＤＭＤ（Digital Micro Mirror Device）からなるものであっても良い。また、ダイクロイックミラー１２ｂ，１２ｃは、ダイクロイックプリズムであっても良い。
【符号の説明】
【００２４】
１１ 光源部
１１Ｂ 赤色発光ダイオード（第一の発光素子）
１１Ｒ 青色発光ダイオード（第二の発光素子）
１１Ｇ 緑色発光ダイオード（第三の発光素子）
１２ 合成部
１２ｃ ダイクロイックミラー（光学素子）
１３ 偏光部材
１４ 液晶表示部（表示パネル）
４０ カバーガラス（カバー部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を発する複数の発光素子を有する光源部と、複数の前記照明光を合成する合成部と、前記合成部にて合成された照明光が照射される表示パネルと、を備えた表示装置であって、
前記光源部は、第一の色を有する第一の照明光を発する第一の発光素子と、第二の色を有する第二の照明光を発する第二の発光素子と、第三の色を有する第三の照明光を前記第一の発光素子及び前記第二の発光素子よりも高輝度で発する第三の発光素子と、を備え、
前記合成部は、前記第三の照明光が透過または反射すると共に、前記第一の照明光及び前記第二の照明光を反射または透過する光学素子を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記光学素子は、ダイクロイックミラーまたはダイクロイックプリズムであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示パネルが反射型表示素子であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記合成部にて合成された前記照明光が透過または反射すると共に、前記表示パネルが発した表示光を反射または透過させる偏光部材を備えたことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示パネルが発した表示光が投影される投影部材と、前記投影部材の前側に配置されたカバー部材と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記カバー部材は円偏光部材を有することを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項１】
照明光を発する複数の発光素子を有する光源部と、複数の前記照明光を合成する合成部と、前記合成部にて合成された照明光が照射される表示パネルと、を備えた表示装置であって、
前記光源部は、第一の色を有する第一の照明光を発する第一の発光素子と、第二の色を有する第二の照明光を発する第二の発光素子と、第三の色を有する第三の照明光を前記第一の発光素子及び前記第二の発光素子よりも高輝度で発する第三の発光素子と、を備え、
前記合成部は、前記第三の照明光が透過または反射すると共に、前記第一の照明光及び前記第二の照明光を反射または透過する光学素子を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記光学素子は、ダイクロイックミラーまたはダイクロイックプリズムであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示パネルが反射型表示素子であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記合成部にて合成された前記照明光が透過または反射すると共に、前記表示パネルが発した表示光を反射または透過させる偏光部材を備えたことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示パネルが発した表示光が投影される投影部材と、前記投影部材の前側に配置されたカバー部材と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記カバー部材は円偏光部材を有することを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１１３１２７（Ｐ２０１２−１１３１２７Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６２００６（Ｐ２０１０−２６２００６）
【出願日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（０００２３１５１２）日本精機株式会社 (1,561)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（０００２３１５１２）日本精機株式会社 (1,561)
【Ｆターム（参考）】
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