CN106611571A - 多色显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种实现颜色再现性高且感到美观的多种颜色的彩色显示的多色显示装置。通过从作为第一光源的光源(2A、2B、2C)向形成有图案样式(4)的导光体(1)入射红色光(3a)、绿色光(3b)、蓝色光(3c)，从作为第二光源的光源(2D)向导光体(1)入射白色光(3d)，对图案样式(4)进行多色显示，从而实现白色的颜色再现性良好的美观的显示。

Description

多色显示装置

技术领域

本发明涉及一种使多种颜色的光入射至导光体而显示彩色图案的多色显示装置。

背景技术

作为多色显示装置，存在专利文献1所记载的多色显示装置。

如图21所示，在导光板10的各棱线侧面配置颜色不同的灯11A～11F，经由点亮电路12A～12F与控制电路13由电源14适当地驱动这些灯11A～11F点亮，从而向导光板10入射彩色的光，使配置于导光板10的显示体15以多种颜色进行彩色显示。

导光板10的各棱线侧面与灯11A～11F的发光颜色的关系为，在导光板10的各棱线的对置侧配置有相同颜色系统的灯。例如，灯11A、11D的发光颜色使用红色，灯11B、11E的发光颜色使用蓝色，灯11C、11F的发光颜色使用绿色。

通过这样的结构，通过向导光板10入射多色光并使其混色，由此进行多种颜色的彩色显示。

在先技术文献

专利文献1：日本特开平4-246683号公报

发明内容

发明要解决的课题

在该以往的结构中，通过将来自颜色不同的多个灯11A～11F的光向导光板10入射而进行多种颜色的彩色显示。在进行多色表现的情况下，需要颜色的美观度，换言之需要较高的颜色再现性。

在利用白色来表现显示体15的情况下，能够通过使光的三种原色即红色、绿色、蓝色进行混色来表现。另外，天蓝(天空)色能够通过使绿色与蓝色进行混色来表现。

特别是，在表现白色的情况下，当入射的各种颜色的强度存在差异时，容易识别为不同的颜色。在红色与其它的绿色、蓝色相比光强度较大的情况下，显示体15并非显示为白色而是显示为粉色。在表现天蓝色的情况下，即使存在绿色与蓝色的强度差，与白色的情况相比，颜色的差异并不明显。

本发明的目的在于，通过解决白色看上去呈其它颜色而无法形成美观的白色的以往的问题，从而提供一种实现颜色再现性高且感到美观的多种颜色的彩色显示的多色显示装置。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明的多色显示装置设置有由微小形状的集合体形成图案样式的导光体，并设置有向所述导光体的内部入射光的多个光源，向所述导光体入射而被导光的所述光由所述微小形状反射，并从所述导光体的光射出面射出而显示所述图案样式，其中，多个所述光源包括射出光的第一光源、以及射出颜色与所述第一光源不同的白色光的第二光源。

发明效果

根据本发明的多色显示装置，由于不仅设置第一光源，还设置射出白色光的第二光源而对图案样式进行彩色显示，因此能够将图案样式的配色的白色显示为美观的白色，能够实现颜色再现性高且感到美观的多色显示、彩色显示。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式中的多色显示装置的立体图。

图2是该实施方式的导光板的放大剖视图。

图3是说明在该实施方式中从RGB灰度值向RGBW灰度值的转换方法的图。

图4是表示该实施方式中的图案样式的形状的例子的图。

图5的(a)是表示该实施方式中的图案样式的绿色的配色所需的光的入射方向的俯视图，图5的(b)是表示该实施方式中的在导光板上形成的微小形状的放大剖视图。

图6的(a)是表示该实施方式中的图案样式的蓝色的配色所需的光的入射方向的俯视图，图6的(b)是表示该实施方式中的在导光板上形成的微小形状的放大剖视图。

图7的(a)是表示该实施方式中的图案样式的红色与绿色的配色所需的光的入射方向的俯视图，图7的(b)是表示该实施方式中的在导光板上形成的微小形状的放大剖视图

图8的(a)是表示该实施方式中的图案样式的绿色的配色所需的光的入射方向的俯视图，图8的(b)是表示该实施方式中的在导光板上形成的微小形状的放大剖视图。

图9是表示该实施方式中的图案样式的红色的配色与绿色的配色所需的光的入射方向的俯视图。

图10是表示该实施方式中的图案样式的绿色的配色与蓝色的配色所需的光的入射方向的俯视图。

图11是本发明的第二实施方式中的多色显示装置的立体图。

图12是表示该实施方式中的光的入射方向的另一例的立体图。

图13是表示该实施方式中的微小形状的另一例的导光板的放大剖视图。

图14是本发明的第三实施方式中的多色显示装置的立体图。

图15是本发明的第四实施方式中的多色显示装置的立体图。

图16是表示本发明的第五实施方式中的多色显示装置的微小形状的导光板的放大剖视图。

图17是表示该实施方式中的多色显示装置的微小形状的另一例的导光板的放大剖视图。

图18是表示该实施方式中的多色显示装置的微小形状的另一例的导光板的放大剖视图。

图19是说明本发明的第一实施方式～第四实施方式的视角特性的导光板的放大剖视图。

图20是本发明的第一实施方式～第四实施方式的视角特性图。

图21是专利文献1所记载的多色显示装置的构成图。

附图标记说明

1 导光板(导光体)

1A 导光板主体

1B 光导入路

2A 光源(第一光源)

2B 光源(第一光源)

2C 光源(第一光源)

2D 光源(第二光源)

3a 向导光板入射的红色的光

3b 向导光板入射的绿色的光

3c 向导光板入射的蓝色的光

3d 向导光板入射的白色的光

4 图案样式

1e 光射出面

1f 后壁面

5、6 对光进行反射的微小形状

7 光导入路1B的曲面部

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。

(第一实施方式)

图1表示本发明的第一实施方式中的多色显示装置。

该多色显示装置具有作为导光体的导光板1、以及射出发光颜色不同的光的光源2A、2B、2C、2D。

导光板1由供来自光源2A的光入射的侧面1a、供来自光源2B的光入射的侧面1b、供来自光源2C的光入射的侧面1c、供来自光源2D的光入射的侧面1d、供光射出的光射出面1e、以及与光射出面1e对置的后壁面1f形成。

作为第一光源的光源2A、2B、2C中，从光源2A射出的光3a为红色，从光源2B射出的光3b为绿色，从光源2C射出的光3c为蓝色。作为第二光源的光源2D射出的光3d的颜色是与光源2A、2B、2C不同的白色。

图2表示导光板1的放大剖视图。在导光板1的后壁面1f上，与图案样式4相应地形成有微小形状5的集合体。该微小形状5形成为，使入射到导光板1的内部的光与以想要进行显示为目的的图案样式4相应地朝向光射出面1e反射。关于该微小形状5的形状，与光射出面1e垂直的剖面形状为非对称的大致三角形，使来自特定的方向的光朝向光射出面1e反射。在此的图案样式4是由家的图案、树的图案、以及浮在空中的太阳的图案构成的风景。

需要说明的是，作为本实施方式的光源而使用发光颜色不同的四个光源，因此如后所述，微小形状5是与图案样式4的配色相应地按照各光源的发光颜色而设置的。而且，各光源的光被各个微小形状5反射而从导光板1的光射出面1e射出的光强度成为各个发光颜色的显示的灰度。

图3示出将以想要进行彩色显示为目的的图案样式4的某一点中的颜色从作为光的三种原色的红、绿、蓝的灰度值转换为像本实施方式的情况那样使用发光颜色不同的红、绿、蓝、白的光源进行显示所需的灰度值的具体例。

在此，将转换前的红、绿、蓝的各灰度分别设为Ir、Ig、Ib。将Ir、Ig、Ib之中最小的灰度值设为Imin。Ig＝Imin。

在将上述灰度值转换为红、绿、蓝、白的各灰度时，将白的灰度I(w)设为Imin。红的灰度I(r)成为从原来的红的灰度Ir减去Iw而得到的值，设定为Ir-Iw。绿的灰度I(g)成为从原来的绿的灰度Ig减去Iw而得到的值，设定为Ig-Iw。在该情况下，转换后的绿I(g)的灰度值为零。蓝的灰度I(b)成为从原来的绿的灰度Ib减去Iw而得到的值，设定为Ib-Iw。

这样，将从原来的红、绿、蓝的灰度减去白的灰度而得到的值转换为新的红、绿、蓝的灰度值。由微小形状5的集合体形成分为红、绿、蓝、白的各成分的图案样式。

使用图4～图9对图案样式的制作方法进行详细说明。

图4是图1所示的图案样式4的一部分。

图5的(a)表示在朝向导光板1从右侧入射绿色(G)的情况下形成与该光对应的图案样式的方法。图5的(b)是图5的(a)的一部分8的剖视图，并放大表示对光进行反射的微小形状5的集合体。这样，反射绿色的光3b的微小形状5成为在与入射的光3b的入射方向大致垂直的方向上具有棱线那样的、剖面为三角的线状棱镜。被图5的(b)的微小形状5反射的绿色的光3b从光射出面1e射出。灰度值由微小形状5的高度h、或者微小形状5的间距p控制。

图6的(a)表示在朝向导光板1从上方入射蓝色(B)的情况下形成与该光对应的图案样式的方法。图6的(b)是图6的(a)的一部分b的剖视图，并放大表示对光进行反射的微小形状5的集合体。这样，反射蓝色的光3c的微小形状5成为在与入射的光3c的入射方向大致垂直的方向上具有棱线那样的、剖面为三角的线状棱镜。被图6的(b)的微小形状5反射的蓝色的光3c从光射出面1e射出。灰度值由微小形状5的高度h、或者微小形状5的间距p控制。

图7的(a)表示在朝向导光板1从右侧入射绿色(G)、且朝向导光板1从左侧入射红色(R)的情况下形成与该光对应的图案样式的方法。图7的(b)是图7的(a)的一部分8的剖视图，并放大表示对光进行反射的微小形状5的集合体。

反射绿色的光3b的微小形状5的形状成为在与入射的光3b的入射方向大致垂直的方向上具有棱线那样的、剖面为三角的线状棱镜。被图7的(b)的微小形状5反射的绿色的光3b从光射出面1e射出。反射红色的光3a的微小形状5的形状成为在与入射的光3a的入射方向大致垂直的方向上具有棱线那样的、剖面为三角的线状棱镜。被图7的(b)的微小形状5反射的红色的光3a从光射出面1e射出。灰度值由微小形状5的高度h、或者微小形状5的间距p控制。

这样，反射绿色的光3b的微小形状5与反射红色的光3a的微小形状5混合配置。

图8的(a)表示在朝向导光板1从右侧入射绿色(G)的情况下形成与该光对应的图案样式的其它方法。在图5～图7中，在作为对光进行反射的微小形状的剖面为三角的线状棱镜中，由长度方向较短的棱镜构成，但在该图8的(a)中，示出了利用剖面为三角的短棱镜形状的微小形状5来形成图案样式4的情况。图8的(b)是图8的(a)的一部分8的剖视图，绿色的光3b被微小形状5反射而从光射出面1e射出。灰度值由微小形状5的高度h、或者微小形状5的间距p控制。

图9表示在利用剖面为三角的短棱镜来制作图案样式的情况下，从对置的两个方向入射不同的光而制作某一图案样式的情况下的棱镜的一例。以使反射入射光的反射面分别对入射光3a、3b进行反射的方式混合配置各个微小形状。

图10表示在利用剖面为三角的短棱镜来制作图案样式的情况下，从正交的两个方向入射不同的光而制作某一图案样式的情况下的棱镜的一例。

以使反射入射光的反射面分别反射绿色的光3b、红色的光3c的方式混合配置各个微小形状5。

需要说明的是，图5～图10中说明的图案样式的制作方法记载了从一个方向或者两个方向使光入射而制作图案样式的方法，但也能够组合上述方法而从三个方向、四个方向入射不同的颜色来制作图案样式4。

灰度值由微小形状5的高度h、或者微小形状5的间距p控制。例如，在灰度值较大的情况下，增大高度h，或者减小间距p。通过以与微小形状5的反射面对应的方式将红、绿、蓝、白色的各颜色从导光板1的侧面的各边入射，能够表现颜色再现性高的美观的彩色图像、多色图像。

需要说明的是，在上述的说明中，作为对光进行反射的微小形状5而记载有剖面为三角形的结构，但采用梯形状也可以获得同样的效果。

另外，越是在图案样式的远离光源的位置，越增高作为反射体的微小形状5的高度h，或者减小微小形状5的间距p，由此能够抑制光强度的面内不均，结果能够减小颜色不均。

反射白色的微小形状与使图6的(b)的上下反转而成的结构相同。灰度值由微小形状5的高度h、或者微小形状5的间距p控制。

另外，除了红、绿、蓝色的光源之外，通过使用白色的光源，能够使白色显示为不会看上去呈其它颜色的美观的白色。

另外，在图1的说明中，朝向导光板1从上方入射蓝色，从右方向入射绿色，从左方向入射红色，从下方向入射白色，但各种颜色的光的入射方向没有固定。

换句话说，优选根据图案样式4的配色而以下述方式决定。

关于导光板1的各侧面与向其入射的光的颜色的关系，优选的是，在图案样式4中的彩色显示的配色之中红、蓝、绿、白的哪一种成分较多的部分，从靠近该部分的侧面入射所述成分的颜色。具体来说，像图1所示的风景图案样式的情况那样，在导光板1的靠上处天空的蓝色较多、在靠右处树的绿色较多、在靠左处太阳的红色较多的情况下，与之配合地从导光板1的上方的侧面入射蓝色、从右侧的侧面入射绿色、从左侧的侧面入射红色，从而获得美观的彩色显示。

需要说明的是，如图3所说明的那样，通过将转换前的红、绿、蓝中的最小亮度设为转换后的白的亮度，并从原始的红、绿、蓝减去该转换后的白的亮度，由此转换为新的红、绿、蓝、白的各成分。换言之，从转换前的各颜色的亮度值中，将其最小亮度值置换为一个白色。换句话说，通过置换为白色，各颜色的亮度值的合计在转换后比转换前小。该情况表示用于使各颜色显色的棱镜高度、或者棱镜密度变小。因此，棱镜高度、棱镜密度变小，透明度提高。作为导光板1，在没有入射各颜色时难以知晓其存在，在入射各颜色时知晓导光板1的存在，因此具有作为显示装置而给予惊讶感这样的优点。

(第二实施方式)

图11与图12分别表示本发明的第二实施方式的多色显示装置。对与图1相同的构成要素采用相同的附图标记，并省略其说明。

在图1所述的第一实施方式中，使红、绿、蓝、白色这4色从导光板1的四边的全部侧面入射，但根据图案样式4，也不一定需要使用全部4色。对此，在图11中作为能够利用3色来良好显示的图案样式的例子，记载有不使用红色的情况。

在图案样式4的表现中使用的颜色可以为3色以下的情况下，通过从对置的侧面的边入射相同的颜色，例如像图12所示那样入射绿色的光3b，能够实现更均匀的显色。此时，如图13所示，通过将对光进行反射的微小形状6设为剖面呈大致等腰三角形，能够使从对置的侧面的两边入射的光高效地偏向导光板1的光射出面1e。

若远离入射部，则因光衰减而在面内产生光强度不均，但通过从对置的两侧入射而抑制光强度不均，结果能够抑制颜色不均。另外，除了红、绿、蓝色的光源之外，通过使用白色的光源，能够使白色显示为不会看上去呈其它颜色的美观的白色。

(第三实施方式)

图14示出本发明的第三实施方式的多色显示装置。对与图1相同的构成要素采用相同的附图标记，并省略其说明。

在第一实施方式、第二实施方式中，说明了导光板1的形状为平面板状的情况，但导光板1的形状也可以是具有曲面的三维形状。

图14的导光体1包括形成有图案样式4的导光板主体1A、以及一端与导光板主体1A的侧面连接的光导入路1B。光导入路1B的另一端经由曲面部7延伸至导光板主体1A的背面侧。光导入路1B的材质与导光板主体1A相同，导光板主体1A与光导入路1B一体成形。

关于图14的导光板1的形状，在采用与近前侧的侧面连接的光导入路1B为曲面且向下方弯折的三维形状的情况下，从该光导入路1B的另一端的端面入射光、例如白色的光3d。

在该图14中，仅导光板1的一边以曲面弯折，但也可以使导光板1的二边、三边或者导光板1的四边均以曲面弯折。另外，从弯折后的部分入射白色的光，但也可以入射红色、绿色、蓝色。

(第四实施方式)

图15示出本发明的第四实施方式的多色显示装置。对与图1相同的构成要素采用相同的附图标记，并省略其说明。

在上述的各实施方式中，从光源2A、2B、2C、2D射出的光的颜色是固定的，无法改变光的颜色，但在该第四实施方式中，在替代光源2A、2B而使用能够改变光的颜色的光源2E、2F这点上是不同的。

在该图15中，作为朝向导光板1的左侧面射出光的光源2E而使用3色发光的发光二极管，使光3r-b的颜色从红色朝向蓝色变化。另外，作为朝向导光板1的上侧面射出光的光源2F而使用3色发光的发光二极管，使光3b-r的颜色从蓝色朝向红色变化。

由此，能够使图案样式的色调发生变化。例如，在风景的图案样式4的情况下，针对图案样式4的天空的部分，带来从白天的蓝天变为傍晚的红色晚霞那样的变化。

在图15中，使蓝色朝向红色、红色朝向蓝色变化，但只要根据图案样式的内容来设定使何种颜色进行何种变化，就能够给予色调的变化。

(第五实施方式)

图16～图18分别表示本发明的多色显示装置中的微小形状5、6的其它的具体例。

在上述的各实施方式中，图2、图13所示的微小形状5、6的与射出面1e垂直的剖面形状为三角形或者梯形。在该情况下，如图19所示观察的方向与同光射出面1e的后壁面1f垂直的方向所成的角度θ的视角特性为，视角狭窄。图20是表示剖面呈大致三角形的微小形状的反射面中的光的射出特性的图。在图20中，横轴表示与后壁面1f的垂线所成的角，0°表示与后壁面1f垂直的正面方向。纵轴表示光强度的大小。例如，当从θ＝30°的方向观察时，成为峰值比为0.1左右的光强度。该情况表示，当改变观察图案样式的方向时，光强度发生变化，因此整体产生颜色不均。

在本实施方式中，如图16～图18所示，由多个面或者曲面来构成微小形状5、6的光反射面。

在图16所示的例子中，光反射的微小形状5、6的剖面由多个平面构成。该微小形状5、6的剖面由与后壁面1f所成的角度为α、β、γ的平面构成。在此，α＝γ＞β。

在图17所示的例子中，光反射的微小形状的剖面由曲面构成。该微小形状5、6的剖面由与后壁面1f所成的角度为α～β的曲面构成。在此，α＞β。

在图18所示的例子中，光反射的微小形状的剖面由多个曲面构成。该微小形状5、6的剖面由与后壁面1f所成的角度为α～β之间的曲面组构成。在此，α＞B。

如该图16～图18所示，通过由多个面构成光反射的微小形状的剖面，将入射的光向各个方向反射，因此能够增大光强度的角度宽度。作为结果，能够将从倾斜方向观察图案样式4时的颜色不均抑制得较小。

工业实用性

本发明的多色显示装置能够实现颜色再现性高且感到美观的多色显示、彩色显示，因此能够适用于各种电气产品的显示面板、游戏装置的显示面板、广告牌的显示面板等。

Claims (7)

1.一种多色显示装置，其设置有由微小形状的集合体形成图案样式的导光体，并且设置有向所述导光体的内部入射光的多个光源，

向所述导光体入射而被导光的所述光由所述微小形状反射，并从所述导光体的光射出面射出而显示所述图案样式，

多个所述光源包括：射出光的第一光源、以及射出颜色与所述第一光源不同的白色光的第二光源。

2.根据权利要求1所述的多色显示装置，其特征在于，

所述第一光源的发光颜色为红、蓝、绿这三色。

3.根据权利要求1所述的多色显示装置，其特征在于，

所述集合体的所述微小形状的与所述导光体的光射出面垂直的剖面形状为大致三角形或者梯形。

4.根据权利要求1所述的多色显示装置，其特征在于，

所述导光体包括：

导光板主体，其形成有所述图案样式；以及

光导入路，其一端与所述导光板主体的侧面连接，且另一端经由曲面部延伸至所述导光板主体的背面侧。

5.根据权利要求1所述的多色显示装置，其特征在于，

所述集合体的所述微小形状的反射面由多个平面形成。

6.根据权利要求1所述的多色显示装置，其特征在于，

所述集合体的所述微小形状的反射面由单一的曲面构成。

7.根据权利要求1所述的多色显示装置，其特征在于，

所述集合体的所述微小形状的反射面由多个曲面构成。