-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Leuchtanzeigengerät. Das Leuchtanzeigengerät wirft Licht eines Anzeigenbilds, das mittels Übertragung des Beleuchtungslichts, das von einer Hintergrundbeleuchtungseinheit (von einem Hintergrundlicht) stammt, von einer Flüssigkristallanzeige abgestrahlt wird. Das Leuchtanzeigengerät gibt das reflektierte Licht so wieder, dass dieses gesehen werden kann.
-
Bislang werden, z.B. in einem Fahrzeug, halbverspiegelte Anzeigen vor einem Fahrer eingesetzt, um den Fahrer verschiedene Informationen sehen zu lassen, indem diese Informationen auf die Aussicht durch eine Frontscheibe überlagert werden. In diesen Anzeigen wird das Licht eines Anzeigenbilds von einer Flüssigkristallanzeige in einem Armaturenbrett zur Fahrerseite reflektiert. Dies geschieht durch die Frontscheibe oder einen zusätzlichen Combiner, eine spiegelnde lichtdurchlässige Scheibe, der auf dieser Seite der Frontscheibe angebracht ist. Als Folge kann ein virtuelles Abbild des Anzeigenbilds auf der Frontscheibe oder dem Combiner gesehen werden.
-
In einigen Fällen wird darüber hinaus in einem Fahrzeug die Wiedergabe von Informationen, die mittels eines Kombinationsinstruments als Realbild angezeigt werden, so gestaltet, dass sie mittels eines Anzeigegeräts vom Typ der virtuellen Bilddarstellung gesehen werden. Dadurch wird die Belastung vermindert, der das Auge des Fahrers bei einer starken Brennweitenänderung während einer Augenbewegung ausgesetzt ist, wenn sich das Fahrzeug fortbewegt.
-
In einem solchen Anzeigegerät vom Typ der virtuellen Bilddarstellung wird Licht von einem Anzeigenbild von einer Flüssigkristallanzeige einmal oder mehrmals mittels eines Spiegels im Armaturenbrett reflektiert. Danach wird das reflektierte Licht so wiedergegeben, dass es vom Fahrer gesehen werden kann. Indem der Strahlengang durch die Reflektion des Lichts durch den Spiegel verlängert wird, wird die Brennweite nahe an eine Brennweite gebracht, die der Aussicht beim Blick durch die Frontscheibe entspricht.
-
In den gerade beschriebenen Anzeigegeräten sind die Frontscheibe, der Combiner und der Spiegel zur Reflektion des Lichts vom Anzeigenbild so ausgerichtet, dass sie in Bezug auf eine Sichtlinie vom Fahrer zur Flüssigkristallanzeige geneigt sind. Daher ist es erforderlich zu vermeiden, dass sich das virtuelle Bild, das der Fahrer sehen kann, neigt. Ferner besteht die Gefahr, dass das virtuelle Bild vom Fahrer verzerrt gesehen wird, da die Strahlengänge vom Fahrer zur Flüssigkristallanzeige zwischen dem oberen und dem unteren Bereich des Anzeigenbilds verschieden sind. Um dies zu vermeiden, wird die Flüssigkristallanzeige so ausgerichtet, dass sie in Bezug auf die Sichtlinie vom Fahrer zur Flüssigkristallanzeige geneigt ist.
-
Darüber hinaus ist ein weiterer Grund, warum die Flüssigkristallanzeige in Bezug auf die Sichtlinie vom Fahrer zur Flüssigkristallanzeige geneigt angebracht wird, zu verhindern, dass externes Licht wie zum Beispiel Sonnenlicht, das durch die Frontscheibe in das Fahrzeug gelangt, die Flüssigkristallanzeige erreicht und sein reflektiertes Licht die Augen des Fahrers zusammen mit dem Licht des Anzeigenbilds erreicht (siehe zum Beispiel die japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer
JP 2000-56254 A ).
-
Im Allgemeinen ist Licht eines Abbildes, das von einer Flüssigkristallanzeige emittiert wird, divergentes Licht. Dieses hat eine optische Achse mit einer Ausrichtung, die senkrecht auf einer Anzeigenfläche der Flüssigkristallanzeige steht, da ein Hintergrundlicht parallel zur Flüssigkristallanzeige ausgerichtet ist.
-
Wenn die Flüssigkristallanzeige so ausgerichtet ist, dass sie in Bezug auf die Sichtlinie vom Fahrer zur Flüssigkristallanzeige geneigt ist, wird somit der Strahlungsbereich des Lichts eines Abbildes von der Flüssigkristallanzeige in Bezug auf die Anordnung der reflektierenden Elemente, wie z.B. der Frontscheibe, dem Combiner oder dem Spiegel, die auf der Sichtlinie liegen, verschoben.
-
Eine solche Verschiebung bewirkt, dass ein Teil des Lichts von einem Abbild in Bereiche gelangt, die außerhalb des reflektierenden Elementes liegen. Dies hat eine unzureichende Lichtmenge des Anzeigenbilds zur Folge. Es ist daher erforderlich, die Flüssigkristallanzeige und das Hintergrundlicht so weit wie möglich senkrecht zur Sichtlinie auszurichten, so dass das gesamte Licht eines Abbildes zur Innenseite der reflektierenden Elemente gestrahlt wird.
-
Wenn dagegen die Flüssigkristallanzeige und das Hintergrundlicht so wie oben beschrieben ausgerichtet sind, wird bewirkt, dass die Strahlengänge vom Hintergrundlicht zum Fahrer zwischen dem oberen und dem unteren Bereich des Anzeigenbilds verschieden sind. Dies hat zur Folge, dass die Lichtstärke der virtuellen Abbildung des Anzeigenbilds, die vom Fahrer gesehen wird, uneinheitlich ist.
-
Aus dem Dokument
US 5 657 163 A ist ein Leuchtanzeigengerät mit einer Bildquelle, einer Hintergrundbeleuchtungseinheit und einem reflektierendem Element bekannt, wobei die optische Achse des Lichts der Hintergrundbeleuchtung mit der optischen Achse der Bildquelle übereinstimmt.
-
-
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das oben geschilderte Problem zu lösen und ein Leuchtanzeigengerät bereit zu stellen, durch das Beleuchtungslicht, das von einer Hintergrundbeleuchtungseinheit abgestrahlt wird, wirksam verwendet werden kann. Das virtuelle Abbild des Anzeigenbilds, das auf der Flüssigkristallanzeige dieses Leuchtanzeigengeräts dargestellt wird, wird so wiedergegeben, dass es vom Fahrer auf reflektierenden Elementen mit ausreichender und einheitlicher Helligkeit gesehen werden kann. Dies gilt selbst dann, wenn die Flüssigkristallanzeige so ausgerichtet wird, dass sie in Bezug auf die Sichtlinie geneigt ist, welche von den reflektierenden Elementen reflektiert wird. Daher ist die Flüssigkristallanzeige nicht parallel zu den reflektierenden Elementen ausgerichtet.
-
Erfindungsgemäß wird ein Leuchtanzeigengerät gemäß Anspruch 1 vorgesehen. Bevorzugte Gestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Um diese Aufgaben zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung also ein Leuchtanzeigengerät bereit, mittels dessen von einem Anzeigebild ein virtuelles Abbild in einer Ebene erzeugt wird, die in Bezug auf eine erste Sichtlinie, entlang der das virtuelle Abbild vom Augpunkt aus betrachtet wird, senkrecht steht, das Leuchtanzeigengerät aufweisend: eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung zum Erzeugen und Anzeigen des Anzeigebildes, eine Hintergrundbeleuchtungseinheit mit fokussierendem Linsenelement zur Beleuchtung der Flüssigkristallanzeigevorrichtung und ein reflektierendes Element, das dem Reflektieren des von der Flüssigkristallanzeigevorrichtung abgestrahlten Lichtes dient und das so ausgerichtet ist, dass es in Bezug auf eine zweite Sichtlinie geneigt ist, die vom reflektierenden Element gespiegelt wird, wobei die Hintergrundbeleuchtungseinheit derart ausgerichtet ist, dass eine Leuchtfläche der Hintergrundbeleuchtungseinheit zu der zweiten Sichtlinie senkrecht steht und dass das alle von der Hintergrundbeleuchtungseinheit ausgehenden Lichtstrahlen des Beleuchtungslichts von dem fokussierenden Linsenelement durch die Flüssigkristallanzeigevorrichtung hindurch auf das reflektierende Element projiziert werden und die optische Achse des Beleuchtungslichts der zweifach reflektierten ersten Sichtlinie entspricht, und wobei das Senkrechtstehen des virtuellen Abbildes dadurch erreicht wird, dass die Flüssigkristallanzeigevorrichtung gegenüber der optischen Achse in einem angepassten Winkel geneigt ist.
-
Mit dem soeben beschriebenen Aufbau kann das von einer Hintergrundbeleuchtungseinheit abgestrahlte Beleuchtungslicht wirksam verwendet werden. Das Auftreten einer Differenz im Strahlengang von der Hintergrundbeleuchtungseinheit zum Augpunkt zwischen der Ober- und der Unterseite des Anzeigenbilds kann mit diesem Aufbau vermieden werden. Dadurch kann vermieden werden, dass ein virtuelles Abbild des angezeigten Bildes, das vom Augpunkt aus gesehen werden kann, in der Helligkeit uneinheitlich ist.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das fokussierende Linsenelement in Form eines Arrays gestaltet, in dem eine Mehrzahl von fokussierenden Linsen in einer Ebene angeordnet ist.
-
Im Vergleich mit einem Fall, in dem das fokussierende Linsenelement mit einer einzigen fokussierenden Linse gestaltet ist, kann mit dem oben beschriebenen Aufbau eine Krümmung einer konvexen Fläche der Linse klein sein. Dadurch wird eine einfacheHerstellung der Linse ermöglicht. Ferner kann dadurch die Dicke des fokussierende Linsenelements in Richtung der Sichtlinie klein sein.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Hintergrundbeleuchtungseinheit so gestaltet, dass eine Mehrzahl von punktförmigen Lichtquellen in einer Ebene angeordnet ist und dass jede fokussierende Linse so ausgerichtet ist, dass die optische Achse der entsprechenden fokussierenden Linse mit der optischen Achse einer entsprechenden punktförmigen Lichtquelle abgeglichen ist.
-
Im oben beschriebenen Aufbau wird erreicht, das jede fokussierende Linse jene Strahlen des von der Hintergrundbeleuchtungseinheit abgestrahlten Beleuchtungslichts fokussiert, die von der entsprechenden punktförmigen Lichtquelle des Hintergrundlichts stammen. Dadurch können die Lichtstrahlen des gesamten Beleuchtungslichts wirksam in eine bestimmte Richtung fokussiert werden.
- 1 zeigt eine Skizze eines Leuchtanzeigengeräts gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 zeigt ein Verhältnis zwischen einer bildformenden Position eines virtuellen Abbilds vor einer Frontscheibe und einer bildformenden Position eines ersten virtuellen Abbilds auf der Rückseite eines konkaven Spiegels. Die virtuellen Abbilder werden wie in 1 gezeigt von einem Augpunkt aus gesehen.
- 3 zeigt ein Verhältnis zwischen einer bildformenden Position eines virtuellen Abbilds vor einer Frontscheibe und einer bildformenden Position eines ersten virtuellen Abbilds auf der Rückseite eines konkaven Spiegels. Die virtuellen Abbilder werden wie in 1 gezeigt von einem Augpunkt aus gesehen.
- 4 zeigt ein Verhältnis zwischen einer bildformenden Position eines virtuellen Abbilds vor einer Frontscheibe und einer bildformenden Position eines ersten virtuellen Abbilds auf der Rückseite eines konkaven Spiegels. Die virtuellen Abbilder werden wie in 1 gezeigt von einem Augpunkt aus gesehen.
- 5 zeigt ein Verhältnis zwischen einer Anordnung einer Leuchtanzeigeeinheit wie in 1 gezeigt und einer bildformenden Position eines ersten virtuellen Abbilds auf der Rückseite eines konkaven Spiegels.
- 6 zeigt ein Verhältnis zwischen einer Anordnung einer Leuchtanzeigeeinheit wie in 1 gezeigt und einer bildformenden Position eines ersten virtuellen Abbilds auf der Rückseite eines konkaven Spiegels.
- 7 zeigt ein Verhältnis zwischen einer Anordnung einer Leuchtanzeigeeinheit wie in 1 gezeigt und einer bildformenden Position eines ersten virtuellen Abbilds auf der Rückseite eines konkaven Spiegels.
- 8 zeigt eine Skizze eines Aufbaus einer Leuchtanzeigeeinheit wie in 1 gezeigt.
- 9 zeigt ein Verhältnis zwischen einer Anordnung einer Flüssigkristallanzeige und einer Hintergrundbeleuchtungseinheit (einem Hintergrundlicht) wie in 8 gezeigt und einem Abstrahlungsbereich des Lichts eines Anzeigenbilds.
- 10 zeigt ein Verhältnis zwischen einer Anordnung einer Flüssigkristallanzeige und einer Hintergrundbeleuchtungseinheit (einem Hintergrundlicht) wie in 8 gezeigt und einem Abstrahlungsbereich des Lichts eines Anzeigenbilds, wenn die Anordnung im Vergleich zu der von 8 verändert wird.
- 11 zeigt eine Skizze eines Aufbaus einer Hintergrundbeleuchtungseinheit und eines fokussierendes Linsenelements wie in 8 gezeigt.
- 12 zeigt eine perspektivische Ansicht eines fokussierenden Linsenelements wie in 11 gezeigt.
- 13 zeigt eine Skizze eines Aufbaus einer Leuchtanzeigeeinheit wie in 1 gezeigt, wenn die in 10 gezeigte Anordnung übernommen wird.
-
Im folgenden wird die bevorzugte Ausführungsform des Leuchtanzeigengeräts gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Abbildungen beschrieben.
-
1 zeigt eine Skizze eines Leuchtanzeigengeräts gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Leuchtanzeigengerät wird gemäß der bevorzugten Ausführungsform in einer halbverspiegelten Anzeige vor einem Fahrer eingesetzt. Licht eines Anzeigenbilds eines Leuchtanzeigeelements 1, das in einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs untergebracht ist (in der Figur nicht gezeigt), wird durch einen konkaven Spiegel 3 (d.h. das reflektierende Element) reflektiert und vergrößert. Es erreicht den Augpunkt I eines Fahrers durch Reflektion an der Frontscheibe 5. Der Fahrer sieht das Anzeigenbild durch Überlagern eines virtuellen Bilds F des Anzeigenbilds auf die Aussicht vor der Frontscheibe.
-
Genauer gesagt sieht der Fahrer ein virtuelles Abbild des ersten virtuellen Abbilds F1, welches sich auf der Rückseite des konkaven Spiegels 3 befindet. Erst das endgültige virtuelle Abbild F des Anzeigenbilds befindet sich auf der Frontscheibe 5.
-
Im folgenden wird zunächst eine Anordnung erläutert, die für die Leuchtanzeigeneinheit 1 erforderlich ist. Das virtuelle Abbild F des Anzeigenbilds, das der Fahrer als vor der Frontscheibe befindlich wahrnimmt, sollte in einer Ebene erzeugt werden, die senkrecht auf der Sichtlinie L des Fahrers vom Augpunkt I steht. Dadurch wird es nicht geneigt und nicht in der auf- und absteigenden Richtung verformt.
-
Wenn das erste virtuelle Abbild F1 auf der Rückseite des konkaven Spiegels 3 in einer Ebene erzeugt wird, die - wie in 2 gezeigt - senkrecht auf der Sichtlinie L' der Reflektion von der Frontscheibe 5 steht, wird das virtuelle Abbilds F geneigt und verformt. Dadurch erscheint am Augpunkt I eine obere Seite des virtuellen Abbilds F als weiter entfernt, während eine untere Seite davon als näher gelegen erscheint, da die Frontscheibe 5 so gestaltet ist, dass sie in Bezug auf die Sichtlinie L geneigt ist.
-
Wenn andererseits das erste virtuelle Abbild F1 auf der Rückseite des konkaven Spiegels 3 in einer Ebene gebildet wird, die - wie in 3 gezeigt - annähernd parallel zur Frontscheibe 5 liegt, kann das virtuelle Abbild F annähernd parallel zur Frontscheibe 5 erzeugt werden. Dies ist dadurch möglich, dass das virtuelle Abbild F so geneigt und verformt wird, dass es vom Augpunkt F aus in einer Weise gesehen wird, dass eine obere Seite des virtuellen Abbilds F als näher gelegen erscheint, während eine untere Seite davon als weiter entfernt erscheint.
-
Demgemäss ist es erforderlich, dass das erste virtuelle Abbild F1 auf der Rückseite des konkaven Spiegels 3 in einer Ebene gebildet wird, die einen Neigungswinkel in Bezug zur Sichtlinie L' der Reflektion von der Frontscheibe 5 aufweist. Dadurch wird es ermöglicht, dass das virtuelle Abbild F des Anzeigenbilds in einer Ebene gebildet wird, die senkrecht auf der Sichtlinie L steht, wie in 4 gezeigt. Jedoch sollte der Neigungswinkel, in dem das erste virtuelle Abbild F1 gebildet wird, nicht so groß wie der der Frontscheibe 5 sein.
-
Im Folgenden wird diskutiert, in welcher Ausrichtung die Leuchtanzeigeneinheit 1 vor dem konkaven Spiegel 3 angebracht sein muß, um zu erreichen, dass das erste virtuelle Abbild F1 in der Ebene erzeugt wird wie es in 4 gezeigt ist. Das erste virtuelle Abbild F1 auf der Rückseite des konkaven Spiegels 3 lässt sich von der Sichtlinie L' der Reflektion von der Frontscheibe 5 aus betrachten. Bei dieser Betrachtung kann das erste virtuelle Abbild F1 in einer Ebene gebildet werden, die eine versetzte Neigung in Bezug auf die Zielfläche hat. Wenn die Leuchtanzeigeneinheit 1 wie in 5 gezeigt in einer Ebene ausgerichtet wird, die senkrecht auf der Sichtlinie L" der Reflektion von dem konkaven Spiegel 3 steht, wird bei dieser Betrachtung das erste virtuelle Abbild F1 in einer Ebene gebildet, die in Bezug auf die Zielfläche eine so versetzte Neigung hat, dass eine obere Seite des ersten virtuellen Abbilds F1 weiter entfernt vom konkaven Spiegel 3 ist, während eine untere Seite davon näher am konkaven Spiegel 3 gelegen ist.
-
Andererseits kann die Leuchtanzeigeneinheit 1 in einer Ebene ausgerichtet werden, die - wie in 3 gezeigt - annähernd parallel zum konkaven Spiegel 3 liegt. Das erste virtuelle Abbild F1 wird wie oben von der Sichtlinie L' der Reflektion von der Frontscheibe 5 aus betrachtet. Bei dieser annähernd parallelen Anordnung der Leuchtanzeigeneinheit 1 zum konkaven Spiegel 3 wird das erste virtuelle Abbild F1, das auf der Rückseite des konkaven Spiegels 3 gesehen wird, in einer Ebene gebildet, die in Bezug auf die Zielfläche eine so versetzte Neigung hat, dass eine obere Seite des virtuellen Abbilds F1 näher am konkaven Spiegel 3 gelegen ist, während eine untere Seite davon weiter entfernt vom konkaven Spiegel 3 ist.
-
Demgemäss ist es erforderlich, dass die Leuchtanzeigeneinheit 1 in einer Ebene ausgerichtet ist, die einen Neigungswinkel in Bezug zur Sichtlinie L" der Reflektion von dem konkaven Spiegel 3 aufweist, wobei diese Ebene nicht sehr parallel zum konkaven Spiegel 3 ist. Dadurch wird es ermöglicht, dass das erste virtuelle Abbild F1 des Anzeigenbilds in einer Ebene wie in 4 gezeigt gebildet wird.
-
Wie in 8 gezeigt, weist die Leuchtanzeigeneinheit 1 auf: eine Flüssigkristallanzeige 11 zum Anzeigen eines Anzeigenbildes; eine Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 vom Typ der Flächenlumineszenz zum Abstrahlen von Beleuchtungslicht und ein fokussierendes Linsenelement 15. Die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 ist an der Rückseite der Flüssigkristallanzeige 11 angeordnet. Das fokussierende Linsenelement 15 ist zwischen der Flüssigkristallanzeige 11 und der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 angeordnet, um Strahlen des Beleuchtungslichts, das von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 abgestrahlt wird, im Bereich der Flüssigkristallanzeige 11 zu fokussieren.
-
Wie vorangehend beschrieben, muss die Leuchtanzeigeneinheit 1 in einer Ebene ausgerichtet sein, die in Bezug auf die Sichtlinie L" der Reflektion von dem konkaven Spiegel 3 geneigt ist. Wenn, wie in 9 gezeigt, eine optische Achse des Beleuchtungslichts, das von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 abgestrahlt wird, in Bezug auf die Sichtlinie L" der Reflektion von dem konkaven Spiegel 3 geneigt ist, entweicht ein Teil des Lichts des Abbilds, das durch die Flüssigkristallanzeige 11 tritt und gegen den konkaven Spiegel 3 vordringt, außerhalb des konkaven Spiegels, wodurch eine unzureichende Lichtmenge für das Anzeigenbild zur Verfügung steht. Der Betrag des entweichenden Lichts hängt von dem Betrag ab, in dem die optische Achse in Bezug auf die Sichtlinie L" der Reflektion von dem konkaven Spiegel 3 geneigt ist.
-
In einem Leuchtanzeigengerät gemäß der vorliegenden Erfindung sind - wie in 10 gezeigt - die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 und das fokussierende Linsenelement 15 so ausgerichtet, dass die optische Achse des Beleuchtungslichts mit der Sichtlinie L" der Reflektion von dem konkaven Spiegel 3 abgeglichen ist. Eine Leuchtfläche 13a der Hintergrundbeleuchtungseinheit steht somit senkrecht auf der Sichtlinie L", so dass das Licht des Anzeigenbilds, das durch die Flüssigkristallanzeige 11 tritt und gegen den konkaven Spiegel 3 vordringt, innerhalb des Bereichs des konkaven Spiegels 3 verbleibt.
-
In größerer Ausführlichkeit weist die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13, wie in 11 gezeigt, eine Mehrzahl von Weißlichtdioden 13c auf (d.h. eine Mehrzahl von punktförmigen Lichtquellen), die auf einem Substrat 13b angeordnet sind. Wie in 12 gezeigt, weist in dieser Ausführungsform das fokussierende Linsenelement 15 eine Mehrzahl von fokussierenden Linsen 15a auf, die in einer Ebene in Form einer Reihung angeordnet sind.
-
Wie in 11 gezeigt, ist jede fokussierende Linse 15a des fokussierenden Linsenelements 15 in Bezug auf die entsprechende Weißlichtdiode 13c der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 so ausgerichtet, dass eine optische Achse des von jeder Weißlichtdiode 13c abgestrahlten Beleuchtungslichts mit einer optischen Achse einer entsprechenden fokussierenden Linse 15a abgeglichen wird. Somit sind diese optischen Achsen parallel zur Sichtlinie L" der Reflektion von dem konkaven Spiegel 3.
-
Wie in 13 gezeigt, verbleiben dadurch die Strahlen des Beleuchtungslichts, die von der Weißlichtdiode 13c abgestrahlt und von der entsprechenden fokussierenden Linse 15a fokussiert werden, innerhalb eines Bereichs der Flüssigkristallanzeige 11, die in Bezug auf die Sichtlinie L" der Reflektion von dem konkaven Spiegel 3 und die gesamte Hintergrundbeleuchtungseinheit bzw. das gesamten Hintergrundlicht 13 geneigt ausgerichtet ist. Dadurch verbleibt das Licht des Anzeigenbilds, das durch die Flüssigkristallanzeige 11 hindurch tritt, innerhalb des Bereichs des konkaven Spiegels 3, wie in 10 gezeigt.
-
Wenn die fokussierende Linse 15a weiter von der entsprechenden Weißlichtdiode 13c entfernt wird, liegt das Beleuchtungslicht nach seiner Fokussierung in einer Form vor, die parallelen Strahlen nahe kommt, während ein Anteil der zu fokussierenden Lichtstrahlen des Beleuchtungslichts, der diffuses Licht ist, durch Verwenden der fokussierenden Linse 15a abnimmt. Wenn andererseits die fokussierende Linse 15a nahe an die Weißlichtdiode 13c gelangt, nimmt das Beleuchtungslicht nach seiner Fokussierung eine Form an, die diffusem Licht nahe kommt, während der Anteil der zu fokussierenden Lichtstrahlen des Beleuchtungslichts durch Verwenden der fokussierenden Linse 15a zunimmt.
-
Wenn der Anteil der zu fokussierenden Lichtstrahlen des Beleuchtungslichts durch Verwenden der fokussierenden Linse 15a zunimmt, kann das von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 abgestrahlte Beleuchtungslicht wirksam für das Licht des Anzeigenbilds des Flüssigkristallanzeige 11 verwendet werden, um die Helligkeit zu erhöhen. Wenn andererseits das Beleuchtungslicht nach Fokussieren durch die fokussierende Linse 15a in einer Form vorliegt, die parallelen Strahlen nahe kommt, wird das Beleuchtungslicht, das von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 abgestrahlt wird, in einen weiten Bereich des konkaven Spiegels 3 und der Frontscheibe 5 ausgestrahlt, nachdem das Beleuchtungslicht durch die Flüssigkristallanzeige 11 hindurch getreten ist. Daher kann der Abstand zwischen der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 und dem fokussierenden Linsenelement 15 optimiert werden, indem die oben erläuterten Besonderheiten berücksichtigt werden.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben ist, verbleiben die Strahlen des Beleuchtungslichts, das von der Leuchtfläche 13a der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13, das senkrecht zur Sichtlinie L" der Reflektion vom konkaven Spiegel 3 ausgerichtet ist, abgestrahlt wird, innerhalb des Bereichs der Flüssigkristallanzeige 11. Dies wird erreicht, indem die Flüssigkristallanzeige 11 mit einer Neigung in Bezug auf die Sichtlinie L" der Reflektion vom konkaven Spiegel 3 ausgerichtet ist und das fokussierende Linsenelement 15 zwischen der Flüssigkristallanzeige 11 und von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 angeordnet ist. Darüber hinaus werden die Strahlen des Beleuchtungslichts, das nach Durchtreten durch die Flüssigkristallanzeige 11 das Licht des Anzeigenbilds wird, innerhalb des konkaven Spiegel 3 fokussiert. Dadurch wird das Beleuchtungslicht der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 wirksam verwendet. Es kann das Auftreten einer Differenz im Strahlengang von der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 zum Augpunkt I zwischen der oberen und der unteren Seite des Anzeigenbilds vermieden werden. Dadurch kann verhindert werden, dass das virtuelle Bild des Anzeigenbilds vom Augpunkt I aus gesehen uneinheitlich in der Helligkeit erscheint.
-
Das fokussierende Linsenelement 15 kann in einigen Ausführungsformen aus einer einzigen fokussierenden Linse bestehen. Im Vergleich mit einem solchen Fall wo das fokussierende Linsenelement 15 mit einer einzigen fokussierenden Linse gestaltet wird, kann die Krümmung einer konvexen Oberfläche der Linse klein sein, wenn das fokussierende Linsenelement 15 eine Mehrzahl an fokussierenden Linsen 15a aufweist, die in einer Ebene in Form in Form einer Reihung angeordnet sind. Daher kann die Herstellung der Linse einfach sein und die Dicke des fokussierende Linsenelements 15 in einer Richtung der Sichtlinie L" nach Reflektion von dem konkaven Spiegel 3 klein sein.
-
Die punktförmige Lichtquelle, die in der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 eingesetzt wird, ist nicht auf eine Weißlichtdiode 13c beschränkt. Ferner kann die Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 zusätzlich zur punktförmigen Lichtquelle eine weitere Lichtquelle aufweisen.
-
In einigen Ausführungsformen sind dagegen, wie z.B. in 11 gezeigt, eine Mehrzahl von Weißlichtdioden 13c als punktförmige Lichtquellen auf einem Substrat 13b angeordnet. In einer dieser Ausführungsformen ist jede fokussierende Linse 15a des fokussierenden Linsenelements 15 in Bezug auf eine Weißlichtdiode 13c der Hintergrundbeleuchtungseinheit 13 so ausgerichtet, dass die optische Achse des von jeder Weißlichtdiode 13c abgestrahlten Beleuchtungslichts, wie in der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform beschrieben, mit der optischen Achse der entsprechenden fokussierenden Linsen 15a abgeglichen ist. Der Fachmann wird zu würdigen wissen, dass in einer solchen Ausführungsform die Strahlen des gesamten Beleuchtungslichts wirksam innerhalb eines gewünschten Bereichs fokussiert werden können.
-
In der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform kann die vorliegende Erfindung beispielsweise in einer halbverspiegelten Anzeige zur Anordnung vor einem Fahrer in einem Fahrzeug Anwendung finden. Bei einer solchen Anwendung kann z.B. das Licht des Anzeigenbilds von der Flüssigkristallanzeige 11 durch den konkaven Spiegel 3 und die Frontscheibe 5 reflektiert werden und den Augpunkt I erreichen. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch in mannigfaltiger Weise in einem Leuchtanzeigengerät Anwendung finden. So kann beispielsweise ein solches Leuchtanzeigengerät zu anderer Anwendung als in einem Fahrzeug bestimmt sein, zum Beispiel in einem Anzeigengerät vom Typ der virtuellen Bilddarstellung, solange das Anzeigengerät ein Leuchtanzeigengerät ist, in dem ein Leuchtanzeigenbild von der Flüssigkristallanzeige durch ein reflektierendes Element reflektiert wird, so dass das Abbild gesehen werden kann. In einem solchen Anzeigengerät vom Typ der virtuellen Bilddarstellung kann ein Anzeigenbild mittels einer Flüssigkristallanzeige und einer Hintergrundbeleuchtungseinheit durch einen reflektierenden Spiegel reflektiert werden, so dass das Abbild vom Augpunkt aus gesehen werden kann.
-
Die im Vorangehenden beschriebenen Ausführungsformen sind näher beschrieben, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern. Änderungen liegen im Bereich der Fertigkeiten und Kenntnisse des Fachmanns, ohne dass dadurch vom Umfang der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.
