JP2007065011A - Head-up display device - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示パネル及びこの液晶表示パネルを透過照明する発光ダイオード等の発光素子を有する液晶表示器が発した表示光によって虚像を表示させるヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal display panel and a head-up display device that displays a virtual image by display light emitted from a liquid crystal display having a light emitting element such as a light emitting diode that transmits and illuminates the liquid crystal display panel.
従来より、液晶表示器を用いた車両用ヘッドアップディスプレイ装置が種々提案されており、例えば特許文献1に開示されている。斯かる車両用ヘッドアップディスプレイ装置1は、表示光Lを車両のフロントガラス或いはコンバイナと称される半透過板に投影し、虚像を表示するものである。車両用ヘッドアップディスプレイ装置1は、透光性の窓部2を備えたハウジング3に液晶表示器4及び反射鏡5を収容したものであり、液晶表示器4が発した表示光Lは、反射鏡5で反射されてフロントガラス或いは半透過板に投影される(図4参照)。
液晶表示器4は、液晶表示パネル6及びこの液晶表示パネル6を透過照明する発光ダイオード等の発光素子7を有するものである。液晶表示パネル6は、透明電極膜が形成された一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セル8と、液晶セル8の後面に貼着された偏光板9と、液晶セル8の前面に貼着された偏光板10とからなるものである。偏光板9,10は、ポリビニルアルコール(PVA)からなる偏光子の前後両面に、トリアセチルセルロース(TAC)からなる保護層を形成したものである。
The liquid crystal display 4 includes a liquid
しかしながら、液晶表示パネル6に入射した太陽光M1,M2によって、液晶表示パネル6が損傷する虞があった。つまり、窓部2を通過して液晶表示素子6に入射する太陽光M1、または、窓部2を通過し反射鏡5で反射されて液晶表示パネル6に入射する太陽光M2の熱によって、液晶表示パネル6が耐熱温度よりも上昇して、液晶セル8の前面に貼着された偏光板10が溶融する虞があった。
本発明は、液晶表示パネルが太陽光の熱によって損傷する虞が少ないヘッドアップディスプレイ装置を提供するものである。
However, the liquid
The present invention provides a head-up display device in which a liquid crystal display panel is less likely to be damaged by the heat of sunlight.
本発明は、請求項1に記載したように、液晶セル23及び前記液晶セル23を後方から透過照明する発光素子20を備えた液晶表示器15が発した表示光Lによって虚像Vを表示させるヘッドアップディスプレイ装置であって、前記表示光L透過させ赤外線を反射させる透過反射部材26と、前記透過反射部材26の後面に貼着された偏光部材27と、を前記液晶セル23の前側に設けたものである。
According to the first aspect of the present invention, the head for displaying the virtual image V by the display light L emitted from the
また、本発明は、請求項2に記載したように、前記液晶セル23と平行でない状態にて、記透過反射部材26及び前記偏光部材27を配置したものである。
Further, according to the present invention, the transmission /
また、本発明は、請求項3に記載したように、前記液晶表示器15が発した前記表示光Lを反射させる凹面鏡30を設けたものである。
In the present invention, a
また、本発明は、請求項4に記載したように、熱伝導性材料からなり、前記透過反射部材26及び前記偏光部材27を保持する保持部材21を設けたものである。
Further, according to the present invention, a
また、本発明は、請求項5に記載したように、前記液晶セル23の前面に貼着された第二の偏光部材25を有するものである。
Moreover, this invention has the 2nd polarizing
太陽光の赤外線が透過反射部材によって反射されるため、液晶表示パネルが太陽光の熱によって損傷する虞が少ない。 Since the infrared rays of sunlight are reflected by the transmission / reflection member, there is little possibility that the liquid crystal display panel is damaged by the heat of sunlight.
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。ヘッドアップディスプレイ装置11は車両のダッシュボード12内に配設されている(図2参照)。ヘッドアップディスプレイ装置11が投射する表示光Lはフロントガラス13により観察者14に反射される。観察者14は虚像Vを風景と重畳させて視認することができる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The head-up
ヘッドアップディスプレイ装置11は、液晶表示器15,反射器16等をハウジング17に収容したものである。液晶表示器15は、液晶表示パネル18と、光拡散板19と、発光ダイオード20(発光素子)とからなるものである。液晶表示パネル18は、液晶セル23,後面偏光板24及び前面偏光板25(第二の偏光部材)を有するものであり、ケース体21(保持部材)に固定されている。液晶セル23は、透明電極膜が形成された一対の透光性基板に液晶を封入したものである。
The head-up
ケース体21はアルミニウム(Al)からなるものであり、略角筒形状になっている。ケース体21の後端部は、後述する放熱部材に固定されている。ケース体21の中間部には液晶表示パネル18が保持され、前端部にはホットミラー26(透過反射部材)及び偏光板27(偏光部材)が保持されている。ホットミラー26は、表示光Lを透過させると共に、太陽光を反射させる。偏光板27は、ホットミラー26の後面に貼着されている。ホットミラー26及び偏光板27は、液晶表示パネル18から所定間隔Dを有して、傾斜配置されている。発光ダイオード20は、液晶表示パネル18の後方に配置され、液晶表示パネル18を透過照明する。発光ダイオード20は、回路基板27に搭載されている。
The
反射器16は、凹面鏡30,保持部材31及びステッピングモータ32を有している。凹面鏡30は、樹脂(例えばポリカーボネート)に金属(例えばアルミニウム)を蒸着させ反射面30aを形成したものである。反射面30aは凹面となっており、液晶表示器15が発した表示光Lが拡大されて虚像Vが表示される。凹面鏡30は保持部材31に両面粘着テープにより接着されている。保持部材31は樹脂(例えばABS)からなるものであり、歯車部34及び軸部35が一体に形成されている。保持部材31の軸部35はハウジング17に軸支されている。
The
ステッピングモータ32の回動軸には歯車37が取付けられており、この歯車37は、保持部材31の歯車部34と噛合されている。凹面鏡30は保持部材31と共に回動可能な状態で支持されており、ステッピングモータ32により凹面鏡30を回動させ、表示光Lの投射方向を調整することができる。観察者14は、押ボタンスイッチ(図示しない)を操作し表示光Lが目の位置に反射されるように(即ち、虚像Vを視認できるように)凹面鏡30の角度を調整する。
A
40は放熱部材であり、この放熱部材40は、ハウジング17の開口部17aに配設されている。放熱部材40は、図示しないビスによってフランジ部40aでハウジング17に固定されている。放熱部材40は、シリコーンゴム等の弾性体からなる熱伝導シート41を介して、発光ダイオード20の熱をハウジング17の外に放出する。放熱部材40は、平板形状の多数の放熱フィン40bを有している。放熱部材40には、直方体形状の凸部40cが形成されている。熱伝導シート41は、放熱部材40の凸部40cに対応する凹部41aを有しており、熱伝導シート41と放熱部材40の接触面積が大きくなっている。42は長方形環状のパッキング部材であり、このパッキング部材42は、放熱部材40と、ハウジング17の開口部17aの間を塞ぐことによって、ハウジング17の中に塵埃が入ることを防いでいる。
ハウジング17には液晶表示器15及び反射器16が収容される。ハウジング17には表示光Lが出射する窓部44が設けられている。この窓部44は透光性樹脂(例えばアクリル)からなるものであり、湾曲形状になっている。ハウジング17には遮光壁17cが設けられており、太陽光等の外光が液晶表示器15に入射し虚像Vが見えにくくなる現象(ウォッシュアウト)を防止している。遮光壁17cは平板形状になっており、ハウジング17の上部から斜めに垂下するように形成されている。
The
本実施形態によれば、入射した太陽光Mの赤外線はホットミラー26によって反射されると共に、太陽光Mの可視光線の一部がホットミラー26に吸収されて温度上昇しても、ホットミラー26が液晶表示パネル18から離間しており、液晶表示パネル18に熱が伝わり難いため、液晶表示パネル18が太陽光Mの熱によって損傷する虞が少ない。且つ、ホットミラー26を傾斜配置したことによって、表示光の一部L2がホットミラー26によって反射され液晶表示パネル18に戻ることがなく、いわゆる迷光を防止することができる。
According to the present embodiment, the infrared rays of the incident sunlight M are reflected by the
ホットミラー26及び偏光板27は、液晶表示パネル18から所定間隔Dを有して配置することが望ましい。図3に示すように、凹面鏡30で反射された太陽光Mは、液晶表示パネル18に近付くにしたがって集光され、液晶表示パネル18から所定間隔Dを有して配置されたホットミラー26及び偏光板27よりも、液晶セル23に接着された前面偏光板25の方が、太陽光Mが集光されるためである。つまり、液晶セル23から所定間隔Dを有して配置された偏光板27では、太陽光Mは所定領域W1に集光されるが、液晶セル23に接着された前面偏光板25では所定領域よりも狭い領域W2に集光される。
The
また、ホットミラー26及び偏光板27を保持するケース体21をアルミニウム等の熱伝導性材料にて形成したことによって、太陽光Mを受けて温度上昇したホットミラー26及び偏光板27の熱を、放熱部材40に逃がすことができる。
なお、前面偏光板25はなくても良いが、偏光板27だけでなく偏光板25を設けることによって、虚像Vが更に鮮明になる。
Further, by forming the
The front
11 ヘッドアップディスプレイ装置
15 液晶表示器
17 ハウジング
18 液晶表示パネル
20 発光ダイオード(発光素子)
23 液晶セル
26 ホットミラー(透過反射部材)
27 偏光板(偏光部材)
30 凹面鏡
L 表示光
DESCRIPTION OF
23
27 Polarizing plate (polarizing member)
30 Concave mirror L Display light
Claims (5)
前記表示光を透過させ赤外線を反射させる透過反射部材と、前記透過反射部材の後面に貼着された偏光部材と、を前記液晶セルの前側に設けたことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 A head-up display device that displays a virtual image by display light emitted by a liquid crystal display device including a liquid crystal cell and a light emitting element that transmits and illuminates the liquid crystal cell from behind,
A head-up display device, comprising: a transmission / reflection member that transmits the display light and reflects infrared rays; and a polarizing member that is attached to a rear surface of the transmission / reflection member, on a front side of the liquid crystal cell.
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