JP2008155835A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光源駆動回路における回路特性のバラツキに関係なく、光源の発光輝度を完成品となる製品毎に略一致させることが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】 光源２１ａと、この光源２１ａから発せられる光により所定情報を表示する液晶表示素子２１ｂとを備えた表示装置において、光源２１ａを所定の駆動電流値にて駆動させる光源駆動回路４３と、調整電圧値に関する情報である調整データを格納し、前記調整データを制御信号として出力してなる制御手段４１と、前記制御信号である前記調整データが入力されることで、光源駆動回路４３に前記調整データに基づく調整電圧信号を出力してなる調整電圧出力手段４２とを備え、光源駆動回路４３は、前記調整電圧信号が入力されることで、前記調整電圧信号に応じたある一定の前記駆動電流値にて光源２１ａを駆動させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、光源と、この光源から発せられる光により所定情報を表示する表示素子とを備えた表示装置に関するものである。

従来、この種の表示装置にあっては、例えば光源（バックライト光源）の発光に伴い表示素子（液晶表示素子）が発した表示光を反射させて虚像を表示するヘッドアップデイスプレイ装置に用いられるものが知られている（例えば下記特許文献１参照）。この特許文献１に記載のヘッドアップデイスプレイ装置は、車両のダッシュボードにおけるインストルメントパネル（以下、インパネと言う）内部に取り付けられた表示装置が照射（投射）する前記表示光を前記車両のフロントガラス等で利用者の方向に反射させ、前記利用者に前記虚像（表示像）を視認させるものである。なお、前記ヘッドアップデイスプレイ装置は、前記表示光の照射する部分が、前記インパネの開口部に対応するように前記インパネに取り付けられる。
特開平１１−３１００５５号公報

ところで、前述したヘッドアップデイスプレイ装置においては、前記光源（バックライト光源）を点灯駆動させるための光源駆動回路（ドライバＩＣ）を備えた構成となっている。かかる構成において、ある機種のヘッドアップデイスプレイ装置（つまり、表示装置）の量産を想定した場合、個々の完成品となる製品（表示装置）に着目すると、前記ドライバＩＣにおける回路特性等のバラツキに起因して、前記製品毎に前記バックライト光源に供給（出力）される駆動電流値が異なってしまう場合があった。そして、このように前記バックライト光源に供給される前記駆動電流値が異なれば、必然的に前記製品毎に前記バックライト光源の発光輝度が異なってしまうという問題点があり、この点で更なる改良の余地が残されていた。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、光源駆動回路における回路特性のバラツキに関係なく、光源の発光輝度を完成品となる製品毎に略一致させることが可能な表示装置の提供を目的とするものである。

本発明は、光源と、前記光源から発せられる光により所定情報を表示する表示素子とを備えた表示装置において、前記光源を所定の駆動電流値にて駆動させる光源駆動回路と、調整電圧値に関する情報である調整データを格納し、前記調整データを制御信号として出力してなる制御手段と、前記制御信号である前記調整データが入力されることで、前記光源駆動回路に前記調整データに基づく調整電圧信号を出力してなる調整電圧出力手段とを備え、前記光源駆動回路は、前記調整電圧信号が入力されることで、前記調整電圧信号に応じたある一定の前記駆動電流値にて前記光源を駆動させてなることを特徴とする。

また本発明は、前記調整電圧出力手段は、Ｄ／Ａコンバータを備えてなることを特徴とする。

本発明によれば、初期の目的を達成でき、光源駆動回路における回路特性のバラツキに関係なく、光源の発光輝度を完成品となる製品毎に略一致させることが可能な表示装置を提供できる。

以下、本発明の実施形態をヘッドアップディスプレイ装置に適用したものを例に挙げて、添付図面に基づいて説明する。

ヘッドアップディスプレイ装置は、図１に示すように車両１０のインパネ１０ａ内部に配設された表示ユニットである表示装置２０が投射（照射）する表示光Ｌを車両１０のフロントガラス１０ｂで車両１０の運転者（利用者）３０の方向に反射させ、虚像Ｖを表示するものである。換言すれば、ヘッドアップディスプレイ装置は、表示装置２０の後述する表示器から発せられる表示光Ｌをフロントガラス１０ｂに照射し、この照射によって得られた表示像（虚像）Ｖを利用者３０に視認させるものである。これにより利用者３０は、虚像Ｖを風景と重畳させて観察することができる。

表示装置２０は、図２に示すように表示器２１と、ハウジング２２と、凹面鏡２３と、コールドミラー２４とから主に構成される。

表示器２１は、配線基板Ｈに設けられた発光ダイオードからなる光源２１ａと、この光源２１ａからの照明光を透過して表示光Ｌを形成するように光源２１ａの前方側（真上）に位置するＴＦＴ型の液晶表示素子（表示素子）２１ｂとから主に構成される。このことは、液晶表示素子２１ｂの背後（直下）に光源２１ａが配設され、液晶表示素子２１ｂは、光源２１ａから発せられる光により、所定情報（後述する表示すべき情報）を表示することを意味している。かかる表示器２１は、表示光Ｌの出射側の面が凹面鏡２３に対向するようにしてハウジング２２内に設けられ、表示光Ｌの光軸が凹面鏡２３に交わるような位置や向きにて固定保持される。

また液晶表示素子２１ｂは、図示しない素子駆動回路によって表示すべき情報（例えば車両の速度やエンジン回転数）を、数値あるいはバーグラフ等で発光表示する。表示器２１は、可視波長域の光からなる表示光Ｌを出力するもので、例えば赤色光（主に発光波長域６１０〜６４０ｎｍ）を発する光源２１ａを適用することができる。なお、前記表示すべき情報は、車両の速度やエンジン回転数に限らず、あらゆる表示形態を採用できることは言うまでもない。

ハウジング２２は、遮光性の合成樹脂材料からなり、略箱型形状に形成され、その内部に表示器２１や凹面鏡２３，コールドミラー２４等を保持して収納するものであり、コールドミラー２４の配設位置の上部（フロントガラス１０ｂ側）が開口する開口部２２ａと、表示器２１や凹面鏡２３，コールドミラー２４等を保持する保持部２２ｂとを備えている。

またハウジング２２には、開口部２２ａを塞ぐように透光性カバー２２ｃが配設される。かかる透光性カバー２２ｃは、透光性の合成樹脂材料（例えばアクリル樹脂）からなり、表示光Ｌをフロントガラス１０ｂ側に照射可能とするように開口部２２ａに配設される。なお、保持部２２ｂには、コールドミラー２４の配設位置近傍に孔部からなる放熱部２２ｄが設けられている。

またハウジング２２（保持部２２ｂ）には、表示器２１とコールドミラー２４との間において壁部２２ｅが一体形成され、かかる壁部２２ｅは、ハウジング２２の内面やコールドミラー２４にて乱反射した光、並びに表示器２１への輻射熱が表示器２１に届くのを防止する機能を有している。

凹面鏡２３は、凹面を有するポリカーボネートからなる樹脂基板に反射層２３ａを蒸着形成してなるものであり、この凹面部分が表示器２１並びにコールドミラー２４に対向するようにしてハウジング２２内に保持される。凹面鏡２３は、表示器２１からの表示光Ｌを拡大しつつ、コールドミラー２４側へ反射させるような位置に傾斜状態にて配設される。なお、凹面鏡２３並びに表示器２１は、透光性カバー２２ｃから直接、臨めない位置に保持され、太陽光が直接、当たらない構造となっている。

コールドミラー２４は、傾き角度を調整可能にして保持部２２ｂに保持される。コールドミラー２４は、反射面２４ａが凹面鏡２３並びに透光性カバー２２ｃに対向し、透光性カバー２２ｃから臨める位置に設けられる。また、コールドミラー２４は、凹面鏡２３によって拡大された表示光Ｌを入射し透光性カバー２２ｃを介してフロントガラス１０ｂ側へ反射（照射）する位置や大きさのものが設けられる。また、コールドミラー２４は、透明なガラス基板２４ｂの片面（凹面鏡２３との対向面）に膜厚の異なる多層の干渉膜からなる反射層２４ｃが蒸着されてなり、表示器２１の発光波長域を含む可視波長域（４５０〜７５０ｎｍ）の光を高い反射率（例えば８０％以上）で反射し、前記可視波長域以外の光を低い反射率で反射するものである。

この場合、コールドミラー２４は、前記可視波長域以外の特に赤外波長域の光（赤外線）を低い反射率（例えば１５％以下）にて反射するものが適用される。なお、反射層２４ｃにて反射されない光は、コールドミラー２４を透過するように構成される。以上の各部により表示装置２０が構成される。

図３は、液晶表示素子２１ｂのバックライトとなる光源２１ａを駆動させるための電気的構成を示すブロック図である。なお、図３中、４１は制御手段、４２は調整電圧出力手段（バイアス電圧出力手段）、４３は光源駆動回路、４４は抵抗体、２１ａは光源、２１ｂは液晶表示素子である。

制御手段４１は、本実施形態の場合、処理動作のプログラムが記憶されたＲＯＭや演算値を一時的に記憶するＲＡＭ、並びに前記プログラムを実行するためのＣＰＵ等を有するマイクロコンピュータと、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の不揮発性メモリとからなる。

この制御手段４１における前記不揮発性メモリは、調整電圧値に関する情報である調整データを格納（記憶）している。かかる前記不揮発性メモリに格納されてなる前記調整データは、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信ケーブルや前記マイクロコンピュータを介して外部から書換可能に設けられている。そして、制御手段４１は、前記調整データを制御信号として調整電圧出力手段４２に出力するような制御を行う。

なお、この場合、制御手段４１は、車両１０の車速やエンジン回転数等を検出する各種センサ群から入力される検出信号に基づいて所定のプログラム処理を行い、前記素子駆動回路を介して液晶表示素子２１ａを動作させるべく、前記素子駆動回路に駆動制御信号を出力するような制御も行っている。

調整電圧出力手段４２は、Ｄ／Ａコンバータや複数個の抵抗等を備えてなり、制御手段４１から出力される前記制御信号である前記調整データが入力信号として入力されることで、光源駆動回路４３に対し前記調整データに基づく調整電圧信号（前記調整データに対応する信号）を出力信号として出力（供給）するものである。

光源駆動回路４３は、後述する駆動電圧並びに駆動電流を光源２１ａに対し供給し、光源２１ａを駆動（発光）させるための駆動ドライバ（ドライバＩＣ）からなる。かかる光源駆動回路４３は、電源の出力電圧（通常は、およそ１２Ｖ）を入力し、この出力電圧から光源２１ａを駆動させるための電圧（所望の駆動電圧）に可変して出力する回路であり、例えばＤＣ−ＤＣコンバータが適用できる。この場合、光源２１ａの駆動電圧として、前記電源の出力電圧よりも高い電圧値（３０Ｖ）に昇圧して光源２１ａへ出力している。

これと同時に、光源駆動回路４３は、光源２１ａを所定の駆動電流値にて駆動させるべく、前記駆動電流を光源２１ａへ出力している。特に、本実施形態の場合、光源駆動回路４３は、前記調整電圧信号が入力されることで、前記調整電圧信号に応じたある一定の前記駆動電流値にて光源２１ａを駆動させるようになっている。このことは、光源駆動回路４３は、出力電流の補正されたある一定の前記駆動電流値を光源２１ａへ出力することが可能な定電流駆動機能を有していることを意味している。

従って、光源駆動回路４３が、光源２１ａを点灯動作させるべく、前記駆動電圧、並びに前記調整電圧信号に応じたある一定の前記駆動電流値を光源駆動信号として光源２１ａに出力することで、光源２１ａが光源駆動回路４３における回路特性に関係なく、ある一定の発光輝度を有するように発光（点灯）する構成となる。液晶表示素子２１ｂは、この光源２１ａの点灯により透過照明されて、表示光Ｌを発する。

なお、抵抗体４４は、光源２１ａに流れる前記駆動電流値を設定するためのものであり、光源駆動回路４３の規格に基づいて所定の抵抗値が選択される。

以上のように本実施形態では、光源２１ａと、この光源２１ａから発せられる光により前記所定情報を表示する液晶表示素子２１ｂとを備えた表示装置２０において、光源２１ａを所定の前記駆動電流値にて駆動させる光源駆動回路４３と、前記調整電圧値に関する情報である前記調整データを格納し、前記調整データを前記制御信号として出力してなる制御手段４１と、前記制御信号である前記調整データが入力されることで、光源駆動回路４３に前記調整データに基づく前記調整電圧信号を出力してなる調整電圧出力手段４２とを備え、光源駆動回路４３は、前記調整電圧信号が入力されることで、前記調整電圧信号に応じたある一定の前記駆動電流値にて光源２１ａを駆動させてなるものである。

従って、ある機種の前記ヘッドアップデイスプレイ装置（つまり、表示装置２０）の量産を想定した場合、個々の完成品となる製品（表示装置２０）における光源２１ａには、前記出力電流の補正されたある一定の前記駆動電流値が供給される構成となるから、前記製品毎における光源２１ａの発光輝度を略一致させることが可能となる。すなわち、光源駆動回路における回路特性のバラツキに起因して、前記製品毎に光源２１ａに出力される前記駆動電流値が異なり、これに伴い光源２１ａの発光輝度が前記製品毎に異なるという従来の問題点が解消されることになる。

また本実施形態では、調整電圧出力手段４２が、Ｄ／Ａコンバータを備えてなることにより、分解能の高い出力電圧調整を行うことができる。つまり、分解能の高い前記調整電圧信号を光源駆動回路４３に供給することができ、これにより精度の高い前記駆動電流値を光源２１ａに供給できる。

また本実施形態では、表示器２１から発せられる表示光Ｌが、フロントガラス１０ｂに照射される例について説明したが、例えばフロントガラス１０ｂに表示光Ｌを良好に利用者３０方向に反射させるコンバイナフィルムを設けてもよいし、あるいはフロントガラス１０ｂとは別の専用の反射部材に表示光Ｌを照射する構成としてもよい。

なお、本発明の表示装置は、特に光源２１ａを最大輝度から最小輝度に至る広範囲の発光輝度で発光させることが必要な前記ヘッドアップディスプレイ装置に好適である。

本発明の実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の概略図である。 同実施形態による表示装置の断面図である。 同実施形態による光源を駆動させるための電気的構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０ 車両
２０ 表示装置
２１ 表示器
２１ａ 光源
２１ｂ 表示素子（液晶表示素子）
４１ 制御手段
４２ 調整電圧出力手段（バイアス電圧出力手段）
４３ 光源駆動回路
４４ 抵抗体

Claims (2)

1. 光源と、前記光源から発せられる光により所定情報を表示する表示素子とを備えた表示装置において、
   前記光源を所定の駆動電流値にて駆動させる光源駆動回路と、
   調整電圧値に関する情報である調整データを格納し、前記調整データを制御信号として出力してなる制御手段と、
   前記制御信号である前記調整データが入力されることで、前記光源駆動回路に前記調整データに基づく調整電圧信号を出力してなる調整電圧出力手段とを備え、
   前記光源駆動回路は、前記調整電圧信号が入力されることで、前記調整電圧信号に応じたある一定の前記駆動電流値にて前記光源を駆動させてなることを特徴とする表示装置。
2. 前記調整電圧出力手段は、Ｄ／Ａコンバータを備えてなることを特徴とする請求項１記載の表示装置。

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