JP2011033712A - Liquid crystal display device - Google Patents

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Takaya Kumaki
貴矢 熊木
Muneya Matsuura
宗也 松浦
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Nippon Seiki Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device capable of preventing cost increase by suppressing an increase in the number of components and controlling color detection of illumination light. <P>SOLUTION: A transmission reflection member 29 transmits first colored light L1 and reflects second colored light L2. A liquid crystal display panel 21 is illuminated with illumination light L3 including the first colored light L1 and the second colored light L2. A diffusion member 201 diffuses the illumination light L3 emitted from the transmission reflection member 29. A detection means 202 detects part of chromaticity of the illumination light L3 emitted from the transmission reflection member 29 and outputs chromaticity data. A control means 56 adjusts power supplied to at least one of first and second light sources 23 and 24 on the basis of the chromaticity data. A reflection part 201a is provided in the diffusion member 201 and reflects part of the illumination light L3 emitted from the transmission reflection member 29 in the direction of the detection means 202. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示パネル及びこの液晶表示パネルを照明する発光ダイオード等の光源を備えた液晶表示装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid crystal display panel and a liquid crystal display device including a light source such as a light emitting diode that illuminates the liquid crystal display panel.

従来の液晶表示装置は特許文献1,2に開示されている。かかる液晶表示装置は、第1の有色光を発する第1の光源と、第2の有色光を発する第2の光源と、前記第1の有色光を透過させるとともに前記第2の有色光を反射させる透過反射部材と、前記第1の有色光並びに前記第2の有色光を含む照明光にて照明される液晶表示パネルとを備え、前記第1,第2の光源から発せられる前記第1,第2の有色光は、略平行光束化された状態で前記透過反射部材に各々入射され、前記透過反射部材と前記液晶表示パネルとの間には、前記透過反射部材から出射される略平行光束化された前記照明光を拡散させるための拡散部材が配設されたものである。   Conventional liquid crystal display devices are disclosed in Patent Documents 1 and 2. The liquid crystal display device includes a first light source that emits first colored light, a second light source that emits second colored light, and transmits the first colored light and reflects the second colored light. And a liquid crystal display panel illuminated by illumination light including the first colored light and the second colored light, and the first and second light sources emitted from the first and second light sources. The second colored light is respectively incident on the transmission / reflection member in a substantially parallel light beam state, and the substantially parallel light beam emitted from the transmission / reflection member between the transmission / reflection member and the liquid crystal display panel. A diffusion member for diffusing the illuminated illumination light is disposed.

特開2008−209665号公報JP 2008-209665 A 特開2007−114743号公報JP 2007-114743 A

しかしながら、このような液晶表示装置は、温度が変化した場合であっても、混合された照明光を一定の色を得るために、カラーセンサを用いて照明光を検出し、前記カラーセンサによって検出された色度データに基づいてマイクロコンピュータが各光源の出力を制御する必要があり、カラーセンサによって照明光を得るために専用の導光体を反射透過部材と液晶表示パネルとの間に配設する必要があり、部品数が増えることから液晶表示装置の構造を複雑化してしまうという問題を有している。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、部品数の増加を抑えて照明光の色検出と制御を行い、コストアップを抑制することが可能な液晶表示装置を提供するものである。
However, such a liquid crystal display device detects the illumination light using a color sensor in order to obtain a certain color of the mixed illumination light even when the temperature changes, and the color sensor detects the illumination light. The microcomputer needs to control the output of each light source based on the chromaticity data, and a dedicated light guide is provided between the reflective / transmissive member and the liquid crystal display panel to obtain illumination light by the color sensor. Therefore, there is a problem that the structure of the liquid crystal display device is complicated because the number of parts increases.
The present invention has been made in view of this problem, and provides a liquid crystal display device capable of performing color detection and control of illumination light while suppressing an increase in the number of components and suppressing an increase in cost.

本発明は、第1の有色光L1を発する第1の光源23と、第2の有色光L2を発する第2の光源24と、前記第1の有色光L1を透過させるとともに前記第2の有色光L2を反射させる透過反射部材29と、前記第1の有色光L1並びに前記第2の有色光L2を含む照明光L3にて照明される液晶表示パネル21と、前記透過反射部材29から出射された前記照明光L3を拡散させる拡散部材201と、を備えた液晶表示装置において、前記透過反射部材29から出射される前記照明光L3の一部L4の色度を検出し、色度データを出力する検出手段202と、前記色度データに基づいて前記第一の光源23及び前記第二の光源24の少なくとも一方に供給する電力を調整する制御手段56と、前記拡散部材201に設けられ前記透過反射部材29から出射される前記照明光L3の一部L4を前記検出手段202の方向に反射させる反射部201aと、を有するものである。   The present invention includes a first light source 23 that emits first colored light L1, a second light source 24 that emits second colored light L2, and the second colored light that transmits the first colored light L1. Light is transmitted from the transmissive reflective member 29 that reflects the light L2, the liquid crystal display panel 21 that is illuminated by the illumination light L3 that includes the first colored light L1 and the second colored light L2, and the transmissive reflective member 29. And a diffusing member 201 for diffusing the illumination light L3, detecting chromaticity of a part L4 of the illumination light L3 emitted from the transmission / reflection member 29 and outputting chromaticity data. Detecting means 202 that controls the power supplied to at least one of the first light source 23 and the second light source 24 based on the chromaticity data, and the transmission member provided in the diffusing member 201. Reflector Some L4 of the illumination light L3 emitted from the 29 are those having a reflective portion 201a which reflects the direction of the detector 202.

また、本発明は、前記拡散部材201は、レンチキュラレンズからなるものである。   In the present invention, the diffusing member 201 is a lenticular lens.

透過反射部材から出射される照明光の一部を検出手段の方向に反射させる反射部を拡散部材に設けたことにより、部品数の増加を抑えて照明光の色検出と制御を行い、コストアップを抑制することが可能になる。   By providing a diffuser on the diffuser that reflects part of the illumination light emitted from the transflective member in the direction of the detector, the color of the illumination light can be detected and controlled without increasing the number of components, resulting in increased costs. Can be suppressed.

本発明の実施形態を示す概観図。1 is an overview diagram showing an embodiment of the present invention. 同上実施形態を示す断面図。Sectional drawing which shows embodiment same as the above. 同上実施形態を示す側面図。The side view which shows embodiment same as the above. 同上実施形態を示す光路説明図。Optical path explanatory drawing which shows embodiment same as the above. 同上実施形態を示す光路説明図。Optical path explanatory drawing which shows embodiment same as the above. 同上実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows embodiment same as the above.

以下、添付図面に基づいて、本発明をヘッドアップディスプレイ装置10に適用した一実施形態を説明する。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a head-up display device 10 will be described with reference to the accompanying drawings.

ヘッドアップディスプレイ装置10は、車両11のダッシュボード12内に配設されている(図1参照)。かかるヘッドアップディスプレイ装置10が投射する表示光Lは、車両11のフロントガラス13により車両11の利用者14側に反射される。利用者14は、虚像Vを風景と重畳させて視認することができる。換言すれば、ヘッドアップディスプレイ装置10は、ヘッドアップディスプレイ装置10に備えられる後述する液晶表示装置から発せられる表示光Lをフロントガラス13に照射し、この照射によって得られた虚像Vを利用者14に視認させるものである。これにより利用者14は、虚像Vを風景と重畳させて観察することができる。   The head-up display device 10 is disposed in the dashboard 12 of the vehicle 11 (see FIG. 1). The display light L projected by the head-up display device 10 is reflected by the windshield 13 of the vehicle 11 toward the user 14 of the vehicle 11. The user 14 can visually recognize the virtual image V superimposed on the landscape. In other words, the head-up display device 10 irradiates the windshield 13 with display light L emitted from a liquid crystal display device (described later) provided in the head-up display device 10, and uses the virtual image V obtained by this irradiation as the user 14. To make it visible. Thereby, the user 14 can observe the virtual image V superimposed on the landscape.

ヘッドアップディスプレイ装置10は、液晶表示装置20,反射器30等をハウジング40内に収容したものである(図2参照)。また液晶表示装置20は、図3に示すように液晶表示パネル21と、この液晶表示パネル21を照明する照明手段22と、液晶表示パネル21と照明手段22の後述するダイクロイックミラーとの間に配設される拡散部材201と、カラーセンサ(検出手段)202とを備えている。カラーセンサ202は、拡散部材201の反射部201aで反射された照明光L3の一部L4の色度を検出すると共に、後述するマイコンに色度データを出力する。   The head-up display device 10 has a liquid crystal display device 20, a reflector 30 and the like housed in a housing 40 (see FIG. 2). Further, as shown in FIG. 3, the liquid crystal display device 20 is arranged between a liquid crystal display panel 21, an illuminating means 22 for illuminating the liquid crystal display panel 21, and a dichroic mirror (to be described later) of the liquid crystal display panel 21 and the illuminating means 22. A diffusion member 201 and a color sensor (detection means) 202 are provided. The color sensor 202 detects the chromaticity of a part L4 of the illumination light L3 reflected by the reflecting portion 201a of the diffusing member 201 and outputs chromaticity data to a microcomputer to be described later.

液晶表示パネル21は、例えば一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セルの前後面に偏光膜を各々設けたTFT(薄膜トランジスタ)型LCDからなるものである。液晶表示パネル21は、車両11の速度の計測値を数値として表示することができる。なお、液晶表示パネル21によって表示される表示情報は、車速に限らず任意であり、例えばエンジン回転数,走行距離情報、ナビゲーション情報、外気温情報であってもよい。   The liquid crystal display panel 21 is composed of, for example, a TFT (thin film transistor) type LCD in which a polarizing film is provided on the front and back surfaces of a liquid crystal cell in which liquid crystal is sealed in a pair of translucent substrates. The liquid crystal display panel 21 can display the measured value of the speed of the vehicle 11 as a numerical value. The display information displayed by the liquid crystal display panel 21 is not limited to the vehicle speed, and may be arbitrary, for example, engine speed, travel distance information, navigation information, and outside air temperature information.

照明手段22は、第1の光源23と、第2の光源24と、第1の配線基板25と、第2の配線基板26と、第1の集光レンズ27と、第2の集光レンズ28と、ダイクロイックミラー(透過反射部材)29とを備えている。   The illumination means 22 includes a first light source 23, a second light source 24, a first wiring board 25, a second wiring board 26, a first condenser lens 27, and a second condenser lens. 28 and a dichroic mirror (transmitting / reflecting member) 29.

第1の光源23は、第1の有色光である緑色光L1を発する複数個のチップ型発光ダイオードからなる。個々の第1の光源23は、その光照射領域角度が第1の光軸C1を中心として左右にそれぞれ略60度の指向性を持つものが採用されている。このことは、個々の第1の光源23は、その光照射領域角度がそれぞれ略120度であることを意味している。   The first light source 23 includes a plurality of chip-type light emitting diodes that emit green light L1 that is first colored light. Each of the first light sources 23 has a light irradiation region angle having a directivity of approximately 60 degrees to the left and right around the first optical axis C1. This means that each of the first light sources 23 has a light irradiation region angle of approximately 120 degrees.

第2の光源24は、第2の有色光である赤色光L2を発する複数個のチップ型発光ダイオードからなる。個々の第2の光源24は、第1の光源23と同様に、その光照射領域角度が第2の光軸C2を中心として左右にそれぞれ略60度の指向性を持つものが採用されている。このことは、個々の第2の光源24は、その光照射領域角度がそれぞれ略120度であることを意味している。   The second light source 24 is composed of a plurality of chip-type light emitting diodes that emit red light L2 that is second colored light. As in the case of the first light source 23, each of the second light sources 24 has a light irradiation region angle having a directivity of approximately 60 degrees to the left and right with the second optical axis C2 as the center. . This means that each second light source 24 has a light irradiation region angle of approximately 120 degrees.

第1の配線基板25は、例えば熱伝導性の高い略矩形状のアルミ基板からなり、複数個の第1の光源23が高密度実装されてなる。第2の配線基板26は、例えば熱伝導性の高い略矩形状のアルミ基板からなり、複数個の第2の光源24が高密度実装されてなる。なお、第2の配線基板26の外形形状は、第1の配線基板25の外形形状と略同一となっている。   The first wiring substrate 25 is made of, for example, a substantially rectangular aluminum substrate having high thermal conductivity, and a plurality of first light sources 23 are mounted at high density. The second wiring substrate 26 is made of, for example, a substantially rectangular aluminum substrate having high thermal conductivity, and a plurality of second light sources 24 are mounted at high density. The outer shape of the second wiring board 26 is substantially the same as the outer shape of the first wiring board 25.

第1の集光レンズ27は、透光性合成樹脂からなり、個々の第1の光源23に対応してダイクロイックミラー29側に突出する凸状の球面部27aを複数形成してなる。そして、前記光照射領域角度を有して第1の光源23から発せられる緑色放射光は、第1の光源23の発光面と対向するように第1の光源23の真上に位置してなる受光面27bを通じて第1の集光レンズ27内部に照射される。   The first condenser lens 27 is made of a light-transmitting synthetic resin, and is formed with a plurality of convex spherical portions 27 a that protrude toward the dichroic mirror 29 corresponding to the individual first light sources 23. And the green radiation light emitted from the 1st light source 23 with the said light irradiation area | region angle is located right above the 1st light source 23 so that the light emission surface of the 1st light source 23 may be opposed. The light is irradiated into the first condenser lens 27 through the light receiving surface 27b.

かかる緑色照射光のうち、第1の光軸C1上を直進する前記緑色照射光は、第1の集光レンズ27内部を通過する際に屈折されずにそのまま直進し球面部27aに至り(図4中、光路S1参照)、これ以外の前記緑色照射光は、第1の集光レンズ27内部を通過する際に屈折されて球面部27aに至る(図4中、光路S2参照)。   Of the green irradiation light, the green irradiation light traveling straight on the first optical axis C1 travels straight without being refracted when passing through the first condenser lens 27 and reaches the spherical portion 27a (see FIG. 4, the other green irradiation light is refracted when passing through the inside of the first condenser lens 27 and reaches the spherical portion 27a (see the optical path S2 in FIG. 4).

さらに、光路S1を経て球面部27aに到達してなる前記緑色照射光は、球面部27aから直進光として出射され、ダイクロイックミラー29側に導かれる(図4中、光路S3参照)。また光路S2を経て球面部27aに到達してなる前記緑色照射光は、球面部27aから第1の光軸C1と略平行となるような直進光として出射され、ダイクロイックミラー29側に導かれる(図4中、光路S4参照)。   Further, the green irradiation light that reaches the spherical surface portion 27a through the optical path S1 is emitted as straight light from the spherical surface portion 27a and guided to the dichroic mirror 29 side (see the optical path S3 in FIG. 4). Further, the green irradiation light that reaches the spherical portion 27a via the optical path S2 is emitted from the spherical portion 27a as straight light that is substantially parallel to the first optical axis C1, and is guided to the dichroic mirror 29 side ( In FIG. 4, refer to the optical path S4).

従って、各第1の光源23から発せられる前記緑色放射光(緑色光L1)は、第1の集光レンズ27から出射されたときに、光路S3,S4のごとき各々略平行光束化された状態で、ダイクロイックミラー29側に進み、ダイクロイックミラー29に入射されてなる。換言すれば、各第1の光源23から発せられる前記緑色放射光(緑色光L1)は、第1の集光レンズ27を通じて各々略平行光束化された状態でダイクロイックミラー29に入射されることになる。   Therefore, when the green radiated light (green light L1) emitted from each first light source 23 is emitted from the first condenser lens 27, it is in the state of being made into substantially parallel luminous fluxes like the optical paths S3 and S4. Thus, the light travels toward the dichroic mirror 29 and enters the dichroic mirror 29. In other words, the green radiated light (green light L1) emitted from each first light source 23 is incident on the dichroic mirror 29 through the first condenser lens 27 in a state of being made into a substantially parallel light flux. Become.

第2の集光レンズ28は、透光性合成樹脂からなり、個々の第2の光源24に対応してダイクロイックミラー29側に突出する凸状の球面部28aを複数形成してなる。そして、前記光照射領域角度を有して第2の光源24から発せられる赤色放射光は、第2の光源24の発光面と対向するように第2の光源24の真上に位置してなる受光面28bを通じて第2の集光レンズ28内部に照射される。   The second condenser lens 28 is made of a translucent synthetic resin, and is formed with a plurality of convex spherical portions 28 a that protrude toward the dichroic mirror 29 corresponding to the individual second light sources 24. The red emitted light emitted from the second light source 24 with the light irradiation region angle is positioned directly above the second light source 24 so as to face the light emitting surface of the second light source 24. The light is irradiated into the second condenser lens 28 through the light receiving surface 28b.

かかる赤色照射光のうち、第2の光軸C2上を直進する前記赤色照射光は、第2の集光レンズ28内部を通過する際に屈折されずにそのまま直進し球面部28aに至り(図5中、光路T1参照)、これ以外の前記赤色照射光は、第2の集光レンズ28内部を通過する際に屈折されて球面部28aに至る(図5中、光路T2参照)。   Of the red irradiation light, the red irradiation light traveling straight on the second optical axis C2 travels straight as it is without being refracted when passing through the inside of the second condenser lens 28 and reaches the spherical portion 28a (see FIG. 5, the other red irradiation light is refracted when passing through the inside of the second condenser lens 28 and reaches the spherical portion 28a (see the optical path T2 in FIG. 5).

さらに、光路T1を経て球面部28aに到達してなる前記赤色照射光は、球面部28aから直進光として出射され、ダイクロイックミラー29側に導かれる(図5中、光路T3参照)。また光路T2を経て球面部28aに到達してなる前記赤色照射光は、球面部28aから第2の光軸C2と略平行となるような直進光として出射され、ダイクロイックミラー29側に導かれる(図5中、光路T4参照)。   Further, the red irradiation light that reaches the spherical portion 28a via the optical path T1 is emitted as straight light from the spherical portion 28a and guided to the dichroic mirror 29 side (see optical path T3 in FIG. 5). The red irradiation light that reaches the spherical portion 28a via the optical path T2 is emitted as straight light that is substantially parallel to the second optical axis C2 from the spherical portion 28a and guided to the dichroic mirror 29 side ( In FIG. 5, refer to the optical path T4).

従って、各第2の光源24から発せられる前記赤色放射光(赤色光L2)は、第2の集光レンズ28から出射されたときに、光路T3,T4のごとき各々略平行光束化された状態で、ダイクロイックミラー29側に進み、ダイクロイックミラー29に入射されてなる。換言すれば、各第2の光源24から発せられる前記赤色放射光(赤色光L2)は、第2の集光レンズ28を通じて各々略平行光束化された状態でダイクロイックミラー29に入射されることになる。なお、第2の集光レンズ28(各球面部28a)の形状は、第1の集光レンズ27(各球面部27a)の形状と略同一であるものとする。   Therefore, when the red emitted light (red light L2) emitted from each second light source 24 is emitted from the second condenser lens 28, it is in the state of being made into substantially parallel luminous fluxes like the optical paths T3 and T4. Thus, the light travels toward the dichroic mirror 29 and enters the dichroic mirror 29. In other words, the red radiated light (red light L2) emitted from each second light source 24 is incident on the dichroic mirror 29 through the second condenser lens 28 in a substantially parallel light flux state. Become. In addition, the shape of the 2nd condensing lens 28 (each spherical surface part 28a) shall be substantially the same as the shape of the 1st condensing lens 27 (each spherical surface part 27a).

ダイクロイックミラー29は、ガラス基板の前面(つまり、拡散部材201の背面と向かい合う面)に蒸着により形成された反射膜29aを有してなるもので、略平行光束化された各緑色光L1の進行方向並びに略平行光束化された各赤色光L2の進行方向に対して各々略45度の傾きを有するように傾斜配置されてなる。   The dichroic mirror 29 has a reflective film 29a formed by vapor deposition on the front surface of the glass substrate (that is, the surface facing the back surface of the diffusing member 201), and the progress of each green light L1 converted into a substantially parallel light flux. It is inclined and arranged so as to have an inclination of approximately 45 degrees with respect to the direction and the traveling direction of each red light L2 converted into a substantially parallel light beam.

かかるダイクロイックミラー29は、各第1の光源23が発した各緑色光L1を透過させるとともに、各第2の光源24が発した各赤色光L2を反射させるものである。そして、ダイクロイックミラー29を透過する略平行光束化された各緑色光L1と、ダイクロイックミラー29を通じて反射される略平行光束化された各赤色光L2とが、ダイクロイックミラー29によって各々混色され、この混色された各照明光(各橙色光)L3が略平行光束となって拡散部材201側に導かれる。   The dichroic mirror 29 transmits the green light L1 emitted from the first light sources 23 and reflects the red light L2 emitted from the second light sources 24. The green light L1 converted into a substantially parallel light beam that passes through the dichroic mirror 29 and the red light L2 converted into a substantially parallel light beam reflected through the dichroic mirror 29 are mixed with each other by the dichroic mirror 29. Each illumination light (each orange light) L3 is led to the diffusing member 201 side as a substantially parallel light beam.

ここで、略平行光束化された緑色光L1(光路S3,S4を経た光)がダイクロイックミラー29に入射する際の、ダイクロイックミラー29の背面29bに対して垂直方向に延びる垂線Nと光路S3,S4とのなす角度(緑色光L1のダイクロイックミラー29に対する入射角)K1は、ともに理想入射角である45度となる(図4参照)。同様に、略平行光束化された赤色光L1(光路T3,T4を経た光)がダイクロイックミラー29に入射する際の、ダイクロイックミラー29の垂線Nと光路T3,T4とのなす角度(赤色光L2のダイクロイックミラー29に対する入射角)K2は、それぞれ理想入射角である45度となる(図5参照)。   Here, when the green light L1 (light having passed through the optical paths S3 and S4) converted into a substantially parallel light flux enters the dichroic mirror 29, the perpendicular N and the optical path S3 extending in the vertical direction with respect to the back surface 29b of the dichroic mirror 29. The angle formed by S4 (incident angle of the green light L1 with respect to the dichroic mirror 29) K1 is 45 degrees, which is an ideal incident angle (see FIG. 4). Similarly, the angle (red light L2) formed between the perpendicular line N of the dichroic mirror 29 and the optical paths T3, T4 when the red light L1 (light having passed through the optical paths T3, T4) converted into a substantially parallel light beam enters the dichroic mirror 29. The incident angle K2 with respect to the dichroic mirror 29 is an ideal incident angle of 45 degrees (see FIG. 5).

このようにダイクロイックミラー29に対する緑色光L1(光路S3,S4)の入射角K1が全て一定であり、さらにダイクロイックミラー29に対する赤色光L2(光路T3,T4)の入射角K2が全て一定であることに伴い、ダイクロイックミラー29から出射される略平行光束化された各照明光(各橙色光)L3は、緑色光L1と赤色光L2との割合(バランス)が一定状態に保たれている。   Thus, the incident angles K1 of the green light L1 (optical paths S3 and S4) to the dichroic mirror 29 are all constant, and the incident angles K2 of the red light L2 (optical paths T3 and T4) to the dichroic mirror 29 are all constant. Accordingly, the ratio (balance) between the green light L1 and the red light L2 is kept constant in each illumination light (each orange light) L3 that has been converted into a substantially parallel luminous flux emitted from the dichroic mirror 29.

従って、従来のように緑色光L1及び赤色光L2が略平行光束化されていない状態でダイクロイックミラー29に入射してしまうことにより生じていた照明光L3の色ムラが、本実施形態では緑色光L1及び赤色光L2が第1,第2の集光レンズ27,28を通じて略平行光束化された状態でダイクロイックミラー29に前記理想入射角(入射角K1,K2)にて各々入射されることで、ダイクロイックミラー29から出射される照明光L3が、色ムラの解消された状態で拡散部材201側に導かれる構成となる。   Therefore, the color unevenness of the illumination light L3 caused by the incident light on the dichroic mirror 29 in a state where the green light L1 and the red light L2 are not converted into substantially parallel light beams as in the conventional case is the green light in the present embodiment. L1 and red light L2 are incident on the dichroic mirror 29 at the ideal incident angles (incidence angles K1 and K2) in a state of being substantially parallel light beams through the first and second condenser lenses 27 and 28, respectively. The illumination light L3 emitted from the dichroic mirror 29 is guided to the diffusing member 201 side in a state in which the color unevenness is eliminated.

つまり、緑色光L1と赤色光L2の光が、ダイクロイックミラー29に対し前記理想入射角にて各々入射される構成を採用したことで、照明光L3を構成する緑色光L1と赤色光L2とのバランスがダイクロイックミラー29の位置(つまり、ダイクロイックミラー29への光の入射位置)に関係なく一定に保たれるため、ダイクロイックミラー29から出射される略平行光束化された照明光L3は、色ムラの抑制された状態で拡散部材201側に導かれる構成となる。   That is, by adopting a configuration in which the green light L1 and the red light L2 are respectively incident on the dichroic mirror 29 at the ideal incident angle, the green light L1 and the red light L2 constituting the illumination light L3 Since the balance is kept constant irrespective of the position of the dichroic mirror 29 (that is, the incident position of the light on the dichroic mirror 29), the illumination light L3 that has been converted into a substantially parallel light beam emitted from the dichroic mirror 29 has uneven color. In this state, the diffusion member 201 is guided.

拡散部材201は、光透過性の合成樹脂からなり、略平板状に形成され、液晶表示パネル21の背面に沿うように配設されてなる。かかる拡散部材201は、ダイクロイックミラー29から出射される略平行光束化された照明光L3を拡散させ、且つ液晶表示パネル21から発せられる表示光Lを均一化させるための光拡散板としての機能を有してなる。   The diffusing member 201 is made of a light-transmitting synthetic resin, is formed in a substantially flat plate shape, and is disposed along the back surface of the liquid crystal display panel 21. The diffusing member 201 has a function as a light diffusing plate for diffusing the illumination light L3 that has been converted into a substantially parallel luminous flux emitted from the dichroic mirror 29 and uniformizing the display light L emitted from the liquid crystal display panel 21. Have.

拡散部材201は、照明光L3を拡散させるとともに表示光Lを均一化させるものであり、レンチキュラレンズ(一方向に延在するシリンドリカルレンズを複数個配置することにより構成されるレンズ)からなる。また、拡散部材201は、照明光L3をカラーセンサ202の方向へ反射させ、反射光L4を得る反射部201aと、反射光L4をカラーセンサ202に導く導光部201bを有する。   The diffusing member 201 diffuses the illumination light L3 and makes the display light L uniform, and includes a lenticular lens (a lens configured by arranging a plurality of cylindrical lenses extending in one direction). Further, the diffusing member 201 includes a reflection unit 201 a that reflects the illumination light L 3 in the direction of the color sensor 202 and obtains the reflection light L 4, and a light guide unit 201 b that guides the reflection light L 4 to the color sensor 202.

そして、拡散部材201の前方に位置する液晶表示パネル21は、拡散部材201を通じて拡散された色ムラのない照明光L3を照明してなる。さらに、液晶表示パネル21を照明してなる照明光L3は、液晶表示パネル21の前面側に色ムラの抑制された表示光Lとなって拡散発光し、この表示光Lが反射器30の後述する凹面鏡、ハウジング40の後述する窓部を経て、フロントガラス13側に投影され、これにより利用者14は表示光Lによる色ムラの抑制された虚像Vを視認することができる。   The liquid crystal display panel 21 positioned in front of the diffusing member 201 illuminates the illumination light L3 having no color unevenness diffused through the diffusing member 201. Further, the illumination light L3 that illuminates the liquid crystal display panel 21 is diffused and emitted on the front side of the liquid crystal display panel 21 as display light L in which color unevenness is suppressed. The projection 14 is projected onto the windshield 13 side through the concave mirror and the window 40 to be described later of the housing 40, whereby the user 14 can visually recognize the virtual image V in which color unevenness due to the display light L is suppressed.

反射器30は、図2に示すように凹面鏡31と、保持部材32と、ステッピングモータ33とを備えている。凹面鏡31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31aを形成したものである。かかる反射面31aは、凹面となっており、表示装置20(液晶表示パネル21)が発した色ムラのない表示光Lが拡大されて虚像Vが表示される。なお、凹面鏡31は、保持部材32に両面粘着テープにより接着されている。保持部材32は、樹脂(例えばABS)からなるものであり、歯車部34並びに軸部35が一体に形成されている。保持部材32の軸部35はハウジング40に軸支されている。   As shown in FIG. 2, the reflector 30 includes a concave mirror 31, a holding member 32, and a stepping motor 33. The concave mirror 31 is formed by depositing a metal (for example, aluminum) on a resin (for example, polycarbonate) to form a reflective surface 31a. The reflection surface 31a is a concave surface, and the display light L without color unevenness emitted from the display device 20 (liquid crystal display panel 21) is enlarged to display the virtual image V. The concave mirror 31 is bonded to the holding member 32 with a double-sided adhesive tape. The holding member 32 is made of resin (for example, ABS), and the gear portion 34 and the shaft portion 35 are integrally formed. The shaft portion 35 of the holding member 32 is pivotally supported by the housing 40.

ステッピングモータ33の回動軸には歯車36が取付けられており、この歯車36は、保持部材32の歯車部34と噛合されている。凹面鏡31は、保持部材32ととも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33により凹面鏡31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。車両11の利用者14は、押釦スイッチ(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(すなわち、虚像Vを視認できるように)凹面鏡31の角度を調整する。   A gear 36 is attached to the rotation shaft of the stepping motor 33, and the gear 36 is engaged with the gear portion 34 of the holding member 32. The concave mirror 31 is supported so as to be rotatable together with the holding member 32, and the concave mirror 31 can be rotated by the stepping motor 33 to adjust the projection direction of the display light L. The user 14 of the vehicle 11 operates a push button switch (not shown) to adjust the angle of the concave mirror 31 so that the display light L is reflected at the eye position (that is, the virtual image V can be visually recognized).

ハウジング40には、表示装置20並びに反射器30が収容される。かかるハウジング40には、表示光Lが出射する窓部41が設けられている。この窓部41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。また、ハウジング40には、遮光壁42が設けられており、太陽光等の外光が表示装置20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。この遮光壁42は、平板形状になっており、ハウジング40の上部から斜めに垂下するように形成されている。   The housing 40 accommodates the display device 20 and the reflector 30. The housing 40 is provided with a window 41 from which the display light L is emitted. This window part 41 consists of translucent resin (for example, acrylic), and has a curved shape. In addition, the housing 40 is provided with a light shielding wall 42 to prevent a phenomenon (washout) in which external light such as sunlight is incident on the display device 20 and the virtual image V becomes difficult to see. The light shielding wall 42 has a flat plate shape and is formed so as to hang obliquely from the upper part of the housing 40.

図6は液晶表示装置20の電気的構成を示すブロック図である。51は速度センサであり、この速度センサ51は車両11の速度を検出し、マイコン52に速度データを出力する。カラーセンサ202はマイコン52に色度データを出力する。マイコン52は、駆動回路53を介して、液晶表示パネル21に駆動信号を出力し、液晶表示パネル21に車両の速度を表示させると共に、駆動回路54,55を介して、光源23,24に駆動信号を出力し、光源23,24を発光させる。制御手段56は、マイコン52と駆動回路54,55とからなるものであり、カラーセンサ202が出力した色度データに基づいて、照明光L3が所望の色度になるように、光源23,24に印加する駆動電圧を調整する。   FIG. 6 is a block diagram showing an electrical configuration of the liquid crystal display device 20. A speed sensor 51 detects the speed of the vehicle 11 and outputs speed data to the microcomputer 52. The color sensor 202 outputs chromaticity data to the microcomputer 52. The microcomputer 52 outputs a drive signal to the liquid crystal display panel 21 via the drive circuit 53, displays the vehicle speed on the liquid crystal display panel 21, and drives the light sources 23 and 24 via the drive circuits 54 and 55. A signal is output to cause the light sources 23 and 24 to emit light. The control means 56 comprises a microcomputer 52 and drive circuits 54 and 55, and based on the chromaticity data output from the color sensor 202, the light sources 23 and 24 so that the illumination light L3 has a desired chromaticity. The drive voltage applied to is adjusted.

本実施形態では、カラーセンサ202が出力した色度データに基づいて、光源23,24に供給する電力を調整することにより、表示光Lの色度が所望の色度になり、且つ、カラーセンサ202が照明光L3を遮ることがないため、液晶表示パネルが均一に透過照明される。且つ、ダイクロイックミラー29から出射される照明光L3の一部L4をカラーセンサ202の方向に反射させる反射部201aを拡散部材201に設けたことにより、部品数の増加を抑えて照明光L3の色検出と制御を行い、コストアップを抑制することが可能になる。   In the present embodiment, the chromaticity of the display light L becomes a desired chromaticity by adjusting the power supplied to the light sources 23 and 24 based on the chromaticity data output from the color sensor 202, and the color sensor. Since 202 does not block the illumination light L3, the liquid crystal display panel is uniformly transmitted and illuminated. In addition, by providing the diffusing member 201 with a reflecting portion 201a that reflects a part L4 of the illumination light L3 emitted from the dichroic mirror 29 in the direction of the color sensor 202, the color of the illumination light L3 can be suppressed without increasing the number of components. Detection and control can be performed to suppress cost increase.

また、第1,第2の光源23,24から発せられる緑色光L1,赤色光L2は、第1,第2の集光レンズ27,28を通じて略平行光束化された状態でダイクロイックミラー29に各々入射されてなることにより、液晶表示パネル21は、緑色光L1と赤色光L2とを含む色ムラの抑制された照明光L3にて照明され、且つ色ムラの抑制された表示光Lをフロントガラス13に照射してなる。これにより利用者14は、色ムラの抑制された表示像Vを視認することができる。   Further, the green light L1 and the red light L2 emitted from the first and second light sources 23 and 24 are respectively applied to the dichroic mirror 29 in a state of being substantially collimated through the first and second condenser lenses 27 and 28. By being incident, the liquid crystal display panel 21 is illuminated with the illumination light L3 with suppressed color unevenness including the green light L1 and the red light L2, and the display light L with suppressed color unevenness is windshielded. 13 is irradiated. Thereby, the user 14 can visually recognize the display image V in which color unevenness is suppressed.

これに加えて、ダイクロイックミラー29と液晶表示パネル21との間には、ダイクロイックミラー29から出射される略平行光束化された照明光L3を拡散させるための拡散部材201が配設されてなることにより、略平行光束化された色ムラのない照明光L3が拡散部材201を通じて所定角度範囲にて拡散され、その後、かかる拡散光が液晶表示パネル21に照射されることで、表示光Lが色ムラのない拡散した状態で発せられることになる。   In addition, a diffusing member 201 is disposed between the dichroic mirror 29 and the liquid crystal display panel 21 for diffusing the illumination light L3 having a substantially parallel luminous flux emitted from the dichroic mirror 29. As a result, the illumination light L3 having no color unevenness that has been made into a substantially parallel luminous flux is diffused in a predetermined angle range through the diffusion member 201, and then the liquid crystal display panel 21 is irradiated with such diffused light, whereby the display light L is colored. It is emitted in a diffused state with no unevenness.

このような構成としたことによって、利用者14が、例えば頭部を左側、または右側に大きく傾けた状態で表示像Vを視認しようとした場合であっても、表示光Lが所定角度範囲にて拡散されていることで、色ムラの抑制された表示像Vを良好に視認することが可能となる。言い換えれば、利用者14が、例えば色ムラの抑制された表示像Vを良好に視認できる位置から多少動いて、この動いた位置から表示像Vを見た場合であっても、表示像V(表示光L)の輝度変化が抑制されるため、利用者14に色ムラのない良好な表示形態を視認させることが可能となる。   With such a configuration, even when the user 14 tries to visually recognize the display image V with the head greatly tilted to the left or right, for example, the display light L is within a predetermined angle range. As a result, the display image V in which color unevenness is suppressed can be viewed well. In other words, even when the user 14 moves slightly from a position where, for example, the display image V in which color unevenness is suppressed can be seen well, and views the display image V from this moved position, the display image V ( Since the change in luminance of the display light L) is suppressed, it is possible for the user 14 to visually recognize a good display form without color unevenness.

なお、本実施形態では、液晶表示パネル21から発せられる表示光Lがフロントガラス13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13に表示光Lを良好に利用者14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13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。また、本実施形態は、発光色が異なる2種類の発光ダイオード20,21を用いたものであったが、例えば、発光色が異なる3種類の発光ダイオードを用いても良い。   In the present embodiment, an example in which the display light L emitted from the liquid crystal display panel 21 is applied to the windshield 13 has been described. For example, a combiner film that favorably reflects the display light L to the user 14 on the windshield 13. Alternatively, the display light L may be applied to a dedicated reflecting member different from the windshield 13. In the present embodiment, two types of light emitting diodes 20 and 21 having different emission colors are used. For example, three types of light emitting diodes having different emission colors may be used.

20 液晶表示装置
21 液晶表示パネル
23 第1の光源
24 第2の光源
29 透過反射部材
56 制御手段
201 拡散部材
201a 反射部
202 カラーセンサ(検出手段)
L1 第1の有色光
L2 第2の有色光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Liquid crystal display device 21 Liquid crystal display panel 23 1st light source 24 2nd light source 29 Transmission reflection member 56 Control means 201 Diffusion member 201a Reflection part 202 Color sensor (detection means)
L1 1st colored light L2 2nd colored light

Claims (2)

第1の有色光を発する第1の光源と、第2の有色光を発する第2の光源と、前記第1の有色光を透過させるとともに前記第2の有色光を反射させる透過反射部材と、前記第1の有色光並びに前記第2の有色光を含む照明光にて照明される液晶表示パネルと、前記透過反射部材から出射された前記照明光を拡散させる拡散部材と、を備えた液晶表示装置において、
前記透過反射部材から出射される前記照明光の一部の色度を検出し、色度データを出力する検出手段と、前記色度データに基づいて前記第一の光源及び前記第二の光源の少なくとも一方に供給する電力を調整する制御手段と、前記拡散部材に設けられ前記透過反射部材から出射される前記照明光の一部を前記検出手段の方向に反射させる反射部と、を有することを特徴とする液晶表示装置。
A first light source that emits first colored light, a second light source that emits second colored light, a transmission / reflection member that transmits the first colored light and reflects the second colored light, A liquid crystal display comprising: a liquid crystal display panel illuminated with illumination light including the first colored light and the second colored light; and a diffusing member for diffusing the illumination light emitted from the transmission / reflection member. In the device
Detecting means for detecting a chromaticity of a part of the illumination light emitted from the transmissive reflecting member and outputting chromaticity data; the first light source and the second light source based on the chromaticity data; A control unit that adjusts power supplied to at least one of the light source and a reflection unit that is provided in the diffusion member and reflects a part of the illumination light emitted from the transmission / reflection member toward the detection unit. A characteristic liquid crystal display device.
前記拡散部材は、レンチキュラレンズからなることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the diffusing member is made of a lenticular lens.
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