JP2016055680A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶パネルを備えた表示装置に関する。 The present invention relates to a display device including a liquid crystal panel.
従来の表示装置には、例えば指針等の実体物を動かして目盛を指し示すことで、表示内容を変化させるものがある。これに対し特許文献1、2に記載の表示装置は、上記実体物を模した画像を液晶パネルに表示させることで、表示内容を多様に変化させることを容易に実現させている。
Some conventional display devices change display content by moving an entity such as a pointer and pointing to a scale. On the other hand, the display devices described in
但し、液晶パネルでは表示画像を立体的に視認させることに物理的限界があり、実体物を用いた表示装置に比べて平面的な見栄えになるのが欠点である。この欠点に対し、特許文献1、2に記載の表示装置では、液晶パネルに対して視認方向手前側に、実体物としての加飾リングを配置している。加飾リングは立体的に視認されるので、液晶パネルの平面的な見栄えに奥行き感を付与させることができる。よって、表示装置の全体を、液晶パネルと加飾リングの組み合わせによる立体的な見栄えにできる。
However, a liquid crystal panel has a physical limit in making a display image visually recognized three-dimensionally, and has a drawback in that it has a flat appearance as compared with a display device using an entity. With respect to this drawback, in the display devices described in
しかしながら、上述の如く液晶パネルの手前側に加飾リング(実体物)を配置すると、液晶パネルによる画像の一部が実体物により遮られて見えなくなるので、液晶パネルの表示面全体を有効に利用できない。 However, if a decorative ring (substance) is placed on the front side of the liquid crystal panel as described above, a portion of the image on the liquid crystal panel is blocked by the entity and cannot be seen, so the entire display surface of the liquid crystal panel can be used effectively. Can not.
本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、液晶パネルに実体物を組み合わせて奥行き感を付与させつつも、液晶パネルの表示面全体を有効に利用可能にした表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a display device that can effectively use the entire display surface of the liquid crystal panel while combining the liquid crystal panel with an entity to give a sense of depth. It is to provide.
ここに開示される発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。 The invention disclosed herein employs the following technical means to achieve the above object. Note that the reference numerals in parentheses described in the claims and in this section indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and do not limit the technical scope of the invention. .
開示される発明のひとつは、画像(G)を表示する液晶パネル(20)と、液晶パネルへ背面側から光を照射するバックライト(30)と、液晶パネルとバックライトとの間に配置され、液晶パネルを通して視認される実体物(40、50)と、虚像用の表示光を反射して、液晶パネルと重なる位置に虚像(V)を視認させる反射面(20a)と、を備え、反射面は、液晶パネルの表面により形成されていることを特徴とする。 One of the disclosed inventions is arranged between a liquid crystal panel (20) for displaying an image (G), a backlight (30) for irradiating the liquid crystal panel with light from the back side, and the liquid crystal panel and the backlight. And an entity (40, 50) visually recognized through the liquid crystal panel, and a reflective surface (20a) for reflecting the virtual image display light and visually recognizing the virtual image (V) at a position overlapping the liquid crystal panel. The surface is formed by the surface of the liquid crystal panel.
この発明によれば、液晶パネルとバックライトの間に実体物が配置されているので、液晶パネルによる画像の一部が実体物により遮られて見えなくなることを回避できる。よって、液晶パネルに実体物を組み合わせて奥行き感を付与させつつも、液晶パネルの表示面全体を有効に利用できる。 According to the present invention, since the entity is arranged between the liquid crystal panel and the backlight, it is possible to avoid that a part of the image by the liquid crystal panel is blocked by the entity and cannot be seen. Therefore, the entire display surface of the liquid crystal panel can be effectively used while providing a sense of depth by combining an entity with the liquid crystal panel.
さらに上記発明によれば、液晶パネルにより表示される画像の奥側に、実体物に加えて虚像も視認されるようになるので、表示装置による表示態様のバリエーションを豊富にできる。しかも、虚像を表示させるための反射面を、液晶パネルの表面で形成するので、液晶パネルとは別に反射面を備えさせることを不要にでき、表示装置の小型化を図ることができる。 Furthermore, according to the said invention, since the virtual image can also be visually recognized in addition to a substance on the back side of the image displayed by a liquid crystal panel, the variation of the display mode by a display apparatus can be made abundant. In addition, since the reflective surface for displaying the virtual image is formed on the surface of the liquid crystal panel, it is unnecessary to provide the reflective surface separately from the liquid crystal panel, and the display device can be miniaturized.
以下、図面を参照しながら発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。 Hereinafter, a plurality of modes for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, portions corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals and redundant description may be omitted. In each embodiment, when only a part of the configuration is described, the other configurations described above can be applied to other portions of the configuration.
(第1実施形態)
図1に示す表示装置Dは、車両のインストルメントパネルに組み付けられた車両用の表示装置である。表示装置Dは、車両の走行速度や車載バッテリの電力残量等、車両の状態を表した各種物理量の変化を表示したり、各種の異常が生じた場合にその旨を表示したり、演出画像を表示したりする。
(First embodiment)
A display device D shown in FIG. 1 is a vehicle display device assembled to an instrument panel of a vehicle. The display device D displays changes in various physical quantities representing the state of the vehicle, such as the traveling speed of the vehicle and the remaining power of the vehicle-mounted battery, and displays that effect when various abnormalities occur. Is displayed.
図2に示すように、表示装置Dは主に、ケース10、液晶パネル20、バックライト30、指針40、電動モータ40m、表示物50、回路基板60および虚像表示ユニット70等を備えて構成されている。ケース10は遮光性を有する樹脂製であり、液晶パネル20、バックライト30、回路基板60および虚像表示ユニット70等を内部に収容して保持する。ケース10には、内部の収容物を正面側から覆うカバー(図示せず)が取り付けられている。このカバーは、透光性を有する樹脂製である。
As shown in FIG. 2, the display device D mainly includes a
液晶パネル20は、液晶が保持された液晶層、液晶層の両側に配置された一対の電極、カラーフィルタ基板、および一対の偏光フィルムを有して構成された、TFT液晶パネルである。電極は、行電極および列電極を組合せたマトリクス電極であり、画素毎に設けられた透明電極で構成され、電極に印加される電圧は薄膜トランジスタにより制御される。カラーフィルタ基板は、赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタを有し、各フィルタは画素毎(電極毎)に配置されている。また、各画素をオンオフする図示しない薄膜トランジスタ(TFT)を備えている。偏光フィルムは、所定方向に振動する光を透過して光の振動方向を所定方向に規制するフィルタである。一対の偏光フィルムは、振動方向が90度ずれるように配置されている。
The
バックライト30は、導光板31、反射板32、拡散板33および光源34(図3参照)を有して構成されている。光源34には発光ダイオードが採用され白色光を発光するものであり、複数の光源34が導光板31の側面に対向する位置に配置されている。光源34から射出された光は、導光板31へ側面から入射した後、反射板32で反射しながら導光板31の内部を進み、導光板31の正面側(図2の右側)から出射する。導光板31から出射した光は、拡散板33にて乱反射しながら透過する。これにより、拡散板33の全体が面発光した状態になり、液晶パネル20の全面に対して均一でムラの少ない光が、バックライト30から液晶パネル20へ射出される。
The
反射板32は導光板31の背面側(図2の左側)に密着して配置されているのに対し、拡散板33は、導光板31の正面側に所定の隙間を空けて配置されている。なお、この隙間は空けなくともよい。また、液晶パネル20は、拡散板33の正面側に所定の隙間40aを空けて配置されている。この隙間40aには、可動の実体物である指針40、および非可動の実体物である表示物50が配置されている。また、バックライト30が、図2中の点線矢印に示す方向(視認方向)に対して平行に配置されているのに対し、液晶パネル20は、視認方向に対して所定角度(例えば45度)に傾けて配置されている。
The
指針40は、指針部41とボス部42を有する。指針部41およびボス部42は透光性を有する樹脂により一体に形成されている。ボス部42には回転軸41mが固定されている。回転軸41mは、導光板31、反射板32および拡散板33に形成された貫通穴31a、32a、33aに挿入配置されており、電動モータ40mにより回転する。電動モータ40mは回路基板60に取り付けられている。回路基板60に実装されたマイクロコンピュータ(マイコン61)が電動モータ40mの駆動を制御することにより、指針40の回転位置が制御される。マイコン61は、中央処理演算装置およびメモリ等を有し、予め記憶されているプログラムにしたがって各種の演算処理を実行する。
The
液晶パネル20はフレキシブル配線板21を有しており、フレキシブル配線板21の先端に形成された端子21aは回路基板60に接続されている。回路基板60から液晶パネル20へ出力される画像信号は、フレキシブル配線板21を介して液晶パネル20の電極へ送信される。要するに、液晶パネル20に表示される画像Gの内容は、マイコン61により制御される。
The
図2および図3に示すように、虚像表示ユニット70は、導光板71、反射板72および拡散板73を有する虚像用バックライトと、虚像用液晶パネル74とを有する。虚像表示ユニット70は、液晶パネル20の正面側において、視認方向に平行となる向きに配置されている。換言すれば、液晶パネル20と虚像用液晶パネル74とのなす角度θ1は45度であり、虚像用液晶パネル74とバックライト30とのなす角度θ2は90度である(図3参照)。
As shown in FIGS. 2 and 3, the virtual
虚像表示ユニット70は、ケース10の上部に位置する収容部11に収容されて固定されている(図2参照)。また、収容部11には、虚像表示ユニット70を正面側から覆う目隠し部11aが形成されている。虚像表示ユニット70は目隠し部11aにより覆われて、視認されないように配置されている。
The virtual
回路基板60は、車両に搭載された電子制御装置のうち表示装置Dの外部に設けられた電子制御装置から各種情報を取得し、取得した情報に基づき液晶パネル20および虚像表示ユニット70の表示内容と、指針40の回転位置を制御する。上記情報の具体例としては、車両の走行速度や車載バッテリの電力残量等、車両の状態を表した各種物理量の変化を表した情報、および各種異常が生じた旨の情報が挙げられる。
The
バックライト30の光源34を点灯させると、液晶パネル20へ背面側から光が照射される。詳細には、拡散板33の正面側の面(発光面33b)から射出される光は液晶パネル20を透過し、カバーを通じて表示装置Dの正面側に射出される。これにより、液晶パネル20が透過照明され、液晶パネル20に表示される画像Gがユーザに視認されるようになる。詳細には、液晶パネル20の画素毎に配置された電極への印加電圧に応じて、該当する画素に対する光の透過率(光透過性)は変化する。
When the
例えば、赤色フィルタ、緑色フィルタおよび青色フィルタに対応する電極の全てについて、透過率が最大になるように印加電圧を制御すると、各々のフィルタを透過する光の輝度が最大になる。その結果、該当する画素は白色に視認される。つまり、拡散板33の発光色で視認される。一方、各フィルタに対応する電極の全てについて、透過率が最小になるように印加電圧を制御すると、各々のフィルタを透過する光の輝度が最小になる。その結果、該当する画素は黒色に視認される。
For example, if the applied voltage is controlled so that the transmittance is maximized for all of the electrodes corresponding to the red filter, the green filter, and the blue filter, the luminance of light transmitted through each filter is maximized. As a result, the corresponding pixel is visually recognized as white. That is, it is visually recognized by the luminescent color of the
液晶パネル20の表示領域のうち、上述の如く透過率が高く制御された領域(透光画素領域)については、その領域の背面側に位置する物体、つまり指針40、表示物50または拡散板33が、液晶パネル20を透かして視認可能になる。換言すれば、バックライト30から射出された光(白色光)のうち、指針40または表示物50である実体物に反射して液晶パネル20に向かう光は、透光画素領域を透過してユーザに視認されることとなる。
Of the display area of the
一方、液晶パネル20の表示領域のうち透光画素領域に比べて透過率が低く制御された領域(不透光画素領域)については、その領域の背面側に位置する物体は視認できなくなる。換言すれば、実体物に反射して液晶パネル20に向かう光は、不透光画素領域を透過しないのでユーザに視認されない。なお、図1に示す例では、液晶パネル20の表示領域のうち、指針40の回転範囲および表示物50に対向する部分が透光画素領域に設定され、それ以外の領域は不透光画素領域に設定されている。
On the other hand, in the display area of the
透過率を高くするほど、実体物からの反射光が液晶パネル20を透過する度合いが大きくなり、実体物が鮮明に視認されるようになる。一方、透過率を低くするほど、実体物からの反射光が液晶パネル20を透過する度合いが小さくなり、実体物がぼやけて視認されるようになる。
As the transmittance is increased, the degree to which the reflected light from the entity is transmitted through the
要するに、液晶パネル20による透過率を制御することで、実体物を視認可能にする実体物表示モード(図1参照)と、実体物の一部または全部を視認不可にする実体物非表示モード(図8参照)とに切り替えることができる。図8に示す実体物非表示モードの例では、液晶パネル20の表示領域のうち、表示物50に対向する部分が透光画素領域に設定され、それ以外の領域は不透光画素領域に設定されている。よって、指針40は視認不可であるものの、表示物50については視認可能である。
In short, by controlling the transmittance of the
虚像表示ユニット70が有するバックライトの光源75(図4参照)を点灯させると、虚像用液晶パネル74へ背面側から光が照射され、その照射光は、虚像用液晶パネル74を透過して表示光となる。詳細には、液晶パネル20と同様にして、虚像用液晶パネル74の画素毎に配置された電極への印加電圧に応じて、該当する画素に対する光の透過率を調整して表示光を生成する。この表示光は、液晶パネル20の反射面20aで視認者側へ反射される。これにより、液晶パネル20の奥側(背面側)に、虚像表示ユニット70から射出された表示光が虚像Vとして視認される。そして、虚像Vのさらに奥側に実体物が視認され、実体物のさらに奥側に拡散板33の発光面33bが視認される。
When the backlight light source 75 (see FIG. 4) of the virtual
換言すれば、拡散板33のレイヤー、実体物のレイヤー(図5参照)、虚像Vのレイヤー(図6参照)、画像Gのレイヤー(図7参照)の4層が重なって視認される。そして、各レイヤーの焦点距離は異なっており、視認方向において各レイヤーが異なる位置に視認されるので、表示装置Dの表示に奥行き感が付与される。
In other words, the four layers of the
なお、先述したように、液晶パネル20は虚像用液晶パネル74に対して45度傾き、虚像用液晶パネル74はバックライト30に対して90度傾いている。そのため、液晶パネル20により表示される画像Gの面は、バックライト30に対して45度傾いている。これに対し、虚像表示ユニット70の表示光による虚像Vの面は、バックライト30に対して平行になる。液晶パネル20に表示される画像Gは、反射面20aの傾きに合わせて歪み補正されている。例えば、画像Gに含まれる文字や記号のうち、視認者からの距離が長い部分であるほど、大きく表示することで、該部分が他の部分よりも小さく視認されることを抑制し、文字や記号が歪んで視認されることを抑制する。
As described above, the
液晶パネル20の視認者側の表面には、所定以上の反射率を有する材質でコーティング処理が施されている。これにより、液晶パネル20の表面は、虚像を映し出す反射面20aとして機能する。
The surface of the
図1に示す実体物表示モードでの表示内容は、図5、図6および図7に示す各レイヤーを重ねて組み合わせた合成映像によるものである。すなわち、虚像表示ユニット70の表示光による虚像Vには、指針40に指し示される目盛り画像G11、数字画像G12および影画像G13が含まれる。車速およびエンジン回転数に応じて指針40の回転位置を制御することで、指針40と目盛り画像G11との組み合わせにより車速およびエンジン回転数が表示される。
The display content in the entity display mode shown in FIG. 1 is based on a composite image in which the layers shown in FIGS. 5, 6, and 7 are combined. That is, the virtual image V by the display light of the virtual
影画像G13は、レーダをイメージさせる態様で指針の残像を表す画像であり、指針部41から回転方向逆側に延びる影を模した画像である。よって、指針40の回転位置に応じて影画像G13の表示位置も変化することとなる。なお、影画像G13の回転方向長さは、指針40の回転速度が速いほど長く設定される。
The shadow image G13 is an image that represents an afterimage of the pointer in a manner that makes a radar image, and is an image that imitates a shadow that extends from the
さらに虚像Vには、マップ背景画像G20と、マップ背景画像G20を背景として表示されるマップ画像G23と、表示物50に重ねて表示されるバー画像G21とが含まれる。バー画像G21は、ナビゲーション装置に登録された自車両の走行出発位置からの走行距離に応じた長さに表示される画像である。また、走行出発位置から到着予定位置までの走行予定距離を、表示物50の長さに設定しており、表示物50の長さ(走行予定距離)に応じた長さ(走行距離)がバー画像G21の長さに相当する。
Further, the virtual image V includes a map background image G20, a map image G23 displayed with the map background image G20 as a background, and a bar image G21 displayed over the
液晶パネル20に表示される画像Gには、以下に説明する加飾リング画像G10、全体背景画像G30、目盛り画像G22、誘導画像G24および誘導文字画像G25が含まれている。加飾リング画像G10は、指針40を取り囲むリング状の画像であり、指針画像G14による表示内容を加飾する。目盛り画像G11および数字画像G12は、加飾リング画像G10と重なる位置に表示されている。全体背景画像G30は、加飾リング画像G10およびマップ背景画像G20の背景を表した、黒色の画像である。
The image G displayed on the
目盛り画像G22は、バー画像G21の長さの指標となる目盛りを表した画像であり、マップ背景画像G20と重なる位置に表示されている。誘導画像G24は、右左折する位置および向きを表した矢印を表した画像であり、マップ画像G23と重なる位置に表示されている。誘導文字画像G25は、誘導画像G24を補足説明する文字を表した画像であり、マップ背景画像G20と重なる位置に表示されている。 The scale image G22 is an image representing a scale serving as an index of the length of the bar image G21, and is displayed at a position overlapping the map background image G20. The guide image G24 is an image representing an arrow indicating the position and direction of turning right and left, and is displayed at a position overlapping the map image G23. The guide character image G25 is an image representing characters supplementarily explaining the guide image G24, and is displayed at a position overlapping the map background image G20.
図8に示す実体物非表示モードでは、実体物のうち表示物50を表示させる一方で、指針40を非表示にしている。そして、車速を数字で表した車速画像G41、および車載バッテリの蓄電量の残量を表した電力残量画像G42を、指針40の替わりに表示させている。車速画像G41および電力残量画像G42は虚像Vに含まれる画像である。そして、図1に示す全体背景画像G30では、指針40の回転範囲の領域を透光画素領域に設定して高透過率の画像にしている。これに対し、図8に示す全体背景画像G40では、指針40の回転範囲の領域を不透光画素領域に設定して低透過率の画像にしている。これにより、実体物表示モードから実体物非表示モードに切り替えると、指針40が視認されないように表示内容が切り替わる。
In the entity non-display mode shown in FIG. 8, while the
なお、表示物50に対向する部分の領域は、いずれのモードの全体背景画像G30、G40においても、透光画素領域に設定して高透過率の画像にしている。よって、いずれのモードであっても表示物50が視認される表示内容となる。また、透光画素領域のうち指針40が存在しない領域は、拡散板33が視認されることとなる。この領域の透過率が100%であれば、この場合の拡散板33は光源34の色で面発光しているように視認される。つまり、拡散板33を背景として、指針40が視認されるようになる。
Note that the area of the portion facing the
図4に示す駆動回路63、65は、回路基板60に実装されたものであり、マイコン61から出力された指令信号にしたがって、液晶パネル20および虚像用液晶パネル74が有する先述した薄膜トランジスタの駆動を制御する。電源回路64は、回路基板60に実装されたものであり、光源34、75への電力供給量を、マイコン61から出力された指令信号にしたがって制御する。具体的には、光源34、75への電力供給のオンオフを制御する。
The
回路基板60に実装されたマイコン61、メモリ62、入力処理回路、出力処理回路等により、制御装置600が構成されている。この制御装置600は、駆動回路63、65を制御することで液晶パネル20および虚像用液晶パネル74の表示画像を制御するとともに、電源回路64を制御することで光源34、75のオンオフを制御していると言える。さらに制御装置600は、電動モータ40mを制御することで指針40の回転位置を制御している。
A
メモリ62には、液晶パネル20および虚像用液晶パネル74に表示される各種の画像を表した画像データが記憶されている。マイコン61は、車両の状態に応じて表示モードを切り替える切替手段61aとしても機能する。例えば、イグニッションスイッチ(IGSW601)がオン操作されると、光源34、75への電力供給をオンにして、指針40および表示物50を視認させないように液晶パネル20を低透過率に制御する。そして、その低透過率の表示を維持させつつ、開始用の演出画像を液晶パネル20に表示させる。IGSW601がオフ操作された場合にも、指針40および表示物50を視認させないように液晶パネル20を低透過率に制御する。そして、その低透過率の表示を維持させつつ、終了用の演出画像を液晶パネル20に表示させ、その後、光源34、75への電力供給をオフにする。
The
開始用の演出画像の表示終了後、IGSW601がオフ操作されるまでの期間において、通常時には、センサ602により検出された車速やエンジン回転数等の物理量に基づき、該物理量を指し示すように指針40の回転位置を制御する。そして、図1に示す実体物表示モードで液晶パネル20を表示させる。車載バッテリの電力残存量が所定値未満になっている場合や、ユーザが表示の切り替えを要求した場合等、所定の条件を満たすイベントが発生した時には、実体物表示モードから図8に例示される実体物非表示モードに切り替える。
In the period until the
指針40をユーザに視認させない実体物非表示モードが要求される例としては、液晶パネル20に表示されている画像に注目させる場合が挙げられる。具体的には、図1に示す電力残量画像G42や、表示装置Dの起動時に表示されるオープニング画像、表示装置Dの作動終了時に表示されるエンディング画像等に注目させる場合が挙げられる。
An example in which an entity non-display mode that does not allow the user to visually recognize the
以上により、本実施形態によれば、液晶パネル20とバックライト30の間に、実体物としての指針40および表示物50が配置されている。そのため、液晶パネル20の正面側に実体物を配置した場合に生じる「液晶パネル20による画像の一部が指針により遮られて見えなくなる」といった問題を回避できる。よって、液晶パネル20に実体物を組み合わせて表示装置Dに奥行き感を付与させつつも、液晶パネル20の表示領域全体を有効に利用できるようになる。
As described above, according to the present embodiment, the
さらに本実施形態によれば、液晶パネル20により表示される画像Gの奥側に、実体物に加えて虚像Vも視認されるようになるので、表示装置Dによる表示態様のバリエーションを豊富にできる。例えば、指針40に画像を組み合わせて合成映像を形成するにあたり、当該画像を、液晶パネル20による画像Gおよび虚像表示ユニット70による虚像Vの組み合わせで形成できるので、その組み合わせパターンが豊富になる。
Furthermore, according to the present embodiment, since the virtual image V is also visually recognized in addition to the entity on the back side of the image G displayed by the
しかも、虚像Vを表示させるための反射面20aを、液晶パネル20の表面で形成するので、液晶パネル20とは別に反射面を備えさせることを不要にでき、表示装置Dの小型化を図ることができる。
Moreover, since the
さらに本実施形態によれば、反射面20aは、実体物への視線方向に対して傾いている。そのため、視認者から視認されない位置に虚像表示ユニット70を配置することを、容易に実現できる。また、液晶パネル20に表示される画像Gは、反射面20aの傾きに合わせて歪み補正されている。そのため、上述の如く液晶パネル20を傾けて配置しているにも拘らず、図7に示す画像レイヤーの文字や記号を表した画像、例えば誘導文字画像G25や誘導画像G24が歪んだ画像になることを抑制できる。
Furthermore, according to this embodiment, the reflecting
さらに、本実施形態に係る虚像Vには、実体物と重複して視認される位置に表示される部分が含まれている。そのため、実体物そのものが、虚像Vによる表示内容であるかのように錯視させることができる。例えば、実体物そのものが、その実体物に重なる虚像Vの色、模様であるかのように錯視される。本実施形態の場合には、バー画像G21を表示物50と重複する位置に表示させている。そのため、表示物50の一部が、バー画像G21による色、模様であるかのように錯視され、バー画像G21を立体的に表現でき、表示装置Dによる表示を立体的な見栄えにできる。
Furthermore, the virtual image V according to the present embodiment includes a portion displayed at a position where the virtual image V is visually recognized overlapping with the entity. Therefore, it is possible to make an illusion that the entity itself is the display content of the virtual image V. For example, the entity itself is illusioned as if it were the color or pattern of the virtual image V overlapping the entity. In the present embodiment, the bar image G21 is displayed at a position overlapping the
さらに本実施形態によれば、実体物または画像Gと虚像Vとの組み合わせにより視認される合成映像により、所定の情報を報知する。例えば、液晶パネル20による目盛り画像G11、数字画像G12および影画像G13と、虚像Vによる加飾リング画像G10と、実体物である指針40とを組み合わせて、車速計およびタコメータの合成映像を形成している。そのため、車速計やタコメータ等を、奥行きのある見栄えにできる。
Furthermore, according to the present embodiment, predetermined information is notified by a composite image visually recognized by a combination of an entity or an image G and a virtual image V. For example, the scale image G11, the number image G12, and the shadow image G13 by the
さらに本実施形態によれば、虚像Vの焦点距離を、画像Gおよび実体物の中間に設定している。そのため、液晶パネル20による画像Gの奥側に虚像Vが視認され、さらにその虚像Vの奥側に実体物が視認され、さらにその実体物の奥側に拡散板33が視認される。したがって、少なくとも4層のレイヤー表示を実現でき、奥行きのある見栄えにすることを向上できる。
Furthermore, according to the present embodiment, the focal length of the virtual image V is set between the image G and the entity. Therefore, the virtual image V is visually recognized on the back side of the image G by the
さらに本実施形態によれば、液晶パネル20のうち指針40が背面側に位置する部分の領域(透光画素領域)の透過率が、他の領域(不透光画素領域)より高く設定されている。そのため、透光画素領域を透過して指針40が視認され易くなる。一方、不透光画素領域については、液晶パネル20の背面側に存在する物(拡散板33)が視認され難くなる。そのため、透光画素領域を透して視認される指針40が目立つようになり、指針40に視線が惹きつけられることが促進される。つまり、指針40への誘目性を向上させることができる。
Further, according to the present embodiment, the transmittance of the area (transparent pixel area) where the
さらに本実施形態によれば、透光画素領域の透過率を、実体物(指針40)が視認可能となる程度に高くする実体物表示モード(図1参照)と、実体物が視認できない程度に低くする実体物非表示モード(図8参照)とに切り替える切替手段61aを備える。そのため、液晶パネル20の表示を切り替えることで、実体物が現れたり消えたりする表示を容易に実現できる。
Furthermore, according to the present embodiment, the transmittance of the transparent pixel region is increased to such an extent that the entity (the pointer 40) can be visually recognized, and the entity display mode (see FIG. 1) is not visible. There is provided switching means 61a for switching to the entity non-display mode to be lowered (see FIG. 8). Therefore, by switching the display of the
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、図2に示すように、実体物と液晶パネル20の間の位置に虚像Vの焦点距離が設定されている。そのため、視認者が実体物に焦点を合わせて見た場合に、実体物と重ねて表示されている虚像Vがぼやけて見えることとなり、ぼんやりとした浮遊感のある見栄えにすることができる。これに対し本実施形態では、図9に示すように、虚像Vの焦点距離を、実体物である指針40および表示物50の焦点距離と一致させている。そのため、視認者が実体物に焦点を合わせて見た場合に、実体物と重ねて表示されている虚像Vも鮮明に見えることとなる。そのため、実体物に重ねる虚像Vの色や模様が、実体物そのものの色や模様であるかのように錯視されることを促進できる。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the focal length of the virtual image V is set at a position between the entity and the
例えば、表示物50に重ねて表示されるバー画像G21の色や模様が、表示物50そのものの色や模様であるかのように錯覚させることができる。また、指針40に虚像Vを重ねることで、その虚像Vの色や模様が指針40そのものの色や模様であるかのように錯覚させることができる。しかも、虚像Vを変化させることで、表示物50や指針40が変化したかのように錯覚させることができる。
For example, it is possible to make an illusion that the color and pattern of the bar image G21 displayed on the
虚像用液晶パネル74から反射面20aまでの距離L1と、反射面20aから虚像Vまでの距離L2は一致する。そのため、虚像用液晶パネル74の位置を調整して距離L1を調整することで、虚像Vの焦点距離を調整することができる。なお、指針40のうち液晶パネル20の側の表面と、表示物50のうち液晶パネル20の側の表面とは、視認方向において同じ位置に配置されている。そのため、表示物50と指針40の両方に対して、虚像Vの焦点距離が一致している。
The distance L1 from the virtual image
ここで、本実施形態に反して図2の如く焦点距離が異なっている場合には、視認者が虚像Vに焦点を合わせると実体物がぼやけて見え、実体物に焦点を合わせると虚像Vがぼやけて見えることになる。これに対し本実施形態では、虚像Vの焦点距離を実体物の焦点距離と一致させている。そのため、虚像Vと実体物の両方に対して同時に焦点を合わせて見ることができるので、実体物そのものが虚像Vによる表示内容であるかのように錯視される、といった上記第1実施形態による効果を促進できる。 Here, when the focal lengths are different as shown in FIG. 2 contrary to the present embodiment, when the viewer focuses on the virtual image V, the entity appears to be blurred, and when the viewer focuses on the entity, the virtual image V appears. It will appear blurry. On the other hand, in the present embodiment, the focal length of the virtual image V is matched with the focal length of the entity. Therefore, since both the virtual image V and the entity can be viewed at the same time, the effect of the first embodiment in that the entity itself is illusioned as if it is the display content of the virtual image V. Can be promoted.
例えば、実体物そのものが、その実体物に重なる虚像Vの色、模様であるかのように錯視される。具体的には、指針40に重ねて虚像Vを表示させることで、指針40そのものが虚像Vの色、模様であるかのように錯視させることができる。そして、虚像Vの表示内容を変化させることで、指針40そのものが変化したかのように錯視させることができる。
For example, the entity itself is illusioned as if it were the color or pattern of the virtual image V overlapping the entity. Specifically, by displaying the virtual image V over the
同様にして、虚像Vに含まれるバー画像G21を表示物50に重ねて表示するので、指針40そのものがバー画像G21の色、模様であるかのように錯視させることができる。そして、バー画像G21の表示内容を変化させることで、指針40そのものが変化したかのように錯視させることができる。
Similarly, since the bar image G21 included in the virtual image V is displayed so as to overlap the
(他の実施形態)
以上、発明の好ましい実施形態について説明したが、発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、以下に例示するように種々変形して実施することが可能である。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as illustrated below. Not only combinations of parts that clearly show that combinations are possible in each embodiment, but also combinations of the embodiments even if they are not explicitly stated unless there is a problem with the combination. Is also possible.
上記第1実施形態では、指針40を回転させる回転軸41mおよび電動モータ40mを所定位置に固定している。これに対し、回転軸41mおよび電動モータ40mを、指針40とともに移動可能に構成してもよい。
In the first embodiment, the
上記第1実施形態では、目盛り画像G11、数字画像G12、マップ背景画像G20、バー画像G21およびマップ画像G23を虚像Vで表示させているが、液晶パネル20の画像Gで表示させてもよい。また、上記第1実施形態では、加飾リング画像G10、目盛り画像G22、誘導画像G24、誘導文字画像G25および全体背景画像G30を液晶パネル20の画像Gで表示させているが、虚像Vで表示させてもよい。加飾リング画像G10の替わりに、実体物としての加飾リングを、バックライト30と液晶パネル20の間に配置してもよい。実体物である指針40を廃止して画像Gまたは虚像Vで表してもよいし、表示物50を廃止して画像Gまたは虚像Vで表してもよい。
In the first embodiment, the scale image G11, the numeric image G12, the map background image G20, the bar image G21, and the map image G23 are displayed as the virtual image V, but may be displayed as the image G of the
バックライト30とは別に、指針40または表示物50を照明する光源を備えさせても良い。先述した透光画素領域と不透光画素領域との境界は、輝度が徐々に変化するグラデーション表示の画像にすることが望ましい。
In addition to the
加飾リング画像G10は、リング形状に限定されるものではなく、例えば、指針40の回動方向に延びる円弧形状であってもよい。全体背景画像G30は黒色に限定されるものではなく、透光画素領域よりも低透過率であり実体物が視認されない程度の低透過率であれば別の色であってもよい。
The decorative ring image G10 is not limited to the ring shape, and may be, for example, an arc shape extending in the rotation direction of the
上記第1実施形態では、指針40の可動範囲全体を透光画素領域に設定している。これに対し、可動範囲全体のうち指針40が存在する部分を透光画素領域に設定し、可動範囲であっても指針40が存在していない部分は不透光画素領域に設定して低透過率にしてもよい。
In the first embodiment, the entire movable range of the
上記各実施形態では、液晶パネル20の表面を光沢処理することで、液晶パネル20の表面自体を高反射率にして反射面20aを形成している。これに対し、液晶パネル20の表面よりも高反射率のシートを液晶パネル20の表面に貼り付けて反射面20aを形成してもよい。
In each of the above-described embodiments, the surface of the
実体物表示モードでは以下の態様で表示装置Dを視認させることもできる。すなわち、液晶パネル20による透過率の度合いに応じて指針40の鮮明度合い(ぼやける度合い)を制御できるので、その透過率を調整することで、指針40がぼやけて視認される度合いを調整してもよい。また、液晶パネル20の画像Gと指針40とを重ねて視認させてもよい。
In the entity display mode, the display device D can be visually recognized in the following manner. That is, the degree of sharpness (the degree of blurring) of the
また、各実施形態では液晶パネル20はフルカラータイプであるが、モノクロタイプであってもよい。また、行電極および列電極を備えたマトリックス型でなく、所定形状のセグメント電極を備えてそれに対応する画素による画像を表示するセグメント液晶パネルにも適用可能である。
In each embodiment, the
上記各実施形態では、車両のインストルメントパネルに組み付けられた表示装置Dに本発明を適用させているが、本発明は該適用に限定されるものではなく、例えば、車両に搭載された電子ミラーに適用させてもよい。なお、電子ミラーとは、フロントウインドシールドやドアトリムに取り付けられて、ミラーに映る像を模した画像を表示させるものであり、車両後方の映像を表示させるものである。また、本発明は車両に搭載された表示装置に限定されるものではなく、例えば、パチンコやスロットル等の遊技機等や、家電製品に搭載された表示装置であってもよい。 In each of the above embodiments, the present invention is applied to the display device D assembled to the instrument panel of the vehicle. However, the present invention is not limited to the application, for example, an electronic mirror mounted on the vehicle. May be applied. The electronic mirror is attached to a front windshield or door trim and displays an image imitating an image reflected on the mirror, and displays an image behind the vehicle. Further, the present invention is not limited to a display device mounted on a vehicle, and may be, for example, a gaming machine such as a pachinko machine or a throttle, or a display device mounted on a home appliance.
20…液晶パネル、20a…反射面、30…バックライト、40…指針(実体物)、D…表示装置、G…画像、V…虚像。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記液晶パネルへ背面側から光を照射するバックライト(30)と、
前記液晶パネルと前記バックライトとの間に配置され、前記液晶パネルを通して視認される実体物(40、50)と、
虚像用の表示光を反射して、前記液晶パネルと重なる位置に虚像(V)を視認させる反射面(20a)と、
を備え、
前記反射面は、前記液晶パネルの表面により形成されていることを特徴とする表示装置。 A liquid crystal panel (20) for displaying an image (G);
A backlight (30) for irradiating the liquid crystal panel with light from the back side;
An entity (40, 50) disposed between the liquid crystal panel and the backlight and visually recognized through the liquid crystal panel;
A reflective surface (20a) that reflects display light for a virtual image and visually recognizes the virtual image (V) at a position overlapping the liquid crystal panel;
With
The display device, wherein the reflection surface is formed by a surface of the liquid crystal panel.
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