JP2018116111A - Display device - Google Patents

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裕輝 春山
Yuki Haruyama
裕輝 春山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device that improves visibility of a display image.SOLUTION: A head-up display device 1 comprises: a laser light source part 10 which emits composite laser light C; a scanning part 30 which scans the composite laser light C from the laser light source part 10; a control part 100 which performs switching between an ON state in which irradiation with the composite laser light C is performed and an OFF state in which the irradiation with the composite laser light is stopped when scanning the composite laser light C through the scanning part 30; and a liquid crystal panel 20 which receives the composite laser light C scanned by the scanning part 30 and emits display light L representing a display image M.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、表示装置に関する。   The present invention relates to a display device.

従来から光源からの光を受けて表示画像を表す表示光を発する液晶パネルと、この表示光をウインドシールド等の投射部材に導くことで虚像を表示する光学系と、を備えたヘッドアップディスプレイ装置が知られている。例えば、特許文献1に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、光源からの光を平行化した後に液晶パネルのサイズに合わせて調整するコンデンサレンズ、フィールドレンズ等の光学部材を備える。この液晶パネルは、光源からの光を透過させることで白色を表示し、光源からの光を遮断させることで黒色を表示する。   2. Description of the Related Art A head-up display device comprising a liquid crystal panel that emits display light that represents a display image by receiving light from a light source, and an optical system that displays a virtual image by guiding the display light to a projection member such as a windshield It has been known. For example, the head-up display device described in Patent Document 1 includes optical members such as a condenser lens and a field lens that are adjusted according to the size of a liquid crystal panel after collimating light from a light source. This liquid crystal panel displays white by transmitting light from the light source, and displays black by blocking light from the light source.

特開2012−203176号公報JP 2012-203176 A

液晶パネルの構造上、光源からの光を遮断した場合であっても、光源からの光の一部が漏れる。このため、液晶パネルにおいて完全な黒色の表示を行うことが困難となり、表示画像の視認性が低下するおそれがある。   Even if the light from the light source is blocked due to the structure of the liquid crystal panel, part of the light from the light source leaks. For this reason, it becomes difficult to perform complete black display on the liquid crystal panel, and the visibility of the display image may be reduced.

本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、表示画像の視認性を向上させた表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a display device in which the visibility of a display image is improved.

上記目的を達成するため、本発明の表示装置は、レーザー光を出射するレーザー光源部と、前記レーザー光源部からの前記レーザー光を走査する走査部と、前記走査部を通じて前記レーザー光を走査する際、前記レーザー光を照射させるオン状態と前記レーザー光の照射を停止させるオフ状態との間で切り替える制御部と、前記走査部により走査される前記レーザー光を受けて表示画像を表す表示光を出射する液晶パネルと、を備える。   In order to achieve the above object, a display device of the present invention scans the laser light through a laser light source unit that emits laser light, a scanning unit that scans the laser light from the laser light source unit, and the scanning unit. A control unit that switches between an on state in which the laser light is irradiated and an off state in which the laser light irradiation is stopped, and a display light that represents the display image by receiving the laser light scanned by the scanning unit. A liquid crystal panel that emits light.

本発明によれば、表示画像の視認性を向上させることができる。   According to the present invention, the visibility of a display image can be improved.

本発明の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置が搭載された車両の模式図である。It is a mimetic diagram of a vehicle carrying a head up display device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the head-up display apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るレーザー光源部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the laser light source part which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る走査軌跡を示す液晶パネルの正面図である。It is a front view of the liquid crystal panel which shows the scanning trace which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る走査中における制御部の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the control part during the scan which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る液晶パネルの画素を示す概略図である。It is the schematic which shows the pixel of the liquid crystal panel which concerns on one Embodiment of this invention. 比較例に係る走査中の合成レーザー光が透過するマイクロレンズアレイを示す概略図である。It is the schematic which shows the micro lens array which the synthetic | combination laser beam in the scanning which concerns on a comparative example permeate | transmits.

以下、本発明に係る表示装置を車両に搭載するヘッドアップディスプレイ装置に適用した一実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment in which a display device according to the present invention is applied to a head-up display device mounted on a vehicle will be described.

図1に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置1は、車両のダッシュボード7内に設けられ、表示画像を表す表示光Lをウインドシールド2に向けて照射する。視認者3(主に運転者)は、ウインドシールド2に反射した表示光Lを受けて、表示画像を表す虚像Vを視認することができる。   As shown in FIG. 1, the head-up display device 1 is provided in a dashboard 7 of a vehicle, and irradiates display light L representing a display image toward the windshield 2. The viewer 3 (mainly the driver) receives the display light L reflected by the windshield 2 and can visually recognize the virtual image V representing the display image.

図2に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置1は、レーザー光源部10と、走査部30と、光学部材41と、拡散部材42と、液晶パネル20と、光学リレー73と、ハウジング80と、制御部100と、を備える。   As shown in FIG. 2, the head-up display device 1 includes a laser light source unit 10, a scanning unit 30, an optical member 41, a diffusion member 42, a liquid crystal panel 20, an optical relay 73, a housing 80, and a control. Unit 100.

ハウジング80は、例えば、遮光性を有する樹脂によって箱状に形成される。ハウジング80には、ウインドシールド2に対向する面に開口部80aが形成され、その開口部80aは、アクリル等の透光性樹脂により湾曲形状に形成される窓部81によって塞がれている。表示光Lは、窓部81を透過してハウジング80内からウインドシールド2に向かう。ハウジング80内には、制御部100を除くヘッドアップディスプレイ装置1の各構成が内蔵されている。なお、制御部100は、ハウジング80内に設けられていてもよい。   The housing 80 is formed in a box shape with, for example, a resin having a light shielding property. An opening 80a is formed in the housing 80 on the surface facing the windshield 2, and the opening 80a is closed by a window 81 formed in a curved shape by a translucent resin such as acrylic. The display light L passes through the window 81 and travels from the housing 80 toward the windshield 2. Each component of the head-up display device 1 excluding the control unit 100 is built in the housing 80. Note that the control unit 100 may be provided in the housing 80.

図3に示すように、レーザー光源部10は、照明部11と、反射透過光学部13と、輝度ムラ低減光学部14と、を備える。
照明部11は、赤色光Rを発する赤色LED(Light Emitting Diode)11rと、緑色光Gを発する緑色LED11gと、青色光Bを発する青色LED11bと、を備える。制御部100は、表示期間においては、3つのLED11r,11g,11bのうち何れか一つを発光させ、発光するLED11r,11g,11bを所定時間毎に切り替えるフィールドシーケンシャル方式にて照明部11の制御を行う。
As shown in FIG. 3, the laser light source unit 10 includes an illumination unit 11, a reflection / transmission optical unit 13, and a luminance unevenness reduction optical unit 14.
The illumination unit 11 includes a red LED (Light Emitting Diode) 11r that emits red light R, a green LED 11g that emits green light G, and a blue LED 11b that emits blue light B. In the display period, the control unit 100 controls the illumination unit 11 by a field sequential method in which any one of the three LEDs 11r, 11g, and 11b emits light and the light-emitting LEDs 11r, 11g, and 11b are switched every predetermined time. I do.

反射透過光学部13は、光R,G,Bに基づき合成レーザー光Cを生成するものであって、光を反射する反射ミラー13aと、誘電体の多層膜等の薄膜が鏡面に形成された鏡で構成され、光の透過と反射を行うダイクロイックミラー13b、13cと、を備える。   The reflection / transmission optical unit 13 generates a synthetic laser beam C based on the light R, G, and B. A reflection mirror 13a that reflects the light and a thin film such as a dielectric multilayer film are formed on the mirror surface. And dichroic mirrors 13b and 13c which are configured by mirrors and transmit and reflect light.

反射ミラー13aは、赤色LED11rからの赤色光Rを輝度ムラ低減光学部14に向かって反射する位置に設けられている。ダイクロイックミラー13bは、緑色LED11gからの緑色光Gを輝度ムラ低減光学部14に向かって反射し、反射ミラー13aからの赤色光Rを透過する位置に設けられている。ダイクロイックミラー13cは、青色LED11bからの青色光Bを輝度ムラ低減光学部14に向かって反射し、反射ミラー13a及びダイクロイックミラー13bからの赤色光R及び緑色光Gを輝度ムラ低減光学部14に向かって透過する位置に設けられている。   The reflection mirror 13a is provided at a position where the red light R from the red LED 11r is reflected toward the luminance unevenness reducing optical unit 14. The dichroic mirror 13b is provided at a position that reflects the green light G from the green LED 11g toward the luminance unevenness reducing optical unit 14 and transmits the red light R from the reflection mirror 13a. The dichroic mirror 13c reflects the blue light B from the blue LED 11b toward the luminance unevenness reducing optical unit 14, and directs the red light R and the green light G from the reflecting mirror 13a and the dichroic mirror 13b to the luminance unevenness reducing optical unit 14. It is provided at a position where it can pass through.

輝度ムラ低減光学部14は、ミラーボックスやアレイレンズなどからなるもので、上述の合成レーザー光Cを乱反射、散乱、屈折させることで光のムラを低減する。   The luminance unevenness reducing optical unit 14 includes a mirror box, an array lens, and the like, and reduces unevenness of light by irregularly reflecting, scattering, and refracting the synthetic laser light C described above.

図2に示すように、走査部30は、ミラー面30aを備え、そのミラー面30aを振動可能に構成される。走査部30は、ピエゾ型、電磁型及び静電型の何れが採用されてもよい。走査部30は、ミラー面30aを振動させることで、レーザー光源部10が出射した合成レーザー光Cを液晶パネル20に向けて反射させつつ走査する。これにより、液晶パネル20の上面に表示画像Mが生成される。具体的な走査部30の走査態様については後述する。   As shown in FIG. 2, the scanning unit 30 includes a mirror surface 30a and is configured to be able to vibrate the mirror surface 30a. The scanning unit 30 may be a piezo type, an electromagnetic type, or an electrostatic type. The scanning unit 30 performs scanning while reflecting the synthetic laser light C emitted from the laser light source unit 10 toward the liquid crystal panel 20 by vibrating the mirror surface 30a. Thereby, a display image M is generated on the upper surface of the liquid crystal panel 20. A specific scanning mode of the scanning unit 30 will be described later.

光学部材41は、例えば、光学樹脂又は光学ガラスにより形成される凸レンズである。光学部材41は、例えばフィールドレンズとして機能する。詳しくは、光学部材41は、走査部30からの合成レーザー光Cを合成レーザー光Cの入射角を調整したうえで拡散部材42に入射させる。これにより、走査された合成レーザー光Cを光学リレー73を介して視認者3のアイボックスに導くことができる。   The optical member 41 is a convex lens formed of, for example, optical resin or optical glass. The optical member 41 functions as a field lens, for example. Specifically, the optical member 41 causes the synthetic laser light C from the scanning unit 30 to enter the diffusion member 42 after adjusting the incident angle of the synthetic laser light C. Thereby, the scanned synthetic laser beam C can be guided to the eye box of the viewer 3 through the optical relay 73.

拡散部材42は、例えば、拡散板であり、光学部材41を経た合成レーザー光Cを液晶パネル20の表示領域22に合わせて拡散する。拡散部材42を経た合成レーザー光Cの拡散状態は等方性、異方性の何れであってもよい。この拡散部材42により表示画像Mにスペックルノイズが生じることを抑制することができる。これにより、表示画像M及び虚像Vにおいて局所的に輝度が高くなることで表示画像M及び虚像Vが局所的にぎらつくことが抑制される。   The diffusing member 42 is, for example, a diffusing plate, and diffuses the synthetic laser light C that has passed through the optical member 41 according to the display area 22 of the liquid crystal panel 20. The diffusion state of the synthetic laser light C that has passed through the diffusion member 42 may be either isotropic or anisotropic. The diffusion member 42 can suppress the occurrence of speckle noise in the display image M. Thereby, it is suppressed that the display image M and the virtual image V are locally glaring because the luminance is locally increased in the display image M and the virtual image V.

図2に示すように、液晶パネル20は、例えば、赤色、緑色、青色の3色のカラーフィルターを有するTFT液晶を備える。液晶パネル20は走査された合成レーザー光Cに基づき表示画像Mを表示する。液晶パネル20は、その中央部分に位置し、表示画像Mを表示する領域である表示領域22を有する。   As shown in FIG. 2, the liquid crystal panel 20 includes, for example, a TFT liquid crystal having three color filters of red, green, and blue. The liquid crystal panel 20 displays a display image M based on the scanned synthetic laser light C. The liquid crystal panel 20 has a display area 22 that is located in the center thereof and displays the display image M.

図6に示すように、液晶パネル20は、マトリクス状に配置された複数の画素21を有する。液晶パネル20は、制御部100による制御のもと、液晶分子の制御により画素21毎に透過状態及び不透過状態の何れかに設定する。全ての画素21は、透過状態及び不透過状態の何れかに設定される。透過状態にある画素21aは合成レーザー光Cを透過させる。これにより、画素21aは白色で表示される。不透過状態にある画素21bは合成レーザー光Cを遮断する。これにより、画素21bは黒色で表示される。   As shown in FIG. 6, the liquid crystal panel 20 includes a plurality of pixels 21 arranged in a matrix. The liquid crystal panel 20 is set to either a transmissive state or a non-transmissive state for each pixel 21 under the control of the control unit 100 under the control of liquid crystal molecules. All the pixels 21 are set to either the transmissive state or the non-transmissive state. The pixel 21a in the transmissive state transmits the synthetic laser light C. Thereby, the pixel 21a is displayed in white. The pixel 21b in the opaque state blocks the synthetic laser light C. Thereby, the pixel 21b is displayed in black.

図2に示すように、光学リレー73は、液晶パネル20からの表示画像Mを表す表示光Lをウインドシールド2に導く。光学リレー73は、例えば、平面ミラー70と、凹面ミラー71と、を備える。平面ミラー70は、表示画像Mを表す表示光Lを凹面ミラー71に向かって反射させる。凹面ミラー71は、平面ミラー70からの表示光Lをウインドシールド2に向かって反射させる。   As shown in FIG. 2, the optical relay 73 guides the display light L representing the display image M from the liquid crystal panel 20 to the windshield 2. The optical relay 73 includes, for example, a flat mirror 70 and a concave mirror 71. The flat mirror 70 reflects the display light L representing the display image M toward the concave mirror 71. The concave mirror 71 reflects the display light L from the plane mirror 70 toward the windshield 2.

制御部100は、マイクロコンピュータにより構成され、レーザー光源部10、液晶パネル20及び走査部30を制御する。
制御部100は、走査部30を駆動させることで、図4に示すように、合成レーザー光Cを主走査方向Hに沿って往復運動させつつ、副走査方向Vに沿って移動させる。主走査方向Hは、長方形板状の液晶パネル20の長手方向に延びる。副走査方向Vは、液晶パネル20の短手方向に延びる。これにより、走査軌跡500は、走査開始位置Yaから走査終了位置Ybまで副走査方向Vに沿って略正弦波をなす。走査開始位置Ya及び走査終了位置Ybは、対角線上に位置する液晶パネル20の2つの角部にそれぞれ位置する。制御部100は、合成レーザー光Cが走査終了位置Ybに達した後に、合成レーザー光Cをその走査終了位置Ybから走査開始位置Yaまで戻す。制御部100は、走査中において、合成レーザー光Cが照射されるオン状態と合成レーザー光Cの照射が停止されるオフ状態との間で切り替える。
The control unit 100 includes a microcomputer and controls the laser light source unit 10, the liquid crystal panel 20, and the scanning unit 30.
The control unit 100 drives the scanning unit 30 to move the synthetic laser beam C along the sub-scanning direction V while reciprocating along the main scanning direction H as shown in FIG. The main scanning direction H extends in the longitudinal direction of the rectangular plate-like liquid crystal panel 20. The sub-scanning direction V extends in the short direction of the liquid crystal panel 20. Thereby, the scanning locus 500 forms a substantially sine wave along the sub-scanning direction V from the scanning start position Ya to the scanning end position Yb. The scan start position Ya and the scan end position Yb are respectively located at two corners of the liquid crystal panel 20 located on a diagonal line. After the synthetic laser beam C reaches the scanning end position Yb, the control unit 100 returns the synthetic laser beam C from the scanning end position Yb to the scanning start position Ya. During scanning, the control unit 100 switches between an on state in which the synthetic laser light C is irradiated and an off state in which the irradiation of the synthetic laser light C is stopped.

制御部100は、図示しない車載制御部からの映像信号に基づき液晶パネル20の全ての画素21について透過状態及び不透過状態の何れかに設定する。制御部100は、図6に示すように、レーザー光源部10を通じて走査位置P1が透過状態の画素21aに位置するとき合成レーザー光Cをオンし、走査位置P2が不透過状態の画素21bに位置するとき合成レーザー光Cをオフする。   The control unit 100 sets either the transmission state or the non-transmission state for all the pixels 21 of the liquid crystal panel 20 based on a video signal from an in-vehicle control unit (not shown). As shown in FIG. 6, the control unit 100 turns on the synthetic laser beam C when the scanning position P1 is positioned at the transmissive pixel 21a through the laser light source unit 10, and the scanning position P2 is positioned at the non-transmissive pixel 21b. When doing so, the synthetic laser beam C is turned off.

図5のフローチャートに沿って、走査中における制御部100の処理手順について説明する。
制御部100は、合成レーザー光Cを走査するにあたって、走査する画素21が透過状態、不透過状態の何れであるかを判別する(ステップS101)。そして、制御部100は、走査する画素21が透過状態にあるとき(ステップS101;YES)、合成レーザー光Cをオン状態とする(ステップS102)。一方、制御部100は、走査する画素21が不透過状態にあるとき(ステップS101;NO)、合成レーザー光Cをオフ状態とする(ステップS103)。制御部100は、ステップS102又はステップS103の後、走査が終了したか否かを判別する(ステップS104)。制御部100は、走査が終了していない旨判別したとき(ステップS104;NO)、ステップS101の処理に戻る。すなわち、ステップS101〜S104の処理は、走査が終了するまで繰り返し行われる。制御部100は、走査が終了した旨判別したとき(ステップS104;YES)、当該フローチャートに係る処理を終了する。
A processing procedure of the control unit 100 during scanning will be described with reference to the flowchart of FIG.
When scanning the synthetic laser beam C, the control unit 100 determines whether the pixel 21 to be scanned is in the transmissive state or the non-transmissive state (step S101). Then, when the pixel 21 to be scanned is in the transmission state (step S101; YES), the control unit 100 turns on the synthetic laser light C (step S102). On the other hand, when the pixel 21 to be scanned is in the opaque state (step S101; NO), the control unit 100 turns off the combined laser light C (step S103). After step S102 or step S103, the control unit 100 determines whether or not scanning has ended (step S104). When the control unit 100 determines that the scanning has not ended (step S104; NO), the control unit 100 returns to the process of step S101. That is, the processes in steps S101 to S104 are repeated until scanning is completed. When it is determined that the scanning has been completed (step S104; YES), the control unit 100 ends the processing according to the flowchart.

上記フローチャートによれば、図6に示すように、走査位置P1が透過状態の画素21aに位置するとき、合成レーザー光Cがその画素21aに出射される。走査位置P1が主走査方向Hに沿って移動することで、走査位置P2は不透過状態の画素21bに進入する。走査位置P2が不透過状態の画素21bに位置するとき合成レーザー光Cの出射が停止される。このため、合成レーザー光Cが不透過状態の画素21bを透過することが抑制されるため、画素21bをより確実に黒色で表示させることができる。このため、虚像Vにおいて黒色表示部分が視認者3によって視認されることが抑制されるため、虚像Vの視認性を向上させることができる。   According to the flowchart, as shown in FIG. 6, when the scanning position P1 is located at the transmissive pixel 21a, the combined laser light C is emitted to the pixel 21a. As the scanning position P1 moves along the main scanning direction H, the scanning position P2 enters the non-transparent pixel 21b. When the scanning position P2 is located at the non-transmissive pixel 21b, the emission of the synthetic laser light C is stopped. For this reason, since it is suppressed that the synthetic | combination laser beam C permeate | transmits the pixel 21b of an impermeable state, the pixel 21b can be displayed more reliably in black. For this reason, since it is suppressed that the black display part is visually recognized by the viewer 3 in the virtual image V, the visibility of the virtual image V can be improved.

本実施形態では拡散部材42は拡散板であるが、この拡散板に代えてマイクロレンズアレイを採用した場合の比較例について説明する。図7に模式的に示すように、合成レーザー光Cが主走査方向Hに沿って移動した場合には、これら合成レーザー光Cがマイクロレンズアレイ142により一部Aに集光する。本実施形態では拡散部材42は拡散板であるため、このような集光が生じない。このため、拡散部材42として拡散板が採用されることで、拡散部材42としてマイクロレンズアレイ142が採用される場合に比べて、よりも高い表示品位の表示画像M、ひいては虚像Vを実現することができる。   In this embodiment, the diffusing member 42 is a diffusing plate. A comparative example in which a microlens array is employed instead of the diffusing plate will be described. As schematically shown in FIG. 7, when the synthetic laser light C moves along the main scanning direction H, the synthetic laser light C is condensed on a part A by the microlens array 142. In this embodiment, since the diffusing member 42 is a diffusing plate, such light collection does not occur. For this reason, by adopting a diffusion plate as the diffusion member 42, it is possible to realize a display image M and thus a virtual image V with higher display quality than when the microlens array 142 is adopted as the diffusion member 42. Can do.

(効果)
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(effect)
As mentioned above, according to one Embodiment described, there exist the following effects.

(1)ヘッドアップディスプレイ装置1は、合成レーザー光Cを出射するレーザー光源部10と、レーザー光源部10からの合成レーザー光Cを走査する走査部30と、走査部30を通じて合成レーザー光Cを走査する際、合成レーザー光Cを照射させるオン状態と合成レーザー光Cの照射を停止させるオフ状態との間で切り替える制御部100と、走査部30により走査される合成レーザー光Cを受けて表示画像Mを表す表示光Lを出射する液晶パネル20と、を備える。
この構成によれば、走査中にオン及びオフ間で切り替わる合成レーザー光Cにより液晶パネル20が照明される。このため、液晶パネル20の黒表示部分(不透過状態の画素21b)において合成レーザー光Cをより確実に遮断することができるため、その黒色表示部において合成レーザー光Cが漏れることが抑制される。よって、表示画像M、ひいては虚像Vにおける黒表示部分と白表示部分とを高いコントラストで表示することができ、表示画像M及び虚像Vの視認性を向上させることができる。
(1) The head-up display device 1 includes a laser light source unit 10 that emits a synthetic laser beam C, a scanning unit 30 that scans the synthetic laser beam C from the laser light source unit 10, and the synthetic laser beam C through the scanning unit 30. When scanning, the control unit 100 that switches between an ON state in which the synthetic laser beam C is irradiated and an OFF state in which the irradiation of the synthetic laser beam C is stopped, and the synthetic laser beam C scanned by the scanning unit 30 are displayed. And a liquid crystal panel 20 that emits display light L representing the image M.
According to this configuration, the liquid crystal panel 20 is illuminated by the synthetic laser light C that switches between on and off during scanning. For this reason, since the synthetic laser beam C can be more reliably blocked in the black display portion (the non-transparent pixel 21b) of the liquid crystal panel 20, the leakage of the synthetic laser beam C in the black display portion is suppressed. . Therefore, the black display portion and the white display portion of the display image M, and hence the virtual image V, can be displayed with high contrast, and the visibility of the display image M and the virtual image V can be improved.

(2)液晶パネル20は、合成レーザー光Cが透過する透過状態及び合成レーザー光Cが遮断される不透過状態の何れかに設定される複数の画素21を備える。制御部100は、合成レーザー光Cを走査する際、走査位置P1が透過状態の画素21aに位置する場合には合成レーザー光Cをオン状態とし、走査位置P2が不透過状態の画素21bに位置する場合には合成レーザー光Cをオフ状態とする。
この構成によれば、不透過状態の画素21bには合成レーザー光Cが出射されないため、不透過状態の画素21bから合成レーザー光Cが漏れることが抑制される。このため、表示画像M、ひいては虚像Vの視認性を向上させることができる。
(2) The liquid crystal panel 20 includes a plurality of pixels 21 set to either a transmission state in which the synthetic laser light C is transmitted or a non-transmission state in which the synthetic laser light C is blocked. When scanning the synthetic laser beam C, the control unit 100 turns on the synthetic laser beam C when the scanning position P1 is located at the transmissive pixel 21a, and the scanning position P2 is located at the non-transmissive pixel 21b. When performing, the synthetic laser beam C is turned off.
According to this configuration, since the synthetic laser light C is not emitted to the non-transparent pixel 21b, the synthetic laser light C is prevented from leaking from the non-transparent pixel 21b. For this reason, the visibility of the display image M and by extension, the virtual image V can be improved.

(3)ヘッドアップディスプレイ装置1は、走査部30からの合成レーザー光Cを液晶パネル20の表示領域22に合わせて拡散する拡散部材42を備える。
この構成によれば、液晶パネル20の表示領域22に表示画像Mを表示させることができる。
(3) The head-up display device 1 includes a diffusion member 42 that diffuses the synthetic laser light C from the scanning unit 30 in accordance with the display area 22 of the liquid crystal panel 20.
According to this configuration, the display image M can be displayed on the display area 22 of the liquid crystal panel 20.

(4)ヘッドアップディスプレイ装置1は、レーザー光源部10からの合成レーザー光Cを視認者3のアイボックスに合わせて調整する光学部材41を備える。
この構成によれば、視認者3のアイボックスに表示光Lを照射することで、視認者3の視点がアイボックス内に位置するときに虚像Vを視認者3に視認させることができる。
(4) The head-up display device 1 includes an optical member 41 that adjusts the synthetic laser light C from the laser light source unit 10 according to the eye box of the viewer 3.
According to this configuration, by irradiating the eye light of the viewer 3 with the display light L, the viewer 3 can visually recognize the virtual image V when the viewpoint of the viewer 3 is located in the eye box.

(5)ヘッドアップディスプレイ装置1は、液晶パネル20からの表示光Lを投射部材の一例であるウインドシールド2に導くことで表示画像Mに対応する虚像Vを表示する光学リレー73を備える。
この構成によれば、虚像Vにおける黒色表示部分が視認者3に視認可能に光ることが抑制される。このため、虚像Vの視認性を向上させることができる。
(5) The head-up display device 1 includes an optical relay 73 that displays the virtual image V corresponding to the display image M by guiding the display light L from the liquid crystal panel 20 to the windshield 2 that is an example of a projection member.
According to this structure, it is suppressed that the black display part in the virtual image V shines so that the viewer 3 can visually recognize. For this reason, the visibility of the virtual image V can be improved.

(変形例)
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
(Modification)
In addition, the said embodiment can be implemented with the following forms which changed this suitably.

上記実施形態においては、ヘッドアップディスプレイ装置1は車載用であったが、車載用に限らず、飛行機、船等の乗り物に搭載されてもよい。また、ヘッドアップディスプレイ装置1はメガネ型ウェアラブル端末に搭載されてもよい。また、上記実施形態においては、本発明に係る表示装置はヘッドアップディスプレイ装置1に具体化されていたが、直視型のディスプレイ表示装置であってもよい。   In the above embodiment, the head-up display device 1 is for vehicle use, but is not limited to being for vehicle use, and may be mounted on a vehicle such as an airplane or a ship. The head-up display device 1 may be mounted on a glasses-type wearable terminal. In the above embodiment, the display device according to the present invention is embodied in the head-up display device 1, but may be a direct-view display device.

上記実施形態においては、ヘッドアップディスプレイ装置1は表示光Lを投射部材の一例であるウインドシールド2に投射していたが、投射部材はこれに限らず、専用のコンバイナであってもよい。   In the above embodiment, the head-up display device 1 projects the display light L onto the windshield 2 which is an example of a projection member. However, the projection member is not limited to this and may be a dedicated combiner.

上記実施形態においては、拡散部材42として拡散板が採用されていたが、これに限らず、拡散部材42としてホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイが採用されてもよい。例えば、マイクロレンズアレイが採用されることで、スペックルノイズを抑制することができる。マイクロレンズアレイはその凸部が合成レーザー光Cの入射側であってもよいし、出射側であってもよい。拡散部材42としてマイクロレンズアレイが採用された場合であっても少なくとも上記(1)に係る効果を奏することができる。   In the above embodiment, a diffusion plate is used as the diffusion member 42. However, the present invention is not limited to this, and a holographic diffuser or a microlens array may be used as the diffusion member 42. For example, speckle noise can be suppressed by employing a microlens array. The convex part of the microlens array may be on the incident side of the synthetic laser light C or on the emission side. Even when a microlens array is employed as the diffusing member 42, at least the effect according to the above (1) can be achieved.

上記実施形態においては、レーザー光源部10は、赤色LED11r、緑色LED11g及び青色LED11bを1つずつ有していたが、複数個ずつ有していてもよい。また、レーザー光源部10は、各LED11r,11g,11bに代えて白色LEDを有していてもよい。この場合、反射透過光学部13は省略されてもよい。   In the above embodiment, the laser light source unit 10 has one red LED 11r, one green LED 11g, and one blue LED 11b, but may have a plurality of each. Further, the laser light source unit 10 may include white LEDs instead of the LEDs 11r, 11g, and 11b. In this case, the reflection / transmission optical unit 13 may be omitted.

上記実施形態においては、光学部材41は凸レンズであったが、これに限らず、凹面鏡であってもよい。   In the embodiment described above, the optical member 41 is a convex lens, but is not limited thereto, and may be a concave mirror.

上記実施形態においては、レーザー光源部10は、合成レーザー光Cにおける赤色、緑色、青色それぞれの光強度を検出するカラーセンサを備えてもよい。このカラーセンサは、例えば光学部材41に設けられる。制御部100は、このカラーセンサの検出結果に基づき、各LED11r,11g,11bの出力を変化させてもよい。   In the above-described embodiment, the laser light source unit 10 may include a color sensor that detects the light intensity of each of red, green, and blue in the synthetic laser light C. This color sensor is provided in the optical member 41, for example. The control unit 100 may change the output of each LED 11r, 11g, 11b based on the detection result of the color sensor.

1…ヘッドアップディスプレイ装置
2…ウインドシールド
10…レーザー光源部
11r…赤色LED
11b…青色LED
11g…緑色LED
13…反射透過光学部
20…液晶パネル
21,21a,21b…画素
22…表示領域
30…走査部
41…光学部材
42…拡散部材
70…平面ミラー
71…凹面ミラー
73…光学リレー
100…制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Head-up display apparatus 2 ... Windshield 10 ... Laser light source part 11r ... Red LED
11b ... Blue LED
11g ... Green LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Reflection transmission optical part 20 ... Liquid crystal panel 21,21a, 21b ... Pixel 22 ... Display area 30 ... Scanning part 41 ... Optical member 42 ... Diffusing member 70 ... Planar mirror 71 ... Concave mirror 73 ... Optical relay 100 ... Control part

Claims (5)

レーザー光を出射するレーザー光源部と、
前記レーザー光源部からの前記レーザー光を走査する走査部と、
前記走査部を通じて前記レーザー光を走査する際、前記レーザー光を照射させるオン状態と前記レーザー光の照射を停止させるオフ状態との間で切り替える制御部と、
前記走査部により走査される前記レーザー光を受けて表示画像を表す表示光を出射する液晶パネルと、を備える、
表示装置。
A laser light source that emits laser light;
A scanning unit that scans the laser light from the laser light source unit;
When scanning the laser beam through the scanning unit, a control unit that switches between an on state that irradiates the laser beam and an off state that stops the irradiation of the laser beam;
A liquid crystal panel that receives the laser light scanned by the scanning unit and emits display light representing a display image,
Display device.
前記液晶パネルは、前記レーザー光が透過する透過状態及び前記レーザー光が遮断される不透過状態の何れかに設定される複数の画素を備え、
前記制御部は、前記レーザー光を走査する際、走査位置が前記透過状態の前記画素に位置する場合には前記レーザー光を前記オン状態とし、走査位置が前記不透過状態の前記画素に位置する場合には前記レーザー光を前記オフ状態とする、
請求項1に記載の表示装置。
The liquid crystal panel includes a plurality of pixels set to either a transmission state in which the laser light is transmitted and a non-transmission state in which the laser light is blocked.
When scanning the laser beam, the control unit turns the laser beam on when the scanning position is located in the transmissive pixel, and the scanning position is located in the non-transmissive pixel. In this case, the laser beam is turned off.
The display device according to claim 1.
前記走査部からの前記レーザー光を前記液晶パネルの表示領域に合わせて拡散する拡散部材を備える、
請求項1又は2に記載の表示装置。
A diffusion member that diffuses the laser light from the scanning unit according to the display area of the liquid crystal panel;
The display device according to claim 1.
前記レーザー光源部からの前記レーザー光を視認者のアイボックスに合わせて調整する光学部材を備える、
請求項1から3の何れか1項に記載の表示装置。
An optical member that adjusts the laser light from the laser light source unit to match the eye box of the viewer,
The display device according to claim 1.
前記液晶パネルからの前記表示光を投射部材に導くことで前記表示画像に対応する虚像を表示する光学リレーを備える、
請求項1から4の何れか1項に記載の表示装置。
An optical relay that displays a virtual image corresponding to the display image by guiding the display light from the liquid crystal panel to a projection member;
The display device according to any one of claims 1 to 4.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007119723A1 (en) * 2006-04-12 2007-10-25 Panasonic Corporation Image display device
JP2007304578A (en) * 2006-04-14 2007-11-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Display device and method for driving same
JP2010026248A (en) * 2008-07-18 2010-02-04 Mitsubishi Electric Corp Liquid crystal display device
JP2010271443A (en) * 2009-05-20 2010-12-02 Sony Corp Projector and picture-displaying method
JP2011158542A (en) * 2010-01-29 2011-08-18 Equos Research Co Ltd Projector device and head-up display device
US20130293591A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-07 Microvision, Inc. Projector with Shutter
JP2016090769A (en) * 2014-11-04 2016-05-23 日本精機株式会社 Head-up display device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007119723A1 (en) * 2006-04-12 2007-10-25 Panasonic Corporation Image display device
JP2007304578A (en) * 2006-04-14 2007-11-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Display device and method for driving same
JP2010026248A (en) * 2008-07-18 2010-02-04 Mitsubishi Electric Corp Liquid crystal display device
JP2010271443A (en) * 2009-05-20 2010-12-02 Sony Corp Projector and picture-displaying method
JP2011158542A (en) * 2010-01-29 2011-08-18 Equos Research Co Ltd Projector device and head-up display device
US20130293591A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-07 Microvision, Inc. Projector with Shutter
JP2016090769A (en) * 2014-11-04 2016-05-23 日本精機株式会社 Head-up display device

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