JP2018119998A - 情報表示装置 - Google Patents

情報表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2018119998A
JP2018119998A JP2015109037A JP2015109037A JP2018119998A JP 2018119998 A JP2018119998 A JP 2018119998A JP 2015109037 A JP2015109037 A JP 2015109037A JP 2015109037 A JP2015109037 A JP 2015109037A JP 2018119998 A JP2018119998 A JP 2018119998A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
liquid crystal
light shielding
information display
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015109037A
Other languages
English (en)
Inventor
直宏 栗原
Naohiro Kurihara
直宏 栗原
勝一 石川
Katsuichi Ishikawa
勝一 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2015109037A priority Critical patent/JP2018119998A/ja
Priority to PCT/JP2016/002505 priority patent/WO2016189857A1/ja
Publication of JP2018119998A publication Critical patent/JP2018119998A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)

Abstract

【課題】コスト及び開発期間を抑え、かつ、高コントラストで視認性を向上できる情報表示装置を提供する。
【解決手段】この情報表示装置は、背面側から入射する光の透過量を制御して、情報表示領域と、前記情報表示領域以外の黒画像からなる背景領域とを含む画像を、前面側の表示面に形成する光学装置と、前記光学装置の前面側または背面側に配置される光学部材と、を備え、前記光学部材の少なくとも一つは、前記背景領域に対応する光を遮断する遮光部を有する構成を採る。
【選択図】図4

Description

本発明は、黒背景に各種情報を表示する情報表示装置に関し、特に、車両に搭載される情報表示装置に関する。
近年、車両の安全性向上のため、車両周囲の画像、地図情報、速度情報等、様々な情報を一元的に集約して表示する車載表示装置が普及しつつある。このため、ディスプレイが大型化し、車両のダッシュボード内におけるディスプレイの占める割合が増加してきている。これは、車両の内装に与えるディスプレイの影響が拡大していることも意味する。
このような車載表示装置は、高コントラストで視認性が高いことが要求される。しかしながら、光学装置として液晶パネルを備える車載表示装置の場合、黒表示であっても、通常、液晶パネルからの光漏れがあるため、ある程度光ってしまい、黒輝度が高くなる。そのため、黒背景にスピードメータ等の各種情報を表示する場合に、コントラストが低下し、視認性が悪くなる。また、車載表示装置の表示面がダッシュボード内に配置される場合、車両の内装、特に黒を基調としたインパネ周りにおいて、黒表示が浮いたように見えてしまう。つまり、車載表示装置の黒背景とインパネ周りの黒が同化しない。
一方で、表示面内における黒輝度を抑制する技術が、例えば、特許文献1に開示されている。特許文献1には、液晶表示装置に用いられる直下型のバックライト装置において、複数のLED光源が所定ピッチ毎に配設され、表示する画像に応じて、エリア毎またはLED光源毎の発光輝度を制御するローカルディミング制御を行うことが開示されている。
特開2013−143239号公報
しかしながら、上述した特許文献1に開示の液晶表示装置は、エッジライト方式や直下型方式のように面光源をバックライトとする場合に比較して、コスト及び開発期間が増大するという課題がある。
本発明の目的は、コスト及び開発期間を抑え、かつ、高コントラストで視認性を向上できる情報表示装置を提供することである。
本発明の一態様に係る情報表示装置は、背面側から入射する光の透過量を制御して、情報表示領域と、前記情報表示領域以外の黒画像からなる背景領域とを含む画像を、前面側の表示面に形成する光学装置と、前記光学装置の前面側または背面側に配置される光学部材と、を備え、前記光学部材の少なくとも一つは、前記背景領域に対応する光を遮断する遮光部を有する構成を採る。
本発明によれば、コスト及び開発期間を抑え、かつ、高コントラストで視認性を向上できる。
本発明の実施の形態1に係る液晶ディスプレイの表示例を示す図 液晶ディスプレイの表示面における領域を示す図 本発明の実施の形態1に係る液晶ディスプレイの構成を模式的に示す分解斜視図 遮光部の説明に供する図 光の透過率の低い領域をドットパターンで形成する様子を示す模式図 光の透過率の低い領域を濃淡パターンで形成する様子を示す模式図 本発明の実施の形態2に係る液晶ディスプレイの構成を模式的に示す分解斜視図 本発明の実施の形態3に係る液晶ディスプレイの構成を模式的に示す分解斜視図 本発明の実施の形態4に係る投影型表示デバイスの構成を示す模式図 本発明の実施の形態5に係るヘッドアップディスプレイの構成を示す模式図
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一の機能を有する構成には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る液晶ディスプレイ10の表示例を示す図である。図1に示す液晶ディスプレイ10は、例えば、車両に搭載される車載表示装置であり、エンジンの回転数を示すタコメータ11、車両のスピードを示すスピードメータ12、残りの燃料を示す燃料計13、エンジンの冷却水の水温を示す水温計14、及び、シフトレンジ15を表示している。
このような表示に特化した液晶ディスプレイ10の表示面は、図2に示すような領域に分けられる。図2において、白抜き部分W1〜W5は図1に示した各種情報を表示する情報表示領域であり、黒い部分B1は背景領域である(以下「情報表示領域W」「背景領域B」と称する)。すなわち、液晶ディスプレイ10によって表示される画像は、情報表示領域Wと、情報表示領域W以外の黒画像からなる背景領域とを含む。なお、液晶ディスプレイ10によって表示される情報の種類及び情報表示領域の形状は、上述したものに限定されない。なお、図1及び図2は、後述する実施の形態2〜5にも適用されるものである。
図3は、本発明の実施の形態1に係る液晶ディスプレイ10の構成を模式的に示す分解斜視図である。液晶ディスプレイ10は、エッジライト式バックライトを有する透過型液晶ディスプレイである。図3において、紙面左側を液晶ディスプレイ10の表示面側、すなわち、前面側とし、紙面右側を液晶ディスプレイ10の背面側とする。
図3に示すように、液晶ディスプレイ10は、導光板21、光源22、最背面配置光学シート23、背面側配置光学シート24、中配置光学シート25、前面側配置光学シート26、背面側偏光板27、液晶パネル28、前面側偏光板29、及び遮光シート30等を備える。液晶パネル28が本発明の光学装置を構成する。導光板21、最背面配置光学シート23、背面側配置光学シート24、中配置光学シート25、前面側配置光学シート26、背面側偏光板27、前面側偏光板29、及び遮光シート30が本発明の光学部材を構成する。
導光板21は、例えば、ポリカーボネート板であり、すべての面が平滑な平面を有する略直方体からなり、導光板内に入射した光を均一に伝達する。
光源22は、導光板21の端面に配置される、例えば、白色の複数のLEDであり、液晶ディスプレイ10の電源がONの間、点灯する。
最背面配置光学シート23は、導光板21の背面に重畳して配置される反射シートであり、導光板21の背面から照射される光を前面に向けて反射する。
背面側配置光学シート24は、導光板21の前面に重畳して配置される拡散シートであり、導光板21の前面から照射された光を拡散する。
中配置光学シート25は、背面側配置光学シート24の前面に重畳して配置されるプリズムシートであり、背面側配置光学シート24を透過した光の明るさを均一にする。
前面側配置光学シート26は、中配置光学シート25の前面に重畳して配置される拡散シートであり、中配置光学シート25を透過した光を拡散する。
背面側偏光板27は、前面側配置光学シート26の前面に重畳して配置される偏光板であり、前面側配置光学シート26を透過した光の一方向の成分(例えば、水平方向成分)のみを透過させる。
液晶パネル28(光学装置に相当)は、2つの配向膜によって液晶を挟み、液晶パネルにかける電圧をON/OFFして、液晶の配列パターンを変えることにより、背面側偏光板27を透過した光を、その振動方向を変えて透過させるか、その振動方向を変えずに透過させる。
前面側偏光板29は、背面側偏光板27の透過軸の向きとは90°異なる透過軸の向きとなるように配置され、液晶パネル28を透過した光の一方向の成分(例えば、垂直成分)のみを透過させる。
遮光シート30は、前面側偏光板29の前面に重畳して配置され、背景領域B(図2参照)に対応する光を遮断する。遮光シート30は、OHPシート及びPETシートなどの樹脂シートに、背景領域Bと同形状の遮光マスクを形成したものである。遮光マスクは、背景領域Bに相当する部分に黒インクを印刷するなどして形成される。
このようなことから、遮光シート30は、情報表示領域Wの形状に関わらず、簡単に適用することができる。つまり、車種ごとに表示する画像のデザインが異なる場合であっても、遮光シート30を適宜変更するだけで、同一構造の液晶ディスプレイを用いることができる。なお、遮光シート30は、黒色シートから液晶ディスプレイの情報表示領域に相当する部分を切り抜いた残りの部分としてもよい。
なお、ここでは、遮光シート30は、前面側偏光板29の前面に重畳して配置されるとしたが、遮光シート30は、最背面配置光学シート23、導光板21、背面側配置光学シート24、中配置光学シート25、前面側配置光学シート26、背面側偏光板27、液晶パネル28のいずれかの前面に重畳して配置されてもよい。
遮光シート30は、導光板21より前面側に配置されることにより、液晶ディスプレイ10の情報表示領域と背景領域との境界がぼける度合いが高くなる。逆に、遮光シート30は、導光板21より背面側に配置されることにより、液晶ディスプレイ10の情報表示領域と背景領域との境界がクリアになる。
また、遮光シート30は、背面(光源)に近い位置に設けられるほど、前面側に光学部材が積層されるため、液晶ディスプレイ10の情報表示領域と背景領域との境界がぼける度合いが高くなる。一方、遮光シート30は、前面に近い位置(光源から遠い位置)に設けられるほど、遮光効果が高くなり、液晶ディスプレイ10の情報表示領域と背景領域との境界がクリアになる。
遮光シート30には、好ましくは、図4に示したように、遮光領域(黒塗り部分)と透光領域(白抜き部分)との間に、光の透過率が遮光領域と透光領域の中間である遷移領域が設けられる。取付誤差などによって、液晶ディスプレイ10の情報表示領域と、遮光シート30の透光領域とが完全に一致していない場合でも、この不一致は遷移領域によって吸収されるので、自然な表示となる。
なお、遮光領域と透光領域との間に設けられた遷移領域は、図5に示すように、透光領域から遮光領域に向かうにつれて、ドットピッチが小さくなるように、またはドット径が大きくなるようにドットパターンが形成されたものでもよい。また、この遷移領域は、図6に示すように、透光領域から遮光領域に向かうにつれて、遮光濃度が段階的に高くなる(2値も含む)ように濃淡パターンが形成されたものでもよい。
このように、実施の形態1の液晶ディスプレイ10は、背面側から入射する光の透過量を制御して、情報表示領域Wと情報表示領域W以外の黒画像からなる背景領域Bとを含む画像を、前面側の表示面に形成する液晶パネル28(光学装置)と、導光板21、最背面配置光学シート23、背面側配置光学シート24、中配置光学シート25、前面側配置光学シート26、背面側偏光板27、前面側偏光板29、及び遮光シート30(液晶パネル28の前面側又は背面側に配置される光学部材)と、を備える。遮光シート30(光学部材の少なくとも一つ)は、背景領域Bに対応する光を遮断する遮光部を有する。
実施の形態1によれば、液晶ディスプレイ10の背景領域Bに合わせた形状の遮光部を有する遮光シート30を設けることにより、遮光シート30がバックライトの光を遮るため、液晶ディスプレイ10の情報表示領域の輝度を低下させることなく、液晶ディスプレイ10の背景領域の黒輝度を低下させることができる。よって、高コントラストの画像が表示可能となるので、視認性が格段に高まる。
また、液晶ディスプレイ10の背景領域である黒表示とインパネ周りの黒色とを同化させることができる。また、光学部材に黒インクを印刷して遮光部を形成するという簡易な処理により実現され、既存の液晶ディスプレイの構造をそのまま利用することもできるので、コスト及び開発期間を抑えることができる。
なお、本実施の形態では、液晶ディスプレイ30が本来備える光学部材とは別に、遮光シート30を設ける場合について説明したが、本発明はこれに限らず、最背面配置光学シート23、導光板21、背面側配置光学シート24、中配置光学シート25、前面側配置光学シート26、背面側偏光板27の光学部材のいずれか単体または複数の組合せの光学部材に遮光部が設けられてもよい。ただし、導光板21に遮光部が設けられる場合、遮光部は、導光板21の前面または背面に設けられる。また、背面側偏光板27に遮光部が設けられる場合、遮光部は、背面側偏光板27の前面、背面、または偏光板層内に設けられる。
(実施の形態2)
図7は、本発明の実施の形態2に係る液晶ディスプレイ40の構成を示す分解斜視図である。液晶ディスプレイ40は、直下型方式バックライトを有する透過型液晶ディスプレイである。図7において、紙面左側を液晶ディスプレイ40の表示面、すなわち、前面側とし、紙面右側を液晶ディスプレイ40の背面側とする。図7が図1と異なる点は、拡散板42を追加した点と、導光板21を削除した点と、光源22を光源41に変更した点である。
図7に示すように、液晶ディスプレイ40は、光源41、最背面配置光学シート23、拡散板42、背面側配置光学シート24、中配置光学シート25、前面側配置光学シート26、背面側偏光板27、液晶パネル28、前面側偏光板29、及び遮光シート30等を備える。液晶パネル28が本発明の光学装置を構成する。拡散板42、最背面配置光学シート23、背面側配置光学シート24、中配置光学シート25、前面側配置光学シート26、背面側偏光板27、前面側偏光板29、及び遮光シート30が本発明の光学部材を構成する。
光源41は、最背面配置光学シート23の表面に配置される、例えば、白色の複数のLEDであり、液晶ディスプレイ40の電源がONの間、点灯する。
拡散板42は、最背面配置光学シート23の前面に重畳して配置され、光源41から発した光、及び、最背面配置光学シート23によって反射された光を拡散する。
なお、遮光シート30は、前面側偏光板29の前面に重畳して配置されることに限らず、最背面配置光学シート23、拡散板42、背面側配置光学シート24、中配置光学シート25、前面側配置光学シート26、背面側偏光板27、液晶パネル28のいずれかの前面に重畳して配置されてもよい。
このように、実施の形態2によれば、直下型方式バックライトを有する透過型液晶ディスプレイにおいても、実施の形態1と同様、液晶ディスプレイの背景領域Bに合わせた形状の遮光部を有する遮光シート30を設けることにより、遮光シート30がバックライトの光を遮るため、液晶ディスプレイ40の情報表示領域の輝度を低下させることなく、液晶ディスプレイ40の背景領域の黒輝度を低下させることができる。よって、高コントラストの画像が表示可能となるので、視認性が格段に高まる。
また、液晶ディスプレイの背景領域である黒表示とインパネ周りの黒色とを同化させることができる。また、光学部材に黒インクを印刷して遮光部を形成するという簡易な処理により実現され、既存の液晶ディスプレイの構造をそのまま利用することもできるので、コスト及び開発期間を抑えることができる。
なお、本実施の形態では、液晶ディスプレイ30が本来備える光学部材とは別に、遮光シート30を設ける場合について説明したが、本発明はこれに限らず、最背面配置光学シート23、拡散板42、背面側配置光学シート24、中配置光学シート25、前面側配置光学シート26、背面側偏光板27の光学部材のいずれか単体または複数の組合せの光学部材に遮光部が設けられてもよい。ただし、拡散板42に遮光部が設けられる場合、遮光部は、拡散板42の前面または背面に設けられる。
(実施の形態3)
図8は、本発明の実施の形態3に係る液晶ディスプレイ50の構成を示す分解斜視図である。液晶ディスプレイ50は、反射型液晶ディスプレイである。図8において、紙面左側を液晶ディスプレイ50の表示面、すなわち、前面側とし、紙面右側を液晶ディスプレイ50の背面側とする。
図8に示すように、液晶ディスプレイ50は、偏光板51、液晶パネル52、遮光シート53、及び反射用光学部材54等を備える。液晶パネル52が本発明の光学装置を構成する。偏光板51、遮光シート53、及び反射用光学部材54が本発明の光学部材を構成する。
偏光板51は、太陽光などの外光の一方向の成分(例えば、水平方向成分)のみを透過させる。
液晶パネル52(光学装置に相当)は、2つの配向膜によって液晶を挟み、液晶パネルにかける電圧をON/OFFして、液晶の配列パターンを変えることにより、偏光板51を透過した光を、その振動方向を変えて透過させるか、その振動方向を変えずに透過させる。
遮光シート53は、液晶パネル52の背面に重畳して配置され、背景領域B(図2参照)に対応する光を遮断する。遮光シート53は、OHPシート及びPETシートなどの樹脂シートに、背景領域Bと同形状の遮光マスクを形成したものである。遮光マスクは、背景領域Bに相当する部分に黒インクを印刷するなどして形成される。
なお、遮光シート53は、液晶パネル52の背面に重畳して配置されることに限らず、偏光板51、液晶パネル52、反射用光学部材54のいずれかの前面に重畳して配置されてもよい。
反射用光学部材54は、遮光シート53を透過した光を反射する。
液晶ディスプレイ50は、液晶ディスプレイ50を構成する光学部材のうち、偏光板51、反射用光学部材54のいずれか単体または複数の組合せに遮光部が設けられる。なお、偏光板51に遮光部が設けられる場合、遮光部は、偏光板51の前面、背面、または偏光板層内に設けられる。
このように、実施の形態3によれば、反射型液晶ディスプレイにおいても、実施の形態1と同様、液晶ディスプレイ50の背景領域Bに合わせた形状の遮光部を有する遮光シート53を設けることにより、遮光シート53が光を遮るため、液晶ディスプレイ50の情報表示領域の輝度を低下させることなく、液晶ディスプレイ50の背景領域の黒輝度を低下させることができる。よって、高コントラストの画像が表示可能となるので、視認性が格段に高まる。
また、液晶ディスプレイ50の背景領域である黒表示とインパネ周りの黒色とを同化させることができる。また、光学部材に黒インクを印刷して遮光部を形成するという簡易な処理により実現され、既存の液晶ディスプレイの構造をそのまま利用することもできるので、コスト及び開発期間を抑えることができる。
なお、本実施の形態に係る反射型液晶ディスプレイは、モノクロ表示する場合を例に説明したが、カラー表示してもよく、この場合、偏光板と液晶パネルとの間にカラーフィルターを挿入する。そして、本発明は、カラーフィルターに遮光部を設けてもよい。
なお、本実施の形態では、液晶ディスプレイ50が本来備える光学部材とは別に、遮光シート53を設ける場合について説明したが、本発明はこれに限らず、偏光板51、反射用光学部材54の光学部材のいずれか単体または複数の組合せの光学部材に遮光部が設けられてもよい。
(実施の形態4)
図9は、本発明の実施の形態4に係る投影型表示デバイス60の構成を示す模式図である。投影型表示デバイス60は、3LCD型のプロジェクタである。図9において、紙面左側を投影型表示デバイス60の照射側、すなわち、前面側とし、紙面右側を投影型表示デバイス60の背面側とする。
図9に示すように、投影型表示デバイス60は、光源61、液晶光学部62、遮光シート63、及び投射レンズ64等を備える。液晶光学部62が本発明の光学装置を構成する。光源61、遮光シート63、及び投射レンズ64が本発明の光学部材を構成する。
光源61は、例えば、HID(High Intensity Discharge)ランプなどの高圧放電ランプである。
液晶光学部62(光学装置に相当)は、3LCD型の構成が採用されていることに応じて、光源61からの光を光源光学系で集光した後に色分離する。
遮光シート63は、液晶光学部62の直後に配置され、背景領域B(図2参照)に対応する光を遮断する。遮光シート63は、OHPシート及びPETシートなどの樹脂シートに、背景領域Bと同形状の遮光マスクを形成したものである。遮光マスクは、背景領域Bに相当する部分に黒インクを印刷するなどして形成される。
液晶光学部62から出射された光は、遮光シート63によって一部の光が遮られ、投射レンズ64によってスクリーンに投射され、これによってスクリーン上には画像が拡大投影される。
このように、実施の形態4によれば、投影型表示デバイス60においても、実施の形態1と同様、投影型表示デバイス60の背景領域Bに合わせた形状の遮光部を有する遮光シート63を設けることにより、遮光シート63が光を遮るため、スクリーンの情報表示領域の輝度を低下させることなく、スクリーンの背景領域の黒輝度を低下させることができる。よって、よって、高コントラストの画像が表示可能となるので、視認性が格段に高まる。
また、スクリーンの背景領域である黒表示とインパネ周りの黒色とを同化させることができる。また、光学部材に黒インクを印刷して遮光部を形成するという簡易な処理により実現され、既存の投影型表示デバイスの構造をそのまま利用することもできるので、コスト及び開発期間を抑えることができる。
(実施の形態5)
図10は、本発明の実施の形態5に係るヘッドアップディスプレイ70の構成を示す模式図である。
図10に示すように、ヘッドアップディスプレイ70は、表示部71、遮光シート72、レンズ73、ミラー74、及びコンバイナ75を備える。表示部71が本発明の光学装置を構成する。遮光シート72、レンズ73、ミラー74、及びコンバイナ75が本発明の光学部材を構成する。
表示部71(光学装置に相当)は、例えば、透過型の液晶表示パネルにより構成され、ヘッドアップディスプレイ70が表示すべき可視情報を表示することができる。表示部71が表示した可視情報は、その近傍に配置されたバックライトにより照明され、光の像として投射される。すなわち、表示部71から出射された光の像は、遮光シート72、投射レンズ73及びミラー74を介してコンバイナ75に投影され、コンバイナ75の面で反射して運転者の観察位置である所定のアイポイントEP1に向かう。
コンバイナ75の面による光の反射を利用しているので、アイポイントEP1の位置で見える表示像は、コンバイナ75および車両の窓ガラスよりも前方の所定の位置に存在するかのように、虚像として表示される。
コンバイナ75は、コンバイナ本体及びフィルムで構成されている。コンバイナ本体は、光学的に透明な材料を用いて板状に構成されている。具体例としては、アクリル樹脂を材料として用いることができる。また、撓みや変形が生じないように、コンバイナ本体は十分な厚みを有している。
フィルムは、コンバイナ本体と同等の屈折率を有する透明な材料を用いて構成される。例えば、ポリカーボネートを用いてフィルムを構成することができる。フィルムの厚みは、コンバイナ本体よりも十分に薄い。フィルムは、コンバイナ本体の一方の面と重なるように配置される。
遮光シート72は、表示部71及び投射レンズ73の間に配置され、背景領域B(図2参照)に対応する光を遮断する。遮光シート72は、OHPシート及びPETシートなどの樹脂シートに、背景領域Bと同形状の遮光マスクを形成したものである。遮光マスクは、背景領域Bに相当する部分に黒インクを印刷するなどして形成される。
なお、遮光シート72は、表示部71及び投射レンズ73の間に配置されることに限らず、ミラー74の前面に重畳して配置されてもよいし、表示部71及び投射レンズ73の間と、ミラー74の前面とに配置されてもよい。
このように、実施の形態5によれば、ヘッドアップディスプレイ70においても、実施の形態1と同様、コンバイナ75の背景領域Bに合わせた形状の遮光部を有する遮光シート72を設けることにより、遮光シート72が光を遮るため、コンバイナ75の情報表示領域の輝度を低下させることなく、コンバイナ75の背景領域の黒輝度を低下させることができる。よって、高コントラストの画像が表示可能となるので、視認性が格段に高まる。
また、コンバイナ75の背景領域である黒表示とインパネ周りの黒色とを同化させることができる。また、光学部材に黒インクを印刷して遮光部を形成するという簡易な処理により実現され、既存の液晶ディスプレイの構造をそのまま利用することもできるので、コスト及び開発期間を抑えることができる。
なお、本実施の形態では、コンバイナに光の像を投影するものとして説明したが、本発明はこれに限らず、コンバイナに代えて車両の窓ガラスに光の像を投影するようにしてもよい。
なお、上記各実施の形態において、車載表示装置を例に説明したが、本発明はこれに限るものではなく、情報表示装置であればよい。
また、上記各実施の形態において、液晶パネルを光学装置の一例として説明したが、本発明はこれに限るものではなく、背面側から入射する光の透過量を制御することにより画像を形成する他の装置を光学装置としてもよい。例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical System)シャッターを用いたディスプレイでも、シャッターをOFFとした領域に対応する遮光部を設けることにより、同様の効果が期待できる。
本発明は、コスト及び開発期間を抑え、かつ、高コントラストで視認性を向上するのに有用である。
10、40、50 液晶ディスプレイ
21 導光板
22、41、61 光源
23 最背面配置光学シート
24 背面側配置光学シート
25 中配置光学シート
26 前面側配置光学シート
27 背面側偏光板
28、52 液晶パネル
29 前面側偏光板
30、53、63、72 遮光シート
42 拡散板
51 偏光板
54 反射用光学部材
60 投影型表示デバイス
62 液晶光学部
64 投射レンズ
70 ヘッドアップディスプレイ
71 表示部
73 投射レンズ
74 ミラー
75 コンバイナ

Claims (7)

  1. 背面側から入射する光の透過量を制御して、情報表示領域と、前記情報表示領域以外の黒画像からなる背景領域とを含む画像を、前面側の表示面に形成する光学装置と、
    前記光学装置の前面側または背面側に配置される光学部材と、を備え、
    前記光学部材の少なくとも一つは、前記背景領域に対応する光を遮断する遮光部を有する、
    情報表示装置。
  2. 前記光学装置は、液晶パネルである、
    請求項1に記載の情報表示装置。
  3. 前記情報表示装置は、エッジライト式バックライトを有する透過型液晶ディスプレイ、直下型方式バックライトを有する透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、投影型表示デバイス、及び、ヘッドアップディスプレイのいずれかである、
    請求項1に記載の情報表示装置。
  4. 前記遮光部は、表示面より背面に近い位置に設けられる
    請求項1に記載の情報表示装置。
  5. 前記遮光部は、背面より表示面に近い位置に設けられる、
    請求項1に記載の情報表示装置。
  6. 前記遮光部を有する前記光学部材には、前記光を遮る遮光領域と、前記光を透光させる透光領域との間に、光の透過率が前記遮光領域と前記透光領域の中間である遷移領域が設けられる、
    請求項1に記載の情報表示装置。
  7. 前記遷移領域は、前記透光領域から前記遮光領域に向かうにつれて、前記光の透過率が低くなる、
    請求項6に記載の情報表示装置。
JP2015109037A 2015-05-28 2015-05-28 情報表示装置 Pending JP2018119998A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015109037A JP2018119998A (ja) 2015-05-28 2015-05-28 情報表示装置
PCT/JP2016/002505 WO2016189857A1 (ja) 2015-05-28 2016-05-24 情報表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015109037A JP2018119998A (ja) 2015-05-28 2015-05-28 情報表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018119998A true JP2018119998A (ja) 2018-08-02

Family

ID=57392708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015109037A Pending JP2018119998A (ja) 2015-05-28 2015-05-28 情報表示装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2018119998A (ja)
WO (1) WO2016189857A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3462226A1 (en) * 2017-09-27 2019-04-03 Continental Automotive GmbH Head-up display with transparency mask

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5927588U (ja) * 1982-08-17 1984-02-21 本田技研工業株式会社 表示装置
JPH0695065A (ja) * 1993-06-16 1994-04-08 Asahi Glass Co Ltd ネジレネマチック液晶表示装置
JP2005004019A (ja) * 2003-06-13 2005-01-06 Optrex Corp 表示装置
JP2007025026A (ja) * 2005-07-13 2007-02-01 Yazaki Corp 液晶表示装置及びこれを用いた車両用表示装置
JP2009168904A (ja) * 2008-01-11 2009-07-30 Sharp Corp 表示装置
JP5278081B2 (ja) * 2009-03-24 2013-09-04 株式会社デンソー 表示部材の製造方法、ならびにその表示部材を用いた表示装置
JP5586541B2 (ja) * 2011-08-30 2014-09-10 三菱電機株式会社 液晶表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016189857A1 (ja) 2016-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6131766B2 (ja) 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
JP5172436B2 (ja) 表示装置、ヘッドアップディスプレイ及びそれを用いた移動体
US9766455B2 (en) Head-up display device
JP4720694B2 (ja) 車両用表示装置
CN111190290A (zh) 平视显示装置
JP2007108429A (ja) 表示装置とそれを備えた車両用ヘッドアップディスプレイ装置
JP2010208580A (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6510229B2 (ja) 表示装置
JP2015161732A (ja) 表示光投影用光学デバイス
JP6081603B2 (ja) プリズム補正レンズ
JP4914731B2 (ja) 車両用表示ユニット
JP2013180713A (ja) 車載表示装置
JP7087981B2 (ja) 虚像表示装置
WO2019003514A1 (ja) 虚像表示装置
US20190004314A1 (en) Head-up display for vehicle
WO2016189857A1 (ja) 情報表示装置
TWI802087B (zh) 圖像生成單元及其抬頭顯示器
JP6600696B2 (ja) 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
KR101408998B1 (ko) 헤드 업 디스플레이 장치 및 방법
JP2008257009A (ja) 表示装置
JP2009080321A (ja) 表示装置、偏光制御方法
KR101269940B1 (ko) 차량의 헤드 업 디스플레이 장치 및 방법
WO2017043044A1 (ja) 車載用液晶表示装置及び車両
JPH04288515A (ja) ヘッドアップディスプレー装置
KR101642747B1 (ko) 헤드 업 디스플레이 장치 및 방법