JP3381464B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JP3381464B2
JP3381464B2 JP17668895A JP17668895A JP3381464B2 JP 3381464 B2 JP3381464 B2 JP 3381464B2 JP 17668895 A JP17668895 A JP 17668895A JP 17668895 A JP17668895 A JP 17668895A JP 3381464 B2 JP3381464 B2 JP 3381464B2
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両、船舶、乗用
車等の乗物の運転室において、あるいは屋外において、
例えば圧力、速度、電流等を表示するのに適する液晶表
示装置に関する。 【0002】 【従来の技術】乗用車や列車等の運転室において速度等
を表示する表示装置として、LEDによる表示装置や透
過型液晶表示装置を用いると、直射日光下での読み取り
が非常に困難になることがある。また、反射型液晶表示
装置を用いると、運転室内の光量が不足する場合は表示
を明瞭に視認できなくなる。 【0003】そこで、乗用車等の運転室において速度等
を表示する液晶表示装置として、液晶表示装置本体と、
この液晶表示装置本体に内蔵された液晶表示パネルと、
その液晶表示パネルを背面側から照射するバックライト
とを備え、その液晶表示パネルは、バックライト光を透
過可能かつ表面側からの入射光を反射可能な半反射型と
されたものが用いられている。これにより、直射日光下
でも表示を明瞭に読み取ることができ、また、運転室内
の光量が不足する場合でもバックライトにより表示を明
瞭に視認できるようにしている。 【0004】そのような半反射型の液晶表示パネルを用
いた表示装置においては、夜間やトンネル内でのみバッ
クライトにより液晶表示パネルを照射することで、省エ
ネルギー化が図られている。この場合、そのバックライ
トのオン、オフはヘッドライトのオン、オフと連動さ
れ、そのバックライトの輝度は一定であるか、運転者が
手動により適当に調節するものとされていた。 【0005】また、鉄道車両の運転室において用いられ
る液晶表示装置として、液晶表示パネルの観察側に表示
装置本体の背後側から入射する光の量を測定し、その測
定した光量に応じてバックライトの輝度を調節するもの
があった。これにより、例えば列車が夕日に向かって走
行するため運転者の目に表示装置本体の背後側から入射
する光の量が多くなるような場合でも、バックライトの
輝度を大きくすることで、表示を明瞭に視認できるよう
にしている。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】液晶表示パネルのバッ
クライトのオン、オフをヘッドライトのオン、オフと連
動させた場合、トンネルの入口等では一時的に表示が見
えなくなる可能性があり、運転者の疲労を増大させる原
因になる。また、バックライトの輝度が一定であると、
運転者の目に表示装置本体の背後側から入射する光の量
が多くなった場合、表示を明瞭に視認できなくなる。ま
た、バックライトの輝度を運転者が手動により適切に調
節するのは面倒なものである。 【0007】そのバックライトの輝度を液晶表示パネル
の観察側に表示装置本体の背後側から入射する光の量に
応じて調節するものでは、例えば昼間のように、運転者
の目に表示装置本体の背後側から入射する光の量だけで
なく、液晶表示パネルに表面側から入射する光の量が多
い場合であっても、バックライトの輝度を大きくしてし
まう。しかし、液晶表示パネルに表面側から入射する光
の量が多い場合、半反射型の液晶表示パネルでは、バッ
クライトを消灯しても表示を明瞭に視認できる。そのた
め、電力が無駄に消費されることになり、また、バック
ライトの寿命が短くなってしまう。 【0008】本発明は、上記課題を解決することのでき
る液晶表示装置を提供することを目的とする。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明は、液晶表示装置
本体と、この液晶表示装置本体に内蔵された液晶表示パ
ネルと、その液晶表示パネルを背面側から照射するバッ
クライトとを備え、その液晶表示パネルは、バックライ
ト光を透過可能かつ表面側からの入射光を反射可能な半
反射型とされている液晶表示装置において、その液晶表
示パネルに表面側から入射する光の量を測定する手段
と、その液晶表示パネルの観察側に液晶表示装置本体の
背後側から入射する光の量を測定する手段と、その測定
された両光量に応じて前記バックライトの輝度を調節す
る手段とが設けられ、その液晶表示パネルに表面側から
入射する光の量と、その液晶表示パネルの観察側に液晶
表示装置本体の背後側から入射する光の量と、表示を明
瞭に視認する上で過不足のないバックライトの輝度との
関係を予め求めておき、その関係に従って測定された両
光量に応じてバックライトの輝度を調節することを特徴
とする。 【0010】 【発明の作用および効果】半反射型の液晶表示パネルに
おいては、その液晶表示パネルに表面側から入射する光
の量が多い程、その表示を明瞭に視認することができ、
一方、その液晶表示パネルの観察者の目に液晶表示装置
本体の背後側から入射する光の量が多い程、その表示を
明瞭に視認することができなくなる。よって、その液晶
表示パネルに表面側から入射する光の量と、その液晶表
示パネルの観察側に液晶表示装置本体の背後側から入射
する光の量と、表示を明瞭に視認する上で過不足のない
バックライトの輝度との関係を予め求めておき、その関
係に従って測定された両光量に応じてバックライトの輝
度を調節することで、直射日光下でも、暗い場所でも、
また、液晶表示装置本体の背後側から観察側に光が入射
する場合でも、表示を明瞭に視認可能として表示を見る
者の疲労を軽減でき、且つ、電力を無駄に消費すること
なくバックライトの寿命が短くなるのを防止できる。 【0011】 【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。 【0012】図1に示す液晶表示装置本体1は、図2に
示すように鉄道車両2の運転室内の運転台に取り付けら
れ、その鉄道車両2の速度を表示するのに用いられる固
定セグメント表示の速度計である。この液晶表示装置本
体1は、鉄道車両2の車輪3の回転を電気信号に変換す
るため車軸に接続されている速度発電機4に接続され、
その速度発電機4の出力に基づき速度を表示する。 【0013】その液晶表示装置本体1のハウジング11
に、図1に示すように、円弧に沿って配置された複数の
固定セグメント5が設けられた液晶表示パネル6が内蔵
されている。その液晶表示パネル6は、それら固定セグ
メント5が速度に応じてオン、オフされることで、指針
型表示装置と同様のイメージで速度を表示する。また、
その液晶表示パネル6は、数字の8の字に沿う固定セグ
メント7を有し、その速度をデジタル表示する。なお、
液晶表示パネル6の表面はハウジング11に取り付けら
れる透明カバー(図示省略)により覆われる。 【0014】その液晶表示パネル6は、その裏面に、バ
ックライト光を透過可能かつ表面側からの入射光を反射
可能な半反射型フィルター6aが貼られることで半反射
型とされている。本実施例においては、その半反射型フ
ィルター6aは、光の一部を反射して散乱させると共に
一部を透過する散乱板と、この散乱板の表面側のオレン
ジ色の波長光を透過するカラーフィルターとを有する2
層構造で、液晶表示パネル6の背面側から入射するオレ
ンジ色の波長光を透過すると共に、表面側から入射する
光の中でオレンジ色の波長光を反射する。 【0015】その液晶表示パネル6を背面側から照射す
るバックライト10が、液晶表示装置本体1のハウジン
グ11に内蔵されている。そのバックライト10は、複
数の発光ダイオード10aにより主構成され、それら発
光ダイオード10aは基板10b上に液晶表示パネル6
の固定セグメント5、7に対向するように配列される。
そのバックライト10の照射光の波長は液晶表示パネル
6を透過できる波長とされ、本実施例ではオレンジ色の
波長範囲の光とされる。 【0016】図2に示すように、鉄道車両2の運転室内
の運転台に、その液晶表示パネル6に表面側から入射す
る光の量を測定する第1の光センサ20が、その液晶表
示装置本体1の近傍に設けられている。また、その液晶
表示パネル6の観察側に液晶表示装置本体1の背後側か
ら入射する光の量を測定する第2の光センサ21が、そ
の液晶表示装置本体1と運転室のフロントガラス29と
の間に設けられている。 【0017】図1に示すように、その液晶表示装置本体
1のハウジング11に、その液晶表示パネル6の制御回
路基板8と駆動回路基板9とが内蔵されている。その制
御回路基板8に、図3に示すように、A/Dコンバータ
12、マイクロコンピュータ13、シュミットトリガ回
路14、F/Dコンバータ15、およびPWM駆動回路
16が設けられている。そのA/Dコンバータ12は上
記両光センサ20、21とマイクロコンピュータ13に
接続され、そのマイクロコンピュータ13はF/Dコン
バータ15とPWM駆動回路16と上記駆動回路基板9
に設けられた液晶駆動回路17とに接続され、そのシュ
ミットトリガ回路14はF/Dコンバータ15と上記速
度発電機4とに接続され、そのPWM駆動回路16は上
記バックライト10に接続される。 【0018】その速度発電機4は、車輪3の回転をパル
ス信号に変換してシュミットトリガ回路14に伝送す
る。そのシュミットトリガ14は、そのパルス信号のノ
イズ除去、波形整形を行ってF/Dコンバータ15に伝
送する。そのF/Dコンバータ15は、パルス信号をデ
ジタル信号に変換してマイクロコンピュータ13に伝送
する。そのマイクロコンピュータ13は、そのF/Dコ
ンバータ15から伝送される速度に対応する信号に基づ
き、液晶表示パネル6の複数の固定セグメント5、7の
中でオンされるものとオフされるものとを決定し、液晶
駆動回路17に制御信号を伝送する。その制御信号に応
じ、液晶駆動回路17は各セグメント5、7に形成され
る電極に駆動信号を送る。その駆動信号により各セグメ
ント5、7のオン、オフが行なわれる。これにより、計
測速度に対応するセグメントの液晶が光を透過するオフ
状態となり、残りの液晶が光を透過しないオン状態とな
り、計測された速度が表示される。 【0019】また、各光センサ20、21は、感知した
明るさを電気信号に変換してA/Dコンバータ12に伝
送する。そのA/Dコンバータ12は、各光センサ2
0、21から伝送されてきた信号をデジタル値に変換し
てマイクロコンピュータ13に伝送する。そのマイクロ
コンピュータ13は、第1の光センサ20により測定さ
れた光量と、第2の光センサ21により測定された光量
とに応じて、バックライト10の最適輝度を演算する。
すなわち、液晶表示パネル6に表面側から入射する光の
量と、液晶表示パネル6の観察側に液晶表示装置本体1
の背後側から入射する光の量と、表示を明瞭に視認する
上で過不足のないバックライトの輝度との関係を予め求
め、その関係をマイクロコンピュータ13に記憶させて
おく。その関係に従って、マイクロコンピュータ13は
測定された両光量に応じてバックライトの輝度を演算す
る。マイクロコンピュータ13は、その演算結果に基づ
きPWM駆動回路16を制御し、そのPWM駆動回路1
6によりバックライト10を構成するLED10aから
発せられる光量が制御され、バックライト10の輝度が
調節される。 【0020】これにより、液晶表示パネル6は表示を明
瞭に視認する上で過不足のない輝度の光をバックライト
10により照射され、その照射光はオフのセグメント
5、7を透過して観察者の目に至るので、暗い場所で
も、また、液晶表示装置本体1の背後側から観察側に光
が入射する場合でも、表示を明瞭に視認可能として表示
を見る者の疲労を軽減でき、且つ、電力を無駄に消費す
ることなくバックライト10の寿命が短くなるのを防止
できる。また、液晶表示パネル6は表面側から入射する
光を反射して散乱させることができるので、直射日光の
当たる様な所でも容易に表示を視認できる。 【0021】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、速度以外の値を表示する他の表示
装置、鉄道車両以外の乗物の表示装置、乗物以外の屋外
の表示装置にも本発明を適用できる。また、液晶表示部
は固定セグメント表示としたが、ドットマトリクス表示
であってもよい。また、液晶表示部の表示色は特に限定
されない。また、バックライトはLEDに限定されず、
例えば、蛍光灯、冷陰極放電管、その他の発光素子を用
いてもよい。また、上記実施例ではPWM回路を用いて
調光を行なったが、電流制限等による調光でも良い。ま
た、上記実施例では各光センサ20、21を液晶表示装
置本体1とは別置としたが、その本体1内に組み込んで
も良い。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施例の液晶表示装置本体の一部破断
状態の斜視図 【図2】本発明の実施例の液晶表示装置の配置説明図 【図3】本発明の実施例の液晶表示装置の構成説明用ブ
ロック図 【符号の説明】 1 液晶表示装置本体 6 液晶表示パネル 10 バックライト 13 マイクロコンピュータ 20、21 光センサ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G09G 3/36 G09G 3/36 (56)参考文献 特開 平3−249622(JP,A) 特開 平2−53040(JP,A) 特開 平5−19234(JP,A) 特開 平6−265848(JP,A) 特開 平6−289780(JP,A) 実開 昭61−42333(JP,U) 実開 平1−166321(JP,U) 実開 平2−58787(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/13 - 1/141

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 液晶表示装置本体と、この液晶表示装置
    本体に内蔵された液晶表示パネルと、その液晶表示パネ
    ルを背面側から照射するバックライトとを備え、その液
    晶表示パネルは、バックライト光を透過可能かつ表面側
    からの入射光を反射可能な半反射型とされている液晶表
    示装置において、その液晶表示パネルに表面側から入射
    する光の量を測定する手段と、その液晶表示パネルの観
    察側に液晶表示装置本体の背後側から入射する光の量を
    測定する手段と、その測定された両光量に応じて前記バ
    ックライトの輝度を調節する手段とが設けられ、その液
    晶表示パネルに表面側から入射する光の量と、その液晶
    表示パネルの観察側に液晶表示装置本体の背後側から入
    射する光の量と、表示を明瞭に視認する上で過不足のな
    いバックライトの輝度との関係を予め求めておき、その
    関係に従って測定された両光量に応じてバックライトの
    輝度を調節することを特徴とする液晶表示パネル。
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