背光單元及顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種背光單元與具有它的顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為顯示規(guī)定的圖像的顯示器，人們知道有通過背光而透射照明液晶顯示元件的結(jié)構(gòu)的類型。在專利文獻(xiàn)1中，公開有下述的顯示裝置，該顯示裝置具有這樣的結(jié)構(gòu)的顯示器，該顯示裝置稱為所謂的平視顯示(HUD)裝置。在HUD裝置中，將來自顯示器的顯示光投射于車輛的前擋玻璃上，由此用戶(主要是駕駛員)將規(guī)定的圖像作為虛像而辨認(rèn)。
[0003]在專利文獻(xiàn)1的顯示器中，從背光用的光源到液晶顯示元件的光路形成為一直線，在該光路上調(diào)光部件、擴(kuò)散板以疊置狀態(tài)而設(shè)置，由此，于液晶顯示元件的背后構(gòu)成背光單
J L.ο
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:JP特開2007—86387號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]像專利文獻(xiàn)1的結(jié)構(gòu)那樣，如果從背光用的光源到液晶顯示元件的光路形成為一直線，則在打算于光源與液晶顯示元件之間設(shè)置透鏡等的光學(xué)元件的場合，背光單元呈于液晶顯示元件的背后方向而延伸的形狀。由此，具有裝載背光單元的裝置的設(shè)計(jì)自由度變低的情況。
[0009]本發(fā)明是針對上述的實(shí)際情況而提出的，本發(fā)明的目的在于，提供可提高所裝載的裝置的設(shè)計(jì)自由度的背光單元與具有它的顯示裝置。
[0010]用于解決課題的技術(shù)方案
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第1方案的背光單元的特征在于，該背光單元包括:
[0012]光源，該光源射出對液晶顯示元件進(jìn)行照明的光；
[0013]聚光機(jī)構(gòu)，該聚光機(jī)構(gòu)按照與上述液晶顯示元件的顯示區(qū)域相對應(yīng)的方式匯聚該光源射出的光；
[0014]反射部，該反射部具有將上述光源射出的光朝向上述液晶顯示元件反射的反射面，
[0015]該背光單元按照下述方式構(gòu)成:通過使上述反射面相對于上述光源的光軸而傾斜，由此，從上述光源到上述液晶顯示元件的光的光路通過上述反射部而彎折。
[0016]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第2方案的顯示裝置的特征在于，該顯示裝置包括上述背光單元和上述液晶顯示元件，通過以來自上述光源的光來照明上述液晶顯示元件，將發(fā)出的顯示光射出到裝置外部，在上述裝置外部的規(guī)定位置辨認(rèn)上述顯示光所表示的圖像。
[0017]發(fā)明的效果
[0018]按照本發(fā)明，可提供可提高所裝載的裝置的設(shè)計(jì)自由度的背光單元以及具有它的顯示裝置。
【附圖說明】
[0019]圖1為用于說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的HUD裝置的裝載形態(tài)的示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的HUD裝置的外觀結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0021 ]圖3為圖2所示的HUD裝置的顯示器附近的放大圖；
[0022]圖4為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的背光單元的外觀結(jié)構(gòu)的分解立體圖；
[0023]圖5為用于說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的背光單元的功能的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]參照附圖，對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的背光單元進(jìn)行說明。
[0025]本實(shí)施方式的背光單元組裝于圖1所示的HUD裝置100上。HUD裝置100按照埋入車輛C的儀表盤中的方式設(shè)置，像圖2所示的那樣，包括:由背光單元I和液晶顯示元件2構(gòu)成的顯示器3;平面鏡4;凹面鏡5;外殼6;保護(hù)部件7。
[0026]HUD裝置100通過將從顯示器3射出的顯示光L投射于車輛C的擋風(fēng)玻璃S(前擋玻璃)上的方式，顯示光L所顯示的圖像作為虛像V而由用戶U(主要是駕駛員)辨認(rèn)。從顯示器3射出的顯示光L通過借助來自背光單元I的光，對液晶顯示元件2進(jìn)行透射照明的方式獲得，表示規(guī)定的圖像。
[0027]背光單元I像圖3所示的那樣，包括:光源10;平行光形成機(jī)構(gòu)20;照度均化機(jī)構(gòu)30;透鏡陣列40;第1聚焦透鏡51;第2聚焦透鏡52;反射部60;擴(kuò)散板70;殼體80;外罩部件90。
[0028]平行光形成機(jī)構(gòu)20、照度均化機(jī)構(gòu)30、透鏡陣列40、第I聚焦透鏡51、第2聚焦透鏡52、反射部60與擴(kuò)散板70設(shè)置于光源10所射出的光的光路上。這些部件從光源10朝向液晶顯示元件2，按照平行光形成機(jī)構(gòu)20、照度均化機(jī)構(gòu)30、透鏡陣列40、第I聚焦透鏡51、反射部60、第2聚焦透鏡52與擴(kuò)散板70的順序而設(shè)置。
[0029]光源10發(fā)出對液晶顯示元件2進(jìn)行透射照明的光(在下面也稱為照明光I)。光源10由比如2個(gè)LED(發(fā)光二極管)構(gòu)成。另外，光源10也可由I個(gè)或3個(gè)以上的LED構(gòu)成。光源10安裝于固定在殼體80上的電路襯底11(參照圖4)上。在電路襯底11中，在由鋁、樹脂等形成的基材上形成電路布圖，通過公知的方法而與后述的控制部(在圖中未示出)導(dǎo)通連接。
[0030]平行光形成機(jī)構(gòu)20接收來自光源10的照明光I，作為平行光而射出。在這里所說的平行光為與光源10的光軸AX(參照圖3)基本平行(還包括正好平行)而行進(jìn)的光。平行光形成機(jī)構(gòu)20由比如聚光透鏡構(gòu)成。平行光形成機(jī)構(gòu)20也可采用準(zhǔn)直透鏡等的其它的公知的光學(xué)元件。
[0031]在照度均化機(jī)構(gòu)30中，射入通過平行光形成機(jī)構(gòu)20而形成平行光的照明光I，謀求射出側(cè)的光的照度分布的均勻化。照度均化機(jī)構(gòu)30由比如光箱構(gòu)成。該光箱為圍繞光軸AX的方筒狀的部件，內(nèi)面(光軸AX側(cè)的面)為鏡面。照度均化機(jī)構(gòu)30也可為具有光擴(kuò)散板、光反射板等的其它的公知的光箱等。
[0032]透鏡陣列40為多個(gè)單個(gè)透鏡沿縱橫而排列的透鏡體，稱為所謂的復(fù)眼透鏡。透鏡陣列40為比如光源10側(cè)和液晶顯示元件2側(cè)的兩個(gè)面為凸?fàn)畹乃^的雙凸透鏡。
[0033]在透鏡陣列40中射入其照度通過照度均化機(jī)構(gòu)30而進(jìn)行基本均勻化的照明光I。由于透鏡陣列40以構(gòu)成本身的透鏡的數(shù)量而產(chǎn)生多個(gè)重像，故I個(gè)光源10的像為透鏡陣列40的透鏡的數(shù)量的多個(gè)重像。由此，即使通過少的光源10，仍可通過均勻的光強(qiáng)度分布，對液晶顯示元件2進(jìn)行照明。
[0034]第I聚焦透鏡51和第2聚焦透鏡52用作聚光機(jī)構(gòu)，該聚光機(jī)構(gòu)按照與液晶顯示元件2的顯示區(qū)域A(參照圖5)相對應(yīng)的方式進(jìn)行聚光。具體來說，第I聚焦透鏡51和第2聚焦透鏡52協(xié)同地在與顯示于液晶顯示元件2的前面(圖2和圖3中的朝向紙面上方向的面)的圖像的可顯示范圍(顯示區(qū)域A)相對應(yīng)的背面的整個(gè)面，照射來自透鏡陣列40的照明光I。由此，將表示由透鏡陣列40產(chǎn)生的多重像的照明光I以良好的效率，照射到液晶顯示元件2的背面的必要的范圍內(nèi)。
[0035]第I聚焦透鏡51和第2聚焦透鏡52由比如丙烯酸酯透鏡構(gòu)成，兩者中的至少一者由曲面(toroidal)透鏡構(gòu)成。即，第I聚焦透鏡51的兩個(gè)面和第2聚焦透鏡52的兩個(gè)面這四個(gè)面中的至少一個(gè)面構(gòu)成曲面。由此，由于透過第I聚焦透鏡51和第2聚焦透鏡52的照明光I呈長方形狀而配光，故其對應(yīng)于一般呈長方形狀的多個(gè)液晶顯示元件2的顯示區(qū)域A的形狀，以良好的效率而照射到液晶顯示元件2。
[0036]反射部60設(shè)置于第I聚焦透鏡51和第2聚焦透鏡52之間。反射部60由在比如樹脂、玻璃等構(gòu)成的基體上蒸鍍鋁等的金屬，形成反射面61的平面鏡構(gòu)成。反射部60按照反射面61相對光源10的光軸AX而傾斜的方式設(shè)置。來自第I聚焦透鏡51的照明光I由該反射面61而反射，射入第2聚焦透鏡52中。
[0037]在本實(shí)施方式中，像圖3所示的那樣，按照從反射部60到液晶顯示元件2的照明光I的光路基本與光源10的光軸AX基本