JPH11184397A

JPH11184397A - 表示装置

Info

Publication number: JPH11184397A
Application number: JP27001497A
Authority: JP
Inventors: Ryutaro Nasu; 竜太郎那須; Yukiko Kuwayama; 裕紀子桑山
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1997-10-02
Publication date: 1999-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】昼間は高輝度のセミホット蛍光管を用いると
共に、夜間には補助電球４を用いてバックライトを低輝
度にすることができる表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置１４の表示画像をコンバイ
ナ１１で反射させて背景と重ねて表示する表示装置１の
バックライト２に、セミホット蛍光管３と補助電球４を
用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のダッシュボ
ード等に搭載し、前方の背景等に重ねて画像を表示する
ことができる表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に示すように、自動車のダッシュボ
ード２１上にコンバイナ１１を傾斜させて配置し、この
コンバイナ１１で反射させた画像を運転者Ａに表示する
表示装置１が従来から知られている。この表示装置１
は、図６に示すように、バックライト２の前方（図示上
方）に、吸熱フィルタ１２と光散乱板１３とを介して液
晶表示装置１４を配置し、この液晶表示装置１４の前方
に光学系レンズ１５を介してコンバイナ１１を配置した
ものである。バックライト２は、光源１６の背後にリフ
レクタ５を配置することにより、この光源１６からの光
を直接又はリフレクタ５で反射させて前方に照射する照
明装置である。また、吸熱フィルタ１２は、この光源１
６からの熱線を吸収するフィルタであり、光散乱板１３
は、この光源１６からの光を均一なムラのない面光源に
するためのものである。

【０００３】液晶表示装置１４は、液晶層の透明／不透
明を画素ごとに制御して画像を表示する表示装置であ
り、光源１６からの光を画素ごとに透過したり不透過と
することにより表示画像を形成するものである。そし
て、この液晶表示装置１４で表示された画像は、光学系
レンズ１５を介してコンバイナ１１で反射される。コン
バイナ１１は、湾曲した透明な樹脂レンズやガラスレン
ズにコーティングを施すことによりハーフミラーとした
ものであり、前方の背景をそのまま透過すると共に、こ
の液晶表示装置１４の画像も反射させて、これらを重ね
て表示することができる。また、液晶表示装置１４の画
像は、光学系レンズ１５とコンバイナ１１によって遠方
虚像として表示されるので、図５に示した運転者Ａにと
っては、この液晶表示装置１４の画像があたかも背景と
同じ遠方にあるかのように見えるようになる。

【０００４】上記表示装置１は、運転者Ａに道順等を知
らせる画像を表示することにより、カー・ナビゲーショ
ン・システムや自動車車両の運行に必要な計器として使
用される。ここで、この表示装置１におけるバックライ
ト２の光源１６としての条件を示す。

【０００５】（１）昼間は、明るい外部の背景に重ねて
画像を表示する必要があるので、十分な視認性を確保す
るには輝度の高い光源である必要がある。

【０００６】（２）夜間は、暗い背景の視認性を損なわ
ないように十分に低輝度にする必要があるので、外部の
状況に応じて高輝度から低輝度まで広い範囲で調光でき
るものでなければならない。

【０００７】（３）自動車のダッシュボード２１等の狭
いスペースに搭載するために、十分に小型でなければな
らない。

【０００８】（４）ダッシュボード２１等の狭いスペー
スでは放熱が容易でないために、発熱の少ない光源でな
ければならない。

【０００９】上記（１）〜（３）の条件を満たすものと
しては、キセノン電球等が最適であるが、このような高
輝度の電球は発熱が多いために、（４）の条件を満たす
ことができない。また、ファン等を取り付け、強制空冷
する手法もあるが、この場合（３）の条件を満たすこと
ができない。このため、上記表示装置１の光源１６とし
ては、比較的発熱量が少なく（４）の条件に適合する蛍
光管を用いることが望ましい。蛍光管には、熱陰極蛍光
管と冷陰極蛍光管とがあり、それぞれ表１に示すよう
に、（１）の条件となる「輝度」と（２）の条件となる
「調光範囲」と（３）の条件となる「管の大きさ」に相
違を有する。

【表１】即ち、熱陰極蛍光管は、高輝度であり調光範囲も広いの
で、（１）と（２）の条件には適合するが、管径が太く
長さも長いために（３）の条件を満たさない。これに対
して、冷陰極蛍光管は、熱陰極蛍光管ほどではないが調
光範囲が広く、２ｍｍ〜５ｍｍ程度の細管化が可能であ
るため、（２）と（３）の条件には適合するが、輝度が
低いために（１）の条件を満たさない。

【００１０】そこで、これら熱陰極蛍光管の高輝度と冷
陰極蛍光管の細管化の特徴を合わせ持つセミホット蛍光
管が従来から開発されている。このセミホット蛍光管
は、始動時には予熱のない冷陰極蛍光管として動作し、
点灯中は自己加熱によって熱陰極蛍光管として動作する
ので、熱陰極蛍光管と同様の高輝度を得ることができる
と共に、冷陰極蛍光管と同様の細管化が可能となり、表
１に示したように（１）と（３）の条件に適合する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このセミホ
ット蛍光管は、調光により輝度を低下させると、自己加
熱が不十分になって動作が不安定になり電極が消耗して
寿命が短くなるので、（２）の広い調光範囲の条件を満
たすことができない。このため、上記表示装置１にセミ
ホット蛍光管を使用すると、高輝度のまま使用しなけれ
ばならないので、夜間に外部が暗くなると、表示輝度が
高くなり過ぎて、外部の背景が見づらくなるという問題
があった。

【００１２】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、昼間は高輝度のセミホット蛍光管を用いると
共に、夜間には補助光源を用いてバックライトを低輝度
にすることができる表示装置を提供することを目的とし
ている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の表示装置は、
バックライトの光源としてセミホット蛍光管と共に補助
光源を備えているので、外部の背景が明るい昼間はセミ
ホット管を点灯させて高輝度の表示を行うことができ
る。なお、この場合には、補助光源を点灯させてさらに
輝度の向上を図ることもできる。また、背景が暗い夜間
には、このセミホット蛍光管を消灯して補助光源を低輝
度で点灯させれば、表示が明るすぎて背景が見づらくな
ることもなくなる。

【００１４】請求項２の表示装置は、セミホット蛍光管
と補助光源がそれぞれ個別の調光回路によって調光され
るので、例えば昼間は、セミホット蛍光管を高輝度の範
囲内で外部の明るさに応じて適宜調光し、夜間は、補助
光源を低輝度の範囲内で外部の暗さに応じて適宜調光す
ることができる。また、セミホット蛍光管と補助光源の
両方を点灯しおのおのを調光することで、より広い範囲
での調光も可能とすることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００１６】図１〜図４は本発明の一実施形態を示すも
のであって、図１は表示装置のバックライトの全体斜視
図、図２はバックライトの固定部材と点灯回路基板を示
す組み立て斜視図、図３はバックライトの固定部材に点
灯回路基板を固定した状態を示す組み立て斜視図、図４
はバックライトのリフレクタを示す組み立て斜視図であ
る。なお、図５〜図６に示した従来例と同様の機能を有
する構成部材には同じ番号を付記する。

【００１７】本実施形態の表示装置は、図５〜図６に示
した従来例と同様に、自動車のダッシュボード２１に搭
載する表示装置１のバックライト２について説明する。
このバックライト２は、図１に示すように、光源として
１本のセミホット蛍光管３と２個の補助電球４とを用い
ている。セミホット蛍光管３は、熱陰極蛍光管と同程度
の高輝度で発光することができる蛍光管であり、冷陰極
蛍光管と同程度に管径が細く長さも短い小型のものを使
用する。補助電球４は、セミホット蛍光管３よりも低輝
度で発光する小さな熱電球であり、このセミホット蛍光
管３の両端部の前方に配置される。また、セミホット蛍
光管３の後方には凹状の反射面を備えたリフレクタ５が
配置されている。従って、このバックライト２は、セミ
ホット蛍光管３を点灯させると、このセミホット蛍光管
３からの光を直接、又は、リフレクタ５で反射させて、
効率良く前方に照射することができ、高輝度の照明が可
能となる。また、補助電球４を点灯させた場合も、この
補助電球４からの光を直接、又は、リフレクタ５で反射
させて前方に照射することができる。ただし、これらの
補助電球４は、低輝度の照明ができればよいので、光を
効率良く前方に照射する必要はなく、このためセミホッ
ト蛍光管３からの光を遮ることがないような側方の両端
部に配置されている。

【００１８】上記バックライト２の詳細な構造を組み立
て工程に従って説明する。このバックライト２は、図２
に示す固定部材６によって図示しない表示装置１の本体
に固定される。固定部材６は、ほぼ板状の両側部から前
方に腕部６ａを突出させたプラスチック成形品であり、
板状部分の前方面には点灯回路基板７がねじ止めされ
る。点灯回路基板７は、セミホット蛍光管３と補助電球
４の点灯回路となるインバータ回路や電圧調整回路など
を形成した回路基板であり、これらのセミホット蛍光管
３と補助電球４を別個に調光する機能を有している。た
だし、セミホット蛍光管３の点灯回路は、このセミホッ
ト蛍光管３を低輝度で点灯させると電極が劣化するの
で、ある程度の高輝度の範囲内でのみ調光を行うように
なっている。これに対して補助電球４の点灯回路は、熱
電球を使用するために調光範囲には制限はなく、少なく
ともセミホット蛍光管３を最も低輝度に調光した場合の
輝度よりも十分に低輝度となる範囲まで調光できるよう
になっている。セミホット蛍光管３は、この点灯回路基
板７から引き出されたリード線に直接接続され、補助電
球４は、この点灯回路基板７から引き出されたリード線
の先端に接続されたソケット８に装着されるようになっ
ている。ソケット８は、ねじ式や差し込み式、又は、ウ
ェッジ式等の任意の方式のものを用いることができる。
また、補助電球４を取り替える必要がなければ、セミホ
ット蛍光管３と同様にリード線に直接接続してもよい。

【００１９】点灯回路基板７が固定部材６にねじ止めさ
れると、図３に示すように、セミホット蛍光管３や補助
電球４に接続されるリード線を、この固定部材６の腕部
６ａの凹部内に納めるようにする。リフレクタ５は、図
４に示すように、前方に鏡面仕上げされた凹状の湾曲面
５ａを有するプラスチック成形品であり、両側部から前
方に腕部５ｂを突出させている。そして、これらの腕部
５ｂの先端には、ワッシャ９がそれぞれ嵌め込まれる。
このリフレクタ５は、湾曲面５ａの背後側の周囲を囲む
ような壁面が形成されているので、図１に示すように、
この背面側を固定部材６の前方面に被せて取り付けるこ
とにより、点灯回路基板７を覆うカバーとなる。また、
このリフレクタ５は、湾曲面５ａだけでなく周囲全面に
アルミニウム等の導電性の薄膜を形成することにより、
湾曲面５ａを上記反射面とすると共に、点灯回路基板７
を電磁シールドしてインバータ回路等からのノイズを遮
蔽する役割も果たす。

【００２０】上記リフレクタ５を固定部材６に取り付け
る際には、セミホット蛍光管３の両端部をリフレクタ５
の腕部５ｂの先端の溝に挿入してからワッシャ９を嵌め
込むようにする。また、補助電球４は、このワッシャ９
の孔に通したソケット８に内側から装着する。これらセ
ミホット蛍光管３と補助電球４とを装着したリフレクタ
５の腕部５ｂは、固定部材６の腕部６ａの凹部内に嵌ま
り込む。そして、この固定部材６の腕部６ａの外側から
それぞれねじ１０をねじ込んでワッシャ９のねじ穴に螺
着することにより、リフレクタ５を固定部材６に固定す
る。

【００２１】上記点灯回路基板７の点灯回路の動作例を
説明する。この点灯回路は、外部の明るさを検出する図
示しない光センサや使用者の操作に応じてセミホット蛍
光管３と補助電球４の点灯制御を行う。即ち、外部の背
景が極めて明るい昼間等には、セミホット蛍光管３を最
高輝度で点灯させる。この際、補助電球４も同時に高輝
度で点灯させて輝度を補うようにしてもよい。ただし、
昼間でも背景があまり明るくない場合には、補助電球４
を消灯させると共に、セミホット蛍光管３を調光して輝
度をある程度低下させる。また、外部の背景が暗い夜間
等には、セミホット蛍光管３を消灯させ、補助電球４の
みを点灯させる。また、この補助電球４は、外部の背景
の暗さに応じて点灯輝度を適宜調光する。

【００２２】上記構成のバックライト２によれば、昼間
等にはセミホット蛍光管３を用いて高輝度の照明を施す
ことができるので、冷陰極蛍光管を用いた場合のように
明るい背景のときに表示装置１の表示輝度が低すぎて見
難くなるようなことがない。また、夜間等には補助電球
４を用いて低輝度の表示を行うことができるので、セミ
ホット蛍光管３を単独で用いた場合のように表示装置１
の表示輝度が高すぎて暗い背景が見づらくなるようなこ
ともなくなる。しかも、セミホット蛍光管３は、冷陰極
蛍光管と同程度の小型のものが使用できるので、熱陰極
蛍光管を用いた場合にように表示装置１が大型化するお
それが生じない。また、補助電球４も、低輝度で発光で
きればよいので、極めて小さいもので足り、表示装置１
のスペースを圧迫するようなことがないだけでなく、キ
セノン電球等を単独で用いた場合のように発光時の発熱
量が多くなりすぎることもない。

【００２３】さらに、上記バックライト２によれば、セ
ミホット蛍光管３と補助電球４の２種類の光源を用いる
ので、これらの発光色を変えることができる。例えば、
セミホット蛍光管３には緑色に発光する蛍光体を用い、
補助電球４はオレンジ色に発光するように着色しておけ
ば、昼間は明瞭な緑色の表示が行われ、夜間は目を刺激
することのないオレンジ色の表示を行うようにすること
ができる。

【００２４】なお、上記実施形態のバックライト２で
は、セミホット蛍光管３を１本と補助電球４を２個用い
たが、これらの個数は任意である。また、上記実施形態
では、セミホット蛍光管３と補助電球４の点灯回路にそ
れぞれ調光機能を持たせたが、いずれか一方又は双方と
も調光機能のない点灯回路とすることもできる。さら
に、点灯回路は、必ずしもインバータ回路である必要は
なく、調光はサイリスタの位相制御等によっても行うこ
とができる。

【００２５】さらに、上記実施形態では、補助光源とし
て補助電球４を用いたが、少なくともセミホット蛍光管
３の最低輝度よりも低輝度で発光できるものであれば、
このような熱電球に限らず、任意の光源を用いることが
できる。即ち、例えば冷陰極蛍光管や熱陰極蛍光管であ
っても、調光機能により低輝度で使用すれば、これを補
助光源とすることも可能である。この場合、熱陰極蛍光
管は、セミホット蛍光管３を補うために用いるので、単
独で用いる場合のものよりも十分に小さいものを使用す
ることができる。また、ＬＥＤ（発光ダイオード）を使
用すれば、補助電球４よりも小型で発熱量の少ない補助
光源とすることができる。

【００２６】さらに、上記実施形態では、車載用の表示
装置１について説明したが、本発明は、これに限らず、
任意の用途の表示装置１に同様に実施可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の表示装置によれば、外部の背景が明るい昼間はセミホ
ット蛍光管を点灯させて高輝度の表示を行うことがで
き、背景が暗い夜間には、このセミホット管を消灯して
補助光源を低輝度で点灯させることにより、表示が明る
すぎて背景が見づらくなるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、表示
装置のバックライトの全体斜視図である。

【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、バッ
クライトの固定部材と点灯回路基板を示す組み立て斜視
図である。

【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、バッ
クライトの固定部材に点灯回路基板を固定した状態を示
す組み立て斜視図である。

【図４】本発明の一実施形態を示すものであって、バッ
クライトのリフレクタを示す組み立て斜視図である。

【図５】表示装置の使用例を示す側面図である。

【図６】表示装置の構成を説明する側面図である。

【符号の説明】

１表示装置２バックライト３セミホット蛍光管４補助電球７点灯回路基板１１コンバイナ１４液晶表示装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バックライトからの光を表示デバイスを
通過させてコンバイナで反射させることにより、この表
示デバイスの画像を遠方虚像として、コンバイナの背景
に重ねて表示する表示装置において、バックライトに高輝度で点灯するセミホット蛍光管を用
いると共に、これに加えて少なくとも低輝度の点灯が可
能な補助光源を設けたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】前記セミホット蛍光管と補助光源とが、
それぞれ個別の調光回路によっておのおの個別の輝度に
調光されることを特徴とする請求項１に記載の表示装
置。