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车辆用信息显示系统和信息显示系统的制作方法

2022-09-08 07:07:55 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及使用了光源装置的车辆用信息显示系统和信息显示系统。


背景技术:

2.作为信息显示系统,除了直接向外部显示影像信息的信息显示系统之外,还已知使用透射型屏幕来控制影像光的扩散特性进行显示的技术。例如,根据专利文献1和专利文献2已知一种透明或反射型屏幕,其包括含粘合剂、微颗粒的光扩散层。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本专利第6133522号公报
6.专利文献2:日本专利第6199530号公报


技术实现要素:

7.发明要解决的技术问题
8.但是,在上述现有技术的投影型信息显示系统和装置中,并没有考虑使影像光高效地(有效地)到达车外或室外的观察者以提高光的利用效率,由此减小包括光源的装置的功耗等。为此,本发明提供一种能够合适地对空间的外部或内部显示影像信息的技术。
9.解决问题的技术手段
10.为了解决上述问题,例如采用本技术的技术方案。本技术包括解决上述问题的多个方案,举其一例,作为对信息显示装置供给特定偏振方向的光的光源装置,包括:点状或面状的光源;用于减小来自光源的光的发散角的光学单元;和具有使来自光源的光反射而向信息显示装置传播的反射面的导光体。导光体的反射面被配置成与信息显示装置对置,在信息显示装置与反射面之间,从信息显示装置一侧起依次配置了反射型偏振板和相位差板。使在反射型偏振板上反射的特定偏振方向的光经过相位差板后在导光体的反射面上反射再经过相位差板来进行偏振方向的变换,向信息显示装置传播特定偏振方向的光。从光源入射到信息显示装置的光束的发散角的一部分或全部由光源装置中设置的反射面的形状和面粗糙度控制。
11.发明效果
12.采用本发明,能够合适地对空间的外部显示影像信息。上述以外的技术问题、技术特征和技术效果将通过以下实施方式的说明而变得明确。
附图说明
13.图1是表示信息显示系统的整体结构之一例的图。
14.图2是表示将信息显示系统应用于作为车辆的公共汽车中的例子的图。
15.图3是表示将信息显示系统应用于作为车辆的电车中的例子的图。
16.图4是表示信息显示装置的具体结构之一例的图。
17.图5是表示光源装置的具体结构之一例的截面图。
18.图6是表示光源装置的具体结构之一例的截面图。
19.图7是表示信息显示装置的具体结构之一例的图。
20.图8是表示光源装置的具体结构之一例的截面图。
21.图9是表示光源装置的具体结构之一例的截面图。
22.图10是表示光源装置的具体结构之一例的截面图。
23.图11是表示信息显示装置的具体结构之一例的截面图。
24.图12是表示信息显示装置的具体结构之一例的截面图。
25.图13是表示信息显示装置的具体结构之一例的截面图。
26.图14是表示信息显示装置的具体结构之一例的截面图。
27.图15是单向性透明片(透射型)的说明图。
28.图16是单向性透明片(透射型)的说明图。
29.图17是表示反射镜的反射率的波长特性的第一特性图。
30.图18是表示反射镜的反射率的波长特性的第二特性图。
31.图19是表示反射型偏振板的特性的特性图。
32.图20是表示信息显示装置的影像光扩散特性的图。
33.图21是表示信息显示装置的影像光扩散特性的图。
34.图22是表示太阳光等自然光的波长分布的图。
35.图23是表示玻璃对p偏振光和s偏振光的反射率的图。
具体实施方式
36.以下实施例例如涉及一种能够使由大面积影像发光源的影像光形成的影像信息,经由橱窗玻璃等用于划分空间的透明部件透射,而向店铺(空间)的外部进行显示的信息显示系统。另外,涉及一种使用该信息显示系统经由汽车或电车(以下总称为“车辆”)的前窗玻璃、后窗玻璃或侧窗玻璃对外部或内部投影影像的车辆用信息显示系统。
37.采用以下实施例,例如能够提供一种新型且可用性高的信息显示系统,其能够在橱窗玻璃面或车辆的后窗玻璃或前窗玻璃、侧窗玻璃等上显示高分辨率的影像信息,并且通过减小出射的影像光的发散角、即使之为锐角,进而统一为特定的偏振,来使影像光效率良好地到达观察者,提高光的利用效率,由此大幅降低包括光源的装置的功耗。另外,例如能够提供一种车辆用信息显示系统,其能够实现经由包括车辆的前窗玻璃、后窗玻璃和侧窗玻璃在内的挡风玻璃以及设置在挡风玻璃上的透明片,而在车辆内或外部观看的所谓的单向显示。
38.另外,作为目前存在的向车外显示影像信息的一般的车辆用信息显示系统,有使led芯片矩阵状地排列并基于影像信息相应地发光显示的系统。这样的系统中,(1)因为led芯片的扩散角是广角的,所以为了得到要求的亮度而需要较大功率。另外,(2)能够得到要求的亮度的led芯片各自的尺寸较大,作为能够搭载在车辆中的尺寸的信息显示系统不能得到高分辨率。进而,(3)为了防止装置大型化,难以实现影像信息的彩色显示。
39.另一方面,若通过目前存在的使用了可进行高分辨率彩色显示的液晶面板的信息显示装置向车外显示影像信息,则存在影像的亮度(明亮度)不够,例如在烈日下无法识别
显示内容的问题。若为了解决该问题,使用产生较大光束量的大输出led光源作为背光源,则功耗增大且led的发热变大,为了应对该问题将导致系统进一步大型化,所以难以作为车辆用信息显示系统使用。
40.下面使用附图等对本发明的实施例详细进行说明。另外,本发明不限定于实施例的说明,能够在本说明书公开的技术思想的范围内由本领域技术人员进行各种变更和修改。另外,在用于说明本发明的全部图中,对具有相同功能的部分标注相同标记,有时省略其重复说明。
41.<信息显示系统>
42.图1表示本实施例的信息显示系统的整体结构。例如,在店铺等中,空间被玻璃等透光性部件构成的橱窗(也称为“窗玻璃”)220分隔,采用本实施例的信息显示系统,能够使影像信息从该透明部件透射而对店铺(空间)的外部单向地显示。另外,图1表示的状态是,以橱窗220的内侧(店铺内)为进深方向(远处),其外侧(例如人行道)为近处(眼前处)。
43.更具体而言,如图1所示,在玻璃等透明部件构成的橱窗220的上面或斜向方向,配置有包括光源且用于生成并投影要显示的影像光的信息显示装置48(下文详述),信息显示装置48生成的影像光被设于对置面上的反射特定偏振的反射镜35反射,在粘贴于橱窗220上的透明片(薄膜)51的作用下,作为反射像36对外部单向显示(下文详述)。由此,能够利用橱窗220对外部显示各种信息,能够显著提高橱窗的利用效率。
44.另外,因为反射特定偏振的反射镜35使另一种偏振透射,所以在没有进行信息显示的情况下是半透的,能够从店铺外张望橱窗220的内部(店铺内)。因此,与直接使用液晶显示装置显示影像信息的现有的信息显示装置不同,在不进行信息显示的情况下不会影响店内的景观。
45.接着,在图4中表示信息显示系统的更具体的结构,构成信息显示装置48的信息显示元件52例如由画面尺寸超过15英寸的比较大型的液晶显示面板构成。另外,为了能够通过畸变校正来校正到实用上没有问题的水平,面板的分辨率优选为1280
×
720以上,为了向外部除了显示文字信息外还以静态图像或动态图像显示影像信息,优选1980
×
1080以上的分辨率。
46.另外,在信息显示装置48中,与信息显示元件52(液晶显示面板)一起还包括构成其光源的光源装置101,图4中,将光源装置101与液晶显示面板一起表示为展开立体图。
47.该液晶显示面板(信息显示元件52)如图4中箭头30所示,利用来自背光装置即光源装置101的光,得到具有窄角扩散特性即指向性(直线行进性)强、且偏振面统一在一个方向上的与激光具有相似特性的照明光束,将按照输入的影像信号实施了调制的影像光,向设置于窗玻璃220表面的透明片51出射。另外,在图4中,信息显示系统构成为,包括:构成信息显示装置48的液晶显示面板52,用于控制来自光源装置101的出射光束的指向特性的光方向转换面板54,以及根据需要设置的窄角扩散板(未图示)。即,在液晶显示面板52的两面设置有偏振板,以按照影像信号对光的强度进行调制并出射特定偏振的影像光(参照图4的箭头30)。由此,使用指向性(直线行进性)高的特定偏振的光,将期望的影像经由光方向转换面板54投影到窗玻璃220上,经由设置在其表面的透明片51,朝向店铺(空间)外部的观察者的眼睛透射。另外,有时也在上述的光方向转换面板54的表面设置保护盖50。
48.在本实施例中,为了提高来自光源装置101的出射光束30的利用效率以大幅降低
功耗,在包括光源装置101和液晶显示面板52而构成的信息显示装置48中,对于来自光源装置101的光(参照图4的箭头30),针对要在设置于窗玻璃220的表面的透明片51中透射或扩散的影像光的亮度,利用柱状透镜、透明面板等光学部件提供高指向性。由此,来自信息显示装置48的影像光如激光那样以高指向性(直线行进性)高效地到达位于橱窗220外侧(例如人行道)的观察者,其结果是,能够以高分辨率显示高质量的影像信息,并且显著降低包含光源装置101的led元件201的信息显示装置48的功耗。
49.<信息显示装置的示例1>
50.图5表示信息显示装置48的具体结构之一例。图5中,在图4的光源装置101之上配置了液晶显示面板52和光方向转换面板54。该光源装置101例如由塑料等形成为图4所示的壳体状,在其内部收纳led元件201、导光体203,在导光体203的端面,为了如图4所示将来自各个led元件201的发散光转换为大致平行光束而设置有透镜形状,该透镜形状具有截面积随着去往与受光部相对的方向而逐渐变大的形状,且具有通过使光在内部传播时多次全反射而使得发散角逐渐变小的作用。其上表面安装有构成影像投影装置48的液晶显示面板52。另外,在光源装置101的壳体的一个侧面(本例中为左侧的端面),设置有作为半导体光源的led(light emitting diode:发光二极管)元件201和安装有led元件的控制电路的led基板202,并且有的情况下还在led基板202的外侧面安装有散热器,该散热器是用于冷却由led元件和控制电路产生的热的部件。
51.另外,在安装于光源装置101的壳体上面的影像显示面板的框架(未图示)上,设置了安装于该框架的液晶显示面板52和与该液晶显示面板电连接的fpc(flexible printed circuits:柔性印刷电路板)(未图示)等。即,液晶显示元件即液晶显示面板52与固体光源即led元件201一起,基于从构成为电子装置的控制电路(未图示)发出的控制信号,对透射光的强度进行调制来生成显示影像。此时,由于生成的影像光的扩散角度窄且仅具有特定偏振成分,所以能够得到接近由影像信号驱动的面发光激光影像源的、现有技术没有的新型的信息显示装置。另外,在现状下,通过激光装置获得与上述信息显示装置48得到的图像同等尺寸的激光光束,从技术上还是从安全上来看都是不可能的。因此,在本实施例中,例如利用包括led元件的普通光源发出的光束,获得接近上述面发光激光影像光的光。
52.接着,参照图5和图6,对收纳在光源装置101的壳体内的光学系统的结构进行详细说明。
53.图5和图6是截面图,所以仅表示了构成光源的多个led元件201中的一个,其发出的光能够在导光体203的受光端面203a的形状的作用下被转换为大致准直光。因此,导光体端面的受光部和led元件被安装成保持规定的位置关系。该导光体203各自由例如丙烯酸树脂等透光性树脂形成。而且,该导光体端部的led受光面例如具有由抛物截面旋转而得到的凸圆锥形状的外周面,其顶部具有凹部,而凹部在其中央部形成有凸部(即,凸透镜面),并且,在其平面部的中央部具有向外侧突出的凸透镜面(或者也可以是向内侧凹陷的凹透镜面)(未图示)。此外,安装led元件201的导光体的受光部外形形状为能够形成圆锥形外周面的抛物面形状,抛物面被设定在能够使从led元件向周围方向出射的光在其内部全反射的角度范围内,或者形成有反射面。
54.另一方面,led元件201分别配置在其电路板即所谓led基板202的表面上的规定位置。该led基板202相对于led准直器(受光端面203a)以其表面上的led元件201分别位于上
述凹部的中央部的方式配置并固定。
55.根据该结构,利用导光体203的受光端面203a的形状,能够将led元件201出射的光输出成大致平行光,能够提高所产生的光的利用效率。
56.如上所述,光源装置101在设置于导光体203的端面的作为受光部的受光端面203a处安装了由多个作为光源的led元件201排列得到的光源单元,利用导光体端面的受光端面203a的透镜形状使来自led元件的发散光束成为大致平行光,如箭头所示地在导光体203内部进行导光(与纸面平行的方向),并通过光束方向转换单元204向相对于导光体大致平行地配置的液晶显示面板52出射(与纸面垂直向外的方向)。通过利用导光体内部或表面的形状来优化光束方向转换单元的分布(密度),能够控制入射到液晶显示面板52的光束的均匀性。上述光束方向转换单元4通过导光体表面的形状或在导光体内部设置例如折射率不同的部分,来使在导光体内传播的光束向着与导光体大致平行地配置的液晶显示面板52(与纸面垂直向外的方向)出射。此时,对于液晶显示面板52,在正对画面中央且将视点置于与画面对角线尺寸相同位置的状态下,对画面中央与画面周边部的亮度进行比较,只要相对亮度比在20%以上在实用上就没有问题,如果超过30%则特性更优秀。
57.另外,图5是用于说明在包含上述导光体203和led元件201的光源装置101中进行偏振变换的本实施例的光源的结构及其作用的截面配置图。在图5中,光源装置101例如包括由塑料等形成且在表面或内部设置有光束方向转换单元204的导光体203、作为光源的led元件201、反射片205、相位差板206、柱状透镜等,在其上表面安装有在光源光入射面和影像光出射面设置有偏振板的液晶显示面板52。
58.在与光源装置101对应的液晶显示面板52的光源光入射面(图中下表面)设置有薄膜或片状的反射型偏振板49,有选择地使从led元件201出射的自然光束210中的一个方向的偏振光(例如p光)212反射,并使其进而被设置在导光体203的一个(图中下方)面上的反射片205反射,再次去往液晶显示面板52。因此,在反射片205与导光体203之间或者导光体203与反射型偏振板49之间设置相位差板(λ/4板),于是光被反射片205反射而通过2次该相位差板,能够从p偏振光变换为s偏振光,提高作为影像光的光源光的利用效率。如图1所示,由液晶显示面板52基于影像信号实施了光强度调制的影像光束(图5的箭头213)以较大的入射角入射到窗玻璃220,所以在透明片51上的反射率较大,能够获得对于在店铺(空间)内部或外部观察而言良好的扩散特性。
59.图6与图5同样,是用于说明在包含导光体203和led元件201的光源装置101中进行偏振变换的本实施例的光源的结构和作用的截面配置图。光源装置101也同样地,例如包括由塑料等形成且在表面或内部设置有光束方向转换单元204的导光体203、作为光源的led元件201、反射片205、相位差板206、柱状透镜等,在其上表面作为信息显示装置48安装有在光源光入射面和影像光出射面设置有偏振板的液晶显示面板52。
60.在与光源装置101对应的液晶显示面板52的光源光入射面(图中下表面)设置有薄膜或片状的反射型偏振板49,有选择地使从led元件201出射的自然光束210中的一个方向的偏振光(例如s光)211反射,并使其进而被设置在导光体203的一个(图中下方)面上的反射片205反射,再次去往液晶显示面板52。在反射片205与导光体203之间或者导光体203与反射型偏振板49之间设置相位差板(λ/4板),使光在反射片205上反射,反射光束通过2次相位差板,能够从s偏振光变换为p偏振光,能够提高作为影像光的光源光的利用效率。由液晶
显示面板52基于影像信号实施了光强度调制的影像光束(图6中箭头214)如图1所示,即使以较大的入射角入射到窗玻璃220,也能够降低表面的反射,能够用透明片51使影像光高效地对室外扩散。
61.图5和图6所示的光源装置101中,除了对应的设置在液晶显示面板52的光入射面上的偏振板的作用之外,由于利用反射型偏振板使一个方向的偏振成分反射,所以理论上能够得到的对比度是反射型偏振板的正交透射率的倒数与由液晶显示面板所附带的2片偏振板得到的正交透射率的倒数相乘的结果,所以可以得到较高的对比度性能。实际上,经过实验确认,显示图像的对比度性能能够提高10倍以上。其结果,能够得到与自发光型有机el相比也毫不逊色的高质量的影像。
62.<信息显示装置的示例2>
63.图7表示信息显示装置48的具体结构之另一例。对于图7的光源装置101

,在图8的光源装置101

表示其细节。该光源装置101

如图所示,其壳体(参照图7)例如由塑料等形成,在其内部收纳led、准直器、合成扩散块、导光体等,其上表面安装有液晶显示面板52。另外,在光源装置101

的壳体的一个侧面,设置有作为半导体光源的led(light emitting diode:发光二极管)元件14a、b和安装有其控制电路的led基板102,并且在led基板102的外侧面安装有散热器103,该散热器103是用于冷却由led元件和控制电路产生的热的部件(参照图7、图8)。
64.图9的(a)是图8的顶面图,使来自led14a的发散光在准直透镜15的外壁面上反射成为大致平行光,并通过偏振变换元件21统一为特定偏振,在(b)所示的设置于导光体17的斜边部172的反射面172b上全反射,入射到作为信息显示元件的液晶面板52,与影像信号相应地经过光强度调制,实现信息显示。
65.另外,如图7所示,在安装于壳体上表面的液晶显示面板框架上,设置了安装于该框架的液晶显示面板52和与液晶显示面板52电连接的fpc(flexible printed circuits:柔性印刷电路板)403(参照图7)等。即,作为液晶显示元件的液晶显示面板52与作为固体光源的led元件14a、b一起,基于从构成为电子装置的控制电路(在此未图示)发出的控制信号,对透射光的强度进行调制来生成显示影像。
66.<信息显示装置的示例3>
67.接着,使用图11说明信息显示装置48的具体结构之另一例。该信息显示装置48的光源装置使用图13后述,用准直透镜18将来自led的自然光(p偏振光与s偏振光混合存在)的发散光束变换为大致平行光束,由反射型导光体304向液晶显示面板52反射。反射光入射到配置在液晶显示面板52与反射型导光体304之间的波长板和反射型偏振板49。反射型偏振板反射特定的偏振光(例如s偏振光),经过波长板变换相位,返回反射面并再次经过相位差板,被变换为能够透过反射型偏振板的偏振光(例如p偏振光)。
68.其结果,来自led的自然光被统一为特定偏振光(例如p偏振光),对液晶显示面板52入射,并根据影像信号实施亮度调制后在面板面上显示影像。与上述例子同样地表示了构成光源的多个led(但是,因为是纵截面所以图11~图15仅图示1个),它们相对于led准直器18安装在规定位置上。该led准直器18各自由例如丙烯酸树脂等透光性树脂或玻璃形成。而且,该led准直器18具有由抛物截面旋转而得到的凸圆锥形状的外周面,其顶部具有凹部,而凹部在其中央部形成有凸部(即,凸透镜面)。并且,在其平面部的中央部具有向外侧
突出的凸透镜面(或者也可以是向内侧凹陷的凹透镜面)。另外,形成led准直器18的圆锥形外周面的抛物面被设定在能够使从led向周围方向出射的光在其内部全反射的角度范围内,或者形成有反射面。经过led准直器18变换为大致平行光的光,在反射型导光体304的反射面206上反射,并且,使特定的偏振(本实施例中是p偏振)因反射型偏振板49的作用而反射从而2次经过设置在反射型导光体304的反射面206上的平坦部处的λ/4板,由此将p偏振的反射光偏振变换为s偏振,使其通过反射型偏振板。其结果,来自led基板102的随机光被统一为特定偏振光(本实施例中是s偏振光),对液晶显示面板52入射。
69.关于液晶显示面板52的出射光,在现有的tv组件中,在画面水平方向(图20的(a)用y轴表示)和画面垂直方向(图20的(a)用x轴表示)都具有同样的扩散特性。与此相对,本实施例的液晶显示面板的出射光束的扩散特性如图20的例1所示,亮度为正面观看(角度0度)的50%时的视野角是13度,与现有技术的62度相比是其1/5。同样,对于垂直方向的视野角,以使其上下不均匀、将上侧的视野角抑制为下侧的视野角的1/3左右的方式,优化反射型导光体的反射角度和反射面的面积等。其结果,与现有的液晶tv相比,大幅提高去往观察方向的影像光量,亮度达50倍以上。
70.进而,如果采用图21的例2所示的视野角特性,则亮度为正面观看(角度0度)的50%时的视野角是5度,与现有技术的62度相比是其1/12。同样,对于垂直方向的视野角,以使其上下均匀、并将视野角抑制为现有技术的1/12左右的方式,优化反射型导光体的反射角度和反射面的面积等。其结果,与现有的液晶tv相比大幅提高去往观察方向的影像光量,亮度达100倍以上。通过如上所述使视野角成为窄角,能够使去往观察方向的光束量集中,所以光的利用效率大幅提高。其结果,即使使用现有的tv用的液晶显示面板,也能够通过控制光源装置的光扩散特性而在同样的功耗下实现大幅的亮度提高,能够用作适用于面向室外的信息显示系统的信息显示装置。
71.作为基本结构,如图11所示,利用光源装置48使窄角指向特性的光束入射到液晶显示面板52,根据影像信号进行亮度调制,使液晶显示面板52的画面上显示的影像信息经由窗玻璃6向室外或车外显示。此时,在玻璃表面上可以设置后述的透明片51,来控制影像光的扩散特性和减轻因外部光引起的画质降低的影响。
72.本实施例中,将信息显示装置48配置在玻璃6的下方,对于具有窄角扩散特性的特定偏振(例如s偏振)的影像光,利用设置在玻璃6上的使特定偏振(s偏振)反射的反射镜(反射型偏振板)35使影像光向上方反射,其结果是,能够看到信息显示装置52上显示的影像信息。另外,从玻璃6的外部不能看到影像信息(s偏振),但从内部能够看到信息显示装置48上显示的影像信息。
73.另一方面,在从玻璃6的外部张望内部时,因为另一个偏振的p偏振光能够通过,所以能够看到玻璃内部的状况。另外,通过在反射镜35的观察侧的面上设置对380nm~780nm的可见光波段的光线具有均匀光吸收特性的防眩片(scotchtint)36,能够降低不显示影像的情况下的镜面反射(例如s偏振光),即使直视反射镜(反射型偏振板)35也不会感觉耀眼。此时为了得到良好的防眩光效果,可以选择透射率在85%到65%范围的防眩片36。同样地,为了降低外部光的s偏振光的反射,通过在反射镜35的另一个面或玻璃6的另一个面上也设置防眩片(未图示),能够降低外部光的s偏振成分的反射,减轻闪烁感。此时,在从外部观察被玻璃6分隔的内部的情况下,2片防眩片导致光线透射率降低,所以可以选择光线透射率
为1片的情况下的大致2倍的防眩片。
74.<信息显示装置的示例4>
75.图12表示信息显示装置48的具体结构之另一例。与图11的不同点在于,信息显示装置即液晶显示面板52配置在玻璃6的上面,且不正对玻璃6。因此,影像光在设置于玻璃面上的反射特定偏振的反射镜(反射型偏振板49)35上反射,能够从图中左下方向看到反射光331。通过最优地选择信息显示装置48与玻璃6的相对位置,使影像光作为反射光331向要求的方向反射,即使在被玻璃6分隔的室内或车内也能够观看影像信息。其他结构与图11相同故省略说明。
76.<信息显示装置的示例5>
77.图13表示信息显示装置48的具体结构之另一例。与图11的不同点在于,相对于玻璃6将信息显示装置即液晶显示面板52配置在上部,利用反射特定偏振的反射镜35使来自信息显示装置52的影像光(本实施例中是s偏振光)反射,并利用设置在对置的窗玻璃6上的扩散片37使其向与窗玻璃6的影像光入射面不同的方向扩散。另一个偏振能够从反射镜35透射,所以窗玻璃6的内侧(图中左侧)的风景能够从窗玻璃6的外侧(图6的右侧)观察。其结果,本技术发明的信息显示装置与通常的显示装置不同,能够得到在不显示信息的状态下能够从外部观看窗玻璃6的内部这一通过现有的信息显示装置不能实现的本技术特有的效果。
78.另外,此时使用的反射镜35在透明基材7上粘贴或粘合了反射型偏振板49。并在透镜基材7的对置面将防眩片36粘合或固定在反射型偏振板49上。关于该防眩片的光线透射率,如果选择例如图19所示在可见光波段的380至780nm范围中为大致相同透射率的,则影像光的色调不会变化,即使外部光入射也能够减轻对比度性能的降低。在窗玻璃6的影像光通过的位置,设置详情后述的图15和图16所示的单向扩散片。另外,在要显示高亮度影像信息的情况下,通过不设置扩散片而是直接隔着窗玻璃6观察影像光,能够得到指向性高的高亮度影像。
79.图14表示信息显示装置48的具体结构之另一例。与图13的不同点在于,相对于玻璃6将信息显示装置即液晶显示面板52配置在下部,利用反射特定偏振的反射镜35使来自信息显示装置52的影像光(本实施例中是s偏振光)反射,并利用设置在对置的窗玻璃6上的扩散片37使其向与窗玻璃6的影像光入射面不同的方向扩散。构成部件的作用与图13所示的实施例相同,所以省略详细说明。在以上叙述的信息显示装置中,以应用以下叙述的生成特定偏振光的光源为前提,但也可以产生自然光并利用液晶面板得到特定偏振的影像。
80.对于图13和图14所示的本技术发明的实施例,可以代替设置在反射特定偏振光的反射镜35中的反射型偏振板49,采用具有图17和图18所示的分光反射率特性的反射镜。该反射镜在作为基材的玻璃或塑料的表面设置金属多层膜,可以在考虑了与液晶面板52的rgb像素对应的滤光特性的基础上,用较少的多层膜结构实现提高了特定波长的反射率的反射特性。进而,为了减轻太阳光入射对偏振板和液晶面板的影响,通过将波长比850nm(近红外光)长的光和400nm附近的蓝光的反射率抑制得较低,能够减轻太阳光对信息显示装置造成的损伤。图17表示形成了19层金属多层膜的情况下的特性,图18表示形成了14层金属多层膜的情况下的特性。为了进一步提高生成彩色影像所需的蓝色影像光、绿色影像光、红色影像光的反射率,需要增加成膜的膜数,但成本会上升,所以关于最优膜数需要对性能与
成本进行比较来求出最优值。
81.在图17和图18所示的特性中,p偏振光、s偏振光的反射率都过高,所以将反射率自身作为参数进行试制,对于影像的视觉效果和反射镜后方的透射光即背景的视觉效果进行了试制评价。其结果是,反射率40%至15%的范围是良好的。反射率超过40%则外部光的反射强度大,15%以下则影像光的强度变得过小。如果将反射率的范围设定为35%至20%,则在进行良好的信息显示时能够看到良好亮度的影像信息,并且在非显示时能够看到反射镜的背景。
82.<光源装置的示例1>
83.接着,参照图8和图9的(a)与(b),对收纳在光源装置101

等的壳体内的光学系统的结构进行详细说明。
84.图8和图9表示了构成光源的多个(本例为2个)led14a、14b,它们相对于led准直器15被安装在规定位置上。该led准直器15各自由例如丙烯酸树脂等透光性树脂形成。而且,该led准直器15如图9中(b)所示,具有由抛物截面旋转而得到的凸圆锥形状的外周面156,其顶部具有凹部153,而凹部153在其中央部形成有凸部(即,凸透镜面)157。并且,在其平面部的中央部具有向外侧突出的凸透镜面(或者也可以是向内侧凹陷的凹透镜面)154。另外,形成led准直器15的圆锥形外周面的抛物面156被设定在能够使从led14a、14b向周围方向出射的光在其内部全反射的角度范围内,或者形成有反射面。
85.另外,led14a、14b分别配置在其电路板即所谓led基板102的表面上的规定位置。该led基板102相对于led准直器15以其表面上的led14a或14b分别位于其凹部153的中央部的方式配置并固定。
86.根据该结构,利用上述led准直器15,从led14a或14b发射的光中、尤其是从其中央部分向上方(图中右方)发射的光被形成led准直器15的外形的2个凸透镜面157、154会聚而成为平行光。另外,从其他部分向周围方向出射的光,被形成led准直器15的圆锥形外周面的抛物面反射,同样地被会聚而成为平行光。换言之,使用其中央部构成凸透镜、并且在其周边部形成抛物面的led准直器15,能够使由led14a或14b产生的几乎全部的光输出为平行光,能够提高所产生的光的利用效率。
87.另外,在led准直器15的光出射侧设置了偏振变换元件21。该偏振变换元件21由图9可知,是由截面为平行四边形的柱状(以下称为平行四边形柱)透光性部件、和截面为三角形的柱状(以下称为三角形柱)透光性部件组合,在与来自led准直器15的平行光的光轴正交的面上,平行地、阵列状地排列多个而构成的。进而,在该阵列状排列的相邻透光性部件之间的界面上,交替地设置了偏振分束(以下简称“pbs”)膜211和反射膜212,并且在入射到偏振变换元件21并从pbs膜211透射的光所出射的出射面上,设置有λ/2相位板213。
88.在该偏振变换元件21的出射面,还设置了图9中(a)所示的矩形的合成扩散块16。即,从led14a或14b出射的光,在led准直器15的作用下成为平行光入射到合成扩散块16,在被出射侧的纹理161扩散之后到达导光体17。
89.导光体17是例如由丙烯酸树脂等透光性树脂形成为截面大致三角形(参照图9的(b))的棒状的部件,并且,如根据图8能够明确的那样,包括隔着第一扩散板18a与合成扩散块16的出射面相对的导光体光入射部(面)171,形成为斜面的导光体光反射部(面)172,和隔着第二扩散板18b与液晶显示元件即液晶显示面板52相对的导光体光出射部(面)173。
90.在该导光体17的导光体光反射部(面)172,如图8这一局部放大图所示,大量的反射面172a和连接面172b交替形成为锯齿状。而且,反射面172a(图中向右上倾斜的线段)与图中用点划线表示的水平面形成αn(n为自然数,本例中例如为1~130),作为其一例,在此将αn设定为43度以下(0度以上)。
91.导光体光入射部(面)171形成为向光源一侧倾斜的弯曲的凸形状。据此,来自合成扩散块16的出射面的平行光经由第一扩散板18a扩散并入射,如图中能够明确的那样,在导光体光入射部(面)171的作用下,在稍微向上方弯折(偏转)的同时,到达导光体光反射部(面)172,在此处反射而到达设置于图中的上方的出射面处的液晶显示面板52。
92.使用以上详述的信息显示装置48,能够进一步提高光利用效率及其均匀的照明特性,同时包括模块化的s偏振光的光源装置在内,能够小型且低成本地制造。另外,上述说明中,按照偏振变换元件21安装于led准直器15之后进行了说明,但本发明不限定于此,通过将其设置在到达液晶显示面板的光路中也可以得到同样的作用、效果。
93.另外,在导光体光反射部(面)172上,交替且锯齿状地形成了大量反射面172a和连接面172b,照明光束在各反射面172a上全反射而去往上方,进而,在导光体光出射部(面)173设置窄角扩散板而使其成为大致平行的扩散光束,入射到用于控制指向特性的光方向转换面板54,从倾斜方向对液晶显示面板52入射。本实施例中,将光方向转换面板54设置在导光体出射面173与液晶面板52之间,但即使设置在液晶面板52的出射面上,也可以得到同样的效果。
94.<光源装置的示例2>
95.图10表示光源装置101

等的光学系统的结构之另一例。与图9所示的例子同样地,表示了构成光源的多个(本例为2个)led14a、14b,它们相对于led准直器15被安装在规定位置上。该led准直器15各自由例如丙烯酸树脂等透光性树脂形成。而且,与图9所示的例子同样地,该led准直器15具有由抛物截面旋转而得到的凸圆锥形状的外周面156,其顶部具有凹部153,而凹部153在其中央部形成有凸部(即,凸透镜面)157。并且,在其平面部的中央部具有向外侧突出的凸透镜面(或者也可以是向内侧凹陷的凹透镜面)154。另外,形成led准直器15的圆锥形外周面的抛物面156被设定在能够使从led14a向周围方向出射的光在其内部全反射的角度范围内,或者形成有反射面。
96.另外,led14a、14b分别配置在其电路板即所谓led基板102的表面上的规定位置。该led基板102相对于led准直器15以其表面上的led14a或14b分别位于其凹部153的中央部的方式配置并固定。
97.根据该结构,利用上述led准直器15,从led14a或14b发射的光中、尤其是从其中央部分向上方(图中右方)发射的光被形成led准直器15的外形的2个凸透镜面157、154会聚而成为平行光。另外,从其他部分向周围方向出射的光,被形成led准直器15的圆锥形外周面的抛物面反射,同样地被会聚而成为平行光。换言之,使用其中央部构成凸透镜、并且在其周边部形成抛物面的led准直器15,能够使由led14a或14b产生的几乎全部的光输出为平行光,能够提高所产生的光的利用效率。
98.另外,在led准直器15的光出射侧隔着第一扩散板18a设置有导光体170。导光体170是例如由丙烯酸树脂等透光性树脂形成为截面大致三角形(参照图10中(a))的棒状的部件,并且,如根据图10中(a)能够明确的那样,包括隔着第一扩散板18a与扩散块16的出射
面相对的导光体170的导光体光入射部(面)171,形成为斜面的导光体光反射部(面)172,和隔着反射式偏振板200与液晶显示元件即液晶显示面板52相对的导光体光出射部(面)173。
99.对于该反射型偏振板200,例如通过选择具有使p偏振光反射(s偏振光透射)之特性的偏振板,能够使从光源即led发出的自然光中的p偏振光反射,经过图10中(b)所示的设置在导光体光反射部172上的λ/4板202,在反射面201上反射而再次经过λ/4板202,由此变换为s偏振光,使得对液晶显示面板52入射的光束全部统一为s偏振光。
100.同样地,通过选择具有使s偏振光反射(p偏振光透射)之特性的偏振板作为反射型偏振板200,能够使从光源即led发出的自然光中的s偏振光反射,经过图10中(b)所示的设置在导光体光反射部172上的λ/4板202,在反射面201上反射而再次经过λ/4板202,由此变换为p偏振光,使得对液晶显示面板52入射的光束全部统一为p偏振光。采用上述结构也能够同样地实现偏振变换。
101.<光源装置的示例3>
102.将光源装置之另一例表示在图11中。另外,本例的光源装置和液晶显示面板52的配置如图5~图6所示。光源装置通过准直透镜18将来自led的自然光(p偏振光与s偏振光混合存在)的发散光束变换为大致平行光束,利用反射型导光体304使其向液晶显示面板52反射。反射光入射到配置在液晶显示面板52与反射型导光体304之间的波长板和反射型偏振板49。反射型偏振板使特定偏振光(例如s偏振光)反射,被波长板变换相位后返回反射面,再次经过相位差板而被变换为能够透过反射型偏振板的偏振光(例如p偏振光)。
103.其结果,来自led的自然光被统一为特定偏振光(例如p偏振光)。与上述例子同样地表示了构成光源的多个led(但是,因为是纵截面所以图11~图14中仅图示1个),它们相对于led准直器18安装在规定位置上。该led准直器18各自由例如丙烯酸树脂等透光性树脂或玻璃形成。而且,该led准直器18具有由抛物截面旋转而得到的凸圆锥形状的外周面,其顶部具有凹部,而凹部在其中央部形成有凸部(即,凸透镜面)。并且,在其平面部的中央部具有向外侧突出的凸透镜面(或者也可以是向内侧凹陷的凹透镜面)。另外,形成led准直器18的圆锥形外周面的抛物面被设定在能够使从led18向周围方向出射的光在其内部全反射的角度范围内,或者形成有反射面。
104.另外,led分别配置在其电路板即所谓led基板102的表面上的规定位置。该led基板102相对于led准直器18以其表面上的led分别位于其凹部的中央部的方式配置并固定。
105.根据该结构,利用led准直器18,从led发射的光中、尤其是从其中央部分发射的光被形成led准直器18的外形的2个凸透镜面会聚而成为平行光。另外,从其他部分向周围方向出射的光,被形成led准直器18的圆锥形外周面的抛物面反射,同样地被会聚而成为平行光。换言之,使用其中央部构成凸透镜、并且在其周边部形成抛物面的led准直器18,能够使由led产生的几乎全部的光输出为平行光,能够提高所产生的光的利用效率。
106.另外,在led准直器18的光出射侧,也可以设置对图11所示的截面图的垂直方向和水平方向(图的前后方向,未图示)的扩散特性进行变换的光学元件。为了使光效率良好地照射到导光体的反射面,可以用led的数量和从光学元件303发射的发散角作为设计参数进行优化设计,使得画面垂直方向的扩散角与导光体反射面的垂直面的宽度匹配,在水平方向上使从液晶显示面板52出射的光束的面密度均匀。
107.对于上述反射型偏振板,通过选择具有使s偏振光反射(p偏振光透射)之特性的偏
振板,能够使从光源即led发出的自然光中的s偏振光反射,经过配置在反射型偏振板与反射型导光体之间的相位差板(未图示)后在反射面上反射,并再次经过相位差板而被变换为p偏振光,对液晶显示面板52入射。在液晶面板52中,与影像信号的亮度值相应地使偏振轴扭转,成为s偏振光从液晶面板出射。此时,影像光是s偏振光,其强度被按照亮度信号进行了调制。此时使用的相位差板的厚度需要根据光线对相位差板的入射角度选择最优值,最优值位于λ/16到λ/4的范围。此时,也将反射型导光体上的反射角作为设计参数进行设计,使得入射到液晶显示面板的角度在整个画面区域中一定,由此能够提高亮度的均匀性。
108.<柱状透镜(lenticular lens)>
109.为了如图4所示控制来自液晶显示面板52的影像光的扩散分布,通过在光源装置101与液晶显示面板52之间、或者在液晶显示面板52的表面,作为光方向转换面板54设置柱状透镜并优化透镜形状,能够控制一个方向的出射特性。进而,通过将微透镜阵列配置成矩阵状,能够在x轴和y轴方向上控制来自信息显示装置52的影像光束的出射特性,其结果是,能够得到具有期望的扩散特性的信息显示装置。
110.对柱状透镜的作用进行说明。柱状透镜通过优化透镜形状,能够使光从上述信息显示装置48出射并在窗玻璃6上的透明片35上高效地反射或扩散。即,对于来自信息显示装置52的影像光,通过组合2片柱状透镜或将微透镜阵列配置成矩阵状来设置可控制扩散特性的片材,能够在x轴和y轴方向上按照反射角度(垂直方向为0度)控制影像光的亮度(相对亮度)。在本实施例中,通过使用这样的柱状透镜,与现有技术相比,如图21中(b)所示,使垂直方向的亮度特性变得陡峭,进而使上下(y轴的正负方向)方向的指向特性的平衡性发生变化(变得不平衡),来提高由反射、扩散带来的光的亮度(相对亮度),由此能够形成如同来自面发光激光影像源的影像光那样的、扩散角度窄(高直线行进性)且仅具有特定偏振成分的影像光,能够高效地到达观察者的眼睛。
111.另外,利用上述的光源装置,与图21中(a)、(b)所示的通常的液晶面板的出射光扩散特性(在图中标记为现有技术)相比,通过形成在x轴方向和y轴方向均大幅度地窄角化的指向特性,能够实现一种可出射与特定方向接近平行的影像光束的信息显示装置,并且该影像光束是特定偏振的光。
112.图20表示本实施例的反射型导光体的扩散特性或包括上述柱状透镜的扩散特性的一个例子。在该例中,特别表示了x方向(垂直方向)上的特性,特性o表示光的出射方向的峰值位于自垂直方向(0度)向上30度附近的角度且上下对称的亮度特性。另外,图20中特性a、b表示进一步在30度附近对峰值亮度上方的影像光进行聚光而提高了亮度(相对亮度)的特性的例子。因此,在这些特性a、b中,在超过30度的角度位置,与特性o相比,光的亮度(相对亮度)急剧降低。
113.即,采用包括上述柱状透镜或包括上述光源系统的光学系统,能够使来自信息显示装置52的影像光经由下述窗玻璃6上的透明片51(包含图15和图16所示的单向性片材)以亮度在特定的方向上增大(强调)的方式反射或扩散。由此,能够使来自信息显示装置48的影像光如同来自面发光激光影像源的影像光那样,作为扩散角度窄(高的直线行进性)且仅具有特定偏振成分的光,高效地到达室外或室内的观察者的眼睛。由此,即使来自信息显示装置48的影像光的强度(亮度)降低,观察者也能够准确地识别影像光来获得信息。换言之,通过进一步降低信息显示装置48的输出,能够实现功耗更低的信息显示系统。
114.然而,在通常的tft(thin film transistor)液晶面板52中,由于液晶与偏振板彼此的特性,亮度、对比度性能随光的出射方向而不同。在相对于与面板面垂直(出射角0度)的出射角稍微错开的角度下,特性(在本实施例中为 5度)最为优异。这是因为,在液晶的上下方向上,使光扭转的特性在施加电压最大时不会成为0度。
115.另一方面,上下方向的对比度性能在-15度至 15度的范围内较为优异,如果一并考虑亮度特性,则以5度为中心在
±
10度的范围内使用时能够得到最优异的特性。
116.另外,关于面板左右方向上的亮度和视野角的特性,在与面板面垂直(出射角0度)的出射角下特性最为优异。这是因为,在液晶的左右方向上,使光扭转的特性在施加电压最大时为0度。
117.同样地,左右方向的对比度性能在-5度至-10度的范围内较为优异,如果一并考虑亮度特性,则以-5度为中心在
±
5度的范围内使用时能够得到最优异的特性。因此,针对从液晶面板出射的影像光的出射角,利用设置于光源装置101的导光体203的光束方向转换单元204使光从能够得到最优异的特性的方向入射到液晶面板,并基于影像信号进行光调制,能够提高信息显示装置48的画质和性能。
118.为了使作为影像显示元件的液晶显示面板52发出的影像光弯折到期望的方向,可以在液晶显示面板的出射面设置使用了柱状透镜片等的光方向转换面板54。
119.<单向性透明片:透射型的示例1>
120.图15表示使影像光束向车外或室外扩散的透明片51

的结构。在透明扩散片材55的影像光束入射面设置有透射p光的偏振板57和相位差板58,阻止在透明扩散片材55上反射的影像光束返回室内(设置有信息显示装置的空间)。其结果是,不会因窗玻璃6

上呈现的影像而对观察者造成障碍。关于设置在偏振板57与透明扩散片材55之间的相位差板58的最佳相位差,可以根据透明扩散片的扩散特性来选择最佳值,在扩散角大的情况下优选接近λ/4,在扩散角小的情况下,通过与λ/8板等组合能够得到良好的变换性能。
121.另外,代替上述的透明扩散片材55,将实施了用于提高特定偏振的反射率的增反涂层的片材用作偏振板的替代,或者将增反涂层设置于偏振板的表面,能够增大影像光束的反射率,同时,也能够大幅减轻由窗玻璃6

的反射影像产生的双像的强度,即,可确认能够得到与上述技术同样的效果。
122.进而,代替上述透明扩散片材51

,例如可以使用santech display株式会社的pdlc(polymer dispersed liquid crystal),在信息显示状态下不施加电压从而使影像光分散,在不显示信息的状态下施加电压来形成透明状态以代替透明片。另外,发明人通过实验发现,通过使施加于pdlc的电压可变而使分散特性可变,并与影像信号的on/off或强弱同步地对施加电压进行调制,可实现能够按照影像来相应地改变透射率的具有新功能的屏幕。
123.通过使信息显示装置48的窄角的影像光束在垂直、水平方向上扩散,能够实现具有要求的观看范围的信息显示系统。
124.<单向性透明片:透射型的示例2>
125.图16表示除了使影像光束向车外或室外扩散的透明片51

,进一步使用影像光控制膜70作为外部光控制膜(以下,用附图标记70表示)的结构。在从倾斜方向入射到窗玻璃220的太阳光中,其s偏振光被反射,p偏振光透射而去往透明片51

。此时,太阳光被设置于
外部光控制膜70中的黑色部分70a吸收,不会到达配置有信息显示装置的室内或车内。另外,不会与来自信息显示装置48的影像光混合,还能够防止画质降低。透明片51

由透明扩散片材55构成。该透明片51

使用的是通过将分散有折射率大的氧化锆纳米颗粒或金刚石纳米颗粒的热塑性高分子熔化并拉伸而成的膜,例如是jxtg能源株式会社制造的“kaleido screen”,在不显示影像信息的情况下是透明的,不会妨碍观察者观看外界(店外)的风景,另一方面,在显示信息时,通过使影像光扩散、反射来使店铺(空间)的外部的观察者辨识影像信息,即,能够实现所谓的单向显示。
126.另外,从倾斜方向入射到窗玻璃6的影像光几乎不被黑色部分70a遮挡地通过透明部分70b,所以能够被透明片51

扩散,能够进行面向外界(车外或店外)的信息显示。作为该外部光控制膜70,例如适合使用信越聚合物株式会社的视野角控制膜(vcf:view control film),其结构是交替配置透明硅和黑色硅,并在光入射、出射面配置合成树脂而形成三明治结构,所以有望实现与本实施例的外部光控制膜同样的效果。即,视野角控制膜的透明部70b与黑色部70a的节距h优选为要显示的影像信息的像素的1/3以下。此时,关于厚度w,在想要获得比90度大的视野角α的情况下,使h/w比1.0大,在想要获得比90度小的视野角α的情况下,使h/w比1.0小即可。另外,通过使黑色部分的倾斜角γ与由信息显示装置48和窗玻璃的安装位置决定的影像光入射角度一致,能够降低能量损失。
127.另一方面,透明片51

的由扩散透射率与平行光线透射率的比率定义的雾度(haze)只要为10%以下,在实用上就没有问题,但优选为4%以下较好。另外,代替上述的透明扩散片材55,通过设置实施了用于提高特定偏振的反射率的增反涂层的片材,能够增大影像光束的反射率,同时,也能够大幅减轻由窗玻璃6的反射影像产生的双像的强度。即,可确认能够得到与上述技术同样的效果。
128.进而,代替上述透明扩散片材55,例如可以使用santech display株式会社的pdlc(polymer dispersed liquid crystal),在影像显示状态下不施加电压从而使影像光分散,在影像非显示状态下施加电压来形成透明状态以代替透明片。另外,发明人通过实验发现,通过使施加于pdlc的电压可变而使分散特性可变,并与影像信号的on/off或强弱同步地对施加电压进行调制,可实现能够按照影像来相应地改变透射率的具有新功能的屏幕。
129.根据以上详述的实施例,能够使来自信息显示装置48的影像光如同来自面发光激光影像源的影像光那样,为扩散角度窄(高的直线行进性)且仅具有特定偏振成分的光。由此,例如能够利用构成空间的橱窗6对空间的外部显示各种信息,能够显著提高橱窗的利用效率。并且,可实现能够以高分辨率显示高质量的影像信息,并且能够提高来自光源的出射光的利用效率以大幅降低功耗的信息显示系统。另外,在显示更大的影像的情况下,作为与光源装置101一起构成信息显示装置48的信息显示元件即液晶显示面板52,也能够采用将多片较为廉价的液晶显示面板组合并使接合部连续从而形成为一体的大型的液晶显示面板52。该情况下,通过使来自光源装置101的光束平行地去往设置于窗玻璃220的透明片51,并通过该透明片51向一个方向(单向地)反射、扩散,能够大幅降低功耗,并且能够显示进一步放大的影像信息。
130.另外,在以上的说明中,叙述了将信息显示系统应用于由玻璃等透明部件构成的橱窗所分隔的空间即店铺中,利用该橱窗6对其内部或者外部单向地进行显示的例子,但本发明并不仅限定于这样的例子。即,对于本发明的信息显示系统来说,只要是利用玻璃等透
明部件分隔的规定的空间,就能够利用分隔该空间的透明的部件对内部或外部单向地进行显示,下面,对信息显示系统的其他例子进行说明。
131.<车辆用信息显示系统>
132.采用上述实施例,能够如图1所示使从影像投影装置48产生并向着作为被投影部件的橱窗220出射的影像光,成为(1)如同来自面发光激光影像源的影像光那样的扩散角度窄(高的直线行进性)且仅具有特定偏振成分的影像光,由此能够以高分辨率显示高质量的影像信息,并且能够提高出射光的利用效率而大幅降低功耗,同时,(2)根据上述的构成部件也可明确,能够将装置的整体外形构成为平面(面板)状。因此,以下详细说明利用这些特征,将本发明的信息显示系统不是应用于店铺等空间而是应用于汽车、电车、飞机等车辆的所谓的车辆用信息显示系统的各种例子。
133.图2、图3表示将上述信息显示装置48等搭载在商用车中的例子,在前窗玻璃6的一部分(方向盘43的上部)和侧窗玻璃6

等的一部分(灰色部分)或全部上显示影像信息。图2、图3中表示了图像显示区域的一个例子。
134.作为经由汽车的(一部分或全部)挡风玻璃显示影像信息的具体手段,例如沿着车体1的挡风玻璃设置如图11或图12所示的包括大型液晶显示面板52的信息显示装置48。在液晶显示面板52的背面,设置构成光源装置的多个反射型导光体304作为光源装置,得到如同来自面发光激光光源的光那样的扩散角度窄(高直线行进性)且偏振面统一的影像光。对这些光束,通过液晶显示面板52按照影像信号相应地调制光强度,经由前窗玻璃6、后窗玻璃6

(未图示)或侧窗玻璃6

对车外显示。液晶显示面板52能够沿用现有的tv用的面板,也能够应用大型液晶面板和高分辨率的相当于8k的面板。
135.另外,在应用到如图2所示的商用车时,前窗玻璃或后窗玻璃等有时会使用曲面玻璃,在经由玻璃从车外观察影像时,会因玻璃的折射作用而存在影像畸变的情况,不过,为了能够从影像观察侧重现正常的形状,可以使原图像变形为校正形状,以使得经过玻璃后的影像成为正规影像。
136.另外,在车辆用信息显示系统中,车辆自身暴露于包含太阳光的自然光之下,所以需要采取针对该太阳光的对策,但太阳光等自然光如图22所示,不仅是从紫外线到红外线的宽波段的光,偏振方向也处于混合有与光的行进方向垂直的振动方向的光和水平方向的光这2种偏振方向(以下记载为s偏振光和p偏振光)的光的状态。特别是,在入射到前窗玻璃6的入射角度超过50度的区域中,如图23所示,玻璃面上的反射率根据s偏振光、p偏振光以及根据入射角而各不相同。
137.因此,在本实施例中,基于上述的发明人的见解,即,考虑到通过前窗玻璃6侵入的太阳光的大部分是p偏振成分,为了抑制照射并侵入信息显示装置内的包含太阳光的外部光,尤其是减小p光成分是有效的,此外,作为从信息显示装置出射并向车外出射而被观察者辨认的影像光,利用s光成分是有效的。
138.以上对各种实施例进行了详述,但本发明并不仅限定于上述的实施例,而是包含各种变形例。例如,上述的实施例中为了容易理解地说明本发明而详细说明了整个系统,但并不限定于必须包括所说明的全部结构。另外,能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构,也能够在某个实施例的结构上添加其他实施例的结构。另外,对于各实施例的结构的一部分,能够进行其他结构的追加、删除、置换。
139.附图标记说明
[0140]1……
汽车(车辆)主体,6
……
前窗玻璃,6
″……
侧窗玻璃,15、18
……
led准直器,35
……
反射镜,36
……
防眩片,37
……
扩散片,48
……
信息显示装置,49
……
反射型偏振板,50
……
保护盖,51
……
单向性透明片,52
……
液晶显示面板(元件),54
……
光方向转换面板,55
……
透明扩散片材,57
……
偏振板,58
……
相位差板,70a
……
黑色部分,70b
……
透明部分,101
……
光源装置,201
……
光源(led元件),202
……
led基板,203
……
导光体,205
……
反射片,220
……
橱窗(窗玻璃)。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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