JP2019003153A - Light source unit, video generating device, and head-up display - Google Patents
Light source unit, video generating device, and head-up display Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019003153A JP2019003153A JP2017120207A JP2017120207A JP2019003153A JP 2019003153 A JP2019003153 A JP 2019003153A JP 2017120207 A JP2017120207 A JP 2017120207A JP 2017120207 A JP2017120207 A JP 2017120207A JP 2019003153 A JP2019003153 A JP 2019003153A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- source unit
- light
- color adjustment
- display
- 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
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光源ユニット、映像生成装置、及びヘッドアップディスプレイに関する。 The present invention relates to a light source unit, a video generation device, and a head-up display.
液晶パネル等を含む映像生成装置で生成された映像を、光学系を介して、自動車のフロントウィンドウ等に投影して観察者に画像を提供する、ヘッドアップディスプレイ(以下、HUDということがある)が知られている。
一例として、特許文献1には、特定の液晶表示素子と、前記液晶表示素子に対して傾斜して配置された特定のミラーと、前記液晶表示素子の後方に配置された特定の光源を備える表示装置が開示されている。特許文献1によれば、所定波長域の光を透過し、それ以外の光を反射するミラーを用いることにより、輝度の低下を抑制しながら所望の色味の表示像を出力できるとされている。
A head-up display (hereinafter sometimes referred to as HUD) that projects an image generated by an image generation device including a liquid crystal panel or the like onto an automobile front window or the like via an optical system and provides an image to an observer. It has been known.
As an example,
HUDは、更なる高輝度化が求められている。一方、特に車載用のHUDにおいては、耐熱性など高い信頼性が要求されているため、使用可能な光源や液晶パネル等の種類は制限されている。色再現範囲は、映像生成装置に含まれる光源や液晶パネルの組み合わせで概ね決まるため、現状の車載HUDの色再現範囲は自由度が低く、所望の色が得られないという課題があった。 HUDs are required to have higher brightness. On the other hand, in particular, in-vehicle HUDs are required to have high reliability such as heat resistance, so that types of usable light sources and liquid crystal panels are limited. Since the color reproduction range is largely determined by the combination of the light source and the liquid crystal panel included in the video generation apparatus, the current color reproduction range of the in-vehicle HUD has a low degree of freedom, and there is a problem that a desired color cannot be obtained.
上記特許文献1の技術は、所望の色味を表示するために、特定のミラーを用いているため、映像光を一度の反射で所望の色に変更する必要がある。そのため、設計難易度が高く、限定的な色調整にとどまり、色の調整自由度が低いという課題があった。
Since the technique of
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、輝度の低下を抑制しながら所望の色味を再現可能な映像生成装置及びヘッドアップディスプレイ、並びに、当該映像生成装置に好適に使用可能な光源ユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can be suitably used for a video generation device and a head-up display capable of reproducing a desired color while suppressing a decrease in luminance, and the video generation device. An object is to provide a light source unit.
本発明は、光源と、
開口部を有する筒形状で、内面に色調整膜が積層された鏡面を有する反射材と、を備え、
前記光源が前記反射材の内部に配置される、光源ユニットを提供する。
The present invention comprises a light source;
A cylindrical shape having an opening, and a reflective material having a mirror surface with a color adjustment film laminated on the inner surface,
A light source unit is provided in which the light source is disposed inside the reflector.
本発明は、前記本発明に係る光源ユニットと、前記光源ユニットの前記開口部側に、レンズと、液晶パネルとを備える、映像生成装置を提供する。 The present invention provides a video generation device including the light source unit according to the present invention and a lens and a liquid crystal panel on the opening side of the light source unit.
また、本発明は、前記本発明に係る映像生成装置と、前記映像生成装置の映像光出射側に、光学系を備える、ヘッドアップディスプレイを提供する。 The present invention also provides a video generation device according to the present invention and a head-up display including an optical system on the video light output side of the video generation device.
本発明によれば、輝度の低下を抑制しながら所望の色味を再現可能な映像生成装置及びヘッドアップディスプレイ、並びに、当該映像生成装置に好適に使用可能な光源ユニットを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the video production | generation apparatus and head-up display which can reproduce a desired color while suppressing the fall of a brightness | luminance, and the light source unit which can be used conveniently for the said video production | generation apparatus can be provided.
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る光源ユニット、映像生成装置、及びヘッドアップディスプレイについて順に説明する。なお、説明のため図面中の各部材は縮尺が大きく異なることがある。また、図面等において、同一又は同等の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略される。 Hereinafter, a light source unit, a video generation device, and a head-up display according to the present invention will be described in order with reference to the drawings. For the sake of explanation, the scale of each member in the drawings may differ greatly. In the drawings and the like, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
まず図1を参照して光源ユニットの一実施形態を説明する。本実施形態の光源ユニット10は、光源1と、光が出射する開口部6を有し、内面に色調整膜5が積層された鏡面4を有する反射材2とを備え、前記光源1は、前記反射材2の内部に配置されている。
First, an embodiment of a light source unit will be described with reference to FIG. The
光源1は、自ら光を発する発光体である。光源1は、後述する反射材2の内部に配置され、光路9に示されるように、光源1から出射する光の少なくとも一部は反射材2で1回以上反射し、開口部6から出射する。光源1としては、高輝度化や小型化の点から、発光ダイオード(LED)であることが好ましく、色再現範囲の点から、中でも白色LEDであることが好ましい。また、LEDの発光面は、色味の調整の容易性の点から、平面であることが好ましい。光源1は、1個であってもよく、2個以上を用いてもよい。
光源1としてLEDを用いる場合、当該LEDは基板7上に設けられていてもよい。基板7上に2個以上のLEDを設ける場合は、各LEDの発光面の共通の平面上に配置されることが好ましい。基板7は、通常、LEDに電力を供給する回路を有する。基板7の表面は、鏡面であってもよく、鏡面でなくてもよい。
The
When an LED is used as the
反射材2は開口部6を有し、内面に色調整膜5が積層された鏡面4を有する。開口部6上には更に拡散板8が配置されていてもよい。拡散板8を用いることにより、液晶パネルに入射する光の輝度の面内均一性が向上する。拡散板8は公知の拡散板の中から適宜選択して用いることができる。
The reflecting
反射材2の形状は、光源1から出射する光の少なくとも一部を反射する形状であればよい。出射面の光の輝度の面内均一性の点から、反射材2の形状は、断面が一定の筒形状であることが好ましい。筒形状は、円筒型や楕円筒型であってもよく、多角形となる角筒型であってもよい。反射材2の形状は、中でも、出射面が後述する液晶パネルと同型となる四角筒型であることが好ましい。
反射材2が筒形状の場合、筒の一端が開口部6となり、当該開口部6と対向する一端に光源1が配置されることが好ましい。また、反射材2が筒型である場合、鏡面4が光源1の発行面に対して垂直に配置されていることが好ましい。
また、反射材2が筒形状の場合、光源の中心から前記色調整膜表面までの垂直距離をDとすると、当該筒の長さLは、色調整膜5の分光反射率の入射角依存性の観点から、D・tan5°<L<D・tan25°が望ましい。Lを上記範囲内とすることにより、鏡面へ入射する光の多くは入射角が5°〜25°の範囲内となる。色調整膜で反射する際の光の入射角が5°程度であれば、ほぼ垂直入射と同程度の分光反射率となる。一方、入射角が25°以上では分光反射率のブルーシフトが顕著となり、所望の色味が得られない場合がある。
The shape of the reflecting
When the reflecting
When the reflecting
反射材2の鏡面4の形成方法は、特に限定されず、基材3自体を鏡面加工してもよく、基材3上に金属膜を形成し、当該金属膜表面を鏡面4としてもよい。基材3を鏡面加工する場合、当該基材3の材質は、金属であることが好ましく、中でもアルミニウムであることが好ましい。一方、基材3上に金属膜を形成する場合、基材3の材質は特に限定されず、金属であってもよく、ポリカーボネート等の樹脂やガラス等であってもよい。鏡面4となる金属膜の金属は、可視光の反射率が高い金属が好ましく、例えば、アルミニウム、ニッケル、銀等が好適に挙げられ、耐熱性などの点から、アルミニウムであることが特に好ましい。金属膜の形成方法は、蒸着法、スパッタ法、金属箔の転写等など、公知の方法の中から、適宜選択して用いることができる。
The method for forming the
本発明においては、鏡面4上に色調整膜5が積層されている。これにより反射材2の内面の分光反射率が調整され、光源1から出射した光を反射材2の内面で反射させることにより、所望の色味に調整することができる。
色調整膜5の材質としては、可視光の透過率が高く、屈折率が大きい誘電体膜であることが好ましい。誘電体膜としては、例えば、酸化ケイ素(SiO2)、酸化チタン(TiO2)、酸化ジルコニウム(ZrO2)等が挙げられる。色調整膜5は一層のみからなるものであってもよく、2層以上の組み合わせであってもよいが、本発明においては、1層であることが好ましい。
また、色調整膜の膜厚は、特に限定されないが、色味の調整の観点から、50nm以上であることが好ましく、400nm以下であることが好ましい。色調整膜の膜厚が50nm以下では、色調整膜が基材3や金属膜の鏡面の分光反射率に対してほとんど影響せず、色調整効果が得られない場合がある。色調整膜の膜厚が400nmを超過すると、可視光域で反射率の高い波長と低い波長が多数混在した分光反射率になり易く、色調整が困難になる場合がある。
In the present invention, the
The material of the
The film thickness of the color adjustment film is not particularly limited, but is preferably 50 nm or more and preferably 400 nm or less from the viewpoint of color adjustment. When the film thickness of the color adjustment film is 50 nm or less, the color adjustment film hardly affects the spectral reflectance of the mirror surface of the
色調整膜5の形成方法は、特に限定されず、蒸着法、スパッタ法、など、公知の方法の中から、適宜選択して用いることができる。
The method for forming the
色調整膜5の膜厚と材質を適宜組み合わせることにより、所望の色味の光を出射する光源ユニットを得ることができる。一例について図4を参照して説明する。図4は色反射膜が積層した鏡面の分光反射率の一例を示すグラフである。具体的には、アルミニウムの鏡面上に色調整膜として膜厚50nm及び200nmの酸化ケイ素膜を形成した2つの反射材について、それぞれ白色LEDを光源とする光を照射し、その反射光を分光光度計を用いて測定した結果を示している。図4に示されるように、酸化ケイ素の膜厚を50nmとした場合には、可視光領域(波長380nm〜780nm)の光の反射率の波長依存性が小さく、光源ユニットから出射する光は光源の色を再現しやすい。一方、酸化ケイ素の膜厚を200nmとした場合には、波長530nm付近の光の反射率を高めることができ、光源ユニットから出射する光として、波長530nm付近の緑色が強調された光を得ることができる。
本発明の光源ユニットの用途は特に限定されるものではないが、中でも、後述する映像生成装置、及びヘッドアップディスプレイの用途に適している。
A light source unit that emits light of a desired color can be obtained by appropriately combining the thickness and material of the
Although the use of the light source unit of the present invention is not particularly limited, it is particularly suitable for use as a video generation device and a head-up display described later.
図2を参照して映像生成装置の一実施形態を説明する。本実施形態の映像生成装置20は、前記光源ユニット10と、前記光源ユニット10の開口部6側に、レンズ11と液晶パネル12とを備えている。
レンズ11は光源ユニット10の開口部6から出射した光の配向を制御して、液晶パネル12を通して出射する光の角度を制御する目的を有するものであり、公知のレンズの中から適宜選択して用いることができる。また、液晶パネル12は、特に限定されるものではなく、一般的にHUDに用いられる液晶パネルとして公知の構成を適宜選択して用いることができる。
An embodiment of a video generation device will be described with reference to FIG. The
The
次いで、図3を参照してヘッドアップディスプレイの一実施形態を説明する。本実施形態のヘッドアップディスプレイ100は、前記映像生成装置20と、前記映像生成装置の映像光出射側に、光学系を備える。図3の例では、光学系として、反射鏡21と凹面鏡22を有しているが、特にこの構成に限られるものではない。図3の例で反射鏡21は、光学系を折り返して装置を小型化するために用いられている。また、凹面鏡22は、映像生成装置20から出射した映像光を拡大投影するために用いられている。
Next, an embodiment of a head-up display will be described with reference to FIG. The head-up
1 光源
2 反射材
3 基材
4 鏡面
5 色調整膜
6 開口部
7 基板
8 拡散板
9 光路
10 光源ユニット
11 レンズ
12 液晶パネル
20 映像生成装置
21 反射鏡
22 凹面鏡
100 ヘッドアップディスプレイ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
開口部を有する筒形状で、内面に色調整膜が積層された鏡面を有する反射材と、を備え、
前記光源が前記反射材の内部に配置された、光源ユニット。 A light source;
A cylindrical shape having an opening, and a reflective material having a mirror surface with a color adjustment film laminated on the inner surface,
A light source unit in which the light source is disposed inside the reflector.
D・tan5°<L<D・tan25°
を満たす、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光源ユニット。 When the vertical distance D from the center of the light source to the surface of the color adjustment film is the length L of the cylindrical shape,
D ・ tan5 ° <L <D ・ tan25 °
The light source unit according to claim 1, wherein the light source unit satisfies the following conditions.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017120207A JP2019003153A (en) | 2017-06-20 | 2017-06-20 | Light source unit, video generating device, and head-up display |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017120207A JP2019003153A (en) | 2017-06-20 | 2017-06-20 | Light source unit, video generating device, and head-up display |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019003153A true JP2019003153A (en) | 2019-01-10 |
Family
ID=65006073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017120207A Pending JP2019003153A (en) | 2017-06-20 | 2017-06-20 | Light source unit, video generating device, and head-up display |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019003153A (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03238489A (en) * | 1990-02-15 | 1991-10-24 | Seiko Epson Corp | Lighting system |
JP2004309787A (en) * | 2003-04-07 | 2004-11-04 | Ushio Inc | Reflector and light source device |
JP2005038627A (en) * | 2003-07-15 | 2005-02-10 | Nikon Corp | Light source device and reflection member used for same |
US20060215401A1 (en) * | 2005-03-26 | 2006-09-28 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Arrangement for the illumination of an image plane |
JP2009216823A (en) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Seiko Epson Corp | Display device and electronic apparatus |
JP2014135172A (en) * | 2013-01-09 | 2014-07-24 | Hitachi Appliances Inc | Lighting device |
WO2015170406A1 (en) * | 2014-05-09 | 2015-11-12 | 日立マクセル株式会社 | Head-up display device |
-
2017
- 2017-06-20 JP JP2017120207A patent/JP2019003153A/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03238489A (en) * | 1990-02-15 | 1991-10-24 | Seiko Epson Corp | Lighting system |
JP2004309787A (en) * | 2003-04-07 | 2004-11-04 | Ushio Inc | Reflector and light source device |
JP2005038627A (en) * | 2003-07-15 | 2005-02-10 | Nikon Corp | Light source device and reflection member used for same |
US20060215401A1 (en) * | 2005-03-26 | 2006-09-28 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Arrangement for the illumination of an image plane |
JP2009216823A (en) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Seiko Epson Corp | Display device and electronic apparatus |
JP2014135172A (en) * | 2013-01-09 | 2014-07-24 | Hitachi Appliances Inc | Lighting device |
WO2015170406A1 (en) * | 2014-05-09 | 2015-11-12 | 日立マクセル株式会社 | Head-up display device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114730044A (en) | Directional lighting device and privacy display | |
US10061188B2 (en) | Illumination system and projection apparatus having reflection cover | |
JP6314518B2 (en) | Image display device and display device | |
JP7315194B2 (en) | Display imaging system and transportation tool with such system | |
US10599026B2 (en) | Wavelength conversion module, forming method of wavelength conversion module, and projection device | |
US9645481B2 (en) | Light source apparatus and projection display apparatus | |
WO2019104046A1 (en) | Optical display system, method, and applications | |
JP6563711B2 (en) | Head-up display device | |
JP2016518010A (en) | Lighting device that provides polarized light | |
JP2015106487A (en) | Light source device and display device | |
JP2017123250A (en) | Light source device | |
CN115244333A (en) | Polarizing edge-coupled light in a backlight | |
WO2014180718A1 (en) | Optical system providing polarized light | |
US11287665B2 (en) | Image display apparatus | |
KR20160065296A (en) | Backlight assembly and display device having the same | |
US20240027884A1 (en) | Illumination system and projection apparatus | |
JP2019003153A (en) | Light source unit, video generating device, and head-up display | |
US11022737B2 (en) | Wire grid polarization element having gradually changing proportions of elements, liquid crystal apparatus, and electronic device | |
WO2020233528A1 (en) | Head-up display device and motor vehicle | |
JP4752490B2 (en) | PS polarization separation conversion element and liquid crystal display assembly | |
US20230027535A1 (en) | Beam splitting element and projection device | |
WO2024004557A1 (en) | Spatial floating video display system | |
US11360374B2 (en) | Light source device and electronic apparatus | |
EP4318126A1 (en) | Illumination system and projection device | |
TWI731332B (en) | Projection device and fabrication method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190930 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200825 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200901 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210302 |