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JP3512682B2 - 表示素子照明方法及び表示装置 - Google Patents

表示素子照明方法及び表示装置

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JP3512682B2
JP3512682B2 JP20646299A JP20646299A JP3512682B2 JP 3512682 B2 JP3512682 B2 JP 3512682B2 JP 20646299 A JP20646299 A JP 20646299A JP 20646299 A JP20646299 A JP 20646299A JP 3512682 B2 JP3512682 B2 JP 3512682B2
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reflector
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0031Reflecting element, sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
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    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide

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  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、表示素子照明方
法及び表示装置に係り、詳しくは、画素毎に光の透過又
は遮断を行うことのできる表示素子を自然光で照明する
と共に、表示素子の表示面側からの光とその背面側から
光で表示素子を照明する表示素子照明方法及び表示装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】表示素子の表示面から入射される照明光
を表示素子内を透過させ又は遮断させる画素毎のシャッ
タの機能を有する表示素子を用いて構成される表示装置
は、従来から知られている。その表示素子を光で照明す
る方法として、表示素子の表示面側から入射された自然
光で表示素子を照明すると共に、照明された表示素子を
透過して表示素子の表示面とは反対側の面に接着された
反射面で反射された光で表示素子を照明する第1の方法
と、表示素子の表示面とは反対側の面に光源を配置して
該光源からの光で表示素子を照明する第2の方法と、表
示素子の表示面とは反対側の面に接着された反射面を半
透過性反射板として前記第1の方法と第2の方法とを併
用した第3の方法とが知られている。第1の方法は、例
えば、特開平11- 86622号公報に記載されてい
る。また、第2の方法は、例えば、特開平7- 4949
6号公報に記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記第1の
方法では、表示素子の表示面に照明された光は、表示素
子内を往復する際に、その各透過で減衰するので、自然
光の強度が低いと、表示素子内での減衰により、表示面
の画素の濃淡を判別し難く、したがって、表示装置が暗
い使用環境に置かれた場合には、表示面に表示される表
示内容の視認が難しくなるという問題がある。また、第
2の方法では、表示装置を使用している間、光源を点灯
して置かなければならないため、消費電力が嵩むという
問題がある。
【0004】また、第3の方法では、入射光の強度を補
完する方法なので、一般に消費電力を抑えるようにして
構成されている。そのため、光源からの光の強度を高く
できず、また、光源からの光を表示素子の表示面又は表
示素子の背面のいずれか一方に導光した光で表示素子を
照明する光学系を用いるため、効率良く表示素子を照明
することができず、比較的明るい使用環境では、表示素
子の表示面に表示される表示内容の視認性が十分に得ら
れないという問題がある。
【0005】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、照明光の利用効率を高めて画質の向上を図ると
共に、表示素子の照明に必要な消費電力の削減を図り得
る表示素子照明方法及び表示装置を提供することを目的
としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、相対向する表示面と背面と
を有し、画素毎に光の透過又は遮断を行うことのできる
表示素子を光で照明する表示素子照明方法に係り、前記
表示素子の一端側に光源を設置し、該光源から、互いに
光路が異なる第1の光と第2の光とを同時に出射させ、
前記表示素子の前記一端側に、前記光源から前記第1の
光を受ける態様で、リフレクタを設け、該リフレクタ
に、前記光源から受けた前記第1の光のうち、一部を、
第3の光として反射して前記表示素子の前記表示面に入
射させると共に、別の一部を、第4の光として前記表示
素子の他端側に向けて反射させ、前記表示素子の他端側
に、前記リフレクタから前記第4の光を受ける態様で、
反射板を設け、該反射板に、受け取った前記第4の光を
反射させて前記表示素子の前記表示面に入射させ、前記
表示素子の前記背面側に、反射面を有する導波路を、前
記反射面が前記表示面と平行となる態様で設け、当該導
波路に、前記表示素子の前記一端側に対応する一端側か
ら、前記光源からの前記第2の光を入射させ、入射され
た該第2の光を前記反射面で反射させて前記表示素子へ
前記背面側から入射させることを特徴としている。
【0007】また、請求項2記載の発明は、相対向する
表示面と背面とを有し、画素毎に光の透過又は遮断を行
うことのできる表示素子を光で照明する表示素子照明方
法に係り、前記表示素子の一端側に光源を設置し、該光
源から、互いに光路が異なる第1の光と第2の光とを同
時に出射させ、前記表示素子の前記一端側に、前記光源
から前記第1の光を受ける態様で、第1のリフレクタを
設け、該第1のリフレクタに、前記光源から受けた前記
第1の光を第3の光として反射して前記表示素子の前記
表示面に入射させ、前記表示素子の前記背面側に、反射
面を有する導波路を、前記反射面が前記表示面と平行と
なる態様で設け、当該導波路に、前記表示素子の前記一
端側に対応する一端側から、前記光源からの前記第2の
光を入射させ、入射された該第2の光を前記反射面で反
射させて前記表示素子へ前記背面側から入射させる共
に、一部を、前記表示素子の前記他端側に対応する他端
側から射出させ、前記表示素子及び前記導光板の前記他
端側に、前記導波路から前記第2の光を受ける態様で、
第2のリフレクタを設け、該第2のリフレクタに、前記
光源から受けた前記第2の光を第5の光として反射させ
て前記表示素子の前記表示面に入射させることを特徴と
している。
【0008】また、請求項3記載の発明は、請求項1又
は2記載の表示素子照明方法に係り、前記光源が、前記
第1の光を出射する第1の光源と、前記第2の光を出射
する第2の光源とを備えてなることを特徴としている。
【0009】また、請求項4記載の発明は、請求項3記
載の表示素子照明方法に係り、調光手段を設け、該調光
手段に、前記第1の光源から出射される第1の光と、前
記第2の光源から出射される第2の光とを、格別に調光
させるようにしたことを特徴としている。
【0010】また、請求項5記載の発明は、相対向する
表示面と背面とを有し、画素毎に光の透過又は遮断を行
うことのできる表示素子を光で照明して該表示素子の表
示面に画像を表示する表示装置に係り、前記表示素子の
一端側に設けられ、互いに光路が異なる第1の光と第2
の光とを同時に出射する光源と、前記表示素子の前記一
端側に設けられ、該光源から前記第1の光を受けると、
一部を、第3の光として反射して前記表示素子の前記表
示面に入射させると共に、別の一部を、第4の光として
前記表示素子の他端側に向けて反射するリフレクタと、
前記表示素子の他端側に設けられ、該リフレクタから前
記第4の光を受けると、受け取った前記第4の光を反射
して前記表示素子の前記表示面に入射させる反射板と、
前記表示素子の前記背面側に設けられ、前記表示面と平
行な反射面を有すると共に、前記表示素子の前記一端側
に対応する一端側から、前記光源からの前記第2の光が
入射されると、入射された該第2の光を前記反射面で反
射させて前記表示素子へ前記背面側から入射させる導光
板とを備えてなることを特徴としている。
【0011】また、請求項6記載の発明は、相対向する
表示面と背面とを有し、画素毎に光の透過又は遮断を行
うことのできる表示素子を光で照明して該表示素子の表
示面に画像を表示する表示装置に係り、前記表示素子の
一端側に設けられ、互いに光路が異なる第1の光と第2
の光とを同時に出射する光源と、前記表示素子の前記一
端側に設けられ、該光源から前記第1の光を受けると、
第3の光として反射して前記表示素子の前記表示面に入
射させる第1のリフレクタと、前記表示素子の前記背面
側に設けられ、前記表示面と平行な反射面を有し、前記
表示素子の前記一端側に対応する一端側から、前記光源
からの前記第2の光が入射されると、入射された該第2
の光を、前記反射面で反射させて前記表示素子へ前記背
面側から入射させると共に、一部を、前記表示素子の前
記他端側に対応する他端側から射出する導光板と、前記
表示素子及び前記導光板の前記他端側に設けられ、該導
光板から前記第2の光を受けると、第5の光として反射
して前記表示素子の前記表示面に入射させる第2のリフ
レクタとを備えてなることを特徴としている。
【0012】また、請求項7記載の発明は、請求項5又
は6記載の表示装置に係り、前記光源が、前記第1の光
を出射する第1の光源と、前記第2の光を出射する第2
の光源とを備えてなることを特徴としている。
【0013】また、請求項8記載の発明は、請求項7記
載の表示装置に係り、前記第1の光源から出射される第
1の光と、前記第2の光源から出射される第2の光と
を、格別に調光する調光手段を有してなることを特徴と
している。
【0014】
【0015】
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 ◇第1実施例 図1は、この発明の第1実施例である表示装置の構成を
示す図、また図2は、光源への給電回路の構成を示す図
である。この例の表示装置は、入射光、若しくは入射光
及び透過光の透過又は遮断を画素毎に行うことのできる
表示素子を照明する光の利用効率を向上させると同時に
画質を向上させ、かつ、消費電力を削減し得る装置に係
り、表示装置10は、図1に示すように、表示素子11
と、半透過性反射板12と、光源13と、導光板14
と、リフレクタ(反射器)15と、反射板16とから概
略構成されている。光源への給電回路13Pは、図2に
示すように、調光回路13Cと光源点灯回路13Sとか
ら構成されている。
【0017】そして、表示素子11は、入射光、若しく
は入射光及び透過光の透過又は遮断を画素毎に行うこと
のできるシャッタ機能を有する非発光型の表示素子であ
る。表示素子11は、例えば、液晶から構成されてい
る。表示素子11が、液晶で構成されている場合には、
その液晶の各画素領域の両面に透明電極(図示せず)が
固着されており、その各透明電極間に電圧を印加する電
圧印加回路(図示せず)に接続されている。この電圧
は、該透明電極を経て液晶内へ入射される入射光又は前
記透明電極を経て液晶内を透過する透過光を反射又は透
過させる作用を生じさせる電圧である。半透過性反射板
12は、表示素子11の表示面とは反対側の面に接着さ
れており、表示素子11を透過した透過光をその反射面
12rで表示素子11内へ反射させると共に、導光板1
4から入力される光を透過させて表示素子11内へ入射
させる。
【0018】光源13は、導光板14の端面14eで表
示素子11の表示領域の外枠(図示せず)に固定されて
いる。そして、光源13は、第1の光31及び第2の光
32を出射するように構成されている。第1の光31
は、表示素子11の表示面の照明のための光として用い
られ、第2の光32は、表示素子11の背面から表示素
子11を照明する光として用いられる。また、光源13
に接続されている調光回路13Cは、光源へ給電される
電力を制御し、光源点灯回路13Sは、そのスイッチ
(図示せず)の入切によって光源の点灯又は消灯を行
う。導光板14は、表示素子11の表示面11dと平行
な反射面14r及び該反射面14rに略直角な端面14
eを有し、半透過性反射板12の反射面12rとは反対
側の面に接着されている。導光板14は、光源から端面
14eを経て入射された第2の光32をその反射面14
rで反射して表示素子11の照明に供する。互いに接着
されている表示素子11、半透過性反射板12及び導光
板14は、表示装置10の図示しない取付枠に固定され
ている。
【0019】リフレクタ15は、光源13からの第1の
光31を反射して第3の光33及び第4の光34にして
出射するものである。第3の光33は、表示素子11の
表示面11d側からリフレクタ15に近い表示素子11
の大部分を照明するのに用いられる。第3の光による表
示素子11の照明は、実験上では、表示面側から図1中
の右側2/3の表示素子を照明するのが最良であるとい
う結果を得た。リフレクタ15は、表示装置10の図示
しない取付枠に固定されている。
【0020】反射板16は、表示素子11の照明上リフ
レクタ15と対向した位置に配備され、反射板16で反
射された第4の光34は、表示素子11の表示面11d
側から反射板16に近い表示素子11の大部分を照明す
るのに用いられる。第4の光による表示素子11の照明
は、実験上では、表示面11d側から図1中の左側2/
3の表示素子11を照明するのが最良であるという結果
を得た。反射板16は、表示装置10の取付枠(図示せ
ず)に固定されている。
【0021】次に、図1及び図2を参照して、この実施
例の動作について説明する。表示装置10は、表示素子
11が液晶で形成されている例とし、その表示装置10
は、十分に明るい使用環境内で使用されるものとする。
したがって、この場合には、光源点灯回路の電源スイッ
チは、開成される。この使用条件の下では、表示素子1
1は、その表示面11d側から自然光NLのみによって
照明される。このような光の照明状態においては、自然
光NLは、表示面11dを経て表示素子内へ入射され、
そして半透過性反射板12の反射面12rで反射されて
表示面11dの方へ戻る。
【0022】このような光の入射状態において、液晶上
に形成されている透明電極の各々には、各透明電極全体
で1つ又は一連の文字等の1つ又は複数の画像を形成し
得るパターンで各透明電極に光の透過又は遮断を生じさ
せる電圧が印加される。そうすると、光の透過を生じさ
せる電圧が印加された透明電極の領域は暗い、すなわ
ち、黒い領域として視認され、光の遮断を生じさせる電
圧が印加されている透明電極の領域は明るい、すなわ
ち、白い領域として視認される。この黒い領域全体又は
白い領域全体によって、1つ乃至一連の文字等の1つ又
は複数の画像が表示面に表示される。これによって、表
示装置の表示面上に、表示したい表示内容を表示するこ
とができる。
【0023】次に、表示装置の使用環境が比較的に暗い
場合の表示動作について説明する。この場合には、光源
点灯回路13Sのスイッチが閉成される。その暗さの程
度に応じた調光が為されるように、調光回路13Cが手
動又は自動で作動される。スイッチが閉成され、調光回
路13Cが作動して光源13から第1の光31及び第2
の光32が出射される。この光源からの出射と共に、自
然光NLも表示素子の表示面に入射されることは、使用
環境の自然光NLの強度が十分である場合と同様であ
る。したがって、自然光NLが表示素子11の表示面1
1dから入射され、その入射された自然光NLに対する
表示素子での透過又は遮断の作用についての説明は簡略
に説明するに留める。
【0024】光源13から出射された第1の光31は、
リフレクタ15で反射して第3の光33及び第4の光3
4となり、この第3の光33は、表示素子11の表示面
11d側から、リフレクタ15に近い表示素子11の大
部分を照明する一方、第4の光34は、反射板16で反
射して表示素子11の表示面11d側から該反射板16
に近い表示素子11の大部分を照明する。また、光源3
から出射された第2の光32は、導光板14の端面14
eを経て導光板14内に入射され、導光板14の反射面
14rで反射して表示素子11を照明する。この表示素
子11の背面(表示面とは反対側の面)側からの照明
は、反射面12rで自然光が反射して表示素子11を照
明する光と、反射面14rで第2の光32が反射して表
示素子11を照明する光とから成る。
【0025】したがって、この表示素子11の表示面側
からの照明は、表示素子11の表示面11d側から入射
された自然光と、リフレクタ15で反射して表示素子1
1の表示面11d側から該リフレクタ15に近い表示素
子11の大部分を照明する第3の光33と、反射板16
で反射して表示素子11の表示面11d側から該反射板
16に近い表示素子11の大部分を照明する第4の光3
4とから成る。第3の光33による表示素子11の照明
と第4の光34による表示素子11の照明とにより、表
示素子11を均一に照明する。このように、表示素子1
1は、その表示面側からの光と、その背面側からの光と
の2つの光とによって照明される。このような表示素子
の両面側からの照明においても、表示素子(液晶)に形
成されている透明電極の各々には、各透明電極全体で1
つ又は一連の文字等の1つ又は複数の画像を形成し得る
パターンで各透明電極に光の透過又は遮断を生じさせる
電圧が印加され、表示装置の表示面上に、表示したい表
示内容が表示されることは、使用環境が明るい場合の動
作例と同じである。
【0026】このように、この実施例の構成によれば、
自然光が弱い使用環境において、表示素子11の表示面
11d側及びその背面側の双方から光源の光で表示素子
を均一に照明して自然光の不足分並びに表示素子11及
び半透過性反射板12で減衰する自然光の光を補うよう
にしているから、光源から出射される光の利用効率の向
上と成る。この光の利用効率の向上によって、表示素子
11に画像を鮮明に生成させるのに十分な光量で表示素
子11が照明されることになり、その結果表示面に形成
される画像の画質が向上する。また、光の利用効率が向
上することにより、表示素子11の表示面11d側又は
背面側のいずれか一方から表示素子11を照明する場合
に比して、表示装置で必要な消費電力の削減が図れる。
そして、表示装置の動作において、自然光の強度に応じ
て光源の調光をすれば、自然光の強弱とは無関係に鮮明
な画像が得られるばかりでなく、消費電力の削減が一層
図れる。
【0027】◇第2実施例 図3は、この発明の第2実施例である表示装置を構成す
るブロック図である。この実施例の構成が、第1実施例
のそれと大きく異なるところは、第1実施例において表
示面側から光源光で表示素子を照明するのにその光源光
を2つのルートを用いて導光しているが、その一方のル
ートを第1実施例とは異なる光学系で構成した点であ
る。すなわち、第1のリフレクタ15Aは、表示素子1
1の表示面11d側から、該第1のリフレクタ15Aに
近い表示素子11の大部分を照明するのに使用し、反射
板7による表示素子11の照明を第2のリフレクタ18
によって代替して表示装置10Aを構成したものであ
る。第2のリフレクタ18の設置位置は、表示素子11
に関して第1のリフレクタ15Aと対向した位置であ
る。第2のリフレクタ18は、導光板14から出射され
た第5の光35を第2のリフレクタ18の内面で2度反
射させて第2のリフレクタ18に近い表示素子11の表
示面11dの大部分を照明するように構成される。な
お、これ以外の点では、この実施例の構成は、第1実施
例と同一構成であるので、図3においては、図1の構成
部分と同一の各部には同一の符号を付してその説明を省
略する。
【0028】次に、図3を参照して、この実施例の動作
について説明する。この実施例の動作においても、第1
のリフレクタ15Aで反射された第3の光33が、表示
素子11の表示面11d側から第1のリフレクタ15A
に近い表示素子11の大部分を照明し、光源13から出
射された第2の光32が、表示素子11の背面から表示
素子11を照明することは、第1実施例と同じである。
光源13から導光板14を経て第2のリフレクタ18に
入射された第5の光35は、導光板14から無駄に出射
されていた光を有効に利用すべく第2のリフレクタ18
において2度反射され、反射された第5の光35は、表
示素子11の表示面11d側から第2のリフレクタ18
に近い表示素子11の大部分を照明し、前記第1のリフ
レクタ15Aで反射された第3の光33と両両相俟って
表示素子11を均一に照明する。したがって、表示素子
11は、表示素子11の表示面11d側から第1のリフ
レクタ15Aで反射された光によって第1のリフレクタ
15Aに近い表示素子11の大部分が照明され、かつ、
表示素子11の表示面11d側から第2のリフレクタ1
8で反射された光によって第2のリフレクタ18に近い
表示素子11の大部分が照明されると共に、導光板14
で反射された光によって表示素子11はその背面から照
明される。
【0029】このような表示素子の両面側からの照明が
行われるときにも、表示素子(液晶)11に形成されて
いる透明電極の各々には、各透明電極全体で1つ又は一
連の文字等の1つ又は複数の画像を形成し得るパターン
で光の透過又は遮断を生じさせる電圧が印加され、表示
装置の表示面上に、表示したい表示内容が表示されるこ
とは、第1実施例と同じである。
【0030】このように、この実施例の構成によれば、
2つのリフレクタの使用により光の有効利用が図れるの
で、光の利用効率は更に向上し、この光の利用効率の向
上による画像の画質の向上も達成される。また、表示素
子11の表示面11d側又は背面側のいずれか一方から
表示素子11を照明する場合に比して、表示装置で必要
な消費電力の削減がさらに図れるし、自然光の強度に応
じて光源の調光をすれば、自然光の強弱とは無関係に鮮
明な画像が得られるばかりでなく、消費電力の削減が一
層図れる。
【0031】◇第3実施例 図4は、この発明の第3実施例である表示装置の構成を
示すブロック図、図5は、同表示装置の光源に給電する
給電回路の構成を示す図である。この実施例の構成が、
第1実施例のそれと大きく異なるところは、表示素子の
表示面から表示素子を照明する光源と、表示素子の背面
から表示素子を照明する光源とを別個に設けて表示装置
10Bを構成した点である。すなわち、第1の光源13
aから第1の光31を出射させ、光源13bから第2の
光32を出射し、出射される各光を各別に調光するよう
にしたものである。第1の光源13aは、図5に示すよ
うに、調光回路13Caを経て電源点灯回路13Sに接
続され、第2の光源13bは、調光回路13Cbを経て
電源点灯回路13Sbに接続される。なお、これ以外の
点では、この実施例の構成は、第1実施例と同一構成で
あるので、図4においては、図1の構成部分と同一の各
部には同一の符号を付してその説明を省略する。
【0032】次に、図4及び図5を参照して、この実施
例の動作について説明する。この実施例においても、第
3の光33及び第4の光34が、調光されて表示素子1
1の表示面11d側から表示素子11を照明し、第2の
光32が、調光されて表示素子11の背面側から表示装
置11を照明することは、第1実施例と同じである。
【0033】このような表示素子の両面側から照明が行
われるときにも、表示素子(液晶)11に形成されてい
る透明電極の各々には、各透明電極全体で1つ又は一連
の文字等の1つ又は複数の画像を形成し得るパターンで
光の透過又は遮断を生じさせる電圧が印加され、表示装
置の表示面上に、表示したい表示内容が表示されること
は、第1の実施例と同じである。
【0034】このように、この実施例の構成によれば、
表示素子11の表示面11d側及びその背面側の双方か
ら光源の光で表示素子11を照明するに際して、表示面
11d側から表示素子11を照明する光と背面側から表
示素子11を照明する光とを各別に調光して表示素子1
1を均一に照明し、自然光自体の不足分並びに表示素子
11及び半透過性反射板12で減衰される自然光を補う
ようにしているから、表示素子11で鮮明な画像を生成
するのに必要な照明光量は、表示装置の使用環境に応じ
た照明光量に設定できる。したがって、このような光源
から出射される光量の自在な設定の下で、光の利用効率
が図れて画像の画質を向上させることができるし、消費
電力の削減も達成し得る。
【0035】◇第4実施例 図6は、この発明の第4実施例である表示装置の構成の
概略を示すブロック図である。この実施例の構成が、第
1実施例のそれと大きく異なるところは、第1実施例で
は、表示素子11の表示面11d側から光源から出射さ
れた光で表示素子を照明するのに2つのルートを用いて
いるが、その一方のルートを第1実施例とは異なる光学
系で構成すると共にその光源を別々に設けて表示装置1
0Cを構成した点である。すなわち、第1のリフレクタ
15Aは、表示素子11の表示面11d側から該第1の
リフレクタ15Aに近い表示素子11の大部分を照明す
るのに使用し、表示素子11を挟んで第1のリフレクタ
15A側と対向する第2のリフレクタ18は、表示素子
11の表示面11d側から該第2のリフレクタ18に近
い表示素子11の大部分を照明するのに使用するように
したものである。第1のリフレクタ15Aで反射する光
は、第1の光源13aから出射し、第2のリフレクタ1
8で反射する光は、第2の光源13bから出射する。第
1の光源13aは、図5に示すように、調光回路13C
aを経て電源点灯回路13Sに接続され、第2の光源1
3bは、調光回路13Cbを経て電源点灯回路13Sに
接続されている。なお、これ以外の点では、この例の構
成は、第1実施例及び第2実施例と同一構成であるの
で、図5及び図6においては、図1の構成部分と同一の
各部には同一の符号を付してその説明を省略する。
【0036】次に、図5及び図6を参照して、この実施
例の動作について説明する。この実施例においても、第
1の光源13aから調光されて出射された第1の光31
によって表示素子11の表示面11d側から第1のリフ
レクタ15Aに近い表示素子11の大部分が照明され、
また、第2の光源13bから出射された第2の光32に
よって表示素子11の背面から表示素子11が照明され
ることは、第1実施例と同じである。第2の光源13b
から出射された第2の光は、導光板14から無駄に出射
されていたが、この光を有効に利用すべく、第2のリフ
レクタ18において2度反射され、反射された第5の光
35は、表示素子11の表示面11d側から第2のリフ
レクタ18に近い表示素子11の大部分を照明し、第1
のリフレクタ15Aで反射された第3の光33と両両相
俟って表示素子11を均一に照明する。したがって、表
示素子11は、第1の光源13aから出射され、第1の
リフレクタ15Aで反射された光によって表示素子11
の表示面11d側から第1のリフレクタ15Aに近い表
示素子11の大部分が照明され、かつ、第2の光源13
bから出射され第2のリフレクタ18で反射された光に
よって表示素子11の表示面11d側から第2のリフレ
クタ18に近い表示素子11の大部分が照明されると共
に、導光板14で反射された光によって表示素子11は
その背面から照明される。
【0037】このような表示素子の両面側から照明が行
われるときにも、表示素子(液晶)11に形成されてい
る透明電極の各々には、各透明電極全体で1つ又は一連
の文字等の1つ又は複数の画像を形成し得るパターン
で、照明される光の透過又は遮断を生じさせる電圧が印
加され、表示装置の表示面11d上に、表示したい表示
内容が表示されることは、第1実施例と同じである。
【0038】このように、この実施例の構成によれば、
表示素子11の表示面11d側及びその背面側の双方か
ら光源の光で表示素子11を照明するに際して、表示面
11d側から表示素子11を照明する光と背面側から表
示素子11を照明する光とをそれぞれ別々に調光し、第
2のリフレクタ18により光を一層有効に利用すべく反
射させて表示素子11をより強力にかつ均一に照明し、
自然光自体の不足分並びに表示素子11及び半透過性反
射板12で減衰される自然光を補うようにしているか
ら、表示素子11で鮮明な画像を生成するのに必要な照
明光量は、表示装置の使用環境に応じた照明光量に設定
できる。したがって、このような光源から出射される光
量の自在な設定の下で、光の利用効率が一層図れて画像
の画質を向上させることができるし、消費電力の削減も
達成し得る。
【0039】以上、この発明の実施例を図面を参照して
詳述してきたが、この発明の具体的な構成は、これらの
実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱
しない範囲の設計の変更等があってもそれらはこの発明
に含まれる。例えば、いずれの実施例においても、表示
素子11は白黒の表示である場合について説明したが、
カラー表示であっても良い。また、調光回路を設けなく
ても良い。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、表示素子の表示面側及びその背面側の双方から
の光源光で表示素子を均一に照明して自然光の不足分並
びに表示素子及び半透過性反射板で減衰する自然光を補
うようにしているから、光源から出射される光の利用効
率の向上となる。この光の利用効率の向上によって、自
然光の弱い使用環境においても表示素子に鮮明な画像を
生成させるのに十分な光量で表示素子が照明されること
になり、その結果表示面に形成される画像の画質の向上
が図れる。また、上述のように、光の利用効率が向上す
るので、表示素子の表示面側又は背面側のいずれか一方
から表示素子を照明する場合に比して、表示装置で必要
な消費電力の削減が図れる。そして、表示装置の動作に
おいて、自然光の強度に応じて光源の調光をすれば、自
然光の強弱とは無関係に鮮明な画像が得られるばかりで
なく、消費電力の削減が一層図れる。また、表示装置の
表示素子を照明するのに、反射板の代わりにリフレクタ
を用いれば、導光板から無駄に放出されていた光の有効
利用が図れる。これにより、光の利用効率の一層の向上
となるし、消費電力の削減もさらに図れる。また、表示
面側から表示素子を照明する光と背面側から表示素子を
照明する光とを各別に調光し又はせずして表示素子の照
明を行なえば、表示装置の使用環境に応じた照明光量に
設定できる。したがって、このような光源から出射され
る光量の自在な設定の下で、光の利用効率が図れて画像
の画質を向上させることができるし、消費電力の削減も
達成し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施例である表示装置の構成を
示す図である。
【図2】同表示装置の光源へ給電する給電回路の構成を
示す図である。
【図3】この発明の第2実施例である表示装置の構成を
示すブロック図である。
【図4】この発明の第3実施例である表示装置の構成を
示すブロック図である。
【図5】同表示装置の光源へ給電する給電回路の構成を
示す図である。
【図6】この発明の第4実施例である表示装置の構成を
示すブロック図である。
【符号の説明】
10、10A、10B、10C 表示装置 11 表示素子 12 半透過性反射板 13 光源(第1の照明手段の一部、第2の照明手
段の一部) 13a 第1の光源(第1の照明手段の一部) 13b 第2の光源(第2の照明手段の一部) 14 導光板(第2の照明手段の残部) 15 リフレクタ(第1の照明手段の一部) 15A 第1のリフレクタ(第1の照明手段の残
部) 16 反射板(第1の照明手段の残部) 18 第2のリフレクタ(第1の照明手段の一部)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F21V 8/00 601 G02B 5/08 G02B 6/00 331 G02F 1/1335 520 G02F 1/13357

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相対向する表示面と背面とを有し、画素
    毎に光の透過又は遮断を行うことのできる表示素子を光
    で照明する表示素子照明方法であって、 前記表示素子の一端側に光源を設置し、該光源から、互
    いに光路が異なる第1の光と第2の光とを同時に出射さ
    せ、 前記表示素子の前記一端側に、前記光源から前記第1の
    光を受ける態様で、リフレクタを設け、該リフレクタ
    に、前記光源から受けた前記第1の光のうち、一部を、
    第3の光として反射して前記表示素子の前記表示面に入
    射させると共に、別の一部を、第4の光として前記表示
    素子の他端側に向けて反射させ、 前記表示素子の他端側に、前記リフレクタから前記第4
    の光を受ける態様で、反射板を設け、該反射板に、受け
    取った前記第4の光を反射させて前記表示素子の前記表
    示面に入射させ、 前記表示素子の前記背面側に、反射面を有する導波路
    を、前記反射面が前記表示面と平行となる態様で設け、
    当該導波路に、前記表示素子の前記一端側に対応する一
    端側から、前記光源からの前記第2の光を入射させ、入
    射された該第2の光を前記反射面で反射させて前記表示
    素子へ前記背面側から入射させることを特徴とする表示
    素子照明方法。
  2. 【請求項2】 相対向する表示面と背面とを有し、画素
    毎に光の透過又は遮断を行うことのできる表示素子を光
    で照明する表示素子照明方法であって、 前記表示素子の一端側に光源を設置し、該光源から、互
    いに光路が異なる第1の光と第2の光とを同時に出射さ
    せ、 前記表示素子の前記一端側に、前記光源から前記第1の
    光を受ける態様で、第1のリフレクタを設け、該第1の
    リフレクタに、前記光源から受けた前記第1の光を第3
    の光として反射して前記表示素子の前記表示面に入射さ
    せ、 前記表示素子の前記背面側に、反射面を有する導波路
    を、前記反射面が前記表示面と平行となる態様で設け、
    当該導波路に、前記表示素子の前記一端側に対応する一
    端側から、前記光源からの前記第2の光を入射させ、入
    射された該第2の光を前記反射面で反射させて前記表示
    素子へ前記背面側から入射させる共に、一部を、前記表
    示素子の前記他端側に対応する他端側から射出させ、 前記表示素子及び前記導光板の前記他端側に、前記導波
    路から前記第2の光を受ける態様で、第2のリフレクタ
    を設け、該第2のリフレクタに、前記光源から受けた前
    記第2の光を第5の光として反射させて前記表示素子の
    前記表示面に入射させることを特徴とする表示素子照明
    方法。
  3. 【請求項3】 前記光源は、前記第1の光を出射する第
    1の光源と、前記第2の光を出射する第2の光源とを備
    えてなることを特徴とする請求項1又は2記載の表示素
    子照明方法。
  4. 【請求項4】 調光手段を設け、該調光手段に、前記第
    1の光源から出射される第1の光と、前記第2の光源か
    ら出射される第2の光とを、格別に調光させるようにし
    たことを特徴とする請求項3記載の表示素子照明方法。
  5. 【請求項5】 相対向する表示面と背面とを有し、画素
    毎に光の透過又は遮断を行うことのできる表示素子を光
    で照明して該表示素子の表示面に画像を表示する表示装
    置であって、 前記表示素子の一端側に設けられ、互いに光路が異なる
    第1の光と第2の光とを同時に出射する光源と、 前記表示素子の前記一端側に設けられ、該光源から前記
    第1の光を受けると、一部を、第3の光として反射して
    前記表示素子の前記表示面に入射させると共に、別の一
    部を、第4の光として前記表示素子の他端側に向けて反
    射するリフレクタと、 前記表示素子の他端側に設けられ、該リフレクタから前
    記第4の光を受けると、受け取った前記第4の光を反射
    して前記表示素子の前記表示面に入射させる反射板と、 前記表示素子の前記背面側に設けられ、前記表示面と平
    行な反射面を有すると共に、前記表示素子の前記一端側
    に対応する一端側から、前記光源からの前記第2の光が
    入射されると、入射された該第2の光を前記反射面で反
    射させて前記表示素子へ前記背面側から入射させる導光
    板とを備えてなることを特徴とする表示装置。
  6. 【請求項6】 相対向する表示面と背面とを有し、画素
    毎に光の透過又は遮断を行うことのできる表示素子を光
    で照明して該表示素子の表示面に画像を表示する表示装
    置であって、 前記表示素子の一端側に設けられ、互いに光路が異なる
    第1の光と第2の光とを同時に出射する光源と、 前記表示素子の前記一端側に設けられ、該光源から前記
    第1の光を受けると、第3の光として反射して前記表示
    素子の前記表示面に入射させる第1のリフレクタと、 前記表示素子の前記背面側に設けられ、前記表示面と平
    行な反射面を有し、前記表示素子の前記一端側に対応す
    る一端側から、前記光源からの前記第2の光が入射され
    ると、入射された該第2の光を、前記反射面で反射させ
    て前記表示素子へ前記背面側から入射させると共に、一
    部を、前記表示素子の前記他端側に対応する他端側から
    射出する導光板と、 前記表示素子及び前記導光板の前記他端側に設けられ、
    該導光板から前記第2の光を受けると、第5の光として
    反射して前記表示素子の前記表示面に入射させる第2の
    リフレクタとを備えてなることを特徴とする表示装置。
  7. 【請求項7】 前記光源は、前記第1の光を出射する第
    1の光源と、前記第2の光を出射する第2の光源とを備
    えてなることを特徴とする請求項5又は6記載の表示装
    置。
  8. 【請求項8】 前記第1の光源から出射される第1の光
    と、前記第2の光源から出射される第2の光とを、格別
    に調光する調光手段を有してなることを特徴とする請求
    項7記載の表示装置。
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