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JPH11311973A - Display device - Google Patents

Display device

Info

Publication number
JPH11311973A
JPH11311973A JP10120978A JP12097898A JPH11311973A JP H11311973 A JPH11311973 A JP H11311973A JP 10120978 A JP10120978 A JP 10120978A JP 12097898 A JP12097898 A JP 12097898A JP H11311973 A JPH11311973 A JP H11311973A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
illuminance
luminance
illumination
display element
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
Application number
JP10120978A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsushi Yoshida
哲志 吉田
Tetsuo Muto
哲夫 武藤
Masaru Higuchi
勝 樋口
Hisashi Aoki
久 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP10120978A priority Critical patent/JPH11311973A/en
Priority to CA002294438A priority patent/CA2294438A1/en
Priority to EP99917193A priority patent/EP0991896A1/en
Priority to KR1019997012474A priority patent/KR100366161B1/en
Priority to US09/300,307 priority patent/US6556258B1/en
Priority to PCT/JP1999/002252 priority patent/WO1999057485A1/en
Priority to CN99800661A priority patent/CN1126900C/en
Priority to TW088106931A priority patent/TW400450B/en
Publication of JPH11311973A publication Critical patent/JPH11311973A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (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)

Abstract

(57)【要約】 【課題】消費電力が少なくてすみ、しかも、低照度から
高照度の広い照度範囲の使用環境において、その環境照
度に対して好適な画面輝度を得ることができる表示装置
を提供する。 【解決手段】液晶表示素子1の背後に、照明光を前記液
晶表示素子1に向けて出射するとともに液晶表示素子1
の前方から入射する外光を前記液晶表示素子1に向けて
反射する光照射手段10を配置するとともに、表示装置
を使用する環境の照度に応じて前記照明光の輝度を制御
する照明輝度制御手段26を備え、前記液晶表示素子1
の画面の輝度が、環境照度に応じて予め定められた輝度
範囲となるように、前記光照射手段10の外光の反射率
と、前記照明輝度制御手段26による前記照明光の輝度
制御条件とを設定した。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a display device which requires less power consumption and can obtain a screen luminance suitable for the environmental illuminance in a usage environment in a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance. provide. An illumination light is emitted to the liquid crystal display element behind a liquid crystal display element and the liquid crystal display element is illuminated.
A light illuminating means 10 for reflecting external light incident from the front of the display device toward the liquid crystal display element 1 and an illumination luminance controlling means for controlling the luminance of the illuminating light according to the illuminance of the environment in which the display device is used 26, the liquid crystal display element 1
The reflectance of the external light of the light irradiating means 10 and the luminance control condition of the illumination light by the illumination luminance control means 26 are set so that the luminance of the screen is within a predetermined luminance range according to the environmental illuminance. It was set.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、省電力型の表示
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power-saving display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば液晶表示素子のような、外部から
入射する光を利用し、その光の透過を制御して表示する
非発光型表示素子を備えた表示装置には、透過光を利用
した透過型表示装置と、反射光を利用した反射型表示装
置とがある。
2. Description of the Related Art For example, a display device having a non-light-emitting display element, such as a liquid crystal display element, which uses light incident from the outside and controls transmission of the light to perform display, utilizes transmitted light. There are a transmissive display device and a reflective display device using reflected light.

【0003】前記透過型表示装置は、前記表示素子の背
後にバックライトを配置し、このバックライトからの照
明光を利用して表示するものであり、前記バックライト
から照明光を前記表示素子に向けて出射し、その光を前
記表示素子の前方に出射させて表示する。
In the transmissive display device, a backlight is arranged behind the display element, and display is performed using illumination light from the backlight. Illumination light from the backlight is transmitted to the display element. And the light is emitted to the front of the display element for display.

【0004】前記反射型表示装置は、表示装置の使用環
境の光である外光を利用して表示するものであり、前記
表示素子の前方から入射する外光を前記表示素子の背後
に配置した反射板により前記表示素子に向けて反射し、
その光を前記表示素子の前方に出射させて表示する。
[0004] The reflection type display device uses external light which is light of a use environment of the display device to perform display, and external light incident from the front of the display element is arranged behind the display element. Reflected by the reflector toward the display element,
The light is emitted to the front of the display element for display.

【0005】前記透過型表示装置は、バックライトを点
灯するために、大きな電力を消費する。一方、反射型表
示装置は、表示素子の前方から入射する外光の強度に応
じた強度の反射光が得られるため、外光が存在する環境
であれば表示を充分な明るさで観察することができ、ま
た、バックライトを必要としないため、消費電力が少な
い。
[0005] The transmissive display device consumes a large amount of power to turn on a backlight. On the other hand, a reflective display device can obtain reflected light having an intensity corresponding to the intensity of external light incident from the front of the display element. Therefore, in an environment where external light exists, observe the display with sufficient brightness. Power consumption is low because a backlight is not required.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、表示装置の
好適な画面輝度(表示装置の使用環境下で表示を充分な
明るさで観察できる輝度)は、表示装置を使用する環境
の照度によって異なり、同じ画面輝度でも、環境照度に
よっては画面が眩しすぎたり暗すぎたりする。
The preferred screen luminance of the display device (the luminance at which the display can be observed with sufficient brightness under the use environment of the display device) depends on the illuminance of the environment in which the display device is used. Even with the same screen luminance, the screen may be too dazzling or too dark depending on the environmental illuminance.

【0007】この画面輝度を反射型表示装置について見
ると、反射型表示装置は、表示素子の前方に出射する反
射光の強度が、前記表示素子の前方から入射する外光の
強度に大きく依存するため、例えば夏期の直射日光下の
ような100000ルクスを越える高照度の環境下で
は、画面が眩しすぎて表示が見えにくくなり、また、夜
間の屋外のような暗い環境下では、表示を視認できる程
度の画面輝度が得られないため、暗い環境では使用でき
ない。
[0007] Looking at the screen luminance of a reflection type display device, in the reflection type display device, the intensity of reflected light emitted in front of the display element largely depends on the intensity of external light incident from the front of the display element. Therefore, for example, in an environment of high illuminance exceeding 100,000 lux such as under direct sunlight in summer, the screen becomes too dazzling to make the display difficult to see, and in a dark environment such as outdoors at night, the display is visible. It cannot be used in a dark environment because it does not provide a sufficient screen brightness.

【0008】一方、従来から、夜間の屋外のような暗い
環境下でも観察できるように、補助光源を備えた反射型
表示装置が提案されている。この反射型表示装置は、表
示素子の背後に半透過反射板を配置し、この半透過反射
板の背後に補助光源を配置したものであり、前記半透過
反射板としては、表示装置の反射率(表示素子の前方か
ら入射する外光の強度に対する前記反射板により反射さ
れて前記表示素子の前方に出射する出射光の強度との
比)を充分高く確保するため、高反射率/低透過率の特
性のものが用いられている。
On the other hand, conventionally, a reflective display device provided with an auxiliary light source has been proposed so that observation can be performed even in a dark environment such as outdoors at night. This reflective display device has a transflective plate disposed behind a display element and an auxiliary light source disposed behind the transflective plate, and the transflective plate has a reflectance of the display device. In order to ensure a sufficiently high ratio (the ratio of the intensity of the external light incident from the front of the display element to the intensity of the output light reflected by the reflector and emitted to the front of the display element), a high reflectance / low transmittance is required. The characteristics are used.

【0009】しかし、この補助光源を備えた反射型表示
装置は、前記半透過反射板の透過率が極く小さく、また
消費電力を少なくするためには前記補助光源の発光輝度
を極端に高くすることができないため、補助光源を点灯
させたときに半透過反射板を透過して表示素子に入射す
る照明光の輝度が弱い。
However, in the reflection type display device provided with this auxiliary light source, the transmittance of the semi-transmissive reflection plate is extremely small, and the emission luminance of the auxiliary light source is extremely increased in order to reduce power consumption. Therefore, when the auxiliary light source is turned on, the luminance of the illumination light transmitted through the semi-transmissive reflector and incident on the display element is weak.

【0010】そのため、前記補助光源を備えた反射型表
示装置は、暗い環境下での補助光源を点灯させたときの
画面輝度が低く、しかも、夏期の直射日光下のような高
照度の環境下では、画面が眩しすぎて表示が見えにく
い。
[0010] Therefore, the reflection type display device provided with the auxiliary light source has a low screen brightness when the auxiliary light source is turned on in a dark environment, and has a high illuminance environment such as direct sunlight in summer. Then, the screen is too dazzling and the display is difficult to see.

【0011】この発明は、消費電力が少なくてすみ、し
かも、低照度から高照度の広い照度範囲の使用環境にお
いて、その環境照度に対して好適な画面輝度を得ること
ができる表示装置を提供することを目的としたものであ
る。
The present invention provides a display device which requires less power consumption and can obtain a screen luminance suitable for the environment illuminance in a use environment in a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance. It is intended for that purpose.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明の表示装置は、
外部から入射する光を利用し、その光の透過を制御して
表示する非発光型表示素子と、前記表示素子の背後に配
置され、照明光を前記表示素子に向けて出射するととも
に、前記表示素子の前方から入射する外光を前記表示素
子に向けて反射する光照射手段と、表示装置を使用する
環境の照度に応じて前記照明光の輝度を制御する照明輝
度制御手段とを備え、前記表示素子の画面の輝度が、環
境照度に応じて予め定められた輝度範囲となるように、
前記光照射手段の外光の反射率と、前記照明輝度制御手
段による前記照明光の輝度制御条件とが設定されている
ことを特徴とするものである。
A display device according to the present invention comprises:
A non-light-emitting display element that uses light incident from outside and controls transmission of the light for display, and is disposed behind the display element, and emits illumination light toward the display element, and displays the display. Light irradiation means for reflecting external light incident from the front of the element toward the display element, and illumination luminance control means for controlling the luminance of the illumination light according to the illuminance of the environment in which the display device is used, and As the luminance of the screen of the display element is in a predetermined luminance range according to the environmental illuminance,
It is characterized in that the reflectance of the external light of the light irradiating means and the luminance control condition of the illumination light by the illumination luminance control means are set.

【0013】この表示装置は、前記光照射手段による外
光の反射光と、前記光照射手段が出射する照明光とを利
用して表示するものであり、外光が存在する環境、つま
り外光の強度に応じた強度の反射光が得られる環境にお
いて前記光照射手段から照明光を出射させると、前記外
光の反射光と前記照明光とが重畳した輝度の光が前記表
示素子にその背面から入射する。
This display device displays an image by using reflected light of external light by the light irradiating means and illumination light emitted by the light irradiating means. When the illumination light is emitted from the light irradiating means in an environment in which reflected light having an intensity corresponding to the intensity of the light is obtained, light having a luminance in which the reflected light of the external light and the illumination light are superimposed on the display element has a back surface. Incident from

【0014】そのため、この表示装置は、暗い環境下で
も好適な画面輝度が得られるし、また、表示装置の反射
率(表示素子の前方から入射する外光の強度に対する前
記光照射手段により反射されて前記表示素子の前方に出
射する出射光の強度との比)が、外光の反射光のみを利
用する通常の反射型表示装置に比べて低くてよいため、
夏期の直射日光下のような高照度の環境下でも、眩しす
ぎることのない好適な画面輝度が得られる。
Therefore, this display device can obtain a suitable screen luminance even in a dark environment, and has a reflectivity of the display device (reflected by the light irradiating means with respect to the intensity of external light incident from the front of the display element). The ratio of the intensity of the emitted light to the front of the display element) can be lower than that of a normal reflective display device using only reflected light of external light.
Even under a high illuminance environment such as direct sunlight in summer, a suitable screen luminance without excessive glare can be obtained.

【0015】また、前記光照射手段の外光の反射率は一
定であるため、外光の反射光の輝度は環境照度に対応し
た輝度であるが、この表示装置は、環境照度に応じて前
記照明光の輝度を制御する照明輝度制御手段を備え、画
面輝度が環境照度に応じて予め定められた輝度範囲とな
るように、前記光照射手段の外光の反射率と、前記照明
輝度制御手段による前記照明光の輝度制御条件とを設定
しているため、環境照度に応じて、その環境照度に対し
て好適な画面輝度を得ることができる。
Further, since the reflectance of the external light of the light irradiating means is constant, the luminance of the reflected light of the external light is a luminance corresponding to the environmental illuminance. An illumination brightness control unit for controlling the brightness of the illumination light, a reflectance of the external light of the light irradiation unit, and the illumination brightness control unit so that the screen brightness falls within a predetermined brightness range according to environmental illuminance. And the brightness control condition of the illumination light according to the above, the screen brightness suitable for the environmental illuminance can be obtained according to the environmental illuminance.

【0016】しかも、前記照明光の輝度は、外光の反射
光と前記照明光との両方による画面輝度が、環境照度に
対して好適な輝度になる値であればよく、その条件で前
記光照射手段から出射させる照明光の輝度を制御すれば
よいため、前記光照射手段の消費電力は少なくてよい。
Moreover, the luminance of the illumination light may be any value as long as the screen luminance by both the reflected light of the external light and the illumination light is a luminance suitable for the environmental illuminance. Since the brightness of the illumination light emitted from the irradiation means may be controlled, the power consumption of the light irradiation means may be small.

【0017】したがって、この表示装置は、消費電力が
少なくてすみ、しかも、低照度から高照度の広い照度範
囲の使用環境において、その環境照度に対して好適な画
面輝度を得ることができる。
Therefore, this display device requires less power consumption, and can obtain a screen luminance suitable for the environmental illuminance in a usage environment in a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】この発明の表示装置は、上記のよ
うに、表示素子の背後に、照明光を前記表示素子に向け
て出射するとともに前記表示素子の前方から入射する外
光を前記表示素子に向けて反射する光照射手段を配置す
るとともに、表示装置を使用する環境の照度に応じて前
記照明光の輝度を制御する照明輝度制御手段を備え、前
記表示素子の画面の輝度が、環境照度に応じて予め定め
られた輝度範囲となるように、前記光照射手段の外光の
反射率と、前記照明輝度制御手段による前記照明光の輝
度制御条件とを設定することにより、消費電力が少なく
てすみ、しかも、低照度から高照度の広い照度範囲の使
用環境において、その環境照度に対して好適な画面輝度
を得ることができるようにしたものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described above, the display device of the present invention emits illumination light toward the display element behind the display element and displays external light incident from the front of the display element on the display element. A light irradiating unit that reflects light toward the element is provided, and an illumination luminance control unit that controls the luminance of the illumination light in accordance with the illuminance of the environment in which the display device is used. The power consumption is set by setting the reflectance of the external light of the light irradiating unit and the luminance control condition of the illumination light by the illumination luminance control unit so that the luminance range becomes a predetermined luminance range according to the illuminance. In a usage environment in a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance, it is possible to obtain a screen luminance suitable for the environment illuminance.

【0019】この発明の表示装置において、前記光照射
手段は、環境照度に対する画面輝度が、50ルクスの環
境照度で20〜200ニットの画面輝度、1000ルク
スの環境照度で30〜300ニットの画面輝度、300
00ルクスの環境照度で400〜4000ニットの画面
輝度の範囲をそれぞれ満足する二次関数で表わされる輝
度となるように、環境照度に応じて照明光の輝度を制御
されるのが望ましい。
In the display device according to the present invention, the light irradiating means may have a screen luminance of 20 to 200 nits at an environmental illuminance of 50 lux and a screen luminance of 30 to 300 nits at an environmental illuminance of 1000 lux. , 300
It is desirable to control the luminance of the illumination light according to the environmental illuminance so that the luminance is represented by a quadratic function that satisfies the range of the screen luminance of 400 to 4000 nits at the environmental illuminance of 00 lux.

【0020】言い換えれば、前記光照射手段は、環境照
度に対する画面輝度が、環境照度をI(ルクス)、画面
輝度をL(ニット)としたとき、 -2×10-8×I2 +0.015 ×I+20<L<-3×10-7×I2
+0.113 ×I+150 を満足するように、環境照度に応じて照明光の輝度を制
御されるのが望ましく、このような条件で照明光の輝度
を制御することにより、低照度から高照度の広い照度範
囲の使用環境において、その環境照度に対して好適な画
面輝度を得ることができる。
In other words, the light irradiating means, when the screen luminance with respect to the environmental illuminance is I (lux) for the environmental illuminance and L (nit) for the screen luminance, is -2 × 10 -8 × I 2 +0.015 × I + 20 <L <-3 × 10 −7 × I 2
It is desirable to control the luminance of the illumination light in accordance with the ambient illuminance so as to satisfy + 0.113 × I + 150. By controlling the luminance of the illumination light under such conditions, a wide range from low illuminance to high illuminance is obtained. In a usage environment in the illuminance range, it is possible to obtain a screen luminance suitable for the environment illuminance.

【0021】さらに、前記光照射手段は、環境照度に対
する画面輝度が、50ルクスの環境照度で20〜60ニ
ットの画面輝度、1000ルクスの環境照度で60〜2
00ニットの画面輝度、30000ルクスの環境照度で
1000〜3000ニットの画面輝度の範囲をそれぞれ
満足する二次関数で表わされる輝度となるように、環境
照度に応じて照明光の輝度を制御されるのがより望まし
い。
Further, the light irradiating means has a screen luminance of 20 to 60 nits at an environmental illuminance of 50 lux and a screen luminance of 60 to 2 at an environmental illuminance of 1000 lux.
The luminance of the illumination light is controlled in accordance with the environmental illuminance so that the luminance is represented by a quadratic function that satisfies the screen luminance range of 1000 to 3000 nits at a screen luminance of 00 nits and an environmental illuminance of 30,000 lux, respectively. Is more desirable.

【0022】言い換えれば、前記光照射手段は、環境照
度に対する画面輝度が、環境照度をI(ルクス)、画面
輝度をL(ニット)としたとき、 -9×10-8×I2 +0.0453×I+20<L<-2×10-7×I2
+0.0871×I+50 を満足するように、環境照度に応じて照明光の輝度を制
御されるのがより望ましく、このような条件で照明光の
輝度を制御することにより、低照度から高照度の広い照
度範囲の使用環境において、その環境照度に対してより
好適な画面輝度を得ることができる。
In other words, the light irradiating means is such that when the screen luminance with respect to the environmental illuminance is I (lux) for the environmental illuminance and L (nit) for the screen luminance, -9 × 10 -8 × I 2 +0.0453 × I + 20 <L <-2 × 10 −7 × I 2
It is more desirable to control the luminance of the illumination light according to the environmental illuminance so as to satisfy + 0.0871 × I + 50. By controlling the luminance of the illumination light under such conditions, it is possible to control the luminance from low illuminance to high illuminance. In a use environment in a wide illuminance range, it is possible to obtain a more suitable screen luminance for the environment illuminance.

【0023】また、前記照明輝度制御手段は、少なくと
も室内照度よりも高い環境照度において、前記光照射手
段からの照明光の輝度を制御するのが望ましく、このよ
うにすることにより、少なくとも室内照度よりも高い照
度の環境下において、その環境照度に対してより好適な
画面輝度を得ることができる。
It is preferable that the illumination luminance control means controls the luminance of the illumination light from the light irradiating means at least in an environmental illuminance higher than the indoor illuminance. In an environment with a high illuminance, it is possible to obtain a screen luminance more suitable for the environment illuminance.

【0024】さらに、前記照明輝度制御手段は、環境照
度が50ルクス以下からほぼ30000ルクスを越える
範囲において、前記光照射手段からの照明光の輝度を制
御するのがより望ましく、このようにすることにより、
50ルクス以下からほぼ30000ルクスを越える広い
照度範囲の環境下において、その環境照度に対してより
好適な画面輝度を得ることができる。
Further, it is more preferable that the illumination brightness control means controls the brightness of the illumination light from the light irradiating means in a range where the environmental illuminance is less than 50 lux to almost more than 30,000 lux. By
In an environment with a wide illuminance range from 50 lux or less to almost 30,000 lux, a more suitable screen luminance can be obtained for the environment illuminance.

【0025】また、前記照明輝度制御手段は、環境照度
が室内照度よりも低い照度範囲では、環境照度が低くな
るのにともなって照明光の輝度が連続的に低くなるよう
に前記光照射手段を制御するのが望ましく、このように
することにより、室内照度よりも低い照度範囲の環境
下、つまり画面輝度が低くても充分表示を視認できる環
境下では、その環境照度に対してより好適な低輝度の画
面輝度を得るとともに、前記光照射手段の消費電力をさ
らに少なくすることができる。
The illumination brightness control means may control the light emission means so that the brightness of the illumination light continuously decreases as the environmental illuminance decreases in an illuminance range where the environmental illuminance is lower than the indoor illuminance. It is desirable to perform control. By doing so, in an environment of an illuminance range lower than the room illuminance, that is, in an environment in which the display can be visually recognized even if the screen brightness is low, a low level more suitable for the environment illuminance is obtained. It is possible to obtain the screen brightness of the brightness and to further reduce the power consumption of the light irradiation means.

【0026】また、前記照明輝度制御手段は、環境照度
が室内照度よりも高い照度範囲では、環境照度が室内照
度より高い所定の照度以下であるときは環境照度が高く
なるのにともなって照明光の輝度が連続的に高くなり、
環境照度が前記所定の照度を超えたときは環境照度がさ
らに高くなるのにともなって照明光の輝度が連続的に低
くなるように前記光照射手段を制御するのが望ましい。
In the illumination luminance control means, when the ambient illuminance is lower than a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance in an illuminance range in which the ambient illuminance is higher than the indoor illuminance, the illumination illuminance increases. Brightness increases continuously,
When the environmental illuminance exceeds the predetermined illuminance, it is desirable to control the light irradiating means so that the luminance of the illuminating light continuously decreases as the environmental illuminance further increases.

【0027】このようにすることにより、環境照度が室
内照度よりも高い照度範囲では、環境照度が高くなるの
にともなって照明光の輝度を連続的に高くして、環境照
度に対して好適な画面輝度を得、環境照度が室内照度よ
り高い所定の照度を越え、外光の反射光だけでも環境照
度に対して好適な画面輝度が得られるようになったとき
は、環境照度がさらに高くなるのにともなって照明光の
輝度を連続的に低くして、環境照度に対して好適な画面
輝度を得るとともに、消費電力を節減することができ
る。
In this manner, in the illuminance range where the environmental illuminance is higher than the indoor illuminance, the luminance of the illumination light is continuously increased as the environmental illuminance increases, which is suitable for the environmental illuminance. When the screen luminance is obtained and the environmental illuminance exceeds a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance, and a suitable screen luminance for the environmental illuminance is obtained only with the reflected light of the external light, the environmental illuminance is further increased. Accordingly, it is possible to continuously reduce the luminance of the illumination light to obtain a screen luminance suitable for environmental illuminance, and to reduce power consumption.

【0028】さらにまた、前記照明輝度制御手段は、環
境照度が室内照度よりも低い照度範囲では、環境照度が
低くなるのにともなって照明光の輝度が連続的に低くな
るように前記光照射手段を制御し、環境照度が室内照度
よりも高い照度範囲では、環境照度が室内照度より高い
所定の照度以下であるときは環境照度が高くなるのにと
もなって照明光の輝度が連続的に高くなり、環境照度が
前記所定の照度を超えたときは環境照度がさらに高くな
るのにともなって照明光の輝度が連続的に低くなるよう
に前記光照射手段を制御するのがより望ましい。
Further, in the illumination brightness control means, in the illuminance range where the environmental illuminance is lower than the indoor illuminance, the light illuminating means is configured to continuously reduce the brightness of the illumination light as the environmental illuminance decreases. In the illuminance range where the environmental illuminance is higher than the indoor illuminance, when the environmental illuminance is equal to or less than a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance, the luminance of the illumination light increases continuously as the environmental illuminance increases. More preferably, when the environmental illuminance exceeds the predetermined illuminance, the light irradiating means is controlled so that the luminance of the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance further increases.

【0029】このようにすることにより、室内照度より
も低い照度範囲の環境下、つまり画面輝度が低くても充
分表示を視認できる環境下では、その環境照度に対して
より好適な低輝度の画面輝度を得るとともに、前記光照
射手段の消費電力をさらに少なくすることができ、ま
た、環境照度が室内照度よりも高い照度範囲では、環境
照度が高くなるのにともなって照明光の輝度を連続的に
高くして、環境照度に対して好適な画面輝度を得、環境
照度が室内照度より高い所定の照度を越え、外光の反射
光だけでも環境照度に対して好適な画面輝度が得られる
ようになったときは、環境照度がさらに高くなるのにと
もなって照明光の輝度を連続的に低くして、環境照度に
対して好適な画面輝度を得るとともに、消費電力を節減
することができる。
In this manner, in an environment having an illuminance range lower than the indoor illuminance, that is, in an environment in which the display can be sufficiently viewed even when the screen brightness is low, a screen having a low brightness more suitable for the environment illuminance is provided. While obtaining the luminance, the power consumption of the light irradiation means can be further reduced, and in the illuminance range where the environmental illuminance is higher than the indoor illuminance, the luminance of the illumination light is continuously increased as the environmental illuminance increases. To obtain a suitable screen luminance for the environmental illuminance, the environmental illuminance exceeds a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance, and a suitable screen luminance for the environmental illuminance can be obtained only by the reflected light of the external light. When, the luminance of the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance further increases, so that a suitable screen luminance with respect to the environmental illuminance can be obtained and the power consumption can be reduced.

【0030】また、前記照明輝度制御手段は、環境照度
を測定する照度検出器と、測定された環境照度に基づい
て前記光照射手段が出射する照明光の輝度を制御する手
段とにより構成するのが望ましく、このようにすること
により、実際の使用環境の照度に応じて照明光の輝度を
制御し、その環境照度に対して好適な画面輝度を得るす
ることができる。
The illumination brightness control means may include an illuminance detector for measuring environmental illuminance, and means for controlling the brightness of the illumination light emitted from the light irradiating means based on the measured environmental illuminance. By doing so, it is possible to control the luminance of the illuminating light in accordance with the illuminance of the actual use environment, and obtain a screen luminance suitable for the illuminance of the environment.

【0031】さらに、前記光照射手段は、照明光を前記
表示素子に照射する手段と、前記表示素子の前方から入
射する外光を反射してその反射光を前記表示素子に照射
する反射手段とからなるものであれば、どのような構成
のものでもよいが、好ましい光照射手段は、光源と、前
記光源からの照明光を導いて前記表示素子に向けて出射
する出射面と前記表示素子の前方から入射する外光を前
記表示素子に向けて反射させるための前記出射面とは異
なる反射面とが形成された導光体とを備えた構成のもの
である。
Furthermore, the light irradiating means includes means for irradiating the display element with illumination light, and reflecting means for reflecting external light incident from the front of the display element and irradiating the reflected light to the display element. The light irradiating means is preferably a light source, an emission surface for guiding illumination light from the light source and emitting the light toward the display element, and And a light guide having a reflection surface different from the emission surface for reflecting external light incident from the front toward the display element.

【0032】この光照射手段は、照明光の出射面と外光
の反射面とが異なる面であるため、前記出射面からの照
明光の出射率と、前記反射面での外光の反射率とを、そ
れぞれ独自に選ぶことが可能であり、したがって、前記
出射面からの照明光の出射率を高くして前記光源からの
照明光の利用効率を上げ、その分だけ前記光源の発光輝
度を低くして、より消費電力を低減するとともに、前記
反射面での外光の反射率を、表示装置の反射率が所望の
値になるように設定することができる。
In this light irradiating means, since the emission surface of the illumination light and the reflection surface of the external light are different surfaces, the emission rate of the illumination light from the emission surface and the reflectance of the external light on the reflection surface Can be independently selected, and therefore, the efficiency of use of the illumination light from the light source is increased by increasing the emission rate of the illumination light from the emission surface, and the emission luminance of the light source is correspondingly increased. By lowering the power consumption, the power consumption can be further reduced, and the reflectance of external light on the reflection surface can be set so that the reflectance of the display device becomes a desired value.

【0033】このような、照明光の出射面と外光の反射
面とが異なる面である光照射手段としては、前記導光体
の少なくとも1つの端面が前記光源からの照明光を取り
込む入射端面とされ、この導光体の前面が、前記入射端
面側から他端側に向かって段階的に低くなる複数の段面
と、これらの段面をつなぐ複数の段差面とからなる階段
形状面となっており、前記複数の段面上に反射膜が設け
られて前記外光の反射面が形成され、前記複数の段差面
が前記入射端面から入射した照明光の出射面とされてい
るとともに、前記導光体の前面側に、前記表示素子の前
方から入射する外光および前記導光体の各段面上の反射
面により反射された前記外光の反射光を透過させ、前記
導光体の各段差面から出射する照明光を前記表示素子に
向けて出射する光学部材が配置されている構成のものが
望ましい。
[0033] As such light irradiating means in which the emission surface of the illumination light and the reflection surface of the external light are different surfaces, at least one end surface of the light guide has an entrance end surface for receiving illumination light from the light source. The light guide has a front surface, a plurality of step surfaces gradually decreasing from the incident end surface side to the other end side, and a step-shaped surface including a plurality of step surfaces connecting these step surfaces. A reflection film is provided on the plurality of step surfaces to form a reflection surface of the external light, and the plurality of step surfaces are an emission surface of illumination light incident from the incident end surface, Transmitting, on the front side of the light guide, external light incident from the front of the display element and reflected light of the external light reflected by the reflection surface on each step surface of the light guide, Light emitted from each step surface toward the display element Having a structure in which members are arranged is desirable.

【0034】この光照射手段によれば、前記導光体にそ
の入射端面から取り込まれた照明光が、この導光体の階
段形状面の複数の段差面から出射し、その光が前記光学
部材により向きを変えられて表示素子に向かって出射す
るため、前記光源からの照明光を前記表示素子のほぼ全
体に入射させることができる。
According to this light irradiating means, the illuminating light taken into the light guide from the incident end face is emitted from the plurality of step surfaces of the step-shaped surface of the light guide, and the light is transmitted to the optical member. Thus, the light is emitted toward the display element and the illumination light from the light source can be made incident on almost the entire display element.

【0035】また、この光照射手段によれば、前記導光
体の階段形状面の複数の段面上がそれぞれ外光の反射面
となっており、前記表示素子の前方から入射した外光
が、前記光学部材を透過して前記導光体の各段面上の反
射面で反射され、その反射光が前記光学部材を再び透過
して前記表示素子に向かって出射するため、表示素子の
前方から入射する外光のほとんどを無駄なく反射させ
て、前記表示素子のほぼ全体に入射させることができ
る。
According to this light irradiation means, the plurality of step surfaces of the step-shaped surface of the light guide are reflection surfaces of external light, respectively, and external light incident from the front of the display element is prevented from being reflected. The light transmitted through the optical member is reflected by the reflection surface on each step surface of the light guide, and the reflected light is transmitted through the optical member again and emitted toward the display element. Most of the external light incident from the display element can be reflected without waste, and can be incident on almost the entire display element.

【0036】この光照射手段において、前記光学部材
は、光を前記表示素子に向けて出射する前面と、前記導
光体の前面に対向する背面とを有する透明板からなって
おり、その背面に、前記導光体の各段差面から出射する
光を取り込む第1の光学界面と、前記第1の光学界面か
ら取り込んだ光を前面方向に反射または屈折させる第2
の光学界面とを有する突起状の入射部が形成されている
ものが好ましい。
In this light irradiation means, the optical member is formed of a transparent plate having a front surface for emitting light toward the display element and a back surface facing the front surface of the light guide. A first optical interface for taking in light emitted from each step surface of the light guide, and a second optical interface for reflecting or refracting light taken in from the first optical interface in a front direction.
It is preferable that a projection-shaped incident portion having the above optical interface is formed.

【0037】前記光学部材をこのような構成とすること
により、前記導光体の各段差面から出射する光のほとん
どを無駄なく前記光学部材に取り込んでその前面から表
示素子に向けて出射することができる。
With the above-mentioned structure of the optical member, most of the light emitted from each step surface of the light guide is taken into the optical member without waste and emitted from the front surface toward the display element. Can be.

【0038】しかも、前記光学部材をこのような構成と
することにより、前記導光体の各段差面から出射し、前
記光学部材の各入射部に前記第1の光学界面から入射し
た光を、前記第2の光学界面により反射または屈折させ
て所定の方向に集光し、この光学部材の前面から、所定
方向(例えば正面方向)の輝度が高い輝度分布の照明光
を出射することができるとともに、前記導光体11の各
段面上の反射面で反射された外光も、所定方向(例えば
正面方向)の輝度が高い輝度分布の光として前記光学部
材の前面から出射することができる。
Moreover, by configuring the optical member as described above, light emitted from each step surface of the light guide and incident on each incident portion of the optical member from the first optical interface can be used. The light is reflected or refracted by the second optical interface and condensed in a predetermined direction, and illumination light having a high luminance distribution in a predetermined direction (for example, a front direction) can be emitted from the front surface of the optical member. The external light reflected on the reflection surface on each step surface of the light guide 11 can also be emitted from the front surface of the optical member as light having a high luminance distribution in a predetermined direction (for example, the front direction).

【0039】さらに、前記光学部材は、前記複数の入射
部を間隔を存して設け、隣接する前記入射部の間の背面
領域を、前記表示素子の前方から入射する外光および前
記導光体の各段面上の反射面により反射された前記外光
の反射光を透過させる第3の光学界面とした構成とする
のがより望ましい。
Further, in the optical member, the plurality of incident portions are provided at intervals, and a back region between the adjacent incident portions is provided with external light and the light guide which are incident from the front of the display element. More desirably, the third optical interface is configured to transmit the external light reflected by the reflecting surface on each step surface.

【0040】このような構成の光学部材によれば、前記
表示素子の前方から入射し、前記光学部材にその前面か
ら入射した外光を、前記入射部およびその間の前記第3
の光学界面から光学部材の背面に出射するとともに、前
記導光体の各段面上の反射面により反射された前記外光
の反射光を、前記入射部および第3の光学界面から光学
部材に取り込んで、この光学部材の前面から表示素子に
向けて出射することができるとともに、その反射光を、
より所定方向(例えば正面方向)の輝度が高い輝度分布
の光とすることができる。
According to the optical member having such a configuration, external light that is incident from the front of the display element and incident on the optical member from the front surface is transmitted to the incident portion and the third portion therebetween.
Out of the optical interface to the back surface of the optical member, and reflects the external light reflected by the reflecting surface on each step surface of the light guide from the incident portion and the third optical interface to the optical member. The light can be captured and emitted from the front surface of the optical member toward the display element, and the reflected light can be
Light having a higher luminance distribution in a predetermined direction (for example, the front direction) can be obtained.

【0041】また、前記導光体は、その背面が、前記入
射端面から入射した照明光の導光体幅方向における輝度
分布を平均化させるための光拡散面となっているものが
望ましく、このような構成の導光体を用いることによ
り、この導光体にその入射端面から取り込まれて前記複
数の段差面から出射する照明光の輝度分布を、導光体幅
方向においてほぼ均一にすることができる。
Preferably, the back surface of the light guide is a light diffusion surface for averaging the luminance distribution of the illumination light incident from the incident end face in the width direction of the light guide. By using a light guide having such a configuration, the luminance distribution of illumination light that is taken in from the incident end face of the light guide and emitted from the plurality of step surfaces is made substantially uniform in the light guide width direction. Can be.

【0042】さらに、この表示装置においては、前記光
照射手段と表示素子との間に光拡散膜を設けるのが好ま
しく、このようにすることにより、光照射手段からの照
明光および外光の反射光を前記光拡散膜により拡散させ
てほぼ均一な輝度分布の光として表示素子にその背面か
ら入射させることができる。
Further, in this display device, it is preferable to provide a light diffusing film between the light irradiating means and the display element, whereby reflection of illumination light and external light from the light irradiating means is preferable. The light can be diffused by the light diffusion film and incident on the display element from the back as light having a substantially uniform luminance distribution.

【0043】したがって、前記光照射手段20の光源1
6を点灯させる照度範囲で、しかも外光が得られる照度
の環境下での前記光照射手段10により反射される外光
の反射光と前記光照射手段10が出射する照明光との両
方を利用する表示においても、環境照度がほとんど0ル
クスであるとき、つまり外光がほとんど得られない環境
下での前記光照射手段10が出射する照明光のみによる
表示においても、また前記光源16を点灯させない高照
度の環境下での外光の反射光のみによる表示において
も、画面輝度を画面全体にわたって均一にするととも
に、液晶表示素子1の前方に出射する光の出射角範囲を
広くして、広い視野角を得ることができる。
Therefore, the light source 1 of the light irradiation means 20
6. Use both the reflected light of the external light reflected by the light irradiating means 10 and the illuminating light emitted by the light irradiating means 10 in the illuminance range in which the light 6 is turned on, and in an illuminance environment where external light can be obtained Also in the display, when the ambient illuminance is almost 0 lux, that is, in the display using only the illumination light emitted by the light irradiation unit 10 in an environment where external light is hardly obtained, the light source 16 is not turned on. Even in a display using only reflected external light in an environment with high illuminance, the screen brightness is made uniform over the entire screen, and the emission angle range of light emitted in front of the liquid crystal display element 1 is widened to provide a wide visual field. You can get the corner.

【0044】また、この表示装置においては、前記光照
射手段と表示素子との間に、互いにほぼ直交する方向に
反射軸と透過軸とをもち、前記反射軸に沿った偏光成分
の入射光を反射し、前記透過軸に沿った偏光成分の入射
光を透過させる特性を有する光学シートを設けるのが好
ましい。
Also, in this display device, a reflection axis and a transmission axis are provided between the light irradiation means and the display element in directions substantially orthogonal to each other, and incident light of a polarization component along the reflection axis is transmitted. It is preferable to provide an optical sheet having a property of reflecting and transmitting incident light of a polarization component along the transmission axis.

【0045】このように、前記光照射手段と表示素子と
の間に前記光学シートを設ければ、前記光照射手段から
の照明光のうち、前記光学シートの透過軸に沿った偏光
成分の光が、前記光学シートを透過して表示素子に入射
するとともに、前記光照射手段からの照明光のうち、前
記光学シートの反射軸に沿った偏光成分の光が、前記光
学シートでの反射と前記光照射手段での反射の繰り返し
により偏光方向を変え、前記光学シートの透過軸に沿っ
た偏光成分の光となって前記光学シートを透過して表示
素子に入射するため、前記光照射手段からの照明光のほ
とんどを無駄なく表示素子に入射させることができ、し
たがって、光照射手段からの照明光の利用効率を高く
し、その分だけ前記光源の発光輝度を低くして、さらに
消費電力を低減することができる。
As described above, if the optical sheet is provided between the light irradiating means and the display element, of the illuminating light from the light irradiating means, the light of the polarization component along the transmission axis of the optical sheet is provided. However, while passing through the optical sheet and entering the display element, of the illumination light from the light irradiating means, the light of the polarization component along the reflection axis of the optical sheet, the reflection on the optical sheet and the The direction of polarization is changed by repetition of reflection at the light irradiating means, and the light becomes polarized component light along the transmission axis of the optical sheet, passes through the optical sheet, and enters the display element. Most of the illuminating light can be made incident on the display element without waste. Therefore, the efficiency of using the illuminating light from the light irradiating means is increased, and the light emission luminance of the light source is reduced accordingly, further reducing the power consumption. Do Door can be.

【0046】前記光学シートを設ける場合、例えば前記
表示素子が前面と背面とに偏光板を備えた液晶表示素子
であるときは、前記光学シートを、その透過軸を前記液
晶表示素子の背面側の偏光板の透過軸とほぼ平行にして
配置するのが望ましく、このように光学シートを配置す
ることにより、前記液晶表示素子の前方から入射し、前
記光照射手段により反射されて前記液晶表示素子にその
背面から入射する光のほとんどを、前記光学シートで反
射させることなく透過させることができる。
In the case where the optical sheet is provided, for example, when the display element is a liquid crystal display element having a polarizing plate on the front and back sides, the transmission axis of the optical sheet is set on the rear side of the liquid crystal display element. It is desirable to dispose the optical sheet substantially in parallel with the transmission axis of the polarizing plate, and by arranging the optical sheet in this manner, light enters from the front of the liquid crystal display element, is reflected by the light irradiating means, and is incident on the liquid crystal display element. Most of the light incident from the rear surface can be transmitted without being reflected by the optical sheet.

【0047】[0047]

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。図1は表示装置の側面図であり、この実施例
の表示装置は、外部から入射する光を利用し、その光の
透過を制御して表示する非発光型表示素子として液晶表
示素子を用いたものである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a display device. The display device of this embodiment uses a liquid crystal display element as a non-light-emitting display element that uses externally incident light and controls transmission of the light to perform display. Things.

【0048】この表示装置は、図1に示すように、液晶
表示素子1と、この液晶表示素子1の背後に配置され、
照明光を前記液晶表示素子1の背面に向けて出射すると
ともに、前記液晶表示素子1の前方から入射する外光を
前記液晶表示素子1の背面に向けて反射する光照射手段
10と、表示装置を使用する環境の照度に応じて前記照
明光の輝度を制御する照明輝度制御手段26とを備えて
いる。
As shown in FIG. 1, this display device is disposed behind a liquid crystal display element 1 and the liquid crystal display element 1.
A light irradiating means for emitting illumination light toward the rear surface of the liquid crystal display element and reflecting external light incident from the front of the liquid crystal display element toward the rear surface of the liquid crystal display element; And an illumination brightness control means 26 for controlling the brightness of the illumination light according to the illuminance of the environment in which the device is used.

【0049】前記液晶表示素子1は、その内部構造は図
示しないが、前後一対の透明基板2,3を枠状のシール
材4を介して接合し、その両基板2,3間の前記シール
材4で囲まれた領域に液晶を封入したものであり、両基
板2,3の内面にはそれぞれ液晶層に電界を印加するた
めの透明な電極が設けられている。
Although the internal structure of the liquid crystal display element 1 is not shown, a pair of front and rear transparent substrates 2 and 3 are joined via a frame-shaped sealing material 4, and the sealing material between the two substrates 2 and 3 is provided. Liquid crystal is sealed in a region surrounded by 4, and transparent electrodes for applying an electric field to the liquid crystal layer are provided on the inner surfaces of the substrates 2 and 3, respectively.

【0050】なお、この実施例で用いた液晶表示素子1
は、カラー画像を表示するアクティブマトリックス液晶
表示素子であり、一方の基板、例えば後側基板3の内面
には、マトリックス状に配列する複数の画素電極と、こ
れらの画素電極にそれぞれ接続された複数のTFT(薄
膜トランジスタ)からなるスイッチング素子と、各行の
TFTにゲート信号を供給するゲートラインと、各列の
TFTにデータ信号を供給するデータラインとが設けら
れ、他方の前側基板2の内面には、前記各画素電極にそ
れぞれ対応させて交互に配列された複数の色(例えば
赤、緑、青)のカラーフィルタと、前記各画素電極の全
てに対向する対向電極とが設けられている。
The liquid crystal display element 1 used in this embodiment
Is an active matrix liquid crystal display element for displaying a color image. On one substrate, for example, on the inner surface of the rear substrate 3, a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix and a plurality of pixels respectively connected to these pixel electrodes are provided. A switching element composed of a TFT (thin film transistor), a gate line for supplying a gate signal to the TFT in each row, and a data line for supplying a data signal to the TFT in each column are provided. A plurality of color filters (for example, red, green, and blue) alternately arranged in correspondence with the pixel electrodes, and a counter electrode facing all of the pixel electrodes.

【0051】この液晶表示素子1は、その前面と背面と
に偏光板5,6を備えたTN(ツイステッドネマティッ
ク)型のものであり、基板2,3間に封入された液晶の
分子は、両基板2,3の内面に設けられた配向膜により
それぞれの基板の近傍における配向方向を規制され、両
基板2,3間において所定のツイスト角(例えばほぼ9
0°)でツイスト配向している。また、前記偏光板5,
6は、その透過軸を所定の方向に向けて設けられ、前記
両基板2,3の外面にそれぞれ貼り付けられている。
The liquid crystal display element 1 is of a TN (twisted nematic) type having polarizing plates 5 and 6 on the front and back sides, and the liquid crystal molecules sealed between the substrates 2 and 3 The orientation direction in the vicinity of each substrate is regulated by an orientation film provided on the inner surface of each of the substrates 2 and 3, and a predetermined twist angle (for example, approximately 9
0 °). In addition, the polarizing plate 5,
Reference numeral 6 designates a transmission axis oriented in a predetermined direction, and is attached to the outer surfaces of the substrates 2 and 3, respectively.

【0052】次に、光照射手段10について説明する
と、この光照射手段10は、1つの端面を光の入射端面
11aとし、前記液晶表示素子1の背面に対向する前面
に、前記液晶表示素子1の前方から入射する外光の反射
面14と前記入射端面11aから入射した照明光の出射
面(この実施例では後述する階段形状面12の各段差面
12b)とを形成した導光体11と、この導光体11の
前記入射端面11aに対向させて配置された光源16
と、前記導光体11の背面に対向させて配置された鏡面
反射板19と、前記導光体11の前面側に配置された光
学部材20とを備えている。
Next, the light irradiating means 10 will be described. The light irradiating means 10 has one end face as a light incident end face 11a, and the liquid crystal display element 1 is provided on the front face opposite to the rear face of the liquid crystal display element 1. And a light guide 11 formed with a reflection surface 14 for external light incident from the front of the lens and an emission surface (each step surface 12b of a step-shaped surface 12 described later in this embodiment) of illumination light incident from the incident end surface 11a. A light source 16 disposed opposite to the incident end face 11a of the light guide 11;
And a specular reflection plate 19 arranged opposite to the back surface of the light guide 11 and an optical member 20 arranged on the front side of the light guide 11.

【0053】図2は前記光照射手段10を構成する導光
体11および光学部材20の一部分の拡大側面図、図3
は前記導光体11の一部分の拡大斜視図である。
FIG. 2 is an enlarged side view of a part of the light guide 11 and the optical member 20 constituting the light irradiation means 10, and FIG.
FIG. 2 is an enlarged perspective view of a part of the light guide 11.

【0054】前記導光体11は、アクリル系樹脂等から
なる透明板であり、その一端面が前記光源16からの光
を取り込む入射端面11aとなっており、前面は、前記
入射端面11a側から他端側に向かって段階的に低くな
る(導光体背面との間隔を狭める)ように形成された、
互いに平行な複数の段面12aと、これらの段面12a
をつなぐ複数の段差面12bとからなる、微小ピッチの
階段形状面12となっている。
The light guide 11 is a transparent plate made of an acrylic resin or the like, and one end surface thereof is an incident end surface 11a for taking in light from the light source 16, and the front surface is from the incident end surface 11a side. It was formed so as to gradually decrease toward the other end side (narrow the gap with the back of the light guide).
A plurality of step surfaces 12a parallel to each other;
And a plurality of stepped surfaces 12b connecting the steps, the stepped surface 12 having a minute pitch.

【0055】前記複数の段差面12bは、前記入射端面
11aとほぼ平行な面であり、これらの段差面12bの
間の前記段面12aは、導光体11の幅方向(入射端面
11aの長さ方向)に沿う横長の平坦面である。
The plurality of step surfaces 12b are surfaces substantially parallel to the incident end surface 11a, and the step surface 12a between these step surfaces 12b extends in the width direction of the light guide 11 (the length of the incident end surface 11a). (Horizontal direction).

【0056】この階段形状面12の各段面12a上に
は、図3に示したように、その段面12a全体にSi O
2 (酸化シリコン)からなる下地膜13aを成膜し、こ
の下地膜13aの表面全体にアルミニウム等からなる高
反射率金属膜13bを蒸着して形成された鏡面反射膜1
3が設けられており、この反射膜13の表面(金属膜1
3bの表面)が、前記液晶表示素子1の前方から入射す
る外光の反射面14となっている。
As shown in FIG. 3, SiO 2 is formed on each step 12a of the step-shaped surface 12 as a whole.
2 A base reflection film 1a formed by depositing a base film 13a made of (silicon oxide) and depositing a high reflectance metal film 13b made of aluminum or the like on the entire surface of the base film 13a.
3 is provided, and the surface of the reflection film 13 (the metal film 1) is provided.
3b) is a reflection surface 14 for external light incident from the front of the liquid crystal display element 1.

【0057】なお、前記Si O2 からなる下地膜13a
は、アクリル系樹脂等からなる導光体11と、アルミニ
ウム等からなる前記金属膜13bとの密着性を上げるた
めに設けられている。
The underlayer 13a made of SiO 2 is used.
Is provided to increase the adhesion between the light guide 11 made of acrylic resin or the like and the metal film 13b made of aluminum or the like.

【0058】また、前記階段形状面12の各段差面12
bは、反射膜を形成しない光透過面とされており、これ
らの段差面12bが、前記入射端面11aから入射した
照明光の出射面となっている。
Each step surface 12 of the step-shaped surface 12
b is a light transmitting surface on which no reflection film is formed, and these step surfaces 12b are emission surfaces of illumination light incident from the incident end surface 11a.

【0059】さらに、この導光体11の背面は、図3に
示したように、前記入射端面11aから入射した照明光
の導光体幅方向における輝度分布を平均化させるための
光拡散面15となっている。
Further, as shown in FIG. 3, a light diffusing surface 15 for averaging the luminance distribution of the illumination light incident from the incident end face 11a in the light guide width direction is provided on the back surface of the light guide 11. It has become.

【0060】この光拡散面15は、導光体11の全長に
わたる長さの複数の縦長プリズム部15aを、導光体1
1の幅方向に連続させて微小ピッチで互いに平行に形成
した形状をなしており、前記反射板19は、その反射面
を前記複数のプリズム部15aの頂面に近接または当接
させて配置されている。
The light diffusing surface 15 includes a plurality of vertically elongated prism portions 15a having a length extending over the entire length of the light guide 11,
1 and are formed in parallel with each other at a fine pitch in the width direction, and the reflection plate 19 is arranged such that its reflection surface is close to or in contact with the top surfaces of the plurality of prism portions 15a. ing.

【0061】また、前記光源16は、例えば、前記導光
体11の入射端面11aの全長にわたる長さの直管状蛍
光ランプ17と、この蛍光ランプ17からの放射光を反
射させるリフレクタ18とからなっており、この光源1
6は、前記導光体11の側方に、その入射端面11aに
対向させて配置されている。
The light source 16 comprises, for example, a straight tubular fluorescent lamp 17 having a length extending over the entire length of the incident end face 11a of the light guide 11, and a reflector 18 for reflecting the radiated light from the fluorescent lamp 17. This light source 1
Numeral 6 is arranged on the side of the light guide 11 so as to face the incident end face 11a.

【0062】一方、前記光学部材20は、その前面から
入射する光を背面に出射するとともに前記導光体11の
各段面12a上の反射面14(反射膜13の表面)によ
り反射されてこの光学部材20の背面から入射する光を
前面に出射し、前記導光体11の各段差面(出射面)1
2bから出射する照明光を、背面から取り込んで前方に
出射する特性を有している。
On the other hand, the optical member 20 emits the light incident from the front surface to the rear surface and is reflected by the reflection surface 14 (the surface of the reflection film 13) on each of the step surfaces 12a of the light guide 11. The light incident from the rear surface of the optical member 20 is emitted to the front surface, and each step surface (emission surface) 1 of the light guide 11 is output.
It has a characteristic that the illumination light emitted from 2b is taken in from the back and emitted forward.

【0063】この光学部材20は、前記導光体11とほ
ぼ同じ横幅を有するアクリル系樹脂等からなる透明板で
あり、その前面は平坦面とされ、背面には、前記導光体
11の階段形状面12の各段差面12bから出射する光
を取り込むための複数の入射部21が一体に設けられて
いる。
The optical member 20 is a transparent plate made of an acrylic resin or the like having substantially the same width as the light guide 11, the front surface of which is a flat surface, and the rear surface of the light guide 11 A plurality of incident portions 21 for taking in light emitted from each step surface 12b of the shape surface 12 are provided integrally.

【0064】前記複数の入射部21はそれぞれ、光学部
材20の横幅全長にわたる長さの横長の突起状に形成さ
れており、前記光学部材20は、その背面の各入射部2
1の長さ方向を導光体11の各段差面12bの長さ方向
とほぼ平行にするとともに、前記各入射部21の頂面を
導光体11の各段面12aに近接または当接させて配置
されている。
Each of the plurality of incident portions 21 is formed in the shape of a horizontally long protrusion extending over the entire width of the optical member 20.
1 is made substantially parallel to the length direction of each stepped surface 12 b of the light guide 11, and the top surface of each of the incident portions 21 is brought close to or in contact with each stepped surface 12 a of the light guide 11. It is arranged.

【0065】また、前記複数の入射部21は、三角形状
の断面形状を有しており、各入射部21の両側面のう
ち、前記導光体11の段差面12bに対向する一方の側
面と外気(空気)との界面は、前記段差面12bからの
出射光を取り込む第1の光学界面21aとなり、他方の
側面と外気との界面は、前記第1の光学界面21aから
取り込んだ光を光学部材20の前面方向に向けて反射ま
たは屈折させる第2の光学界面21bとなっている。
The plurality of incident portions 21 have a triangular cross-sectional shape, and one of the two side surfaces of each of the incident portions 21 is opposed to one of the side surfaces facing the step surface 12b of the light guide 11. The interface with the outside air (air) serves as a first optical interface 21a for taking in the light emitted from the stepped surface 12b, and the interface between the other side and the outside air optically converts the light taken in from the first optical interface 21a. The second optical interface 21b reflects or refracts toward the front surface of the member 20.

【0066】前記第1の光学界面21aは、前記導光体
11の段差面12bとほぼ平行またはそれに近い傾きを
もち、かつ、前記導光体11の段面12aに対する角度
(段差面12bに向き合う方向の角度)が90°を越え
ない面である。
The first optical interface 21a has an inclination substantially parallel to or close to the step surface 12b of the light guide 11, and has an angle with respect to the step surface 12a of the light guide 11 (facing the step surface 12b). Direction angle) does not exceed 90 °.

【0067】また、前記第2の光学界面21bは、光学
部材20の前面の垂線とのなす角度が、前記第1の光学
界面21aと前記垂線とのなす角度よりも大きな傾斜角
度をもつ傾斜面となっている。
The second optical interface 21b has an inclined surface having an angle formed by a perpendicular to the front surface of the optical member 20 and a larger angle than the angle formed by the first optical interface 21a and the perpendicular. It has become.

【0068】なお、前記入射部21のより望ましい形状
は、第1の光学界面21aが前記垂線に対して前記導光
体11の段差面12bに向き合う方向に5〜15°傾斜
し、第2の光学界面21bが前記垂線に対して反対方向
に20〜50°傾斜した形状である。
The more desirable shape of the incident portion 21 is such that the first optical interface 21a is inclined by 5 to 15 ° with respect to the perpendicular to the step surface 12b of the light guide 11, and The optical interface 21b has a shape inclined by 20 to 50 ° in a direction opposite to the perpendicular.

【0069】また、前記複数の入射部21は、それぞれ
の間に間隔を存して一定のピッチで設けられており、前
記光学部材20の各入射部21の間の背面領域と外気
(空気)との界面は、前記導光体11の各段面12a上
の反射面14に対向する第3の光学界面22となってい
る。
The plurality of incident portions 21 are provided at a constant pitch with an interval therebetween, and a rear area between the incident portions 21 of the optical member 20 and outside air (air) are provided. Is a third optical interface 22 facing the reflection surface 14 on each step surface 12a of the light guide 11.

【0070】この第3の光学界面22は、前記導光体1
1の段面12aとほぼ平行またはそれに近い傾きをもっ
た面であり、液晶表示素子1の前方から入射して前記導
光体11の各段面12a上の反射面14により反射され
る光を透過させる光学界面である。
The third optical interface 22 is connected to the light guide 1
The light incident on the liquid crystal display element 1 from the front and reflected by the reflecting surface 14 on each step 12a of the light guide 11 is a surface having an inclination substantially parallel to or close to the step 12a. This is an optical interface for transmission.

【0071】さらに、前記複数の入射部21は、前記導
光体11の各段差面12bのピッチとは異なるピッチで
設けられている。この実施例では、図1および図2に示
したように、前記光学部材20の各入射部21を、前記
導光体11の各段差面12bのピッチよりも小さく、か
つ、前記各段差面12bのピッチの1/2よりも大きい
ピッチで設けており、したがって、前記導光体11の各
段差面12bは、そのそれぞれが、前記光学部材の20
の少なくとも1つの入射部21に必ず対向している。
Further, the plurality of incident portions 21 are provided at a pitch different from the pitch of each step surface 12 b of the light guide 11. In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, each of the incident portions 21 of the optical member 20 is smaller than the pitch of each of the step surfaces 12 b of the light guide 11, and Are provided at a pitch larger than ピ ッ チ of the pitch of the optical member. Therefore, each step surface 12 b of the light guide 11
Are always opposed to at least one incident portion 21 of the optical disk.

【0072】なお、図1および図2では、便宜上、導光
体11の階段形状面12および光学部材20の各入射部
21を大きく拡大して示したが、前記光学部材20の入
射部21のピッチは、液晶表示素子1の画素ピッチとほ
ぼ同じか、あるいは前記画素ピッチの整数分の1であ
り、導光体11の段差面12bのピッチは、前記光学部
材20の入射部21のピッチよりも若干大きいピッチで
ある。
In FIGS. 1 and 2, the stepped surface 12 of the light guide 11 and the respective incident portions 21 of the optical member 20 are greatly enlarged for convenience. The pitch is substantially the same as the pixel pitch of the liquid crystal display element 1 or an integer fraction of the pixel pitch, and the pitch of the step surface 12 b of the light guide 11 is smaller than the pitch of the incident portion 21 of the optical member 20. Is also a slightly larger pitch.

【0073】そして、この実施例の表示装置では、上記
導光体11とその入射端面11aに対向させて配置され
た光源16と、前記導光体11の前面側に配置された上
記光学部材20とからなる光照射手段10を、その光源
16の配置側を外光の主な取り込み方向に向けて、液晶
表示素子1の背後に配置している。
In the display device of this embodiment, the light guide 16 and the light source 16 arranged opposite to the incident end face 11a thereof, and the optical member 20 arranged on the front side of the light guide 11 are provided. The light irradiating means 10 is disposed behind the liquid crystal display element 1 with its light source 16 disposed side facing the main direction of taking in external light.

【0074】すなわち、この表示装置は、通常の反射型
表示装置と同様に、外光が得られる環境下では、画面の
垂線に対して画面の上縁側に傾いた方向から主に外光を
取り込むように画面の向きを選んで使用されるものであ
り、上記光照射手段10は、光源16の配置側を外光の
主な取り込み方向である画面の上縁側、つまり液晶表示
素子1の上縁側(図1において左側)に向けて配置され
ている。
That is, this display device mainly takes in external light in a direction inclined to the upper edge of the screen with respect to the normal of the screen in an environment where external light can be obtained, similarly to a normal reflection type display device. The light irradiating means 10 is arranged such that the light irradiating means 10 is arranged on the upper edge side of the screen which is the main direction of capturing external light, that is, the upper edge side of the liquid crystal display element 1. (Left side in FIG. 1).

【0075】さらに、この実施例の表示装置では、図1
に示したように、前記光照射手段10と液晶表示素子1
との間に、光拡散膜23と、次のような特性を有する光
学シート24とを、互いに積層して配置している。
Further, in the display device of this embodiment, FIG.
As shown in the figure, the light irradiation means 10 and the liquid crystal display element 1
A light diffusion film 23 and an optical sheet 24 having the following characteristics are stacked and disposed between them.

【0076】図4は前記光学シート24の斜視図であ
り、この光学シート24は、互いにほぼ直交する方向に
反射軸24sと透過軸24pとをもっており、前記反射
軸24sに沿った偏光成分の入射光を反射し、前記透過
軸24pに沿った偏光成分の入射光を透過させる特性を
有している。
FIG. 4 is a perspective view of the optical sheet 24. The optical sheet 24 has a reflection axis 24s and a transmission axis 24p in directions substantially orthogonal to each other, and a polarization component incident along the reflection axis 24s. It has a characteristic of reflecting light and transmitting incident light of a polarization component along the transmission axis 24p.

【0077】すなわち、図4に示したように、この光学
シート24に、その反射軸24sに沿った偏光成分(以
下、S偏光成分という)の光sと、前記透過軸24pに
沿った偏光成分(以下、P偏光成分という)の光pとの
両方を含む光を入射させると、その入射光のうちの前記
反射軸24sに沿ったS偏光成分の光sは光学シート2
4で反射され、前記透過軸24pに沿ったP偏光成分の
光pは光学シート24を透過する。
That is, as shown in FIG. 4, the optical sheet 24 has a polarization component (hereinafter referred to as an S-polarization component) light s along its reflection axis 24s and a polarization component along the transmission axis 24p. When light including both light (hereinafter, referred to as P-polarized light component) p is incident, the light s of the S-polarized light component along the reflection axis 24 s of the incident light becomes the optical sheet 2.
The light p of the P-polarized light component reflected at 4 and transmitted along the transmission axis 24p passes through the optical sheet 24.

【0078】なお、図4には、光学シート24にその背
面側から光を入射させた例を示したが、前記光学シート
24は、その前面側からの入射光に対しても同じ特性を
示す。また、この光学シート24は、その反射特性及び
透過特性が波長依存性の無い特性である無着色シートで
ある。
FIG. 4 shows an example in which light is incident on the optical sheet 24 from the rear side, but the optical sheet 24 exhibits the same characteristics with respect to the incident light from the front side. . The optical sheet 24 is a non-colored sheet whose reflection and transmission characteristics have no wavelength dependence.

【0079】この光学シート24は、その構造は図示し
ないが、例えば、一方の面に微小幅の横長プリズム状部
がその幅方向に連続して互いに平行に並んだ形状の凹凸
面を形成した一対の透明フィルムを、その一方のフィル
ムの凹凸面の各頂部と他方のフィルムの凹凸面の各谷部
とを互いに向き合わせて重ね、その両フィルムの凹凸面
間に、屈折率の異なる複数の透明膜を交互に積層した積
層膜を挟持させたものであり、この種の光学シートは、
米国特許5,422,756号及び同5,559,63
4号に開示されている。
The structure of the optical sheet 24 is not shown, but, for example, a pair of concave / convex surfaces having a shape in which horizontally long prism-like portions having a minute width are continuously arranged in parallel in the width direction are formed on one surface. The transparent film, the top of the uneven surface of one film and the valley of the uneven surface of the other film are overlapped facing each other, between the uneven surface of both films, a plurality of transparent refractive index different A laminated film in which films are alternately laminated is sandwiched.
U.S. Pat. Nos. 5,422,756 and 5,559,63
No. 4.

【0080】そして、この実施例では、前記光学シート
24を、その透過軸24pを前記液晶表示素子1の背面
側の偏光板6の透過軸とほぼ平行にして配置し、この光
学シート24を、図2に示したように前記光拡散膜23
を介して前記光照射手段10の光学部材20の前面に貼
り付けている。
In this embodiment, the optical sheet 24 is disposed so that its transmission axis 24p is substantially parallel to the transmission axis of the polarizing plate 6 on the back side of the liquid crystal display element 1. As shown in FIG.
Is attached to the front surface of the optical member 20 of the light irradiating means 10.

【0081】なお、前記光拡散膜23は、例えば、光散
乱微粒子を分散させた透明な粘着剤を前記光学部材20
の前面ほぼ全体に塗布して形成されており、前記光学シ
ート24は、前記光拡散膜23の粘着性により前記光学
部材20の前面に貼り付けられている。
The light diffusion film 23 is made of, for example, a transparent adhesive in which light scattering fine particles are dispersed.
The optical sheet 24 is adhered to the front surface of the optical member 20 by the adhesive property of the light diffusion film 23.

【0082】そして、前記液晶表示素子1は、前記光学
シート24の前面に重ねて配置され、その背面(背面側
偏光板6の背面)を、透明な粘着剤または両面粘着シー
ト25により前記光拡散膜23の前面に貼り付けられて
いる。
The liquid crystal display element 1 is disposed so as to overlap the front surface of the optical sheet 24, and the back surface thereof (the back surface of the rear polarizing plate 6) is transparentized by a transparent adhesive or a double-sided adhesive sheet 25. It is attached to the front surface of the film 23.

【0083】次に、表示装置を使用する環境の照度に応
じて前記光照射手段10からの照明光の輝度を制御する
照明輝度制御手段26について説明する。この照明輝度
制御手段26は、図1に示したように、環境照度を測定
する照度検出器27と、この照度検出器27により測定
された環境照度に基づいて前記光照射手段10が出射す
る照明光の輝度を制御する手段とからなっており、前記
照明光の輝度を制御する手段は、光源輝度調整回路28
と、光源点灯回路29とからなっている。
Next, a description will be given of the illumination brightness control means 26 for controlling the brightness of the illumination light from the light irradiation means 10 according to the illuminance of the environment in which the display device is used. As shown in FIG. 1, the illumination luminance control means 26 includes an illuminance detector 27 for measuring environmental illuminance, and illumination emitted by the light irradiating means 10 based on the environmental illuminance measured by the illuminance detector 27. Means for controlling the brightness of the light, wherein the means for controlling the brightness of the illumination light comprises a light source brightness adjustment circuit 28.
And a light source lighting circuit 29.

【0084】なお、前記照度検出器27は、液晶表示素
子1にその前方から入射する外光の照度と同じ環境照度
を測定するように、受光面を前記液晶表示素子1の前面
とほぼ平行してこの液晶表示素子1の近傍に配置されて
いる。
The illuminance detector 27 has a light-receiving surface substantially parallel to the front surface of the liquid crystal display element 1 so as to measure the same environmental illuminance as the illuminance of external light entering the liquid crystal display element 1 from the front. It is arranged near the leverage liquid crystal display element 1.

【0085】また、前記光源輝度調整回路28は、照度
検出器27により測定された環境照度に基づいて、前記
光照射手段10から出射させる照明光の輝度の値を、前
記液晶表示素子1の画面の輝度が環境照度に応じて予め
定められた輝度範囲となるように調整するものであり、
前記光源点灯回路29は、光源16の蛍光ランプ17
を、前記光源輝度調整回路28からの輝度値に応じた輝
度の照明光を発光させるように駆動する。
The light source luminance adjusting circuit 28 changes the luminance value of the illuminating light emitted from the light irradiating means 10 based on the environmental illuminance measured by the illuminance detector 27 to the screen of the liquid crystal display element 1. Brightness is adjusted so as to be a predetermined brightness range according to the environmental illuminance,
The light source lighting circuit 29 includes the fluorescent lamp 17 of the light source 16.
Is driven to emit illumination light having a luminance corresponding to the luminance value from the light source luminance adjusting circuit 28.

【0086】この表示装置は、基本的には、液晶表示素
子1の前方から入射して前記光照射手段10により反射
される外光の反射光と、前記光照射手段10が出射する
照明光との両方を利用して表示するものであり、前記光
照射手段10の光源16は、表示装置を使用する環境の
照度が所定の照度範囲であるときに点灯される。なお、
前記光源16を点灯させる環境照度の範囲は、例えば0
ルクスからほぼ30000ルクスを越える範囲である。
In this display device, basically, reflected light of external light which is incident from the front of the liquid crystal display element 1 and is reflected by the light irradiating means 10 and illumination light emitted by the light irradiating means 10 The light source 16 of the light irradiation means 10 is turned on when the illuminance of the environment in which the display device is used is within a predetermined illuminance range. In addition,
The range of the ambient illuminance for lighting the light source 16 is, for example, 0
Lux to over 30000 lux.

【0087】すなわち、この表示装置は、前記光源16
を点灯させる照度範囲で、しかも外光が得られる照度の
環境下では、前記光照射手段10により反射される外光
の反射光と、前記光照射手段10が出射する照明光との
両方を利用して表示し、環境照度がほとんど0ルクスで
あるとき、つまり外光がほとんど得られない環境下で
は、前記光照射手段10が出射する照明光のみによる表
示を行ない、前記光源16を点灯させない高照度の環境
下では、外光の反射光のみによる表示を行なうものであ
る。
That is, the display device is provided with the light source 16
In an illuminance range where the light is lit, and under an illuminance environment where external light can be obtained, both the reflected light of the external light reflected by the light irradiating means 10 and the illumination light emitted by the light irradiating means 10 are used. When the ambient illuminance is almost 0 lux, that is, in an environment where external light is hardly obtained, the display is performed only by the illumination light emitted from the light irradiation means 10 and the light source 16 is not turned on. In an illuminance environment, display is performed using only reflected external light.

【0088】まず、前記光照射手段10からの照明光の
出射経路について説明すると、前記光照射手段10の導
光体11は、前記光源16からの照明光を前記入射端面
11aから取り込み、その光を前記階段形状面12の複
数の段差面(出射面)12bから出射するとともに、前
方から前記階段形状面12の複数の段面12aに入射す
る光を、これらの段面12a上の反射面(反射膜13の
表面)で前方に反射するものであり、前記入射端面11
aから取り込まれた照明光は、図2に実線で示したよう
な経路で複数の段差面12bから出射する。
First, the emission path of the illumination light from the light irradiating means 10 will be described. The light guide 11 of the light irradiating means 10 takes in the illumination light from the light source 16 from the incident end face 11a and outputs the light. Is emitted from the plurality of step surfaces (outgoing surfaces) 12b of the step-shaped surface 12, and light incident on the plurality of step surfaces 12a of the step-shaped surface 12 from the front is reflected on the reflecting surfaces ( (The surface of the reflection film 13), and is reflected forward.
Illumination light taken from a is emitted from the plurality of step surfaces 12b along a path shown by a solid line in FIG.

【0089】すなわち、前記導光体11にその入射端面
11aから取り込まれた照明光は、この導光体11内を
その長さ方向に向かって進み、そのうち、前記階段形状
面12の複数の段差面12bのいずれかに直接向かう光
は、その段差面12bから出射する。
That is, the illuminating light taken into the light guide 11 from its incident end face 11a travels in the light guide 11 in the length direction thereof, and includes a plurality of steps of the step-shaped surface 12. Light directed directly to one of the surfaces 12b is emitted from the step surface 12b.

【0090】また、前記段差面12bに直接向かう光以
外の光、つまり、前記階段形状面12の複数の段面12
aに向かって進む光や、導光体11の背面に向かって進
む光は、前記各段面12a上の反射膜13の裏面での反
射や、導光体11の背面と外気(空気)との界面での全
反射により導光体11内をその長さ方向に導かれながら
向きを変え、前記複数の段差面12bのいずれかに入射
して、その段差面12bから出射する。
The light other than the light directly traveling to the step surface 12b, that is, the plurality of step surfaces 12
The light traveling toward the light guide 11 and the light traveling toward the back of the light guide 11 are reflected on the back surface of the reflection film 13 on each of the stepped surfaces 12a, and are reflected between the back of the light guide 11 and the outside air (air). The light is guided inside the light guide 11 in the length direction by total reflection at the interface, and changes its direction. The light is incident on any of the plurality of step surfaces 12b and is emitted from the step surface 12b.

【0091】なお、前記導光体11内をその背面に向か
って進む光のなかには、導光体11の背面と外気との界
面に対して全反射臨界角より小さい(垂直に近い)入射
角で入射する光もあり、その光は前記界面を透過して導
光体11の背面に漏れるが、その漏れ光は、導光体11
の背後に配置された反射板19により反射されて前記導
光体11内にその背面から入射し、前記各段面12a上
の反射膜13の裏面での反射および導光体11の背面と
外気との界面での全反射により向きを変え、前記複数の
段差面12bのいずれかから出射するため、前記導光体
11にその入射端面11aから取り込まれた照明光のほ
とんどが、無駄なく前記複数の段差面12bから出射す
る。
The light traveling inside the light guide 11 toward the rear surface includes an incident angle smaller than the total reflection critical angle (closer to vertical) with respect to the interface between the rear surface of the light guide 11 and the outside air. Some of the light is incident, and the light passes through the interface and leaks to the back of the light guide 11.
The light is reflected by the reflector 19 disposed behind the light guide 11 and enters the light guide 11 from the back thereof, and is reflected on the back of the reflective film 13 on each of the stepped surfaces 12a and the back of the light guide 11 and the outside air. The direction is changed by total reflection at the interface with the light guide 11 and the light is emitted from any one of the plurality of step surfaces 12b. Out of the step surface 12b.

【0092】また、前記導光体11の背面は、上述した
ように、縦長プリズム形状面15aを導光体11の幅方
向に連続させて微小ピッチで互いに平行に形成した形状
の光拡散面15となっているため、この導光体11内を
導かれる光がその背面と外気との界面で全反射される
際、あるいは導光体11の背面に漏れた光が反射板19
により反射されて再び導光体11内にその背面から入射
する際に拡散され、導光体11の幅方向における輝度分
布がほぼ均一な光となって前記複数の段差面12bから
出射する。
As described above, the back surface of the light guide 11 has a light diffusion surface 15 having a vertically elongated prism-shaped surface 15a continuous with the width direction of the light guide 11 and formed parallel to each other at a fine pitch. When light guided inside the light guide 11 is totally reflected at the interface between the back surface and the outside air, or light leaking to the back surface of the light guide 11 is reflected by the reflection plate 19.
The light is diffused when reentering the light guide 11 from its rear surface, and becomes light with a substantially uniform luminance distribution in the width direction of the light guide 11, and is emitted from the plurality of step surfaces 12b.

【0093】そして、前記導光体11の各段差面12b
から出射した照明光は、前記導光体11の前面側に配置
された光学部材20の背面に形成された複数の入射部2
1に、その一側面の第1の光学界面21aから入射す
る。
Then, each step surface 12b of the light guide 11
Illumination light emitted from the plurality of incident portions 2 formed on the rear surface of the optical member 20 disposed on the front side of the light guide 11
1 is incident on the first optical interface 21a on one side thereof.

【0094】このとき、前記導光体11の各段差面12
bは、そのそれぞれが前記光学部材の20の少なくとも
1つの入射部21に必ず対向しているため、前記導光体
11の各段差面12bから出射した光のほとんどが、無
駄なく光学部材20のいずれかの入射部21に入射す
る。
At this time, each step surface 12 of the light guide 11
b, each of them always faces at least one incident portion 21 of the optical member 20, so that most of the light emitted from each stepped surface 12 b of the light guide 11 can be used without waste. The light enters one of the incident portions 21.

【0095】なお、前記導光体11の複数の段差面12
bからの出射光のなかには、図2に示したように、次の
段面12aに向かって出射する光もあるが、その光は、
前記次の段面12a上の反射面14で反射されて前記光
学部材20の入射部21に入射する。
The light guide 11 has a plurality of step surfaces 12.
As shown in FIG. 2, among the light emitted from b, there is light emitted toward the next step surface 12 a, but the light is
The light is reflected by the reflection surface 14 on the next step surface 12a and is incident on the incident portion 21 of the optical member 20.

【0096】そして、前記導光体11の各段差面12b
から出射して前記光学部材20の各入射部21に入射し
た光は、これらの入射部21の第1の光学界面21aか
ら前記入射部21内に取り込まれ、その反対側の第2の
光学界面21bで全反射されて光学部材20の前面方向
に向きを変え、この光学部材20を透過してその前面か
ら出射する。
Then, each step surface 12b of the light guide 11
The light emitted from the optical member 20 and incident on the respective incident portions 21 of the optical member 20 is taken into the incident portion 21 from the first optical interface 21a of these incident portions 21, and the second optical interface on the opposite side thereof. The light is totally reflected at 21 b and changes its direction to the front surface of the optical member 20, passes through the optical member 20, and exits from the front surface.

【0097】この光学部材20の前面に出射する照明光
は、前記各入射部21に前記第1の光学界面21aから
入射し、前記第2の光学界面21bにより反射または屈
折されて所定の方向に集光した、所定方向の輝度が高い
輝度分布の光である。
The illumination light emitted to the front surface of the optical member 20 enters each of the incident portions 21 from the first optical interface 21a, and is reflected or refracted by the second optical interface 21b to be directed in a predetermined direction. The light is a focused light having a high luminance distribution in a predetermined direction.

【0098】この場合、この実施例では、前記入射部2
1の第2の光学界面21bの傾斜角を、この界面21b
で反射された光の向きが、正面方向(光学部材前面の法
線の近傍の方向)になるように設定しており、したがっ
て、光学部材20の前面に出射する照明光は、この導光
体20の正面方向の輝度が高い指向性をもった分布の光
である。
In this case, in this embodiment, the incident portion 2
The angle of inclination of the first second optical interface 21b is
Is set so that the direction of the light reflected by the optical member 20 is in the front direction (direction near the normal to the front surface of the optical member). 20 is a light having a directivity distribution with high luminance in the front direction.

【0099】なお、この光学部材20の前面に出射する
照明光の出射方向は、前記入射部21の第2の光学界面
21bの傾斜角に応じた方向であり、前記第2の光学界
面21bの傾斜角が光学部材前面の法線に対して20〜
50°の範囲であるときに、より正面方向に近くなる。
The direction of emission of the illumination light emitted to the front surface of the optical member 20 is a direction corresponding to the angle of inclination of the second optical interface 21b of the incident portion 21, and is the direction of the second optical interface 21b. The angle of inclination is 20 to the normal to the front of the optical member.
When the angle is in the range of 50 °, the distance becomes closer to the front direction.

【0100】前記光学部材20の前方に出射した光、つ
まり光照射手段10からの出射光は、光拡散膜23を透
過して拡散され、その前面の光学シート24を透過し
て、液晶表示素子1にその背面から入射する。なお、図
2では、図を簡略化するため、前記光拡散膜23を透過
した照明光の拡散状態を省略している。
The light emitted in front of the optical member 20, ie, the light emitted from the light irradiating means 10, is transmitted through the light diffusion film 23 and diffused, passes through the optical sheet 24 on the front surface thereof, and is 1 is incident from the back. In FIG. 2, the state of diffusion of the illumination light transmitted through the light diffusion film 23 is omitted for simplification of the drawing.

【0101】この場合、前記光照射手段10からの出射
光は、種々の方向の偏光成分の光を含む光であり、前記
光学シート24は、図4に示したように、前記反射軸2
4sに沿ったS偏光成分の入射光sを反射し、前記透過
軸24pに沿ったP偏光成分の入射光pを透過させる特
性を有しているため、光照射手段10から出射し、前記
光拡散膜23により拡散されて前記光学シート24に入
射した光のうち、この光学シート24の透過軸24pに
沿った偏光成分の光が、前記光学シート24を透過して
液晶表示素子1に入射し、前記光学シート24の反射軸
24sに沿った偏光成分の光は、この光学シート24で
反射される。
In this case, the light emitted from the light irradiating means 10 is light containing polarized light components in various directions, and the optical sheet 24 is, as shown in FIG.
It has a characteristic of reflecting the incident light s of the S-polarized component along the transmission axis 24p and transmitting the incident light p of the P-polarized component along the transmission axis 24p. Of the light that is diffused by the diffusion film 23 and enters the optical sheet 24, light of a polarization component along the transmission axis 24p of the optical sheet 24 passes through the optical sheet 24 and enters the liquid crystal display element 1. The light of the polarization component along the reflection axis 24s of the optical sheet 24 is reflected by the optical sheet 24.

【0102】そして、前記光学シート24で反射された
光は、その経路は図示しないが、前記光照射手段10の
光学部材20を透過して導光体11の各段面12a上の
反射面14で反射され、ある程度偏光方向を変えて再び
前記光学部材20を透過して前記光学シート24に入射
し、その光のうち、前記光学シート24の透過軸24p
に沿った偏光成分の光がこの光学シート24を透過して
液晶表示素子1に入射し、前記光学シート24の反射軸
24sに沿った偏光成分の光がこの光学シート24で再
び反射される。
The path of the light reflected by the optical sheet 24 is transmitted through the optical member 20 of the light irradiating means 10 and the reflection surface 14 on each step surface 12a of the light guide 11 is not shown. The light is reflected by the optical member 20 and changes its polarization direction to some extent, passes through the optical member 20 again, enters the optical sheet 24, and of the light, the transmission axis 24p of the optical sheet 24
Is transmitted through the optical sheet 24 and is incident on the liquid crystal display element 1, and the light having a polarization component along the reflection axis 24 s of the optical sheet 24 is reflected by the optical sheet 24 again.

【0103】以下はその繰り返しであり、したがって、
前記光照射手段10からの照明光のうち、前記光学シー
ト24の反射軸24sに沿った偏光成分の光は、前記光
学シート24での反射と前記光照射手段10での反射
(導光体11の各段面12a上の反射面14での反射)
の繰り返しにより偏光方向を変え、いずれは前記光学シ
ート24の透過軸24pに沿った偏光成分の光となって
前記光学シート24を透過して表示素子に入射する。こ
のため、前記光照射手段10からの照明光のほとんど
を、無駄なく液晶表示素子1に入射させることができ
る。
The following is the repetition, and
Of the illumination light from the light irradiating means 10, the light of the polarization component along the reflection axis 24 s of the optical sheet 24 is reflected by the optical sheet 24 and reflected by the light irradiating means 10 (the light guide 11). Reflection on the reflection surface 14 on each step surface 12a)
The polarization direction is changed by repetition of the above, and eventually, the light becomes a polarized component along the transmission axis 24p of the optical sheet 24, passes through the optical sheet 24, and enters the display element. Therefore, most of the illumination light from the light irradiation means 10 can be made incident on the liquid crystal display element 1 without waste.

【0104】なお、前記光学シート24で反射されて前
記光学部材20にその前面から入射した光のうち、光学
部材20の背面の各入射部21の傾斜角が大きい第2の
光学界面21bと、隣接する入射部21の間の第3の光
学界面22に向かう光は、これらの光学界面21b,2
2を透過して背面に出射する。また、前記入射部21の
傾斜角が小さい第1の光学界面21aに向かう光は、こ
の第1の光学界面21aで全反射されて向きを変え、前
記第2の光学界面21bまたは第3の光学界面22から
背面に出射する。
[0104] Of the light reflected from the optical sheet 24 and incident on the optical member 20 from the front surface, a second optical interface 21b having a large inclination angle of each incident portion 21 on the rear surface of the optical member 20; Light traveling toward the third optical interface 22 between the adjacent incident portions 21 is reflected by these optical interfaces 21b and 2b.
2 and exits to the back. Further, the light traveling toward the first optical interface 21a having a small inclination angle of the incident portion 21 is totally reflected by the first optical interface 21a and changes its direction, and the direction is changed to the second optical interface 21b or the third optical interface 21b. The light exits from the interface 22 to the back.

【0105】また、前記光学部材20の背面に出射して
前記導光体11の各段面12a上の反射面14で反射さ
れた光は、前記光学部材20にその背面から入射する
が、前記導光体11の段面12aと前記光学部材20の
各入射部21の第1の光学界面21aとのなす角度が大
きいため、前記導光体11の各段面12a上の反射面1
4で反射された光は、そのほとんどが光学部材20の各
入射部21の第2の光学界面21bおよび第3の光学界
面22から取り込まれる。
The light emitted to the back surface of the optical member 20 and reflected by the reflection surface 14 on each step surface 12a of the light guide 11 enters the optical member 20 from the back surface. Since the angle between the step surface 12a of the light guide 11 and the first optical interface 21a of each of the incident portions 21 of the optical member 20 is large, the reflection surface 1 on each step surface 12a of the light guide 11 is large.
Most of the light reflected by 4 is taken in from the second optical interface 21 b and the third optical interface 22 of each incident portion 21 of the optical member 20.

【0106】そして、前記第2の光学界面21bから取
り込まれた光と、前記第3の光学界面22から取り込ま
れた光のうちの直接光学部材20の前面に向かう光は、
その向きのまま光学部材20を透過してその前面から出
射し、前記第2の光学界面21bから取り込まれた光の
うち、反対側の第1の光学界面21aに向かう光は、こ
の光学界面21aで全反射されて向きを変え、前記第2
の光学界面21bおよび第3の光学界面22から直接光
学部材20の前面に向かう光の方向に近い方向に向きを
変えて、光学部材20の前面から出射する。
Then, of the light taken in from the second optical interface 21b and the light taken in from the third optical interface 22 goes directly to the front surface of the optical member 20,
Of the light transmitted through the optical member 20 in that direction and emitted from the front surface thereof and taken in from the second optical interface 21b, light traveling toward the first optical interface 21a on the opposite side is the optical interface 21a The direction is changed by being totally reflected by the second
The light exits from the front surface of the optical member 20 by changing its direction from the optical interface 21b and the third optical interface 22 to a direction close to the direction of light traveling directly toward the front surface of the optical member 20.

【0107】そのため、前記光学シート24で反射さ
れ、前記導光体11の各段面12a上の反射面14で反
射されて前記光学部材20の前面に出射する光も、正面
方向に出射する光の輝度が高い輝度分布の光である。
Therefore, the light reflected by the optical sheet 24, reflected by the reflection surface 14 on each step surface 12a of the light guide 11, and emitted to the front of the optical member 20 is also emitted to the front. Is light with a high luminance distribution.

【0108】また、前記光照射手段10の前面(光学部
材20の前面)から出射し、光拡散膜23と光学シート
24を順に透過して液晶表示素子1にその背面から入射
する照明光は、前記光学シート24の透過軸24pに沿
った直線偏光であり、その光が液晶表示素子1にその背
面から入射するが、前記光学シート24の透過軸24p
と前記液晶表示素子1の背面側偏光板6の透過軸とは互
いにほぼ平行であるため、前記光学シート24を透過し
た照明光のほとんどが前記背面側偏光板6を透過して液
晶表示素子1に入射する。
The illumination light emitted from the front surface of the light irradiation means 10 (the front surface of the optical member 20), sequentially transmitted through the light diffusion film 23 and the optical sheet 24, and incident on the liquid crystal display element 1 from the rear surface is The light is linearly polarized light along the transmission axis 24p of the optical sheet 24, and the light is incident on the liquid crystal display element 1 from the back side.
And the transmission axis of the rear polarizing plate 6 of the liquid crystal display element 1 is substantially parallel to each other, so that most of the illumination light transmitted through the optical sheet 24 passes through the rear polarizing plate 6 and Incident on.

【0109】そして、前記背面側偏光板6を透過して液
晶表示素子1に入射した照明光(直線偏光)は、液晶層
を透過する過程で、この液晶表示素子1の両基板2,3
の内面に形成された電極間に印加される電圧により変化
する液晶分子の配向状態に応じた複屈折作用を受けて旋
光するとともに、前側基板2の内面に設けられた複数の
色のカラーフィルタによりその吸収波長帯域の波長成分
の光を吸収されて前記カラーフィルタの色に着色した着
色光となり、その光のうちの前面側偏光板5の透過軸に
沿った偏光成分の光がこの前面側偏光板5を透過して、
画像光となって液晶表示素子1の前面に出射する。
The illumination light (linearly polarized light) that has passed through the rear-side polarizing plate 6 and entered the liquid crystal display device 1 is transmitted through the liquid crystal layer, and the two substrates 2 and 3 of the liquid crystal display device 1 are being processed.
Of the liquid crystal molecules which changes according to the voltage applied between the electrodes formed on the inner surface of the front substrate 2 to be rotated by the birefringence effect according to the orientation state thereof, and by the color filters of a plurality of colors provided on the inner surface of the front substrate 2. The light of the wavelength component in the absorption wavelength band is absorbed to become colored light colored to the color of the color filter, and of the light, the light of the polarization component along the transmission axis of the front-side polarizing plate 5 is converted to the front-side polarized light. Through the plate 5,
The light is emitted to the front of the liquid crystal display element 1 as image light.

【0110】次に、前記液晶表示素子1の前方から入射
する外光の経路について説明すると、この表示装置は、
上述したように、外光が得られる環境下では、画面の垂
線に対して画面の上縁側に傾いた方向から主に外光を取
り込むように画面の向きを選んで使用されるため、外光
は、主に画面の上縁側(液晶表示素子1の上縁側)から
様々な入射角で入射する。
Next, the path of external light entering from the front of the liquid crystal display element 1 will be described.
As described above, in an environment where external light can be obtained, the screen direction is selected and used so as to mainly take in external light from a direction inclined to the upper edge side of the screen with respect to the normal of the screen. Mainly enter from the upper edge side of the screen (the upper edge side of the liquid crystal display element 1) at various incident angles.

【0111】前記液晶表示素子1の前方から入射した外
光は、まず前面側偏光板5によりその吸収軸に沿った偏
光成分の光を吸収され、この前面側偏光板5の透過軸に
沿った直線偏光となって液晶表示素子1に入射する。
External light incident from the front of the liquid crystal display element 1 is first absorbed by the front-side polarizing plate 5 as light having a polarization component along its absorption axis, and is transmitted along the transmission axis of the front-side polarizing plate 5. The light enters the liquid crystal display element 1 as linearly polarized light.

【0112】そして、前面側偏光板5を透過して液晶表
示素子1に入射した外光(直線偏光)は、前側基板2の
内面に設けられた複数の色のカラーフィルタによりその
吸収波長帯域の波長成分の光を吸収されて前記カラーフ
ィルタの色に着色した着色光となり、次いで液晶層を透
過する過程で、印加電圧により変化する液晶分子の配向
状態に応じた複屈折作用を受けて旋光し、その光のうち
の背面側偏光板6の透過軸に沿った偏光成分の光がこの
背面側偏光板6を透過して、画像光となって液晶表示素
子1の背面に出射する。
The external light (linearly polarized light) transmitted through the front-side polarizing plate 5 and incident on the liquid crystal display element 1 is subjected to a plurality of color filters provided on the inner surface of the front substrate 2 so as to have the absorption wavelength band. The light of the wavelength component is absorbed to become colored light colored to the color of the color filter, and then, in the process of transmitting through the liquid crystal layer, the light is rotated by a birefringence action according to the orientation state of the liquid crystal molecules which changes according to the applied voltage. Of the light, the light of the polarization component along the transmission axis of the rear-side polarizing plate 6 transmits through the rear-side polarizing plate 6 and is emitted as image light to the rear surface of the liquid crystal display element 1.

【0113】この液晶表示素子1の背面に出射した光
は、前記光学シート24と光拡散膜23とを順に透過し
て光照射手段10の光学部材20にその前面から入射す
る。なお、前記光学シート24の透過軸24pと前記液
晶表示素子1の背面側偏光板6の透過軸とは互いにほぼ
平行であるため、前記背面側偏光板6を透過して液晶表
示素子1の背面に出射した光は、そのほとんどが前記光
学シート24を透過して前記光学部材20に入射する。
The light emitted to the back of the liquid crystal display element 1 passes through the optical sheet 24 and the light diffusion film 23 in order and enters the optical member 20 of the light irradiation means 10 from the front. Since the transmission axis 24p of the optical sheet 24 and the transmission axis of the rear polarizing plate 6 of the liquid crystal display element 1 are substantially parallel to each other, the transmission axis 24p of the optical sheet 24 is transmitted through the rear polarizing plate 6 and the rear surface of the liquid crystal display element 1. Most of the light emitted through the optical sheet 24 passes through the optical sheet 24 and enters the optical member 20.

【0114】そして、この表示装置では、前記光照射手
段10を、光源16の配置側を表示装置の外光の主な取
り込み方向である画面の上縁側に向けて配置しているた
め、前記光学部材20に入射する外光は、主に光源16
の配置側から入射する。
In this display device, since the light irradiating means 10 is disposed with the light source 16 disposed on the upper edge side of the screen, which is the main direction in which external light of the display device is taken in, the optical irradiating means 10 is provided. External light incident on the member 20 is mainly the light source 16.
Incident from the side where.

【0115】前記光学部材20にその前方から入射した
外光は、この光学部材20を透過してその背面から出射
し、導光体11の複数の段面12a上の反射面14で反
射される。
External light incident on the optical member 20 from the front thereof passes through the optical member 20 and exits from the rear surface thereof, and is reflected by the reflecting surfaces 14 on the plurality of step surfaces 12a of the light guide 11. .

【0116】すなわち、前記光学部材20にその前方か
ら入射する外光は、その経路を図2に破線で示したよう
に様々な入射角で入射するが、その入射光のうち、光学
部材20の背面の各入射部21の傾斜角が大きい第2の
光学界面21bと、隣接する入射部21の間の第3の光
学界面22に向かう光は、これらの光学界面21b,2
2を透過して背面に出射し、前記導光体11の段面12
a上の反射面14で反射される。
That is, external light incident on the optical member 20 from the front thereof enters at various incident angles as shown by broken lines in FIG. The light traveling toward the third optical interface 22b between the incident surface 21 and the second optical interface 21b where the inclination angle of each incident portion 21 on the back surface is large and the optical interface 21b, 2
2 and exits to the back, and the step surface 12 of the light guide 11
The light is reflected by the reflection surface 14 on the line a.

【0117】また、前記入射光のうち、前記入射部21
の傾斜角が小さい第1の光学界面21aに向かう光は、
その経路は図示しないが、この第1の光学界面21aで
全反射されて向きを変え、前記第2の光学界面21bま
たは第3の光学界面22から背面に出射して、前記導光
体11の段面12a上の反射面14で反射される。
Further, of the incident light, the incident portion 21
The light traveling toward the first optical interface 21a having a small inclination angle is
Although the path is not shown, it is totally reflected at the first optical interface 21a and changes its direction, and is emitted from the second optical interface 21b or the third optical interface 22 to the back surface, and the light guide 11 The light is reflected by the reflection surface 14 on the step surface 12a.

【0118】なお、前記導光体11は、その前面を階段
形状面12に形成し、その複数の段面12a上にその全
面にわたって反射膜13を設けてその表面を反射面14
としたものであるため、この導光体11は、前面を平坦
な反射面とした通常の反射板と同等の反射特性をもって
おり、したがって、前記光学部材20の背面に出射した
光のほとんどを無駄なく反射させることができる。
The light guide 11 has a front surface formed on a stepped surface 12, a reflective film 13 is provided on the plurality of step surfaces 12 a over the entire surface, and the surface is formed on the reflective surface 14.
Therefore, the light guide 11 has the same reflection characteristics as a normal reflector having a flat front surface as a reflection surface. Therefore, most of the light emitted to the rear surface of the optical member 20 is wasted. It can be reflected without.

【0119】そして、前記導光体11の各段面12a上
の反射面14で反射された反射光は、前記光学部材20
にその背面から取り込まれ、この導光体20を透過して
その前面から出射する。
The light reflected on the reflecting surface 14 on each step 12a of the light guide 11 is reflected by the optical member 20.
The light is taken in from the rear surface, passes through the light guide 20, and exits from the front surface.

【0120】このとき、前記導光体11の段面12aと
前記光学部材20の各入射部21の第1の光学界面21
aとのなす角度が大きいため、導光体11の段面12a
上の反射面14で反射された反射光は、そのほとんどが
光学部材20の各入射部21の第2の光学界面21bお
よび第3の光学界面22から取り込まれる。
At this time, the first optical interface 21 between the stepped surface 12a of the light guide 11 and each of the incident portions 21 of the optical member 20 is used.
a is large, so that the step surface 12a of the light guide 11 is
Most of the light reflected by the upper reflecting surface 14 is taken in from the second optical interface 21 b and the third optical interface 22 of each of the incident portions 21 of the optical member 20.

【0121】そして、前記第2の光学界面21bから取
り込まれた光と、前記第3の光学界面22から取り込ま
れた光のうちの直接光学部材20の前面に向かう光は、
その向きのまま光学部材20を透過してその前面から出
射し、前記第2の光学界面21bから取り込まれた光の
うち、反対側の第1の光学界面21aに向かう光は、こ
の光学界面21aで全反射されて向きを変え、前記第2
の光学界面21bおよび第3の光学界面22から直接光
学部材20の前面に向かう光の方向に近い方向に向きを
変えて光学部材20の前面から出射する。
Then, of the light taken in from the second optical interface 21b and the light taken in from the third optical interface 22 are directed toward the front surface of the optical member 20 directly.
Of the light transmitted through the optical member 20 in that direction and emitted from the front surface thereof and taken in from the second optical interface 21b, light traveling toward the first optical interface 21a on the opposite side is the optical interface 21a The direction is changed by being totally reflected by the second
The light exits from the front surface of the optical member 20 while changing its direction from the optical interface 21b and the third optical interface 22 to a direction close to the direction of light traveling directly toward the front surface of the optical member 20.

【0122】そのため、前記光照射手段10の前面(光
学部材20の前面)に出射する外光の反射光は、液晶表
示素子1の前方から様々な入射角で入射した外光が集光
された高輝度の光であり、したがって、この外光の反射
光も、正面方向に出射する光の輝度が高い輝度分布の光
である。
Therefore, as the reflected light of the external light emitted to the front surface of the light irradiating means 10 (the front surface of the optical member 20), the external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 at various incident angles is collected. This is high-luminance light, and therefore, the reflected light of the external light is also light having a luminance distribution in which the luminance of light emitted in the front direction is high.

【0123】すなわち、前記光学部材20の前面に出射
する外光の反射光は、前記入射部21から入射して集光
された正面方向の輝度が高い輝度分布の光に、前記入射
部21の間の光学界面22から入射して前面方向に透過
した光が重畳した、より正面方向の輝度が高い輝度分布
の光である。
That is, the reflected light of the external light emitted to the front surface of the optical member 20 is converted into the light having a high luminance in the front direction, which is incident and condensed from the incident portion 21, and is reflected by the incident portion 21. The light having a higher luminance in the front direction is a light having a higher luminance distribution in which light incident from the optical interface 22 and transmitted in the front direction is superimposed.

【0124】前記光照射手段10の前面から出射した前
記反射光は、光拡散膜23を透過して拡散され、その前
面の光学シート24を透過して、液晶表示素子1にその
背面から入射する。なお、図2では、図を簡略化するた
め、前記光拡散膜23を透過した反射光の拡散状態を省
略している。
The reflected light emitted from the front surface of the light irradiation means 10 is transmitted through the light diffusion film 23 and diffused, passes through the optical sheet 24 on the front surface, and enters the liquid crystal display element 1 from the rear surface. . In FIG. 2, the state of diffusion of the reflected light transmitted through the light diffusion film 23 is omitted to simplify the drawing.

【0125】このときも、前記光学シート24の透過軸
24pと前記液晶表示素子1の背面側偏光板6の透過軸
とは互いにほぼ平行であるため、前記光学シート24を
透過した反射光のほとんどが前記背面側偏光板6を透過
して液晶表示素子1にその背面から入射する。
Also at this time, since the transmission axis 24p of the optical sheet 24 and the transmission axis of the rear polarizing plate 6 of the liquid crystal display element 1 are substantially parallel to each other, almost all reflected light transmitted through the optical sheet 24 is transmitted. Are transmitted through the rear-side polarizing plate 6 and enter the liquid crystal display element 1 from the rear side.

【0126】そして、前記液晶表示素子1にその背面か
ら入射した前記反射光は、液晶層と前記カラーフィルタ
とを順に透過し、さらに前面側偏光板を透過して液晶表
示素子1の前面から出射する。
The reflected light incident on the liquid crystal display element 1 from the back thereof passes through the liquid crystal layer and the color filter in order, further passes through the front polarizing plate, and emerges from the front of the liquid crystal display element 1. I do.

【0127】次に、この表示装置における前記液晶表示
素子1の画面の輝度について説明する。この表示装置
は、上述したように、基本的には、液晶表示素子1の前
方から入射して前記光照射手段10により反射される外
光の反射光と、前記光照射手段10が出射する照明光と
の両方を同時に利用して表示するものであり、前記光照
射手段10の光源16を点灯させる環境照度の範囲は、
例えば0ルクスからほぼ30000ルクスを越える範囲
であり、環境照度がほとんど0ルクスであるとき、つま
り外光がほとんど得られないときは、前記光照射手段1
0が出射する照明光のみによる表示を行ない、前記光源
16を点灯させない高い環境照度においては、外光の反
射光のみによる表示を行なう。
Next, the brightness of the screen of the liquid crystal display element 1 in this display device will be described. As described above, this display device basically includes reflected light of external light that enters from the front of the liquid crystal display element 1 and is reflected by the light irradiating means 10 and illumination emitted by the light irradiating means 10. The display is performed by simultaneously using both light and light, and the range of the environmental illuminance for lighting the light source 16 of the light irradiation means 10 is as follows.
For example, when the illuminance is in a range from 0 lux to more than 30,000 lux and the ambient illuminance is almost 0 lux, that is, when external light is hardly obtained, the light irradiating means 1 is used.
The display is performed only by the illumination light emitted by the light source 0, and the display is performed only by the reflected light of the external light in a high environmental illuminance where the light source 16 is not turned on.

【0128】一方、表示装置の好適な画面輝度(表示装
置の使用環境下で表示を充分な明るさで観察できる輝
度)は、表示装置を使用する環境の照度によって異な
り、同じ画面輝度でも、環境照度によっては画面が眩し
すぎたり暗すぎたりする。
On the other hand, the suitable screen luminance of the display device (the luminance at which the display can be observed with sufficient brightness under the use environment of the display device) depends on the illuminance of the environment in which the display device is used. Depending on the illuminance, the screen may be too dazzling or too dark.

【0129】そのため、この表示装置では、例えば夏期
の直射日光下のような100000ルクスを越える高照
度の環境下でも、眩しすぎない好適な画面輝度が得られ
るように、主に前記光照射手段10の外光の反射率(導
光体11の各段面12a上の反射面14の反射率)と液
晶表示素子1の光の透過率とによって決まる表示装置の
反射率(液晶表示素子1の前方から入射する外光の強度
に対する光照射手段10により反射されて前記液晶表示
素子1の前方に出射する出射光の強度との比)を、外光
の反射光のみを利用する通常の反射型表示装置に比べて
低く設定し、また、液晶表示素子1の前方から入射して
前記光照射手段10により反射される外光の反射光と、
前記光照射手段10が出射する照明光との両方による画
面輝度(ただし、環境照度がほとんど0ルクスであると
きは、光照射手段10が出射する照明光のみによる画面
輝度)が、環境照度に応じた好適な画面輝度になるよう
に、前記光照射手段10が出射する照明光の輝度を、環
境照度に応じて前記照明輝度制御手段26により制御す
るようにしている。
Therefore, in this display device, the light irradiating means 10 is mainly used so as to obtain a suitable screen luminance that is not excessively dazzling even in an environment of high illuminance exceeding 100,000 lux, for example, under direct sunlight in summer. Of the display device (in front of the liquid crystal display element 1) determined by the external light reflectance (the reflectance of the reflection surface 14 on each stepped surface 12a of the light guide 11) and the light transmittance of the liquid crystal display element 1. (The ratio of the intensity of the external light incident on the liquid crystal display element 1 to the intensity of the external light incident on the liquid crystal display element 1 with respect to the intensity of the external light incident on the liquid crystal display element 1). Reflected light of external light which is set lower than that of the device and which is incident from the front of the liquid crystal display element 1 and reflected by the light irradiation means 10;
The screen luminance due to both the illumination light emitted from the light irradiating means 10 (however, when the environmental illuminance is almost 0 lux, the screen luminance due to only the illumination light emitted from the light irradiating means 10) depends on the environmental illuminance. The luminance of the illumination light emitted from the light irradiating means 10 is controlled by the illumination luminance control means 26 in accordance with the environmental illuminance so that a suitable screen luminance is obtained.

【0130】この表示装置の画面輝度は、環境照度をI
(ルクス、以下lxと記す)、前記光照射手段10が出射
する照明光の輝度をB(ニット、以下nit と記す)、前
記液晶表示素子1の光の透過率をT(%)、液晶装置の
反射率をR(%)、画面輝度をL(ニット、以下nit と
記す)としたとき、 L=I×R/400+B×T/100 の関係式により求められる。
The screen luminance of this display device is obtained by setting the environmental illuminance to I
(Lux, hereinafter referred to as lx), the luminance of the illumination light emitted from the light irradiation means 10 is B (nit, hereinafter referred to as nit), the light transmittance of the liquid crystal display element 1 is T (%), Is defined as R (%), and the screen luminance is L (nit, hereinafter referred to as nit), and is obtained by the relational expression of L = I × R / 400 + B × T / 100.

【0131】また、環境照度に応じた好適な画面輝度
は、例えば夜間の街灯化のような50lxの環境照度で2
0〜200nit 、昼間や夜間の室内照明を点灯させたと
きの室内のような1000lxの環境照度で30〜300
nit 、晴天時の木陰のような30000lxの環境照度で
400〜4000nit であり、より好ましくは、50lx
の環境照度で20〜60nit 、1000lxの環境照度で
60〜200nit 、30000lxの環境照度で1000
〜3000nit である。
Further, a suitable screen luminance according to the environmental illuminance is, for example, 2 liters at an environmental illuminance of 50 lx such as a street lamp at night.
0 to 200 nits, 30 to 300 liters at 1000 lx ambient illuminance, such as indoor when lighting indoors during the day and night
nit, 400-4000 nits at 30,000 lx of ambient illuminance such as shade of trees in fine weather, more preferably 50 lx
20 to 60 nits of ambient illuminance, 60 to 200 nits of 1000 lx ambient illuminance, 1000 at 30,000 lx ambient illuminance
~ 3000 nits.

【0132】そこで、この実施例では、前記光照射手段
10からの照明光の輝度を、照明輝度制御手段26によ
り、環境照度に対する画面輝度が、50lxの環境照度で
20〜200nit 、1000lxの環境照度で30〜30
0nit 、30000lxの環境照度で400〜4000ni
t の範囲をそれぞれ満足する二次関数で表わされる輝度
となるように、環境照度に応じて制御するようにしてい
る。
Therefore, in this embodiment, the luminance of the illumination light from the light irradiating means 10 is controlled by the illumination luminance control means 26 so that the screen luminance with respect to the environmental illuminance is 20 to 200 nit at an environmental illuminance of 50 lx and 1000 lux. 30-30
0-nit, 400-4000ni at 30000lx ambient illumination
Control is performed according to the ambient illuminance so that the luminance is represented by a quadratic function that satisfies the range of t.

【0133】この照明光の輝度制御条件は、前記関係式
(L=I×R/400+B×T/100)により求めら
れる画面輝度L(nit )の値が、環境照度をI(lx)に
対して、次の (1)式 -2×10-8×I2 +0.015 ×I+20<L<-3×10-7×I2
+0.113 ×I+150 を満足する条件である。
The luminance control condition of the illumination light is that the value of the screen luminance L (nit) obtained by the above-mentioned relational expression (L = I × R / 400 + B × T / 100) is obtained by setting the environmental illuminance to I (lx). And the following equation (1): -2 × 10 −8 × I 2 + 0.015 × I + 20 <L <−3 × 10 −7 × I 2
+ 0.113 × I + 150.

【0134】なお、環境照度に応じたより好適な画面輝
度は、上述したように、50lxの環境照度で20〜60
nit 、1000lxの環境照度で60〜200nit 、30
000lxの環境照度で1000〜3000nit であり、
この照明光の輝度制御条件は、前記関係式(L=I×R
/400+B×T/100)により求められる画面輝度
L(nit )の値が、環境照度をI(lx)に対して、次の
(2)式 -9×10-8×I2 +0.0453×I+20<L<-2×10-7×I2
+0.0871×I+50 を満足する条件である。
As described above, a more preferable screen luminance according to the environmental illuminance is 20 to 60 at an environmental illuminance of 50 lx.
nit, 60-200 nit, 30 at 1000lx ambient illumination
It is 1000-3000 nits in the environment illumination of 000 lx,
The luminance control condition of the illumination light is determined by the relational expression (L = I × R).
/ 400 + B × T / 100), the value of the screen luminance L (nit) is given by
(2) Formula -9 × 10 −8 × I 2 + 0.0453 × I + 20 <L <−2 × 10 −7 × I 2
+ 0.0871 × I + 50 is satisfied.

【0135】すなわち、この実施例では、前記光照射手
段10からの照明光の輝度を、照明輝度制御手段26に
より、環境照度に対する画面輝度が、上記 (1)式を満足
するように、より望ましくは上記 (2)式を満足するよう
に、環境照度に応じて制御する。
That is, in this embodiment, the luminance of the illumination light from the light irradiating means 10 is more desirably controlled by the illumination luminance control means 26 so that the screen luminance with respect to the environmental illuminance satisfies the above equation (1). Is controlled according to the ambient illuminance so as to satisfy the above equation (2).

【0136】図5は、前記環境照度(lx)とその環境照
度に対して好適な画面輝度(nit )との関係を示してお
り、図において、a1,a2は、上記 (1)式により求め
られる画面輝度範囲の最大値と最小値を示している。
FIG. 5 shows the relationship between the environmental illuminance (lx) and the screen luminance (nit) suitable for the environmental illuminance. In the figure, a1 and a2 are obtained by the above equation (1). The maximum value and the minimum value of the screen luminance range are shown.

【0137】すなわち、a1は、 L=-3×10-7×I2 +0.113 ×I+150 としたときの画面輝度、a2は、 L=-2×10-8×I2 +0.015 ×I+20 としたときの画面輝度であり、好適な画面輝度は、a1
とa2との間の範囲Aの輝度である。
That is, a1 is the screen luminance when L = −3 × 10 −7 × I 2 + 0.113 × I + 150, and a2 is L = −2 × 10 −8 × I 2 + 0.015 × I + 20 Is the screen brightness at the time of setting, and the preferable screen brightness is a1
This is the luminance in the range A between and a2.

【0138】また、図5において、b1,b2は、上記
(2)式により求められる画面輝度範囲の最大値と最小値
を示している。すなわち、b1は、 L=-2×10-7×I2 +0.0871×I+50 としたときの画面輝度、b2は、 L=-9×10-8×I2 +0.0453×I+20 としたときの画面輝度であり、したがって、より好適な
画面輝度は、b1とb2との間の範囲Bの輝度である。
Also, in FIG. 5, b1 and b2 are
It shows the maximum value and the minimum value of the screen luminance range obtained by equation (2). That is, b1 is the screen brightness when L = −2 × 10 −7 × I 2 + 0.0871 × I + 50, and b2 is the screen brightness when L = −9 × 10 −8 × I 2 + 0.0453 × I + 20 Therefore, a more preferable screen luminance is a luminance in a range B between b1 and b2.

【0139】前記好適な画面輝度の範囲Aおよびより好
適な画面輝度の範囲Bと図5に二点鎖線で示した通常の
反射型表示装置の画面輝度とを比較すると、通常の反射
型表示装置の画面輝度は、環境照度に応じて直線的に変
化する。
A comparison between the preferred screen brightness range A and the more preferred screen brightness range B and the screen brightness of a normal reflective display device shown by a two-dot chain line in FIG. Of the screen changes linearly according to the environmental illuminance.

【0140】そして、この反射型表示装置は、環境照度
に応じた好適な画面輝度(Aの範囲の画面輝度)が得ら
れる環境照度の範囲が、約300〜約5000lxの範
囲、より好適な画面輝度(Bの範囲の画面輝度)が得ら
れる環境照度の範囲が、約500〜約2000lxの範囲
であり、それを越える環境照度では、画面が明るくなり
すぎ、例えば夏期の直射日光下のような100000lx
を越える高照度の環境下では、画面が眩しすぎて表示が
見えにくくなる。また、前記範囲より低い環境照度では
画面が暗くなり、例えば夜間の屋外のような暗い環境下
では、表示を視認できる程度の画面輝度が得られない。
In the reflection type display device, the range of the environmental illuminance at which a suitable screen luminance (screen luminance in the range of A) according to the environmental illuminance can be obtained is from about 300 to about 5000 lx. The range of the environmental illuminance at which the brightness (the screen brightness in the range of B) is obtained is about 500 to about 2000 lx. At the environmental illuminance exceeding this range, the screen becomes too bright, for example, in direct sunlight in summer. 100000lx
In an environment of high illuminance exceeding, the screen becomes too dazzling and the display becomes difficult to see. In addition, the screen becomes dark when the environment illuminance is lower than the above range, and in a dark environment such as outdoors at night, for example, the screen brightness is low enough to make the display visible.

【0141】このような反射型表示装置に対し、この実
施例の表示装置は、前記光照射手段10による外光の反
射光と、前記光照射手段10が出射する照明光とを利用
して表示するものであり、外光が存在する環境、つまり
外光の強度に応じた強度の反射光が得られる環境におい
て前記光照射手段10から照明光を出射させると、前記
外光の反射光と前記照明光とが重畳した輝度の光が液晶
表示素子1にその背面から入射する。
In contrast to such a reflection type display device, the display device of this embodiment uses the reflected light of the external light by the light irradiation means 10 and the illumination light emitted by the light irradiation means 10 to display. When illumination light is emitted from the light irradiating means 10 in an environment where external light is present, that is, an environment where reflected light having an intensity corresponding to the intensity of the external light is obtained, the reflected light of the external light and the Light having a luminance superimposed on the illumination light is incident on the liquid crystal display element 1 from the back.

【0142】そのため、この表示装置は、暗い環境下で
も好適な画面輝度が得られるし、また、表示装置の反射
率が、外光の反射光のみを利用する通常の反射型表示装
置に比べて低くてよいため、夏期の直射日光下のような
高照度の環境下でも、眩しすぎることのない好適な画面
輝度が得られる。
Therefore, this display device can obtain a suitable screen luminance even in a dark environment, and the display device has a reflectance higher than that of a normal reflection type display device using only reflected light of external light. Since it may be low, a suitable screen luminance without excessive glare can be obtained even in a high illuminance environment such as direct sunlight in summer.

【0143】さらに、この表示装置は、環境照度がほと
んど0lxであるとき、つまり外光がほとんど得られない
ときでも、前記光照射手段10が出射する照明光を利用
して好適な画面輝度の表示を行なうことができる。
Further, even when the ambient illuminance is almost 0 lx, that is, when almost no external light is obtained, the display device can display a suitable screen luminance by using the illumination light emitted from the light irradiating means 10. Can be performed.

【0144】また、前記光照射手段10の外光の反射率
(導光体11の各段面12a上の反射面14の反射率)
は一定であるため、外光の反射光の輝度は環境照度に対
応した輝度であるが、この表示装置は、環境照度に応じ
て前記照明光の輝度を制御する照明輝度制御手段26を
備え、画面輝度が環境照度に応じて予め定められた輝度
範囲(図5に示したAの輝度範囲、より好ましくはBの
輝度範囲)となるように、前記光照射手段10の外光の
反射率と、前記照明輝度制御手段26による前記照明光
の輝度制御条件とを設定しているため、環境照度に応じ
て、その環境照度に対して好適な画面輝度を得ることが
できる。
The reflectance of the light irradiating means 10 for external light (the reflectance of the reflecting surface 14 on each step 12a of the light guide 11)
Is constant, the luminance of the reflected light of the external light is the luminance corresponding to the environmental illuminance, but the display device includes an illumination luminance control unit 26 that controls the luminance of the illumination light according to the environmental illuminance, The external light reflectivity of the light irradiating means 10 is set so that the screen luminance becomes a predetermined luminance range (the luminance range of A, more preferably the luminance range of B shown in FIG. 5) in accordance with the environmental illuminance. Since the brightness control condition of the illumination light by the illumination brightness control means 26 is set, a suitable screen brightness can be obtained for the environmental illuminance in accordance with the environmental illuminance.

【0145】しかも、前記照明光の輝度は、外光の反射
光と前記照明光との両方による画面輝度が、環境照度に
対して好適な輝度になる値であればよく、その条件で前
記光照射手段から出射させる照明光の輝度を制御すれば
よいため、前記光照射手段の消費電力は少なくてよい。
In addition, the luminance of the illumination light may be a value at which the screen luminance by both the reflected light of the external light and the illumination light is a luminance suitable for the environmental illuminance. Since the brightness of the illumination light emitted from the irradiation means may be controlled, the power consumption of the light irradiation means may be small.

【0146】したがって、この表示装置は、消費電力が
少なくてすみ、しかも、低照度から高照度の広い照度範
囲の使用環境において、その環境照度に対して好適な画
面輝度を得ることができる。
Therefore, this display device requires less power consumption and can obtain a screen luminance suitable for the environmental illuminance in a usage environment in a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance.

【0147】この表示装置において、前記光照射手段1
0は、環境照度に対する画面輝度が、上述したように、
50lxの環境照度で20〜200nit の画面輝度、10
00lxの環境照度で30〜300nit の画面輝度、30
000lxの環境照度で400〜4000nit の画面輝度
の範囲をそれぞれ満足する二次関数で表わされる輝度と
なるように、環境照度に応じて照明光の輝度を制御され
るのが望ましい。
In this display device, the light irradiating means 1
0 indicates that the screen luminance with respect to the environmental illuminance is, as described above,
20-200 nit screen brightness at 50lx ambient illuminance, 10
30-300 nit screen brightness, 30 lux at 00lx ambient illuminance
It is desirable to control the luminance of the illumination light in accordance with the environmental illuminance so that the luminance represented by a quadratic function satisfying the range of the screen luminance of 400 to 4000 nit at the environmental illuminance of 000 lx.

【0148】言い換えれば、前記光照射手段10は、環
境照度に対する画面輝度が、環境照度をI(lx)、画面
輝度をL(nit )としたとき、上記 (1)式 -2×10-8×I2 +0.015 ×I+20<L<-3×10-7×I2
+0.113 ×I+150 を満足するように、環境照度に応じて照明光の輝度を制
御されるのが望ましく、このような条件で照明光の輝度
を制御することにより、低照度から高照度の広い照度範
囲の使用環境において、その環境照度に対して好適な画
面輝度を得ることができる。
In other words, when the screen luminance with respect to the environmental illuminance is I (lx) and the screen luminance is L (nit), the light irradiating means 10 calculates the above equation (1) −2 × 10 −8. × I 2 +0.015 × I + 20 <L <-3 × 10 −7 × I 2
It is desirable to control the luminance of the illumination light in accordance with the ambient illuminance so as to satisfy + 0.113 × I + 150. By controlling the luminance of the illumination light under such conditions, a wide range from low illuminance to high illuminance is obtained. In a usage environment in the illuminance range, it is possible to obtain a screen luminance suitable for the environment illuminance.

【0149】さらに、前記光照射手段10は、環境照度
に対する画面輝度が、50lxの環境照度で20〜60ni
t の画面輝度、1000lxの環境照度で60〜200ni
t の画面輝度、30000lxの環境照度で1000〜3
000nit の画面輝度の範囲をそれぞれ満足する二次関
数で表わされる輝度となるように、環境照度に応じて照
明光の輝度を制御されるのがより望ましい。
Further, the light illuminating means 10 has a screen luminance with respect to the environmental illuminance of 20 to 60 ni at an environmental illuminance of 50 lx.
t screen brightness, 1000lx ambient illuminance 60-200ni
screen brightness of t, 1000-3x at ambient illuminance of 30000lx
It is more desirable to control the luminance of the illumination light in accordance with the ambient illuminance so that the luminance is represented by a quadratic function that satisfies the range of the screen luminance of 000 nit.

【0150】言い換えれば、前記光照射手段10は、環
境照度に対する画面輝度が、環境照度をI(lx)、画面
輝度をL(nit )としたとき、上記 (2)式 -9×10-8×I2 +0.0453×I+20<L<-2×10-7×I2
+0.0871×I+50 を満足するように、環境照度に応じて照明光の輝度を制
御されるのがより望ましく、このような条件で照明光の
輝度を制御することにより、低照度から高照度の広い照
度範囲の使用環境において、その環境照度に対してより
好適な画面輝度を得ることができる。
In other words, when the screen luminance with respect to the environmental illuminance is I (lx) and the screen luminance is L (nit), the light irradiating means 10 calculates the above equation (2) -9 × 10 -8. × I 2 + 0.0453 × I + 20 <L <−2 × 10 −7 × I 2
It is more desirable to control the luminance of the illumination light according to the environmental illuminance so as to satisfy + 0.0871 × I + 50. By controlling the luminance of the illumination light under such conditions, it is possible to control the luminance from low illuminance to high illuminance. In a use environment in a wide illuminance range, it is possible to obtain a more suitable screen luminance for the environment illuminance.

【0151】環境照度に応じて上記 (1)式または (2)式
を満足する好適な画面輝度(図5に示したAまたはBの
範囲の画面輝度)を得るための照明光の輝度制御の一例
を上げると、図6は、環境照度に対して好適な画面照度
が得られる前記環境照度(lx)と前記光照射手段10か
らの照明光のみによる画面輝度(nit )との計算上の関
係を示している。
In order to obtain a suitable screen brightness (screen brightness in the range of A or B shown in FIG. 5) which satisfies the above equation (1) or (2) according to the environmental illuminance, As an example, FIG. 6 shows a calculational relationship between the environmental illuminance (lx) at which a suitable screen illuminance is obtained with respect to the environmental illuminance and the screen luminance (nit) using only the illumination light from the light irradiation unit 10. Is shown.

【0152】なお、図6に示した環境照度と照明光のみ
による画面輝度との関係は、上記 (1)式を満足する好適
な画面輝度を得るための照明光を使用する環境照度の範
囲を0〜約120000lx、上記 (2)式を満足するより
好適な画面輝度を得るための照明光を使用する環境照度
の範囲を0〜約63000lxとし、表示装置の反射率
を、光照射手段10からの照明光の出射を停止して外光
の反射光のみによる表示を行なう高い環境照度(約12
000lxまたは約6300lxを越える照度)での画面輝
度が、上記 (1)式を満足する好適な画面輝度(例えば1
10000lxの環境照度で約2200〜約12000ni
t )または上記 (2)式を満足するより好適な画面輝度
(例えば110000lxの環境照度で約5300〜約9
500nit )が得られるように設定した例である。
The relationship between the environmental illuminance and the screen luminance by only the illumination light shown in FIG. 6 is based on the range of the environmental illuminance using the illumination light for obtaining a suitable screen luminance satisfying the above equation (1). 0 to about 120,000 lx, the range of environmental illuminance using illumination light for obtaining a more suitable screen luminance satisfying the above equation (2) is set to 0 to about 63000 lx, and the reflectance of the display device from the light irradiation means 10 Of high ambient illuminance (approximately 12
When the screen brightness at 000 lx or an illuminance exceeding about 6300 lx) is a suitable screen brightness (for example, 1
Approximately 2200 to 12000ni at 10000lx ambient illumination
t) or a more suitable screen luminance satisfying the above equation (2) (for example, about 5300 to about 9 at an environmental illuminance of 110,000 lx).
500 nit).

【0153】図6において、a1′,a2′は、上記
(1)式により求められる画面輝度範囲の最大値(図5に
おけるa1の輝度)と最小値(図5におけるa2の輝
度)を得るための照明光のみによる画面輝度である。
In FIG. 6, a1 'and a2' are
This is the screen luminance by only the illumination light for obtaining the maximum value (the luminance of a1 in FIG. 5) and the minimum value (the luminance of a2 in FIG. 5) of the screen luminance range obtained by the equation (1).

【0154】すなわち、a1′は、環境照度I(lx)に
対して画面輝度L(nit )が、 L=-3×10-7×I2 +0.113 ×I+150 になるようにするための照明光のみによる画面輝度、a
2′は、環境照度I(lx)に対して画面輝度L(nit )
が、 L=-2×10-8×I2 +0.015 ×I+20 になるようにするための照明光のみによる画面輝度であ
る。
That is, a1 'is illumination for setting the screen luminance L (nit) to L = -3 × 10 −7 × I 2 + 0.113 × I + 150 with respect to the environmental illuminance I (lx). Screen brightness by light only, a
2 'is the screen luminance L (nit) with respect to the environmental illuminance I (lx).
Is the screen brightness only by the illumination light so that L = −2 × 10 −8 × I 2 + 0.015 × I + 20.

【0155】したがって、上記 (1)式を満足する好適な
画面輝度を得るための照明光のみによる画面輝度は、a
1′とa2′との間の範囲の輝度である。なお、計算上
は図6のように、環境照度が約300lxを越えると前記
a2′の画面輝度が0nit 以下になるが、前記光照射手
段10に照明光を出射させているときは、照明光のみに
よる画面輝度は0nit 以下にはならないため、上記 (1)
式を満足する好適な画面輝度を得るための照明光のみに
よる画面輝度の範囲は、約300lxを越える環境照度で
は、前記a1′の輝度以下で0nit より高い範囲であ
る。
Therefore, the screen luminance by only the illumination light for obtaining a suitable screen luminance satisfying the above equation (1) is a
This is the luminance in the range between 1 'and a2'. In calculation, as shown in FIG. 6, when the ambient illuminance exceeds about 300 lx, the screen brightness of a2 'becomes 0 nit or less. However, when the light irradiating means 10 emits the illuminating light, (1)
The range of the screen brightness by only the illumination light for obtaining a suitable screen brightness that satisfies the expression is a range below the brightness of a1 'and higher than 0 nit at an ambient illuminance exceeding about 300 lx.

【0156】また、図6において、b1′,b2′は、
上記 (2)式により求められる画面輝度範囲の最大値(図
5におけるb1の輝度)と最小値(図5におけるb2の
輝度)を得るための照明光のみによる画面輝度である。
In FIG. 6, b1 'and b2' are
This is the screen brightness using only the illumination light for obtaining the maximum value (b1 brightness in FIG. 5) and the minimum value (b2 brightness in FIG. 5) of the screen brightness range obtained by the above equation (2).

【0157】すなわち、b1′は、環境照度I(lx)に
対して画面輝度L(nit )が、 L=-2×10-7×I2 +0.0871×I+50 になるようにするための照明光のみによる画面輝度、b
2′は、環境照度I(lx)に対して画面輝度L(nit )
が、 L=-9×10-8×I2 +0.0453×I+20 になるようにするための照明光のみによる画面輝度であ
る。
That is, b1 'is illumination for setting the screen luminance L (nit) to L = -2 × 10 -7 × I 2 + 0.0871 × I + 50 with respect to the environmental illuminance I (lx). Screen brightness by light only, b
2 'is the screen luminance L (nit) with respect to the environmental illuminance I (lx).
Is the screen brightness only by the illumination light so that L = −9 × 10 −8 × I 2 + 0.0453 × I + 20.

【0158】したがって、上記 (2)式を満足するより好
適な画面輝度を得るための照明光のみによる画面輝度
は、b1′とb2′との間の範囲の輝度である。なお、
計算上は図6のように、環境照度が約800lxを越える
と前記b2′の画面輝度が0nit 以下になるが、上述し
たように、光照射手段10に照明光を出射させていると
きは、照明光のみによる画面輝度は0nit 以下にはなら
ないため、上記 (2)式を満足する好適な画面輝度を得る
ための照明光のみによる画面輝度の範囲は、約800lx
を越える環境照度では、前記b1′の輝度以下で0nit
より高い範囲である。
Therefore, the screen luminance by only the illumination light for obtaining a more preferable screen luminance satisfying the above equation (2) is a luminance in a range between b1 'and b2'. In addition,
According to the calculation, as shown in FIG. 6, when the ambient illuminance exceeds about 800 lx, the screen luminance of the b2 ′ becomes 0 nit or less. As described above, when the light irradiating unit 10 emits the illumination light, Since the screen luminance only by the illumination light does not become 0 nit or less, the range of the screen luminance only by the illumination light to obtain a suitable screen luminance satisfying the above equation (2) is about 800 lx.
When the ambient illuminance exceeds 0 nits,
Higher range.

【0159】したがって、前記照明輝度制御手段26
は、少なくとも室内照度(1000lx付近)よりも高い
環境照度において、前記光照射手段10からの照明光の
輝度を、照明光のみによる画面輝度が図6に示した範囲
の輝度になるように制御するのが望ましく、このように
することにより、少なくとも室内照度よりも高い照度の
環境下において、その環境照度に対してより好適な画面
輝度(図5に示したAの範囲、より好ましくはBの範囲
の画面輝度)を得ることができる。
Therefore, the illumination brightness control means 26
Controls the luminance of the illumination light from the light irradiating means 10 at least in an environment illuminance higher than the indoor illuminance (around 1000 lx) so that the screen luminance only by the illumination light is in the range shown in FIG. In this way, it is preferable to provide a screen brightness (range A, more preferably range B shown in FIG. 5) more suitable for the environmental illuminance at least in an environment with an illuminance higher than the indoor illuminance. Screen brightness) can be obtained.

【0160】この場合、室内照度以下の環境照度では、
照明光の輝度を一定に保つようにしてもよく、その場合
でも、照明光のみによる画面輝度が図6に示した範囲の
輝度になるように前記照明光の輝度を設定すれば、室内
照度以下の環境下においても、環境照度に対して好適な
画面輝度を得ることができる。
In this case, when the ambient illuminance is lower than the indoor illuminance,
The luminance of the illumination light may be kept constant. Even in this case, if the luminance of the illumination light is set so that the screen luminance by the illumination light alone is within the range shown in FIG. In this environment, it is possible to obtain a screen luminance suitable for the environmental illuminance.

【0161】さらに、前記照明輝度制御手段26は、環
境照度が50lx以下からほぼ30000lxを越える範囲
において、前記光照射手段10からの照明光の輝度を、
照明光のみによる画面輝度が図6に示した範囲の輝度に
なるように制御するのがより望ましく、このようにする
ことにより、50lx以下からほぼ30000lxを越える
広い照度範囲の環境下において、その環境照度に対して
より好適な画面輝度を得ることができる。
Further, the illumination luminance control means 26 adjusts the luminance of the illumination light from the light irradiating means 10 when the environmental illuminance is in a range from 50 lx or less to almost exceeding 30000 lx.
It is more desirable to control the screen brightness only by the illumination light to be in the range of the range shown in FIG. 6. By doing so, under a wide illuminance range of 50 lx or less to almost 30000 lx, the environment is controlled. It is possible to obtain a more suitable screen luminance with respect to the illuminance.

【0162】また、前記照明輝度制御手段26は、環境
照度が室内照度よりも低い照度範囲では、環境照度が低
くなるのにともなって照明光の輝度が連続的に低くなる
ように前記光照射手段10を制御するのが望ましく、こ
のようにすることにより、室内照度よりも低い照度範囲
の環境下、つまり画面輝度が低くても充分表示を視認で
きる環境下では、その環境照度に対してより好適な低輝
度の画面輝度を得るとともに、前記光照射手段10の消
費電力をさらに少なくすることができる。
In the illumination brightness control means 26, in the illumination range where the environmental illumination is lower than the room illumination, the light emitting means is controlled so that the brightness of the illumination light is continuously reduced as the environmental illumination is reduced. It is desirable to control 10 and, by doing so, in an environment of an illuminance range lower than the room illuminance, that is, in an environment where the display can be sufficiently viewed even when the screen brightness is low, the environment illuminance is more suitable. In addition to obtaining a very low screen luminance, the power consumption of the light irradiation means 10 can be further reduced.

【0163】また、前記照明輝度制御手段26は、環境
照度が室内照度よりも高い照度範囲では、環境照度が室
内照度より高い所定の照度以下であるときは環境照度が
高くなるのにともなって照明光の輝度が連続的に高くな
り、環境照度が前記所定の照度を超えたときは環境照度
がさらに高くなるのにともなって照明光の輝度が連続的
に低くなるように前記光照射手段10を制御するのが望
ましい。
In the illumination luminance control section 26, when the ambient illuminance is lower than a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance in the illuminance range where the ambient illuminance is higher than the indoor illuminance, the illumination illuminance increases. When the luminance of light continuously increases, and when the environmental illuminance exceeds the predetermined illuminance, the light irradiating unit 10 is configured to continuously reduce the luminance of the illumination light as the environmental illuminance further increases. It is desirable to control.

【0164】前記室内照度より高い所定の環境照度は、
例えば上記 (1)式を満足する好適な画面輝度を得る場合
で約60000lxであり、その場合は、環境照度が約6
0000lxを越えたときに、環境照度がさらに高くなる
のにともなって照明光のみによる画面輝度が連続的に低
くなるように照明光の輝度を制御するのが望ましい。
The predetermined environmental illuminance higher than the indoor illuminance is:
For example, when a suitable screen luminance satisfying the above equation (1) is obtained, the luminance is about 60000 lx.
When it exceeds 0000 lx, it is desirable to control the luminance of the illumination light so that the screen luminance by only the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance further increases.

【0165】また、上記 (2)式を満足する好適な画面輝
度を得る場合の室内照度より高い所定の環境照度は約3
0000lxであり、その場合は、環境照度が約3000
0lxを越えたときに、環境照度がさらに高くなるのにと
もなって照明光のみによる画面輝度が連続的に低くなる
ように照明光の輝度を制御するのが望ましい。
The predetermined environmental illuminance higher than the indoor illuminance for obtaining a suitable screen luminance satisfying the above equation (2) is about 3
0000 lx, in which case the ambient illuminance is about 3000
It is desirable to control the luminance of the illumination light so that when it exceeds 0lx, the screen luminance by only the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance further increases.

【0166】このようにすることにより、環境照度が室
内照度よりも高い照度範囲では、環境照度が高くなるの
にともなって照明光の輝度を連続的に高くして、環境照
度に対して好適な画面輝度を得、環境照度が室内照度よ
り高い所定の照度を越え、外光の反射光だけでも環境照
度に対して好適な画面輝度が得られるようになったとき
は、環境照度がさらに高くなるのにともなって照明光の
輝度を連続的に低くして、環境照度に対して好適な画面
輝度を得るとともに、消費電力を節減することができ
る。
In this manner, in the illuminance range where the environmental illuminance is higher than the room illuminance, the luminance of the illumination light is continuously increased as the environmental illuminance is increased, and this is suitable for the environmental illuminance. When the screen luminance is obtained and the environmental illuminance exceeds a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance, and a suitable screen luminance for the environmental illuminance is obtained only with the reflected light of the external light, the environmental illuminance is further increased. Accordingly, it is possible to continuously reduce the luminance of the illumination light to obtain a screen luminance suitable for environmental illuminance, and to reduce power consumption.

【0167】さらにまた、前記照明輝度制御手段26
は、環境照度が室内照度よりも低い照度範囲では、上記
のように環境照度が低くなるのにともなって照明光の輝
度が連続的に低くなるように前記光照射手段10を制御
し、環境照度が室内照度よりも高い照度範囲では、上記
のように環境照度が室内照度より高い所定の照度以下で
あるときは環境照度が高くなるのにともなって照明光の
輝度が連続的に高くなり、環境照度が前記所定の照度を
超えたときは環境照度がさらに高くなるのにともなって
照明光の輝度が連続的に低くなるように前記光照射手段
10を制御するのがより望ましい。
Furthermore, the illumination brightness control means 26
In the illuminance range where the environmental illuminance is lower than the indoor illuminance, the light irradiating means 10 is controlled so that the luminance of the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance is reduced as described above, In an illuminance range higher than the indoor illuminance, when the environmental illuminance is equal to or lower than a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance as described above, the luminance of the illumination light increases continuously with the increase in the environmental illuminance, and When the illuminance exceeds the predetermined illuminance, it is more preferable to control the light irradiating means 10 so that the luminance of the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance further increases.

【0168】このようにすることにより、室内照度より
も低い照度範囲の環境下、つまり画面輝度が低くても充
分表示を視認できる環境下では、その環境照度に対して
より好適な低輝度の画面輝度を得るとともに、前記光照
射手段の消費電力をさらに少なくすることができ、ま
た、環境照度が室内照度よりも高い照度範囲では、環境
照度が高くなるのにともなって照明光の輝度を連続的に
高くして、環境照度に対して好適な画面輝度を得、環境
照度が室内照度より高い所定の照度を越え、外光の反射
光だけでも環境照度に対して好適な画面輝度が得られる
ようになったときは、環境照度がさらに高くなるのにと
もなって照明光の輝度を連続的に低くして、環境照度に
対して好適な画面輝度を得るとともに、消費電力を節減
することができる。
In this manner, in an environment in an illuminance range lower than the room illuminance, that is, in an environment in which the display can be sufficiently viewed even if the screen brightness is low, a screen with a lower brightness more suitable for the environment illuminance is provided. While obtaining the luminance, the power consumption of the light irradiation means can be further reduced, and in the illuminance range where the environmental illuminance is higher than the indoor illuminance, the luminance of the illumination light is continuously increased as the environmental illuminance increases. To obtain a suitable screen luminance for the environmental illuminance, the environmental illuminance exceeds a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance, and a suitable screen luminance for the environmental illuminance can be obtained only by the reflected light of the external light. When, the luminance of the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance further increases, so that a suitable screen luminance with respect to the environmental illuminance can be obtained and the power consumption can be reduced.

【0169】すなわち、この表示装置においては、前記
光照射手段10から照明光を出射させる環境輝度の範囲
を0lxからほぼ30000lxを越える範囲に設定し、表
示装置の反射率を、光照射手段10からの照明光の出射
を停止して外光の反射光のみによる表示を行なう高い環
境照度での画面輝度が、上記 (1)式、より望ましくは上
記 (2)式を満足する画面輝度が得られるように設定する
とともに、環境照度が室内照度よりも低い照度範囲で
は、環境照度が低くなるのにともなって照明光の輝度が
連続的に低くなるように前記光照射手段10を制御し、
環境照度が室内照度よりも高い照度範囲では、環境照度
が室内照度より高い所定の照度以下であるときは環境照
度が高くなるのにともなって照明光の輝度が連続的に高
くなり、環境照度が前記所定の照度を超えたときは環境
照度がさらに高くなるのにともなって照明光の輝度が連
続的に低くなるように前記光照射手段10を制御するの
が最も好ましい。
That is, in this display device, the range of the environmental luminance at which the illumination light is emitted from the light irradiating means 10 is set to a range from 0 lx to almost more than 30000 lx, and the reflectance of the display device is adjusted from the light irradiating means 10. The screen brightness at a high environmental illuminance, in which the display of only the reflected light of the external light is stopped by stopping the emission of the illumination light, can be obtained as the screen brightness that satisfies the above formula (1), more preferably the above formula (2). With such setting, in the illuminance range where the environmental illuminance is lower than the indoor illuminance, the light irradiating means 10 is controlled such that the luminance of the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance is reduced,
In the illuminance range where the environmental illuminance is higher than the indoor illuminance, when the environmental illuminance is equal to or less than a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance, the luminance of the illumination light increases continuously as the environmental illuminance increases, and the environmental illuminance is reduced. When the illuminance exceeds the predetermined illuminance, it is most preferable to control the light irradiating means 10 so that the luminance of the illumination light continuously decreases as the environmental illuminance further increases.

【0170】このようにすることにより、0lxから外光
の反射光のみによる表示を行なう高い環境照度までの広
い照度範囲の環境下において好適な画面輝度を得るとと
もに、消費電力を低く抑えることができる。
By doing so, it is possible to obtain a suitable screen luminance in an environment of a wide illuminance range from 0 lx to a high ambient illuminance in which display is performed only by reflected light of external light, and it is possible to suppress power consumption. .

【0171】また、上記実施例では、前記照明輝度制御
手段26を、環境照度を測定する照度検出器27と、こ
の照度検出器27により測定された環境照度に基づいて
前記光照射手段が出射する照明光の輝度を制御する手段
(光源輝度調整回路28および光源点灯回路29)とに
より構成しているため、実際の使用環境の照度に応じて
前記照明光の輝度を制御し、その環境照度に対して好適
な画面輝度を得ることができる。
In the above embodiment, the illumination luminance control means 26 emits light to the illuminance detector 27 for measuring environmental illuminance, and the light irradiating means emits light based on the environmental illuminance measured by the illuminance detector 27. Since it is constituted by means for controlling the luminance of the illumination light (the light source luminance adjustment circuit 28 and the light source lighting circuit 29), the luminance of the illumination light is controlled in accordance with the illuminance of the actual use environment, and On the other hand, a suitable screen luminance can be obtained.

【0172】さらに、上記実施例では、液晶表示素子1
の背後に配置する光照射手段10を、光源16と、前記
光源16からの照明光を導いて液晶表示素子1に向けて
出射する出射面(導光体11の階段形状面12の各段差
面12b)と前記液晶表示素子1の前方から入射する外
光を前記液晶表示素子1に向けて反射させるための前記
出射面とは異なる反射面(導光体11の階段形状面12
の各段面12b上に形成した反射膜13の表面)14と
が形成された導光体11とを備えた構成としているた
め、前記出射面(段差面12b)からの照明光の出射率
と、前記反射面14での外光の反射率とを、それぞれ独
自に選ぶことが可能である。
Further, in the above embodiment, the liquid crystal display element 1
A light irradiating means 10 disposed behind the light source 16 is provided with a light source 16, an emission surface for guiding illumination light from the light source 16 and emitting the light toward the liquid crystal display element 1 (each step surface of the step-shaped surface 12 of the light guide 11) 12b) and a reflecting surface (the step-shaped surface 12 of the light guide 11) different from the emission surface for reflecting external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 toward the liquid crystal display element 1.
And the light guide 11 on which the reflection film 13 formed on each of the step surfaces 12b is formed, so that the emission rate of the illumination light from the output surface (the step surface 12b) is improved. , And the reflectance of external light on the reflection surface 14 can be independently selected.

【0173】したがって、前記出射面(段差面12b)
からの照明光の出射率を高くして前記光源16からの照
明光の利用効率を上げ、その分だけ前記光源16の発光
輝度を低くして、より消費電力を低減するとともに、前
記反射面14での外光の反射率を、表示装置の反射率が
所望の値になるように設定することができる。
Therefore, the exit surface (step surface 12b)
The emission efficiency of the illumination light from the light source 16 is increased to increase the efficiency of using the illumination light from the light source 16, and the light emission luminance of the light source 16 is reduced accordingly, thereby further reducing the power consumption and the reflection surface 14. Can be set so that the reflectance of the display device has a desired value.

【0174】しかも、上記実施例で用いた光照射手段1
0は、前記導光体11の1つの端面が光源16からの照
明光を取り込む入射端面11aとされ、この導光体11
の前面が、前記入射端面11a側から他端側に向かって
段階的に低くなる複数の段面12aと、これらの段面1
2aをつなぐ複数の段差面12bとからなる階段形状面
12となっており、前記複数の段面12a上に反射膜1
3が設けられて外光の反射面14が形成され、前記複数
の段差面12bが前記入射端面11aから入射した照明
光の出射面とされているとともに、前記導光体11の前
面側に、液晶表示表示素子1の前方から入射する外光お
よび前記導光体11の各段面12a上の反射面14によ
り反射された外光の反射光を透過させ、前記導光体11
の各段差面12bから出射する照明光を前記液晶表示素
子1に向けて出射する光学部材20が配置されている構
成のものである。
In addition, the light irradiation means 1 used in the above embodiment
Numeral 0 denotes an incident end face 11a in which one end face of the light guide 11 takes in the illumination light from the light source 16;
A plurality of step surfaces 12a whose front surfaces are gradually lowered from the incident end surface 11a side to the other end side;
A stepped surface 12 is formed of a plurality of step surfaces 12b connecting the first and second reflective surfaces 2a.
3 is provided to form a reflection surface 14 for external light, and the plurality of step surfaces 12b serve as emission surfaces of illumination light incident from the incident end surface 11a, and on the front side of the light guide 11, The light guide 11 transmits the external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 and the reflected light of the external light reflected by the reflection surface 14 on each step surface 12a of the light guide 11.
The optical member 20 for emitting the illumination light emitted from each stepped surface 12b toward the liquid crystal display element 1 is disposed.

【0175】この光照射手段20によれば、前記導光体
11にその入射端面11aから取り込まれた照明光が、
この導光体11の階段形状面12の複数の段差面12b
から出射し、その光が前記光学部材20により向きを変
えられて液晶表示素子1に向かって出射するため、前記
光源16からの照明光を前記液晶表示素子1のほぼ全体
に入射させることができる。
According to the light irradiating means 20, the illuminating light taken into the light guide 11 from its incident end face 11a is
A plurality of step surfaces 12b of the step-shaped surface 12 of the light guide 11
And the light is redirected by the optical member 20 and is emitted toward the liquid crystal display element 1, so that the illumination light from the light source 16 can be made incident on almost the entire liquid crystal display element 1. .

【0176】しかも、この光照射手段10によれば、前
記導光体11の階段形状面12の複数の段面12a上が
それぞれ外光の反射面14となっており、前記液晶表示
素子1の前方から入射した外光が、前記光学部材20を
透過して前記導光体11の各段面12a上の反射面14
で反射され、その反射光が前記光学部材20を再び透過
して液晶表示素子1に向かって出射するため、液晶表示
素子1の前方から入射する外光のほとんどを無駄なく反
射させて、前記液晶表示素子1のほぼ全体に入射させる
ことができる。
Further, according to the light irradiating means 10, the plurality of step surfaces 12 a of the step-shaped surface 12 of the light guide 11 serve as external light reflecting surfaces 14, respectively. External light incident from the front passes through the optical member 20 and is reflected on the reflection surface 14 on each step surface 12 a of the light guide 11.
And the reflected light passes through the optical member 20 again and exits toward the liquid crystal display element 1. Therefore, most of the external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 is reflected without waste, and The light can be incident on almost the entire display element 1.

【0177】また、前記光学部材20は、光を液晶表示
素子1に向けて出射する前面と、前記導光体11の前面
に対向する背面とを有する透明板からなっており、その
背面に、前記導光体11の各段差面12bから出射する
光を取り込む第1の光学界面21aと、前記第1の光学
界面21aから取り込んだ光を前面方向に反射または屈
折させる第2の光学界面21bとを有する突起状の入射
部21が形成されているものであり、したがって、前記
導光体11の各段差面12bから出射する光のほとんど
を無駄なく前記光学部材20に取り込んでその前面から
液晶表示素子1に向けて出射することができる。
The optical member 20 is formed of a transparent plate having a front surface for emitting light toward the liquid crystal display element 1 and a back surface opposed to the front surface of the light guide 11. A first optical interface 21a for taking in light emitted from each stepped surface 12b of the light guide 11, and a second optical interface 21b for reflecting or refracting light taken in from the first optical interface 21a toward the front. Therefore, most of the light emitted from each stepped surface 12b of the light guide 11 is taken into the optical member 20 without waste, and a liquid crystal display is formed from the front surface. Light can be emitted toward the element 1.

【0178】すなわち、前記光照射手段10は、原理的
には、光源16からの光をほぼ100%出射するととも
に、前方から入射した外光もほぼ100%反射させて出
射できるものである。
That is, in principle, the light irradiating means 10 can emit almost 100% of the light from the light source 16 and can reflect and emit almost 100% of the external light incident from the front.

【0179】さらに、前記光学部材20を上記のような
構成とすれば、前記導光体11の各段差面12bから出
射し、前記光学部材20の各入射部21に前記第1の光
学界面21aから入射した光を、前記第2の光学界面2
1bにより反射または屈折させて所定の方向に集光し、
この光学部材20の前面から、所定方向(例えば正面方
向)の輝度が高い輝度分布の照明光を出射することがで
きるとともに、前記導光体11の各段面12a上の反射
面14で反射された外光も、所定方向(例えば正面方
向)の輝度が高い輝度分布の光として前記光学部材20
の前面から出射することができる。
Further, if the optical member 20 is configured as described above, the light exits from each step surface 12b of the light guide 11 and enters the first optical interface 21a at each incident portion 21 of the optical member 20. From the second optical interface 2
1b to be reflected or refracted and condensed in a predetermined direction,
From the front surface of the optical member 20, illumination light having a high luminance distribution in a predetermined direction (for example, the front direction) can be emitted, and is reflected by the reflection surface 14 on each step surface 12a of the light guide 11. The external light is also converted into light having a luminance distribution with a high luminance in a predetermined direction (for example, the front direction).
Out of the front surface.

【0180】さらにまた、上記実施例では、前記光学部
材20を、その背面に前記複数の入射部21を間隔を存
して設け、これらの入射部21の間の背面領域を、前記
導光体11の各段面12a上の反射面14に対応する第
3の光学界面22とした構成としているため、液晶表示
素子1の前方から入射し、前記光学部材20にその前面
から入射した外光を、前記入射部21およびその間の前
記第3の光学界面22から光学部材20の背面に出射す
るとともに、前記導光体11の各段面12a上の反射面
14により反射された前記外光の反射光を、前記入射部
21および第3の光学界面22から光学部材20に取り
込んで、この光学部材20の前面から液晶表示素子1に
向けて出射することができるとともに、その反射光を、
より所定方向(例えば正面方向)の輝度が高い輝度分布
の光とすることができる。
Further, in the above-described embodiment, the optical member 20 is provided with the plurality of incident portions 21 on the rear surface thereof at intervals, and the rear region between these incident portions 21 is defined by the light guide. Since the third optical interface 22 is configured to correspond to the reflection surface 14 on each of the step surfaces 12a of FIG. 11, external light that enters from the front of the liquid crystal display element 1 and enters the optical member 20 from the front is The light exits from the incident portion 21 and the third optical interface 22 therebetween to the back surface of the optical member 20 and reflects the external light reflected by the reflection surface 14 on each step surface 12a of the light guide 11. Light can be taken into the optical member 20 from the incident part 21 and the third optical interface 22 and emitted from the front surface of the optical member 20 toward the liquid crystal display element 1, and the reflected light can be
Light having a higher luminance distribution in a predetermined direction (for example, the front direction) can be obtained.

【0181】また、上記光照射手段10は、前面を階段
形状面12とした導光体11の前面側に、背面に複数の
入射部21を設けた光学部材20を配置したものである
が、前記導光体11の複数の段差面12bと光学部材2
0の複数の入射部21とを、互いに異なるピッチで設け
ているため、導光体11の複数の段差面12bと光学部
材20の複数の入射部21との相対的なピッチのずれを
非周期的にするか、あるいはその周期を大きくしても、
モアレ縞の無い良好な光を出射することができる。
The light irradiating means 10 is such that an optical member 20 having a plurality of incident portions 21 on the back is disposed on the front side of the light guide 11 having a stepped surface 12 on the front. The plurality of step surfaces 12b of the light guide 11 and the optical member 2
0 are provided at different pitches from each other, so that the relative pitch shift between the plurality of step surfaces 12 b of the light guide 11 and the plurality of incident portions 21 of the optical member 20 is aperiodic. Or make the cycle longer,
Good light without moire fringes can be emitted.

【0182】すなわち、前記導光体11の複数の段差面
12bのピッチと光学部材20の複数の入射部21のピ
ッチとを同じにする場合、導光体11と光学部材20の
両方の加工精度に全く誤差がなければ、出射光にモアレ
縞が生ずることはないが、現実には、ある程度の誤差は
避けられず、導光体11と光学部材20の加工精度に誤
差があると、導光体11の段差面12bのピッチと光学
部材20の入射部21のピッチとが周期的にずれるた
め、出射光にモアレ縞が発生する。
That is, when the pitch of the plurality of stepped surfaces 12b of the light guide 11 is equal to the pitch of the plurality of incident portions 21 of the optical member 20, the processing accuracy of both the light guide 11 and the optical member 20 is adjusted. If there is no error, no moire fringes will occur in the emitted light. However, in reality, some error cannot be avoided, and if there is an error in the processing accuracy of the light guide 11 and the optical member 20, the light guide Since the pitch of the step surface 12b of the body 11 and the pitch of the incident portion 21 of the optical member 20 are periodically shifted, Moire fringes are generated in the emitted light.

【0183】しかし、上記実施例のように、導光体11
の段差面12bのピッチと光学部材20の入射部21の
ピッチとを互いに異ならせれば、導光体11と光学部材
20の加工精度の誤差の有無にかかわらず、導光体11
の段差面12bと光学部材20の入射部21との相対的
なピッチのずれが非周期的になるか、あるいは周期的で
あってもその周期が大きくなるため、出射光にモアレ縞
が生じることはない。
However, as in the above embodiment, the light guide 11
If the pitch of the step surface 12b is different from the pitch of the incident portion 21 of the optical member 20, the light guide 11 can be used regardless of whether there is an error in the processing accuracy of the light guide 11 and the optical member 20.
Since the relative pitch shift between the stepped surface 12b of the optical member 20 and the incident portion 21 of the optical member 20 is aperiodic, or even if it is periodic, the period thereof becomes large, so that moire fringes occur in the emitted light. There is no.

【0184】また、上記実施例では、前記光照射手段1
0を構成する前記導光体11の背面に、この導光体11
の入射端面11aから入射した照明光の導光体幅方向に
おける輝度分布を平均化させるための光拡散面15を形
成しているため、この導光体11にその入射端面11a
から取り込まれて導光体前面の各段差面12bから出射
する照明光の輝度分布を、導光体11の幅方向において
ほぼ均一にすることができる。
In the above embodiment, the light irradiation means 1
0 on the back of the light guide 11 constituting the light guide 11
Since the light diffusing surface 15 for averaging the luminance distribution in the width direction of the light guide of the illumination light incident from the incident end face 11a of the light guide 11 is formed on the light guide 11,
The luminance distribution of the illumination light taken in from the light guide and emitted from each stepped surface 12b on the front surface of the light guide can be made substantially uniform in the width direction of the light guide 11.

【0185】さらに、上記実施例の表示装置では、前記
光照射手段10と液晶表示素子1との間に光拡散膜23
を設けているため、光照射手段10からの照明光および
外光の反射光を前記光拡散膜23により拡散させてほぼ
均一な輝度分布の光として液晶表示素子1にその背面か
ら入射させ、画面輝度を画面全体にわたって均一にする
とともに、液晶表示素子1の前方に出射する光の出射角
範囲を広くして、広い視野角を得ることができる。
Further, in the display device of the above embodiment, the light diffusing film 23 is provided between the light irradiation means 10 and the liquid crystal display element 1.
Is provided, the illuminating light from the light irradiating means 10 and the reflected light of the external light are diffused by the light diffusing film 23 to be incident on the liquid crystal display element 1 from the back as light having a substantially uniform luminance distribution. The brightness can be made uniform over the entire screen, and the emission angle range of the light emitted in front of the liquid crystal display element 1 can be widened to obtain a wide viewing angle.

【0186】また、上記実施例においては、前記光照射
手段10と液晶表示素子1との間に、互いにほぼ直交す
る方向に反射軸24sと透過軸24pとをもち、前記反
射軸24sに沿った偏光成分の入射光を反射し、前記透
過軸24pに沿った偏光成分の入射光を透過させる特性
を有する光学シート24を設けている。
In the above embodiment, the reflection axis 24s and the transmission axis 24p are provided between the light irradiation means 10 and the liquid crystal display element 1 in directions substantially orthogonal to each other, and extend along the reflection axis 24s. An optical sheet 24 having a property of reflecting incident light of the polarization component and transmitting incident light of the polarization component along the transmission axis 24p is provided.

【0187】そのため、前記光照射手段10からの照明
光のうち、前記光学シート24の透過軸24pに沿った
偏光成分の光が、前記光学シート24を透過して液晶表
示素子1に入射するとともに、前記光照射手段10から
の照明光のうち、前記光学シート24の反射軸24sに
沿った偏光成分の光が、前記光学シート24での反射と
前記光照射手段10での反射の繰り返しにより偏光方向
を変え、前記光学シート24の透過軸24pに沿った偏
光成分の光となって前記光学シート24を透過して液晶
表示素子1に入射するため、前記光照射手段10からの
照明光のほとんどを無駄なく表示素子に入射させること
ができ、したがって、光照射手段10からの照明光の利
用効率を高くし、その分だけ前記光源16の発光輝度を
低くして、さらに消費電力を低減することができる。
For this reason, of the illumination light from the light irradiating means 10, light having a polarization component along the transmission axis 24 p of the optical sheet 24 passes through the optical sheet 24 and enters the liquid crystal display element 1. The light of the polarization component along the reflection axis 24s of the optical sheet 24 of the illumination light from the light irradiating unit 10 is polarized by the repetition of the reflection on the optical sheet 24 and the reflection on the light irradiating unit 10. Since the direction is changed, the light becomes a polarized light component along the transmission axis 24p of the optical sheet 24, passes through the optical sheet 24, and enters the liquid crystal display element 1, so that most of the illumination light from the light irradiation unit 10 Can be made incident on the display element without waste. Therefore, the use efficiency of the illumination light from the light irradiating means 10 is increased, and the light emission luminance of the light source 16 is reduced accordingly. It is possible to reduce the cost of power.

【0188】しかも、上記実施例では、前記光学シート
24を、その透過軸24pを液晶表示素子1の背面側の
偏光板6の透過軸とほぼ平行にして配置しているため、
前記液晶表示素子1の前方から入射し、前記光照射手段
10により反射されて前記液晶表示素子にその背面から
入射する光光のほとんどを、前記光学シート24で反射
させることなく透過させることができる。
Further, in the above embodiment, the optical sheet 24 is disposed with its transmission axis 24p substantially parallel to the transmission axis of the polarizing plate 6 on the back side of the liquid crystal display element 1.
Most of the light that enters from the front of the liquid crystal display element 1 and is reflected by the light irradiating means 10 and enters the liquid crystal display element from the back can be transmitted without being reflected by the optical sheet 24. .

【0189】なお、上記実施例では、前記光照射手段1
0の前面(光学部材20の前面)に前記光拡散膜23を
設け、その前面に光学シート24を設けているが、前記
光拡散膜23と光学シート24は、上記実施例とは逆に
積層して設けてもよい。
In the above embodiment, the light irradiation means 1
The light diffusion film 23 is provided on the front surface of the optical member 20 (the front surface of the optical member 20), and the optical sheet 24 is provided on the front surface of the light diffusion film 23. The light diffusion film 23 and the optical sheet 24 are stacked in reverse to the above embodiment. You may provide.

【0190】また、前記光拡散膜23は、光散乱微粒子
を分散させた透明な粘着剤の塗布膜に限らず、光拡散板
または、板面に垂直で特定の方向に沿った面に対して所
定角度以上傾いた角度範囲の入射角で入射した光に対し
て散乱性を示し、前記所定角度より小さい角度範囲の入
射角で入射した光に対してはほとんど散乱性を示さない
選択散乱特性を有する散乱板を用いてもよい。ただし、
前記光拡散膜23は必ずしも必要ではなく、また前記光
学シート24も、これを省略してもよい。
The light-diffusing film 23 is not limited to a transparent adhesive-coated film in which light-scattering fine particles are dispersed, but may be a light-diffusing plate or a surface perpendicular to the plate surface and in a specific direction. Shows a scattering property for light incident at an incident angle in an angle range inclined at a predetermined angle or more, and a selective scattering property showing almost no scattering property for light incident at an incident angle in an angle range smaller than the predetermined angle. May be used. However,
The light diffusion film 23 is not always necessary, and the optical sheet 24 may be omitted.

【0191】さらに、前記光出射手段10を構成する前
記光学部材20の前記第2の光学界面21bは、図1お
よび図2に示したような一定の傾き角をもった直線面で
もよいが、前記第2の光学界面21bを、曲面状の集光
屈折面とすれば、前記第1の光学界面21aから取り込
まれて前記第2の光学界面21bにより、前面方向に向
けて反射または屈折される光が、曲面状の集光屈折面で
ある前記第2の光学界面21bの集光作用により所定の
方向に集光するため、より強い指向性を持った輝度分布
の照明光および反射光を出射することができる。
Further, the second optical interface 21b of the optical member 20 constituting the light emitting means 10 may be a linear surface having a constant inclination angle as shown in FIGS. 1 and 2. If the second optical interface 21b is a curved converging / refracting surface, the second optical interface 21b is taken in from the first optical interface 21a and reflected or refracted toward the front by the second optical interface 21b. Since the light is condensed in a predetermined direction by the condensing action of the second optical interface 21b, which is a curved converging / refracting surface, the illumination light and the reflected light having a luminance distribution with stronger directivity are emitted. can do.

【0192】また、上記実施例では、光照射手段10を
構成する導光体11の背面に、この導光体11の入射端
面11aから入射した照明光の導光体幅方向における輝
度分布を平均化させるための光拡散面15を形成してい
るが、前記導光体11の背面は平坦面であってもよく、
また、導光体11その入射端面11aから入射した照明
光のうちの導光体11の背面に向かう光のほとんどを、
前記導光体11の背面と外気(空気)との界面で全反射
させることができるときは、上記実施例において導光体
11の背後に配置した反射板19を省略してもよい。
In the above embodiment, the luminance distribution in the light guide width direction of the illumination light incident from the incident end face 11a of the light guide 11 on the back surface of the light guide 11 constituting the light irradiation means 10 is averaged. Although the light diffusion surface 15 for forming the light guide 11 is formed, the back surface of the light guide 11 may be a flat surface,
In addition, most of the illumination light incident from the incident end face 11a of the light guide 11 toward the back surface of the light guide 11,
When total reflection can be performed at the interface between the back surface of the light guide 11 and the outside air (air), the reflection plate 19 disposed behind the light guide 11 in the above embodiment may be omitted.

【0193】さらに、前記導光体11は、その複数の端
面をそれぞれ光源16からの照明光を取り込む入射端面
としたものでもよく、例えば導光体11の互いに反対側
の2つの端面をそれぞれ入射端面とする場合は、この導
光体11の前面を、両方の入射端面から導光体11の中
間部に向かって段階的に低くなる階段形状面とし、前記
両方の入射端面にそれぞれ対向させて光源16を配置す
ればよい。
Further, the light guide 11 may have a plurality of end faces as entrance end faces for receiving illumination light from the light source 16, for example, two opposite end faces of the light guide 11 are respectively incident. When the light guide 11 is an end face, the front surface of the light guide 11 is a step-shaped surface that gradually decreases from both the incident end faces toward the middle part of the light guide 11, and is opposed to the both incident end faces. The light source 16 may be provided.

【0194】なお、前記光源16は、蛍光ランプ17を
用いるものに限らず、例えば複数のLED(発光ダイオ
ード)を整列させたLEDアレイや、EL(エレクトロ
ルミネセンス)パネル等であってもよい。
The light source 16 is not limited to the one using the fluorescent lamp 17, but may be an LED array in which a plurality of LEDs (light emitting diodes) are arranged, an EL (electroluminescence) panel, or the like.

【0195】また、上記実施例で用いた光照射手段10
は、光源16と、前記光源16からの照明光を導いて液
晶表示素子1に向けて出射する出射面(階段形状面12
の各段差面12b)と液晶表示素子1の前方から入射す
る外光を前記液晶表示素子1に向けて反射させるための
前記出射面とは異なる反射面14とが形成された導光体
11とを備えた構成のものであるが、前記光照射手段1
0は、照明光を液晶表示素子1に照射する手段と、前記
液晶表示素子1の前方から入射する外光を反射してその
反射光を前記液晶表示素子1に照射する反射手段とから
なるものであれば、どのような構成のものでもよい。
Further, the light irradiating means 10 used in the above embodiment is used.
Is a light source 16 and an emission surface (stepped surface 12) for guiding illumination light from the light source 16 and emitting the light toward the liquid crystal display element 1.
A light guide 11 formed with each step surface 12b) and a reflection surface 14 different from the emission surface for reflecting external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 toward the liquid crystal display element 1. The light irradiating means 1
Reference numeral 0 denotes a means for irradiating the liquid crystal display element 1 with illumination light, and a reflecting means for reflecting external light incident from the front of the liquid crystal display element 1 and irradiating the reflected light to the liquid crystal display element 1. Any configuration may be used.

【0196】また、上記実施例の表示装置は、アクティ
ブマトリックス方式のTN型液晶表示素子1を用いたも
のであるが、前記液晶表示素子1は、単純マトリックス
方式やセグメント方式などのものでもよく、また、TN
型に限らず、STN(スパーツイステッドネマティッ
ク)型、ECB(複屈折効果)型、動的散乱効果型、あ
るいは強誘電性液晶を用いる液晶表示素子などであって
もよい。
The display device of the above embodiment uses the active matrix type TN type liquid crystal display element 1, but the liquid crystal display element 1 may be of a simple matrix type or a segment type. Also, TN
The liquid crystal display device is not limited to a liquid crystal display device, but may be an STN (parts nematic) type, an ECB (birefringence effect) type, a dynamic scattering effect type, or a ferroelectric liquid crystal.

【0197】また、上記実施例の表示装置は、表示素子
に液晶表示素子1を用いたものであるが、この発明は、
他の電気光学表示素子や、透光性の画像印刷フィルムな
どを表示素子とする、非発光型表示素子を用いる表示装
置に広く適用することができる。
Further, the display device of the above embodiment uses the liquid crystal display element 1 as a display element.
The present invention can be widely applied to other electro-optical display devices and display devices using a non-light emitting display device using a light-transmitting image printing film as a display device.

【0198】[0198]

【発明の効果】この発明の表示装置は、非発光型表示素
子の背後に、照明光を前記表示素子に向けて出射すると
ともに前記表示素子の前方から入射する外光を前記表示
素子に向けて反射する光照射手段を配置するとともに、
表示装置を使用する環境の照度に応じて前記照明光の輝
度を制御する照明輝度制御手段を備え、前記表示素子の
画面の輝度が、環境照度に応じて予め定められた輝度範
囲となるように、前記光照射手段の外光の反射率と、前
記照明輝度制御手段による前記照明光の輝度制御条件と
を設定したものであるから、消費電力が少なくてすみ、
しかも、低照度から高照度の広い照度範囲の使用環境に
おいて、その環境照度に対して好適な画面輝度を得るこ
とができる。
According to the display device of the present invention, the illuminating light is emitted toward the display element behind the non-emissive display element and the external light incident from the front of the display element is directed toward the display element. While arranging the reflecting light irradiation means,
An illumination brightness control unit that controls the brightness of the illumination light according to the illuminance of the environment in which the display device is used, so that the brightness of the screen of the display element is a brightness range that is predetermined according to the environment illuminance. Since the reflectance of the external light of the light irradiation unit and the brightness control condition of the illumination light by the illumination brightness control unit are set, the power consumption is small,
In addition, in a usage environment in a wide illuminance range from low illuminance to high illuminance, it is possible to obtain a screen luminance suitable for the environment illuminance.

【0199】この発明の表示装置において、前記光照射
手段は、環境照度に対する画面輝度が、50ルクスの環
境照度で20〜200ニットの画面輝度、1000ルク
スの環境照度で30〜300ニットの画面輝度、300
00ルクスの環境照度で400〜4000ニットの画面
輝度の範囲をそれぞれ満足する二次関数で表わされる輝
度となるように、環境照度に応じて照明光の輝度を制御
されるのが望ましい。
In the display device of the present invention, the light irradiating means may have a screen luminance of 20 to 200 nits at an environmental illuminance of 50 lux, and a screen luminance of 30 to 300 nits at an environmental illuminance of 1000 lux. , 300
It is desirable to control the luminance of the illumination light according to the environmental illuminance so that the luminance is represented by a quadratic function that satisfies the range of the screen luminance of 400 to 4000 nits at the environmental illuminance of 00 lux.

【0200】言い換えれば、前記光照射手段は、環境照
度に対する画面輝度が、環境照度をI(ルクス)、画面
輝度をL(ニット)としたとき、 -2×10-8×I2 +0.015 ×I+20<L<-3×10-7×I2
+0.113 ×I+150 を満足するように、環境照度に応じて照明光の輝度を制
御されるのが望ましく、このような条件で照明光の輝度
を制御することにより、低照度から高照度の広い照度範
囲の使用環境において、その環境照度に対して好適な画
面輝度を得ることができる。
In other words, the light irradiating means is such that when the screen luminance with respect to the environmental illuminance is I (lux) for the environmental illuminance and L (nit) for the screen luminance, -2 × 10 −8 × I 2 +0.015 × I + 20 <L <-3 × 10 −7 × I 2
It is desirable to control the luminance of the illumination light in accordance with the ambient illuminance so as to satisfy + 0.113 × I + 150. By controlling the luminance of the illumination light under such conditions, a wide range from low illuminance to high illuminance is obtained. In a usage environment in the illuminance range, it is possible to obtain a screen luminance suitable for the environment illuminance.

【0201】さらに、前記光照射手段は、環境照度に対
する画面輝度が、50ルクスの環境照度で20〜60ニ
ットの画面輝度、1000ルクスの環境照度で60〜2
00ニットの画面輝度、30000ルクスの環境照度で
1000〜3000ニットの画面輝度の範囲をそれぞれ
満足する二次関数で表わされる輝度となるように、環境
照度に応じて照明光の輝度を制御されるのがより望まし
い。
Further, the light irradiating means may have a screen luminance of 20 to 60 nits at an environmental illuminance of 50 lux and a screen luminance of 60 to 2 nits at an environmental illuminance of 1000 lux.
The luminance of the illumination light is controlled in accordance with the environmental illuminance so that the luminance is represented by a quadratic function that satisfies the screen luminance range of 1000 to 3000 nits at a screen luminance of 00 nits and an environmental illuminance of 30,000 lux, respectively. Is more desirable.

【0202】言い換えれば、前記光照射手段は、環境照
度に対する画面輝度が、環境照度をI(ルクス)、画面
輝度をL(ニット)としたとき、 -9×10-8×I2 +0.0453×I+20<L<-2×10-7×I2
+0.0871×I+50 を満足するように、環境照度に応じて照明光の輝度を制
御されるのがより望ましく、このような条件で照明光の
輝度を制御することにより、低照度から高照度の広い照
度範囲の使用環境において、その環境照度に対してより
好適な画面輝度を得ることができる。
In other words, the light irradiating means is such that, when the screen luminance with respect to the environmental illuminance is I (lux) for the environmental illuminance and L (nit) for the screen luminance, -9 × 10 -8 × I 2 +0.0453 × I + 20 <L <-2 × 10 −7 × I 2
It is more desirable to control the luminance of the illumination light according to the environmental illuminance so as to satisfy + 0.0871 × I + 50. By controlling the luminance of the illumination light under such conditions, it is possible to control the luminance from low illuminance to high illuminance. In a use environment in a wide illuminance range, it is possible to obtain a more suitable screen luminance for the environment illuminance.

【0203】また、前記照明輝度制御手段は、少なくと
も室内照度よりも高い環境照度において、前記光照射手
段からの照明光の輝度を制御するのが望ましく、このよ
うにすることにより、少なくとも室内照度よりも高い照
度の環境下において、その環境照度に対してより好適な
画面輝度を得ることができる。
It is preferable that the illumination luminance control means controls the luminance of the illumination light from the light irradiating means at least in an environmental illuminance higher than the indoor illuminance. In an environment with a high illuminance, it is possible to obtain a screen luminance more suitable for the environment illuminance.

【0204】さらに、前記照明輝度制御手段は、環境照
度が50ルクス以下からほぼ30000ルクスを越える
範囲において、前記光照射手段からの照明光の輝度を制
御するのがより望ましく、このようにすることにより、
50ルクス以下からほぼ30000ルクスを越える広い
照度範囲の環境下において、その環境照度に対してより
好適な画面輝度を得ることができる。
Further, it is more preferable that the illumination brightness control means controls the brightness of the illumination light from the light irradiation means in a range where the environmental illuminance is less than 50 lux to almost more than 30,000 lux. By
In an environment with a wide illuminance range from 50 lux or less to almost 30,000 lux, a more suitable screen luminance can be obtained for the environment illuminance.

【0205】また、前記照明輝度制御手段は、環境照度
が室内照度よりも低い照度範囲では、環境照度が低くな
るのにともなって照明光の輝度が連続的に低くなるよう
に前記光照射手段を制御するのが望ましく、このように
することにより、室内照度よりも低い照度範囲の環境
下、つまり画面輝度が低くても充分表示を視認できる環
境下では、その環境照度に対してより好適な低輝度の画
面輝度を得るとともに、前記光照射手段の消費電力をさ
らに少なくすることができる。
Further, the illumination brightness control means controls the light emission means so that the brightness of the illumination light continuously decreases as the environmental illuminance decreases in the illuminance range where the environmental illuminance is lower than the indoor illuminance. It is desirable to perform control. By doing so, in an environment of an illuminance range lower than the room illuminance, that is, in an environment in which the display can be visually recognized even if the screen brightness is low, a low level more suitable for the environment illuminance is obtained. It is possible to obtain the screen brightness of the brightness and to further reduce the power consumption of the light irradiation means.

【0206】また、前記照明輝度制御手段は、環境照度
が室内照度よりも高い照度範囲では、環境照度が室内照
度より高い所定の照度以下であるときは環境照度が高く
なるのにともなって照明光の輝度が連続的に高くなり、
環境照度が前記所定の照度を超えたときは環境照度がさ
らに高くなるのにともなって照明光の輝度が連続的に低
くなるように前記光照射手段を制御するのが望ましい。
In the illumination brightness control means, when the ambient illuminance is lower than a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance in the illuminance range where the ambient illuminance is higher than the indoor illuminance, the illumination light increases as the environmental illuminance increases. Brightness increases continuously,
When the environmental illuminance exceeds the predetermined illuminance, it is desirable to control the light irradiating means so that the luminance of the illuminating light continuously decreases as the environmental illuminance further increases.

【0207】このようにすることにより、環境照度が室
内照度よりも高い照度範囲では、環境照度が高くなるの
にともなって照明光の輝度を連続的に高くして、環境照
度に対して好適な画面輝度を得、環境照度が室内照度よ
り高い所定の照度を越え、外光の反射光だけでも環境照
度に対して好適な画面輝度が得られるようになったとき
は、環境照度がさらに高くなるのにともなって照明光の
輝度を連続的に低くして、環境照度に対して好適な画面
輝度を得るとともに、消費電力を節減することができ
る。
In this manner, in the illuminance range where the environmental illuminance is higher than the indoor illuminance, the luminance of the illumination light is continuously increased as the environmental illuminance increases, which is suitable for the environmental illuminance. When the screen luminance is obtained and the environmental illuminance exceeds a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance, and a suitable screen luminance for the environmental illuminance is obtained only with the reflected light of the external light, the environmental illuminance is further increased. Accordingly, it is possible to continuously reduce the luminance of the illumination light to obtain a screen luminance suitable for environmental illuminance, and to reduce power consumption.

【0208】さらにまた、前記照明輝度制御手段は、環
境照度が室内照度よりも低い照度範囲では、環境照度が
低くなるのにともなって照明光の輝度が連続的に低くな
るように前記光照射手段を制御し、環境照度が室内照度
よりも高い照度範囲では、環境照度が室内照度より高い
所定の照度以下であるときは環境照度が高くなるのにと
もなって照明光の輝度が連続的に高くなり、環境照度が
前記所定の照度を超えたときは環境照度がさらに高くな
るのにともなって照明光の輝度が連続的に低くなるよう
に前記光照射手段を制御するのがより望ましい。
Further, in the illumination brightness control means, in the illuminance range where the environmental illuminance is lower than the room illuminance, the light illuminating means is configured to continuously reduce the brightness of the illumination light as the environmental illuminance decreases. In the illuminance range where the environmental illuminance is higher than the indoor illuminance, when the environmental illuminance is equal to or less than a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance, the luminance of the illumination light increases continuously as the environmental illuminance increases. More preferably, when the environmental illuminance exceeds the predetermined illuminance, the light irradiating means is controlled so that the luminance of the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance further increases.

【0209】このようにすることにより、室内照度より
も低い照度範囲の環境下、つまり画面輝度が低くても充
分表示を視認できる環境下では、その環境照度に対して
より好適な低輝度の画面輝度を得るとともに、前記光照
射手段の消費電力をさらに少なくすることができ、ま
た、環境照度が室内照度よりも高い照度範囲では、環境
照度が高くなるのにともなって照明光の輝度を連続的に
高くして、環境照度に対して好適な画面輝度を得、環境
照度が室内照度より高い所定の照度を越え、外光の反射
光だけでも環境照度に対して好適な画面輝度が得られる
ようになったときは、環境照度がさらに高くなるのにと
もなって照明光の輝度を連続的に低くして、環境照度に
対して好適な画面輝度を得るとともに、消費電力を節減
することができる。
In this way, in an environment where the illuminance is lower than the room illuminance, that is, in an environment where the display can be visually recognized even if the screen luminance is low, a screen with a lower luminance that is more suitable for the environment illuminance can be obtained. While obtaining the luminance, the power consumption of the light irradiation means can be further reduced, and in the illuminance range where the environmental illuminance is higher than the indoor illuminance, the luminance of the illumination light is continuously increased as the environmental illuminance increases. To obtain a suitable screen luminance for the environmental illuminance, the environmental illuminance exceeds a predetermined illuminance higher than the indoor illuminance, and a suitable screen luminance for the environmental illuminance can be obtained only by the reflected light of the external light. When, the luminance of the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance further increases, so that a suitable screen luminance with respect to the environmental illuminance can be obtained and the power consumption can be reduced.

【0210】また、前記照明輝度制御手段は、環境照度
を測定する照度検出器と、測定された環境照度に基づい
て前記光照射手段が出射する照明光の輝度を制御する手
段とにより構成するのが望ましく、このようにすること
により、実際の使用環境の照度に応じて照明光の輝度を
制御し、その環境照度に対して好適な画面輝度を得るす
ることができる。
[0210] Further, the illumination brightness control means is constituted by an illuminance detector for measuring the environmental illuminance, and means for controlling the brightness of the illumination light emitted from the light irradiating means based on the measured environmental illuminance. By doing so, it is possible to control the luminance of the illuminating light in accordance with the illuminance of the actual use environment, and obtain a screen luminance suitable for the illuminance of the environment.

【0211】さらに、前記光照射手段は、照明光を前記
表示素子に照射する手段と、前記表示素子の前方から入
射する外光を反射してその反射光を前記表示素子に照射
する反射手段とからなるものであれば、どのような構成
のものでもよいが、前記光照射手段を、光源と、前記光
源からの照明光を導いて前記表示素子に向けて出射する
出射面と前記表示素子の前方から入射する外光を前記表
示素子に向けて反射させるための前記出射面とは異なる
反射面とが形成された導光体とを備えた構成とすれば、
前記出射面からの照明光の出射率と、前記反射面での外
光の反射率とを、それぞれ独自に選ぶことが可能であ
り、したがって、前記出射面からの照明光の出射率を高
くして前記光源からの照明光の利用効率を上げ、その分
だけ前記光源の発光輝度を低くして、より消費電力を低
減するとともに、前記反射面での外光の反射率を、表示
装置の反射率が所望の値になるように設定することがで
きる。
[0211] Further, the light irradiating means includes means for irradiating illumination light to the display element, and reflecting means for reflecting external light incident from the front of the display element and irradiating the reflected light to the display element. The light irradiating means may be any structure, provided that the light irradiating unit includes a light source, an emission surface that guides illumination light from the light source and emits the light toward the display element, and a light emitting unit. A light guide formed with a reflection surface different from the emission surface for reflecting external light incident from the front toward the display element,
It is possible to independently select the emission rate of the illumination light from the emission surface and the reflectance of the external light on the reflection surface, and thus increase the emission rate of the illumination light from the emission surface. The illumination efficiency of the illumination light from the light source is increased, and the light emission luminance of the light source is reduced accordingly, thereby further reducing the power consumption and increasing the reflectance of the external light on the reflection surface by the reflection of the display device. The rate can be set to a desired value.

【0212】このような、照明光の出射面と外光の反射
面とが異なる面である光照射手段としては、前記導光体
の少なくとも1つの端面が前記光源からの照明光を取り
込む入射端面とされ、この導光体の前面が、前記入射端
面側から他端側に向かって段階的に低くなる複数の段面
と、これらの段面をつなぐ複数の段差面とからなる階段
形状面となっており、前記複数の段面上に反射膜が設け
られて前記外光の反射面が形成され、前記複数の段差面
が前記入射端面から入射した照明光の出射面とされてい
るとともに、前記導光体の前面側に、前記表示素子の前
方から入射する外光および前記導光体の各段面上の反射
面により反射された前記外光の反射光を透過させ、前記
導光体の各段差面から出射する照明光を前記表示素子に
向けて出射する光学部材が配置されている構成のものが
望ましく、この光照射手段によれば、前記導光体にその
入射端面から取り込まれた照明光が、この導光体の階段
形状面の複数の段差面から出射し、その光が前記光学部
材により向きを変えられて表示素子に向かって出射する
ため、前記光源からの照明光を前記表示素子のほぼ全体
に入射させることができる。
[0212] As such light irradiating means in which the illumination light emitting surface and the external light reflecting surface are different surfaces, at least one end surface of the light guide has an incident end surface for receiving illumination light from the light source. The light guide has a front surface, a plurality of step surfaces gradually decreasing from the incident end surface side to the other end side, and a step-shaped surface including a plurality of step surfaces connecting these step surfaces. A reflection film is provided on the plurality of step surfaces to form a reflection surface of the external light, and the plurality of step surfaces are an emission surface of illumination light incident from the incident end surface, Transmitting, on the front side of the light guide, external light incident from the front of the display element and reflected light of the external light reflected by the reflection surface on each step surface of the light guide, Light emitted from each step surface toward the display element It is preferable that the member is disposed, and according to this light irradiation means, the illuminating light taken into the light guide from the incident end face is transmitted from a plurality of step surfaces of the step-shaped surface of the light guide. The light is emitted, the light is redirected by the optical member, and is emitted toward the display element, so that the illumination light from the light source can be made incident on almost the entire display element.

【0213】また、この光照射手段によれば、前記導光
体の階段形状面の複数の段面上がそれぞれ外光の反射面
となっており、前記表示素子の前方から入射した外光
が、前記光学部材を透過して前記導光体の各段面上の反
射面で反射され、その反射光が前記光学部材を再び透過
して前記表示素子に向かって出射するため、表示素子の
前方から入射する外光のほとんどを無駄なく反射させ
て、前記表示素子のほぼ全体に入射させることができ
る。
According to this light irradiation means, the plurality of steps of the step-shaped surface of the light guide are reflection surfaces of external light, and the external light incident from the front of the display element is The light transmitted through the optical member is reflected by the reflection surface on each step surface of the light guide, and the reflected light is transmitted through the optical member again and emitted toward the display element. Most of the external light incident from the display element can be reflected without waste, and can be incident on almost the entire display element.

【0214】この光照射手段において、前記光学部材
は、光を前記表示素子に向けて出射する前面と、前記導
光体の前面に対向する背面とを有する透明板からなって
おり、その背面に、前記導光体の各段差面から出射する
光を取り込む第1の光学界面と、前記第1の光学界面か
ら取り込んだ光を前面方向に反射または屈折させる第2
の光学界面とを有する突起状の入射部が形成されている
ものが好ましく、前記光学部材をこのような構成とする
ことにより、前記導光体の各段差面から出射する光のほ
とんどを無駄なく前記光学部材に取り込んでその前面か
ら表示素子に向けて出射することができる。
[0214] In this light irradiation means, the optical member comprises a transparent plate having a front surface for emitting light toward the display element and a back surface facing the front surface of the light guide. A first optical interface for taking in light emitted from each step surface of the light guide, and a second optical interface for reflecting or refracting light taken in from the first optical interface in a front direction.
It is preferable that a projection-shaped incident portion having an optical interface is formed, and by configuring the optical member as described above, most of the light emitted from each step surface of the light guide is efficiently used. The light can be taken into the optical member and emitted from the front surface toward the display element.

【0215】しかも、前記光学部材をこのような構成と
することにより、前記導光体の各段差面から出射し、前
記光学部材の各入射部に前記第1の光学界面から入射し
た光を、前記第2の光学界面により反射または屈折させ
て所定の方向に集光し、この光学部材の前面から、所定
方向(例えば正面方向)の輝度が高い輝度分布の照明光
を出射することができるとともに、前記導光体11の各
段面上の反射面で反射された外光も、所定方向(例えば
正面方向)の輝度が高い輝度分布の光として前記光学部
材の前面から出射することができる。
Further, by configuring the optical member as described above, light emitted from each step surface of the light guide and incident on each incident portion of the optical member from the first optical interface can be used. The light is reflected or refracted by the second optical interface and condensed in a predetermined direction, and illumination light having a high luminance distribution in a predetermined direction (for example, a front direction) can be emitted from the front surface of the optical member. The external light reflected on the reflection surface on each step surface of the light guide 11 can also be emitted from the front surface of the optical member as light having a high luminance distribution in a predetermined direction (for example, the front direction).

【0216】さらに、前記光学部材は、前記複数の入射
部を間隔を存して設け、隣接する前記入射部の間の背面
領域を、前記表示素子の前方から入射する外光および前
記導光体の各段面上の反射面により反射された前記外光
の反射光を透過させる第3の光学界面とした構成とする
のがより望ましく、このような構成の光学部材によれ
ば、前記表示素子の前方から入射し、前記光学部材にそ
の前面から入射した外光を、前記入射部およびその間の
前記第3の光学界面から光学部材の背面に出射するとと
もに、前記導光体の各段面上の反射面により反射された
前記外光の反射光を、前記入射部および第3の光学界面
から光学部材に取り込んで、この光学部材の前面から表
示素子に向けて出射することができるとともに、その反
射光を、より所定方向(例えば正面方向)の輝度が高い
輝度分布の光とすることができる。
[0216] Further, in the optical member, the plurality of incident portions are provided at intervals, and a rear area between the adjacent incident portions is provided with the external light and the light guide that enter from the front of the display element. It is more preferable that the third optical interface is configured to transmit the reflected light of the external light reflected by the reflecting surface on each step surface. According to the optical member having such a configuration, the display element External light incident from the front of the optical member and incident on the optical member from the front surface is emitted from the incident portion and the third optical interface therebetween to the rear surface of the optical member, and on each step surface of the light guide. The reflected light of the external light reflected by the reflection surface can be taken into the optical member from the incident portion and the third optical interface, and can be emitted from the front surface of the optical member toward the display element, and More reflected light (E.g., the front direction) can be brightness of the light of a high luminance distribution.

【0217】また、前記導光体は、その背面が、前記入
射端面から入射した照明光の導光体幅方向における輝度
分布を平均化させるための光拡散面となっているものが
望ましく、このような構成の導光体を用いることによ
り、この導光体にその入射端面から取り込まれて前記複
数の段差面から出射する照明光の輝度分布を、導光体幅
方向においてほぼ均一にすることができる。
The light guide preferably has a rear surface serving as a light diffusion surface for averaging the luminance distribution of the illumination light incident from the incident end face in the width direction of the light guide. By using a light guide having such a configuration, the luminance distribution of illumination light that is taken in from the incident end face of the light guide and emitted from the plurality of step surfaces is made substantially uniform in the light guide width direction. Can be.

【0218】さらに、この表示装置においては、前記光
照射手段と表示素子との間に光拡散膜を設けるのが好ま
しく、このようにすることにより、光照射手段からの照
明光および外光の反射光を前記光拡散膜により拡散させ
てほぼ均一な輝度分布の光として表示素子にその背面か
ら入射させ、画面輝度を画面全体にわたって均一にする
とともに、液晶表示素子1の前方に出射する光の出射角
範囲を広くして、広い視野角を得ることができる。
Further, in this display device, it is preferable to provide a light diffusing film between the light irradiating means and the display element, whereby reflection of illumination light and external light from the light irradiating means is preferable. The light is diffused by the light diffusion film and is incident on the display element from the back as light having a substantially uniform luminance distribution, so that the screen luminance is made uniform over the entire screen and the light emitted to the front of the liquid crystal display element 1 is emitted. By widening the angle range, a wide viewing angle can be obtained.

【0219】また、この表示装置においては、前記光照
射手段と表示素子との間に、互いにほぼ直交する方向に
反射軸と透過軸とをもち、前記反射軸に沿った偏光成分
の入射光を反射し、前記透過軸に沿った偏光成分の入射
光を透過させる特性を有する光学シートを設けるのが好
ましく、このように、前記光照射手段と表示素子との間
に前記光学シートを設ければ、前記光照射手段からの照
明光のうち、前記光学シートの透過軸に沿った偏光成分
の光が、前記光学シートを透過して表示素子に入射する
とともに、前記光照射手段からの照明光のうち、前記光
学シートの反射軸に沿った偏光成分の光が、前記光学シ
ートでの反射と前記光照射手段での反射の繰り返しによ
り偏光方向を変え、前記光学シートの透過軸に沿った偏
光成分の光となって前記光学シートを透過して表示素子
に入射するため、前記光照射手段からの照明光のほとん
どを無駄なく表示素子に入射させることができ、したが
って、光照射手段からの照明光の利用効率を高くし、そ
の分だけ前記光源の発光輝度を低くして、さらに消費電
力を低減することができる。
In this display device, a reflection axis and a transmission axis are provided between the light irradiating means and the display element in directions substantially orthogonal to each other, and incident light of a polarization component along the reflection axis is transmitted. It is preferable to provide an optical sheet having a property of reflecting and transmitting incident light of a polarization component along the transmission axis. In this way, if the optical sheet is provided between the light irradiation unit and a display element, Of the illumination light from the light irradiating means, the light of the polarization component along the transmission axis of the optical sheet is transmitted through the optical sheet and enters the display element, and the illumination light from the light irradiating means is The light of the polarization component along the reflection axis of the optical sheet changes the polarization direction by repeating the reflection on the optical sheet and the reflection on the light irradiation unit, and the polarization component along the transmission axis of the optical sheet. The light of Since the light passes through the optical sheet and is incident on the display element, most of the illumination light from the light irradiating means can be incident on the display element without waste, and therefore, the utilization efficiency of the illumination light from the light irradiating means is increased. However, the light emission luminance of the light source can be reduced accordingly, and the power consumption can be further reduced.

【0220】前記光学シートを設ける場合、例えば前記
表示素子が前面と背面とに偏光板を備えた液晶表示素子
であるときは、前記光学シートを、その透過軸を前記液
晶表示素子の背面側の偏光板の透過軸とほぼ平行にして
配置するのが望ましく、このように光学シートを配置す
ることにより、前記液晶表示素子の前方から入射し、前
記光照射手段により反射されて前記液晶表示素子にその
背面から入射する光のほとんどを、前記光学シートで反
射させることなく透過させることができる。
In the case where the optical sheet is provided, for example, when the display element is a liquid crystal display element having a polarizing plate on the front and back sides, the transmission axis of the optical sheet is set on the rear side of the liquid crystal display element. It is desirable to dispose the optical sheet substantially in parallel with the transmission axis of the polarizing plate, and by arranging the optical sheet in this manner, light enters from the front of the liquid crystal display element, is reflected by the light irradiating means, and is incident on the liquid crystal display element. Most of the light incident from the rear surface can be transmitted without being reflected by the optical sheet.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例を示す表示装置の側面図。FIG. 1 is a side view of a display device showing one embodiment of the present invention.

【図2】前記表示装置の光照射手段を構成する導光体お
よび光学部材の一部分の拡大側面図。
FIG. 2 is an enlarged side view of a part of a light guide and an optical member constituting a light irradiation unit of the display device.

【図3】前記導光体の一部分の拡大斜視図。FIG. 3 is an enlarged perspective view of a part of the light guide.

【図4】前記光照射手段と表示素子との間に配置された
光学シートの斜視図。
FIG. 4 is a perspective view of an optical sheet disposed between the light irradiation unit and a display element.

【図5】環境照度とその環境照度に対して好適な画面輝
度Lとの関係を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between environmental illuminance and screen luminance L suitable for the environmental illuminance.

【図6】環境照度に対して好適な画面照度が得られる前
記環境照度と照明光のみによる画面輝度との関係を示す
図。
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between the environmental illuminance and a screen luminance using only illumination light, which provide a screen illuminance suitable for the environmental illuminance.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…液晶表示素子 5,6…偏光板 10…光照射手段 11…導光体 11a…入射端面 12…階段形状面 12a…段面 12b…段差面(出射面) 13…反射膜 14…反射面 15…光拡散面 16…光源 19…反射板 20…光学部材 21…入射部 21a…第1の光学界面 21b…第2の光学界面 22…第3の光学界面 23…光拡散膜 24…光学シート 24s…反射軸 24p…透過軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal display element 5, 6 ... Polarizing plate 10 ... Light irradiation means 11 ... Light guide 11a ... Incident end surface 12 ... Stepped surface 12a ... Step surface 12b ... Step surface (outgoing surface) 13 ... Reflection film 14 ... Reflection surface DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Light diffusing surface 16 ... Light source 19 ... Reflective plate 20 ... Optical member 21 ... Incident part 21a ... First optical interface 21b ... Second optical interface 22 ... Third optical interface 23 ... Light diffusing film 24 ... Optical sheet 24s: Reflection axis 24p: Transmission axis

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G09G 3/18 G09G 3/18 (72)発明者 青木 久 東京都八王子市石川町2951番地の5 カシ オ計算機株式会社八王子研究所内Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G09G 3/18 G09G 3/18 (72) Inventor Hisashi Aoki 5 Casio Computer Co., Ltd. Hachioji Laboratory, 2951 Ishikawacho, Hachioji-shi, Tokyo

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】外部から入射する光を利用し、その光の透
過を制御して表示する非発光型表示素子と、前記表示素
子の背後に配置され、照明光を前記表示素子に向けて出
射するとともに、前記表示素子の前方から入射する外光
を前記表示素子に向けて反射する光照射手段と、表示装
置を使用する環境の照度に応じて前記照明光の輝度を制
御する照明輝度制御手段とを備え、 前記表示素子の画面の輝度が、環境照度に応じて予め定
められた輝度範囲となるように、前記光照射手段の外光
の反射率と、前記照明輝度制御手段による前記照明光の
輝度制御条件とが設定されていることを特徴とする表示
装置。
1. A non-light-emitting display element for displaying light by controlling the transmission of the light by using light incident from outside, and illuminating light emitted toward the display element, the light being emitted toward the display element. Light irradiating means for reflecting external light incident from the front of the display element toward the display element, and illumination brightness control means for controlling the luminance of the illumination light in accordance with the illuminance of the environment in which the display device is used The reflectance of the external light of the light irradiating means, and the illumination light by the illumination luminance control means, so that the luminance of the screen of the display element is within a predetermined luminance range according to the ambient illuminance. A display device, wherein the following brightness control conditions are set.
【請求項2】前記光照射手段は、前記環境照度に対する
前記画面輝度が、 50ルクスの環境照度で20〜200ニットの画面輝
度、 1000ルクスの環境照度で30〜300ニットの画面
輝度、 30000ルクスの環境照度で400〜4000ニット
の画面輝度、の範囲をそれぞれ満足する二次関数で表わ
される輝度となるように、前記環境照度に応じて前記照
明光の輝度を制御されることを特徴とする請求項1に記
載の表示装置。
2. The light illuminating means, wherein the screen luminance with respect to the environmental illuminance is 20 to 200 nits at a luminance of 50 lux, 30 to 300 nits at a luminance of 1000 lux, and 30,000 lux. The luminance of the illuminating light is controlled according to the environmental illuminance so that the luminance is represented by a quadratic function that satisfies the range of 400 to 4000 nits of screen luminance at the environmental illuminance. The display device according to claim 1.
【請求項3】前記光照射手段は、前記環境照度に対する
前記画面輝度が、 前記環境照度をI(ルクス)、画面輝度をL(ニット)
としたとき、 -2×10-8×I2 +0.015 ×I+20<L<-3×10-7×I2
+0.113 ×I+150 を満足するように、前記環境照度に応じて前記照明光の
輝度を制御されることを特徴とする請求項1に記載の表
示装置。
3. The light irradiation means, wherein the screen luminance with respect to the environmental illuminance is I (lux) for the environmental illuminance, and L (nit) for the screen luminance.
-2 × 10 −8 × I 2 + 0.015 × I + 20 <L <−3 × 10 −7 × I 2
2. The display device according to claim 1, wherein the luminance of the illumination light is controlled according to the environmental illuminance so as to satisfy + 0.113 * I + 150.
【請求項4】前記光照射手段は、前記環境照度に対する
前記画面輝度が、 50ルクスの環境照度で20〜60ニットの画面輝度、 1000ルクスの環境照度で60〜200ニットの画面
輝度、 30000ルクスの環境照度で1000〜3000ニッ
トの画面輝度、の範囲をそれぞれ満足する二次関数で表
わされる輝度となるように、前記環境照度に応じて前記
照明光の輝度を制御されることを特徴とする請求項1に
記載の表示装置。
4. The light illuminating means, wherein the screen luminance with respect to the environmental illuminance is 20 to 60 nits at a luminance of 50 lux, 60 to 200 nits at a luminance of 1000 lux, and 30,000 lux. The luminance of the illuminating light is controlled according to the environmental illuminance so that the luminance is represented by a quadratic function that satisfies the range of 1000 to 3000 nits of screen luminance at the environmental illuminance. The display device according to claim 1.
【請求項5】前記光照射手段は、前記環境照度に対する
前記画面輝度が、 前記環境照度をI(ルクス)、画面輝度をL(ニット)
としたとき、 -9×10-8×I2 +0.0453×I+20<L<-2×10-7×I2
+0.0871×I+50 を満足するように、前記環境照度に応じて前記照明光の
輝度を制御されることを特徴とする請求項1に記載の表
示装置。
5. The light irradiation means, wherein the screen luminance with respect to the environmental illuminance is I (lux) for the environmental illuminance, and L (nit) for the screen luminance.
-9 × 10 −8 × I 2 + 0.0453 × I + 20 <L <−2 × 10 −7 × I 2
2. The display device according to claim 1, wherein the luminance of the illumination light is controlled according to the ambient illuminance so as to satisfy + 0.0871 × I + 50.
【請求項6】前記照明輝度制御手段は、少なくとも室内
照度よりも高い環境照度において、前記光照射手段から
の照明光の輝度を制御することを特徴とする請求項1に
記載の表示装置。
6. The display device according to claim 1, wherein the illumination luminance control means controls the luminance of the illumination light from the light irradiating means at least at an environmental illuminance higher than the indoor illuminance.
【請求項7】前記照明輝度制御手段は、前記環境照度が
50ルクス以下からほぼ30000ルクスを越える範囲
において、前記光照射手段からの照明光の輝度を制御す
ることを特徴とする請求項6に記載の表示装置。
7. The illumination brightness control means controls the brightness of the illumination light from the light irradiation means in a range where the environmental illuminance is less than 50 lux to more than approximately 30,000 lux. The display device according to the above.
【請求項8】前記照明輝度制御手段は、前記環境照度が
室内照度よりも低い照度範囲では、前記環境照度が低く
なるのにともなって、前記照明光の輝度が連続的に低く
なるように前記光照射手段を制御することを特徴とする
請求項1に記載の表示装置。
8. The illumination luminance control means is arranged to reduce the luminance of the illumination light continuously as the environmental illuminance decreases in an illuminance range where the environmental illuminance is lower than the indoor illuminance. The display device according to claim 1, wherein the display device controls light irradiation means.
【請求項9】前記照明輝度制御手段は、前記環境照度が
前記室内照度よりも高い照度範囲では、前記環境照度が
前記室内照度よりも高い所定の照度以下であるときは前
記環境照度が高くなるのにともなって前記照明光の輝度
が連続的に高くなり、前記環境照度が前記所定の照度を
超えたときは前記環境照度がさらに高くなるのにともな
って前記照明光の輝度が連続的に低くなるように前記光
照射手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の
表示装置。
9. The illumination brightness control means increases the environmental illuminance when the environmental illuminance is equal to or less than a predetermined illuminance higher than the room illuminance in an illuminance range in which the environmental illuminance is higher than the room illuminance. With this, the luminance of the illumination light continuously increases, and when the environmental illuminance exceeds the predetermined illuminance, the luminance of the illumination light continuously decreases as the environmental illuminance further increases. The display device according to claim 1, wherein the light irradiation unit is controlled so that the light irradiation unit is controlled.
【請求項10】前記照明輝度制御手段は、前記環境照度
が室内照度よりも低い照度範囲では、前記環境照度が低
くなるのにともなって前記照明光の輝度が連続的に低く
なるように前記光照射手段を制御し、前記環境照度が前
記室内照度よりも高い照度範囲では、前記環境照度が前
記室内照度よりも高い所定の照度以下であるときは前記
環境照度が高くなるのにともなって前記照明光の輝度が
連続的に高くなり、前記環境照度が前記所定の照度を超
えたときは前記環境照度がさらに高くなるのにともなっ
て前記照明光の輝度が連続的に低くなるように前記光照
射手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の表
示装置。
10. The illumination brightness control means includes: a light source that emits light in a manner that the brightness of the illumination light is continuously reduced as the environmental illuminance is reduced in an illuminance range in which the environmental illuminance is lower than room illuminance. Controlling the irradiating means, and in an illuminance range in which the environmental illuminance is higher than the room illuminance, when the environmental illuminance is equal to or less than a predetermined illuminance higher than the room illuminance, the environmental illuminance increases with the illumination. When the luminance of light continuously increases, and when the environmental illuminance exceeds the predetermined illuminance, the light irradiation is performed such that the luminance of the illumination light continuously decreases as the environmental illuminance further increases. The display device according to claim 1, wherein the display device is controlled.
【請求項11】前記照明輝度制御手段は、前記環境照度
を測定する照度検出器と、測定された環境照度に基づい
て前記光照射手段が出射する照明光の輝度を制御する手
段とからなることを特徴とする請求項1に記載の表示装
置。
11. The illumination brightness control means includes an illuminance detector for measuring the environmental illuminance, and means for controlling the brightness of illumination light emitted from the light irradiating means based on the measured environmental illuminance. The display device according to claim 1, wherein:
【請求項12】前記光照射手段は、照明光を前記表示素
子に照射する手段と、前記表示素子の前方から入射する
外光を反射してその反射光を前記表示素子に照射する反
射手段とからなっていることを特徴とする請求項1に記
載の表示装置。
12. The light irradiating means includes means for irradiating the display element with illumination light, and reflecting means for reflecting external light incident from the front of the display element and irradiating the reflected light to the display element. The display device according to claim 1, comprising:
【請求項13】前記光照射手段は、光源と、前記光源か
らの照明光を導いて前記表示素子に向けて出射する出射
面と前記表示素子の前方から入射する外光を前記表示素
子に向けて反射させるための前記出射面とは異なる反射
面とが形成された導光体とを備えていることを特徴とす
る請求項1に記載の表示装置。
13. The light irradiating means includes: a light source; an emission surface that guides illumination light from the light source and emits the light toward the display element; and external light that enters from the front of the display element toward the display element. 2. The display device according to claim 1, further comprising: a light guide having a reflection surface different from the emission surface for reflecting the light.
【請求項14】前記導光体の少なくとも1つの端面が前
記光源からの照明光を取り込む入射端面とされ、この導
光体の前面が、前記入射端面側から他端側に向かって段
階的に低くなる複数の段面と、これらの段面をつなぐ複
数の段差面とからなる階段形状面となっており、前記複
数の段面上に反射膜が設けられて前記外光の反射面が形
成され、前記複数の段差面が前記入射端面から入射した
照明光の出射面とされているとともに、 前記導光体の前面側に、前記表示素子の前方から入射す
る外光および前記導光体の各段面上の反射面により反射
された前記外光の反射光を透過させ、前記導光体の各段
差面から出射する照明光を前記表示素子に向けて出射す
る光学部材が配置されていることを特徴とする請求項1
3に記載の表示装置。
14. The light guide according to claim 1, wherein at least one end face of the light guide is an incident end face for receiving illumination light from the light source, and the front face of the light guide is stepwise from the incident end face side to the other end side. It has a stepped surface composed of a plurality of step surfaces to be lowered and a plurality of step surfaces connecting these step surfaces, and a reflection film is provided on the plurality of step surfaces to form a reflection surface of the external light. And the plurality of step surfaces serve as emission surfaces of the illumination light incident from the incident end surface, and on the front side of the light guide, external light and light guide incident from the front of the display element. An optical member that transmits the reflected light of the external light reflected by the reflection surface on each step surface and emits illumination light emitted from each step surface of the light guide toward the display element is arranged. 2. The method according to claim 1, wherein
4. The display device according to 3.
【請求項15】前記光学部材は、光を前記表示素子に向
けて出射する前面と、前記導光体の前面に対向する背面
とを有する透明板からなっており、その背面に、前記導
光体の各段差面から出射する光を取り込む第1の光学界
面と、前記第1の光学界面から取り込んだ光を前面方向
に反射または屈折させる第2の光学界面とを有する突起
状の入射部が形成されていることを特徴とする請求項1
4に記載の表示装置。
15. The optical member is composed of a transparent plate having a front surface for emitting light toward the display element and a back surface facing the front surface of the light guide, and the light guide is provided on the back surface. A projection-shaped incident portion having a first optical interface for taking in light emitted from each step surface of the body and a second optical interface for reflecting or refracting light taken in from the first optical interface in the front direction is provided. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein:
5. The display device according to 4.
【請求項16】前記光学部材の前記入射部は間隔を存し
て設けられており、隣接する前記入射部の間の背面領域
が、前記表示素子の前方から入射する外光および前記導
光体の各段面上の反射面により反射された前記外光の反
射光を透過させる第3の光学界面となっていることを特
徴とする請求項13に記載の表示装置。
16. The optical member, wherein the incident portions of the optical member are provided with a space therebetween, and a rear area between the adjacent incident portions has an external light and a light guide which are incident from the front of the display element. 14. The display device according to claim 13, wherein the third optical interface is a third optical interface that transmits the reflected light of the external light reflected by the reflection surface on each of the step surfaces. 15.
【請求項17】前記導光体の背面が、前記入射端面から
入射した照明光の導光体幅方向における輝度分布を平均
化させるための光拡散面となっていることを特徴とする
請求項13〜16のいずれか1つに記載の表示装置。
17. A light diffusion surface for averaging a luminance distribution in a width direction of the light guide of illumination light incident from the incident end face, wherein a back surface of the light guide is provided. The display device according to any one of 13 to 16.
【請求項18】前記光照射手段と前記表示素子との間に
光拡散膜が設けられていることを特徴とする請求項1に
記載の表示装置。
18. The display device according to claim 1, wherein a light diffusion film is provided between said light irradiation means and said display element.
【請求項19】前記光照射手段と前記表示素子との間
に、互いにほぼ直交する方向に反射軸と透過軸とをも
ち、前記反射軸に沿った偏光成分の入射光を反射し、前
記透過軸に沿った偏光成分の入射光を透過させる特性を
有する光学シートが設けられていることを特徴とする請
求項1または請求項18に記載の表示装置。
19. A light transmission device, comprising: a reflection axis and a transmission axis in a direction substantially orthogonal to each other between said light irradiation means and said display element; 19. The display device according to claim 1, further comprising an optical sheet having a property of transmitting incident light of a polarization component along the axis.
【請求項20】前記表示素子は、前面と背面とに偏光板
を備えた液晶表示素子であり、前記光学シートは、その
透過軸を前記液晶表示素子の背面側の偏光板の透過軸と
ほぼ平行にして配置されていることを特徴とする請求項
19に記載の表示装置。
20. The liquid crystal display device according to claim 10, wherein the display element includes a polarizing plate on a front surface and a rear surface. The transmission axis of the optical sheet is substantially equal to a transmission axis of the polarizing plate on the rear surface side of the liquid crystal display device. The display device according to claim 19, wherein the display device is arranged in parallel.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008122834A (en) * 2006-11-15 2008-05-29 Epson Imaging Devices Corp Liquid crystal device, method for driving the liquid crystal device, and electronic apparatus

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