図面 (/)

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図面 (4)

構成

液晶表示装置本体1に内蔵された液晶表示パネルを背面側から照射するバックライトを備え、その液晶表示パネルは半反射型とされている。その液晶表示パネルに表面側から入射する光量の測定手段20と、その液晶表示パネルの観察側に液晶表示装置本体1の背後側から入射する光量の測定手段21とを備える。両光量の測定量に応じて、前記バックライトの輝度を調節する。

効果

直射日光下でも、暗い場所でも、また、液晶表示装置本体の背後側から観察側に光が入射する場合でも、表示を明瞭に視認可能として表示を見る者の疲労を軽減でき、且つ、電力を無駄に消費することなくバックライトの寿命が短くなるのを防止できる。

概要

背景

乗用車列車等の運転室において速度等を表示する表示装置として、LEDによる表示装置や透過型液晶表示装置を用いると、直射日光下での読み取りが非常に困難になることがある。また、反射型液晶表示装置を用いると、運転室内の光量が不足する場合は表示を明瞭に視認できなくなる。

そこで、乗用車等の運転室において速度等を表示する液晶表示装置として、液晶表示装置本体と、この液晶表示装置本体に内蔵された液晶表示パネルと、その液晶表示パネルを背面側から照射するバックライトとを備え、その液晶表示パネルは、バックライト光を透過可能かつ表面側からの入射光反射可能な半反射型とされたものが用いられている。これにより、直射日光下でも表示を明瞭に読み取ることができ、また、運転室内の光量が不足する場合でもバックライトにより表示を明瞭に視認できるようにしている。

そのような半反射型の液晶表示パネルを用いた表示装置においては、夜間やトンネル内でのみバックライトにより液晶表示パネルを照射することで、省エネルギー化が図られている。この場合、そのバックライトのオンオフヘッドライトのオン、オフと連動され、そのバックライトの輝度は一定であるか、運転者手動により適当に調節するものとされていた。

また、鉄道車両の運転室において用いられる液晶表示装置として、液晶表示パネルの観察側に表示装置本体の背後側から入射する光の量を測定し、その測定した光量に応じてバックライトの輝度を調節するものがあった。これにより、例えば列車が夕日に向かって走行するため運転者の目に表示装置本体の背後側から入射する光の量が多くなるような場合でも、バックライトの輝度を大きくすることで、表示を明瞭に視認できるようにしている。

概要

液晶表示装置本体1に内蔵された液晶表示パネルを背面側から照射するバックライトを備え、その液晶表示パネルは半反射型とされている。その液晶表示パネルに表面側から入射する光量の測定手段20と、その液晶表示パネルの観察側に液晶表示装置本体1の背後側から入射する光量の測定手段21とを備える。両光量の測定量に応じて、前記バックライトの輝度を調節する。

直射日光下でも、暗い場所でも、また、液晶表示装置本体の背後側から観察側に光が入射する場合でも、表示を明瞭に視認可能として表示を見る者の疲労を軽減でき、且つ、電力を無駄に消費することなくバックライトの寿命が短くなるのを防止できる。

目的

本発明は、上記課題を解決することのできる液晶表示装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

この技術が所属する分野

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請求項1

液晶表示装置本体と、この液晶表示装置本体に内蔵された液晶表示パネルと、その液晶表示パネルを背面側から照射するバックライトとを備え、その液晶表示パネルは、バックライト光を透過可能かつ表面側からの入射光反射可能な半反射型とされている液晶表示装置において、その液晶表示パネルに表面側から入射する光の量を測定する手段と、その液晶表示パネルの観察側に液晶表示装置本体の背後側から入射する光の量を測定する手段と、その測定された両光量に応じて前記バックライトの輝度を調節する手段とが設けられていることを特徴とする液晶表示パネル。

技術分野

0001

本発明は、鉄道車両船舶乗用車等の乗物運転室において、あるいは屋外において、例えば圧力、速度、電流等を表示するのに適する液晶表示装置に関する。

背景技術

0002

乗用車や列車等の運転室において速度等を表示する表示装置として、LEDによる表示装置や透過型液晶表示装置を用いると、直射日光下での読み取りが非常に困難になることがある。また、反射型液晶表示装置を用いると、運転室内の光量が不足する場合は表示を明瞭に視認できなくなる。

0003

そこで、乗用車等の運転室において速度等を表示する液晶表示装置として、液晶表示装置本体と、この液晶表示装置本体に内蔵された液晶表示パネルと、その液晶表示パネルを背面側から照射するバックライトとを備え、その液晶表示パネルは、バックライト光を透過可能かつ表面側からの入射光反射可能な半反射型とされたものが用いられている。これにより、直射日光下でも表示を明瞭に読み取ることができ、また、運転室内の光量が不足する場合でもバックライトにより表示を明瞭に視認できるようにしている。

0004

そのような半反射型の液晶表示パネルを用いた表示装置においては、夜間やトンネル内でのみバックライトにより液晶表示パネルを照射することで、省エネルギー化が図られている。この場合、そのバックライトのオンオフヘッドライトのオン、オフと連動され、そのバックライトの輝度は一定であるか、運転者手動により適当に調節するものとされていた。

0005

また、鉄道車両の運転室において用いられる液晶表示装置として、液晶表示パネルの観察側に表示装置本体の背後側から入射する光の量を測定し、その測定した光量に応じてバックライトの輝度を調節するものがあった。これにより、例えば列車が夕日に向かって走行するため運転者の目に表示装置本体の背後側から入射する光の量が多くなるような場合でも、バックライトの輝度を大きくすることで、表示を明瞭に視認できるようにしている。

発明が解決しようとする課題

0006

液晶表示パネルのバックライトのオン、オフをヘッドライトのオン、オフと連動させた場合、トンネルの入口等では一時的に表示が見えなくなる可能性があり、運転者の疲労を増大させる原因になる。また、バックライトの輝度が一定であると、運転者の目に表示装置本体の背後側から入射する光の量が多くなった場合、表示を明瞭に視認できなくなる。また、バックライトの輝度を運転者が手動により適切に調節するのは面倒なものである。

0007

そのバックライトの輝度を液晶表示パネルの観察側に表示装置本体の背後側から入射する光の量に応じて調節するものでは、例えば昼間のように、運転者の目に表示装置本体の背後側から入射する光の量だけでなく、液晶表示パネルに表面側から入射する光の量が多い場合であっても、バックライトの輝度を大きくしてしまう。しかし、液晶表示パネルに表面側から入射する光の量が多い場合、半反射型の液晶表示パネルでは、バックライトを消灯しても表示を明瞭に視認できる。そのため、電力が無駄に消費されることになり、また、バックライトの寿命が短くなってしまう。

0008

本発明は、上記課題を解決することのできる液晶表示装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

本発明は、液晶表示装置本体と、この液晶表示装置本体に内蔵された液晶表示パネルと、その液晶表示パネルを背面側から照射するバックライトとを備え、その液晶表示パネルは、バックライト光を透過可能かつ表面側からの入射光を反射可能な半反射型とされている液晶表示装置において、その液晶表示パネルに表面側から入射する光の量を測定する手段と、その液晶表示パネルの観察側に液晶表示装置本体の背後側から入射する光の量を測定する手段と、その測定された両光量に応じて前記バックライトの輝度を調節する手段とが設けられていることを特徴とする。

0010

半反射型の液晶表示パネルにおいては、その液晶表示パネルに表面側から入射する光の量が多い程、その表示を明瞭に視認することができ、一方、その液晶表示パネルの観察者の目に液晶表示装置本体の背後側から入射する光の量が多い程、その表示を明瞭に視認することができなくなる。よって、その液晶表示パネルに表面側から入射する光の量と、その液晶表示パネルの観察側に液晶表示装置本体の背後側から入射する光の量と、表示を明瞭に視認する上で過不足のないバックライトの輝度との関係を予め求めておき、その関係に従って測定された両光量に応じてバックライトの輝度を調節することで、直射日光下でも、暗い場所でも、また、液晶表示装置本体の背後側から観察側に光が入射する場合でも、表示を明瞭に視認可能として表示を見る者の疲労を軽減でき、且つ、電力を無駄に消費することなくバックライトの寿命が短くなるのを防止できる。

0011

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

0012

図1に示す液晶表示装置本体1は、図2に示すように鉄道車両2の運転室内の運転台に取り付けられ、その鉄道車両2の速度を表示するのに用いられる固定セグメント表示の速度計である。この液晶表示装置本体1は、鉄道車両2の車輪3の回転を電気信号に変換するため車軸に接続されている速度発電機4に接続され、その速度発電機4の出力に基づき速度を表示する。

0013

その液晶表示装置本体1のハウジング11に、図1に示すように、円弧に沿って配置された複数の固定セグメント5が設けられた液晶表示パネル6が内蔵されている。その液晶表示パネル6は、それら固定セグメント5が速度に応じてオン、オフされることで、指針型表示装置と同様のイメージで速度を表示する。また、その液晶表示パネル6は、数字の8の字に沿う固定セグメント7を有し、その速度をデジタル表示する。なお、液晶表示パネル6の表面はハウジング11に取り付けられる透明カバー(図示省略)により覆われる。

0014

その液晶表示パネル6は、その裏面に、バックライト光を透過可能かつ表面側からの入射光を反射可能な半反射型フィルター6aが貼られることで半反射型とされている。本実施例においては、その半反射型フィルター6aは、光の一部を反射して散乱させると共に一部を透過する散乱板と、この散乱板の表面側のオレンジ色の波長光を透過するカラーフィルターとを有する2層構造で、液晶表示パネル6の背面側から入射するオレンジ色の波長光を透過すると共に、表面側から入射する光の中でオレンジ色の波長光を反射する。

0015

その液晶表示パネル6を背面側から照射するバックライト10が、液晶表示装置本体1のハウジング11に内蔵されている。そのバックライト10は、複数の発光ダイオード10aにより主構成され、それら発光ダイオード10aは基板10b上に液晶表示パネル6の固定セグメント5、7に対向するように配列される。そのバックライト10の照射光波長は液晶表示パネル6を透過できる波長とされ、本実施例ではオレンジ色の波長範囲の光とされる。

0016

図2に示すように、鉄道車両2の運転室内の運転台に、その液晶表示パネル6に表面側から入射する光の量を測定する第1の光センサ20が、その液晶表示装置本体1の近傍に設けられている。また、その液晶表示パネル6の観察側に液晶表示装置本体1の背後側から入射する光の量を測定する第2の光センサ21が、その液晶表示装置本体1と運転室のフロントガラス29との間に設けられている。

0017

図1に示すように、その液晶表示装置本体1のハウジング11に、その液晶表示パネル6の制御回路基板8と駆動回路基板9とが内蔵されている。その制御回路基板8に、図3に示すように、A/Dコンバータ12、マイクロコンピュータ13、シュミットトリガ回路14、F/Dコンバータ15、およびPWM駆動回路16が設けられている。そのA/Dコンバータ12は上記両光センサ20、21とマイクロコンピュータ13に接続され、そのマイクロコンピュータ13はF/Dコンバータ15とPWM駆動回路16と上記駆動回路基板9に設けられた液晶駆動回路17とに接続され、そのシュミットトリガ回路14はF/Dコンバータ15と上記速度発電機4とに接続され、そのPWM駆動回路16は上記バックライト10に接続される。

0018

その速度発電機4は、車輪3の回転をパルス信号に変換してシュミットトリガ回路14に伝送する。そのシュミットトリガ14は、そのパルス信号のノイズ除去波形整形を行ってF/Dコンバータ15に伝送する。そのF/Dコンバータ15は、パルス信号をデジタル信号に変換してマイクロコンピュータ13に伝送する。そのマイクロコンピュータ13は、そのF/Dコンバータ15から伝送される速度に対応する信号に基づき、液晶表示パネル6の複数の固定セグメント5、7の中でオンされるものとオフされるものとを決定し、液晶駆動回路17に制御信号を伝送する。その制御信号に応じ、液晶駆動回路17は各セグメント5、7に形成される電極駆動信号を送る。その駆動信号により各セグメント5、7のオン、オフが行なわれる。これにより、計測速度に対応するセグメントの液晶が光を透過するオフ状態となり、残りの液晶が光を透過しないオン状態となり、計測された速度が表示される。

0019

また、各光センサ20、21は、感知した明るさを電気信号に変換してA/Dコンバータ12に伝送する。そのA/Dコンバータ12は、各光センサ20、21から伝送されてきた信号をデジタル値に変換してマイクロコンピュータ13に伝送する。そのマイクロコンピュータ13は、第1の光センサ20により測定された光量と、第2の光センサ21により測定された光量とに応じて、バックライト10の最適輝度演算する。すなわち、液晶表示パネル6に表面側から入射する光の量と、液晶表示パネル6の観察側に液晶表示装置本体1の背後側から入射する光の量と、表示を明瞭に視認する上で過不足のないバックライトの輝度との関係を予め求め、その関係をマイクロコンピュータ13に記憶させておく。その関係に従って、マイクロコンピュータ13は測定された両光量に応じてバックライトの輝度を演算する。マイクロコンピュータ13は、その演算結果に基づきPWM駆動回路16を制御し、そのPWM駆動回路16によりバックライト10を構成するLED10aから発せられる光量が制御され、バックライト10の輝度が調節される。

0020

これにより、液晶表示パネル6は表示を明瞭に視認する上で過不足のない輝度の光をバックライト10により照射され、その照射光はオフのセグメント5、7を透過して観察者の目に至るので、暗い場所でも、また、液晶表示装置本体1の背後側から観察側に光が入射する場合でも、表示を明瞭に視認可能として表示を見る者の疲労を軽減でき、且つ、電力を無駄に消費することなくバックライト10の寿命が短くなるのを防止できる。また、液晶表示パネル6は表面側から入射する光を反射して散乱させることができるので、直射日光の当たる様な所でも容易に表示を視認できる。

0021

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例えば、速度以外の値を表示する他の表示装置、鉄道車両以外の乗物の表示装置、乗物以外の屋外の表示装置にも本発明を適用できる。また、液晶表示部は固定セグメント表示としたが、ドットマトリクス表示であってもよい。また、液晶表示部の表示色は特に限定されない。また、バックライトはLEDに限定されず、例えば、蛍光灯冷陰極放電管、その他の発光素子を用いてもよい。また、上記実施例ではPWM回路を用いて調光を行なったが、電流制限等による調光でも良い。また、上記実施例では各光センサ20、21を液晶表示装置本体1とは別置としたが、その本体1内に組み込んでも良い。

図面の簡単な説明

0022

図1本発明の実施例の液晶表示装置本体の一部破断状態の斜視図
図2本発明の実施例の液晶表示装置の配置説明図
図3本発明の実施例の液晶表示装置の構成説明用ブロック図

--

0023

1液晶表示装置本体
6液晶表示パネル
10バックライト
13マイクロコンピュータ
20、21 光センサ

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