背光单元及显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种背光单元与具有它的显示装置。
【背景技术】
[0002]作为显示规定的图像的显示器，人们知道有通过背光而透射照明液晶显示元件的结构的类型。在专利文献1中，公开有下述的显示装置，该显示装置具有这样的结构的显示器，该显示装置称为所谓的平视显示(HUD)装置。在HUD装置中，将来自显示器的显示光投射于车辆的前挡玻璃上，由此用户(主要是驾驶员)将规定的图像作为虚像而辨认。
[0003]在专利文献1的显示器中，从背光用的光源到液晶显示元件的光路形成为一直线，在该光路上调光部件、扩散板以叠置状态而设置，由此，于液晶显示元件的背后构成背光单
J L.ο
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:JP特开2007—86387号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]像专利文献1的结构那样，如果从背光用的光源到液晶显示元件的光路形成为一直线，则在打算于光源与液晶显示元件之间设置透镜等的光学元件的场合，背光单元呈于液晶显示元件的背后方向而延伸的形状。由此，具有装载背光单元的装置的设计自由度变低的情况。
[0009]本发明是针对上述的实际情况而提出的，本发明的目的在于，提供可提高所装载的装置的设计自由度的背光单元与具有它的显示装置。
[0010]用于解决课题的技术方案
[0011]为了实现上述目的，本发明的第1方案的背光单元的特征在于，该背光单元包括:
[0012]光源，该光源射出对液晶显示元件进行照明的光；
[0013]聚光机构，该聚光机构按照与上述液晶显示元件的显示区域相对应的方式汇聚该光源射出的光；
[0014]反射部，该反射部具有将上述光源射出的光朝向上述液晶显示元件反射的反射面，
[0015]该背光单元按照下述方式构成:通过使上述反射面相对于上述光源的光轴而倾斜，由此，从上述光源到上述液晶显示元件的光的光路通过上述反射部而弯折。
[0016]为了实现上述目的，本发明的第2方案的显示装置的特征在于，该显示装置包括上述背光单元和上述液晶显示元件，通过以来自上述光源的光来照明上述液晶显示元件，将发出的显示光射出到装置外部，在上述装置外部的规定位置辨认上述显示光所表示的图像。
[0017]发明的效果
[0018]按照本发明，可提供可提高所装载的装置的设计自由度的背光单元以及具有它的显示装置。
【附图说明】
[0019]图1为用于说明本发明的一个实施方式的HUD装置的装载形态的示意图；
[0020]图2为本发明的一个实施方式的HUD装置的外观结构剖视图；
[0021 ]图3为图2所示的HUD装置的显示器附近的放大图；
[0022]图4为本发明的一个实施方式的背光单元的外观结构的分解立体图；
[0023]图5为用于说明本发明的一个实施方式的背光单元的功能的示意图。
【具体实施方式】
[0024]参照附图，对本发明的一个实施方式的背光单元进行说明。
[0025]本实施方式的背光单元组装于图1所示的HUD装置100上。HUD装置100按照埋入车辆C的仪表盘中的方式设置，像图2所示的那样，包括:由背光单元I和液晶显示元件2构成的显示器3;平面镜4;凹面镜5;外壳6;保护部件7。
[0026]HUD装置100通过将从显示器3射出的显示光L投射于车辆C的挡风玻璃S(前挡玻璃)上的方式，显示光L所显示的图像作为虚像V而由用户U(主要是驾驶员)辨认。从显示器3射出的显示光L通过借助来自背光单元I的光，对液晶显示元件2进行透射照明的方式获得，表示规定的图像。
[0027]背光单元I像图3所示的那样，包括:光源10;平行光形成机构20;照度均化机构30;透镜阵列40;第1聚焦透镜51;第2聚焦透镜52;反射部60;扩散板70;壳体80;外罩部件90。
[0028]平行光形成机构20、照度均化机构30、透镜阵列40、第I聚焦透镜51、第2聚焦透镜52、反射部60与扩散板70设置于光源10所射出的光的光路上。这些部件从光源10朝向液晶显示元件2，按照平行光形成机构20、照度均化机构30、透镜阵列40、第I聚焦透镜51、反射部60、第2聚焦透镜52与扩散板70的顺序而设置。
[0029]光源10发出对液晶显示元件2进行透射照明的光(在下面也称为照明光I)。光源10由比如2个LED(发光二极管)构成。另外，光源10也可由I个或3个以上的LED构成。光源10安装于固定在壳体80上的电路衬底11(参照图4)上。在电路衬底11中，在由铝、树脂等形成的基材上形成电路布图，通过公知的方法而与后述的控制部(在图中未示出)导通连接。
[0030]平行光形成机构20接收来自光源10的照明光I，作为平行光而射出。在这里所说的平行光为与光源10的光轴AX(参照图3)基本平行(还包括正好平行)而行进的光。平行光形成机构20由比如聚光透镜构成。平行光形成机构20也可采用准直透镜等的其它的公知的光学元件。
[0031]在照度均化机构30中，射入通过平行光形成机构20而形成平行光的照明光I，谋求射出侧的光的照度分布的均匀化。照度均化机构30由比如光箱构成。该光箱为围绕光轴AX的方筒状的部件，内面(光轴AX侧的面)为镜面。照度均化机构30也可为具有光扩散板、光反射板等的其它的公知的光箱等。
[0032]透镜阵列40为多个单个透镜沿纵横而排列的透镜体，称为所谓的复眼透镜。透镜阵列40为比如光源10侧和液晶显示元件2侧的两个面为凸状的所谓的双凸透镜。
[0033]在透镜阵列40中射入其照度通过照度均化机构30而进行基本均匀化的照明光I。由于透镜阵列40以构成本身的透镜的数量而产生多个重像，故I个光源10的像为透镜阵列40的透镜的数量的多个重像。由此，即使通过少的光源10，仍可通过均匀的光强度分布，对液晶显示元件2进行照明。
[0034]第I聚焦透镜51和第2聚焦透镜52用作聚光机构，该聚光机构按照与液晶显示元件2的显示区域A(参照图5)相对应的方式进行聚光。具体来说，第I聚焦透镜51和第2聚焦透镜52协同地在与显示于液晶显示元件2的前面(图2和图3中的朝向纸面上方向的面)的图像的可显示范围(显示区域A)相对应的背面的整个面，照射来自透镜阵列40的照明光I。由此，将表示由透镜阵列40产生的多重像的照明光I以良好的效率，照射到液晶显示元件2的背面的必要的范围内。
[0035]第I聚焦透镜51和第2聚焦透镜52由比如丙烯酸酯透镜构成，两者中的至少一者由曲面(toroidal)透镜构成。即，第I聚焦透镜51的两个面和第2聚焦透镜52的两个面这四个面中的至少一个面构成曲面。由此，由于透过第I聚焦透镜51和第2聚焦透镜52的照明光I呈长方形状而配光，故其对应于一般呈长方形状的多个液晶显示元件2的显示区域A的形状，以良好的效率而照射到液晶显示元件2。
[0036]反射部60设置于第I聚焦透镜51和第2聚焦透镜52之间。反射部60由在比如树脂、玻璃等构成的基体上蒸镀铝等的金属，形成反射面61的平面镜构成。反射部60按照反射面61相对光源10的光轴AX而倾斜的方式设置。来自第I聚焦透镜51的照明光I由该反射面61而反射，射入第2聚焦透镜52中。
[0037]在本实施方式中，像图3所示的那样，按照从反射部60到液晶显示元件2的照明光I的光路基本与光源10的光轴AX基本