特開 2021-6855 表示ユニット及び表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-6855(P2021-6855A)

(43)【公開日】2021年1月21日

(54)【発明の名称】表示ユニット及び表示装置

(51)【国際特許分類】

   G09F 9/00 20060101AFI20201218BHJP

   G09F 9/33 20060101ALI20201218BHJP

   G09F 9/40 20060101ALI20201218BHJP

   H01L 33/58 20100101ALI20201218BHJP

   H01L 33/00 20100101ALI20201218BHJP

【ＦＩ】

   G09F9/00 313

   G09F9/00 335E

   G09F9/00 346A

   G09F9/33

   G09F9/40 301

   H01L33/58

   H01L33/00 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2019-120936(P2019-120936)

(22)【出願日】2019年6月28日

(71)【出願人】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100131152

【弁理士】

【氏名又は名称】八島 耕司

(74)【代理人】

【識別番号】100147924

【弁理士】

【氏名又は名称】美恵 英樹

(72)【発明者】

【氏名】切通 聡

(72)【発明者】

【氏名】古里 美由紀

(72)【発明者】

【氏名】中隈 俊就

(72)【発明者】

【氏名】川口 博信

【テーマコード（参考）】

5C094

5F142

5G435

【Ｆターム（参考）】

5C094AA06

5C094BA23

5C094CA18

5C094ED01

5C094ED12

5C094ED13

5C094ED15

5C094FA04

5F142AA81

5F142BA02

5F142BA22

5F142CB14

5F142CC04

5F142CG01

5F142DB32

5F142DB37

5F142EA02

5F142EA34

5F142GA02

5G435AA02

5G435BB04

5G435CC09

5G435DD12

5G435EE02

5G435EE36

5G435FF06

5G435FF13

5G435GG02

5G435HH03

(57)【要約】

【課題】コントラストが高められた表示装置と、その表示装置に用いることができる表示ユニットとを提供する。
【解決手段】レンズケース３００は、回路基板２００と対面する板状のケース本体部３１０と、ケース本体部３１０の、複数の発光装置１００の各々と対面する位置に設けられたレンズ部３２０とを有する。レンズ部３２０は、発光装置１００が放射した可視光の指向性を調整する。遮光本体部４１０は、外部からレンズケース３００に入射しようとする外光を遮る。遮光本体部４１０には、レンズ部３２０で指向性が調整された可視光が通過する開口部４２０が形成されている。遮光本体部４１０とケース本体部３１０との間に間隔が確保されている。各々の開口部４２０の、表示画面上での上下方向に相当するＹ軸方向のサイズが、その開口部４２０を通過する可視光の指向性を調整するレンズ部３２０の、Ｙ軸方向のサイズ以下である。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

映像を表示する表示画面の一部を構成する表示ユニットであって、
それぞれ可視光を放射する複数の発光装置と、
複数の前記発光装置が２次元に分布して配列されている回路基板と、
前記回路基板と対面する板状のケース本体部と、前記ケース本体部の、複数の前記発光装置の各々と対面する位置に設けられたレンズ部とを有し、各々の前記レンズ部が、自己に対面する前記発光装置が放射した前記可視光の指向性を調整するレンズケースと、
前記レンズケースと対面する位置に配置されており、外部から前記回路基板に向かって前記レンズケースに入射しようとする外光を遮る板状の遮光本体部を有し、前記遮光本体部には、各々の前記レンズ部で指向性が調整された前記可視光が通過する開口部が、前記発光装置毎に形成されている遮光部材と、
を備え、
前記遮光本体部と前記ケース本体部との間に間隔が確保されており、
各々の前記開口部の、前記表示画面上での上下方向に相当する方向のサイズが、該開口部を通過する前記可視光の前記指向性を調整する前記レンズ部の、前記上下方向に相当する方向のサイズ以下である、
表示ユニット。

【請求項2】

映像を表示する表示画面の一部を構成する表示ユニットであって、
それぞれ可視光を放射する複数の発光装置と、
複数の前記発光装置が２次元に分布して配列されている回路基板と、
前記回路基板と対面する板状のケース本体部と、前記ケース本体部の、複数の前記発光装置の各々と対面する位置に設けられたレンズ部とを有し、各々の前記レンズ部が、自己に対面する前記発光装置が放射した前記可視光の指向性を調整するレンズケースと、
前記レンズケースと対面する位置に配置されており、外部から前記回路基板に向かって前記レンズケースに入射しようとする外光を遮る板状の遮光本体部を有し、前記遮光本体部には、各々の前記レンズ部で指向性が調整された前記可視光が通過する開口部が、前記発光装置毎に形成されている遮光部材と、
を備え、
各々の前記開口部の、前記表示画面に平行な面内における中心位置が、該開口部を通過する前記可視光の前記指向性を調整する前記レンズ部の、前記表示画面に平行な面内における中心位置よりも、前記表示画面上での下方に相当する方向又は前記表示画面上での上方に相当する方向にずれている、
表示ユニット。

【請求項3】

前記表示画面を１３°以下の仰角で見上げる観察者の視線の方向に見た場合に、前記ケース本体部の、各々の前記レンズ部の前記表示画面上での上方に相当する部分が、前記遮光本体部によって覆い隠されて見える、
請求項２に記載の表示ユニット。

【請求項4】

前記表示画面を５°以下の俯角で見下ろす観察者の視線の方向に見た場合に、前記ケース本体部の、各々の前記レンズ部の前記表示画面上での下方に相当する部分が、前記遮光本体部によって覆い隠されて見える、
請求項２又は３に記載の表示ユニット。

【請求項5】

前記遮光本体部と前記ケース本体部との間に間隔が確保されている、
請求項２から４のいずれか１項に記載の表示ユニット。

【請求項6】

前記ケース本体部の少なくとも前記レンズ部の周囲の領域に、前記外光の反射を抑制する反射抑制部、又は前記外光を散乱させる散乱部が形成されている、
請求項１から５のいずれか１項に記載の表示ユニット。

【請求項7】

前記開口部が、前記表示画面に対する法線に平行な視線で見て、円形又は楕円形に形成されており、
前記レンズ部が、前記法線に平行な視線で見て、円形又は楕円形に形成されている、
請求項１から６のいずれか１項に記載の表示ユニット。

【請求項8】

各々の前記開口部の、前記表示画面上での左右方向に相当する方向のサイズが、該開口部を通過する前記可視光の前記指向性を調整する前記レンズ部の、前記左右方向に相当する方向のサイズ以下である、
請求項１から７のいずれか１項に記載の表示ユニット。

【請求項9】

映像を表示する表示画面の一部を構成する表示ユニットであって、
それぞれ可視光を放射する複数の発光装置と、
複数の前記発光装置が２次元に分布して配列されている回路基板と、
前記回路基板と対面する板状のケース本体部と、前記ケース本体部の、複数の前記発光装置の各々と対面する位置に設けられたレンズ部とを有し、各々の前記レンズ部が、自己に対面する前記発光装置が放射した前記可視光の指向性を調整するレンズケースと、
前記レンズケースと対面する位置に配置されており、外部から前記回路基板に向かって前記レンズケースに入射しようとする外光を遮る板状の遮光本体部を有し、前記遮光本体部には、各々の前記レンズ部で指向性が調整された前記可視光が通過する開口部が、前記発光装置毎に形成されている遮光部材と、
を備え、
前記遮光本体部と前記ケース本体部との間に間隔が確保されている、
表示ユニット。

【請求項10】

各々の前記レンズ部が、前記ケース本体部の前記遮光部材と対面する表面よりも、前記ケース本体部から前記遮光部材に向かう向きに隆起した形状を有し、
前記遮光本体部と前記ケース本体部との間に、各々の前記レンズ部の、前記ケース本体部の前記表面からの高さ以上の前記間隔が確保されている、
請求項９に記載の表示ユニット。

【請求項11】

請求項１から１０のいずれか１項に記載の表示ユニットを複数備え、
複数の前記表示ユニットが配列されて構成されている前記表示画面に映像を表示する、
表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示ユニット及び表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示されているように、回路基板上にマトリクス状に配列された複数の発光装置と、各々の発光装置が放射する可視光の指向性を調整するレンズケースと、レンズケースを覆う遮光部材とを備える表示装置が知られている。

【0003】

レンズケースは、各々の発光装置に対面する位置に設けられたレンズ部と、それら複数のレンズ部を保持する板状のケース本体部とを有する。遮光部材には、各々のレンズ部を外部に露出させる開口部が形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−０１１７１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

遮光部材は、太陽の光又は表示装置を照らす照明の光（以下、外光と総称する。）を遮光する。しかし、外光は遮光部材によって完全に遮光できる訳ではない。遮光部材において遮光できずに開口部を通過した外光は、レンズケースに入射する。

【0006】

レンズケースにおけるレンズ部の表面は湾曲しているため、外光がレンズ部に入射した際、外光は様々な方向に反射する。従って、外光が特定の方向だけに大きな強度で反射する事態は生じにくい。このため、表示装置を見る観察者にとって、レンズ部における外光の反射は目立ちにくい。

【0007】

一方、レンズケースにおけるケース本体部は板状に形成されているため、外光がケース本体部に入射した場合、ケース本体部での外光の反射の方向が揃いやすい。このため、外光が特定の方向に大きな強度で反射する事態が生じやすい。このようにして大きな強度で反射した外光が観察者の目に入る結果、表示装置に表示される映像の明暗の差を表すコントラストが低下する。

【0008】

本発明の目的は、コントラストが高められた表示装置と、その表示装置に用いることができる表示ユニットとを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、本発明に係る表示ユニットは、
映像を表示する表示画面の一部を構成する表示ユニットであって、
それぞれ可視光を放射する複数の発光装置と、
複数の前記発光装置が２次元に分布して配列されている回路基板と、
前記回路基板と対面する板状のケース本体部と、前記ケース本体部の、複数の前記発光装置の各々と対面する位置に設けられたレンズ部とを有し、各々の前記レンズ部が、自己に対面する前記発光装置が放射した前記可視光の指向性を調整するレンズケースと、
前記レンズケースと対面する位置に配置されており、外部から前記回路基板に向かって前記レンズケースに入射しようとする外光を遮る板状の遮光本体部を有し、前記遮光本体部には、各々の前記レンズ部で指向性が調整された前記可視光が通過する開口部が、前記発光装置毎に形成されている遮光部材と、
を備え、
前記遮光本体部と前記ケース本体部との間に間隔が確保されており、
各々の前記開口部の、前記表示画面上での上下方向に相当する方向のサイズが、該開口部を通過する前記可視光の前記指向性を調整する前記レンズ部の、前記上下方向に相当する方向のサイズ以下である。

【発明の効果】

【0010】

上記構成によれば、表示画面を見る観察者にケース本体部が視認されにくい。従って、ケース本体部で反射した外光が観察者の目に届く事態が生じにくい。この結果、表示画面に表示される映像のコントラストが高められる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態１に係る表示装置の斜視図

【図2】実施形態１に係る表示ユニットの分解斜視図

【図3】実施形態１に係る発光装置の平面図

【図4】実施形態１に係る表示ユニットの一部を拡大して示す平面図

【図5】実施形態１に係る表示ユニットの一部を拡大して示す断面図

【図6】実施形態２に係る表示ユニットの一部を拡大して示す平面図

【図7】実施形態３に係る表示ユニットの一部を拡大して示す平面図

【図8】実施形態４に係る表示ユニットの一部を拡大して示す平面図

【図9】実施形態４に係る表示ユニットの一部を拡大して示す断面図

【図10】実施形態５に係る表示ユニットの一部を拡大して示す平面図

【図11】実施形態５に係る表示ユニットの一部を拡大して示す断面図

【図12】実施形態６に係る表示ユニットの一部を拡大して示す断面図

【図13】実施形態６に係る表示装置の使用の態様を示す概念図

【図14】実施形態７に係る表示ユニットの一部を拡大して示す断面図

【図15】実施形態８に係る表示ユニットの一部を拡大して示す断面図

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照し、実施形態１−８に係る表示装置について説明する。図中、同一又は対応する部分に同一の符号を付す。

【0013】

［実施形態１］
図１に示すように、本実施形態に係る表示装置７００は、それぞれ映像を表示する複数の表示ユニット５００と、それら複数の表示ユニット５００を保持するフレーム６００とを備える。複数の表示ユニット５００は、フレーム６００において、マトリクス状に配列されている。これにより、複数の表示ユニット５００が、全体として１つの表示画面７１０を構成している。その表示画面７１０に、映像が表示される。つまり、各々の表示ユニット５００は、表示画面７１０の一部を構成している。

【0014】

以下の説明のために、表示画面７１０において複数の表示ユニット５００が構成するマトリクスの行に平行なＸ軸、そのマトリクスの列に平行なＹ軸、及び表示画面７１０に対する法線に平行なＺ軸を有する右手系のＸＹＺ直交座標系を定義する。表示画面７１０からＺ軸に沿って外方に向かう方向が、Ｚ軸のプラス方向である。

【0015】

図２に示すように、各々の表示ユニット５００は、それぞれ可視光を放射する複数の発光装置１００と、それら複数の発光装置１００が２次元に分布した状態に配列されている回路基板２００とを備える。複数の発光装置１００は、具体的には、回路基板２００上にマトリクス状に配列されている。複数の発光装置１００が回路基板２００上で構成するマトリクスの行は、Ｘ軸と平行であり、そのマトリクスの列は、Ｙ軸と平行である。

【0016】

図示しないが、回路基板２００は、各々の発光装置１００に、発光に必要な電力を供給すると共にその発光を制御する制御回路を有する。その制御回路を通じて、各々の発光装置１００に電力が供給されることにより、各々の発光装置１００が発光する。

【0017】

各々の発光装置１００は、図１に示した表示画面７１０において１つの画素を構成している。各々の発光装置１００によって放射される可視光を構成する３原色の光成分間の強度比が、上述した図示せぬ制御回路によって制御されることにより、図１に示した表示画面７１０への映像の表示が実現される。

【0018】

図３に示すように、各々の発光装置１００は、第１発光素子としての赤色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１１０Ｒ、第２発光素子としての緑色ＬＥＤ１１０Ｇ、及び第３発光素子としての青色ＬＥＤ１１０Ｂを備える。赤色ＬＥＤ１１０Ｒは、第１原色としての赤色の光を放射する。緑色ＬＥＤ１１０Ｇは、第１原色とは異なる第２原色としての緑色の光を放射する。青色ＬＥＤ１１０Ｂは、第１原色及び第２原色とは異なる第３原色としての青色の光を放射する。

【0019】

また、発光装置１００は、赤色ＬＥＤ１１０Ｒ、緑色ＬＥＤ１１０Ｇ、及び青色ＬＥＤ１１０Ｂを保持するパッケージ部材１２０と、赤色ＬＥＤ１１０Ｒ、緑色ＬＥＤ１１０Ｇ、及び青色ＬＥＤ１１０Ｂの各々に、発光に必要な電力を供給するリードフレーム１３０とを備える。リードフレーム１３０は、パッケージ部材１２０と一体に形成されている。

【0020】

図５に示すように、パッケージ部材１２０は、リードフレーム１３０を通じて、回路基板２００に、機械的及び電気的に接続される。赤色ＬＥＤ１１０Ｒ、緑色ＬＥＤ１１０Ｇ、及び青色ＬＥＤ１１０Ｂの各々は、リードフレーム１３０を通じて、回路基板２００が備える図示せぬ制御回路と電気的に接続される。

【0021】

パッケージ部材１２０は、Ｚ軸方向に深さを有する有底の凹部を画定している。その凹部の底面に、赤色ＬＥＤ１１０Ｒ、緑色ＬＥＤ１１０Ｇ、及び青色ＬＥＤ１１０Ｂが取り付けられている。また、発光装置１００は、その凹部に充填された封止材１４０を有する。封止材１４０は、可視光に対して透明な材料によって構成されている。

【0022】

図２に戻って説明を続ける。各々の表示ユニット５００は、回路基板２００と対面する位置に配置されたレンズケース３００と、レンズケース３００の、回路基板２００と対面する裏面とは反対側の表面に対面する遮光部材４００とをさらに備える。

【0023】

レンズケース３００は、回路基板２００と対面する板状のケース本体部３１０と、ケース本体部３１０の、各々の発光装置１００と対面する位置に設けられたレンズ部３２０とを有する。レンズ部３２０及びケース本体部３１０は、空気よりも屈折率が高く、かつ可視光に対して透明な材料によって、一体に形成されている。

【0024】

各々のレンズ部３２０は、自己に対面する発光装置１００が放射した可視光の指向性を調整する。以下、具体的に説明する。

【0025】

図５にも示すように、レンズ部３２０は、ケース本体部３１０の遮光部材４００と対面する表面よりも、ケース本体部３１０から遮光部材４００に向かうＺ軸プラス方向に隆起した形状を有する。即ち、レンズ部３２０は、Ｚ軸プラス方向に膨らんだ凸レンズを構成している。また、レンズ部３２０の、発光装置１００と対面する裏面は、ケース本体部３１０と連続して平坦に形成されている。

【0026】

このような形状を有するため、レンズ部３２０は、発光装置１００における赤色ＬＥＤ１１０Ｒ、緑色ＬＥＤ１１０Ｇ、及び青色ＬＥＤ１１０Ｂの各々から出射する、放射状に広がりながら伝播する可視光を、平行光に近づける。つまり、レンズ部３２０は、発光装置１００が放射した可視光の指向性を高める。

【0027】

図２に戻って説明を続ける。遮光部材４００は、外部から回路基板２００に向かってレンズケース３００に入射しようとする外光を遮る板状の遮光本体部４１０を有する。遮光本体部４１０は、レンズケース３００と対面する位置に配置されている。

【0028】

遮光本体部４１０の、外光に対する反射率は、レンズケース３００の、外光に対する反射率よりも小さい。このため、遮光本体部４１０は、図１に示す表示画面７１０で外光が反射した反射光が、表示画面７１０を見る観察者の目に届くのを抑制する。これにより、表示画面７１０に表示される映像のコントラストが向上する。

【0029】

遮光本体部４１０には、各々のレンズ部３２０で指向性が調整された可視光が通過する開口部４２０が、発光装置１００毎に形成されている。発光装置１００から出射し、レンズ部３２０で指向性が調整された可視光は、開口部４２０を通過して観察者の目に届く。

【0030】

また、遮光部材４００は、遮光本体部４１０の、外部に面する表面から外方に突出している、ひさし部４３０も有する。ひさし部４３０の、外光に対する反射率は、レンズケース３００の、外光に対する反射率よりも小さい。

【0031】

ひさし部４３０は、Ｚ軸方向に高さを有し、Ｘ軸方向に延在している。そして、複数のひさし部４３０が、Ｙ軸方向に配列されている。Ｙ軸方向には、開口部４２０とひさし部４３０とが交互に並んでいる。ひさし部４３０は、開口部４２０への外光の入射を抑制することにより、コントラストの向上に寄与する。

【0032】

以下、各々の開口部４２０と、その開口部４２０を通過する可視光の指向性を調整するレンズ部３２０との配置関係について具体的に説明する。

【0033】

図４に示すように、Ｚ軸に平行な視線で見て、各々の開口部４２０は円形に形成されており、各々のレンズ部３２０は、楕円形に形成されている。そして、Ｚ軸に平行な視線で見て、各々の開口部４２０のサイズは、その開口部４２０を通過する可視光の指向性を調整するレンズ部３２０のサイズよりも小さい。具体的には、Ｚ軸に平行な視線で見て、開口部４２０の内縁は、全周にわたって、レンズ部３２０の外縁３２０ｅよりも、そのレンズ部３２０の光軸に近い内側に配置されている。

【0034】

つまり、Ｚ軸に平行な視線で見て、開口部４２０の、図１に示す表示画面７１０上での上下方向に相当するＹ軸方向のサイズが、レンズ部３２０のＹ軸方向のサイズよりも小さく、かつ開口部４２０の、図１に示す表示画面７１０上での左右方向に相当するＸ軸方向のサイズが、レンズ部３２０のＸ軸方向のサイズよりも小さい。

【0035】

図５は、図４の破線ＡＡ−ＡＡの位置における断面を示す。遮光本体部４１０とケース本体部３１０との間には、Ｚ軸方向に間隔が確保されている。その遮光本体部４１０とケース本体部３１０との間の間隔は、各々のレンズ部３２０の、ケース本体部３１０の表面からのＺ軸プラス方向の高さ以上である。つまり、レンズ部３２０は、開口部４２０に嵌っていない。

【0036】

しかし、図４を参照して説明したように、Ｚ軸に平行な視線で見て、各々の開口部４２０のサイズがレンズ部３２０のサイズよりも小さいので、図１に示す表示画面７１０を見る観察者にケース本体部３１０が視認されにくい。従って、ケース本体部３１０で反射した外光が観察者の目に届く事態が生じにくい。この結果、表示画面７１０に表示される映像のコントラストが高められる。

【0037】

また、レンズ部３２０が開口部４２０に突出していないので、レンズ部３２０が開口部４２０に突出している場合に比べて、レンズ部３２０で反射した外光が観察者の目に届きにくい。このこともコントラストの向上に寄与する。

【0038】

また、遮光本体部４１０とケース本体部３１０との間に間隔が確保されているので、遮光本体部４１０とレンズケース３００の一方から他方に熱が伝わりにくく、遮光本体部４１０及びレンズケース３００に熱応力が生じにくい。

【0039】

なお、本実施形態では、Ｚ軸に平行な視線で見て、開口部４２０の内縁がレンズ部３２０の外縁３２０ｅよりも内側に配置されていることを条件として、レンズケース３００に対する遮光部材４００のＸＹ平面上における相対位置のずれが許容される。このため、製造マージンが大きくなって製造コストが下がるという効果も得ることができる。

【0040】

［実施形態２］
上記実施形態１では、図４に示したように、開口部４２０のＹ軸方向のサイズを、レンズ部３２０のＹ軸方向のサイズよりも小さいものとしたが、開口部４２０のＹ軸方向のサイズは、レンズ部３２０のＹ軸方向のサイズと等しくてもよい。以下、その具体例について述べる。

【0041】

図６に示すように、本実施形態では、Ｚ軸に平行な視線で見て、レンズ部３２０の外縁３２０ｅが、Ｙ軸方向に関して開口部４２０の内縁に内接している。つまり、開口部４２０のＹ軸方向のサイズと、レンズ部３２０のＹ軸方向のサイズとが等しい。他の構成は、実施形態１と同じである。本実施形態によっても実施形態１と同様の効果が得られる。

【0042】

［実施形態３］
上記実施形態１では、図４に示したように、開口部４２０のＸ軸方向のサイズを、レンズ部３２０のＸ軸方向のサイズ以下としたが、開口部４２０のＸ軸方向のサイズは、レンズ部３２０のＸ軸方向のサイズより大きくてもよい。以下、その具体例について述べる。

【0043】

図７に示すように、本実施形態では、Ｚ軸に平行な視線で見て、レンズ部３２０の外縁３２０ｅが、Ｘ軸方向に関しては、開口部４２０の内縁よりも内側に配置されている。しかし、Ｙ軸方向に関しては、実施形態１と同様に、開口部４２０の内縁がレンズ部３２０の外縁３２０ｅよりも内側に配置されているため、その分、遮光本体部４１０と重ならないケース本体部３１０が狭小化する。

【0044】

特に、Ｙ軸方向に関しては、開口部４２０の内縁がレンズ部３２０の外縁３２０ｅよりも内側に配置されているため、外光が図１に示す表示画面７１０に斜め上方から入射する場合であっても、レンズ部３２０の周囲のケース本体部３１０のうち、レンズ部３２０の上方及び下方に位置する部分が、表示画面７１０を見上げる観察者に対して目立ちにくい。従って、ケース本体部３１０で反射されて観察者の目に届く外光の量が減少し、映像のコントラストが向上する。

【0045】

［実施形態４］
図６には、Ｚ軸に平行な視線で見て、開口部４２０の中心位置と、レンズ部３２０の中心位置とが、Ｙ軸方向に揃っている構成を例示したが、開口部４２０の中心位置は、レンズ部３２０の中心位置に対して、Ｙ軸方向にずれていてもよい。以下、その具体例について述べる。

【0046】

図８に示すように、本実施形態では、各々の開口部４２０の中心位置ＣＡが、その開口部４２０を通過する可視光の指向性を調整するレンズ部３２０の中心位置ＣＢよりも、図１に示す表示画面７１０上での下方に相当するＹ軸マイナス方向にずれている。

【0047】

なお、開口部４２０の中心位置ＣＡとは、開口部４２０の、図１に示す表示画面７１０に平行なＸＹ仮想平面内における幾何的な中心の位置を意味する。また、レンズ部３２０の中心位置ＣＢとは、レンズ部３２０の、図１に示す表示画面７１０に平行なＸＹ仮想平面内における光軸の位置を意味する。

【0048】

そして、Ｚ軸に平行な視線で見た場合に、レンズ部３２０の上端部、即ち、Ｙ軸プラス方向の端部が、遮光本体部４１０によって覆われている。開口部４２０の内縁における最も下方、即ち最もＹ軸マイナス方向に位置する部分のＹ軸方向の位置は、レンズ部３２０の外縁３２０ｅにおける最も下方に位置する部分のＹ軸方向の位置と揃っている。

【0049】

図９は、図８の破線ＢＢ−ＢＢの位置における断面を示す。遮光本体部４１０とケース本体部３１０との間に間隔が確保されている点は、実施形態１と同じである。回路基板２００の法線ＮＬに対して、θＡ＝１３°傾いた第１仮想視線軸ＶＬＡを定義する。

【0050】

第１仮想視線軸ＶＬＡは、図１に示す表示画面７１０を１３°の角度で見上げる観察者の視線の方向として想定される。つまり、第１仮想視線軸ＶＬＡは、法線ＮＬに対して、Ｘ軸のマイナス方向からプラス方向に見て反時計回りに１３°回転している。即ち、θＡは仰角を表す。

【0051】

第１仮想視線軸ＶＬＡは、Ｘ軸に平行な断面視で見て、開口部４２０の内縁における最も上方、即ち最もＹ軸プラス方向に位置する部分と、レンズ部３２０の外縁３２０ｅにおける最も上方に位置する部分とを結ぶ。

【0052】

従って、図１に示す表示画面７１０を仰角θＡ＝１３°及びそれよりも小さい仰角で見上げた場合には、ケース本体部３１０の、レンズ部３２０のＹ軸プラス方向に位置する部分が、遮光本体部４１０によって覆い隠されて見える。

【0053】

このため、仮に、ケース本体部３１０の、レンズ部３２０のＹ軸プラス方向に位置する部分で外光が反射した場合であっても、その反射光は、仰角θＡ＝１３°以下の角度で図１に示す表示画面７１０を見上げる観察者の目には届かない。この結果、映像のコントラストが向上する。

【0054】

なお、既述のように、Ｚ軸に平行な視線で見て、開口部４２０の内縁における最も下方に位置する部分と、レンズ部３２０の外縁３２０ｅにおける最も下方に位置する部分とのＹ軸方向の位置は揃っている。このため、たとえ上述した仰角が０°であっても、ケース本体部３１０の、レンズ部３２０のＹ軸マイナス方向に位置する部分は、遮光本体部４１０によって覆い隠されて見える。

【0055】

［実施形態５］
図８には、Ｚ軸に平行な視線で見て、開口部４２０の中心位置ＣＡが、レンズ部３２０の中心位置ＣＢよりも、Ｙ軸マイナス方向にずれた構成を例示したが、開口部４２０の中心位置ＣＡは、レンズ部３２０の中心位置ＣＢよりも、Ｙ軸プラス方向にずれていてもよい。以下、その具体例について述べる。

【0056】

図１０に示すように、本実施形態では、各々の開口部４２０の中心位置ＣＡが、その開口部４２０を通過する可視光の指向性を調整するレンズ部３２０の中心位置ＣＢよりも、図１に示す表示画面７１０上での上方に相当するＹ軸プラス方向にずれている。

【0057】

そして、Ｚ軸に平行な視線で見た場合に、レンズ部３２０の下端部、即ち、Ｙ軸マイナス方向の端部が、遮光本体部４１０によって覆われている。開口部４２０の内縁における最も上方、即ち最もＹ軸プラス方向に位置する部分のＹ軸方向の位置は、レンズ部３２０の外縁３２０ｅにおける最も上方に位置する部分のＹ軸方向の位置と揃っている。

【0058】

図１１は、図１０の破線ＣＣ−ＣＣの位置における断面を示す。回路基板２００の法線ＮＬに対して、θＢ＝５°傾いた第２仮想視線軸ＶＬＢを定義する。第２仮想視線軸ＶＬＢは、図１に示す表示画面７１０を５°の角度で見下ろす観察者の視線の方向として想定される。つまり、第２仮想視線軸ＶＬＢは、法線ＮＬに対して、Ｘ軸のマイナス方向からプラス方向に見て時計回りに５°回転している。即ち、θＢは俯角を表す。

【0059】

第２仮想視線軸ＶＬＢは、Ｘ軸に平行な断面視で見て、開口部４２０の内縁における最も下方、即ち最もＹ軸マイナス方向に位置する部分と、レンズ部３２０の外縁３２０ｅにおける最も下方に位置する部分とを結ぶ。

【0060】

従って、図１に示す表示画面７１０を俯角θＢ＝５°及びそれよりも小さい俯角で見下ろす場合には、ケース本体部３１０の、レンズ部３２０のＹ軸マイナス方向に位置する部分が、遮光本体部４１０によって覆い隠されて見える。

【0061】

このため、仮に、ケース本体部３１０の、レンズ部３２０のＹ軸マイナス方向に位置する部分で外光が反射した場合であっても、その反射光は、俯角θＢ＝５°以下の角度で図１に示す表示画面７１０を見下ろす観察者の目には届かない。この結果、映像のコントラストが向上する。

【0062】

なお、既述のように、Ｚ軸に平行な視線で見て、開口部４２０の内縁における最も上方に位置する部分と、レンズ部３２０の外縁３２０ｅにおける最も上方に位置する部分とのＹ軸方向の位置は揃っている。このため、たとえ上述した俯角が０°であっても、ケース本体部３１０の、レンズ部３２０のＹ軸プラス方向に位置する部分は、遮光本体部４１０によって覆い隠されて見える。

【0063】

［実施形態６］
上記実施形態４の構成と上記実施形態５の構成とを組み合わせることもできる。以下、その具体例について述べる。

【0064】

図１２に示すように、本実施形態では、Ｘ軸に平行な断面視で見て、開口部４２０の内縁における最も上方に位置する部分と、レンズ部３２０の外縁３２０ｅにおける最も上方に位置する部分とが、第１仮想視線軸ＶＬＡによって結ばれ、かつ開口部４２０の内縁における最も下方に位置する部分と、レンズ部３２０の外縁３２０ｅにおける最も下方に位置する部分とが、第２仮想視線軸ＶＬＢによって結ばれている。

【0065】

このため、本実施形態によれば、図１に示す表示画面７１０を仰角１３°以下の角度で見上げる場合、俯角５°以下の角度で見下ろす場合、及び法線ＮＬに沿って見る場合、のいずれの場合においても映像のコントラストが改善される。

【0066】

図１３に、本実施形態に係る表示装置７００の使用の態様を示す。本実施形態では、表示装置７００が、自動車ＭＶを運転しているドライバーの視界に入る位置に設置される。表示装置７００は、事故の発生、混雑の状況、通行規制、天候等に関する道路情報を映像として視覚的にドライバーに提供する道路情報表示装置としての役割を果たす。

【0067】

表示装置７００が、下り坂を走行しているドライバーの先方に位置する場合、そのドライバーによって表示装置７００が見下ろされる。その場合でも、表示装置７００は、そのドライバーに対し、俯角５°以下の範囲において、特に良好なコントラストで道路情報を提供することができる。

【0068】

また、表示装置７００は、その表示装置７００の近傍を走行するドライバーによって見上げられる場合もある。その場合でも、表示装置７００は、そのドライバーに対し、仰角１３°以下の範囲において、特に良好なコントラストで道路情報を提供することができる。

【0069】

［実施形態７］
上記実施形態１−６のいずれかの構成において、ケース本体部３１０に、外光の反射を抑制する構成を付加してもよい。以下、上記実施形態６に係るケース本体部３１０に、外光の反射を抑制する構成を付加した具体例を述べる。

【0070】

図１４に示すように、本実施形態では、レンズケース３００が、ケース本体部３１０の表面に形成されているＡＲコーティング（Anti Reflection Coating）３３１を有する。ＡＲコーティング３３１は、外部から開口部４２０を通して入射する外光に対する反射率をレンズ部３２０よりも低下させる反射抑制部の一例である。ＡＲコーティング３３１は、ケース本体部３１０の表面の全域に形成されている。

【0071】

ＡＲコーティング３３１の表面で反射した外光は、ＡＲコーティング３３１とケース本体部３１０との界面で反射した外光を干渉によって減衰させる。このため、図１に示す表示画面７１０を見る角度によっては開口部４２０からＡＲコーティング３３１が見えている場合であっても、映像のコントラストをさらに向上させることができる。

【0072】

［実施形態８］
上記実施形態７では、反射抑制部としてのＡＲコーティング３３１を形成したが、反射抑制部に代えて、外光を散乱させる散乱部を形成してもよい。以下、その具体例を述べる。

【0073】

図１５に示すように、本実施形態では、ケース本体部３１０の表面に、レンズ部３２０の表面よりも表面粗外が大きい粗化部３３２が形成されている。粗化部３３２は、粗化処理としてのサンドブラスト処理によって形成されたものであり、外光を散乱させる散乱部の一例である。

【0074】

本実施形態によれば、粗化部３３２に入射した外光が、粗化部３３２において散乱する。このため、粗化部３３２に入射した外光が、特定の方向に強く反射しにくい。このため、図１に示す表示画面７１０を見る角度によっては開口部４２０から粗化部３３２が見えている場合であっても、映像のコントラストをさらに向上させることができる。

【0075】

以上、実施形態１−８について説明した。本発明はこれに限られず、以下に述べる変形も可能である。

【0076】

上記実施形態１では、図４に示したように、開口部４２０が、Ｚ軸に平行な視線で見て円形に形成されている場合について述べたが、開口部４２０は、Ｚ軸に平行な視線で見て楕円形に形成されていてもよい。また、実施形態１では、図４に示したように、レンズ部３２０が、Ｚ軸に平行な視線で見て楕円形に形成されている場合について述べたが、レンズ部３２０は、Ｚ軸に平行な視線で見て円形に形成されていてもよい。

【0077】

上記実施形態１では、図５に示したように、遮光本体部４１０とケース本体部３１０との間に、レンズ部３２０の高さ以上の間隔が確保されており、レンズ部３２０が開口部４２０に突出してない構成を例示した。遮光本体部４１０とケース本体部３１０との間の間隔が、レンズ部３２０の高さ未満であって、レンズ部３２０が開口部４２０に突出していてもよい。

【0078】

上記実施形態４、５では、図９、図１１に示したように、遮光本体部４１０とケース本体部３１０との間に、レンズ部３２０の高さ以上の間隔が確保されており、レンズ部３２０が開口部４２０に突出してない構成を例示した。遮光本体部４１０とケース本体部３１０との間の間隔が、レンズ部３２０の高さ未満であって、レンズ部３２０が開口部４２０に突出していてもよい。また、実施形態４、５に係る構成においては、遮光本体部４１０とケース本体部３１０との間に間隔が無く、遮光本体部４１０とケース本体部３１０とが接していてもよい。

【0079】

上記実施形態７、８では、実施形態６の構成に対して、ＡＲコーティング３３１又は粗化部３３２を付加した具体例について述べたが、ＡＲコーティング３３１又は粗化部３３２は、実施形態１−５の構成に対して付加してもよい。

【0080】

上記実施形態７、８では、ケース本体部３１０の表面の全域に、ＡＲコーティング３３１又は粗化部３３２が形成されている構成を例示したが、ＡＲコーティング３３１又は粗化部３３２は、ケース本体部３１０の、レンズ部３２０の周囲の領域だけに形成されていてもよい。

【0081】

上記実施形態７では、外光に対する反射率をレンズ部３２０よりも低下させる反射抑制部として、外光を透過させ干渉によって外光を減衰させるＡＲコーティング３３１を例示した。反射抑制部として、外光に対して不透明であり、かつ外光に対する反射率がレンズ部３２０の表面より小さいもの、具体的には、黒色の塗料を用いてもよい。

【0082】

上記実施形態８では、外光を散乱させる散乱部として粗化部３３２を例示した。粗化部３３２は、つや消し処理された部分であってもよいし、回折格子であってもよい。回折格子は、１次元のリッジ及びトレンチで構成されたものであってもよいし、２次元のリッジ及びトレンチで構成されたものであってもよい。また、粗化部３３２は、機械的な加工によって形成されたものであってもよいし、化学的なエッチングによって形成されたものであってもよい。

【0083】

図２には、Ｚ軸に平行な平面視でＸ軸方向に延在するひさし部４３０を例示したが、ひさし部４３０は、Ｚ軸に平行な平面視で各々の開口部４２０を取り囲んでいてもよい。具体的には、ひさし部４３０は、Ｚ軸に平行な平面視でＸ軸方向及びＹ軸方向に格子状に延在していてもよい。

【0084】

図２には、回路基板２００上に複数の発光装置１００がマトリクス状に配列されている構成を例示した。複数の発光装置１００は、回路基板２００上に２次元に分布して配置されていればよく、必ずしもマトリクス状に配列されている必要はない。

【0085】

上記実施形態１−８では、発光装置１００が発光ダイオードによって可視光を放射する構成を例示したが、発光装置１００は、有機エレクトロルミネッセンスを生じる素子によって可視光を放射するものであってもよい。

【符号の説明】

【0086】

１００…発光装置、１１０Ｒ…赤色ＬＥＤ、１１０Ｇ…緑色ＬＥＤ、１１０Ｂ…青色ＬＥＤ、１２０…パッケージ部材、１３０…リードフレーム、１４０…封止材、２００…回路基板、３００…レンズケース、３１０…ケース本体部、３２０…レンズ部、３２０ｅ…外縁、３３１…ＡＲコーティング（反射抑制部）、３３２…粗化部（散乱部）、４００…遮光部材、４１０…遮光本体部、４２０…開口部、４３０…ひさし部、５００…表示ユニット、６００…フレーム、７００…表示装置、７１０…表示画面、ＣＡ…開口部の中心、ＣＢ…レンズ部の中心、ＭＶ…自動車、ＮＬ…法線、ＶＬＡ…第１仮想視線軸、ＶＬＢ…第２仮想視線軸。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】