Systems:NVIS)の使用を含む、明るい日光から真暗闇までの環境照明における表示可読性の最適化のための液晶ディスプレイに関する。[0002]【従来技術及び発明が解決しようとする課題】一般的に従来の液晶装置用バックライト・システムは、光を効果的に集めない。Displays:LCD)を利用したものがある。このシステムでは、広角の均一光が提供される。LCDは制限された視角を有しているため、またLCDが均一光の広角内に置かれる場合、大量のバックライトは効果がない。その結果、画像なしの白色光となるか、または画像を妨げ、視野域の端部のコントラストが低くなる。光の損失と低いコントラストの両方を補うためにも、多数の蛍光管または同等の光源を用いなければならない。sources.【0003】平面鏡を用いてもよい従来システムもある。Reflecting:TIR)レンズが使用されるとすると、TIRレンズは非直線形であるため、TIRレンズは大部分の光をその縁部よりはむしろその中心に向ける傾向がある。よってその中心は、縁部よりも明るく照らされる。illumination,表示画面に有害な影響を及ぼす。screen.【0004】米国特許第5,211,463号に記載されているような従来の液晶装置用のバックライト・システムには満足のいく性能を発揮するものもあるが、かなりの電力を消費する。光学照明システムは一般的に効率が悪いからである。[0005]【課題を解決するための手段】上記のそしてその他の問題は本発明によって上手く処理され解決される。発光装置が非画像光学素子と組み合わされて、カラー液晶ディスプレイ(LCD)用のバックライト・システムが製作される。produced.【0006】概して、一対の光学分離サブシステムである暗視イメージング・システム(NVIS)と昼間シス<br/>テムとが組み合わされて、明るい日光から真暗闇までの環境照明における最適表示可読性を提供するものであり、かつ暗視ゴーグルを使用した操作を含んでもよい。optics)を利用しており、両方とも蛍光管およびその他の直線形光源などの発光源に接続されている。characteristics)を補うように、非画像光学要素に光を集めるように形作られている。element.【0007】上記のことからいくつかの効果がもたらされる。LCDに十分な背面光が与えられて、(1)電力需要を減らし、(2)コンパクトなパッケージを実現し、(3)光源から熱を得ることによって熱管理を容易にする。よって、カラー液晶ディスプレイ用のバックライト・システムは非常に効果的である。従来のシステムに比べて、少なくとも50%の電力が節約できる。非画像光学要素は、光源から放出される光を効率的に捕らえ、かつ日中操作用に液晶ディスプレイに向けて、かつ夜間用には導光体に向けてこの光を平行にする能力を有している。このバックライト・アセンブリは、典型的に厚さが約2分の1インチの非常に平らな側面でパッケージすることもできる。minutes.【0008】他の目的および効果は、本発明のより完全な理解と共に、例示的実施例についての以下の説明およびこれについての添付の図面において示される。Day照明部12の両端に置かれた一対の夜間照明部14とを含む。18によって覆われている。20で終わり、外観が台形となっている。14は、光学バリヤ22によって昼間照明部12と光学的に分離されており、両者間の光伝送を防いでいる。54を介して伝送されるようにするために必要である。夜間照明部14の外側面に配される。夜間照明部14はそれぞれ側部セル28を含む。昼間照明部12の各内側セル26は、内部全反射(TIR)レンズ30と、反射器セグメント32と、蛍光管34とを含む。30は、適切な光伝導接着素材37で接合された数個の連接して配されたレンズを備えるものとして図示されているが、これらは一体化して形成してもよい。その選択は費用についての選択である。LCDの全体サイズに左右される。CD.【0011】各内側セルの内部全反射レンズ30は、蛍光管34から平行出力光42へと入力光を送るための切子面(facet)36aおよび36bを有している。切子面36aおよび36bは、蛍光管34からの反射したかつ直接の光(それぞれが図4の符号38および40で指定されている)を中継して平行光42へと変換させるように構成されている。18,その後液晶装置へと伝えられる。典型的な内部全反射レンズは均等に光を伝えないため、レンズの縁部よりもむしろ中心部に光を集める。よって、レンズの縁部よりも中心部のほうが光が明るくなる傾向がある。内側セル反射器32は、以下に説明するとおりに、この収差を補正するようになっている。aberration.【0012】反射器セグメント32は、凹面形状をした一対の内部全反射レンズ面44を備え、これらはその中心の直立部46によって接続されている。蛍光管34またはその他の直線形状の光源は、各中心支持体46とその両端で一対の受け台48(図1および図2参照)(図中では一方のみが示されている)によっていずれかの都合のよい態様で支持されている。中心支持体46の上の管34の長手方向に沿った管34の支持は、ゲルなどの適切な手段で増強されてもよく、これによって例えば衝撃および振動などから生じる損害に対して蛍光管を保護する。レンズ32の反射面44は、TIRレンズ30の外部分(符号50で指定されている)に大部分の光を集めるように曲がっており、これによって内部全反射レンズにおける非直線性を補うものである。54の上部に接着されている拡散板56とを含む。upper.【0014】各夜間照明部14は、部分内部全反射レンズ30aと反射器セグメント32aとを含む。theが支持されている。区分されていることのほかに、内部全反射レンズ30aと反射器セグメント32aはそれぞれ、まさに昼間照明部12の内部全反射レンズ30と反射器セグメント32のように構成され、かつ作動する。34aからの下向きの光線38は、所定の特性で上向きに反射される。光線40および反射光線38は、内部全反射(TIR)レンズ30および30aの切子面に当たる。dayの適用に使用される。垂直反射器24は、損失を最小化するのに役立つ。夜間の動作にはかなり低レベルの照明が必要となるため、光伝達における効率の低下は重要ではない。拡散板56へと送り込まれて、散乱光によってLCDを照らす。暗視システム・イメージング(NVIS)の適用においては、光学フィルタ54が光路に置かれて、赤外線を取り除いてシステム要件を満たす。infrared.【0016】均一照明は、日中の動作と夜間の動作とでは異なった態様で達成される。TIRレンズ30および30aはそれ自体、光源から上180°の円弧内に放たれた光を非常に効率的に平行にするものであり、強度は光源の真上で最も高くなる。tubeを照らすために使用されるようにすることである。これらの光線のすべてが平行化されるわけではない。36bに入るからである。このことは光線を分散させる際に有用である。are上述のとおり、TIRレンズ30の非直線性を可能な限り補うような反射特性を形作ることである。diffusion板56は、LCDの視覚特性と適合する分散角を有する均一にバックライトされた面を生成するという最終工程を行う。LCD.【0017】本発明はその特定の実施例について説明されてきたが、発明の精神および発明の範囲から逸することなく、本発明に多様な変更および修正が加えられ得ることが認識されるべきである。DRAWINGS【図1】本発明の好ましい実施例の斜視図である。invention.【図2】内部を露出するためにそのカバーの一部を取り除いた状態の、図1に記載される実施例の平面図である。1.【図3】図2において示される実施例の線3−3について切断された拡大図である。夜間照明域についても同様)の一区画のさらなる拡大図である。filters散板(56)を含むことを特徴とする装置。請求項1に記載の装置において、該昼間照明部(12)は、内側に隣接して位置する複数の光学セル(26)を含み、その各々が反射手段(44)と内部全反射レンズ(30)と光源(34)とを有することを特徴とする装置。該内側セルの内部全反射レンズ(30)が、該内側セルの光源(34)からの反射光及び直接光を平行光として中継するよう構成されていることを特徴とする装置。(28)を含み、そして反射手段(44a)と、内部全反射レンズ(30a)と光源(34a)とを含むことを特徴とする装置。該外側セルの内部全反射レンズ(30a)が、該外側セルの光源(34a)からの反射光及び直接光を平行光として中継するよう構成されていることを特徴とする装置。請求項2、3、4又は5に記載の装置において、該反射手段(44、44a)が、該内部全反射レンズ(30、30a)の非直線性を補償するようにその反射特性を形成するよう構成されていることを特徴とする装置。請求項2乃至6のいずれかに記載の装置において、反射レンズ(30、30a)は、該反射手段(44、44a)と該光源(34、34a)とに向かい、光を平行にすることができる切子面を有することを特徴とする装置。(26)を背にしてぞれぞれ位置する一対の不透明光学バリアからなることを特徴とする装置。請求項8に記載の装置において、該夜間照明部(14)は、該光学バリアのそれぞれに隣接して配置された一対の分離した部分からなり、該部分の各々は少なくとも1つの外側光学セル(28)を含むことを特徴とする装置。filtersる拡散板(56)とを含むことを特徴とする装置。(18)に隣接して位置するディスプレイデバイスと協動することを特徴とする装置。