本發(fā)明涉及一種使多種顏色的光入射至導光體而顯示彩色圖案的多色顯示裝置。

背景技術：

作為多色顯示裝置，存在專利文獻1所記載的多色顯示裝置。

如圖21所示，在導光板10的各棱線側面配置顏色不同的燈11A～11F，經(jīng)由點亮電路12A～12F與控制電路13由電源14適當?shù)仳寗舆@些燈11A～11F點亮，從而向導光板10入射彩色的光，使配置于導光板10的顯示體15以多種顏色進行彩色顯示。

導光板10的各棱線側面與燈11A～11F的發(fā)光顏色的關系為，在導光板10的各棱線的對置側配置有相同顏色系統(tǒng)的燈。例如，燈11A、11D的發(fā)光顏色使用紅色，燈11B、11E的發(fā)光顏色使用藍色，燈11C、11F的發(fā)光顏色使用綠色。

通過這樣的結構，通過向導光板10入射多色光并使其混色，由此進行多種顏色的彩色顯示。

在先技術文獻

專利文獻1：日本特開平4-246683號公報

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在該以往的結構中，通過將來自顏色不同的多個燈11A～11F的光向導光板10入射而進行多種顏色的彩色顯示。在進行多色表現(xiàn)的情況下，需要顏色的美觀度，換言之需要較高的顏色再現(xiàn)性。

在利用白色來表現(xiàn)顯示體15的情況下，能夠通過使光的三種原色即紅色、綠色、藍色進行混色來表現(xiàn)。另外，天藍(天空)色能夠通過使綠色與藍色進行混色來表現(xiàn)。

特別是，在表現(xiàn)白色的情況下，當入射的各種顏色的強度存在差異時，容易識別為不同的顏色。在紅色與其它的綠色、藍色相比光強度較大的情況下，顯示體15并非顯示為白色而是顯示為粉色。在表現(xiàn)天藍色的情況下，即使存在綠色與藍色的強度差，與白色的情況相比，顏色的差異并不明顯。

本發(fā)明的目的在于，通過解決白色看上去呈其它顏色而無法形成美觀的白色的以往的問題，從而提供一種實現(xiàn)顏色再現(xiàn)性高且感到美觀的多種顏色的彩色顯示的多色顯示裝置。

用于解決課題的手段

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的多色顯示裝置設置有由微小形狀的集合體形成圖案樣式的導光體，并設置有向所述導光體的內部入射光的多個光源，向所述導光體入射而被導光的所述光由所述微小形狀反射，并從所述導光體的光射出面射出而顯示所述圖案樣式，其中，多個所述光源包括射出光的第一光源、以及射出顏色與所述第一光源不同的白色光的第二光源。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的多色顯示裝置，由于不僅設置第一光源，還設置射出白色光的第二光源而對圖案樣式進行彩色顯示，因此能夠將圖案樣式的配色的白色顯示為美觀的白色，能夠實現(xiàn)顏色再現(xiàn)性高且感到美觀的多色顯示、彩色顯示。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的第一實施方式中的多色顯示裝置的立體圖。

圖2是該實施方式的導光板的放大剖視圖。

圖3是說明在該實施方式中從RGB灰度值向RGBW灰度值的轉換方法的圖。

圖4是表示該實施方式中的圖案樣式的形狀的例子的圖。

圖5的(a)是表示該實施方式中的圖案樣式的綠色的配色所需的光的入射方向的俯視圖，圖5的(b)是表示該實施方式中的在導光板上形成的微小形狀的放大剖視圖。

圖6的(a)是表示該實施方式中的圖案樣式的藍色的配色所需的光的入射方向的俯視圖，圖6的(b)是表示該實施方式中的在導光板上形成的微小形狀的放大剖視圖。

圖7的(a)是表示該實施方式中的圖案樣式的紅色與綠色的配色所需的光的入射方向的俯視圖，圖7的(b)是表示該實施方式中的在導光板上形成的微小形狀的放大剖視圖

圖8的(a)是表示該實施方式中的圖案樣式的綠色的配色所需的光的入射方向的俯視圖，圖8的(b)是表示該實施方式中的在導光板上形成的微小形狀的放大剖視圖。

圖9是表示該實施方式中的圖案樣式的紅色的配色與綠色的配色所需的光的入射方向的俯視圖。

圖10是表示該實施方式中的圖案樣式的綠色的配色與藍色的配色所需的光的入射方向的俯視圖。

圖11是本發(fā)明的第二實施方式中的多色顯示裝置的立體圖。

圖12是表示該實施方式中的光的入射方向的另一例的立體圖。

圖13是表示該實施方式中的微小形狀的另一例的導光板的放大剖視圖。

圖14是本發(fā)明的第三實施方式中的多色顯示裝置的立體圖。

圖15是本發(fā)明的第四實施方式中的多色顯示裝置的立體圖。

圖16是表示本發(fā)明的第五實施方式中的多色顯示裝置的微小形狀的導光板的放大剖視圖。

圖17是表示該實施方式中的多色顯示裝置的微小形狀的另一例的導光板的放大剖視圖。

圖18是表示該實施方式中的多色顯示裝置的微小形狀的另一例的導光板的放大剖視圖。

圖19是說明本發(fā)明的第一實施方式～第四實施方式的視角特性的導光板的放大剖視圖。

圖20是本發(fā)明的第一實施方式～第四實施方式的視角特性圖。

圖21是專利文獻1所記載的多色顯示裝置的構成圖。

附圖標記說明

1 導光板(導光體)

1A 導光板主體

1B 光導入路

2A 光源(第一光源)

2B 光源(第一光源)

2C 光源(第一光源)

2D 光源(第二光源)

3a 向導光板入射的紅色的光

3b 向導光板入射的綠色的光

3c 向導光板入射的藍色的光

3d 向導光板入射的白色的光

4 圖案樣式

1e 光射出面

1f 后壁面

5、6 對光進行反射的微小形狀

7 光導入路1B的曲面部

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的各實施方式進行說明。

(第一實施方式)

圖1表示本發(fā)明的第一實施方式中的多色顯示裝置。

該多色顯示裝置具有作為導光體的導光板1、以及射出發(fā)光顏色不同的光的光源2A、2B、2C、2D。

導光板1由供來自光源2A的光入射的側面1a、供來自光源2B的光入射的側面1b、供來自光源2C的光入射的側面1c、供來自光源2D的光入射的側面1d、供光射出的光射出面1e、以及與光射出面1e對置的后壁面1f形成。

作為第一光源的光源2A、2B、2C中，從光源2A射出的光3a為紅色，從光源2B射出的光3b為綠色，從光源2C射出的光3c為藍色。作為第二光源的光源2D射出的光3d的顏色是與光源2A、2B、2C不同的白色。

圖2表示導光板1的放大剖視圖。在導光板1的后壁面1f上，與圖案樣式4相應地形成有微小形狀5的集合體。該微小形狀5形成為，使入射到導光板1的內部的光與以想要進行顯示為目的的圖案樣式4相應地朝向光射出面1e反射。關于該微小形狀5的形狀，與光射出面1e垂直的剖面形狀為非對稱的大致三角形，使來自特定的方向的光朝向光射出面1e反射。在此的圖案樣式4是由家的圖案、樹的圖案、以及浮在空中的太陽的圖案構成的風景。

需要說明的是，作為本實施方式的光源而使用發(fā)光顏色不同的四個光源，因此如后所述，微小形狀5是與圖案樣式4的配色相應地按照各光源的發(fā)光顏色而設置的。而且，各光源的光被各個微小形狀5反射而從導光板1的光射出面1e射出的光強度成為各個發(fā)光顏色的顯示的灰度。

圖3示出將以想要進行彩色顯示為目的的圖案樣式4的某一點中的顏色從作為光的三種原色的紅、綠、藍的灰度值轉換為像本實施方式的情況那樣使用發(fā)光顏色不同的紅、綠、藍、白的光源進行顯示所需的灰度值的具體例。

在此，將轉換前的紅、綠、藍的各灰度分別設為Ir、Ig、Ib。將Ir、Ig、Ib之中最小的灰度值設為Imin。Ig＝Imin。

在將上述灰度值轉換為紅、綠、藍、白的各灰度時，將白的灰度I(w)設為Imin。紅的灰度I(r)成為從原來的紅的灰度Ir減去Iw而得到的值，設定為Ir-Iw。綠的灰度I(g)成為從原來的綠的灰度Ig減去Iw而得到的值，設定為Ig-Iw。在該情況下，轉換后的綠I(g)的灰度值為零。藍的灰度I(b)成為從原來的綠的灰度Ib減去Iw而得到的值，設定為Ib-Iw。

這樣，將從原來的紅、綠、藍的灰度減去白的灰度而得到的值轉換為新的紅、綠、藍的灰度值。由微小形狀5的集合體形成分為紅、綠、藍、白的各成分的圖案樣式。

使用圖4～圖9對圖案樣式的制作方法進行詳細說明。

圖4是圖1所示的圖案樣式4的一部分。

圖5的(a)表示在朝向導光板1從右側入射綠色(G)的情況下形成與該光對應的圖案樣式的方法。圖5的(b)是圖5的(a)的一部分8的剖視圖，并放大表示對光進行反射的微小形狀5的集合體。這樣，反射綠色的光3b的微小形狀5成為在與入射的光3b的入射方向大致垂直的方向上具有棱線那樣的、剖面為三角的線狀棱鏡。被圖5的(b)的微小形狀5反射的綠色的光3b從光射出面1e射出。灰度值由微小形狀5的高度h、或者微小形狀5的間距p控制。

圖6的(a)表示在朝向導光板1從上方入射藍色(B)的情況下形成與該光對應的圖案樣式的方法。圖6的(b)是圖6的(a)的一部分b的剖視圖，并放大表示對光進行反射的微小形狀5的集合體。這樣，反射藍色的光3c的微小形狀5成為在與入射的光3c的入射方向大致垂直的方向上具有棱線那樣的、剖面為三角的線狀棱鏡。被圖6的(b)的微小形狀5反射的藍色的光3c從光射出面1e射出?；叶戎涤晌⑿⌒螤?的高度h、或者微小形狀5的間距p控制。

圖7的(a)表示在朝向導光板1從右側入射綠色(G)、且朝向導光板1從左側入射紅色(R)的情況下形成與該光對應的圖案樣式的方法。圖7的(b)是圖7的(a)的一部分8的剖視圖，并放大表示對光進行反射的微小形狀5的集合體。

反射綠色的光3b的微小形狀5的形狀成為在與入射的光3b的入射方向大致垂直的方向上具有棱線那樣的、剖面為三角的線狀棱鏡。被圖7的(b)的微小形狀5反射的綠色的光3b從光射出面1e射出。反射紅色的光3a的微小形狀5的形狀成為在與入射的光3a的入射方向大致垂直的方向上具有棱線那樣的、剖面為三角的線狀棱鏡。被圖7的(b)的微小形狀5反射的紅色的光3a從光射出面1e射出?；叶戎涤晌⑿⌒螤?的高度h、或者微小形狀5的間距p控制。

這樣，反射綠色的光3b的微小形狀5與反射紅色的光3a的微小形狀5混合配置。

圖8的(a)表示在朝向導光板1從右側入射綠色(G)的情況下形成與該光對應的圖案樣式的其它方法。在圖5～圖7中，在作為對光進行反射的微小形狀的剖面為三角的線狀棱鏡中，由長度方向較短的棱鏡構成，但在該圖8的(a)中，示出了利用剖面為三角的短棱鏡形狀的微小形狀5來形成圖案樣式4的情況。圖8的(b)是圖8的(a)的一部分8的剖視圖，綠色的光3b被微小形狀5反射而從光射出面1e射出?；叶戎涤晌⑿⌒螤?的高度h、或者微小形狀5的間距p控制。

圖9表示在利用剖面為三角的短棱鏡來制作圖案樣式的情況下，從對置的兩個方向入射不同的光而制作某一圖案樣式的情況下的棱鏡的一例。以使反射入射光的反射面分別對入射光3a、3b進行反射的方式混合配置各個微小形狀。

圖10表示在利用剖面為三角的短棱鏡來制作圖案樣式的情況下，從正交的兩個方向入射不同的光而制作某一圖案樣式的情況下的棱鏡的一例。

以使反射入射光的反射面分別反射綠色的光3b、紅色的光3c的方式混合配置各個微小形狀5。

需要說明的是，圖5～圖10中說明的圖案樣式的制作方法記載了從一個方向或者兩個方向使光入射而制作圖案樣式的方法，但也能夠組合上述方法而從三個方向、四個方向入射不同的顏色來制作圖案樣式4。

灰度值由微小形狀5的高度h、或者微小形狀5的間距p控制。例如，在灰度值較大的情況下，增大高度h，或者減小間距p。通過以與微小形狀5的反射面對應的方式將紅、綠、藍、白色的各顏色從導光板1的側面的各邊入射，能夠表現(xiàn)顏色再現(xiàn)性高的美觀的彩色圖像、多色圖像。

需要說明的是，在上述的說明中，作為對光進行反射的微小形狀5而記載有剖面為三角形的結構，但采用梯形狀也可以獲得同樣的效果。

另外，越是在圖案樣式的遠離光源的位置，越增高作為反射體的微小形狀5的高度h，或者減小微小形狀5的間距p，由此能夠抑制光強度的面內不均，結果能夠減小顏色不均。

反射白色的微小形狀與使圖6的(b)的上下反轉而成的結構相同?；叶戎涤晌⑿⌒螤?的高度h、或者微小形狀5的間距p控制。

另外，除了紅、綠、藍色的光源之外，通過使用白色的光源，能夠使白色顯示為不會看上去呈其它顏色的美觀的白色。

另外，在圖1的說明中，朝向導光板1從上方入射藍色，從右方向入射綠色，從左方向入射紅色，從下方向入射白色，但各種顏色的光的入射方向沒有固定。

換句話說，優(yōu)選根據(jù)圖案樣式4的配色而以下述方式?jīng)Q定。

關于導光板1的各側面與向其入射的光的顏色的關系，優(yōu)選的是，在圖案樣式4中的彩色顯示的配色之中紅、藍、綠、白的哪一種成分較多的部分，從靠近該部分的側面入射所述成分的顏色。具體來說，像圖1所示的風景圖案樣式的情況那樣，在導光板1的靠上處天空的藍色較多、在靠右處樹的綠色較多、在靠左處太陽的紅色較多的情況下，與之配合地從導光板1的上方的側面入射藍色、從右側的側面入射綠色、從左側的側面入射紅色，從而獲得美觀的彩色顯示。

需要說明的是，如圖3所說明的那樣，通過將轉換前的紅、綠、藍中的最小亮度設為轉換后的白的亮度，并從原始的紅、綠、藍減去該轉換后的白的亮度，由此轉換為新的紅、綠、藍、白的各成分。換言之，從轉換前的各顏色的亮度值中，將其最小亮度值置換為一個白色。換句話說，通過置換為白色，各顏色的亮度值的合計在轉換后比轉換前小。該情況表示用于使各顏色顯色的棱鏡高度、或者棱鏡密度變小。因此，棱鏡高度、棱鏡密度變小，透明度提高。作為導光板1，在沒有入射各顏色時難以知曉其存在，在入射各顏色時知曉導光板1的存在，因此具有作為顯示裝置而給予驚訝感這樣的優(yōu)點。

(第二實施方式)

圖11與圖12分別表示本發(fā)明的第二實施方式的多色顯示裝置。對與圖1相同的構成要素采用相同的附圖標記，并省略其說明。

在圖1所述的第一實施方式中，使紅、綠、藍、白色這4色從導光板1的四邊的全部側面入射，但根據(jù)圖案樣式4，也不一定需要使用全部4色。對此，在圖11中作為能夠利用3色來良好顯示的圖案樣式的例子，記載有不使用紅色的情況。

在圖案樣式4的表現(xiàn)中使用的顏色可以為3色以下的情況下，通過從對置的側面的邊入射相同的顏色，例如像圖12所示那樣入射綠色的光3b，能夠實現(xiàn)更均勻的顯色。此時，如圖13所示，通過將對光進行反射的微小形狀6設為剖面呈大致等腰三角形，能夠使從對置的側面的兩邊入射的光高效地偏向導光板1的光射出面1e。

若遠離入射部，則因光衰減而在面內產(chǎn)生光強度不均，但通過從對置的兩側入射而抑制光強度不均，結果能夠抑制顏色不均。另外，除了紅、綠、藍色的光源之外，通過使用白色的光源，能夠使白色顯示為不會看上去呈其它顏色的美觀的白色。

(第三實施方式)

圖14示出本發(fā)明的第三實施方式的多色顯示裝置。對與圖1相同的構成要素采用相同的附圖標記，并省略其說明。

在第一實施方式、第二實施方式中，說明了導光板1的形狀為平面板狀的情況，但導光板1的形狀也可以是具有曲面的三維形狀。

圖14的導光體1包括形成有圖案樣式4的導光板主體1A、以及一端與導光板主體1A的側面連接的光導入路1B。光導入路1B的另一端經(jīng)由曲面部7延伸至導光板主體1A的背面?zhèn)取９鈱肼?B的材質與導光板主體1A相同，導光板主體1A與光導入路1B一體成形。

關于圖14的導光板1的形狀，在采用與近前側的側面連接的光導入路1B為曲面且向下方彎折的三維形狀的情況下，從該光導入路1B的另一端的端面入射光、例如白色的光3d。

在該圖14中，僅導光板1的一邊以曲面彎折，但也可以使導光板1的二邊、三邊或者導光板1的四邊均以曲面彎折。另外，從彎折后的部分入射白色的光，但也可以入射紅色、綠色、藍色。

(第四實施方式)

圖15示出本發(fā)明的第四實施方式的多色顯示裝置。對與圖1相同的構成要素采用相同的附圖標記，并省略其說明。

在上述的各實施方式中，從光源2A、2B、2C、2D射出的光的顏色是固定的，無法改變光的顏色，但在該第四實施方式中，在替代光源2A、2B而使用能夠改變光的顏色的光源2E、2F這點上是不同的。

在該圖15中，作為朝向導光板1的左側面射出光的光源2E而使用3色發(fā)光的發(fā)光二極管，使光3r-b的顏色從紅色朝向藍色變化。另外，作為朝向導光板1的上側面射出光的光源2F而使用3色發(fā)光的發(fā)光二極管，使光3b-r的顏色從藍色朝向紅色變化。

由此，能夠使圖案樣式的色調發(fā)生變化。例如，在風景的圖案樣式4的情況下，針對圖案樣式4的天空的部分，帶來從白天的藍天變?yōu)榘淼募t色晚霞那樣的變化。

在圖15中，使藍色朝向紅色、紅色朝向藍色變化，但只要根據(jù)圖案樣式的內容來設定使何種顏色進行何種變化，就能夠給予色調的變化。

(第五實施方式)

圖16～圖18分別表示本發(fā)明的多色顯示裝置中的微小形狀5、6的其它的具體例。

在上述的各實施方式中，圖2、圖13所示的微小形狀5、6的與射出面1e垂直的剖面形狀為三角形或者梯形。在該情況下，如圖19所示觀察的方向與同光射出面1e的后壁面1f垂直的方向所成的角度θ的視角特性為，視角狹窄。圖20是表示剖面呈大致三角形的微小形狀的反射面中的光的射出特性的圖。在圖20中，橫軸表示與后壁面1f的垂線所成的角，0°表示與后壁面1f垂直的正面方向?？v軸表示光強度的大小。例如，當從θ＝30°的方向觀察時，成為峰值比為0.1左右的光強度。該情況表示，當改變觀察圖案樣式的方向時，光強度發(fā)生變化，因此整體產(chǎn)生顏色不均。

在本實施方式中，如圖16～圖18所示，由多個面或者曲面來構成微小形狀5、6的光反射面。

在圖16所示的例子中，光反射的微小形狀5、6的剖面由多個平面構成。該微小形狀5、6的剖面由與后壁面1f所成的角度為α、β、γ的平面構成。在此，α＝γ＞β。

在圖17所示的例子中，光反射的微小形狀的剖面由曲面構成。該微小形狀5、6的剖面由與后壁面1f所成的角度為α～β的曲面構成。在此，α＞β。

在圖18所示的例子中，光反射的微小形狀的剖面由多個曲面構成。該微小形狀5、6的剖面由與后壁面1f所成的角度為α～β之間的曲面組構成。在此，α＞B。

如該圖16～圖18所示，通過由多個面構成光反射的微小形狀的剖面，將入射的光向各個方向反射，因此能夠增大光強度的角度寬度。作為結果，能夠將從傾斜方向觀察圖案樣式4時的顏色不均抑制得較小。

工業(yè)實用性

本發(fā)明的多色顯示裝置能夠實現(xiàn)顏色再現(xiàn)性高且感到美觀的多色顯示、彩色顯示，因此能夠適用于各種電氣產(chǎn)品的顯示面板、游戲裝置的顯示面板、廣告牌的顯示面板等。