JP4652787B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車両の運転席に設置されて車両に関する様々な情報を運転者が視認可能に表示するための表示装置に関するものであり、たとえば自動車に用いて好適である。

従来の表示装置としては、たとえば、第１の表示像を表示する第１の表示領域および第２の表示像を表示する第２の表示領域を有する液晶素子からなる表示器を備え、第1の表示像および第２の表示像を実像として視認させる、あるいは第1の表示像を実像として、また第２の表示像を虚像として視認させるように構成された車両用表示装置が提案されている（特許文献１参照）。
特開平８−２６８１１４号公報

しかしながら、上述の従来の車両用表示装置においては、液晶素子の表示画面のみを直接実像として視認させる、あるいは液晶素子の表示画面のみをダッシュボード上に配置されたコンバイナ上に結像される虚像として視認させるので、各表示像自体は平面的に視認される。したがって、表示装置の見映えが平面的となり、立体感に欠けるものとなってしまうという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、容易な構成により、表示パネルの前面側の立体感を強調し斬新な見映えの表示装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。

本発明の請求項１に記載の表示装置は、その背後に配置された光源からの光により透過照明される液晶パネルからなる表示パネルと、表示パネルの前面側の外周部に配置される見返し板と、表示パネルの前面側に配置される装飾部材と、を備え、表示パネルは見返し板に臨む光源部と該光源部の外側の表示部とから構成され、表示部には少なくとも自動車の速度を指示する画像が表示され、光源部は表示パネルのうち光の透過率が均一に制御されて画像が形成されず且つ光源から発せられ表示パネルを透過した光を見返し板に向けて照射可能な部分であり、見返し板は開口部を備え且つ光源部を透過した光源からの光を開口部を介して装飾部材に向けて照射することを特徴としている。

この構成によれば、表示パネルの表面側、すなわち視認者側には装飾部材が配置されるとともに、装飾部材は、見返し板の開口部からの照射光により照明される。このため、本発明の請求項１に記載の表示装置は、表示パネルのみが視認される従来の表示装置と比べて、立体感が強調され且つ斬新な見映えとすることが可能になる。

また、本発明の請求項１に記載の表示装置は、装飾部材を照射する照射光として表示パネルの光源部を透過した光源からの光を利用していえる。

これにより、装飾部材を照明するための光源を新規に追加する必要がないので、表示装置のコスト上昇を抑制することができる。

本発明の請求項２に記載の表示装置は、表示パネルにおける光源部を透過した光源からの光を開口部へ導光する導光体を備えることを特徴としている。

これにより、表示パネルにおける光源部から出射する光を高効率で開口部へ導き装飾部材の照明に利用することができる。

本発明の請求項３に記載の表示装置は、装飾部材は表示パネルにおける表示部を円形に視認させるリング部を備えることを特徴としている。

これにより、表示パネルにおける表示部上の表示像の形状と組み合わせることによって、表示部上の表示像を際立たせて視認させることができる。したがって、表示装置の見映えをより斬新なものとすることができる。

本発明の請求項４に記載の表示装置は、装飾部材は見返し板と一体的に形成されていることを特徴としている。

これにより、表示装置を構成する部品の数を少なくして、表示装置の組付け工数を低減することができる。

本発明の請求項５に記載の表示装置は、その背後に配置された光源からの光により透過照明される液晶パネルからなる表示パネルと、表示パネルの前面側の外周部に配置される見返し板と、表示パネルの前面側に配置される装飾部材と、を備え、表示パネルは見返し板に臨む光源部と該光源部の外側の表示部とから構成され、表示部には少なくとも自動車の速度を指示する画像が表示され、光源部は表示パネルのうち光の透過率が均一に制御されて画像が形成されず且つ光源から発せられ表示パネルを透過した光を見返し板に向けて照射可能な部分であり、装飾部材は光源部に臨むように見返し板内へ延伸される導光部を備え、導光部は光源部を透過した光源からの光を装飾部材に導き且つ装飾部材を発光表示させることを特徴としている。

この構成によれば、表示パネルの表面側、すなわち視認者側には装飾部材が配置されるとともに、装飾部材は、その導光部により導かれた光により照明される。このため、本発明の請求項５に記載の表示装置は、表示パネルのみが視認される従来の表示装置と比べて、立体感が強調され且つ斬新な見映えとすることが可能になる。

また、本発明の請求項５に記載の表示装置は、装飾部材を照射する光として表示パネルの光源部を透過した光源からの光を利用していえる。

これにより、装飾部材を照明するための光源を新規に追加する必要がないので、表示装置のコスト上昇を抑制することができる。

本発明の請求項１ないし請求項５のいずれか一つに記載の表示装置は、表示パネルは液晶パネルであることを特徴としている。

このような構成によれば、表示パネルの光源部の色彩および透過率を制御することによって、装飾部材を照明する照射光の色および明るさを変えることが可能となる。

したがって、装飾部材の照明演出デザイン自由度を拡大して、立体感に富んだ斬新な見映えの表示装置を実現することができる。

以下、本発明による表示装置を、自動車に搭載されるコンビネーションメータ１に適用した場合を例に、図面に基づいて説明する。

（第1実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による表示装置であるコンビネーションメータ１の正面図である。

図２は、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

図３は、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の液晶パネル２の正面図であり、図２中のＩＩＩ矢視図である。

図４は、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成を説明する模式図である。

コンビネーションメータ１は、自動車の車室内前方のインストルメントパネル内に配置され、自動車の作動状態に関する各種情報を液晶パネル２の表示部２２上に画像として形成して、運転者に視認させるものである。本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１においては、図１に示すように、当該自動車の走行速度を指示する速度計Ｓおよび当該自動車のエンジン回転速度を指示する回転計Ｔが、液晶パネル２の表示部２２上に画像として形成されている。

以下に、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の構成について説明する。

表示パネルとしての液晶パネル２は、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１においては、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）タイプが用いられている。液晶パネル２は、図２に示すように、その背後（図２の右側）に配置された光源である発光ダイオード３が発する光により透過照明されて発光表示される。また、液晶パネル２の画面は、図３に示すように、光源部２１および表示部２２から構成されている。光源部２１は、後述するコントローラにより、常時、透過率が均一な状態に制御されている。言い換えると発光輝度が均一な状態に制御されている。一方、表示部２２には、上述した速度計Ｓおよび回転計Ｔが画像として形成されている。すなわち、図１に示すように、数字２２ａ、目盛り２２ｂ、文字２２ｃおよび指針２２ｄが画像として形成され、さらに指針２２ｄは、自動車の速度、エンジン回転速度を指示する角度位置に回転するように表示される。また、液晶パネル２の前面側、すなわち視認者側である図２における左側には、見返し板５が配置されている。

見返し板５は、本発明の第1実施形態によるコンビネーションメータ１においては樹脂材料から略枠状に形成されて、液晶パネル２の外周部に密着して配置されている。見返し板５は、図２に示すように、コンビネーションメータ１の上端側において、視認者側（図２の左側）に庇状に張り出したフード部５１を備えている。フード部５１は、図２に示すように、中空状態且つ液晶パネル２の光源部２１に臨むように形成されている。また、見返し板５には、フード部５１の下面に、図２に示すように、開口部としての照射窓５２が設けられている。照射窓５２は、図１に示すように、速度計Ｓおよび回転計Ｔそれぞれに対応し且つそれらの上方に設けられている。

また、見返し板５には、液晶パネル２の前面側（図２において左側）に配置される装飾部材としてのトリムリング５３が一体的に形成されている。すなわち、トリムリング５３は、見返し板５を樹脂材料を型成型することで形成する際に、見返し板５と一体に形成されている。トリムリング５３は、図１および図２に示すように、速度計Ｓおよび回転計Ｔそれぞれの輪郭線を形成するような形状に作られている。また、２つのトリムリング５３は、その外周側において薄い平板により連結されて一体化されている。これにより、液晶パネル２の表示部２２は、トリムリング５３の内側部分のみが視認される。

液晶パネル２の背後には、図２に示すように、液晶パネル２を透過照明するための光源としての発光ダイオード３が配置されている。発光ダイオード３は、図２に示すように、プリント基板７上に実装されている。

また、液晶パネル２の背面には、図２に示すように、拡散板４が密着して配置されている。拡散板４は、透光性材料、たとえばアクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂等により液晶パネル２と略同一平面形状の板状に形成されている。拡散板４には、入射した発光ダイオード３からの光を拡散反射する拡散反射層が設けられている。拡散反射層としては、たとえばシボ面、網点印刷層、または明色（白色、銀色等）印刷層がある。拡散板４に入射した発光ダイオード３からの光を拡散反射層で反射して拡散板４から出射させることにより、拡散板４の発光照度を、拡散板４全域においてほぼ均一にすることができる。すなわち、拡散板４は、均一照度で発光する面発光光源として機能し、これにより、液晶パネル２の発光照度を均一化して良好な見映えのコンビネーションメータ１を実現することができる。

プリント基板７は、たとえばガラスエポキシ基板等からなりコンビネーションメータ１の電気回路を形成している。プリント基板７には、上述した発光ダイオード３が実装されている。また、プリント基板７には、外部からの電気信号、すなわち車速センサ１３からの検出信号に基づいて自動車の走行速度を算出しそれを表示させるべく液晶パネル２を駆動するとともに、回転センサ１４からの検出信号に基づいてエンジン回転速度を算出し液晶パネル２を駆動して算出しそれを表示させるべく液晶パネル２を駆動するコントローラ１０が実装されている。コントローラ１０は、たとえばマイクロコンピュータ等から構成されている。また、コントローラ１０は、発光ダイオード３の点灯・消灯制御も行っている。

見返し板５のフード部５１内には、液晶パネル２の光源部２１を透過した発光ダイオード３からの光を照射窓５２へ導光する導光体６が配置されている。導光体６は、透光性材料、たとえばアクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂等により形成されている。導光体６は、図２に示すように、その一端を液晶パネル２の光源部２１に密着させ且つ他端を照射窓５２を覆うようにして配置されている。導光体６の形状は、光源部２１を透過した発光ダイオード３からの光が、導光体６内に導光され照射窓５２から出射してトリムリング５３を照射するように設定されている。この場合、導光体６の照射窓５２に臨む部分、すなわちトリムリング５３に向かう光が出射する部分の形状は、照射窓５２からトリムリング５３に向かう光が液晶パネル２の表面、つまり速度計Ｓおよび回転計Ｔが形成される部分を照射しないような形状に設定されている。

見返し板５の背後（図２の右側）には、ケーシング８が配置されている。ケーシング８は、たとえば樹脂材料等から形成され、上述した液晶パネル２、プリント基板７等を収容固定している。

見返し板５の視認者側（図２の左側）端部には透明カバー９が取り付けられている。透明カバー９は、透光性材料、たとえばアクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂等の薄板から形成され、コンビネーションメータ１内への異物（塵埃、水滴等）の侵入を防ぎ液晶パネル２表面を清浄に維持している。

次に、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成について、図４の電気回路構成を示す模式図に基づき説明する。

本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１において、図４に示すように、
コントローラ１０には、バッテリ１２から電力が常時供給されている。また、コントローラ１０には、イグニッションスイッチ１１が、その作動状態（ＯＮまたはＯＦＦ）を検出可能に接続されている。また、コントローラ１０には、液晶パネル２および発光ダイオード３が接続されている。さらに、コントローラ１０には、当該自動車の走行速度を検出する車速センサ１３および当該自動車のエンジン回転速度を検出する回転センサ１４が、それぞれ検出信号を入力可能に接続されている。

運転者によりイグニッションスイッチ１１がＯＮされると、コントローラ１０は、車速センサ１３からの検出信号に基づき当該自動車の走行速度を算出し且つ回転センサ１４からの検出信号に基づきエンジンの回転速度を算出表示する。そして、算出した走行速度を速度計Ｓに、および回転速度を回転計Ｔにそれぞれ画像として表示するべく液晶パネル２を駆動する。それと同時に発光ダイオード３を点灯させる。これにより、液晶パネル２が発光ダイオード３の発する光により透過照明され、液晶パネル２上に形成される速度計Ｓおよび回転計Ｔが視認可能となる。

次に、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の特徴である、見返し板５の構成による作用効果、すなわち、コンビネーションメータ１の見映え向上等に及ぼす効果について説明する。

本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１においては、上述したように、見返し板５の上方のフード部５１に照射窓５２を設け、液晶パネル２の光源部２１からの光を導光体６により照射窓５２へ導きさらに照射窓５２からトリムリング５３を照射する構成としている。すなわち、図２中の矢印で示すように、光源部２１からの光は導光体６内を進行し、照射窓５２から出射してトリムリング５３の周縁部およびトリムリング５３の内壁面を照射する。

このように構成したコンビネーションメータ１において、速度計Ｓおよび回転計Ｔはそれぞれトリムリング５３の内側に液晶パネル２上の画像として明るく良好な視認性を維持して表示される。同時に、各トリムリング５３の周縁部およびそれらの内壁面が、照射窓５２からの光に照射されて明るく視認される。

ところで、従来の表示装置においては、液晶素子の表示画面のみを直接実像として視認させる、あるいは液晶素子の表示画面のみをダッシュボード上に配置されたコンバイナ上に結像される虚像として視認させるので、各表示像自体は平面的に視認される。したがって、表示装置の見映えが平面的となり、立体感に欠けるものとなってしまうという問題がある。

これに対して、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１においては、上述したように、液晶パネル２の前面側に装飾部材であるトリムリング５３を配置するとともに、トリムリング５３をその前面側からの照射光により照明して視認させている。

これにより、コンビネーションメータ１の見映えを立体感に富且つ斬新なものとすることができる。

また、トリムリング５３を照射する光源として、液晶パネル２の光源部２１における
透過光を利用している。したがって、光源部２１の表示色を適宜変えることにより、トリムリング５３を照射する光の色を必要に応じて容易に変えることができる。たとえば、自動車外部の明るさ等に応じて自動的に切り替わるようにしてもよいし、あるいは運転者が好みにより自由に設定可能としてもよい。

また、トリムリング５３を照射する光源として、液晶パネル２の光源部２１における
透過光を利用することにより、トリムリング５３を照明するための専用光源（たとえば発光ダイオード等）を省略することができる。したがって、コンビネーションメータ１の構造を簡素なものとしてコスト上昇を抑制しつつ、立体感が強調され斬新な見映えのコンビネーションメータ１を実現することができる。

（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態による表示装置であるコンビネーションメータ１の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図に相当する。

本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１では、装飾部材としてのトリムリング５３を見返し板５と一体的に形成している。これに対して、本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータ１においては、装飾部材としてのトリムリング１５を、図５に示すように、見返し板５とは別の独立した部品として形成している。

以下に、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１との相違点であるトリムリング１５の構成について説明する。

本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータ１におけるトリムリング１５は、透光性材料、たとえば無色透明のアクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂等から略リング状に形成されている。トリムリング１５は、図５に示すように、その一部がフード部５１内に延伸されて導光部１５ａを形成している。導光部１５ａは、フード部５１内において液晶パネル２の光源部２１に対向密着している。このため、光源部２１を透過した発光ダイオード３からの光は、導光部１５ａ内に入射すると、トリムリング１５内を図５中の矢印のように進行して視認者側に出射する。すなわち、トリムリング１５は、光源部２１を透過した発光ダイオード３からの光によって発光表示される。

この場合も、上述の本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の場合と同様に、コンビネーションメータ１の見映えを立体感に富且つ斬新なものとすることができる。

なお、以上説明した本発明の第１、第２実施形態によるコンビネーションメータ１においては、液晶パネル２の前面側に配置されるトリムリング５３、１５形状を円環状としているが、円形に限る必要は無く他の形状、たとえば楕円形、四辺形、多角形等としてもよい。

また、以上説明した本発明の第１、第２実施形態によるコンビネーションメータ１においては、液晶パネル２の表示部２２に形成される表示画像を速度計Ｓおよび回転計Ｔとしているが、これらに限定する必要は無く、他の種類の計器または各種インジケータ等に置き換えたりあるいは追加したりしてもよい。

また、以上説明した本発明の第１、第２実施形態によるコンビネーションメータ１においては、液晶パネル２透過照明用光源として発光ダイオード３を用いているが、発光ダイオード３に限定する必要はなく、他の種類の光源、たとえば電球、放電管、ＥＬパネル等を用いてもよい。

また、以上説明した、本発明の第１、第２実施形態によるコンビネーションメータ１においては、液晶パネル２上に当該自動車の走行速度をデジタル表示しているが、表示情報を走行速度に限定する必要は無く、他の種類の情報、たとえばエンジン回転速度、時刻、走行距離、冷却水温度等に置き換える、あるいは追加してもよい。

また、以上説明した本発明の第１、第２実施形態による表示装置は、自動車に搭載されるコンビネーションメータ１に適用した場合を例に説明したが、車両用の表示装置に限定する必要は無く、他の民生用機器等に組み込まれている表示装置に本発明を適用してもよい。

本発明の第１実施形態による表示装置であるコンビネーションメータ１の正面図である。 本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の液晶パネルの正面図である。 本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成を説明する模式図である。 本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図に相当する。

符号の説明

１ コンビネーションメータ（表示装置）
２ 液晶パネル（表示パネル）
２１ 光源部
２２ 表示部
２２ａ 数字
２２ｂ 目盛り
２２ｃ 文字
２２ｄ 指針
３ 発光ダイオード（光源）
４ 拡散板
５ 見返し板
５１ フード部
５２ 照射窓（開口部）
５３ トリムリング（リング部、装飾部材）
６ 導光体
７ プリント基板
８ ケーシング
９ 透明カバー
１０ コントローラ
１１ イグニッションスイッチ
１２ バッテリ
１３ 車速センサ
１４ 回転センサ
１５ トリムリング（リング部、装飾部材）
１５ａ 導光部
Ｓ 速度計
Ｔ 回転計

Claims (5)

1. その背後に配置された光源からの光により透過照明される液晶パネルからなる表示パネルと、
   前記表示パネルの前面側の外周部に配置される見返し板と、
   前記表示パネルの前面側に配置される装飾部材と、を備え、
   前記表示パネルは前記見返し板に臨む光源部と該光源部の外側の表示部とから構成され、
   前記表示部には少なくとも自動車の速度を指示する画像が表示され、
   前記光源部は前記表示パネルのうち光の透過率が均一に制御されて前記画像が形成されず且つ前記光源から発せられ前記表示パネルを透過した光を前記見返し板に向けて照射可能な部分であり、
   前記見返し板は開口部を備え且つ前記光源部を透過した前記光源からの光を前記開口部を介して前記装飾部材に向けて照射することを特徴とする表示装置。
2. 前記表示パネルにおける前記光源部を透過した前記光源からの光を前記開口部へ導光する導光体を備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記装飾部材は前記表示パネルにおける前記表示部を円形に視認させるリング部を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
4. 前記装飾部材は前記見返し板と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の表示装置。
5. その背後に配置された光源からの光により透過照明される液晶パネルからなる表示パネルと、
   前記表示パネルの前面側の外周部に配置される見返し板と、
   前記表示パネルの前面側に配置される装飾部材と、を備え、
   前記表示パネルは前記見返し板に臨む光源部と該光源部の外側の表示部とから構成され、
   前記表示部には少なくとも自動車の速度を指示する画像が表示され、
   前記光源部は前記表示パネルのうち光の透過率が均一に制御されて前記画像が形成されず且つ前記光源から発せられ前記表示パネルを透過した光を前記見返し板に向けて照射可能な部分であり、
   前記装飾部材は前記光源部に臨むように前記見返し板内へ延伸される導光部を備え、
   前記導光部は前記光源部を透過した前記光源からの光を前記装飾部材に導き且つ前記装飾部材を発光表示させることを特徴とする表示装置。

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