CN103063246A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种指针可以充分的光量发光，并可减小指针的转动轴直径且通过薄薄地形成而提高可设计性、减低视差的显示装置。包括光源；以一侧端部接受光源照射的光，以形成在另一侧端部的反射面反射来自光源的光的大致圆柱形状的第1导光部件；具有插入有第1导光部件的贯穿孔，以一侧端部接受光源照射的光，以形成在另一侧端部的反射面反射来自光源的光的大致圆锥形状的第2导光部件；由透光性材料形成，并分别由第1及第2导光部件的形成有反射面的端部固定支撑的指针；使第1及第2导光部件以相同的转动轴为中心与指针一起独立转动传动的驱动部，其中，第1及第2导光部件通过接受并以反射面反射来自光源的光来使指针发光。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及装备在汽车、飞机、船舶等上的显示装置、特别是涉及可使绕相同的转动轴独立转动的两个指针发光、即使在黑暗中也可进行读取的显示装置。
背景技术
在汽车、飞机、船舶等的驾驶室中，配设有用于显示速度、时刻、高度、温度等的显示装置。一般这样的显示装置具备仪表盘等，通过在其前面显示指针转动而指示仪表盘上的数字等来显示速度、时刻等。
另外，为了在夜间或隧道等黑暗中也能明确地读取速度、时刻等，例如在专利文献1中公开了一种发光型显示指针，该发光型显示指针不仅使仪表盘还使指针也发光。
再有，已知一种为了在黑暗中也能视觉识别而使各指针发光的结构，该结构为具有同轴独立转动的两个以上指针的显示装置(显示速度及发动机转数的指针仪表、以短针及长针显示时刻的针式钟表等)。
作为这样的结构，例如在专利文献2中提出了一种显示装置，在具有至少两个被照明指针的显示装置中，设置用于各被照明指针的共同光源，通过将来自光源的光由分光器提供到被照明指针，从而向互为上下配置的两个被照明指针进行光供给。
现有技术文献如下：
专利文献1：(日本)特开平8-297036号公报
专利文献2：(日本)特开2002-277290号公报
发明内容
本发明要解决的课题如下：
然而，在专利文献2的显示装置中，为了使被照明指针以可视觉识别的充分的光量发光，需要增大分光器及被照明指针轴部分的外径，并需要在转动轴方向上将被照明指针加厚形成。
因此，由于被照明指针的轴径变大、指针自身变厚，因此有时可设计性会降低。另外，由于被照明指针变厚因此指针与显示仪表盘的距离远离，有时会因观察显示装置的角度不同而在指针指示位置上产生差异，即视差变大。
鉴于上述的问题点，本发明以提供一种显示装置为目的，该显示装置能够使指针以在黑暗中也可读取的充分光量发光，并可减小指针的轴径且通过薄薄地形成指针而提高可设计性、减小视差。
用于解决上述课题的手段如下：
鉴于上述课题，本发明的显示装置，其特征在于，包括：光源；第1导光部件，其为以一侧端部接受所述光源照射的光，以形成在另一侧端部的反射面反射来自所述光源的光的大致圆柱形状的第1导光部件；第2导光部件，其为具有插入有所述第1导光部件的贯穿孔，以一侧端部接受所述光源照射的光，以形成在另一侧端部的反射面反射来自所述光源的光的大致圆锥形状的第2导光部件；指针，该指针由透光性材料形成，并分别由所述第1及第2导光部件的形成有所述反射面的端部固定支撑；驱动部，该驱动部使所述第1导光部件及所述第2导光部件以相同的转动轴为中心与所述指针一起独立地转动传动，其中，所述第1及第2导光部件通过接受并以所述反射面反射来自所述光源的光来使所述指针发光。
本发明的效果如下：
根据本发明，能够提供一种显示装置，该显示装置能够使绕相同转动轴独立转动的两个指针分别以充分的光量发光，并可减小各指针的轴径、且通过薄薄地形成指针而提高可设计性、减小视差。
附图说明
图1是本发明实施方式的显示装置的外观立体图。
图2是本发明实施方式的显示装置的分解立体图。
图3是本发明实施方式的显示装置的剖面图。
图4是本发明实施方式的第1导光部件的立体图。
图5是本发明实施方式的第1导光部件的(a)仰视图、(b)侧视图、(c)主视图、(d)侧视图、(e)俯视图。
图6是本发明实施方式的与第1导光部件嵌合的齿轮的立体图。
图7是本发明实施方式的第1导光部件固定在齿轮上的状态的立体图。
图8是本发明实施方式的第1导光部件固定在齿轮上的状态的剖视图。
图9是本发明实施方式的第2导光部件的立体图。
图10是本发明实施方式的第2导光部件的(a)仰视图、(b)后视图、(c)主视图、(d)侧视图、(e)侧剖视图、(f)俯视图。
图11是本发明实施方式的遮光部件的立体图。
图12是本发明实施方式的第2导光部件由遮光部件固定支撑状态的第2导光部件及遮光部件的剖视图。
图13是本发明实施方式的短针的(a)立体图、(b)剖视图。
图14是本发明实施方式的长针的(a)立体图、(b)剖视图。
图15是对本发明实施方式的第1导光部件及第2导光部件的受光路径进行说明的图。
图16是对本发明实施方式的从第1导光部件到长针及第2导光部件到短针的导光路径进行说明的图。
符号说明
4短针(指针)；5长针(指针)；6第1导光部件；7第2导光部件；8遮光部件；10运动部(movement)(驱动部)；12LED(光源)；100显示装置；601反射面；602插入部；605受光部；701反射面；703贯穿孔；807斜面。
具体实施方式
以下，对本发明的优选实施方式(以下称为“实施方式”)使用附图详细进行说明。
<显示装置的构成>
参照图1至图3，对为本发明的一个实施方式的显示装置100的构成进行说明。
图1是本发明实施方式的显示装置100的外观立体图。
本实施方式的显示装置100具有作为指针的短针4及长针5，通过容纳在主体盒1、2内部的驱动部，短针4及长针5同轴地转动传动。需要说明的是，短针4及长针5与主体盒1之间设有未图示的仪表盘，短针4及长针5转动指示仪表盘上的文字等。
在主体盒2的下部于基板3上设有作为光源的LED(LightEmitting Diode：发光二极管)，通过LED的光由容纳在主体盒1的圆筒部101中的导光部件引导并到达短针4及长针5，使得短针4及长针5发光并在夜间也能视觉识别。
主体盒1、2在内部具备为驱动部的运动部(movement)、将来自LED的光引导至短针4及长针5的导光部件等。
另外，在钩部202、203卡合并被固定的状态下，通过设在主体盒1上的钩部102与仪表盘或具有仪表盘的操作面板等卡合从而主体盒1、2被当作显示装置来使用。
图2是本发明实施方式的显示装置100的分解立体图。
在上侧的主体盒1中，在内部容纳有导光部件等的圆筒部101的上部设置转动的短针4及长针5，在侧部具有与下侧的主体盒102的钩部202、203卡合的突部104、105。
在下侧的主体盒2中，形成支撑具有作为光源的LED12的基板的基板支撑部201、207、及使LED的光通过的导光孔206。
在基板3设有位置决定孔301、302，通过与设在下侧的主体盒2的位置决定部204、205嵌合，从而以将LED12的位置移动最小限度地抑制的状态将基板3固定在主体盒2上。
在上侧的主体盒1的圆筒部101的内部，容纳有遮光部件8、第1导光部件6、及第2导光部件7等。第1导光部件6与齿轮9嵌合，接受设在下侧的主体盒2的作为驱动部的运动部(movement)11的驱动力而以图中虚线所示的转动轴为中心沿箭头方向转动。
另外，第2导光部件7通过被压入遮光部件8而被固定支撑，通过与遮光部件8一体形成的齿轮与运动部11的齿轮10齿合，使得第2导光部件7以与第1导光部件6相同的转动轴为中心，与第1导光部件6独立地沿箭头方向转动传动。
通过短针4由第2导光部件7的端部通过遮光部件8来固定支撑，长针5与第1导光部件6的端部嵌合并被固定支撑，短针4与长针5以相同转动轴为中心借助于运动部11而分别独立地沿图中箭头方向转动。
另外，第1导光部件6及第2导光部件7设在LED12的正上方，分别以与固定支撑短针4及长针5侧相反侧的端部接受LED12照射的光。
利用这样的结构，由于LED12照射的光通过第1导光部件6及第2导光部件7，到达由透光性材料形成的短针4及长针5，因此能够使短针4及长针5发光。
图3是本发明实施方式的显示装置100的剖面图。
如上所述，第1导光部件6与齿轮9嵌合并通过运动部11而以图中虚线所示的转动轴为中心转动传动。另外，通过遮光部件8利用运动部11而转动传动，由遮光部件8固定支撑的第2导光部件7与遮光部件8一起与第1导光部件6分别转动传动。
长针5由第1导光部件6的端部固定支撑并与第1导光部件6一起转动，短针4由第2导光部件7通过遮光部件8固定支撑，因此与第2导光部件7一起转动。
在与第1导光部件6及第2导光部件7的长针5或短针4相反侧的转动轴的延长线上，于基板3上配设LED12。第1导光部件6及第2导光部件7以一侧端部接受LED12照射的光，以形成在另一侧端部上的反射面601、701反射并将光引导至长针5及短针4，而使长针5及短针4发光。
第1导光部件6为大致圆柱形状，通过以受光部605接受来自LED12的光、将透过在第2导光部件7中插入的插入部602的光以形成在固定支撑长针5的端部上的反射面601进行反射，从而将光引导至长针5。
第2导光部件7通过以受光面704接受透过第1导光部件6的受光部605的光、以形成在固定支撑短针4侧的和转动轴错开的位置上的反射面701进行反射，从而将光引导至短针4。
另外，在第2导光部件7上形成插入有第1导光部件6的插入部602的贯穿孔。第2导光部件7为以与转动轴正交的受光面704为底面、以反射面701为顶点的大致圆锥形状，贯穿孔以与转动轴平行、从作为底面的受光面704沿转动轴方向穿过的方式形成。
<第1导光部件>
图4是本发明实施方式的第1导光部件6的立体图。另外，图5是本发明实施方式的第1导光部件6的附图，(a)为仰视图、(b)为侧视图、(c)为主视图、(d)为侧视图、(e)为俯视图。
第1导光部件6由透明的树脂等透光性材料形成，具有接受LED12的光的受光部605、与下述齿轮9嵌合的肋部(rib)604、凸缘部603、插入到第2导光部7的插入部602、及将接受的光反射到长针5的反射面601。
受光部605为了将LED12照射的呈放射状扩散的光沿转动轴方向引导(导光)，受光面606形成为球形状。另外，通过在受光面606的表面实施细微的皱纹加工、使接受的光漫反射，从而能够缓和因LED12的实际安装偏离而引起的光量不平衡，并能够以将颜色均匀混合的状态进行导光。
通过将肋部604与插入有受光部605的齿轮9所具有的沟部嵌合，第1导光部件6被固定在齿轮9上并接受来自运动部11的动力而转动传动。
在受光部605的受光面606的相反侧的檐状的凸缘部603钩挂固定插入齿轮9的第1导光部件6。另外，固定支撑第2导光部件7的遮光部件8在凸缘部603上滑动。
插入部602被插入第2导光部件7中，将受光部605接受的LED12的光引导至反射面601。
在与第1导光部件6的受光部605相反侧的端部上形成反射面601，通过被压入长针5而将长针5固定支撑。通过反射面601将透过插入部602的光反射至长针5，长针5接受LED12的光而发光。
图6是本发明实施方式的与第1导光部件6嵌合的齿轮9的立体图。
通过在齿轮9的中央形成的插入孔901中插入第1导光部件6的受光部605、在沟部902嵌入第1导光部件6的肋部604并使凸缘部603钩挂固定在插入孔901，第1导光部件6被固定在齿轮9上。
图7是本发明实施方式的第1导光部件6固定在齿轮9上的状态的立体图。图8是本发明实施方式的第1导光部件6固定在齿轮9上的状态的剖视图。
齿轮9通过在侧面形成的齿轮903与运动部11的齿轮齿合而接受动力并以图中虚线所示的转动轴为中心沿箭头方向转动，第1导光部件6与齿轮9一起转动传动。
<第2导光部件>
图9是本发明实施方式的第2导光部件7的立体图。另外，图10是本发明实施方式的第2导光部件7的附图，(a)表示仰视图、(b)表示后视图、(c)表示主视图、(d)表示侧视图、(e)表示侧剖视图、(f)表示俯视图。
第2导光部件7由透明的树脂等透光性材料形成，具有接受LED12的光的受光面704、插入有第1导光部件6的插入部602的贯穿孔703、与下述遮光部件8嵌合的平坦部702a、702b、及将光反射至短针4的反射面701。
第2导光部件7为以受光面704为底面、以形成在和转动轴错开的位置上的反射面701为顶点的大致圆锥形状，形成有从受光面704沿转动轴方向贯通的贯穿孔703。
另外，第2导光部件7为将在两端部具有开口部的圆筒状的部件相对于轴方向以一定角度切断的形状，具有从受光面704到反射面701第1导光部件6的插入部602的露出逐渐变大的在转动轴方向上长的开口部。
第1导光部件6的插入部602，在插入到第2导光部件7的状态下，为在第2导光部件7的受光面704侧由圆筒状的第2导光部件7所覆盖，在反射面701侧其大部分从第2导光部件7露出的状态。
通过这样的结构，第2导光部件7能够将在受光面704接受的光有效地引导(导光)至反射面701。
反射面701侧的端部被压入下述遮光部件8中，以在反射面701附近形成的平坦部702a、702b被遮光部件8夹持的方式第2导光部件7由遮光部件8固定支撑。
图11是本发明实施方式的遮光部件8的立体图。
遮光部件8由不透光的材料形成，在内部固定支撑第2导光部件7，被设置为以不使光漏到外部的方式覆盖第1导光部件6及第2导光部件7。
在遮光部件8的一侧端部上，形成有露出第1导光部件6的端部的开口部801、及露出第2导光部件7的端部的切削部802。另外，具有平坦部803a、803b，通过将与转动轴正交的断面形成为椭圆形状，将短针4以对准相位的状态压入并将其与第2导光部件7一起固定支撑。
另外，遮光部件8与齿轮805一体形成，接受运动部11的动力，在其内部固定支撑的第2导光部件及由端部固定支撑的短针4一起转动传动。通过将遮光部件8与齿轮805一体形成，从而能够消减零件个数并降低成本。
图12是本发明实施方式的第2导光部件7由遮光部件8固定支撑状态的第2导光部件7及遮光部件8的剖视图。
在第2导光部件7被压入遮光部件8而被固定支撑的状态下，形成有反射面701的端部从遮光部件8的切削部802露出，向以覆盖切削部802的方式压入的短针4导光。
另外，通过在遮光部件8的内部设置沿着第2导光部件7的形状的斜面807，从而在将第2导光部件7插入遮光部件8的斜面807时，第2导光部件7通过与斜面807对齐，使得转动方向的位置对准与插入一同被进行。
<短针及长针>
图13是本发明实施方式的短针4的(a)立体图、(b)剖视图。
短针4由例如透明的树脂等透光性材料形成，具有针部403及短针轴402。在短针轴402上，以被压入固定在第2导光部件7及遮光部件8的端部的方式形成有压入孔405，在内部压入孔405与遮光部件8的端部同样被形成为与转动轴正交的断面为椭圆形状。
压入孔405以第2导光部件7的端部与针部403侧的侧面406接触的方式，被压入第2导光部件7及遮光部件8的端部。
在短针4的上部设置开口部401，插入到第2导光部件7的第1导光部件6的插入部602从开口部401露出。
以针部403的下表面403a与上表面403b不平行，使第2导光部件7的反射面701反射的光从下表面403a向上表面403b的方向进一步反射的方式构成。另外，优选在下表面403a上施加用于使光漫反射的细微的皱纹加工。
在短针4上通过对表面同等地进行金属气相沉淀后，由激光将发光的部分的金属除去而形成发光部404。金属气相沉淀的部分可防止从发光部404之外的漏光、或在针部403内光反射时的衰减。
通过这样的结构，LED12的光通过第2导光部件7被导光至短针4，利用在下表面403a上反射的光使得形成在上表面403b的发光部404发光。
图14是本发明实施方式的长针5的(a)立体图、(b)剖视图。
长针5由例如透明的树脂等透光性材料形成，具有针部502及长针轴501。在长针轴501上，以被压入从开口部401露出的第1导光部件6的端部的方式形成有压入孔504。在以第1导光部件6的端部与压入孔504的针部502侧的侧面505接触的方式决定位置的状态下，长针5被压入第1导光部件6的端部并被固定支撑。
长针5以针部502的下表面502a与上表面502b不平行，使第1导光部件6的反射面601反射的光从下表面502a向上表面502b的方向进一步反射的方式构成。另外，优选在下表面502a上施加用于使光漫反射的细微的皱纹加工。
在长针5上，与短针4相同通过对表面同等地进行金属气相沉淀后，由激光将发光的部分的金属除去而形成发光部503。金属气相沉淀的部分可防止从发光部503之外的漏光、或在针部502内光反射时的衰减。
LED12的光通过第1导光部件6被导光至长针5，利用在下表面502a上反射的光使得形成在上表面502b发光部503发光。
<关于导光结构>
图15是对本发明实施方式的第1导光部件6及第2导光部件7的受光路径进行说明的图。图中箭头表示LED12照射光的路径。
当LED12发光时，形成在第1导光部件6的受光部605上的球形状的受光面606接受呈反射状照射的光。
通过将受光面606形成为球形状并在表面实施皱纹加工，从而能够在受光面606一边使光扩散一边沿转动轴方向导光，并能够在受光部605内平均化光量。
另外，LED12在由树脂覆盖的LED元件的中心部与周边部光的颜色有时不同，即便在这种情况下也能在受光面606使光扩散并混合颜色，使受光部605内的光的颜色均匀化而进行导光。
在与转动轴正交的断面上，第1导光部件6的受光部605的直径大于插入部602及第2导光部件7的贯穿孔703的直径，受光部605接受的光沿转动轴方向被引导，被分配到第1导光部件6的插入部602及第2导光部7件端部的受光面704。
在本实施方式中，在与转动轴正交的断面上的第1导光部件6的插入部602的直径为1.8mm，第2导光部件7的受光面704的直径为4mm，通过将该直径比大致构成为1∶2能够使短针4及长针5以同等的发光量发光。通过变更该直径比，能够适当地变更向短针4及长针5的光量平衡。
这里，以通过遮光部件8固定支撑第2导光部件7，第2导光部件7不与第1导光部件6接触、遮光部件8的端部与第1导光部件6的凸缘部603接触并滑动的方式构成。通过这样的结构，由于独立转动传动的第1导光部件6与第2导光部件7不接触，因此能够防止因导光部件磨损而产生的细粉、及磨耗的发生。
当产生细粉或磨耗时短针4及长针5的发光平衡恶化且光量会降低，但通过第1导光部件6与第2导光部件7不接触的结构能够防止细粉及磨耗的产生，能够长时间地维持发光平衡及光量。
图16是对本发明实施方式的从第1导光部件6到长针5及第2导光部件7到短针4的导光路径进行说明的图。图中箭头表示LED12照射光的路径。
引导至第1导光部件6的光在反射面601反射至长针5，通过在长针5的下表面502a进一步扩散并反射，使得从形成在长针5的上表面502b上的发光部503发光。
另外，引导至第2导光部件7的光在反射面701反射至短针4，通过在短针4的下表面403a进一步扩散并反射，使得从形成在短针4的上表面403b上的发光部404发光。
在本实施方式中，通过在短针4的下表面403a及长针5的下表面502a上实施皱纹加工，从而使光扩散并反射，分别减轻在发光部404、503上的发光斑点。
另外，通过构成为第1导光部件6及第2导光部件7分别导光并由设在端部的反射面601、701进行反射，从而能够减小短针4的短针轴402及长针5的长针轴501的直径，并能够使转动轴方向的厚度变薄。
因此，根据本发明的实施方式，能够减小指针轴的外径、并且由于能够使短针4及长针5变薄而提高可设计性、并通过缩近短针4及长针5与仪表盘的距离而减少视差的发生。
<总结>
如以上的说明，根据本发明的实施方式，能够提供一种显示装置，该显示装置可使绕相同转动轴独立转动的两个指针分别以充分的光量发光，并通过减小各指针的轴径且通过薄薄地形成指针本身而提高可设计性、减小视差。
需要说明的是，作为本发明的实施方式，可适用于例如以两个指针分别显示车辆速度及发动机转数的指针仪表、具备时针及分针的针式钟表等，具有同轴转动并发光的两个指针的显示装置。
另外，上述实施方式为本发明的优选实施方式，本发明的范围并不仅限于上述实施方式，只要不脱离本发明要旨的范围，可对上述实施方式加以各种变更而实施。
本申请以2011年10月18日申请的日本专利申请2011-228986号作为要求优先权的基础，本申请援引该日本专利申请的全部内容。

Claims (7)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
光源；
第1导光部件，其为以一侧端部接受所述光源照射的光，以形成在另一侧端部的反射面反射来自所述光源的光的大致圆柱形状的第1导光部件；
第2导光部件，其为具有插入有所述第1导光部件的贯穿孔，以一侧端部接受所述光源照射的光，以形成在另一侧端部的反射面反射来自所述光源的光的大致圆锥形状的第2导光部件；
指针，该指针由透光性材料形成，并分别由所述第1及第2导光部件的形成有所述反射面的端部固定支撑；
驱动部，该驱动部使所述第1导光部件及所述第2导光部件以相同的转动轴为中心与所述指针一起独立地转动传动，其中，
所述第1及第2导光部件通过接受并以所述反射面反射来自所述光源的光来使所述指针发光。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
在与所述转动轴正交的断面上，所述第1导光部件的接受来自所述光源的光的受光部的直径大于插入在所述第2导光部件的插入部的直径及所述第2导光部件的所述贯穿孔的直径，
所述第1导光部件以所述受光部接受的光被分配到所述第1导光部件的所述插入部及所述第2导光部件的端部。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于，所述第1导光部件的所述受光部的接受来自所述光源的光的面形成为球形状。
4.根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于，
所述第2导光部件为以所述反射面为顶点而底面与所述转动轴正交的大致圆锥形状，所述反射面形成在和所述转动轴错开的位置，从所述第2导光部件的所述底面沿所述转动轴方向形成有贯穿孔。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述显示装置具有遮光部件，该遮光部件在其内部固定支撑所述第2导光部件，并防止来自所述光源的光漏到外部，
所述遮光部件接受来自所述驱动部的驱动力，由所述遮光部件固定支撑的所述第2导光部件转动传动。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，通过所述遮光部件在其内部将所述第2导光部件以不与所述第1导光部件接触的方式固定支撑，所述第1导光部件与所述第2导光部件不接触地分别独立转动传动。
7.根据权利要求5或6所述的显示装置，其特征在于，
所述第2导光部件通过被压入所述遮光部件而被固定支撑，
在所述遮光部件的内表面，形成有沿着所述第2导光部件的形状的斜面。
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