CN110809708B - 车辆用显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用显示装置，其包括：显示板(25)，其显示刻度；液晶显示面板(53a)，其包含显示图像的图像显示面(53c)，图像显示面(53c)与显示板(25)相比位于后方且具有与显示板(25)重叠的重叠区域(53d)；光源，其照亮液晶显示面板(53a)；以及第1导光体(23)，其接受来自光源并经过液晶显示面板(53a)的光而发光。第1导光体(23)包括：受光部(23i)，其设置在图像显示面(53c)的重叠区域(53d)与显示板(25)之间，接受来自光源并经过液晶显示面板(53a)的光；以及出光部(23o)，其从视觉辨认者来看从显示板(25)向显示板(25)的径向外侧露出，将由受光部(23i)接受的光从第1导光体(23)射出。

Description

车辆用显示装置
技术领域
本发明涉及车辆用显示装置。
背景技术
专利文献1公开了一种车辆用显示装置，其包括：光源；由光源照亮的液晶显示面板；显示板，其一部分与液晶显示面板的图像显示面重叠，仅使刻度部分的光透过；以及透射部，其位于显示板的周围，接受来自光源并经过液晶显示面板的光而发光。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-90403号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述专利文献1记载的构成中，存在驾驶者经由透射部直接视觉辨认液晶显示面板的图像显示面的可能。因此，车辆用显示装置的美观性存在改善的余地。
本发明是鉴于上述情况而提出的，目的在于提供一种美观性良好的车辆用显示装置。
用于解决课题的方案
为了达成上述目的，本发明的车辆用显示装置包括：显示外观的显示板；液晶显示面板，其包含显示图像的图像显示面，所述图像显示面与所述显示板相比位于后方且具有与所述显示板重叠的重叠区域；光源，其照亮所述液晶显示面板；导光体，其接受来自所述光源并经过所述液晶显示面板的光而发光，所述导光体包括：受光部，其设置在所述图像显示面的所述重叠区域与所述显示板之间，接受来自所述光源并经过所述液晶显示面板的光；以及出光部，其从视觉辨认者来看从所述显示板向外侧露出，将由所述受光部接受的光从所述导光体射出。
发明效果
根据上述构成，由于设有导光体，因此能够抑制来自光源并经过液晶显示面板的光由驾驶者直接视觉辨认。因此能够提供美观性良好的车辆用显示装置。
附图说明
图1是本发明实施方式的车辆用显示装置的主视图。
图2是图1的A-A线的剖视图。
图3是图2的范围C的放大图。
图4是本发明实施方式的第1导光体的立体图。
图5是本发明实施方式的中壳体及第1导光体的剖视图。
具体实施方式
参照图1～图5说明本发明的车辆用显示装置的实施方式。需要说明的是，以下将车辆用显示装置中与作为视觉辨认者的驾驶者接近的方向规定为前方向，将远离驾驶者的方向规定为后方向。
(构成)
实施方式的车辆用显示装置10如图1所示，包括：第1指针式仪表20，其从驾驶者来看排列在右侧；第2指针式仪表30，其配置在左侧；液晶显示单元50，其配置在第1指针式仪表20与第2指针式仪表30之间；以及控制部60，其对车辆用显示装置10整体的动作进行控制。
第1指针式仪表20根据指针21相对于在显示板25上形成的刻度(指标)27的位置指示车辆的速度。第2指针式仪表30根据指针31相对于在显示板35上形成的刻度37的位置指示发动机的转速。液晶显示单元50在与其前面相当的图像显示面53c上显示多种车辆信息。
更详细来说，车辆用显示装置10如作为图1的A-A线剖视图的图2所示，在上述第1及第2指针式仪表20、30及液晶显示单元50的基础上，还具有后壳体11、中壳体12、前壳体13、环衬部件14及电路基板15。
后壳体11由聚丙烯等遮光性树脂形成。后壳体11具有朝向前方开口的箱状形状。在后壳体11内收容有第1及第2指针式仪表20、30以及液晶显示单元50。
电路基板15具有大致长方形的板状形状。电路基板15配置在后壳体11的底面。在电路基板15上安装有照亮第1及第2指针式仪表20、30的多个光源22和对液晶显示单元50、光源22及后述的指针驱动部26进行控制的控制部60。光源22由射出规定颜色(例如白色)的光的LED(Light Emitting Dioder：发光二极管)构成。光源22设置在电路基板15的前面。控制部60由包含CPU(Central Processing Unit：中央处理器单元)、图像处理IC(IntegratedCircuit：集成电路)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)的微型计算机构成。
中壳体12设置在电路基板15的前面。中壳体12由聚丙烯等遮光性树脂形成。中壳体12包括：两个收容部12a，其分别收容第1指针式仪表20的显示板25和第2指针式仪表30的显示板35；以及多个筒部12b，其在前后方向上开口，以将来自光源22的光向指针21及显示板25引导。另外，如图5所示，在两个收容部12a的外底面12a1上为了固定第1导光体23而形成有多个(在本例中为三个)的熔敷销12c。
如图1所示，环衬部件14位于中壳体12的前方。环衬部件14具有遮挡除了液晶显示单元50的图像显示面53c、第1及第2指针式仪表20、30的显示板25、35以外的区域的形状。环衬部件14例如由遮光性树脂形成。如图1及图2所示，环衬部件14具有位于第1指针式仪表20的显示板25及第2指针式仪表30的显示板35的外周的框部14a。各框部14a具有在与液晶显示单元50的图像显示面53c重叠的范围内形成的划分壁14b。划分壁14b形成为，将显示板25及将显示板35与除了后述的重叠区域53d以外的图像显示面53c之间区分开，以与除了重叠区域53d以外的图像显示面53c之间区分开。
如作为图2的区域C的放大图的图3所示，显示板25附近的划分壁14b在与图像显示面53c大致正交的方向上延伸至第2导光体24的后端附近的位置，作为框部14a的外周面发挥功能。作为一例，划分壁14b以随着趋向前方而接近显示板25的方式倾斜。
以与划分壁14b邻接的方式配置有划分壁14c。划分壁14c与显示板25的外周部分抵接，防止漏光。划分壁14b与划分壁14c在彼此的前端部结合。在划分壁14b与划分壁14c连接的连接部分的前面形成有凹陷14d。在框部14a的背面形成的突部14e嵌入在凹陷14d中，框部14a与划分壁14b、14c结合。
需要说明的是，第2指针式仪表30附近的环衬部件14的构造实质上也与图3所示的构造相同。
如图2所示，前壳体13以封堵后壳体11的前方的开口的方式嵌入在后壳体11中。前壳体13以能够从外部视觉辨认显示板25、35及液晶显示单元50的图像显示面53c的方式具有由透明树脂形成的板状的窗部13a。
液晶显示单元50在电路基板15的前方且在第1及第2指针式仪表20、30的后方，以横跨第1指针式仪表20与第2指针式仪表30的方式设置。
液晶显示单元50包括液晶显示面板53a和多个光源53b。
各光源53b由射出规定颜色(例如白色)的光的LED构成。各光源53b位于液晶显示面板53a的后方。各光源53b从背面侧照亮液晶显示面板53a。
液晶显示面板53a由TFT型的液晶显示面板构成。在液晶显示面板53a的各像素上配置有彩色滤光片53a1。控制部60通过对从液晶显示面板53a的各像素中透过的光的光量进行控制，从而在图像显示面53c上显示多种颜色的图像。
如图1所示，液晶显示单元50的图像显示面53c具有与第1及第2指针式仪表20、30的显示板25、35重叠的两个重叠区域53d。需要说明的是，在图1中，为了容易识别，在两个重叠区域53d标注网纹图案而示出。液晶显示单元50与显示板25、35相比位于后方，因此其重叠区域53d由显示板25、35遮挡。
如图3所示，液晶显示单元50按照控制部60的控制，从重叠区域53d中的与后述的第1导光体23的受光部23i相对的受光部相对范围53e射出希望颜色的光L。
第1指针式仪表20在上述指针21、光源22及显示板25的基础上还具有第1及第2导光体23、24和指针驱动部26。
显示板25如图2所示设置在中壳体12的收容部12a中。在显示板2上，如图1所示形成指针21指示的以圆弧状排列的外观即刻度27。刻度27表示速度。显示板25包括由聚碳酸酯等透光性树脂构成的圆板状的透光性基板和在透光性基板的背面形成的遮光层。该遮光层形成在除了与刻度27重叠的部分以外的部位，以通过透光来显示刻度27代表的文字、图形或符号。由此，显示板25的刻度27由从第2导光体24射出的来自光源22的光从背后照亮。
指针驱动部26如图2所示，包括在电路基板15的后面设置的马达26a和在马达26a的作用下旋转的圆柱状的旋转轴26b。旋转轴26b从在电路基板15上形成的贯通孔中穿过而向电路基板15的前侧突出。指针21的基端安装在旋转轴26b的前端。
如图1及图2所示，指针21形成为沿显示板25的径向延伸的杆状，通过在指针驱动部26的作用下以旋转轴26b为中心旋转而指示刻度27。指针21包含接受来自光源22的光而发光的透光性树脂部件。
如图2所示，第2导光体24收容在中壳体12的收容部12a中并位于显示板25的后侧。第2导光体24由透光性树脂形成。第2导光体24包括直径与显示板25大致相同的圆板状的主体部24a，和从主体部24a的外周面朝向光源22延伸的受光部24b。从光源22射出的光射入受光部24b，被导光而射入主体部24a，并从主体部24a射出。从主体部24a射出的光的一部分从显示板25的刻度27处透过，从而照亮刻度27。
第1导光体23如图3所示，设置在液晶显示面板53a的图像显示面53c与中壳体12的收容部12a的外底面12a1之间。第1导光体23将来自图像显示面53c的受光部相对范围53e(在图3中为未标注阴影线的区域)的光(在图3中以箭头L例示)向划分壁14b引导。
详细来说，第1导光体23如图4所示，包括位于显示板25的外周侧的导光部23a和与导光部23a相比位于内周侧的固定部23b。
导光部23a沿着显示板25的外周弯曲，如图3所示与图像显示面53c分离。导光部23a的截面形成为大致L字状。即，导光部23a包括沿着液晶显示面板53a的图像显示面53c延伸的第1部分23a1和从该第1部分23a1的外侧端部朝向与图像显示面53c分离的方向突出的第2部分23a2。第1部分23a1位于图像显示面53c与显示板25重叠的重叠区域53d。第2部分23a2以在前后方向上与划分壁14b重叠的方式，位于划分壁14b的后方。第2部分23a2的一部分与划分壁14b相比向外侧(显示板25的径向外侧)突出。
更详细来说，导光部23a的第1部分23a1包括受光部23i和第1反射面23d。
受光部23i以与图像显示面53c平行的方式，与图像显示面53c的受光部相对范围53e面对，接受从该受光部相对范围53e中通过的来自光源22的光L。
第1反射面23d将从受光部23i射入的光L向显示板25的径向外侧反射。第1反射面23d随着趋向前方而向显示板25的径向外侧倾斜。在此，如图4所示，在第1导光体23中，在导光部23a与固定部23b之间形成有与导光部23a同样地呈圆弧状的长孔23f。第1反射面23d与长孔23f的导光部23a侧的侧面相当。
导光部23a的第2部分23a2如图3所示，包括出光部23o和第2反射面23e。
第2反射面23e形成为第2部分23a2的外周面，将通过第1反射面23d反射的光L朝向位于前方的出光部23o反射。第2反射面23e随着趋向前方而向显示板25的径向外侧倾斜。
出光部23o形成为第2部分23a2的前面，使光L朝向包含划分壁14b的前方射出。
固定部23b如图4所示，位于导光部23a的内周侧并形成为大致半圆板状。在固定部23b形成有供中壳体12的熔敷销12c穿插的多个在本例中为三个的销通孔23b1。如图5所示，在熔敷销12c穿插于销通孔23b1中的状态下，熔敷销12c的顶端被热熔敷。由此，第1导光体23的固定部23b被固定在中壳体12的收容部12a的外底面12a1。需要说明的是，第1导光体23向中壳体12固定的固定方法不限于熔敷，可以是粘接剂、钩挂等任意方法。
第2指针式仪表30在前述的指针31和显示板35的基础上，还包括第1及第2导光体23、24和指针驱动部26。第2指针式仪表30的第1、第2导光体23、24及指针驱动部26的功能和构成，与第1指针式仪表20的第1、第2导光体23、24的功能和构成实质上相同。
(动作)
以下说明具有上述构成的车辆用显示装置10的动作。
控制部60按照从外部供给的速度信号对第1指针式仪表20的指针驱动部26进行控制。指针驱动部26按照控制部60的控制，使旋转轴26b旋转与速度对应的角度。通过旋转轴26b旋转，从而指针21转动。根据指针21指示的刻度27，驾驶者能够知晓速度。需要说明的是，刻度27由第2导光体24从背后照亮。
同样地，控制部60按照从外部供给的转速信号，对第2指针式仪表30的指针31的旋转角进行控制。根据指针31指示的刻度37，驾驶者能够知晓发动机的转速。需要说明的是，刻度37由第2导光体24从背后照亮。
另外，控制部60对液晶显示面板53a的除了重叠区域53d以外的区域的各像素的透射率进行控制，并对光源53b进行控制。由此，控制部60在除了重叠区域53d的图像显示面53c上显示多种车辆信息。
另外，控制部60适当地使第1导光体23发光。对该动作进行详细说明。
液晶显示单元50按照控制部60的控制，从图像显示面53c的受光部相对范围53e射出希望颜色的光。详细来说，控制部60在液晶显示面板53a中，将受光部相对范围53e的像素设为透光状态，将重叠区域53d中的除了受光部相对范围53e以外的像素设为不透光状态即黑色显示。从受光部相对范围53e射出的光(在图3以附图标记L例示)经由受光部23i射入第1导光体23，该射入的光到达第1反射面23d。第1反射面23d使该光朝向第2反射面23e而向显示板25的径向外侧反射。第2反射面23e使来自第1反射面23d的光朝向出光部23o而向前方反射。该光经由出光部23o从第1导光体23射出，射出的光朝向前方。该射出的光直接或由划分壁14b反射而到达驾驶者。由此，在第1及第2指针式仪表20、30的周围形成的划分壁14b的外周部被照亮。需要说明的是，该光由于划分壁14c的作用而不进入第1及第2指针式仪表20、30的内部。
接下来说明将划分壁14b的外周部照亮的时机。
控制部60在图像显示面53c的除了重叠区域53d以外的部分显示的车辆信息的重要度提高的情况下，使光从受光部相对范围53e向第1导光体23射出。所谓车辆信息的重要度提高的情况，例如是车辆速度超过阈值的情况、车辆到左转或右转的交叉点的距离变为基准值以下的情况等满足预先设定的基准的情况。另外，控制部60也可以将车辆的碰撞防止装置的动作状态、车道偏离等相对于路面的行驶状态作为车辆信息经由通信线路输入，并使光射出以基于该车辆信息向驾驶者报告相应状态。
(效果)
根据以上说明的一实施方式的车辆用显示装置10具有以下效果。
(1)车辆用显示装置10包括：显示板25，其显示刻度27；显示板35，其显示刻度37；液晶显示面板53a，其包含显示图像的图像显示面53c，图像显示面53c与显示板25相比位于后方且具有与显示板25重叠的重叠区域53d；光源53b，其照亮液晶显示面板53a；以及第1导光体23，其接受来自光源53b并经过液晶显示面板53a的光而发光。第1导光体23包括：受光部23i，其设置在图像显示面53c的重叠区域53d与显示板25之间，接受来自光源53b并经过液晶显示面板53a的光；以及出光部23o，其从视觉辨认者来看从显示板25向显示板25的径向外侧露出，将由受光部23i接受的光从第1导光体23射出。
根据该构成，第1导光体23的受光部23i设置在图像显示面53c的重叠区域53d与显示板25之间，因此能够抑制来自光源53b并经过液晶显示面板53a的光被驾驶者直接视觉辨认。因此，能够提高使第1导光体23发光时的车辆用显示装置10的美观性。
另外，由于显示板25、35的一部分与液晶显示面板53a的一部分在前后方向上重叠，因此能够表现显示板25、35与液晶显示面板53a的一体感。另外，液晶显示面板53a不需要设为与显示板25、35的外形形状匹配的形状，能够在车辆用显示装置10中使用通用产品的液晶显示面板53a。此外，由于不需要用于使第1导光体23发光的光源，因此能够简化车辆用显示装置10的构成。
(2)车辆用显示装置10具有划分显示板25、35与除了重叠区域53d以外的图像显示面53c之间的划分壁14b。第1导光体23的出光部23o将光朝向划分壁14b射出。根据该构成，光从第1导光体23的出光部23o向划分壁14b射出。由此能够在车辆用显示装置10中实现间接照明并表现立体感。
(3)显示板25、35形成为圆板状，以从驾驶者来看将液晶显示面板53a夹入的方式在宽度方向(左右方向)上并列配置。第1导光体23形成为沿着显示板25、35的外周的圆弧状，在图像显示面53c的宽度方向的两个边缘各设有一个。根据该构成，能够在车辆用显示装置10中表现液晶显示面板53a与一对显示板25、35的一体感。由此能够提高车辆用显示装置10的美观性。
(4)液晶显示面板53a具有彩色滤光片53a1。根据该构成，通过彩色滤光片53a1而选择来自光源53b并经过液晶显示面板53a的光的颜色。因此，通过使选择颜色的光向第1导光体23的受光部23i射出，从而能够使第1导光体23以希望颜色发光，照明的自由度提高。
(5)第1导光体23在受光部23i与出光部23o之间具有具有使光反射的第1及第2反射面23d、23e。根据该构成，通过第1及第2反射面23d、23e，容易将受光部23i设置在由显示板25遮挡的位置、将出光部23o设置在显示板25的外侧。
(6)第1导光体23的出光部23o设置在与图像显示面53c分离的位置。根据该构成，在使第1导光体23发光时，能够使车辆用显示装置10表现悬浮感。由此能够提高车辆用显示装置10的美观性。
(7)液晶显示面板53a将重叠区域53d中的与第1导光体23的受光部23i相对的受光部相对范围53e设为透光状态，将重叠区域53d中的除了受光部相对范围53e以外的范围设为不透光状态。根据该构成，可能被驾驶者视觉辨认的重叠区域53d中的除了受光部相对范围53e以外的范围以黑色显示。由此能够提高车辆用显示装置10的美观性。
(变形例)
需要说明的是，本发明不限定于上述实施方式，能够适当变更。
例如，在上述实施方式中，示出将彩色滤光片53a1按像素单位配置的例子，但也可以横跨多个像素配置一个彩色滤光片53a1。例如，也可以在各受光部相对范围53e内配置彩色滤光片。此外，彩色滤光片53a1也可以省略。
在上述实施方式中，第1导光体23的出光部23o设置在远离图像显示面53c的位置，但也可以设置在接近图像显示面53c的位置。在该情况下，第1导光体23的导光部23a也可以形成为平板状。
在上述实施方式中，第1导光体23的导光部23a形成为圆弧状，但也可以形成为直线状。在该情况下，显示板25也可以形成为く形状。
在上述实施方式中，第1导光体23具有第1及第2反射面23d、23e，但反射面的数量不限于此，也可以是一个或三个以上。
在上述实施方式中，第1导光体23具有第1及第2反射面23d、23e，但反射面的数量不限于此，也可以是一个或三个以上。反射面23d、23e可以是以树脂与空气的界面反射光的方式，也可以是以树脂与在其表面形成的金属层等反射层的界面反射光的方式。
作为环衬部件14的划分壁14b，示出以随着趋向前方而接近显示板25或35的方式倾斜的例子，但倾斜角是任意的，也可以不倾斜。利用划分壁14c防止光泄漏到显示板25、35，但也可以设为漏光的构造。另外，环衬部件14整体的构成能够适当变更。
在上述实施方式中，控制部60将第1及第2指针式仪表20、30双方的第1导光体23点亮，但也可以是将某一方的第1导光体23点亮。另外，也可以使第1导光体23以规定的周期闪烁。此外，第1导光体23在其全域内以相同的亮度发光，但也可以根据其位置以不同的亮度发光。在该情况下，控制部60根据受光部相对范围53e的位置射出不同光强度的光。
另外，也可以根据第1导光体23的位置以不同的颜色发光。在该情况下，控制部60根据受光部相对范围53e的位置射出不同颜色的光。
在上述实施方式中，第1导光体23以在重叠区域53d中与第1及第2指针式仪表20、30的显示板25重叠的方式设置，但第1导光体23也可以与除了第1及第2指针式仪表20、30以外的显示板例如仅显示指示器的显示板重叠的方式设置。
在上述实施方式中，车辆用显示装置10具有第1及第2指针式仪表20、30，但也可以省略第1及第2指针式仪表20、30中的某一方。另外，第1及第2指针式仪表20、30显示的对象不限于车辆速度、发动机的转速，也可以是剩余油量、油温、油压、外部空气温度等。
需要说明的是，本发明能够不脱离本发明的广义构思和范围而采用多种实施方式及变形。另外，上述实施方式用于说明本发明的一实施例，并非限定本发明的范围。上述实施例及变形例能够任意组合。此外，根据需要将实施方式的构成要件的一部分去除也在本发明的技术思想范围内。
本申请以2017年9月25日申请的日本专利申请2017-184107号为基础。日本专利申请2017-184107号的说明书、权利要求书、附图全部作为参照引用在本说明书中。
附图标记说明
10 车辆用显示装置
11 后壳体
12 中壳体
12a 收容部
12b 筒部
12c 熔敷销
13 前壳体
13a 窗部
14 环衬部件
14a 框部
14b、14c 划分壁
14d 凹陷
14e 突部
15 电路基板
20 第1指针式仪表
21、31 指针
22 光源
23 第1导光体
23a 导光部
23b 固定部
23a1 第1部分
23a2 第2部分
23b1 销通孔
23d 第1反射面
23e 第2反射面
23f 长孔
23i 受光部
23o 出光部
24 第2导光体
25 显示板
26 指针驱动部
26a 马达
26b 旋转轴
27 刻度
30 第2指针式仪表
31 指针
35 显示板
37 刻度
50 液晶显示单元
53a 液晶显示面板
53b 光源
53c 图像显示面
53a1 彩色滤光片
53d 重叠区域
53e 受光部相对范围
60 控制部

Claims (6)

1.一种车辆用显示装置，其包括：
显示外观的显示板；
液晶显示面板，其包含显示图像的图像显示面，所述图像显示面与所述显示板相比位于后方且具有与所述显示板重叠的重叠区域；
光源，其照亮所述液晶显示面板；以及
导光体，其接受来自所述光源并经过所述液晶显示面板的光而发光，
所述车辆用显示装置的特征在于，
所述导光体包括：
受光部，其设置在所述图像显示面的所述重叠区域与所述显示板之间，接受来自所述光源并经过所述液晶显示面板的光；以及
出光部，其从视觉辨认者来看从所述显示板向外侧露出，将由所述受光部接受的光从所述导光体射出。
2.根据权利要求1所述的车辆用显示装置，其特征在于，
具有划分壁，该划分壁将所述显示板与除了所述重叠区域以外的所述图像显示面之间划分开，
所述导光体的所述出光部朝向所述划分壁射出光。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用显示装置，其特征在于，
所述显示板形成为圆板状，以从视觉辨认者来看将所述液晶显示面板夹入的方式沿宽度方向并列设置两个，
所述导光体形成为沿着所述显示板的外周的圆弧状，在所述图像显示面的所述宽度方向的两个边缘各设置一个。
4.根据权利要求1或2所述的车辆用显示装置，其特征在于，
所述液晶显示面板具有彩色滤光片，该彩色滤光片基于来自所述光源的光而生成多种颜色中的选择颜色的光。
5.根据权利要求1或2所述的车辆用显示装置，其特征在于，
所述导光体在所述受光部与所述出光部之间具有使光反射的第1反射面及第2反射面，
所述第2反射面随着趋向前方而向所述显示板的径向外侧倾斜，将通过所述第1反射面反射的光向位于前方的所述出光部反射。
6.根据权利要求1或2所述的车辆用显示装置，其特征在于，
所述导光体的所述出光部设置在与所述图像显示面分离的位置。
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