JP2000112378A - Display device - Google Patents

Display device

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JP2000112378A
JP2000112378A JP35282998A JP35282998A JP2000112378A JP 2000112378 A JP2000112378 A JP 2000112378A JP 35282998 A JP35282998 A JP 35282998A JP 35282998 A JP35282998 A JP 35282998A JP 2000112378 A JP2000112378 A JP 2000112378A
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JP
Japan
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optical element
light
display device
light source
micro
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JP35282998A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayoshi Imoto
政善 井本
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Harness System Technologies Research Ltd
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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device which displays a light beam image usable as the indicator image of an analog type quantity display with a simple configuration. SOLUTION: This device is provided with an optical element 1 and plural light sources 5 arranged on a substrate 3. The element 1 is formed by extending an approximately semicolumnar shape lens along the entire circumference of a prescribed imaginary circle. The light sources 5 are regularly arranged along the peripheral direction of the circle on the back surface side of the element 1. The distance between the element 1 and the sources 5 is set to less than the focal distance of the element 1. Thus, the light beams 7 from the sources 5 that are made incident on the element 1 are refracted on the surface of the front surface side of the element 1 and emitted. Therefore, the images (virtual images) on the light emitting surfaces of the sources 5 are expanded in the radial direction of the element 1 and generated as a needle image at a prescribed image forming position 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的に疑似指針
を生成する表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device for optically generating a pseudo pointer.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、指針を用いた従来の表示装置で
は、指針を機械的に回転させて車両速度等の表示を行う
ようになっている。
2. Description of the Related Art In general, in a conventional display device using a pointer, the pointer is mechanically rotated to display a vehicle speed or the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
表示装置では、指針を回転させるための複雑な駆動機構
が必要であり、装置構成が複雑であるという問題があ
る。
However, the conventional display device requires a complicated driving mechanism for rotating the hands, and has a problem that the device configuration is complicated.

【0004】そこで、本発明は前記問題点に鑑み、アナ
ログ式の数量表示の指針像として使用可能を光線像を簡
易な構成で表示させることができる表示装置を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a display device capable of displaying a light beam image with a simple structure that can be used as a pointer image of an analog quantity display.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の技術的手段は、所定方向に対して1次元的に凸レンズ
としての機能を有する光学素子と、前記光学素子との距
離が前記光学素子の焦点距離よりも小さくなるように配
置された少なくとも一つの光源と、を備え、前記光源か
らの光を前記光学素子に透過させることにより、前記所
定方向に延びる光線像を表示することを特徴とする。
A technical means for achieving the above object is that an optical element having a one-dimensional function as a convex lens in a predetermined direction, and a distance between the optical element and the optical element. At least one light source arranged to be smaller than the focal length of the light source, and transmitting the light from the light source to the optical element to display a light ray image extending in the predetermined direction. I do.

【0006】好ましくは、前記光学素子は、前記所定方
向に対して集光機能を有する略半円柱形のレンズとして
の機能を実質的に有しており、前記光源は、その光源が
対向する前記光学素子の部分の光軸上に配置されるのが
よい。
Preferably, the optical element substantially has a function as a substantially semi-cylindrical lens having a light condensing function in the predetermined direction, and the light source includes a light source facing the light source. It is preferred that the optical element is arranged on the optical axis.

【0007】また、好ましくは、前記光学素子は、所定
の仮想円の周方向に沿って延び、その仮想円の径方向に
対して凸レンズとしての機能を有しており、前記光源
は、前記周方向に沿って規則的に複数配置されているの
がよい。
Preferably, the optical element extends along a circumferential direction of a predetermined virtual circle, and has a function as a convex lens in a radial direction of the virtual circle. It is good to arrange a plurality of them regularly along the direction.

【0008】さらに、好ましくは、前記光学素子は、前
記仮想円の周方向に沿って延びる略半円柱形のレンズの
曲面形状を前記仮想円の径方向に細分化して得られた複
数の微小光学要素を平面的に配置したものであるのがよ
い。
More preferably, the optical element comprises a plurality of micro optics obtained by subdividing the curved surface shape of a substantially semi-cylindrical lens extending along the circumferential direction of the virtual circle in the radial direction of the virtual circle. Preferably, the elements are arranged in a plane.

【0009】また、前記目的を達成するための技術的手
段は、断面略円弧状の第1の屈折面を有する複数の微小
光学要素が、所定の配設方向に沿って互いに平行に延び
るように、かつ前記延設方向と垂直な配列方向に対して
周期的に配列するように形成された光学素子と、前記光
学素子の前記配列方向両端の前記微小光学要素よりも内
側の前記微小光学要素に対向するように、前記光学素子
と所定間隔をあけて配置される少なくとも一つの光源
と、を備え、前記光源からの光を前記光学素子に透過さ
せて前記各微小光学要素の前記第1の屈折面により屈折
させることにより、前記配列方向に延びる光線像を表示
するのがよい。
Further, the technical means for achieving the above object is such that a plurality of micro optical elements having a first refraction surface having a substantially arc-shaped cross section extend in parallel with each other along a predetermined arrangement direction. And an optical element formed so as to be periodically arranged in an arrangement direction perpendicular to the extending direction, and the micro optical element inside the micro optical element at both ends in the arrangement direction of the optical element. At least one light source disposed at a predetermined distance from the optical element so as to face each other, and transmitting the light from the light source to the optical element so that the first refraction of each of the micro optical elements is performed. It is preferable to display a ray image extending in the arrangement direction by refracting the light by a surface.

【0010】さらに、好ましくは、前記光源は、前記配
列方向両端の前記微小光学要素間の中心部に対向するよ
うに配置されており、前記各微小光学要素の前記第1の
屈折面は、前記中心部に関して前記中心部の前記配列方
向両側で前記配列方向に対称となるように形成されてい
るのがよい。
Further, preferably, the light source is disposed so as to face a center between the micro optical elements at both ends in the arrangement direction, and the first refraction surface of each of the micro optical elements is It is good to be formed so that it may become symmetrical in the arrangement direction on both sides in the arrangement direction of the central part with respect to the center part.

【0011】また、好ましくは、前記複数の微小光学要
素は前記光学素子の板状の素子本体の前記光源に対向し
ない側の前面側に設けられており、前記素子本体の前記
光源に対向する裏面側には、前記配列方向に対して1次
元的に凸レンズとしての機能を有する凸レンズ部が設け
られているのがよい。
Preferably, the plurality of micro optical elements are provided on a front side of the plate-shaped element main body of the optical element which is not opposed to the light source, and a back surface of the element main body opposed to the light source. It is preferable that a convex lens portion having a one-dimensional function as a convex lens in the arrangement direction be provided on the side.

【0012】さらに、好ましくは、前記光学素子の前記
複数の微小光学要素は、所定の仮想円の周方向に沿って
互いに平行に延びるように、かつ前記仮想円の径方向に
対して周期的に同心円上に配列するように形成されてお
り、前記光源は、前記周方向に沿って規則的に複数配置
されているのがよい。
Further, preferably, the plurality of micro optical elements of the optical element extend in parallel with each other along a circumferential direction of a predetermined virtual circle, and periodically extend in a radial direction of the virtual circle. It is preferable that the light sources are formed so as to be arranged on concentric circles, and the plurality of light sources are regularly arranged along the circumferential direction.

【0013】また、好ましくは、前記光学素子の前記複
数の微小光学要素は、所定の仮想円の周方向に沿って互
いに平行に延びるように、かつ前記仮想円の径方向に対
して周期的に同心円上に配列するように形成されてお
り、前記光源は、前記周方向に沿って規則的に複数配置
されており、前記表示装置は、前記光学素子と前記光源
との間に前記周方向に沿って配設され、入射した前記各
光源からの前記光を、前記周方向に沿って配列された前
記複数の微小光学要素の外周側から前記各微小光学要素
の前記第1の屈折面に入射するように屈折させる複数の
第2の屈折面が形成されたプリズム板をさらに備えてい
るのがよい。
Preferably, the plurality of micro optical elements of the optical element extend in parallel with each other along a circumferential direction of a predetermined virtual circle, and periodically extend in a radial direction of the virtual circle. A plurality of light sources are regularly arranged along the circumferential direction, and the display device is arranged between the optical element and the light source in the circumferential direction. The light from each of the light sources, which are disposed along and incident on the first refraction surface of each of the micro optical elements, is incident from the outer peripheral side of the plurality of micro optical elements arranged along the circumferential direction. It is preferable to further include a prism plate on which a plurality of second refraction surfaces for refracting light are formed.

【0014】さらに、好ましくは、前記光学素子の前記
複数の微小光学要素は、所定の仮想円の周方向に沿って
互いに平行に延びるように、かつ前記仮想円の径方向に
対して周期的に同心円上に配列するように、前記光学素
子の前記光源と対向しない前面側に形成されており、前
記光源は、前記周方向に沿って規則的に複数配置されて
おり、前記光学素子の裏面側には、入射した前記各光源
からの前記光を、前記周方向に沿って配列された前記複
数の微小光学要素の外周側から前記各微小光学要素の前
記第1の屈折面に入射するように屈折させる複数の第2
の屈折面が前記周方向に沿って形成されているのがよ
い。
Further, preferably, the plurality of minute optical elements of the optical element extend in parallel with each other along a circumferential direction of a predetermined virtual circle, and periodically extend in a radial direction of the virtual circle. It is formed on the front side of the optical element that does not face the light source so as to be arranged on a concentric circle, and the plurality of light sources are regularly arranged along the circumferential direction, and the rear side of the optical element The incident light from each of the light sources is incident on the first refraction surface of each of the micro optical elements from the outer peripheral side of the plurality of micro optical elements arranged along the circumferential direction. Multiple refracted second
Is preferably formed along the circumferential direction.

【0015】また、好ましくは、前記光学素子の前記複
数の微小光学要素は、所定の仮想円の周方向に沿って互
いに平行に延びるように、かつ前記仮想円の径方向に対
して周期的に同心円上に配列するように形成されてお
り、前記光源は、前記周方向に沿って規則的に複数配置
されており、前記表示装置は、前記光学素子と前記光源
との間に前記周方向に沿って配設され、入射した前記各
光源からの前記光を、前記周方向に沿って配列された前
記複数の微小光学要素の外周側から前記各微小光学要素
の前記第1の屈折面に入射するように反射させる反射部
材をさらに備えているのがよい。
Preferably, the plurality of micro optical elements of the optical element extend in parallel with each other along a circumferential direction of a predetermined imaginary circle, and periodically extend in a radial direction of the imaginary circle. A plurality of light sources are regularly arranged along the circumferential direction, and the display device is arranged between the optical element and the light source in the circumferential direction. The light from each of the light sources, which are disposed along and incident on the first refraction surface of each of the micro optical elements, is incident from the outer peripheral side of the plurality of micro optical elements arranged along the circumferential direction. It is preferable to further include a reflection member for reflecting the light.

【0016】さらに、好ましくは、前記反射部材は、前
記各光源からの前記光を前記複数の微小光学要素の外周
方向に反射させる第1の反射体と、前記第1の反射体に
よって反射された前記光を、前記複数の微小光学要素の
内周方向に反射して外周側から前記各微小光学要素の前
記第1の屈折面に入射させる第2の反射体とを備えるの
がよい。
Still preferably, the reflecting member reflects the light from each of the light sources toward the outer periphery of the plurality of micro optical elements, and the first reflecting member reflects the light. A second reflector may be provided that reflects the light in the inner circumferential direction of the plurality of micro optical elements and makes the light enter the first refraction surface of each of the micro optical elements from the outer circumferential side.

【0017】また、好ましくは、前記第2の反射体は、
前記仮想円の中心から外方に延びる放射方向に対して凸
面鏡となっているのがよい。
Preferably, the second reflector is:
The mirror may be a convex mirror in a radial direction extending outward from the center of the virtual circle.

【0018】さらに、好ましくは、前記各微小光学要素
は、略半円形の断面形状を有するのがよい。
Further, preferably, each of the micro optical elements has a substantially semicircular cross-sectional shape.

【0019】また、好ましくは、前記各微小光学要素
は、円形をその径方向に4等分して得られるような略扇
形の断面形状を有するのがよい。
Preferably, each of the micro optical elements has a substantially fan-shaped cross-sectional shape obtained by dividing a circle into four equal parts in the radial direction.

【0020】さらに、好ましくは、前記光源の発光面
は、前記所定方向または前記配列方向と平行な外側先端
方向に向けてテーパ状に幅が狭くなっているのがよい。
Further, it is preferable that the light emitting surface of the light source is tapered in width toward the outer end parallel to the predetermined direction or the arrangement direction.

【0021】また、好ましくは、前記光学素子は、所定
の色に着色された透明樹脂からなるのがよい。
[0021] Preferably, the optical element is made of a transparent resin colored in a predetermined color.

【0022】さらに、好ましくは、前記表示装置は、前
記光線像を指針として所定の表示位置に表示することに
よりその表示位置に対応した数量を表示するためのもの
であり、奥行き方向に対して前記光線像の表示位置と実
質的に同一の奥行き位置に配設され、前記光線像の前記
表示位置に基づいて対応する前記数量を読み取る際の指
標が設けられた指標部をさらに備えるのがよい。
Still preferably, the display device displays the quantity corresponding to the display position by displaying the light image at a predetermined display position using the light image as a pointer. It is preferable to further include an index unit which is disposed at a depth position substantially the same as the display position of the light beam image and is provided with an index for reading the corresponding quantity based on the display position of the light beam image.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】1.第1実施形態 図1は本発明の第1実施形態に係る表示装置の断面図で
あり、図2はその表示装置の平面図であり、図3はその
表示装置が車両のインストゥルメントパネル部に設置さ
れた状態を示す図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First Embodiment FIG. 1 is a cross-sectional view of a display device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the display device, and FIG. 3 is an instrument panel part of a vehicle. It is a figure showing the state installed in.

【0024】この表示装置は、光学素子1と、基板3上
に配設された複数の光源5と、各光源5を個別にオンオ
フ制御する図示しない制御部とを備えて構成されてい
る。光学素子1は、所定の色に着色された透明部材(こ
こでは樹脂成形体)であり、図1に示すように、光学的
には、所定の仮想円Cの周方向に沿って、その仮想円上
を一回転するように略半円柱形のレンズを延設したもの
であり、その全体的な形状は、内径がゼロのトーラス体
(ドーナツ体)をその中心軸A1と垂直な面で2分割し
たような形状となっている。このような形状を有する光
学素子1は、その各部が径方向に対して1次元的に凸レ
ンズとしての機能を有している。なお、本実施形態で
は、光学素子1は、周方向に連なる凸状のレンズ形状を
有する面が前面側を向くように配設されている。
This display device comprises an optical element 1, a plurality of light sources 5 arranged on a substrate 3, and a control unit (not shown) for individually turning on and off each light source 5. The optical element 1 is a transparent member (here, a resin molded body) colored in a predetermined color, and optically extends along a circumferential direction of a predetermined virtual circle C as shown in FIG. An approximately semi-cylindrical lens is extended so as to make one revolution on a circle. The overall shape of the lens is a torus body (doughnut body) having an inner diameter of zero by a plane perpendicular to its center axis A1. It is shaped like a split. Each part of the optical element 1 having such a shape has a function as a convex lens one-dimensionally in the radial direction. In the present embodiment, the optical element 1 is disposed such that the surface having a convex lens shape that continues in the circumferential direction faces the front side.

【0025】複数の光源5は、図2に示すように、光学
素子1の裏面側において、光学素子1の中心軸A1と同
心となるように仮想円Cの周方向に沿って規則的に円形
に配置されている。このため、各光源5は、光源5の中
心部が光学素子1の各部における光軸A2上に位置する
ように配置されている。
As shown in FIG. 2, the plurality of light sources 5 are regularly circular along the circumferential direction of the virtual circle C on the rear surface side of the optical element 1 so as to be concentric with the central axis A1 of the optical element 1. Are located in For this reason, each light source 5 is arranged such that the center of the light source 5 is located on the optical axis A2 in each part of the optical element 1.

【0026】また、各光源5と光学素子1との間の距離
は、光学素子1の焦点距離未満となるように設定されて
いる。このため、各光源5からの光7が、その光源5が
対向している光学素子1の部分に入射して、光学素子1
の前面側の面で屈折されて出射することにより、光源5
の発光面の像(虚像)が、光学素子1の径方向に引き伸
ばされて所定の像形成位置9に指針像11(図3参照)
として生成されるようになっている。なお、このとき、
指針像11を矢印12方向から見ると、指針像11は、
光源5のさらに後方(奥側)に位置しているように見え
る。
The distance between each light source 5 and the optical element 1 is set to be smaller than the focal length of the optical element 1. For this reason, the light 7 from each light source 5 is incident on the part of the optical element 1 facing the light source 5 and the optical element 1
Is refracted by the surface on the front side of the light source, and is emitted.
The image (virtual image) of the light-emitting surface is stretched in the radial direction of the optical element 1 and a pointer image 11 is formed at a predetermined image forming position 9 (see FIG. 3).
Is generated as At this time,
When the pointer image 11 is viewed from the direction of the arrow 12, the pointer image 11 is
It looks as if it is located further behind (back side) the light source 5.

【0027】このような光源5は、蛍光表示管、LE
D、バルブ、液晶表示素子(バックライトも含む)、あ
るいはEL表示素子等を用いて構成することができる。
なお、ここでは、光源5は蛍光表示管を用いて構成され
ている。
Such a light source 5 includes a fluorescent display tube, an LE
D, a bulb, a liquid crystal display element (including a backlight), or an EL display element can be used.
Here, the light source 5 is configured using a fluorescent display tube.

【0028】図示しない制御部は、外部から入力される
エンジン回転速度等を示す入力信号に基づき、複数の光
源5のうちから入力信号が示す所定の数量値に対応する
光源5を選択して点灯させるようになっている。
A control unit (not shown) selects a light source 5 corresponding to a predetermined quantity value indicated by the input signal from a plurality of light sources 5 based on an input signal indicating an engine rotation speed or the like input from the outside, and lights the light source. It is made to let.

【0029】このように構成される表示装置は、図3に
示すように、例えば、車両のインストゥルメントパネル
13の表示窓13aに光学素子1を嵌め込むようにして
配設され、車両速度やエンジン回転速度等の各種の数量
表示を行うようになっている。インストゥルメントパネ
ル13の表示窓13aの周囲には、表示される指針像1
1が示す数量値を視認させるための目盛りや数字等から
なる指標表示(文字盤)15が設けられている。
As shown in FIG. 3, the display device constructed as described above is disposed, for example, so that the optical element 1 is fitted into a display window 13a of an instrument panel 13 of the vehicle. Various quantities such as speed are displayed. A pointer image 1 to be displayed is displayed around a display window 13a of the instrument panel 13.
An index display (dial) 15 including scales, numerals, and the like for visually recognizing the quantity value indicated by 1 is provided.

【0030】このような構成により、図3に示すよう
に、所定の数量値に対応する一つの光源5が点灯される
と、その光源5の発光面の像が光学素子1の径方向に引
き伸ばされて、光学部材1の中心部から放射線状に延び
る指針像11が、その数量値に対応する角度位置に表示
される。
With this configuration, as shown in FIG. 3, when one light source 5 corresponding to a predetermined quantity is turned on, the image of the light emitting surface of the light source 5 is stretched in the radial direction of the optical element 1. Then, the pointer image 11 extending radially from the center of the optical member 1 is displayed at an angular position corresponding to the quantity value.

【0031】以上のように、本実施形態によれば、円形
に配置された複数の光源5のうちから表示すべきの所定
の数量値に対応する光源5を選択して点灯させ、その光
源4の光線像11を指針として用いることにより、機械
的構成を必要とすることなく、簡易な構成でアナログ的
な数量表示を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, the light source 5 corresponding to the predetermined quantity to be displayed is selected from among the plurality of light sources 5 arranged in a circle, and is turned on. By using the light beam image 11 as a pointer, an analog quantity display can be performed with a simple configuration without requiring a mechanical configuration.

【0032】また、各光源5の中心部が、対向する光学
素子1の部分の光軸A2上に位置するように複数の光源
5が配置されているので、各光源5の像を光学素子1の
径方向内方および外方に効率よく引き伸ばすことがで
き、これによって各光源5を小型化することができる。
Further, since the plurality of light sources 5 are arranged such that the center of each light source 5 is located on the optical axis A2 of the part of the optical element 1 facing the light source 5, the image of each light source 5 is Can be efficiently expanded inward and outward in the radial direction, whereby the size of each light source 5 can be reduced.

【0033】さらに、発光素子1を所定の色に着色する
ことによって、種々の色の指針像11を生成することが
できる。
Further, by coloring the light emitting element 1 in a predetermined color, it is possible to generate the pointer images 11 of various colors.

【0034】2.第2実施形態 図4は、本発明の第2実施形態に係る表示装置の断面図
である。この表示装置は、光学素子1の代わりに光学素
子21を使用した点を除いて第1実施形態に係る表示装
置と同様であり、対応する部分には同一の参照符号を使
用する。
2. Second Embodiment FIG. 4 is a sectional view of a display device according to a second embodiment of the present invention. This display device is the same as the display device according to the first embodiment except that an optical element 21 is used instead of the optical element 1, and the same reference numerals are used for corresponding parts.

【0035】本実施形態に係る光学素子21は、前述の
光学素子1と光学的に等価なフレネルレンズであり、光
学素子1の周方向に延びる略半円柱形のレンズ面を、光
学素子1の径方向に細分化して得られた複数の微小光学
要素21aを、円盤状の素子本体21bの片面(ここで
は前面)に同心円上に周期的に平面的に配置したもので
ある。この光学素子21も、所定の色に着色された透明
な樹脂材料により形成されている。
The optical element 21 according to this embodiment is a Fresnel lens that is optically equivalent to the above-described optical element 1, and has a substantially semi-cylindrical lens surface extending in the circumferential direction of the optical element 1. A plurality of micro optical elements 21a obtained by subdividing in the radial direction are periodically arranged on one surface (here, the front surface) of a disc-shaped element body 21b concentrically and in a plane. The optical element 21 is also formed of a transparent resin material colored in a predetermined color.

【0036】以上のように、本実施形態よれば、第1実
施形態と同様な効果が得られるとともに、光学素子21
が微小光学要素21aを平面的に配置したものであるの
で、光学素子21を薄型化でき、これによって、表示装
置を小型化することができる。
As described above, according to the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the optical element 21 can be obtained.
Since the micro optical elements 21a are arranged in a plane, the optical element 21 can be made thinner, and thus the display device can be made smaller.

【0037】なお、上述の第1および第2実施形態で
は、仮想円C上を一回転するように略半円柱形のレン
ズ、または複数の微小光学要素21aを延設したが、仮
想円Cの円周上の一部に沿って略扇形に延設して光学素
子1,21を形成してもよい。この場合、これに対応し
て複数の光源5も仮想円Cの円周上の一部に沿って配設
される。
In the above-described first and second embodiments, the substantially semi-cylindrical lens or the plurality of micro optical elements 21a are extended so as to make one rotation on the virtual circle C. The optical elements 1 and 21 may be formed to extend in a substantially fan shape along a part of the circumference. In this case, the plurality of light sources 5 are also arranged along a part of the circumference of the virtual circle C corresponding to this.

【0038】また、上述の第1および第2実施形態で
は、略半円柱形のレンズ、または複数の微小光学要素2
1aを仮想円Cの円周に沿って延設したが、直線あるい
は他の曲線に沿って延設して光学素子1,21を形成し
てもよい。この場合、これに対応して複数の光源5も略
半円柱形のレンズ、または複数の微小光学要素21aの
延設方向に沿って規則的に配置される。
In the first and second embodiments described above, a substantially semi-cylindrical lens or a plurality of micro-optical elements 2 are used.
Although the optical element 1a extends along the circumference of the virtual circle C, the optical elements 1 and 21 may be formed extending along a straight line or another curve. In this case, the plurality of light sources 5 are also arranged regularly along the extending direction of the substantially semi-cylindrical lens or the plurality of micro optical elements 21a.

【0039】3.第3実施形態 図5は、本発明の第3実施形態に係る表示装置の断面図
である。この表示装置において、第1実施形態に係る表
示装置と対応する部分には同一参照符号を用いる。この
表示装置は、第1実施形態に係る表示装置と同様にして
車両のインストゥルメントパネル13に設置され、タコ
メータ表示および車両速度表示等の所定の数量表示をア
ナログ的に行うようになっている。
3. Third Embodiment FIG. 5 is a sectional view of a display device according to a third embodiment of the present invention. In this display device, the same reference numerals are used for portions corresponding to the display device according to the first embodiment. This display device is installed on the instrument panel 13 of the vehicle in the same manner as the display device according to the first embodiment, and performs a predetermined quantity display such as a tachometer display and a vehicle speed display in an analog manner. .

【0040】この表示装置は、光学素子31と、基板3
上に配設された複数の光源5と、各光源5を個別にオン
オフ制御する図示しない制御部とを備えて構成されてい
る。光学素子31は、所定の色に着色された透明部材
(ここでは樹脂成形体)であり、図5に示すように、円
盤状の素子本体31aの片面側(ここでは前面側である
視認者側)に、略半円形の断面形状を有する複数の微小
光学要素31bが同心円上に周期的に(ここでは0.3
mmのピッチで)形成されている。
This display device comprises an optical element 31 and a substrate 3
The light source 5 includes a plurality of light sources 5 disposed thereon, and a control unit (not shown) for individually controlling on / off of each light source 5. The optical element 31 is a transparent member (here, a resin molded body) colored in a predetermined color, and as shown in FIG. 5, one side of the disc-shaped element body 31a (here, the viewer side which is the front side). ), A plurality of micro optical elements 31b having a substantially semicircular cross-sectional shape are periodically arranged on a concentric circle (here, 0.3 mm).
mm pitch).

【0041】すなわち、複数の微小光学要素31bは、
その最内周の微小光学要素31bと最外周の微小光学要
素31bとの間の中心部31cが所定の仮想円C(図2
参照)の円周上に位置するように、仮想円Cの周方向に
沿って互いに平行に延設されている。そして、これに伴
い、中心部31cを通る仮想円C上の任意の点に関し
て、仮想円Cの径方向両側の各微小光学要素31bが径
方向に対称になっている。
That is, the plurality of micro optical elements 31b are
A center portion 31c between the innermost minute optical element 31b and the outermost minute optical element 31b is a predetermined virtual circle C (FIG. 2).
), And extend in parallel with each other along the circumferential direction of the virtual circle C so as to be positioned on the circumference of the virtual circle C. Accordingly, with respect to an arbitrary point on the virtual circle C passing through the central portion 31c, each micro optical element 31b on both sides in the radial direction of the virtual circle C is symmetric in the radial direction.

【0042】これに対応して、複数の光源5は、前述の
図2で示される場合と同様に、光学素子31の裏面側に
おいて、光学素子31の中心軸A1と同心となるように
仮想円Cの周方向に沿って規則的に円形に配置されてい
る。このため、各光源5は、光源5の中心部が、図5に
示すように、光学素子31の最内周の微小光学要素31
bと最外周の微小光学要素31bとの中心部31cに対
向する位置に配置されている。各光源5と光学素子1と
の間の距離は、所定の大きさに設定されている。また、
光源5には、第1実施形態の場合と同様なものが用いら
れる。
Correspondingly, the plurality of light sources 5 are imaginary circles on the back side of the optical element 31 so as to be concentric with the central axis A1 of the optical element 31 as in the case shown in FIG. C are regularly arranged in a circular shape along the circumferential direction of C. For this reason, as shown in FIG. 5, each light source 5 is such that the central portion of the light source 5 has the innermost minute optical element 31
It is arranged at a position facing the center 31c of the optical element 31b and the outermost minute optical element 31b. The distance between each light source 5 and the optical element 1 is set to a predetermined size. Also,
A light source similar to that of the first embodiment is used as the light source 5.

【0043】図示しない制御部は、外部から入力される
エンジン回転速度等を示す入力信号に基づき、複数の光
源5のうちから入力信号が示す所定の数量値に対応する
光源5を選択して点灯させるようになっている。
A control unit (not shown) selects a light source 5 corresponding to a predetermined quantity value indicated by the input signal from a plurality of light sources 5 based on an input signal indicating an engine rotation speed or the like input from the outside. It is made to let.

【0044】このように構成される表示装置では、図5
に示すように、いずれかの光源5から放射状に発せられ
た光7は、その光源5が対向する光学素子31の部分を
透過する際に前面側の複数の微小光学要素31b表面の
円弧状の屈折面(第1の屈折面)により種々の方向に屈
折されて光学素子31の前面側に出射する。このため、
点灯された光源5が対向する光学素子31の部分から光
学素子31の径方向両側に広がった領域から出射した光
7が視認者に視認されることとなり、その結果、光学素
子31の径方向に延びる前述の図3の場合と同様な光線
像(指針像)11が、所定の像形成位置33に生成され
る。なお、本実施形態では、指針像11は、光源5の配
設位置に形成されるようになっている。また、生成され
る光線像11の径方向の長さは、光源5の径方向のサイ
ズよりもはるかに大きくなっており、小さな光源5によ
って大きな指針像11が得られるようになっている。
In the display device configured as described above, FIG.
As shown in FIG. 5, when light 7 emitted radially from any one of the light sources 5 passes through a portion of the optical element 31 facing the light source 5, the light 7 has a circular arc shape on the surface of the plurality of micro optical elements 31b on the front side. The light is refracted in various directions by the refraction surface (first refraction surface) and is emitted to the front side of the optical element 31. For this reason,
Light 7 emitted from a region where the light source 5 illuminated spreads from both sides of the optical element 31 facing the optical element 31 to both sides in the radial direction of the optical element 31 is visually recognized by a viewer. An extended light beam image (pointer image) 11 similar to that of FIG. 3 described above is generated at a predetermined image forming position 33. In the present embodiment, the pointer image 11 is formed at the position where the light source 5 is provided. The radial length of the generated light image 11 is much larger than the radial size of the light source 5, and the small light source 5 can provide a large pointer image 11.

【0045】これによって、前述の図3の場合と同様
に、所定の数量値に対応する角度位置に位置する一つの
光源5が点灯されると、光学素子5の中心部からその光
源5に対応する角度方向に放射線状に延びる指針像11
が表示される。
Thus, as in the case of FIG. 3 described above, when one light source 5 located at an angular position corresponding to a predetermined quantity value is turned on, the center of the optical element 5 corresponds to the light source 5. Pointer image 11 extending radially in the direction of the angle
Is displayed.

【0046】以上のように、本実施形態によれば、円形
に配置された複数の光源5のうちから表示すべきの所定
の数量値に対応する光源5を選択して点灯させ、その光
源4の光線像11を指針として用いることにより、機械
的構成を必要とすることなく、簡易な構成でアナログ的
な数量表示を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, the light source 5 corresponding to the predetermined quantity to be displayed is selected from among the plurality of light sources 5 arranged in a circle, and is turned on. By using the light beam image 11 as a pointer, an analog quantity display can be performed with a simple configuration without requiring a mechanical configuration.

【0047】また、円形に配置された各光源5が、光学
素子31の最内周の微小光学要素31bと最外周の微小
光学要素31bとの間の中心部31cに対向するように
配置されているとともに、前記中心部31cを通る仮想
円C上の任意の点に関して、仮想円Cの径方向両側の各
微小光学要素31bが径方向に対称になっているので、
複数の微小光学要素31bを有効に利用して前記中心部
31cから径方向両側に延びる指針像11を生成するこ
とができ、その結果、光源5の小型化を図ることができ
る。
Each of the light sources 5 arranged in a circle is arranged so as to face the center 31 c between the innermost minute optical element 31 b and the outermost minute optical element 31 b of the optical element 31. At the same time, with respect to an arbitrary point on the virtual circle C passing through the central portion 31c, each micro optical element 31b on both sides in the radial direction of the virtual circle C is symmetric in the radial direction.
By effectively utilizing the plurality of micro-optical elements 31b, it is possible to generate the pointer image 11 extending from the center portion 31c to both sides in the radial direction. As a result, the size of the light source 5 can be reduced.

【0048】さらに、各光源5は、光学素子31の複数
の微小光学要素31bの径方向の中心部31cに対応す
るように配置されているので、光源5が円形に配設され
た基板3の外径を光学素子31の外径よりも小さくする
ことができ、これによって、表示装置の小型化が図れ
る。
Further, since each light source 5 is disposed so as to correspond to the radial center portion 31c of the plurality of micro optical elements 31b of the optical element 31, the light source 5 is formed on the substrate 3 on which the light source 5 is circularly disposed. The outer diameter can be made smaller than the outer diameter of the optical element 31, whereby the size of the display device can be reduced.

【0049】また、光学素子31を所定の色に着色する
ことによって、種々の色の指針像11を生成することが
できる。
Further, by coloring the optical element 31 in a predetermined color, it is possible to generate the pointer images 11 of various colors.

【0050】4.第4実施形態 図6は本発明の第4実施形態に係る表示装置の断面図で
ある。この表示装置は、光学素子31の代わりに光学素
子41を用いた点を除いて第3実施形態に係る表示装置
と同様であり、対応する部分には同一の参照符号を用い
る。
4. Fourth Embodiment FIG. 6 is a sectional view of a display device according to a fourth embodiment of the present invention. This display device is the same as the display device according to the third embodiment except that an optical element 41 is used instead of the optical element 31, and the same reference numerals are used for corresponding parts.

【0051】本実施形態に係る光学素子41は、所定の
色に着色された透明部材(ここでは樹脂成形体)であ
り、図6に示すように、円盤状の素子本体41aの片面
側(ここでは前面側である視認者側)に、円形をその径
方向に4等分して得られるような略扇形の断面形状を有
する複数の微小光学要素41bが同心円上に周期的に
(ここでは0.15mmのピッチで)形成されている。
The optical element 41 according to the present embodiment is a transparent member (here, a resin molded body) colored in a predetermined color, and as shown in FIG. A plurality of micro-optical elements 41b having a substantially fan-shaped cross-sectional shape obtained by dividing a circle into four in the radial direction are periodically arranged on a concentric circle (here, 0 on the viewer side which is the front side). (At a pitch of .15 mm).

【0052】ただし、その最内周の微小光学要素41b
と最外周の微小光学要素41bとの間の中心部41cに
関して、その中心部41cの径方向両側の各微小光学要
素41bの円弧状の屈折面(第1の屈折面)が径方向に
対称な状態で配列されるように、中心部41cよりも内
周側に位置する微小光学要素41bは、その円弧状の屈
折面が内周側を向くように配設され、中心部41cより
も外周側に位置する微小光学要素41bは、その円弧状
の屈折面が外周側を向くように配設されている。なお、
各光源5と光学素子41との配置関係は、第3実施形態
の場合と同様である。
However, the innermost minute optical element 41b
With respect to a central portion 41c between the micro-optical element 41b and the outermost micro-optical element 41b, the arc-shaped refraction surfaces (first refraction surfaces) of the respective micro-optical elements 41b on both radial sides of the central portion 41c are symmetrical in the radial direction. The micro optical elements 41b located on the inner peripheral side of the central portion 41c are arranged so that their arc-shaped refraction surfaces face the inner peripheral side so as to be arranged in the state, and are arranged on the outer peripheral side of the central portion 41c. Is arranged such that the arc-shaped refraction surface faces the outer peripheral side. In addition,
The arrangement relationship between each light source 5 and the optical element 41 is the same as in the case of the third embodiment.

【0053】そして、光学素子41の複数の微小光学要
素41bは、各光源5からの光7に対して第3実施形態
に係る複数の微小光学素子31bと同様に光学的に作用
し、同様な指針像11を生成する。
The plurality of micro optical elements 41b of the optical element 41 optically act on the light 7 from each light source 5 in the same manner as the plurality of micro optical elements 31b according to the third embodiment. A pointer image 11 is generated.

【0054】以上のように、本実施形態によれば、第3
実施形態と同様な効果が得られるとともに、光学素子4
1の各微小光学要素41bが、円形をその径方向に4等
分して得られるような略扇形の断面形状を有しているの
で、各微小光学要素41bの断面形状を略半円形とする
場合に比して、2倍の配列密度で微小光学要素41bを
配列することができ、これによって、高輝度で光学素子
41の径方向に滑らかに延びる指針像11を生成するこ
とができ、その結果、表示装置の表示品位の向上が図れ
る。
As described above, according to the present embodiment, the third
The same effect as the embodiment can be obtained, and the optical element 4
Since each micro optical element 41b has a substantially fan-shaped cross-sectional shape obtained by dividing a circle into four in the radial direction, the cross-sectional shape of each micro optical element 41b is substantially semicircular. As compared with the case, the minute optical elements 41b can be arrayed at twice the array density, whereby the pointer image 11 that smoothly extends in the radial direction of the optical element 41 with high luminance can be generated. As a result, the display quality of the display device can be improved.

【0055】5.第5実施形態 図7は、本発明の第5実施形態に係る表示装置の断面図
である。この表示装置は、光学素子41の光源5に面す
る裏面側の形状を所定のレンズ形状とした点を除いて第
4実施形態に係る表示装置と同様であり、対応する部分
には同一の参照符号を用いる。
5. Fifth Embodiment FIG. 7 is a sectional view of a display device according to a fifth embodiment of the present invention. This display device is the same as the display device according to the fourth embodiment except that the shape of the back surface side of the optical element 41 facing the light source 5 is a predetermined lens shape. Use the sign.

【0056】本実施形態では、光学素子41の円盤状の
素子本体41aの裏面側に、光学素子41の径方向に1
次元的に凸レンズとしての機能を有する凸レンズ部41
dが設けられている。この凸レンズ部41dは、前記中
央部41cに対向する部分が最も裏面側に突出する略円
弧状の屈折面を、中心軸A1を中心に前記仮想円Cの円
周方向に連ねた構成となっている。
In the present embodiment, one side of the optical element 41 in the radial direction is
A convex lens portion 41 having a function as a convex lens in a three-dimensional manner
d is provided. The convex lens portion 41d has a configuration in which a substantially arc-shaped refracting surface whose portion opposed to the central portion 41c protrudes most rearward is connected in the circumferential direction of the imaginary circle C about a central axis A1. I have.

【0057】なお、ここでは、光学素子41の径方向に
円弧状に連続的に連なった屈折面を有する凸レンズ部4
1dを設けたが、前述の図4に示されるように、この凸
レンズ部41dの屈折面を、光学素子41の径方向に細
分割して得られる微小光学要素(21a)を同心円上に
周期的に平面的に配設して凸レンズ部41dを形成し、
光学素子41を薄型化してもよい。
Here, the convex lens portion 4 having a refracting surface continuously connected in an arc shape in the radial direction of the optical element 41 is used.
1d, a minute optical element (21a) obtained by subdividing the refraction surface of the convex lens portion 41d in the radial direction of the optical element 41 is periodically concentrically arranged as shown in FIG. To form a convex lens portion 41d,
The optical element 41 may be thinned.

【0058】このような構成により、各光源5から放射
状に発せられた光7は、光学素子41の裏面側の凸レン
ズ部41dにより複数の微小光学要素41bの中心部4
1c側に光路が変換された後、複数の微小光学素子41
bに入射するようになっている。
With such a configuration, the light 7 radially emitted from each light source 5 is transmitted to the central portion 4 of the plurality of micro optical elements 41b by the convex lens portion 41d on the back surface of the optical element 41.
After the optical path is changed to the 1c side, a plurality of micro optical elements 41
b.

【0059】以上のように、本実施形態によれば、第4
実施形態と同様な効果が得られるとともに、この光学素
子41の凸レンズ部41dにより光源5から放射状に発
せられる光7を複数の微小光学素子41bの中心部41
c側に集光して各微小光学要素41dに導くことができ
ので、指針像11の高輝度化を図ることができるととも
に、光源5と光学素子41との間隔を短くすることがで
き、表示装置を小型化することができる。
As described above, according to the present embodiment, the fourth
The same effect as that of the embodiment can be obtained, and the light 7 radially emitted from the light source 5 by the convex lens portion 41d of the optical element 41 can be transmitted to the central portion 41 of the plurality of micro optical elements 41b.
Since the light can be condensed on the c side and guided to each minute optical element 41d, the brightness of the pointer image 11 can be increased, and the distance between the light source 5 and the optical element 41 can be shortened. The device can be downsized.

【0060】なお、上述の第3ないし第5実施形態で
は、仮想円Cの周方向に中心軸A1回りに一回転するよ
うに複数の微小光学素子31b,41bを延設したが、
仮想円Cの円周上の一部に沿って略扇形に延設して光学
素子31,41を形成してもよい。この場合、これに対
応して複数の光源5も仮想円Cの円周上の一部に沿って
配設される。
In the third to fifth embodiments, the plurality of micro optical elements 31b and 41b are extended so as to make one rotation around the central axis A1 in the circumferential direction of the virtual circle C.
The optical elements 31 and 41 may be formed to extend in a substantially fan shape along a part of the circumference of the virtual circle C. In this case, the plurality of light sources 5 are also arranged along a part of the circumference of the virtual circle C corresponding to this.

【0061】また、上述の第3ないし第5実施形態で
は、複数の微小光学要素31b,41bを仮想円Cの円
周に沿って延設したが、直線あるいは他の曲線に沿って
延設して光学素子31,41を形成してもよい。この場
合、これに対応して複数の光源5も複数の微小光学要素
31b,41bの延設方向に沿って規則的に配置され
る。
In the third to fifth embodiments, the plurality of micro optical elements 31b and 41b extend along the circumference of the imaginary circle C, but extend along a straight line or another curve. Alternatively, the optical elements 31 and 41 may be formed. In this case, the plurality of light sources 5 are also regularly arranged along the extending direction of the plurality of micro optical elements 31b and 41b.

【0062】図8は、上述の各実施形態に係る光源5の
変形例を示す図である。この変形例では、各光源5の発
光面が、その先端方向、すなわち光学素子1,21,3
1,41の径方向外方に向けてテーパ状に幅が狭くなっ
ている。これによって、この変形例では、図9に示すよ
うに、先端側に向けてテーパ状に幅が狭くなった指針像
11を生成することができ、その結果、指針像11の視
認性を向上させることができる。
FIG. 8 is a diagram showing a modification of the light source 5 according to each of the above embodiments. In this modification, the light emitting surface of each light source 5 is positioned in the direction of the tip, that is, the optical elements 1, 21, 3
The widths of the tapered portions 1 and 41 are tapered outward in the radial direction. As a result, in this modification, as shown in FIG. 9, it is possible to generate the pointer image 11 whose width is tapered toward the distal end side, and as a result, the visibility of the pointer image 11 is improved. be able to.

【0063】図10は上述の各実施形態に係る光源5の
配設形態を示す部分拡大図であり、図11はその図10
の配設形態による指針像11の移動ピッチPを示す図で
あり、図12は上述の各実施形態に係る光源5の配設形
態の変形例を示す部分拡大図であり、図13は図12の
配設形態による指針像11の移動ピッチPを示す図であ
る。
FIG. 10 is a partially enlarged view showing the arrangement of the light source 5 according to each of the above-described embodiments, and FIG.
12 is a diagram showing a movement pitch P of the pointer image 11 according to the arrangement of FIG. 12, FIG. 12 is a partially enlarged view showing a modification of the arrangement of the light source 5 according to each of the above-described embodiments, and FIG. FIG. 7 is a diagram showing a movement pitch P of the pointer image 11 according to the arrangement of FIG.

【0064】図10に示すように、複数の光源5を1重
に円形配置した場合には、周方向に沿った光源5の幅や
光源5間の間隔を小さくするのに限界があり、その限界
以上に指針像11の移動ピッチPを小さくすることがで
きない。
As shown in FIG. 10, when a plurality of light sources 5 are arranged in a single circular shape, there is a limit in reducing the width of the light sources 5 along the circumferential direction and the interval between the light sources 5. The movement pitch P of the pointer image 11 cannot be made smaller than the limit.

【0065】そこで、図12に示すように、複数の光源
5を多重(ここでは2重)に同心円上に配設することに
よって、周方向に沿った光源5の幅や光源5間の間隔に
よる限界を超えて、図13に示すように、指針像11の
移動ピッチPを小さくすることができ、これによって、
指針像11を周方向にスムーズに移動させて表示するこ
とができる。図13の例では、図11の場合に比して移
動ピッチPが半分になっている。
Therefore, as shown in FIG. 12, by arranging a plurality of light sources 5 on a concentric circle in a multiplexed (here, double) manner, the width of the light sources 5 along the circumferential direction and the interval between the light sources 5 are varied. Beyond the limit, the moving pitch P of the pointer image 11 can be reduced as shown in FIG.
The pointer image 11 can be smoothly moved in the circumferential direction and displayed. In the example of FIG. 13, the moving pitch P is half that of the case of FIG.

【0066】なお、このように複数の光源5を同心円上
に多重に円形配置する場合、複数の光源5は、所望とす
る移動ピッチPに対応する角度分ずつ周方向に互いにず
れた位置に配設する必要があり、各光源5は1つずつ個
別に順次点灯される。
When a plurality of light sources 5 are circularly arranged on a concentric circle as described above, the plurality of light sources 5 are arranged at positions shifted from each other in the circumferential direction by an angle corresponding to a desired moving pitch P. And each light source 5 is individually turned on one by one.

【0067】6.第6実施形態 以下に記載する第6ないし第9実施形態に係る表示装置
は、上述の第3ないし第5実施形態に係る表示装置を改
良したものであり、図14はその改良点を説明するため
の図である。
6. Sixth Embodiment Display devices according to sixth to ninth embodiments described below are improvements of the display devices according to the third to fifth embodiments described above, and FIG. 14 illustrates the improvements. FIG.

【0068】図14に示すように、第3ないし第5実施
形態に係る表示装置では、詳細な要因は不明であるが、
各光源5からの光7の光学素子31,41の各微小光学
要素31b,41bへの入射角度と、視認者の視点位置
との関係により、指針像11の表示位置が周方向に左右
にずれるとともに、指針像11の先端部が左右に湾曲し
てしまい、指針像11に対応する車両速度等の数量値が
読み取りずらくなる場合がある。
As shown in FIG. 14, in the display devices according to the third to fifth embodiments, detailed factors are unknown,
The display position of the pointer image 11 shifts left and right in the circumferential direction due to the relationship between the angle of incidence of the light 7 from each light source 5 on each of the optical elements 31 and 41 of the optical elements 31 b and 41 b and the viewpoint position of the viewer. At the same time, the leading end of the pointer image 11 may be curved right and left, and it may be difficult to read the quantity value such as the vehicle speed corresponding to the pointer image 11.

【0069】図14の図示例は、中心から真上方向に延
びる指針像11を生成するための光源5が点灯している
ときに、表示面を正面方向A、左側方向Bおよび右側方
向Cから見たときの指針像11の表示状態(見え方)を
示しており、指針像11aは正面方向Aから見たときの
ものであり、指針像11bは左側方向Bから見たときの
ものであり、指針像11cは右側方向Cから見たときの
ものである。このように、表示面を正面方向Aから見た
ときは、指針像11が正しい表示状態で視認されるので
あるが、表示面を左側方向Bおよび右側方向Cから見た
ときは、指針像11の表示位置が周方向に左右にずれる
とともに、指針像11の先端部が左右に湾曲して視認さ
れてしまう。
In the example shown in FIG. 14, when the light source 5 for generating the pointer image 11 extending right above the center is turned on, the display surface is moved from the front direction A, the left direction B and the right direction C. The display state (view) of the pointer image 11 when viewed is shown. The pointer image 11a is viewed from the front direction A, and the pointer image 11b is viewed from the left direction B. , The pointer image 11c is the one seen from the right direction C. Thus, when the display surface is viewed from the front direction A, the pointer image 11 is visually recognized in a correct display state. However, when the display surface is viewed from the left direction B and the right direction C, the pointer image 11 is displayed. Is shifted left and right in the circumferential direction, and the tip of the pointer image 11 is curved left and right and is visually recognized.

【0070】そして、試行錯誤の結果、このような指針
像11の表示位置のずれおよび湾曲を防止するために
は、光源5を最外周の微小光学要素31b,41bより
も外側に配設し、光源5からの光7を、各微小光学要素
31b,41bの外周側から入射させるとよいことが分
かった。しかし、光源5を最外周の微小光学要素31
b,41bの外側に配設すると、装置構成の大型化を招
くという問題がある。
Then, as a result of trial and error, in order to prevent such a shift and bending of the display position of the pointer image 11, the light source 5 is disposed outside the outermost minute optical elements 31b and 41b. It has been found that the light 7 from the light source 5 should be incident from the outer peripheral side of each of the micro optical elements 31b and 41b. However, the light source 5 is moved to the outermost minute optical element 31.
If it is arranged outside of b and 41b, there is a problem that the device configuration becomes large.

【0071】そこで、以下に記載する各実施形態では、
光源5を最外周の微小光学素子31b,41bの内側に
配設したままで、装置構成の大型化を招くことなく、光
源5からの光7を外周側から各微小光学素子31b,4
1bに入射させるようにしている。
Therefore, in each of the embodiments described below,
With the light source 5 disposed inside the outermost micro optical elements 31b, 41b, the light 7 from the light source 5 is transmitted from the outer peripheral side to each of the micro optical elements 31b, 4 without increasing the size of the device configuration.
1b.

【0072】図15は本発明の第6実施形態に係る表示
装置の断面図であり、図16は図15の表示装置の要部
拡大断面図である。この表示装置において、第3実施形
態に係る表示装置と対応する部分には同一の参照符号を
付して説明を省略する。
FIG. 15 is a sectional view of a display device according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 16 is an enlarged sectional view of a main part of the display device of FIG. In this display device, portions corresponding to those of the display device according to the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0073】この表示装置では、光線像11を生成する
複数の微小光学要素51bが光学素子51の前面側に設
けられており、その光学素子51の裏面側には、光源5
からの光7の各微小光学要素51bへの入射角を変換す
るために、光学素子51と一体に複数の微小光学要素5
1cが設けられるとともに、光学素子51と別体に、前
後両面に複数の微小光学要素53b,53cが設けられ
た板状のプリズム板53が設けられている。
In this display device, a plurality of minute optical elements 51b for generating the light beam image 11 are provided on the front side of the optical element 51, and the light source 5 is provided on the rear side of the optical element 51.
In order to convert the angle of incidence of light 7 from each of the micro-optical elements 51b, a plurality of micro-optical elements 5
1c, a plate-shaped prism plate 53 provided with a plurality of micro optical elements 53b and 53c on both front and rear surfaces is provided separately from the optical element 51.

【0074】光学素子51は、所定の色に着色された透
明部材(ここでは樹脂成形体)であり、図15に示すよ
うに、円盤状の素子本体51aの前面側に、円形をその
径方向に4等分して得られるような略扇形の断面形状を
有する複数の微小光学要素51bが同心円上に周期的に
所定の配設ピッチP(図16参照)で形成されている。
ここでは、配設ピッチPは0.15mmに設定されてい
る。
The optical element 51 is a transparent member (a resin molded body in this case) colored in a predetermined color. As shown in FIG. 15, a circular shape is formed on the front side of a disk-shaped element body 51a in the radial direction. A plurality of micro-optical elements 51b having a substantially fan-shaped cross-sectional shape obtained by dividing into four equal parts are periodically formed on a concentric circle at a predetermined arrangement pitch P (see FIG. 16).
Here, the arrangement pitch P is set to 0.15 mm.

【0075】本実施形態では、各光源5からの光7は外
周側から各微小光学要素51bに入射されるので、これ
に対応して、全ての微小光学要素51bは、指針像11
を生成するための円弧状の外周面(第1の屈折面)51
d(図16参照)が、光学素子51の内方側に向くよう
に配設されている。
In the present embodiment, since the light 7 from each light source 5 enters each micro optical element 51b from the outer peripheral side, all the micro optical elements 51b correspond to the pointer image 11b.
Arc-shaped outer peripheral surface (first refracting surface) 51 for generating
d (see FIG. 16) is disposed so as to face the inside of the optical element 51.

【0076】各光源5は、光学素子51の最外周の微小
光学要素51bと最内周の微小光学要素51bとの間の
ほぼ中心部に対向するように周方向に所定の配設ピッチ
で配設されている。ここで、光学素子51の半径R1は
50mmである。これに対応して、光源5は、半径R2
が20mmの円上にその中心部が位置するように配設さ
れている。
The light sources 5 are arranged at a predetermined pitch in the circumferential direction so as to face substantially the center between the outermost minute optical element 51b and the innermost minute optical element 51b of the optical element 51. Has been established. Here, the radius R1 of the optical element 51 is 50 mm. Correspondingly, the light source 5 has a radius R2
Are arranged such that the center thereof is located on a circle of 20 mm.

【0077】プリズム板53は、透明部材(ここでは樹
脂成形体)であり、図15に示すように、光学素子51
と同径の円盤状の本体53の前後両面に、複数の微小光
学要素53b,53cが設けられて、光学素子51の裏
面側に隣接配置されている。
The prism plate 53 is a transparent member (here, a resin molded body), and as shown in FIG.
A plurality of micro optical elements 53b and 53c are provided on the front and rear surfaces of a disk-shaped main body 53 having the same diameter as that of the optical element 51, and are arranged adjacent to the back side of the optical element 51.

【0078】各微小光学要素51c,53b,53c
は、図15および図16に示すように、光学素子51の
裏面側、およびプリズム板53の前後両面に、同心円上
に周期的に微小光学要素51bと同一の配設ピッチPで
形成されている。各微小光学要素51c,53b,53
cの断面形状は、三角形状(ここでは直角三角形状)で
あり、光学素子51およびプリズム板53の外方を向い
たその外周面(第2の屈折面)51e,53d,53e
が、入射する光源5からの光7の進行方向を、屈折によ
り光学素子51およびプリズム板53の中心側に変換す
るようになっている。
Each micro optical element 51c, 53b, 53c
As shown in FIG. 15 and FIG. 16, on the rear surface side of the optical element 51 and on the front and rear surfaces of the prism plate 53, concentric circles are periodically formed at the same arrangement pitch P as the minute optical element 51b. . Each micro optical element 51c, 53b, 53
The cross-sectional shape of c is triangular (here, right triangular), and the outer peripheral surfaces (second refracting surfaces) 51e, 53d, 53e of the optical element 51 and the prism plate 53 facing outward.
However, the traveling direction of the incident light 7 from the light source 5 is changed to the center side of the optical element 51 and the prism plate 53 by refraction.

【0079】このような各微小光学要素51c,53
b,53cは、周方向に配設される複数の光源5の外周
側に位置する光学素子51およびプリズム板53の部分
に設けられている。これは、この微小光学要素51c,
53b,53cが、各光源5から外方に発せられた光7
の進行方向を内向きに変換するためのものであるからで
あり、各光源5から内方に発せられた光7は、進行方向
を変換しなくとも外周側から各微小光学要素51bに入
射するからである。
Each of such micro optical elements 51c, 53
b and 53c are provided on the optical element 51 and the prism plate 53 located on the outer peripheral side of the plurality of light sources 5 arranged in the circumferential direction. This is because this micro optical element 51c,
53b and 53c are light 7 emitted from each light source 5 to the outside.
The light 7 emitted inward from each light source 5 enters each micro optical element 51b from the outer peripheral side without changing the traveling direction. Because.

【0080】ここで、各微小光学要素51c,53b,
53cの各屈折面51e,53d,53eが光学素子5
1の中心軸Aと垂直な平面となす角θ1,θ2,θ3
は、40°,30°,10°にそれぞれ設定されてい
る。
Here, each of the micro optical elements 51c, 53b,
Each of the refraction surfaces 51e, 53d, 53e of the optical element 53c
Angles θ1, θ2, and θ3 formed by a plane perpendicular to the central axis A of No. 1
Are set to 40 °, 30 °, and 10 °, respectively.

【0081】これによって、各光源5から外向きに発せ
られた光7は、図16に示すように、各微小光学要素5
1c,53b,53cで屈折されることによって3段階
に進行方向が内方側に変換され、外周側から内向きの入
射角度で各微小光学素子51bに入射するようになって
いる。
As a result, the light 7 emitted outward from each light source 5, as shown in FIG.
By being refracted by 1c, 53b, and 53c, the traveling direction is changed inward in three steps, and the light is incident on each micro optical element 51b from the outer peripheral side at an inward incident angle.

【0082】そして、本実施形態においても、光学素子
51の複数の微小光学要素51bは、各光源5からの光
7に対して第3実施形態に係る複数の微小光学素子31
bと同様に光学的に作用し、同様な指針像11を生成す
るのであるが、本実施形態では、光源5からの光7が、
外周側から各微小光学要素51bに入射するようになっ
ているので、いずれの視点から見ても図14のような表
示位置のずれおよび先端部の湾曲を生じることなく指針
像11を生成することができる。
Also, in the present embodiment, the plurality of micro optical elements 51b of the optical element 51 are used by the plurality of micro optical elements 31 according to the third embodiment for the light 7 from each light source 5.
It acts optically in the same way as b, and generates a similar pointer image 11, but in this embodiment, the light 7 from the light source 5 is
Since the micro-optical elements 51b are incident from the outer peripheral side, the pointer image 11 can be generated without any displacement of the display position and no bending of the tip as shown in FIG. 14 from any viewpoint. Can be.

【0083】以上のように、本実施形態によれば、第3
実施形態と同様な効果が得られるとともに、いずれの視
点から見ても中心から適正な放射方向に真っ直ぐに延び
る指針像11を生成することができるので、指針像11
の表示位置に対応する数量値を確実に読み取ることがで
き、表示装置の視認性の向上が図れる。
As described above, according to the present embodiment, the third
The same effect as that of the embodiment can be obtained, and the pointer image 11 that extends straight from the center in an appropriate radial direction from any viewpoint can be generated.
It is possible to reliably read the quantity value corresponding to the display position of, and to improve the visibility of the display device.

【0084】また、光源5は、第3実施形態と同様に最
外周の微小光学要素51bよりも内周に配置されてお
り、追加されたプリズム板53も光学素子51と同径で
あるので、表示装置の大型化を招くことなく、光源5を
最外周の微小光学要素51bの外周部に配置したのと同
様な効果が得られ、指針像11の視認性の向上が図れ
る。
Further, the light source 5 is disposed on the inner periphery of the outermost minute optical element 51b as in the third embodiment, and the added prism plate 53 has the same diameter as the optical element 51. The same effect as that of arranging the light source 5 on the outer peripheral portion of the outermost minute optical element 51b can be obtained without increasing the size of the display device, and the visibility of the pointer image 11 can be improved.

【0085】なお、本実施形態では、各微小光学要素5
1c,53b,53cによって3段階で光7の進行方向
を変換するようにしたが、微小光学要素51c,53
b,53cのうちのいずれかを省略し、1段階または2
段階で光7の進行方向を変換するようにしてもよい。
In this embodiment, each micro optical element 5
Although the traveling direction of the light 7 is changed in three stages by 1c, 53b and 53c, the minute optical elements 51c and 53c are changed.
b, 53c, one step or 2
The traveling direction of the light 7 may be changed in stages.

【0086】7.第7実施形態 図17は、本発明の第7実施形態に係る表示装置の部分
断面図である。この表示装置において、第3および第6
実施形態に係る表示装置と対応する部分には同一の参照
符号を付して説明を省略する。
7. Seventh Embodiment FIG. 17 is a partial sectional view of a display device according to a seventh embodiment of the present invention. In this display device, the third and sixth
Portions corresponding to the display device according to the embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0087】この表示装置では、光源5と光学素子51
との間に第1および第2の2つの反射体61,63が配
設されており、光源5からの光7を、この第1および第
2のの反射体61,63によって反射させることによ
り、外周側から各微小光学要素51bに入射させてい
る。このため、光学素子51の裏面側の微小光学要素5
1c、およびプリズム板53は省略されている。
In this display device, the light source 5 and the optical element 51
Are provided between the first and second reflectors 61 and 63, and the light 7 from the light source 5 is reflected by the first and second reflectors 61 and 63. , Are made to enter each micro optical element 51b from the outer peripheral side. For this reason, the minute optical element 5 on the back side of the optical element 51
1c and the prism plate 53 are omitted.

【0088】両反射体61,63は、所定の円錐面の一
部をリング状に切り取って得られるようなリング状の形
状を有しており、第1の反射体61よりも第2の反射体
63の方が大径となっている。ここでは、第1の反射体
61は、その内周部と外周部との間の中心部が各光源5
の中心部と対向するような大きさに設定されており、第
2の反射体63は、外周部の外径が光学素子51の外径
と同一となるように設定されている。
Each of the reflectors 61 and 63 has a ring-like shape obtained by cutting a part of a predetermined conical surface into a ring shape. The body 63 has a larger diameter. Here, the first reflector 61 has a central portion between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of each light source 5.
The second reflector 63 is set such that the outer diameter of the outer peripheral portion is the same as the outer diameter of the optical element 51.

【0089】また、第1の反射体61は、外向きの外周
面61aが反射面となっており、第2の反射体63は、
内向きの内周面63aが反射面となっている。両反射体
61,63における反射面61a,63aの光学素子5
1の中心軸A1に対する傾き角θa,θbは、それぞれ
45.0°,37.6°にそれぞれ設定されている。
The first reflector 61 has an outwardly facing outer peripheral surface 61a serving as a reflection surface, and the second reflector 63 has
The inwardly facing inner peripheral surface 63a is a reflection surface. Optical element 5 of reflecting surfaces 61a and 63a in both reflectors 61 and 63
The inclination angles θa and θb of the 1 with respect to the central axis A1 are set to 45.0 ° and 37.6 °, respectively.

【0090】第1および第2の反射体61,63は、複
数の微小光学要素51bと同心となるように光源5の前
面側に配設されている。これによって、第1の反射体6
1は、その反射面61aが各光源5に対向するように配
置されており、第2の反射体63は、その反射面63a
が第1の反射体61の反射面61aと対向するように配
置されている。
The first and second reflectors 61 and 63 are arranged on the front side of the light source 5 so as to be concentric with the plurality of micro optical elements 51b. Thereby, the first reflector 6
1 is disposed such that its reflection surface 61a faces each light source 5, and the second reflector 63 is provided with its reflection surface 63a.
Are arranged so as to face the reflection surface 61a of the first reflector 61.

【0091】また、第1の反射体61と各光源5との間
には、各光源5が発した光7が、第1の反射体61の反
射面61a以外に入射しないように(すなわち、光源5
からの光7が直接光学素子51に入射しないように)、
遮光部材65が設けられており、各光源5からの光7
が、遮光部材65のスリット部65aを通して第1の反
射体61に入射するようになっている。
Further, between the first reflector 61 and each light source 5, the light 7 emitted from each light source 5 is prevented from entering other than the reflection surface 61 a of the first reflector 61 (ie, Light source 5
So that the light 7 does not directly enter the optical element 51),
A light shielding member 65 is provided, and light 7 from each light source 5 is provided.
Are incident on the first reflector 61 through the slit 65 a of the light shielding member 65.

【0092】このような構成により、各光源5から発せ
られた光7は、遮光部材65のスリット65aを介して
第1の反射体61に入射して反射され、その進行方向が
光学素子51の外方に変換されて第2の反射体63に入
射し、第2の反射体63によって反射されて、進行方向
が内向きに変換され、外周側から内向きの入射角で各微
小光学要素51bに入射するようになっている。
With such a configuration, the light 7 emitted from each light source 5 enters the first reflector 61 via the slit 65 a of the light shielding member 65 and is reflected. The light is converted outward and is incident on the second reflector 63, is reflected by the second reflector 63, and the traveling direction is changed to inward. To be incident on.

【0093】これにより、光源5を、最外周の微小光学
要素51bの外周(ここでは、光源5の虚像点67)に
配設したのと同様の効果が得られるようになっている。
なお、本実施形態では、光源5の虚像点67から光学素
子51までの距離D1は、40mmになるように設定さ
れており、これに対応して、指針像11も光学素子51
の後方40mmの位置に生成される。
Thus, an effect similar to that obtained by disposing the light source 5 on the outer periphery of the outermost minute optical element 51b (here, the virtual image point 67 of the light source 5) can be obtained.
In the present embodiment, the distance D1 from the virtual image point 67 of the light source 5 to the optical element 51 is set to be 40 mm.
At a position 40 mm behind.

【0094】以上のように、本実施形態においても、第
3実施形態と同様な効果が得られるとともに、いずれの
視点から見ても中心から適正な放射方向に真っ直ぐに延
びる指針像11を生成することができるので、指針像1
1の表示位置に対応する数量値を確実に読み取ることが
でき、表示装置の視認性の向上が図れる。
As described above, also in the present embodiment, the same effect as that of the third embodiment can be obtained, and the pointer image 11 that extends straight from the center in an appropriate radial direction from any viewpoint is generated. Guide image 1
The quantity value corresponding to the display position of No. 1 can be reliably read, and the visibility of the display device can be improved.

【0095】また、光源5は、第3実施形態と同様に最
外周の微小光学要素51bよりも内周に配置されてお
り、追加された第1および第2の反射体61,63は光
学素子51以下の大きさであるので、表示装置の大型化
を招くことなく、光源5を最外周の微小光学要素51b
の外周部に配置したのと同様な効果が得られ、指針像1
1の視認性の向上が図れる。
The light source 5 is arranged on the inner periphery of the outermost minute optical element 51b as in the third embodiment, and the added first and second reflectors 61 and 63 are optical elements. Since the size is 51 or less, the light source 5 can be moved to the outermost minute optical element 51b without increasing the size of the display device.
The same effect as the arrangement at the outer periphery of the pointer is obtained, and the pointer image 1
1 can improve the visibility.

【0096】8.第8実施形態 図18は、本発明の第8実施形態に係る表示装置の部分
断面図である。この表示装置に係る表示装置は、第2の
反射体63の形態を変更した点を除いて、第7実施形態
に係る表示装置と同一であり、対応する部分には同一の
参照符号を付して説明を省略する。
8. Eighth Embodiment FIG. 18 is a partial sectional view of a display device according to an eighth embodiment of the present invention. The display device according to this display device is the same as the display device according to the seventh embodiment except that the form of the second reflector 63 is changed, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals. The description is omitted.

【0097】本実施形態では、第2の反射体63の反射
面63aが、図18に示すように、複数の微小光学素子
51bの中心から斜め後方に放射状に延びる放射方向に
対して凸面鏡となっている。すなわち、反射面63aの
縦断面形状は、図18に示すように、内方に凸となる所
定の曲線形状を有している。ここでは、反射面63aの
縦断面形状を、曲率半径Raが35mmの円弧71の一
部を切り取ったような形状としたが、放物線73あるい
は楕円(図示せず)等の所定の曲線の一部を切り取った
ような形状として、所定の球面収差の補正を行うことが
好ましい。このように球面収差補正を行った場合、各光
源5の虚像を虚像点67にくっきりと形成することがで
き、これによって、くっきりとした指針像11を形成す
ることができる。また、ここでは、虚像点67と光学素
子51との間の距離D1は、18mmに設定されてい
る。
In this embodiment, as shown in FIG. 18, the reflecting surface 63a of the second reflector 63 is a convex mirror with respect to a radial direction extending radially obliquely rearward from the center of the plurality of micro optical elements 51b. ing. That is, as shown in FIG. 18, the longitudinal cross-sectional shape of the reflection surface 63a has a predetermined curved shape that is convex inward. Here, the vertical cross-sectional shape of the reflecting surface 63a is a shape obtained by cutting off a part of an arc 71 having a curvature radius Ra of 35 mm, but a part of a predetermined curve such as a parabola 73 or an ellipse (not shown). It is preferable to perform a predetermined spherical aberration correction with a shape like a cutout. When the spherical aberration correction is performed in this manner, the virtual image of each light source 5 can be clearly formed at the virtual image point 67, and thereby the sharp pointer image 11 can be formed. Here, the distance D1 between the virtual image point 67 and the optical element 51 is set to 18 mm.

【0098】このような構成により、第1の反射体61
によって反射された光源5からの光7は、図18に示す
ように、第2の反射体63によって各微小光学素子51
bの径方向に発散するようにして反射されて、外周側か
ら内向きの入射角度で各微小光学要素51bに入射する
ようになっている。このように、光源5からの光7が、
第2の反射体63によって発散するようにして反射され
るので、光源5と光学素子51との間の距離を小さくし
ても、光源5からの光7を、光学素子51の中心部から
所定の放射方向に分布する全ての微小光学要素51bの
部分に入射させることができる。
With such a configuration, the first reflector 61
As shown in FIG. 18, the light 7 from the light source 5 reflected by the micro-optical elements 51 is reflected by the second reflector 63.
The light is reflected so as to diverge in the radial direction of b, and is incident on each micro optical element 51b at an incident angle inward from the outer peripheral side. Thus, the light 7 from the light source 5 is
Since the light is divergently reflected by the second reflector 63, even if the distance between the light source 5 and the optical element 51 is reduced, the light 7 from the light source 5 is transmitted from the center of the optical element 51 to a predetermined position. Can be made incident on all of the micro optical elements 51b distributed in the radiation direction.

【0099】以上のように、本実施形態においても、第
7実施形態と同様な効果が得られるとともに、光源5か
らの光7が、第2の反射体63によって発散するように
して反射されて各微小光学要素51bに入射するので、
光源5と光学素子51との間の距離を小さくすることが
でき、装置構成の小型化が図れる。
As described above, also in this embodiment, the same effects as those of the seventh embodiment can be obtained, and the light 7 from the light source 5 is reflected by the second reflector 63 so as to diverge. Since it is incident on each micro optical element 51b,
The distance between the light source 5 and the optical element 51 can be reduced, and the size of the device can be reduced.

【0100】なお、上述の第6ないし第8実施形態で
は、円盤状の光学素子51を用いて表示装置と構成した
が、図19および図20に示すように、円盤状の光学素
子51の一部分を切り取って得られるような略扇形の形
状の光学素子81,83を用いて表示装置を構成しても
よい。この光学素子81,83には、光学素子51と同
様な複数の微小光学要素51bが設けられている。ま
た、光源5、微小光学要素51c、プリズム板53、お
よび第1および第2の反射体61,63も、光学素子8
1,83と対向する周方向の一区間にのみ扇状に配設さ
れている。これによって、各光学素子81,83によっ
て生成される指針像11は、各光学素子81,83の外
周から所定の仮想回転中心84に向かって形成される。
In the above-described sixth to eighth embodiments, the display device is constituted by using the disc-shaped optical element 51. However, as shown in FIGS. 19 and 20, a part of the disc-shaped optical element 51 is formed. The display device may be configured using optical elements 81 and 83 having a substantially fan-shaped shape, which can be obtained by cutting the optical element. The optical elements 81 and 83 are provided with a plurality of micro optical elements 51b similar to the optical element 51. Further, the light source 5, the minute optical element 51c, the prism plate 53, and the first and second reflectors 61 and 63 are also the optical element 8
It is arranged in a fan shape only in one section in the circumferential direction opposed to 1,83. Thus, the pointer image 11 generated by each of the optical elements 81 and 83 is formed from the outer periphery of each of the optical elements 81 and 83 toward a predetermined virtual rotation center 84.

【0101】図19の光学素子81は、円盤状の光学素
子51の一部を扇形に切り取り、その切り取った扇形の
部分の内周部をさらに切除したような形状を有してお
り、これによって、円盤状の光学素子51を用いる場合
に比して、装置高さHを大幅に小さくすることができ
る。
The optical element 81 shown in FIG. 19 has a shape in which a part of the disk-shaped optical element 51 is cut into a fan shape, and the inner peripheral portion of the cut fan portion is further cut off. The height H of the device can be greatly reduced as compared with the case where the disc-shaped optical element 51 is used.

【0102】図20の光学素子83は、その外形形状を
図19の光学素子81よりも横長形状としたものであ
り、これによって、図19の光学素子81の場合よりも
さらに装置高さHを小さくできるようになっている。
The outer shape of the optical element 83 in FIG. 20 is longer than that of the optical element 81 in FIG. 19, so that the apparatus height H can be further increased as compared with the optical element 81 in FIG. It can be made smaller.

【0103】これに対して、図21に示すように、指針
85を機械的に回転駆動する従来の表示装置で、図19
および図20の光学素子81,83と同様な表示部87
を有するものを作成した場合では、指針85には表示部
87には現れない隠れた部分85aがあるので、装置高
さHは指針85の長さ以上の大きさになる。
On the other hand, as shown in FIG. 21, a conventional display device in which the hands 85 are driven to rotate mechanically is used as shown in FIG.
And a display unit 87 similar to the optical elements 81 and 83 in FIG.
Is created, the pointer 85 has a hidden portion 85a that does not appear on the display unit 87, so that the device height H is larger than the length of the pointer 85.

【0104】よって、図19および図20の光学素子8
1,83を用いると、指針85を機械的に回転駆動する
従来の表示装置に比べても装置高さHを小さくすること
ができる。
Therefore, the optical element 8 shown in FIGS.
By using 1, 83, the device height H can be made smaller than that of a conventional display device in which the pointer 85 is driven to rotate mechanically.

【0105】9.第9実施形態 図22は本発明の第9実施形態に係る表示装置の構成を
示す断面図であり、図23は図22の表示装置の表示面
の正面図である。この表示装置は、第6実施形態に係る
表示装置を車両のメータ表示器に適用したものであり、
第6実施形態に係る表示装置と対応する部分には同一の
参照符号を付す。
9. Ninth Embodiment FIG. 22 is a sectional view showing a configuration of a display device according to a ninth embodiment of the present invention, and FIG. 23 is a front view of a display surface of the display device in FIG. This display device is obtained by applying the display device according to the sixth embodiment to a meter indicator of a vehicle,
Portions corresponding to the display device according to the sixth embodiment are denoted by the same reference numerals.

【0106】この表示装置では、図22に示すように、
前面側に開口するケース体91の内部に、指針像11を
生成するための光学プレート93(光学素子)と、文字
盤表示ための表示プレート(指標部)95などが備えら
れており、ケース体91の開口部は、透光性のカバープ
レート97で閉鎖されている。
In this display device, as shown in FIG.
An optical plate 93 (optical element) for generating the pointer image 11 and a display plate (index unit) 95 for dial display are provided inside a case body 91 opened on the front side. The opening 91 is closed by a translucent cover plate 97.

【0107】光学プレート93は、所定の色に着色され
た透光性を有する板状体(ここでは、樹脂成形体)であ
り、図23に示すように、3つの指針像生成領域10
1,103,105が設けられている。中央の指針像生
成領域101は、車両速度を示す指針像11を生成する
ためのものであり、左右の指針像生成領域103,10
5は、燃料残量および冷却水温度を示す指針像11を生
成するためのものである。
The optical plate 93 is a translucent plate (here, a resin molded body) colored in a predetermined color and has three pointer image generation areas 10 as shown in FIG.
1, 103 and 105 are provided. The center pointer image generation area 101 is for generating the pointer image 11 indicating the vehicle speed, and the left and right pointer image generation areas 103 and 10.
Reference numeral 5 is for generating a pointer image 11 indicating the remaining fuel amount and the cooling water temperature.

【0108】光学プレート93の各指針像生成領域10
1,103,105の前面側には、第3実施形態と同様
な同心円上に周期的に配設された複数の微小光学要素5
1bが形成されている。
Each pointer image generating area 10 of the optical plate 93
A plurality of micro-optical elements 5 periodically arranged on concentric circles similar to the third embodiment are provided on the front side of 1, 103, 105.
1b is formed.

【0109】ここで、中央の指針像生成領域101は、
図20の光学素子83と同一形状を有しており、光学素
子83と同様な微小光学要素51bが形成されている。
左右の指針像生成領域103,105は扇形形状を有し
ており、各指針像生成領域103,105に形成される
各微小光学要素51bは、その扇形形状と同心に周期的
に配設されている。
Here, the center pointer image generation area 101 is
It has the same shape as the optical element 83 of FIG. 20, and the micro optical element 51 b similar to the optical element 83 is formed.
The left and right pointer image generation areas 103 and 105 have a sector shape, and the micro-optical elements 51b formed in the respective pointer image generation areas 103 and 105 are periodically arranged concentrically with the sector shape. I have.

【0110】これに対応して、第3実施形態の場合と同
様に、光学プレート93の各指針像生成領域101,1
03,105の裏面側には、各指針像生成領域101,
103,105の微小光学要素51bの配設形態と対応
して、同心円上に周期的に配設された複数の微小光学要
素51cが光学プレート93と一体に形成されていると
ともに、各指針像生成領域101,103,105と対
向する部分の前後両面に同心円上に周期的に複数の微小
光学要素53b,53cが形成されたプリズム板53が
配設されている。
Correspondingly, as in the case of the third embodiment, each pointer image generating area 101, 1 of the optical plate 93 is provided.
03, 105, the pointer image generation areas 101,
Corresponding to the arrangement of the micro optical elements 51b of 103 and 105, a plurality of micro optical elements 51c periodically arranged on concentric circles are formed integrally with the optical plate 93, and each pointer image is generated. A prism plate 53 in which a plurality of micro optical elements 53b and 53c are periodically formed concentrically on both front and rear surfaces opposite to the regions 101, 103 and 105 is provided.

【0111】また、指針像11を生成するための各光源
5は、第3実施形態の場合と同様に、各指針像生成領域
101,103,105の各微小光学要素51の配設形
態と対応して、各指針像生成領域101,103,10
5ごとに周方向に所定の配設ピッチで配設されている。
各光源5は、基板3上に配設されており、その基板3上
には、トリップメータ表示107およびオドメータ表示
109を行うための複数の表示セグメント111も配設
されている。この表示セグメント111の表示は、光学
プレート93およびカバープレート97を介して視認さ
れる。
Each light source 5 for generating the pointer image 11 corresponds to the arrangement of each micro-optical element 51 in each of the pointer image generation areas 101, 103 and 105, as in the third embodiment. Then, each pointer image generation area 101, 103, 10
5 at a predetermined pitch in the circumferential direction.
Each light source 5 is disposed on the substrate 3, and a plurality of display segments 111 for displaying the trip meter display 107 and the odometer display 109 are also disposed on the substrate 3. The display of the display segment 111 is visually recognized through the optical plate 93 and the cover plate 97.

【0112】光学プレート93の指針像生成領域101
の外周部には、指針像生成領域101によって生成され
る指針像11の表示位置より、その表示位置に対応する
車両速度を読み取るための文字盤(指標)113を表示
するための表示プレート95が設けられている。この表
示プレート95は、遮光性の板状体であり、その遮光領
域中に文字盤113に対応する所定の透光パターンが形
成されており、表示プレート95の裏面側に配設された
バルブ115によってこの表示プレート95を照明する
ことにより、表示プレート95上にその透光パターンに
対応した文字盤113が照らし出されて表示されるよう
になっている。ここで、ケース体91内には、バルブ1
15からの光が光学プレート93に入射しないように隔
壁91aが設けられている。
The pointer image generating area 101 of the optical plate 93
A display plate 95 for displaying a dial (index) 113 for reading a vehicle speed corresponding to the display position from the display position of the pointer image 11 generated by the pointer image generation area 101 is provided on the outer peripheral portion of. Is provided. The display plate 95 is a light-shielding plate-like body, in which a predetermined light-transmitting pattern corresponding to the dial 113 is formed in the light-shielding region, and a valve 115 disposed on the back side of the display plate 95. By illuminating the display plate 95, the dial 113 corresponding to the translucent pattern is illuminated and displayed on the display plate 95. Here, the valve 1 is provided in the case body 91.
A partition 91a is provided so that light from 15 does not enter the optical plate 93.

【0113】この表示プレート95は、図22に示すよ
うに、光学プレート93と垂直な奥行き方向に対して、
中央の指針像生成領域101によって生成される指針像
11の表示位置117と実質的に同一の奥行き位置に配
設されている。これによって、スピードメータ表示のた
めの指針像11と文字盤113とが同一平面上に表示さ
れるるようになっている。このため、指針像11と文字
盤113との間に視差が生じるのを防止できるようにな
っている。
As shown in FIG. 22, the display plate 95 moves in the depth direction perpendicular to the optical plate 93.
It is arranged at a depth position substantially the same as the display position 117 of the pointer image 11 generated by the central pointer image generation area 101. Thus, the pointer image 11 and the dial 113 for displaying the speedometer are displayed on the same plane. For this reason, it is possible to prevent parallax from being generated between the pointer image 11 and the dial 113.

【0114】以上のように、本実施形態においても、第
6実施形態と同様な効果が得られるとともに、スピード
メータ表示のための指針像11と文字盤113とが同一
平面上に表示されるので、両者の間に視差が生じるのを
防止することができ、その結果、いずれの視点から指針
像11を見ても指針像11と文字盤113との間に食い
違いが生じることなく、指針像11が示す車両速度を確
実に視認することができ、表示装置の視認性の向上が図
れる。
As described above, also in this embodiment, the same effect as that of the sixth embodiment can be obtained, and since the pointer image 11 and the dial 113 for displaying the speedometer are displayed on the same plane. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of parallax between the two, and as a result, even if the pointer image 11 is viewed from any viewpoint, no discrepancy occurs between the pointer image 11 and the dial 113. The vehicle speed indicated by is surely visually recognized, and the visibility of the display device can be improved.

【0115】なお、上述の第6ないし第9実施形態で
は、光源5の形状を矩形状としたが、前述の図8に示す
変形例のように先細形状にしてもよい。
In the sixth to ninth embodiments, the light source 5 has a rectangular shape. However, the light source 5 may have a tapered shape as in the modification shown in FIG.

【0116】また、上述の第6ないし第9実施形態で
は、光線5を周方向に沿って1重に配設したが、前述の
図12に示す変形例のように周方向に沿って多重に配設
してもよい。
In the above-described sixth to ninth embodiments, the light rays 5 are arranged singly in the circumferential direction. However, as in the modification shown in FIG. 12, the light rays 5 are multiplexed in the circumferential direction. It may be provided.

【0117】[0117]

【発明の効果】請求項1ないし4、および請求項16な
いし18に記載の発明によれば、光源からの光を光学素
子に透過させることにより、所定方向に延びる光線像が
表示されるようになっているので、この光線像を指針と
して用いることにより、機械的構成を必要とすることな
く、簡易な構成でアナログ的な数量表示を行うことがで
きる。
According to the present invention, light from a light source is transmitted through an optical element so that a light image extending in a predetermined direction is displayed. Thus, by using this light image as a pointer, analog quantity display can be performed with a simple configuration without requiring a mechanical configuration.

【0118】請求項2に記載の発明によれば、光学素子
が、所定方向に対して集光機能を有する略半円柱形のレ
ンズとしての機能を実質的に有しており、光源が、その
光源が対向する光学素子の部分の光軸上に配置されるの
で、光源の像を前記所定方向両側に効率よく引き伸ばす
ことができ、これによって光源を小型化することができ
る。
According to the second aspect of the present invention, the optical element substantially has a function as a substantially semi-cylindrical lens having a light condensing function in a predetermined direction, and the light source includes the light source. Since the light source is disposed on the optical axis of the portion of the optical element facing the light source, the image of the light source can be efficiently stretched to both sides in the predetermined direction, and the size of the light source can be reduced.

【0119】請求項3に記載の発明によれば、光学素子
が、所定の仮想円の周方向に沿って延び、その仮想円の
径方向に対して凸レンズとしての機能を有しており、光
源が、前記周方向に沿って規則的に複数配置されている
ので、点灯させる光源を順次切替えることにより、表示
すべき数量の変化に対応して光線像の表示位置を変化さ
せることができる。
According to the third aspect of the present invention, the optical element extends along the circumferential direction of the predetermined virtual circle and has a function as a convex lens in the radial direction of the virtual circle. However, since a plurality of light sources are regularly arranged along the circumferential direction, by sequentially switching the light sources to be turned on, the display position of the light beam image can be changed in accordance with the change in the number to be displayed.

【0120】請求項4に記載の発明によれば、光学素子
は、仮想円の周方向に沿って延びる略半円柱形のレンズ
の曲面形状を仮想円の径方向に細分化して得られた微小
光学要素を平面的に配置したものであるので、光学素子
を薄型化でき、これによって、表示装置を小型化するこ
とができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the optical element is a microscopic element obtained by subdividing the curved shape of a substantially semi-cylindrical lens extending along the circumferential direction of the virtual circle in the radial direction of the virtual circle. Since the optical elements are arranged in a plane, the thickness of the optical element can be reduced, whereby the size of the display device can be reduced.

【0121】請求項5ないし18に記載の発明によれ
ば、光源からの光を光学素子に透過させることにより、
光学素子の複数の微小光学要素の配列方向に延びる光線
像が表示されるようになっているので、この光線像を指
針として用いることにより、機械的構成を必要とするこ
となく、簡易な構成でアナログ的な数量表示を行うこと
ができる。
According to the fifth to eighteenth aspects of the present invention, by transmitting light from a light source to an optical element,
Since a light image extending in the arrangement direction of the plurality of micro optical elements of the optical element is displayed, by using this light image as a guide, a mechanical structure is not required and a simple structure is required. Analog quantity display can be performed.

【0122】また、光源が光学素子の配列方向両端の微
小光学要素よりも内側の微小光学要素に対向するように
配置されているので、光源を配列方向両端の微小光学要
素の外方に配置する場合に比して、光学素子および光源
を小さなスペース内に配設することができ、その結果、
表示装置の小型化を図ることができる。
Further, since the light source is disposed so as to face the micro optical elements inside the micro optical elements at both ends in the arrangement direction of the optical element, the light source is disposed outside the micro optical elements at both ends in the arrangement direction. As compared to the case, the optical element and the light source can be arranged in a small space, so that
The size of the display device can be reduced.

【0123】請求項6に記載の発明によれば、光源が、
複数の微小光学要素の配列方向両端の微小光学要素間の
中心部に対応するように配置されており、各微小光学要
素の各第1の屈折面は、前記中心部に関して前記中心部
の配列方向両側で前記配列方向に対称となるように形成
されているので、複数の微小光学要素を有効に利用して
前記中心部から配列方向両側に延びる光線像を生成する
ことができ、その結果、光源の小型化を図ることができ
る。
According to the sixth aspect of the present invention, the light source comprises:
The plurality of micro optical elements are arranged so as to correspond to the center between the micro optical elements at both ends in the arrangement direction, and each first refraction surface of each micro optical element is arranged in the arrangement direction of the center with respect to the center. Since both sides are formed so as to be symmetrical in the arrangement direction, it is possible to generate a light beam image extending from the center portion to both sides in the arrangement direction by effectively utilizing a plurality of micro optical elements. Can be reduced in size.

【0124】請求項7に記載の発明によれば、素子本体
の光源に対向する裏面側に、複数の微小光学要素の配列
方向に対して1次元的に凸レンズとしての機能を有する
凸レンズ部が設けられており、この凸レンズ部により光
源から放射状に発せられる光を集光して複数の微小光学
要素に導くことができるので、光線像の高輝度化を図る
ことができるとともに、光源と光学素子との間隔を短く
することができ、表示装置を小型化することができる。
According to the seventh aspect of the present invention, the convex lens portion having a one-dimensional function as a convex lens in the arrangement direction of the plurality of micro optical elements is provided on the back surface of the element body facing the light source. Since the light emitted radially from the light source can be condensed and guided to a plurality of minute optical elements by the convex lens portion, the brightness of the light image can be increased, and the light source and the optical element can be used. Can be shortened, and the size of the display device can be reduced.

【0125】請求項8に記載の発明によれば、光学素子
の複数の微小光学要素が、所定の仮想円の周方向に沿っ
て互いに平行に延びるように、かつ前記仮想円の径方向
に対して周期的に同心円上に配列するように形成されて
おり、光源が、前記周方向に沿って規則的に複数配置さ
れているので、点灯させる光源を順次切替えることによ
り、表示すべき数量の変化に対応して光線像の表示位置
を変化させることができる。
According to the eighth aspect of the present invention, the plurality of minute optical elements of the optical element extend parallel to each other along the circumferential direction of the predetermined virtual circle, and extend in the radial direction of the virtual circle. The number of light sources to be displayed is changed by sequentially switching the light sources to be lit because a plurality of light sources are regularly arranged along the circumferential direction. , The display position of the light beam image can be changed.

【0126】請求項9ないし13に記載の発明によれ
ば、光源からの光を、光学素子の光線像生成用の各微小
光学要素に外周側から入射させることにより、いずれの
視点から見ても仮想中心から適正な放射方向に真っ直ぐ
に延びる光線像を生成することができるので、光線像の
視認性を向上させることができる。
According to the ninth to thirteenth aspects, the light from the light source is made incident on each micro-optical element for generating a light beam image of the optical element from the outer peripheral side, so that it can be viewed from any viewpoint. Since a ray image extending straight from the virtual center in an appropriate radiation direction can be generated, the visibility of the ray image can be improved.

【0127】また、光源は最外周の微小光学要素よりも
内周に配置されたままであるので、表示装置の大型化を
招くことなく、光源を最外周の微小光学要素の外周部に
配置したのと同様な効果が得られるという利点がある。
Further, since the light source is arranged on the inner periphery of the outermost minute optical element, the light source is arranged on the outer periphery of the outermost minute optical element without increasing the size of the display device. There is an advantage that the same effect as described above can be obtained.

【0128】請求項13に記載の発明によれば、光源か
らの光が、第2の反射体によって発散するようにして反
射されて各微小光学要素に入射するので、光源と光学素
子との間の距離を小さくすることができ、装置構成の小
型化が図れる。
According to the thirteenth aspect of the present invention, the light from the light source is reflected by the second reflector so as to diverge and is incident on each minute optical element. Can be reduced, and the device configuration can be downsized.

【0129】請求項15に記載の発明によれば、各微小
光学要素が、円形をその径方向に4等分して得られるよ
うな略扇形の断面形状を有しているので、各微小光学要
素の断面形状を略半円形とする場合に比して、2倍の配
列密度で微小光学要素を配列することができ、これによ
って、高輝度で前記配列方向に滑らかに延びる光線像を
生成することができ、その結果、表示装置の表示品位の
向上が図れる。
According to the fifteenth aspect of the present invention, each micro optical element has a substantially fan-shaped cross-sectional shape obtained by dividing a circle into four in the radial direction. Micro optical elements can be arrayed at twice the array density as compared with the case where the cross-sectional shape of the elements is substantially semicircular, thereby generating a light image with high luminance and extending smoothly in the array direction. As a result, the display quality of the display device can be improved.

【0130】請求項16に記載の発明によれば、光源の
発光面は、前記所定方向または前記配列方向と平行な外
側先端方向に向けてテーパ状に幅が狭くなっているの
で、先端側に向けてテーパ状に幅が狭くなった光線像を
指針像として生成することができ、指針像の視認性を向
上させることができる。
According to the sixteenth aspect of the present invention, the light emitting surface of the light source is tapered toward the outer end direction parallel to the predetermined direction or the arrangement direction. It is possible to generate a light beam image tapered and narrow in width as a pointer image, and improve the visibility of the pointer image.

【0131】請求項17に記載の発明によれば、発光素
子を所定の色に着色することによって、種々の色の光線
像を生成することができる。
According to the seventeenth aspect, by coloring the light emitting element to a predetermined color, light images of various colors can be generated.

【0132】請求項18に記載の発明によれば、指針像
が指標部と同一平面上に表示されるので、両者の間に視
差が生じるのを防止することができ、その結果、いずれ
の視点から指針像を見ても指針像と指標部の指標との間
に食い違いが生じることなく、指針像が示す数量値を確
実に視認することがで、表示装置の視認性の向上が図れ
る。
According to the eighteenth aspect of the present invention, since the pointer image is displayed on the same plane as the index portion, it is possible to prevent the occurrence of parallax between the two, and as a result, any of the viewpoints Even if the pointer image is viewed from above, there is no discrepancy between the pointer image and the index of the index portion, and the quantity value indicated by the pointer image can be reliably visually recognized, so that the visibility of the display device can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る表示装置の断面図
である。
FIG. 1 is a sectional view of a display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の表示装置の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the display device of FIG.

【図3】図1の表示装置が車両のインストゥルメントパ
ネル部に設置された状態を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a state where the display device of FIG. 1 is installed on an instrument panel of a vehicle.

【図4】本発明の第2実施形態に係る表示装置の断面図
である。
FIG. 4 is a sectional view of a display device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施形態に係る表示装置の断面図
である。
FIG. 5 is a sectional view of a display device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4実施形態に係る表示装置の断面図
である。
FIG. 6 is a sectional view of a display device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5実施形態に係る表示装置の断面図
である。
FIG. 7 is a sectional view of a display device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】上記第1ないし第5実施形態に係る光源の変形
例を示す図である。
FIG. 8 is a view showing a modified example of the light source according to the first to fifth embodiments.

【図9】図8の光源が用いられたときの表示状態を示す
図である。
9 is a diagram showing a display state when the light source of FIG. 8 is used.

【図10】上記各実施形態に係る光源の配設形態を示す
部分拡大図である。
FIG. 10 is a partially enlarged view showing an arrangement of a light source according to each of the embodiments.

【図11】図10の配設形態による指針像の移動ピッチ
を示す図である。
11 is a diagram showing a movement pitch of a pointer image according to the arrangement of FIG. 10;

【図12】上記各実施形態に係る光源の配設形態の変形
例を示す部分拡大図である。
FIG. 12 is a partially enlarged view showing a modification of the arrangement of the light sources according to the above embodiments.

【図13】図12の配設形態による指針像の移動ピッチ
を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a movement pitch of a pointer image according to the arrangement of FIG. 12;

【図14】第6ないし第9実施形態における第3ないし
第5実施形態に対する改良点を説明するための図であ
る。
FIG. 14 is a diagram for describing improvements of the sixth to ninth embodiments over the third to fifth embodiments.

【図15】本発明の第6実施形態に係る表示装置の断面
図である。
FIG. 15 is a sectional view of a display device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図16】図15の表示装置の要部拡大断面図である。16 is an enlarged sectional view of a main part of the display device of FIG.

【図17】本発明の第7実施形態に係る表示装置の部分
断面図である。
FIG. 17 is a partial sectional view of a display device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図18】本発明の第8実施形態に係る表示装置の部分
断面図である。
FIG. 18 is a partial sectional view of a display device according to an eighth embodiment of the invention.

【図19】第6ないし第8実施形態に係る光学素子の変
形例を示す図である。
FIG. 19 is a view showing a modification of the optical element according to the sixth to eighth embodiments.

【図20】第6ないし第8実施形態に係る光学素子の変
形例を示す図である。
FIG. 20 is a view showing a modified example of the optical element according to the sixth to eighth embodiments.

【図21】従来の機械式の表示装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 21 is a diagram showing a configuration of a conventional mechanical display device.

【図22】本発明の第9実施形態に係る表示装置の構成
を示す断面図である。
FIG. 22 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a display device according to a ninth embodiment of the present invention.

【図23】図22の表示装置の表示面の正面図である。23 is a front view of a display surface of the display device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光学素子 3 基板 5 光源 11 指針像(光線像) 13 インストゥルメントパネル 21 光学素子 21a 微小光学要素 31 光学素子 31b 微小光学要素 31c 中心部 41 光学素子 41b 微小光学要素 41c 中心部 41d 凸レンズ部 51 光学素子 51b,51c 微小光学要素 53 プリズム板 53b,53c 微小光学要素 61 第1の反射体 63 第2の反射体 81,83 光学素子 93 光学プレート 95 表示プレート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical element 3 Substrate 5 Light source 11 Pointer image (ray image) 13 Instrument panel 21 Optical element 21a Micro optical element 31 Optical element 31b Micro optical element 31c Central part 41 Optical element 41b Micro optical element 41c Central part 41d Convex lens part 51 Optical element 51b, 51c Micro optical element 53 Prism plate 53b, 53c Micro optical element 61 First reflector 63 Second reflector 81, 83 Optical element 93 Optical plate 95 Display plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井本 政善 愛知県名古屋市南区菊住1丁目7番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 Fターム(参考) 5G435 AA01 AA17 BB15 CC04 FF02 FF03 GG02 GG26 GG27 LL17 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Masayoshi Imoto 1-7-10 Kikuzumi, Minami-ku, Nagoya-shi, Aichi F-term in Harness Research Institute, Inc. (reference) 5G435 AA01 AA17 BB15 CC04 FF02 FF03 GG02 GG26 GG27 LL17

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定方向に対して1次元的に凸レンズと
しての機能を有する光学素子と、 前記光学素子との距離が前記光学素子の焦点距離よりも
小さくなるように配置された少なくとも一つの光源と、
を備え、 前記光源からの光を前記光学素子に透過させることによ
り、前記所定方向に延びる光線像を表示することを特徴
とする表示装置。
An optical element having a one-dimensional function as a convex lens in a predetermined direction, and at least one light source arranged such that a distance from the optical element is smaller than a focal length of the optical element. When,
A display device, comprising: transmitting a light from the light source to the optical element to display a light ray image extending in the predetermined direction.
【請求項2】 前記光学素子は、前記所定方向に対して
集光機能を有する略半円柱形のレンズとしての機能を実
質的に有しており、 前記光源は、その光源が対向する前記光学素子の部分の
光軸上に配置されることを特徴とする請求項1に記載の
表示装置。
2. The optical element substantially has a function as a substantially semi-cylindrical lens having a light condensing function in the predetermined direction, and the light source is an optical element facing the light source. The display device according to claim 1, wherein the display device is arranged on an optical axis of a part of the element.
【請求項3】 前記光学素子は、所定の仮想円の周方向
に沿って延び、その仮想円の径方向に対して凸レンズと
しての機能を有しており、 前記光源は、前記周方向に沿って規則的に複数配置され
ていることを特徴とする請求項1または2に記載の表示
装置。
3. The optical element extends along a circumferential direction of a predetermined virtual circle, has a function as a convex lens with respect to a radial direction of the virtual circle, and the light source extends along the circumferential direction. The display device according to claim 1, wherein a plurality of the display devices are regularly arranged.
【請求項4】 前記光学素子は、前記仮想円の周方向に
沿って延びる略半円柱形のレンズの曲面形状を前記仮想
円の径方向に細分化して得られた複数の微小光学要素を
平面的に配置したものであることを特徴とする請求項1
ないし3のいずれかに記載の表示装置。
4. The optical element according to claim 1, wherein a plurality of minute optical elements obtained by subdividing a curved surface shape of a substantially semi-cylindrical lens extending along a circumferential direction of the virtual circle in a radial direction of the virtual circle are formed. 2. An arrangement according to claim 1, wherein
4. The display device according to any one of items 1 to 3.
【請求項5】 断面略円弧状の第1の屈折面を有する複
数の微小光学要素が、所定の配設方向に沿って互いに平
行に延びるように、かつ前記延設方向と垂直な配列方向
に対して周期的に配列するように形成された光学素子
と、 前記光学素子の前記配列方向両端の前記微小光学要素よ
りも内側の前記微小光学要素に対向するように、前記光
学素子と所定間隔をあけて配置される少なくとも一つの
光源と、を備え、 前記光源からの光を前記光学素子に透過させて前記各微
小光学要素の前記第1の屈折面により屈折させることに
より、前記配列方向に延びる光線像を表示することを特
徴とする表示装置。
5. A plurality of micro-optical elements having a first refracting surface having a substantially arc-shaped cross section extend in parallel with each other along a predetermined disposing direction, and in an arrangement direction perpendicular to the extending direction. An optical element formed so as to be periodically arranged with respect to the optical element, and a predetermined distance from the optical element so as to face the micro optical element inside the micro optical element at both ends in the arrangement direction of the optical element. At least one light source disposed apart from the light source, the light from the light source being transmitted through the optical element and refracted by the first refraction surface of each of the micro optical elements, thereby extending in the arrangement direction. A display device for displaying a light image.
【請求項6】 前記光源は、前記配列方向両端の前記微
小光学要素間の中心部に対向するように配置されてお
り、 前記各微小光学要素の前記第1の屈折面は、前記中心部
に関して前記中心部の前記配列方向両側で前記配列方向
に対称となるように形成されていることを特徴とする請
求項5に記載の表示装置。
6. The light source is disposed so as to face a central portion between the micro-optical elements at both ends in the arrangement direction, and the first refraction surface of each of the micro-optical elements is arranged with respect to the central portion. The display device according to claim 5, wherein the display device is formed so as to be symmetric in the arrangement direction on both sides of the central portion in the arrangement direction.
【請求項7】 前記複数の微小光学要素は前記光学素子
の板状の素子本体の前記光源に対向しない側の前面側に
設けられており、前記素子本体の前記光源に対向する裏
面側には、前記配列方向に対して1次元的に凸レンズと
しての機能を有する凸レンズ部が設けられていることを
特徴とする請求項5または6に記載の表示装置。
7. The plurality of micro optical elements are provided on the front side of the plate-shaped element main body of the optical element that does not face the light source, and on the back side of the element main body facing the light source. 7. The display device according to claim 5, further comprising a convex lens portion having a one-dimensional function as a convex lens in the arrangement direction.
【請求項8】 前記光学素子の前記複数の微小光学要素
は、所定の仮想円の周方向に沿って互いに平行に延びる
ように、かつ前記仮想円の径方向に対して周期的に同心
円上に配列するように形成されており、 前記光源は、前記周方向に沿って規則的に複数配置され
ていることを特徴とする請求項5ないし7のいずれかに
記載の表示装置。
8. The plurality of micro optical elements of the optical element extend in parallel with each other along a circumferential direction of a predetermined virtual circle, and periodically form concentric circles in a radial direction of the virtual circle. The display device according to claim 5, wherein the display device is formed so as to be arranged, and a plurality of the light sources are regularly arranged along the circumferential direction.
【請求項9】 前記光学素子の前記複数の微小光学要素
は、所定の仮想円の周方向に沿って互いに平行に延びる
ように、かつ前記仮想円の径方向に対して周期的に同心
円上に配列するように形成されており、 前記光源は、前記周方向に沿って規則的に複数配置され
ており、 前記表示装置は、 前記光学素子と前記光源との間に前記周方向に沿って配
設され、入射した前記各光源からの前記光を、前記周方
向に沿って配列された前記複数の微小光学要素の外周側
から前記各微小光学要素の前記第1の屈折面に入射する
ように屈折させる複数の第2の屈折面が形成されたプリ
ズム板をさらに備えていることを特徴とする請求項5に
記載の表示装置。
9. The plurality of micro optical elements of the optical element extend in parallel with each other along a circumferential direction of a predetermined virtual circle, and periodically form concentric circles in a radial direction of the virtual circle. A plurality of the light sources are regularly arranged along the circumferential direction; and the display device is arranged along the circumferential direction between the optical element and the light source. The light from each of the light sources provided is incident on the first refraction surface of each of the micro-optical elements from the outer peripheral side of the plurality of micro-optical elements arranged along the circumferential direction. The display device according to claim 5, further comprising a prism plate having a plurality of second refraction surfaces to be refracted.
【請求項10】 前記光学素子の前記複数の微小光学要
素は、所定の仮想円の周方向に沿って互いに平行に延び
るように、かつ前記仮想円の径方向に対して周期的に同
心円上に配列するように、前記光学素子の前記光源と対
向しない前面側に形成されており、 前記光源は、前記周方向に沿って規則的に複数配置され
ており、 前記光学素子の裏面側には、入射した前記各光源からの
前記光を、前記周方向に沿って配列された前記複数の微
小光学要素の外周側から前記各微小光学要素の前記第1
の屈折面に入射するように屈折させる複数の第2の屈折
面が前記周方向に沿って形成されていることを特徴とす
る請求項5に記載の表示装置。
10. The plurality of micro-optical elements of the optical element extend in parallel with each other along a circumferential direction of a predetermined virtual circle, and periodically form concentric circles in a radial direction of the virtual circle. It is formed on the front side of the optical element that does not face the light source so as to be arranged, and the plurality of light sources are regularly arranged along the circumferential direction. On the back side of the optical element, The incident light from each of the light sources is transmitted from the outer peripheral side of the plurality of micro optical elements arranged along the circumferential direction to the first of the micro optical elements.
The display device according to claim 5, wherein a plurality of second refraction surfaces for refracting the light so as to be incident on the refraction surface are formed along the circumferential direction.
【請求項11】 前記光学素子の前記複数の微小光学要
素は、所定の仮想円の周方向に沿って互いに平行に延び
るように、かつ前記仮想円の径方向に対して周期的に同
心円上に配列するように形成されており、 前記光源は、前記周方向に沿って規則的に複数配置され
ており、 前記表示装置は、 前記光学素子と前記光源との間に前記周方向に沿って配
設され、入射した前記各光源からの前記光を、前記周方
向に沿って配列された前記複数の微小光学要素の外周側
から前記各微小光学要素の前記第1の屈折面に入射する
ように反射させる反射部材をさらに備えていることを特
徴とする請求項5に記載の表示装置。
11. The plurality of micro optical elements of the optical element extend parallel to each other along a circumferential direction of a predetermined virtual circle, and periodically form concentric circles in a radial direction of the virtual circle. A plurality of the light sources are regularly arranged along the circumferential direction; and the display device is arranged along the circumferential direction between the optical element and the light source. The light from each of the light sources provided is incident on the first refraction surface of each of the micro-optical elements from the outer peripheral side of the plurality of micro-optical elements arranged along the circumferential direction. The display device according to claim 5, further comprising a reflection member that reflects light.
【請求項12】 前記反射部材は、 前記各光源からの前記光を前記複数の微小光学要素の外
周方向に反射させる第1の反射体と、 前記第1の反射体によって反射された前記光を、前記複
数の微小光学要素の内周方向に反射して外周側から前記
各微小光学要素の前記第1の屈折面に入射させる第2の
反射体とを備えることを特徴とする請求項11に記載の
表示装置。
12. The reflection member, comprising: a first reflector that reflects the light from each of the light sources in an outer peripheral direction of the plurality of micro optical elements; and a light source that reflects the light reflected by the first reflector. And a second reflector that reflects in the inner peripheral direction of the plurality of micro optical elements and makes the first refracting surface of each of the micro optical elements enter from the outer peripheral side. The display device according to the above.
【請求項13】 前記第2の反射体は、前記仮想円の中
心から外方に延びる放射方向に対して凸面鏡となってい
ることを特徴とする請求項12に記載の表示装置。
13. The display device according to claim 12, wherein the second reflector is a convex mirror in a radial direction extending outward from a center of the virtual circle.
【請求項14】 前記各微小光学要素は、略半円形の断
面形状を有することを特徴とする請求項5ないし13の
いずれかに記載の表示装置。
14. The display device according to claim 5, wherein each of the micro optical elements has a substantially semicircular cross-sectional shape.
【請求項15】 前記各微小光学要素は、円形をその径
方向に4等分して得られるような略扇形の断面形状を有
することを特徴とする請求項5ないし13のいずれかに
記載の表示装置。
15. The device according to claim 5, wherein each of the micro optical elements has a substantially fan-shaped cross-sectional shape obtained by dividing a circle into four in the radial direction. Display device.
【請求項16】 前記光源の発光面は、前記所定方向ま
たは前記配列方向と平行な外側先端方向に向けてテーパ
状に幅が狭くなっていることを特徴とする請求項1ない
し15のいずれかに記載の表示装置。
16. The light-emitting surface of the light source is tapered in width in a direction toward the outer end parallel to the predetermined direction or the arrangement direction. The display device according to claim 1.
【請求項17】 前記光学素子は、所定の色に着色され
た透明樹脂からなることを特徴とする請求項1ないし1
6のいずれかに記載の表示装置。
17. The optical element according to claim 1, wherein the optical element is made of a transparent resin colored in a predetermined color.
7. The display device according to any one of 6.
【請求項18】 前記表示装置は、 前記光線像を指針として所定の表示位置に表示すること
によりその表示位置に対応した数量を表示するためのも
のであり、 奥行き方向に対して前記光線像の表示位置と実質的に同
一の奥行き位置に配設され、前記光線像の前記表示位置
に基づいて対応する前記数量を読み取る際の指標が設け
られた指標部をさらに備えることを特徴とする請求項1
ないし17のいずれかに記載の表示装置。
18. The display device displays a quantity corresponding to the display position by displaying the light image at a predetermined display position using the light image as a pointer, and displays the light image in a depth direction. The apparatus according to claim 1, further comprising: an index unit disposed at substantially the same depth position as a display position and provided with an index for reading the corresponding quantity based on the display position of the light beam image. 1
18. The display device according to any one of items 17 to 17.
JP35282998A 1998-08-06 1998-12-11 Display device Pending JP2000112378A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014035270A (en) * 2012-08-09 2014-02-24 Hiroshi Makita Residual image led display device

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