JP2000304575A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示すべき数量値に変化に応じて指針像の表
示位置を連続的に変化させることができ、視認性の向上
が図れる表示装置を提供する。 【解決手段】 この表示装置は、車両速度をアナログ表
示するためのものであり、複数の微小光学素子１が同心
円上に配設された光学部材３と、回転部材１５と、回転
部材１５に配設される光源１７と、回転部材１５を回転
駆動する駆動部１９とを備えている。そして、光源１７
は、駆動部１９によって回転部材１５が回転駆動される
ことにより、車両速度に対応する回転角度位置に位置さ
れるようになっており、その光源１７から出射され、光
学部材３の複数の微小光学素子１で屈折される光１８に
よって、微小光学素子１の曲率中心側から光源１７に対
応する放射線方向に向かって直線的に延びる指針像が生
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の微小光学素
子が同心円上に配設された光学部材を用いて生成した指
針像により所定の数量値をアナログ表示する表示装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１５および図１６に示すように、所定
の断面形状（三角形状、略扇形形状等）を有する複数の
微小光学素子１が同心円上に周期的に配設された板状の
光学部材３に、光学部材３の裏面側に配設された光源５
からの光７を入射させ、複数の微小光学素子１で屈折さ
せて光学部材３の前面側から出射させ、その出射された
光７によって指針像９を生成し、その指針像９を擬似的
な指針として用いてアナログ的な数量表示を行う表示装
置が提案されている。ここで、生成される指針像５は、
複数の微小光学素子１の曲率中心側から点灯されている
光源５ａに対応する放射線方向に直線的に細長く延びる
ようになっている。また、光学部材３は、透明樹脂等の
所定の光透過性材料によって形成されている。

【０００３】この種の表示装置の代表的なものは、図１
５および図１６に示すように、光源５を光学部材３の外
周部に規則的に複数配設し、その複数の光源５のうちの
表示すべき数量値に対応する光源５を個別に点灯させる
とともに、数量値の変化に応じて点灯させる光源５を順
次切り替えることにより、表示すべき数量値に対応した
回転角度位置に指針像９を生成している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
図１５および図１６に示す表示装置では、点灯させる光
源５を順次切り替えることにより、指針像９が生成させ
る回転角度位置を変化させるようになっているため、数
量値の変化に伴って指針像９の表示位置が変化される
際、指針像９の表示位置が必然的に不連続に変化するよ
うになっており、指針像９の表示位置を連続的に変化さ
せることができず、視認性も悪いという問題がある。

【０００５】そこで、本発明は前記問題点に鑑み、表示
すべき数量値に変化に応じて指針像の表示位置を連続的
に変化させることができ、視認性の向上が図れる表示装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【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、所定の断面形状を有する複数の微小光
学素子が略同心円上に周期的に平面的に配設された光学
部材と、前記光学部材と対向して前記複数の微小光学素
子の曲率中心と略同心に回転可能に設けられた回転部材
と、前記回転部材の前記光学部材との対向面の所定位置
に設けられた所定の光を出射する光出射部と、外部から
与えられる所定の数量値を示す信号に基づき、前記光出
射部が前記数量値に対応する回転角度位置に位置するよ
うに前記回転部材を回転駆動する駆動手段と、を備え、
前記数量値に対応する前記回転角度位置に位置された前
記光出射部から出射され、前記光学部材の前記複数の微
小光学素子で屈折される前記光によって、前記曲率中心
側から前記光出射部に対応する放射線方向に向かって直
線的に延びる指針像を生成することを特徴とする。

【０００７】好ましくは、前記光出射部は、前記回転部
材の前記所定位置に配設され、前記光を発光する光源で
あるのがよい。

【０００８】また、好ましくは、前記回転部材は、所定
の光入射部から入射した前記光を導光して前記光出射部
から出射させる導光体であり、前記表示装置は、前記光
を発光し、前記光入射部から前記導光体内に入射させる
光源をさらに備えるのがよい。

【０００９】さらに、好ましくは、前記光出射部の前記
光を出射する出射面は、その出射面を前記光が透過する
際に前記光を散乱させるのがよい。

【００１０】また、好ましくは、前記表示装置は、前記
光学部材の裏面側において前記回転部材が回転されるの
に伴って移動する前記光出射部の移動経路に沿って配設
され、前記光を発光する光源をさらに備え、前記回転部
材は、前記光学部材と前記光源との間に配置された遮光
板であり、前記光出射部は、前記遮光板の前記所定位置
に設けられ、前記光源が発光した前記光を前記光学部材
側に透過させる透光部であるのがよい。

【００１１】

【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正面図で
あり、図２は図１の表示装置の断面図であり、図３は図
１の表示装置に備えられる回転部材の正面図であり、図
４は図３の回転部材に設けられる光源の配線の接続形態
を示す側面図である。なお、本実施形態に係る表示装置
に用いられている光学部材３は、前述の提案例に用いら
れている光学部材３と実質的に同一であり、詳細な説明
は省略する。

【００１２】この表示装置は、車両速度（数量値）をア
ナログ表示するためのものであり、光学部材３と、回転
部材１５と、回転部材１５に配設される光源（光出射
部）１７と、回転部材１５を回転駆動する駆動部（駆動
手段）１９と、駆動部１９が取付けられる取付部材（こ
こでは基板）２１と、文字盤表示２３が設けられるパネ
ル部材２５とを備えて構成される。

【００１３】パネル部材２５には、光学部材３の外形形
状（ここでは、扇形形状）に対応した形状の表示窓２５
ａが設けられており、光学部材３は、この表示窓２５ａ
に配設される。パネル部材２５の前面側における表示窓
２５ａの外周部には、文字盤表示２３が設けられてい
る。なお、本実施形態では、微小光学素子１を光学部材
３の裏面側に設けるようにしたが、光学部材３の前面側
に設けるようにしてもよい。

【００１４】駆動部１９は、光学部材３の裏面側に配設
された基板２１に取り付けられており、外部から与えら
れる車両速度を示す信号に基づき、回転部材１５に配設
された光源１７が車両速度に対応する回転角度位置に位
置するように回転部材１５を連続的に回転駆動する。こ
のような駆動部１９には、交差コイル、あるいは十分に
細かなステップで回転するステッピングモータなどが用
いられる。

【００１５】回転部材１５は、図２および図３に示すよ
うに、その先端部の前面側に光源１７が配設された略棒
状の形状を有しており、駆動部１９の駆動軸の回転に伴
って、光源１７が光学部材３の裏面側で光学部材３の外
周に沿って微小光学素子１の曲率中心と同心に回転する
ように、その基端部が駆動部１９の駆動軸に固定されて
軸支されている。

【００１６】光源１７には、ＬＥＤ等の発光素子が用い
られている。基板２１から光源１７への電力供給は、図
４に示すように、基板１５と接続された柔軟な配線（被
覆電線等）２７を介して行われる。ここで、配線２７
は、図４に示すように、長さに余裕を持たせて基板２１
に接続されているため、回転部材１５の回転が配線２７
によって妨げられることがなく、また、回転部材１５の
回転により配線２７の基板２１等との接続部に負担がか
かるのが防止されるようになっている。

【００１７】そして、光源１７が点灯されると、光源１
７から発せられる光２８が裏面側から光学部材３に入射
し、複数の微小光学素子１で屈折されて光学部材３の前
面側から出射され、この前面側から出射する光２８によ
って、図１に示すように、光学部材３の複数の微小光学
素子１の曲率中心側から光源１７に対応する放射線方向
に向かって直線的に延びる指針像９が生成されるように
なっている。

【００１８】このとき、光線１７は、駆動部１９によっ
て回転駆動される回転部材１５によって表示すべき車両
速度に対応する回転角度位置に位置されており、指針像
９の表示位置に基づいて車両速度が読み取れるようにな
っている。また、駆動部１９が車両速度の変化に伴って
回転部材１５を連続的に回転駆動するため、光源１７の
回転角度位置は、車両速度の変化に伴って連続的に変化
するようになっており、これによって、生成される指針
像９の表示位置も連続的に周方向に移動されるようにな
っている。

【００１９】以上のように、本実施形態によれば、指針
像９の表示位置を車両速度の変化に応じて周方向に連続
的に変化させることができ、指針像９による数量表示の
視認性の向上が図れる。

【００２０】なお、本実施形態では、図４に示すよう
に、光源１７と接続された配線２７を基板２１に直接接
続するようにしたが、図５に示すように、基板２１側に
バネ特性を有して突出する電極部材２９を回転部材１５
に設け、この電極部材２９に光源１７から延びる配線２
７を接続するとともに、電極部材２９が摺接する摺接電
極３１を基板２１上に周方向に延設し、電極部材２９お
よび摺接電極３１を介して配線２７を基板２１に接続す
るようにしてもよい。この場合、配線２７には、必ずし
も柔軟性を有するものを用いる必要はない。

【００２１】２．第２実施形態 図６は本発明の第２実施形態に係る表示装置の断面図で
あり、図７は図６の表示装置に備えられる導光体（回転
部材）の正面図であり、図８は図７の導光体の要部断面
図である。なお、本実施形態において、前述の第１実施
形態と対応する部分には同一の参照符号を付している。

【００２２】本実施形態に係る表示装置は、光源１７が
設けられた回転部材１５の代わり導光体４１を用いた点
を特徴とする。導光体４１は、図６ないし図８に示すよ
うに、透明樹脂等の透明材料で形成された略棒状の部材
であり、駆動部１９の回転軸に軸支される基端部の裏面
側に光入射部４１ａが設けられ、先端部の前面側に光出
射部４１ｂが設けられている。

【００２３】なお、導光体４１の外周面の光入射部４１
ａおよび光出射部４１ｂ以外の部分は、光入射部４１ａ
から入射した光４３が光出射部４１ｂ以外の部分から外
部に漏れないように、遮光性の材料（遮光性の塗料等）
によって被覆されている。

【００２４】また、光出射部４１ｂの出射面は、図８
（ａ）に示すように、内側から入射する光４３を所定の
度合いで散乱させて外部に出射させるような形態（ここ
では、微細な凹凸が設けられた形態）に加工されてい
る。これによって、光４３が光出射部４１ｂから出射す
る際に、所定の度合いで散乱されるようになっている。
なお、ここでは、図８（ａ）に示すように、光出射部４
１ｂの出射面に微細な凹凸を設けたが、図８（ｂ）に示
すように、導光体４１の光出射部４１ｂに対向する裏面
側の部分に、光４３を所定の度合いで散乱させる微細な
凹凸形状の光散乱部４３ｃを設け、この光散乱部４３ｃ
で散乱させた光４３を、光出射部４１ｂから出射させる
ようにしてもよい。

【００２５】これに対応して、基板２１の前面側の導光
体４１の光入射部４１ａに対向する部分には、光４３を
発光する光源４５が配設されている。

【００２６】光源４５が発光した光４３は、光入射部４
１ａから導光体４１内に入射して導光され、先端部の光
出射部４１ｂから光学部材３に向けて所定の度合いで散
乱されて出射するようになっており、この光４３によっ
て、前述の第１実施形態と同様にして、光学部材３の複
数の微小光学素子１の曲率中心側から光出射部４１ｂに
対応する放射線方向に向かって直線的に延びる指針像９
が生成されるようになっている。ここで、生成される指
針像９の太さは、導光体４１の光出射部４１ｂから出射
する光４３が、その出射面によって大きく散乱される程
太くなるようになっている。

【００２７】そして、導光体４１が表示すべき車両速度
の変化に応じて、駆動部１９によって連続的に回転駆動
されることにより、指針像９の表示位置が車両速度の変
化に応じて連続的に周方向に変化されるようになってい
る。

【００２８】以上のように、本実施形態によれば、第１
実施形態と同様な効果が得られるとともに、導光体４１
の光出射部４１ｂの出射面の形態を調節し、出射面が光
４３を散乱させる割合を調節することにより、生成され
る指針像９の太さを容易に調節することができ、便利で
ある。

【００２９】３．第３実施形態 図９は本発明の第３実施形態に係る表示装置の断面図で
あり、図１０は図９の表示装置に備えられる遮光板（回
転部材）の正面図である。なお、本実施形態において、
前述の第１実施形態と対応する部分には同一の参照符号
を付している。

【００３０】本実施形態では、パネル部材２５の文字盤
表示２３は、パネル部材２５の表示窓２５ａの外周部に
設けられた所定の透光パターンを、基板２１上に配設さ
れた光源５１によって照らし出すことにより生成される
ようになっている。

【００３１】この光源５１は、図１０中の二点鎖線で示
す領域に、光学部材３の外周部に沿って複数配設されて
おり、本実施形態では、この光源５１が発光する光５３
を指針像９の生成にも利用するようにしている。なお、
実施形態では、複数の光源５１は、その全部が常に点灯
されるようになっている。

【００３２】すなわち、光学部材３の裏面側には、図９
および図１０に示すように、円盤状の遮光板５５が、光
学部材３の複数の微小光学素子１の曲率中心と同心に駆
動部１９によって回転駆動されるように、駆動部１９の
回転軸に軸支されている。遮光板５５の概ね光学部材３
の外周部に対向する部分には、光源５１が発光する光５
３を透過する透光部（光出射部）５７が設けられてい
る。この透光部５７あるいは遮光板５５は、遮光板５５
に透孔を設けること、あるいは、光透過性の円盤状の板
部材の全体を、透光部５７となる部分を残して遮光性の
被膜で覆うこと等により形成される。

【００３３】ここで、図９に示すように、各光源５１か
ら遮光板５５の径方向外方に発せられた光５３が、パネ
ル部材２５に入射して文字盤表示２３の生成に用いら
れ、各光源５１から遮光板５５の径方向内方に発せさ
れ、遮光板５５の透光部５７を透過した光５３が、指針
像９の生成に用いられるようになっている。このため、
パネル部材２５の裏面側には、図９に示すように、遮光
板５５の透光部５７を透過した光５３以外の光５３が光
学部材３に入射しないように、光学部材３を囲むように
して遮光用の隔壁５９が設けられている。

【００３４】このような構成により、この透光部５７を
透過した光５３が光学部材３に入射することにより、第
１実施形態の場合と同様に、光学部材３の複数の微小光
学素子１の曲率中心側から透光部５７に対応する放射線
方向に向かって直線的に延びる指針像９が生成されるよ
うになっている。

【００３５】そして、遮光板５５が表示すべき車両速度
の変化に応じて、駆動部１９によって連続的に回転駆動
されることにより、指針像９の表示位置が車両速度の変
化に応じて連続的に周方向に変化されるようになってい
る。

【００３６】以上のように、本実施形態においても第１
実施形態と同様な効果が得られる。

【００３７】４．第４実施形態 図１１は本発明の第４実施形態に係る表示装置の断面図
であり、図１２は図１１の表示装置に備えられる遮光板
の正面図であり、図１３は図１２の遮光板の要部断面図
であり、図１４は図１１の表示装置により指針像が生成
される様子を示す図である。なお、本実施形態におい
て、前述の第３実施形態と対応する部分には同一の参照
符号を付している。

【００３８】本実施形態では、基板２１に配設された複
数の光源５１は、光学部材３の外周部に沿って規則的に
配設され、指針像９を生成するために専用に用いられ、
文字盤表示２３は、印刷等の他の方法により、あるい
は、図示しない別個の専用の光源により照らし出されて
行われるようになっている。

【００３９】そして、この複数の光源５１は、図１４に
てハッチングを付して示すように、所定の図示しない制
御部によって、表示すべき車両速度に対応する回転角度
位置、あるいはその近傍に位置する少なくとも一つ（こ
こでは、２つ）の光源５１のみが点灯されるように点灯
制御されるようになっている。この点灯される２つの光
源５１は、車両速度の変化に伴って順次切り替えられる
ようになっている。

【００４０】これに対応して、本実施形態では、複数の
光源５１のうちの一部しか点灯されないため、遮光板５
５を円盤状にする必要は必ずしもなく、図１２に示すよ
うに扇形にしてある。

【００４１】さらに、本実施形態では、遮光板５５の透
光部５７は、裏面側から入射する光５３を所定の度合い
で散乱させて前面側に透過させるようになっている。こ
れは、例えば、遮光板５５の所定位置に設けられた透光
部（透孔）５７に、光５３を散乱させて透過させる光散
乱シート６１を配設すること等によって実現できる。光
散乱シート６１としては、図１３に示すように少なくと
も一方の表面が、光５３を散乱させるような形態（ここ
では、微細な凹凸が設けられた形態）に加工されたもの
が用いられる。あるいは、この変形例として、透光部５
７を設ける前面側または裏面側の部分に光５３を所定の
度合いで散乱させる微細な凹凸形状が設けられた光透過
性の板部材で遮光板５５を形成し、その板部材の全面
を、透光部５７となる部分を残して遮光性の被膜で被覆
するようにしてもよい。

【００４２】このように、表示すべき車両速度の変化に
応じて、点灯させる光源５１を順次切り替えつつ、遮光
板５５を駆動部１９によって連続的に回転駆動すること
により、図１４に示すように、従来では不可能であった
各光源５１の間の回転角度位置にも指針像９を生成する
ことができるようになっている。

【００４３】以上のように、本実施形態においても、第
１実施形態と同様な効果が得られるとともに、前述の第
２実施形態の場合と同様に、遮光板５５の透光部５７の
光５３を散乱させる度合いを調節することにより、生成
される指針像９の太さを容易に調節することができ、便
利である。

【００４４】

【発明の効果】請求項１ないし６に記載の発明によれ
ば、所定位置に光出射部が設けられた回転部材を、表示
すべき数量値の変化に応じて駆動手段により回転駆動す
ることにより、指針像が生成させる回転角度位置を数量
値の変化に応じて変化させるようにしてあるため、指針
像の表示位置を数量値の変化に応じて周方向に連続的に
変化させることができ、指針像による数量表示の視認性
の向上が図れる。

【００４５】請求項４に記載の発明によれば、導光体の
光出射部の出射面が光を散乱させる割合を調節すること
により、生成される指針像の太さを容易に調節すること
ができ、便利である。

【００４６】請求項６に記載の発明によれば、遮光板の
透光部の光を散乱させる度合いを調節することにより、
生成される指針像の太さを容易に調節することができ、
便利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る表示装置の正面図
である。

【図２】図１の表示装置の断面図である。

【図３】図１の表示装置に備えられる回転部材の正面図
である。

【図４】図３の回転部材に設けられる光源の配線の接続
形態を示す側面図である。

【図５】図４の配線の接続形態の変形例を示す側面図で
ある。

【図６】本発明の第２実施形態に係る表示装置の断面図
である。

【図７】図６の表示装置に備えられる導光体の正面図で
ある。

【図８】図８（ａ）は図７の導光体の要部断面図であ
り、図８（ｂ）は図７の導光体のの変形例の要部断面図
である。

【図９】本発明の第３実施形態に係る表示装置の断面図
である。

【図１０】図９の表示装置に備えられる遮光板の正面図
である。

【図１１】本発明の第４実施形態に係る表示装置の断面
図である。

【図１２】図１１の表示装置に備えられる遮光板の正面
図である。

【図１３】図１２の遮光板の要部断面図である。

【図１４】図１１の表示装置により指針像が生成される
様子を示す図である。

【図１５】提案例に係る表示装置の断面図である。

【図１６】図１５の表示装置の正面図である。

【符号の説明】

１ 微小光学素子 ３ 光学部材 ９ 指針像 １５ 回転部材 １７ 光源 １９ 駆動部 ４１ 導光体 ４１ａ 光入射部 ４１ｂ 光出射部 ４５，５１ 光源 ５５ 遮光板 ５７ 透光部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 貴則 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） 2F041 AA01 5C096 AA01 BA01 BC03 BC04 BC20 CA04 CA15 CA27 CB06 CC06 CC21 CD02 CD32 CD43 CD46 CD53 CG04 CG11 CJ05 CJ12 DB06 DB09 DB11 DB19 DB26 DC06 DC07 FA17

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の断面形状を有する複数の微小光学
   素子が略同心円上に周期的に平面的に配設された光学部
   材と、 前記光学部材と対向して前記複数の微小光学素子の曲率
   中心と略同心に回転可能に設けられた回転部材と、 前記回転部材の前記光学部材との対向面の所定位置に設
   けられた所定の光を出射する光出射部と、 外部から与えられる所定の数量値を示す信号に基づき、
   前記光出射部が前記数量値に対応する回転角度位置に位
   置するように前記回転部材を回転駆動する駆動手段と、
   を備え、 前記数量値に対応する前記回転角度位置に位置された前
   記光出射部から出射され、前記光学部材の前記複数の微
   小光学素子で屈折される前記光によって、前記曲率中心
   側から前記光出射部に対応する放射線方向に向かって直
   線的に延びる指針像を生成することを特徴とする表示装
   置。
2. 【請求項２】 前記光出射部は、前記回転部材の前記所
   定位置に配設され、前記光を発光する光源であることを
   特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 【請求項３】 前記回転部材は、所定の光入射部から入
   射した前記光を導光して前記光出射部から出射させる導
   光体であり、 前記表示装置は、前記光を発光し、前記光入射部から前
   記導光体内に入射させる光源をさらに備えることを特徴
   とする請求項１に記載の表示装置。
4. 【請求項４】 前記光出射部の前記光を出射する出射面
   は、その出射面を前記光が透過する際に前記光を散乱さ
   せることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 【請求項５】 前記表示装置は、前記光学部材の裏面側
   において前記回転部材が回転されるのに伴って移動する
   前記光出射部の移動経路に沿って配設され、前記光を発
   光する光源をさらに備え、 前記回転部材は、前記光学部材と前記光源との間に配置
   された遮光板であり、 前記光出射部は、前記遮光板の前記所定位置に設けら
   れ、前記光源が発光した前記光を前記光学部材側に透過
   させる透光部であることを特徴とする請求項１に記載の
   表示装置。
6. 【請求項６】 前記透光部は、前記光を散乱させて透過
   させることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。