JP2004243828A - Display device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用表示装置に関するものであり、たとえば自動車に用いて好適である。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両用表示装置においては、平板状の表示部材の裏面側に光源を配置し、同じく表示部材の裏面側に、光源からの光を導いて表示部材の背面に向けて出射させる導光板を配置している。さらに、表示部材と導光板の間には光学的シートを配置している。光学的シートは、導光板から出射される光源からの光を表示部材の法線方向に近づくように屈折させる、言い換えると導光板から出射される光を表示部材と直交する方向、つまり運転者による視認方向に近づくように屈折させるものである。これにより、表示部材を透過照明する透過光量を増大させることができる(たとえば、特許文献1参照)。
【0003】
この場合、導光板と光学的シートとの間に隙間を設けることにより、表示部材を透過照明する透過光量をより増大させて表示部材の発光輝度を高めることができる。これは、導光板から光学的シートに向かう光が、導光板から隙間すなわち空気中へ出射する時に、表示部材の法線方向に近づくように屈折するためである。
【0004】
したがって、車両用表示装置において、光学的シートは導光板と所定の間隔を保って配置されている。
【0005】
【特許文献1】
特許第3246359号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の車両用表示装置の場合、その使用過程においてに光学的シートが撓んでしまい、導光板と光学的シート間の隙間が一様ではなくなり、光学的シートが部分的に導光板に接触するようになることがある。この場合、光学的シートから表示部材に向かう光の明るさが、均一でなくなる、すなわち光学的シートが導光板に接触している部分の発光照度が低下する。したがって、表示部材の発光輝度に部分的な斑が生じてしまい、車両用表示装置の見映えが低下するという問題がある。
【0007】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、車両用表示装置の構成に工夫を凝らして光学的シートと導光板との位置関係の変化を防止し、表示部材の発光輝度に部分的な斑が生ない車両用表示装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。
【0009】
本発明の請求項1に記載の車両用表示装置は、平板状の表示部材と、表示部材の裏面側に配置される光源と、表示部材の裏面側に配置されて光源からの光を導いて表示部材の背面に向けて出射させる導光板と、表示部材と導光板の間に配置されて導光板から出射される光源からの光を表示部材の法線方向に近づくように屈折させる光学的シートとを備える車両用表示装置であって、導光板の光学的シート側面にはシボ面が形成され、光学的シートがシボ面に当接して設置される構成としている。
【0010】
これにより、車両用表示装置の使用過程において、光学的シートと導光板との位置関係を変化させることなく維持できるので、従来の車両用表示装置における光学的シートの撓みに起因する表示部材の発光輝度の斑をなくすことができるので、表示部材の発光輝度の斑が生ない車両用表示装置を提供できる。
【0011】
ここで、シボ面は多数の微細な凹凸からなる面であり、光学的シートは、シボ面の凸部の先端に当接している。すなわち、両者は点接触している。一方、シボ面の凹部には空気が満たされている。
【0012】
したがって、光学的シートを導光板のシボ面に当接させた場合、両者の接触面積は極わずかであり、従来の車両用表示装置の場合と同様に、光学的シートと導光板との間には空気層が形成されている。このため、請求項1に記載の車両用表示装置においても、従来の車両用表示装置の場合と同様に、表示部材を透過照明する透過光量をより増大させて表示部材の発光輝度を高めることができる。
【0013】
さらに、シボ面の凹凸は一様に形成されているので光学的シートと導光板の接触点も光学的シートの全域に亘って均一に分布している。したがって、光学的シートの発光輝度、すなわち表示部材の発光輝度を均一とすることができる。
【0014】
請求項2に記載の車両用表示装置は、表示部材は液晶パネルである構成としている。これにより、液晶パネルの発光輝度を均一として、見映えに優れる車両用表示装置を実現することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による車両用表示装置を、自動車のコンビネーションメータに適用した場合を例に、図面に基づいて説明する。
【0016】
図1は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の断面図であり、図2中のI−I断面図である。
【0017】
図2は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の部分正面図である。
【0018】
図3は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の電気回路構成を説明する模式図である。
【0019】
図4は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の部分拡大断面図であり、図1中のIV部拡大図である。
【0020】
コンビネーションメータ1は、自動車の運転席前方の運転者から視認可能な位置に配設されており、各種情報を表示して運転者に視認させるための表示盤2を備えている。図2において、上下方向が当該自動車の上下方向であり、上方が自動車の上方となる。
【0021】
表示盤2は、透光性材質、たとえば無色透明なポリカーボネート等の平板から形成されている。また、表示盤2の下方には、液晶パネル3が配置されている。
【0022】
表示部材である液晶パネル3には、本実施形態においては、図2に示すように、オドメータ(当該自動車の総走行距離を表示する)31およびトリップメータ(運転者が所定の操作をした時点からの走行距離を表示する)32が形成されている。
【0023】
液晶パネル3の裏側(視認側と反対側、図1において下側)には、液晶パネル3を透過照明する光源である発光ダイオード4、および発光ダイオードからの光を導いて液晶パネル3の背面33に向けて出射させる導光板5が配置されている。
【0024】
導光板5は、透光性材料、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂から形成されている。導光板5には、図1に示すように、発光ダイオード4からの光を入射させる入射面51、および液晶パネル3に向けて光を出射させる出射面52が形成されている。出射面52は、液晶パネル3の全面を透過照明できるように、液晶パネル3の背面とほぼ同じ形状に形成されている。また、出射面52には、図4に示すように、多数の微細な凹凸からなるシボ面53が形成されている。シボ面53は、導光板5を樹脂成形する際に成形型により同時に形成される。また、導光板5の出射面52と反対側の面である裏面54には、入射面51から導光板5内に入射した発光ダイオード4からの光を出射面52に向けて拡散反射するための拡散反射層55が形成されている。本実施形態においては、拡散反射層55として白色塗装が施されている。入射面51から導光板5内に入射した発光ダイオード4からの光は、図1中において矢印で示すように導光体5内を進行し拡散反射層55で出射面52に向けて反射される。
【0025】
また、導光板5の出射面52と液晶パネル3の背面33の間には、出射面52からの光を液晶パネル3の法線方向(図1における上下方向)に近づくように屈折させる光学的シート6が配置されている。光学的シート6は、図1に示すように、出射面52、すなわちシボ面53に当接させて配置されている。
【0026】
発光ダイオード4は、たとえば白色発光ダイオードが用いられている。この発光ダイオード4は、図1に示すように、同じく液晶パネル3の裏面に配置されてコンビネーションメータ1の電気回路部を形成するプリント基板7上に実装されている。なお、上述の液晶パネル3も、このプリント基板7にリード線(図示せず)等により接続されている。
【0027】
プリント基板7には、図1に示すように、液晶パネル3上のオドメータ31およびトリップメータ32の表示内容を制御する制御装置8が実装されている。制御装置8は、マイクロコンピュータ等から構成され、入力される外部からの電気信号、つまり走行距離検出信号に応じて各メータ31、32の表示値を制御する。さらに、発光ダイオード4の点灯、消灯を制御している。
【0028】
次に、以上説明した本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の電気回路構成および作動について、図3に基づき説明する。
【0029】
図3は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の電気回路構成を説明する模式図である。
【0030】
制御装置8には、図3に示すように、常時バッテリ10から電力が供給されている。また、イグニッションスイッチ9が、そのON/OFFを検出可能に接続されている。また、制御装置8には、走行距離検出センサ11が接続されている。
【0031】
運転者によってイグニッションスイッチ9がONされると、制御装置8はそれを検出して作動を開始し、発光ダイオード4が点灯されて液晶パネル3のオドメータ31およびトリップメータ32が発光表示される。また、自動車が走行を開始すると、走行距離検出センサ11からの検出信号に基づき、制御装置8によりオドメータ31およびトリップメータ32に表示される数値が更新される。
【0032】
次に、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の特徴である、導光板5および光学的シート6の配置構成、およびその効果について説明する。
【0033】
本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1において、光学的シート6は、図4に示すように、導光板5のシボ面53に当接させて固定されている。光学的シート6は、図4に示すように、断面が三角形状の多数の溝が設けられており、導光体5から光学的シート6に入射した光を斜面61から出射する際に液晶パネル3の法線方向、つまり図4の上下方向であり運転者による視認方向に近づくように屈折させるものである。
【0034】
また、導光板5のシボ面53は、図4の拡大断面図に示すように、凹部53aと凸部53bとから構成されており、光学的シート6は、シボ面53の凸部53bの先端において凸部53bと点接触している。すなわち、凸部53bと光学的シート6との接触面積は微小となっている。このため、光学的シート6全体における凸部53b、つまり導光板5との接触面積の総和も、光学的シート6全の面積に比べて極小さくなっている。このことは、言い換えると、導光板5に光学的シート6が取り付けられた状態において、両者の間になお空気層が形成され、しかもその面積は光学的シート6の面積にかなり近いものとなっている。
【0035】
したがって、導光体5の拡散反射層55で液晶パネル3に向けて反射され出射面52から光学的シート6に入射する光の大部分は、シボ面53の凹部53bから空気層を経て光学的シートに入射することになる。
【0036】
また、光学的シート6は多数の凸部53bに当接し支持されているので、光学的シート6が、たとえば環境温度上昇に伴い軟化した場合でも、光学的シート6の撓み量、つまり隣接する凸部53b間において、図4の上下方向における光学的シート6の変位量は、凹部53aの深さ(図4中の寸法D)に比べて極わずかであり、光学的シート6が凹部53aに接触することはない。
【0037】
これにより、従来の車両用表示装置における光学的シートの撓みに起因する表示部材(たとえば液晶パネル)の発光輝度の斑をなくすことができるので、液晶パネル3の発光輝度の斑が生じないコンビネーションメータ1を実現できる。
【0038】
また、上述の構成により、導光板5と光学的シート6との間には空気層が形成され、しかもその面積は光学的シート6の面積とほぼ同等であるので、従来の車両用表示装置の場合における導光板と光学的シート間の隙間による効果、すなわち導光板6から出射する光を出射面52、つまり凹部53aから空気中に出射する際に、液晶パネル3の法線方向、つまり図4の上下方向であり運転者による視認方向に近づくように屈折させて、液晶パネル3を透過照明する透過光量をより増大させて液晶パネル3の発光輝度が高められる効果を得ることができる。
【0039】
また、シボ面53の凹部53a、凸部53bは所定の規則に従い一様に配置されているので、光学的シート6と導光板5の接触点も光学的シート6の全域に亘って均一に分布している。したがって、光学的シート6の発光輝度、すなわち液晶パネル3の発光輝度を均一とすることができる。
【0040】
以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1においては、液晶パネル3にオドメータ31とトリップメータ32を表示しているが、これら以外の表示内容としてもよい。たとえば、時計、車外温度等を表示してもよい。
【0041】
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1においては、表示部材として液晶パネル3を用いているが、液晶パネル3に限る必要は無く、表示部材を表示盤2上に形成された表示意匠(図示せず)とし、それを透過照明する構成としてもよい。
【0042】
また、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1においては、導光体5の裏面54に設けられる拡散反射層55として白色塗装を施しているが、白色塗装に限定する必要はなく、たとえば銀色塗装等の明色塗装、あるいはシボ面等であってもよい。
【0043】
また、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1においては、発光ダイオード4の発光色を白色としているが、白色に限る必要はなく他の色を用いてもよい。
【0044】
また、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1においては、光源として発光ダイオード4を用いているが、発光ダイオードに限る必要は無く他の光源、たとえば電球、放電管等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の断面図であり、図2中のI−I断面図である。
【図2】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の部分正面図である。
【図3】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の電気回路構成を説明する模式図である。
【図4】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の部分拡大断面図であり、図1中のIV部拡大図である。
【符号の説明】
1 コンビネーションメータ(車両用表示装置)
2 文字盤
3 液晶パネル(表示部材)
31 オドメータ
32 トリップメータ
33 背面
4 発光ダイオード(光源)
5 導光板
51 入射面
52 出射面
53 シボ面
54 裏面
55 拡散反射層
6 光学的シート
7 プリント基板
8 制御装置
9 イグニッションスイッチ
10 バッテリ
11 走行距離検出センサ
D 深さ寸法[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device for a vehicle, and is suitable for use in, for example, an automobile.
[0002]
[Prior art]
In a conventional vehicle display device, a light source is disposed on the back surface side of a flat display member, and a light guide plate that guides light from the light source and emits the light toward the back surface of the display member is also provided on the back surface side of the display member. Are placed. Further, an optical sheet is disposed between the display member and the light guide plate. The optical sheet refracts the light from the light source emitted from the light guide plate so as to approach the normal direction of the display member, in other words, the light emitted from the light guide plate is orthogonal to the display member, that is, by the driver. The light is refracted so as to approach the viewing direction. This makes it possible to increase the amount of transmitted light for transmitting and illuminating the display member (for example, see Patent Document 1).
[0003]
In this case, by providing a gap between the light guide plate and the optical sheet, the amount of transmitted light for transmitting and illuminating the display member can be further increased, and the light emission luminance of the display member can be increased. This is because the light traveling from the light guide plate toward the optical sheet is refracted so as to approach the normal direction of the display member when exiting from the light guide plate into the gap, that is, into the air.
[0004]
Therefore, in the vehicular display device, the optical sheet is disposed at a predetermined distance from the light guide plate.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3246359 gazette
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the above-described vehicle display device, the optical sheet bends during its use, the gap between the light guide plate and the optical sheet becomes uneven, and the optical sheet partially contacts the light guide plate. You may come to do. In this case, the brightness of the light traveling from the optical sheet to the display member is not uniform, that is, the illuminance at the portion where the optical sheet is in contact with the light guide plate is reduced. Therefore, there is a problem that a partial unevenness is generated in the light emission luminance of the display member, and the appearance of the vehicle display device is deteriorated.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to prevent the change in the positional relationship between the optical sheet and the light guide plate by devising the configuration of the display device for a vehicle, and to emit light from the display member. An object of the present invention is to provide a display device for a vehicle in which partial unevenness does not occur in luminance.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following technical means to achieve the above object.
[0009]
The display device for a vehicle according to
[0010]
Thus, in the process of using the display device for a vehicle, the positional relationship between the optical sheet and the light guide plate can be maintained without changing, so that the light emission of the display member due to the bending of the optical sheet in the conventional display device for a vehicle. Since unevenness in luminance can be eliminated, it is possible to provide a vehicle display device in which unevenness in light emission luminance of the display member does not occur.
[0011]
Here, the textured surface is a surface composed of a large number of fine irregularities, and the optical sheet is in contact with the tip of the convex portion of the textured surface. That is, they are in point contact. On the other hand, air is filled in the concave portion of the grain surface.
[0012]
Therefore, when the optical sheet is brought into contact with the embossed surface of the light guide plate, the contact area between the two is extremely small, and between the optical sheet and the light guide plate as in the case of the conventional vehicle display device. Has an air layer formed. For this reason, in the vehicle display device according to the first aspect, similarly to the case of the conventional vehicle display device, it is possible to further increase the amount of transmitted light for transmitting and illuminating the display member to increase the light emission luminance of the display member. it can.
[0013]
Further, since the unevenness of the grain surface is formed uniformly, the contact points between the optical sheet and the light guide plate are also uniformly distributed over the entire area of the optical sheet. Therefore, the light emission luminance of the optical sheet, that is, the light emission luminance of the display member can be made uniform.
[0014]
The display device for a vehicle according to
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a case where the vehicle display device according to the present invention is applied to a combination meter of an automobile will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a
[0017]
FIG. 2 is a partial front view of the
[0018]
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an electric circuit configuration of the
[0019]
FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view of the
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
[0023]
On the back side of the liquid crystal panel 3 (the side opposite to the viewing side, the lower side in FIG. 1), a
[0024]
The
[0025]
In addition, between the
[0026]
As the
[0027]
As shown in FIG. 1, a
[0028]
Next, an electric circuit configuration and operation of the
[0029]
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an electric circuit configuration of the
[0030]
As shown in FIG. 3, the
[0031]
When the
[0032]
Next, the arrangement configuration of the
[0033]
In the
[0034]
As shown in the enlarged cross-sectional view of FIG. 4, the
[0035]
Therefore, most of the light that is reflected toward the
[0036]
Further, since the
[0037]
Thereby, the unevenness of the light emission luminance of the display member (for example, the liquid crystal panel) due to the bending of the optical sheet in the conventional vehicle display device can be eliminated. 1 can be realized.
[0038]
Further, according to the above-described configuration, an air layer is formed between the
[0039]
Further, since the
[0040]
In the
[0041]
Further, in the
[0042]
In addition, in the
[0043]
Further, in the
[0044]
Further, in the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a
FIG. 2 is a partial front view of the
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an electric circuit configuration of the
FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view of the
[Explanation of symbols]
1 Combination meter (vehicle display device)
2
31
Claims (2)
前記表示部材の裏面側に配置される光源と、
前記表示部材の裏面側に配置されて前記光源からの光を導いて前記表示部材の背面に向けて出射させる導光板と、
前記表示部材と前記導光板の間に配置されて前記導光板から出射される前記光源からの光を前記表示部材の法線方向に近づくように屈折させる光学的シートとを備える車両用表示装置であって、
前記導光板の前記光学的シート側面にはシボ面が形成され、前記光学的シートが前記シボ面に当接して設置されることを特徴とする車両用表示装置。A flat display member,
A light source arranged on the back side of the display member,
A light guide plate disposed on the back side of the display member to guide light from the light source and emit the light toward the back side of the display member;
An optical sheet disposed between the display member and the light guide plate to refract light from the light source emitted from the light guide plate so as to approach a normal direction of the display member. hand,
A display device for a vehicle, wherein a textured surface is formed on a side surface of the optical sheet of the light guide plate, and the optical sheet is installed in contact with the textured surface.
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JP2020140132A (en) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Display device |
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