JP2009053177A - 指針式表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストダウンが可能な指針式表示装置を提供する。
【解決手段】駆動源１０と、指針３４と、表示板３５とを有し、指針３４によって指標部３５４を指示する指針式表示手段３と、観察者から見て指針３４の第１の指針領域ＰＡ１及び表示板３５の第１の表示板領域ＤＡ１を透視不能に覆う情報表示部４７を有し、指針３４の第２の指針領域ＰＡ２及び第２の表示板ＤＡ２領域を視認できるように指針式表示手段３上に設けられる液晶表示手段４と、指針３４及び表示板３５を照明する光源３２とを備え、第１の指針領域ＰＡ１及び第１の表示板領域ＤＡ１を光透過性材料にて形成して透光領域とし、この透光領域を透過する光源３２の光によって情報表示部４７を透過照明してなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば車両に搭載される指針式表示装置に関し、特に観察者から指針式表示手段の観察者側に液晶表示手段を設置してなるタイプの指針式表示装置に係わる。

この種の指針式表示装置として、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。当該特許文献記載の指針式表示装置は、例えばステッピングモータからなる駆動源と、この駆動源を通じて軸回り回転する指針と、この指針に対応した目盛や数字等の指標部を設けてなる表示板とを有し、指針によって指標部を指示する指針式表示手段と、観察者から見て指針の回転中心領域及びその周囲に位置する表示板領域を透視不能に覆うと共に入力信号に応じて所定情報を表示する情報表示部を有し、指針の自由端側領域及び指標部を含む表示板領域を視認できるように指針式表示手段上に設けられる液晶表示手段と、指針及び表示板（指標部）を照明する光源と、の前記観察者とは反対側に設けられ前記指針及び前記指標部を照明する指針式表示手段用光源と、液晶表示手段を照明する液晶表示手段光源と、この液晶表示手段光源の光を液晶表示手段に導く導光体とを備えている。

そして、指針式表示手段用光源の点灯により指針と指標部とを透過照明し、また液晶表示手段光源の点灯によりその光を導光体を通じて液晶表示手段に導き透過照明するように構成されている。

特開２００２−０３９８０７号公報

しかしながら、特許文献１記載の指針式表示装置は、液晶表示手段を透過照明するにあたり、専用の光源が必要であるため、部品点数の増加によるコストアップを余儀なくされるという問題があった。加えて特許文献１記載の指針式表示装置では専用の導光体も必要とするため、更なるコストアップや構造の複雑化を招いていた。

本発明は、この点に鑑みてなされたもので、コストダウンが可能な指針式表示装置を提供するものである。

本発明は、前記目的を達成するため、駆動源と、この駆動源を通じて軸回り回転する指針と、この指針に対応した指標部を設けてなる表示板とを有し、前記指針によって前記指標部を指示する指針式表示手段と、観察者から見て前記指針の回転中心領域を含む第１の指針領域及び当該第１の指針領域の周囲に位置する前記表示板の第１の表示板領域を透視不能に覆うと共に入力信号に応じて所定情報を表示する情報表示部を有し、前記指針の自由端側に位置する第２の指針領域及び少なくとも前記指標部を含む第２の表示板領域を視認できるように前記指針式表示手段上に設けられる液晶表示手段と、前記指針及び前記表示板の前記観察者とは反対側に設けられ前記指針及び前記指標部を照明する光源とを備え、前記第１の指針領域もしくは前記第１の表示板領域のうち少なくとも一方を光透過性材料にて形成して透光領域とし、この透光領域を透過して前記情報表示部に至る前記光源の光によって前記情報表示部を透過照明してなることを特徴とする。

また本発明は、前記第１の表示板領域と前記第２の表示板領域とが色もしくは光透過率が面方向に従って変化する境界部を介して隣接することを特徴とする。

また本発明は、前記指針が透光性材料からなる指示部を有し、この指示部の回転中心領域と当該回転中心領域に設けられる光拡散部材とで前記第１の指針領域が形成されると共に、前記第１の表示板領域が光透過性の印刷層にて形成されていることを特徴とする。

また本発明は、少なくとも前記第２の指針領域に着色層を設けたことを特徴とする。

また本発明は、前記観察者から見て前記情報表示部の外周部に縁部を設け、この縁部によって前記着色層の前記自由端側とは反対側に位置する端部を覆ってなることを特徴とする。
また本発明は、前記液晶表示手段が、前記第１の指針領域及び前記第１の表示板領域を透視不能に覆うと共に前記情報表示部を有する液晶パネルと、前記第２の指針領域及び前記第２の表示板領域を透視可能とすると共に前記透光領域を透過した光を前記液晶パネル側に更に透過する透光性材料からなり前記液晶パネルを前記指針式表示手段上に支持する支持部材と、で構成されることを特徴とする。

本発明によれば、初期の目的を達成でき、コストダウンを達成することが可能な指針式表示装置を提供することができる。

図１、図２は、本発明の第１の実施形態として、本発明による指針式表示装置を例えば自動車用の計器に適用したもので、図１は指針式表示装置の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。

図１，図２において、本実施形態による指針式表示装置は、第１のケース体１と、第２のケース体２と、指針式表示手段３と、液晶表示手段４とで構成されている。

第１のケース体１は、観察者側に開口する合成樹脂部品からなり、内部に指針式表示手段３を収納している。

第２のケース体２は、第１のケース体１の開口側に配置される合成樹脂部品からなり、指針式表示手段３の外周部所要領域を被覆する化粧枠体として機能と、指針式表示手段３の観察者側で液晶表示手段４を支持する支持体としての機能を有している。

指針式表示手段３は、回路基板３１と、光源３２と、駆動源３３と、指針３４と、表示板３５と、導光板３６とを有している。

回路基板３１は、周知な硬質回路基板からなり、その観察者側の面には、図示しない回路パターンが形成され、その回路パターンに光源３２と、駆動源３３が実装されている。

光源３２は、例えば発光ダイオードからなり、駆動源３３の周囲に複数個配置されている。

駆動源３３は、例えばステッピングモータからなり、モータ本体から突出する駆動軸３３１に指針３４が連結され、計測量に応じて駆動軸３３１が回転することで、指針３４による表示板３５上での指示を可能としている。

指針３４は、表示板３５の板面に沿って延びる指示部３４１と、この指示部３４１に装着される透過部材（光拡散部材）３４２とで構成されている。

指示部３４１は、透光性合成樹脂からなり、その回転中心領域ＲＡが駆動軸３３１に連結されると共に、導光板３６からの光を先端方向に反射する反射部３４３が形成されている。

またこの場合、指示部３４１の観察者とは反対側の面には、例えばホットスタンプ層からなる着色層３４４が形成され、指示部３４１が所定の色を有して視認されるように構成されている。

さらに指針３４は、回転中心領域ＲＡとこの回転中心領域ＲＡに連なる指示部３４１の部分領域と透過部材（光拡散部材）３４２とを含み、液晶表示手段４の共に後述する情報表示部及び縁部にて覆われて、観察者から視認されない第１の指針領域（透光領域）ＰＡ１と、指示部３４１の先端から回転中心領域ＲＡ側に延び、前記情報表示部に覆われず、観察者から視認される第２の指針領域ＰＡ２とを有し、これら第１，第２の指針領域ＰＡ１，ＰＡ２は共に観察者側に向けて光を透過できるように構成されている。さらにまた着色層３４４は、その自由端側とは反対側に位置する端部が前記情報表示部の後述する縁部によって覆われ、観察者から見えない構成となっている。

透過部材３４２は、光透過性もしくは半透過性の合成樹脂材料を用いて、回転中心部ＲＣの観察者側の面及びその側周部を覆うカップ形に形成され、前記観察者側の面には、光を拡散させて観察者側に透過させるために微細な凹凸形状からなる光拡散部３４５が設けられている。なおこの光拡散部３４５は、観察者側に透過する光のムラを解消する目的で採用されるものであるが、光拡散部３４５で充分でない場合は、調光用の印刷や別途調光部材を設けてもよい。

表示板３５は、透光性を有する合成樹脂からなる基板３５１と、この合成樹脂基板３５１に設けられた第１の層３５２及び第２の層３５３とを備えている。

第１の層３５２は、例えば白色等の光透過性インクを用いて、指針３４の第１の指針領域ＰＡ１の周囲に位置し、前記情報表示部によって覆われる第１の表示板領域（透光領域）ＤＡ１内に収まる範囲と、指針３４の指示対象となる指標部３５４箇所に印刷形成されている。

第２の層３５３は、例えば黒色の遮光性インクを用いて、第１の表示板領域ＤＡ１と指標部３５４となる箇所を除く領域、すなわち第１の表示板領域ＤＡ１の周囲に位置し、前記情報表示部によって覆われずに観察者から視認されると共に指標部３５４の背景となる第２の表示板領域ＤＡ２に印刷形成されている。

また図２中、部分拡大図にて示すように、第１，第２の層３５２，３５３どうしの境界部ＢＤは、色及び光透過率が面方向に従って徐々に（滑らかに）変化するようにグラデーション印刷部として形成されている。

すなわち境界部ＢＤにおいては、第１の層３５２上に網点状のドット印刷層からなる第２の層３５３が形成されており、この際、ドット印刷層は第２の表示板領域ＤＡ２から離れるに従って密度が粗となるように形成され、結果、色及び光透過率が面方向に従って徐々に変化する。なおグラデーション印刷部の形成手法はこれに限るものではなく、色または光透過率が面方向に従って徐々に変化するようになっていれば、任意であり、第１，第２の層３５２，３５３以外の他の層を用いても良い。

導光板３６は、透光性合成樹脂材料からなり、光源３２からの光を導入して指針３４及び表示板３５に導き、これらを照明する。具体的には、導光板３６によって光源３２の光を指針３４の回転中心領域ＲＡに供給する。供給光の一部は、反射部３４３を通じて反射されて、指示部３４１を着色層３４４の色で光輝させると共に、供給光の他の一部は、透光領域となした第１の指針領域（透光領域）ＰＡ１を透過あるいは拡散透過して、液晶表示手段４の後述する情報表示部を背後から照明する。一方、表示板３５に導かれた光は、指標部３５４を透過することでこれを明るく照明すると共に、透光領域となした第１の表示板領域ＤＡ１を透過あるいは拡散透過して、液晶表示手段４の後述する情報表示部を背後から照明する。

液晶表示手段４は、液晶が封入された一対のガラス基板４１，４２と、半透過反射部材４３と、縁部４４と、第１の偏光板４５と、第２の偏光板４６とを有し、入力信号に応じて例えば車速からなる所定情報を表示する。

ガラス基板４１，４２は、指針式表示手段３の観察者側の全視認領域を覆うように、第２のケース体２に保持される。

半透過反射部材４３は、ガラス基板４１，４２において前記所定情報を液晶表示（本実施形態ではセグメント形式）する箇所を包含するように、観察者側とは反対側のガラス基板４２であって、指針式表示手段３と対面する面に装着され、前記液晶表示箇所と共に前記所定情報を表示するための情報表示部４７を形成する。

この場合、情報表示部４７を規定する半透過反射部材４３は、第１の指針領域ＰＡ１及び第１の表示板領域ＤＡ１及び境界部ＢＤ及び境界部ＢＤに連なる第２の表示板領域ＤＡ２の部分領域を連続的且つ透視不能に覆っている。

すなわち、半透過反射部材４３は、観察者側から入射する外光や自然光を観察者側に反射することで例えばシルバー色に見え、これによって覆われる指針式表示手段３箇所は、前記反射によって指針式表示手段３への光入射が遮断されるため、透視することができない。また本実施形態による液晶表示手段４の表示形式は前記セグメントが不透過、その背景は透過となるポジ表示型であるため、例えば光源３２が消灯状態にあり、前記外光等が入射した場合は、半透過反射部材４３によるシルバー色の背景中に前記所定情報が黒色の前記セグメントを通じて液晶表示される。

このように半透過反射部材４３は、前記外光等を反射すると共に、光源３２からの光を観察者側に透過する機能も有している。すなわち、光源３２が点灯すると、その光は導光板３６を通じて、指針３４と表示板３５に導かれ、第１の指針領域ＰＡ１及び第１の表示板領域ＤＡ１を透過し、半透過反射部材４３に至る。このように半透過反射部材４３に至った光は、半透過反射部材４３を透過することで情報表示部４７を透過照明する。この結果、半透過反射部材４３からの透過光によるシルバー色の背景中に前記所定情報が黒色の前記セグメントを通じて液晶表示される。

縁部４４は、ガラス基板４２の指針式表示手段３に対向する面に印刷等によって形成された遮光層からなり、情報表示部４７（半透過反射部材４３）の外縁に沿って、半透過反射部材４３と部分的に重なり、且つ指針３４の着色層３４４の自由端側とは反対側に位置する端部（着色層３４４が形成される指示部３４１部分と覆われない指示部３４１部分との境界）を指針３４の全回転領域にわたって覆うように設けられている。

第１，第２の偏光板４５，４６は、共に直線偏光板からなり、その偏光作用により前記所定情報の液晶表示を可能とするものである。なお本実施形態の場合、第２の偏光板４６は、第２の指針領域ＰＡ１及び第２の表示板領域ＤＡ１を覆わないように半透過反射部材４３と同じ大きさに形成されている。

以上の通り、本実施形態によれば、駆動源１０と、この駆動源１０を通じて軸回り回転する指針３４と、この指針３４に対応した指標部３５４を設けてなる表示板３５とを有し、指針３４によって指標部３５４を指示する指針式表示手段３と、観察者から見て指針３４の回転中心領域ＲＡを含む第１の指針領域ＰＡ１及び当該第１の指針領域ＰＡ１の周囲に位置する表示板３５の第１の表示板領域ＤＡ１を透視不能に覆うと共に入力信号に応じて所定情報を表示する情報表示部４７を有し、指針３４の自由端側に位置する第２の指針領域ＰＡ２及び少なくとも指標部３５４を含む第２の表示板ＤＡ２領域を視認できるように指針式表示手段３上に設けられる液晶表示手段４と、指針３４及び表示板３５の前記観察者とは反対側に設けられ指針３４及び指標部３５４を照明する光源３２とを備え、第１の指針領域ＰＡ１及び第１の表示板領域ＤＡ１を光透過性材料にて形成して透光領域とし、この透光領域を透過して情報表示部４７に至る光源３２の光によって情報表示部４７を透過照明してなることにより、液晶表示手段４を透過照明するにあたり、専用の光源や導光板が不要となるため、構造の簡素化並びにコストダウンを達成することができる。

また本実施形態では、第１の表示板領域ＤＡ１と第２の表示板領域ＤＡ２とが色、光透過率が面方向に従って変化する境界部ＢＤを介して隣接することにより、斜め方向から見た場合に、境界部ＢＤが見えた場合でも、境界部ＢＤがグラデーションを伴って見えるため、両領域のＤＡ１，ＤＡ２の切り替わりを目立たなくすることができる。

また本実施形態では、指針３４が透光性材料からなる指示部３４１を有し、この指示部３４１の回転中心領域ＲＡと当該回転中心領域ＲＡに設けられる透過部材（光拡散部材）３４２とで第１の指針領域ＰＡ１を形成すると共に、第１の表示板領域ＤＡ１が光透過性の印刷層にて形成すると、有利である。

また本実施形態では、第２の指針領域ＰＡ２に着色層３４４を設け、第１の指針領域ＰＡ１に着色層３４４を設けないことにより、情報表示部４７を照明するにあたり、着色層３４４の色が情報表示部４７の照明に混濁するのを防止できる。

また本実施形態では、観察者から見て情報表示部４７の外周部に縁部４４を設け、この縁部４４によって着色層３４４の自由端側とは反対側に位置する端部を覆ってなることにより、指示部３４１において、着色層３４４を形成した部分とこれを形成しない部分との境界を正面から見えにくくし、デザイン的な外観を損なうことを防止できる。

なお本実施形態では、液晶表示手段４のガラス基板４１，４２を指針式表示手段３の略全面を覆う大きさとし、情報表示部４７となる箇所にだけ半透過反射部材４３を設ける例を示したが、液晶表示手段４は、ガラス基板間に液晶を封入する等した液晶セルを専用のケースに収めてユニット化したものを指針式表示手段３の観察者側に設けてもよく、この場合、前記液晶セルを照明できるように、前記ケースもしくはユニットの一部あるいは全部を光透過可能に設定すればよい。

また本実施形態では、液晶表示手段４をポジ表示、セグメントタイプとしたが、形式は任意である。

また本実施形態では、第１の指針領域ＰＡ１と第１の表示板領域ＤＡ１の双方を透光領域としたが、照明対象とする情報表示部４７の大きさや位置に応じて何れか一方側だけを透光領域としてもよい。

また本発明は、指針用もしくは表示板用の光源の少なくとも一方で液晶表示手段４を透過照明できれば良く、光源３２と液晶表示手段４との間に導光部材を介在させてもよい。

図３は、本発明の第２の実施形態を示す断面図であり、本実施形態が前記第１の実施形態と異なる点は、前記第１の実施形態では、液晶表示手段４が指針式表示手段３の全域を覆う単一の液晶パネルにて構成されているのに対して、本実施形態では、液晶表示手段４が指針式表示手段３の所定領域を覆う液晶パネル４０１と、この液晶パネル４０１を指針式表示手段３上に支持する支持部材４０２とで構成されている点と、支持部材４０２を指針式表示手段３上に支持する第１の見返し部材５が採用されている点と、液晶表示手段４の所要部を覆う第２の見返し部材６が採用されている点と、液晶表示手段４及び第２の見返し部材６の前方を覆う透明カバー７が採用されている点であり、その他は前記第１の実施形態と同じである。なお第１，第２の見返し部材５，６や透明カバー７は、周知であるため、以降、液晶表示手段４を構成する液晶パネル４０１と支持部材４０２について説明する。

液晶パネル４０１は、基本構造は前記実施形態と同じであるが、パネルサイズはそれよりも小さく形成され、第１の指針領域ＰＡ１及び第１の表示板領域ＤＡ１を透視不能に覆うと共に情報表示部４７を有している。

支持部材４０２は、例えば透明な合成樹脂からなり、第２の指針領域ＰＡ２及び第２の表示板領域ＰＡ２を透視可能に覆う覆い部４０３と、この覆い部４０３から連続して液晶パネル４０１に沿って延び、液晶パネル４０１を指針式表示手段３上に支持すると共に第１の指針領域ＰＡ１と第１の表示板領域ＤＡ１とでなる前記透光領域を透過した光を液晶パネル４０１側に更に透過する支持部４０４とを有している。また支持部４０４には、液晶パネル４０１を位置規制する周壁状の位置規制部４０５が連続形成され、液晶パネル４０１の位置規制を行っている。

このように構成された支持部材４０２は、第１の見返し部材５を通じて指針式表示手段３上に支持され、覆い部４０３を通じて第２の指針領域ＰＡ２及び第２の表示板領域ＰＡ２を透視可能とし、また支持部４０４を通じて、前記透光領域を透過した光を液晶パネル４０１側に更に透過し、液晶パネル４０１を透過照明する。

以上の通り、本実施形態では、液晶表示手段４が、第１の指針領域ＰＡ１及び第１の表示板領域ＤＡ１を透視不能に覆うと共に情報表示部４７を有する液晶パネル４０１と、第２の指針領域ＰＡ２及び第２の表示板領域をＤＡ２透視可能とすると共に前記透光領域を透過した光を液晶パネル４０１側に更に透過する透光性材料からなり液晶パネル４０１を指針式表示手段３上に支持する支持部材４０２とで構成されることにより、液晶パネル４０１のサイズを小さくしながら前記第１の実施形態と同様の指針式表示を行うことができ、コストダウンを達成することができる。

本発明の第１の実施形態による表示装置の正面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 本発明の第２の実施形態による表示装置の正面図。

符号の説明

１ 第１のケース体
２ 第２のケース体
３ 指針式表示手段
４ 液晶表示手段
５ 第１の見返し部材
６ 第２の見返し部材
７ 透明カバー７
３１ 回路基板
３２ 光源
３３ 駆動源
３４ 指針
３５ 表示板
３６ 導光板
４１，４２ ガラス基板
４３ 半透過反射部材
４４ 縁部
４５ 第１の偏光板
４６ 第２の偏光板
４７ 情報表示部
３３１ 駆動軸
３４２ 透過部材（光拡散部材）
３４１ 指示部
３４３ 反射部
３４４ 着色層
３４５ 光拡散部
３５１ 基板
３５２ 第１の層
３５３ 第２の層
３５４ 指標部
４０１ 液晶パネル
４０２ 支持部材
４０３ 覆い部
４０４ 支持部
４０５ 位置規制部
ＢＤ 境界部
ＤＡ１ 第１の表示板領域
ＤＡ２ 第２の表示板領域
ＰＡ１ 第１の指針領域（透光領域）
ＰＡ２ 第２の指針領域
ＲＡ 回転中心領域

Claims (6)

1. 駆動源と、この駆動源を通じて軸回り回転する指針と、この指針に対応した指標部を設けてなる表示板とを有し、前記指針によって前記指標部を指示する指針式表示手段と、
   観察者から見て前記指針の回転中心領域を含む第１の指針領域及び当該第１の指針領域の周囲に位置する前記表示板の第１の表示板領域を透視不能に覆うと共に入力信号に応じて所定情報を表示する情報表示部を有し、前記指針の自由端側に位置する第２の指針領域及び少なくとも前記指標部を含む第２の表示板領域を視認できるように前記指針式表示手段上に設けられる液晶表示手段と、
   前記指針及び前記表示板の前記観察者とは反対側に設けられ前記指針及び前記指標部を照明する光源とを備え、
   前記第１の指針領域もしくは前記第１の表示板領域のうち少なくとも一方を光透過性材料にて形成して透光領域とし、この透光領域を透過して前記情報表示部に至る前記光源の光によって前記情報表示部を透過照明してなることを特徴とする指針式表示装置。
2. 前記第１の表示板領域と前記第２の表示板領域とが色もしくは光透過率が面方向に従って変化する境界部を介して隣接することを特徴とする請求項１記載の指針式表示装置。
3. 前記指針が透光性材料からなる指示部を有し、この指示部の回転中心領域と当該回転中心領域に設けられる光拡散部材とで前記第１の指針領域が形成されると共に、前記第１の表示板領域が光透過性の印刷層にて形成されていることを特徴とする請求項１記載の指針式表示装置。
4. 少なくとも前記第２の指針領域に着色層を設けたことを特徴とする請求項１記載の指針式表示装置。
5. 前記観察者から見て前記情報表示部の外周部に縁部を設け、この縁部によって前記着色層の前記自由端側とは反対側に位置する端部を覆ってなることを特徴とする請求項１記載の指針式表示装置。
6. 前記液晶表示手段が、前記第１の指針領域及び前記第１の表示板領域を透視不能に覆うと共に前記情報表示部を有する液晶パネルと、前記第２の指針領域及び前記第２の表示板領域を透視可能とすると共に前記透光領域を透過した光を前記液晶パネル側に更に透過する透光性材料からなり前記液晶パネルを前記指針式表示手段上に支持する支持部材と、で構成されることを特徴とする請求項１記載の指針式表示装置。

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