JP2009179183A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】視認者の視界を妨げること無く、立体感が創出される表示装置を提供する。
【解決手段】視認者側に凹面２１を備える背景表示部材２と、背景表示部材２の凹面２１を発光させ、背景意匠２０を表示させる第１光源２２と、背景表示部材２の凹面２１側に回動可能に配設され、背景表示部材２の背面側に配設される回動内機４３によって回動される指針４と、指針４の回動面と略同一平面に配設され、目盛意匠３０が形成される略リング状の目盛表示板３と、背景表示部材２の視認者側上方に配設され、文字意匠６０を発光表示する文字表示部材６と、背景表示部材２の視認者側、且つ文字表示部材６の下方に配設され、背景意匠２０と目盛意匠３０および指針４の実像と、文字意匠６０の虚像とを重ね合わせる透視パネル７とを備える構成の表示装置１００とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等に採用されるのに適した表示装置に関するものである。

従来、透視パネルにより実像と虚像を重ね合わせる表示装置において、ドーム状の背景表示部材に側方から光を照射し、背景意匠に明暗を付与することにより、立体感を演出する方法が開示されている。（特許文献１を参照）
特開２００２−１０４０１２号公報

しかしながら、背景意匠の明暗のみでは、立体感が創出される表示を得ることは難しい。加えて、より立体感を演出する、即ち背景意匠の明暗の高いコントラストを得る為には、ドーム状の背景表示部材の厚みを増す必要があるが、透視パネル上方に位置する背景表示部材の厚みが増加すると、車載状態において、視認者の視界の妨げとなる。その為、特許文献１に開示の構成では、十分な立体感を得ることはできない。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、視認者の視界を妨げること無く、立体感が創出される表示装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、視認者側が凹面である背景表示部材と、背景表示部材の凹面を発光させ、背景意匠を表示させる第１光源と、背景表示部材の凹面側に回動可能に配設され、背景表示部材の背面側に配設される回動内機から延出する指針軸の先端に固定される指針と、指針の回動面と略同一平面に配設され、目盛意匠が形成される略リング状の目盛表示板と、背景表示部材の視認者側上方に配設され、文字意匠を発光表示する文字表示部材と、背景表示部材の視認者側、且つ文字表示部材の下方に配設され、背景意匠と目盛意匠および指針の実像と、文字意匠の虚像とを重ね合わせる透視パネルと、を備える。

この発明によると、略リング状の目盛表示板と、指針の回動により、視認者は視認上の基準面を得る。そして、視認者は、この基準面と、基準面越しに視認される背景表示部材の凹面までの視認方向の距離を認識することにより、背景意匠が発光表示されている凹面の奥行きを知覚する。この奥行きの知覚は、基準面と背景表示部材の凹面との焦点距離の差、および両目による両眼視差によりなされるものである。視認者は、基準面に対する凹面の奥行きを知覚することにより、凹面の立体的な形状を認識し、立体感を獲得することができる。これにより、立体感が創出される表示装置を提供することが可能となる。

また、背景表示部材が透過パネルの背面側に配設される構成から、透過パネル上方に位置する部材が文字表示部材のみとなり、薄型化が可能である。これにより、車載状態において視認者の視界を妨げることを抑止できる。加えて、背景表示部材の厚みに制限を受けないため、背景表示部材の凹面形状を自由に設定でき、より立体感を創出することが可能となる。

更に、目盛表示部材が略リング状であること、文字意匠が虚像表示されること、回動内機が背景表示部材の背面側に配設されることにより、背景意匠の視認を妨げるものが無くなり、視認者は、凹面の立体的な形状を認識することが容易となる。

請求項２に記載の発明では、背景表示部材は、半透光性の材料により形成され、第１光源は、背景表示部材の背面側に配設されることを特徴とする。この発明によれば、背景意匠は、半透光性の材料により形成される背景表示部材を、背面側から透過照明することにより表示される。背面側から光を照射することにより、背景意匠に指針や目盛表示板の陰が生じ、視認者の背景意匠の視認を妨げることが無い。これにより、視認者は背景表示部材の凹面の立体的な形状を認識することが容易となり、立体感が創出される表示装置を提供することが可能となる。

請求項３に記載の発明では、背景表示部材は、椀型形状であり、第１光源は、背景表示部材の椀型形状の底部を最も強く照射し、椀型形状の外縁部に向かうに従い、照射する光量が減少することを特徴とする。椀型形状に均一に光を照射すると、椀型の曲面の接線方向が視認方向と平衡に近い底部が最も明るく、外縁部に向かうに従い暗くなる背景意匠となる。この構成では、底部と外縁部との明度の差を第１光源により付与することにより、視認者の奥行き知覚を補助し、凹面の立体的な形状をより強調することができる。これにより、より立体感が創出される表示装置を提供することが可能となる。

請求項４に記載の発明では、目盛表示板は、透光性の材料により形成され、目盛表示板の背面には、シボが設けられた凹部が形成され、目盛表示板の端面には、目盛表示板に光を入射する第２光源が設けられることを特徴とする。この発明によれば、発光する目盛意匠が、空間に浮遊しているような表示を得る。これは、第２光源から、透光性材料によって形成される目盛表示板に入射する光が、目盛表示板の背面に形成された凹部により、視認者方向に反射され、目盛意匠を表示すると共に、凹部が形成されていない部分は、それが透光性材料により形成されることから、背面の背景意匠から放射される第１光源の光を透過させる為である。ここで、凹部の表面にシボが設けられていることにより、反射率が高まり、より目盛意匠を高明度に発光させることができる。この構成により、背景意匠の視認を妨げられず、視認者は凹面の立体的な形状を認識するのが容易となり、立体感が創出される表示装置を提供することが可能となる。

請求項５に記載の発明では、目盛表示板の視認者側面が位置する第１平面と、文字表示部材において文字意匠が表示される第２平面と、透過パネルの視認者側面が位置する第３平面とが同一線上で交差し、且つ第１平面と第３平面とがなす角の角度と、第２平面と第３平面とがなす角の角度が等しいことを特徴とする。この構成によれば、文字意匠の虚像は、第１平面上に結像される。指針と文字意匠と目盛意匠がほぼ同一の平面上に位置することから、視認者に視認上の基準面を認知させる作用が強調され、視認者が奥行きを容易に知覚可能な表示とすることができる。これにより、視認者は明確に凹面の立体的な形状を認識することが可能となる。

請求項６に記載の発明では、指針は、透光性の材料により形成され、指針に光を入射する第３光源を備える。この発明によれば、指針は、透光性の材料により形成され、第３光源から光が入射される構成であることから、自発光する。自発光することにより指針の視認性が高まり、視認者に視認上の基準面を認知させる作用が強調され、視認者の奥行き知覚が容易な表示とすることができる。

また、背面の背景意匠から放射される第１光源からの光も、指針を透過する構成となることから、指針が背景意匠を視認する妨げとなることが無く、視認者は凹面の立体的な形状を認識するのが容易となり、立体感が創出される表示装置を提供することが可能となる。

請求項７に記載の発明では、指針軸が、暗色の筒状部材により覆われていることを特徴とする。この発明によれば、指針軸を暗色の筒状部材により覆うことにより、背景表示部材の凹面と、視認上の基準面とを筒状部材により繋ぐ構成となる。これにより、視認者は、基準面と背景部材の凹面との距離を実体で視認することができ、奥行きをより明確に知覚することが可能となる。この作用により、より立体感が創出される表示装置を提供することが可能となる。

請求項８に記載の発明では、文字表示部材は、透光性の材料により形成される文字表示板と、文字表示板の端面に隣接して配設され、文字表示板に光を入射する第４光源からなり、文字表示板の裏面には、文字意匠形状の反射部が形成されることを特徴とする。この発明によれば、第４光源から透光性の材料により形成される文字表示板に入射する光は、文字表示板の背面に施される文字意匠形状の反射部により透過パネル側に反射される構成となる。反射された文字意匠は、透視パネルによって虚像表示される為、視認者は、文字意匠の背面側に背景意匠を明確に認識することが可能となり、容易に立体感を獲得することができる。

また、透過パネル上方に位置する部材が文字表示板とそれに隣接した第４光源であることから、薄型化が可能となる。これにより、車載状態において視認者の視界を妨げることを抑止できる。

請求項９に記載の発明では、文字表示部材は、液晶表示パネルとバックライトからなることを特徴とする。この発明によれば、液晶表示パネルに表示される文字意匠の形状は、バックライトにより透過照明され、透視パネル側へ投映される。投映される表示像は、透視パネルによって虚像表示される為、視認者は、文字意匠の背面側に背景意匠を明確に認識することが可能となり、容易に立体感を獲得することができる。

この構成によれば、透視パネル上方に位置する部材が、液晶表示パネルとバックライトのみであることから、薄型化が可能となる。これにより、車載状態において視認者の視界を妨げることを抑止できる。

請求項１０に記載の発明では、文字表示部材は、ＥＬパネルであることを特徴とする。この発明によれば、ＥＬパネルは、文字意匠を透視パネル側へ発光表示し、透視パネルはＥＬパネルにより発光表示される文字意匠を虚像表示する構成となる。虚像表示されることにより、視認者は、文字意匠の背面側に背景意匠を明確に認識することが可能となり、容易に立体感を獲得することができる。また、透視パネル上方に位置する部材が、ＥＬパネルのみであることから、薄型化が可能となる。これにより、車載状態において視認者の視界を妨げることを抑止できる。

以下、本発明による表示装置を、自動車に搭載されるコンビネーションメータ１００に適当した場合を例に、図面に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態による表示装置であるコンビネーションメータ１００の正面図である。

図２は、コンビネーションメータ１００の断面視図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線断面視図である。

図３は、目盛リング３の断面視図であり、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面視図である。

コンビネーションメータ１００は、車両の運転席前方に視認者から視認可能な位置に配置され、当該車両に関する各種情報を表示する。本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１００は、図１に示すような、車両に搭載された内燃機関のクランクシャフトの回転速度を指標するタコメータ１００ａと、車両の走行速度を指標するスピードメータ１００ｂおよび図示しない他の計器や各種インジケータ、各種警告灯等をその構成に有している。

図１に示すように、タコメータ１００ａおよびスピードメータ１００ｂは、背景意匠２０と、回動する指針４と、目盛リング３に発光表示される目盛意匠３０と、虚像表示される文字意匠６０とにより、その表示意匠９が構成されている。

以下に、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１００の構成について、図１、図２および図３に基づいて説明する。

図２に示すように、背景意匠２０は、椀型形状の背景表示部材２の視認者側（図２の左側）凹面２１を、発光させることにより表示される。背景表示部材２は半透光性の材料、例えばアクリル樹脂等により成形される。この背景表示部材２の背面側（図２の右側）には、半透光性材料、例えば乳白色のアクリル樹脂等により成形される拡散板２３と、第１回路基板５１が設けられており、第１回路基板５１上には、複数の発光ダイオード２２が設けられている。この発光ダイオード２２は、請求項に記載の第１光源である。ここで、発光ダイオード２２には発光色を可変可能なものを用いる。また、この第１回路基板５１には、後述するムーブメント４３や発光ダイオード２２、３２、４２、６２の制御を行うコントローラ５２が実装されている。

背景表示部材２、拡散板２３、第１回路基板５１は、黒色のリヤケース８１内に収容される。このリヤケース８１は、例えばＡＢＳ樹脂等により形成され、全体に黒色の塗装が施される。この黒色の塗装により、特に内面側で発光ダイオード２２の光源光２２ａが乱反射することを抑止する作用を得る。

複数の発光ダイオード２２から放出される光源光２２ａは、拡散板２３に入射し、局所的な光の斑が解消される。これにより、拡散板２３はほぼ均一な面発光を行う。拡散板２３により均一化された発光ダイオード２２の光源光２２ａは、背景表示部材２に入射し、凹面２１に背景意匠２０を発光表示させる。

図２に示すように、第１回路基板５１の背面側（図２の右側）に実装されるムーブメント４３は、第１回路基板５１と拡散板２３のそれぞれに設けられた開孔部５１ａおよび２３ａから視認者側へ延出する第１指針軸４４を備えている。第１指針軸４４先端には第２指針軸４５が連結され、第２指針軸４５は、背景表示部材２の凹面２１内まで延出する。この第２指針軸４５の先端には、指針４が固定され、指針４は、ムーブメント４３により第１指針軸４４および第２指針軸４５と一体的に回動する。

指針４は透光性の材料、例えばアクリル樹脂等により形成され、指針４の根元の背面側には、指針４へ光源光４２ａを入射する第３光源である発光ダイオード４２が設けられている。発光ダイオード４２は、本第１実施形態では白色に発光するものを用いるが、発光ダイオード４２の発光色を限定するものでは無い。第２指針軸４５の視認者側には、光源光４２ａの漏洩防止と、指針４の根元および発光ダイオード４２が目視されないようにする為の指針カバー部４６が第２指針軸４５に形成されている。指針カバー部４６および第２指針軸４５は、透光性の無い、暗色の樹脂等によって形成される。

背景表示部材２の凹面２１から視認者側に延出する第２指針軸４５は、黒色、筒状の指針軸カバー４７により覆われる。指針軸カバー４７は、第２指針軸４５と共に、第１回路基板５１から発光ダイオード４２への回路配線（図示しない）、を視認者に視認させない作用を有する。ここで、この回路配線には、例えば被覆導線等を用いる。

図２に示すように、回動する指針４の外周側には、下方（図２の下側）が切り欠かれた略リング状の目盛リング３が設けられる。ここで、指針４の回動面、より詳しくは、指針４の運転者側の１辺が、回動により描く軌跡によって定義される平面と目盛リング３の視認者側の面はほぼ同一平面上に位置しており、この平面を第１平面ＰＬ１とする。

図２に示すように、切り欠かれた目盛リング３の両端部には、第２光源である発光ダイオード３２が設けられ、両端から目盛リング３へ光源光３２ａを入射させる。発光ダイオード３２は、本第１実施形態では白色に発光するものを用いるが、発光ダイオード３２の発光色を限定するものでは無い。発光ダイオード３２の下方には、この発光ダイオード３２が実装される第２回路基板５８が配設され、発光ダイオード３２の背面側には、発光ダイオード３２の光源光３２ａと、背景意匠２０を発光表示させる為の発光ダイオード２２の光源光２２ａとの光の混色を防止する、遮光板３３が設けられている。

図３に示すように、目盛リング３の背面側（図３の上側）には、凹部３１が指針４の伸長方向に沿って放射状に複数形成され、凹部３１により、図１に示す目盛意匠３０が表示される構成となる。これは、図３に示すように、発光ダイオード３２から入射する光源光３２ａは、透光性材料、例えばアクリル樹脂等により形成される目盛リング３内を進み、その一部は凹部３１によって視認者側（図３の下側）に反射される。凹部３１の表面にはシボが形成されており、反射率が高められ、目盛意匠３０がより明るく発光する構成としている。

目盛リング３の凹部３１が形成されていない部分は、それが透光性材料により形成されていることから、背面に位置する背景表示部材２から放出される発光ダイオード２２からの光源光２２ａを視認者側へ透過する。これにより、目盛意匠３０を、宙に浮かぶような意匠とすることができる。

尚、図１に示すタコメータ１００ａにおいて、回転速度の上限側に位置する発光ダイオード３２のみ、赤色に発光するものを用い、レッドゾーンに相当する目盛意匠３０を赤色に発光表示させてもよい。

図２に示すように、背景表示部材２の視認者側には、フロントケース８２が設けられる。フロントケース８２には、図１に示すような楕円形状の開口部８２ａが形成され、この開口部８２ａの内面が見返し部８２ｂとなる。フロントケース８２は、例えばＡＢＳ樹脂等により形成され、その表面は光の反射を抑止する為に暗い黒色の塗装が施される。

図２に示すように、フロントケース８２の視認者側面は、上述した指針４の回動面である第１平面ＰＬ１に対して、上方が背景表示部材２側へ約４５度傾斜されており、この傾斜に沿って透視パネルであるハーフミラー７が配設される。ハーフミラー７は、その背面側から入射する光は透過し、前面側から入射する光を反射する特性を有する。ここで、ハーフミラー７は、その前面側を視認者側に向けて配設される。このハーフミラー７の視認者側面を第３平面ＰＬ３とする。尚、ハーフミラー７の代わりに、ほぼ同様の特性を有するスモークのアクリル板等を使用してもよい。

ハーフミラー７の上方には、文字意匠６０を表示する文字表示板６が設けられ、文字表示板６の背景表示部材２側（図２の右側）端面には、第４光源である発光ダイオード６２が隣接して配置される。発光ダイオード６２は、本第１実施形態では白色に発光するものを用いるが、発光ダイオード６２の発光色を限定するものでは無い。これら文字表示板６、発光ダイオード６２、加えて発光ダイオード６２が実装される第３回路基板５９は、ハーフミラー７側に開口部８３ａを有するアッパーケース８３に収容される。

文字表示板６は、透光性の材料、例えば透明のアクリル樹脂等により形成され、その背面（図２の上方）には文字意匠６０を表示する為の反射部６１が設けられる。この反射部６１は、本第１実施形態においては白色の印刷により形成されるものとするが、シボ等によって形成されても良い。ここで、文字意匠６０の形状が印刷される文字表示板６の背面が位置する平面を第２平面ＰＬ２とする。

発光ダイオード６２から、文字表示板６に入射する光の一部は、文字表示板６の背面に白色の印刷によって形成される反射部６１により反射され、ハーフミラー７側に照射される。反射部６１は文字意匠６０の形状に形成されており、ハーフミラー７に照射される光は、文字意匠６０の形状をなす。ハーフミラー７は、文字表示板６から照射される光を視認者側に反射する。これにより視認者は、ハーフミラー７で反射される文字意匠６０の虚像と、ハーフミラー７を透過する、背景意匠２０、目盛意匠３０、指針４の実像とを重ね合わせ、図１に示す表示意匠９を得る。

ここで、図２に示すように、指針４の回動面である第１平面ＰＬ１と、文字表示板６の背面である第２平面ＰＬ２と、ハーフミラー７の視認者側面である第３平面ＰＬ３とは、ほぼ１つの直線上にて交差する位置関係となる。加えて、第１平面ＰＬ１と第３平面ＰＬ３とがなす角と、第２平面ＰＬ２と第３平面ＰＬ３とがなす角とは共にほぼ４５度である。この構成により、文字意匠６０の虚像は、上述した第１平面ＰＬ１上に結像される。

以下に、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１００の特徴的構成と、視認者に与える作用・効果について、図１および図２に基づいて説明する。

図２に示すように、回動する指針４と、目盛意匠３０とが位置する、上述した第１平面ＰＬ１は、視認者の表示意匠９の視認上の基準面となる。視認者は、この第１平面ＰＬ１と、第１平面ＰＬ１越しに視認する、背景意匠２０が発光表示される凹面２１までの距離、即ち奥行きを知覚することにより、凹面２１の形状を認識する。この奥行きの知覚は、第１平面ＰＬ１と背景表示部材２の凹面２１との焦点距離の差、および両目による両眼視差によりなされるものである。視認者は、第１平面ＰＬ１に対する凹面２１の奥行きを知覚することにより、凹面２１全体野の立体的な形状を認識し、表示意匠９が立体感を備えていると認識する。

加えて、目盛リング３が透光性材料から形成されていても、背景意匠２０の放射光により、僅かな陰影を生じる。この陰影は、第１平面ＰＬ１に生じ、視認者にも視認される。また、文字意匠６０の虚像も、上述した第１平面ＰＬ１に結像される構成である。これら目盛リング３の陰影と文字意匠６０の虚像により、この第１平面ＰＬ１が視認上の基準面であると視認者に認識させる作用が強まり、これにより、表示意匠９の立体感が強調される。

更に、回動する指針４は、発光ダイオード４２より入射される光により自発光する構成である。これにより、指針４の視認性が高められ、第１平面ＰＬ１を視認者により強く認識させる。これにより、表示意匠９の立体感が強調される。

図２に示すように、指針４を回動させる指針軸を構成する第２指針軸４５は、黒色の指針軸カバー４７により覆わる構成である。この指針軸カバー４７は、発光する背景意匠２０の前面に黒色で露出していることから、明度のコントラストが高く、視認者からの視認性が高い。この指針軸カバー４７は、第１平面ＰＬ１と、背景表示部材２の凹面２１を実体で繋ぐ構成であることから、視認者は、指針軸カバー４７により、第１平面ＰＬ１と凹面２１との距離をより明確に知覚することが可能となる。これにより、表示意匠９の立体感が強調される。

発光ダイオード２２は、上述したように発光色を変更することが可能である。本第１実施形態では、発光ダイオード２２を青色に発光させるものとする。青色は後退色であり、実際の位置よりも遠くに視認される作用がある。これにより、第１平面ＰＬ１と背景表示部材２の凹面２１との距離が実際よりも大きく認識され、立体感がより強調される表示意匠９を得ることができる。

また、本第１実施形態では、目盛意匠３０を発光表示させる発光ダイオード３２、指針４を自発光させる発光ダイオード４２、文字意匠６０を発光表示させる発光ダイオード６２の全てに、白色に発光する発光ダイオードを用いている。目盛意匠３０と指針４と文字意匠６０とが同一色であることから、色による視認上の進出や後退といった錯覚を引き起こすことが無い。この為、目盛意匠３０と指針４と文字意匠６０の全てが、同一の第１平面ＰＬ１上に位置すると視認させることができ、第１平面ＰＬ１を視認者により強く認識させることが可能となる。これにより、立体感がより強調される表示意匠９を得ることができる。

図１に示すように、背景意匠２０の視認者側に位置する指針４と、目盛リング３は透光性材料により形成されている。また、文字意匠６０は虚像表示される為、視認者が背景表示部材２の凹面２１に表示される背景意匠２０を視認する妨げになる部材が無い構成となり、凹面２１の立体的な形状を認識することが容易となる。同時に、視認者は、目盛意匠３０や指針４と、背景意匠２０との視覚的な重なりを認知することで、その奥行き知覚が強調される。これらの作用により、表示意匠９はより立体感が強調されたものとなる。

図２に示すように、背景意匠２０は、半透光性の材料により形成される背景表示部材２を、背面側から透過照明することにより表示される構成である。背面からの照明であることから、背景意匠２０に指針４や目盛リング３の影を生じない。加えて、複数の発光ダイオード２２により照明を行うことにより、背景表示部材２に近接した位置から、背景表示部材２全体を均一に照射することが可能となる。これにより、コンビネーションメータ１００の奥行きを小さくすることができると共に、背景表示部材２の凹面２１の形状の自由度が高まり、より表示意匠９の立体感を強調する形状の背景表示部材２を採用することも可能となる。

また、背景意匠２０は、凹面２１を形成する曲面の接線方向が、視認方向と平衡に近い凹面底部周辺が最も明るく、外縁部に向かうにつれて暗く表示される。この明暗のグラデーションにより、背景意匠２０が表示される凹面２１の立体的な形状が強調され、表示意匠９の立体感を視認させることが可能となる。

図２に示すように、背景表示部材２は、ハーフミラー７の背面側に配設される構成から、ハーフミラー７の上方に位置する部材は、アッパーケース８３に収容される文字表示板６と発光ダイオード６２等であり、薄型化が可能である。これにより、車載状態において視認者の視界を妨げることを抑止できる。加えて、背景表示部材２の厚みに制限を受けないため、背景表示部材２の凹面２１形状を自由に設定でき、より立体感を創出することが可能となる。

次に、以上説明した、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１００における電気回路構成について、図４の電気回路模式図に基づいて説明する。

図４に示すように、コントローラ５２には、バッテリ５３から電力が常時供給されている。また、コントローラ５２は、イグニッションスイッチ５４が、その作動状態を検出可能に接続されている。

コントローラ５２には、第１光源である発光ダイオード２２、第２光源である発光ダイオード３２、第３光源である発光ダイオード４２、第４光源である発光ダイオード６２が接続されている。イグニッションスイッチ５４の検出結果に基づいて、コントローラ５２は、発光ダイオード２２、３２、４２、６２の点灯制御を行う。

また、コントローラ５２には、ムーブメント４３（タコメータ１００ａ用とスピードメータ１００ｂ用の２個）と、車載された内燃機関の回転速度を検出するためのロータリーエンコーダ５５、車速を検出するためのロータリーエンコーダ５６が接続され、コントローラ５２は、ロータリーエンコーダ５５、５６からの入力信号に基づいて、ムーブメント４３を制御し、第１指針軸４４を所定の角度に回動させる。

運転者によりイグニッションスイッチ５４がＯＮされ、バッテリ５３の電圧がコントローラ５２に印加されて、イグニッションスイッチ５４がＯＮされたことをコントローラ５２が検知すると、コントローラ５２は、背景意匠２０を発光させる発光ダイオード２２、指針４を発光させる発光ダイオード４２、目盛意匠３０を発光させる発光ダイオード３２、文字意匠６０を発光させる発光ダイオード６２への点灯制御を順に行い、通電を開始する。

これにより、まず背景意匠２０が表示され、背景表示２０の手前側に指針４が発光表示され、指針４の外周に目盛意匠３０が表示され、最後に文字意匠６０が浮かび上がる。

コントローラ５２は、ロータリーエンコーダ５５、５６からの検出信号に基づき、ムーブメント４３を駆動し、第１指針軸４４を所定の角度、即ち車載された内燃機関の回転速度および車速に応じた角度に回動させる。これらによって内燃機関の回転速度と、車両の走行速度を示す、図１に示す表示意匠９が形成される。

運転者によりイグニッションスイッチ５４がＯＦＦされ、イグニッションスイッチ５４がＯＦＦされたことをコントローラ５２が検知すると、コントローラ５２が発光ダイオード２２、３２、４２、６２の消灯制御を行い、通電を停止する。全ての発光部が消灯することにより、指針４や目盛リング３も視認者に視認されなくなり、真暗な表示意匠９となる。このときコントローラ５２は、ムーブメント４３の駆動を終了し、第１指針軸４４はゼロ点位置の角度まで回動される。

（第１実施形態の変形例）
以下に、第１実施形態の変形例によるコンビネーションメータ１００について説明する。第１実施形態の変形例によるコンビネーションメータ１００は、上述した第１実施形態によるコンビネーションメータ１００が、背景表示部材２全体に均一な光を照射し、背景意匠２０を表示していたのに対して、背景表示部材２の凹面２１の底部、即ち中央部により多くの光量を照射し、外縁部に向かって照射される光量が少なくなるよう変更している。

中央部と外縁部とに照射する光量差は、中央部の背面側に位置する発光ダイオード２２に流れる電流を大きくし、外縁部の背面側に位置する発光ダイオード２２に流れる電流を小さくすることによって得ることが可能である。

上記以外の光量差を得る方法として、背景表示部材２の中央部の背面側に配置される発光ダイオード２２の数を増加させる、或は、外縁部の背面側に配置される発光ダイオード２２と比較して、より高輝度の発光ダイオード２２を中央部に配置する等がある。

上述したように、凹面２１に均一に光を照射すると、凹面２１の曲面の接線方向が視認方向と平衡に近い底部が最も明るく、外縁部に向かうに従い暗くなる背景意匠２０となる。発光ダイオード２２により、中央部と外縁部に照射する光量を調整し、明度の差を付与し、背景意匠２０のグラデーションを強調することにより、視認者の明度差による立体形状の認識を補助することができる。これにより、表示意匠９の立体感がより強調される。

＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータ１００の、図２と同一箇所における線断面図である。第２実施形態によるコンビネーションメータ１００は、上述した第１実施形態に対して、文字意匠６０を表示する為の構成を、液晶表示パネル６０１とその背面（図５の上方）に配設されるバックライト６０２に変更している。尚、以降の各実施形態においては、上述した実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。

以下に、第２実施形態によるコンビネーションメータ１００における構成について、図５に基づいて説明する。

図５に示すように、ハーフミラー７側に開口部８３ａを有するアッパーケース８０３に収容される液晶表示パネル６０１は、その背面側にバックライト６０２を備える。液晶表示パネル６０１には、各種の情報表示が可能な、画素を格子状に均等配列したドットマトリクスタイプの液晶パネルであるＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）液晶パネルが用いられており、外部からの電圧信号の印加により、バックライト６０２が放出する光の透過を制御し、多様な画像表示を可能としている。

本実施形態において、バックライト６０２は、光源である白色の発光ダイオード６０２ａと、発光ダイオード６０２ａから入射する光を液晶表示パネル６０１全体に均等に拡散させる導光板６０２ｂにより構成される。導光板６０２ｂは、透光性を備えた材料、例えば透明なアクリル樹脂若しくは、ポリカーボネート樹脂等から成形される。発光ダイオード６０２ａは、導光板６０２ｂの背景表示部材２側（図５の右側）の端部に隣接して配設され、発光ダイオード６０２ａから導光板６０２ｂへ入射される光は、導光板６０２ｂの背面に形成される反射層によって液晶表示パネル６０１側へ反射される。この反射層は、シボや明色（白色若しくは銀色）の印刷によってなされる。尚、発光ダイオード６０２ａの代わりに冷陰極管を用いてもよい。

液晶表示パネル６０１は、画像を表示するための駆動制御と、バックライト６０２の点灯制御を行う液晶制御回路６０３を備え、液晶制御回路６０３は液晶表示パネル６０１の背景表示部材２側に配設される第３回路基板５０９上に実装され、第１回路基板５１に実装される、コントローラ５２と電気的に接続される。

以下に、本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータ１００における作用・効果について、図１および図５に基づいて説明する。

図５に示すように、ハーフミラー７の上方に位置する部材は、アッパーケース８０３に収容される液晶表示パネル６０１およびバックライト６０２等となる。液晶表示パネル６０１およびバックライト６０２は共に薄く形成される部材であり、その結果、アッパーケース８０３を薄型化することが可能である。これにより、車載状態において視認者の視界を妨げることを抑止できる。

また、図１に示す文字意匠６０が、多様な画像表示を可能とする液晶表示パネル６０１により表示されることにより、文字意匠６０を任意に変更することが可能となる。文字意匠６０と共に、コントローラ５２による指針４の回動を協調制御することにより、種々の表示意匠９を切り替えることができる。

例えば、文字意匠６０の書体を複数コントローラ５２内の図示しない記憶媒体内に記憶させ、視認者の嗜好に応じて選択することすることが可能となる。このとき、視認者の視認が容易な文字サイズに変更することも可能である。

図１に示すコンビネーションメータ１００において、視認者の嗜好に応じて、タコメータ１００ａとスピードメータ１００ｂの位置を左右で入れ替える、即ち、液晶表示パネル６０１が表示する文字意匠６０と、コントローラ５２によるムーブメント４３の回動する角度の制御を、左右で入れ替えてもよい。

図１に示すタコメータ１００ａの、内燃機関の回転速度に対する回動方向を逆にし、ゼロ点位置を中央側に配置する表示意匠９としてもよい。このとき、コントローラ５２により、ムーブメント４３による第１指針軸４４の回動方向および角度の制御も同調させる。

また、コンビネーションメータ１００を搭載する車両の仕向けに応じた、物理量の単位の変更や、メータのスケール変更が可能である。具体的には、スピードメータ１００ｂにおいて、速度の単位を「ｋｍ／ｈ」と「ｍｉｌｅ／ｈ」とで変更可能とし、また、仕向け地の法規に対応した、メータのスケールとすることも可能である。このとき、コントローラ５２により、ムーブメント４３による第１指針軸４４の回動角度の制御も同調させる。これにより、異なる仕向け地が異なる場合でも、同一のコンビネーションメータ１００が採用可能となる。

更に、数種類の内燃機関を搭載する車両においても、文字意匠６０の表示を変更することにより、同一のコンビネーションメータ１００を採用することが可能である。具体的には、搭載される内燃機関の最高回転速度に応じて、タコメータ１００ａのスケールを変更すると共に、コントローラ５２により、ムーブメント４３による第１指針軸４４の回動角度の制御も同調させることによって可能となる。

また、文字意匠６０の発光色を変更し、視認者への注意を促す表示意匠９を表示することも可能となる。具体的には、タコメータ１００ａにおいて、内燃機関の最高回転速度付近、いわゆるレッドゾーンに相当する文字意匠６０を赤色で表示することや、燃費が向上する低回転速度域の文字意匠６０を緑色で表示する等が考えられる。

次に、以上説明した、本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータ１００における電気回路構成について、図６の電気回路模式図に基づいて説明する。

図６に示すように、コントローラ５２には、第１実施形態における第４光源である発光ダイオード６２に替わり、バックライト６０２の光源である発光ダイオード６０２ａが接続された液晶制御回路６０３が接続されている。イグニッションスイッチ５４の検出結果に基づいて、コントローラ５２は、液晶制御回路６０３へ検出結果を送信する。これにより、液晶制御回路６０３はバックライト６０２の点灯制御と液晶表示パネル６０１の駆動制御を行う。

運転者によりイグニッションスイッチ５４がＯＮされ、バッテリ５３の電圧がコントローラ５２に印加されて、イグニッションスイッチ５４がＯＮされたことをコントローラ５２が検知すると、コントローラ５２は、背景意匠２０を発光させる発光ダイオード２２、指針４を発光させる発光ダイオード４２、目盛意匠３０を発光させる発光ダイオード３２への点灯制御を順に行い、通電を開始し、最後に液晶制御回路６０３へ、この検知結果を送信する。液晶制御回路６０３は、この検知結果を受信し、発光ダイオード６０２ａへの通電と、液晶表示パネル６０１の駆動を行う。液晶表示パネル６０１は、液晶制御回路６０３による駆動制御により、文字意匠６０を表示する。これにより、まず背景意匠２０が表示され、背景表示２０の手前側に指針４が発光表示され、指針４の外周に目盛意匠３０が表示され、最後に文字意匠６０が浮かび上がる。

運転者によりイグニッションスイッチ５４がＯＦＦされ、イグニッションスイッチ５４がＯＦＦされたことをコントローラ５２が検知すると、コントローラ５２が発光ダイオード２２、３２、４２、の消灯制御を行い、通電を停止するとともに、液晶制御回路６０３へ、この検知結果を送信する。液晶制御回路６０３は、この検知結果を受信し、発光ダイオード６０２ａへの通電と、液晶表示パネル６０１の駆動を停止する。液晶表示パネル６０１の駆動が停止されることで、バックライト６０２は消灯し、文字意匠６０は消える。このとき、全ての発光部が消灯する為、指針４や目盛リング３も視認されなくなり、真暗な表示意匠９となる。

＜第３実施形態＞
図７は、本発明の第３実施形態によるコンビネーションメータ１００の、図２と同一箇所における線断面図である。第３実施形態によるコンビネーションメータ１００は、上述した第２実施形態に対して、文字意匠６０を表示する為の構成が、液晶表示パネル６０１からＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネル６１１に変更している。

以下に、第３実施形態によるコンビネーションメータ１００における構成について、図７に基づいて説明する。

図７に示ように、ハーフミラー７側に開口部８３ａを有するアッパーケース８１３に収容されるＥＬパネル６１１には、各種の情報表示が可能な、画素を格子状に均等配列したドットマトリクスタイプであり、発光体にジアミン類等の有機物を用いた有機ＥＬパネルを使用する。有機ＥＬパネルを用いるのは、カラー化が容易で、動作電圧が低い為であるが、同様の表示が可能であれば、硫化亜鉛等の無機物を発光体に用いた無機ＥＬパネルを使用しても良い。ＥＬパネル６１１は、外部からの電圧信号の印加により自発光し、多様な画像表示を可能としている。

ＥＬパネル６１１は、画像を表示するための制御を行うＥＬ制御回路６１３を備え、ＥＬ制御回路６１３はＥＬパネル６１１の背景表示部材２側（図７の右側）に配設される第３回路基板５１９上に実装され、第１回路基板５１に実装される、コントローラ５２と電気的に接続されている。

以下に、本発明の第３実施形態によるコンビネーションメータ１００における作用・効果について、図７に基づいて説明する。

図７に示すように、ハーフミラー７の上方に位置する部材は、アッパーケース８１３と、アッパーケース８１３とに収容される、非常に薄く形成されるＥＬパネル６１１等である。ＥＬパネル６１１は自発光方式の表示装置であり、照明装置が不要であることから、第２実施形態と比較しても、アッパーケース８１３はより薄型化することが可能である。これにより、車載状態においてより視認者の視界の妨げを抑止可能な表示装置を提供することができる。

また、ＥＬパネル６１１はドットマトリックス方式の表示装置であり、液晶表示パネル６０１と同様、多様な画像表示を可能としていることから、第２実施形態で記載の表示意匠９の変更は全て可能である。

次に、以上説明した、本発明の第３実施形態によるコンビネーションメータ１００における電気回路構成について、図８の電気回路模式図に基づいて説明する。

図８に示すように、コントローラ５２には、第１実施形態における第４光源である発光ダイオード６２に替わり、ＥＬ制御回路６１３が接続されている。イグニッションスイッチ５４の検出結果に基づいて、コントローラ５２は、ＥＬ制御回路６１３へ検出結果を送信し、ＥＬ制御回路６１３はＥＬパネル６１１の表示制御を行う。

運転者によりイグニッションスイッチ５４がＯＮされ、バッテリ５３の電圧がコントローラ５２に印加されて、イグニッションスイッチ５４がＯＮされたことをコントローラ５２が検知すると、コントローラ５２は、背景意匠２０を発光させる発光ダイオード２２、指針４を発光させる発光ダイオード４２、目盛意匠３０を発光させる発光ダイオード３２への点灯制御を順に行い、通電を開始し、最後にＥＬ制御回路６１３へ、この検知結果を送信する。ＥＬ制御回路６１３は、この検知結果を受信し、ＥＬパネル６１１に文字意匠６０を自発光表示させる。これにより、まず背景意匠２０が表示され、背景表示２０の手前側に指針４が発光表示され、指針４の外周に目盛意匠３０が表示され、最後に文字意匠６０が浮かび上がる。

運転者によりイグニッションスイッチ５４がＯＦＦされ、イグニッションスイッチ５４がＯＦＦされたことをコントローラ５２が検知すると、コントローラ５２が発光ダイオード２２、３２、４２、の消灯制御を行い、通電を停止するとともに、ＥＬ制御回路６１３へ、この検知結果を送信する。ＥＬ制御回路６１３は、この検知結果を受信し、ＥＬパネル６１１の文字意匠６０の自発光表示を停止する。このとき、全ての発光部が消灯する為、指針４や目盛リング３も視認されなくなり、真暗な表示意匠９となる。

本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータの正面図である。 本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータの断面視図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線断面視図である。 本発明の第１実施形態による目盛リング３の断面視図であり、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面視図である。 本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータの電気回路模式図である。 本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータの、図２と同一箇所における線断面図である。 本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータの電気回路模式図である。 本発明の第３実施形態によるコンビネーションメータの、図２と同一箇所における線断面図である。 本発明の第３実施形態によるコンビネーションメータの電気回路模式図である。

符号の説明

２ 背景表示部材、２０ 背景意匠、２１ 凹面、２２ 発光ダイオード（第１光源）、２３ 拡散板、３ 目盛リング（目盛表示板）、３０ 目盛意匠、３１ 凹部、３２ 発光ダイオード（第２光源）、３３ 遮光板、４ 指針、４２ 発光ダイオード（第３光源）、４３ ムーブメント（回動内機）、４４ 第１指針軸、４５ 第２指針軸、４６ 指針カバー部、４７ 指針軸カバー、５１ 第１回路基板、５２ コントローラ、５３ バッテリ、５４ イグニッションスイッチ、５５、５６ ロータリーエンコーダ、５８ 第２回路基板、５９ 第３回路基板、６ 文字表示板（文字表示部材）、６０ 文字意匠、６１ 反射部、６２ 発光ダイオード（第４光源）、６０１ 液晶表示パネル、６０２ バックライト、６０２ａ 発光ダイオード、６０２ｂ 導光板、６０３ 液晶駆動回路、６１１ ＥＬパネル、６１３ ＥＬ制御回路、７ ハーフミラー（透視パネル）、８１ リヤケース、８２ フロントケース、８２ａ 開口部、８２ｂ 見返し部、８３、８０３、８１３ アッパーケース、９ 表示意匠、１００ コンビネーションメータ（表示装置）、１００ａ タコメータ、１００ｂ スピードメータ

Claims (10)

1. 視認者側が凹面である背景表示部材と、
   前記背景表示部材の前記凹面を発光させ、背景意匠を表示させる第１光源と、
   前記背景表示部材の前記凹面側に回動可能に配設され、前記背景表示部材の背面側に配設される回動内機から延出する指針軸に固定される指針と、
   前記指針の回動面と略同一平面に配設され、目盛意匠が形成される略リング状の目盛表示板と、
   前記背景表示部材の視認者側上方に配設され、文字意匠を発光表示する文字表示部材と、
   前記背景表示部材の視認者側、且つ文字表示部材の下方に配設され、前記背景意匠と前記目盛意匠および指針の実像と、前記文字意匠の虚像とを重ね合わせる透視パネルと、を備える表示装置。
2. 前記背景表示部材は、半透光性の材料により形成され、
   前記第１光源は、前記背景表示部材の背面側に配設されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記背景表示部材は、椀型形状であり、
   前記第１光源は、前記背景表示部材の前記椀型形状の底部を最も強く照射し、前記椀型形状の外縁部に向かうに従い、照射する光量が減少することを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記目盛表示板は、透光性の材料により形成され、
   前記目盛表示板の背面には、シボが設けられた凹部が形成され、
   前記目盛表示板の端面には、前記目盛表示板に光を入射する第２光源が設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の表示装置。
5. 前記目盛表示板の視認者側面が位置する第１平面と、前記文字表示部材において前記文字意匠が表示される第２平面と、前記透過パネルの視認者側面が位置する第３平面とが同一線上で交差し、
   且つ前記第１平面と前記第３平面とがなす角の角度と、前記第２平面と前記第３平面とがなす角の角度が等しいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の表示装置。
6. 前記指針は、透光性の材料により形成され、
   前記指針に光を入射する第３光源を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の表示装置。
7. 前記指針軸が、暗色の筒状部材により覆われていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の表示装置。
8. 前記文字表示部材は、透光性の材料により形成される文字表示板と、前記文字表示板の端面に隣接して配設され、前記文字表示板に光を入射する第４光源からなり、
   前記文字表示板の裏面には、前記文字意匠形状の反射部が形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の表示装置。
9. 前記文字表示部材は、液晶表示パネルとバックライトからなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の表示装置。
10. 前記文字表示部材は、ＥＬパネルであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の表示装置。

Images