JP2010127801A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの上昇を抑えつつ、バー表示に高級感を持たせることができる車両用表示装置を提供すること。
【解決手段】表示面（上偏光板表面）１０ｇ´にドット表示領域Ｄ及びセグメント表示領域Ｓが区画されて配置されてなるパネル状表示体（液晶パネル）１０と、パネル状表示体１０を後方から照明する光源１２とを備え、セグメント表示領域Ｓに列状をなして配置された複数のセグメント電極Ｓ１のそれぞれの表示面１０ｇ´側に柱状導光体２１を起立して配置すると共に、複数のセグメント電極Ｓ１を、その一端側を基準として他端側に向けて順番にオン・オフ制御し、オン制御されたセグメント電極Ｓ１により光源１２による後方からの照明光を柱状導光体２１を介して出射せしめ、またオフ制御されたセグメント電極Ｓ１により光源１２による後方からの照明光の柱状導光体２１への供給を遮断することにより、バー表示する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ドット表示領域とセグメント表示領域とを有するパネル状表示体による車両用表示装置に関するものである。

自動車等の車両には、車室内の前部に車両用表示装置が取り付けられている。この車両用表示装置として、従来、液晶パネルのようなパネル状表示体を備え、このパネル状表示体によってバー表示するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２２５７３号公報

ところで、上述の車両用表示装置では、バー表示、デジタル表示がドット表示領域又はセグメント表示領域のいずれか一方に表示されるものであるために、表示全体が単調となり、高級感を出せないという問題があった。

また、高級感を向上させるために、パネル状表示体とは別に例えばＬＥＤ等の複数の光源を列状に配置し、この複数の光源の一端側を基準として他端側に向けて順番にオン・オフ制御することでバー表示するものが考えられる。しかしながら、この場合、複数の光源を使用することで部品点数が多くなるので、製造コストが上昇する等の問題があった。

そこで、この発明は、製造コストの上昇を抑えつつ、バー表示に高級感を持たせることができる車両用表示装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、この発明に係る車両用表示装置は、表示面にドット表示領域及びセグメント表示領域が区画されて配置されてなるパネル状表示体と、該パネル状表示体を後方から照明する光源とを備え、前記セグメント表示領域は、複数のセグメント電極が列状をなして配置されると共に、該セグメント電極のそれぞれの前記表示面側に柱状導光体が起立して配置されてなり、前記複数のセグメント電極は、その一端側を基準として他端側に向けて順番にオン・オフ制御され、オン制御されたセグメント電極が前記光源による後方からの照明光を前記柱状導光体を介して出射せしめ、またオフ制御されたセグメント電極が前記光源による後方からの照明光の前記柱状導光体への供給を遮断することにより、バー表示されることを特徴としている。

この発明によれば、ドット表示領域とセグメント表示領域とを具備したパネル状表示体のセグメント表示領域に列状に配置された複数のセグメント電極の表面側に柱状導光体を起立して配置し、この複数のセグメント電極を一端側から他端側に向けて順番にオン・オフ制御し、オン制御されたセグメント電極では照明光を上記柱状導光体を介して出射させ、オフ制御されたセグメント電極では照明光の上記柱状導光体への供給を遮断することでバー表示する。
すなわち、ドット表示領域、セグメント表示領域を有するパネル状表示体のセグメント電極のオン・オフ制御により柱状導光体から出射される光のオン・オフを制御してバー表示を行う構成にしたので、光源をセグメント電極ごとに設ける必要がないため、製造コストの上昇を抑制することができる。また、セグメント電極を透過した照明は柱状導光体を介して出射するため、光の拡散が防止でき輝度を向上させる。さらに、柱状導光体の出射面を介して光を出射することで、列状に配列された複数のＬＥＤが選択的に点灯するように見える。これにより、バー表示部分に高級感を持たせることができる。
この結果、製造コストの上昇を抑制しつつ、バー表示に高級感を持たせることができる。

以下、本発明の車両用表示装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の車両用表示装置を示す一部破断した正面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。図３(a)は、実施例１の車両用表示装置における液晶パネルを示す要部断面図であり、(b)は実施例１の車両用表示装置における液晶パネルを模式的に示す正面図である。図４(a)は、実施例１の車両用表示装置における導光部材を示す側面図であり、(b)は上面図である。図５は、実施例１の車両用表示装置における導光機構の一部を模式的に示す分解斜視図である。

自動車等の車両には、車室内の前部に図１に示すような車両用表示装置１が取り付けられている。この車両用表示装置１は、指針２ａが回動して指標２ｂを指し示すメータ部２と、液晶パネル１０を用いて情報を表示するサブメータ部３とを備えている。なお、ここでは、メータ部２ではエンジン回転数を表示し、サブメータ部３では残燃料量及び冷却水温度をバー表示すると共に任意の数値等を画面表示する。

サブメータ部３は、図２に示すように、ロアハウジング４と、液晶ディスプレイ部５と、導光機構６と、アッパーハウジング７とを備えている。

ロアハウジング４は、液晶ディスプレイ部５を内蔵する車室側（図２では上方）に開放した有底筐体である。そして、このロアハウジング４の内側面４ａには、液晶ディスプレイ部５の液晶パネル１０を保持する複数の保持ツメ４ｂが突出形成されている。

液晶ディスプレイ部５は、回路基板１１と、回路基板１１の前面１１ａに実装された複数の光源１２と、回路基板１１の前面１１ａとの間に所定距離をあけて配置された液晶パネル１０と、図示しない駆動回路とを備えている。

液晶パネル１０は、ロアハウジング４の開口部４ｄとほぼ面一になるように配置されたパネル状表示体であり、図３(a)に示すように、下偏光板１０ａ、下ガラス基板１０ｂ、透明電極１０ｃ、液晶層１０ｄ、透明電極１０ｅ、上ガラス基板１０ｆ、上偏光板１０ｇが順に積層されて形成されている。ここでは、透明電極１０ｃ,１０ｅ間に電圧を印加するオン制御によって光源１２による後方（図２では下方）からの照明光を通過するように上下偏光板１０ａ,１０ｇの偏光方向は同一方向になっている。また、この液晶パネル１０は、例えば単純マトリクス駆動方式を採用し、液晶層１０ｄを挟んで配置された透明電極１０ｃ,１０ｅは、それぞれ所定の間隔でストライプ状に複数配列されると共に、上下ガラス基板１０ｂ,１０ｆ間で互いに直交方向に配列される。なお、これら透明電極１０ｃ,１０ｅが交差する各位置を画素という。

そして、この液晶パネル１０の表示面、すなわち上偏光板表面１０ｇ´には、ドット表示領域Ｄとセグメント表示領域Ｓとが区画されて配置されている（図３(b)参照）。なお、ここではドット表示領域Ｄを挟むように一対のセグメント表示領域Ｓが区画されている。

ドット表示領域Ｄは、各画素のオン・オフ制御、つまり透明電極１０ｃ,１０ｅ間への通電が画素ごとに個別に制御される領域である。一方、セグメント表示領域Ｓは、あらかじめ決められた所定範囲内の画素を一斉にオン・オフ制御する領域であり、ここでは一斉にオン・オフ制御される画素の範囲をセグメント電極Ｓ１という。さらに、このセグメント表示領域Ｓでは、複数のセグメント電極Ｓ１が列状をなして配置される。これら複数のセグメント電極Ｓ１は、その一端（例えば図３(b)では最左側）を基準として他端（図３(b)では最右側）側に向けて順番にオン制御され、他端（図３(b)では最右側）を基準として一端（図３(b)では最左側）側に向けて順番にオフ制御される。オン制御されたセグメント電極Ｓ１では、透明電極１０ｃ,１０ｅ間に電圧を印加して照明光を出射させ、オフ制御されたセグメント電極Ｓ１では、透明電極１０ｃ,１０ｅ間に電圧を印加せず、照明光は上偏光板１０ｇに遮光されて照明光の供給が遮断される。

駆動回路は、回路基板１１に実装されてドット表示領域Ｄ内の各画素のオン・オフ制御及びセグメント表示領域Ｓ内の各セグメント電極Ｓ１のオン・オフ制御を行うものである。

導光機構６は、液晶ディスプレイ部５上に配置されるロア保持部材３０と、このロア保持部材３０に支持される導光部材２０と、この導光部材２０を覆うアッパー保持部材４０とを有している。

導光部材２０は、アクリル等の無色の透明樹脂等により形成されており、図４に示すように、複数のセグメント電極Ｓ１のそれぞれの表示面１０ｇ´側に起立して配置される複数の柱状導光体２１と、各柱状導光体２１の軸方向に直交する方向に延びて互いに隣接する柱状導光体２１同士を連結する連結部２２とを有している。

柱状導光体２１は、セグメント電極Ｓ１をほぼ覆う断面積を有する円柱形状を呈しており、液晶ディスプレイ部５に面する平坦な基端面（入射面）２３から上方に延びる基部２３ａと、基部２３ａよりも大径に形成された中間部２４と、中間部２４から延びると共に、この中間部２４よりも小径の先端部２５ａとを有している。ここで、アッパーハウジング７に面する先端部２５ａの先端面（出射面）２５は、凸レンズ状をなすように半球状に湾曲している。また、基端面２３は、セグメント電極Ｓ１をほぼ覆う面積を有する。

連結部２２は、各柱状導光体２１の中間部２４に連続して一体成形され、平板形状を呈している。

ロア保持部材３０は、遮光性を有する硬質合成樹脂等により形成され、図５に示すように、列状に並ぶ複数のロア円筒部３１と、ロア円筒部３１の列の両端に形成されたアッパー保持部材支持部３２とを有している。このロア保持部材３０は、液晶パネル１０のセグメント表示領域Ｓ上に位置するようにロアハウジング４の開口周縁部４ｄ´に支持される。なお、このとき液晶パネル１０の上の偏光板表面１０ｇ´とロア保持部材３０との間はほとんど間隙が生じない（図２参照）。

各ロア円筒部３１は、軸方向に貫通する貫通孔３３を有しており、ロア保持部材３０をロアハウジング４上に配置した際に、この貫通孔３３から各セグメント電極Ｓ１のそれぞれが臨むように配置される。ここで、各貫通孔３３の内径は、柱状導光体２１の基部２３ａを挿入可能であって中間部２４が引っかかる程度の大きさであり、また、各ロア円筒部３１の高さは、貫通孔３３に柱状導光体２１を挿入した際に基端面２３と液晶パネル１０との間に僅かな間隙Ｋ（図２参照）が生じる程度の大きさとなっている。

アッパー保持部材４０は、図５に示すように、遮光性を有する軟質合成樹脂等により形成された保持部本体４１を有しており、この保持部本体４１には列状に並ぶ複数の貫通孔４２と、ロア保持部材３０に面する下側面４０ａに開放すると共に、隣接する貫通孔４２同士をつなぐ複数の凹部４３と、貫通孔４２の列の両端に形成されたロア保持部材当接部４４とが形成されている。

各貫通孔４２は、上記下側面４０ａに開放すると共に柱状導光体２１の中間部２４を挿入可能な内径の大径部４２ａと、アッパーハウジング７に面する上側面４０ｂに開放すると共に上記大径部４２ａよりも小さい内径であって柱状導光体２１の先端部２５ａを挿入可能な内径の小径部４２ｂとを有している。なお、この小径部４２ｂは、上側面４０ｂに向かうに従い次第に拡径している。さらに、凹部４３は、隣接する大径部４２ａ同士を連通すると共に、導光部材２０の連結部２２と干渉しない大きさを有している。

アッパーハウジング７は、ロハウジング４、液晶ディスプレイ部５、導光機構６を覆い、車両用表示装置１の表面に露出する部分であり、ほぼ円形の表面部７ａと、この表面部７ａの周縁からロアハウジング４側に延在された側面部７ｂとを有している。この側面部７ｂは図示しない係合手段によりロアハウジング４と係合固定される。

表面部７ａには、液晶パネル１０のドット表示領域Ｄが臨むドット表示部８ａと、液晶パネル１０のセグメント表示領域Ｓに対応するバー表示部９と、複数の発光表示指標部８ｂとが形成されている。

ドット表示部８ａは、表示面７ａを貫通し、ドット表示領域Ｄを露出する大きさを有する開口であり、このドット表示部８ａを介してドット表示領域Ｄのほぼ全域が目視可能になっている。また、発光表示指標部８ｂは、透光性を有しており、後方からの照明光で発光表示可能になっている。そして、バー表示部９は、セグメント表示領域Ｓに沿って延びる凹部９ａと、この凹部９ａ内に形成され、複数のセグメント電極Ｓ１に対応する位置に設けられた複数の透光貫通孔９ｂとを有している。この透光貫通孔９ｂは、表面部７ａを貫通しており、各セグメント電極Ｓ１の表面側に起立した柱状導光体２１の先端面２５が目視可能な内径を有している。これにより、セグメント表示領域Ｓでは、バー表示部９の透光貫通孔９ｂを介してセグメント電極Ｓ１のみが目視可能になっている。

次に、作用を説明する。
まず、「本願発明の車両用表示装置の基本作用」の説明を行い、続いて、実施例１の車両用表示装置における作用を「コスト上昇防止作用」、「バー表示の高級感向上作用」に分けて説明する。

［本願発明の車両用表示装置の基本作用］
実施例１の車両用表示装置１のサブメータ部３は、一つの液晶パネル１０内に区画されて配置されたドット表示領域Ｄとセグメント表示領域Ｓとを有し、ドット表示領域Ｄはドット表示部８ａを介してほぼ全域が目視可能になっており、セグメント表示領域Ｓはバー表示部９を介してセグメント電極Ｓ１のみが目視可能になっている。

そして、ドット表示領域Ｄでは、領域内の各画素を個別にオン・オフ制御することで、ドット表示領域Ｄを後方から照明する光源１２の光を任意の画素位置で透過又は遮断させ、任意の情報（例えば車室温度や湿度、空調モード等の文字情報等）を発光表示する。

一方、セグメント表示領域Ｓでは、列状をなして配置された複数のセグメント電極Ｓ１をその一端（例えば図３(b)では最左側）を基準として他端（図３(b)では最右側）側に向けて順番にオン制御し、他端（図３(b)では最右側）を基準として一端（図３(b)では最左側）側に向けて順番にオフ制御する。これにより、セグメント表示領域Ｓを後方から照明する光源１２の光をセグメント電極Ｓ１の配置方向に沿って順番に透過又は遮断させ、量や大きさを示す情報（例えば残燃料や冷却水温等）をバー状に発光表示する。

このように、実施例１の車両用表示装置１では、文字情報等の任意の情報と、バー表示とを一つの液晶パネル１０により同時に表示することができる。

［コスト上昇防止作用］
実施例１の車両用表示装置１では、液晶パネル１０の表示面に区画されて形成されたセグメント表示領域Ｓにおいてバー表示を行う構成になっている。すなわち、このセグメント表示領域Ｓ内の各セグメント電極Ｓ１をオン・オフ制御することで、バー表示用の照明光を点滅させることができ、バー表示を行うための制御を容易化することができる。また、液晶パネル１０を後方から照明する光源１２は、セグメント電極Ｓ１ごとに必要ではないため、光源数を増加することなくバー表示を行うことができる。これにより、製造コストの上昇を抑制することができる。

［バー表示の高級感向上作用］
実施例１の車両用表示装置１において、バー表示を行うセグメント表示領域Ｓのセグメント電極Ｓ１のそれぞれの表示面側には、柱状導光体２１が起立して配置されている。そのため、セグメント電極Ｓ１を透過した照明光は、柱状導光体２１の基端面２３から柱状導光体２１に入射し、この柱状導光体２１の先端面２５から出射する。これにより、セグメント電極Ｓ１を透過した照明光の拡散を防止しつつ、先端面２５から集中的に出射することができ、セグメント電極Ｓ１からの照明光の輝度を向上させることができる。また、柱状導光体２１がセグメント電極Ｓ１上に起立することで、この先端面２５がセグメント電極Ｓ１の表示面よりも突出し、点灯（オン）部分が個別に設けられた素子の配列のごとく見ることができる。これにより、バー表示部分に高級感を持たせることができる。

特に、上述の実施例１の車両用表示装置１では、ロアハウジング４内に液晶ディスプレイ部５を配置し、この液晶ディスプレイ部５の液晶パネル１０上（前面側）に導光機構６を配置し、この導光機構６の上（前面側）をアッパーハウジング７により覆うことで成形されている。

このとき、導光機構６は、まず液晶パネル１０のセグメント表示領域Ｓ上にロア保持部材３０を取り付ける。ここで、貫通孔３３からセグメント電極Ｓ１が臨むように位置決めする。

次に、ロア保持部材３０の貫通孔３３に柱状導光体２１の基部２３ａを挿入する。このとき、ロア円筒部３１は柱状導光体２１の中間部２４が引っかかる内径である。これにより、各柱状導光体２１は、基部２３ａの周囲が遮光性を有するロア円筒部３１に覆われると共に、ロア保持部材３０により起立状態で支持される。なお、柱状導光体２１は連結部２２により互いに隣接するもの同士が連結しているため、一つずつ挿入する手間が省略でき、短時間に、容易に挿入することができる。さらに挿入漏れも防止できる。また、貫通孔３３はロア保持部材３０を貫通しているので、各柱状導光体２１の基端面２３はロア保持部材３０に覆われない。

そして、起立状態で保持された柱状導光体２１をアッパー保持部材４０の貫通孔４２に挿入する。このとき、柱状導光体２１の中間部２４が大径部４２ａ内に入り込み、先端部２５ａが小径部４２ｂ内に入り込む。これにより、各柱状導光体２１は、中間部２４の周囲及び先端部２５ａの周囲が遮光性を有するアッパー保持部材４０の保持部本体４１に覆われる。なお、貫通孔４２の小径部４２ｂは保持部本体４１の上側面４０ｂに開放しているので、各柱状導光体２１に先端面２５はアッパー保持部材４０に覆われない。また、保持部本体４１には連結部に干渉しない凹部４３が形成されているので、この連結部２２は貫通孔４２内に入り込まず、連結部２２もアッパー保持部４０に覆われない。

これにより、複数の柱状導光体２１は、連結部２２及び基端面２３、先端面２５の両端面以外の部分が遮光性を有するロア保持部材３０又はアッパー保持部材４０により覆われる。そのため、この柱状導光体２１に入射した照明光が光漏れすることなく先端面２５から出射することになり、さらに輝度を向上させることができる。また、セグメント電極Ｓ１をオフ制御することで照明光の供給が遮断された柱状導光部材２１に、隣接するオン制御されたセグメント電極Ｓ１からの照明光が入射してしまうことをより確実に防止することができる。

さらに、上述の実施例１の車両用表示装置１では、各柱状導光体２１の出射面である先端面２５が凸レンズ形状をなしている。そのため、柱状導光体２１に入射した照明光を先端面２５の中央部分に集中させることができ、さらに輝度を向上させて高級感を持たせることができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の車両用表示装置１にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 表示面（上偏光板表面）１０ｇ´にドット表示領域Ｄ及びセグメント表示領域Ｓが区画されて配置されてなるパネル状表示体（液晶パネル）１０と、該パネル状表示体１０を後方から照明する光源１２とを備え、前記セグメント表示領域Ｓは、複数のセグメント電極Ｓ１が列状をなして配置されると共に、該セグメント電極Ｓ１のそれぞれの前記表示面１０ｇ´側に柱状導光体２１が起立して配置されてなり、前記複数のセグメント電極Ｓ１は、その一端側を基準として他端側に向けて順番にオン・オフ制御され、オン制御されたセグメント電極Ｓ１が前記光源１２による後方からの照明光を前記柱状導光体２１を介して出射せしめ、またオフ制御されたセグメント電極Ｓ１が前記光源１２による後方からの照明光の前記柱状導光体２１への供給を遮断することにより、バー表示する構成にした。これにより、製造コストを抑えつつ、バー表示に高級感を持たせることができる。

(2) 前記複数の柱状導光体２１は、該柱状導光体２１の軸方向に対して直交する方向に延びる連結部２２により互いに隣接するもの同士が連結されると共に、この連結部２２、両端面（基端面,先端面）２３,２５以外の部分が遮光性を有する保持部材（ロア保持部材,アッパー保持部材）３０,４０により覆われる構成とした。このため、複数の柱状導光体２１を容易に組み付けることができると共に、照明光の光漏れを防止してさらなる輝度向上を図ることができる。

(3) 前記複数の柱状導光体２１は、出射面（先端面）２５がレンズ形状をなしている構成とした。これにより、柱状導光体２１に入射した光を出射面２５の中心に集中させることができ、輝度を向上させてさらに高級感を持たせることができる。

以上、本発明の計器表示装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、導光部材２０が無色の透明樹脂により形成されており、光源１２の光をそのまま発光する構成になっているが、柱状導光部材２１の先端面２５又は基端面２３の少なくともいずれか一方に透光性を有する着色フィルタを設けてもよい。この場合では、柱状導光部材２１を介して出射される照明光を簡易な構成で着色することができる。

実施例１では、本発明の車両用表示装置１におけるパネル状表示部を液晶パネル１０により構成した例を示したが、バー表示可能なパネル状表示部であれば液晶パネル１０に限らない。例えば有機ＥＬパネルやプラズマディスプレイパネルであってもよい。要するに、セグメント電極により後方からの照明光を点滅可能なパネル状表示部を備えた車両用表示装置であれば適用できる。

実施例１の車両用表示装置を示す一部破断した正面図である。 図１におけるＡ−Ａ断面図である。 (a)は、実施例１の車両用表示装置における液晶パネルを示す要部断面図であり、(b)は実施例１の車両用表示装置における液晶パネルを模式的に示す正面図である。 (a)は、実施例１の車両用表示装置における導光部材を示す側面図であり、(b)は上面図である。 実施例１の車両用表示装置における導光機構の一部を模式的に示す分解斜視図である。

符号の説明

１ 車両用表示装置
１０ パネル状表示体（液晶パネル）
１０ｇ´ 表示面（上偏光板表面）
１２ 光源
２１ 柱状導光体
Ｄ ドット表示領域
Ｓ セグメント表示領域
Ｓ１ セグメント電極

Claims (4)

1. 表示面にドット表示領域及びセグメント表示領域が区画されて配置されてなるパネル状表示体と、該パネル状表示体を後方から照明する光源とを備え、
   前記セグメント表示領域は、複数のセグメント電極が列状をなして配置されると共に、該セグメント電極のそれぞれの前記表示面側に柱状導光体が起立して配置されてなり、
   前記複数のセグメント電極は、その一端側を基準として他端側に向けて順番にオン・オフ制御され、オン制御されたセグメント電極が前記光源による後方からの照明光を前記柱状導光体を介して出射せしめ、またオフ制御されたセグメント電極が前記光源による後方からの照明光の前記柱状導光体への供給を遮断することにより、バー表示されることを特徴とする車両用表示装置。
2. 請求項１に記載された車両用表示装置において、
   前記複数の柱状導光体は、該柱状導光体の軸方向に対して直交する方向に延びる連結部により互いに隣接するもの同士が連結されると共に、この連結部、両端面以外の部分が遮光性を有する保持部材により覆われることを特徴とする車両用表示装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載された車両用表示装置において、
   前記複数の柱状導光体は、端部に透光性を有する着色フィルタを設けたことを特徴とする車両用表示装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載された車両用表示装置において、
   前記複数の柱状導光体は、出射面がレンズ形状をなしていることを特徴とする車両用表示装置。

Images