JP2010212218A - 導光板 - Google Patents

Abstract

【課題】メッシュ間におけるドットの隙間を低減して、輝度ムラの低減を可能とする導光板を提供する。
【解決手段】互いに対向する反射面、および出射面を有し、反射面に区画形成された複数のメッシュ内にそれぞれドットが設けられ、反射面に対して交差する少なくとも１つの側面側に設けられた光源から入力される光をドットにて反射させて出射面から出射する導光板において、メッシュ内でのドットの最大密度配置は、千鳥配置によって形成されるようになっており、メッシュは、正三角形、あるいは、この正三角形を組み合わせて形成される多角形とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、光源からの光を発光面全体に広げて出力するための表示装置用の導光板に関するものである。

従来、特許文献１に示されるような表示装置用の導光板が知られている。即ち、特許文献１の導光板は、透過性樹脂から成る板部材であり、この板部材の主面となって互いに対向する面を反射面、および出射面として形成している。そして、反射面には複数のドットが設けられており、反射面に対して交差する面となる側面側から入力される光源の光を複数のドットにて反射させて、出射面へ出射するようにしている。

ここで、反射面においては、光源から遠くなるにつれて、光量が減少することから、光源から遠くなる領域ほどドットの数を増やして、輝度を確保するようにしている。そのために、反射面に複数の正方形（格子状）のメッシュ（基準となる領域）を設けて、各メッシュ内に配置するドットの数を調整することで、反射面全体における輝度の均一化を図るようにしている。

特許第３９８２５６０号公報

しかしながら、上記のように充分な輝度を確保するにあたって、図９に示すように、導光板１１０のメッシュ１１２内のドット１１３を千鳥配置としてメッシュ１１２内に最大密度で配置する場合に、メッシュ１１２の形状が正方形であると、隣り合うメッシュ１１２間に隙間１１６ができてしまい、この隙間１１６によって輝度ムラが発生してしまうという問題がある。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、メッシュ間におけるドットの隙間を低減して、輝度ムラの低減を可能とする導光板を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、互いに対向する反射面、および出射面を有し、
反射面に区画形成された複数のメッシュ内にそれぞれドットが設けられ、
反射面に対して交差する少なくとも１つの側面側に設けられた光源から入力される光をドットにて反射させて出射面から出射する導光板において、
メッシュ内でのドットの最大密度配置は、千鳥配置によって形成されるようになっており、
メッシュは、正三角形、あるいは、この正三角形を組み合わせて形成される多角形としたことを特徴としている。

これにより、メッシュ内にドットを千鳥配置によって最大密度で配置する際に、メッシュの境界線にドットを接するように配置することができ、メッシュとメッシュとの間のドットを平行配置とすることができる。よって、千鳥配置に伴うメッシュ間の隙間が形成されないようにすることができ、メッシュ間の隙間を小さくすることができるので、輝度ムラを低減することができる。

請求項２に記載の発明では、多角形は、平行四辺形、等脚台形、または正六角形であることを特徴としている。

これにより、隣通しのメッシュを連続的に配列可能とするメッシュを容易に形成することができる。

表示装置全体を示す平面図（上面視）である。 第１実施形態における導光板全体を示す正面図である。 図２におけるＡ部（ドットの最大密度部位）を示す拡大図である。 図３における１つのメッシュおよびその内部に配置されるドットを示す正面図である。 第２実施形態におけるドットの最大密度部位を示す拡大図である。 図５における１つのメッシュおよびその内部に配置されるドットを示す正面図である。 その他の実施形態１における１つのメッシュおよびその内部に配置されるドットを示す正面図である。 その他の実施形態２における１つのメッシュおよびその内部に配置されるドットを示す正面図である。 従来技術におけるドットの最大密度部位を示す拡大図である。

（第１実施形態）
第１実施形態は、本発明の導光板１１０Ａを車両用の表示装置（スピードメータ）１００に適用したものである。以下、図１〜図４を用いて詳細に説明する。図１は表示装置１００全体を示す平面図（上面視）、図２は反射面１１１側から見た場合の導光板１１０Ａの全体を示す正面図、図３は図２におけるＡ部（ドットの最大密度部位）を示す拡大図、図４は図３における１つのメッシュ１１２Ａおよびその内部に配置されるドット１１３を示す正面図である。

図１に示すように、表示装置１００は、車両用のスピードメータであり、導光板１１０Ａ、光源１２０、および表示部１３０を備えている。

導光板１１０Ａは、透過性の樹脂から成る平板状の部材である。樹脂材としては、例えばアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等が用いられている。図２では概要説明のために詳細形状による表示を省略しているが、導光板１１０Ａの外観形状は、後述する文字板１３０の外観形状（例えば半円形状）に一致するように形成されている。

導光板１１０Ａは、平板の主面が反射面１１１、および出射面１１４として形成されている。つまり、互いに対向する主面のうち、一方が反射面１１１、他方が出射面１１４となっている。反射面１１１は車両ユーザの奥側、また出射面１１４は車両ユーザの手前側と成るように配置されている。

反射面１１１には、反射面１１１を複数の小領域に区画するメッシュ１１２Ａ（図２）が形成されており、各メッシュ１１２Ａの内側領域にはそれぞれ１つないし複数のドット１１３が設けられている。メッシュ１１２Ａ、およびドット１１３は本実施形態の特徴部となっており、詳細については後述する。

そして、導光板１１０Ａの主面（反射面１１１）に対して交差する面のうち、水平方向に対向する面が側面１１５となっている。

光源１２０は、上記の両側面１１５に対向するように設けられている。光源１２０は、例えば白色ＬＥＤ等の発光素子から形成されており、反射面１１１（主面）に沿う方向（図１中の水平方向）に光が入力されるようになっている。

表示部１３０は、車両の速度を表示する代表数値（文字）、および代表数値間の目盛り等が円周上に描かれた板状部材（文字板）であり、導光板１１０Ａの出射面１１４側、つまり導光板１１０Ａに対して車両ユーザ側に配置されている。表示部１３０の地の部分は例えば光を透過させない黒色となっており、文字および目盛りの部位は光を透過させる白色となっている。

次に、導光板１１０Ａの反射面１１１におけるメッシュ１１２Ａ、およびドット１１３について図２〜図４を用いて詳細に説明する。

メッシュ１１２Ａは、反射面１１１において、表示部１３０で光を透過させるべき位置（文字および目盛りの部位等）に対応する領域を複数の細かなマスに区画するものであり、ここでは１つのマスが正三角形を２つ組み合わせて形成される平行四辺形となるようにしている。平行四辺形の４つの辺のうち、２つの辺は水平方向に延び、他の２つの辺は右斜め上を向くようになっており、各平行四辺形が上下方向、および左右方向に連続するように配置されている。

そして、各メッシュ１１２Ａ内に、ドット１１３が形成されている。ドット１１３は、反射面１１３の例えば外方側（反表示部側）に突出する突状部として形成されている。ドット１１３の反射面１１３側から見た形状は円形状を成しており、また、突出部の形状は半球形状を成している。突出部の形状は半球形状に限らず、円錐形状、円柱形状等としても良い。各メッシュ１１２Ａ内には、１つあるいは複数のドット１１３が設けられている。

各メッシュ１１２Ａ内において設定されるドット１１３の数は、光源１２０からの距離に応じて設定されている。つまり、各メッシュ１１２Ａのうち、光源からの距離が短い位置にあるメッシュ１１２Ａに対して、光源からの距離が長い位置にあるメッシュ１１２Ａほど、ドット１１３の数がより多くなるように設定されている。

特に、１つのメッシュ１１２Ａ内に最大密度でドット１１３を設ける場合には、図３、図４に示すように千鳥配置となるようにしている。このようにドット１１３が最大密度で千鳥配置されたメッシュ１１２Ａが、複数、隣接される場合は、メッシュ１１２Ａの境界線に円形のドット１１３が接するように配置され、更に、メッシュ１１２Ａとメッシュ１１２Ａとの間においては、ドット１１３が平行配置されることになる。

以上のように構成される表示装置１００においては、光源１２０から出力される光は、主に導光板１１０Ａの反射面１１３に沿う方向に進み、各メッシュ１１２Ａ内に設けられたドット１１３によって反射し、出射面１１４から出射される。更に、出射面１１４から出射された光は、表示部１３０の文字および目盛りの部位を透過して、例えば夜間等においても文字および目盛りの部位を鮮明に表示する。

光源１２０からの距離が長い位置にある各メッシュ１１２Ａ内のドット１１３の設定数をより多く設けるようにしているので、表示部１３０に対して均一的な輝度を持たせることができる。

更に、本実施形態では、メッシュ１１２Ａの形状を、正三角形を２つ組み合わせた平行四辺形として、最大密度のドット１１３配置が必要なメッシュ１１２Ａにおいては、ドット１１３を千鳥配置するようにしている。よって、メッシュ１１２Ａ内にドット１１３を千鳥配置によって最大密度で配置する際に、メッシュ１１２Ａの境界線にドット１１３を接するように配置することができ、メッシュ１１２Ａとメッシュ１１２Ａとの間のドット１１３を平行配置とすることがでる。従って、従来技術のように千鳥配置に伴うメッシュ１１２Ａ間の隙間が形成されないようにすることができ、メッシュ１１２Ａ間の隙間を小さくすることができるので、輝度ムラを低減することができる。

また、隣通しのメッシュ１１２Ａを連続的に配列可能とするメッシュ１１２Ａを容易に形成することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態を図５、図６に示す。第２実施形態の導光板１１０Ｂは、上記第１実施形態の導光板１１０Ａに対して、メッシュ１１２Ｂの１つのマスが正三角形を６つ組み合わせて形成される正六角形としたものである。正六角形の各メッシュ１１２Ｂは、ハニカム構造の断面を示すように上下方向、および左右方向に連続して配置されている。

そして、１つのメッシュ１１２Ｂ内に最大密度でドット１１３を設ける場合には、千鳥配置となるようにしている。このようにドット１１３が最大密度で千鳥配置されたメッシュ１１２Ｂが、複数、隣接される場合は、メッシュ１１２Ｂの境界線に円形のドット１１３が接するように配置され、更に、メッシュ１１２Ｂとメッシュ１１２Ｂとの間においては、ドット１１３が平行配置となる。

これにより、上記第１実施形態と同様に、メッシュ１１２Ｂ内にドット１１３を千鳥配置によって最大密度で配置する際に、メッシュ１１２Ｂの境界線にドット１１３を接するように配置することができ、メッシュ１１２Ｂとメッシュ１１２Ｂとの間のドット１１３を平行配置とすることができ、従来技術のように千鳥配置に伴うメッシュ１１２Ｂ間の隙間が形成されないようにすることができる。そして、メッシュ１１２Ｂ間の隙間を小さくすることができるので、輝度ムラを低減することができる。

（その他の実施形態）
上記第１、第２実施形態では各メッシュ１１２Ａ、１１２Ｂの形状を、それぞれ正三角形を組み合わせた平行四辺形、正三角形を組み合わせた正六角形としたが、その他にも図７に示すように正三角形（その他の実施形態１）、あるいは正三角形を３つ組み合わせた等脚台形（その他の実施形態２）としても良く、同様の効果を得ることができる。

また、各メッシュ１１２Ａ〜１１２Ｄの辺の向きは、反射面１１１の上下、左右方向に対して限定されるものでは無く、任意の向きとしても良い。

また、ドット１１３を反射面１１１から突出形成するにあたってはシール部材のような別部品を反射面１１１に接合するようにしても良い。更に、ドット１１３は、反射面１１１に対して外方に突出するものとして説明したが、導光板１１０Ａ、１１０Ｂの内部に凹むものとしても良い。

また、導光板は、表示装置１００としての車両用のスピードメータに使用されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、パーソナルコンピュータのディスプレイ、モニタ、テレビ等の導光板にも広く適用可能である。

１００ 表示装置
１１０Ａ、１１０Ｂ 導光板
１１１ 反射面
１１２Ａ〜１１２Ｄ メッシュ
１１３ ドット
１１４ 出射面
１１５ 側面
１２０ 光源
１３０ 表示部

Claims (2)

1. 互いに対向する反射面、および出射面を有し、
   前記反射面に区画形成された複数のメッシュ内にそれぞれドットが設けられ、
   前記反射面に対して交差する少なくとも１つの側面側に設けられた光源から入力される光を前記ドットにて反射させて前記出射面から出射する導光板において、
   前記メッシュ内での前記ドットの最大密度配置は、千鳥配置によって形成されるようになっており、
   前記メッシュは、正三角形、あるいは、前記正三角形を組み合わせて形成される多角形としたことを特徴とする導光板。
2. 前記多角形は、平行四辺形、等脚台形、または正六角形であることを特徴とする請求項１に記載の導光板。

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