JP2013113640A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 面白みや斬新さのある新規な見栄えを実現し得る表示装置を提供する。
【解決手段】 表示部５２ｃを有する表示パネル５０と、表示部５２ｃを照明する光源８０とを有する表示装置において、表示パネル５０は、対向配置される第１、第２のパネル体５２、５３を備え、第１のパネル体５２は第１の透光性基板５２ａの前面に第１のハーフミラー層５２ｂを有し、第２のパネル体５３は第２の透光性基板５３ａの背面に第２のハーフミラー層５３ｂを有し、第１のパネル体５２には、第１のハーフミラー層５２ｂの前方側に表示部５２ｃが設けられ、第２のパネル体５３には、観察者側から表示パネル５０を正視した際に、光源８０からの光を第２の透光性基板５３ａへと透過させる光透過部５３ｃと光源８０からの光を第２の透光性基板５３ａへと透過させない遮光部５３ｄとが設けられ、遮光部５３ｄは、第２のハーフミラー層５３ｂの背後側に位置している。
【選択図】図３

Description

本発明は、表示部を有する表示パネルと、表示部を照明する光源とを有する表示装置に関するものである。

従来より、この種の表示装置にあっては、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。この特許文献１に記載の表示装置は、車両に搭載された指針式計器からなり、回路基板に回転軸が突設された駆動装置を装着するとともに回転軸の先端に指針を装着し、この指針の背後に、指針に対応して複数配列される透光性の計測値表示部（表示部）とこれら計測値表示部の背景となる背景部とを有する表示パネルを配置し、この表示パネルの背後に配置された光源からの光により、表示パネルの計測値表示部を透過照明する構成となっている。

特開２００２−２９６０７７号公報

ところで、特許文献１に記載の指針式計器のごとき表示装置では、観察者側（車両の運転者側）から表示パネルを見たときに、光源からの光によって照明（発光表示）される計測値表示部（表示部）とこの計測値表示部の背景となる背景部とで構成される表示パネル全体の見栄えが平面的なものとなり、面白みに欠けるものであった。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、面白みや斬新さのある新規な見栄えを実現し得る表示装置の提供を目的とするものである。

本発明は、表示部を有する表示パネルと、前記表示部を照明する光源とを有する表示装置において、前記表示パネルは、所定の間隙部を有するように対向配置される第１、第２のパネル体を備え、前記第１のパネル体は、その母材となる第１の透光性基板の前面もしくは背面に光透過性と光反射性とを有する第１の半透光部を有し、前記第２のパネル体は、その母材となる第２の透光性基板の前面もしくは背面に光透過性と光反射性とを有する第２の半透光部を有し、前記第１のパネル体には、前記第１の半透光部の前方側に前記表示部が設けられ、前記第２のパネル体には、観察者側から前記表示パネルを正視した際に、前記光源からの光を前記第２の透光性基板へと透過させる光透過部と前記光源からの光を前記第２の透光性基板へと透過させない遮光部とが前記表示部と重ならないように設けられ、前記遮光部は、前記第２の半透光部の背後側に位置していることを特徴とする。

また本発明は、前記第１のパネル体には、前記第１の半透光部の前方側に前記表示部の背景を形成する背景部が設けられ、前記光透過部は、観察者側から前記表示パネルを正視した際に、前記背景部が形成されない抜き部の背後側に位置してい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、面白みや斬新さのある新規な見栄えを実現し得る表示装置を提供できる。

本発明の実施形態による表示装置の正面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 図２中、Ｂ部を拡大して示す拡大断面図。 本実施形態の変形例による表示装置の断面図。 図４中、Ｃ部を拡大して示す拡大断面図。

以下、本発明の実施形態を例えば自動車等の車両に搭載されるアナログ式の速度計に適用した場合について説明する。

図１、図２において、表示装置としてのアナログ式の速度計Ｄは、回路基板１０と、この回路基板１０に導通装着され回転軸２０が前方に延びる駆動装置３０と、回転軸２０にて回動駆動される指針４０と、この指針４０の背後に位置して回路基板１０上に配置される表示パネル５０と、回路基板１０と表示パネル５０との間に配置されるケース体６０と、指針４０を照明する指針用光源７０と、表示パネル５０を照明する光源８０と、表示パネル５０の可視領域を定める見返し部材９０とから構成されている。

回路基板１０は、例えばガラスエポキシ系基材に配線パターン（図示せず）を施した硬質回路基板からなり、指針用光源７０と、光源８０と、駆動装置３と各光源７０、８０とを駆動・制御する制御手段（図示せず）と、抵抗、コンデンサ等の各種回路部品とが前記配線パターンに導通接続されている。

駆動装置３０は、可動磁石式計器またはステッピングモータからなり、回転軸２０が回路基板１０を貫通するように、その主要部が回路基板１０の背後に装着され、且つ半田付け等の適宜導通手段により前記配線パターン（前記制御手段）に電気接続される。

指針４０は、回転軸２０の先端側に装着され、透光性合成樹脂からなる指示部４１と、この指示部４１の回転中心部外周を覆う遮光性合成樹脂からなる指針キャップ４２とを備えている。

指示部４１は、表示パネル５０の後述する表示部を指示するように線状に延び、また指針４０の回転中心部には、背後に配置された指針用光源７０から発せられる照明光を受光しその照明光を指示部４１の先端側に反射導光する受光部４３が形成されている。なお、指針４０（指示部４１）は、計測値（この場合、車両の速度）に基づいて表示パネル５０上を回動するようになっている。

表示パネル５０は、図３に示すように所定の間隙部５１を有するように対向配置される一対の第１、第２のパネル体５２、５３を備え、この場合、第１のパネル体５２の外形形状と第２のパネル体５３の外形形状は、略同一形状となっている。

間隙部５１は、この場合、例えば数ミリ程度のクリアランス（空気層）として形成され、また第１、第２のパネル体５２、５３のうち、第１のパネル体５２は指針４０側（つまり指示部４１と第２のパネル体５３との間）に位置しているとともに第２のパネル体５３は、ケース体６０側（つまり第１のパネル体５２とケース体６０との間）に位置している。

第１のパネル体５２は、その母材となる透光性合成樹脂（または暗色系の半透光性合成樹脂）からなる第１の透光性基板５２ａの前面全体に、光透過性と光反射性とを有する第１のハーフミラー層（第１の半透光部）５２ｂが蒸着等の手段を用いて施されている。例えば第１のハーフミラー層５２ｂは、アルミニウム薄膜からなる反射膜として形成される。

そして、第１のハーフミラー層５２ｂの前面には、指示部４１によって指示される速度数字や速度目盛等からなる表示部５２ｃと、この表示部５２ｃの背景を形成する遮光性の背景部５２ｄとが設けられ、第１のハーフミラー層５２ｂの前方側に設けられている表示部５２ｃは、指示部４１の回転軌道（作動範囲）に沿った円弧状の配列形状を有している。なお、表示部５２ｃは、必要に応じて廃止してもよい。

また、この場合、表示部５２ｃの内側（つまり表示パネル５０の中央部付近）には、指針キャップ４２を取り巻くように、背景部５２ｄの非形成領域となる略円形状の抜き部５２ｅが設けられている。これに伴い、表示部５２ｃと同様に第１のハーフミラー層５２ｂの前方側に位置している背景部５２ｄは、抜き部５２ｅを包囲するようなリング状となっており、その内部に表示部５２ｃが形成されている構成となる。

なお、表示部５２ｃ並びに背景部５２ｄは、表示部５２ｃが例えば白色の透光性インクにより、背景部５２ｄが例えば黒色の遮光性インクにより、それぞれ第１のハーフミラー層５２ｂの前面に印刷形成される。

そして、背景部５２ｄが形成されない抜き部５２ｅ箇所においては、第１のハーフミラー層５２ｂが部分的に露出しており、後述する光透過部を通じて導かれる光源８０からの光を観察者側へと透過できるようになっている。ここで、前記光透過部と抜き部５２ｅとの位置関係に着目すると、前記光透過部は、観察者側から表示パネル５０を正視した際に、第１のハーフミラー層５２ｂの直下（背後側）に位置していることになる。なお、図２中、５２ｆは、回転軸２０と指針４０との連結箇所に対応する貫通孔からなる第１の貫通部である。

一方、第１のパネル体５２と対をなす第２のパネル体５３は、第１のパネル体５２と同様に、その母材となる透光性合成樹脂（または暗色系の半透光性合成樹脂）からなる第２の透光性基板５３ａの前面全体に、光透過性と光反射性とを有する第２のハーフミラー層（第２の半透光部）５３ｂが蒸着等の手段を用いて施されている。例えば第２のハーフミラー層５３ｂは、アルミニウム薄膜からなる反射膜として形成される。

そして、第２のハーフミラー層５３ｂの背面には、光源８０からの光を第２の透光性基板５３ａへと透過させる光透過層である光透過部５３ｃと、光源８０からの光を第２の透光性基板５３ａへと透過させない遮光層である遮光部５３ｄとが設けられている。

この場合、遮光部５３ｄは、例えば黒色の遮光性インクにより、指針キャップ４２の周囲（つまり表示パネル５０の中央部付近）となる第２のハーフミラー層５３ｂの背面箇所に印刷形成される。

具体的には、遮光部５３ｄは、表示パネル５０の中央部付近から表示部５２ｃの内側へと至る領域に対応する第２のハーフミラー層５３ｂの背面箇所に略円形状にて形成され、また観察者側から表示パネル５０を正視した際に、第２のハーフミラー層５３ｂの背後側に位置する遮光部５３ｄの周縁部分は背景部５２ｄと重なっており、この遮光部５３ｄの周縁部分の直下（背後側）となる回路基板１０上に光源８０が実装されている。

つまり、観察者側から表示パネル５０を正視した際に、図２中、表示パネル５０の中心点Ｐを中心として略円形状にて形成される遮光部５３ｄの大きさは、中心点Ｐを中心として略円形状にて形成される抜き部５２ｅの大きさよりも若干、大きくなっている。

一方、光透過部５３ｃは、遮光部５３ｄを形成する遮光性インクを抜き印刷することにより、遮光部５３ｄが形成されない略リング状の抜き印刷部分からなり、第２のハーフミラー層５３ｂの背後側に位置している。また、この場合、光透過部５３ｃは、観察者側から表示パネル５０を正視した際に、図３に示すように遮光部５３ｄとこの遮光部５３ｄ内に形成された光透過部５３ｃとは、表示部５２ｃと重ならないように第２のハーフミラー層５３ｂの背面に設けられている。

なお、図２中、５３ｅは、回転軸２０と指針４０との連結箇所に対応する貫通孔からなる第２の貫通部であり、５４は、各貫通部５２ｆ、５３ｅの周囲であって、第１のパネル体５２と第２のパネル体５３との間に介在している第１のスペーサ部材であり、５５は、両パネル体５２、５３の周縁であって、第１のパネル体５２と第２のパネル体５３との間に介在している第２のスペーサ部材である。

ケース体６０は、例えば白色の合成樹脂からなり、表示パネル５０を保持する保持部材としての機能、指針用光源７０や光源８０を収納するハウジングとしての機能、指針用光源７０からの照明光を前方側に反射する反射部材としての機能を有している。

指針用光源７０は、例えば赤色光を発するチップ型発光ダイオードからなり、指針４０の前記回転中心部に対応する回路基板１０上に複数個配置される。指針用光源７０から発せられる照明光は、受光部４３を通じて指示部４１の先端側に反射導光され、これにより指示部４１が赤色に発光する。

光源８０は、例えば白色光を発するチップ型発光ダイオードからなり、表示パネル５０の背後側となる回路基板１０上に複数個配置される。具体的には、光源８０は、表示パネル５０に設けられる遮光部５３ｄの周縁部分の直下に位置している。

見返し部材９０は、例えば黒色の合成樹脂からなり、指針４０と表示パネル５０とを露出させるための開口窓部９１を備えている。

以上の各部により速度計Ｄが構成されている。このような構成において、光源８０が点灯すると、光源８０から発せられる光は、図３中、光路Ｌ１として示すごとく光透過部５３ｃと遮光部５３ｄの非形成領域である第２のハーフミラー層５３ｂ箇所（つまり表示部５２ｃや背景部５２ｄに対応する第２のハーフミラー層５３ｂ箇所）へと導かれるとともに、図３中、光路Ｌ２として示すごとく光透過部５３ｃへと導かれる。

このうち、前者の光透過部５３ｃと遮光部５３ｄの非形成領域である第２のハーフミラー層５３ｂ箇所へと導かれる光源８０からの光は、光路Ｌ１として示すごとく第２のハーフミラー層５３ｂ→第２の透光性基板５３ａ→間隙部５１→第１の透光性基板５２ａ→第１のハーフミラー層５２ｂ→表示部５２ｃへと順次導かれ、これにより表示部５２ｃが白色に発光表示される。

一方、後者の光透過部５３ｃへと導かれる光源８０からの光は、光路Ｌ２として示すごとく光透過部５３ｃ→第２のハーフミラー層５３ｂ→第２の透光性基板５３ａ→間隙部５１→第１の透光性基板５２ａへと順次導かれ、その後、第１の透光性基板５２ａと第１のハーフミラー層５２ｂとの境界である第１境界面Ｆ１にて透過する光と反射する光とに分かれる。

そして、第１境界面Ｆ１を透過する光は、図３中、光路Ｌ３として示すごとく抜き部５２ｅを通じて露出している第１のハーフミラー層５２ｂ箇所を透過して観察者側へと出射され、これに伴い表示パネル５０には、図１に示すように背景部５２ｄによって囲まれる第１のハーフミラー層５２ｂ箇所に、指針キャップ４２を取り巻くようなリング状の第１の発光表示部Ｓ１が発光表示される。

ここで、第１の発光表示部Ｓ１の発光表示幅は、光透過部５３ｃの開口幅と略等しくなっているとともに、観察者側から表示パネル５０を正視したときの第１の発光表示部Ｓ１の表示位置は第１境界面Ｆ１と同一面上の位置となる。

他方、第１境界面Ｆ１にて反射される光は、図３中、光路Ｌ４として示すごとく光が進むに従って回転軸２０側へと近づくように第１の透光性基板５２ａ→間隙部５１→第２の透光性基板５３ａへと至り、その後、第２の透光性基板５３ａと第２のハーフミラー層５３ｂとの境界である第２境界面Ｆ２にて再度、反射される。なお、第２境界面Ｆ２を透過する光は第２のハーフミラー層５３ｂを通過した後、遮光部５３ｄにて吸収される。

そして、第２境界面Ｆ２にて再度、反射される光は、図３中、光路Ｌ５として示すごとく光が進むに従ってさらに回転軸２０側へと近づくように第２の透光性基板５３ａ→間隙部５１→第１の透光性基板５２ａへと順次至り、その後、第１境界面Ｆ１にて透過する光と反射する光とに分かれる。

この光路Ｌ５において、第１境界面Ｆ１にて透過する光は、図３中、光路Ｌ６として示すごとく抜き部５２ｅを通じて露出している第１のハーフミラー層５２ｂ箇所を透過して観察者側へと出射され、これに伴い表示パネル５０には、図１に示すように第１の発光表示部Ｓ１の内側に、指針キャップ４２を取り巻くようなリング状の発光表示像である第２の発光表示部Ｓ２が発光表示される。

ここで、第２の発光表示部Ｓ２の発光表示幅は、光透過部５３ｃの開口幅と略等しくなっているとともに、第２の発光表示部Ｓ２の大きさは第１の発光表示部Ｓ１の大きさよりも径小となっている。また、観察者側から表示パネル５０を正視した際に、発光表示像である第２の発光表示部Ｓ２は、光路Ｌ４と光路Ｌ５の分だけ第１の発光表示部Ｓ１よりも奥まった位置に表示され、これにより表示パネル５０の表示に立体感を与えることができる。

なお、本実施形態の場合、光路Ｌ５において、第１境界面Ｆ１にて再度反射される光（図３中、光路Ｌ７）は、その後、光の強度が消失するように、間隙部５１の寸法や各ハーフミラー層５２ｂ、５３ｂの光反射率（光透過率）が設定されているものとする。

以上のように本実施形態では、表示部５２ｃを有する表示パネル５０と、表示部５２ｃを照明する光源８０とを有する表示装置としての速度計Ｄにおいて、表示パネル５０は、間隙部５１を有するように対向配置される第１、第２のパネル体５２、５３を備え、第１のパネル体５２はその母材となる第１の透光性基板５２ａの前面に第１のハーフミラー層５２ｂを有し、第２のパネル体５３はその母材となる第２の透光性基板５３ａの背面に第２のハーフミラー層５３ｂを有し、第１のパネル体５２には、第１のハーフミラー層５２ｂの前方側に表示部５２ｃが設けられ、第２のパネル体５３には、観察者側から表示パネル５０を正視した際に、光源８０からの光を第２の透光性基板５３ａへと透過させる光透過部５３ｃと光源８０からの光を第２の透光性基板５３ａへと透過させない遮光部５３ｄとが表示部５２ｃと重ならないように設けられ、遮光部５３ｄは、第２のハーフミラー層５３ｂの背後側に位置しているものである。

従って、背景部５２ｄの内側にてハーフミラー層５２ｂが部分的に露出している露出領域と、間隙部５１並びに一対の透光性基板５２ａ、５３ａを挟んで対向配置される一対のハーフミラー層５２ｂ、５３ｂと、第２のハーフミラー層５３ｂの背後側に位置している遮光部５３ｄの抜き印刷部分である光透過部５３ｃとを利用して、光透過部５３ｃを通過（透過）する光源８０からの光を図３中、光路Ｌ２〜Ｌ７にて示すごとく両ハーフミラー層５２ｂ、５３ｂ間にて繰り返し反射（多重反射）させることで、観察者側からは前記露出領域を通じて立体感（奥行き感）の付与された同心円状の発光表示部Ｓ１、Ｓ２が視認されることから、面白みや斬新さのある新規な見栄えを実現することができる。

また本実施形態では、第１のパネル体５２には、表示部５２ｃの背景を形成する背景部５２ｄが第１のハーフミラー層５２ｂの前方側に設けられ、観察者側から表示パネル５０を正視した際に、背景部５２ｄが形成されない抜き部５２ｅの背後側に光透過部５３ｃが位置していることにより、光源８０の点灯時には、背景部５２ｄの形成領域には表示部５２が発光表示され、且つ、背景部５２ｄの内側となる背景部５２ｄの非形成領域（つまり抜き部５２ｅ）には立体感のある発光表示部Ｓ１、Ｓ２が発光表示されることから、表示部５２ｃの発光表示エリアと各発光表示部Ｓ１、Ｓ２の発光表示エリア（つまり前記露出領域）との区別が明瞭となり、表示品位の向上した表示装置を提供することができる。

また本実施形態では、光透過部５３ｃを透過する光源８０からの光が、第１のハーフミラー層５２ｂの前面に２回反射されることで、表示パネル５０にリング状の２つの発光表示部Ｓ１、Ｓ２が発光表示される例について説明したが、例えば間隙部５１の寸法や各ハーフミラー層５２ｂ、５３ｂでの光反射率（光透過率）を適宜設定することで、表示パネル５０に３個以上の発光表示部を形成することができることは言うまでもない。

また本実施形態では、観察者側から表示パネル５０を正視した際に、表示部５２ｃが表示パネル５０（第１のパネル体５２）の周縁部分に位置しているとともに、光透過部５３ｃが表示部５２ｃの背景を形成する背景部５２ｄと指針キャップ４２との間に位置している例について説明したが、例えば本実施形態の変形例として図４、図５に示すように表示部５２ｃと光透過部５３ｃとの位置関係を逆（反対）にし、観察者側から表示パネル５０を正視した際に、光透過部５３ｃを表示パネル５０（第１のパネル体５２）の周縁部分に位置させるとともに、表示部５２ｃを遮光部５２ｄと指針キャップ４２との間に位置させるようにしてもよい。この場合、詳細説明は省略するが、背景部５２ｄの周囲にて露出している第１のハーフミラー層５２ｂ箇所に、表示部５２ｃを取り囲むようにリング状の２つの発光表示部Ｔ１、Ｔ２が発光表示されることになる。

また本実施形態では、各透光性基板５２ａ、５３ａが平行状態をなすように配置され、第１の透光性基板５２ａの前面に第１のハーフミラ―層５２ｂが設けられるとともに第２の透光性基板５３ａの背面に第２のハーフミラ―層５３ｂが設けられる例について説明したが、例えば第１の透光性基板５２ａが間隙部５１を介して第２の透光性基板５３ａと非平行状態をなすように傾斜配置され、この傾斜配置された第１の透光性基板５２ａの前面に第１のハーフミラ―層５２ｂを設けてもよい。例えば前面が逆ハの字形状となっている第１の透光性基板５２ａ上に逆ハの字形状からなる第１のハーフミラ―層５２ｂを積層配置する構成等が考えられる。

また本実施形態では、第１のハーフミラ―層５２ｂが第１の透光性基板５２ａの前面に形成されるとともに第２のハーフミラ―層５３ｂが第２の透光性基板５３ａの背面に形成される例について説明したが、例えば第１のハーフミラ―層５２ｂを第１の透光性基板５２ａの背面に形成するとともに第２のハーフミラ―層５３ｂを第２の透光性基板５３ａの前面に形成してもよいし、あるいは各ハーフミラ―層５２ｂ、５３ｂを各透光性基板５２ａ、５３ａの前面（または背面）にそれぞれ形成してもよい。

また本実施形態の場合、光透過部５３ｃは、遮光部５３ｄが印刷形成されない抜き印刷部分としたものであったが、光透過部５３ｃを前述した抜き印刷部分ではなく例えば膜厚を有する着色層（白色印刷層等）により設けてもよい。このように光透過部５３ｃを前記着色層とする場合、第２の透光性基板５３ａの前面に遮光部５３ｄ並びに前記着色層（光透過部５３ｃ）を形成するとともに、遮光部５３ｄ並びに前記着色層（光透過部５３ｃ）を覆うように第２の透光性基板５３ａ上に第２のハーフミラ―層５３ｂを形成してもよい。

なお、本実施形態では、光透過部５３ｃがリング状にて形成されている例について説明したが、光透過部５３ｃの形状は、リング状以外のあらゆる形状を採用することができ、例えば光透過部５３ｃの形状を枠形状としてもよい。

Ｄ 速度計（表示装置）
１０ 回路基板
４０ 指針
４１ 指示部
４２ 指針キャップ
５０ 表示パネル
５１ 間隙部
５２ 第１のパネル体
５２ａ 第１の透光性基板
５２ｂ 第１のハーフミラー層（第１の半透光部）
５２ｃ 表示部
５２ｄ 背景部
５２ｅ 抜き部
５３ 第２のパネル体
５３ａ 第２の透光性基板
５３ｂ 第２のハーフミラー層（第２の半透光部）
５３ｃ 光透過部
５３ｄ 遮光部
５４ 第１のスペーサ部材
５５ 第２のスペーサ部材
８０ 光源
Ｐ 中心点
Ｓ１ 第１の発光表示部
Ｓ２ 第２の発光表示部

Claims (2)

1. 表示部を有する表示パネルと、
   前記表示部を照明する光源とを有する表示装置において、
   前記表示パネルは、所定の間隙部を有するように対向配置される第１、第２のパネル体を備え、
   前記第１のパネル体は、その母材となる第１の透光性基板の前面もしくは背面に光透過性と光反射性とを有する第１の半透光部を有し、
   前記第２のパネル体は、その母材となる第２の透光性基板の前面もしくは背面に光透過性と光反射性とを有する第２の半透光部を有し、
   前記第１のパネル体には、前記第１の半透光部の前方側に前記表示部が設けられ、
   前記第２のパネル体には、観察者側から前記表示パネルを正視した際に、前記光源からの光を前記第２の透光性基板へと透過させる光透過部と前記光源からの光を前記第２の透光性基板へと透過させない遮光部とが前記表示部と重ならないように設けられ、
   前記遮光部は、前記第２の半透光部の背後側に位置していることを特徴とする表示装置。
2. 前記第１のパネル体には、前記第１の半透光部の前方側に前記表示部の背景を形成する背景部が設けられ、
   前記光透過部は、観察者側から前記表示パネルを正視した際に、前記背景部が形成されない抜き部の背後側に位置していることを特徴とする請求項１記載の表示装置。

Images