JP2018010091A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数のパネルのつなぎ目を視認し難くし、一体感のある大画面の表示を可能とする車両用表示装置を提供する。【解決手段】各画像表示パネル10は、表示画面12と、表示画面12同士が互いに鈍角OAを成すように、外枠部14の隣接辺15a同士を隣接させて並べられている。表示画面12同士が鈍角OAを成す側に、各表示画面12から発せられた光を屈折するプリズム部20が設けられている。プリズム部20は、パネル10側を向く表面として、二等分線ABを跨いで対を成すように設けられ、表示画面12に沿うことにより、二等分線ABに対して傾斜して配置された沿設面22と、パネル10とは反対側を向く表面として、二等分線ABを跨いで対を成すように設けられ、二等分線ABに近づく程、プリズム部20の媒質を介して相対する沿設面22との間隔が狭くなるように、二等分線ABに対して傾斜して配置された傾斜面26と、を有する。【選択図】図3

Description

本発明は、車両に搭載され、複数の画像表示パネルが一体的に組み合わされて表示を行なう表示装置に関する。
従来、複数の表示体が一体的に組み合わされて表示を行なう表示装置が知られている。特許文献1に開示の表示装置は、所定数の画素がマトリクス状に配列された液晶パネルと、液晶パネルの所定数の画素を画素ブロックとし、液晶パネルが表示する画像を、画素ブロック毎に拡大結像してスクリーン上につなぎ目なく投写させる結像手段と、を含む投射型の表示装置である。
また、特許文献2に開示の表示装置は、複数の表示素子が配置された複合表示素子を有し、複合表示素子間に充填され液晶表示素子間を接合する接合部材中に、ガラス紛体が充填されている。
特開平5−188340号公報 特開平11−64879号公報
しかしながら、特許文献1に記載の投射型の表示装置では、つなぎ目は発生し難いが、結像手段が設けられていること等により、表示装置自体が厚くなってしまう。このため、搭載スペースが限られた車両(例えばインストルメントパネル)に設置するには、好適とは言えない。
また特許文献2に記載の表示装置では、ガラス紛体による光の拡散によりつなぎ目を誤魔化しているため、つなぎ目において不鮮明な像が視認され得る。このため、一体感が十分ではない。
したがって、車両に搭載される表示装置において、一体感のある大画面の表示を実現することは困難であった。
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、複数の画像表示パネルのつなぎ目を視認し難くすることにより、一体感のある大画面の表示を可能とする車両用表示装置を提供することにある。
本発明は、車両に搭載され、複数の画像表示パネル(10)が一体的に組み合わされて表示を行なう表示装置であって、
各画像表示パネルは、画像を表示する表示画面(12)と、表示画面を囲む外枠部(14)と、を有し、表示画面同士が互いに鈍角(OA)を成すように、外枠部の辺(15a)同士を隣接させて並べられており、
表示画面同士が鈍角を成す側に、各表示画面から発せられた光を屈折する透光性板状のプリズム部(20)が設けられ、
隣接する画像表示パネル間に、仮想線として、鈍角の二等分線(AB)を規定すると、
プリズム部は、
画像表示パネル側を向く表面として、二等分線を跨いで対を成すように設けられ、表示画面に沿うことにより、二等分線に対して傾斜して配置された沿設面(22)と、
画像表示パネルとは反対側を向く表面として、二等分線を跨いで対を成すように設けられ、二等分線に近づく程、プリズム部の媒質を介して相対する沿設面との間隔が狭くなるように、二等分線に対して傾斜して配置された傾斜面(26)と、を有する。
このような発明によると、表示画面同士が互いに鈍角を成すように、外枠部の辺同士を隣接させて並べられている複数の画像表示パネルに対して、透光性板状のプリズム部は当該鈍角を成す側に配置されている。したがって、各表示画面から発せられた光をプリズム部が屈折することにより、外枠部の隣接する辺が視認され難いように隠すことが可能となる。ここで、プリズム部にて、表示画面に沿った沿設面、及び当該沿設面がプリズム部の媒質を介して相対する傾斜面の両表面は、二等分線に対して傾斜して配置されている。これにより、各表示画面のうち隣接する辺の近傍箇所は、外枠部の隣接する辺が存在する側に互いに近づいて視認され得る。
より詳細に、傾斜面は、二等分線に近づく程、沿設面との間隔が狭くなるように配置されている。したがって、視認者が二等分線の近傍から表示装置を視認するときには、傾斜面と沿設面との間隔が一定である場合よりも、傾斜面の法線方向と視線方向とが成す角度が大きくなるので、傾斜面にて二等分線から離れる方向に大きく屈折した光を視認することとなる。このため、各表示画面の隣接する辺の近傍箇所は、互いに外枠部の隣接する辺の存在する側により近づいて視認されるので、あたかも各表示画面がつなぎ目なく連続しているような表示を実現できる。
これと共に、視認者が二等分線から離れた位置から表示装置を斜めに視認するときには、傾斜面と沿設面との間隔が一定である場合よりも、各傾斜面のうち対向する傾斜面の法線方向と視線方向との関係が前者の関係から逆転し難くなる。したがって、視認者は、当該視認者と対向する傾斜面にて二等分線に近づく方向に大きく屈折する光を視認する可能性が減少するので、外枠部の隣接する辺が表示画面の存在する側に近づいて視認されることが抑制される。したがって、視認者が斜めから表示装置を視認した場合に、外枠部の隣接する辺が視認されることでつなぎ目が強調される事態を、回避できる。
以上により、複数の画像表示パネルのつなぎ目を視認し難くすることにより、一体感のある大画面の表示を可能とする表示装置を提供することができる。
なお、括弧内の符号は、記載内容の理解を容易にすべく、後述する実施形態において対応する構成を例示するものに留まり、発明の内容を限定することを意図したものではない。
一実施形態における表示装置の正面図であって、視認者が正面視した場合に視認される態様を示す図である。 一実施形態における表示装置の正面図であって、プリズム部と画像表示パネルとの位置関係を示す図である。 一実施形態における表示装置の上面図である。 傾斜面における光の屈折を説明するための図であって、(a)視認者が二等分線の近傍から表示装置を視認する場合の光線、(b)視認者が二等分線から離れた位置から表示装置を斜めに視認する場合の光線を示している。 参考例における表示装置の上面図である。 シミュレーション結果を示すグラフである。 変形例1における表示装置の正面図であって、視認者が正面視した場合に視認される態様を示す図である。 変形例1における表示装置の上面図である。 変形例2における表示装置の上面図である。 変形例4における表示装置の分解斜視図である。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の本実施形態による表示装置100は、車両に搭載されている。表示装置100は、視認者が着座する座席と対向するインストルメントパネルに設置されている。図1に示すように、表示装置100は、複数の画像表示パネル10が一体的に組み合わされて、視認側へ向けて、疑似的な大画面の表示を行なう。これにより、表示装置100に対して視認側に位置する視認者は、表示される情報を知覚することができる。表示される情報としては、車両の速度、エンジン回転数、燃料残量、バッテリ残量、エンジン回転数、エンジン冷却水の水温、シフトレンジ、あるいは電動モータの電流値等の車両の状態、及び道路情報、視界補助情報、電子メール、テレビ映像、空調に関する情報、オーディオに関する情報等の各種情報を採用することが可能である。
表示装置100は、図2,3にも示すように、複数の画像表示パネル10、プリズム部20、及び低透過カバー30を有している。
画像表示パネル10は、本実施形態において2つ設けられている。画像表示パネル10としては、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、TFT)を用いた透過型の液晶パネルであって、画素が2次元方向に配列されたアクティブマトリクス型の液晶パネルが採用されている。本実施形態において、各画像表示パネル10は、フラットパネル式であり、矩形板状に形成されている。各画像表示パネル10は、表示画面12及び外枠部14を有している。
各画像表示パネル10において表示画面12は、視認側を向く矩形状かつ平面状に形成されている。表示画面12の寸法は、例えば、100mm×180mmとなっている。表示画面12は、前述の画素の配列によって、バックライトの光を視認側に透過して画像を表示可能となっている。
各画像表示パネル10において外枠部14は、例えばアルミ等の金属板のプレス加工部品又は合成樹脂による成型部品であり、背面側のバックライト覆うと共に、表示画面12を全周に亘って囲んでいる。特に本実施形態の外枠部14は、暗色である黒色となっている。外枠部14は、まっすぐに延伸する4つの辺15を有する矩形枠状となっている。外枠部14は、例えば画像表示パネルにおける配線のために、設ける必要性が生じている。
ここで2つの画像表示パネル10は、外枠部14のうち1つの辺15a同士を隣接させて並べられている。ここで隣接する辺15aの幅寸法WJは、例えば各3mm程度となっている。隣接する辺15a(以下、隣接辺15a)同士は、隙間が極力生じないように並べられていることが好ましく、本実施形態において隣接辺15a同士は当接している。なお、本実施形態の画像表示パネルは、車両において横方向に沿って並べられている。ここで横方向とは、水平面上の車両における水平方向に実質一致している。
また、2つの画像表示パネル10は、その表示画面12同士が互いに鈍角OAを成すように並べられている。当該鈍角OAは、例えば140〜170度の範囲内となることが好ましい。さらに、隣接する2つの画像表示パネル10間に、仮想線として、図3に示すように、鈍角OAの二等分線ABを規定する。
プリズム部20は、表示画面12同士が鈍角を成す視認側に、二等分線ABを跨いで配置されている。プリズム部20は、例えば合成樹脂ないしはガラス等の透光性の媒質により、略板状に形成されている。したがって、プリズム部20は、各表示画面12から発せられた光を屈折するようになっている。
より詳細に、プリズム部20は、二等分線ABを境に、表示画面12に沿って鈍角を成すように折れ曲がった全体形状を呈している。このような折れ曲がり形状により、プリズム部20は、二等分線ABに対して実質線対称に設けられている。プリズム部20は、画像表示パネル10側を向く表面(すなわち背面側を向く表面)として、一対の沿設面22を有している。また、プリズム部20は、画像表示パネル10とは反対側を向く表面(すなわち視認側を向く表面)として、一対の定厚面24及び一対の傾斜面26を有している。
沿設面22は、二等分線ABを跨いで対を成すように設けられている。より詳細に、沿設面22は、二等分線ABと重なって、各隣接辺15aに沿って延伸する凸状の折れ線部28を境として、対を成している。各沿設面22は、対応する表示画面12と同様に平面状に形成されており、当該表示画面12に沿うことにより、二等分線ABに対して傾斜して配置されている。一対の沿設面22は、表示画面12が成す鈍角OAよりも僅かに小さい角度の鈍角を、プリズム部20の媒質側において、互いに成している。
各沿設面22と各表示画面12との間に隙間が極力生じない配置とするために、二等分線ABの近傍(すなわち、境界線の近傍)にて、各沿設面22は、対応する隣接辺15aと当接している。
各定厚面24は、視認側を向く表面のうち、二等分線ABとは離れた箇所において、対応する沿設面22と、プリズム部20の媒質を介して相対している。各定厚面24は、対応する沿設面22との間隔が実質一定となるように、対応する沿設面22と実質平行に配置されている。したがって、プリズム部20のうち、定厚面24と沿設面22とが相対する箇所では、当該プリズム部20の厚みが実質一定となっている。
傾斜面26は、視認側を向く表面のうち、二等分線ABの近傍において、二等分線ABを跨いで対を成すように設けられている。より詳細に、傾斜面26は、折れ線部28を境として、対を成している。各傾斜面26は、対応する沿設面22と、プリズム部20の媒質を介して相対している。各傾斜面26は、対応する沿設面22との間隔が二等分線ABに近づく程、狭くなるように、対応する沿設面22に対して傾斜して配置されている。したがって、各傾斜面26は、二等分線ABに対しても傾斜して配置されている。
各傾斜面26は、凸状に湾曲した曲面状に形成されている。具体的に各傾斜面26は、母線が隣接辺15aの延伸方向に沿った略円柱面状を呈している。こうした各傾斜面26は、二等分線ABから隣接辺15aの幅寸法WJより離れた箇所に達するように、範囲設定されている。各傾斜面26のうち二等分線AB及び折れ線部28と離れる側は、対応する定厚面24と接続されている。ここで、各傾斜面26が上述のように略円柱面状に形成されていることにより、各傾斜面26は、平面状の定厚面24と、接続箇所の全部において滑らかに接続されている。
低透過カバー30は、プリズム部20よりも画像表示パネル10とは反対側(すなわち視認側)に、当該プリズム部20全体を覆うように配置されている。低透過カバー30は、例えば合成樹脂により形成された透光性の薄板を、スモーク調に着色して形成されていることにより、プリズム部20の媒質よりも透過率が低くなっている。こうした低透過カバー30を表示画面12から発せられた光は透過するが、プリズム部20の折れ線部28等が視認者から視認され難くなっている。
(作用効果)
以上説明した本実施形態の作用効果を以下に説明する。
本実施形態によると、表示画面12同士が互いに鈍角OAを成すように、外枠部14の辺15a同士を隣接させて並べられている複数の画像表示パネル10に対して、透光性板状のプリズム部20は当該鈍角OAを成す側に配置されている。したがって、各表示画面12から発せられた光をプリズム部20が屈折することにより、外枠部14の隣接辺15aが視認され難いように隠すことが可能となる。ここで、プリズム部20にて、表示画面12に沿った沿設面22、及び当該沿設面22がプリズム部20の媒質を介して相対する傾斜面26の両表面は、二等分線ABに対して傾斜して配置されている。これにより、各表示画面12のうち隣接辺15aの近傍箇所は、当該隣接辺15aが存在する側に互いに近づいて視認され得る。
より詳細に、傾斜面26は、二等分線ABに近づく程、沿設面22との間隔が狭くなるように配置されている。したがって、視認者が二等分線ABの近傍から表示装置100を視認するときには、傾斜面26と沿設面22との間隔が一定である場合よりも、傾斜面26の法線方向と視線方向とが成す角度が大きくなるので、傾斜面26にて二等分線ABから離れる方向に大きく屈折した光を視認することとなる。このため、各表示画面12の隣接辺15aの近傍箇所は、互いに隣接辺15aの存在する側により近づいて視認されるので、あたかも各表示画面12がつなぎ目なく連続しているような表示を実現できる。
これと共に、視認者が二等分線ABから離れた位置から表示装置100を斜めに視認するときには、傾斜面26と沿設面22との間隔が一定である場合よりも、各傾斜面26のうち対向する傾斜面26の法線方向と視線方向との関係が前者の関係から逆転し難くなる。したがって、視認者は、当該視認者と対向する傾斜面26にて二等分線ABに近づく方向に大きく屈折する光を視認する可能性が減少するので、隣接辺15aが表示画面の存在する側に近づいて視認されることが抑制される。したがって、視認者が斜めから表示装置100を視認した場合に、隣接辺15aが視認されることでつなぎ目が強調される事態を、回避できる。
以上により、複数の画像表示パネル10のつなぎ目を視認し難くすることにより、一体感のある大画面の表示を可能とする表示装置100を提供することができる。
ここで、補足として、図4に傾斜面26を屈折する光線R1,R2を例として示す。図4(a)に示すように、視認者が二等分線ABの近傍から表示装置100を視認するときの光線R1は、傾斜面26の法線方向と視線方向とが成す角度が大きくなっていることにより、大きく屈折している。この結果、表示画面12は、より二等分線ABに近づいた位置に結像されるので、その分隣接辺15aが視認される範囲が狭くなる。
また、図4(b)に示すように、視認者が二等分線ABから離れた位置から表示装置100を斜めに視認するときの光線R2は、傾斜面26の法線方向と視線方向とが成す角度が小さくなっていることにより、光線R1よりも小さな屈折となっている。この結果、視認者と対向する画像表示パネル10において、隣接辺15aが実際よりも二等分線ABから離れた位置に結像される事態が生じ難くなっている。
また、本実施形態によると、傾斜面26は、凸状に湾曲している。こうした湾曲によれば、視認者が二等分線ABから離れた位置から表示装置100を斜めに視認するときに、任意の角度において、各傾斜面26のうち視認者と対向する傾斜面26の法線方向と視線方向とのずれが抑制される。したがって、視認者と対向する傾斜面26にて二等分線ABに近づく方向に大きく屈折する光を視認する可能性がより減少するので、隣接辺15aが表示画面12の存在する側に近づいて視認されることがさらに抑制される。
また、本実施形態によると、画像表示パネル10とは反対側を向く表面として、傾斜面26のうち二等分線ABとは離れる側において、傾斜面26と接続されている定厚面24が配置されている。こうした定厚面24が沿設面22との間隔を一定にしているので、つなぎ目の視認と関連が小さな箇所において、両表面の間隔が変わることによるプリズム部の体格増加を抑制できる。
また、本実施形態によると、プリズム部20よりも透過率が低い板状に形成された低透過カバー30が、プリズム部20よりも画像表示パネル10とは反対側に、プリズム部20全体を覆うように配置されている。視認者は、表示画面12から発せられた光を、低透過カバー30の透過により視認することとなるので、プリズム部20の存在に気付き難くなり、一体感が高まる。
また、本実施形態によると、傾斜面26は、二等分線ABから隣接辺15aの幅寸法WJ以上に離れた箇所まで達するように設けられる。このようにすると、表示画面12において隣接辺15aの近傍箇所から発せられた光が傾斜面26に屈折された後に視認される可能性が高まるので、一体感のある大画面の表示をより確実に享受することができる。
(参考例)
図5に示す参考例としての表示装置900は、上述のプリズム部20が傾斜面26を有する形態に対して、当該傾斜面26が設けられず、プリズム部920の画像表示パネル10とは反対側を向く表面のうち全面に定厚面924を有している。
こうした定厚面924は、二等分線ABを跨いで対を成すように設けられている。より詳細に、定厚面924は、二等分線ABと重なって、各隣接辺15aに沿って延伸する凹状の折れ線部928を境として、対を成している。各定厚面924は、対応する沿設面922と、プリズム部920の媒質を介して相対している。各定厚面924は、対応する沿設面922との間隔が実質一定となるように、対応する沿設面922と実質平行に配置されている。したがって、プリズム部920の厚みは、各箇所において、実質一定となっている。
以下では、形状が異なる各プリズム部20,920の特性の違いについて、より詳細に説明する。
各プリズム部が採用された各表示装置100,900について、視認者のアイポイントを横移動させていった場合に、つなぎ目の幅が何mmに視認されるかを、光線追跡法によりシミュレーションした結果が図6に示されている。このシミュレーションにおいて、アイポイントが0mmの位置は、折れ線部28,928から二等分線ABに沿って視認側に700mm離れた位置とする。また横移動とは、二等分線AB及び隣接辺15aの延伸方向に垂直な方向の移動である。
これによれば、二等分線AB上にアイポイントが存在するとき(図6の0mmの位置参照)、換言すると表示装置100,900を正面視するときには、両表示装置100,900ともに、つなぎ目の見え量は0mmとなっているため、当該隣接辺15aが視認されない。これは、鈍角OAの値及び沿設面22と傾斜面26(もしくは定厚面924)との間隔の設定にて隣接辺15aが視認されないような条件が成立するように、両表示装置100,900が設計されたためである。
一方、二等分線ABから離れた位置にアイポイントが存在するとき(図6の0mm以外の位置参照)、換言すると表示装置100,900を斜めに視認するときには、両表示装置100,900ともに、二等分線ABから離れる程、つなぎ目の見え量が大きくなる。ただし、正面視に対する差は、傾斜面26を有するプリズム部20の場合の方が少なく、例えば図6の100mmの位置では、つなぎ目の見え量が定厚面924を通して画像表示パネル10を見た場合に対して、約1/3となっていることがわかる。
(他の実施形態)
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、説明した実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
具体的に変形例1としては、画像表示パネル10の並び形態として、様々な形態を採用することができる。この例として、3つ以上の画像表示パネル10が並べられていてもよい。図7,8では、3つの画像表示パネル10が並べられている。
また、変形例1の他の具体例として、画像表示パネル10は、車両において縦方向に沿って並べられていてもよい。ここで縦方向とは、水平面上の車両における鉛直方向に実質一致している。
変形例2としては、各傾斜面26は、図9に示すように、凸状に湾曲しておらず、平面状に形成されていてもよい。
変形例3としては、傾斜面26は、二等分線ABから隣接辺15aの幅寸法WJ以上に離れ方所まで達していなくてもよい。
変形例4としては、プリズム部20は、定厚面24を有していなくてもよい。例えば画像表示パネル10とは反対側を向く表面の全体に、傾斜面26が設けられていてもよい。
変形例5としては、図10に示すように、プリズム部20は、折れ線部28を境に2つに分離可能な2部品により構成されていてもよい。この場合、視認側及び背面側に開口し、2部品のプリズム部20を外周側から囲むケース40によって、プリズム部20が保持されていてもよい。
100 表示装置、10 画像表示パネル、12 表示画面、14 外枠部、15a 隣接辺、20 プリズム部、22 沿設面、24 定厚面、26 傾斜面、30 低透過カバー、OA 鈍角、WJ 幅寸法

Claims (5)

  1. 車両に搭載され、複数の画像表示パネル(10)が一体的に組み合わされて表示を行なう表示装置であって、
    各前記画像表示パネルは、画像を表示する表示画面(12)と、前記表示画面を囲む外枠部(14)と、を有し、前記表示画面同士が互いに鈍角(OA)を成すように、前記外枠部の辺(15a)同士を隣接させて並べられており、
    前記表示画面同士が前記鈍角を成す側に、各前記表示画面から発せられた光を屈折する透光性板状のプリズム部(20)が設けられ、
    隣接する前記画像表示パネル間に、仮想線として、前記鈍角の二等分線(AB)を規定すると、
    前記プリズム部は、
    画像表示パネル側を向く表面として、前記二等分線を跨いで対を成すように設けられ、前記表示画面に沿うことにより、前記二等分線に対して傾斜して配置された沿設面(22)と、
    前記画像表示パネルとは反対側を向く表面として、前記二等分線を跨いで対を成すように設けられ、前記二等分線に近づく程、前記プリズム部の媒質を介して相対する前記沿設面との間隔が狭くなるように、前記二等分線に対して傾斜して配置された傾斜面(26)と、を有する表示装置。
  2. 前記傾斜面は、凸状に湾曲している請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記プリズム部は、
    前記画像表示パネルとは反対側を向く表面として、前記傾斜面のうち前記二等分線とは離れる側において、前記傾斜面と接続され、前記プリズム部の媒質を介して相対する前記沿設面との間隔が一定となるように配置された定厚面(24)をさらに有する請求項1又は2に記載の表示装置。
  4. 前記プリズム部よりも前記画像表示パネルとは反対側を向く表面に、前記プリズム部全体を覆うように配置され、前記表示画面から発せられた光を透過すると共に、前記プリズム部よりも透過率が低い板状に形成された低透過カバー(30)がさらに設けられている請求項1から3のいずれか1項に記載の表示装置。
  5. 前記傾斜面は、前記二等分線から隣接する前記辺の幅寸法(WJ)以上に離れた箇所まで達するように設けられる請求項1から4のいずれか1項に記載の表示装置。
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