JP2019052970A

JP2019052970A - 表示装置

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Publication number: JP2019052970A
Application number: JP2017178029A
Authority: JP
Inventors: 浩三小野; Kozo Ono; 克己藤田; Katsumi Fujita; 拓夫山本; Takuo Yamamoto; 智康加古; Tomoyasu Kako
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2019-04-04
Anticipated expiration: 2037-09-15
Also published as: JP7024274B2

Abstract

【課題】斬新な指針部の発光を可能とする表示装置を提供する。【解決手段】一端側に設けられた回転軸１５１の回転によって、表示板１３０上を回動する指針本体部１５２と、指針本体部の一端側に設けられた反射部１５３と、反射部に向けて光を出射する光源部１７１と、を備え、光源部からの光が、反射部で反射されて、指針本体部の他端側に導かれる表示装置１００において、指針本体部の視認側とは反対側となる反対側面１５２ｂに、クリスタル状の多面体を成して、他端側に導かれる光を不規則に反射させるクリスタル反射部を形成し、更に、クリスタル反射部によって、光が視認側に反射される領域のうち、少なくとも１カ所に、視認側への光の反射を、クリスタル反射部に比べて強調反射する強調反射部を設ける。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、車両に用いて好適な表示装置に関するものである。

従来の表示装置に用いられる計器用指針として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１の計器用指針は、指針部（指示部）の一端側に指針軸が設けられており、指針軸の回転により、指針部が回動するようになっている。

指針部の指針軸の近傍には、反射面が形成されており、また、指針部の裏面（視認側とは反対側となる面）には、シボ加工域が形成されている。そして、光源部から出射される光は、反射面で反射されて、指針部の長手方向に沿って先端側に導かれ、更に、シボ加工域によって拡散・乱反射されて、指針部の全体が、均一に発光されるようになっている。

特開２００６−３４９６２０号公報

しかしながら、上記特許文献１の表示装置における計器用指針では、単に、指針部の全体が均一に発光されるに過ぎない。近年、指針部の発光時の見栄えとして、更に、楽しさや面白さを表現するような斬新なものが期待されている。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、斬新な指針部の発光を可能とする表示装置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。

本発明では、一端側に設けられた回転軸（１５１）の回転によって、表示板（１３０）上を回動する指針本体部（１５２）と、
指針本体部の一端側に設けられた反射部（１５３）と、
反射部に向けて光を出射する光源部（１７１）と、を備え、
光源部からの光が、反射部で反射されて、指針本体部の他端側に導かれる表示装置において、
指針本体部の視認側とは反対側となる反対側面（１５２ｂ）には、クリスタル状の多面体を成して、他端側に導かれる光を不規則に反射させるクリスタル反射部（１５２ｃ）が形成されており、
更に、クリスタル反射部によって、光が視認側に反射される領域のうち、少なくとも１カ所に、視認側への光の反射を、クリスタル反射部に比べて強調反射する強調反射部（１５２ｄ）が設けられたことを特徴としている。

この発明によれば、クリスタル反射部（１５２ｃ）の多数の面部によって、光源部（１７１）からの光が視認側に対して不規則に反射され、指針本体部（１５２）は、あたかもダイヤモンドのごとくキラキラと輝くように発光される。加えて、強調反射部（１５２ｄ）によって、視認側に向けてキラキラと輝く発光状態が強調される。よって、楽しさや面白さを表現することができ、従来にない斬新な見栄え（発光状態）を提供することができる。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

表示装置を示す正面図である。図１におけるII−II部を示す断面図である。第１実施形態における指針本体部を示す正面図である。図３におけるＩＶ−ＩＶ部を示す断面図である。図４におけるＶ方向から見た矢視図である。強調反射部を示す正面図である。図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ部を示す断面図である。図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ部を示す断面図である。第２実施形態における指針本体部を示す正面図である。図９におけるＸ−Ｘ部を示す断面図である。図１０におけるＸＩ方向から見た矢視図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
第１実施形態の表示装置１００について、図１〜図８を用いて説明する。第１実施形態の表示装置１００は、車両に適用され、図１に示すように、例えば、車両の所定情報として、車両走行時におけるエンジン回転数をユーザ（視認者）に表示するエンジン回転計となっている。表示装置１００は、車両のインストルメントパネルのユーザ側の面に設けられている。

表示装置１００は、ケース１１０、基板１２０、表示板１３０、導光板１４０、指針１５０、モータ１６０、光源部１７１、１７２、見返し板１８０、およびフロントカバー１９０等を備えている。

ケース１１０は、以下説明する各部材を収容、あるいは保持するための筐体であり、第１ケース部１１１、および第２ケース部１１２等から形成されている。

第１ケース部１１１は、例えば、ポリプロピレン等の樹脂材料により形成されている。第１ケース部１１１は、視認側の端部で導光板１４０、および表示板１３０を保持している。第１ケース部１１１には、光源部１７１、１７２から出射される光が、周りに拡散するのを抑制するための仕切壁１１１ａが設けられている。

第２ケース部１１２は、例えば、ポリプロピレン等の樹脂材料により形成された有底容器である。第２ケース部１１２は、第１ケース部１１１に対して、視認側とは反対側に配置されて、第１ケース部１１１に組付けられている。以下、視認側とは反対側を反視認側と呼ぶことにする。第２ケース部１１２は、基板１２０（およびモータ１６０等）を内部に収容することで、反視認側からの基板１２０（およびモータ１６０等）への塵および埃等の付着を防止している。

基板１２０は、例えば、ガラスエポキシ基板等から成り、表示装置１００の電気回路部を形成している。基板１２０は、第１ケース部１１１と、第２ケース部１１２（第２ケース部１１２の底部）との間に配置されている。基板１２０には、モータ１６０、および光源部１７１、１７２等が設けられている。

表示板１３０は、例えば、透光性材（例えば、透明なポリカーボネート樹脂等）から形成された薄い板部材である。表示板１３０は、視認側から見たときのケース１１０のアウトラインに沿うように形成されており、第１ケース部１１１の視認側に配置されている。

表示板１３０の視認側面の外周側には、エンジン回転数値を示す数字部１３１、および目盛部１３２が周方向に並ぶように形成されている。表示板１３０の数字部１３１、および目盛部１３２を除く領域には、遮光性の印刷塗装（例えば黒色塗装）が施されている。表示板１３０の中心部には、指針１５０の回転軸１５１を挿通させるための円形の挿通孔１３３が開口形成されている。

導光板１４０は、表示板１３０における数字部１３１、および目盛部１３２に対して、光源部１７２からの光を表示板１３０の面の拡がる方向に導いて数字部１３１、および目盛部１３２を均一に照らす部材であり、第１ケース部１１１と表示板１３０との間（表示板１３０の反視認側）に配置されている。

導光板１４０は、表示板１３０に沿う板部１４１と、板部１４１から複数の光源部１７２に向かうように延びて、光源部１７２からの光を板部１４１に導く導光部１４２とを有している。そして、導光板１４０の中心部には、表示板１３０の挿通孔１３３と同心となるように挿通孔が形成されている。

指針１５０は、表示板１３０上で回動して、先端部にて数字部１３１、および目盛部１３２を指し示すことでエンジン回転数を表示するようになっている。指針１５０は、光伝導性材料（例えば、透明なポリカーボネート樹脂、あるいはアクリル樹脂等）から形成され、回転軸１５１、指針本体部１５２、反射部１５３、およびカバー１５４等を有している。回転軸１５１、指針本体部１５２、および反射部１５３は、光伝導性材料によって一体に形成されている。

回転軸１５１は、指針１５０の一端側に設けられ、表示板１３０の視認側（表側）から基板１２０側に延びる棒状の部材であり、回転軸１５１の軸線が、挿通孔１３３の軸線に一致するように挿通されている。回転軸１５１は、表示板１３０に対して、回転可能となっている。回転軸１５１の外周面と、挿通孔１３３の開口周囲との間には隙間Ｃが形成されている。回転軸１５１の基板１２０側の端部は、基板１２０と表示板１３０との中間領域に位置している。

指針本体部１５２は、回転軸１５１の視認側の端部から直交して、表示板１３０の面に沿って延びる棒状の部材となっている。指針本体部１５２の視認側の面は視認側面１５２ａとなっており、また、反視認側の面は反対側面１５２ｂとなっている。視認側面１５２ａは、表示板１３０とほぼ平行となるように形成されている。また、反対側面１５２ｂは、指針本体部１５２の先端側に向かうほど、表示板１３０から離れるように傾斜されている。

ここで、本実施形態の指針本体部１５２には、クリスタル反射部１５２ｃ、および強調反射部１５２ｄが形成されている。

クリスタル反射部１５２ｃは、指針本体部１５２の反対側面１５２ｂに形成されている。クリスタル反射部１５２ｃは、図３〜図５に示すように、クリスタル状の多面体を成して、後述する反射部１５３によって指針本体部１５２の先端側（他端側）に導かれる光源部１７１の光を不規則に反射させる反射部となっている。クリスタル反射部１５２ｃの多数の反射面部のうち、いくつかの反射面部は、反射部１５３からの光を視認側に反射させ（図３、図４中の星印）、また、他の反射面部は、反射部１５３からの光を視認側に対してずれた他の方向に反射させるようになっている。いくつかの反射面部は、本発明の光が視認側に反射される領域に対応する。

更に、強調反射部１５２ｄは、微細加工によって、クリスタル反射部１５２ｃのいくつかの反射面部の少なくとも１カ所に設けられ、後述する反射部１５３からの光を視認側に反射させて、クリスタル反射部１５２ｃ（いくつかの反射面部）による視認側への反射を、クリスタル反射部１５２ｃに比較して強調する反射部となっている（図５中の網掛け部）。

強調反射部１５２ｄは、図６〜図８に示すように、クリスタル反射部１５２ｃ側から、視認側に向けて凹む複数の凹部から形成されている。この複数の凹部がクリスタル反射部１５２ｃのいくつかの反射面部に集合体を形成して配置されて、強調反射部１５２ｄを形成している。

凹みの開口形状は、例えば、扁平な二等辺三角形を成して、視認側に向けて三角錐状の空間を形成するようになっている。二等辺三角形の等しい二辺と向き合う底辺は、例えば、１７０μｍ前後であり、底辺からの高さは、例えば、１５μｍ前後である。また、凹みの深さは、例えば、１５μｍ前後となっている。

そして、三角錐状の凹みを形成する少なくとも１つの面が、反射部１５３から導かれる光と対応（対向）するように配置されている。少なくとも１つの面は、例えば、二等辺三角形の等しい二辺に対応する凹みの内壁となっており、ここでは、２つの反射面１５２ｅとなっている。反射面１５２ｅは、視認側に向けて、例えば、４５度程度の角度で傾斜されており、上記のように、反射部１５３から導かれる光を視認側に強調反射させるようになっている（図７）。

複数の強調反射部１５２ｄは、いくつかのクリスタル反射部１５２ｃにおいて、千鳥状に配置されている（図６）。二等辺三角形の底辺方向の千鳥配置ピッチは、例えば、２２０μｍ前後であり、二等辺三角形の高さ方向の千鳥配置ピッチは、例えば、７０μｍ前後である。

図２に戻って、反射部１５３は、指針本体部１５２の回転軸１５１側（一端側）において、表示板１３０に対して４５°程度、傾斜された斜面として形成された部位となっている。反射部１５３は、光源部１７１からの回転軸１５１の軸線方向の光を指針本体部１５２が延びる方向、つまり、指針本体部１５２の先端側（他端側）に向けて反射させるようになっている。

カバー１５４は、椀状に形成されており、視認側から表示板１３０側に向けて、回転軸１５１の視認側、および反射部１５３を含む指針本体部１５２の回動中心部を覆うと共に、視認側から見たときに、挿通孔１３３を隠す部材となっている。カバー１５４の外径寸法は、挿通孔１３３の内径寸法よりも多少大きくなるように設定されている。

モータ１６０は、指針本体部１５２を回動させる指針用の駆動部であり、基板１２０の中心部において反視認側に配置されている。モータ１６０は、例えば、パルス電力に同期して動作する同期電動機としてのステッパモータが使用されている。モータ１６０は、表示装置１００の制御部によって回転制御されるようになっている。

モータ１６０のシャフト１６１は、基板１２０に設けられた挿通孔を通り、回転軸１５１側に延びて、回転軸１５１と接続されている。よって、モータ１６０によって回転軸１５１が回転制御されるようになっており、回転軸１５１の回転により指針本体部１５２は、表示板１３０上で回動するようになっている。

光源部１７１は、指針本体部１５２を照明する（発光させる）ものであり、基板１２０における視認側の面において、モータ１６０のシャフト１６１（回転軸１５１）の周方向に並ぶように、複数、配置されている。光源部１７１は、例えば、白色、あるいは青色等の発光ダイオードが使用され、光を出射するようになっている。

ここで、指針本体部１５２が回動する回動領域を、常用回動領域と、それ以外の回動領域とに分けたときに、常用回動領域とそれ以外の回動領域とで、視認側から見たときの光源部１７１の周方向の配置間隔が、図１に示すように、異なるように設定されている。常用回動領域は、例えば、通常の走行時に使用される０〜３０００ｒｐｍ以下／ｍｉｎの領域であり、それ以外の回動領域は、高出力走行時に使用される３０００〜８０００ｒｐｍ／ｍｉｎの領域である。

複数の光源部１７１の周方向の配置間隔は、常用回動領域の方が、それ以外の回動領域よりも小さく設定されている。複数の光源部１７１は、例えば、６つ設けられており、６つのうち、３つの光源部１７１は、常用回動領域として、指針本体部１５２の、例えば、０ｒｐｍ／ｍｉｎ、１２００ｒｐｍ／ｍｉｎ、および２５００ｒｐｍ／ｍｉｎの位置に対応するように配置されている。また、残りの３つの光源部１７１は、それ以外の回動領域として、指針本体部１５２の、例えば、４０００ｒｐｍ／ｍｉｎ、５５００ｒｐｍ／ｍｉｎ、および７５００ｒｐｍ／ｍｉｎの位置に対応するように配置されている。

光源部１７２は、表示板１３０を照明する（発光させる）ものであり、基板１２０における視認側の面において、表示板１３０の数字部１３１、目盛部１３２の位置、および数字部１３１、目盛部１３２と回転軸１５１との間となる位置に対応して、周方向に並ぶように複数、配置されている。光源部１７２は、光源部１７１と同様に、例えば、白色、あるいは青色等の発光ダイオードが使用され、光を出射するようになっている。

見返し板１８０は、樹脂材から形成されており、表示板１３０のエンジン回転数を表示する領域がユーザに視認されるようにする筒状の部材となっている。見返し板１８０の筒状の壁は、表示板１３０から視認側に延びるように形成されている。

フロントカバー１９０は、透明あるいは半透明（スモーク調）の樹脂製の板部材であり、見返し板１８０の視認側端部に固定されている。

次に、上記構成に基づく表示装置１００の作動、およびその作用効果について説明する。

車両走行時において、モータ１６０のシャフト１６１は、表示装置１００の制御部によってエンジン回転数に応じて回転制御され、この回転によって、回転軸１５１が回転され、更に指針本体部１５２が回動される。そして、指針本体部１５２の先端部が表示板１３０に設けられた数字部１３１、および目盛部１３２を指し示す。これによって、表示装置１００は、車両のエンジン回転数表示を行う。

光源部１７１が点灯されると、指針本体部１５２の照明が行われる。つまり、光源部１７１の光は、挿通孔１３３と回転軸１５１との間となる隙間Ｃを通り、更に、反射部１５３で反射して、指針本体部１５２の先端側に導かれる。そして、反射部１５３からの光は、クリスタル反射部１５２ｃによって不規則に反射される。つまり、クリスタル反射部１５２ｃにおいて、光は、多数の反射面部のうち、いくつかの反射面部によって、視認側に反射され、他の反射面部によって視認側に対してずれた他の方向に反射される。

更に、反射部１５３からの光は、いくつかの反射部に設けられた強調反射部１５２ｄによって、更に視認側に反射される。

尚、光源部１７２が点灯されると、表示板１３０の照明が行われる。つまり、光源部１７２の光は、導光板１４０の導光部１４２から板部１４１に至り、周方向および径方向に拡散されて、表示板１３０に至り、これによって、表示板１３０（数字部１３１、および目盛部１３２）が、照明（発光）される。

以上のように、本実施形態では、クリスタル反射部１５２ｃの多数の反射面部によって、光源部１７１からの光が視認側に対して不規則に反射され、指針本体部１５２は、あたかもダイヤモンドのごとくキラキラと輝くように発光される。加えて、強調反射部１５２ｄによって、視認側に向けてキラキラと輝く発光状態が強調される。よって、楽しさや面白さを表現することができ、従来にない斬新な見栄え（発光状態）を提供することができる。また、強調反射部１５２ｄは、クリスタル反射部１５２ｃ側から視認側に凹む複数の凹部の集合体から形成されるようにしており、この凹部によって強調反射部１５２ｄを容易に形成することができる。

また、強調反射部１５２ｄの凹部は、三角錐状を成し、凹みを形成する少なくとも１つの面（ここでは２つの反射面１５２ｅ）が、指針本体部１５２の先端側に導かれる光に対応するように配置されているので、確実に、光を視認側に強調反射させること可能となる。

また、強調反射部１５２ｄの凹部は、千鳥状に配置されるようにしているので、凹部による確実な強調反射が可能となる。

また、光源部１７１の周方向の配置間隔は、指針本体部１５２の常用回動領域の方が、それ以外の回動領域よりも小さく設定されるようにしている。これにより、指針本体部１５２の常用回動領域において、配置間隔が小さく設定された光源部１７１によって、より多くの光が指針本体部１５２に導かれ、それ以外の回動領域に比べて発光状態を高めることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態の指針本体部１５２Ａを、図９〜図１１に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、指針本体部１５２Ａの先端側の形状を変更したものである。

指針本体部１５２Ａの先端側（他端側）は、クリスタル反射部１５２ｃの形成されない平坦な平坦部１５２ｆとなっている。そして、この平坦部１５２ｆに、強調反射部１５２ｄが設けられている。

これにより、反射部１５３で反射された光を、指針本体部１５２の先端側における平坦部１５２ｆの強調反射部１５２ｄによって視認側に強調反射させることができるので、指針本体部１５２の先端側を効果的に発光させることができ、表示板１３０上における回動位置を明確に指し示すことができる。

（その他の実施形態）
上記各実施形態では、強調反射部１５２ｄは、三角錐状の凹部を複数設けたものとしたが、これに限定されることなく、例えば、断面が三角形状の溝を複数並べたもの等としてもよい。

また、上記各実施形態では、複数の強調反射部１５２ｄを千鳥状に配置するものとしたが、これに限らず、縦横に整列配置したもの、あるいは、ランダムに配置したもの等、とすることも可能である。

また、上記各実施形態では、指針本体部１５２の回動領域に応じて、シャフト１６１（回転軸１５１）の周方向に対して、光源部１７１の配置間隔が異なるようにしたが、これに限らず、等間隔で配置されるものとしてもよい。

また、上記各実施形態では、本発明を車両の所定情報としてエンジン回転数を表示するものに適用して説明した。しかしながら、これに限らず、その他別の情報（車速、燃料残量、エンジン水温等）を表示するものにも広く適用することができる。また、車両用に限らず、例えば、定置用の設備等に設けられる表示装置にも広く適用することができる。

１００表示装置
１３０表示板
１５１回転軸
１５２、１５２Ａ指針本体部
１５２ｂ反対側面
１５２ｃクリスタル反射部
１５２ｄ強調反射部
１５２ｆ平坦面
１５３反射部
１７１光源部

Claims

一端側に設けられた回転軸（１５１）の回転によって、表示板（１３０）上を回動する指針本体部（１５２）と、
前記指針本体部の前記一端側に設けられた反射部（１５３）と、
前記反射部に向けて光を出射する光源部（１７１）と、を備え、
前記光源部からの光が、前記反射部で反射されて、前記指針本体部の他端側に導かれる表示装置において、
前記指針本体部の視認側とは反対側となる反対側面（１５２ｂ）には、クリスタル状の多面体を成して、前記他端側に導かれる前記光を不規則に反射させるクリスタル反射部（１５２ｃ）が形成されており、
更に、前記クリスタル反射部によって、前記光が前記視認側に反射される領域のうち、少なくとも１カ所に、前記視認側への前記光の反射を、前記クリスタル反射部に比べて強調反射する強調反射部（１５２ｄ）が設けられた表示装置。
前記強調反射部は、前記クリスタル反射部側から前記視認側に凹む複数の凹部の集合体から形成された請求項１に記載の表示装置。
前記凹部は、三角錐状を成し、前記凹みを形成する少なくとも１つの面が、前記他端側に導かれる前記光に対応するように配置されて、前記光を前記視認側に強調反射させる請求項２に記載の表示装置。
複数の前記凹部は、千鳥状に配置された請求項２または請求項３に記載の表示装置。
前記指針本体部の前記他端側は、前記クリスタル反射部の形成されない平坦な平坦部（１５２ｆ）となっており、
前記平坦部に、前記強調反射部が設けられた請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の表示装置。
前記光源部は、前記回転軸の周方向に複数設けられており、
前記指針本体部が回動される回動領域を、常用回動領域とそれ以外の回動領域とに分けたときに、
複数の前記光源部の周方向の配置間隔は、前記常用回動領域の方が、前記それ以外の回動領域よりも小さく設定された請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の表示装置。