JP2019203791A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】指針に設けられた複数の発光部の発光状態を個別に制御可能な表示装置を提供する。【解決手段】表示装置１は、表示面１１を有する表示部材１０と、表示面１１を指示する指示部１０４を有する指針１００と、指針１００を照明する照明光を射出する軸部光源７０と、指針光源と独立して照明光の射出を制御される表示面光源８０と、を備える。指針１００には、第一発光部１１１と、第二発光部１１２と、第一導光路１１３と、第二導光路１１６と、が形成されている。第一発光部１１１は、第一光源からの照明光によって発光する。第二発光部１１２は、第二光源からの照明光によって発光する。第一導光路１１３は、軸部光源７０からの照明光を第一発光部１１１に導光する。第二導光路１１６は、表示面光源８０からの照明光を第二発光部１１２に導光する。【選択図】図７

Description

本開示は、指針を用いた表示装置に関する。

特許文献１には、指針を用いた指示計器が開示されている。特許文献１の指示計器で用いられる指針は、回動中心部と、第一の発光部と第二の発光部とを有する。回動中心部は、光源からの光を受光する。第一の発光部は、回動中心部で受光した光を、異なる発光色に替えて出射する色変更層を有する。第二の発光部は、回動中心部で受光した第一の発光部と共通の光源からの光を、発光色の維持された状態で出射する。これにより第二の発光部は、第一の発光部と異なる発光色で発光する。

特開２００６−３３７０９４号公報

しかし、特許文献１に記載の指示計器では、第一発光部および第二発光部は、回動中心部で受光した共通の光源からの光により発光する。従って指示計器は、第一発光部および第二発光部の発光状態を個別に変更できなかった。

本開示は、指針に設けた複数の発光部の発光状態を個別に変更可能な表示装置の提供を目的とする。

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、本開示の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するための本開示の表示装置は、表示面（１１）を有する表示部材（１０）と、表示面に沿って延伸し表示面を指示する指示部（１０４）を有する指針（１００）と、指針を照明する照明光を射出する第一光源（７０）と、第一光源における照明光の射出と独立して照明光の射出を制御される第二光源（８０）と、を備え、指針には、第一光源からの照明光によって発光する第一発光部（１１１）と、第二光源からの照明光によって発光する第二発光部（１１２）と、第一光源からの照明光を第一発光部に導光する第一導光路（１１３）と、第二光源からの照明光を第二発光部に導光する第二導光路（１１６）と、が形成されている。

以上の構成によれば、表示装置は、独立して照明光の射出を制御される第一光源および第二光源を備えている。第一光源から照明光が射出された場合、その照明光は第一導光路により導光されて第一発光部を発光させる。また第二光源から照明光が射出された場合、その照明光は第二導光路により導光されて第二発光部を発光させる。故に、第一発光部の発光状態は第一光源における照明光の射出状態に従い、第二発光部の発光状態は第二光源における照明光の射出状態に従う。従って表示装置は、第一発光部および第二発光部の発光状態を個別に変更可能である。

表示装置の正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 指針の背面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 指針導光体の正面図である。 図３のＶＩ−ＶＩ線断面図である。 軸部光源および表示面光源から第一発光部および第二発光部への導光を示す図である。 第二発光部のみを発光させている状態の指針を示す図である。 第二発光部に加えて第一発光部を発光させている状態の指針を示す図である。

本開示の実施形態による表示装置１は、図１に示すように車両用のコンビネーションメータである。表示装置１は、車両のインストルメントパネルのうち、運転席と対向する位置に設けられている。表示装置１は、車両に関する情報を運転席に着座したユーザに表示する。表示装置１には、指針表示部２が形成されている。指針表示部２は、図１および図２に示すように、表示部材１０および指針１００により形成されている、車両の速度を表示する領域である。表示装置１は、上述した表示部材１０および指針１００に加えて、筐体４０、制御基板５０、駆動ユニット６０、軸部光源７０、表示面光源８０、および表示導光体９０を備えている。

表示部材１０は、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂などの透光性の樹脂材料により平板状に形成されている。表示部材１０は、一面を運転席に向ける姿勢で配置されている。表示部材１０には、表示面１１および表示開口１２が形成されている。

表示面１１は、表示部材１０の運転席を向く面である。表示面１１には、遮光性や半透光性の印刷などにより文字や目盛などが形成されている。これ以降、表示面１１に垂直な方向であって、運転席に向かう方向を正面方向として説明する。また、表示面１１に垂直な方向であって、正面方向と反対の方向を背面方向として説明する。

表示開口１２は、指針表示部２の中央付近に形成されている円形の貫通孔である。表示開口１２には、指針１００が配置される。

指針１００は、表示面１１の文字や目盛を指示する部材である。指針１００は、正面方向に沿った回転軸線Ｒａ周りに回転することにより、表示面１１のうち表示する速度の現在値に対応した位置を指示する。指針１００は、指針導光体１０１、およびキャップ１０５を備えている。

指針導光体１０１は、透光性の樹脂材料などにより形成されている。指針導光体１０１は、軸部１０２、回動中心部１０３、および指示部１０４を有している。

軸部１０２は、円柱状に形成されている。軸部１０２の中心軸線は、回転軸線Ｒａと実質的に一致している。軸部１０２は、表示開口１２を貫通する配置で設けられている。これ以降、軸部１０２の径方向に沿った方向であって、回転軸線Ｒａから離れる方向を外周方向として説明する。また径方向に沿った方向であって、回転軸線Ｒａに近づく方向を内周方向として説明する。

回動中心部１０３は、円板状に形成されている。回動中心部１０３の外径は、軸部１０２の外径よりも大きい。回動中心部１０３の中心軸線は、回転軸線Ｒａと実質的に一致している。回動中心部１０３は、軸部１０２の正面方向に位置している。

指示部１０４は、回動中心部１０３から外周方向に突出している。指示部１０４は、先端方向に向かうに従って幅方向の寸法の小さくなる針状に形成されている。指示部１０４は、表示面１１に沿って延伸している。指示部１０４は、指針１００の回転に伴い表示面１１を指示する。

キャップ１０５は、黒色に着色されたポリプロピレン樹脂やＡＢＳ樹脂などの遮光性の樹脂材料により有底の円筒状に形成されている。キャップ１０５は、開口を背面方向に向ける姿勢で回動中心部１０３を覆っている。

筐体４０は、メインケース４１、ロアーケース４２、見返し板４３、およびガラスフロント４４などを互いに組み付けることにより構成されている。筐体４０は、表示部材１０、指針１００、および制御基板５０などを内側に収容している。メインケース４１は、遮光性の樹脂材料などにより形成されている。メインケース４１は、制御基板５０の正面方向を覆う姿勢で配置されている。ロアーケース４２は、遮光性の樹脂材料などにより形成されている。ロアーケース４２は、制御基板５０の背面方向を覆う姿勢で配置されている。

見返し板４３は、遮光性の樹脂材料などにより、両端を開口した筒状に形成されている。見返し板４３は、表示部材１０の外周から正面方向に沿って延伸する姿勢で配置されている。ガラスフロント４４は、透光性の樹脂材料により板状に形成されている。ガラスフロント４４は、見返し板４３の正面方向の開口を覆う姿勢で配置されている。

制御基板５０は、樹脂やセラミックスなどの絶縁材料により平板状に形成された絶縁基材に、銅などの導電性材料による配線パターンを設けたプリント配線基板である。制御基板５０は、一面を正面方向に向ける姿勢で指針１００および表示導光体９０の背面方向に配置されている。制御基板５０には、プロセッサなどの実装により、車両からの情報取得、および取得した情報に従う表示面１１の表示制御などの機能を発揮する制御回路が形成されている。

駆動ユニット６０は、ステッパモータなどのモータを有し、制御基板５０に形成された制御回路からの制御信号に従って指針１００を回転駆動する部材である。駆動ユニット６０は、制御基板５０の正面方向を向く面に実装されている。駆動ユニット６０は、中空出力軸６１を有している。

中空出力軸６１は、遮光性の樹脂材料などにより両端の開口した円筒状に形成されている。中空出力軸６１の中心軸線は、回転軸線Ｒａと実質的に一致している。中空出力軸６１の内側には、軸部１０２が挿通されている。中空出力軸６１は、モータにより制御信号に従って回転を制御される。中空出力軸６１の回転に伴い、挿通された軸部１０２が回転駆動される。

軸部光源７０は、発光ダイオードなどの発光素子である。軸部光源７０は、制御基板５０の正面方向を向いた面のうち、軸部１０２の背面方向の端部と対向する位置に実装されている。軸部光源７０は、制御基板５０に形成された制御回路からの電力供給により、赤色の照明光を射出する。軸部光源７０から射出される照明光により、指針１００が照明される。

表示面光源８０は、発光ダイオードなどの発光素子である。軸部光源７０は、制御基板５０の正面方向を向いた面のうち、表示部材１０の外周と対向する位置に実装されている。表示面光源８０は、制御基板５０に形成された制御回路からの電力供給により、白色などの軸部光源７０と異なる発光色で照明光を射出する。表示面光源８０は、軸部光源７０と独立して制御回路から電力供給されることにより、軸部光源７０と独立して照明光の射出を制御される。

表示導光体９０は、透光性の樹脂材料により形成されている。表示導光体９０は、表示部材１０の背面方向に配置されている。表示導光体９０は、照明板９１、表示導入部９２、導入反射部９３、および開口反射部９４を有している。

照明板９１は、平板状に形成されている。照明板９１は、表示部材１０の背面方向を向く面に沿って配置されている。照明板９１の背面方向を向く面には、シボ加工などにより多数の凹部が形成されている。凹部により、照明板９１の内部で照明板９１に沿った方向に導光される照明光が部分的に正面方向に反射される。正面方向に反射された照明光により、表示面１１が照明される。

表示導入部９２は、照明板９１から背面方向に延伸する柱状に形成されている。表示導入部９２は、表示面光源８０の正面方向に設けられている。表示導入部９２は、表示面光源８０から射出される照明光を正面方向に導入する。

導入反射部９３は、照明板９１のうち、表示導入部９２の正面方向に投影した範囲に形成された面である。導入反射部９３は、照明板９１に沿った方向、および正面方向に対して約４５度傾斜している。導入反射部９３は、表示導入部９２で正面方向に向けて導入された表示面光源８０からの照明光を、照明板９１の内部に向けて照明板９１に沿った方向に反射する。

開口反射部９４は、照明板９１に形成された貫通孔の内周面である。開口反射部９４は、正面方向に向かうに従って内径の小さくなる内テーパ面状である。開口反射部９４は、回転軸線Ｒａに対して約４５度傾斜している。開口反射部９４は、表示開口１２よりも内周方向に形成されている。開口反射部９４は、照明板９１の両面に沿って導光された表示面光源８０からの照明光を、正面方向に向けて反射する。開口反射部９４で反射された光は、表示部材１０の開口を通じて回動中心部１０３に向かう。

指針１００は、軸部光源７０からの照明光、および表示導光体９０を介した表示面光源８０からの照明光により発光する。こうした照明光による発光のために、指針導光体１０１には、図３〜６に示すように第一発光部１１１、第二発光部１１２、第一導光路１１３、第二導光路１１６、および遮光溝１１９が形成されている。

第一発光部１１１は、図３および図４に示すように、指示部１０４の背面方向を向く面に、部分的にシボ加工などを施すことにより形成されている。第一発光部１１１は、指示部１０４の幅方向において中央に、指示部１０４の延伸方向に沿って延伸する帯状に形成されている。第一発光部１１１は、回動中心部１０３の背面方向を向く面よりも正面方向に位置している。第一発光部１１１には、軸部光源７０からの照明光が、第一導光路１１３を介して延伸方向に沿って導光される。第一発光部１１１は、軸部光源７０からの照明光を正面方向に反射することにより発光する。

第二発光部１１２は、指示部１０４の背面方向を向く面に部分的にシボ加工などを施すことにより形成されている。第二発光部１１２は、指示部１０４の先端から、二股に分岐しつつ延伸方向に沿って延伸する帯状に形成されている。第二発光部１１２は、指示部１０４の幅方向において両端付近に形成されている。第二発光部１１２は、正面方向からの見た目において第一発光部１１１を挟むＶ字状を呈している。第二発光部１１２は、指示部１０４の幅方向において第一発光部１１１と離間している。

正面方向に沿った指示部１０４の高さ寸法は、第一発光部１１１の設けられている範囲と第二発光部１１２の形成されている範囲との間で異なっている。具体的には、第二発光部１１２の形成されている範囲における最大の高さ寸法は、第一発光部１１１の形成されている範囲における最小の高さ寸法よりも小さい。第二発光部１１２は、正面方向に沿って第一発光部１１１から離間した位置に設けられている。第二発光部１１２には、表示面光源８０からの照明光が表示導光体９０および第二導光路１１６を介して導光される。第二発光部１１２は、表示面光源からの照明光を正面方向に反射することにより発光する。

第一導光路１１３は、軸部光源７０からの照明光を第一発光部１１１に導光する。第一導光路１１３は、第一導入部１１４、および第一反射部１１５を含んでいる。

第一導入部１１４は、軸部１０２の背面方向の端面である。第一導入部１１４は、軸部光源７０からの照明光を正面方向に導入する。第一導入部１１４で導入された照明光は、軸部１０２を通じて回動中心部１０３に導光される。

第一反射部１１５は、図４および図５に示すように、回動中心部１０３の正面方向を向く面に形成されている凹部１０６の底面である。凹部１０６は、背面方向に延伸する断面円形の柱状に形成されている。凹部１０６の内径は、軸部１０２の外径と実質的に一致している。凹部１０６の中心軸線は、回転軸線Ｒａと実質的に一致している。第一反射部１１５は、指示部１０４から離間するに従って背面方向に傾斜する姿勢である。具体的には、第一反射部１１５は、回転軸線Ｒａ、および指示部１０４の延伸方向に対して約４５度傾斜している。第一反射部１１５は、回転軸線Ｒａに沿った方向において、第一発光部１１１よりも正面方向から第一発光部１１１よりも背面方向まで形成されている。第一反射部１１５は、第一導入部１１４で導入された軸部光源７０からの照明光を、指示部１０４の延伸方向に沿って第一発光部１１１に向けて反射する。

第二導光路１１６は、図３および図４に示すように、開口反射部９４で反射された表示面光源８０からの照明光を、第二発光部１１２に導光する。第二導光路１１６は、第二導入部１１７、および第二反射部１１８を含んでいる。

第二導入部１１７は、回動中心部１０３のうち軸部１０２の外周面よりも外周方向に突出した部分における背面方向を向く面である。第二導入部１１７は、第一反射部１１５よりも外周方向に形成されている。第二導入部１１７は、円環状に形成されて開口反射部９４を正面方向から覆っている。第二導入部１１７は、開口反射部９４で正面方向に向けて反射された表示面光源８０からの照明光を正面方向に導入する。

第二反射部１１８は、図４および図５に示すように、回動中心部１０３の外周面のうち、第一反射部１１５よりも正面方向の部分である。第二反射部１１８は、部分的に正面方向に向かうに従って外径の小さくなるテーパ面状となっている。第二反射部１１８は、回転軸線Ｒａに対して約４５度傾斜している。第二反射部１１８は、第一導入部１１４よりも外周方向に形成されている。第二反射部１１８は、第二導入部１１７で導入された表示面光源８０からの照明光を、指示部１０４の延伸方向に沿って第二発光部１１２に向けて反射する。

遮光溝１１９は、図３および図６に示すように、指示部１０４の背面方向を向く面に形成されている断面矩形の溝である。遮光溝１１９は、第一発光部１１１および第二発光部１１２の間において、指示部１０４の延伸方向に沿って形成されている。遮光溝１１９は、壁面における照明光の反射により、第一発光部１１１と第二発光部１１２との間における照明光の導光を抑制する。

［実施形態のまとめ］
以上、説明した実施形態によれば、表示装置１は、独立して照明光の射出を制御される軸部光源７０および表示面光源８０を備えている。軸部光源７０から照明光が射出された場合、その照明光は図７に示すように第一導光路１１３により導光されて第一発光部１１１を発光させる。また表示面光源８０から照明光が射出された場合、その照明光は第二導光路１１６により導光されて第二発光部１１２を発光させる。故に、第一発光部１１１の発光状態は軸部光源７０における照明光の射出状態に従い、第二発光部１１２の発光状態は表示面光源８０における照明光の射出状態に従う。

例えば、軸部光源７０を消灯し表示面光源８０を点灯させた場合、図８に示すように第二発光部１１２のみが発光する。また軸部光源７０および表示面光源８０の両方を点灯させた場合、図９に示すように第一発光部１１１および第二発光部１１２の両方が発光する。従って表示装置１は、第一発光部１１１および第二発光部１１２の発光状態を個別に変更可能である。

加えて本実施形態では、第一発光部１１１は、第二発光部１１２と幅方向において離間する位置に設けられていることにより、第二反射部１１８により延伸方向に沿って第二発光部１１２へ反射された表示面光源８０からの照明光を受けにくい。また第二発光部１１２は、第一発光部１１１と幅方向において離間する位置に設けられていることにより、第一反射部１１５により延伸方向に沿って第一発光部１１１に反射された軸部光源７０からの照明光を受けにくい。故に、第一発光部１１１および第二発光部１１２は、他方が発光している場合における発光を抑制されうる。従って、表示装置１は、第一発光部１１１および第二発光部１１２における発光状態の個別の変更を妨げられにくい。

さらに本実施形態では、第二発光部１１２に照明光を反射する第二反射部１１８は、第一導入部１１４よりも外周方向に設けられていることにより、第一導入部１１４で正面方向に導入された軸部光源７０からの照明光を受けにくい。また、第二導入部１１７は、第一発光部１１１に照明光を反射する第一反射部１１５よりも外周方向に形成されている。すなわち第一反射部１１５は、第二導入部１１７よりも内周方向に設けられている。このような配置により、第一反射部１１５は、第二導入部１１７において正面方向に導入された表示面光源８０からの照明光を受けにくい。故に第一発光部１１１および第二発光部１１２は、他方が発光している場合における発光を抑制されうる。従って表示装置１は、第一発光部１１１および第二発光部１１２における発光状態の個別の変更を妨げられにくい。

また本実施形態では、遮光溝１１９により、第一発光部１１１および第二発光部１１２の一方が照明光を受ける場合に、他方への照明光の導光が抑制される。故に、第一発光部１１１および第二発光部１１２は、他方が発光している場合における発光をより抑制されうる。従って、表示装置１は、第一発光部１１１および第二発光部１１２における発光状態の個別の変更をより妨げられにくい。

加えて本実施形態では、第二発光部１１２は、軸部の延伸方向において第一発光部１１１から離間した位置に形成されていることにより、より第一発光部１１１への照明光を受けにくい。また第一発光部１１１は、より第二発光部１１２への照明光を受けにくい。故に第一発光部１１１および第二発光部１１２は、他方が発光している場合における発光をより抑制されうる。従って表示装置１は、第一発光部１１１および第二発光部１１２における発光状態の個別の変更をより妨げられにくい。

本実施形態では、軸部光源７０が「第一光源」に相当し、表示面光源８０が「第二光源」に相当する。また、遮光溝１１９が「遮光部」に相当する。

＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。なお、以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。

上述の実施形態においては、第二発光部１１２のみを発光させた状態と、第一発光部１１１および第二発光部１１２の両方を発光させた状態について説明していた。しかし、第二発光部１１２の発光を表示面１１の発光と共に停止し、第一発光部１１１のみを発光させる場合があってもよい。

上述の実施形態においては、軸部光源７０の照明光は赤色であり、表示面光源８０からの照明光は白色であった。しかし、軸部光源７０および表示面光源８０として用いる光源は、これ以外の発光色であってもよい。

上述の実施形態においては、第二光源として表示面光源８０を用いていた。しかし、第二光源は、表示面光源８０とは別に設けられてもよい。例えば、駆動ユニット６０の正面方向を向く面に、表示面光源８０とは別に第二光源を設ける構成であってもよい。

上述の実施形態においては、遮光溝１１９により第一発光部１１１と第二発光部１１２との間における導光を抑制していた。しかし、遮光部としての機能を発揮する構成は、遮光溝１１９に限られない。例えば、指示部１０４を正面方向に沿って貫通するスリットの形成などにより、第一発光部１１１と第二発光部１１２との間における導光を抑制してもよい。

上述の実施形態においては、表示面光源８０は表示面１１の背面方向に配置されていた。しかし、表示面光源８０は、表示面１１の外周方向に配置されていてもよい。

上述の実施形態においては、第一発光部１１１および第二発光部１１２は共に指示部１０４に形成され、指示部１０４の幅方向、および正面方向において互いに離間する配置であった。しかし、第一発光部１１１および第二発光部１１２の配置は適宜変更可能である。例えば、第一発光部１１１および第二発光部１１２の一方が回動中心部１０３に形成されていてもよい。また、第一発光部１１１および第二発光部１１２が、指示部１０４の幅方向において接する部分がある配置でもよい。

１ 表示装置、 １０ 表示部材、 １１ 表示面、 ７０ 軸部光源（第一光源）、 ８０ 表示面光源（第二光源）、 １００ 指針、 １０２ 軸部、 １０４ 指示部、 １１１ 第一発光部、 １１２ 第二発光部、 １１３ 第一導光路、 １１４ 第一導入部、 １１５ 第一反射部、 １１６ 第二導光路、 １１７ 第二導入部、 １１８ 第二反射部、 １１９ 遮光溝（遮光部）

Claims (5)

1. 表示面（１１）を有する表示部材（１０）と、
   前記表示面に沿って延伸し前記表示面を指示する指示部（１０４）を有する指針（１００）と、
   前記指針を照明する照明光を射出する第一光源（７０）と、
   前記第一光源における照明光の射出と独立して照明光の射出を制御される第二光源（８０）と、を備え、
   前記指針には、前記第一光源からの照明光によって発光する第一発光部（１１１）と、前記第二光源からの照明光によって発光する第二発光部（１１２）と、前記第一光源からの照明光を前記第一発光部に導光する第一導光路（１１３）と、前記第二光源からの照明光を前記第二発光部に導光する第二導光路（１１６）と、が形成されている表示装置。
2. 前記第一発光部は、前記指示部に設けられ、
   前記第二発光部は、前記指示部のうち、前記指示部の幅方向において前記第一発光部と離間する位置に設けられ、
   前記第一導光路は、前記第一光源からの照明光を前記指示部の延伸方向に沿って前記第一発光部へ反射する第一反射部（１１５）を含み、
   前記第二導光路は、前記第二光源からの照明光を前記指示部の延伸方向に沿って前記第二発光部へ反射する第二反射部（１１８）と、を含む請求項１に記載の表示装置。
3. 前記指針は、前記表示面を貫通する姿勢で柱状に延伸する軸部（１０２）を備え、
   前記第一導光路は、前記第一光源からの照明光を前記指針の正面方向に沿って前記第一反射部へ導入する第一導入部（１１４）を含み、
   前記第二導光路は、前記第二光源からの照明光を前記指針の正面方向に沿って前記第二反射部へ導入する第二導入部（１１７）を含み、
   前記第一反射部は、前記第二導入部よりも前記軸部の内周方向に設けられ、
   前記第二反射部は、前記第一導入部よりも前記軸部の外周方向に設けられている請求項２に記載の表示装置。
4. 前記指針の前記第一発光部と前記第二発光部との間には、照明光の導光を抑制する遮光部（１１９）がさらに形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記第二発光部は、前記指針の正面方向において前記第一発光部から離間している請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。

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