JP2020106572A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 外観品質の低下を招く虞のない表示装置を提供する。【解決手段】 回路基板１０に配設された複数個の光源２０と、複数個の光源２０に対応して各々設けられる複数個の第１の孔部３１を有する第１のケース部材３０と、複数個の第１の孔部３１に対応して各々設けられる複数個の第２の孔部４１を有する第２のケース部材４０と、第２のケース部材４０を覆う半透過部Ｔとを備え、光源２０の発光時にて半透過部Ｔには所定の表示意匠が発光表示されるとともに光源２０と半透過部Ｔとの間に光拡散部５３を配置した。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば自動２輪車や自動車等の各種車両に搭載され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、チップ型発光ダイオードである光源が複数個、実装（配設）された硬質の回路基板と、光源毎に対応して設けられる複数個の導光孔部を有する樹脂ケース（ケース部材）と、この樹脂ケースを覆うように設けられる光透過シートとを備え、光源の点灯時において光透過シートに設けられた光透過部には日の字セグメントからなるセグメント表示部が発光表示される構成となっている。

特開２０１７−４４８６７号公報

ところで、上述した特許文献１に記載の表示装置の場合、光源からの照明光が直接、光透過部に至り、光透過部にセグメント表示部が発光表示される構成となっている。このため、セグメント表示部の発光表示時において、個々のセグメント表示部の略中央部には光源が点となって見えてしまう、所謂、光源の中見え現象が発生し、外観品質の低下を招く虞がある。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、外観品質の低下を招く虞のない表示装置の提供を目的とするものである。

本発明は、回路基板に配設された複数個の光源と、前記複数個の光源に対応して各々設けられる複数個の第１の孔部を有する第１のケース部材と、前記複数個の第１の孔部に対応して各々設けられる複数個の第２の孔部を有する第２のケース部材と、前記第２のケース部材を覆う半透過部とを備え、前記光源の発光時にて前記半透過部には所定の表示意匠が発光表示されるとともに前記光源と前記半透過部との間に光拡散部を配置したことを特徴とする。

また本発明は、前記光源と前記光拡散部との間に位置する光学部材を備え、前記光学部材は、前記第１のケース部材と第２のケース部材との間に挟持される透光性の基部と、前記光源側に向けて隆起形成された凸レンズ部とを有していることを特徴とする。

また本発明は、前記表示意匠は、セグメント表示部であることを特徴とする。

本発明によれば、所期の目的を達成でき、観品質の低下を招く虞のない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１のＢ−Ｂ断面図。 同実施形態の変形例による図１のＸ方向に沿った表示装置の要部拡大断面図。

以下、図１〜図３に基づいて、本発明の表示装置を自動２輪車や自動車等の車両に搭載される車両用計器に適用した場合を例に挙げて説明する。なお、以下の説明では、車両用計器を正視（視認）する視認者側を表側とし、当該視認者側とは反対側である反視認者側を裏側とする。

図１、図２において、本実施形態による表示装置としての車両用計器Ｄは、車両の走行速度をデジタル表示する速度計であり、回路基板１０と、この回路基板１０に実装（配設）された複数個の光源２０と、回路基板１０の表側に位置する第１のケース部材３０と、この第１のケース部材３０と対をなすように第１のケース部材３０の表側に位置する第２のケース部材４０と、この第２のケース部材４０を覆うパネル体５０と、このパネル体５０を覆う光透過部としての透視部材６０と、第１のケース部材３０と第２のケース部材４０との間に挟持される光学部材７０とを備えている。

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が施された硬質の配線基板であり、複数個の光源２０と、光源２０の点灯制御を行うマイクコンピュータとしての制御部（図示省略）と、抵抗、コンデンサ等からなる回路部品（図示省略）とが前記配線パターンに導通接続されている。

光源２０は、適宜色の照明光（例えば白色の照明光）を発する複数個のチップ型発光ダイオードを適用することができ、この場合、回路基板１０の表側に各々表面実装される。

第１のケース部材３０は、例えば白色系の合成樹脂材料によって形成された樹脂ケースであり、複数個の光源２０に対応して各々設けられる複数個の第１の孔部３１を有している。

また、この場合、第１のケース部材３０は、個々の第１の孔部３１を取り囲むように載置部３２と支持部３３とを備える。載置部３２は、光源２０を包囲するように回路基板１０上に載置され、支持部３３は、載置部３２の表側に連なるように設けられ、光学部材７０を支持するような立壁形状となっている。なお、光源２０側に位置する載置部３２の内周面には略逆ハの字形状の傾斜面３２ａが形成されている。

第２のケース部材４０は、例えば白色系の合成樹脂材料によって形成された樹脂ケースであり、複数個の第１の孔部３１に対応して各々設けられる複数個の第２の孔部４１を有している。この場合、個々の第２の孔部４１は、単一のセグメント形状をなすように区画（画定）された表示孔として構成され、光を表側に導くための機能を有する。例えば図１では当該セグメント形状を７つ組み合わせることによって構成される日の字セグメントが並設されたセグメント表示部Ｓを示している。

また、この場合、第２のケース部材４０は、個々の第２の孔部４１を取り囲むような壁部４２を備える。なお、４３は、壁部４２と一体的に形成された不透過部であり、この不透過部４３は、黒色の樹脂材料によって形成され、セグメント表示部Ｓが形成されない非セグメント領域に対応するように、壁部４２の表側に重ねて設けられる。

パネル体５０は、ポリカーボネート等の樹脂材で形成された薄板状の透光性基板５１と、この透光性基板５１の裏側に形成された暗色の半透過層５２と、半透過層５２の裏側に形成された光拡散部５３とを備え、不透過部４３（第２のケース部材４０）の表側に載置される。

パネル体５０の母材である透光性基板５１は、図３に示すように板厚が略一定で、且つ、表裏面が曲面（球面）形状をなすように湾曲しており、その裏側に半透過層５２と光拡散部５３とが順次積層形成される。なお、この場合、透光性基板５１（及び透視部材６０）は、図１中、Ｙ方向に沿って湾曲している。

半透過層５２は、透光性基板５１の裏側全体に印刷等により形成された半透過性のスモーク層（暗色層）を適用することができる。半透過層５２を設けることで、表側から不透過部４３と第２の孔部４１との境界部分が見えにくくなり、シームレス感の向上した車両用計器Ｄを提供することができる。

また、光拡散部５３は、半透過層５２の裏側全体に印刷等により形成された光拡散機能を有する白色もしくは半透明の光拡散層を適用することができる。光拡散部５３は、光拡散部５３内に入射した光を拡散させた状態で半透過層５２側へと出射させる機能を有している。

ここで、光源２０と半透過層５２と光拡散部５３との位置関係に着目すると、光源２０の表側に光拡散部５３が位置し、光拡散部５３の表側に半透過層５２が位置している。すなわち、本例の場合、光源２０と半透過層５２と間に光拡散部５３を配置した構成としている。なお、この場合、透光性基板５１と半透過層５２とで半透過部Ｔが構成されているものとし、パネル体５０を構成する半透過部Ｔ及び光拡散部５３は、何れも第２のケース部材４０を上側から覆うように構成される。

透視部材６０は、透光性の合成樹脂材料によって形成された板厚が略一定の湾曲型透視パネルであり、車両用計器Ｄの最前面に位置する。ここで、透視部材６０の曲率は、パネル体５０の曲率と同一となっており、パネル体５０にぴったりと重なるようにパネル体５０の表側に透視部材６０が配置される。また、この場合、第２のケース部材４０とパネル体５０と透視部材６０の三者はインモールド成形なる手段等によって一体化された一体化部品としてある。

光学部材７０は、光源２０と光拡散部５３との間に位置する単一のレンズ部材であり、第１のケース部材３０と第２のケース部材４０との間に挟持される透光性の基部７１と、光源２０側に向けて隆起形成された集光機能を有する複数の凸レンズ部７２とを有している。

基部７１は、例えば透明な薄板状のフィルム基材によって表裏面がともに平坦面となるように形成され、その裏側に密着するように略半球形状の凸レンズ部７２が配置される。このように本例の場合、基部７１が薄板状となっていることで、第１のケース部材３０と第２のケース部材４０との間を通過する光が僅かとなり、隣接するセグメントへの光漏れを抑制することができる。

凸レンズ部７２は、紫外線硬化型樹脂によって形成され、基部７１側が平坦面であり、且つ、光源２０側が凸レンズ面となる平凸レンズを適用することができる。また、この場合、個々の凸レンズ部７２は光源２０毎に設けられ、第１の孔部３１の内部空間に潜り込んだ状態で光源２０の真上にそれぞれ位置する。

なお、ここでの詳細図示は省略するが、光学部材７０は、例えば以下のようにして得ることができる。まず、凸レンズ部７２の形状に対応する略半球形状の窪み部が複数形成された型を用意し、当該型の窪み部に紫外線硬化型樹脂を充填する。次に、型の上に前記フィルム基材を重ね合わせた後、型に紫外線を照射して窪み部に充填された紫外線硬化型樹脂を硬化させるとともに、前記フィルム基材及び当該紫外線硬化型樹脂を型から取り外すことで、上述の基部７１と複数の凸レンズ部７２とを備えた光学部材７０を得ることができる。

以上の各部により、車両用計器Ｄが構成される。このような構成において、各光源２０から発せられる照明光（白色光）は、主に凸レンズ部７２の光屈折作用によって略平行化された状態となり、透明な基部７１を経て光学部材７０の表側に出射される。光学部材７０から出射された光は、第２のケース部材４０に設けられた第２の孔部４１の内部を通過して、光学部材７０（第２のケース部材４０）の表側に位置する光拡散部５３へと至る。

光拡散部５３へと至る光は、光拡散部５３によって拡散され、且つ、光拡散部５３の表側に位置する半透過部Ｔから出射される。この半透過部Ｔからの光の出射時において、半透過部Ｔ（つまりパネル体５０）には、所定の表示意匠である上述したセグメント表示部Ｓが発光表示される。

このように本例の場合、光源２０の発光時にて、光は、光学部材７０によって略平行化された状態となり、その後、区画された個々の前記表示孔を通過し、光拡散部５３及び半透過部Ｔを経て出射する際に、例えば日の字セグメントからなるセグメント表示部Ｓとして発光する。つまり、このことは、光源２０の発光時にて、半透過部Ｔにはセグメント表示部Ｓが発光表示されることを意味している。

ここで、半透過部Ｔから出射される出射光は、半透過層５２によって輝度が若干、減衰された状態となって、透視部材６０を透過する。これに伴い、透視部材６０（車両用計器Ｄ）を視認する視認者は、白色のセグメント表示部Ｓを視認することが可能となる。

以上のように本実施形態では、複数個の光源２０に対応して各々設けられる複数個の第１の孔部３１を有する第１のケース部材３０と、複数個の第１の孔部３１に対応して各々設けられる複数個の第２の孔部４１を有する第２のケース部材４０と、第２のケース部材４０を覆う半透過部Ｔとを備え、光源２０の発光時にて半透過部Ｔには所定の表示意匠であるセグメント表示部Ｓが発光表示されるとともに半透過部Ｔ（半透過層５２）と光源２０との間に光拡散部５３を配置したものである。

従って、各光源２０から発せられる照明光は、光透過部としての透視部材６０へと至る途中で光拡散部５３によって拡散され、且つ、半透過層５２によって輝度が減衰した状態で、透視部材６０越しにセグメント表示部Ｓが発光表示されることになる。このため、この光の拡散作用、及び光の減衰作用によって、従来、問題となっていたセグメント表示部の発光表示時における光源の中見え現象が防止され、外観品質の低下を招く虞のない車両用計器Ｄを提供することができる。

また、本実施形態では、光学部材７０は、第１のケース部材３０と第２のケース部材４０との間に挟持される透光性の基部７１と、光源２０側に向けて隆起形成された凸レンズ部７２とを有していることにより、光学部材７０から出射される光は略平行光となって第２の孔部４１を通過するため、透視部材６０が湾曲している状況下（つまり、光学部材７０の基部７１から透視部材６０までの距離差が変化している）であっても、透視部材６０越しに発光表示されるセグメント表示部Ｓの輝度ムラを極力抑制することができるという利点がある。

なお、本発明は、上述の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、実施形態及び図面に変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。

例えば上述した実施形態において、凸レンズ部７２は光源２０側が凸レンズ面となる平凸レンズとなっていたが、第２のケース部材４０の高さ寸法がさほど高くない構成の場合、光源２０の真上に位置する凸レンズ部７２の頂部付近に凹面部７２ａを設けてもよい。具体的には本実施形態の変形例として図４に示すように、凹面部７２ａは、光源２０側に開放する略半球形状の凹んだ凹面として形成され、光源２０の光軸上に位置する。

そして、比較的強度の強い光源２０の前記光軸付近からの光が凹面部７２ａによって放射状に拡散され、光学部材７０の表側から出射されるとともに、凹面部７２ａの周囲に位置する凸レンズ面７２ｂによって光学部材７０の表側に出射される光が集光されることになる。よって、この変形例の場合は前記光軸を中心として光が放射状に広がるので、光源２０の中見え現象が防止され、上述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

また上述した実施形態では、半透過部Ｔが透光性基板５１と半透過層５２とで構成されているものであったが、半透過層５２を廃止するとともに透光性基板５１を半透明の基板により形成してもよい。例えば前記半透明の基板は、暗色系のスモーク色調を有する合成樹脂材料によって形成される。なお、前記半透明の基板は、後述する特許請求の範囲の請求項１に記載されている半透過部に相当する。

さらには、凸レンズ部７２側とは反対側となる基部７１の表側（表面全体）に図示省略した着色層を設けてもよく、例えば当該着色層を赤色着色層とすることで、透視部材６０越しに発光表示されるセグメント表示部Ｓの色を白色から赤色へと変化させることができる。

１０ 回路基板
２０ 光源
３０ 第１のケース部材
３１ 第１の孔部
４０ 第２のケース部材
４１ 第２の孔部
５０ パネル体
５１ 透光性基板
５２ 半透過層
５３ 光拡散部
６０ 透視部材
７０ 光学部材
７１ 基部
７２ 凸レンズ部
Ｓ セグメント表示部
Ｔ 半透過部

Claims (3)

1. 回路基板に配設された複数個の光源と、
   前記複数個の光源に対応して各々設けられる複数個の第１の孔部を有する第１のケース部材と、
   前記複数個の第１の孔部に対応して各々設けられる複数個の第２の孔部を有する第２のケース部材と、
   前記第２のケース部材を覆う半透過部とを備え、
   前記光源の発光時にて前記半透過部には所定の表示意匠が発光表示されるとともに前記光源と前記半透過部との間に光拡散部を配置したことを特徴とする表示装置。
2. 前記光源と前記光拡散部との間に位置する光学部材を備え、
   前記光学部材は、前記第１のケース部材と第２のケース部材との間に挟持される透光性の基部と、前記光源側に向けて隆起形成された凸レンズ部とを有していることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記表示意匠は、セグメント表示部であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の表示装置。

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