JP3246359B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の運転情報を表示
する車両用表示装置その他各種の表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の表示装置には、例えば、
特開平８−１８９８４４号公報にて開示された指針装置
がある。この指針装置は、目盛り板の裏面に沿い導光板
を配設するとともにこの導光板の端部側に冷陰極管を配
設して、冷陰極管の光を導光板内に導入した後目盛り板
に入射させるようにしてある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
指針装置においては、導光板から目盛り板への入射光量
を増大させるために、導光板の裏面に反射層が形成され
ている。しかし、この反射層による光反射作用を利用し
ても、導光板内で光が減衰するため、目盛り板への入射
光量を十分には確保しにくいという不具合がある。

【０００４】そこで、本発明は、このようなことに対処
するため、光源から表示板への光の入射構造に工夫を凝
らし、当該光源から表示板への入射光量をできるだけ多
くするようにした表示装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【０００６】これにより、発光体の光が導光板内にその
周壁部から入射すると、この入射光が導光板内にて各シ
リコン系微粒子により拡散されるとともに反射層により
反射されながら進む。このような過程において、導光板
内の光が光学的シートに入射すると、この入射光は、光
学的シートにより集光されて表示板に入射する。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため
請求項１に記載の発明では、 非透光性表示部の周囲に当
該表示部よりも広い透光性非表示領域を設けてなる表示
板と、線状発光体と、表示板の裏面に沿い配設されて発
光体の光を周壁部から導入し表示板に入射する導光板
と、表示板と導光板との間に介装されて表示板への入射
光を拡散して当該表示板に入射する光拡散層と、この光
拡散層とは反対側にて導光板に沿い設けられてこの導光
板内の光を光拡散層に向けて反射する反射層と、光拡散
層と表示板との間に介装されて光拡散層の拡散光を集光
し表示板に入射する光学的シートと、導光板に表示板と
は反対側にて配設されて導光板を通し投光するインジケ
ータ用光源とを備え、導光板にはその内部の光を拡散す
るように多数のシリコン系微粒子が混入されており、光
拡散層及び光学的シートのうち導光板を介しインジケー
タ用光源に対する各対応部分にそれぞれ開口部が形成さ
れている。このように構成した請求項１に記載の発明に
おいては、上述のように、表示板の裏面に沿い配設され
て発光体の光を周壁部から導入し表示板に入射する導光
板には、その内部の光を拡散するように多数のシリコン
系微粒子が混入されている。また、光拡散層が、表示板
と導光板との間に介装されて表示板への入射光を拡散し
て当該表示板に入射する。さらに、反射層が光拡散層と
は反対側にて導光板に沿い設けられてこの導光板の光を
光拡散層に向けて反射する。これにより、発光体の光が
導光板内にその周壁部から入射すると、この入射光が導
光板内にて各シリコン系微粒子により拡散されるととも
に反射層により反射されながら進む。このような過程に
おいて、導光板内の光が光拡散層へ入射すると、この入
射光は、光拡散層により均一に拡散されて表示板に入射
する。従って、表示板における透光性非表示領域を透過
する光量が実質的に増大して輝度の上昇を確保できる。
また、上述のように、光学的シートが光拡散層と表示板
との間にて光拡散層の拡散光を集光し表示板に入射する
ように介装されている。従って、光拡散層からの拡散光
を光学的シートにより集光して表示板に入射するから、
表示板の透光性非表示領域の透過光量を増大できる。そ
の結果、この透光性非表示領域の輝度を向上させ得る。
また、上述のように、導光板に表示板とは反対側にて配
設されたインジケータ用光源は導光板を通し投光する。
また、光拡散層及び光学的シートのうち導光板を介しイ
ンジケータ用光源に対する各対応部分には、それぞれ開
口部が形成されている。このため、インジケータ用光源
が、光拡散層の拡散作用及び光学的シートの集光作用に
影響されて、表示板を通して視認されるということもな
い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づき説明する。図１は、本発明に係る表示装置とし
て車両用指針装置を採用した例を示しており、この指針
装置は、当該車両の車室内に設けたインストルメントパ
ネルに配設されている。

【００１２】当該指針装置は、図１乃至図５にて示すご
とく、目盛り板１０を備えている。この目盛り板１０
は、図３及び図５にて例示するごとく、透明樹脂板１０
ａの表面に光透過可能な白色の光拡散層１１及び黒色層
１２を順次印刷して構成されており、この目盛り板１０
には、両貫通穴部１４が、図１及び図２にて示すごと
く、左右に形成されている。

【００１３】目盛り板１０の表面には、両略円形状パタ
ーン表示部１５、１６が、図１にて示すごとく、黒色層
１２の両パターン表示部１５、１６内の領域のうちこれ
らパターン表示部の目盛り部１５ａ、１６ａ及び文字部
１５ｂ、１６ｂ以外の部分を除去することで左右に形成
されている。このため、両パターン表示部１５、１６の
うち目盛り部１５ａ、１６ａ及び文字部１５ｂ、１６ｂ
以外の部分は光拡散層１１の色（白色）となっている。
なお、各パターン表示部１５、１６は、左右の各貫通穴
部１４と同心的に位置している。

【００１４】目盛り板１０の図１にて図示左右方向中央
には、インジケータ部１７が配設されている。このイン
ジケータ部１７では、黒色層１２の両パターン表示部１
５、１６間における領域のうち各インジケータ用光源１
１０（後述する）に対応する部分が、図５にて例示する
ごとく、それぞれ、四角状に除去され開口部１７ａとし
て形成されている。

【００１５】また、目盛り板１０の裏面のうち各インジ
ケータ用光源１１０に対応する部分には、インジケータ
用文字パターン１７ｂ（オートマチックトランシミッシ
ョンの変速位置を示す文字Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、３、２、
Ｌ）がそれぞれ有色印刷されている。なお、インジケー
タ部１７の各文字パターン１７ｂは、後述する導光板２
０の表面に形成してもよい。

【００１６】また、左側パターン表示部１５は、当該車
両の車速を表す車速目盛りパターン表示部に相当する。
また、右側パターン表示部１６は当該車両のエンジンの
回転数を表す回転数目盛りパターン表示部に相当し、イ
ンジケータ部１７は当該車両のオートマチックトランス
ミッションの変速位置を表す変速位置パターン表示部に
相当する。

【００１７】長方形状の導光板２０は、光拡散層３０、
光学的シート４０及び反射層６０と共に、積層体Ｕを構
成しており、この積層体Ｕは、略半円弧状の左右の両冷
陰極管５０と共に、断面コ字状のホルダ７０内に収容さ
れている。ここで、導光板２０は、反射層６０を介しホ
ルダ７０の底壁７１に貼着されている。なお、ホルダ７
０は、その開口部にて目盛り板１０の裏面に装着されて
いる。また、ホルダ７０の内表面は、白色材料の印刷処
理がなされており、このホルダ７０の内表面は、各冷陰
極管５０のリフレクタとしての役割をも果たす。

【００１８】導光板２０は、透明のアクリル樹脂やポリ
カーボネード等の導光材料に、多数のシリコン系微粒子
を一様に分散混合して形成されている。ここで、上記各
シリコン系微粒子は、１μｍ乃至３μｍの範囲の粒径を
有しており、これら各シリコン系微粒子は、導光板２０
内の光に対する光拡散粒子としての役割を果たす。

【００１９】また、上記各シリコン系微粒子を形成する
シリコン材料は透明だから、冷陰極管５０から後述のよ
うに導光板２０に入射される光とこの導光板２０からの
出射光とは同一の色を呈する。なお、上記微粒子をシリ
コン材料により形成したのは、導光板２０を構成する導
光材料に一様に分散混合し易いこと及び上記各微粒子の
粒径を上記１μｍ乃至３μｍの範囲の粒径にて統一し易
いことによる。また、上記各シリコン系微粒子の導光板
２０内での分布は、ほぼ一様であればよい。

【００２０】しかして、冷陰極管５０から導光板２０内
への入射光は、この導光板２０内にて上記各シリコン系
微粒子により均一に拡散されて、拡散光として目盛り板
１０側へ出射する。このとき、冷陰極管５０の光が後述
のように導光板２０内にその板厚に直角な面から入射さ
れるため、導光板２０からの出射光の向きはこの導光板
２０に対する法線方向からずれる傾向になる。

【００２１】両冷陰極管５０は、導光板２０において両
パターン表示部１５、１６の外周に沿い略半円弧状に形
成した各帯状開口部２１（図５参照）内に収容支持され
ている。なお、両冷陰極管５０の長手方向中央部は、図
２にて例示するごとく、導光板２０の端部の外側に位置
している。しかして、各冷陰極管５０は、その点灯によ
り、導光板２０内にその板厚方向に直角な面である各開
口部２１の内壁から光を入射する。

【００２２】光拡散層３０は、導光板２０の表面（目盛
り板１０側表面）に貼着されており、この光拡散層３０
は、導光板２０からの拡散出射光を拡散して光学的シー
ト４０に向けて出射する。ここで、導光板２０からの光
は光拡散層３０にその裏面全体から入射するため、光拡
散層３０の出射拡散光は、当該光拡散層３０の表面に対
する法線方向を中心に均一に拡散する。

【００２３】光学的シート４０は、図６にて示すごと
く、ベースシート部４１の表面に断面山形状プリズム部
４２を一体に形成して構成されている。ベースシート部
４１は、透明のポリエステル系材料により構成されてお
り、このベースシート部４１は、光拡散層３０の表面
（目盛り板１０側表面）に貼着されている。また、断面
山形状プリズム部４２は、透明のアクリル系材料により
構成されており、このプリズム部４２は、その各頂部に
て、目盛り板１０の裏面に対向している。

【００２４】このプリズム部４２の各両壁４２ａ、４２
ｂのなす頂角は略９０°となっている。また、プリズム
部４２の各頂部のピッチ間隔は、３０μｍ乃至５０μｍ
の範囲内の値となっている。しかして、光学的シート４
０においては、光拡散層３０からの拡散光がベースシー
ト部４１を通りプリズム部４２に入射すると、この拡散
光の一部は、プリズム部４２の各両壁４２ａ、４２ｂに
より、目盛り板１０の裏面に対する法線に近づくように
屈折されて当該目盛り板１０に向けて出射する。なお、
このような光路をとるように、ベースシート部４１及び
プリズム部４２の各屈折率が互いに異なっている。

【００２５】また、光学的シート４０内で各両壁４２
ａ、４２ｂにより反射される光は、ベースシート部４１
を通り光拡散層３０及び導光板２０を介して反射層６０
に入射しこの反射層６０により反射されて導光板２０及
び光拡散層３０を通り光学的シート４０に入射する。こ
のため、このように光学的シート４０に入射した光が、
上述と同様に、各両壁４２ａ、４２ｂにより、目盛り板
１０の裏面に対する法線に近づくように屈折されて目盛
り板１０に向けて出射する。

【００２６】以上により、光学的シート４０は、導光板
２０及び光拡散層３０の出射光を効率よく集光して目盛
り板１０に入射させる役割を果たす。このことは、冷陰
極管５０から目盛り板１０に入射する光量が大幅に増大
することを意味する。なお、光学的シート４０として
は、住友スリーエム株式会社製輝度上昇フィルム（ＢＥ
Ｆシート）が採用されている。

【００２７】反射層６０は、導光板２０の裏面に貼着し
た白色の反射材料からなるものであって、この反射層６
０は、導光板２０内の光を光拡散層３０に向けて反射す
る役割を果たす。なお、反射層６０、光拡散層３０及び
光学的シート４０の導光板２０の各帯状開口部２１に対
する各対応部には、それぞれ、帯状開口部６１、４３及
び３１が形成されている（図５参照）。これにより、各
冷陰極管５０は、目盛り板１０の裏面及びホルダ７０の
底壁内面７１を直接臨むように位置する。

【００２８】また、指針装置は、ケーシング８０を備え
ており、このケーシング８０は、ホルダ７０を収容する
ように、目盛り板１０の裏面に組み付けられている。ま
た、指針装置は、左側駆動装置９０と、この駆動装置９
０により駆動される左側指針１００とを備えている。左
側駆動装置９０は、図２にて示すごとく、ケーシング８
０の左側部内にてその底壁８１に固定した装置本体９１
と、この装置本体９１からホルダ７０の貫通穴部及び積
層体Ｕの貫通穴部Ｕａを通り回動可能に延出する指針軸
９２とにより構成されている。

【００２９】左側指針１００は、パターン表示部１５上
にて車速を指示するためのもので、この左側指針１００
は、そのボス部１０１にて、左側駆動装置９０の指針軸
９２に同軸的に支持されている。なお、図１にて示す右
側指針１００は、左側指針１００と同様の構成を有し、
左側駆動装置９０と同様の駆動装置により駆動されてパ
ターン表示部１６上にて回転数を指示する。この右側指
針１００はその駆動装置の指針軸により目盛り板１０を
介し支持されている。

【００３０】また、右側冷陰極管５０が左側パターン表
示部１６用光源となっている。そして、上述した左側冷
陰極管５０の光のパターン表示部１６への入射量の増大
と同様に、積層体Ｕが、右側冷陰極管５０の光のパター
ン表示部１６への入射量を増大させる。インジケータ用
各光源１１０は、ホルダ７０内にて、その底壁７１に形
成した各筒体７２（図５では筒体の一例を示す）の外端
に固着してなる回路基板１１１に取り付けられている。
各筒部７２は、その内端開口部にて反射層６０を通り導
光板２０の裏面に当接しており、導光板２０の各筒体７
２に対する対応部２２（以下、インジケータ対応部２２
という）の板厚は、導光板２０の他の部分の板厚に比
べ、薄くなっている。

【００３１】これにより、上記各シリコン系微粒子の拡
散作用のもと、各光源１１０から目盛り板１０に入射す
る光の量を適正に確保し得る。なお、各光源１１０はラ
ンプであるが、例えば、発光ダイオードであってもよ
い。また、光拡散層３０及び光学的シート４０のインジ
ケータ対応部２２に対する対応部には、開口部３２、４
４がそれぞれ形成されている。

【００３２】しかして、これら各光源１１０は、これら
に対する導光板２０のインジケータ対応部２２及び各開
口部３１、４１を通し、各文字パターン１７ａを含む目
盛り板１０の裏面部分に光を入射する。フロントカバー
１２０は、環状の見返し板１３０を介し、目盛り板１０
にその表面側から取り付けられている（図２参照）。な
お、このフロントカバー１２０を透過率２０％程度以下
のスモーク材料により形成することで、当該車両のイグ
ニッションスイッチのオフ時フロントカバー１２０をブ
ラックフェース化するようにしてもよい。

【００３３】以上のように構成した本実施形態におい
て、当該車両のイグニッションスイッチをオンすること
により、両冷陰極管５０がその点灯により発光すると、
これら両冷陰極管５０の光が導光板２０内にその両開口
部２１の内壁から入射する。すると、この入射光が導光
板２０内にて上記各シリコン系微粒子により一様に拡散
されるとともに反射層６０により反射されながら目盛り
板１０の各貫通穴部１１側に向けて進む。

【００３４】このような過程においては、上述した冷陰
極管５０の導光板２０に対する配置関係から、導光板２
０内の光が導光板２０に対する法線方向からずれる傾向
にて拡散層３０の裏面に入射する。すると、このように
して光拡散層３０内に入射した光が、当該光拡散層３０
内にて均一に拡散されて光学的シート４０に入射する。
このとき、光拡散層３０の出射光は、光拡散層３０に対
する法線方向を中心に均一に拡散するから、光学的シー
ト４０への光は、光学的シート４０の裏面の全体に亘り
均一に入射する。

【００３５】ついで、この拡散光が光学的シート４０の
ベースシート部４１を通りプリズム部４２に入射する
と、この入射光がプリズム部４２の各両壁４２ａ、４２
ｂにより目盛り板１０の裏面に対する法線方向に近づく
ように屈折されて目盛り板１０に入射する。また、各両
壁４２ａ、４２ｂにより光学的シート４０内に向け反射
される光は、光拡散層３０及び導光板２０を透過して反
射層６０に入射する。これに伴い、この入射光が反射層
６０により反射されて光拡散層３０を通り光学的シート
４０に再度入射してプリズム部４２に達し、各両壁４２
ａ、４２ｂにより上述と同様に屈折されて目盛り板１０
に入射する。

【００３６】これにより、両冷陰極管５０から積層体Ｕ
を介し目盛り板１０に入射する光の量は十分に確保され
得る。このため、目盛り板１０における両パターン表示
部１５、１６の目盛り部及び文字部以外の領域を透過す
る光量が十分に確保され得る。従って、両パターン表示
部１５、１６の透光領域の輝度を十分に高くすることが
できる。その結果、両パターン表示部１５、１６の目盛
り部及び文字部と、これら目盛り部及び文字部との間の
コントラストが向上し、視認性を著しく向上できる。

【００３７】この場合、光学的シート４０の光が目盛り
板１０の裏面に上述のごとく均一に入射するから、両パ
ターン表示部１５、１６の透光領域が広くても、これら
透光領域全体の輝度を均一にすることができる。また、
各冷陰極管５０は、上述のごとく、ホルダ７０の底壁７
１に直接対向しているから、各冷陰極管５０の光がホル
ダ７０の底壁７１により拡散反射される。このため、光
拡散層３０及び光学的シート４０により目盛り板１０の
透光領域の輝度が上述のごとく高くても、ホルダ７０の
底壁７１が目盛り板１０を通して見えるのみ故、特に視
認性を害することはない。

【００３８】また、各冷陰極管５０が導光板２０の各帯
状開口部２１に収容されているから、これら各冷陰極管
５０は、図１にて示すごとく、各表示パターン部１５、
１６の外周に沿い位置することとなる。このため、これ
ら冷陰極管５０は、その点灯状態にて、目盛り板１０の
見映えを向上し得る。なお、以上のような作用効果は、
右側のパターン表示部１６においても同様に成立する。

【００３９】また、インジケータ用光源１１０がイグニ
ッションスイッチＩＧのオンにより点灯すれば、この光
源１１０の光は、導光板２０のインジケータ対応部２
２、文字パターン１７ｂ及び目盛り板１０の開口部１７
ａを透過する。これにより、インジケータ部１７は、例
えば、図５にて示すごとく、Ｌという文字パターンに
て、変速位置を表示する。

【００４０】ここで、上述のごとく、インジケータ対応
部２２の板厚が薄くなっており、これに対する光拡散層
３０及び光学的シート４０の対応部には、開口部３２、
４４が形成されている。このため、導光板２０のインジ
ケータ対応部２２の透過光量が、上記各シリコン系微粒
子の拡散作用のもと、適正に確保され得るとともに、光
源１１０が、光拡散層３０の光拡散作用及び光学的シー
ト４０の集光作用に影響されて、目盛り板１０のインジ
ケータ部１７を通し視認されるということもない。

【００４１】なお、本発明の実施にあたり、両冷陰極管
５０に代えて、図７にて示すごとく両冷陰極管５０Ａを
採用してもよく、また、図８にて示すごとく、両冷陰極
管５０Ｂを採用してもよい。この場合、各冷陰極管５０
Ａは、図７にて示すごとく、両パターン表示部１５、１
６の上下両側にて、互いに平行となるように、導光板２
０に形成した開口部にそれぞれ収容支持されている。

【００４２】また、図８において、左側冷陰極管５０Ｂ
は、Ｕ字状のもので、この左側冷陰極管５０Ｂは、パタ
ーン表示部１５の周囲に形成したＵ字状の開口部に収容
支持されている。右側冷陰極管５０Ｂは、Ｌ字状のもの
で、この右側冷陰極管５０Ｂは、パターン表示部１６の
上部及び右側に沿い導光板２０にＬ字状に形成した開口
部内に収容支持されている。その他の構成は上記実施形
態と同様である。

【００４３】また、本発明の実施にあたっては、冷陰極
管に限ることなく、エレクトロルミネッセンスや発光ダ
イオード等の各種発光体を採用して実施してもよい。ま
た、本発明の実施にあたり、車両用指針装置に限ること
なく、各種の指針装置やアナログ表示装置或いはディジ
タル表示装置に本発明を適用して実施してもよい。この
場合、表示装置の表示板が、目盛り部や文字部に対応す
る非透光性表示部と、この非透光性表示部の周囲が透光
性非表示領域とを有することが望ましい。

【００４４】また、本発明の実施にあたって、指示装置
の指針は、内部に光源を有する発光指針でもよく、ま
た、外部の光源から光を受けて発光する発光指針であっ
てもよい。また、上記実施形態では、冷陰極管は通常白
色点灯するものであるが、これに限らず、例えば、緑色
点灯する冷陰極管を採用して実施してもよい。

【００４５】また、本発明の実施にあたり、目盛り板１
０の表面のうち各パターン表示部１５、１６、１７の外
側領域は、黒色層１２を除去して光拡散層１１としても
よい。これにより、目盛り板１０の表面は、各パターン
表示部１５、１６の目盛り部及び文字部並びにインジケ
ータ部１７の文字パターン以外の領域は、光拡散層１１
の白色表示となる。

【００４６】また、本発明の実施にあたり、上記実施形
態にて述べた積層体Ｕのうち、光拡散層３０を廃止し、
光学的シート４０を導光板２０の表面に直接貼着して実
施してもよい。この場合、導光板２０内の光に対する上
記各シリコン系微粒子の一様な拡散作用のもと、導光板
２０から出射する光を光学的シート４０により集光す
る。これにより、目盛り板１０の透光領域を通る光学的
シート４０の光を増大させることができる。

【００４７】また、本発明の実施にあたり、上記実施形
態にて述べた積層体Ｕのうち、光学的シート４０を廃止
して実施してもよい。この場合、導光板２０内の光に対
する上記各シリコン系微粒子の一様な拡散作用のもと、
導光板２０から出射する光を光拡散層４０により均一に
拡散して目盛り板１０に入射する。これによっても、目
盛り板１０に対する入射光量を実質的に増大できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す部分破断平面図であ
る。

【図２】図１にて２−２線に沿う断面図である。

【図３】図４にて３−３線の沿う断面図である。

【図４】図１にて符号Ａにて示す円内の部分の平面を示
す拡大図である。

【図５】図１にて５−５線に沿う断面図である。

【図６】光学的シートの拡大断面図である。

【図７】上記実施形態の第１変形例を示す部分破断平面
図である。

【図８】上記実施形態の第２変形例を示す部分破断平面
図である。

【符号の説明】

１０…目盛り板、１１…光拡散層、１２…黒色層、１
５、１６…目盛りパターン表示部、１７…インジケータ
部、２０…導光板、２１…開口部、３０…光拡散層、４
０…光学的シート、５０、５０Ａ、５０Ｂ…冷陰極管、
６０…反射層。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非透光性表示部（１５ａ、１５ｂ、１６
   ａ、１６ｂ）の周囲に当該表示部よりも広い透光性非表
   示領域（１１）を設けてなる表示板（１０）と、 線状発光体（５０、５０Ａ、５０Ｂ）と、 前記表示板の裏面に沿い配設されて前記発光体の光を周
   壁部（２１）から導入し前記表示板に入射する導光板
   （２０）と、 前記表示板と前記導光板との間に介装されて前記表示板
   への入射光を拡散して当該表示板に入射する光拡散層
   （３０）と、 この光拡散層 とは反対側にて前記導光板に沿い設けられ
   てこの導光板内の光を前記光拡散層に向けて反射する反
   射層（６０）と、 前記光拡散層と前記表示板との間に介装されて前記光拡
   散層の拡散光を集光し前記表示板に入射する光学的シー
   ト（４０）と、 前記導光板に前記表示板とは反対側にて配設されて前記
   導光板を通し投光するインジケータ用光源とを備え、 前記導光板にはその内部の光を拡散するように多数のシ
   リコン系微粒子が混入されており、前記光拡散層及び光学的シートのうち前記導光板を介し
   前記インジケータ用光源に対する各対応部分にそれぞれ
   開口部（３２、４４）が形成されている表示装置。