JP4329117B2

JP4329117B2 - 表示装置

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Publication number: JP4329117B2
Application number: JP2003281027A
Authority: JP
Inventors: 秀樹五十嵐; 明久二宮; 雄一郎中村; 敏石月
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2023-07-28
Also published as: JP2005049203A

Description

本発明は、例えば車両に搭載され、少なくとも２つの表示器を設け、透過反射部材にて、各表示器からの表示像を透過と反射によって合成して表示する表示装置に関する。

従来、この種の表示装置は、ハーフミラー等の透過反射部材を用いて実像と虚像を組み合わせることによって表示に立体感及び奥行き感を持たせており、例えば、ハーフミラーの後方に第１の表示器である計器の発光指針を配置し、ハーフミラーの前方に第２の表示器である表示器を配置して、前記計器の発光指針の表示像を前記ハーフミラーに透過させるとともに、前記表示器の表示像を前記ハーフミラーに反射させることによって、前記各表示像を前記ハーフミラーにて合成表示するものであった。そして、前記表示器の周囲に周壁を設けることによって、前記表示器の表示面の周囲に立体感及び奥行き感を与えてデザイン性の向上を図っていた（例えば、特許文献１参照）。
特開平３−２７３９４５号公報（第１図）

しかしながら、前記従来の表示装置では、前記表示面の周囲に立体感を与えるものであり、表示像そのものに関しては平面に過ぎず、立体感及び奥行き感に乏しいものであった。また、立体感及び奥行き感を得るために、第１の表示器の表示像の広い範囲に第２の表示器の表示像を合成表示させようとすると、ハーフミラーの傾斜や第２の表示器の大型化（光源の数の増加など）が必要となり、表示装置の大型化やコストの増大が懸念された。そこで、本発明は前記課題についてなされたもので、その主な目的は、小型で表示像に立体感及び奥行き感を与えてデザイン性の向上を図ることが可能な表示装置を提供するものである。

本発明は前記目的を達成するため、第１の表示像を形成する第１の表示器と、第２の表示像を形成する第２の表示器と、これら第１，第２の表示器の間に配置され、前記第１の表示像を観察者側に透過し前記第２の表示像を観察者側に反射することにより前記第１，第２の表示像を合成表示する透過反射部材と、この透過反射部材の前記観察者側に設けられる表カバーとを備えた表示装置において、前記透過反射部材は前記第２の表示器からの第２の表示像を前記観察者側に直接反射するとともに前記表カバーで反射した前記第２の表示器からの第２の表示像を前記観察者側に反射するよう前記表カバーに対向配置され、前記透過反射部材に前記第２の表示像を直接前記観察者側に反射する第１の反射面と、前記表カバーで反射した前記第２の表示像を前記観察者側に反射する第２の反射面とを設け、前記第１の反射面で反射される前記第２の表示像と前記第２の反射面で反射される前記第２の表示像とが互いに接するように表示するべく前記第１の反射面と前記第２の反射面とを異なる角度の平面とするものである。

また、前記第２の表示器からの前記第２の表示像を背景像としたものである。

また、前記第２の表示器からの前記第２の表示像を立体像としたものである。

本発明の表示装置は、小型で表示像に立体感及び奥行き感を与えてデザイン性の向上を図ることが可能な表示装置を提供することができる。

本発明による表示装置は、第１の表示像４１，５１，９１ａを形成する第１の表示器４，５，９と、第２の表示像ｄ１，ｄ２を形成する第２の表示器１２と、これら第１，第２の表示器４，５，９，１２の間に配置され、第１の表示像４１，５１，９１ａを観察者ｏｂ側に透過し第２の表示像ｄ２を観察者側に反射することにより第１，第２の表示像４１，５１，９１ａ，ｄ１，ｄ２を合成表示する透過反射部材１３と、この透過反射部材１３の観察者ｏｂ側に設けられる表カバー１４とを備えた表示装置において、透過反射部材１３は第２の表示器１２からの第２の表示像ｄ１を観察者ｏｂ側に直接反射するとともに、表カバー１４で反射した第２の表示器１２からの第２の表示像ｄ２を観察者ｏｂ側に反射するよう表カバー１４に対向配置されるものである。このように構成したことにより、小型で表示像に立体感及び奥行き感を与えてデザイン性の向上を図ることが可能な表示装置を提供することができる。

また、第２の表示器１２からの第２の表示像ｄ１，ｄ２を背景像としたものである。このように構成したことにより、小型で表示像に立体感及び奥行き感を与えてデザイン性の向上を図ることが可能な表示装置を提供することができる。

また、第２の表示器１２からの第２の表示像ｄ１，ｄ２を立体像としたものである。このように構成したことにより、小型で表示像に立体感及び奥行き感を与えてデザイン性の向上を図ることが可能な表示装置を提供することができる。

また、透過反射部材１３に第２の表示像ｄ１を直接観察者ｏｂ側に反射する第１の反射面１３１と、表カバー１４で反射した第２の表示像ｄ２を観察者ｏｂ側に反射する第２の反射面１３２とを設け、第１の反射面１３１と第２の反射面１３２とが異なる角度の平面としたものである。このように構成したことにより、小型で表示像に立体感及び奥行き感を与えてデザイン性の向上を図ることが可能な表示装置を提供することができる。

図１から図３は本発明の第１実施例を示すもので、以下、本発明の表示装置を例えば自動車に搭載される計器装置に適用した場合について説明する。

本実施例による計器装置Ｍは複数の計器を備えており、本実施例では、図１の左から、エンジン回転計Ｍ１、速度計Ｍ２そして、冷却水温計、燃料計の２つからなる計器Ｍ３が配置されている。本実施例では中央に配置される速度計Ｍ２を例にとって説明する。この速度計Ｍ２は、図２で示すように、回路基板１と、この回路基板１に導通装着され回転軸２が前方に延びる駆動装置３と、回転軸２にて回転駆動され第１の表示器の一つである指針４と、この指針４の背後に位置して回路基板１上に配置される第１の表示器の一つである表示板５と、指針４を照明する指針用光源６と、表示板５を照明する表示板用光源７と、回路基板１と表示板５との間に配置されるケース体８と、回路基板１に導通装着され指針４の前方に配置される第１の表示器の一つである発光表示ユニット９と、指針４や表示板５、発光表示ユニット９を露出させるための見返し部材１０と、この見返し部材１０の前方上側に設けられるバイザー１１と、このバイザー１１に固定される第２の表示器である発光表示器１２と、見返し部材１０の前方で、発光表示ユニット９と発光表示器１２の間に配置される透過反射部材１３と、この透過反射部材１３の前方側に設けられる表カバー１４とから構成される。なお、ｏｂは前記自動車などを運転し、計器装置Ｍを視認する運転者（観察者）である。ｅｅは観察者ｏｂの身長の違いなどの身体的差異、あるいは、車両であれば、座席の位置によって決められる観察者ｏｂの眼球位置を定めた領域（眼球領域）である。

回路基板１は、例えばガラスエポキシ系基材に配線パターン（図示せず）を施した硬質回路基板からなり、指針用光源６と表示板用光源７と駆動装置３の駆動・制御を行う駆動手段（図示せず）や例えば抵抗、コンデンサ等の各種回路部品（図示せず）が前記配線パターンに導通接続されている。

駆動装置３は、可動磁石式計器またはステッピングモータからなり、回転軸２が回路基板１を貫通するように、その主要部が回路基板１の背後に装着され、且つ半田付け等の適宜導通手段により前記配線パターン（前記駆動手段）に電気接続される。

指針４は透光性合成樹脂からなり、線状に延びる指示部４１と、この指示部４１の回転中心部外周を覆う遮光性合成樹脂からなるキャップ４２とを備えており、指示部４１はその回転中心側が発光表示ユニット９（見返し部材１０）により隠蔽されると共に、その先端側が発光表示ユニット９（見返し部材１０）から露出して表示板５の後述する指標部を指示している。また、指示部４１の前記回転中心部に受光部４４を備えており、この受光部４４にて、その背後に配置された指針用光源６から発せられる光を受光し、その光を指示部４１側に反射導光する反射部４３が形成されており、指針用光源６にて指針４の指示部４１が発光し、第１の表示像を形成する。

表示板５は第１の表示像を形成する指標部５１を備えている。この指標部５１は指針４の回転軌道に沿った円弧状の配列形状を有し指針４の指示部４１の指示対象となる目盛５１ａ，数字５１ｂから構成されている。また、この指標部５１の背景を形成する背景部５２とを有している。これら指標部５１、背景部５２は透光性合成樹脂からなる薄板状の基材５３の前面に形成された印刷層からなり、指標部５１は白色系の透光性インクにより形成され、背景部５２は黒色系の遮光性インクにより形成されている。なお、これら指標部５１、背景部５２の各印刷層はスクリーン印刷等の手段を用いて印刷形成されている。

指針用光源６は、例えば赤色光を発するチップ型発光ダイオードからなり、指針４の回転中心近傍に複数個配置され、受光部４４を通じて指針４の指示部４１を赤色に発光させる発光体である。

表示板用光源７は、例えば白色光を発するチップ型発光ダイオードからなり、ケース体８内に複数個配置され、表示板５の指標部５１を白色に発光させる発光体である。

ケース体８は、例えば白色系の合成樹脂からなり、表示板５を保持する保持部材としての機能、指針用光源６や表示板用光源７を収納するハウジングとしての機能、指針用光源６の光を指針４に導いたり、表示板用光源７の光を指標部５１に導くために反射する反射部材としての機能を有している。

発光表示ユニット９は見返し部材１０の後述する開口孔１０３に臨む発光型表示部９１と、この発光型表示部９１を駆動する駆動用基板９２と、発光型表示部９１と駆動用基板９２の背面に沿って配置される抑え部材９３とを有している。

発光型表示部９１は、本実施例の場合、一対の電極間に挟んだ有機発光層をさらに一対のガラス基板で封止し、前記電極間に直流を供給することで前記有機発光層が発光する電界発光素子（有機ＥＬ）パネルからなる。

そして、この発光型表示部９１は、本実施例の場合、前記有機発光層が発光することにより、図１に示すように車両の走行距離や図示していない燃料消費、外気温、時刻等の所定情報からなる表示像９１ａを発光表示し、第１の表示像を形成するものである。この表示像９１ａは、透過反射部材１３、表カバー１４を通じて観察者ｏｂに視認される。なお、表示像９１ａの発光色は例えば青緑色からなり、前記有機発光層自体の発光色に依存する。

駆動用基板９２は、例えばガラスエポキシ系基材に配線パターン（図示せず）を施した硬質回路基板からなり、回路基板１と発光型表示部９１との間に配置され発光型表示部９１の板面方向（回路基板１の板面方向）と直交する方向に延びている。また、駆動用基板９２は発光型表示部９１の駆動・制御を行う駆動手段（図示せず）や、例えば抵抗、コンデンサ等の各種回路部品（図示せず）が前記配線パターンに導通接続されている。

抑え部材９３は薄板状の金属材料からなり、断面略「Ｌ」字状にプレス形成され、発光型表示部９１と駆動用基板９２を保持する保持部材としての機能を有している。

９４は発光型表示部９１と駆動用基板９２とを電気的に接続するための第１のフレキシブルプリント基板であり、この第１のフレキシブルプリント基板９４の一端が発光型表示部９１の前記電極に電気接続され、他端が駆動用基板９２の前記配線パターンに電気接続されている。なお、９５は回路基板１と駆動用基板９２とを電気的に接続するための第２のフレキシブルプリント基板である。

見返し部材１０は黒色系の合成樹脂からなり、指針４や表示板５が露出する馬蹄形の開口部１０１を備えている。また、１０２は見返し部材１０の下側から上方向へ一体に延長形成されたカバーであり、このカバー１０２は発光型表示部９１の周囲を覆う略半円形状である。このカバー１０２に発光型表示部９１が臨む開口孔１０３が設けられている。この場合、カバー１０２が発光型表示部９１の前面を抑えつつ、発光型表示部９１は抑え部材９３によって保持されているため発光型表示部９１はカバー１０２と抑え部材９３との間で安定的に保持されている。

カバー１０２の周辺部で、指標部５１に対向する部分には、表示板５方向に延長形成した側壁１０４が設けられている。この側壁１０４は、カバー１０２と表示板５との間から指針４の回転中心部分を視認できないように設けたものである。また、この側壁１０４は、発光型表示部９１方向（すなわち、本実施例では指針４の回転中心方向）に向かって傾いている。

バイザー１１は、見返し部材１０と同様に黒色系の合成樹脂からなり、図３で示すように、発光表示器１２が露出する「Ｃ」の字状の開口１１１を備えている。

発光表示器１２は、複数の光源１２１を備えた回路基板１２２と、第１、第２、二つの反射面１２３、１２４を備えた反射体１２５によって構成されている。この反射体１２５は、開口１１１と同様に、「Ｃ」の字状である。

図３で示すように、光源１２１は、例えば青色光を発するチップ型発光ダイオードからなり、バイザー１１の開口１１１に沿って複数個配置されており、回路基板１２２は、例えばガラスエポキシ系基材に配線パターン（図示せず）を施した硬質回路基板からなる。反射体１２５は白色の合成樹脂からなり、前述したように第１、第２の反射面１２３、１２４を備えている。第１の反射面１２３は円錐形状であり、光源１２１からの光を第２の反射面１２４に反射するものであり、第２の反射面１２４はすり鉢形状であり、第１の反射面１２３からの光を透過反射部材１３に反射するものである。そして、発光表示器１２の第２の反射面１２４から出た光が、図２の発光する表示像ｄ１，ｄ２として透過反射部材１３にて視認することができる。なお、この発光表示像ｄ１は、表示板５の目盛５１ａの内側に位置するものであり、指標部５に対して背景像となるものである。この背景像は、反射を繰り返す発光表示像ｄ２を前提としているので、上下左右対象の意匠を備えている必要があり、文字などの上下左右反転すると表示が変化するものは適していない。

また、本実施例では、発光表示器１２の第２の反射面１２４がすり鉢形状であるため、その反射された発光表示像ｄ１，ｄ２も立体像となり、奥行き感を与えることとなり、より新規な見栄えを実現することができる。また、発光表示像ｄ１，ｄ２は、その中央部は光が強いため青く明るく光り、周囲に行くに従って暗くなっていくものである。

透過反射部材１３はアクリルなどの合成樹脂からなり、その表面には、主に発光表示器１２の発光表示像ｄ１を良好に反射することができるように反射膜が形成されている。この透過反射部材１３は、表カバー１４に対向配置され、平面からなる反射面１３０を備えている。この反射面１３０は、指示部４１や指標部５１及び発光型表示部９１の表示像９１ａなどを観察者ｏｂ側に透過し、発光表示器１２の発光表示像ｄ１を観察者ｏｂ側に反射することにより、指示部４１や指標部５１及び発光型表示部９１の表示像９１ａなどと発光表示器１２の反射した発光表示像ｄ１とを合成表示するものである。本実施例では、図１に示すように、発光表示像ｄ１がカバー１０２の一部に重なるとともに、カバー１０２の周囲部分に合成表示され、指針４や指標部５１や表示像９１ａ及び発光表示像ｄ１は、図２で示すように、各表示が異なる位置に配置されたように、観察者ｏｂに視認されるので、奥行き感を与えることができる。また、この反射面１３０は、発光表示器１２からの発光表示像ｄ２が表カバー１４の内面で反射した表示像ｄ２を観察者ｏｂ側に反射させるものであり、本実施例では、観察者ｏｂの眼球領域ｅｅに反射させるものである（図２中のＬ１参照）。このように構成したことにより、観察者ｏｂは発光表示器１２の発光表示像ｄ２を発光表示像ｄ１とともに視認することとなる。この発光表示像ｄ２が発光表示像ｄ１とともに表示されることにより、第２の表示である発光表示器１２を大型化することなく、あるいは、発光表示器１２とは異なる表示器を新たに設けることなく、小型で表示像が立体感及び奥行き感を与えてデザイン性の向上を図ることが可能な計器装置Ｍを提供することができる。特に、発光表示像ｄ２が、発光表示像ｄ１の下側に位置し、奥から前方に向かって連続しているので、より一層、立体感及び奥行き感を強調する表示像となり、デザイン性の向上を図ることができる。

表カバー１４はアクリルなどの合成樹脂からなり、透過反射部材１３側に可能な限り近接して設けてある。本実施例においては、暗色で光の透過率を低く抑えたものである。よって、発光した指針４の指示部４１や表示板５の指標部５１及び発光型表示部９１の表示像９１ａ及び、発光表示器１２の発光表示像ｄ１，ｄ２のみを視認することができる。また、観察者ｏｂに外光が反射しないように、曲面を有しているので、表カバー１４での外光の反射を抑え、視認性がよい。

なお、本実施例では、反射面１３０は平面であったが、前記実施例に限定されるものではなく、例えば、反射面１３０は観察者ｏｂ側に凹んだ曲面で構成しても良い。このように構成することにより、第２の表示器である発光表示器１２の表示像に光学的な作用を及ぼし、さらなる視覚的効果を与えることができる。

なお、透過反射部材１３の反射膜を設けなくとも視認性の低下を招かない場合に、反射膜を設けなくともよく、この場合コストを削減することができる。

また、本実施例では、発光型表示部９１が電界発光素子であったが、前記有機発光層を有する電界発光素子パネルからなる例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、任意の発光型表示部を適用することができ、例えば無機発光層を有する電界発光素子パネルやバックライトを備えた液晶表示素子及び冷陰極管などの表示素子を用いたものでも良い。

また、本実施例では、表示像９１ａが車両の走行距離や燃料消費、外気温、時刻等の所定情報を発光表示する例について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば文字、記号、目盛、警報マーク等の任意の表示像を発光表示してもよい。

次に本発明の第２実施例を図４，５を用いて説明する。なお、第１実施例と同一及び相当箇所には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

本発明の第２実施例では、透過反射部材１３は表カバー１４に対向配置さて、第１の反射面１３１と第２の反射面１３２とを備えている。この第１、第２の反射面１３１，１３２は、それぞれ平面であり、また、第２の反射面１３２は、透過反射部材１３の中間より下側に設けられ、第１の反射面１３１とは角度が異なるもので、本実施例では、第２の反射面１３２は、観察者ｏｂ側に折れ曲がっている。

このように構成することにより、第１の反射面１３１は、指示部４１や指標部５１及び発光型表示部９１の表示像９１ａなどを観察者ｏｂ側に透過し、発光表示器１２の発光表示像ｄ１を観察者ｏｂ側に反射することにより発光型表示部９１の表示像９１ａなどと発光表示器１２の反射した発光表示像ｄ１とを合成表示し、図５で示すように、各表示が異なる位置に配置されたように、観察者ｏｂに視認されるので、奥行き感を与えることができ、また、第２の反射面１３２は、発光表示器１２からの発光表示像が表カバー１４の内面で反射した発光表示像ｄ２を観察者ｏｂ側に反射させるものであり、本実施例では、観察者ｏｂの眼球領域ｅｅに反射させるものである（図５中のＬ２参照）。このように構成したことにより、観察者ｏｂは発光表示器１２の発光表示像ｄ２を視認することができる。そして、本実施例では、第１反射面１３１と第２の反射面１３２とを異なる角度としたことにより、図４で示すように、発光表示像ｄ１と発光表示像ｄ２とを接するように表示することにより、発光表示像ｄ２の表示像が立体感及び奥行き感を与えてデザイン性の向上を図るとともに、発光表示像ｄ２が発光表示像ｄ１に接し、一体となった表示を行うことによって、奥から前方に向かって連続しているので、より一層、立体感及び奥行き感を強調する表示像となり、デザイン性の向上を図ることができる。

なお、前記各実施例では、表カバー１４は透過率の低い暗色であったために、各表示像は発光したものでないと、視認することができなかったが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、表カバー１４は透過率の高いものであってもよい。この場合、表示板５などは、指標部５１だけでなく、背景部５２も視認することができるので、背景部５２の部分に着色を施してデザイン的な効果を得ることができる。

本発明の第１実施例の正面図。図１中Ａ−Ａ線の断面図。同実施例の発光表示器の正面図。本発明の第２実施例の正面図。図４中Ｂ−Ｂ線の断面図。

符号の説明

４指針（第１の表示器）
５表示板（第１の表示器）
９発光表示ユニット（第１の表示器）
１２発光表示器（第２の表示器）
１３透過反射部材
１４表カバー
４１指示部（第１の表示像）
５１指標部（第１の表示像）
９１ａ表示像（第１の表示像）
１３０反射面
１３１第１の反射面
１３２第２の反射面
ｄ１，ｄ２表示像
ｅｅ眼球領域
Ｍ計器装置
Ｍ２速度計
ｏｂ観察者

Claims

第１の表示像を形成する第１の表示器と、第２の表示像を形成する第２の表示器と、これら第１，第２の表示器の間に配置され、前記第１の表示像を観察者側に透過し前記第２の表示像を観察者側に反射することにより前記第１，第２の表示像を合成表示する透過反射部材と、この透過反射部材の前記観察者側に設けられる表カバーとを備えた表示装置において、前記透過反射部材は前記第２の表示器からの第２の表示像を前記観察者側に直接反射するとともに前記表カバーで反射した前記第２の表示器からの第２の表示像を前記観察者側に反射するよう前記表カバーに対向配置され、前記透過反射部材に前記第２の表示像を直接前記観察者側に反射する第１の反射面と、前記表カバーで反射した前記第２の表示像を前記観察者側に反射する第２の反射面とを設け、前記第１の反射面で反射される前記第２の表示像と前記第２の反射面で反射される前記第２の表示像とが互いに接するように表示するべく前記第１の反射面と前記第２の反射面とを異なる角度の平面とすることを特徴とする表示装置。
前記第２の表示器からの前記第２の表示像を背景像としたことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
前記第２の表示器からの前記第２の表示像を立体像とした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。