JP4826076B2

JP4826076B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP4826076B2
Application number: JP2004251162A
Authority: JP
Inventors: 英昭本間
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2024-08-31
Also published as: JP2006071283A

Description

本発明は、例えば自動車を代表とする車両に搭載される表示装置に関し、特にアナログ式（指針式）計器からなる表示部材上に帯状の発光意匠を形成する導光部材を配置した表示装置に関する。

この種の指針式計器として、例えば下記特許文献１に記載の表示装置が知られている。この表示装置は、表示板（目盛板）と指針とでなる表示部材と、この表示部材の前方に配置されその可視範囲を規定する遮蔽部材（見返し板）と、この見返し板と表示部材との間との境界に配置される導光部材と、この導光部材を発光させる光源とを備えている。

導光部材は、略リング状でその内縁には帯状の発光部を形成するための反射部が設けられており、この反射部が可視範囲を規定する遮蔽部材の開口部の内側から露出するように表示板上に重ねて配置されている。反射部はシボ加工や塗装、ホットスタンプ等による反射処理が施された傾斜面からなり、この反射処理付き傾斜面によって導光部材内に取り入れられた光源からの光を反射し、帯状の発光部が形成される。

特に当該特許文献１では、反射部を傾斜面となして表示板から次第に離間させることにより立体感、奥行き感のある表示装置を提案している。

特開２００３−０６５８０９号公報

しかしながら、前記特許文献１記載の指針式計器は、反射処理付きの傾斜面（反射面）が遮蔽部材の開口部から内側に露出する導光部材箇所の投影面全体に設けられており、また反射面を支持する導光部材箇所（表示板と平行に延びる箇所）が表示板と接しているため、帯状の発光意匠に浮遊感を与えることが難しいという問題があった。
そこで本発明は、前述の課題に対処するため、帯状の発光意匠に浮遊感を与えることが可能な表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、前記目的を達成するため、表示部材と、この表示部材の前方に配置されその可視範囲を規定する遮蔽部材と、光源と、前記表示部材に配置され前記光源からの光を受けて帯状の発光意匠を形成する導光部材とを備え、前記導光部材が前記可視範囲内を前記表示部材と対向して延びる延長部を有し、この延長部であって前記遮蔽部材による遮蔽範囲と前記可視範囲との境界部から第１の所定距離分離間した位置に、前記光源の光を反射することにより前記発光意匠を形成する反射部を形成すると共に、前記延長部と前記表示部材とが第２の所定距離分離間配置され、この第２の所定距離分の離間距離が前記延長部と前記表示部材との間に配置されたスペーサ部材によって規定され、前記スペーサ部材は前記表示部材と前記延長部との隙間から内部が見えてしまうのを防止する機能を有することを特徴とする。

また本発明は、前記延長部の前記反射部と前記境界部との間に位置する中間部が平板状の透明部からなることを特徴とする。

また本発明は、前記反射部に光拡散処理が施されていることを特徴とする。

また本発明は、前記反射部の前方に所定の断面形状を有する突出部が設けられることを特徴とする。

また本発明は、前記反射部が、平面形状が円弧帯状の前記発光意匠を形成することを特徴とする。

また本発明は、前記反射部が複数、前記延長部の厚み方向に重ねて配置されることを特徴とする。

また本発明は、複数の前記反射部が前記延長部の平面方向にずれて配置されることを特徴とする。

また本発明は、前記光源が複数の前記反射部に応じて複数設けられ、これら光源は同時または一定の順序で点灯または消灯可能に構成されることを特徴とする。

本発明によれば、初期の目的を達成でき、帯状の発光意匠に浮遊感を与えることが可能な表示装置を提供することができる。

以下、添付図面に基づき、本発明を車両用計器からなる表示装置に適用した場合を例として実施形態を説明する。

図１及び図２は、本発明の第１の実施形態を示し、図１は表示装置の正面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

図１及び図２において、本実施形態による表示装置は、回路基板１と、この回路基板１上に配置されるフレーム部材２と、このフレーム部材２の前方に配置される表示部材３と、この表示部材３の前方に配置される遮蔽部材４と、この遮蔽部材４と表示部材３との間に配置される導光部材５とで構成されている。

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、表示部材３と導光部材５のそれぞれを照明する第１〜第３の光源Ｌ１〜Ｌ３と、後述する指針を動作させる計器本体Ｍが電気的、機械的に装着されている他、光源Ｌ１〜Ｌ３や計器本体Ｍ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。

計器本体Ｍ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Ｍ１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。

光源Ｌ１〜Ｌ３は何れも発光ダイオードからなり、各照明対象、すなわち、表示部材３の一部を構成する後述の指針、同じく表示部材３の一部を構成する後述の表示板、導光部材５のそれぞれに対して複数配置されている。なおこれら光源Ｌ１〜Ｌ３の発光色は任意に設定できる。

フレーム部材２は、例えば白色系の合成樹脂よりなり、回路基板１と表示部材３との間に位置して表示部材３の一部（前記表示板）を支持するケース体である。このフレーム部材２には、光源Ｌ１を収納しその光を前記指針に導く筒部２１と、この筒部２１の外周から光源Ｌ２に対向するように外周方向に延び、光源Ｌ２からの光を回転軸１１を中心とした外周方向に反射する第１の反射部２２と、この第１の反射部２２を通じて反射された光を前記表示板側に反射する第２の反射部２３とを有している。

表示部材３は、本実施形態では計器本体Ｍの回転軸Ｍ１に装着され、計器本体Ｍによって計測量に応じて回転動作する指針３１と、この指針３１の指示対象となる目盛、文字等の指標部３２を有する表示板３３とで構成される指針式の表示部材からなる。この場合、指針３１は光源Ｌ１からの光供給を受けてライン状に発光する合成樹脂製の透明部を含み、また表示板３３は、光源Ｌ２の光によって指標部３２を視認できるように、一部もしくは全領域に透光性を有する印刷層を備えている。

なお表示部材３は指針式に限らず、液晶素子や電界発光素子等の電子式表示素子単体で構成することもできるし、この種の電子式表示素子と任意部材とを組み合わせることもできる。

遮蔽部材４は、例えば黒色の合成樹脂材料からなり、表示部材３の所要部を覆って表示部材３の不可視とする遮蔽範囲ＭＡを形成する遮蔽部４１と、表示部材３の所要部が視認されるように露出して可視範囲ＤＡを規定する開口部４２とを有している。なお図１、図２中、一点鎖線Ｂは遮蔽範囲ＭＡと可視範囲ＤＡとの境界部を示す。なお本実施形態では開口部４２を円形（図２参照）としたが、その形状は任意である。

導光部材５は、実質的に無色透明な合成樹脂からなり、表示部材２の前方側に少なくともその一部が位置するように配置されており、光導入部５１と、この光導入部５１に対して交差する方向に延びる延長部５２と、この延長部５２と第１の反射部５２との接合部に位置する第１の反射部５３と、延長部５２の端部に形成される第２の反射部（反射部）５４とを備えている。

光導入部５１は、回転軸Ｍ１と平行に延びており、その底部側端部が光源Ｌ３に対向しており、この部分を通じて導光部材５内に光源Ｌ３の光を取り入れるようになっている。

延長部５２は、光導入部５１に対して直交する方向に延びており、その一部が一定の長さにわたって可視範囲ＤＡを横切るように表示板３３に対向している。

第１の反射部５３は、光導入部５１を通じて取り入れた光を延長部５２側に反射する反射傾斜面からなる。

第２の反射部５４は、導光部材５の貫通形成される断面円錐形状の貫通孔の側壁面を利用して形成されており、その前方側端部が最も内側（中心側）に位置し、この位置から離れるに従って内側（中心側）から遠ざかり、前方側端部と反対側に位置する後方側（底部側）端部が最も外側に位置する傾斜面からなり、全体的な平面形状は円弧帯状である。そして延長部５２に導入された光を反射することにより、帯状（リング状）の発光意匠Ｒ（図１参照）を形成するものである。また第２の反射部５４には、光拡散反射性を高めるため、細かな凹凸を表面に付けるシボ加工、塗装、ホットスタンピング等の手段による光拡散処理部５５が形成されている。

このように構成される第２の反射部５４は、遮蔽範囲ＭＡと可視範囲ＤＡとの境界部Ｂから所定距離Ｄ１分離間した位置に、前記後方側端部が位置するように形成され、これにより、第２の反射部５４と境界部Ｂとの間には、一定の長さ分にわたって表示板３３上を延在する中間部５６が形成されている。この中間部５６は、厚さが一定の平板状透明部とされているため、中間部５６を通して表示板３３をみたとき、光の屈折や反射による影響が小さく、表示部材３（この場合、表示板３３）がクリアに透けて見えるようになっている。なお中間部５６を含む延長部５２の表裏面は鏡面（光沢面）で透明となっているが、第２の反射部５４は、光拡散処理５５により半透明となっている。

さらに延長部５２は、表示板３３に対し第２の所定距離Ｄ２分離間するように配置され、この離間距離は、延長部５２後方に配置されたスペーサ部材６によって規定されている。

このスペーサ部材６は、表示板３３と延長部５２との隙間から内部が見えてしまうのを防止する機能も有している。

このような構成において、光源Ｌ１〜Ｌ３が発光すると、光源Ｌ１，Ｌ２の光によって指針３１と指標部３２が照らし出されると共に、光源Ｌ３の光が導光部材５に導かれ、第２の反射部５４で拡散反射されることにより、この部分が明るく光輝し、図１に示すように発光意匠Ｒを形成する。

このとき、第２の反射部５４が遮蔽範囲ＭＡと可視範囲ＤＡとの境界部Ｂから所定距離Ｄ１分、中間部５６を隔てて離間しており、中間部５６は光源Ｌ１の光を第２の反射部５４側に向かわせる導光通路であると共に表示板３３を透視する透視部としても機能し、この部分は観察者から見たときほとんど発光せず、第２の反射部５４が明るく光輝するため、発光意匠Ｒが宙に浮かんでいるように視認される。

また、この際、中間部５６が厚さが一定（表面と背面が並行）の平板状透明部とされているため、中間部５６を通して表示板３３をみたとき、光の屈折や反射による影響が小さく、表示部材３（この場合、表示板３３）がクリアに透けて見えるようになっているため、発光意匠Ｒの浮遊感をより効果的に演出できる。

また、第２の反射部５４に光拡散処理が施されているため、その拡散または乱反射作用により、明るく、しかも発光ムラの少ない発光意匠Ｒとなすことができる。

また、延長部５２を表示板３３から第２の所定距離Ｄ２分離間配置したことにより、発光意匠Ｒの浮遊感に加えて、表示の奥行き感を付与している。

以上の通り、本実施形態によれば、表示部材３と、この表示部材３の前方に配置されその可視範囲ＤＡを規定する遮蔽部材４と、この遮蔽部材４の背後に配置される光源Ｌ３と、表示部材３の前方に配置され光源Ｌ３からの光を受けて帯状の発光意匠Ｒを形成する導光部材５とを備えており、導光部材５が可視範囲ＤＡ内を表示部材３と対向して延びる延長部５２を有し、この延長部５２であって遮蔽部材４による遮蔽範囲ＭＡと可視範囲ＤＡとの境界部Ｂから所定距離Ｄ１分離間した位置に、光源Ｌ３の光を反射することにより発光意匠Ｒを形成する第２の反射部（反射部）５４を形成したことにより、発光意匠Ｒに浮遊感を与えることができ、表示品質や商品性を向上させることができる。

なお本実施形態では、光源Ｌ３を回路基板１上に配置したが、観察者から不可視となるように配置してあればよい。また本実施形態では、遮蔽部材４の背後に導光部材５を配置したが、導光部材５は遮蔽部材４の前方に配置してもよい。また本例では発光意匠Ｒをリング状としたが、帯状であれば任意の形状を採用できる。

図３は本発明の第２の実施形態を示す断面図で、前記第１の実施形態との相違点は、前記貫通孔を利用して第２の反射面５４を形成するのではなく、導光部材５の厚さを変化させ、その変化部を利用して、第２の反射面５４を設けたものである。従って本例では可視範囲ＤＡの端部である延長部５２が肉厚に設定され、中央部５７が薄肉に形成されている。

かかる実施形態によっても前記第１の実施形態と同様の効果を期待できる。

図４は本発明の第３の実施形態を示す要部断面図で、本実施形態では、略板状の第１〜第３の導光部材５０１〜５０３を複数枚、厚み方向に積層し、各導光部材５０１〜５０３において発光意匠Ｒを形成する第１〜第３の傾斜部（反射部）５４１〜５４３が厚み方向に重なると共に平面方向にずれるように配置し、さらに各導光部材５０１〜５０３の端部に、例えば発光ダイオードからなる専用の第１〜第３の発光体（光源）３０１〜３０３を配置し、これら発光体３０１〜３０３にそれらの動作を制御する例えばマイクロコンピュータや点灯駆動回路等の制御手段７を接続したものである。

各導光部材５０１〜５０３は、境界部Ｂから所定距離Ｄ１１〜Ｄ１３分離間した第１〜第３の中間部５６１〜５６３を有し、それらの構成は前記第１の実施形態の中間部５６と同じであり、また各傾斜部５４１〜５４３の構成も前記第１の実施形態の第２の反射部５４と同じであり、発光によりリング状の発光意匠Ｒ（但し本例では３つ）を形成するようになっている。

制御手段７は、所定の条件、例えば始動スイッチあるいは点灯スイッチからのオンオフ信号が入力するといった条件が成立すると、各発光体３０１〜３０３を同時または所定の順序で点灯または消灯させ、大きさの異なる発光意匠Ｒを同時または一定の順序で出現させたり、消失させたりするものであり、これにより斬新な見栄えを演出できるものである。なお本例では各導光部材５０１〜５０３を隙間なく積層したが、所定の隙間を介して積層することで、立体感を強調してもよい。

図５は本発明の第４の実施形態を示す要部断面図で、本実施形態では、傾斜部（反射部）５４１〜５４３の前方に先端部が円弧状の断面形状を有する突出部５５１〜５５３が設けられている。従って傾斜部（反射部）５４１〜５４３での反射光が突出部５５１〜５５３を通じて視認されることとなり、これにより浮遊感や立体感をより強調することができ、また傾斜部（反射部）５４１〜５４３の形状にとらわれない斬新な発光意匠Ｒを視認させることができるというメリットもある。

本発明の一実施形態による表示装置の正面図。図１のＡ−Ａ線に沿った断面図本発明の第２の実施形態を示す断面図。本発明の第３の実施形態を示す断面図。本発明の第４の実施形態を示す断面図。

符号の説明

１回路基板
２フレーム部材
３表示部材
４遮蔽部材
５導光部材
６スペーサ部材
７制御手段
２２第１の反射部
２３第２の反射部
３１指針
３２指標部
３３表示板
４１遮蔽部
４２開口部
５１光導入部
５２延長部
５３第１の反射部
５４第２の反射部（反射部）
５５光拡散処理部
５６中間部
３０１〜３０３第１〜第３の発光体（光源）
５０１〜５０３第１〜第３の導光部材
５４１〜５４３第１〜第３の傾斜部（反射部）
５５１〜５５３突出部
Ｂ境界部
ＤＡ可視範囲
Ｄ１Ｄ１１〜Ｄ１３所定距離
Ｄ２第２の所定距離
Ｌ１，Ｌ２第１、第２の光源
Ｌ３第３の光源（光源）
Ｍ計器本体
Ｍ１回転軸
ＭＡ遮蔽範囲
Ｒ発光意匠

Claims

表示部材と、
この表示部材の前方に配置されその可視範囲を規定する遮蔽部材と、
光源と、
前記表示部材に配置され前記光源からの光を受けて帯状の発光意匠を形成する導光部材とを備え、
前記導光部材が前記可視範囲内を前記表示部材と対向して延びる延長部を有し、
この延長部であって前記遮蔽部材による遮蔽範囲と前記可視範囲との境界部から第１の所定距離分離間した位置に、前記光源の光を反射することにより前記発光意匠を形成する反射部を形成すると共に、前記延長部と前記表示部材とが第２の所定距離分離間配置され、この第２の所定距離分の離間距離が前記延長部と前記表示部材との間に配置されたスペーサ部材によって規定され、
前記スペーサ部材は前記表示部材と前記延長部との隙間から内部が見えてしまうのを防止する機能を有することを特徴とする表示装置。
前記延長部の前記反射部と前記境界部との間に位置する中間部が平板状の透明部からなることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
前記反射部に光拡散処理が施されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
前記反射部の前方に所定の断面形状を有する突出部が設けられることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
前記反射部は平面形状が円弧帯状の前記発光意匠を形成することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
前記反射部が複数、前記延長部の厚み方向に重ねて配置されることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
複数の前記反射部が前記延長部の平面方向にずれて配置されることを特徴とする請求項６記載の表示装置。
前記光源が複数の前記反射部に応じて複数設けられ、これら光源は同時または一定の順序で点灯または消灯可能に構成されることを特徴とする請求項６または請求項７記載の表示装置。