JP5116645B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のドライバに情報を提供する液晶表示をメータ表示に隣接して行う車両用表示装置の技術分野に属する。

従来では、指針により目盛を指示して行われるメータ表示の間に液晶表示装置を設け、情報表示を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−２５１７２２号公報（第２−９頁、全図）

しかしながら、従来にあっては、メータ表示範囲が液晶表示面に重なる場合には、メータ表示、液晶表示の一方に大きな犠牲、たとえばメータ表示の表示範囲を所定の大きさにしたい場合には、液晶表示面の大きさを小さくするなどの犠牲を払わなくては充分な表示を行うことが難しいものであった。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、メータ表示領域が、液晶表示面に重なる場合であっても液晶表示面に多少の犠牲を負担させるだけで、情報を見やすく表示することができる車両用表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、隣接配置されたメータ表示部、液晶表示部を有する車両用表示装置において、前記メータ表示部は、少なくともメータ表示の目盛表示を行う文字板と、該文字板を裏面から照明する文字板用光源と、を備え、前記メータ表示部の文字板の表示範囲が前記液晶表示部の表示面と前面視で部分的に重なるように配置し、前記液晶表示部は、液晶を透光部材の間に封入するとともに、該透光部材を挟むように配置し、同一方向の偏光軸を有して通過する光の偏光を行う偏光板を設けた液晶パネルと、同一方向の偏光軸を有し、前記液晶パネルを挟むように配置され、通過する光の偏光を行う偏光板と、前記液晶パネルを裏面から照明する液晶用光源と、を備え、前記液晶パネルの、前記文字板の表示範囲と部分的に重なる部分は、前記液晶が前記透光部材の間に封止されず、かつ光を透過可能にした非液晶部分とし、前記文字板用光源及び前記液晶用光源は、前記文字板及び前記液晶表示部から離間した位置で基板に実装し、
前記非液晶部分に重ねられた前記文字板部分の照明を、前記液晶用光源の光と前記非液晶部分の側壁部分を透過させた前記文字板用光源の光とで行う、ことを特徴とする。

よって、メータ表示領域が液晶表示面に重なる場合であってもメータ表示領域を犠牲にせずに充分な表示を行うことができる。また、この場合、液晶表示部と文字板とが部分的に重なる部分の表示も十分な輝度で行うことができる。

以下、本発明の車両用表示装置を実現する実施の形態を、請求項１，２に係る発明に対応する実施例１と、請求項１，３に係る発明に対応する実施例２に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車両用表示装置の平面図である。
車両用表示装置１は、図１に示すように、第１メータ表示部２、液晶表示部３、第２メータ表示部４を備えている。
第１メータ表示部２は、液晶表示部３の左側に配置されて、指針による目盛の指示で、例えばエンジン回転数のメータ表示を行う。

液晶表示部３は、第１メータ表示部２と第２メータ表示部４の間に配置され、液晶表示により、例えば、インジケータの表示や右折表示、ナビと連動した表示、車速のデジタル表示などを行う。実施例１では、液晶表示部３の表示面は縦長の矩形の左右両側を、第１メータ表示部２と第２メータ表示部４の表示部分で円弧状に凹ませた表示面にしている。
第２メータ表示部４は、液晶表示部３の右側に配置され、指針による目盛の指示で、例えば車両速度のメータ表示を行う。

図２は図１のＡ−Ａ断面説明図である。
車両用表示装置１は、基板５、ケース６、文字板７を備え、基板５は第１メータ表示部２、液晶表示部３、第２メータ表示部４の共通した基板である。文字板７は、第１メータ表示部２、第２メータ表示部４の共通した文字板である。
そして、ケース６によって、基板５に対して所定の間隔となる位置に文字板７が固定される。そして、文字板７には第１メータ表示部２の円弧状の目盛部７１と第２メータ表示部４の円弧状の目盛部７２を設ける。なお、この２つの表示部２，４の間には、縦長矩形の液晶表示部３が配置されるが、その液晶表示部３の左右両側は、第１メータ表示部２と第２メータ表示部４の表示部分の形状に合わせて円弧状に凹ませた形状の開口部７３を設け、この開口を通して液晶表示部３が液晶表示を行う。

第１メータ表示部２は、指針駆動部２１、指針軸２２、指針２３、光源２４、メータリング２５を備えている。
指針駆動部２１は、基板５に実装され、車両用表示装置１へ入力されるエンジン回転情報を基板５に実装された図示しない制御部で処理した指令に従って指針軸２２を駆動する。
指針軸２２は、指針駆動部２１により基端を駆動され、先端を文字板７から表示側（表側）に突出する。文字板７から突出した先端には指針２３を取り付ける。

指針２３は、基端を指針軸２２に固定され、指針軸２２を介して回転駆動されて、指示を行う。
光源２４は、文字板７の第１メータ表示部２の目盛及び目盛数字の部分と概ね重なる位置に、複数配置される。
メータリング２５は、透光性のある部材でリング状に形成され、且つそのメータリング２５の内側縁に沿って第１メータ表示部２の目盛が凸として形成されると共に、透光性のある着色を表面に施されたものである。
文字板７の第１メータ表示部２の目盛部７１は、前述の通り目盛及び目盛数字を透光させるよう透明な部材を露出させたものとし、他の部分は透光しない例えば黒い遮光着色面とすることにより目盛部７１を形成する。この目盛部７１は、エンジン回転数に合わせた内容にする。

第２メータ表示部４は、指針駆動部４１、指針軸４２、指針４３、光源４４、メータリング４５を備えている。構造は第１メータ表示部４と同様であるので、説明を省略する。なお、文字板７の第２メータ表示部４の部分に設けられる目盛部７２は、車両速度に合わせた内容にする。

次に、液晶表示部３の詳細構造について説明する。
実施例１では、液晶表示部３は、その一部が文字板７の目盛部７１及び目盛部７２の一部、すなわち相対向する側と重なるように、その下方（裏側）に設けられる。
図３は図２における液晶表示部の詳細図である。
液晶表示部３は、偏光板３１，３２、ガラス板３３，３４、液晶３５、固定部３６、導光・拡散体３７、反射支持部３８、液晶ケース３９を備えている。（偏光板３１，３２、ガラス板３３，３４、液晶３５が液晶パネルに相当する）
偏光板３１，３２は、液晶を封入したガラス板３３，３４の表裏両側に貼り付けられたもので、所定方向に振動する光のみを通過させる。なお、偏光板３１，３２の偏光軸は互いに平行な同一特性なものが用いられている。
なお、具体的な例として、TN型LCD、DSTN型LCD、ASTN型LCDのノーマリーブラックのものを挙げておく。

ガラス板３３，３４は所定の間隔を空け、内部に液晶を封入する透明部材である。
液晶３５は、液晶物３５１とシール部３５２、駆動素子３５３を備え、制御された駆動により表裏に配置された偏光板３１，３２の偏光特性を用いて光の通過状態、非通過状態を切り換えて、表示画像を生成する。
液晶物３５１は、ガラス板３３，３４の間をシール部３５２で封止し、その内部に封入される。この封止された液晶物３５１に対応させるように、内部には、駆動素子３５３を配置する。駆動素子３５３の詳細については、図示と説明を省略する。
実施例１の封止形状については、後述する。

固定部３６は、導光・拡散体３７を反射支持部３８に固定するとともに、偏光板３１，３２、ガラス板３３，３４、液晶３５と導光・拡散体３７の間に所定の間隔を設けるように、最も裏側に位置する偏光板３２を支持する。
導光・拡散体３７は、内部で光を導光・拡散し、全体から発することで一様な照明を行う。導光・拡散体３７の構造については後述する。
反射支持部３８は、導光・拡散体３７の下面及び側面を支持し、その素材を白色樹脂として、導光・拡散体３７が発する光が照明方向となるように反射を行う。
液晶ケース３９は、偏光板３１，３２、ガラス板３３，３４、液晶３５、固定部３６、導光・拡散体３７、反射支持部３８の側面側を枠形状により、支持する。そして、文字板７に設けられた開口部７３の周縁にその上端を当接あるいは近接させて、表側の偏光板３１を開口部７３から露出させる。
液晶ケース３９は、透明な部材で透光性を有するよう形成され、後述する非液晶部分３５ａの側壁部分を構成する。

次に液晶３５の封止形状について説明する。
図４は実施例１の車両用表示装置の液晶表示部の液晶の封止形状の説明図である。
実施例１の液晶表示部３の液晶３５は、図４に示すように、ガラス板３３，３４の間に配置するシール部３５２を、以下に説明する形状に配置する。それは、メータを正面から見て縦長の矩形形状に対して、メータを正面から見て左右を、前記メータ表示の外周形状に合わせて凹ませた形状の外周に沿って配置する形状である。この凹ませられた部分は、文字板７の目盛部７１及び目盛部７２と重なる部分である。
シール部３５２は、この重なる部分において、文字板７の目盛部７１及び目盛部７２の外周の一部に沿う形状で配置する。

そして、シール部３５２で封止したガラス板３３，３４の間に液晶物３５１が封入される。
そのため、図３に示すように、文字板７の目盛部７１及び目盛部７２の中央側下方では、液晶表示部３の一部が重なるように位置する。そして、その重なる範囲には、偏光板３１，３２、ガラス板３３，３４は存在するが、液晶３５は存在しない。
この液晶３５をシール部３５２のシール形状により封止しない部分を非液晶部分３５ａとして、図４の斜線のない部分に示す。非液晶部分３５ａのガラス板３３，３４の間は空間となる。

次に導光・拡散体３７の詳細構造について説明する。
図５は実施例１の車両用表示装置の液晶表示部の導光・拡散体の説明図である。
実施例１の液晶表示部３は、第１、第２メータ表示部２，４の並び方向と直交する方向の一方から基板５に実装される液晶駆動用の配線接続を例えばフレキシブルケーブルなどのケーブル３５３ａで行う。そして他方では、導光・拡散体３７の端部を基板５に向かって湾曲させ、端面を基板５に向けさせる構成にする。そして、この導光・拡散体３７の端面と対向するように、光源８を複数基板５に実装させて設ける。この導光・拡散体３７の湾曲させた端部の位置する近傍の反射支持部３８は、開口又は切り欠きが設けられ、その部分で導光・拡散体３７が基板５の側へ進出させる。

作用を説明する。
[表示を充分に行う作用]
実施例１の車両用表示装置１では、第１メータ表示部２と第２メータ表示部４の間で、液晶表示部３により液晶表示を行う。その表示範囲は、第１メータ表示部２及び第２メータ表示部４と重なる部分を左右に凹ませた形状とすることにより、液晶９の表示面を大きく損なうことなく、指針式メータの表示範囲を大きく表示できる。液晶９の表示内容には、インジケータ表示のように、比較的小さい予め定めたマークのものや、上方に行くに従って、広くなるあるいは狭くなる表示があるが、例えば、車間距離をレベルメータで表示する際に、前方車両から手前方向に徐々に幅が広がるレベルメータにするなどである。このような表示では、液晶表示部３の表示面のように、左右の一部が幅を狭くするように凹んだ表示面であっても充分な大きさの表示を行える。

[各表示部の表示を充分な輝度で行う作用]
実施例１の車両用表示装置１では、液晶表示部３の光源８の光、及び光源２４，４４により液晶表示部３と重ねた部分の文字板７の目盛部７１及び目盛部７２の照明を行う。
液晶表示部３を照明するための光源８から発する光は、導光・拡散体３７に入射し、照明方向以外は、反射支持部３８で反射されることにより、偏光板３１，３２、ガラス板３３，３４、液晶３５の方向を均一に照明する。そして、液晶３５が駆動されることにより、透過、非透過の制御がなされ、輝度のある画像が表示される。

液晶表示部３の非液晶部分３５ａでは、液晶３５がないため、導光・拡散体３７の光がそのまま透過し、非液晶部分３５ａと重なる文字板７の目盛部７１及び目盛部７２の照明を行う。さらに、光源２４、４４の光は、それぞれの照明範囲を照明するように反射支持部３８によって遮られるが、液晶ケース３９が透光性のある透明部材で形成されていることによって、非液晶部分３５ａの側方から光源２４，４４の光が入射し、非液晶部分３５ａと重なる文字板７の目盛部７１及び目盛部７２の照明を行う。これにより、他の文字板７の目盛部７１及び目盛部７２と同程度に充分な輝度で第１メータ表示部２及び第２メータ表示部４の表示を行うことができる。この側方からの光路は、図３に符号１００で示す。
そして、液晶３５を通過することにより、輝度のある画像が文字板７の開口部７３から表示光を出力するようにして、液晶表示が行われる。

なお、第１メータ表示部２及び第２メータ表示部４において、メータリング２５，４５は、透明な部材で、目盛部７１、目盛部７２の光を受けて、リング状に照明するとともに、目盛部７１、目盛部７２に対応させて設けた凹凸で、目盛を立体的に見せる。さらに詳細には、目盛部７１、目盛部７２の目盛数字部分は、そのまま、文字板７の透過で数字を表示し、目盛部分をメータリング２５，４５を介して表示する。

実施例１の作用を明確にするために説明を加える。
文字板７の表示部分と液晶表示を重ね、液晶表示のための照明で、文字板７の一部を照明するには、重なる部分の偏光板３１，３２を切除することが考えられるが、切除しない方が廉価になる。
しかし、重なる部分の偏光板３１，３２を削除した場合には、この部分から自然光に含まれる紫外線が入り込み、液晶を劣化させてしまう問題が生じる。この点、実施例１では、非液晶部分３５ａでは、液晶を封入しないため、偏光板を削除してもこのような問題は生じない。また、液晶３５を少なくできる点はコストが有利になる。

効果を説明する。
実施例１の照明装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1)隣接配置された第１メータ表示部２及び第２メータ表示部４の間に液晶表示部３を有する車両用表示装置１において、第１メータ表示部２及び第２メータ表示部４は、少なくともメータ表示の目盛表示を行う文字板７と、文字板７を裏面から照明する光源２４、４４を備え、第１メータ表示部２及び第２メータ表示部４の文字板７の表示範囲と液晶表示部３の表示面とが部分的に重なるように配置し、液晶表示部３は、液晶を透光部材のガラス板３３，３４の間に封入したガラス板３３，３４及び液晶３５と、ガラス板３３，３４及び液晶３５を挟むように両側に配置され、通過する光の偏光を行う偏光板３１，３２と、液晶３５を裏面から照明する導光・拡散体３７及び光源８と、文字板７の表示範囲と部分的に重なるガラス板３３，３４及び液晶３５の重なる部分に、液晶３５をガラス板３３，３４の間に封止しない非液晶部分３５ａを備え、非液晶部分３５ａと重ねた文字板部分の照明を光源８及び光源２４，４４で行うため、メータ表示の間が狭い場合であっても情報を見やすくドライバへ提供する充分な表示を行うことができる。

(2)上記(1)において、文字板７及び液晶表示部３と離間させた位置に設けられ、光源２４，４４及び光源８が実装された基板５と、ガラス板３３，３４及び液晶３５の一部として光を透過する部材で設けられた、非液晶部分３５ａの液晶ケース３９を備え、非液晶部分３５ａと重ねた文字板部分の照明を、光源８の光と液晶ケース３９を透過させた光源２４，４４の光で行うため、第１メータ表示部２の表示及び第２メータ表示部４の表示の液晶表示部３と重ねた部分の表示を充分な輝度で行うことができる。

(3)上記(1)又は(2)において、ガラス板３３，３４及び液晶３５は、文字板７の表示範囲と重なる部分の縁端に沿って液晶物３５１の封止を行うシール部３５２を配置し、非液晶部分３５ａのガラス板３３，３４の間に液晶のない空間を形成したため、液晶の量を少なくしてコストを抑制でき、且つ第１メータ表示部２の表示及び第２メータ表示部４の表示の液晶表示部３と重ねた部分の表示を充分な輝度で行うことができる。

実施例２は、透明部材の間に、文字板の表示範囲と重なる範囲の大きさ形状で、透明なシール材を配置した例である。
構成を説明する。
図６は実施例２の車両用表示装置の液晶表示部の液晶の封止形状の説明図である。
実施例２の液晶表示部３の液晶９は、図４に示すように、ガラス板３３，３４の間に配置するシール部９１を、以下に説明する形状に配置する。それは、メータを正面から見て縦長の矩形形状に対して、メータを正面から見て左右を、凹ませた形状の外周に沿って配置する形状である。この凹ませる部分は、文字板７の目盛部７１及び目盛部７２と重なる部分である。

実施例２では、この凹ませる部分の範囲内の全部にシール部９１を設ける。シール部９１は透明部材とする。そして、シール部９１で封止したガラス板３３，３４の間に液晶物３５１が封入される。
そのため、文字板７の目盛部７１及び目盛部７２の中央側下方では、液晶表示部３の一部が重なるように位置する。そして、その重なる範囲には、偏光板３１，３２、ガラス板３３，３４、シール部９１は存在するが、液晶物３５１は存在しない。つまり、非液晶部分３５ａのガラス板３３，３４の間は透明部材のシール部９１となる。
その他構成は実施例１と同様であるので説明を省略する。

作用を説明する。
[各表示部の表示を充分な輝度で行う作用]
実施例２では、非液晶部分３５ａの範囲の大きさ形状でガラス板３３，３４の間にシール部９１を設けているが、透明部材である。そのため、非液晶部分３５ａの文字板７の目盛部７１及び目盛部７２の照明は、光源８の光を導光・拡散体３７で導光した光と、光源２４，４４の光の両方で行う。
これにより、非液晶部分３５ａと重なる文字板７の目盛部７１及び目盛部７２は充分な輝度で表示される。

さらに、非液晶部分３５ａの範囲の大きさ形状でシール部９１を設けることにより、ガラス板３３，３４の間に異物が侵入することを防ぐことができる。これは長期的な使用に有利である。また、ガラス板３３，３４の間がより充分に支持され、振動が抑制される点も有利である。

効果を説明する。実施例２の車両用表示装置にあっては、上記(1),(2)に加えて、以下の効果を有する。
(4)上記(1)又は(2)において、ガラス板３３，３４及び液晶９は、ガラス板３３，３４の間に、文字板７の目盛部７１及び目盛部７２の表示範囲と重なる範囲で、透明なシール部９１を配置し、非液晶部分３５ａを形成したため、液晶の量を少なくしてコストを抑制でき、且つ第１メータ表示部２の表示及び第２メータ表示部４の表示の液晶表示部３と重ねた部分の表示を充分な輝度で行うことができる。また、異物の侵入、振動の抑制を行うことができる。

以上、本発明の照明装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

なお、実施例では、第１メータ表示部２及び第２メータ表示部４の照明は、導光・拡散体を用いない直接的な照明であり、液晶表示部３では導光・拡散体３７を用いた照明であったが、逆に第１メータ表示部２及び第２メータ表示部４の照明を導光・拡散体を用いたものとし、液晶表示部３で直接的な照明を行ってもよく、また、他の組合せてあってもよい。
実施例では、メータリング２５，４５を設けたが、目盛部７１，７２をそのまま表示するものであってもよい。
光路１００を通過させる液晶ケース３９の部分は、多くの開口を備え、透明部材で且つ開口で光を通すものであることが望ましい。

実施例１の車両用表示装置の平面図である。 図１のＡ−Ａ断面説明図である。 図２における液晶表示部の詳細図である。 実施例１の車両用表示装置の液晶表示部の液晶の封止形状の説明図である。 実施例１の車両用表示装置の液晶表示部の導光・拡散体の説明図である。 実施例２の車両用表示装置の液晶表示部の液晶の封止形状の説明図である。

符号の説明

１ 車両用表示装置
２ 第１メータ表示部
２１ 指針駆動部
２２ 指針軸
２３ 指針
２４ 光源
２５ メータリング
３ 液晶表示部
３１ 偏光板
３２ 偏光板
３３ ガラス板
３４ ガラス板
３５ 液晶
３５１ 液晶物
３５２ シール部
３５３ 駆動素子
３５３ａ ケーブル
３５ａ 非液晶部分
３６ 固定部
３７ 導光・拡散体
３８ 反射支持部
３９ 液晶ケース
４ 第２メータ表示部
４１ 指針駆動部
４２ 指針軸
４３ 指針
４４ 光源
４５ メータリング
５ 基板
６ ケース
７ 文字板
７１ 目盛部
７２ 目盛部
７３ 開口部
８ 光源
９ 液晶
９１ シール部
１００ 符号

Claims (3)

1. 隣接配置されたメータ表示部、液晶表示部を有する車両用表示装置において、
   前記メータ表示部は、
   少なくともメータ表示の目盛表示を行う文字板と、
   該文字板を裏面から照明する文字板用光源と、
   を備え、
   前記メータ表示部の文字板の表示範囲が前記液晶表示部の表示面と前面視で部分的に重なるように配置し、
   前記液晶表示部は、
   液晶を透光部材の間に封入するとともに、該透光部材を挟むように配置し、同一方向の偏光軸を有して通過する光の偏光を行う偏光板を設けた液晶パネルと、
   前記液晶パネルを裏面から照明する液晶用光源と、
   を備え、
   前記液晶パネルの、前記文字板の表示範囲と部分的に重なる部分は、前記液晶が前記透光部材の間に封止されず、かつ光を透過可能にした非液晶部分とし、
   前記文字板用光源及び前記液晶用光源は、前記文字板及び前記液晶表示部から離間した位置で基板に実装し、
   前記非液晶部分に重ねられた前記文字板部分の照明を、前記液晶用光源の光と前記非液晶部分の側壁部分を透過させた前記文字板用光源の光とで行う、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
2. 請求項１に記載の車両用表示装置において、
   前記液晶パネルは、前記文字板の表示範囲と重なる部分の縁端に沿って液晶の封止を行うシール部を配置し、前記非液晶部分の透明部材の間に液晶のない空間を形成した、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
3. 請求項１に記載の車両用表示装置において、
   前記液晶パネルは、前記透明部材の間に、前記文字板の表示範囲と重なる範囲で、透明なシール材を配置し、前記非液晶部分を形成した、
   ことを特徴とする車両用表示装置。

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