JP6127648B2

JP6127648B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP6127648B2
Application number: JP2013069940A
Authority: JP
Inventors: 一紀福田
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2033-03-28
Also published as: JP2014194442A

Description

本発明は、電子機器の表示パネルに情報を表示するための表示装置に関する。

電子機器の表示パネルに数字等を表示する表示装置として、例えば、セグメント式の表示装置が広く知られている。セグメント式の表示装置は、表示対象である数字等を複数の部分（セグメント）に分割し、選択したセグメントを発光させる（セグメントから光を射出）することにより、数字等の情報を表示するものである。例えば、セグメント式の表示装置としては、特許文献１に記載されたものがある。

実開平７−２３３７８号公報

特許文献１に記載の表示装置は、回路基板に実装された複数のＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）と、このＬＥＤに対応して形成された通光孔によりセグメントを区画するハウジングとを有している。ハウジングに形成された通光孔の大きさは、ＬＥＤが配置された側、すなわち光が入射する側が小さく、光を射出する側に向けて徐々に大きくなるように形成されている。このように、ハウジングに形成された通光孔は、ＬＥＤからの光が入射する側に向けて小さくなっている。すなわち、通光孔の形状は、ＬＥＤから射出された光が、このＬＥＤに対応していない他の通光孔には入射しづらい形状といえる。これにより、発光させないセグメント（選択していないセグメント）に光が映りこむという現象を抑制することができる。

しかしながら、例えば、金型を用いてハウジングを成形する場合、ＬＥＤ側の通光孔を小さくするのには限界がある。また、例えば、比較的厚みがあるハウジングを成形する場合、通光孔を形成する金型の箇所が細くなり、金型が破損する恐れがある。このように、通光孔の光が入射する側の大きさを十分に小さくすることができない場合があり、これによって、発光させないセグメントへの光の映りこみが生じることがあった。このようなことは、セグメント式の表示装置に限ったものではない。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、発光させない部分に光が映りこむことを低減することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る表示装置は、複数の光源と、前記複数の光源それぞれに対応する、前記光源から射出された光を通す複数の通光孔が形成された通光孔形成部と、を備え、前記通光孔を通って射出される光によって情報を表示する表示装置であって、前記通光孔の内壁には、該通光孔を通る光の一部を遮る段差が形成されており、前記通光孔形成部は、第１の通光孔が形成された第１の通光孔形成部と、第２の通光孔が形成された第２の通光孔形成部とが、前記第１の通光孔と前記第２の通光孔とを連通させて前記通光孔を形成し、前記第１の通光孔及び前記第２の通光孔の大きさは、前記光源から射出された光が入射する側から射出する側に向けて大きくなっている、ことを特徴とする。

本発明によれば、発光させない部分に光が映りこむことを低減した表示装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る表示装置の平面図。図１中の矢視ＩＩ−ＩＩで示した本発明の実施形態に係る表示装置の断面図。本発明の実施形態に係る表示装置の一部の部品を示した分解斜視図。本発明の実施形態に係る表示装置の一部の部品を示した斜視図。図４中の矢視Ｖ−Ｖで示した本発明の実施形態に係る表示装置の一部の部品を示した断面図。本発明の実施形態に係る表示装置の通光孔形成部を示しており、（ａ）は第１の通光孔形成部の平面図、（ｂ）は第２の通光孔形成部の平面図。

以下、本発明の実施形態に係る表示装置を図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る表示装置１の平面図、図２は、図１中の矢視ＩＩ−ＩＩで示した本発明の実施形態に係る表示装置１の断面図である。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る表示装置１は、７つのセグメント３から構成された表示単位２を５つ有している。１つの表示単位２において選択されたセグメント３から光を射出することで、１つの数字を表現することができる。すなわち、表示装置１は、５桁の数字を表示することができる。また、表示単位２を構成する各セグメント３には、１つのＬＥＤ６０が対応して配されている。選択したセグメント３のＬＥＤ６０から光を射出することにより、選択したセグメント３が明るく照射されて、所望の数字が表示される。

図２に示すように、本発明の実施形態に係る表示装置１は、筐体１０によりその外形が形成されている。この筐体１０の内部には、回路基板２０、第１の通光孔形成部３０、第２の通光孔形成部４０、及び拡散シート５０等の種々の構成部品が収容されている。

筐体１０は、例えばポリプロピレン等の成形樹脂からなり、種々の部品を内部に収容するとともに、外的衝撃や塵埃などから収容した部品を保護する。

回路基板２０は、例えばエポキシ系樹脂からなり、複数のＬＥＤ６０、及びこれらのＬＥＤ６０を動作するためのマイコン等（不図示）を搭載している。

第１の通光孔形成部３０、及び第２の通光孔形成部４０は、例えば、ＡＢＳ（ＡｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅＢｕｔａｄｉｅｎｅＳｔｙｒｅｎｅ）等の合成樹脂から構成されている。図に示すように、第１の通光孔形成部３０、及び第２の通光孔形成部４０は、重ね合わされ、第２の通光孔形成部４０が回路基板２０側に位置するように筐体１０内部に収容されている。また、第２の通光孔形成部４０の回路基板２０と対向する面には、この対向する面から突出したスペーサ４５が形成されている。このスペーサ４５により、第２の通光孔形成部４０と回路基板２０との間に所定の間隔を設けることができる。これにより、回路基板２０上に配されたＬＥＤ６０やマイコン（不図示）等と、第２の通光孔形成部４０との干渉を防止することができる。なお、第１の通光孔形成部３０、及び第２の通光孔形成部４０の構造詳細については後述する。

拡散シート５０は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」という）等の合成樹脂に、プラスチックバインダーに有機または無機の微粒子を分散させた薄層を光拡散層として形成したものである。拡散シート５０を設けることにより、ＬＥＤ６０から射出された光を、均一に各セグメント３から射出することができる。

また、筐体１０の前面には、カバープレート７０が設けられている。カバープレート７０は、例えばポリプロピレン等の成形樹脂からなる。カバープレート７０は、セグメント３内部に塵埃等が混入することを防止する。

次に、第１の通光孔形成部３０、及び第２の通光孔形成部４０の構造詳細について説明する。図３は、本発明の実施形態に係る表示装置１の一部の部品の分解斜視図、図４は、本発明の実施形態に係る表示装置１の一部の部品の斜視図である。

図３に示すように、第１の通光孔形成部３０には、セグメントを区画する貫通孔である第１の通光孔３１が形成されている。７つの第１の通光孔３１が、８の字を形作るように形成されることで、１つの表示単位２が構成されている。

また、第２の通光孔形成部４０には、第１の通光孔形成部３０に形成された第１の通光孔３１に対応する、第２の通光孔４１が形成されている。この第２の通光孔４１は、回路基板２０に搭載されたＬＥＤ６０からの光が入射するとともに、入射した光を第１の通光孔に導くための貫通孔である。第１の通光孔３１と同様、７つの第２の通光孔４１が、８の字を形作るように形成されている。

回路基板２０上には、第１の通光孔３１及び第２の通光孔４１に対応する複数のＬＥＤ６０が搭載されている。このＬＥＤ６０も同様に、７つのＬＥＤ６０が８の字状に配列されており、この７つのＬＥＤ６０からなるＬＥＤ６０の集合体が回路基板２０上に５つ配置されている。そして、図４に示すように、第１の通光孔形成部３０、第２の通光孔形成部４０、及び回路基板２０は、この順に重ね合わされて、図１に示す筐体１０内に収容されている。前述したように、第１の通光孔３１、第２の通光孔４１、及びＬＥＤ６０は互いに対応するように配置されているため、第１の通光孔３１及び第２の通光孔４１に形成された、ＬＥＤ６０まで連通する通光孔９０（図２）が形成される。これにより、ＬＥＤ６０から射出された光は、第１の通光孔３１、及び第２の通光孔４１からなる通光孔９０を通り、外部に射出される。

図５は、図４中の矢視Ｖ−Ｖで示した本発明の実施形態に係る表示装置１の一部の部品の断面図、図６は、本発明の実施形態に係る表示装置１の通光孔形成部を示しており、（ａ）は第１の通光孔形成部３０の平面図、（ｂ）は第２の通光孔形成部４０の平面図である。

図５に示すように、第２の通光孔形成部４０に形成された第２の通光孔４１の大きさは、ＬＥＤ６０側（光が入射する側）が小さく、第１の通光孔形成部３０側（光を射出する側）に向けて徐々に大きくなるように形成されている。同様に、第１の通光孔形成部３０に形成された第１の通光孔３１の大きさも、ＬＥＤ６０側（光が入射する側）が小さく、図中上方側（光を射出する側）に向けて徐々に大きくなるように形成されている。また、第２の通光孔４１の第１の通光孔形成部３０側（図中上方側）の開口は、第１の通光孔３１のＬＥＤ６０側（図中下方側）の開口よりも大きい。そのため、第１の通光孔３１の内壁と第２の通光孔４１の内壁との境界箇所には、段差８０が生じている。

このように、光入射側に向けて第２の通光孔４１の大きさを小さくすることにより、第２の通光孔４１に、他の第２の通光孔４１に対応するＬＥＤ６０（以下、他のＬＥＤ６０と記載する）から射出された光が入射しにくい構成とすることができる。また、第１の通光孔３１と第２の通光孔４１との境界箇所であり、通光孔９０（図２）の内壁に段差８０を設けることにより、他のＬＥＤ６０から第２の通光孔４１に少なからず入射した光は、その多くが段差８０により遮られる。特に、段差８０の面を、回路基板２０に対して平行か、あるいは回路基板２０側に傾斜させることにより、段差８０に反射した光を確実に回路基板２０側に向かわせることができる。

すなわち、図５中の矢印Ｌ２で示したように、他のＬＥＤ６０から射出された光は、反射しながら、少なからず第２の通光孔４１に入射する。そして、第２の通光孔４１に入射した光は、第２の通光孔４１の内壁を反射しながら第１の通光孔３１に向けて導かれる。しかしながら、その光路上にある段差８０のために、第２の通光孔４１に入射した光の大部分は遮られ、第１の通光孔３１に入射することはない。一方、図５中の矢印Ｌ１で示したように、対応するＬＥＤ６０から射出された光は、第２の通光孔４１に入射し、第２の通光孔４１及び第１の通光孔３１の内壁を反射しながら、外部へ射出される。

このように、本発明の実施形態に係る表示装置１においては、光が入射する側が小さい第２の通光孔４１と、入射する側の開口が第２の通光孔４１よりも小さい第１の通光孔３１（いわゆる段差８０）との２段階で、他のＬＥＤ６０から光を遮ることができる。これにより、発光させないセグメント３に、他のＬＥＤ６０から射出された光が映りこみことを防止することができる。

このような段差８０は、第１の通光孔形成部３０及び第２の通光孔形成部４０の２部材を重ね合わせることで形成したが、必ずしもこのような形態に限定されるものではない。例えば、１つの部材に貫通する通光孔を形成し、この通光孔の内壁に、入射した光を遮る段差を設けるようにしてもよい。また、３つ以上の部材を重ね合わせ、２つ以上の段差を形成するようにしてもよい。

また、上述したように、第１の通光孔３１及び第２の通光孔４１のそれぞれの大きさを、光入射側に向けて小さくしていることは、第１の通光孔形成部３０、及び第２の通光孔形成部４０を成形する際にも重要である。すなわち、このように通光孔の大きさを異ならすように成形するためには金型にテーパを施すことが必要になるが、このテーパにより金型の脱型を容易なものとすることができる。しかしながら、成形する部材が厚くなればなるほど、孔を成形する金型の箇所は先端に向けて細長くなる。そのため、成形時に金型が破損するなどの問題が生じやすい。そこで、本発明においては、第１の通光孔形成部３０と第２の通光孔形成部４０の２つの部材により通光孔９０（図２）を形成することで、各部材の薄型化を図っている。これにより、第１の通光孔形成部３０、及び第２の通光孔形成部４０の製造不良を少なくすることができる。

また、図６（ｂ）に示すように、第２の通光孔４１を平面視した際のその長手方向は、表示装置１の縦方向（図６（ｂ）中の縦方向）、又は横方向（図６（ｂ）中の横方向）と略並行である。一方、長手方向が表示装置１の縦方向と略並行な第２の通光孔４１に対応する第１の通光孔３１において、図６（ａ）に示すように、平面視した際のその長手方向は、表示装置１の縦方向（図６（ａ）中の縦方向）に対して傾きαを有している。ユーザは、第１の通光孔３１（セグメント）から射出される光を視認して表示された数字を認識することになるが、このような第１の通光孔３１から射出された光により表示される数字は斜体となる。

ユーザに視認される数字を斜体とする理由としては、斜体とした数字の方がユーザにとって視認しやすいことによる。一方、前述したように、第２の通光孔４１の長手方向は、表示装置１の縦方向、又は横方向と略並行である。なお、回路基板２０に搭載されたＬＥＤ６０も、その長手方向が表示装置１の縦方向又は横方向に略平行になるよう配置されている。これにより、第２の通光孔４１の長手方向は、ＬＥＤ６０の長手方向に略並行になる。そのため、ＬＥＤ６０から射出した光を第２の通光孔４１に確実に入射させることができる。なお、本実施形態では、平面視して長方形状のＬＥＤ６０を配置していたが、その他の形状であってもよい。例えば、平面視して正方形状のＬＥＤを配置する場合でも、第２の通光孔の長手方向を、ＬＥＤの一辺と略並行になるようにするとよい。

また、図６（ａ）においては第２の通光孔４１を、図６（ｂ）においては第１の通光孔３１を二点鎖線で表示している。なお、図６において、第１の通光孔３１及び第２の通光孔４１を示した実線、及び二点鎖線は、光を射出する側（図５中の上側）の孔の輪郭を示している。図に示すように、第２の通光孔４１は、対応する第１の通光孔３１よりも、その光を射出する側の開口面積が大きい。このように第２の通光孔４１の開口面積を大きくすることより、対応するＬＥＤ６０から射出された光を確実に第２の通光孔４１に入射させることができる。そのため、第１の通光孔３１から射出される光の量を確保することができ、視認しやすい文字を表示することができる。なお、本実施形態では、平面視すると、光を射出する側の第１の通光孔３１は、光を射出する側の第２の通光孔４１内におさまっている。なお、平面視した場合に、必ずしも光を射出する側の第１の通光孔３１を、光を射出する側の第２の通光孔４１内におさまるように形成する必要はない。また、上記では、光を射出する側の第１の通光孔３１及び第２の通光孔４１の関係について述べたが、このような関係は、光が入射する側（図５中の下側）の第１の通光孔３１と第２の通光孔４１との関係においても同様である。

また、第２の通光孔４１の大きさを大きくすることにより、回路基板２０と第２の通光孔形成部４０とを重ね合わせる際に多少のズレが生じたとしても、ＬＥＤ６０を第２の通光孔４１の領域内に留めることができる。

上述の実施形態では、数字による情報を表示する表示装置について説明したが、当然にアルファベット等の文字やその他の記号を表示する表示装置にも応用することができる。

また、上記の実施形態では、セグメント表示による情報を表示する表示装置について説明したが、この形態に限定されるものではない。例えば、１つ光源から射出した光を、前方にある透明状のマークに透光させることで該マークを表示する、例えば、計器類に装備される表示灯や警告灯にも採用することができる。

また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。

１表示装置
２表示単位
３セグメント
１０筐体
２０回路基板
３０第１の通光孔形成部
３１第１の通光孔
４０第２の通光孔形成部
４１第２の通光孔
４５スペーサ
５０拡散シート
６０ＬＥＤ
７０カバープレート
８０段差
９０通光孔

Claims

複数の光源と、
前記複数の光源それぞれに対応する、前記光源から射出された光を通す複数の通光孔が形成された通光孔形成部と、を備え、
前記通光孔を通って射出される光によって情報を表示する表示装置であって、
前記通光孔の内壁には、該通光孔を通る光の一部を遮る段差が形成されており、
前記通光孔形成部は、第１の通光孔が形成された第１の通光孔形成部と、第２の通光孔が形成された第２の通光孔形成部とが、前記第１の通光孔と前記第２の通光孔とを連通させて前記通光孔を形成し、
前記第１の通光孔及び前記第２の通光孔の大きさは、前記光源から射出された光が入射する側から射出する側に向けて大きくなっている、
ことを特徴とする表示装置。
前記段差は、前記第１の通光孔と前記第２の通光孔の境界位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記第１の通光孔形成部及び前記第２の通光孔形成部は、前記第１の通光孔形成部がユーザ側となるように配置されており、
前記第２の通光孔の長手方向は、前記表示装置の表示画面の縦方向あるいは横方向に対して略並行であり、
長手方向が前記表示画面の前記縦方向と略並行な前記第２の通光孔に対応する前記第１の通光孔は、その長手方向が前記表示画面の縦方向に対して傾きを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
前記第２の通光孔は、該第２の通光孔に対応する前記第１の通光孔よりも光を射出する側の開口面積が大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。