JP7327185B2

JP7327185B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP7327185B2
Application number: JP2020013518A
Authority: JP
Inventors: 一弘小湊; 充池野
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2020-01-30
Filing date: 2020-01-30
Publication date: 2023-08-16
Anticipated expiration: 2040-01-30
Also published as: JP2021120622A

Description

本開示は、車両等に搭載される表示装置に関する。

特許文献１には、複数の導光部を有する導光装置が開示されている。隣接する導光部は、直線的な板状の連結部を通じて連結される。

特開２００９－１３９７９７号公報

特許文献１の導光装置は、連結部を通じて隣接する導光部に光が伝播しやすく、本来発光させたくない導光部が発光する疑似点灯が発生しやすいという問題がある。

本開示はこのような事情を考慮してなされたもので、発光箇所を好適に制御することができる表示装置を提供することを目的とする。

本開示の表示装置は、上述した課題を解決するために、複数の光源と、各前記光源よりも前方に配置され、前記各光源の光が入射する入射部及び前記入射部から入射する光を出射する出射部を有し所定の配列方向に配列される複数の導光部と、各前記導光部から伸びる複数の繋ぎ部と、前記繋ぎ部を介して、前記複数の導光部を繋ぐ連結部と、を有する導光部材と、前記出射部よりも前記前方に配置され、前記出射部から出射された光で発光する意匠を有する表示部と、を備え、前記連結部は、前記表示部よりも前記前方に配置される。

本開示の表示装置においては、発光箇所を好適に制御することができる。

本開示の表示装置の実施形態である表示装置の正面図。図１のII－II線に沿う断面図。見返し部材の遮光壁を後方から示す斜視図。導光部材の斜視図。照明ケースに収容された導光部材を説明する正面図。

本開示の表示装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。本開示の表示装置は、例えば自動車や二輪車等の車両や、船舶、農業機械、建設機械に搭載される。

図１は、本開示の表示装置の実施形態である表示装置１の正面図である。

図２は、図１のII－II線に沿う断面図である。

以下の説明において、「前（前面）」、「後（背面）」、「上」、「下」、「右」、及び「左」は、図１から図３及び図５における定義「Ｆｒ．」、「Ｒｅ．」、「Ｔｏ．」、「Ｂｏ．」、「Ｒ」、及び「Ｌ」に従う。尚、表示装置１がユーザに視認される側を「前」とする。

本実施形態においては、表示装置１が燃料残量を表示するゲージ５１を主に有し、導光部材６０がゲージ５１を照明するために用いられる例を用いて説明する。

表示装置１は、表示ユニット１０と、回路基板２０と、ケース３０と、見返し部材４０と、表示板５０と、導光部材６０と、を主に有する。

表示ユニット１０は、表示パネルと、バックライトユニットと、を有する。

表示パネルは、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）方式の液晶表示パネルである。表示パネルは、液晶層を封入する一対のガラス基板を有する。一対のガラス基板には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等により透明電極が形成される。また、表示パネルは、一対のガラス基板を挟み込むように配置された一対の偏光板（偏光フィルタ）を有する。表示パネルは、図示しないフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits））を介して、回路基板２０に接続される。表示パネルは、回路基板２０の制御部により制御されることにより、透明電極を介して液晶層に駆動電圧が印加される。これにより、液晶層の液晶分子の配向が制御され、表示パネルの個々の画素の透過率が変化することにより、表示パネルは画像を表示する。

バックライトユニットは、表示パネルの後方に設けられる。バックライトユニットは、光源基板及び導光体からなり、表示パネルを後方から照明する。光源基板は、光源の一例である複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を実装する。光源基板は、ＦＰＣ等の可撓性基板を介して、回路基板２０と接続される。ＬＥＤは、駆動電流が供給されると、導光体に向けて光を出射する。導光体は、ＬＥＤが出射した光を表示パネルに向けて導く。

回路基板２０は、ケース３０に支持されて表示ユニット１０の後方に配置される。回路基板２０は、表示ユニット１０を制御するための制御部、及びゲージ５１を照明する複数の光源２１を主に有する。

制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有し、例えば、ＲＯＭに書き込まれたプログラムに従って所定の演算処理を実行する。制御部は、例えば、車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit）から車速、エンジン回転数、各種車両情報、ナビゲーション情報等を、各種センサ等を介して取得する。制御部は、取得した情報に基づき、表示ユニット１０に情報を表示させる。

光源２１は、回路基板２０の前面２０ａ（基板上）に設けられる。光源２１は、例えばトップビュー型（上面発光型）のＬＥＤである。光源２１は、ゲージ５１で用いられるセグメント数に対応した数（１０個）の光源２１が、ゲージ５１の後方に配置される。

ケース３０は、下ケース３１と、中ケース３２と、照明ケース３３と、を有する。

下ケース３１は、遮光性の樹脂（例えば黒色のポリプロピレン）である。下ケース３１は、内部空間に表示ユニット１０及び回路基板２０を主に収容する。

中ケース３２及び照明ケース３３（ケース部材）は、遮光性の樹脂（例えば白色のポリプロピレン）である。中ケース３２は、下ケース３１の内部空間で表示ユニット１０、回路基板２０を主に支持する。照明ケース３３は、下ケース３１の内部空間で導光部材６０を主に支持する。照明ケース３３は、仕切壁３４と、複数の反射面３８と、フック受け３９（図５）と、を有する。

仕切壁３４は、各光源２１の照明範囲を区切る。仕切壁３４は、後方から前方に伸び、各光源２１の光路を形成する。仕切壁３４は、基板側開口端３４ａと、表示板側開口端３４ｂと、を有する。基板側開口端３４ａは、後方に位置する開口端であり、回路基板２０と接する。表示板側開口端３４ｂは、前方に位置する開口端であり、表示板側開口端３４ｂの一部分は表示板５０と接し、セグメント５２の境界を形成する。表示板側開口端３４ｂの他部は、導光部材６０と接する。

仕切壁３４で形成される空間には、導光部６１（後述）が収容される。仕切壁３４は、各導光部６１の略上下方向（略同一の方向：導光部６１から繋ぎ部６５（後述）が延出する一端６５ａ（後述）が形成される側とその反対側を結ぶ方向）への変位を拘束する、拘束リブ３５を有する。拘束リブ３５は、仕切壁３４の上下方向に面する内面３４ｃから、略直交して突出した部分である。

各反射面３８は、各出射面６３（後述）から出射する光をゲージ５１に向けて前方に反射する。反射面３８は、表示ユニット１０の一部と前方方向において重なる位置に配置される。

フック受け３９は、導光部材６０のフック６９と掛かり合い、前後方向において導光部材６０を支持する。

見返し部材４０は、遮光性の樹脂（例えば黒色のＡＢＳ樹脂）である。見返し部材４０は、表示板５０の意匠以外の領域であって、ユーザに対して遮蔽する部分や、ケース３０内の不要な内部空間を覆う。見返し部材４０は、下ケース３１の前方で下ケース３１と組み合わされることにより、表示装置１の前方のケース部材としても機能する。また、見返し部材４０は、前端で開口４１を形成する。開口４１は、保護カバー４２により覆われる。保護カバー４２は、透光性を有する板状部材（例えば無機ガラス、ポリカーボネート樹脂、ＰＭＭＡ樹脂）である。保護カバー４２は、表示ユニット１０や回路基板２０を塵埃等から保護する。

見返し部材４０は、露出部４３と、遮光壁４４と、を有する。ここで、図３は、見返し部材４０の遮光壁４４を後方から示す斜視図である。露出部４３は、表示板５０のユーザに視認される領域を露出する。遮光壁４４は、外壁４５と、前壁４８と、中壁４７を有する。遮光壁（遮光部）４４は、見返し部材４０の外壁４５を一面として連結部６７の下面を覆い、前壁４８で連結部６７の前面を覆い、中壁４７で連結部６７の上面を覆うことで、表示板５０から前方に出た連結部６７の三面を囲い、後方に開口する略直方体形状に区画される遮蔽空間４６を形成する。遮光壁４４は、連結部６７から導光部材６０外部に出射する光を遮光し、また吸収する。

表示板（表示部）５０は、導光部材６０の出射面６３よりも前方に配置される。表示板５０は、前方からは見返し部材４０、後方からは照明ケース３３及び導光部材６０により挟み込まれて支持される。表示板５０は、基材と、意匠層と、を有する。基材は、透過性（透光性）を有する樹脂（例えばポリカーボネート）からなる板状部材である。意匠層は、基材の前面側又は背面側に形成された、黒色の遮光性インキで印刷された印刷層である。意匠層は、抜き文字状に形成されることにより透光性を有する意匠を有する。

表示板５０は、意匠として特に、導光部材６０の出射面６３から出射された光で発光するゲージ５１を有する。ゲージ５１は、左右方向に一列に配列された１０個のセグメント５２からなる。ゲージ５１は、セグメント５２の点灯数に応じて燃料残量を表示する。ゲージ５１は、表示ユニット１０の一部と前方方向において重なる位置に配置される。

導光部材６０は、透明な樹脂（例えばポリメタクリル酸メチル樹脂（Polymethyl methacrylate、ＰＭＭＡ））からなる。ここで、図４は、導光部材６０の斜視図である。図５は、照明ケース３３に収容された導光部材６０を説明する正面図である。

導光部材６０は、複数の導光部６１と、複数の繋ぎ部６５と、一の連結部６７と、フック６９と、を有する。

各導光部６１は、折れ曲がり部分を有する略逆Ｌ字状であり、光源２１の前方に配置される。導光部６１は、光源２１（セグメント５２）の数に対応して１０個設けられ、左右方向を配列方向として配列される。導光部６１は、入射面（入射部）６２と、出射面（出射部）６３と、を有する。

入射面６２は、導光部６１の後端面であり、各光源２１と対面して光が入射する面である。出射面６３は、入射面６２から入射し導光部６１内部を伝播する光を出射する。出射面６３は、照明ケース３３の反射面３８に対面し、この反射面３８に向けて光を出射する。出射面６３は、セグメント５２（意匠）に対して、前方視で重なり合わない位置に配置される（図２）。

各繋ぎ部６５は、各導光部６１の前後方向略中間位置（入射面６２と折れ曲がり部分の中間位置又は、入射面６２と出射面６３の中間位置）を一端６５ａとして前方及び下方に断面矩形に伸びる部分である。繋ぎ部６５は、折れ曲がり箇所を２箇所有し導光部６１から離れる方向にクランクするクランク形状である。繋ぎ部６５の他端６５ｂは、導光部６１の前面６１ａよりも前方に位置する。

連結部６７は、繋ぎ部６５を介して、複数の導光部６１を繋ぐ。連結部６７は、導光部６１の配列方向に対して略平行に伸び、各繋ぎ部６５の他端６５ｂと導光部６１に対して下方位置で接続される。連結部６７は、凸部６８を有する。凸部６８は、照明ケース３３と掛かり合うことで左右方向に導光部材６０を支持する。

フック６９は、連結部６７の左右端部に形成される。

導光部材６０が照明ケース３３に取り付けられると、照明ケース３３の仕切壁３４で形成される空間に、導光部６１が収容され、この仕切壁３４で支持される。このとき、拘束リブ３５が上下方向に導光部６１を拘束することで、導光部材６０は上下方向においては変位することなく照明ケース３３に支持される。また、導光部材６０は、フック６９において照明ケース３３のフック受け３９と掛かり合い、前後方向に支持される。更に、導光部材６０は、凸部６８で照明ケース３３と掛かり合い、左右方向にも支持される。連結部６７は、表示板５０よりも前方に位置する。また、連結部６７は、見返し部材４０の遮光壁４４で形成される遮蔽空間４６に収容される。

次に、導光部材６０の作用について説明する。

表示板５０のゲージ５１が燃料の残量を表示する場合、点灯が必要なセグメント５２に対応する光源２１が発光する。光源２１の光は、導光部６１のうち発光した光源２１に対面する導光部６１の入射面６２に入射する。導光部６１に入射した光は、反射を繰り返しながら導光部６１を伝播し、出射面６３から出射する。出射面６３から出射した光は、反射面３８で反射し、対応するセグメント５２を点灯する。このとき、導光部６１は、照明ケース３３の拘束リブ３５により支持されている。このため、複数の導光部６１間においては、繋ぎ部６５の変形による入射面６２及び出射面６３の位置のばらつきを低減できる。故に、表示装置１は、ゲージ５１の各セグメント５２間における照明輝度や照明位置のばらつきを低減できる。

ここで、導光部６１に入射した光の一部は、繋ぎ部６５及び連結部６７にも意図せず導かれる。これにより、本来発光させたくない導光部６１（セグメント５２）が繋ぎ部６５及び連結部６７を伝播した光で発光してしまう、疑似点灯が発生する虞がある。また、繋ぎ部６５及び連結部６７から導光部材６０の外部に出射した光が意図しない領域を微照明してしまう虞もある。

ここで、繋ぎ部６５においては、一端６５ａが導光部６１の前後方向略中間位置に位置し、他端６５ｂが導光部６１の前面６１ａよりも前方に位置する。また、繋ぎ部６５は、クランク形状を有する。これにより、繋ぎ部６５は、意図せず伝播した光の光路を長く取れることから、繋ぎ部６５に侵入し連結部６７に到達する光の減衰率を向上できる。また、連結部６７が表示板５０よりも前方に配置されることから、連結部６７から出射した光がセグメント５２を後方から直接照明してしまうことがない。

また、連結部６７は、見返し部材４０の遮光壁４４で形成される遮蔽空間４６に配置される。このため、連結部６７に伝播し、連結部６７から導光部材６０の外部に出射した光は、黒色等の外壁４５及び遮光壁４４に吸収されやすい。故に、外部に出射した光が、再び導光部材６０に入射したり、表示板５０側等ユーザの視認領域に侵入したりすることを低減できる。

更に、導光部６１の出射面６３から出射する光が直接表示板５０を照明するのではなく、出射面６３から出射し照明ケース３３の反射面３８で反射した光が表示板５０を照明する。これにより、本来発光していない光源２１に対応する導光部６１の出射面６３から意図せず出射した光がある場合、この光を反射面３８で減衰させ、強い光をセグメント５２に到達させなくする。また、導光部６１は、セグメント５２と前方視において重なり合わない位置に配置されるため、導光部６１から出射した光がセグメント５２を点灯してしまうことを低減できる。このため、表示装置１は、意図しないセグメント５２の点灯を低減、視認しがたくできる。

故に、表示装置１は、発光箇所を好適に制御することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、導光部６１は、直線的に配列される場合に限らず、円弧状等曲線的に配列されてもよい。また、意匠は、ゲージ５１に限らず、配列された複数の警告灯等であってもよい。

見返し部材４０の遮光壁４４は、連結部６７の四方全てを覆わず、いずれか二方向又は三方向を覆ってもよい。表示板５０は、見返し部材４０の一部で形成してもよい。

１表示装置
１０表示ユニット
２０回路基板
２０ａ前面
２１光源
３０ケース
３１下ケース
３２中ケース
３３照明ケース（ケース部材）
３４仕切壁
３４ａ基板側開口端
３４ｂ表示板側開口端
３４ｃ内面
３５拘束リブ
３８反射面
３９フック受け
４０見返し部材（ケース部材）
４１開口
４２保護カバー
４３露出部
４４遮光壁（遮光部）
４５外壁
４６遮蔽空間
４７中壁
４８前壁
５０表示板（表示部）
５１ゲージ（意匠）
５２セグメント
６０導光部材
６１導光部
６１ａ前面
６２入射面（入射部）
６３出射面（出射部）
６５繋ぎ部
６５ａ一端
６５ｂ他端
６７連結部
６８凸部
６９フック

Claims

複数の光源と、
各前記光源よりも前方に配置され、前記各光源の光が入射する入射部及び前記入射部から入射する光を出射する出射部を有し所定の配列方向に配列される複数の導光部と、各前記導光部から伸びる複数の繋ぎ部と、前記繋ぎ部を介して、前記複数の導光部を繋ぐ連結部と、を有する導光部材と、
前記出射部よりも前記前方に配置され、前記出射部から出射された光で発光する意匠を有する表示部と、を備え、
前記連結部は、前記表示部よりも前記前方に配置される、表示装置。
前記連結部から出射する光の少なくとも一部を遮光する遮光部を有するケース部材を更に備える、請求項１に記載の表示装置。
前記出射部から出射する光を前記意匠に向けて反射する反射面を有するケース部材を更に備える、請求項１に記載の表示装置。
前記出射部は、前記表示部の前記意匠に対して前方視で重なり合わない位置に配置される、請求項３記載の表示装置。
前記繋ぎ部は、クランク形状を有する、請求項１に記載の表示装置。
各前記導光部を各前記導光部の略同一の方向への変位を拘束するケース部材を更に備える、請求項１に記載の表示装置。