JPH0513828U - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強い外光が入射した場合にも視認性が低下し
ないようにした車両用表示装置を得ることを目的とす
る。 【構成】 運転者前方の反射体における反射像として表
示部の表示を視認するようにした車両用表示装置におい
て、白濁液晶表示器１１と、白濁液晶表示器の背後に設
けられた照明装置１２とによって上記表示部を構成し
た。照明装置を光源１２ａと、光源の背後に設けられた
反射面１２ｂとによって構成できる。又は、白濁液晶表
示器とその背後に設けられた光源との間にレンズ１２ｃ
を設け得る。又は、白濁液晶表示器と光源との間に拡散
板１２ｄを設け得る。白濁液晶表示器と照明装置との間
に所定の間隔Ｌを設け得る。白濁液晶表示器の前面に周
辺部の光を遮蔽または減光するマスク１３を設けること
ができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は車両用表示装置に係り、特に、自動車などの車両において、速度や燃 料残量などのデータを運転者前方の反射体における反射像として視認するように した車両用表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図１５は、従来のこの種の表示装置を自動車に適用した例を断面によって示し たものであって、蛍光表示管１ａからなる表示部１は例えば７セグメントの組合 せによって数字などを表示するものであり、車両の運転者などの観察者Ｅには視 線ｅによって、この蛍光表示管１ａ上の表示がウインドシールド２の反射処理部 ３、ダッシュボード４の上方に設けられた窓４ａ、及び凹面反射鏡５による反射 によって、拡大された像Ｘとして視認される。このとき、観察者からは、ウイン ドシールド２の反射処理部３の反射点３ａの前方の景色などと重畳してこの蛍光 表示管１ａによる表示が行なわれているように視認されることになる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような蛍光表示管１ａを用いた表示装置を搭載した車両が 太陽などの強い光源が存在する方向に向いたりすると、上記したダッシュボード ４の上方に設けられた窓４ａを通して上記の太陽光などの強い外光が蛍光表示管 １ａに入射することがあり、このような場合には、この蛍光表示管１ａの選択さ れていない非発光セグメントによってこの入射光が反射されて、発光している選 択されたセグメントとの輝度の差が小さくなってコントラストが低下して表示を 視認することが困難になったり、極端な場合には発光しているセグメントと発光 していないセグメントとの区別がつかなくなってしまうことすらある。

【０００４】 したがって、本考案は、強い外光が入射した場合にも視認性が低下しないよう にした車両用表示装置を得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

図１の原理図（ａ）に示すように、運転者前方の反射体における反射像として 表示部の表示を視認するようにした車両用表示装置において、白濁液晶表示器１ １と、この白濁液晶表示器１１の背後に設けられ、白濁液晶表示器１１の背面の 全面を照明する照明装置１２とによって上記表示部１を構成した。

【０００６】 図１の原理図（ｂ）に示すように、上記照明装置１２を、白濁液晶表示器１１ の背後に設けられた光源１２ａと、この光源１２ａの背後に設けられた反射面１ ２ｂとによって構成することができる。

【０００７】 図１の原理図（ｃ）に示すように、上記照明装置１２を、白濁液晶表示器１１ の背後に設けられた光源１２ａと、この光源１２ａの背後に設けられた反射面１ ２ｂと、上記白濁液晶表示器１１と上記光源１２ａとの間に設けられたレンズ１ ２ｃとによって構成することができる。

【０００８】 図１の原理図（ｄ）に示すように、上記照明装置１２を、白濁液晶表示器１１ の背後に設けられた光源１２ａと、この光源１２ａの背後に設けられた反射面１ ２ｂと、上記白濁液晶表示器１１と上記光源１２ａとの間に設けられた拡散板１ ２ｄとによって構成することができる。

【０００９】 図１の原理図（ａ）に示すように、上記白濁液晶表示器１１と上記照明装置１ ２との間に所定の間隔Ｌを設けることができる。

【００１０】 図１の原理図（ａ）に示すように、上記白濁液晶表示器１１の前面に周辺部の 光を遮蔽または減光するマスク１３を設けるとができる。

【００１１】

【作用】

図１において、白濁液晶表示器１１の選択されたセグメントなどの部分が透明 になり、また、選択されていないセグメントなどの部分が白濁状態になるものと する。

【００１２】 太陽光などの強い外光がこの表示部１の白濁液晶表示器１１の面に直接入射し たときには、この白濁液晶表示器１１の白濁部はこの入射した光の一部を拡散反 射するので観察者はこの反射光を見ることになるが、この白濁液晶表示器１１の 透明部ではこの外光が透過して照明装置１２のに入射し、照明装置１２の輝度を 上昇したと同様になり、白濁液晶表示器１１の白濁部における反射より照明装置 １２の反射が大きいので、観察者はこのような強い外光が当たった場合でも白濁 液晶表示器１１による表示を充分に視認することができる。

【００１３】 図１（ｂ）に示すように、照明装置１２が、白濁液晶表示器１１の背後に設け られた光源１２ａと、この光源１２ａの背後に設けられた反射面１２ｂとによっ て構成されている場合、白濁液晶表示器１１の透明部を透過した外光が光源１２ ａ及び反射面１２ｂに当たってこの光源１２ａの輝度が上昇したのと同様になり 、白濁液晶表示器１１の白濁部における反射より光源１２ａ及び反射面１２ｂに おける反射が大きいので、観察者はこのような強い外光が当たった場合でも白濁 液晶表示器１１による表示を充分に視認することができる。

【００１４】 図１（ｃ）に示すように、照明装置１２が、白濁液晶表示器１１の背後に設け られた光源１２ａと、この光源１２ａの背後に設けられた反射面１２ｂと、上記 白濁液晶表示器１１と上記光源１２ａとの間に設けられたレンズ１２ｃとによっ て構成されている場合、白濁液晶表示器１１の透明部を透過した外光がレンズ１ ２ｃを介して入射して光源１２ａ及び反射面１２ｂに当たってこの光源１２ａの 輝度が上昇したのと同様になり、白濁液晶表示器１１の白濁部における反射より 光源１２ａ及び反射面１２ｂにおける反射が大きいので、観察者はこのような強 い外光が当たった場合でも白濁液晶表示器１１による表示を充分に視認すること ができると共に、レンズ１２ｃによって、見掛け上、光源１２ａの大きさが拡大 されて白濁液晶表示器１１の大きさと光源１２ａの見掛けの大きさとを近づける とともに、この白濁液晶表示器１１の背面を照明する光源１２ａからの光を平行 光線に近づけるためにコントラストが著しく向上する。

【００１５】 図１（ｄ）に示すように、照明装置１２が、白濁液晶表示器１１の背後に設け られた光源１２ａと、この光源１２ａの背後に設けられた反射面１２ｂと、上記 白濁液晶表示器１１と上記光源１２ａとの間に設けられた拡散板１２ｄとによっ て構成されている場合、白濁液晶表示器１１の透明部を透過した外光が拡散板１ ２ｄに当たってこの拡散板１２ｄ、引いては照明装置１２の輝度が上昇したのと 同様になり、白濁液晶表示器１１の白濁部における反射より照明装置１２の拡散 板１２ｄにおける反射が大きいので、観察者はこのような強い外光が当たった場 合でも白濁液晶表示器１１による表示を充分に視認することができる。

【００１６】 図１（ａ）に示すように、白濁液晶表示器１１と照明装置１２との間に所定の 間隔が設けられているので、白濁部が明るくなりすぎることがなくなり、透明部 と白濁部との輝度比であるコントラスト比が大きくなって、視認性の良い表示が 得られる。

【００１７】 図１（ａ）に示すように、白濁液晶表示器１１の前面に周辺部の光を遮蔽また は減光するマスク１３が設けられているので、周辺部が運転者前方の反射体に写 し出されて発生するマスキング現象の解消または軽減が行われる。

【００１８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図２は、本考案による車両 用表示装置の一実施例を示し、図１５について上述した従来の表示装置における 構成要素と対応する構成要素には図１５と同一の符号を付してある。

【００１９】 図２において、表示部１は、白濁液晶表示器１１と、この白濁液晶表示器１１ の背後に設けられ、白濁液晶表示器１１の背面の全面を照明する照明装置１２と によって構成され、凹面反射鏡５と共に単一のケース１４に収容された上でダッ シュボード４内の空所に設置されている。なお、ケース１４には反射鏡５によっ て反射した光をダッシュボード４の窓４ａを通じてウインドシール２の反射処理 部３に照射させるために、窓１４ａがあけられている。

【００２０】 白濁液晶表示器１１は、例えば７セグメントの組合せによって数字などを表示 するものであり、図３に示すように、ガラス板１１ａ間に液晶を封止して構成さ れている。封止した液晶の分子は、図３（ａ）に示すように、各セグメントに対 応して形成した電極１１ｂ間に交流電圧を印加していないときランダムな白濁状 態をとり、背面に照射した光を散乱し、背面に照射した光の一部分しか白濁液晶 表示器１１の前面に透過しない。これに対し、図３（ｂ）に示すように、電極１ １ｂ間に交流電圧を印加すると、電極１１ｂ間に位置する液晶分子が平行に整列 し、この電極に対応するセグメントが透明になって背面に照射した光はこのセグ メントをそのまま透過して白濁液晶表示器１１の前面に抜ける。この一部分の透 過とセグメントの選択的な完全透過との違いによって、白濁液晶表示器１１は所 定の表示を行う。

【００２１】 照明装置１２は、白濁液晶表示器の背後に設けられた例えば棒状蛍光灯のよう な形状の蛍光放電管からなる光源１２ａと、この光源１２ａの背後に設けられた 反射面１２ｂとによって構成され、白濁液晶表示器１１と上記光源１２ａとの間 にレンズ１２ｃが設けられている。なお、１５は白濁液晶表示器１１を駆動する ための電子回路、１６は電子回路１５に外部信号を供給するための接続を行うコ ネクタである。

【００２２】 以上の構成により、車両の運転者などの観察者Ｅには視線ｅによって、表示部 １の白濁液晶表示器１１上の表示がウインドシールド２の反射処理部３、ダッシ ュボード４の上方に設けられた窓４ａ、ケース１４の窓１４ａ、及び凹面反射鏡 ５による反射によって、拡大された像Ｘとして視認される。このとき、観察者か らは、ウインドシールド２の反射処理部３の反射点３ａの前方の景色などと重畳 してこの白濁液晶表示器１１による表示が行なわれているように視認されること になる。

【００２３】 また、太陽光などの強い外光がこの表示部１の白濁液晶表示器１１の面に直接 入射したときには、この白濁液晶表示器１１の白濁部はこの入射した光の一部を 拡散反射するので観察者はこの反射光を見ることになるが、この白濁液晶表示器 １１の透明部ではこの外光が照明装置１２の光源１２ａ及び反射面１２ｂに当た ってこの照明装置１２の光源１２ａの輝度が上昇したのと同様になり、白濁液晶 表示器１１の白濁部における反射より光源１２ａ及び反射面１２ｂにおける反射 が大きいので、観察者はこのような強い外光が当たった場合でも白濁液晶表示器 １１による表示を充分に視認することができる。

【００２４】 なお、白濁液晶表示器１１とこの白濁液晶表示器１１の背後に設けられた光源 １２ａとの間に設けたレンズ１２ｃは、図４に示すように光源１２ａをレンズ１ ２ｃの焦点Ｆの内側に配置することによって、見掛け上、光源１２ａの大きさを 点線で示すように拡大して白濁液晶表示器１１の大きさと光源１２ａの見掛けの 大きさとを近づけるとともに、この白濁液晶表示器１１に入射する光源１２から の光を平行光線に近づけるためにコントラストが著しく向上する。

【００２５】 また、上記レンズ１２ｃとしては、使用する光源１２ａの形状に相当する棒状 レンズを用いることができ、両面が凸面として形成されている両凸棒状レンズ、 あるいは、一方の面が平面で他方の面が凸面で形成されている平凸棒状レンズな どを用いることができる。

【００２６】 図５は、本考案による車両用表示装置の他の実施例を示し、図２について上述 した表示装置における構成要素と対応する構成要素には図２と同一の符号を付し てある。

【００２７】 図５において、照明装置１２は、白濁液晶表示器１１の背後に設けられた光源 １２ａと、この光源１２ａの背後に設けられた反射面１２ｂと、白濁液晶表示器 １１と光源１２ａとの間に設けられた拡散板１２ｄとによって構成されている。 この実施例の場合、拡散板１２ｄが光源１２ａ及び反射面１２ｂからの光を拡散 し、白濁液晶表示器１１の面に相当する大きさの拡散板１２ｄによって、白濁液 晶表示器１１の背面全面を照明する面光源を簡単に形成することができる。

【００２８】 図５の実施例の場合、照明装置１２の面光源を形成する拡散板１２ｄと白濁液 晶表示器１１の背面とが接した構造になっているが、図６に示すように、実装上 許される範囲で適当な間隔を設けてやることによって、交流電圧を印加した選択 セグメントとそれ以外の部分とのコントラストを上げることができる。

【００２９】 今、図７に示すように、白濁液晶表示器１１と照明装置１２の拡散板１２ｄと の間の間隔Ｌを変化させ、白濁液晶表示器１１の全面に配置した輝度計２０によ って透明部の輝度と散乱部の輝度をそれぞれ図り、コントラスト比Ｃｒ、すなわ ち（透明部の輝度）／（散乱部の輝度）を求めてプロットすると、図８に示すよ うになった。なお、曲線Ａは拡散板１２ｄの輝度が２５００ｃｄ／cm² の場合、 曲線Ｂは８０００ｃｄ／cm² の場合をそれぞれ示す。

【００３０】 図８から明らかなように、間隔Ｌを大きくすればする程、相対的な輝度の差、 すなわちコントラスト比Ｃｒは大きくなるが、これに伴って実装寸法が大きくな ると共に、絶対輝度が低下する。また、表示としてはＣｒは２以上あることが見 栄え上望ましい。従って、これらを考慮すれば、間隔Ｌは２０〜４０mmに設定す ることが適切である。

【００３１】 図２、図５及び図６について上述した表示装置の場合、白濁液晶表示器１１と して図９に示すような３桁の数字表示を行うようなものを使用したとき、選択的 に透明にされるセグメント部１１１が高輝度で発光し、その周辺部１１２が低輝 度で発光して所定の表示を行う。

【００３２】 このような表示がウインドシールド２の反射処理部３に写し出された場合、周 辺部１１２が前景を必要以上にマスクするマスキング現象として運転者に視認さ れ、安全性を低下する恐れがあるが、このような不具合は、図１０に示すように 、白濁液晶表示器１１の前面にその周辺部をマスクするマスク１３を設けること によって解消される。

【００３３】 図１１はマスク１３の一例を示し、白濁液晶表示器１１の各セグメント１１１ に対応する部分以外の周辺部を黒色の不透明部１３ａとしている。このマスク１ ３の存在によって、選択されたセグメント１１２は透明状態にあるので、後方の 拡散板１２ｄでの面光源を直接見る形になり、明るい表示像となるのに対し、選 択されていないセグメント１１１は白濁状態にあるので、一部の光しか運転者に は視認されない。また、周辺部については、黒色不透明部１３ａによって光が完 全に遮蔽されるので、運転者には視認されない。

【００３４】 図１１の例では、周辺部をベタ状の黒色不透明部１３ａとしているが、この代 わりに黒色半透明部や拡散部として、周辺部から出る光の一部を吸収、散乱する ようにし、運転者に視認される光量を少なくしマスキング現象を低減することも できる。このようにした場合、周辺部から出る光を多少透過することになるが、 このことによって非選択セグメントとの光量差を軽減することができるので、視 認し易い表示像とすることができる。

【００３５】 図１２乃至図１４はこのような場合に適したマスク１３の例を示し、図１２は セグメント１１１の周辺部に白色の網点を施した例、図１３（ａ）は丸白点の周 囲を黒くした例、同図（ｂ）は丸黒点の周りを白くした例、図１４はセグメント １１１に近い部分の網点を小さくし、遠い部分の網点を大きくした例をそれぞれ 示している。

【００３６】 なお、図１１乃至図１４に示したマスク１３は、図２、図５及び図６に示す実 施例における白濁液晶表示器１１の前面に設けるようにすることもできる。

【００３７】

【考案の効果】

本考案によれば、表示部に白濁液晶表示器を使用し、透明部を通じて背後の照 明光を透過して表示を行うように構成しているので、太陽光などの強い光が表示 装置内に入射した場合でも表示内容を明瞭に視認し得るという格別の効果が達成 される。

【００３８】 しかも、白濁液晶表示器から照明装置を離して白濁液晶表示器の透明部と白濁 部とのコントラスト比を大きくしているので、視認性の良い表示が得られる。

【００３９】 また、白濁液晶表示器の周辺部の光を遮蔽または減光するようにしているので 、白濁液晶表示器の白濁している周辺部によるマスキング現象の解消または軽減 を行うことができ、視界の妨げにならない表示が得られる。

【００４０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による車両用表示装置の原理を示す図で
ある。

【図２】本考案による車両用表示装置の一実施例を示す
図である。

【図３】白濁液晶表示器の原理を説明するための図であ
る。

【図４】照明装置に使用したレンズの働きを説明するた
めの図である。

【図５】本考案による車両用表示装置の他の実施例を示
す図である。

【図６】図５の装置の一部分を変形した変形例を示す図
である。

【図７】図６の例におけるコントラスト比を求めるため
の方法を示す図である。

【図８】図７の方法によって求めたコントラスト比を示
すグラフである。

【図９】図２、図５及び図６の装置によって行われる表
示例を示す図である。

【図１０】図６の例の一部分を変形した変形例を示す図
である。

【図１１】図１０中のマスクの一例を示す図である。

【図１２】図１０中のマスクの他の例を示す図である。

【図１３】図１２のマスクの一変形例を示す図である。

【図１４】図１２のマスクの他の変形例を示す図であ
る。

【図１５】車両用表示装置の従来例を示す図である。

【符号の説明】

１１ 白濁液晶表示器 １２ 照明装置 １２ａ 光源 １２ｂ 反射面 １２ｃ レンズ １２ｄ 拡散板 １３ マスク Ｌ 間隔

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転者前方の反射体における反射像とし
   て表示部の表示を視認するようにした車両用表示装置に
   おいて、 白濁液晶表示器と、この白濁液晶表示器の背後に設けら
   れ、白濁液晶表示器の背面の全面を照明する照明装置と
   によって上記表示部を構成したことを特徴とする車両用
   表示装置。
2. 【請求項２】 上記白濁液晶表示器の背後に設けられた
   光源と、この光源の背後に設けられた反射面とによって
   上記照明装置を構成したことを特徴とする請求項１記載
   の車両用表示装置。
3. 【請求項３】 上記白濁液晶表示器の背後に設けられた
   光源と、この光源の背後に設けられた反射面と、上記白
   濁液晶表示器と上記光源との間に設けられたレンズとに
   よって上記照明装置を構成したことを特徴とする請求項
   １記載の車両用表示装置。
4. 【請求項４】 上記白濁液晶表示器の背後に設けられた
   光源と、この光源の背後に設けられた反射面と、上記白
   濁液晶表示器と上記光源との間に設けられた拡散板とに
   よって上記照明装置を構成したことを特徴とする請求項
   １記載の車両用表示装置。
5. 【請求項５】 上記白濁液晶表示器と上記照明装置との
   間に所定の間隔を設けたことを特徴とする請求項１乃至
   ４記載の車両用表示装置。
6. 【請求項６】 上記白濁液晶表示器の前面に周辺部の光
   を遮蔽または減光するマスクを設けたことを特徴とする
   請求項１乃至５記載の車両用表示装置。