WO2019111863A1 - 車両用表示装置 - Google Patents

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light emitting
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盛吾 種
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株式会社デンソー
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24Housings ; Casings for instruments
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/28Structurally-combined illuminating devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D7/00Indicating measured values

Definitions

  • the present disclosure relates to a display device for a vehicle that is used for a vehicle and displays information.
  • Patent Document 1 a display device for a vehicle, which is used for a vehicle and displays information.
  • the device disclosed in Patent Document 1 includes an image display device that emits light, and a polarizing plate that is disposed closer to the viewing side than the light emitting unit and is formed so as to be capable of blocking specific polarized light.
  • One object of the present disclosure is to provide a display device for vehicles that is easy to view.
  • a vehicle display device is a vehicle display device that is used for a vehicle and displays information, and is adjacent to a light emitting unit that emits light and a light emitting unit And a non-emitting non-emitting portion, and a display portion having a non-emitting non-emitting portion, and a polarizing plate disposed closer to the viewing side than the display portion and capable of blocking specific polarized light.
  • a polarizing plate is disposed on the viewing side with respect to the display portion in which the light emitting portion and the non-light emitting portion are disposed adjacent to each other.
  • external light such as sunlight is incident from the visual side to such a display device for a vehicle
  • a specific polarization is blocked by the polarizing plate, so the proportion of external light reaching the light emitting portion and the non-light emitting portion is reduced.
  • the contrast between the light emitting portion and the non-light emitting portion in the display portion is enhanced. As a result, it is possible to provide a vehicle display device that is easy to view.
  • the drawing is It is a figure showing the display for vehicles of a 1st embodiment. It is a figure which shows the structure of the circularly-polarizing plate of 1st Embodiment. It is a figure which shows the display apparatus for vehicles of 2nd Embodiment. It is a figure showing the display for vehicles of a 3rd embodiment. It is a figure which shows the display apparatus for vehicles of the modification 1. FIG. It is a figure which shows the display apparatus for vehicles of the modification 2. FIG.
  • the display apparatus 100 for a vehicle is used in a vehicle, and is installed in an instrument panel facing a seat on which an occupant sits.
  • the vehicle display device 100 can display information of the vehicle toward the viewing side where the occupant is located. Examples of the displayed information include vehicle speed, engine speed, coolant temperature of engine cooling water, gear shift range, traveling distance, and other vehicle conditions.
  • various information such as road information, visibility auxiliary information, electronic mail and the like can be mentioned.
  • Such a display device 100 for a vehicle includes the case portion 10, the substrate 20, the display portion 30, the pointer 40, the circularly polarizing plate 51, the mirror polarizing plate 55, and the like.
  • the case unit 10 is formed of, for example, a synthetic resin to have a light shielding property, and covers the substrate 20 and the display unit 30 from the back surface side and the outer peripheral side opposite to the viewing side.
  • the substrate 20 is formed of, for example, a synthetic resin in a flat plate shape, and is disposed between the rear wall of the case unit 10 and the display plate 31 of the display unit 30.
  • the light emitting elements 21 and 22 and the stepping motor 23 are mounted and held on the substrate 20.
  • the display unit 30 has a display plate 31 and an image display unit 36, and displays information.
  • the display board 31 is generally called a dial, and is used to display information.
  • the display plate 31 is formed, for example, in a flat plate shape by applying semi-translucent or opaque printing entirely or partially to a translucent substrate such as acrylic resin or polycarbonate resin. There is. In place of printing, painting may be applied.
  • the display plate 31 entirely covers the substrate 20 from the viewing side so that the substrate 20 is not viewed from the viewing side.
  • the display plate 31 has a light transmitting portion 32, an image transmitting portion 33, and a dark portion 34.
  • the light transmitting portion 32 visually recognizes the light L1 from the light emitting element 21 mounted on the substrate 20 on the back side by forming a semitransparent semitransparent layer or the like on the base material of the display plate 31. Transparent display to the side.
  • a light emitting diode element is adopted as the light emitting element 21 of the present embodiment, and for example, white light is emitted, but monochromatic light such as red light and blue light may be emitted.
  • the light L1 from the light emitting element 21 is, for example, randomly polarized light.
  • the indicator 32a and the indicator light in the display apparatus 100 for vehicles correspond.
  • the index 32 a is a pointing object indicated by the pointer 40 and includes characters indicating the scale and the value corresponding to the scale.
  • the indicator light indicates the state of the vehicle by switching on and off.
  • the indicator light includes, for example, a warning display, a display indicating the operating state of the turn signal, and the like.
  • the light transmitting unit 32 functions as a part of the light emitting unit that emits light.
  • the image transmitting unit 33 visually displays the display light L2 of the image from the image display unit 36 disposed on the back side by exposing the surface on both sides of the substrate in the display plate 31 or by forming an opening hole. It is transparent to the side. Thus, the image transmitting unit 33 cooperates with the image display unit 36 to function as a part of a light emitting unit that emits light.
  • the dark part 34 is arranged to surround the light transmission part 32 and the image transmission part 33 in the area other than the light transmission part 32 and the image transmission part 33 in the display plate 31.
  • the dark color portion 34 has a dark color (in this embodiment, so as to block the light from the light emitting elements 21 and 22 on the back side) by forming a light shielding layer with a light shielding property on the base material of the display plate 31. Black). Therefore, the dark part 34 functions as a non-emitting non-emitting part.
  • the image display unit 36 is a liquid crystal panel using thin film transistors (TFTs), and is a liquid crystal display employing an active matrix liquid crystal panel formed of a plurality of liquid crystal pixels arranged in a two-dimensional direction. It is a bowl.
  • the image display unit 36 forms a rectangular display screen 37 on the viewing side. Then, the display light L2 of the image displayed on the display screen 37 is transmitted through the image transmission unit 33 and emitted to the visual side.
  • the display light L2 is linearly polarized light because it passes through the linear polarization plate of the liquid crystal panel.
  • the image display unit 36 functions as part of a light emitting unit that emits light in cooperation with the image transmitting unit 33.
  • an organic EL display or the like other than the liquid crystal display can be adopted.
  • the light transmission unit 32, the image display unit 36, the image transmission unit 33, and the dark color unit 34 are disposed adjacent to each other.
  • the light transmission portion 32, the image display portion 36, the image transmission portion 33, and the dark color portion 34 have portions different in surface roughness from each other because the configurations are different from each other.
  • the surface roughness of the dark portion 34 is set to be rougher than the surface roughness of the display screen 37 of the image display unit 36 by forming the light shielding layer.
  • the pointer 40 is formed as an entity integrally including the connecting portion 41 and the instructing portion 42.
  • the connecting portion 41 is disposed through the through hole 30 a opened in the display plate 31 and is connected to the rotation shaft of the stepping motor 23.
  • the instruction unit 42 is disposed closer to the visual side than the display plate 31 and has a needle shape.
  • the pointer 40 rotates around the rotation axis according to the output of the stepping motor 23, and displays information of the vehicle according to the index 32a indicated by the instruction unit 42.
  • the pointer 40 is illuminated by the light emitting element 22 mounted on the substrate 20 to emit light.
  • a light emitting diode element is also adopted for the light emitting element 22 of the present embodiment.
  • the circularly polarizing plate 51 and the mirror polarizing plate 55 are integrally formed in a mutually laminated state, and the display plate 31 and the pointer 40 are disposed on the viewing side separated by a space.
  • the circularly polarizing plate 51 and the mirror polarizing plate 55 are arranged to be inclined with respect to the display plate 31 so as to be separated from the display plate 31 as going from the lower side of the vehicle to the upper side, for example.
  • the circularly polarizing plate 51 is disposed closer to the viewer than the mirror polarizing plate 55.
  • the circularly polarizing plate 51 is a type of polarizing plate formed so as to be capable of blocking specific polarized light. As shown in FIG. 2, the circularly polarizing plate 51 is formed by laminating the linear polarizing plate layer 52, the quarter wavelength plate layer 53 and the like with each other while sandwiching the light transmitting substrate layer 51a and the like.
  • the linear polarizing plate layer 52 is disposed closer to the viewing side than the quarter wavelength plate layer 53.
  • the linear polarizing plate layer 52 is formed, for example, by adding iodine to polyvinyl alcohol, and has a transmission axis and an absorption axis substantially orthogonal to each other depending on the orientation direction of iodine molecules.
  • the linear polarizer layer 52 transmits polarized light along the transmission axis with maximum transmittance, and absorbs polarized light along the absorption axis with maximum absorptivity.
  • the 1 ⁇ 4 wavelength plate layer 53 is disposed on the back side of the linear polarization plate layer 52.
  • the quarter-wave plate layer 53 has a fast axis and a slow axis arranged to form an angle of substantially 45 degrees with respect to the transmission axis and the absorption axis.
  • the 1 ⁇ 4 wavelength plate layer 53 is substantially 1 ⁇ 4 wavelength between the polarization along the fast axis and the polarization along the slow axis. Make a difference.
  • the mirror polarizer 55 is disposed between the circular polarizer 51 and the display unit 30.
  • the mirror polarizer 55 is a reflective transmission plate that partially transmits light (more specifically, transmits polarized light along a predetermined direction) and reflects part of light incident from the viewing side.
  • DBEFQ manufactured by 3M or the like can be adopted, and this is the case in the present embodiment.
  • the circularly polarizing plate 51 and the mirror polarizing plate 55 thus constitute a polarized light selective transmission filter 50 which selectively transmits the polarized light of the incident light.
  • the polarized light along the predetermined direction of the mirror polarizer 55 will be referred to as P wave
  • the polarized light along the orthogonal direction orthogonal to the predetermined direction will be referred to as S wave, and the description will be continued.
  • the light L1 from the light emitting element 21 which transmits the light transmitting portion 32 is in a state in which randomly polarized light, that is, S wave and P wave are mixed.
  • the P-wave is transmitted by the mirror polarizer 55, and the S-wave is reflected.
  • the P wave transmitted through the mirror polarizer 55 is further circularly polarized by the 1 ⁇ 4 wavelength plate layer 53 of the circular polarizer 51, and the component along the transmission axis is transmitted through the linear polarizer layer 52.
  • a part of the S wave reflected by the mirror polarizer 55 is absorbed by the dark part 34 or the like, and the other part is diffusely reflected (see L1X in FIG. 1).
  • S-wave and P-wave are mixed, but since the light quantity is considerably reduced at this time, the light quantity which enters the polarization selective transmission filter 50 again and passes through the polarization selective transmission filter 50 is very large. Less (see L1Y in FIG. 1).
  • the display light L2 of the image from the image display unit 36 is in a state where a P wave exists as linearly polarized light.
  • display light L2 When such display light L2 is incident on the polarization selective transmission filter 50 from the back side, it transmits through the mirror polarizing plate 55 as it is, and further becomes circularly polarized light by the 1 ⁇ 4 wavelength plate layer 53 of the circularly polarizing plate 51 and along the transmission axis The components pass through the linear polarizing plate layer 52. Therefore, the display light L2 of the image can be transmitted through the polarization selective transmission filter 50 with relatively high efficiency.
  • the external light L3 such as sunlight may be incident on the vehicle display device 100 from the viewing side.
  • the external light L3 is, for example, in a state in which randomly polarized light, that is, S wave and P wave are mixed.
  • S wave and P wave randomly polarized light
  • the outside light L3 is incident on the polarization selective transmission filter 50 from the visual side, approximately half of the light quantity is absorbed by the linear polarization plate layer 52 of the circular polarization plate 51, and the polarization along the transmission axis is the quarter wavelength plate layer 53 Is converted to circularly polarized light.
  • a part of the external light L3 transmitted through the circularly polarizing plate 51 is mirror-reflected toward the circularly polarizing plate 51 by the reflection element of the mirror polarizing plate 55, and at this time, the reflected part is the linear polarizing plate layer 52 Absorbed by
  • a part of the external light L3 transmitted through the mirror polarizer 55 is partially absorbed by the dark part 34 or the like, and the other part is diffusely reflected.
  • the S-wave and the P-wave are also mixed, but since the light amount is considerably reduced at this time, the light amount passing through the polarization selective transmission filter 50 is very small.
  • a circularly polarizing plate 51 as a polarizing plate is disposed on the viewing side.
  • the light emitting portion and the non-light emitting portion are less likely to be illuminated by the external light L3, the contrast between the light emitting portion and the non-light emitting portion in the display portion 30 is enhanced. As a result, it is possible to provide the vehicle display device 100 that is easy to view.
  • the circularly polarizing plate 51 when the circularly polarizing plate 51 is employed as the polarizing plate, the external light L3 incident from the visual side is further shielded by the polarizing plate and then linearly polarized light which is not shielded. It is converted to circularly polarized light. Then, when the light is reflected to the visual side by the display unit 30, the circularly polarized light is reversely rotated. Since this backward circularly polarized light is blocked by the polarizing plate, even if the external light L3 reaching the display unit 30 is reflected again to the visual side, it is more difficult to be transmitted to the visual side than the polarizing plate. Therefore, since the influence of the external light L3 is reduced, the contrast between the light emitting portion and the non-light emitting portion in the display portion 30 can be further enhanced.
  • a mirror polarizing plate 55 as a reflective / transmissive plate is disposed between the polarizing plate and the display unit 30. Therefore, even if a part of the external light L3 incident from the visual side is converted to circularly polarized light by the polarizing plate and transmitted, the reflection / transmission plate reflects a part of the external light L3 incident from the visual side to the visual side again . Such reflection can be more accurate than in the case of diffuse reflection to reverse circular polarization.
  • the ratio of the external light L3 reaching the display unit 30, that is, the ratio of the light diffused and reflected by the display unit 30 is reduced, and the external light L3 is accurately converted into reverse polarized light by the reflection at the reflection / transmission plate.
  • the reflection / transmission plate as the mirror polarization plate 55, if light emitted from the light emitting unit is polarized in a predetermined direction as in the image display unit 36, the light emitting unit emits light.
  • the transmitted light can be efficiently transmitted to the viewing side of the transmission / reflection plate and the polarizing plate. Therefore, while the light blocking efficiency of the external light L3 in the polarizing plate is enhanced by utilizing the reflection at the reflective / transmissive plate, the light emitted from the light emitting portion can be visually recognized in the state of high luminance. Therefore, the contrast between the light emitting unit and the non-light emitting unit in the display unit 30 can be remarkably enhanced.
  • the polarizing plate and the reflective / transmissive plate are disposed in a state of being laminated to each other.
  • the direction of the polarizing plate and the direction of the reflective / transmissive plate can be matched in advance during manufacturing, so that alignment with the light emitting portion can be easily performed.
  • the non-light emitting portion includes the dark portion 34 formed in the dark in the plate-like display plate 31 used for displaying information.
  • the dark part 34 being visually recognized as dark, the light emitting part becomes noticeable, and the contrast between the light emitting part and the non-light emitting part is remarkably enhanced.
  • Second Embodiment As shown in FIG. 3, the second embodiment is a modification of the first embodiment. The second embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.
  • a half mirror 255 is employed in place of the mirror polarizing plate 55 for the reflection / transmission plate. That is, the circularly polarizing plate 51 and the half mirror 255 are integrally formed in a mutually laminated state, and constitute a polarized light selective transmission filter 250 which selectively transmits the polarized light of incident light.
  • the half mirror 255 is a reflective transmission plate that partially transmits light and reflects a part of light incident from the viewing side.
  • the half mirror 255 is formed by forming a metal thin film or a dielectric multilayer film on a light transmitting substrate, and transmits part of incident light and reflects other part.
  • the half mirror 255 of the present embodiment has a transmittance and a reflectance of about 50%, respectively, but may be set, for example, in the range of 20 to 80%.
  • the light L1 from the light emitting element 21 which transmits the light transmitting portion 32 is in a state in which randomly polarized light, that is, S wave and P wave are mixed.
  • a part of the light passes through the half mirror 255.
  • the light transmitted through the half mirror 255 is transmitted through the 1 ⁇ 4 wavelength plate layer 53 of the circularly polarizing plate 51, and the component along the transmission axis is transmitted through the linear polarizing plate layer 52.
  • a part of the light L1X reflected by the half mirror 255 is partially absorbed by the dark part 34 or the like, and the other part is diffusely reflected.
  • the amount of light is considerably reduced at this point, the amount of light which enters the polarization selective transmission filter 250 again and passes through the polarization selective transmission filter 250 is very small (see L1Y in FIG. 3).
  • the display light L2 of the image from the image display unit 36 is in a state where a P wave exists as linearly polarized light.
  • a part of the light is transmitted through the half mirror 255, and it becomes circularly polarized light by the 1 ⁇ 4 wavelength plate layer 53 of the circularly polarizing plate 51, along the transmission axis. Components pass through the linear polarizing plate layer 52. Therefore, the display light L2 of the image can be transmitted through the polarization selective transmission filter 250 with relatively high efficiency.
  • the external light L3 such as sunlight may be incident on the vehicle display device 100 from the viewing side.
  • the external light L3 is, for example, in a state in which randomly polarized light, that is, S wave and P wave are mixed.
  • S wave and P wave randomly polarized light
  • the outside light L3 is incident on the polarization selective transmission filter 250 from the visual side, approximately half of the light quantity is absorbed by the linear polarization layer 52 of the circular polarization plate 51, and the polarization along the transmission axis is the quarter wavelength plate layer 53 Is converted to circularly polarized light.
  • a part of the external light L3 transmitted through the circularly polarizing plate 51 is specularly reflected by the half mirror 255 toward the circularly polarizing plate 51 again, and at that time, it becomes circularly polarized light in the reverse direction. Is absorbed by the linear polarizer layer 52.
  • a part of the external light L3 transmitted through the half mirror 255 is partially absorbed by the dark part and the like, and the other part is diffusely reflected.
  • the S-wave and the P-wave are also mixed, but since the light amount is considerably reduced at this time point, the light amount to be transmitted again through the polarization selective transmission filter 250 is very small.
  • the third embodiment is a modification of the second embodiment. The third embodiment will be described focusing on differences from the second embodiment.
  • the half mirror 355 as the reflection / transmission plate of the third embodiment and the circularly polarizing plate 51 are disposed apart from each other. Specifically, the half mirror 355 is attached to the viewing side of the display plate 31 and disposed. A similar through hole 355 a is opened in the half mirror 355 at a position corresponding to the through hole 30 a of the display plate 31. The connecting portion 41 of the pointer 40 is inserted through both through holes 30a and 355a.
  • the pointer 40 as the entity is disposed between the circularly polarizing plate 51 and the half mirror 355 for the indicating portion 42.
  • the display plate 31 and the image display unit 36 located on the rear side of the half mirror 355 mirror-reflect the outside light L3 incident from the viewing side of the half mirror 355 to the viewing side again. It becomes less affected by L3.
  • the instruction unit 42 of the pointer 40 can leave the influence of the external light L3 to some extent than the display plate 31 and the image display unit 36. Therefore, the pointer 40 stands out brightly depending on the amount of incident light and the incident direction of the external light L3, and the shadow produces a high three-dimensional effect.
  • the outside light L3 is shielded to some extent by the circularly polarizing plate 51, and therefore, glare to such an extent that the pointer 40 can not be seen by the occupant is suppressed.
  • the pointer 40 looks different from the display plate 31 and the image display unit 36 (that is, the display unit 30) It is directed to
  • the third embodiment described above it further includes an entity disposed between the circularly polarizing plate 51 as the polarizing plate and the half mirror 355 as the reflection / transmission plate.
  • the influence of the display unit 30 having the light emitting unit and the non-light emitting unit adjacent to each other on the external light L3 can be reduced, while the effect of the external light L3 can be left on the entity.
  • the entity can be made to stand out in various ways according to the outside light L3.
  • the appearance of the vehicle display device 100 can be made novel.
  • the entity is formed so as to be rotatable, and includes the pointer 40 that displays information by pointing the index 32a. Since the driver can be made to attract attention to the pointer 40 by making the pointer 40 stand out in various ways according to the external light L3, the reading of the indicator 32a indicated by the pointer 40 becomes easier.
  • the polarizing plate and the reflective / transmissive plate may not be disposed to cover the entire area of the display unit 30.
  • the polarizing plate and the reflective / transmissive plate may be partially disposed in a region facing the light emitting unit.
  • the polarization selective transmission filter 50 in which a polarizing plate and a reflection / transmission plate are laminated on each other is disposed only in the region facing the image display unit 36 or the image transmission unit 33 as a light emitting unit. That is, the polarization selective transmission filter 50 is formed in a state of being bonded to a part of the light transmitting plate 57 disposed on the visual side of the display unit 30 so as to cover the entire area of the display unit 30.
  • the substance is not limited to the pointer 40.
  • the entity can include a three-dimensional index in which the scale is three-dimensionally formed, or a decorative member that decorates the display unit 30 such as a decorative ring.
  • the reflective / transmissive plate may not be provided.
  • the polarizing plate is not limited to the circularly polarizing plate 51, and may be a linear polarizing plate.

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Abstract

車両に用いられ、情報を表示する車両用表示装置は、発光する発光部(32,33,36)と、前記発光部(32,33,36)と隣り合うように配置され、非発光の非発光部(34)と、を有する表示部(30)と、前記表示部(30)よりも目視側に配置され、特定の偏光を遮光可能に形成された偏光板(51)と、を備える。前記偏光板(51)には円偏光板を使用できる。車両用表示装置は、前記偏光板(51)と前記表示部(30)との間に配置され、光を部分的に透過可能にしつつ、目視側から入射する光の一部を再び目視側へ反射するように形成された反射透過板(55,255,355,455)をさらに備えることができる。

Description

車両用表示装置 関連出願の相互参照
 本出願は、2017年12月7日に出願された日本特許出願番号2017-235338号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、車両に用いられ、情報を表示する車両用表示装置に関する。
 従来、車両に用いられ、情報を表示する車両用表示装置が知られている。特許文献1に開示の装置は、発光する映像表示装置と、発光部よりも目視側に配置され、特定の偏光を遮光可能に形成された偏光板と、を備えている。
特開2016-135667号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の装置では、映像表示装置以外の非発光部が設けられていないので、コントラストを十分に高めて、発光部にて表示される情報を視認しやすくすることができなかった。
 本開示のひとつの目的は、視認しやすい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、本開示の1つの態様の車両用表示装置は、車両に用いられ、情報を表示する車両用表示装置であって、発光する発光部と、発光部と隣り合うように配置され、非発光の非発光部と、を有する表示部と、表示部よりも目視側に配置され、特定の偏光を遮光可能に形成された偏光板と、を備える。
 このような車両用表示装置によると、発光部と非発光部が隣り合うように配置された表示部に対して、目視側に偏光板が配置されている。こうした車両用表示装置に、目視側から例えば太陽光等の外光が入射すると、偏光板により特定の偏光が遮光されるので、発光部及び非発光部に到達する外光の割合が低減される。したがって、発光部及び非発光部が外光に照らされ難くなるため、表示部における発光部と非発光部とのコントラストが高まる。この結果、視認しやすい車両用表示装置を提供することができる。
 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
第1実施形態の車両用表示装置を示す図である。 第1実施形態の円偏光板の構造を示す図である。 第2実施形態の車両用表示装置を示す図である。 第3実施形態の車両用表示装置を示す図である。 変形例1の車両用表示装置を示す図である。 変形例2の車両用表示装置を示す図である。
 以下、複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。
(第1実施形態)
 図1に示すように、本開示の第1実施形態による車両用表示装置100は、車両に用いられ、乗員が着座する座席とは対向するインストルメントパネルに設置されている。車両用表示装置100は、乗員が位置することとなる目視側へ向けて車両の情報を表示可能となっている。表示される情報としては、例えば車両の速度、エンジン回転数、エンジン冷却水の水温、ギヤのシフトレンジ、走行距離等の車両の状態が挙げられる。また、表示される情報としては、道路情報、視界補助情報、電子メール等の各種情報が挙げられる。
 このような車両用表示装置100は、ケース部10、基板20、表示部30、指針40、円偏光板51、及びミラー偏光板55等により構成されている。
 ケース部10は、例えば合成樹脂により遮光性に形成されており、基板20及び表示部30を、目視側とは反対側の背面側及び外周側から覆っている。
 基板20は、例えば合成樹脂により平板状に形成されており、ケース部10の背面壁と、表示部30の表示板31との間に配置されている。基板20には、発光素子21,22及びステッピングモータ23等が実装及び保持されている。
 表示部30は、表示板31及び画像表示部36を有し、情報を表示する。表示板31は、一般的に文字板とも呼ばれており、情報の表示に用いられている。表示板31は、例えばアクリル樹脂又はポリカーボネイト樹脂等の透光性を有する基材に、半透光性又は遮光性の印刷が全体的に又は部分的に施されて、例えば平板状に形成されている。なお、印刷に代えて、塗装が施されていてもよい。こうした表示板31は、基板20が目視側から視認されないように、当該基板20を目視側から全面的に覆っている。
 表示板31は、光透過部32、画像透過部33、及び暗色部34を有している。光透過部32は、表示板31の基材に対して、半透光性の半透過層等が形成されることにより、背面側の基板20に実装された発光素子21からの光L1を目視側へ透過表示するようになっている。本実施形態の発光素子21には、発光ダイオード素子が採用されており、例えば白色光を発するようになっているが、赤色光、青色光等の単色光を発するようにしてもよい。発光素子21からの光L1は、例えばランダム偏光となっている。
 光透過部32としては、車両用表示装置100における指標32a及び表示灯が該当する。指標32aは、指針40に指示される指示対象であって、目盛及び目盛に対応する値を示す文字を含んでいる。表示灯は、点灯及び消灯を切り替えることにより、車両の状態を表示する。表示灯は、例えば警告表示、方向指示器の作動状態を示す表示等を含んでいる。こうして光透過部32は、発光する発光部の一部として機能している。
 画像透過部33は、表示板31において基材の両側の表面を露出させること又は開口穴を形成していることにより、背面側に配置された画像表示部36からの画像の表示光L2を目視側へ透過するようになっている。こうして画像透過部33は、画像表示部36と協働して、発光する発光部の一部として機能している。
 暗色部34は、表示板31において光透過部32及び画像透過部33以外の領域において、光透過部32及び画像透過部33を囲むように配置されている。暗色部34は、表示板31の基材に対して、遮光性の遮光層が形成されることにより、背面側の発光素子21,22からの光を遮光するように、暗色(本実施形態では黒色)に形成されている。したがって暗色部34は、非発光の非発光部として機能している。
 画像表示部36は、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、TFT)を用いた液晶パネルであって、2次元方向に配列された複数の液晶画素から形成されるアクティブマトリクス型の液晶パネルが採用された液晶表示器となっている。画像表示部36は、目視側に矩形状の表示画面37を形成している。そして、表示画面37に表示される画像の表示光L2が画像透過部33を透過して目視側へ射出されるようになっている。ここで表示光L2は、液晶パネルの直線偏光板を経由するため、直線偏光となっている。こうして画像表示部36は、画像透過部33と協働して、発光する発光部の一部として機能している。なお、画像表示部36には、液晶表示器以外の有機ELディスプレイ等を採用することができる。
 このように表示部30において、光透過部32、画像表示部36及び画像透過部33と、暗色部34とは、互いに隣り合うように配置されている。光透過部32、画像表示部36、画像透過部33、及び暗色部34は、構成が互いに異なることにより、その表面粗さが互いに異なる部分を有している。例えば暗色部34の表面粗さは、遮光層を形成していることにより、画像表示部36の表示画面37の表面粗さよりも、粗く設定されている。
 指針40は、連結部41及び指示部42を一体的に有している実体物として形成されている。連結部41は、表示板31に開けられた貫通穴30aを通して配置されており、ステッピングモータ23の回転軸と連結されている。指示部42は、表示板31よりも目視側に配置されており、針状を呈している。指針40は、ステッピングモータ23の出力に応じて回転軸まわりに回動し、指示部42が指示する指標32aに応じた車両の情報を表示するようになっている。また、指針40は、基板20に実装された発光素子22により照明されて発光するようになっている。本実施形態の発光素子22にも、発光ダイオード素子が採用されている。
 円偏光板51及びミラー偏光板55は、互いに積層された状態で一体的に形成され、表示板31及び指針40とは、空間を挟んで離間した目視側に配置されている。円偏光板51及びミラー偏光板55は、例えば車両の下方から上方へ向かう程、表示板31とは離間するように、表示板31に対して傾斜して配置されている。
 円偏光板51は、ミラー偏光板55よりも目視側に配置されている。円偏光板51は、特定の偏光を遮光可能に形成された偏光板の一種である。図2に示すように、円偏光板51は、透光基板層51a等を挟みつつ、直線偏光板層52及び1/4波長板層53等を互いに積層して形成されている。直線偏光板層52は、1/4波長板層53よりも目視側に配置されている。直線偏光板層52は、例えばポリビニルアルコールにヨウ素を添加して形成され、ヨウ素分子の配向方向によって透過軸と吸収軸とを互いに実質直交した状態で有している。直線偏光板層52は、透過軸に沿った偏光を最大の透過率にて透過させると共に、吸収軸に沿った偏光を最大の吸収率にて吸収する。
 1/4波長板層53は、直線偏光板層52よりも背面側に配置されている。1/4波長板層53は、透過軸及び吸収軸に対して、実質45度の角度をなすように配置された進相軸及び遅相軸を有している。1/4波長板層53は、例えば可視光の所定の波長の光に対して、進相軸に沿った偏光と遅相軸に沿った偏光との間に、実質1/4波長分の位相差を生じさせる。
 ミラー偏光板55は、円偏光板51と表示部30との間に配置されている。ミラー偏光板55は、光を部分的に透過し(より詳細には所定方向に沿った偏光を透過し)、目視側から入射する光の一部を反射する反射透過板である。ミラー偏光板55としては、スリーエム社製のDBEFQ等を採用可能であり、本実施形態ではそのようになっている。
 図1に示すように、こうして円偏光板51及びミラー偏光板55は、入射する光の偏光を、選択的に透過する偏光選択透過フィルタ50を構成している。以下では、ミラー偏光板55の所定方向に沿う偏光をP波と称し、当該所定方向と直交する直交方向に沿う偏光をS波と称して説明を続ける。
 光透過部32を透過する発光素子21からの光L1は、ランダム偏光、すなわちS波とP波が混在した状態となっている。係る光L1が偏光選択透過フィルタ50に背面側から入射すると、ミラー偏光板55により、P波が透過し、S波は反射される。ミラー偏光板55を透過したP波は、さらに、円偏光板51の1/4波長板層53により円偏光となり、透過軸に沿った成分が直線偏光板層52を透過する。
 ミラー偏光板55により反射されたS波は、例えば暗色部34等で一部が吸収され、他部が拡散反射される(図1のL1X参照)。その結果、またS波とP波が混在した状態となるが、この時点で光量がかなり落ちているため、再び偏光選択透過フィルタ50に入射し、偏光選択透過フィルタ50を透過する光量は非常に少ない(図1のL1Y参照)。
 画像表示部36からの画像の表示光L2は、直線偏光としてP波が存在した状態となっている。係る表示光L2が偏光選択透過フィルタ50に背面側から入射すると、ミラー偏光板55をそのまま透過し、さらに、円偏光板51の1/4波長板層53により円偏光となり、透過軸に沿った成分が直線偏光板層52を透過する。したがって、画像の表示光L2は、比較的高効率で偏光選択透過フィルタ50を透過可能となる。
 一方、車両用表示装置100には、例えば太陽光等の外光L3が、目視側から入射し得る。外光L3は、例えばランダム偏光、すなわちS波とP波が混在した状態となっている。係る外光L3が偏光選択透過フィルタ50に目視側から入射すると、円偏光板51の直線偏光板層52により光量の略半分が吸収され、透過軸に沿った偏光が1/4波長板層53により円偏光に変換される。円偏光板51を透過した外光L3の一部は、ミラー偏光板55の反射要素により、再び円偏光板51に向けて鏡面反射され、その際、反射された一部が直線偏光板層52により吸収される。
 ミラー偏光板55を透過した外光L3の一部は、例えば暗色部34等で一部が吸収され、他部が拡散反射される。その結果、またS波とP波が混在した状態となるが、この時点で光量がかなり落ちているため、偏光選択透過フィルタ50を透過する光量は非常に少ない。
 以上説明した第1実施形態の作用効果を以下に説明する。
 第1実施形態によると、発光部としての光透過部32、画像透過部33、及び画像表示部36と非発光部としての暗色部34が隣り合うように配置された表示部30に対して、目視側に偏光板としての円偏光板51が配置されている。こうした車両用表示装置100に、目視側から例えば太陽光等の外光L3が入射すると、偏光板により特定の偏光が遮光されるので、発光部及び非発光部に到達する外光L3の割合が低減される。したがって、発光部及び非発光部が外光L3に照らされ難くなるため、表示部30における発光部と非発光部とのコントラストが高まる。この結果、視認しやすい車両用表示装置100を提供することができる。
 また、第1実施形態によると、偏光板として円偏光板51を採用すると、目視側から入射した外光L3が当該偏光板により特定の偏光が遮光された後、遮光されなかった直線偏光がさらに円偏光に変換される。そして、表示部30で目視側に反射される際に、その円偏光が逆回りになる。この逆回りの円偏光が当該偏光板により遮光されるので、表示部30に到達した外光L3が再び目視側に反射されても、偏光板よりも目視側に透過され難くなる。したがって、外光L3の影響が低減されるので、表示部30における発光部と非発光部とのコントラストを、より高めることができる。
 また、第1実施形態によると、偏光板と、表示部30との間に、反射透過板としてのミラー偏光板55が配置されている。したがって、目視側から入射した外光L3の一部が偏光板により円偏光に変換されて透過しても、反射透過板が目視側から入射した外光L3の一部を再び目視側へ反射する。こうした反射では、拡散反射の場合よりも精度を高めて、円偏光を逆回りにすることができる。
 したがって、表示部30に到達する外光L3の割合、すなわち表示部30で拡散反射される光の割合を低減して、外光L3を反射透過板での反射で精度よく逆回りの偏光に変換することで、偏光板での外光L3の遮光効率を高めることが可能となり、表示部30における発光部と非発光部とのコントラストを、格段に高めることができる。
 また、第1実施形態によると、反射透過板をミラー偏光板55としたことにより、画像表示部36のように発光部から発せられる光を所定方向に沿った偏光にすれば、発光部から発せられた光が透過反射板及び偏光板を効率よく目視側へ透過できるようになる。したがって、反射透過板での反射を利用して偏光板での外光L3の遮光効率を高める一方、発光部から発せられた光を輝度が高い状態で視認させることができる。故に、表示部30における発光部と非発光部とのコントラストを、格段に高めることができる。
 また、第1実施形態によると、偏光板と反射透過板とは、互いに積層された状態で配置されている。このようにすると、製造の際、予め偏光板の方向と反射透過板の方向とを合わせておけるので、発光部に対する位置合わせを容易に行なうことができる。
 また、第1実施形態によると、非発光部には、情報の表示に用いられる板状の表示板31において暗色に形成された暗色部34が含まれている。暗色部34が暗色に視認されることにより、発光部が目立つようになり、発光部と非発光部とのコントラストは格段に高まる。
(第2実施形態)
 図3に示すように、第2実施形態は第1実施形態の変形例である。第2実施形態について、第1実施形態とは異なる点を中心に説明する。
 第2実施形態では、反射透過板について、ミラー偏光板55に代えて、ハーフミラー255が採用されている。すなわち、円偏光板51及びハーフミラー255は、互いに積層された状態で一体的に形成され、入射する光の偏光を、選択的に透過する偏光選択透過フィルタ250を構成している。
 ハーフミラー255は、光を部分的に透過し、目視側から入射する光の一部を反射する反射透過板である。ハーフミラー255は、透光性の基板に、金属薄膜又は誘電体多層膜を形成してなり、入射する光の一部を透過し、他の一部を反射するようになっている。なお、本実施形態のハーフミラー255は、透過率及び反射率がそれぞれ約50%となっているが、例えば20~80%の範囲に設定してもよい。
 第2実施形態においても、光透過部32を透過する発光素子21からの光L1は、ランダム偏光、すなわちS波とP波が混在した状態となっている。係る光が偏光選択透過フィルタ250に背面側から入射すると、ハーフミラー255を一部が透過する。ハーフミラー255を透過した光は、円偏光板51の1/4波長板層53を透過し、さらに透過軸に沿った成分が直線偏光板層52を透過する。
 ハーフミラー255により反射された一部の光L1Xは、例えば暗色部34等で一部が吸収され、他部が拡散反射される。しかし、この時点で光量がかなり落ちているため、再び偏光選択透過フィルタ250に入射し、偏光選択透過フィルタ250を透過する光量は非常に少ない(図3のL1Y参照)。
 画像表示部36からの画像の表示光L2は、直線偏光としてP波が存在した状態となっている。係る表示光L2が偏光選択透過フィルタ250に背面側から入射すると、ハーフミラー255を一部が透過し、さらに、円偏光板51の1/4波長板層53により円偏光となり、透過軸に沿った成分が直線偏光板層52を透過する。したがって、画像の表示光L2は、比較的高効率で偏光選択透過フィルタ250を透過可能となる。
 一方、車両用表示装置100には、例えば太陽光等の外光L3が、目視側から入射し得る。外光L3は、例えばランダム偏光、すなわちS波とP波が混在した状態となっている。係る外光L3が偏光選択透過フィルタ250に目視側から入射すると、円偏光板51の直線偏光板層52により光量の略半分が吸収され、透過軸に沿った偏光が1/4波長板層53により円偏光に変換される。円偏光板51を透過した外光L3の一部は、ハーフミラー255により、再び円偏光板51に向けて鏡面反射され、その際、逆回りの円偏光となるので、反射された光の多くが直線偏光板層52により吸収される。
 ハーフミラー255を透過した外光L3の一部は、例えば暗色部等で一部が吸収され、他部が拡散反射される。その結果、またS波とP波が混在した状態となるが、この時点で光量がかなり落ちているため、再び偏光選択透過フィルタ250を透過する光量は非常に少ない。
 以上説明した第2実施形態によると、反射透過板をハーフミラー255としたことにより、偏光板としての円偏光板51を背面側に透過した外光L3を、適切な反射率にて、逆回りの円偏光に変換し、再び偏光板へ反射することができる。故に、偏光板での外光L3の遮光効率を高めることが可能となり、表示部30における発光部と非発光部とのコントラストを、格段に高めることができる。
(第3実施形態)
 図4に示すように、第3実施形態は第2実施形態の変形例である。第3実施形態について、第2実施形態とは異なる点を中心に説明する。
 第3実施形態の反射透過板としてのハーフミラー355と、円偏光板51とは、互いに離間して配置されている。具体的に、ハーフミラー355は、表示板31の目視側に貼り合わせられて配置されている。ハーフミラー355には、表示板31の貫通穴30aに対応する位置に、同様の貫通穴355aが開けられている。そして、指針40の連結部41が両貫通穴30a,355aに挿通されている。
 すなわち、実体物としての指針40は、指示部42を円偏光板51とハーフミラー355との間に配置されている。このような配置において、ハーフミラー355よりも背面側に位置する表示板31及び画像表示部36は、ハーフミラー355が目視側から入射する外光L3を再び目視側へ鏡面反射する結果、外光L3の影響を余り受けなくなる。一方で、指針40の指示部42は、表示板31及び画像表示部36よりも外光L3の影響をある程度残すことができる。しがたって、外光L3の入射光量及び入射方向に応じて、指針40が明るく目立つと共に、陰影により高い立体感を醸し出す。ただし、指針40に対しても、外光L3は円偏光板51によりある程度遮光されるため、当該指針40が乗員から見えなくなる程眩しくなることは抑制されている。
 こうして指針40と表示板31及び画像表示部36との間で外光L3の影響度合を異ならせることにより、指針40が表示板31及び画像表示部36(すなわち表示部30)とは異なる見え方に演出されるのである。
 以上説明した第3実施形態によると、偏光板としての円偏光板51と反射透過板としてのハーフミラー355との間に配置された実体物をさらに備える。この構成によれば、互いに隣り合う発光部及び非発光部を有する表示部30の外光L3への影響を低減できる一方、実体物には外光L3の影響を残すことができるので、表示部30に対して、外光L3に応じた多彩な見え方で実体物を目立たせることができる。車両用表示装置100の見栄えを斬新なものとすることができる。
 また、第3実施形態によると、実体物は、回動可能に形成され、指標32aを指示することにより情報を表示する指針40を含む。このような指針40が外光L3に応じた多彩な見え方で目立つことにより、乗員を指針40に誘目させることができるので、指針40が指示する指標32aの読み取りは、一層容易となる。
 以上、複数の実施形態について説明したが、本開示は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。上記実施形態の変形例について述べる。
 変形例1としては、偏光板及び反射透過板は、表示部30の全域を覆うように配置されていなくてもよく、例えば発光部に対向する領域に、部分的に配置されていてもよい。図5に示す例では、発光部としての画像表示部36又は画像透過部33に対向する領域のみに、偏光板及び反射透過板を互いに積層した偏光選択透過フィルタ50が配置されている。すなわち、偏光選択透過フィルタ50は、表示部30の全域を覆うように表示部30よりも目視側に配置された透光板57の一部に貼り合わされた状態で形成されている。
 第3実施形態に関する変形例2としては、図6に示すように、ハーフミラー355に代えて、第1実施形態のようなミラー偏光板455が、表示板31の目視側に貼り合わせられた反射透過板として採用されていてもよい。
 第3実施形態に関する変形例3としては、実体物は、指針40に限られない。例えば実体物は、目盛を立体的に形成した立体指標、又は、加飾リング等の表示部30を加飾する加飾部材を、含むことができる。
 変形例4としては、反射透過板が設けられていなくてもよい。
 変形例5としては、偏光板は、円偏光板51に限られず、直線偏光板であってもよい。
 本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (9)

  1.  車両に用いられ、情報を表示する車両用表示装置であって、
     発光する発光部(32,33,36)と、前記発光部と隣り合うように配置され、非発光の非発光部(34)と、を有する表示部(30)と、
     前記表示部よりも目視側に配置され、特定の偏光を遮光可能に形成された偏光板(51)と、を備える車両用表示装置。
  2.  前記偏光板は、円偏光板である請求項1に記載の車両用表示装置。
  3.  前記偏光板と前記表示部との間に配置され、光を部分的に透過可能にしつつ、目視側から入射する光の一部を再び目視側へ反射するように形成された反射透過板(55,255,355,455)をさらに備える請求項2に記載の車両用表示装置。
  4.  前記反射透過板は、所定方向に沿った偏光を透過し、目視側から入射する光の一部を反射するミラー偏光板である請求項3に記載の車両用表示装置。
  5.  前記反射透過板は、ハーフミラーである請求項3に記載の車両用表示装置。
  6.  前記偏光板と前記反射透過板との間に配置された実体物(40)をさらに備える請求項3から5のいずれか1項に記載の車両用表示装置。
  7.  前記実体物は、回動可能に形成され、指標を指示することにより前記情報を表示する指針を含む請求項6に記載の車両用表示装置。
  8.  前記偏光板と前記反射透過板とは、互いに積層された状態で配置されている請求項3から5のいずれか1項に記載の車両用表示装置。
  9.  前記非発光部は、前記情報の表示に用いられる板状の表示板において暗色に形成された暗色部を含む請求項1から8のいずれか1項に記載の車両用表示装置。
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