WO2019225264A1

WO2019225264A1 - 表示切替装置

Info

Publication number: WO2019225264A1
Application number: PCT/JP2019/017186
Authority: WO
Inventors: 竜樹金田
Original assignee: 株式会社東海理化電機製作所
Priority date: 2018-05-24
Filing date: 2019-04-23
Publication date: 2019-11-28
Also published as: JP7082524B2; US20210209976A1; JP2019204014A; DE112019002639T5

Abstract

第一可動偏光板（２１）と第二可動偏光板（２２）は、光源（Ｓ）から出射されて固定偏光板（Ｐ）を通過した光（Ｌ）の進行経路上に配置されている。第一可動偏光板（２１）には、光（Ｌ）の通過を許容する第一表示パターン（２１ａ）が形成されている。第二可動偏光板（２２）には、光（Ｌ）の通過を許容する第二表示パターン（２２ａ）が形成されている。操作機構（３）は、第一可動偏光板（２１）と第二可動偏光板（２２）の一方のみの偏光軸の向きを固定偏光板（Ｐ）の偏光軸の向きと異ならせる。

Description

表示切替装置

　本開示は、表示される図形や文字などを切り替えるための表示切替装置に関する。

　日本国実用新案出願公告６１－０２５００２号公報は、偏光板を用いた表示切替装置を開示している。当該光源は、第一光源、第二光源、第一偏光板、および第二偏光板を備えている。第一偏光板は、第一光源から出射された光の光路上に配置されている。第二偏光板は、第二光源から出射された光の光路上に配置されている。第一偏光板の偏光軸の向きと第二偏光板の偏光軸の向きは、直交している。当該装置は、透明な第一表示パターンが形成された第三偏光板と、透明な第二表示パターンが形成された第四偏光板とを備えている。第一偏光板の偏光軸の向きと第三偏光板の偏光軸の向きは一致している。第二偏光板の偏光軸の向きと第四偏光板の偏光軸の向きは一致している。第三偏光板と第四偏光板は、第一光源から出射された光と第二光源から出射された光に共通する光路上に配置されている。

　上記の装置は、点灯される光源を切り替えることによって、第一表示パターンと第二表示パターンのいずれかが表示されるように構成されている。具体的には、第一光源が点灯されると、第一光源から出射された光は、第一偏光板を通過することにより、第二偏光板および第四偏光板の偏光軸に平行な偏光成分を有する光となる。当該光は、第三偏光板を通過する一方で第四偏光板の吸収を受ける。これにより、第四偏光板に形成された第二表示パターンが表示される。第二光源が点灯されると、第二光源から出射された光は、第二偏光板を通過することにより、第一偏光板および第三偏光板の偏光軸に平行な偏光成分を有する光となる。当該光は、第四偏光板を通過する一方で第三偏光板の吸収を受ける。これにより、第三偏光板に形成された第一表示パターンが表示される。

　単一の光源を用いつつも複数のパターンを選択的に表示可能な表示切替装置の提供が求められている。

　上記の要求に応えるための一態様は、表示切替装置であって、
　光源から出射されて固定偏光板を通過した光の進行経路上に配置されており、それぞれに当該光の通過を許容する表示パターンが形成されている複数の可動偏光板と、
　前記複数の可動偏光板の一つのみの偏光軸の向きを前記固定偏光板の偏光軸の向きと異ならせる操作機構と、
を備えている。

　このような構成によれば、単一の光源を用いつつも、複数の表示パターンを選択的に表示できる。

　上記の表示切替装置は、以下のように構成されうる。
　回転軸を有する支持体を備えており、
　前記複数の可動偏光板は、偏光軸の向きが相違するように前記支持体に支持されている第一可動偏光板と第二可動偏光板を含んでおり、
　前記操作機構は、前記回転軸を中心として前記支持体を回転させることにより、前記第一可動偏光板と前記第二可動偏光板の一方の偏光軸の向きを前記固定偏光板の偏光軸の向きと異ならせる。

　このような構成によれば、単一の光源から出射された光で複数の表示パターンを選択的に表示する機能を、比較的簡易な機構で実現できる。

　あるいは、上記の表示切替装置は、以下のように構成されうる。
　前記複数の可動偏光板は、回転軸を中心として相対回転可能とされている第一可動偏光板、第二可動偏光板、および第三可動偏光板を含んでおり、
　前記操作機構は、第一操作により前記第一可動偏光板と前記第二可動偏光板の一方のみの偏光軸の向きを前記固定偏光板の偏光軸の向きと異ならせ、前記第一操作とは異なる第二操作により前記第二可動偏光板と前記第三可動偏光板の一方のみの偏光軸の向きを前記固定偏光板の偏光軸の向きと異ならせる操作部材を含んでいる。

　このような構成によれば、単一の光源と単一の操作部材を用いて、三つの表示パターンを選択的に表示させることができる。

　この場合、上記の表示切替装置は、以下のように構成されうる。
　前記複数の可動偏光板は、前記回転軸を中心として前記第一可動偏光板、前記第二可動偏光板、および前記第三可動偏光板と相対回転可能とされている第四可動偏光板を含んでおり、
　前記操作部材は、前記第一操作と前記第二操作により前記第三可動偏光板と前記第四可動偏光板の一方のみの偏光軸の向きを前記固定偏光板の偏光軸の向きと異ならせる。

　このような構成によれば、単一の光源と単一の操作部材を用いて、四つの表示パターンを選択的に表示させることができる。

　例えば、上記の表示切替装置は、以下のように構成されうる。
　前記第一操作は、回転軸を中心として前記操作部材を回転させる操作であり、
　前記第二操作は、回転軸に沿って前記操作部材を変位させる操作である。

　このような構成によれば、異なる操作を通じて表示の態様を変更できる。

　上記の表示切替装置は、以下のように構成されうる。
　前記固定偏光板の偏光軸の向きと異ならせる前記複数の可動偏光板の一つの偏光軸の向きは、当該固定偏光板の偏光軸と直交する向きに沿っている。

　このような構成によれば、表示に供される表示パターンが形成された可動偏光板による固定偏光板を通過した光の透過を低減できる。結果として、所望の表示パターンを明瞭に表示させることができる。

　本明細書において用いられる「偏光軸」という語は、偏光板の通過を許容しない偏光方向に沿って延びる軸を意味する。偏光軸は、偏光板の通過を許容する偏光方向に沿って延びる透過軸と交差している。吸収型偏光板の場合、「偏光軸」は吸収軸に対応する。反射型偏光板の場合、「偏光軸」は反射軸に対応する。

第一実施形態に係る表示切替装置の構成を例示している。第一実施形態に係る表示切替装置の動作を例示している。第二実施形態に係る表示切替装置の構成を例示している。第二実施形態に係る表示切替装置の動作を例示している。第三実施形態に係る表示切替装置の構成を例示している。第三実施形態に係る表示切替装置の動作を例示している。表示切替装置の変形例を示している。表示切替装置の変形例を示している。

　添付の図面を参照しつつ、実施形態例について以下詳細に説明する。以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

　図１は、第一実施形態に係る表示切替装置１の構成を模式的に例示している。表示切替装置１は、第一可動偏光板２１と第二可動偏光板２２を備えている。第一可動偏光板２１と第二可動偏光板２２は、偏光軸の向きが変わるように回転可能とされている。

　表示切替装置１は、光源Ｓから出射されて固定偏光板Ｐを通過した光Ｌの進行経路上に第一可動偏光板２１と第二可動偏光板２２が位置するように配置される。固定偏光板Ｐは、偏光軸の向きが固定されている。

　第一可動偏光板２１には、第一表示パターン２１ａが形成されている。第二可動偏光板２２には、第二表示パターン２２ａが形成されている。第一表示パターン２１ａと第二表示パターン２２ａは、それぞれ偏光特性を有しない透光部として形成されている。

　表示切替装置１は、操作機構３を備えている。操作機構３は、ユーザにより操作される操作部材を含んでいる。操作部材としては、ダイヤル、ボタン、レバーなどが例示されうる。操作機構３は、操作部材の操作に応じて、第一可動偏光板２１と第二可動偏光板２２を回転させるように構成されている。具体的には、操作機構３は、第一可動偏光板２１と第二可動偏光板２２の一方のみの偏光軸の向きを固定偏光板Ｐの偏光軸の向きと異ならせる。

　図１に例示される状態においては、第二可動偏光板２２の偏光軸の向きと固定偏光板Ｐの偏光軸の向きが一致している。したがって、固定偏光板Ｐを通過した光Ｌは、第二可動偏光板２２を透過する。他方、第一可動偏光板２１の偏光軸の向きと固定偏光板Ｐの偏光軸の向きが異なっている。したがって、第二可動偏光板２２を通過した光Ｌ２は、第一表示パターン２１ａが形成された箇所を除いて、第一可動偏光板２１の透過を阻止される。結果として、第一表示パターン２１ａを通過した光Ｌ１により、第一表示パターン２１ａに対応する形状の表示がなされる。

　図２は、操作機構３によって第一可動偏光板２１と第二可動偏光板２２が回転された状態を例示している。具体的には、操作機構３は、第二可動偏光板２２の偏光軸の向きのみを固定偏光板Ｐの偏光軸の向きと異ならせている。

　したがって、固定偏光板Ｐを通過した光Ｌは、第二表示パターン２２ａが形成された箇所を除いて、第二可動偏光板２２の透過を阻止される。他方、第一可動偏光板２１の偏光軸の向きと固定偏光板Ｐの偏光軸の向きは一致している。したがって、第二表示パターン２２ａを通過した光Ｌ２は、第一可動偏光板２１を透過する。結果として、第二表示パターン２２ａを通過した光Ｌ２により、第二表示パターン２２ａに対応する形状の表示がなされる。

　このような構成によれば、単一の光源Ｓを用いつつも、複数の表示パターンを選択的に表示できる。また、複数の可動偏光板が固定偏光板Ｐを通過した光Ｌの進行経路上に位置しているので、偏光面に沿う方向への表示切替装置１の大型化を抑制できる場合がある。

　図１と図２に破線で例示されるように、表示切替装置１は、回転軸Ａを有する支持体４を備えうる。支持体４は、第一可動偏光板２１と第二可動偏光板２２を支持する。具体的には、第一可動偏光板２１と第二可動偏光板２２は、偏光軸の向きが相違するように支持体４に支持されている。第一可動偏光板２１と第二可動偏光板２２は、回転軸Ａに沿って並ぶように重ね合わされている。支持体４における少なくとも光Ｌが通過する部分は、透明な素材により形成されている。

　本例においては、操作機構３は、ユーザの操作に応じて回転軸Ａを中心として支持体４を回転させるように構成される。具体的には、第一可動偏光板２１と第二可動偏光板２２の一方のみの偏光軸の向きが固定偏光板Ｐの偏光軸の向きと異なるように、支持体４の回転角度が定められる。

　図１においては、第一可動偏光板２１の偏光軸の向きのみが固定偏光板Ｐの偏光軸の向きと異なっている。図２においては、第二可動偏光板２２の偏光軸の向きのみが固定偏光板Ｐの偏光軸の向きと異なっている。例えば、支持体４が回転軸Ａを中心として時計回りに回転されると、図１に例示される状態から図２に例示される状態への遷移がなされうる。この場合、支持体４が回転軸Ａを中心として反時計回りに回転されると、図２に例示される状態から図１に例示される状態への遷移がなされうる。

　このような構成によれば、単一の光源Ｓから出射された光で複数の表示パターンを選択的に表示する機能を、比較的簡易な機構で実現できる。

　操作機構３における操作部材として支持体４を用いてもよい。例えば、支持体４は、ユーザにより回転操作されるノブあるいはダイヤルとされうる。この場合、操作機構３を動作させるための電力を不要にできる。

　図３は、第二実施形態に係る表示切替装置１の構成を模式的に例示している。第一実施形態と共通する要素には同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明を省略する。

　本実施形態に係る表示切替装置１は、第一可動偏光板２１と第二可動偏光板２２に加え、第三可動偏光板２３を備えている。第三可動偏光板２３には、第三表示パターン２３ａが形成されている。第三表示パターン２３ａは、偏光特性を有しない透光部として形成されている。

　第一可動偏光板２１、第二可動偏光板２２、および第三可動偏光板２３は、回転軸Ａに沿って配列されており、かつ回転軸Ａを中心として相対回転可能とされている。光源Ｓから出射されて固定偏光板Ｐを通過した光Ｌは、回転軸Ａに沿って進行する。

　図４に例示されるように、操作機構３は、操作部材３１を含んでいる。操作部材３１は、相違する第一操作と第二操作が可能な構成とされる。本例においては、第一操作は、回転軸Ｂを中心として操作部材３１を回転させる操作である。第二操作は、回転軸Ｂに沿って操作部材３１を変位させる操作である。

　操作機構３は、操作部材３１に第一操作がなされると、第一可動偏光板２１と第二可動偏光板２２の一方のみの偏光軸の向きを固定偏光板Ｐの偏光軸の向きと異ならせる。また、操作機構３は、操作部材３１に第二操作がなされると、第二可動偏光板２２と第三可動偏光板２３の一方のみの偏光軸の向きを固定偏光板Ｐの偏光軸の向きと異ならせる。

　例えば、操作部材３１が回転軸Ｂを中心として反時計回りに回転されると、第一可動偏光板２１の偏光軸の向きと固定偏光板Ｐの偏光軸の向きが相違し、第二可動偏光板２２および第三可動偏光板２３の各偏光軸の向きが固定偏光板Ｐの偏光軸の向きと一致する。したがって、光源Ｓから出射されて固定偏光板Ｐを通過した光Ｌは、第三可動偏光板２３と第二可動偏光板２２を透過する。第二可動偏光板２２を通過した光Ｌ２は、第一表示パターン２１ａが形成された部分を除いて、第一可動偏光板２１により透過を阻止される。結果として、第一表示パターン２１ａを通過した光Ｌ１によって、第一表示パターン２１ａに対応する形状の表示がなされる。

　この場合、操作部材３１が回転軸Ｂを中心として時計回りに回転されると、第二可動偏光板２２の偏光軸の向きと固定偏光板Ｐの偏光軸の向きが相違し、第一可動偏光板２１および第三可動偏光板２３の各偏光軸の向きが固定偏光板Ｐの偏光軸の向きと一致する。したがって、光源Ｓから出射されて固定偏光板Ｐを通過した光Ｌは、第三可動偏光板２３を透過する。第三可動偏光板２３を通過した光Ｌ３は、第二表示パターン２２ａが形成された部分を除いて、第二可動偏光板２２により透過を阻止される。第二表示パターン２２ａを通過した光Ｌ２は、第一可動偏光板２１を透過する。結果として、第二表示パターン２２ａを通過した光Ｌ２によって、第二表示パターン２２ａに対応する形状の表示がなされる。

　例えば、操作部材３１が回転軸Ｂに沿って下方に変位されると、第三可動偏光板２３の偏光軸の向きと固定偏光板Ｐの偏光軸の向きが相違し、第一可動偏光板２１および第二可動偏光板２２の各偏光軸の向きが固定偏光板Ｐの偏光軸の向きと一致する。したがって、光源Ｓから出射されて固定偏光板Ｐを通過した光Ｌは、第三表示パターン２３ａが形成された部分を除いて、第三可動偏光板２３により透過を阻止される。第三表示パターン２３ａを通過した光Ｌ３は、第二可動偏光板２２と第一可動偏光板２１を透過する。結果として、第三表示パターン２３ａを通過した光Ｌ３によって、第三表示パターン２３ａに対応する形状の表示がなされる。

　この場合、操作部材３１が回転軸Ｂに沿って上方に変位されると、第二可動偏光板２２のみの偏光軸の向きが固定偏光板Ｐの偏光軸の向きが相違する状態に戻る。

　このような構成によれば、単一の光源Ｓと単一の操作部材３１を用いて、三つの表示パターンを選択的に表示させることができる。

　図３に例示された回転軸Ａと図４に例示された回転軸Ｂが一致するように、操作部材３１に第一可動偏光板２１、第二可動偏光板２２、および第三可動偏光板２３を支持させてもよい。

　図５は、第三実施形態に係る表示切替装置１の構成を模式的に例示している。第二実施形態と共通する要素には同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明を省略する。

　本実施形態に係る表示切替装置１は、第一可動偏光板２１、第二可動偏光板２２、および第三可動偏光板２３に加え、第四可動偏光板２４を備えている。第四可動偏光板２４には、第四表示パターン２４ａが形成されている。第四表示パターン２４ａは、偏光特性を有しない透光部として形成されている。

　第一可動偏光板２１、第二可動偏光板２２、第三可動偏光板２３、および第四可動偏光板２４は、回転軸Ａに沿って配列されており、かつ回転軸Ａを中心として相対回転可能とされている。光源Ｓから出射されて固定偏光板Ｐを通過した光Ｌは、回転軸Ａに沿って進行する。

　本実施形態においては、操作部材３１は、上記の第一操作と第二操作を組み合わせた操作が可能とされている。操作機構３は、操作部材３１に第一操作と第二操作の双方がなされると、第三可動偏光板２３と第四可動偏光板２４の一方のみの偏光軸の向きを固定偏光板Ｐの偏光軸の向きと異ならせる。

　例えば、図４を参照して説明したように操作部材３１が回転軸Ｂに沿って下方に変位された後、さらに操作部材３１が回転軸Ｂを中心として時計回りに回転されると、第四可動偏光板２４の偏光軸の向きと固定偏光板Ｐの偏光軸の向きが相違し、第一可動偏光板２１、第二可動偏光板２２、および第三可動偏光板２３の各偏光軸の向きが固定偏光板Ｐの偏光軸の向きと一致する。したがって、光源Ｓから出射されて固定偏光板Ｐを通過した光Ｌは、第四表示パターン２４ａが形成された部分を除いて、第四可動偏光板２４により透過を阻止される。第四表示パターン２４ａを通過した光Ｌ４は、第三可動偏光板２３、第二可動偏光板２２、および第一可動偏光板２１を透過する。結果として、第四表示パターン２４ａを通過した光Ｌ４によって、第四表示パターン２４ａに対応する形状の表示がなされる。

　この場合、操作部材３１が回転軸Ｂに沿って下方に変位された状態でさらに操作部材３１が回転軸Ｂを中心として反時計回りに回転されると、第三可動偏光板２３のみの偏光軸の向きが固定偏光板Ｐの偏光軸の向きが相違する状態に戻る。

　このような構成によれば、単一の光源Ｓと単一の操作部材３１を用いて、四つの表示パターンを選択的に表示させることができる。

　図５に例示された回転軸Ａと図６に例示された回転軸Ｂが一致するように、操作部材３１に第一可動偏光板２１、第二可動偏光板２２、第三可動偏光板２３、および第四可動偏光板２４を支持させてもよい。

　上記の実施形態は、本開示の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本開示の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良されうる。

　上記の各実施形態においては、固定偏光板Ｐの偏光軸の向きと異ならせる複数の可動偏光板の一つの偏光軸の向きは、固定偏光板Ｐの偏光軸の向きと直交している。このような構成によれば、表示に供される表示パターンが形成された可動偏光板による固定偏光板Ｐを通過した光Ｌの透過を低減できる。結果として、所望の表示パターンを明瞭に表示させることができる。

　しかしながら、固定偏光板Ｐの偏光軸の向きと相違する複数の可動偏光板の一つの偏光軸の向きは、固定偏光板Ｐの偏光軸と直交する向きに沿っていればよい。「固定偏光板Ｐの偏光軸と直交する向きに沿う」という表現は、上記複数の可動偏光板の一つの偏光軸の向きが、固定偏光板Ｐの偏光軸と平行な向きよりも直交な向きに近いことを意味する。

　第二実施形態と第三実施形態においては、三つまたは四つの表示パターンを選択的に表示させるために、ノブまたはダイヤル形状を有する単一の操作部材３１を操作機構３が備えている例を示した。しかしながら、相対回転可能とされた三つまたは四つの可動偏光板の一つのみの偏光軸の向きを固定偏光板Ｐの偏光軸の向きと異ならせることができれば、操作部材の数と形態は適宜に定められうる。

　第二実施形態の第三実施形態においては、操作部材３１は、回転軸Ｂを中心として回転可能（第一操作）かつ回転軸Ｂに沿って変位可能（第二操作）とされている。このような構成によれば、異なる操作を通じて表示の態様を変更できる。また、三つまたは四つの表示パターンを選択的に表示させるための操作部材３１の占有面積を必要最小限にできる場合がある。しかしながら、操作部材３１に対してなされる第一操作と第二操作の各態様は、仕様に応じて適宜に定められうる。

　複数の可動偏光板の数は、上記の二つ、三つ、および四つに限られない。例えば、図７Ａに例示されるように、二つの可動偏光板が重なるように支持された複数の支持体を回転可能なカルーセルに支持させ、そのうち一つの支持体のみが破線で示される領域において操作機構３による操作に供される構成が採用されうる。この場合、Ｎ個の支持体を用意すれば、２Ｎ個の表示パターンを選択的に表示できる。同様に、図７Ｂに例示されるように、二つの可動偏光板が重なるように支持された複数の支持体を摺動可能なスライダに支持させ、そのうち一つの支持体のみが破線で示される領域において操作機構３による操作に供される構成が採用されうる。

　本出願の記載の一部を構成するものとして、２０１８年５月２４日に提出された日本国特許出願２０１８－０９９７０２号の内容が援用される。

Claims

　光源から出射されて固定偏光板を通過した光の進行経路上に配置されており、それぞれに当該光の通過を許容する表示パターンが形成されている複数の可動偏光板と、
　前記複数の可動偏光板の一つのみの偏光軸の向きを前記固定偏光板の偏光軸の向きと異ならせる操作機構と、
を備えている、
表示切替装置。
　回転軸を有する支持体を備えており、
　前記複数の可動偏光板は、偏光軸の向きが相違するように前記支持体に支持されている第一可動偏光板と第二可動偏光板を含んでおり、
　前記操作機構は、前記回転軸を中心として前記支持体を回転させることにより、前記第一可動偏光板と前記第二可動偏光板の一方の偏光軸の向きを前記固定偏光板の偏光軸の向きと異ならせる、
請求項１に記載の表示切替装置。
　前記複数の可動偏光板は、回転軸を中心として相対回転可能とされている第一可動偏光板、第二可動偏光板、および第三可動偏光板を含んでおり、
　前記操作機構は、第一操作により前記第一可動偏光板と前記第二可動偏光板の一方のみの偏光軸の向きを前記固定偏光板の偏光軸の向きと異ならせ、前記第一操作とは異なる第二操作により前記第二可動偏光板と前記第三可動偏光板の一方のみの偏光軸の向きを前記固定偏光板の偏光軸の向きと異ならせる操作部材を含んでいる、
請求項１に記載の表示切替装置。
　前記複数の可動偏光板は、前記回転軸を中心として前記第一可動偏光板、前記第二可動偏光板、および前記第三可動偏光板と相対回転可能とされている第四可動偏光板を含んでおり、
　前記操作部材は、前記第一操作と前記第二操作により前記第三可動偏光板と前記第四可動偏光板の一方のみの偏光軸の向きを前記固定偏光板の偏光軸の向きと異ならせる、
請求項３に記載の表示切替装置。
　前記第一操作は、回転軸を中心として前記操作部材を回転させる操作であり、
　前記第二操作は、回転軸に沿って前記操作部材を変位させる操作である、
請求項３または４に記載の表示切替装置。
　前記固定偏光板の偏光軸の向きと異ならせる前記複数の可動偏光板の一つの偏光軸の向きは、当該固定偏光板の偏光軸と直交する向きに沿っている、
請求項１から５のいずれか一項に記載の表示切替装置。