JP5522186B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示画面に情報を表示する表示装置に関する。

従来、例えば特許文献１，２に開示されているように、表示画面を有する液晶表示器と、表示画面を照明する光を放射する光源とを備えた表示装置が知られている。こうした装置の液晶表示器は、特許文献１のように、筒部と当該筒部と対向する化粧部材の凸部との間に挟持されることによって、筐体等に保持されている。また、特許文献２の表示装置は、液晶表示部を挟んで文字盤とは反対側に配置される導光体をさらに備えている。導光体は、表示方向に沿って文字盤の開口と重なる領域を避けて配置された光源に向けて、照射部から基部を延出させている。以上の構成により、導光体は、基部に入射させた光源の光を照射部に導き、照射部から表示画面に向けて出射させる。

ここで、上述したような表示装置では、外部から入力される振動によって、当該装置の各構成が、がたつき得る。こうしたがたつきを緩和するため、例えば特許文献３に開示の計器装置では、見返し部材の孔部と透視板の突起部との間に、シート状の緩衝材が配置されている。また、特許文献４に開示の表示装置では、ＦＰＣと位置出し用フランジとの間に、緩衝材である不敷布が配置されている。

特開２００６−２１９０５５号公報 特開２００９−２１０３０２号公報 特開２０１０−２２３３３４号公報 特開２０１０−２８１９８３号公報

さて、特許文献２のような表示装置では、光源から放射される光の一部は、文字盤の開口に向けて放射される。こうした光源からの直射光は、放射された方向に直進して導光体を通過することにより、照射部から出射される光とは別に、表示画面を照明してしまう。故に、表示画面において直射光が到達した部分が他の部分よりも明るくなるので、表示画面の照明に発光むらが生じ得た。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、遮光のための部材の追加による構成の複雑化を避けつつ、表示画面の照明の発光むらを低減できる表示装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、情報を表示する表示画面（２１）、を有する表示器（２０）と、表示器の表示方向に配置され、表示画面と表示方向にて重なる領域に表示開口（３１）、を形成する開口部材（３０）と、表示方向に沿って表示開口と重なる領域を避けて配置され、表示画面を照明する光を放射する光源（６０）と、透光性の材料によって形成され、表示器を挟んで開口部材とは反対側に配置されて光源の光を表示方向の表示画面に向けて出射させる出射本体部（４３）、及び出射本体部から光源に向けて延出して光源の光を出射本体部に導く導光部（４５）、を有する透光部材（４０）と、透光部材を支持する支持部（５２）、及び支持部と対向し当該支持部との間にて透光部材及び表示器を挟持する挟持部（５５）、を有し、透光部材及び表示器を保持する保持体（５１）と、表示器及び透光部材間に縮められた状態で挟まれることにより、復元力によって表示器及び透光部材を支持部及び挟持部のうち対応する一方に向けて押す緩衝本体部（７１）、並びに透光部材において表示器と対向する対向面（４１）に沿って緩衝本体部から延出することにより、当該対向面において光源から表示開口に向けて放射される直射光（ＤＬ）の到達する領域（４２）を覆う遮光性の遮光部（７５）、を有する緩衝部材（７０）と、を備える表示装置とする。

この発明によれば、透光部材の対向面において光源から表示開口に向けて放射される直射光の到達する領域が遮光性の遮光部によって覆われることにより、放射された方向に直進して導光体を通過した直射光が表示器の表示画面を照明する事態は、抑制される。また、透光部材の対向面に沿って遮光部が緩衝本体部から延出する構成により、遮光のための部材の追加は、回避される。さらに、緩衝本体部が表示器及び透光部材間に縮められた状態で挟まれているので、当該緩衝本体部から延出する遮光部は、外部から振動が継続的に入力されても、透光部材に対してずれ難い。故に、遮光部は、対向面のうちで直射光の到達する領域を継続的に覆って、直射光を遮光し続け得る。以上により、表示装置の構成の複雑化を避けつつ、表示画面の照明の発光むらが低減可能となる。

請求項２に記載の発明では、導光部は、光源の光を出射本体部に向けて反射させることにより、当該光を出射本体部に導光する反射面（４７）を形成し、遮光部は、反射面の表示方向に位置して、表示方向から反射面を覆うことを特徴とする。
また請求項３に記載の発明では、遮光部は、緩衝本体部から対向面に沿って延出する形状により、反射面から離れた位置にて当該反射面を表示方向から覆うことを特徴とする。
さらに請求項４に記載の発明では、遮光部は、出射本体部に向けて直射光を反射させることを特徴とする。この発明によれば、直射光が遮光部によって出射本体部に向けて反射されるので、出射本体部から表示画面に向けて出射される光量は、増加し得る。故に、表示画面の照明の発光むらを低減したうえで、さらに当該照明の輝度の向上が可能となる。

請求項５に記載の発明では、遮光部は、対向面において直射光の到達する領域よりも大きいことを特徴とする。この発明によれば、対向面において直射光の到達する領域よりも遮光部が大きいので、当該遮光部は、当該領域を確実に覆って、直射光を遮る作用を的確に発揮し得る。故に、直射光の表示画面への到達が高い確実性をもって抑制されるので、表示画面の照明の発光むらは、さらに低減可能となる。

本発明の一実施形態によるコンビネーションメータの正面図である。 本発明の一実施形態によるコンビネーションメータの機械的構成を示す図であって、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 本発明の一実施形態によるコンビネーションメータの電気的構成を示すブロック図である。 本発明の特徴的構成である緩衝シートを説明するための平面図である。 到達領域を覆う遮光部を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示す本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１００は、車両の車室内に設けられたインスツルメントパネル内に収容され、図１に示す正面側を運転席側に向けて配置されている。

（基本構成）
以下、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１００の基本構成について説明する。コンビネーションメータ１００は、車両に関する種々の情報の表示する表示装置である。コンビネーションメータ１００は、車両に搭載された内燃機関の出力軸の回転速度を情報として表示するタコメータ１５、及び車両に関する種々の情報を切り替えて表示するマルチインフォメーションディスプレイ１０等の複数の表示部によって構成されている。タコメータ１５の表示は、回転する指針１６と、当該指針の回転軌道に沿って位置する複数の文字部１７及び目盛部１８を有する文字板１９等によって形成されている。一方、マルチインフォメーションディスプレイ１０の表示は、円形の表示画面２１に描画される種々の画像によって形成されている。マルチインフォメーションディスプレイ１０には、例えば車両の走行速度を示す車速画像１１、ナビゲーションシステムに設定された目的地までの経路を示すターンバイターン画像１２等が表示される。

次に、コンビネーションメータ１００の機械的構成及び電気的構成を、図１〜図４に基づいて説明する。尚、以下の説明において、表示画面２１に実質的に直交し且つ当該画面２１の向いている方向を「表示方向」とし、この表示方向と反対の方向を「背面方向」とする。

コンビネーションメータ１００は、液晶表示器２０、表示板３０、光源６０、ライトガイド４０、筐体５０、及び緩衝シート７０等によって構成されている。加えてコンビネーションメータ１００は、メータ制御部８１及びステッパーモータ８２を電気的構成として備えている。

図１，２に示す液晶表示器２０は、情報を表示する上述の表示画面２１を有している。液晶表示器２０は、表示画面２１に配列された複数の画素を制御することにより、カラー表示を実現するドットマトリクス方式の表示器である。液晶表示器２０は、メータ制御部８１と接続されており、当該制御部８１から取得する画像のデータを表示画面２１に順次形成することにより、上述の車速画像１１及びターンバイターン画像１２等の画像を表示する。

表示板３０は、樹脂材料によって円環状に形成されている。表示板３０は、筐体５０に取り付けられることで、液晶表示器２０の表示方向に配置されている。表示板３０は、円形の表示開口３１を形成している。表示開口３１は、表示画面２１と表示方向にて重なる領域に形成されることで、表示方向の視認者から表示画面２１を視認可能にしている。

光源６０は、メータ制御部８１によって電圧を印加されることにより、例えば白色の光を放射する発光ダイオード等の発光素子である。光源６０は、ステッパーモータ８２（図３参照）及びメータ制御部８１等と共に、回路基板６１の実装面６２に実装されている。実装面６２は、回路基板６１の両面うちで、表示方向に位置する一方である。光源６０は、ライトガイド４０の背面方向に位置しており、且つ表示方向に沿って表示開口３１と重なる実装面６２の領域を避けて配置されている。光源６０は、表示方向に位置するライトガイド４０に向けて、表示画面２１を照明する光を放射する。

ライトガイド４０は、アクリル樹脂又はポリカーボネート樹脂等の透光性の材料によって形成されている。ライトガイド４０は、導光部４５及びバックライト部４３を有している。導光部４５は、背面方向に向かうに従って表示開口３１から離間するよう傾斜した形態であり、バックライト部４３から光源６０に向けて延出している。導光部４５は、入射面４６及び反射面４７を形成している。入射面４６は、光源６０の表示方向にて当該光源６０と対向している。反射面４７は、入射面４６の表示方向に位置しており、当該入射面４６及びバックライト部４３に向けられている。導光部４５は、入射面４６からライトガイド４０の内部に入射する光源６０の光を、反射面４７によってバックライト部４３に向けて反射させることにより、当該光をバックライト部４３に導光する。

バックライト部４３は、液晶表示器２０を挟んで表示板３０とは反対側に配置されている。バックライト部４３は、導光部４５によって導光される光源６０からの光を、内部で拡散させて、液晶表示器２０と対向する出射面４４から出射させることにより、当該出射面４４をむら無く発光させ得る。この出射面４４は、ライトガイド４０において、液晶表示器２０と対向する対向面４１の一部である。出射面４４は、表示方向に沿って、表示画面２１及び表示開口３１と重なる対向面４１の領域に、これらの要素２１，３１よりも僅かに大きな面積にて、形成されている。

筐体５０は、リヤカバー５９、本体部材５１、及び透明のフロントパネル等の複数の部材を互いに組み付けることによって構成されており、液晶表示器２０、ライトガイド４０、及び回路基板６１等を保持及び収容している。リヤカバー５９は、樹脂材料によって形成されており、回路基板６１を覆うようにして本体部材５１の背面方向に配置されて、当該本体部材５１に背面方向から取り付けられている。

本体部材５１は、ポリアミド樹脂等の柔軟性に優れた樹脂材料によって形成されており、表示板３０とリヤカバー５９との間に配置されて、これらの要素３０，５９を保持している。本体部材５１は、載置部５２及び挟持爪５４を有している。載置部５２は、板状に形成されて、バックライト部４３を挟んで液晶表示器２０とは反対側に位置している。載置部５２には、ライトガイド４０及び液晶表示器２０が載せられている。載置部５２は、これらライトガイド４０及び液晶表示器２０を背面方向から支持している。挟持爪５４は、本体部材５１において複数設けられており、爪本体部５６及び先端部５５を形成している。爪本体部５６は、載置部５２から表示方向に延伸している。先端部５５は、爪本体部５６の延伸方向の先端に形成されており、当該爪本体部５６から表示画面２１に沿って突出することで、載置部５２と対向している。挟持爪５４は、先端部５５の突出方向とは反対の方向に爪本体部５６を撓ませることにより、載置部５２及び先端部５５間に、液晶表示器２０及びライトガイド４０を配置可能にする。そして、液晶表示器２０において表示画面２１の外周となる部分を挟持爪５４が係止することにより（図５参照）、複数の先端部５５及び載置部５２の間にて、液晶表示器２０及びライトガイド４０は挟持される。以上のようにして、本体部材５１は、液晶表示器２０及びライトガイド４０を保持している。

図２，４に示す緩衝シート７０は、液晶表示器２０及びライトガイド４０よりも変形容易な、例えばポリウレタン等によって形成されており、緩衝本体部７１を有している。緩衝本体部７１は、本体部材５１によって挟持された液晶表示器２０及びライトガイド４０間に、表示方向に圧縮された状態で配置されている。緩衝本体部７１は、復元力によって、液晶表示器２０を先端部５５に押し付けると共に、ライトガイド４０を載置部５２に押し付けている。こうして、液晶表示器２０及び先端部５５間の密着と、ライトガイド４０及び載置部５２間の密着とが、それぞれ確保されることにより、これら要素２０，４０の本体部材５１に対するがたつきは、緩和される。また、緩衝本体部７１には、緩衝開口７３が形成されている。緩衝開口７３は、表示方向に沿って表示開口３１と重なる緩衝本体部７１の領域に設けられた、表示開口３１よりも大きい開口である。緩衝開口７３は、出射面４４から出射された光が液晶表示器２０に入射するように、当該光を通過させる。この緩衝開口７３が形成されることにより、緩衝本体部７１は、全体として出射面４４を囲むような円環状を呈する。

次に、ステッパーモータ８２及びメータ制御部８１について、図１，３に基づいて説明する。ステッパーモータ８２は、指針１６を回転させる機構である。ステッパーモータ８２の有する回転軸には、指針１６が取り付けられている。ステッパーモータ８２は、メータ制御部８１に接続されており、当該制御部８１から出力される制御信号に基づいて、回転軸を回転させる。

メータ制御部８１は、プログラムによって作動するマイクロコンピュータ等によって構成されている。メータ制御部８１は、車内Local Area Network（ＬＡＮ）８６に出力された例えば出力軸の回転速度の情報、車速情報、ナビゲーションに関する情報等を取得する。そしてメータ制御部８１は、取得した情報に基づいた制御信号をステッパーモータ８２に出力して、指針１６の回転を制御する。加えてメータ制御部８１は、光源６０に電圧を印加することにより、当該光源６０の発光を制御する。さらに、メータ制御部８１は、取得した情報に基づいて液晶表示器２０に表示される各画像１１，１２を描画し、その画像データを出力することにより、表示画面２１の表示を制御する。

以上の構成では、車両のイグニッションがオン状態とされることにより、イグニッション・リレー８７が、電圧を印加されて通電状態となる。こうして、バッテリ８８からの電力供給を開始されたコンビネーションメータ１００は、タコメータ１５及びマルチインフォメーションディスプレイ１０の表示を開始する。

（特徴的構成）
次に、コンビネーションメータ１００の特徴的構成である緩衝シート７０について、図２，４，５に基づき、さらに詳しく説明する。

緩衝シート７０は、遮光部７５をさらに有している。遮光部７５は、緩衝本体部７１と実質的に同じ厚さにて、緩衝本体部７１から対向面４１に沿って延出している。遮光部７５は、対向面４１の一部である到達領域４２を覆っている。到達領域４２は、対向面４１において直射光ＤＬの到達する領域である。直射光ＤＬは、光源６０から放射される光の一部であり、光源６０から表示開口３１に向けて放射されて、当該表示開口３１に向かって直進する光である。

具体的に遮光部７５は、表示方向に沿って到達領域４２及び反射面４７を投影した投影形状、即ち、延出方向に向かうに従って幅の狭くなる台形形状を呈している。これら到達領域４２及び反射面４７の投影形状よりも遮光部７５の面積が大きくされることにより、遮光部７５は、到達領域４２を確実に覆うことができる。加えて遮光部７５は、複数の挟持爪５４のうちで隣り合う一対の間から延出することによって到達領域４２に押し付けられるので、当該領域４２に密着する。さらに、緩衝シート７０を白色のポリウレタンにて形成することによれば、遮光部７５は、遮光性と共に高い反射率を備える。故に、遮光部７５において、到達領域４２と接触する面は、光を反射可能な直射光反射面７６となる。直射光反射面７６は、バックライト部４３に向けて直射光ＤＬを反射させる。

以上の遮光部７５の機能を、図２に基づいて説明する。遮光部７５は、直射光ＤＬの到達する到達領域４２を覆うことにより、当該直射光ＤＬを直射光反射面７６にてバックライト部４３に向けて反射させる。故に、直射光ＤＬが緩衝本体部７１の外周側を通過して液晶表示器２０に入射することは、回避され得る。以上により、直射光ＤＬによって表示画面２１が照明される事態は、抑制される。

加えて、遮光部７５が緩衝本体部７１から延出する構成なので、遮光のための部材の追加は、回避される。さらに、液晶表示器２０及びライトガイド４０間に縮められた状態で挟まれる緩衝本体部７１は、これらによって強固に固定されている。故に、遮光部７５は、外部から振動が継続的に入力されても、ライトガイド４０に対してずれ難い。よって、遮光部７５は、到達領域４２を継続的に覆って、直射光ＤＬを遮光し続けることができる。したがって、コンビネーションメータ１００の構成の複雑化を避けつつ、表示画面２１の照明の発光むらが低減可能となる。

加えて本実施形態によれば、直射光ＤＬが遮光部７５によってバックライト部４３に向けて反射されるので、出射面４４から表示画面２１に向けて出射される光量は、増加し得る。故に、表示画面２１の照明の発光むらを低減したうえで、さらに当該照明の輝度の向上も可能となる。

また本実施形態によれば、到達領域４２よりも遮光部７５が大きいので、当該遮光部７５は、当該領域４２を確実に覆って、直射光ＤＬを遮る作用を的確に発揮し得る。こうして、直射光ＤＬの表示画面２１への到達が高い確実性をもって抑制されるので、表示画面２１の照明の発光むらは、さらに低減可能となる。

尚、本実施形態において、液晶表示器２０が特許請求の範囲に記載の「表示器」に相当し、表示板３０が特許請求の範囲に記載の「開口部材」に相当し、ライトガイド４０が特許請求の範囲に記載の「透光部材」に相当し、バックライト部４３が特許請求の範囲に記載の「出射本体部」に相当し、本体部材５１が特許請求の範囲に記載の「保持体」に相当し、載置部５２が特許請求の範囲に記載の「支持部」に相当し、先端部５５が特許請求の範囲に記載の「挟持部」に相当し、緩衝シート７０が特許請求の範囲に記載の「緩衝部材」に相当し、コンビネーションメータ１００が特許請求の範囲に記載の「表示装置」に相当する。

（他の実施形態）
以上、本発明による一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明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。

上記実施形態において、緩衝シート７０は、白色のポリウレタンによって形成されていた。しかし、緩衝シート７０の色及び材質は、適宜変更されてよい。例えば、直射光ＤＬの大部分を吸収するような黒色のポリウレタンのシートが、液晶表示器２０及びライトガイド４０の間に「緩衝部材」として挟まれていてもよい。さらに、一般に緩衝材料として用いられている材質、例えばゴム等のシート部材が、液晶表示器２０及びライトガイド４０の間に「緩衝部材」として挟まれていてもよい。

上記実施形態において、遮光部７５の形状は、台形形状であった。しかし、遮光部の形状は、適宜変更されてよい。到達領域４２を覆うことができれば、遮光部の形状は、例えば矩形形状及び半円形状等であってもよい。さらに、遮光部の厚さは、緩衝本体部７１と異なっていてもよい。さらに、遮光部は、直射光ＤＬを確実に遮光できるように、到達領域４２に接着されていてもよい。

上記実施形態において、緩衝シート７０には、一つの遮光部７５が形成されていた。しかし、ライトガイドに複数の導光部が形成される形態では、各導光部に生じる到達領域をそれぞれ覆う複数の遮光部が「緩衝部材」に設けられていてもよい。又は、複数の導光部に跨る到達領域を全て覆うような形状の遮光部が「緩衝部材」に設けられていてもよい。

上記実施形態において、緩衝本体部７１は、緩衝シート７０において円環状に形成されていた。しかし、緩衝本体部の形状は、適宜変更されてよい。例えば、表示画面及び表示開口が矩形形状である形態では、緩衝本体部の形態も、矩形の環状に形成されてよい。さらに、複数に分割された「緩衝部材」の部位によって、緩衝本体部が形成されていてもよい。

上記実施形態では、載置部５２の表示方向に、ライトガイド４０、緩衝シート７０、及び液晶表示器２０が順に重ねられていた。そして、載置部５２から表示方向に延びる挟持爪５４によって、これらの構成４０，７０，２０は、固定されていた。しかし、ライトガイド、緩衝シート、及び液晶表示器は、これらの表示方向に位置する載置部に載せられて、当該載置部から背面方向に延びる挟持爪によって固定されていてもよい。この形態では、緩衝シートによる押圧につき、液晶表示器及びライトガイドと、先端部及び載置部との対応が、上記実施形態とは異なる。具体的に緩衝シートは、復元力によって、液晶表示器を載置部に押し付けると共に、ライトガイドを先端部に押し付ける。

以上、タコメータ１５等の指針表示部と及びマルチインフォメーションディスプレイ１０等を組み合わせてなるコンビネーションメータ１００において、当該ディスプレイ１０を照明する構成に本発明を適用した例を説明した。しかし、本発明は、こうしたコンビネーションメータ１００に限らず、例えば液晶表示器による画像によって全ての情報を表示する表示装置の照明構成にも、適用することができる。

ＤＬ 直射光、１０ マルチインフォメーションディスプレイ、１１ 車速画像、１２ ターンバイターン画像、１５ タコメータ、１６ 指針、１７ 文字部、１８ 目盛部、１９ 文字板、２０ 液晶表示器（表示器）、２１ 表示画面、３０ 表示板（開口部材）、３１ 表示開口、４０ ライトガイド（透光部材）、４１ 対向面、４２ 到達領域、４３ バックライト部（出射本体部）、４４ 出射面、４５ 導光部、４６ 入射面、４７ 反射面、５０ 筐体、５１ 本体部材（保持体）、５２ 載置部（支持部）、５４ 挟持爪、５５ 先端部（挟持部）、５６ 爪本体部、５９ リヤカバー、６０ 光源、６１ 回路基板、６２ 実装面、７０ 緩衝シート（緩衝部材）、７１ 緩衝本体部、７３ 緩衝開口、７５ 遮光部、７６ 直射光反射面、８１ メータ制御部、８２ ステッパーモータ、１００ コンビネーションメータ（表示装置）

Claims (5)

1. 情報を表示する表示画面（２１）、を有する表示器（２０）と、
   前記表示器の表示方向に配置され、前記表示画面と表示方向にて重なる領域に表示開口（３１）、を形成する開口部材（３０）と、
   表示方向に沿って前記表示開口と重なる領域を避けて配置され、前記表示画面を照明する光を放射する光源（６０）と、
   透光性の材料によって形成され、前記表示器を挟んで前記開口部材とは反対側に配置されて前記光源の光を表示方向の前記表示画面に向けて出射させる出射本体部（４３）、及び前記出射本体部から前記光源に向けて延出して前記光源の光を前記出射本体部に導く導光部（４５）、を有する透光部材（４０）と、
   前記透光部材を支持する支持部（５２）、及び前記支持部と対向し当該支持部との間にて前記透光部材及び前記表示器を挟持する挟持部（５５）、を有し、前記透光部材及び前記表示器を保持する保持体（５１）と、
   前記表示器及び前記透光部材間に縮められた状態で挟まれることにより、復元力によって前記表示器及び前記透光部材を前記支持部及び前記挟持部のうち対応する一方に向けて押す緩衝本体部（７１）、並びに前記透光部材において前記表示器と対向する対向面（４１）に沿って前記緩衝本体部から延出することにより、当該対向面において前記光源から前記表示開口に向けて放射される直射光（ＤＬ）の到達する領域（４２）を覆う遮光性の遮光部（７５）、を有する緩衝部材（７０）と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 前記導光部は、前記光源の光を前記出射本体部に向けて反射させることにより、当該光を前記出射本体部に導光する反射面（４７）を形成し、
   前記遮光部は、前記反射面の表示方向に位置して、表示方向から前記反射面を覆うことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記遮光部は、前記緩衝本体部から前記対向面に沿って延出する形状により、前記反射面から離れた位置にて当該反射面を表示方向から覆うことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記遮光部は、前記出射本体部に向けて前記直射光を反射させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の表示装置。
5. 前記遮光部は、前記対向面において前記直射光の到達する領域よりも大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の表示装置。

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