(57)【要約】【課題】外観を向上させることができる表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】実施形態における表示装置は、表示ユニット４０と、表示ユニット４０を前側から覆い、外光２を入射させる露出部３３と、露出部３３以外の領域であり露出部３３から入射した外光２を出射させる遮蔽部３４と、を有するカバー３０と、遮蔽部３４から出射する外光２を検出する赤外線センサ６０と、を備える。カバー３０は、表示ユニット４０と対向する背面３２と、背面３２の反対の面である前面３１と、を有する。赤外線センサ６０は、前面視で遮蔽部３４に重なって配置され、背面３２から出射する外光２を検出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部と、
前記表示部を前側から覆い、外光を入射させる露出部と、前記露出部以外の領域であり前記露出部から入射した外光を出射させる遮蔽部と、を有する保護板と、
前記遮蔽部から出射する外光を検出する外光センサと、を備える、表示装置。
【請求項２】
前記保護板は、前記表示部と対向する背面と、前記背面の反対の面である前面と、を有し、
前記外光センサは、前面視で前記遮蔽部に重なって配置され、前記背面から出射する前記外光を検出する、請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記背面は、前記外光を前記外光センサへ向けて出射する導光構造を有する導光部を有する、請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記保護板は、前記表示部と対向する背面と、前記背面の反対の面である前面と、前記背面及び前記前面に直交する側面と、を有し、
前記外光センサは、前記側面に対向して配置され、前記側面から出射する光を検出する、請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
前記保護板を前側から覆う遮蔽部材を更に備え、
前記露出部は、前記遮蔽部材から露出する領域であり、
前記遮蔽部は、前記遮蔽部材で遮蔽される領域である、請求項１記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示装置は、前記表示装置が搭載される搭載先の部材により一部が覆われ、
前記露出部は、前記搭載先の部材から露出する領域であり、
前記遮蔽部は、前記搭載先の部材で遮蔽される領域である、請求項１記載の表示装置。
【請求項７】
前記外光センサは、赤外線域の光を検出する赤外線センサである、請求項１記載の表示装置。
【請求項８】
前記保護板は、前記赤外線域の光を反射し、赤外線域以外の光を透過する反射層を有する、請求項７記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両等に搭載される表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外光を取り込み、外光の照度に基づいて表示パネル等の出力輝度を調整する表示装置が知られている（例えば特許文献１参照）。このような表示装置は、前面に透過部分を有し、この透過部分から外光を取り込み、センサに導く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２１７６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、表示装置の前面は、表示画面を露出する領域と、表示画面以外の不要な領域を遮蔽するための遮蔽領域を有する。上述した透過部分が遮蔽領域の一部に設けられる場合、この透過部分が他の遮蔽領域に対して目立ってしまい、表示装置の外観を損ねるという課題があった。
【０００５】
本開示はこのような事情を考慮してなされたもので、外観を向上させることができる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る表示装置は、上述した課題を解決するために、表示部と、前記表示部を前側から覆い、外光を入射させる露出部と、前記露出部以外の領域であり前記露出部から入射した外光を出射させる遮蔽部と、を有する保護板と、前記遮蔽部から出射する外光を検出する外光センサと、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の表示装置においては、外観を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の表示装置の実施形態である表示装置を示す正面図。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図。
【図３】図２の上方部分の拡大図。
【図４】図３の領域IVの拡大図。
【図５】図１に対応する本開示の表示装置の第１の変形例を示す正面図。
【図６】図５のVI−VI線に沿う断面図。
【図７】第２の変形例としての表示装置の、図３に対応する拡大図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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、外光センサを有する表示装置の全てに適用することができ、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得る。
【００１０】
図１は、本開示の表示装置の実施形態である表示装置１を示す正面図である。
図２は、図１のII−II線に沿う断面図である。
図３は、図２の上方部分の拡大図である。
図４は、図３の領域IVの拡大図である。
【００１１】
以下の説明において、「前（前面）」、「後（背面）」、「上」、「下」、「右」、及び「左」は、図１、図２、図５、図６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。
【００１２】
表示装置１は、ケース１０と、見返し２０と、カバー３０と、表示ユニット４０と、回路基板５０と、赤外線センサ６０と、導光体７０と、を主に有する。
【００１３】
ケース１０（ケース部材）は、黒色等の樹脂（例えばポリプロピレン）からなる。ケース１０は、内部空間に表示ユニット４０及び回路基板５０をこれらの後側から収容し、これらを外的衝撃や塵埃等から保護する。ケース１０は、表示画面４５を露出させる矩形（略四角形）の開口１１を前側に有する。
【００１４】
見返し２０は、黒色等の遮光性の合成樹脂（例えばポリプロピレン）からなる。見返し２０は、ケース１０の前側にフック等を介して取り付けられ、表示装置１の前側のケースとしても機能する。見返し２０は、カバー３０の前面３１に緩衝及び異物侵入を防止するためのシール材２１を介して、カバー３０に固定される。見返し２０は、ケース１０内部の不要な領域を覆い、表示ユニット４０の表示画面４５を矩形に区画する。本実施形態においては、見返し２０は、カバー３０を前側から覆う遮蔽部材として機能する。
【００１５】
カバー３０（保護板）は、透光性を有する無機ガラスや樹脂（例えばポリカーボネート樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ））からなる。カバー３０は、ケース１０を前側から覆い、ケース１０に対して両面テープ３９で固定される。カバー３０は、開口１１を覆い、ケース１０内部の表示ユニット４０や回路基板５０を塵埃等から保護する。
【００１６】
カバー３０は、表示ユニット４０と対向する背面３２と、背面３２の反対の面である前面３１と、を有する。カバー３０は、露出部３３と、遮蔽部３４と、を有する。露出部３３は、見返し２０により遮蔽されず矩形に露出し、外光２を入射させる領域である。遮蔽部３４は、露出部３３以外のユーザから視認されず、ユーザから隠れた領域であり、露出部３３から入射した外光２を出射させる領域である。遮蔽部３４は、見返し２０で遮蔽される領域であり、前面３１の外縁３５から中心に向けて見返し２０の幅に対応する幅を有する領域である。遮蔽部３４は、主に表示ユニット４０の外縁近傍から外側に向かう領域である。
【００１７】
前面３１及び背面３２（カバー３０）は、露出部３３から入射する外光２のうち赤外線域の光を反射する反射層３６を有する。反射層３６は、いわゆるホットミラーとして機能する印刷層である。すなわち、反射層３６は、赤外線を反射し、表示パネルの可視光を含む赤外線域以外の光をほぼ透過させるために設けられる。背面３２においては、反射層３６は、前面視で表示パネルに重なる位置であって、更に導光部３７よりも中心側（露出部３３側）の遮蔽部３４に重なる位置に設けられる。すなわち、背面３２の反射層３６は、露出部３３から入射した赤外線域の光を導光部３７まで反射し導く目的で設けられる。前面３１においては、反射層３６は、遮蔽部３４に重なる位置に設けられる。すなわち、露出部３３内の前面３１から好適に外光２を取入れ、遮蔽部３４まで導かれた赤外線域の光を確実に導光部３７に導く目的で設けられる。
【００１８】
また、背面３２は、導光部３７を有する。導光部３７は、前面視で遮蔽部３４と重なる位置であって、露出部３３の外側の左右上下のそれぞれの位置に、計４箇所に設けられる。導光部３７は、カバー３０の前面３１及び背面３２で反射しながらカバー３０内を進む光を、背面３２の後側へ出射させる。導光部３７は、フレネル構造及びシボ等の、光を後側へ出射しやすくする導光構造を有する。
【００１９】
表示ユニット４０（表示部）は、表示パネルと、バックライトユニットと、を有する。表示ユニット４０（表示パネル）の前面４１は、透光性接着剤３８により、カバー３０とオプティカルボンディング（接着）される。
【００２０】
表示パネルは、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）方式のノーマリーブラックタイプ（電圧非印加時、黒表示）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表面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、一対の表面ガラス基板を挟み込むように配置された一対の表面偏光板（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５０に接続される。表示パネルは、回路基板５０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。
【００２１】
バックライトユニットは、表示パネルの後側に設けられる。バックライトユニットは、光源基板及び導光体からなり、表示パネルを後側から照明する。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５０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。導光体は、平板状に形成された、透明樹脂（例えばＰＭＭＡ）である。
【００２２】
回路基板５０は、図示しない支持部材により支持されて、表示ユニット４０の後側に配置される。回路基板５０は、表示ユニット４０を制御するための制御部を主に有する。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４０に情報を表示させる。
【００２３】
制御部は、特に、赤外線センサ６０が検出した外光２の照度に基づいて、表示ユニット４０の調光や表示内容を制御する。尚、表示装置
１は、複数の赤外線センサ６０から得られる検出結果に基づいて制御を行うことにより、誤検知を防止でき、検出精度を向上させることができる。
【００２４】
例えば、制御部は、赤外線センサ６０のうち、最も検出値が高い値を、外光照度として採用する。また、制御部は、一部の検出値が変化しても、他の赤外線センサ６０の検出値が変化しない場合には、外光照度は変化していないと判断する。この場合、制御部は、最も高い検出値を記憶しておき、全ての赤外線センサ６０の値が変化するまでは、外光照度は変化していないと判断するのが好ましい。これにより、例えば表示ユニット４０がタッチパネル方式であり、カバー３０の露出部３３がユーザの手により覆われたとしても、表示装置１はこれを外光照度の変化として誤検知することを防止できる。
【００２５】
赤外線センサ６０（外光センサ）は、例えば、フォトダイオード等であり赤外線域の光を検出するセンサである。赤外線センサ６０は、カバー３０の露出部３３から入射し、カバー３０内を伝わり遮蔽部３４（背面３２）から出射する光を検出する。具体的には、赤外線センサ６０は、カバー３０の前面３１側（表示装置１の外側）の外光２に含まれる赤外線域の光のみを検出する。赤外線センサ６０は、上下左右の４箇所であって、カバー３０の前面視で遮蔽部３４に重なって配置され、背面３２から出射する外光２を検出するよう背面３２に対向して配置される。赤外線センサ６０は、検出面６１がカバー３０の導光部３７に導光体７０を介して対向するように配置される。赤外線センサ６０は、ＦＰＣ６２により回路基板５０と接続される。
【００２６】
導光体７０は、透光性を有する透明な樹脂（例えばＰＭＭＡ）からなる。導光体７０は、導光部３７と赤外線センサ６０との間に配置され、背面３２から出射する光を赤外線センサ６０に導く。導光体７０は、受光面７１と、出光面７２と、を有する。受光面７１は、両面テープ７５によりカバー３０の背面３２に固定される。受光面７１は、カバー３０の導光部３７と空気層を介して対向し、導光部３７から出射された光を受光する。出光面７２は、両面テープ７６により赤外線センサ６０に固定される。出光面７２は、赤外線センサ６０の検出面６１と空気層を介して対向し、検出面６１に向けて光を出射する。
【００２７】
次に、表示装置１が外光２の照度を検出する際の作用について説明する。
【００２８】
図３に示すように、外光２ａ（図３における一点鎖線）は、カバー３０の露出部３３において前面３１から入射すると、一部は前面３１で反射し、他部の外光２ｂはカバー３０の内部に進入する。外光２ｂは、前面３１及び背面３２で反射を繰り返しながら、カバー３０の内部を進む。このとき、前面３１及び背面３２に設けられた反射層３６は、外光２の主成分である赤外線域の光を反射し、外光２以外の照度検出に不要な赤外線域以外の光は透過させる。導光部３７まで進んだ外光２ｂは、導光構造の作用により背面３２から出射し、後側へ進む。出射した外光２ｃは、導光体７０に導かれて、赤外線センサ６０の検出面６１に到達する。
【００２９】
このとき、表示パネルから出射されたＬＥＤの光３（可視光）（図３における二点鎖線）も、背面３２からカバー３０へ入射する。しかし、前面３１及び背面３２には、所要の領域に反射層３６が形成されているため、ＬＥＤの光３の大部分はカバー３０内で反射することなくカバー３０を透過する。また、ＬＥＤの光３の一部３ａは、検出面６１まで到達する虞がある。しかし、表示装置１は主に外光２の主成分である赤外線域の光を検出する赤外線センサ６０を有する。よって、ＬＥＤの光の一部３ａが検出面６１まで到達した場合であっても、赤外線センサ６０により検出されることがなく、表示装置１は照度の誤検知を抑制できる。
【００３０】
このような表示装置１は、カバー３０の露出部３３を外光２の取り込み部分（導光部材）として好適に作用させ、外光２を表示装置１内部に導くための透過部分を他の部分に対して目立たせてしまうことがない。ゆえに、表示装置１は、外観を向上させることができる。
【００３１】
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。
【００３２】
例えば、表示装置１は、保護板を前側から覆う遮蔽部材として見返し２０を有する例を説明したが、遮蔽部材に代えて、表示装置１が搭載される搭載先（以後単に「車両」という）の部材である内装（例えばインストルメントパネル）により覆われてもよい。
【００３３】
ここで、図５は、図１に対応する本開示の表示装置の第１の変形例を示す正面図である。
図６は、図５のVI−VI線に沿う断面図である。
【００３４】
第１の変形例としての表示装置１００は、車両の内装１０３により一部が覆われる。露出部１３３は、内装１０３から露出する矩形の領域である。遮蔽部１３４は、内装１０３で遮蔽される領域である。内装１０３は、緩衝及び異物侵入を防止するためのシール材１０４を介してカバー１３０に押し付けられる。内装１０３の内縁は、露出部１３３及び遮蔽部１３４を区画する。表示装置１００は、図示しない所要の固定構造を用いて車両に固定される。表示装置１００の他の構成については、上述した表示装置１とほぼ同様であるため、表示装置１と対応する構成及び部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する（図７においても同様）。
【００３５】
また、赤外線センサ６０がカバー３０の後側に配置される例を説明したが、カバー３０の外側に配置されてもよい。
【００３６】
ここで、図７は、第２の変形例としての表示装置２００の、図３に対応する拡大図である。
【００３７】
表示装置２００が表示装置１と異なる主な点は、赤外線センサ２６０がカバー２３０の側面２３９に対向して配置され、側面２３９から出射する光を検出する点である。
【００３８】
カバー２３０の側面２３９は、前面２３１及び背面２３２に直交する面であり、カバー２３０の厚さ方向（前後方向）に沿う面である。赤外線センサ２６０（ＦＰＣ２６２）は、両面テープ２６５を介してケース２１０のセンサ支持部材２１２に固定される。センサ支持部材２１２は、フック等を介してケース２１０に取り付けられ、赤外線センサ２６０を側面２３９の対向位置に支持する。尚、表示装置２００は、カバー２３０内部を進む光を赤外線センサ２６０まで導くために表示装置１に設けられたカバー３０の導光部３７及び導光体７０を必要としない。反射層２３６は、背面２３２の全面に設けられるのが好ましい。
【００３９】
このような表示装置２００は、表示ユニット４０の外縁側における赤外線センサ２６０を配置するためのスペースを小さくできるため、表示装置２００の外縁２０１と表示画面４５の外縁４６との距離を小さくでき、いわゆる「狭額縁」を実現できる。
【００４０】
尚、本開示における表示装置は、外光の照度を検出できれば赤外線センサ以外のセンサを有してもよい。遮蔽部材として見返し２０及び内装１０３を適用する例を説明したが、遮蔽部材はこれに限らない。表示装置においては、遮蔽部材は省略されてもよく、例えば遮蔽部３４の代わりにカバー３０の前面３１に遮光のための印刷層を設けてもよい。また、見返し２０及び内装１０３の両者が設けられていてもよく、この場合の遮蔽部は、何れかに覆われる保護板の領域である。
【００４１】
表示部がタッチパネル方式である場合、表示装置は、外光センサがタッチパネルを操作するユーザの手に覆われない位置に有するのが好ましい。例えば、表示装置の下方で操作されやすい場合には、左右の外光センサを露出部の上下方向の中心位置より上方に設けるのが好ましい。
【符号の説明】
【００４２】
１、１００、２００  表示装置
２、２ａ、２ｂ、２ｃ  外光
３  ＬＥＤの光
３ａ  ＬＥＤの光の一部
１０、２１０  ケース
１１  開口
２０  見返し（遮蔽部材）
２１、１０４  シール材
３０、１３０、２３０  カバー（保護板）
３１、２３１  前面
３２、２３２  背面
３３、１３３  露出部
３４、１３４  遮蔽部
３５、４６、２０１  外縁
３６  反射層
３７  導光部
３８  透光性接着剤
３９、７５、７６、２６５  両面テープ
４０  表示ユニット（表示部）
４１  前面
４５  表示画面
５０  回路基板
６０、２６０  赤外線センサ（外光センサ）
６１  検出面
６２、２６２  ＦＰＣ
７０  導光体
７１  受光面
７２  出光面
１０３  内装（遮蔽部材）
２１２  センサ支持部材
２３９  側面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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