(57)【要約】【課題】  本発明は、耐振性を確保することを第１の目的とし、第２の目的として、指針を駆動する計器本体およびそれを保持する部材による影となる領域を有効活用することのできる表示装置を提供すること。【解決手段】  表示光を出射する投射型表示器１０と、表示画像Ｐを表示する被投影部材３０と、表示光を案内する表示光案内筒状部５０と、被投影部材３０の外郭周縁部分を挟着保持する上側ケース体２０および下側ケース体４０と、を備えた表示装置において、下側ケース体４０に、本体枠部４１を一体に設けるとともに、この本体枠部４１に指針軸７１を備えた計器本体７０を取り付け保持し、指針軸７１の先端側に指針７２を固定し、被投影部材３０に指針軸７１を挿通する貫通孔３１が設けられ、本体枠部４１の少なくとも一部を被投影部材３０の背後から突き当て配置してなる表示装置であり、これにより第１の目的を達成することができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画像を示す表示光を出射する投射型表示器と、前記表示光が投影されて様々な前記表示画像を表示する被投影部材と、前記投射型表示器と前記被投影部材との間に設けられ、前記表示光を案内する枠状の表示光案内筒状部と、前記被投影部材の後面側と前記表示光案内筒状部との間に配設され、前記被投影部材の後面側外周を保持する枠状からなる下側ケース体と、前記被投影部材の前面側に配置され、前記表示画像の表示領域を設定する開口窓を設けた窓枠状の上側ケース体と、を備えた表示装置において、前記下側ケース体には、前記開口窓の領域内において本体枠部が一体に設けられ、前記本体枠部に、指針軸を備えた計器本体が取り付け保持され、前記指針軸の先端側に指針が固定され、前記被投影部材には、前記指針軸が挿通される貫通孔が設けられ、前記下側ケース体と前記上側ケース体とによって前記被投影部材の外郭周縁部分が挟着保持されるとともに、前記本体枠部の少なくとも一部を前記被投影部材の背後から突き当て配置してなることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記前記本体枠部に、情報表示用の筒状部を一体に設け、前記筒状部の背後に光源を配置するとともに、前記筒状部の前面に前記光源からの照明光によって照明される情報表示部を形成してなることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記投射型表示器の前記表示光によって投影される前記本体枠部と前記計器本体とによる陰影部の境界領域に相当する箇所にグラデーションが設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーンに映像を投影するプロジェクタ（投射型表示器）を備えた表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スクリーン（被投影部材）にプロジェクタ（投射型表示器）から出射される表示光を投影させ、画像を表示する投影型の車両用表示装置が提案されており、例えば特許文献１などに開示されている。
【０００３】
かかる車両用などの表示装置として、スクリーンの裏側に指針を回転可能に設け、投影機（投影型表示器）によりスクリーン上に目盛および文字を投影して表示し、指針の表示は、投影器からの表示光によって形成される影により行うものが、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２３９１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の車両用の表示装置においては、スクリーンの中央部が表示領域であるためにスクリーンの周縁部分を保持するように設けている。このようにスクリーンの周縁部を保持する構造であるため、例えば車両に振動が加わった際に、スクリーンの表面部分、特にスクリーンを支えていない箇所となるスクリーンの中央部が振動してしまいやすいという問題があった。その一方で、スクリーンの耐振性を考慮してスクリーン自体の厚みを増すと、重量が嵩んだり、表示像がぼやけてしまうという問題がある。
【０００６】
また特許文献１などに開示されているように、指針を駆動する駆動機構（計器本体）およびその駆動機構を保持する部材がスクリーン上の影となって見えてしまうため、スクリーンの前面側から見たときに見映えが良好とは言えず、場合によっては、表示画面の領域がスクリーン上の影（陰影）部分によって狭められてしまうという問題がある。
【０００７】
そこで本発明は、前述の問題点に着目し、第１の目的として耐振性が高く、比較的に薄いスクリーンを用いることが可能であり、また第２の目的として指針を駆動する計器本体およびそれを保持する部材による影となる領域を有効活用することのできる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前述した課題を解決するため、請求項１では、表示画像を示す表示光を出射する投射型表示器（プロジェクタ）と、前記表示光が投影されて様々な前記表示画像を表示する被投影部材（透過型のスクリーン）と、前記投射型表示器（プロジェクタ）と前記被投影部材（スクリーン）との間に設けられ、前記表示光を案内する枠状の表示光案内筒状部と、前記被投影部材（スクリーン）の後面側と前記表示光案内筒状部との間に配設され、前記被投影部材（スクリーン）の後面側外周を保持する枠状からなる下側ケース体と、前記被投影部材（スクリーン）の前面側に配置され、前記表示画像の表示領域を設定する開口窓を設けた窓枠状の上側ケース体と、を備えた表示装置において、前記下側ケース体には、前記開口窓の領域内において本体枠部が一体に設けられ、前記本体枠部に、指針軸（回転軸）を備えた計器本体が取り付け保持され、前記指針軸の先端側に指針が固定され、前記被投影部材（スクリーン）には、前記指針軸が挿通される貫通孔が設けられ、前記下側ケース体と前記上側ケース体とによって前記被投影部材（スクリーン）の外郭周縁部分が挟着保持されるとともに、前記本体枠部の少なくとも一部を前記被投影部材（スクリーン）の背後から突き当て配置してなることを特徴とする表示装置である。
【０００９】
このように構成することにより、被投影部材（スクリーン）の前面側に配置された上側ケース体と被投影部材（スクリーン）の後面側に配置された下側ケース体とによって被投影部材（スクリーン）の周縁部分が保持されるとともに、下側ケース体に設けられた本体枠部の少なくとも一部によって被投影部材（スクリーン）の中央部の裏側が押圧保持されるため、外部振動などに対して被投影部材（スクリーン）面の振動を抑制することができる。
【００１０】
また請求項２では、前記本体枠部に、情報表示用の筒状部を一体に設け、前記筒状部の背後に光源を配置するとともに、前記筒状部の前面に前記光源からの照明光によって照明される情報表示部（警報表示部）を形成してなることを特徴とする請求項１に記載の表示装置である。
【００１１】
このように構成することにより、指針を駆動する駆動機構である計器本体を保持する本体枠部に、情報表示用の筒状部を一体に設け、この筒状部の背後に設けた光源の点灯により、筒状部の前面側に配した様々な情報表示部を照明表示することができ、従来では単なる陰影となる領域であった箇所を情報表示部として有効に活用することができる。
【００１２】
また請求項３では、前記投射型表示器（プロジェクタ）の前記表示光によって投影される前記本体枠部と前記計器本体とによる陰影部の境界領域に相当する箇所に、グラデーションが設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置である。
【００１３】
このように構成することにより、本体枠部と計器本体とによる陰影部の境界領域に相当する箇所に存在する輪郭を、グラデーション、例えば濃淡による透過量の調節あるいは拡散処理によって輪郭を暈かすことにより、境目をスクリーン上の表示面において、透過照明される表示画像領域と陰影部との間に連続した表示面として一体感が得られるものであり、外観意匠上においても良好な表示装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による表示装置においては、スクリーンの中央部の振動を抑制することができるとともに、指針を駆動する計器本体およびそれを保持する部材による影となる領域を有効活用することのできる表示装置を提供することができ、これにより、所期の目的を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態を示す表示装置の正面図。
【図２】図２は、図１の表示装置に表示画像が映しだされた状態を示す正面図。
【図３】図３は、図１のＡ−Ａ線箇所の表示装置の全体構造を示す概略断面図。
【図４】図４は、図３の要部を示す分解断面図。
【図５】図５は、図３の要部を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１から図５は本発明の第１の実施形態を示すもので、以下、これらに基づいて本発明の実施形態をたとえば自動車に搭載される表示装置を例にして説明する。
【００１７】
同図において、本実施形態による表示装置においては、運転席前方に配置され、プロジェクタ（投射型表示器）１０による光学像（表示画像Ｐ）が、図１に示すように斜線部の領域において表示される。運転者の前方には透視可能な合成樹脂パネルからなる透視板２１と、透視板２１の背後に配置された開口窓２２を有する見返し部材２３とからなる上側ケース体２０が配置され、この上側ケース体２０の背後に透過型のスクリーン（被投影部材）３０が設置され、透過型のスクリーン３０の背面側には、スクリーン３０の後面側外周を保持する枠状からなる下側ケース体４０が配置され、この下側ケース体４０の背後に枠状からなる表示光案内筒状部５０が設けられ、この表示光案内筒状部５０の最深部箇所にミラー６０が配置され、このミラー６０はプロジェクタ１０からの表示光を透過型のスクリーン３０へと反射させてスクリーン３０に光学像が表示画像Ｐとして投影させるように構成している。
【００１８】
プロジェクタ１０は、透過型のスクリーン３０の背後側（図３においては右側）からスクリーン３０に情報を光学像として投影させるものであり、反射型表示デバイス（図示しない反射型液晶パネル）とこれを照明する光源（図示しない）を備えた投射型表示器である。またプロジェクタ１０には、出射される表示光を拡大する拡大レンズ１１が設置されており、この拡大レンズ１１（投射レンズ）は透過型のスクリーン３０にプロジェクタ１０からの画像を拡大してスクリーン３０に投影させるものである。
【００１９】
また拡大レンズ１１によって、透過型のスクリーン３０に投影される表示画像Ｐは、プロジェクタ１０と透過型のスクリーン３０の間の光路の長さに比例して拡大される。従って、ミラー６０によってプロジェクタ１０と透過型のスクリーン３０の間の光路が折り返されるため、プロジェクタ１０とスクリーン３０との間の距離を大きくしないでこれらの間の光路の長さを保つことが可能となり、透過型のスクリーン３０に投影される光学像を、比較的にコンパクトな表示装置の外形としながらも拡大投影することを可能としている。
【００２０】
上側ケース体２０の透視板２１は、アクリル樹脂などの無色透明な透光性材料からなり、見返し部材２３の開口窓２２を取り囲むように設けられ、見返し部材２３の開口窓２２の運転者側を塞ぐように配置されている。
【００２１】
見返し部材２３は、遮光性材料による黒色の合成樹脂などからなり、スクリーン３０の前面側に表示画像Ｐの表示領域ＰＡを設定する開口窓２２が設けられ、開口窓２２はステアリングの内側を通して視認可能な範囲に沿うような形状に形成されている。
【００２２】
また見返し部材２３の縁部には、下側ケース体４０側に係合して固定するための係合爪２４が設けられている。
【００２３】
透過型のスクリーン３０は、透光性の樹脂パネルなどからなり、見返し部材２３の背後に配置され、プロジェクタ１０からの表示光を透過し、表示画像Ｐを実像として運転者に認識させるように構成している。
【００２４】
下側ケース体４０は、スクリーン３０の後面側と表示光案内筒状部５０との間に配設され、スクリーン３０の後面側外周を保持することができるように枠状に形成されている。
【００２５】
ところで、本実施形態における表示装置においては、下側ケース体４０には、開口窓２２の領域内に臨むように下側ケース体４０の内側に向けて突出する本体枠部４１が一体に設けられ、この本体枠部４１の底部側には回路基板４２が組み付けられ、この回路基板４２に、指針軸７１を備えた計器本体７０が取り付け保持されている。また、計器本体７０に設けられた指針軸７１（回転軸）の先端側に指針７２が固定保持され、計器本体７０と指針軸７１と指針７２とからなるアナログ式指示計器Ｍを構成している。
【００２６】
また被投影部材であるスクリーン３０には、アナログ式指示計器Ｍの指針軸７１が挿通される貫通孔３１が設けられており、下側ケース体４０と上側ケース体２０とによってスクリーン３０の外郭周縁部分が挟着保持されるとともに、本体枠部４１の少なくとも一部がスクリーン３０の背後から突き当て配置するように設けられている。
【００２７】
また本体枠部４１には、アナログ式指示計器Ｍの計器本体７０と隣接した箇所に例えば車両の情報を表示するための情報表示部Ｄが設けられている。この情報表示部Ｄとしては、本体枠部４１の表面側に配置した透過パネル８０にエンジンの油圧の状態、ライトの点灯状態、燃料残量表示やバッテリの状態などの各種車両の状態を知らせるための絵表示、記号あるいは警報表示のための着色層からなる表示部８１が印刷形成されている。この各表示部８１にそれぞれ対応して本体枠部４１には情報表示部Ｄの表示項目数と同数に各々区画してなる筒状部４３（ワーニング表示用ボックス）が一体に設けられている。
【００２８】
この筒状部４３のそれぞれの下端部には情報表示用の光源Ｌが回路基板４２上に実装され、車両からの所定の信号を受けて光源Ｌが点灯するように設けられている。
【００２９】
また本実施形態においては、透過パネル８０の縁部を投射型表示器であるプロジェクタ１０の表示光によって投影される本体枠部４１と計器本体７０とによる陰影部ＳＨの境界領域に相当する箇所より外側に延出するように設け、この透過パネル８０の縁部箇所に（ドット）印刷によるグラデーション処理ＧＲ（透過率を段階的に変化するようにしたドット印刷と、ドット処理の影を暈かすための拡散印刷を組み合わせた処理）を施すようにしている。グラデーション処理ＧＲが施される透過パネル８０の縁部箇所は、グラデーション処理ＧＲ部に施された拡散印刷の拡散効果が有効になる程度の空隙が設けられるように設定されている。
【００３０】
なお、本実施形態においては、アナログ式指示計器Ｍによる速度計表示がスクリーン３０の表示面である開口窓２２の中央位置に配置され、左右の開口窓２２の領域には、通常走行時に必要な標準モード表示画像として、バーグラフ表示による補助計器である「水温計」、「燃料残量計」などの車両情報を表示画像Ｐとして表示するように設けられている。
【００３１】
このように構成された本実施形態における表示装置においては、下側ケース体４０に沿ってスクリーン３０の外郭周縁部分をセットし、次いで見返し部材２３をスクリーン３０に被せることにより、下側ケース体４０，スクリーン３０および上側ケース体２０の一部を構成する見返し部材２３の三者の組み付け位置が設定され、係合爪２４によって三者が固定保持される。このため、外部振動などに対してスクリーンの外郭周縁部分の振動を抑制することができる。
【００３２】
またスクリーン３０の中央部分においては、下側ケース体４０から一体に設けられた本体枠部４１の少なくとも一部がスクリーン３０の背後から突き当て配置するように設けられているため、外部からの振動などに対してスクリーンの中央箇所においても振動を抑制することができる。
【００３３】
従って、比較的に薄いスクリーン３０であったとしても、スクリーン３０の外郭周縁部分と、スクリーン３０の中央部分となる箇所とがそれぞれ保持されるため、外部振動などに対してスクリーンの振動を抑制することができるため、プロジェクタ１０から出射された表示光による表示画像Ｐが安定した状態にてスクリーン３０上に映しだすことができる。
【００３４】
またスクリーン３０の背後に配置され、指針７２を駆動する駆動機構である計器本体７０を保持する本体枠部４１に、情報表示部Ｄの表示項目数と同数に各々区画してなる筒状部４３に一体に設け、この筒状部４３の背後に設けた光源Ｌの点灯により、筒状部４３の前面側に配した様々な表示部８１をスクリーン３０を介して照明表示することができるものであり、従来では単なる陰影部ＳＨとなる領域であった箇所を情報表示部Ｄとして有効に活用することができる。
【００３５】
またプロジェクタ３０の表示光によって投影される本体枠部４１と計器本体７０とによる陰影部ＳＨの境界領域に相当する箇所において、透過パネル８０の縁部箇所にドット印刷によるグラデーション処理ＧＲを施すことにより、陰影部ＳＨと通常の表示光による表示画像Ｐの表示領域ＰＡとの境目となる領域に透過率を段階的に変化するように施すことができ、これにより輪郭を暈かすことができるため、境目をスクリーン３０上の表示面において、透過照明される表示画像Ｐの表示領域ＰＡと陰影部ＳＨとの間に連続した表示面として一体感が得られるものであり、外観意匠上においても良好な表示装置を提供することができる。
【００３６】
またスクリーン３０の表示面には、プロジェクタ１０から出射された表示光による表示画像Ｐと、アナログ式指示計器Ｍによる指針７２をスクリーン３０の表面側に配置して指示することにより、指針７２の指示と速度計などの目盛表示による表示画像Ｐとの組み合わせによる立体的な表示を可能とすることができ、斬新で見映えの良好な表示装置を提供することができる。
【００３７】
なお本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能であり、たとえば各実施形態においては、プロジェクタ１０は、反射型液晶パネルとこれを照明する光源を有するものであったが、ＤＭＤ（Digital Micro mirror Device）プロジェクタであっても良い。また、指針７２の回動移動による指示領域に対応してスクリーン３０上の表示画像Ｐの目盛の色合いや大きさなどあるいは背景色など適宜変更するなど自由に設定できるものであり、通常走行時に必要な標準モード表示画像Ｐのみならず、斬新な指示計器としての表示画像Ｐを表現することが可能となるものである。
【００３８】
また本実施形態においては、情報表示部Ｄとして、本体枠部４１の表面側に配置した透過パネル８０に各種車両の状態を知らせるための絵表示、記号あるいは警報表示のための着色層からなる表示部８１を印刷形成していたが、液晶表示パネルを本体枠部４１に設けた筒状部４３の前面側に配置するようにしても同様の効果を得ることができる。
【００３９】
またアナログ式指示計器Ｍにおける指針７２を発光式の指針を用いることにより、表示画像Ｐとの組み合わせにより明るく見映えも良好となるものであり、照明色を組み合わせることにより斬新な指示計器を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
また、前述した実施形態において詳述したように、スクリーンに映像を投影するプロジェクタ（投射型表示器）を備えた表示装置として車両用の指示計器に適用した例にして説明したが、車両用の表示装置（指示計器）に限らず船舶用計器あるいは農業用機械や建設機械などの特殊車両の指示計器などにおける表示装置として適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
Ｄ    情報表示部
ＧＲ    グラデーション処理
Ｌ    光源
Ｍ    アナログ式指示計器
Ｐ    表示画像
ＰＡ    表示領域
ＳＨ    陰影部
１０    プロジェクタ（投射型表示器）
１１    拡大レンズ
２０    上側ケース体
２１    透視板
２２    開口窓
２３    見返し部材
２４    係合爪
３０    スクリーン（被投影部材）
３１    貫通孔
４０    下側ケース体
４１    本体枠部
４２    回路基板
４３    筒状部
５０    表示光案内筒状部
６０    ミラー
７０    計器本体
７１    指針軸
７２    指針
８０    透過パネル
８１    表示部
【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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