(57)【要約】【課題】文字盤の端部に形成された意匠部を立体的に表示すると共に、該意匠部の視認性が向上された表示装置を提供する。【解決手段】光源と、該光源から照射された光を導光する導光部と、該導光部から出射された光によって照明される文字盤と、を備える表示装置であって、文字盤は、半透過板と、該半透過板の一面の端部に形成された不透過の意匠部と、を有し、導光部は、導光した光を文字盤に出射する平板状の出射部と、光源から照射された光を出射部に導光する環状の入射部と、を有し、入射部は、出射部の端部に設けられて、所定の間隔を置いて配置された複数の光源それぞれと対向しており、出射部における、文字盤側若しくは光源側の面に凹凸部が形成され、複数の凹凸部が、出射部の中心から出射部の端部に向かって放射状に延びる複数の仮想直線それぞれに配置されている。【選択図】図４
2011163863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
該光源から照射された光を導光する導光部と、
該導光部から出射された光によって照明される文字盤と、を備え、
前記光源から照射される光の照射方向において、前記光源と、前記導光部と、前記文字盤とが順次並んで配置された表示装置であって、
前記光源は複数であり、複数の前記光源は、所定の間隔を置いて配置されており、
前記文字盤は、平板状の半透過板と、該半透過板の一面の端部に形成された不透過の意匠部と、を有し、
前記導光部は、導光した光を前記文字盤に出射する平板状の出射部と、前記光源から照射された光を前記出射部に導光する環状の入射部と、を有し、
前記入射部は、前記出射部の端部に設けられて、複数の前記光源それぞれと対向しており、
前記出射部における、前記文字盤側若しくは前記光源側の面に凹凸部が形成され、
前記凹凸部が、前記出射部の中心から前記出射部の端部に向かって放射状に延びる複数の仮想直線それぞれに複数配置されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記半透過板に、該半透過板よりも透過率の低いマークが形成され、
該マークが、前記照射方向において、自身の少なくとも一部が前記凹凸部と対向するように形成されてい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】
１つの前記仮想直線に配置された複数の前記凹凸部における、前記出射部の中心を前記照射方向に貫く仮想軸の円周方向に沿う長さが、前記出射部の中心側の凹凸部よりも、前記出射部の端部側の凹凸部の方が長いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
１つの仮想直線Ｌに配置された複数の凹凸部における、前記出射部の中心を前記照射方向に貫く仮想軸の円周方向に沿う長さが、出射部の端部から中心側に向かうに従って徐々に短くなることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記半透過板の透過率は、前記半透過板の端部から前記半透過板の中心に向かうに従って低下することを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
平板状のシートが、前記出射部を介して、前記半透過板と対向する位置に設けられており、
前記シートにおける、前記出射部との対向面に、前記シートの端部から中心に向かうに従って光の反射率が徐々に低下する模様が形成されていることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記入射部の少なくとも一部が、前記凹凸部が配置された仮想直線に位置する前記出射部の端部に形成され、その入射部と前記光源の少なくとも１つが対向していることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記凹凸部が配置された１つの前記仮想直線に位置する入射部と対向する光源は、複数であることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記凹凸部が配置された１つの前記仮想直線に位置する入射部と対向する複数の光源は、前記仮想直線に配置された凹凸部に入射する光の角度が異なるように、所定の間隔を置いて配置されていることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
複数の前記光源の点灯と消灯とを制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記凹凸部が配置された１つの前記仮想直線に位置する入射部と対向する複数の光源の内の１つを点灯しつつ他の光源を消灯した後、消灯していた光源の内の１つを点灯しつつ他の光源を消灯することを所定の時間間隔で順次繰り返すことを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
車両に適用されることを特徴とする請求項１〜１０いずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記意匠部は、車両速度を表示するための数字であることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記意匠部は、エンジン回転数を表示するための数字であることを特徴とする請求項１１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、光源と、該光源から照射された光を導光する導光部と、該導光部から出射された光によって照明される文字盤と、を備える表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるように、光源と、プリズムと、表示板とを備える表示装置が提案されている。この表示装置では、光源から照射された光がプリズムによって導光され、プリズムから出射された光によって表示板が照明されるように、光源と、プリズムと、表示板とが順次並んで配置されている。
【０００３】
上記したプリズムは、特許文献１の図２に示されるように特殊な形状を成しており、表示板側から光源側に向かって一部が凹んだ形状となっている。この凹んだ部位（凹部）は、底部と底部の周囲に形成された側壁とから成る。底部の輪郭形状は楕円形とされ、光源から照射される光の照射方向に沿う断面形状が矩形状とされている。これに対して、側壁の輪郭形状はリング状とされ、照射方向に沿う断面形状が扇状とされている。このような断面形状の場合、底部から出射される光の出射角度は一定となるが、側壁から出射される光の出射角度は、側壁の断面形状に依存することとなる。したがって、凹部の底部からは均一照度の光が出射されるが、凹部の側壁からは側壁の断面形状に依存する照度の光が出射されることとなる。
【０００４】
上記した側壁の内周面は、側壁内部に入射した光の進行方向と、側壁の内周面に垂直な線（垂線）とが成す光の入射角度が、側壁の内周側から外周側に向かうに従って徐々に小さくなる曲面形状となっている。したがって、上記した光の入射角度が、光の臨界角を超える場合、側壁の内周面からは光が出射されず、この曲面から出射される光の照度がゼロとなる。これに対して、光の入射角度が光の臨界角を下回る場合、光の入射角度が小さくなるにつれて側壁の内周面から出射される光の量が増大する。したがって、この曲面から出射される光の照度は、光の臨界角を下回る部位からプリズムの外周側に向かうに従って徐々に増大することとなる。
【０００５】
以上により、観測者が、表示板側からプリズムを観測した場合、特許文献１の図４に示されるように、凹部の底部は均一の照度の楕円として視認され、凹部の側壁は内周側が黒く、光の臨界角を下回る部位から外周側に向かうに従って徐々に照度が高まるリングとして視認される。換言すれば、上記した凹部の側壁は、外周側から内周側に向かうに従って、徐々に照度が低下するリングとして観測者に視認される。
【０００６】
一般的に、被観測物の照度が一方向に徐々に低下する場合、観測者は、被観測物における照度が徐々に低下する部位が、観測者から徐々に遠ざかるように錯覚する。すなわち、観測者は、被観測物における照度が徐々に低下する部位に奥行きがあるかのように錯覚する。したがって、特許文献１に示されるプリズムを観測した場合、観測者は、上記した凹部の側壁に奥行きがあるかのように錯覚する。
【０００７】
特許文献１の図１に示されるように、特許文献１の表示装置は、表示板の意匠部と凹部の底部とが重なり、且つ、意匠部の背景と凹部の側壁とが重なる構成となっている。したがって、観測者が表示板を観測した場合、観測者は、意匠部の背景に奥行きがあるかのように錯覚する。このように、特許文献１に記載の構成の場合、プリズムの形状を工夫することで、意匠部の背景を立体的に表示する、という効果を奏するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２５７７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、特許文献１に示される表示装置では、上記したように、意匠部ではなく、意匠部の周りの背景に奥行きがあるように形成することで、意匠部を立体的に表示している。したがって、例えば、表示板が車両のコンビネーションメータに適用され、表示板におけるスピードメータの表示領域（文字盤）の端部に、スピードを表示する文字などの意匠部が配置され、文字盤に特許文献１に記載のプリズムが対向配置される構成の場合、意匠部が立体的に表示されるものの、意匠部を照明する照度が低いので、意匠部の視認性が低下する虞がある。
【００１０】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、文字盤の端部に形成された意匠部を立体的に表示すると共に、該意匠部の視認性が向上された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】
【００１１】
上記した目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光源と、該光源から照射された光を導光する導光部と、該導光部から出射された光によって照明される文字盤と、を備え、光源から照射される光の照射方向において、光源と、導光部と、文字盤とが順次並んで配置された表示装置であって、光源は複数であり、複数の光源は、所定の間隔を置いて配置されており、文字盤は、平板状の半透過板と、該半透過板の一面の端部に形成された不透過の意匠部と、を有し、導光部は、導光した光を文字盤に出射する平板状の出射部と、光源から照射された光を出射部に導光する環状の入射部と、を有し、入射部は、出射部の端部に設けられて、複数の光源それぞれと対向しており、出射部における、文字盤側若しくは光源側の面に凹凸部が形成され、凹凸部が、出射部の中心から出射部の端部に向かって放射状に延びる複数の仮想直線それぞれに複数配置されていることを特徴とする。
【００１２】
このように本発明によれば、導光部は、導光した光を文字盤に出射する平板状の出射部と、光源から照射された光を出射部に導光する環状の入射部と、を有する。そして、入射部は、出射部の端部に設けられて、所定の間隔を置いて配置された複数の光源それぞれと対向している。この構成の場合、複数の光源それぞれから入射部に入射した光は、出射部の端部から出射部の中心に向かって進むこととなる。出射部内に入射した光は、出射部と外部との境界にて幾度も反射されながら、出射部内を進む。また、出射部内を進む光の一部は、出射部と外部との境界を介して、外部に出射する。したがって、出射部から出射される光の量は、出射部の端部からその中心に向かうに従って徐々に減少する。この結果、出射部から出射される光によって照明される半透過板（文字盤）の照度が、半透過板の端部からその中心に向かうに従って徐々に低くなる。
【００１３】
本発明では、出射部における、光源側若しくは文字盤側の面に凹凸部が形成されている。上記したように、出射部内に入射した光は、出射部と外部との境界にて幾度も反射されながら出射部内を進む。したがって、出射部と外部との境界の形状が局所的に変化した凹凸部では、出射部と外部との境界にて反射される光の方向や、外部に出射される光の量が変化する。
【００１４】
上記したように、出射部内に入射した光は、出射部の端部からその中心に向かって進行する。したがって、光の進行方向と、凹凸部を構成する凸部の側面とが交差し易く、光の進行方向と、出射部の文字盤側の面（以下、出射面と示す）とが平行に成り易い。別の表現を用いれば、側面に入射する光と、側面に対して垂直な線とが成す光の入射角度は小さく成り易く、出射面に入射する光と、出射面に対して垂直な線とが成す光の入射角度が大きく成り易い。一般的に、光の進行方向と、光の入射面に垂直な線とが成す光の入射角度が小さいほど、光は入射面から出射され易くなる。したがって、凸部の側面では、出射面よりも光が外部に出射され易くなる。
【００１５】
本発明では、上記した凹凸部が、出射部の中心から出射部の端部に向かって放射状に延びる複数の仮想直線それぞれに複数配置されている。上記したように、凸部では光の出射が促進されるので、出射部における、複数の凹凸部が形成された仮想直線に沿う部位では、出射部内を進行する光の量が、出射部の端部からその中心に向かうに従って低下する割合が高まる。したがって、出射部における、複数の凹凸部が形成された仮想直線に沿う部位から出射される光の量は、出射部の端部からその中心に向かうに従って徐々に減少する割合が高まる。この結果、出射部における、複数の凹凸部が形成された仮想直線に沿う部位から出射される光によって照明される半透過板の照度が、半透過板の端部からその中心に向かうに従って徐々に低下する割合が高まる。
【００１６】
一般的に、被観測物の照度が一方向に徐々に低下する場合、観測者は、被観測物における照度が徐々に低下する部位が観測者から遠ざかるように錯覚する。すなわち、観測者は、被観測物における照度が徐々に低下する部位に奥行きがあるかのように錯覚する。本発明では、導光部と光源との配置位置、及び、出射部に形成された凹凸部によって、半透過板の照度を、半透過板の端部からその中心に向かうに従って徐々に低下させている。したがって、本発明の構成の場合、観測者は、半透過板の中心部に奥行きがあるかのように錯覚する。すなわち、観測者は、半透過板の端部が半透過板の中心よりも近くにあるかのように錯覚する。
【００１７】
本発明では、半透過板の一面の端部に意匠部が形成されている。上記したように、本発明の構成では、観測者は、半透過板の端部が半透過板の中心よりも近くにあるかのように錯覚する。したがって、半透過板を観測した場合、観測者は、意匠部が半透過板の中心よりも近くにあるかのように錯覚する。この結果、意匠部が立体的に表示されることとなる。
【００１８】
また、本発明の意匠部は、光を透過しない性質（不透過）を有している。上記したように、半透過板の照度は、半透過板の端部から中心に向かうに従って徐々に低下する。逆に言えば、半透過板の照度は、半透過板の中心から端部に向かうに従って徐々に向上する。これによれば、半透過板の端部の照度が高く、その照度の高い半透過板の端部に不透過の意匠部が位置することとなる。この結果、意匠部と半透過板とのコントラストが強まり、意匠部の視認性が向上される。
【００１９】
以上、示したように、請求項１に記載の表示装置は、半透過板（文字盤）の端部に形成された意匠部を立体的に表示すると共に、該意匠部の視認性を向上する、という効果を奏する。
【００２０】
請求項２に記載のように、半透過板に、該半透過板よりも透過率の低いマークが形成され、該マークが、照射方向において、自身の少なくとも一部が凹凸部と対向するように形成された構成が好適である。
【００２１】
請求項１に記載したように、凹凸部は、出射部の中心から出射部の端部に向かって放射状に延びる複数の仮想直線それぞれに複数配置されている。これに対して、請求項２に記載の発明では、マークが、照射方向において、自身の少なくとも一部が凹凸部と対向するように半透過板に形成されている。したがって、マークも上記した仮想直線に位置することとなる。
【００２２】
請求項２に記載の発明では、マークの透過率は半透過板よりも低くなっているので、半透過板におけるマークが形成された部位の照度が低くなる。また、請求項２に記載の発明では、上記したマークの少なくとも一部が、照射方向において凹凸部と対向しているので、マークが、主に凹凸部から出射される光によって照明されることとなる。以上により、請求項２に記載の構成の場合、出射部における、複数の凹凸部が形成された仮想直線に沿う部位から出射される光によって照明される半透過板の照度が、半透過板の端部からその中心に向かうに従って徐々に低下する割合がより高まることとなる。この結果、半透過板の端部に形成された意匠部がより立体的に表示される。
【００２３】
請求項３に記載のように、１つの仮想直線に配置された複数の凹凸部における、出射部の中心を照射方向に貫く仮想軸の円周方向に沿う長さ（幅）が、出射部の中心側の凹凸部よりも、出射部の端部側の凹凸部の方が長い構成が好ましい。上記したように、出射部から出射される光の量は、出射部の端部からその中心に向かうに従って徐々に減少する。したがって、請求項３に記載の発明のように、出射部の端部側の凹凸部の幅が、出射部の中心側の凹凸部の幅よりも長く形成された構成の場合、端部側の凹凸部の幅が、中心側の凹凸部の幅よりも短く形成された構成と比べて、端部側の凹凸部に入射する光の量が多くなる。これにより、出射部における、複数の凹凸部が形成された仮想直線に沿う部位から出射される光によって照明される半透過板の照度が、半透過板の端部からその中心に向かうに従って徐々に低下する割合がより効果的に高められる。この結果、半透過板の端部に形成された意匠部がより立体的に表示される。
【００２４】
請求項４に記載のように、１つの仮想直線Ｌに配置された複数の凹凸部の幅が、出射部の端部から中心側に向かうに従って徐々に短くなる構成が良い。一般的に、被観測物の大きさが一方向に徐々に小さくなる場合、観測者は、被観測物における大きさが徐々に小さくなる部位が観測者から遠ざかるように錯覚する。すなわち、観測者は、被観測物における大きさが徐々に小さくなる部位に奥行きがあるかのように錯覚する。請求項４に記載の表示装置の場合、観測者は、半透過板を介して出射部の凹凸部を観測する。したがって、観測者が上記した凹凸部を半透過板を介して観測した場合、観測者は半透過板の中心部に奥行きがあるかのように錯覚する。これにより、半透過板の端部に形成された意匠部がより立体的に表示される。
【００２５】
請求項５に記載のように、半透過板の透過率が、半透過板の端部から半透過板の中心に向かうに従って低下した構成が良い。これによれば、半透過板の照度が、半透過板の端部からその中心に向かうに従って徐々に低下する割合をより高めることができる。この結果、半透過板の端部に形成された意匠部がより立体的に表示される。
【００２６】
請求項６に記載のように、平板状のシートが、出射部を介して、半透過板と対向する位置に設けられ、シートにおける、出射部との対向面に、シートの端部から中心に向かうに従って光の反射率が徐々に低下する模様が形成された構成が良い。請求項６に記載の表示装置を観測した場合、観測者は、半透過板と出射部とを介して、シートを観測する。したがって、観測者は、半透過板と出射部とを介して、シートの端部からその中心に向かうに従って光の反射率が徐々に低下する模様（グラデーション）を観測する。この結果、観測者は、半透過板の中心部に奥行きがあるかのように錯覚する。これにより、半透過板の端部に形成された意匠部がより立体的に表示される。
【００２７】
請求項７に記載のように、入射部の少なくとも一部が、凹凸部が配置された仮想直線に位置する出射部の端部に形成され、その入射部と光源の少なくとも１つが対向した構成が良い。これによれば、入射部が、凹凸部の配置されていない仮想直線に位置する出射部の端部に形成された構成と比べて、出射部における凹凸部と外部との境界に入射する光の量が増大する。これにより、凹凸部によって、出射が促進される光の量が増加するので、出射部における、複数の凹凸部が形成された仮想直線に沿う部位から出射される光によって照明される半透過板の照度が、半透過板の端部からその中心に向かうに従って徐々に低下する割合がより高まる。この結果、半透過板の端部に形成された意匠部がより立体的に表示される。
【００２８】
請求項７に記載の構成の場合、請求項８に記載のように、凹凸部が配置された１つの仮想直線に位置する入射部と対向する光源が複数の構成を採用することもできる。なお、この場合、請求項９に記載のように、凹凸部が配置された１つの仮想直線に位置する入射部と対向する複数の光源は、仮想直線に配置された凹凸部に入射する光の角度が異なるように、所定の間隔を置いて配置されていると良い。
【００２９】
これによれば、複数の光源それぞれから、凹凸部と外部との境界に入射する光の入射角度はそれぞれ異なることとなる。したがって、複数の光源の内の一つの光源によって形成される半透過板の照度分布と、上記した一つの光源とは異なる光源によって形成される半透過板の照度分布とは異なることとなる。したがって、複数の光源の内のいずれかを点灯することで、半透過板の照度分布を切り替えることができる。
【００３０】
この場合、例えば請求項１０に記載のように、複数の光源の点灯と消灯とを制御する制御部によって、凹凸部が配置された１つの仮想直線に位置する入射部と対向する複数の光源の内の１つを点灯しつつ他の光源を消灯した後、消灯していた光源の内の１つを点灯しつつ他の光源を消灯することを所定の時間間隔で順次繰り返すことで、半透過板の照度分布を断続的に変化させる。これにより、半透過板を輝くように表示することができる。
【００３１】
なお、請求項１１に記載のように、請求項１〜１０いずれかに記載の表示装置を、車両に適用することができる。その場合、請求項１２及び請求項１３に記載のように、意匠部は、車両速度や、エンジン回転数を表示するための数字として採用される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態に係るスピードメータの概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】グラデーションシートの斜視図である。
【図３】導光部の斜視図である。
【図４】図３に示すＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】半透過板の斜視図である。
【図６】図５に示す半透過板の透過率を説明するための斜視図である。
【図７】凸部の配置を説明するための斜視図である。
【図８】背面光源から導光部に出射された光の進行方向を説明するための断面図である。
【図９】導光部に入射した光の進行を説明するための部分断面図である。
【図１０】導光部の変形例を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示すＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【図１２】背面光源の配置位置を説明するための正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明に記載の表示装置を、車両のスピードメータに適用した場合の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るスピードメータの概略構成を示す分解斜視図である。図２は、グラデーションシートの斜視図である。図３は、導光部の斜視図である。図４は、図３に示すＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。図５は、半透過板の斜視図である。図６は、図５に示す半透過板の透過率を説明するための斜視図である。図７は、凸部の配置を説明するための斜視図である。図８は、背面光源から導光部に出射された光の進行方向を説明するための断面図である。図９は、導光部に入射した光の進行を説明するための部分断面図である。なお、図１〜図８に破線で示す矢印は、出射部４１の裏面４１ｂに垂直であり、出射部４１の中心を貫く仮想軸を示している。以下、この仮想軸に平行な方向を、軸方向と示す。この軸方向が、特許請求の範囲に記載の、光の照射方向に相当する。
【００３４】
スピードメータ１００は、光源１０と、回路基板２０と、グラデーションシート３０と、導光部４０と、文字盤５０と、加飾リング６０と、を有する。これら構成要素１０〜６０は、図１に示すように、軸方向に順次並んで配置されている。そして、構成要素１０〜６０それぞれの配置位置が、互いに嵌合関係にあるロアカバー９０とケース９１、及び、互いに嵌合関係にあるケース９１とフード９２によって保持されている。光源１０及び回路基板２０は、ロアカバー９０とケース９１とによって構成される収納空間内に収納され、グラデーションシート３０、導光部４０、文字盤５０、及び加飾リング６０は、ケース９１とフード９２とによって構成される収納空間内に収納される。なお、図１に示すように、ケース９１には、光源１０の光を導光部４０や文字盤５０に照射するための開口部９１ａ，９１ｂが形成されており、フード９２には、文字盤５０に形成された意匠部５４や、インジケータマーク５８を外部に表示するための開口部９２ａ，９２ｂが形成されている。
【００３５】
回路基板２０は、平板状のプリント基板２１と、光源１０と、光源１０の点灯と消灯を制御する点灯制御部（図示略）と、指針（図示略）の回転を制御する回転制御部（図示略）と、を有する。光源１０は、導光部４０を介して、後述する第１文字盤５１（半透過板５３）を間接照明する背面光源１１と、導光部４０を介さずに、後述するセグメント５５を直接照明する表示光源１２と、導光部４０を介さずに、インジケータマーク５８を直接照明するインジケータ光源１３と、を有する。図１に示すように、光源１１〜１３それぞれは、プリント基板２１における文字盤５０側の面２１ａに搭載されている。そして、軸方向において、背面光源１１は、後述する導光部４０の入射部４２と対向するように、プリント基板２１に複数搭載され、表示光源１２は、セグメント５５と対向するように、プリント基板２１に複数搭載され、インジケータ光源１３は、インジケータマーク５８と対向するように、プリント基板２１に複数搭載されている。なお、複数の背面光源１１は、仮想軸の円周方向（周囲方向）に沿って、所定の間隔を置いて並んで配置されている。
【００３６】
グラデーションシート３０は、半透過板５３に形成された意匠部５４の立体表示を補助するとともに、観測者が、文字盤５０と導光部４０とを介して回路基板２０を観測することを抑止するものである。グラデーションシート３０は、図２に示すように、平板状の不透過シート３１と、該不透過シート３１における導光部４０との対向面３１ａに塗布された、光の反射率が不透過シート３１よりも低いインク３２と、から成る。不透過シート３１は白色であり、インク３２は黒色である。図２に示すように、不透過シート３１の平面形状は、一部が切り欠いた円形となっており、不透過シート３１の対向面３１ａに、インク３２が塗布されている。インク３２は、公知のスクリーン印刷などによって、不透過シート３１の端部からその中心に向かうに従って徐々に濃度が濃くなるように、対向面３１ａに塗布されている。この構成により、不透過シート３１の端部からその中心に向かうに従って、徐々に反射率が低くなるグラデーションが対向面３１ａに形成されている。上記したように、不透過シート３１は、一部が切り欠いているが、これは、セグメント５５と表示光源１２とが対向するためである。この切り欠き部は、スピードメータ１００がセグメント５５を有さない場合、不透過シート３１に形成されない。上記した不透過シート３１が、特許請求の範囲に記載のシートに相当し、上記したグラデーションが、特許請求の範囲に記載の模様に相当する。
【００３７】
導光部４０は、背面光源１１から照射された光を半透過板５３に導光するものである。導光部４０は、導光した光を半透過板５３に出射する出射部４１と、背面光源１１から照射された光を、出射部４１に導光する入射部４２と、を有する。図３及び図４に示すように、出射部４１の平面形状は、一部が切り欠いた円形状となっており、入射部４２の平面形状は環状となっている。入射部４２は、出射部４１を囲むように、出射部４１の端部に形成されている。詳しく言えば、出射部４１における一辺が軸方向と平行な端面と、入射部４２の内側面の一部とが連結されて、出射部４１と入射部４２とが一体化されている。
【００３８】
背面光源１１から光が出射されると、その出射された光の一部が入射部４２に入射する。入射部４２に入射した光は、入射部４２と外部との境界にて反射され、反射された光の一部が出射部４１に入射する。出射部４１に入射した光の一部は、出射部４１と外部との境界を介して出射され、出射された光の一部が、第１文字盤５１（半透過板５３）に達する。このように、出射部４１から出射された光によって、半透過板５３が照明される。
【００３９】
入射部４２における半透過板５３との対向面４２ａは、入射部４２における回路基板２０（背面光源１１）との対向面４２ｂを介して、背面光源１１から入射部４２内に入射した光を、入射部４２から出射部４１に全反射するように、軸方向に対して傾斜している。換言すれば、入射部４２における軸方向の長さ（厚さ）が、出射部４１から入射部４２に向かうに従って短くなるように、対向面４２ａが傾斜している。以下、対向面４２ａを、斜面４２ａと示す。
【００４０】
出射部４１における半透過板５３との対向面４１ａは、出射部４１の端部からその中心に進む光が、対向面４１ａから所定の割合で出射されるように、湾曲している。詳しく言えば、出射部４１における軸方向の長さ（厚さ）が、出射部４１の端部からその中心に向かうに従って徐々に短くなるように、対向面４１ａが湾曲している。以下、対向面４１ａを、出射面４１ａと示す。
【００４１】
なお、出射面４１ａの裏面４１ｂは平らであり、この裏面４１ｂと不透過シート３１（グラデーションシート３０）の対向面３１ａとが対向している。したがって、出射部４１を介してグラデーションシート３０を観測した場合、観測者は、出射部４１を介して、対向面３１ａに形成されたグラデーションを観測することとなる。
【００４２】
出射面４１ａには、複数の凸部４３が形成されており、この凸部４３と出射面４１ａとによって凹凸部が構成されている。この凹凸部が、特許請求の範囲に記載の凹凸部に相当する。凸部４３（凹凸部）は、本実施形態のスピードメータ１００の特徴点なので、後で詳説する。なお、上記したように、出射部４１は、一部が切り欠いているが、これは、セグメント５５と表示光源１２とが対向するためである。この切り欠き部は、スピードメータ１００がセグメント５５を有さない場合、導光部４０に形成されない。
【００４３】
文字盤５０は、光源１０によって照明されるものである。文字盤５０は、図１に示すように、第１文字盤５１と、第２文字盤５２と、を有する。第１文字盤５１は、半透過板５３と、該半透過板５３に形成された、意匠部５４、セグメント５５、及びマーク５６と、からなる。第２文字盤５２は、不透過板５７と、不透過板５７に形成されたインジケータマーク５８と、からなる。
【００４４】
図５に示すように、上記した意匠部５４は、車両速度を示す数字や記号であり、セグメント５５は、車両の走行距離などを表示するためのものである。マーク５６は、意匠部５４の立体表示を補助するためのものである。意匠部５４、セグメント５５、マーク５６それぞれは、半透過板５３における加飾リング６０側の面５３ａに形成されており、意匠部５４は不透過性、セグメント５５は透過性、マーク５６は半透過板５３よりも低い透過率の低い透過性を有する。なお、インジケータマーク５８は、透光性を有しており、インジケータマーク５８と、表示光源１２とによって、インジケータが構成される。
【００４５】
半透過板５３の透過率は、半透過板５３の端部からその中心に向かうに従って、低下するように形成されている。この透過率は、例えば図６に示すように、透明シート５９の一面に、透明シート５９の端部からその中心に向かうに従って濃度が濃くなるように、公知のスクリーン印刷などによって、グレーインクを塗布することで形成される。上記したグレーインクは、半透過板５３における導光部４０との対向面５３ｂに塗布される。なお、図６では、対向面５３ｂの一部にグレーインクが塗布されている。対向面５３ｂにおける、グレーインクの塗布されていない領域は、セグメント５５の形成領域に相当する。
【００４６】
加飾リング６０は、第１文字盤５１を立体表示するためのものである。加飾リング６０は、第１文字盤５１からフード９２側へ突出するように、フード９２とケース９１とによって構成される収納空間内に収納される。したがって、観測者は、第１文字盤５１よりも観測者側に位置する加飾リング６０とともに、第１文字盤５１を観測することとなる。加飾リング６０と第１文字盤５１に遠近差があるので、観測者は、第１文字盤５１に奥行きがあるかのように錯覚する。これにより、第１文字盤５１が立体表示される。
【００４７】
また、加飾リング６０の内環部には、意匠部５４の立体表示を補助するための突起部が複数設けられている。したがって、観測者は、意匠部５４よりも観測者側に位置する加飾リング６０の内環部に設けられた複数の突起部とともに、意匠部５４を観測する。加飾リング６０の突起部と意匠部５４に遠近差があるので、観測者は、意匠部５４に奥行きがあるかのように錯覚する。これにより、意匠部５４が立体表示される。
【００４８】
次に、本実施形態に係るスピードメータ１００の特徴点である凸部４３を説明する。図７に示すように、凸部４３は、出射部４１の中心からその端部に放射状に延びる仮想直線Ｌ（仮想軸から出射部４１の端部へ放射状に延びる仮想直線Ｌ）に複数配置されている。図７では、この仮想直線Ｌを一点鎖線矢印で示す。本実施形態では、５つの仮想直線Ｌそれぞれに、３〜４つの凸部４３が配置されている。凸部４３それぞれは、四角柱の形状を成す。凸部４３の上面４３ａは菱形であり、側面４３ｂは矩形となっている。そして、１つの仮想直線Ｌに配置された複数の凸部４３における、仮想軸の円周方向に沿う長さ（幅）が、出射部４１の中心側（仮想軸側）の凸部４３よりも、出射部４１の端部側の凸部４３の方が長くなっている。また、図７に示すように、１つの仮想直線Ｌに配置された複数の凸部４３それぞれの幅が、出射部４１の端部から出射部４１の中心に向かうに従って徐々に短くなっている。
【００４９】
なお、凸部４３の上面４３ａとマーク５６の少なくとも一部とが、軸方向において対向している。そして、図５に示すように、マーク５６も菱形となっており、マーク５６も、凸部４３に対応して、１つの仮想直線Ｌ上に複数配置されている。また、マーク５６の大きさが、凸部４３の上面４３ａの大きさに応じて形成されている。すなわち、１つの仮想直線Ｌに配置された複数のマーク５６の幅が、出射部４１の中心側（仮想軸側）のマーク５６よりも、出射部４１の端部側のマーク５６の方が長くなっている。そして、１つの仮想直線Ｌに位置する複数のマーク５６それぞれの幅が、出射部４１の端部から出射部４１の中心に向かうに従って徐々に短くなっている。
【００５０】
次に、導光部４０に入射した光の進行を、図８及び図９に基づいて説明する。図８に一点鎖線で示す矢印のように、背面光源１１からは、主として軸方向に光が照射される。背面光源１１から照射された光の一部は、入射部４２における背面光源１１との対向面４２ｂを介して、入射部４２内に入射する。入射部４２内に入射した光は、図９に一点鎖線で示す矢印のように、入射部４２の斜面４２ａと外部との境界にて全反射されて、入射部４２内から出射部４１内に進行する。出射部４１内に進行した光は、出射部４１の出射面４１ａと外部との境界、及び、出射部４１の対向面４１ｂと外部との境界にて幾度も反射されながら、出射部４１内を進行する。この進行の途中で、出射部４１の面４１ａ，４１ｂと外部との境界を介して、光の一部が外部に出射される。したがって、出射部４１内を進行する光の量は、出射部４１の端部からその中心に向かうに従って減少する。この結果、出射部４１の端部からその中心に向かうに従って、出射面４１ａから出射される光の量が低減される。これにより、出射部４１から出射される光によって照明される半透過板５３の照度が、半透過板５３の端部からその中心に向かうに従って徐々に低くなる。
【００５１】
ところで、図９に示すように、出射部４１内を進行する光の一部は、出射部４１に形成された凸部４３内を進行することとなる。凸部４３の上面４３ａと、出射面４１ａとは、略平行になっている。したがって、出射部４１内から上面４３ａに入射する光と、上面４３ａに対して垂直な線とが成す光の入射角度と、出射部４１内から出射面４１ａに入射する光と、出射面４１ａに対して垂直な線とが成す光の入射角度は、略同一となる。これによれば、上面４３ａ、出射面４１ａそれぞれに、出射部４１内から同量の光が入射した場合、上面４３ａと出射面４１ａとから、出射される光の量は同程度となる。
【００５２】
これに対して、凸部４３の側面４３ｂと出射面４１ａとは、略垂直になっている。したがって、出射部４１内から側面４３ｂに入射する光と、側面４３ｂに対して垂直な線とが成す光の入射角度（以下、第１入射角度と示す）は、出射部４１内から出射面４１ａに入射する光と、出射面４１ａに対して垂直な線とが成す光の入射角度（以下、第２入射角度と示す）と異なることとなる。したがって、側面４３ｂ、出射面４１ａそれぞれに、出射部４１内から同量の光が入射した場合、側面４３ｂから出射される光の量と、出射面４１ａから出射される光の量が異なる。
【００５３】
上記したように、出射部４１内に入射した光は、出射部４１の端部から中心に向かって進行する。したがって、光の進行方向と側面４３ｂとが交差し易く、光の進行方向と出射面４１ａとが平行に成り易い。厳密に表現すれば、第１入射角度が小さく成り易く、第２入射角度が大きく成り易い。一般的に、光の入射角度が小さいほど、光は反射され難くなる。すなわち、光の入射角度が小さいほど、光は出射され易くなる。したがって、側面４３ｂでは、出射面４１ａよりも光が出射され易くなる。このように、凸部４３（側面４３ｂ）では、光の出射が促進されるので、出射部４１における、複数の凸部４３が形成された仮想直線Ｌに沿う部位では、出射部４１内を進行する光の量が、出射部４１の端部からその中心に向かうに従って低下する割合が高まる。
【００５４】
次に、本実施形態に係るスピードメータ１００の作用効果を説明する。上記したように、背面光源１１それぞれから入射部４２内に入射した光は、入射部４２の斜面４２ａと外部との境界によって全反射されて、入射部４２内から出射部４１内に進行する。出射部４１内に入射した光は、出射部４１の面４１ａ，４１ｂと外部との境界にて幾度も反射されながら、出射部４１内を進行する。そして、出射部４１内を進む光の一部が、出射部４１と外部との境界を介して、外部に出射される。したがって、出射部４１から出射される光の量は、出射部４１の端部からその中心に向かうに従って徐々に減少する。この結果、出射部４１から出射される光によって照明される半透過板５３の照度が、半透過板５３の端部からその中心に向かうに従って徐々に低くなる。
【００５５】
また、上記したように、凸部４３では光の出射が促進される。したがって、出射部４１における、複数の凸部４３が形成された仮想直線Ｌに沿う部位では、出射部４１内を進行する光の量が、出射部４１の端部からその中心に向かうに従って低下する割合が高まる。この結果、出射部４１における、複数の凸部４３が形成された仮想直線Ｌに沿う部位では、出射部４１から出射される光の量が、出射部４１の端部からその中心に向かうに従って低下する割合が高まることとなる。これにより、出射部４１における、複数の凸部４３が形成された仮想直線Ｌに沿う部位から出射される光によって照明される半透過板５３の照度が、半透過板５３の端部からその中心に向かうに従って徐々に低下する割合が高まる。
【００５６】
一般的に、被観測物の照度が一方向に徐々に低下する場合、観測者は、被観測物における照度が徐々に低下する部位が観測者から遠ざかるように錯覚する。すなわち、観測者は、被観測物における照度が徐々に低下する部位に奥行きがあるかのように錯覚する。本実施形態では、導光部４０と背面光源１１との配置位置、及び、出射部４１に形成された凸部４３（凹凸部）によって、半透過板５３の照度を、半透過板５３の端部からその中心に向かうに従って徐々に低下させている。したがって、本実施形態の構成の場合、観測者は、半透過板５３の中心部に奥行きがあるかのように錯覚する。このように半透過板５３が観測者によって視認される場合、観測者は、半透過板５３の端部が半透過板５３の中心よりも近くにあるかのように錯覚する。
【００５７】
本実施形態では、半透過板５３の面５３ａの端部に意匠部５４が形成されている。したがって、半透過板５３を観測した場合、観測者は、意匠部５４が半透過板５３の中心よりも近くにあるかのように錯覚する。この結果、意匠部５４が立体的に表示されることとなる。
【００５８】
また、意匠部５４は、光を透過しない性質（不透過）を有している。上記したように、半透過板５３の照度は、半透過板５３の端部から中心に向かうに従って徐々に低下する。逆に言えば、半透過板５３の照度は、半透過板５３の中心から端部に向かうに従って徐々に向上する。これによれば、半透過板５３の端部の照度が高く、その照度の高い半透過板５３の端部に不透過の意匠部５４が位置することとなる。この結果、意匠部５４と半透過板５３とのコントラストが強まり、意匠部５４の視認性が向上される。
【００５９】
以上、示したように、本実施形態に係るスピードメータ１００は、半透過板５３の端部に形成された意匠部５４を立体的に表示すると共に、該意匠部５４の視認性を向上する、という効果を奏する。
【００６０】
半透過板５３に、該半透過板５３よりも透過率の低いマーク５６が形成されている。これによれば、半透過板５３におけるマーク５６が形成された部位の照度が低くなる。そして、マーク５６が、軸方向において凸部４３の上面４３ａと対向している。これによれば、マーク５６が、主に凸部４３（凹凸部）から出射される光によって照明される。したがって、出射部４１における、複数の凸部４３が形成された仮想直線Ｌに沿う部位から出射される光によって照明される半透過板５３の照度が、半透過板５３の端部からその中心に向かうに従って徐々に低下する割合がより高まる。この結果、半透過板５３の端部に形成された意匠部５４がより立体的に表示される。
【００６１】
１つの仮想直線Ｌに配置された複数の凸部４３における、出射部４１の中心側の凸部４３の幅よりも、出射部４１の端部側の凸部４３の幅の方が長くなっている。上記したように、出射部４１から出射される光の量は、出射部４１の端部からその中心に向かうに従って徐々に減少する。したがって、出射部４１の端部側の凸部４３の幅が、出射部４１の中心側の凸部４３の幅よりも長く形成された構成の場合、端部側の凸部４３の幅が、中心側の凸部４３の幅よりも短く形成された構成と比べて、端部側の凸部４３に入射する光の量が多くなる。これにより、出射部４１における、複数の凸部４３が形成された仮想直線Ｌに沿う部位から出射される光によって照明される半透過板５３の照度が、半透過板５３の端部からその中心に向かうに従って徐々に低下する割合がより効果的に高められる。この結果、半透過板５３の端部に形成された意匠部５４がより立体的に表示される。
【００６２】
１つの仮想直線Ｌに配置された複数の凸部４３それぞれの幅が、出射部４１の端部から出射部４１の中心に向かうに従って徐々に短くなっている。そして、１つの仮想直線Ｌに位置する複数のマーク５６それぞれの幅が、出射部４１の端部から出射部４１の中心に向かうに従って徐々に短くなっている。一般的に、被観測物の大きさが一方向に徐々に小さくなる場合、観測者は、被観測物における大きさが徐々に小さくなる部位が観測者から遠ざかるように錯覚する。すなわち、観測者は、被観測物における大きさが徐々に小さくなる部位に奥行きがあるかのように錯覚する。本実施形態に係るスピードメータ１００を観測した場合、観測者は、マーク５６と共に凸部４３を観測する。上記したように、仮想直線Ｌに配置された複数のマーク５６及び凸部４３それぞれの幅は、出射部４１の端部からその中心に向かうに従って徐々に短くなる。したがって、観測者が上記した複数のマーク５６と凸部４３とを観測した場合、観測者は半透過板５３の中心部に奥行きがあるかのように錯覚する。これにより、半透過板５３の端部に形成された意匠部５４がより立体的に表示される。
【００６３】
半透過板５３の透過率が、半透過板５３の端部からその中心に向かうに従って低下している。これによれば、半透過板５３の照度が、半透過板５３の端部からその中心に向かうに従って徐々に低下する割合をより高めることができる。この結果、半透過板５３の端部に形成された意匠部５４がより立体的に表示される。
【００６４】
グラデーションシート３０が、出射部４１を介して、半透過板５３と対向する位置に設けられている。本実施形態に係るスピードメータ１００を観測した場合、観測者は、半透過板５３と出射部４１とを介して、グラデーションシート３０を観測する。したがって、観測者は、半透過板５３と出射部４１とを介して、不透過シート３１の端部からその中心に向かうに従って、徐々に反射率が低くなるグラデーションを観測する。この結果、観測者は、半透過板５３の中心部に奥行きがあるかのように錯覚する。これにより、半透過板５３の端部に形成された意匠部５４がより立体的に表示される。
【００６５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００６６】
本実施形態では、本発明に係る表示装置を、車両のスピードメータに適用した例を示した。しかしながら、本発明に係る表示装置は、上記適用例に限定されず、例えば、車両のエンジン回転数を表示するタコメータに適用することができる。
【００６７】
本実施形態では、凸部４３が四角柱である例を示した。しかしながら、凸部４３の形状としては、上記例に限定されず、例えば、円柱や三角柱などを採用することもできる。
【００６８】
本実施形態では、５本の仮想直線Ｌに凸部４３が形成された例を示した。しかしながら、仮想直線Ｌの数としては、上記例に限定されず、例えば、３本でも良い。
【００６９】
本実施形態では、１つの仮想直線Ｌに凸部４３が３〜４つ配置された例を示した。しかしながら、１つの仮想直線Ｌに配置される凸部４３の数は上記例に限定されず、例えば、５つでも良い。
【００７０】
本実施形態では、凸部４３が、出射部４１の出射面４１ａに設けられた例を示した。しかしながら、図１０及び図１１に示すように、凸部４３が、出射部４１の裏面４１ｂに設けられた構成を採用することができる。図１０は、導光部の変形例を示す斜視図である。図１１は、図１０に示すＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【００７１】
本実施形態では、背景光源１１と、仮想直線Ｌとの関係を説明していなかったが、例えば、図１２に示すように、凸部４３が形成された仮想直線Ｌに位置する入射部４２と対向するように、複数の背景光源１１（背景光源１１ａ，１１ｂ）を設けても良い。
【００７２】
これによれば、凸部４３が形成されていない仮想直線Ｌに位置する入射部４２と対向するように、複数の背景光源１１が設けられた構成と比べて、出射部４２における凸部４３と外部との境界に入射する光の量が増大する。これにより、凸部４３によって、出射が促進される光の量が増加するので、出射部４１における、複数の凸部４３が形成された仮想直線Ｌに沿う部位から出射される光によって照明される半透過板５３の照度が、半透過板５３の端部からその中心に向かうに従って徐々に低下する割合がより高まる。この結果、半透過板５３の端部に形成された意匠部５４がより立体的に表示される。
【００７３】
なお、図１２に示す構成の場合、第１背景光源１１ａと第２背景光源１１ｂとが、仮想軸の円周方向に所定の間隔をおいて配置されているので、第１背景光源１１ａから１つの仮想直線Ｌに配置された凸部４３に入射する光の入射角度と、第２背景光源１１ｂから１つの仮想直線Ｌに配置された凸部４３に入射する光の入射角度とが異なる。したがって、第１背景光源１１ａによって形成される半透過板５３（第１文字盤５１）の照度分布と、第２背景光源１１ｂによって形成される第１文字盤５１の照度分布とは異なることとなる。これにより、背景光源１１ａ，１１ｂの内の一方を点灯することで、第１文字盤５１の照度分布を切り替えることができる。
【００７４】
この場合、プリント基板２１に形成された、光源１０の点灯と消灯を制御する点灯制御部（図示略）によって、複数の凸部４３が形成された１つの仮想直線Ｌに位置する入射部４２と対向する第１背景光源１１ａを点灯しつつ第２背景光源１１ｂを消灯した後、消灯していた第２背景光源１１ｂを点灯しつつ点灯していた第１背景光源１１ａを消灯することを所定の時間間隔で順次繰り返すことで、第１文字盤５１の照度分布を断続的に変化させて、第１文字盤５１を輝くように表示することができる。図１２は、背面光源の配置位置を説明するための正面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０・・・光源
１１・・・背面光源
３０・・・グラデーションシート
４０・・・導光部
４１・・・出射部
４２・・・入射部
４３・・・凸部
５０・・・文字盤
５１・・・第１文字盤
５３・・・半透過板
５４・・・意匠部
５６・・・マーク
１００・・・スピードメータ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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