(57)【要約】【課題】  計器の文字盤照明において、光源から導光板に入射された光が、表示面に対向する以外の側面から漏れて、効率よく表示面に供給されていなかった。【解決手段】  透光性材料からなる文字盤と光源との間に、裏面に断面略Ｖ字形状の溝部が複数形成された帯状導光体を配置すると共に、その帯状導光体を文字盤の指標部に位置せしめ、かつ反射部材で覆った。その際、帯状導光体の端部は、反射部材の端部に形成された端部包囲部によって光源と共に、側方から包囲され、また端部以外の部分は、開口される。それによって、帯状導光体から漏れでた照明光は、帯状導光体に戻され文字盤照明に有効に使用される。【選択図】  図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性材料からなり、円弧状に配列されてなる指標部を有する文字盤と、
平面視円弧状に透光性材料から形成され、前記文字盤の裏面側に前記指標部に重なるように配置され、前記文字盤に対向する表面の反対側の裏面に断面略Ｖ字形状の溝部が複数形成された帯状導光体と、
該帯状導光体の裏面側に配置された配線基板に実装された光源とを備え、
前記光源からの照明光を前記帯状導光体にその端面から入射し、前記帯状導光体の前記文字盤に対向する表面から出射し、前記文字盤を裏面から照明する表示装置において、
端部に、前記光源を側方から包囲する端部包囲部が形成されると共に、前記端部以外の部分に前記指標部に向けて開口する開口部を有し、かつ前記帯状導光体を包囲する本体包囲部が形成されてなり、かつ前記端部包囲部及び本体包囲部の内側面に反射面が形成されてなる反射部材を備え、
かつ該反射部材の前記端部包囲部に前記帯状導光体の端部が収納されることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両、航空機の計器等に採用して好適な表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両の計器に用いられる表示装置の目盛や数字等は、指針の回動運動に沿って文字盤の外周側に円弧上に配置されている。そして、目盛や数字等の直下に円弧状に配列された複数の光源により目盛や数字等を透過照明している。しかし、このような構成においては、文字盤の発光輝度ムラを小さくするためには多数の光源が必要となり、消費電力およびコストが増大する。
【０００３】
そこで、少数の光源により均一な明るさで透過照明するために、文字盤の裏側に透光性材料からなる導光板を配置し、光源からの光を導光板に入射させて、導光板により文字盤に導いて透過照明する技術が知られている。この場合、導光板の形状を調整することにより、発光輝度ムラが低減でき、さらに低消費電力および低コストが可能となる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、平面視円弧状の帯状導光板の側面に複数の反射面を形成し、この複数の反射面で導光板の両端に配置された２つの光源からの光を表示面側に反射する表示装置が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１８４２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の表示装置では、光源から導光板に入射された光が、表示面に対向する以外の側面から漏れて、効率よく表示面に供給されていなかった。
【０００７】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、導光板の側面のうち表示面に対向しない側面に向けて反射面を設け、漏れた光を導光体の中に戻し、効率アップを図っ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】
【０００８】
上記目的を達成するため、透光性材料からなり、円弧状に配列されてなる指標部を有する文字盤と、平面視円弧状に透光性材料から形成され、前記文字盤の裏面側に前記指標部に重なるように配置され、前記文字盤に対向する表面の反対側の裏面に断面略Ｖ字形状の溝部が複数形成された帯状導光体と、該帯状導光体の裏面側に配置された配線基板に実装された光源とを備え、前記光源からの照明光を前記帯状導光体にその端面から入射し、前記帯状導光体の前記文字盤に対向する表面から出射し、前記文字盤を裏面から照明する表示装置において、端部に、前記光源を側方から包囲する端部包囲部が形成されると共に、前記端部以外の部分に前記指標部に向けて開口する開口部を有し、かつ前記帯状導光体を包囲する本体包囲部が形成されてなり、かつ前記端部包囲部及び本体包囲部の内側面に反射面が形成されてなる反射部材を備え、かつ該反射部材の前記端部包囲部に前記帯状導光体の端部が収納されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、照明光の利用効率を簡単な構造でアップできる表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。以下の図面の記載において、同一または同等の部分には同一または同等の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１１】
また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１２】
図１は本発明の実施の形態の第１実施例に係る平面図、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図で、指標部２１，２２を照明するための構成を示す部分説明図である。図３は図１に示す表示装置１の導光体３の平面図、図４は導光体３の外観斜視図、図５は導光体３の部分外観斜視図、図６は図１に示す表示装置１のうち帯状導光体３を除いた時の断面説明図、図７は第１反射部材１３の平面図、図８は第１反射部材１３の斜視図である。図９は第２実施例に係る表示装置１を含むメータの部分平面図、図１０は図９におけるＡ−Ａ断面図、図１１は図９に示す表示装置の第１反射部材の外観斜視図、図１２は表示装置１の断面説明図、図１３はプリント基板６に対して第1反射部材１３及び帯状導光体３を取り付けるための同芯ボス構造を説明するための説明図である。
【実施例１】
【００１３】
本実施の形態に係る表示装置１は、メータ１００に組み込まれるものである。メータ１００は、自動車の運転席前方の運転者から視認可能な位置に配設され、複数の計器等を備え、当該自動車に関する各種情報を運転者が視認可能に表示するものである。図１では、本実施の形態に係る表示装置１を速度計に適用した例を示している。
【００１４】
図１、図２に示すように本実施の形態に係る表示装置１は、文字盤２と、導光体３と、光源４，５と、プリント基板６と、ムーブメント７と、指針８と、制御器９と、ケース１０と、見返し板１１と、前面カバー１２とを備える。
【００１５】
文字盤２は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透光性材料の薄板からなり、円弧状に配列されてなる指標部が形成されている。具体的には、図１に示すように、文字盤２には、複数の目盛２１ａが円弧状に配列されてなる目盛部２１が形成され、さらに目盛部２１の内周側には、複数の数字２２ａが円弧状かつ目盛部２１と同心上に配列されてなる数字部２２が形成され、目盛部２１と数字部２２とによって主指標部が構成されている。
【００１６】
目盛部２１および数字部２２は、文字盤２の表面または裏面に、印刷あるいはホットスタンプ等を施すことにより形成されている。すなわち、目盛部２１および数字部２２以外の部分に不透光性を有する着色層を設けるとともに、目盛部２１および数字部２２を透明なままとする、あるいは半透明着色層を設ける等の処理を施してある。
【００１７】
また、文字盤２の裏面の目盛部２１および数字部２２に対応する位置には、導光体３の表面から出射した光を拡散するための白色やスモーク色の拡散印刷が施されている。
【００１８】
導光体３は、透明なアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、シクロポリオレフィン樹脂等の透光性のプラスチック材料からなり、薄板状に形成されている。導光体３は、図１、図２に示すように、その平面視形状が円弧状（馬蹄状）に形成され、文字盤２の裏面側に目盛部２１および数字部２２を覆うように配置されている。
【００１９】
導光体３は、図３〜図５に示すように、導光体３の円弧形状の両端に相当する両端部をそれぞれ裏面方向に折曲させて形成されたガイド部３１，３２を有する。ガイド部３１，３２の先端には、光源４，５の主光軸方向に対して略垂直な平面となるように、光源４，５が発する光の入り口である入射面３１ａ，３２ａがそれぞれ設けられている。
【００２０】
ガイド部３１，３２の上面３１ｂ，３２ｂは、ガイド部３１，３２内からガイド部３１，３２外の空気への臨界角以上の角度を有する面で連続的に形成されている。これにより、ガイド部３１，３２は、入射面３１ａ，３２ａで受光した光（光源４，５から出射され導光体３の表面３ａおよび裏面３ｂに略垂直な方向に進行する光）をガイド部３１，３２の上面３１ｂ，３２ｂで反射し、導光体３の表面３ａおよび裏面３ｂに沿う方向に進行する光へと導くことができる。
【００２１】
また、導光体３の文字盤２に対向する表面３ａの反対側の面である裏面３ｂには、その円周方向のほぼ全域にわたって、複数の溝部１４が所定の角度間隔で、導光体３の平面視円弧の中心位置から放射状に形成されている。溝部１４は、断面略Ｖ字形状を有し、導光体３を幅方向に横断するように形成されている。
【００２２】
溝部１４の一面には、導光体３を幅方向に横断する反射面１４ａが形成されている。
反射面１４ａは、導光体３内を進行する光を表面３ａ側へ反射するためのもので、裏面３ｂに対して所定の傾斜角度で傾斜するように構成されている。
【００２３】
各反射面１４ａは、光源４，５のいずれかからの光を導光体３の表面３ａ側へ反射するように形成されている。例えば、図３に示す中心線Ｃに対して光源４側（図３の右側）に配置された各溝部１４は、反射面１４ａが光源４側を向き、導光体３を介した距離が当該溝部１４に近い方の光源である光源４からの光を表面３ａ側へ反射するように形成され、中心線Ｃに対して光源５側（図３の左側）に配置された各溝部１４は、反射面１３ａが光源５側を向き、導光体３を介した距離が当該溝部１４に近い方の光源である光源５からの光を表面３ａ側へ反射するように形成されている。
【００２４】
光源４，５は、プリント基板６に実装されており、１つまたは複数のＬＥＤ等を備え、プリント基板６側とは逆の方向に光を出射し、それぞれガイド部３１，３２の入射面３１ａ，３２ａに光を入射可能に配置されている。本実施の形態では、プリント基板６の実装面に対して略垂直方向に光を出射する垂直発光型のＬＥＤを用いることができる。例えば、光源４，５は、それぞれ入射面３１ａ，３２ａに沿う方向に配列された２つの垂直発光型のＬＥＤにより構成することができる。
【００２５】
プリント基板６は、コンビネーションメータ１００の電気回路部を構成するものであり、導光体３の裏側（図２の右側）に配置されている。プリント基板６には、光源４，５、ムーブメント７、制御器９が実装されている。
【００２６】
ムーブメント７は、外部からの電気信号に対応した角度だけシャフト７１を回動させる回動内機である。ムーブメント７のシャフト７１は、文字盤２の貫通孔２３を通して文字盤２の表側（図２の左側）へ延出し、その先端には指針８が固定されている。
【００２７】
指針８は、透明あるいは半透明の材料、例えばアクリル樹脂からなり、図示しない外部の光源からの光が導入されて発光表示される。
【００２８】
制御器９は、ハイブリッドＩＣ等からなり、光源４，５の点灯、消灯を制御する。また、制御器９は、外部からの電気信号が入力されると、それに基づいてムーブメント７を駆動してシャフト７１を所定角度位置まで回動させる。
【００２９】
ケース１０は、上述した文字盤２、導光体３、光源４，５、プリント基板６等の各部品を収納、保持する。
【００３０】
文字盤２の表側（図２の左側）には、見返し板１１を介して前面カバー１２が装着されている。前面カバー１２は、透明な薄板状のポリカーボネート樹脂等から形成され、メータ１００内の気密を良好に維持している。
【００３１】
第１反射部材１３は、図7に示すように上面側（文字盤２側）が開放されていると共に、下面側に下壁１３ａが形成され、また両側面側に側壁１３ｂ、１３ｂが形成されて本体包囲部Ｂが形成されている。また、下壁１３ａ、側壁１３ｂ，１３ｂのそれぞれの内側面、すなわち帯状導光板３側の面は反射面として形成され、帯状導光板３の下面及び両側面からの漏光を再度帯状導光板３に戻す機能を有する。
【００３２】
また、第１反射部材１３の両端部は両端開口の筒状をなして端部包囲部Ａが形成され、またその両端面はプリント基板６に図示されない固定手段によって取り付けられているが、第１反射部材１３に帯状導光体３を収納させた際、光源４，５及び帯状導光体３の両端部を周囲から囲み、光源４，５から出射された照明光が帯状導光体３に入射するように形成されている。
【００３３】
上記のように構成された表示装置１において、制御器９の制御により光源４，５が発光すると、入射面３１ａ，３２ａからガイド部３１，３２内に入射した光は、ガイド部３１，３２の上面３１ｂ，３２ｂで反射されて、導光体３の表面３ａおよび裏面３ｂに沿う方向に進行する光へと導かれ、導光体３内を進行する。そして、図６に示すように、導光体３内を進行する光のうち、溝部１４の反射面１４ａに達した光のほとんどは、反射面１４ａにより反射されて表面３ａ側から外部へと出射される。
【００３４】
各溝部１４の反射面１４ａにより反射され、導光体３の表面３ａから出射した光は、文字盤２の裏面の目盛部２１および数字部２２に対応する位置に施された拡散印刷により拡散される。この拡散された光は、当該箇所において均一化された輝度となっており、文字盤２の目盛部２１および数字部２２へ透過照明されて発光表示される。
【００３５】
本実施の形態によれば、導光体３にその中心位置から放射状に形成された複数の溝部１４の反射面１４ａにより光源４，５からの光を文字盤２側に向けて反射し、この反射された光を拡散印刷により拡散させることで、当該箇所において均一化された輝度となり、文字盤２の目盛部２１および数字部２２を均一な明るさで透過照明することができ、文字盤２の目盛部２１および数字部２２の発光輝度の斑の発生を抑制して表示装置１の視認性を向上することができる。
【００３６】
また、ガイド部３１，３２により、光源４，５から入射した光を導光体３の表面３ａおよび裏面３ｂに沿う方向に進行する光へと導くので、光源として垂直発光型のＬＥＤをプリント基板６に実装して用いる。
【００３７】
また、文字盤２の裏面に拡散印刷を施しているので、導光体３の表面３ａから出射した光を拡散させるための拡散シートなどの部品を設置する必要がなく、部品点数の増加を抑えることができる。
【００３８】
また、光源４，５から出射された照明光のうち漏光した部分は、第１反射部材１３の両端部の端部包囲部Ａの内壁面に形成された反射面によって帯状導光体３内に戻され、帯状導光体３内に沿って先方に進行する。
【００３９】
また、帯状導光体３の下面及び両側面から漏光した光は、第１反射部材１３の下壁１３ａ及び両側壁１３ｂ、１３ｂの内側に形成された反射面によって再度帯状導光板３内に戻され、帯状導光体３内に沿って先方に進行する。
その結果、帯状導光板３の表面から指標部４０に向けて出射される光量を漏れなく使用できるので、指標部４０を明るく表示することが出来、効率をアップ出来る。
【実施例２】
【００４０】
本実施の形態に係る表示装置１は、実施例１で示した構成に対して、主指標部（指標部）２１，２２以外に副指標部４１（図９参照）を照明対象とした点、及びそのために光源４，５から出射される照明光の一部を文字盤２の裏面に向けて漏光せしめ、文字盤２の裏面の反射面（図示せず）によって反射し、それをさらに第２の反射部材４２の反射面で副表示部４１を照明する構成とした点である。それを図９乃至図１２に基づいて以下に説明する。
【００４１】
すなわち、副指標部４１は、主指標部２１，２２以外に文字盤２に設けられた絵文字、オド・トリップ表示装置等の表示であり、バックライトによる透過照明を必要とするものなら何でも良く、例えば図９に示す絵文字の場合には主指標部２１，２２と同一構造をなしてバックライト照明されている。
【００４２】
また、第１反射部材１３´は、図１０に示すように、第１実施例において示した第１反射部材１３の構造に対して、端部Ａの側面うち、副表示部４１に面する側面に開口部１３´ｄが設けられ、それに対応して設けられた光源４又は５から出射された光の大部分を帯状導光体３の入射面に供給する一方で、一部分を開口部１３´ｄから文字盤２の裏面に向けて漏光させ、その裏面で第２反射部材４２の反射面方向に反射し、さらにその反射されて来た光を第２反射部材４２の反射面で副表示部４１方向に反射せしめ、副表示部４１をバックライト照明する。
【００４３】
その結果、主指標部２１，２２と副指標部４１との光源を別々に設けることなく、共用化できコストを低減できる。
なお、主指標部２１，２２の照明のために使用する光量と副指標部４１の照明のために使用する光量との割合は、開口部１３´ｄの大きさを変えることによって容易に換えることができる。
【００４４】
また、プリント基板６に第1反射部材１３（１３´）及び帯状導光体３を固定する方法を図１３に基づいて以下に説明する。
すなわち、プリント基板６に一対の取付孔６ａ、６ａを穿設すると共に、第１反射部材１３（１３´）の端面に、一対の取付孔６ａ、６ａのそれぞれに嵌入する一対のボス１３e（１３´e）を立設させ、さらに第１反射部材１３（１３´）の一対のボス１３e，１３´eの設けられた端面に対向する他の端面には一対の取付孔１３f、１３f（１３´f、１３´f）を穿設すると共に、帯状導光体３の端面に、一対の取付孔１３f、１３f（１３´f、１３´f）のそれぞれに嵌入する一対のボス３e、３e、３e（３´e、３´e）を立設させる。
【００４５】
さらに、一対の取付孔６ａ、６ａ、ボス１３e（１３´e）、取付孔１３f、１３f（１３´f、１３´f）及びボス３e（３´e）のそれぞれは、同芯になるように設定されている。
【００４６】
なお、本発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施例に係る表示装置を含むメータの部分平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１に示す表示装置の導光体の平面図である。
【図４】導光体の外観斜視図である。
【図５】導光体の部分外観斜視図である。
【図６】図１に示す表示装置のうち帯状導光体を除いた時の断面説明図である。
【図７】第１反射部材の平面図である。
【図８】第１反射部材の斜視図である。
【図９】第２実施例に係る表示装置を含むメータの部分平面図である。
【図１０】図９におけるＡ−Ａ断面図である。
【図１１】図９に示す表示装置の第１反射部材の外観斜視図である。
【図１２】表示装置の断面説明図である。
【図１３】プリント基板に対して第1反射部材及び帯状導光体を取り付けるための同芯ボス構造を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  表示装置
２  文字盤
３  導光体
４，５  光源
６  プリント基板
７  ムーブメント
８  指針
９  制御器
１０  ケース
１１  見返し板
１２  前面カバー
１３、１３´  第１反射部材
１４  溝部
１４ａ  反射面
２１  目盛部
２１ａ  目盛
２２  数字部
２２ａ  数字
３１，３２  ガイド部
４０  第２反射部材
Ａ  端部包囲部
Ｂ  本体包囲部
【図１】
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【図２】
2011047790.tif 000004
【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】
2011047790.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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