(57)【要約】【課題】  立体感豊かな見映えを維持しつつ、虚像表示手段の寸法、特に光出射方向の寸法を小型化可能な表示装置を提供する。【解決手段】  虚像Ｋを作成するための背景板１２の背景パタン１３を、斜め上方から光を照射された立体の二次元画像として形成するとともに、虚像Ｋが、視認方向において、文字盤２の表示意匠である目盛２１、数字２２および文字２３の背後にあるように視認される構成とした。これにより、虚像Ｋの見映えを立体感が強調されたものとしつつ、背景パタン１３の透過照明光方向（図１において上下方向）の寸法を小さくすることができる。さらに、目盛２１、数字２２および指針３を、背景パネル１３の虚像Ｋよりも手前側に、あたかも空中に浮かぶかの如くに視認させることができるので、斬新な見映えのコンビネーションメータ１を提供することができる。【選択図】        図１
2005308488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示意匠を備え視認者から直接視認可能に配置された文字盤と、
前記文字盤の視認者側の面である表面に沿って回動可能に配置される指針と、
前記文字盤を透過照明する第１光源と、
前記指針を照明して前記指針を発光表示させるための第２光源と、
前記指針よりも視認者側且つ前記文字盤のほぼ全体を覆うように配置される透光性部材と、
背景意匠を備え視認者から直接視認不可能に配置された表示板と、
前記表示板の裏側に配置されて前記表示板を透過照明する第３光源とを備え、
前記透光性部材は前記表示板を透過した前記第３光源からの光を視認者の目に向けて反射するように配置され、
視認者は前記背景意匠の虚像を前記表示意匠および前記指針の実像に重ねて視認する表示装置であって、
前記表示板は平板状に形成され、
前記背景意匠は斜め上方から光を照射された立体の二次元画像として形成され、
前記虚像は視認方向において前記表示意匠の背後にあるように視認されることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示意匠は放射状且つ円弧上に配置された目盛および該目盛と同心上に配列された数字の少なくとも一方であり、
前記立体は回転対称立体であり、
前記二次元画像は前記回転対称立体の回転軸が前記表示板に直交するように形成され、
前記虚像は前記回転対称立体の回転軸が視認方向と一致し且つ前記回転軸が前記表示意匠と同軸上にあるように視認され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】
前記指針の視認者に対向する面以外の部分を遮光部材で覆った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。
【請求項４】
前記透光性部材はハーフミラーであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記透光性部材はスモーク材であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
表示装置の作動・作動停止を制御する切り替え手段と、
前記第１光源、前記第２光源および前記第３光源の点灯・消灯を制御する制御装置とを備え、
前記切り替え手段が作動側に操作されると前記制御装置は先ず前記第３光源を点灯させ、それから所定時間経過後に前記第１光源および前記第２光源を点灯させることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記制御装置は前記第１光源および前記第２光源を点灯させる際に、前記第１光源および前記第２光源の少なくとも一方を所定の発光輝度になるまで或る時間をかけて徐々に明るくなるように制御することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記切り替え手段が作動停止側に操作されると前記制御装置は先ず前記第１光源および前記第２光源を消灯させ、それから所定時間経過後に前記第３光源を消灯させることを特徴とする請求項６または請求項７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、各種情報を表示する表示装置に関するものであり、たとえば自動車等に搭載される車両用計器に適用するのに好適である。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、車両等に用いられる表示装置である車両用表示装置としては、指針による実像表示手段と、指針の前方に傾斜して設けられたハーフミラー、ハーフミラーの上部に設けられた意匠部付の導光板、および導光板を覆うドーム状の背景表示部材を有する虚像表示手段とを備え、背景表示部材は、その一側部が導光板との距離が大きくなるように傾けて配置され、この一側部に配置された光源の光で背景表示部材の内面の背景意匠が一部に影を形成した状態で不均一に照射される構成としたものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
この従来の車両用表示装置では、実像表示手段としては、たとえばスピードメータあるいはタコメータ等であり、導光板の意匠部としては、たとえば目盛、数字等である。また、視認者は、ハーフミラーを透過して実像表示手段の実像を視認すると同時に、ハーフミラー上に結像される背景表示部材内面の背景意匠の虚像を視認する。
【０００４】
この従来の車両用表示装置では、背景表示部材を導光板に対して傾けて取り付けることにより、背景意匠を透過照明する照明光の照度が均一にならず部分的な明暗を生じる。このため、背景意匠の虚像に奥行きが感じられ、導光板の意匠部は、この背景意匠中に浮いているかの如くに視認される。これにより車両用表示装置の見映えをより立体的なものにしようとするものである。
【特許文献１】特開２００２−１０４０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の、従来の車両用表示装置において、通常は、実像表示手段は視認者に正対して配置されており、したがって、虚像表示手段は、視認方向に交差する方向に光を出射させるように配置されている。言い換えると、虚像表示手段は、車両の上下方向に光を出射するような姿勢で配置されている。
【０００６】
また、従来の車両用表示装置では、背景意匠の虚像に奥行き感を持たせるために背景表示部材を平面状ではなく立体形状とする必要がある。
【０００７】
このため、従来の車両用表示装置では、背景表示部材をドーム状に形成したために虚像表示手段の車両上下方向寸法が大きくなり、車両用表示装置の車両への搭載が困難になる、という問題が生じる。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、立体感豊かな見映えを維持しつつ、虚像表示手段の寸法、特に光出射方向の寸法を小型化可能な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】
【０００９】
本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。
【００１０】
本発明の請求項１に記載の表示装置は、表示意匠を備え視認者から直接視認可能に配置された文字盤と、文字盤の視認者側の面である表面に沿って回動可能に配置される指針と、文字盤を透過照明する第１光源と、指針を照明して指針を発光表示させるための第２光源と、指針よりも視認者側且つ文字盤のほぼ全体を覆うように配置される透光性部材と、背景意匠を備え視認者から直接視認不可能に配置された表示板と、表示板の裏側に配置されて表示板を透過照明する第３光源とを備え、透光性部材は表示板を透過した第３光源からの光を視認者の目に向けて反射するように配置され、視認者は背景意匠の虚像を表示意匠および指針の実像に重ねて視認する表示装置であって、表示板は平板状に形成され、背景意匠は斜め上方から光を照射された立体の二次元画像として形成され、虚像は視認方向において表示意匠の背後にあるように視認される構成としている。
【００１１】
従来の車両用表示装置では、虚像表示手段の構成部品である背景部材は立体形状に形成されており、このため光出射方向の寸法が大きくなり車両への搭載性が低下するという問題があった。
【００１２】
一方、本発明の請求項１に記載の表示装置では、虚像表示手段は、平板状の表示板と、この表示板を透過照明する第３光源とから構成されている。すなわち、立体形状の背景部材に替えて平板状の表示板を用いている。これにより、光出射方向の寸法を小さく抑えて小型化を実現することができる。したがって、表示装置の車両への良好な搭載性を確保できる。
【００１３】
また、本発明の請求項１に記載の表示装置においては、虚像は、視認方向において表示意匠、つまり指針や文字盤上の表示意匠の背後にあるように視認される構成としている。
【００１４】
ところで、人間が物体を視認する場合、視認方向に或る程度の奥行きを有する立体に対しては、容易且つ直ちに焦点合わせることができる。一方、視認距離が略同一の平面上に配置される複数の小物体（たとえば、指針、目盛等）に対しては、焦点を合わせるまでに所定の時間を要する。
【００１５】
したがって、虚像が、視認方向において表示意匠、つまり指針や文字盤上の表示意匠の背後にあるように視認されるように構成すれば、視認者がこれを見ると、先ず立体的な虚像に直ちに焦点が合い、次に、この虚像位置を手掛かりとして表示意匠に焦点が合う。このとき、視認者の眼の焦点は既に虚像に合っているので、表示意匠は、虚像よりも視認者側に、あたかも空中に浮かぶかのように見えることになる。
【００１６】
これにより、立体感に富み、且つ斬新な見映えの表示装置を実現することができる。
【００１７】
本発明の請求項２に記載の表示装置は、表示意匠は放射状且つ円弧上に配置された目盛および該目盛と同心上に配列された数字の少なくとも一方であり、立体は回転対称立体であり、二次元画像は回転対称立体の回転軸が表示板に直交するように形成され、虚像は回転対称立体の回転軸が視認方向と一致し且つ回転軸が表示意匠と同軸上にあるように視認される構成としている。
【００１８】
この場合、その二次元画像が虚像として視認される立体は、回転対称立体、たとえば円錐、球面等である。また、その回転軸が表示板に直交するように形成されるということは、二次元画像が、立体を回転軸方向から見たものであることを意味している。したがって、二次元画像は、一つ、あるいは複数の同心上の円形を基本形状として備えている。
【００１９】
一方、実像として視認される表示意匠および指針、すなわち指針計器において、表示意匠は放射状且つ円弧上に配置された目盛および該目盛と同心上に配列された数字の少なくとも一方であり、やはり円形を基本形状として備えている。
【００２０】
以上から、本発明の請求項２に記載の表示装置では、二次元画像が虚像として視認される回転対称立体が、円形を基本形状として備えている指針計器の背後に、同じく円形を基本形状として備えている背景画像である回転対称立体の二次元画像が虚像として同軸上に視認される。これにより、指針計器とその背後の立体虚像とが調和して視認されるので、斬新な見映えの表示装置を提供することが可能となる。
【００２１】
本発明の請求項３に記載の表示装置は、指針の視認者に対向する面以外の部分を遮光部材で覆った構成としている。
【００２２】
一般に、発光表示される指針、すなわち発光指針は、断面が略長方形の棒状の透光性材質から形成され、その一つの面を視認者に対向させて配置されている。
【００２３】
ところで、第２光源が発する光は、指針に入射し指針内で反射を繰り返して指針から出射して視認される。遮光部材が無い場合は、指針の視認者に対向する面以外の面からも光が出射するため、指針の角度変化に応じて視認される発光部分の面積が変化し、その結果、指針の太さが変化して視認され、指針計器としての見映えが低下するという問題が生じる。
【００２４】
そこで、本発明の請求項３に記載の表示装置のように、指針の視認者に対向する面以外の部分を遮光部材で覆うことにより、視認される指針の発光部分の面積を指針の回動角度変化に依らず常に一定に維持することができるので、良好な見映えの指針計器を提供することができる。
【００２５】
本発明の請求項４に記載の表示装置は、前記透光性部材はハーフミラーである構成としている。
【００２６】
これにより、実像である指針計器の背後に背景意匠の虚像を重ねて視認されるような表示装置を、容易に実現できる。
【００２７】
この場合、本発明の請求項５に記載の表示装置のように、透光性部材はスモーク材である構成とすれば、コスト上昇を抑えつつ、実像である指針計器の背後に背景意匠の虚像を重ねて視認されるような表示装置を、容易に実現できる。
【００２８】
本発明の請求項６に記載の表示装置は、表示装置の作動・作動停止を制御する切り替え手段と、第１光源、第２光源および第３光源の点灯・消灯を制御する制御装置とを備え、切り替え手段が作動側に操作されると制御装置は先ず第３光源を点灯させ、それから所定時間経過後に第１光源および第２光源を点灯させる構成としている。
【００２９】
この構成によれば、たとえば、表示装置を車両用計器に適用した場合、運転者がイグニッションスイッチをＯＮに操作すると、先ず、背景意匠の虚像が視認可能となり、しばらくして指針計器が視認可能となる。視認者がこれを見ると、先ず立体的な虚像が現れる。ここで、視認方向に或る程度の奥行きを有する立体に対しては、視認者の眼は容易且つ直ちに焦点合わせることができるので、視認者は直ちに立体を認識する。次に、所定時間経過後、指針計器が現れる。このとき、視認者の眼は、立体虚像位置を手掛かりとして指針計器位置を認識する。すなわち、視認者の眼の焦点は既に立体虚像に合っているので、指針計器は、立体虚像よりも視認者側に、あたかも空中に浮かぶかのように見えることになる。
【００３０】
これにより、立体感に富み、且つ斬新な見映えの表示装置を実現することができる。
【００３１】
この場合、本発明の請求項７に記載の表示装置のように、制御装置は第１光源および第２光源を点灯させる際に、第１光源および第２光源の少なくとも一方を所定の発光輝度になるまで或る時間をかけて徐々に明るくなるように制御する構成としてもよい。
【００３２】
これによれば、立体虚像を背景として、指針計器の発光輝度が徐々に高めることにより、視認者に対して、立体虚像と指針計器との視認距離の差を、より明確に認識させることができる。言い換えると、立体虚像に対する指針計器の浮遊感をより強めることができる。
【００３３】
したがって、立体感に富み、且つ斬新な見映えの表示装置を実現することができる。
【００３４】
本発明の請求項８に記載の表示装置は、切り替え手段が作動停止側に操作されると制御装置は先ず第１光源および第２光源を消灯させ、それから所定時間経過後に第３光源を消灯させる構成としている。
【００３５】
この構成によれば、たとえば、表示装置を車両用計器に適用した場合、運転者がイグニッションスイッチをＯＦＦに操作すると、先ず、発光表示されていた指針計器が消え、しばらくして、背景意匠の立体虚像が消える。これにより、視認者に対して、正常な手続きにより車両が作動停止状態となったことを表示することができるので、視認性に優れる表示装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明による表示装置を、自動車に搭載されるコンビネーションメータ１に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。
【００３７】
（一実施形態）
図１は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図であり、図２中のＩ−Ｉ線断面図である。なお、図１において、左方が運転席であり、コンビネーションメータ１は、図１において、左側から視認される。
【００３８】
図２は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の部分正面図であり、自動車の走行速度を指示する速度計Ａを示している。なお、図２において、上方が自動車の上方であり、左右方向が自動車の幅方向となっている。
【００３９】
図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００４０】
図４は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の背景パタン１３の正面図であり、図２中のＩＶ矢視図である。
【００４１】
図５は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の背景パタン１３の構成を説明する模式図である。
【００４２】
図６は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成を説明する模式図である。
【００４３】
コンビネーションメータ１は、当該自動車の車室内の運転席前方に運転者が視認可能に設けられ、当該自動車の作動状態（走行速度、エンジン回転数等）や各種情報を表示するものである。
【００４４】
コンビネーションメータ１は、図１に示すように、文字盤２および指針３の実像と、ハーフミラー１０上に結像される背景板１２上に形成された背景パタン１３の虚像とを重ねて視認者に視認させるものである。
【００４５】
文字盤２は、透光性材料、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等の薄板から形成されるとともに、運転者から視認可能に、図１に示すように、運転席（図示せず、図１の左側）に対向して配置されている。また、文字盤２は、表示意匠である目盛２１、数字２２および文字２３を備えている。これらの目盛２１、数字２２および文字２３は、後述する指針３とともに自動車の走行速度を指示するためのものである。目盛２１、数字２２および文字２３は、文字盤２の表面に目盛２１、数字２２および文字２３を除いて遮光性皮膜を塗装あるいは印刷等により施して形成されている。すなわち、目盛２１、数字２２および文字２３のみが透光性となり、それらの周囲は遮光性となっている。これにより、目盛２１、数字２２および文字２３は、文字盤２の裏側（図１の右側）に配置されている文字盤２を透過照明する第１光源としての発光ダイオード４からの光により透過照明されて発光表示される。
【００４６】
また、目盛２１は、図２に示すように、後述する指針３の回転軸であるシャフト５１を中心とした放射状且つ円弧上に配置されている。数字２２も、シャフト５１を中心とする円弧上に、すなわち目盛２１と同心上に配列されている。
【００４７】
なお、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、目盛２１、数字２２および文字２３を無色透明とし、それらの周囲を遮光性としているが、このようにする必要はなく、目盛２１、数字２２および文字２３に透光性着色層を施してもよい。この場合は、目盛２１、数字２２および文字２３は着色された色で発光表示されることになる。
【００４８】
指針３は、透光性材料、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等から形成され、図１に示すように、文字盤２の裏側（図１の右側）に配置される後述するムーブメント５のシャフト５１に固定されている。また、指針３は、文字盤２の裏側（図１の右側）に配置されている指針３を照明する第２光源としての発光ダイオード６からの光により照明されて発光表示される。
【００４９】
また、指針３には、指針３の視認者に対向する面である発光面３１以外の部分を覆う遮光部材である遮光カバー１６および遮光キャップ１７が、図２および図３に示すように、取り付けられている。遮光カバー１６および遮光キャップ１７は、遮光性を有する材質、たとえば黒色の樹脂材料等から形成されている。遮光カバー１６は、発光ダイオード６からの光が、指針３の発光面３１以外の部位から漏れて文字盤２表面を照射する、あるいは指針３の発光輪郭線が不鮮明なってコンビネーションメータ１の見映えが低下することを防止している。また、遮光キャップ１７は、発光ダイオード６からの光が、発光面３１を経ずに直接視認者の眼に入射して視認者が眩惑されること、コンビネーションメータ１の見映えが低下することを防止している。なお、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、遮光カバー１６および遮光キャップ１７は、一体部品として作られている。
【００５０】
指針３を回動させるための動力源であるムーブメント５は、たとえば交差コイル式アクチュエータあるいはステッピングモータ等が用いられている。ムーブメント５は、外部から電圧を印加されるとトルクを発生しシャフト５１を回動させる。これにより、シャフト先端に固定された指針３が、文字盤２の表面に沿って回動する。
【００５１】
上述した、発光ダイオード４、発光ダイオード６およびムーブメント５は、文字盤２の裏側（図１の右側）に配置されているプリント基板７上に実装されている。プリント基板７は、たとえばガラスエポキシ基板等から形成され、コンビネーションメータ１の電気回路部を形成している。また、プリント基板７には、図１に示すように、発光ダイオード４および発光ダイオード６の点灯・消灯を制御する制御装置としてのコントローラ８が実装されている。
【００５２】
コントローラ８は、たとえばマイクロコンピュータ等から構成されて、発光ダイオード４および発光ダイオード６の点灯・消灯制御を行うとともに、指針３を回動させるためのムーブメント５の駆動制御、後述する第３光源である発光ダイオード１４の点灯・消灯制御も行っている。
【００５３】
文字盤２の視認者側（図１の左側）には、見返し板９を介して透光性部材であるハーフミラー１０が設置されている。ハーフミラー１０は、光透過性を備えるとともに、その表面に入射した光を所定の反射率で反射する特性を持つ。これにより、視認者は、発光表示される目盛２１、数字２２、文字２３および指針３をハーフミラー１０を透過して視認する、すなわち目盛２１、数字２２、文字２３および指針３の実像を視認すると同時に、ハーフミラー１０の外表面、つまり文字盤２と反対側の表面に結増される外部の映像、の虚像を視認することができる。一般的な無色透明のガラス板、あるいは無色透明の樹脂板の場合も、その表面で外来光を反射するが、その反射率は低いため外部映像の虚像は明瞭には視認されない。ハーフミラー１０は、その表面における反射率を外部映像の虚像が明瞭に視認できるように調整されている。
【００５４】
以上説明した、文字盤２、指針３、ムーブメント５、プリント基板７は、ケーシング１１内に収容、固定されている。ケーシング１１は、たとえば樹脂材料から形成されている。また、ケーシング１１は、発光ダイオード４に対応した位置にリフレクタ１１ａを備えている。リフレクタ１１ａは、発光ダイオード４が発する光を文字盤２に向けて反射し、それにより、発光ダイオード４が発する光を高効率で文字盤の照明に利用することができる。
【００５５】
ケーシング１１の上部は、図１に示すように、視認者側（図１の左側）に向かって延出されて庇部１１ｂが形成されている。庇部１１ｂには、図１に示すように、表示板である背景板１２が装着されている。
【００５６】
背景板１２は、透光性材料、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等から板状に形成されるとともに、運転者から直接視認不可能な位置に、すなわち図１に示すように、ケーシング１１の庇部１１ｂの陰に配設されている。また、背景板１２には、背景意匠である背景パタン１３が形成されている。背景パタン１３は、図４に示すような、斜め上方から光を照射された立体の二次元画像である。背景パタン１３は、無色透明のフィルムに上述した二次元画像を印刷等により形成され、このフィルムを背景板１２に貼着している。
【００５７】
ここで、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の特徴である背景板１２の構成について説明する。
【００５８】
背景板１２上に形成される背景パタン１３は、図４に示すような、斜め上方から光を照射された立体の二次元画像として形成されている。本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１における立体とは、図５に示すような回転要素Ｒを、回転軸Ｃの周りに回転させて形成される回転対称立体Ｖである。回転要素Ｒは、図５に示すように、線分Ｓと線分Ｓの一端に接する円弧Ｔとから構成されている。したがって、回転対称立体Ｖは、線分Ｓにより形成される円錐面と円弧Ｔにより形成される球面とから構成されている。また、回転対称立体Ｖには、図５中の矢印で示す方向から光が照射されている。背景パタン１３は、図５に示すように、斜め上方から光を照射されている回転対称立体Ｖを、真上から、すなわち回転軸Ｃ方向から見た二次元画像である。言い換えると、背景パタン１３は、回転軸Ｃを背景板１２に直交させて背景板１２上に形成されている。このため、背景パタン１３は、図４に示すように、回転対称立体Ｖの回転要素Ｒの一つである線分Ｓの両端点が回転軸Ｃの周りに回転して形成される２つの円形輪郭線Ｑ１、Ｑ２を備えている。
【００５９】
背景パタン１３の製作方法としては、実際に回転対称立体Ｖを作り、それに光を照射して撮影し、その撮像を基に作成する、またはコンピュータ等により作像して作成する等がある。
【００６０】
また、背景板１２は、その背後に配置された、背景板１２を透過照明するための第３光源である発光ダイオード１４からの光により透過照明される。発光ダイオード１４は、上述したコントローラ８により、その点灯・消灯が制御されている。また、発光ダイオード１４は、図１に示すように、プリント基板１５上に実装され、このプリント基板１５がケーシング１１の庇部１１ｂに固定されている。発光ダイオード１４から発せられた光は、庇部１１ｂの内壁面および見返し板９上で反射して背景板１２を透過照明する。そして、背景板１２を透過した発光ダイオード１４からの光は、図１に示すように、ハーフミラー１０で反射して視認者の眼に向かって進行する。これにより、視認者は、背景パタン１３の虚像Ｋを視認する。
【００６１】
このとき、背景パタン１３の虚像Ｋは、視認者からは、文字盤２の表示意匠である目盛２１、数字２２、文字２３の背後にあるように視認される。さらに、背景パタン１３が備える２つの円形輪郭線Ｑ１、Ｑ２は、円弧上に配列されている目盛２１および数字２２と同軸上に視認される。
【００６２】
すなわち、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、文字盤２、ハーフミラー１０、背景板１２の位置関係を、虚像Ｋが、文字盤２の表示意匠である目盛２１、数字２２、文字２３の背後にあり、且つ背景パタン１３が備える２つの円形輪郭線Ｑ１、Ｑ２が目盛２１および数字２２と同軸上に見えるように設定されている。
【００６３】
一般的に、立体をその上方から見た場合、立体の直上から光が照射されたときは、立体表面の照度がほぼ均一となり、立体感が弱く視認される。一方、立体の斜め上方から光が照射されると、立体表面の照度が部分的に変化する、つまり立体の凹凸に対応して陰影が生じ、立体感が強く視認される。
【００６４】
本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、背景パタン１３を、斜め上方から光を照射されている回転対称立体Ｖを、真上から、すなわち回転軸Ｃ方向から見た二次元画像として形成している。このため、背景パタン１３は二次元画像ではあるが、立体感に富んで視認される。
【００６５】
したがって、背景パタン１３の虚像Ｋも立体感が強調されて視認される。
【００６６】
従来の車両用表示装置では、虚像表示手段の構成部品である背景部材を、虚像の立体感を強めるために、実際に立体形状に形成しており、そのために光出射方向（図１において上下方向）の寸法が大きくなり車両への搭載性が低下するという問題があった。
【００６７】
これに対して、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１では、虚像Ｋを作成するための背景板１２の背景パタン１３を二次元画像として形成している。これにより、虚像Ｋの見映えをより立体感が強調されたものとしつつ、背景パタン１３の透過照明光方向（図１において上下方向）の寸法を小さくすることができる。
【００６８】
次に、以上説明した、本発明の一実施形態による速度計１の電気回路構成について、図６に基づいて説明する。
【００６９】
図６に示すように、コントローラ８には、バッテリ１９から電力が常時供給されている。また、コントローラ８は、切り替え手段であるイグニッションスイッチ１８が、その作動状態（ＯＮまたはＯＦＦ）を検出可能に接続されている。
【００７０】
また、コントローラ８には、図６に示すように、自動車の走行速度検出用の速度センサ２０が検出信号を入力可能に接続されている。速度センサ２０は、たとえば、当該自動車のトランスミッション出力軸の回転数を検出するものである。
【００７１】
また、コントローラ８には、図６に示すように、発光ダイオード４、発光ダイオード６、発光ダイオード１４およびムーブメント５が接続されている。
【００７２】
コントローラ８は、イグニッションスイッチ１８の作動状態を検出して各発光ダイオード４、６、１４の点灯・消灯を制御するとともに、速度センサ２０からの検出信号に基づいて自動車の速度を算出し、算出した速度を速度計Ａ上に指示するようムーブメント５を駆動する。
【００７３】
次に、このように構成した本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の作動および視認状態について、特に、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の特徴である背景パタン１３の表示の仕方を中心に説明する。
【００７４】
（１）イグニッションスイッチ１８がＯＦＦ状態のとき。
【００７５】
この場合、コントローラ８は、各発光ダイオード４、６、１４を消灯させている。したがって、コンビネーションメータ１のハーフミラー１０は一面黒く視認される。
【００７６】
（２）イグニッションスイッチ１８がＯＮに操作されたとき。
【００７７】
運転者によりイグニッションスイッチ１８がＯＮに操作されると、コントローラ８は、イグニッションスイッチ１８がＯＮされたことを検知して、各発光ダイオード４、６、１４を点灯させる。
【００７８】
ここで、コントローラ８は、先ず、発光ダイオード１４に所定の電圧を印加して発光ダイオード１４を点灯させ、それから所定時間経過すると、こんどは発光ダイオード４、６への電圧印加を開始する。すなわち、印加電圧を、０Ｖから所定電圧まで徐々に上昇させる。
【００７９】
これを運転者が見ると、イグニッションスイッチ１８をＯＮに操作すると、直ぐに背景パネル１３の虚像Ｋが視認される。背景パネル１３の虚像Ｋは立体感に富む画像なので、運転者の眼の焦点は直ちに虚像Ｋに合い、運転者は、虚像Ｋまでの距離を認識する。それからしばらくすると、目盛２１、数字２２、文字２３および指針３が、薄暗く見え始めだんだん明るくなってくる。すなわち、運転者は、目盛２１、数字２２、文字２３および指針３の実像を視認する。このとき、運転者の眼の焦点は既に虚像Ｋに合っているので、運転者は、虚像Ｋと目盛２１、数字２２、文字２３および指針３との位置関係を容易に認識することができる。つまり、目盛２１、数字２２、文字２３および指針３は、背景パネル１３の虚像Ｋよりも手前側、つまり運転者側に、あたかも空中に浮かぶかの如くに視認される。
【００８０】
また、自動車が走行を開始すると、それに連動して指針３が回動するが、指針３は、空中を浮遊しつつ回転するかの如くに視認される。
【００８１】
したがって、立体感に富み斬新な見映えのコンビネーションメータ１を実現することができる。
【００８２】
（３）イグニッションスイッチがＯＦＦに操作されたとき。
【００８３】
運転者によりイグニッションスイッチ１８がＯＦＦに操作されると、コントローラ８は、イグニッションスイッチ１８がＯＦＦされたことを検知して、各発光ダイオード４、６、１４を消灯させる。
【００８４】
ここで、コントローラ８は、先ず、発光ダイオード４および発光ダイオード６への印加電圧を徐々に０Ｖまで低下させる。それから所定時間経過すると、こんどは発光ダイオード１４への印加電圧を０Ｖにする。
【００８５】
これを運転者が見ると、イグニッションスイッチ１８をＯＦＦに操作すると、目盛２１、数字２２、文字２３および指針３の発光輝度が徐々に低下しやがて完全に消えて見えなくなる。それからしばらくすると、背景パネル１３の虚像Ｋが消えて見えなくなり、コンビネーションメータ１のハーフミラー１０は一面黒く視認される。
【００８６】
以上説明した、本発明の一実施形態におけるコンビネーションメータ１においては、文字盤２および指針３の実像と、ハーフミラー１０上に結像される背景板１２上に形成された背景パタン１３の虚像Ｋとを重ねて視認者に視認させるものにおいて、虚像Ｋを作成するための背景板１２の背景パタン１３を、斜め上方から光を照射された立体の二次元画像として形成するとともに、虚像Ｋが、視認方向において、文字盤２の表示意匠である目盛２１、数字２２および文字２３の背後にあるように視認される構成とした。
【００８７】
これにより、虚像Ｋの見映えを立体的なものとする、つまり立体感が強調されたものとしつつ、背景パタン１３の透過照明光方向（図１において上下方向）の寸法を小さくすることができる。さらに、目盛２１、数字２２、文字２３および指針３を、背景パネル１３の虚像Ｋよりも手前側に視認させる、言い換えると、目盛２１、数字２２、文字２３および指針３が、あたかも空中に浮かぶかの如くに視認させることができるので、斬新な見映えのコンビネーションメータ１を提供することができる。
【００８８】
また、以上説明した、本発明の一実施形態におけるコンビネーションメータ１においては、背景パタン１３の二次元画像の基となる立体を回転対称立体Ｖとし、背景パタン１３を回転対称立体Ｖの回転軸Ｃを背景板１２に直交させて形成し、背景パタン１３の虚像Ｋは回転対称立体Ｖの回転軸Ｃが目盛２１および数字２２と同軸上にあるように構成した。
【００８９】
この場合、回転対称立体Ｖの二次元画像である背景パタン１３は、２つの円形輪郭線Ｑ１、Ｑ２を備えており、これら２つの円形輪郭線Ｑ１、Ｑ２は、円弧上に配列されている目盛２１および数字２２と同軸上に視認される。
【００９０】
したがって、速度計Ａのデザインを、実像として視認される目盛２１および数字２２と、虚像Ｋとして視認される背景パタン１３とが調和したものとすることができるので、斬新な見映えのコンビネーションメータ１を提供することができる。
【００９１】
また、以上説明した、本発明の一実施形態におけるコンビネーションメータ１においては、イグニッションスイッチ１８がＯＮされると、コントローラ８は、先ず、発光ダイオード１４を点灯して背景パタン１３を発光表示し、それから所定時間経過後に発光ダイオード４および発光ダイオード６を点灯して目盛２１、数字２２、文字２３および指針３を発光表示し、イグニッションスイッチ１８がＯＦＦされると、コントローラ８は、先ず、発光ダイオード４および発光ダイオード６を消灯して目盛２１、数字２２、文字２３および指針３を消灯して、それから所定時間経過後に発光ダイオード１４を消灯して背景パタン１３を消灯する構成とした。つまり、背景パタン１３の虚像Ｋと、目盛２１、数字２２、文字２３および指針３とを時差点灯、時差消灯するように制御されている。
【００９２】
これにより、運転者に対して、目盛２１、数字２２、文字２３および指針３を、背景パネル１３の虚像Ｋよりも手前側、つまり運転者側に、あたかも空中に浮かぶかの如くに確実に視認させることができるので、コンビネーションメータ１の見映えをより立体感が強調されたものとすることができる。
【００９３】
また、以上説明した、本発明の一実施形態におけるコンビネーションメータ１においては、目盛２１、数字２２、文字２３および指針３の点灯時に、最初は暗く徐々に明るくなるように点灯させている。
【００９４】
これにより、視認者に対して、背景パタン１３と目盛２１、数字２２、文字２３および指針３との視認距離の差をより確実に認識させることができるので、コンビネーションメータ１の見映えをより立体感が強調されたものとすることができる。
【００９５】
なお、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、背景パタン１３の二次元画像の基となる立体を回転対称立体Ｖとし、且つその回転要素Ｒを、１つの線分Ｓおよび1つの円弧Ｔのから構成しているが、この組み合わせに限定する必要はない。構成要素の個数や線分Ｓおよび円弧Ｔの配分を任意に変更してよい。また、円弧Ｔの換わりに各種曲線（二次曲線、三次曲線、正弦波、自由曲線等）を用いてもよい。
【００９６】
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、背景パタン１３の二次元画像の基となる立体を回転対称立体Ｖとしているが、回転対称立体Ｖに限定する必要はなく、回転対称立体Ｖ以外の立体、たとえばゴルフボール状、あるいは月面状としてもよい。この場合、実際の立体に斜め上方から光を照射して撮像する、または、月あるいは山脈等の風景を撮影する、あるいはコンピュータグラフィクス等により作画する等の方法によってもよい。
【００９７】
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、第１光源、第２光源および第３光源として発光ダイオード４、発光ダイオード６および発光ダイオード１４を用いているが、発光ダイオードに限る必要はなく、これらの少なくとも一つを他の種類の光源、たとえば電球、放電灯、ＥＬパネル等に置き換えてもよい。
【００９８】
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１では速度計Ａ部を例に説明しているが、速度計Ａに限定する必要はなく、他の種類の計器、たとえば、当該自動車のエンジン回転速度を指示するタコメータ、燃料タンク内の残存燃料量を指示する燃料計、エンジン冷却水温度を指示する水温計等に適用してもよい。また、一つのコンビネーションメータ１内に、計器を複数個備えてもよい。
【００９９】
また、以上説明した、本発明の一実施形態による表示装置を車両用以外の用途の各種機器、たとえば民生用機器等に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図であり、図２中のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の部分正面図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の背景パタン１３の正面図であり、図２中のＩＶ矢視図である。
【図５】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の背景パタン１３の構成を説明する模式図である。
【図６】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成を説明する模式図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１    コンビネーションメータ（表示装置）
２    文字盤
２１    目盛（表示意匠）
２２    数字（表示意匠）
２３    文字（表示意匠）
３    指針
３１    発光面
４    発光ダイオード（第１光源）
５    ムーブメント
６    発光ダイオード（第２光源）
７    プリント基板
８    コントローラ（制御装置）
９    見返し板
１０    ハーフミラー（透光性部材）
１１    ケーシング
１１ａ    リフレクタ
１１ｂ    庇部
１２    背景板（表示板）
１３    背景パタン（背景意匠）
１４    発光ダイオード（第３光源）
１５    プリント基板
１６    遮光カバー（遮光部材）
１７    遮光キャップ（遮光部材）
１８    イグニッションスイッチ（切り替え手段）
１９    バッテリ
２０    速度センサ
Ａ    速度計
Ｃ    回転軸
Ｋ    虚像（背景意匠）
Ｑ１、Ｑ２    円形輪郭線
Ｒ    回転要素
Ｓ    線分
Ｔ    円弧
Ｖ    回転対称立体
【図１】
2005308488.tif 000003
【図２】
2005308488.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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