(57)【要約】【課題】  光源の光漏れ等を防止し、効率よく光を利用することで、意匠表示部を明るく照明することができる表示装置を提供する【解決手段】  導光部は、光源から発せられる光線を端部から入光し、所定位置に導き、この導光部上に設けられた意匠表示部は、導光部から導光された光線によって照明される指標部を備え、導光部にはトリップシャフト等が貫通する貫通穴が設けられ、光源から貫通穴へ向かう光を反射させる反射面を光源と貫通穴とを結ぶ光路上に備える。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源から出射された光を導光する導光部と、前記導光部上に設けられ、前記導光部から導光された光線によって照明される指標部が形成された意匠表示部と、少なくとも前記指標部に対応する領域に設けられ、前記光源から発せられる光線を拡散する光拡散部と、前記導光部に設けられ、前記導光部よりも屈折率の低い低屈折率部と、前記導光部に設けられた貫通穴と、を備えた表示装置において、
前記導光部における、前記光源と前記貫通穴とを結ぶ光路上に設けられ、前記光源から前記貫通穴へ向かう光を反射させる反射面を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記反射面は、前記導光部の外周上に配設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】
前記光源が前記貫通穴の接線方向へ出射する光線と、導光部端面とのなす角が、前記反射面と前記導光部端面とのなす角よりも小さいことを特徴とする、
請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記反射面と前記導光部の端面とのなす角が９０°から、前記導光部の材料の臨界角を差し引いた角度よりも小さいことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記光源は、前記導光部の外周に対して所定距離隔てた位置に設けられ、
前記導光部には、前記反射面に連続してつながり、前記外周部よりも突出した連続反射面を有することを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載の表示装置。
【請求項６】
前記反射面は、前記光源と前記貫通穴とを結ぶ光路上に外装部を備えることで、前記反射面とすることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記反射面は、前記貫通穴に掛かる位置に配設されることを特徴とする請求項１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、導光体により光源からの光を導いて表示板等を照明する、自動車などに搭載される表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、例えば、特許文献１乃至３には、可撓性及び透光性を有するシート状のシート状部材と、そのシート状部材の両面に配置された、シート状部材よりも光の屈折率が低い低屈折率部とを備えた導光体が開示されている。しかし、上記特許文献１乃至３に開示されている導光体では、導光体が導光して出射する光が照光する意匠を考慮していないため、この導光体を用いて所定の意匠を照光する場合に、効率良く意匠を照光することができない、という問題があった。
【０００３】
そこで、本願出願人は、導光部材の端部から入射した光を導光し、意匠表示部に合わせて光拡散部を設けることで、導光部における余計な部分から光が出射することを防止又は低減し、意匠表示部が表示する指標部を効率良く照光する表示装置を提案した（特願２０１０−１１１６０８号）。
【０００４】
また、従来より、オドメータ及びトリップメータを有する車両用計器は、透明なフロントパネルの前方に突出したトリップシャフトを有し、このトリップシャフトが押し下げられると、文字板の裏側のトリップシャフト構造部を介してメータ本体部の帰零機構が作動して、トリップメータの表示が零に戻るように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５１−７３４４５号公報
【特許文献２】特開昭５２−８７０４６号公報
【特許文献３】特開平４−２３２９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示すような表示装置にトリップシャフトを有するには導光部にトリップシャフトを通すための貫通穴を設ける必要があり、貫通穴端面から光漏れが生じ、表示装置の表示品位を著しく低下するといった問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、前述の課題を鑑みて、導光部における光源と貫通穴とを結ぶ光路上に、貫通穴へ向かう光を反射させる反射面を設けることにより、貫通穴の端面からの光漏れを防ぐ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】
【０００８】
本発明は、前述した課題を解決するため、請求項１では、光源と、前記光源から出射された光を導光する導光部と、前記導光部上に設けられ、前記導光部から導光された光線によって照明される指標部が形成された意匠表示部と、
少なくとも前記指標部に対応する領域に設けられ、前記光源から発せられる光線を拡散する光拡散部と、
前記導光部に設けられ、前記導光部よりも屈折率の低い低屈折率部と、
前記導光部に設けられた貫通穴と、
を備えた表示装置において、
前記導光部における、前記光源と前記貫通穴とを結ぶ光路上に設けられ、前記光源から前記貫通穴へ向かう光を反射させる反射面を備えるものである。
【０００９】
また、請求項２では、前記反射面は、前記導光部の外周上に配設されるものである。
【００１０】
また、請求項３では、前記光源が前記貫通穴の接線方向へ出射する光線と、導光部端面とのなす角が、前記反射面と前記導光部端面とのなす角よりも小さいものである。
【００１１】
また、請求項４では、前記反射面と前記導光部の端面とのなす角が９０°から、前記導光部の材料の臨界角を差し引いた角度よりも小さいものである。
【００１２】
また、請求項５では、前記光源は、前記導光部の外周に対して所定距離隔てた位置に設けられ、
前記導光部には、前記反射面に連続してつながり、前記外周部よりも突出した連続反射面を有するものである。
【００１３】
また、請求項６では、前記反射面は、前記光源と前記貫通穴とを結ぶ光路上に外装部を備えるものである。
【００１４】
また、請求項７では、前記反射面は、前記貫通穴に掛かる位置に配設されるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、導光部における、光源と貫通穴とを結ぶ光路上に、光源から貫通穴へ向かう光を反射させる反射面を設けることにより、貫通穴の端面からの光漏れを防ぐことができる表示装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の部品構成の斜視図
【図２】本発明の実施形態の表示装置の正面図
【図３】図２のＡ−Ａ断面図
【図４】図２のＢ部拡大図
【図５】本発明の第二実施形態の表示装置の正面図
【図６】本発明の第二実施形態実施前の図５のＣ部拡大図
【図７】本発明の第二実施形態実施後の図５のＣ部拡大図
【図８】本発明の第三実施形態の表示装置の正面図
【図９】本発明の第三実施形態実施後の図８のＤ部拡大図
【図１０】本発明の第四実施形態の要部拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面に基づいて、本発明を車載用の表示装置に適用した一実施形態を説明する。
表示装置１００は、所定の意匠を表示する表示部材１０と、光を出射する光源２０とから構成される。
表示装置１００は、光源２０が出射した光を、表示部材１０の端部で受光し、表示部材１０の所定の領域から出射するものである。具体的に、表示装置１００は、例えば、車両用計器、携帯電話、表示ディスプレイ等に用いられる。本実施形態では、表示装置１００が、車両用計器のものである。
【００１８】
光源２０は、光を出射する発光部材からなり、例えば、冷陰極管、発光ダイオード、有機ＥＬ素子などの発光素子によって構成される。光源２０は、出射する光を後述の導光部１１の内部に入射させる位置に設けられ、光源２０から出射された光は、導光部１１の側面から、導光部１１内部に入射する。
【００１９】
表示部材１０は、図１に示すように、導光部１１と、意匠表示部１２と、光拡散部１３と、低屈折率部１４と、を備える。
【００２０】
導光部１１は、トリップメータの表示を零に戻すためのトリップシャフト等の部品が通る貫通穴１１１と、導光部１１の貫通穴１１１と光源２０とを結ぶ光路上に配設される反射面１１２と、を備える。
導光部１１は、光源２０が出射した光を導光する。導光部１１は、ここでは、透明又は半透明の透光性（半透光性を含む）を有する平板状の合成樹脂製の部材（例えばポリカーボネート板等）であり、導光部１１の端面１１０（光源２０に対向する面）は鏡面ではなく荒れた面、あるいは溝を設けた面である。これにより、光源２０から出射された光は、導光部の端面１１０において反射が低減され、効率良く導光部１１内に光を取り込む。導光部１１は、光源２０が出射した光を端面１１０で受光し、受光した光（端面１１０から内部に入射した光）を導光する。
【００２１】
反射面１１２は、光源２０から貫通穴１１１へ向かう光を遮断若しくは全反射することにより、貫通穴１１１からの光漏れを防ぐ。
【００２２】
光源２０が貫通穴１１１の接線方向へ出射する光線２０１ａと導光部端面１１０とのなす角θ１は、反射面１１２と導光部端面１１０のなす角θ２よりも小さい角度になるように設けられる。
また、反射面１１２と導光部端面１１０とのなす角θ２が９０°から基材（導光部１０の材料）の臨界角を差し引いた角度よりも小さい。
斯かる構成により、光源２０から貫通穴１１１へ向かう光は、反射光２０１ｂのように反射面１１２によって遮断（全反射）される。
【００２３】
光源２０が貫通穴１１１の接線方向へ出射する光線２０１ａと反射面１１２との交点を点Ｐ１とすると、点Ｐ１から導光部端面１１０までの長さＬ１は、反射面１１２の端部Ｐ２から導光部端面１１０までの長さＬ２よりも短い。
斯かる構成により、光源２０から貫通穴１１１へ向かう光は、反射光２０１ｂのように反射面１１２によって遮断（全反射）される。
【００２４】
意匠表示部１２は、照光された光を透過し、意匠（文字、絵、図形、記号等）を表示（透過）する指標部（光透過部）１２１と、非透光性（遮光性）を有する層を用いて、指標部１２１の部分を切り抜いた部分において光を透過させない不透過部１２２と、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：液晶ディスプレイ）等の表示素子を配設する補助表示部１２３と、を備える。指標部１２１は、速度計の指標部１２１の部分に形成された貫通穴（適宜、切り欠きに変更できる）であり、ここでは、指標部１２１は、抜き絵印刷等によって形成される。また、指標部１２１は、後述の拡散部１３で拡散された光を透過するものであれば良いので、例えば、透光性を有する白色印刷等によって形成されても良い。
【００２５】
このように、意匠表示部１２の意匠に合わせて、光が透過する指標部１２１を設け、それ以外は光が透過しない不透過部１２２とすることで、導光部１１の余計な部分から光が出射することを防止又は低減し、意匠表示部１２が表示する意匠を効率良く照光できる。
【００２６】
光拡散部１３は、光拡散性を有する材料を用いて、印刷、塗装等によって、導光部１１の表面に設けられる。光拡散部１３は、導光部１１が導光した光を拡散する。光拡散部１３で拡散された光は、指標部１２１を透過し、指標部１２１から出射する。光拡散部１３は、指標部１２１に対応する領域に設けられる。例えば、光拡散部１３は、その少なくとも一部が、意匠表示部１２の表面の法線方向から見て、指標部１２１と重なるように設けられる。
【００２７】
低屈折率層１４は、例えば、導光部１１よりも光の屈折率が低い合成樹脂を用いて、印刷、塗装等によって導光部１１の両面に全体を覆うように形成される。低屈折率層１４は、透明又は半透明の透光性（半透光性を含む）を有し、導光部１１よりも光の屈折率が低い。
【００２８】
このように構成された表示装置において、光源２０から出射された光は、導光部１１の側面に入射する。導光部１１に入射した光は、導光部１１と低屈折率層１４、又は導光部１１と空気層との界面で全反射を繰り返し、導光部１１の内部を進む。これによって、導光部１１は、光源２０から出射された光を導光する。導光部１１の内部を進む光の一部は、光拡散部１３に到達する。光拡散部１３に到達した光は、その光拡散部１３で拡散される。光拡散部１３によって拡散された光のうち、導光部１１の表面への入射角が臨界角よりも小さい光は、全反射せず、意匠表示部１２の指標部１２１（ここでは、貫通した穴）を透過する。これにより、意匠表示部１２は、指標部１２１から光が出射され、指標部１２１は光輝して見え、不透過部１２２は光を透過しないため、暗く見える。
また、導光部端面１１０に備えられた反射面１１２によって、光源２０から貫通穴１１１へ向かう光を反射もしくは遮断することにより、貫通穴１１１からの光漏れを防ぐ。
【００２９】
以上、上記実施形態に係る表示装置は、導光部端面１１０に備えられた反射面１１２によって、光源２０から貫通穴１１１へ向かう光を遮断することにより、貫通穴１１１からの光漏れを防ぐ。
これより、本実施形態の変形例について、図５乃至図１０を参照して説明する。
【００３０】
上記実施形態は光源２０と導光部端面１１０を限りなく近づけた場合に有効であるが、図６に示すように、光源２０と導光部１１を一定距離離す構成の場合、光源２０の発光面から９０°近くの角度で出射される光線（漏れ光線２０２ａ）は、貫通穴１１１に到達する可能性がある。そこで、図５、図７（第二実施形態）に示すように、反射面を導光部端面１１０から突出させて、連続反射面１１２ａを設けることで、反射光２０２ｂのように、光を貫通穴１１１へ到達させず、光を有効利用できる。
【００３１】
また、上記実施形態は反射面を斜面で設けていたが、図８、図９（第３実施形態）に示すように、上記実施形態の反射面を矩形の切り欠き部１１２ｂにし、切り欠き部１１２ｂの間に例えばケース等の外装部６０で壁を設け、漏れ光線２０２ａを遮断してもよい。
【００３２】
また、図１０に示すように、光源２０と導光部１１を一定距離離す構成の場合、漏れ光線２０２ａと導光部端面１１０の交点を点Ｅとし、導光部１１内のある点を点Ｆとし、点Ｆから貫通穴１１１へ接線をひいた際の接点を点Ｇとした時、角ＥＦＧのなす角θ３が基材（導光部１１の材料）の臨界角の２倍以上になるように、点Ｆを配置する。点ＦＧを結ぶ面を切り欠くことで、内反射面１１２ｃを形成する。これにより、導光部１１内を進行する漏れ光線２０２ａが内反射面１１２ｃへ入射する時、入射角が基材（導光部１１の材料）の臨界角以上になるので、漏れ光線２０２ａは内反射面１１２ｃで全反射され、貫通穴１１１からの光漏れを防ぐことができる。内反射面１１２ｃは貫通穴１１１に掛かる位置に反射穴１１１ａのように形成される。（第四実施形態）
【符号の説明】
【００３３】
１００    表示装置
１０      表示部材
１１      導光部
１２      意匠表示部
１３      光拡散部
１４      低屈折率部
２０      光源
６０      外装部
１１０    導光部端面
１１１    貫通穴
１１１ａ  反射穴
１１２    反射面
１１２ａ  連続反射面（第二実施例）
１１２ｂ  切り欠き部（第三実施例）
１１２ｃ  内反射面（第四実施例）
１２１    指標部（光透過部）
１２２    不透過部
１２３    補助表示部
２０１ａ  光線
２０１ｂ  反射光
２０２ａ  漏れ光線
２０２ｂ  反射光（第二実施例）
θ１      光線２０１ａと導光部端面１１０のなす角
θ２      反射面１１２と導光部端面１１０のなす角
θ３      角ＥＦＧのなす角
【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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