説明

表示装置

【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。

【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

【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。

【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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【公開番号】特開2012−150069(P2012−150069A)
【公開日】平成24年8月9日(2012.8.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−10435(P2011−10435)
【出願日】平成23年1月21日(2011.1.21)
【出願人】(000231512)日本精機株式会社 (1,561)
【Fターム(参考)】