表示装置

【課題】
意匠表示部を照明する導光部を利用し、操作部の周縁に光を出射させる光出射部を設けることで、新たな部品を追加することなく、夜間など周囲が暗いときでも操作部の操作を良好に行える表示装置を提供する。
【解決手段】
回路基板４０上にスイッチ４１を実装し、導光部１１はこのスイッチの前面側に配置され、貫通穴１０１を有し、光源２０からの光を導光する。導光部１１上に導光部１１内を進行する光を拡散する拡散部１３と、導光部１１よりも屈折率の低い低屈折率部１４とを備え、意匠表示部１２は光が出射する光出射部１２１を有し、操作部３０は貫通穴１０１を介し、導光部１１の前方側に延びている。光出射部１２１を貫通穴１０１の周縁に設け、拡散部１３をこの光出射部１２１に対応する領域に配設する。

【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、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２０１０−１１０６０８号）。
【０００３】
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。しかし、このようなトリップシャフトは表示部のように照明されていないため、夜間など周囲が暗いときには操作性が低下するという問題があった。
【０００４】
これに対し、本願出願人は、
可動部を有するスイッチと、
このスイッチの前方側に配置され貫通穴を有する透光性の前面板と、
前記可動部を操作する操作部材と、光源とを備え、
前記操作部材は、前記貫通穴に挿通され前記前面板の前方側に延びる操作部と、前記光源からの光を受光する受光部と、
この受光部から入射した光を前記操作部側に導く導光部と、
この導光部内を導かれた光を前記前面板の後面側から前記貫通穴の周囲に出射させる出射部とを有する計器装置、すなわち操作部材に受光部と導光部を設けることで操作部を照明し、夜間など周囲が暗いときでも操作部材の操作を良好に行える計器装置を提案した。（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−７９９７１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に示すような計器装置は、操作部材に光源からの光を取り込む受光部と、受光部から入射した光を操作部側に導く導光部とを設ける必要があり、このため導光部、受光部といった部品点数が増加し、さらに操作部に受光部と導光部を嵌合する等の組立工数が増加するという問題があった。また、操作部を光輝させるため光源からの光を受光部まで導く採光穴をケースに設ける必要があった。
【０００７】
そこで、本発明は、前述の課題を鑑みて、意匠表示部を照明する導光部を利用し、操作部の周縁に光を出射させる光出射部を設けることで、新たな部品を追加することなく、夜間など周囲が暗いときでも操作部の操作を良好に行え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、スイッチと、このスイッチの前面側に配置され、貫通穴を有し、光源からの光を導光する導光部と、前記導光部内を進行する前記光を拡散する拡散部と、前記導光部よりも屈折率の低い低屈折率部と、前記光が出射する光出射部を有する意匠表示部と、前記貫通穴に挿通され、前記導光部の前方側に延びる操作部と、を備えた表示装置において、
前記光出射部は前記貫通穴の周縁に設けられ、前記拡散部は前記光出射部に対応する領域に配設されるものである。
【０００９】
また、請求項２では、前記拡散部は、前記光出射部よりも大きいものである。
【００１０】
また、請求項３では、前記低屈折率部は、前記光出射部と重なる領域には配設されないものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、意匠表示部を照明する導光部を利用し、操作部の周縁に光を出射させる光出射部を設けることで、新たな部品を追加することなく、夜間など周囲が暗いときでも操作部の操作を良好に行える表示装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の部品構成の斜視図
【図２】上記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】本発明の実施形態のＡ−Ａ断面図の要部拡大図
【図６】本発明の第２実施形態Ａ−Ａ断面図
【図７】本発明の第３実施形態Ａ−Ａ断面図
【図８】本発明の第４実施形態Ａ−Ａ断面図
【図９】本発明の第５実施形態Ａ−Ａ断面図
【図１０】本発明の第６実施形態Ａ−Ａ断面図
【図１１】本発明の第７実施形態Ａ−Ａ断面図
【図１２】本発明の第８実施形態Ａ−Ａ断面図
【図１３】本発明の第１実施形態の図２のＢ部拡大図
【図１４】本発明の第９実施形態の図１３のＤ−Ｄ断面図
【図１５】本発明の第９実施形態の図２のＢ部拡大図
【図１６】本発明の第１０実施形態の表示装置の正面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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１は、図１乃至３に示すように、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、表示部材１０の表面に突出した操作部３０と、表示装置１の電気的な制御をおこなう回路基板４０と、を備える。
表示装置１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１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１が、車両用計器のものである。
【００１４】
光源２０は、光を出射する発光部材からなり、例えば、冷暗極管、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。
【００１５】
表示部材１０は、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。また、表示部材１０には、後述する操作部３０を挿通する貫通穴１０１が形成されている。
【００１６】
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１１の端面における反射が低減されるため、効率良く導光部１１内に取り込まれる。導光部１１は、光源２０が出射した光を端面で受光し、受光した光を導光する。
【００１７】
意匠表示部１２は、導光部１１から出射された光を透過し、意匠（指標や操作部照明等）を表示（透過）する光透過部（光出射部）１２１と、非透光性（遮光性）を有する部材を用いて、光透過部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（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ：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。
光透過部１２１は、操作部３０が挿通する貫通穴１０１の周縁に設けられ、操作部３０の周縁を光輝（操作部照明）させる周縁透過部１２１ａと、指標（文字、絵、図形、記号等）を表示（透過）する指標透過部１２１ｂと、を備える。
ここでは、光透過部１２１は、意匠表示部１２に貫通穴（適宜、切り欠きに変更できる）により形成されるが、意匠表示部１２に抜き絵印刷等によって形成されてもよい。また、光を透過すればいいので、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よい。
【００１８】
このように、意匠表示部１２の意匠に合わせて、光が透過する光透過部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。
【００１９】
光拡散部１３は、導光部１１の表面側に配設される表面拡散部１３ａと、導光部１１の裏面側に配設される裏面拡散部１３ｂとからなり、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。
表面光拡散部１３ａは、導光部１１の表面側に配設され、透過性の光拡散部であり、導光部１１の表面側から入射した光を光透過部１２１側に、主に散乱、屈折等によって、光を拡散する。これにより、光透過部１２１から光が出射されることで、操作部３０の周縁部（周縁透過部１２１ａ）と、指標部１２１ｂは光輝して視認できる。
また、裏面光拡散部１３ｂは、導光部１１の裏面に配設され、不透過性の光拡散部であり、導光部１１の裏面から入射した光を導光部１１側に、反射、乱反射、散乱等によって、光を拡散する。導光部内に拡散した光は導光部内を表示面の略法線方向に進み、光透過部１２１から光が出射されることで、操作部３０の周縁部（周縁透過部１２１ａ）と、指標部１２１ｂは光輝して視認できる。
また、光拡散部１３は、光透過部１２１よりも幅広い形状であっても良い。
また、光拡散部１３は、光透過部１２１よりも大きい相似形であっても良い。これにより、光透過部１２１とずれた位置（つまり、光透過部１２１と対応する領域から外れた位置）に、光拡散部１３が設けられても、光透過部１２１に向けて光を拡散することができ、光透過部１２１は、光拡散部１３で拡散された光を効率的に出射することができる。また、光透過部１２１（光る部分）の視野角が広くなる。
【００２０】
低屈折率部１４は、導光部１１の表面側に配設される表面低屈折率部１４ａと、導光部１１の裏面側に配設される裏面低屈折率部１４ｂとからなり、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の全体を覆うように形成される。導光部１１内を進行してきた光は、表面低屈折率部１４ａと導光部１１との界面、又は裏面低屈折率部１４ｂと導光部１１との界面において全反射され、導光部１１内をさらに進行する。
【００２１】
操作部３０は、剛性部材からなり、表示部材１０の貫通穴１０１を介して、表示装置１の表面側に突出している。表面に突出した操作部３０の他端は、後述のスイッチ４１に面しており、操作部３０に働いた押圧操作や回動操作をスイッチ４１に伝える。
【００２２】
回路基板４０は、表示部材１０の裏面側に配設され、表示装置１の速度等を示す指針を駆動する駆動本体（図示しない）や、スイッチ４１等を実装し、表示装置１の電気的な制御を行うものである。
【００２３】
このように構成された表示装置１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と低屈折率部１４、又は導光部１１と空気部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の光透過部１２１（ここでは、貫通した穴）を透過する。
【００２４】
以上、上記実施形態に係る表示装置１は、新たな部品を追加することなく、操作部３０の周縁を光輝させることで、夜間など周囲が暗いときでも操作部３０を視認しやすくできる。
本実施形態の変形例について、図６乃至図１６を参照して説明する。
【００２５】
上記第１実施形態では、低屈折率部１４は、意匠表示部１２の周縁透過部１２１ａに重なる領域には配設されないが、図６に示すように、周縁透過部１２１ａに重なる領域に表面低屈折率部１４ａを配設してもよい。（第２実施形態）
第１実施形態では、拡散部１３を印刷等で形成したあとに、低屈折率部１４を印刷形成するが、この低屈折率部１４の印刷形成において、ずれやにじみが生じ、低屈折率部１４が周縁透過部１２１ａにはみ出した場合、低屈折率部１４がはみ出した領域とはみ出していない領域とでは、周縁透過部１２１ａの見栄えが異なってしまう。しかし、第２実施形態においては、低屈折率部１４は、不透過部１２２と周縁透過部１２１ａとの境界なく印刷形成されるため、第１実施形態のように印刷ずれやにじみにより、低屈折率部１４が周縁透過部１２１ａにはみ出すことは生じなくなり、周縁透過部１２１ａの見栄えを均一にできる。
また、周縁透過部１２１ａに重なる領域に表面低屈折率部１４ａを配設することで、拡散部１３にて拡散された光は低屈折率部１４ａを介して周縁透過部１２１ａから出射されるため、第１実施形態とは色調（明度、彩度）の異なる光を出射することができる。
【００２６】
また、上記第１実施形態では、意匠表示部１２に形成される不透過部１２２は、非透光性（遮光性）を有する部材であったが、半透光性を有する半透過部１２２ａであってもよい。さらに、半透光性を有する半透過部１２２ａは、図７に示すように、周縁透過部１２１ａを覆うように設けられてもよい。（第３実施形態）
このような場合、意匠表示部１２において、光拡散部１３で拡散された光が半透過部１２２ａを透過する領域が周縁透過部１２１ａになる。つまり、周縁透過部１２１ａは、光拡散部１３の形状等によって規定されることになる。なお、この場合における周縁透過部１２１ａの範囲は、光拡散部１３で拡散された光が届き透過する範囲となるので、上記第１実施形態において示した遮光性を有する不透過部１２２が設けられた場合（図５参照）と比べて、広くなる。
【００２７】
また、図５乃至７に示す第１乃至３実施形態においては、導光部１１の表面と裏面にそれぞれ表面拡散部１３ａと裏面拡散部１３ｂを設けているが、図８乃至１０に示すように、表面拡散部１３ａまたは裏面拡散部１３ｂのどちらか一方を設けてもよい。（図８；第４実施形態、図９；第５実施形態、図１０；第６実施形態）
斯かる構成により、拡散部１３の印刷工程を表面、裏面のどちらか一工程に集約できる。また、表面拡散部１３ａの拡散した光は直接、周縁透過部１２１ａより出射されるが、裏面拡散部１３ｂの拡散した光は少なくとも導光部１１を介して周縁透過部１２１ａより出射されるため、表面拡散部１３ａの拡散した光と裏面拡散部１３ｂの拡散した光では色調が異なる。この色調の違いにより表示装置１の視認者に異なる印象を与えることができる。
【００２８】
また、第１実施形態では、拡散部１３は、導光部１１の表面に印刷などにより略均一に形成されるが、図１１に示すように、拡散部１３を網点状に形成してもよい。（第７実施形態）
このような構成により網点の密度を変化させることで容易に周縁透過部１２１ａから出射する光を調整することができる。
【００２９】
また、第１実施形態では、光を拡散するため導光部１１よりも屈折率の高い材料を用いた拡散部１３により、光の拡散を行っているが、図１２に示すように低屈折率部１４と導光部１１の界面を凹凸状にすることにより、光を拡散してもよい。（第８実施形態）
このような構成により、拡散部１３が不要になるので、材料費を削減できる。
【００３０】
また、第１実施形態では、図１３に示すように、光源２０からみて貫通穴１０１の背後になる貫通穴暗領域１２１ｃの領域では暗くなりやすい。したがって、図１４、１５に示すように、貫通穴の陰になる領域である貫通穴暗領域１２１ｃと、陰にならない領域である貫通穴明領域１２１ｄとで、拡散部１３の密度を変える。（第９実施形態）
これにより、貫通穴暗領域１２１ｃは光の出射を多くし、貫通穴明領域１２１ｄは光の出射を少なくなるように調整することで、周縁透過部１２１ａから出射される光の輝度を略均一にすることができる。
【００３１】
また、図１６に示すように、表示装置１の指針が貫通する指針貫通穴１０２に、光源２０の光を反射させる反射面１０２ａを設けてもよい。（第１０実施形態）
このような構成により、貫通穴１０１の陰になる貫通穴暗領域１２１ｃに反射面１０２ａによる反射光を導くことで、周縁透過部１２１ａから出射される光の輝度を略均一にすることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１表示装置
１０表示部材
１１導光部
１２意匠表示部
１３光拡散部
１３ａ表面光拡散部
１３ｂ裏面光拡散部
１４低屈折率部
１４ａ表面低屈折率部
１４ｂ裏面低屈折率部
２０光源
３０操作部
４０回路基板
４１スイッチ
１０１貫通穴
１０２指針貫通穴
１０２ａ反射面
１２１透過部（光出射部）
１２１ａ周縁透過部
１２１ｂ指標透過部
１２１ｃ貫通穴暗領域
１２１ｄ貫通穴明領域
１２２不透過部
１２２ａ半透過部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチと、このスイッチの前面側に配置され、貫通穴を有し、光源からの光を導光する導光部と、前記導光部内を進行する前記光を拡散する拡散部と、前記導光部よりも屈折率の低い低屈折率部と、前記光が出射する光出射部を有する意匠表示部と、前記貫通穴に挿通され、前記導光部の前方側に延びる操作部と、を備えた表示装置において、
前記光出射部は前記貫通穴の周縁に設けられ、前記拡散部は前記光出射部に対応する領域に配設される、ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記拡散部は、前記光出射部よりも大きい、ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記低屈折率部は、前記光出射部と重なる領域には配設されない、ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。

【図１】