(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の一実施形態に係る表示装置を、図面を参照して説明する。
【0010】
本実施形態に係る表示装置100は、
図1、
図2に示すように、自動二輪車(オートバイ)等の車両1に搭載され、車両1に関する各種情報(以下、車両情報)をユーザ2(車両1の運転者)に報知するものである。車両情報は、自車の情報(車速など)だけでなく、車外の情報(ナビゲーションの情報など)も含む。
【0011】
表示装置100は、車両1の計器3が組み込まれたダッシュボード(インストルメントパネル)4と、車両1のウインドシールド5との間に位置する(但し、後述の照明部50はダッシュボード4内に設けられている)。ウインドシールド5は、透光性を有し、車両1のユーザ2が身を屈めた時などでも外景を視認可能となっている。
計器3は、
図5に示すように、TFT(Thin Film Transistor)型の液晶パネル3aと、液晶パネル3aの動作を制御する制御部(マイクロコントローラ等)が実装された制御基板3bと、から構成されている。制御基板3bは、車両1のECU(Electronic Control Unit)等と接続され、ECUから取得した車両情報に基づき、液晶パネル3aに車速などを表示させる。なお、計器3は指針式計器であってもよい。
【0012】
表示装置100は、表示部10と、透光板20と、透光層30(
図4(b)参照)と、補強部材40と、照明部50と、を備える。
【0013】
なお、以下では説明の理解を容易にするため、
図2に示すようにユーザ2から見ての上方向を「上」、下方向を「下」として各部を適宜説明する。また、
図4(a)(b)に示すように、表示部10の表示側を「表」、その反対側を「裏」として表示部10の構成を適宜説明する。
【0014】
表示部10は、
図4(a)に示すように、表示器11と、回路基板(プリント回路板)12と、ケース13と、を有する。
【0015】
表示器11は、例えばTFT型の液晶パネルから構成され、回路基板13に実装された制御部(図示せず)の制御の下で、表示動作を行う。表示器11の表側(表示面11a側)には透光板20が位置しており、表示器11が表示した画像は、透光板20越しにユーザ2に視認される。
【0016】
回路基板12は、各種配線が形成された基板に、マイクロコントローラ等の制御部や、駆動回路や、表示器11を背後から照明するための光源(例えばLED(Light Emitting Diode))などが実装されることで構成されている。回路基板12は、表示器11の裏側に位置し、表示器11と図示しないFPC(Flexible Printed Circuits)により電気的に接続されている。また、回路基板12は、後述する補強部材40の内部に設けられた配線Wを介して、計器3の制御基板3bと接続されている。これにより、制御部は、計器3の制御基板3bと協働して表示器11を制御し、計器3が表示する情報と同種の情報や、ECUから取得した各種車両情報を表示器11に表示させることが可能となっている。
【0017】
表示部10(表示器11)が表示する車両情報は、計器3と異種のものであってもよいし、少なくとも一部が共通していてもよい。表示部10は、例えば、車速・エンジン回転数・残燃料などの各種計測量、低燃費運転を促すための運転支援情報、カーナビゲーション情報、各種警告情報などを表示する。
【0018】
ケース13は、例えば遮光性樹脂から形成され、表示器11を裏側から覆うものである。ケース13は、第1ケース13aと、第2ケース13bとが組み合わされることで構成される。
【0019】
第1ケース13aは、
図3に示すように、正面視で額縁状をなす。第1ケース13aは、
図4(a)(b)に示すように、透明板20の裏側に固定されている。第1ケース13aは、例えば透明板20にインサート成形または二色成形によって固定されている。
【0020】
第2ケース13bは、第1ケース13aの裏側に位置し、
図4(a)に示すように、表側に開口した箱状をなす。第2ケース13bの開口端には、開口の外周方向に突出するフランジ部13cが形成されている。このフランジ部13cが第1ケース13aに固定されることで、第2ケース13bは第1ケース13aと一体となり、内部に表示器11及び回路基板12を収納するケース13を構成する。フランジ部13cは、第1ケース13aに嵌合・螺着などにより固定される。
【0021】
透光板20は、無機ガラス、アクリルガラス等からなり、平板状に形成されている。透光板20は、衝撃や塵埃などから表示器11を保護するために設けられる。透光板20は、表示器11の表側に位置し、表示器11が表示する車両情報を透かして視認させる。
【0022】
透光板20は、
図2に示すように、ダッシュボード4から上方に立設されて、ダッシュボード4とウインドシールド5との間に位置する。透光板20は、下端部がダッシュボード4内の所定箇所に固定され、立設されている。
ここで、透光板20は、
図2に示すように、上下方向に対してユーザ2側に傾いて設けられることが好ましい。このようにすれば、透光板20に入射する外光NLが、表示部10の表示像を視認する際のユーザ2の視線V方向に反射することを防止できるため、視認性を良好に保つことができる。透光板20の傾斜方向は、車両1に搭乗するユーザ2の視点や、表示部10の位置などを勘案した上で、仰角90°未満の範囲で設定される。なお、透光板20の表面に、AG(Anti-Glare)層や、AR(Anti-Reflection)層を設けて、さらに外光反射を低減するようにしてもよい。
【0023】
透光層30は、
図4(b)に示すように、透光板20の裏面と、表示器11の表示面11aとの間に充填されており、硬化後の光硬化型接着剤(例えば、紫外線(UV)硬化型接着剤)から構成されている。透光板20と表示器11とは、光硬化型接着剤を挟んで重ね合わせた後に光を照射して接着剤を硬化させる手法(いわゆるオプティカルボンディング)により接着されている。このように表示器11と透光板20の間に、両者と密着する透光層30が介在することで、透光板20の裏面に結露、曇りが生じることがなくなる。
なお、透光板20と表示器11とを接着する透光層30は、光硬化型接着剤に限られず、光硬化型でない透光性の接着剤や、透光性粘着シート等であってもよい。
【0024】
補強部材(ブラケット)40は、表示部10の剛性を高めるためのものである。補強部材40は、ケース13の裏側に設けられ、
図4(a)に断面で示すように、中空構造(パイプ形状)となっている。補強部材40は、金属や樹脂から形成されている。
【0025】
補強部材40は、
図3に示すように正面視で略U字状をなし、
図5に示すように両端がスペーサ41を介して透光板20にビスS等の固定手段で固定されている。スペーサ41は、補強部材40と一体でも別体でもよい。別体の場合、スペーサ41を弾性部材で形成してもよい。
【0026】
補強部材40の上部は、第2ケース13bにビス等の固定手段(図示せず)で固定されている。具体的には、補強部材40の上部は、第2ケース13bのフランジ部13cの裏面に沿うように配設されている。第2ケース13bは、フランジ部13cが形成されていることにより、
図4(a)に示すように、その裏側が凹部となる。補強部材40の上部は、この凹部に嵌められるように配設されている。
【0027】
ケース13と補強部材40とを以上のような構成とすることにより、表示部10の剛性を高めつつも、見かけ上、表示部10を薄型に構成することができる。また、この構成では、
図4(b)に示すように、表示部10のうち表裏方向で補強部材40と重ならない領域では、ケース13(第2ケース13b)を補強部材40の裏面と略面一の位置まで突出させても、表示部10の厚みという観点からは見栄えが損なわれない。
本実施形態では、このように、ケース13(第2ケース13b)の補強部材40に囲まれた領域を裏側に突出させることにより、ケース13の収納スペースを保ったまま、表示部10を薄型に構成している。
【0028】
中空状の補強部材40には、表示部10と計器3とを接続する配線W(
図5に模式的に示した)が設けられている。例えば、補強部材40と第2ケース13bとが対向する部分には、配線Wを通すための孔(図示せず)が設けられており、配線Wの一端は、この孔を通って表示部10の回路基板12と電気的に接続されている。また、配線Wの他端は、補強部材40の内部を通って、ダッシュボード4の内部に至り、計器3の制御基板3bと接続される。
このような構成により、表示装置100では、配線Wが外部に露出することなく、表示部10を、車両1側の制御部(制御基板3b、ECUなど)と接続することが可能となっている。
【0029】
以上のように透光板20に固定され、補強部材40により剛性が高められた表示部10は、
図2や
図3に示すように、ダッシュボード4から離間した位置(詳しくは、ダッシュボード4の上面から上方に間隔を空ける位置)に配設されている。これにより、透光板20のうち、表示部10とダッシュボード4との間の領域は、ウインドシールド5を透かして視認させる透視領域Rとなる。
つまり、透視領域Rからは、ウインドシールド5を介して外景が視認可能となる。透視領域Rからウインドシールド5越しに見える外景は、自動二輪車である車両1の場合は、主に路面などになるが、運転の安全性の観点からこの意義は大きい。
このように本実施形態に係る表示装置100によれば、表示部10がダッシュボード4の上方に立設された構成であるため、見やすい位置に画像を表示できるのみならず、透視領域Rから外景を視認できるため、安全運転の観点から重要な視界を確保することができる。また、ウインドシールド5に画像を投影しなくとも、表示部10の表示画像をダッシュボード4から浮き上がっているように見せることができる。したがって、ウインドシールド4の曲率などを考慮しなくとも良い。
【0030】
照明部50は、所定の場合に、透視領域Rを照明するものである。具体的には、照明部50は、ダッシュボード4の内部に設けられ、ダッシュボード4側から透視領域Rに向けて照明光Lを出射し、透視領域Rで反射した照明光Lにより、所定の情報を報知する。
【0031】
照明部50は、
図6に示すように、ダッシュボード4に設けられた開口部4aの下方に位置し、回路基板51と、導光体52と、拡散板53と、を有する。
【0032】
回路基板51は、各種配線が形成された基板に、マイクロコントローラ等の制御部や、駆動回路や、照明光Lを出射する光源51aなどが実装されることで構成されている。回路基板51は、車両1のECU等と電気的に接続されている。
【0033】
光源51aは、赤色や青色の光を出射するLEDなどから構成されている。光源51aは、回路基板51の制御部の制御の下で、各種警告を行う場合に点灯する。各種警告としては、運転支援に関する警告(例えば、低燃費運転が実現されている場合には青色点灯、そうでない場合は赤色点灯により報知)や、水温上昇の報知のための警告(例えば、水温異常の場合は赤色点灯により報知)などである。これらの各種警告の基となる情報は、図示しない各種センサ、ECUなどを介して、回路基板51の制御部が取得するものである。
【0034】
導光体52は、例えば樹脂から形成され、透光性を有する。導光体52は、回路基板51よりも開口部4a側に位置し、光源51aが発した照明光Lを効率良く開口部4aと導くために設けられる。例えば、導光体52は、指向性の高い光源51aからの照明光Lの照射領域を効率良く広げるための曲面を有して形成されている。
【0035】
拡散板53は、導光体52よりも開口部4a側に位置し、光源51aから発せられ、導光体52を透過した照明光Lを、拡散光として出射する。これにより、透光板20の透視領域Rには、略面状に発光する照明光Lが浮かび上がるように視認される(アンビエント照明)。
【0036】
以上のように構成される照明部50は、光源51aから、導光体52、拡散板53を透過して拡散光となった照明光Lを、透光板20の透視領域Rに向けて出射する。そして、透視領域Rで反射した照明光Lにより、所定の情報をユーザ2に報知する。
このように、本実施形態に係る表示装置100では、透視領域Rからウインドシールド5越しに外景が視認可能でありながらも、所定の場合には、この透視領域Rを照明光Lで照明することで所定の情報を報知可能となっている。よって、運転の安全性を確保しながらも、斬新な表示が可能となっている。
【0037】
以上に説明したように、表示装置100は、ウインドシールド5に依存せず、運転者の視界を確保しつつも見易い位置に画像を表示することができる。これは、下記の構成により実現可能である。
【0038】
表示装置100は、車両1に関する情報を表示する表示部10と、表示部10の表示側に位置し、表示部10が表示する情報を透かして視認させる透光板20と、を備える。
透光板20は、車両1のダッシュボード4から立設されて、ダッシュボード4と車両1のウインドシールド5との間に位置する。
表示部10がダッシュボード4から離間した位置で透光板20に固定されていることで、透光板20のうち、表示部10とダッシュボード4との間の領域は、ウインドシールド5を透かして視認させる透視領域Rとなっている。
【0039】
また、表示部10は、前記情報を表示する表示器11と、表示器11を透光板20とは反対側から覆うケース13と、を有し、表示器11とケース13とのうち、少なくともケース13が透光板20の表示部10側の面に固定されていればよい。
【0040】
なお、表示器11の表示面11aが透光板20の表示部10側の面に固定されていてもよい。この場合において、表示器11と透光板20との間には透光層30が設けられ、表示器11は透光層30により透光板20に接着されている、ようにしてもよい。
【0041】
また、表示装置100は、透光板20の透視領域Rを照明する照明部50をさらに備えていてもよい。この場合、照明部50は、ダッシュボード4側から透視領域Rに向けて照明光Lを出射し、透視領域Rで反射した照明光Lにより、所定の情報を報知する。
【0042】
ここからは、表示装置100における他の特徴について、
図4(b)、
図6、
図7(a)(b)を参照して説明する。
【0043】
図4(b)に示すように、透光板20と第1ケース13aとの接合部に着目すると、透光板20には凹部21が形成されており、第1ケース13aの表側の端部が、この凹部21に挿入されるようにして透光板20に固定されている。
第1ケース13aの表側の端部は、同図に示すように、表示器11側に突出する突出部13dを有する。これにより、第1ケース13aの表側の端部は、断面略L字状をなしている。突出部13dの表側には、R面(曲面)が形成されている。このように曲面が形成されることにより、表示器11を斜めから見た場合であっても、表示面11aが見切れることなく、優れた見栄えが実現可能になっている。
【0044】
また、表示部10の製造工程では、透光板20に第1ケース13aをインサート成形または二色成形により固定した後に、好ましくは、表示器11を、光硬化性樹脂からなる透光層30を介して透光板20にオプティカルボンディングにより固定する。
このように表示器11を透光板20にオプティカルボンディングにより固定する場合は、
図4(b)に示すように、第1ケース13aの突出部13dの裏面は、透光板20の裏面と同一面、もしくは、透光板20の裏面よりも裏側に突出しない(透光板20の裏面よりも表側に位置する)ことが好ましい。
これは、第1ケース13aの突出部13dの裏面が、透光板20の裏面よりも表示面11aに近いと、突出部13dの裏面に、硬化前の光硬化性樹脂が付着した場合、光硬化性樹脂への圧力が不均一となり、光硬化性樹脂内に気泡が生じてしまったり、透光板20への表示器11の固定が不十分になったりするためである。
【0045】
また、
図6に示すように、ダッシュボード4に設けられ、照明光Lを透光板20の透視領域Rへと通過させる開口部4aの内壁面は、照明光Lを透視領域Rに反射させない形状であることが、見栄えの観点から好ましい。これは、照明部50からの照明光Lが、開口部4aの内壁面で反射し、透視領域Rに到達すると、透視領域Rに、その内壁面が映り込んでしまい、表示の見栄えの悪化に繋がるためである。
図6に示す例では、開口部4aを構成する内壁面が、同図における上側の開口端から、光源51aに近づくに従って、開口径が広がるように傾斜して形成されている。このようにすれば、開口部4aを構成する内壁面で反射した照明光Lが透視領域Rに到達することが無いため、上記した見栄えの悪化を防ぐことができる。
【0046】
また、開口部4aを構成する内壁面は、
図7(a)、(b)に示すような形状であってもよい。
【0047】
図7(a)に示す例では、開口部4aの内壁面の下端に、開口径の中心に向かって突出するフランジ部4bが形成されており、このフランジ部4bの内周面が
図6で説明したような傾斜面となっている。これにより、この傾斜面で反射した照明光Lが透視領域Rに到達することが無く、開口部4aのうちフランジ部4b以外の部分に拡散板53から出射された照明光Lが極力到達しないように構成されている。このようにしても良い。
図7(b)に示す例は、
図7(a)とフランジ部4bの機能は同様であるが、フランジ部4bの上面に凹部4cが形成された例である。このようにしても良い。
これらの
図7(a)、(b)に示す例であっても、開口部4aの内壁面で反射した照明光Lが透光板20の透視領域Rへと到達することを低減できる。そのため、透視領域Rに開口部4aの内壁面の形状が映り込むことが低減でき、見栄えが良い。
【0048】
なお、本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変形(構成要素の削除も含む)が可能である。以下に変形の一例を示す。
【0049】
以上の例では、ウインドシールド5が透光性を有する例を示したが、そうでなくとも、表示装置100によれば、表示部10をダッシュボード4の上方に位置させることができるため、車両情報の視認性に優れる。但し、透視領域Rを有効活用するには、表示装置100は、透光性を有するウインドシールド5を備えた車両1に特に有用である。
【0050】
以上では、車両1が自動二輪車である例を示したが、これに限られない。表示装置100が搭載される車両1は、自動三輪車、自動四輪車などであってもよい。但し、屋根などが無く、表示部10が外部に晒される状態となる車両1に、表示装置100は特に有用である。
【0051】
以上の説明では、計器3、表示部10、及び照明部50がそれぞれ独立した制御部を有する例を示したが、これに限られない。例えば、表示部10の制御機能を計器3側に集約してもよいし、表示部10及び照明部50の制御機能を共に計器3側に集約してもよい。
【0052】
以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、重要でない公知の技術的事項の説明を適宜省略した。