特許 7468285 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G09F 13/18 20060101AFI20240409BHJP

   G01D 11/28 20060101ALI20240409BHJP

   G09F 13/00 20060101ALI20240409BHJP

   G09F 13/04 20060101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

G09F13/18 D

G01D11/28 L

G09F13/00 B

G09F13/04 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020171769

(22)【出願日】2020-10-12

(65)【公開番号】P2022063480

(43)【公開日】2022-04-22

【審査請求日】2023-08-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000231512

【氏名又は名称】日本精機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】仙 尊帆

【審査官】中澤 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２９４０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５６００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０３５５４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０９Ｆ １３／１８

Ｇ０１Ｄ １１／２８

Ｇ０９Ｆ １３／００

Ｇ０９Ｆ １３／０４

Ｂ６０Ｋ ３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源と、
前記光源の前方に配置される入射面と、前記入射面から導かれた光を前記入射面の前記前方で出射する出射面と、外周面を有し前記入射面と前記出射面とを接続する導光部と、を有する導光部材と、
前記導光部材を収容するサブケースと、
前記サブケースを収容するメインケースと、を備え、
前記サブケースは、前記メインケースに対して前記外周面の一部の領域を覆う保護壁と、前記外周面の他部の領域から前記外周面を前記保護壁に押し付けるフックと、を有し、
前記導光部材は、前記外周面の他部の領域に設けられ前記フックと掛かり合うフック受けを有する、表示装置。

【請求項2】

前記保護壁は、少なくとも前記外周面が前記メインケースと対向する領域を覆う、請求項１記載の表示装置。

【請求項3】

前記外周面は、少なくとも１組の対向する面を含む複数の面からなり、
前記保護壁は、少なくとも前記１組の対向する面の一方を覆い、
前記フックは、前記１組の対向する面の他方から前記導光部を前記保護壁と挟み込む、請求項１記載の表示装置。

【請求項4】

前記外周面は、少なくとも１組の対向する面を含む複数の面からなり、
前記保護壁は、前記少なくとも１組の対向する面に向い突出するリブを有する、請求項１記載の表示装置。

【請求項5】

前記出射面よりも後方に配置される後方部材を更に備え、
前記メインケースは、前記後方部材を支持するケースであり、
前記導光部は、前記入射面が前記後方部材の外縁よりも外側に位置し、前記出射面の少なくとも一部が前記後方部材の前記外縁よりも内側に位置するよう前後方向に関する曲げ形状を有する、請求項１記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両等に搭載される表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、導光部材と、導光部材を保持するサブケースを有する表示装置が知られている。サブケースは導光部材を保持した状態で、更に他のメインケースに取り付けられることで、導光部材は光源に対して位置決めされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－２４４５９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

サブケースをメインケースに組み付ける際、導光部材がメインケース等の他の構造物に接触してしまう虞がある。特に、サブケースに対して導光部材が突出して保持される場合には、他の構造物に当たりやすく、位置ずれし易い。導光部材はサブケースに対して適切な位置に保持されない結果、光源に対しても適切な位置に配置されず、光源の光が適切に導光されない虞がある。

【0005】

本開示はこのような事情を考慮してなされたもので、組み付け精度を向上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】

【0006】

本開示の表示装置は、上述した課題を解決するために、光源と、前記光源の前方に配置される入射面と、前記入射面から導かれた光を前記入射面の前記前方で出射する出射面と、外周面を有し前記入射面と前記出射面とを接続する導光部と、を有する導光部材と、前記導光部材を収容するサブケースと、前記サブケースを収容するメインケースと、を備え、前記サブケースは、前記メインケースに対して前記外周面の一部の領域を覆う保護壁と、前記外周面の他部の領域から前記導光部を前記保護壁に押し付けるフックと、を有し、前記導光部材は、前記外周面の他部の領域に設けられ前記フックと掛かり合うフック受けを有する。

【発明の効果】

【0007】

本開示の表示装置においては、組み付け精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の表示装置の実施形態である表示装置の正面図。

【図2】図１のII－II線に沿う断面図。

【図3】図１のIII－III線に沿う断面図。

【図4】後方導光部材を前方及び上方から見た外観斜視図。

【図5】照明ケースを後方から見た図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本開示の表示装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。本開示の表示装置は、例えば自動車や二輪車等の車両や、船舶、農業機械、建設機械に搭載される。

【0010】

図１は、本開示の表示装置の実施形態である表示装置１の正面図である。
図２は、図１のII－II線に沿う断面図である。
図３は、図１のIII－III線に沿う断面図である。

【0011】

以下の説明において、「前（前面）」、「後（背面）」、「上」、「下」、「右」、及び「左」は、図１から図３における定義「Ｆｒ．」、「Ｒｅ．」、「Ｔｏ．」、「Ｂｏ．」、「Ｒ」、及び「Ｌ」に従う。尚、表示装置１がユーザに視認される側を「前」とする。

【0012】

表示装置１は、表示ユニット１０（後方部材）と、回路基板２０と、ケース３０と、後方導光部材５０（導光部材）と、前方導光部材６０と、拡散板７０と、を主に有する。

【0013】

表示ユニット１０は、表示パネルと、バックライトユニットと、ベゼル１１と、を有する。

【0014】

表示パネルは、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）方式の液晶表示パネルである。表示パネルは、液晶層を封入する一対のガラス基板を有する。一対のガラス基板には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等により透明電極が形成される。また、表示パネルは、一対のガラス基板を挟み込むように配置された一対の偏光板（偏光フィルタ）を有する。表示パネルは、図示しないフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits））を介して、回路基板２０に接続される。表示パネルは、回路基板２０の制御部により制御されることにより、透明電極を介して液晶層に駆動電圧が印加される。これにより、液晶層の液晶分子の配向が制御され、表示パネルの個々の画素の透過率が変化することにより、表示パネルは画像を表示する。

【0015】

バックライトユニットは、表示パネルの後方に設けられる。バックライトユニットは、光源基板及び導光部材からなり、表示パネルを後方から照明する。光源基板は、光源の一例である複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）を実装する。光源基板は、ＦＰＣ等の可撓性基板を介して、回路基板２０と接続される。ＬＥＤは、駆動電流が供給されると、導光部材に向けて光を出射する。導光部材は、ＬＥＤが出射した光を表示パネルに向けて導く。

【0016】

ベゼル１１は、金属製の枠体（フレーム）であり、表示パネル及びバックライトユニットを収容する。表示パネルは、表示ユニット１０の前面においては、少なくとも表示画面を露出させて覆う。

【0017】

回路基板２０は、ケース３０に支持されて表示ユニット１０の後方に配置される。回路基板２０は、表示ユニット１０を制御するための制御部、及び複数の光源２１を主に有する。

【0018】

制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有し、例えば、ＲＯＭに書き込まれたプログラムに従って所定の演算処理を実行する。制御部は、例えば、車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit）から車速、エンジン回転数、各種車両情報、ナビゲーション情報等を、各種センサ等を介して取得する。制御部は、取得した情報に基づき、表示ユニット１０に情報を表示させる。

【0019】

光源２１は、回路基板２０の前面２０ａに設けられる。光源２１は、例えばトップビュー型（上面発光型）のＬＥＤである。光源２１は、円形意匠が列状に８個並んだゲージ２で用いられるセグメント数に対応して複数（８個）設けられる。

【0020】

ケース３０は、下ケース３１と、中ケース３２（メインケース）と、照明ケース４０（サブケース）と、見返し部材３８と、を有する。

【0021】

下ケース３１は、表示装置１の外郭を成す、遮光性の樹脂（例えば白色のポリプロピレン）である。下ケース３１は、内部空間に、中ケース３２に支持される照明ケース４０、表示ユニット１０及び回路基板２０を主に収容する。

【0022】

中ケース３２は、遮光性の樹脂（例えば白色のポリプロピレン）である。中ケース３２は、表示ユニット１０及び回路基板２０を主に支持および固定する。また、中ケース３２は、照明ケース４０を収容し支持する。中ケース３２は、基板側開口端３３を有する。基板側開口端３３は、回路基板２０と接することにより、各光源２１の照明範囲をゲージ２の数であるセグメント数に対応した数に区切る。

【0023】

照明ケース４０は、遮光性の樹脂（例えば白色のポリプロピレン）である。照明ケース４０は、後方導光部材５０及び拡散板７０を収容及び固定する（詳細は後述）。すなわち、照明ケース４０、後方導光部材５０及び拡散板７０は、中ケース３２への組み付け時には一体部品として扱われる。

【0024】

照明ケース４０は、後方導光部材５０を収容することで、後方導光部材５０から出射した光を反射し、後方導光部材５０に再度入射させる。照明ケース４０は、後方から前方に延び、中ケース３２と共に、各光源２１の照明範囲をゲージ２の数である８個に対応した数に区切る。照明ケース４０は、前方開口端４６と、後方開口端４７と、を有する。前方開口端４６は、各照明範囲の前方に位置する開口端であり、拡散板７０と接することにより、基板側開口端３３と共に照明範囲を閉じた空間に区切る。後方開口端４７は、前方開口端４６に対して後方に位置し、且つ回路基板２０に対して一定の距離を有して前方に位置する開口端である。

【0025】

照明ケース４０が有する後方導光部材５０を収容及び支持するための構成については、後述する。

【0026】

見返し部材３８は、遮光性の樹脂（例えば黒色のＡＢＳ樹脂）である。見返し部材３８は、表示ユニット１０の表示画面以外の領域や、ユーザに対して遮蔽すべきケース３０の内部を前方から覆う。見返し部材３８は、下ケース３１の前方で下ケース３１と組み合わされることにより、表示装置１の前方の外郭としても機能する。

【0027】

見返し部材３８は、前方導光部材６０の前方に配置され、開口３９から前方導光部材６０の各突出部６１を露出させる。開口３９は、セグメント数に対応して８個設けられる。開口３９は、前方視において表示ユニット１０のベゼル１１と重なり合う位置に配置され、前方導光部材６０を介して光源２１の光で点灯されることにより、表示ユニット１０の表示画面に近接したゲージ２を形成する。ゲージ２は、例えばエンジン回転数の高低を点灯数や点灯色で表示する。

【0028】

後方導光部材５０は、透明な樹脂（例えばポリメタクリル酸メチル樹脂（Polymethyl methacrylate、ＰＭＭＡ））からなる。後方導光部材５０は、光源２１の光を拡散板７０まで導光する。ここで、図４は、後方導光部材５０を前方及び上方から見た外観斜視図である。

【0029】

後方導光部材５０は、入射面５１と、出射面５２と、導光部５３と、腕部５７と、フック受け５８と、を有する。

【0030】

入射面５１は、前後方向に対し略垂直な面であり、後方導光部材５０の後端面である。入射面５１は、光源２１の前方に光源２１と対面して配置され、光源２１の光が入射する面である。

【0031】

出射面５２は、前後方向に対し略垂直な面であり、後方導光部材５０の前端面である。出射面５２は、入射面５１から入射し、導光部５３を導かれた光を、入射面５１の前方で出射する。

【0032】

導光部５３は、入射面５１と出射面５２との間の部分であり、入射面５１から入射した光を出射面５２に導く。導光部５３は、略Ｌ字状であって、曲げ部５３ｂを有する曲げ形状を有する。具体的には、導光部５３は、入射面５１が表示ユニット１０（後方部材）の外縁１０ａよりも外側に位置し、出射面５２の少なくとも一部が外縁１０ａよりも内側に位置するよう、前後方向に関して、内側に曲がる曲げ形状を有する。

【0033】

導光部５３は、略四角柱状を有する。導光部５３は、入射面５１（の外縁）と出射面５２（の外縁）とを接続する外周面５５を有する。外周面５５は、２組の対向する面を含む４つの面である、左面５５ａ、右面５５ｂ、上面５５ｃ及び下面５５ｄからなる。

【0034】

腕部５７は、出射面５２の外縁から一方向（導光部５３の曲げ方向と反対方向）に、出射面５２と平行に延びた一対の線状部分である。腕部５７は、照明ケース４０上に配置されることで、後方導光部材５０を前後方向に位置決めする。

【0035】

フック受け５８は、外周面５５の入射面５１に近い位置であって、照明ケース４０のフック４２（後述）に対応する位置に形成されてフック４２と掛かり合う。フック受け５８は、外周面５５のうち、保護壁４４に覆われない領域（外周面５５の他部の領域）である上面５５ｃに設けられる。

【0036】

前方導光部材６０は、後方導光部材５０同様、透明な樹脂（例えばＰＭＭＡ）からなる。前方導光部材６０は、後方導光部材５０から出射される光を、更に前方に導光する。前方導光部材６０は、開口３９より先端を露出する突出部６１を有する。突出部６１から光が出射することにより、ゲージ２は点灯する。

【0037】

拡散板７０は、後方導光部材５０と前方導光部材６０との間に配置される、薄板状部材である。拡散板７０は、白濁した拡散印刷及び黒印刷が施された、透明な樹脂（例えばポリカーボネート）である。拡散印刷は、突出部６１に対応する領域に施され、光を拡散して透過する。黒印刷は、突出部６１以外の領域に施され、光を遮光する。拡散板７０は、例えば接着材層が背面に設けられることにより、照明ケース４０の前面に固定される。

【0038】

次に、照明ケース４０の詳細について説明する。図５は、照明ケース４０を後方から見た図である。

【0039】

照明ケース４０は、基材４１と、保護壁４４と、フック４２と、を有する。

【0040】

基材４１は、略左右方向に広がる板状部材である。照明ケース４０は、この基材４１を介して中ケース３２に支持される。

【0041】

保護壁４４は、基材４１の背面４１ｂから断面が略コの字状で略後方に突出する部分である。保護壁４４は、中ケース３２と対向する領域を含む他の構造物に対して導光部５３の外周面５５の一部の領域を覆う。すなわち、保護壁４４は、一体部品となった照明ケース４０、後方導光部材５０及び拡散板７０が中ケース３２に取り付けられる際に、後方導光部材５０が中ケース３２や他の構造物に接触することから保護するために設けられる。

【0042】

保護壁４４は、外周面５５の曲げ形状を含む形状に対応する（沿った）形状を有する。具体的には、保護壁４４は、外周面５５の左面５５ａを覆う左壁４４ａ、右面５５ｂを覆う右壁４４ｂ、及び下面５５ｄを覆う下壁４４ｄの一体となり連続した３面からなり断面が略コの字状に形成される。左壁４４ａ及び右壁４４ｂは、導光部５３の後端５３ａ（入射面５１と同一面上）から腕部５７の後端までの領域を覆う。下壁４４ｄは、導光部５３の後端５３ａから曲げ部５３ｂを経て導光部５３の先端５３ｃ（出射面５２の背面側）までの領域を覆う。

【0043】

保護壁４４の左壁４４ａ及び右壁４４ｂは、外周面５５の左面５５ａ及び右面５５ｂ（１組の対向する面）に向い突出し、左面５５ａ及び右面５５ｂを互いに対向する方向に押す左右リブ４８を有する。左壁４４ａ及び右壁４４ｂの左右リブ４８間の距離は、左面５５ａ及び右面５５ｂ間の距離よりも小さくてもよい。この場合、後方導光部材５０は照明ケース４０に軽圧入されることで、後方導光部材５０と保護壁４４とが密着し、後方導光部材５０の左右方向における位置決め精度を得られる。これにより、光源２１との位置決め精度も得られ、ゲージ２の疑似点灯が防止できる。「疑似点灯」は、光源２１が発光して点灯するゲージ２と光源２１が発光しない非点灯のゲージ２とが隣接する状態において、点灯する光源２１の光が中ケース３２と照明ケース４０との隙間から非点灯のゲージ２側に漏れて、非点灯のゲージ２側の後方導光部材５０の導光部５３に入光し、非点灯のゲージ２が点灯して見えることをいう。また、下壁４４ｄは、下面５５ｄを押す下リブ４９を有する。

【0044】

フック４２は、基材４１の背面４１ｂから後方に延びて突出する弾性を有する突出片である。フック４２の先端４２ａは、外周面５５の他部の領域である、上面５５ｃ（１組の対向する面の他方）でフック受け５８と掛かり合い、フック４２は、導光部５３を下壁４４ｄと挟み込む。このとき、下壁４４ｄは、下面５５ｄ（１組の対向する面の一方）を覆い、また下壁４４ｄは下リブ４９を有するため、下面５５ｄは下壁４４ｄに押し付けられ、密着する。

【0045】

このような表示装置１は、後方導光部材５０の一部を保護壁４４で覆い、且つ後方導光部材５０の他の部分をフック４２で保護壁４４に密着させたため、後方導光部材５０が照明ケース４０に対して確実に固定される。このため、上述したとおり、照明ケース４０が後方導光部材５０と一体部品となって中ケース３２に組み付けられる際、後方導光部材５０が中ケース３２等の他の構造物に接触することを低減できる。また、照明ケース４０が他の構造物と接触したとしても、後方導光部材５０は照明ケース４０からずれる虞がなく、中ケース３２及び回路基板２０を介して間接的に位置決めされる光源２１に対しても、好適に配置される。

【0046】

この結果、表示装置１は、組み付け精度を向上させることができる。また、表示装置１は、組み付け精度を向上できる結果、ゲージ２の疑似点灯も防止でき、表示装置１の使用時の外観性も向上できる。

【0047】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0048】

例えば、保護壁４４は導光部５３の後端５３ａ（及び、入射面５１）から前方を覆う例を説明したが、後端５３ａよりも更に突出し後方（回路基板２０側）まで延びてもよい。

【0049】

導光部材が後方導光部材５０である例を説明したが、例えば前方に配置される文字板に面して配置される、文字板を照明する導光部材であってもよい。後方部材が表示ユニット１０である例を説明したが、後方部材には、文字板や指針、他の導光部材等の種々の部材を適用できる。

【0050】

導光部５３が略四角柱状である例を用いて説明したが、円柱、三角柱、四角柱以上の多角柱であってもよい。

【符号の説明】

【0051】

１ 表示装置
２ ゲージ
１０ 表示ユニット
１０ａ 外縁
１１ ベゼル
２０ 回路基板
２０ａ 前面
２１ 光源
３０ ケース
３１ 下ケース
３２ 中ケース
３３ 基板側開口端
３８ 見返し部材
３９ 開口
４０ 照明ケース
４１ 基材
４１ｂ 背面
４２ フック
４２ａ 先端
４４ 保護壁
４４ａ 左壁
４４ｂ 右壁
４４ｄ 下壁
４６ 前方開口端
４７ 後方開口端
４８ 左右リブ
４９ 下リブ
５０ 後方導光部材
５１ 入射面
５２ 出射面
５３ 導光部
５３ａ 後端
５３ｂ 曲げ部
５３ｃ 先端
５５ 外周面
５５ａ 左面
５５ｂ 右面
５５ｃ 上面
５５ｄ 下面
５７ 腕部
５８ フック受け
６０ 前方導光部材
６１ 突出部
７０ 拡散板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】