特許 7519010 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】2024-07-10

(45)【発行日】2024-07-19

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G01D 11/24 20060101AFI20240711BHJP

   G01D 11/28 20060101ALI20240711BHJP

   B60K 35/00 20240101ALI20240711BHJP

【ＦＩ】

G01D11/24 A

G01D11/28 L

B60K35/00

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020159368

(22)【出願日】2020-09-24

(65)【公開番号】P2022052865

(43)【公開日】2022-04-05

【審査請求日】2023-07-20

(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】倉品 光

(72)【発明者】

【氏名】有福 大輔

【審査官】平野 真樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０５９０８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１２１１７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｄ １１／００－１３／２８

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、前記入射面から入射した光を前記入射面の前記前方で出射する出射面と、前記入射面と前記出射面とを接続する導光部と、
前記導光部に配置されるフック受けと、を有する導光部材と、前記導光部材を前記前方から収容する収容部と、後方から前記前方へ伸び前記フック受けと掛かり合い前記導光部材を前記収容部内に固定するフックと、を有するケースと、
前記出射面の前記前方に配置され、前記出射面から出射された光で照明される点灯する意匠を有する表示板と、を備え、
前記収容部及び前記フックは、前記導光部材を前記表示板と平行な方向に挟み込んで固定し、
前記収容部は、前記導光部材の方向に突出したリブを有し、前記導光部材は、前記リブと掛かり合うリブ受けを有し、前記リブ及び前記リブ受けは、前記収容部及び前記フックが前記導光部材を挟み込む方向と略同一方向に掛かり合う、表示装置。

【請求項2】

前記リブ受けは、前記前方の視認において前記意匠と重なり合う位置以外に配置される、請求項１記載の表示装置。

【請求項3】

前記導光部は、前記入射面と前記出射面とを前記前方の視認においてずれた位置に配置するよう前記入射面と前記出射面とを曲げ部を介して接続する、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、後方から前方にかけて配置された、光源、導光部材及び表示板を有する表示装置が知られている。表示板は意匠を有し、導光部材に導かれた光により照明されることにより意匠を点灯表示する。導光部材は、表示板の後方でケース部材に支持され、光源及び表示板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２００５－１５６５０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

導光部材は、ケース部材にフックなどで適切な位置に配置され固定される。しかしながら、ケース部材の構造や、ケース部材内の空間の制約上、導光部材を１箇所で固定しなければならない場合も起こり得る。この場合、フックが導光部材を後方に押さえる力がモーメントを発生させてしまい、押さえられた箇所から離れた箇所が前方に押し上がってしまう虞がある。これにより、導光部材が表示板を突き上げてしまい、表示装置の外観を損ねてしまう虞がある。

【0005】

本開示はこのような事情を考慮してなされたもので、優れた外観性を有す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、前記入射面から入射した光を前記入射面の前記前方で出射する出射面と、前記入射面と前記出射面とを接続する導光部と、前記導光部に配置されるフック受けと、を有する導光部材と、前記導光部材を前記前方から収容する収容部と、後方から前記前方へ伸び前記フック受けと掛かり合い前記導光部材を前記収容部内に固定するフックと、を有するケースと、前記出射面の前記前方に配置され、前記出射面から出射された光で照明される点灯する意匠を有する表示板と、を備え、前記収容部及び前記フックは、前記導 光部材を前記表示板と平行な方向に挟み込んで固定し、前記収容部は、前記導光部材の方向に突出したリブを有し、前記導光部材は、前記リブと掛かり合うリブ受けを有し、前記リブ及び前記リブ受けは、前記収容部及び前記フックが前記導光部材を挟み込む方向と略同一方向に掛かり合う。

【発明の効果】

【0007】

本開示の表示装置においては、優れた外観性を有する。

【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】導光部材を前方及び上方から見た外観斜視図。

【図5】導光部材を後方及び下方から見た外観斜視図。

【図6】中ケースを前方及び上方から見た図。

【図7】フック及びフック受けを拡大した説明図。

【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。

【0011】

図２は、図１のII－II線に沿う断面図である。

【0012】

図３は、図１のIII－III線に沿う断面図である。

【0013】

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、図６及び図７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。

【0014】

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、導光部材５０と、表示板７０と、を主に有する。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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１５を露出させて覆う。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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、矩形意匠が列状に８個並んだ残燃料計としてのゲージ２で用いられる目盛りとなるセグメント３の数に対応して複数（８個）設けられる。

【0022】

ケース３０は、下ケース３１と、中ケース３２（ケース）と、見返し部材３８と、保護カバー３９と、を有する。

【0023】

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に支持される導光部材５０、表示ユニット１０及び回路基板２０を主に収容する。

【0024】

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を主に支持する。また、中ケース３２は、導光部材５０を収容し支持及び固定する。中ケース３２は、基板側開口端３３と、表示板側開口端３４と、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の照明範囲をセグメント３の数に対応した数に区切る。表示板側開口端３４は、各照明範囲の前方に位置する開口端であり、表示板７０と接することにより、基板側開口端３３と共に各照明範囲を閉じた空間に区切る。

【0025】

中ケース３２は、導光部材５０及び表示板７０を収容及び固定する（詳細は後述）。中ケース３２は、導光部材５０を収容することで、導光部材５０から出射した光を反射し、導光部材５０に再度入射させる。

【0026】

見返し部材３８は、遮光性の樹脂（例えば黒色のポリプロピレン）である。見返し部材３８は、表示ユニット１０の表示画面１５以外の領域や、表示板７０の視認領域以外の領域、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と組み合わされて固定される。

【0027】

保護カバー３９は、透光性の樹脂（例えば透明な無機ガラス、ポリカーボネート樹脂、ＰＭＭＡ樹脂）である。保護カバー３９は、表示ユニット１０や回路基板２０を塵埃等から保護する。保護カバー３９は、下ケース３１及び見返し部材３８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。

【0028】

導光部材５０は、透明な樹脂（例えばＰＭＭＡ）からなる。導光部材５０は、光源２１の光を表示板７０まで導光する。ここで、図４は、導光部材５０を前方及び上方から見た外観斜視図である。図５は、導光部材５０を後方及び下方から見た外観斜視図である。

【0029】

導光部材５０は、入射面５１と、出射面５２と、導光部５３と、フック受け５８と、リブ受け５９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、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、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とを接続し、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、曲線的な曲げ部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、曲げ部５３ｂで前後方向に関して曲がる（前方から後方に伸び曲げ部５３ｂで下方に曲がる）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）とを接続する左面５５ａ、右面５５ｂ、上面５５ｃ及び下面５５ｄを有する。

【0034】

フック受け５８は、上面５５ｃの前後方向において入射面５１側であって、中ケース３２のフック４２（後述）に対応する位置に配置され、フック４２と掛かり合う。フック受け５８は、上面５５ｃから略垂直に突出しており、前後方向に直交する受け側対向面５８ａ（対向面）と、先端５８ｂと、を有する。

【0035】

リブ受け５９は、フック受け５８よりも前方であって、下面５５ｄ上の曲げ部５３ｂに配置される。リブ受け５９は、表示板７０と対面した際にゲージ２の各セグメント３と前後方向に重なり合わない位置に配置されるのが好ましい。このため、リブ受け５９は、下面５５ｄの左右端にそれぞれ配置されるのが好ましい。リブ受け５９は、上下方向に直交する受け側対向面５９ａで滑り防止リブ４７のリブ側対向面４７ａと掛かり合う。

【0036】

表示板７０は、導光部材５０の出射面５２の前方に配置される。表示板７０は、前方からは見返し部材３８、後方からは中ケース３２により挟み込まれて支持される。表示板７０は、基材と、意匠層と、を有する。基材は、透過性（透光性）を有する樹脂（例えばポリカーボネート）からなる板状部材である。意匠層は、基材の前面側又は背面側に形成された、黒色等の遮光性インキで印刷された印刷層である。意匠層は、ゲージ２の残燃料計の文字である“F”や“E”の形に抜き文字状に形成されることにより透光性を有する意匠を有する。

【0037】

表示板７０は、意匠として特に、導光部材５０の出射面５２から出射された光で照明され点灯するゲージ２を有する。ゲージ２は、左右方向に一列に配列された８個のセグメント３からなる。ゲージ２は、セグメント３の点灯数に応じて燃料残量を表示する。ゲージ２は、表示ユニット１０の一部と前方方向において重なる位置に配置されることにより、表示態様の異なる表示画面１５と近接してゲージ２を表示するというデザイン性を有する。

【0038】

次に、中ケース３２の詳細について説明する。図６は、中ケース３２を上方及び前方から見た図である。図７は、フック４２及びフック受け５８を拡大した説明図である。

【0039】

中ケース３２は、収容部４１と、フック４２（図２）と、滑り防止リブ４７と、を有する。

【0040】

収容部４１は、導光部材５０を前方から収容することが可能な領域を形成する。収容部４１は、導光部５３の左面５５ａと対向する左壁４５ａ、右面５５ｂと対向する右壁４５ｂ、及び下面５５ｄと対向する下壁４５ｄ、及び上面５５ｃと対向する上壁４５ｃの４面からなる。左壁４５ａ、右壁４５ｂ及び下壁４５ｄは、導光部５３の曲げ部５３ｂを含む形状に対応する（沿った）形状を有する。すなわち、左壁４５ａ、右壁４５ｂ及び下壁４５ｄは、導光部５３の後端５３ａ（入射面５１と同一面上）から先端５３ｃまでの領域を覆う。収容部４１は、導光部５３と密着しており、導光部５３で出射した光を反射させて再入射させる。また、収容部４１は、導光部５３内の光を意図しない方向に反射させてしまう虞のある直線的な角を有しない曲線的な形状からなるため、導光部材５０の導光効率を向上できる。

【0041】

下壁４５ｄは、下面５５ｄを押す下リブ４９を有する。下リブ４９は、可能な限り光源２１に近い位置が好ましい。下リブ４９は、下面５５ｄに対向し、前後方向（光源２１方向）に伸び下面５５ｄ側に突出する。左壁４５ａ及び右壁４５ｂは、左面５５ａ及び右面５５ｂを押す左右リブ４６を有する。左右リブ４６は、左面５５ａ及び右面５５ｂにそれぞれ対向し、前後方向に伸び左面５５ａ側及び右面５５ｂ側にそれぞれ突出する。

【0042】

フック４２は、上壁４５ｃ上に後方から前方に伸びるよう、配置される。フック４２の先端は、上面５５ｃでフック受け５８と掛かり合う爪４２ａを有する。爪４２ａは、前後方向に直交する面に対して爪４２ａの根元４２ｂを起点に前方及び下方の方向に傾斜したフック側対向面４２ｃ（対向面）を有する（図７）。

【0043】

滑り防止リブ４７は、下壁４５ｄであって、下面５５ｄの２箇所のリブ受け５９の位置に対応する２箇所に配置される。滑り防止リブ４７は、上下方向に直交するリブ側対向面４７ａ（図３）でリブ受け５９の受け側対向面５９ａと掛かり合う。

【0044】

次に、導光部材５０が収容部４１に収容され固定される構造について詳細に説明する。

【0045】

導光部材５０は、中ケース３２の前方の表示板側開口端３４から、後端５３ａ側から収容部４１に組み付けられる。導光部材５０は、フック受け５８でフック４２と掛かり合い、収容部４１に固定される。このとき、フック受け５８は、先端５８ｂと受け側対向面５８ａとの成す角５８ｃが爪４２ａの根元４２ｂから前方かつ下方の方向に斜めに形成される斜面であるフック側対向面４２ｃに掛かり合い、フック４２の弾性により後方かつ下方に押される。下壁４５ｄの下リブ４９（収容部）と及びフック４２は、導光部材５０を表示板７０と平行な方向に挟み込んで固定する。これにより、導光部材５０は、略上下方向及び前後方向において中ケース３２により固定される。また、下リブ４９は光源２１に近い位置で導光部材５０を挟み込むため、光源２１に近い位置で精度よく入射面５１を位置決めできる。導光部材５０は、左右リブ４６により左右方向を位置決めされる。

【0046】

このとき、図７に示すように、フック受け５８の受け側対向面５８ａは、前後方向に直交する面に関して平行である。一方、フック側対向面４２ｃは、前後方向に直交する面に関して傾斜しており、受け側対向面５８ａとフック側対向面４２ｃは前後方向に関して隙間を介して向かい合うことになる。すなわち、フック４２は、フック受け５８に対して後方の力を作用させることを低減し、主に表示板７０と平行な方向に関して力を作用させる。

【0047】

ここで、フック受け５８を介して導光部材５０に後方に強い力が加わると、モーメントが発生し導光部材５０の先端５３ｃが浮き上がる虞がある。この場合、導光部材５０が先端５３ｃで表示板７０を押し上げてしまい、表示板７０が突き上げられてしまう虞がある。例えば、中ケース３２に、モーメントに対応する力を先端５３ｃ側に作用させるための押さえを設けることも考えられる。しかしながら、中ケース３２の成形のための型の都合上、中ケース３２の外側に対して遮光を要する部分に孔ができてしまうため、押さえを形成する手段は取り得ない。これに対し、中ケース３２は、フック４２で主に表示板７０と平行な方向で押さえて支持する構造としたため、モーメントを発生する虞を低減できる。

【0048】

また、導光部材５０は、リブ受け５９においても滑り防止リブ４７と掛かり合う。滑り防止リブ４７及びリブ受け５９は、収容部４１及びフック４２が導光部材５０を挟み込む方向と略同一な方向、すなわち、表示板７０と平行な方向に掛かり合う。導光部材５０がフック４２から下方に押される力が強い場合には、導光部材５０が曲線形状の下壁４５ｄを滑り上がってしまい下方にずれる虞がある。しかしながら、滑り防止リブ４７及びリブ受け５９がリブ側対向面４７ａ及び受け側対向面５９ａで掛かり合うことにより、導光部材５０を所要の位置に固定できる。

【0049】

このような表示装置１は、導光部材５０を中ケース３２の収容部４１に好適に保持できるため、導光部材５０が表示板７０を突き上げてしまうことを低減でき、使用時において優れた外観性を有することができる。

【0050】

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。

【0051】

リブ受け５９は、フック受け５８の前方に位置する例を説明したが、これに限らず後方に位置してもよい。

【0052】

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。

【0053】

セグメント３は、残燃料計の目盛りであったが、これに限らず、ターンやハイビームや燃料残量警告灯等のインジケータ意匠であってもよい。

【符号の説明】

【0054】

１ 表示装置
２ ゲージ
３ セグメント
１０ 表示ユニット
１０ａ 外縁
１１ ベゼル
１５ 表示画面
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
３４ 表示板側開口端
３８ 見返し部材
３９ 保護カバー
４１ 収容部
４２ フック
４２ａ 爪
４２ｂ 根元
４２ｃ フック側対向面
４５ａ 左壁
４５ｂ 右壁
４５ｃ 上壁
４５ｄ 下壁
４６ 左右リブ
４７ 滑り防止リブ
４７ａ リブ側対向面
４９ 下リブ
５０ 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
５５ａ 左面
５５ｂ 右面
５５ｃ 上面
５５ｄ 下面
５８ フック受け
５８ａ 受け側対向面
５８ｂ 先端
５８ｃ 角
５９ リブ受け
５９ａ 受け側対向面
７０ 表示板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】