JP2004184335A - Display apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display apparatus capable of achieving high efficiency in the use of light from a light source by elaborating a method for illuminating a dial and mainly the constitution of a light guide body. <P>SOLUTION: The light guide body 3 is provided with a reflecting surface 32 for reflecting light, incident onto the light guide body 3 from a light emitting diode 4, toward the back surface 33 of the light guide body 3, the surface opposed to the dial 2. The light guide body 3 is arranged in such a way as to come close to the dial 2 with distance from the light emitting diode 4. By this, by suppressing reduction in the utilization ratio of emergent light from the light emitting diode 4 for illuminating the dial 2 due to two points, transmission loss of a light conductor 300 at a reflecting surface 302 and the large angle formed between reflected light 304 at a back surface 303 and the direction of visual recognition of the dial 2, it is possible to implement a combination meter 1 capable of raising efficiency in the use of light from the light emitting diode 4. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表示装置に関するものであり、車両等に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、たとえば自動車に装備される表示装置においては、斬新な視認性を確保するために、文字盤の意匠を透過照明により発光表示させている。
【０００３】
従来の表示装置、たとえば自動車に装備される表示装置においては、透過照明される意匠部を備える文字盤の裏側に透明材料、たとえば透明なアクリル樹脂等からなる板状の導光体を文字盤と平行に配置し、文字盤の裏側に配置した光源からの光を導光体に入射させて導光体を面状に発光させて意匠部を透過照明している。光源は、文字盤に対して垂直方向に光を出射させるように配置され、一方、導光体には反射面が設けられ、この反射面により導光体に入射した光源からの光の進行方向を９０度転換して、つまり文字盤と略平行な方向に転換して、導光体における文字盤とは反対側の表面である背面に向けて反射し、この反射光を背面により文字盤に向けて反射して文字盤を透過照明している。（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２１６５５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の表示装置においては、導光体の反射面における光源からの光の入射角は約４５度となる。ここで、アクリル樹脂における全反射角は４７度以上である。したがって、導光体の反射面に入射した光源からの光の多くを導光体の背面に向けて反射させることができる。
【０００６】
しかしながら、一般に、光源からの光は光軸を中心とする或る範囲内に分布している。そのため、光源からの光、すなわち光軸上の光の導光体の反射面への入射角が４５度、つまり光軸の入射角が４５度の場合は、光源からの光の幾らかは反射面から導光体外へ透過してしまう、すなわちこの透過光は文字盤の照明に利用されず損失となる。
【０００７】
さらに、従来の表示装置においては、導光体の背面における反射光、特に光軸付近の照度の高い光の反射光の出射角が大きくなる、言い換えると反射光と文字盤との成す角度が小さくなる。このため、反射光は文字盤の視認方向からは逸れてしまい、文字盤照明に関して光源からの光の利用効率が低下する、という問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、表示装置の文字盤の照明方法、主に導光体の構成に工夫を凝らし、高い光源からの光の利用効率が得られる表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。
【００１０】
本発明の請求項１に記載の表示装置は、透過照明される意匠部を備える文字盤と、文字盤の背面側に配置され文字盤を照明する光源と、文字盤の背面側に配置され光源からの光を文字盤へ導く導光体と、導光体に設けられ導光体に入射した光源からの光を導光体の文字盤と反対側表面である背面に向けて反射する反射面とを備え、導光体は光源から遠ざかるにしたがって文字盤に近づくように配置される構成としている。これにより、導光体の反射面における光源からの光の入射角を従来の表示装置における入射角度（約４５度）よりも大きくできるので、反射面から導光体の外へ透過する光源からの光の量をほとんどなくすことができる。さらに、導光体と文字盤との位置関係が、従来のように互いに平行ではなく、導光体を光源から遠ざかるにしたがって文字盤に近づくように文字盤に対して傾斜させているので、光源から出射し反射面で反射した光の導光体の背面における反射光、特に光軸付近の照度の高い光の反射光と文字盤との成す角度が、従来の表示装置における角度よりも大きくなる。このため、導光体の背面での反射光の出射方向は、従来の表示装置の場合に比べて文字盤の視認方向に大きく近づくことになる。したがって、文字盤照明において光源からの光の利用効率を高めることができる。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の表示装置は、透過照明される意匠部を備える文字盤と、文字盤の背面側に配置され文字盤を照明する光源と、文字盤の背面側に配置され光源からの光を前記文字盤へ導く導光体とを備え、光源は導光体の端面に光を入射可能且つ光源の光軸が導光体の文字盤と反対側表面である背面と略平行に配置され、導光体は光源から遠ざかるにしたがって文字盤に近づくように配置される構成としている。この場合、光源から出射する光は導光体内に入射後、直接導光体の背面に入射しそこで文字盤側へ反射する。すなわち、従来の表示装置の導光体における反射面を省略し、これにより、反射面における光量の損失をなくして光源からの光の利用効率を高めることができる。さらに、導光体と文字盤との位置関係が、従来のように互いに平行ではなく、導光体を光源から遠ざかるにしたがって文字盤に近づくように文字盤に対して傾斜させているので、光源から導光体に入射した光の導光体の背面における反射光、特に光軸付近の照度の高い光の反射光と文字盤との成す角度が、従来の表示装置における角度よりも大きくなる。このため、導光体の背面での反射光の出射方向は、従来の表示装置の場合に比べて文字盤の視認方向に大きく近づくことになる。したがって、文字盤照明において光源からの光の利用効率を高めることができる。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の表示装置は、透過照明される意匠部を備える文字盤と、文字盤の背面側に配置され文字盤を照明する光源と、文字盤の背面側に配置され光源からの光を文字盤へ導く導光体と、導光体に設けられ導光体に入射した光源からの光を導光体の文字盤と反対側表面である背面に向けて反射する反射面と、文字盤の背面側に配置され文字盤の表面側に回動可能に指針軸を延出してなる回動内機と、指針軸の先端に固定されて文字盤の表面に沿って回動する指針とを備え、導光体を光源から遠ざかるにしたがって文字盤に近づくように配置する構成としている。これにより、指針を文字盤の表面に沿って回動させる指針計器においても、導光体の反射面における光源からの光の入射角を従来の表示装置における入射角度（約４５度）よりも大きくして、反射面から導光体の外へ透過する光源からの光の量をほとんどなくすことができる。さらに、導光体と文字盤との位置関係が、従来のように互いに平行ではなく、導光体を光源から遠ざかるにしたがって文字盤に近づくように文字盤に対して傾斜させているので、光源から出射し反射面で反射した光の導光体の背面における反射光、特に光軸付近の照度の高い光の反射光と文字盤との成す角度が、従来の表示装置における角度よりも大きくなる。このため、導光体の背面での反射光の出射方向は、従来の表示装置の場合に比べて文字盤の視認方向に大きく近づくことになる。したがって、文字盤照明において光源からの光の利用効率を高めることができる。
【００１３】
本発明の請求項４に記載の表示装置は、透過照明される意匠部を備える文字盤と、文字盤の背面側に配置され文字盤を照明する光源と、文字盤の背面側に配置され光源からの光を文字盤へ導く略板状の導光体と、文字盤の背面側に配置され文字盤の表面側に回動可能に指針軸を延出してなる回動内機と、指針軸の先端に固定されて文字盤の表面に沿って回動する指針とを備え、光源は導光体の端面に光を入射可能且つ光源の光軸が導光体の文字盤と反対側表面である背面と略平行に配置され、導光体を光源から遠ざかるにしたがって文字盤に近づくように配置する構成としている。これにより、指針を文字盤の表面に沿って回動させる指針計器においても、従来の表示装置の導光体における反射面を省略して、反射面における光量の損失をなくし光源からの光の利用効率を高めることができる。さらに、導光体と文字盤との位置関係が、従来のように互いに平行ではなく、導光体を光源から遠ざかるにしたがって文字盤に近づくように文字盤に対して傾斜させているので、光源から導光体に入射した光の導光体の背面における反射光、特に光軸付近の照度の高い光の反射光と文字盤との成す角度が、従来の表示装置における角度よりも大きくなる。このため、導光体の背面での反射光の出射方向は、従来の表示装置における場合よりも文字盤の視認方向に大幅に近づくことになる。したがって、文字盤照明において光源からの光の利用効率を高めることができる。
【００１４】
本発明の請求項５に記載の表示装置は、光源は文字盤の視認方向から見て意匠部の外側に配置される構成としている。これにより、光源から出射される光の一部が直接視認方向に進行して、文字盤の発光照度が部分的に高くなる、つまり文字盤の発光照度に斑が生じる不具合を防止することができる。
【００１５】
本発明の請求項６に記載の表示装置は、光源は文字盤の視認方向から見て意匠部と指針軸との間に且つ指針軸とは反対側に光を出射するように配置される構成としている。この場合、光源は指針軸近傍に配置され指針軸の径方向外周側に向けて光を出射している。言い換えると、光源は文字盤の意匠部の略中心部に配置されて意匠部の外周側に向けて放射状に光を出射している。したがって、少ない個数の光源により文字盤の意匠部全域を照明することができる。
【００１６】
本発明の請求項７に記載の表示装置は、光源は発光ダイオードであり、発光ダイオードの複数の電極は同一平面上に配置され且つ発光ダイオードの光軸は平面に対して傾斜するように設けられる構成としている。一般に表示装置においては、光源が実装されるプリント基板は文字盤の裏側に文字盤と平行に設置されている。一方、表面実装タイプの発光ダイオードにおける発光方向である光軸は、プリント基板の表面、つまり発光ダイオードの複数（たとえば２個）の電極が配置される平面に対して通常は垂直あるいは平行に形成されている。したがって、光源すなわち発光ダイオードの光軸方向を、文字盤に対して傾斜して配置される導光体の背面と平行とする、言い換えると文字盤（プリント基板）に対して傾斜させるためには、適当なスペーサを介してプリント基板に実装する、あるいは、リードタイプの発光ダイオードを用いて発光ダイオードの光軸が所定方向となるように予めリードを曲げた後プリント基板に実装する等、部品点数および組み付け工数の増大を伴ってしまう。これに対して、本発明の請求項７に記載の表示装置によれば、発光ダイオードをプリント基板に通常とおり実装するだけで、容易に発光ダイオードの光軸方向を所定の角度に傾斜させることができる。
【００１７】
本発明の請求項８に記載の表示装置は、導光体と文字盤との成す角度は光源から遠ざかるにしたがって大きくなる構成としている。これにより、導光体の背面での反射光と文字盤との成す角度は光源から遠ざかるに連れて大きくなる、すなわち文字盤の視認方向に大幅に近づくので、導光体内を進む光源からの光を高効率で文字盤照明に利用することができる。この場合、本発明の請求項９に記載の表示装置のように、導光体の厚さが光源から遠ざかるにしたがって薄くなるように形成される構成としても同様の効果が得られる。
【００１８】
本発明の請求項１０に記載の表示装置は、導光体の文字盤と反対側の表面である背面に拡散反射層を形成する構成としている。これにより、導光体内を進行する光源からの光を効率良く文字盤側に反射させると同時に、面発光する導光体の照度を均一にすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による表示装置を自動車用コンビネーションメータに適用した場合を例に図面に基づいて説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図であり、図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【００２１】
図２は、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の部分正面図である。
【００２２】
図３は、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の部分拡大断面図であり、図１中のＩＩＩ部拡大図である。
【００２３】
コンビネーションメータ１は、自動車の運転席前方の運転者から視認可能な位置に配設されており、各種情報を表示して運転者に視認させるための文字盤２を備えている。
【００２４】
文字盤２は、透光性材質、たとえば透明なポリカーボネート等の薄板から形成されている。文字盤２には、図２に示すように、透過照明される意匠部２１が形成されている。意匠部２１は、文字盤２の表面（図２において左側の面）あるいは裏面（図２において右側の面）に印刷あるいはホットスタンプ等を施すことにより形成されている。すなわち、意匠部２１以外の部分に不透光性を有する着色層を設けると共に、意匠部２１に半透明着色層を設ける、あるいは部分的に透明なまま残してある。これにより、文字盤２の裏面側に配置される光源である発光ダイオード４からの光を導光体３を介して文字盤２に照射すると、意匠部２１はこの光に透過照明されて発光表示される。また、文字盤２の表面側には、略環状の見返し板７を介し透明カバー８が装着されている。透明カバー８は、たとえば透明なポリカーボネート樹脂等からなり、文字盤２表面を清浄に維持すると共に、コンビネーションメータ１内の気密を維持している。一方、文字盤２の裏側には、導光体３が配置されている。
【００２５】
導光体３は、透光性材料、たとえば無色透明なアクリル樹脂あるいはポリカーボネート樹脂等から形成されている。導光体３は、図２に示すように、文字盤２の視認方向（図１における左右方向）から見て略長方形を成すと共に、文字盤２の意匠部２１を確実に包含するように配置されている。導光体３の一端側には、発光ダイオード４からの光を導光体３内へ導入する入射面３１が設けられている。また、入射面３１から入射した光を、導光体３の文字盤２と反対側の表面である背面３３に向けて反射させる反射面３２が設けられている。背面３３には拡散反射層としてシボ面（図示せず）が形成されている。シボ面は、導光体３を樹脂で型成形する際に型により一体的に形成される。シボ面により背面３３に入射する光を拡散反射させ文字盤２に向けて出射させることで、導光体３が面状に発光し意匠部２１が透過照明される。また、導光体３は、図１に示すように、発光ダイオード４から遠ざかるにしたがって文字盤２に近づくように配置されている。すなわち、導光体３は、従来の表示装置の場合のように文字盤と平行ではなく、図１に示すように、文字盤に対して傾斜して配置されている。
【００２６】
文字盤２の背面側には、導光体３の入射面３１に光を入射可能に光源である発光ダイオード４が配置されている。発光ダイオード４は、たとえば、表面実装用のチップタイプのものが用いられ、図１に示すように、文字盤２の背面側に配置されてコンビネーションメータ１の電気回路部を形成するプリント基板５上に実装されている。発光ダイオード４の発光方向は、実装面であるプリント基板５面に垂直である。また、発光ダイオード４は、図１に示すように、文字盤２の視認方向（図１における左右方向）から見て意匠部２１の外側に設置されている。このように発光ダイオード４を配置したことにより、発光ダイオード４から出射される光の一部が直接視認方向に進行して、文字盤２の意匠部２１の発光照度が部分的に高くなる、つまり意匠部２１の発光照度が均一にならずに斑が生じるという不具合を防止することができる。
【００２７】
文字盤２および発光ダイオード４が実装されたプリント基板５は、たとえば樹脂等からなるケーシング６に収容、保持されている。
【００２８】
次に、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の特徴である導光体３の作用、効果について説明する。
【００２９】
図３には、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の部分拡大断面図を示す。また、図３中において、破線および破線矢印は、従来の表示装置における導光体３００およびその場合の光の経路を示す。
【００３０】
先ず、従来の表示装置においては、導光体３００は、文字盤２と平行に配置されている。発光ダイオード４からその光軸４２方向に出射した光は図３中の破線矢印に示すように進み、反射面３０２への入射角θ２は４５度となる。ここで、アクリル樹脂における全反射角は４７度以上である。したがって、従来の表示装置においては、導光体３００の反射面３０２に入射した発光ダイオード４からの光の多くを導光体３００の背面３０３に向けて反射させることができる。しかしながら、通常、発光ダイオード４から出射される光は光軸、つまり図３中の矢印を中心とする或る範囲内に分布している。そのため、図３中において、発光ダイオード４から破線矢印より左方へ出射される光は、反射面３０２上で全反射されず、一部は反射面３０２を透過して導光体３の外へ出射される。すなわちこの透過光は文字盤２の照明に利用されず損失となる。さらに、従来の表示装置においては、導光体３００の背面３０３における反射光、特に光軸付近の照度の高い光の反射光３０４の出射角が大きくなる、言い換えると反射光３０４と文字盤２との成す角度が小さくなる。このため、反射光３０４は文字盤２の視認方向からは逸れてしまい、文字盤照明に関して光発光ダイオード４からの光の利用効率が低下する、という問題がある。
【００３１】
これに対し、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１においては、上述したように、導光体３を文字盤２に対して傾斜させて、つまり従来の導光体３００に対して傾斜角θ３だけ傾けて配置している。これにより、導光体３の反射面３２における発光ダイオード４から出射される光の入射角θ１は、従来の表示装置における入射角θ２（４５度）よりも大きくなる。したがって、図３中において、発光ダイオード４から実線矢印より左方へ出射される光の大部分を、反射面３２上で全反射させることができ、反射面３２から導光体３の外へ透過する光の量をほとんどなくすことができる。さらに、導光体３の背面３３における反射光、特に光軸付近の照度の高い光の反射光３４と文字盤２との成す角度は、従来の表示装置の場合よりも約θ３だけ大きくなる。このため、導光体３の背面３３での反射光３４の出射方向は、従来の表示装置の場合に比べて文字盤２の視認方向（図３における上下方向）に大きく近づくことになる。したがって、文字盤２照明において発光ダイオード４から出射される光の利用効率を高めることができる。
【００３２】
以上説明した、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１においては、文字盤２の背面側に配置され発光ダイオード４からの光を文字盤２へ導く導光体３は、導光体３に入射した発光ダイオード４からの光を導光体３の文字盤２と反対側表面である背面３３に向けて反射する反射面３２を備え、且つ導光体３は発光ダイオード４から遠ざかるにしたがって文字盤２に近づくように配置される構成としている。これにより、従来の表示装置における、導光体３００の反射面３０２における透過損失、および背面３０３での反射光３０４と文字盤２の視認方向との成す角度が大きいことの２点による発光ダイオード４の出射光の文字盤２照明への利用率低下を抑制して、発光ダイオード４からの光の利用効率を高めることのできるコンビネーションメータ１を実現できる。
【００３３】
また、以上説明した、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１においては、発光ダイオード４を、図１に示すように、文字盤２の視認方向（図１における左右方向）から見て意匠部２１の外側に設置している。これにより、発光ダイオード４から出射される光の一部が直接視認方向に進行して、文字盤２の意匠部２１の発光照度が部分的に高くなる、つまり意匠部２１の発光照度が均一にならずに斑が生じるという不具合を防止することができる。
【００３４】
図４には、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の変形例の断面図を示す。
【００３５】
この変形例では、導光体３の形状を変更している。すなわち、導光体３の厚さｔを、発光ダイオード４から遠ざかるにしたがって薄くなるように形成している。この場合も、発光ダイオード４の光の利用効率向上に関して本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１と同様の効果が得られる。
【００３６】
図５には、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の他の変形例の断面図を示す。
【００３７】
他の変形例においても、導光体３の形状を変更している。すなわち、発光ダイオード４から遠ざかる方向の導光体３形状を、一直線状から図５に示すような折曲状に変更している。この場合も、発光ダイオード４の光の利用効率向上に関して本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１と同様の効果が得られる。
【００３８】
図６には、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の他の変形例の断面図を示す。
【００３９】
他の変形例においても、導光体３の形状を変更している。すなわち、発光ダイオード４から遠ざかる方向の導光体３形状を、一直線状から図６に示すような曲線状に変更している。この場合も、発光ダイオード４の光の利用効率向上に関して本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１と同様の効果が得られる。
【００４０】
（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図であり、図２のＩ−Ｉ線断面図に相当する。
【００４１】
図８は、本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータ１の部分拡大断面図であり、図７中のＶＩＩＩ部拡大図である。
【００４２】
本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータ１は、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１に対して、導光体３の形状および発光ダイオード４の光の出射方向が変更されている。
【００４３】
導光体３は、図７に示すように、本発明の第１実施形態による導光体３に設けられる反射面３２を廃止し且つ発光ダイオード４からの光を導光体３内へ導入する入射面３１を導光体３の一方の端面に設けている。
【００４４】
また、光源である発光ダイオード４は、第１実施形態によるコンビネーションメータ１における発光ダイオード４と同様に表面実装用のチップタイプが用いられているが、光の出射方向、言い換えると光軸方向が異なっている。第１実施形態による発光ダイオード４においては、光軸方向は、図８における発光ダイオード４の電極４３、４４が配置される平面である端面４５に対して垂直、言い換えると実装面であるプリント基板５面に垂直となっている。一方、本発明の第２実施形態による発光ダイオード４においては、図８に示すように、発光体４１は端面４５に対してを傾斜して配置され、それにより、第２実施形態による発光ダイオード４の光軸４２方向は端面４５に対して傾斜している。さらに、光軸４２の方向は、図８に示すように、導光体３の背面３３と略平行に設定されている。
【００４５】
以上説明した、本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータ１においては、導光体３の反射面３２を廃止して、発光ダイオード４から出射される光を導光体３の背面３３に直接入射する構成としたので、発光ダイオード４からの光の利用効率をより一層高めることができる。
【００４６】
また、発光ダイオード４の光軸４２方向をプリント基板５への取付け面である端面４５に対して所定角度傾斜させている。たとえば、光源としてリードタイプの発光ダイオードを使用した場合においては、光軸方向を所定角度傾斜させるため、実装前に予めリードを曲げておく必要があるが、本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータ１においては、その作業は不要となりコンビネーションメータ１の組み付け工数を低減することができる。
【００４７】
（第３実施形態）
図９は、本発明の第３実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図であり、図１０のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【００４８】
図１０は、本発明の第３実施形態によるコンビネーションメータ１の部分正面図である。
【００４９】
本発明の第３実施形態によるコンビネーションメータ１では、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１に対して、指針９および指針９を回動させる回動内機であるムーブメント１０が追加されている他は、ほぼ同一構成となっている。したがって、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１と同一部分の説明は省略し、第３実施形態固有の部分について説明する。
【００５０】
文字盤２の意匠部２１は、図１０に示すように、数字部２１ａと目盛部２１ｂとから構成されている。意匠部２１は、後述するムーブメント１０のシャフト１１と略同心上に設けられている。
【００５１】
文字盤２の裏面側には導光体３が配置されている。導光体３は、文字盤２の意匠部２１を確実に包含するために、図１０中に破線で示すように、文字盤２の視認方向（図９における左右方向）から見て意匠部２１と略同心上の扇形に形成されている。導光体３に発光ダイオード４からの光を導入する入射面３１は、導光体３の中心部、すなわち扇の要に相当する部位に、意匠部２１と略同心上に形成されている。
【００５２】
また、文字盤２の裏面側には、外部からの電気信号に対応した角度だけ指針軸であるシャフト１１を回動させる回動内機であるムーブメント１０が設置されている。ムーブメント１０は、プリント基板５に実装固定されており、シャフト１１１は、文字盤２の貫通孔２２を通して表側（図９の左側）へ延出して、その先端には指針９が固定されている。この指針９は、透明あるいは半透明の材料、たとえばアクリル樹脂等から形成され、指針９外部の光源（図示せず）からの光を導光することにより指針９自体が発光可能である。
【００５３】
光源である発光ダイオード４は、プリント基板５上に導光体３の入射面３１に光を入射可能に実装されている。発光ダイオード４の光軸方向は、第１実施形態の場合と同様に、実装面、つまりプリント基板５面に垂直方向である。また、発光ダイオード４は、文字盤２の意匠部２１の外側且つ意匠部２１とシャフト１１の間に配置されている。言い換えると扇型の導光体３の要に相当する位置に配置されている。
【００５４】
以上説明した、本発明の第３実施形態によるコンビネーションメータ１においても、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の場合と同様に導光体３を文字盤２に対して傾斜させて配設することにより、発光ダイオード４からの光の利用効率を高めることができる。
【００５５】
また、発光ダイオード４を文字盤２の意匠部２１の外側且つ意匠部２１とシャフト１１の間に配置することにより、文字盤２の意匠部２１の発光照度が部分的に高くなる、つまり意匠部２１の発光照度が均一にならずに斑が生じるという不具合を防止すると同時に、扇型の導光体３の要にあたる部分から外周側に向けて光を進行させることで、発光ダイオード４からの光の利用効率を高め、少ない発光ダイオード４個数で意匠部２１を確実に照明することができる。
【００５６】
（第４実施形態）
図１１に、本発明の第４実施形態によるコンビネーションメータ１の部分断面図を示す。
【００５７】
本発明の第４実施形態によるコンビネーションメータ１は、本発明の第３実施形態によるコンビネーションメータ１に対して、導光体３および発光ダイオード４を変更している。
【００５８】
すなわち、図１１に示すように、導光体３の入射面３１を第２実施形態の場合と同様に導光体３の端面に設け、且つ発光ダイオード４の光軸方向を第２実施形態の場合と同様にプリント基板５に対して傾斜させる、言い換えると導光体３の背面３３と平行は方向としている。
【００５９】
また、発光ダイオード４は、文字盤２の意匠部２１の外側且つ意匠部２１とシャフト１１の間に配置され、シャフト１１とは反対方向に光を出射している。
【００６０】
上述のような構成とすることにより、本発明の第４実施形態によるコンビネーションメータ１においても、本発明の第２実施形態および第３実施形態によるコンビネーションメータ１の場合と同様の効果が得られる。
【００６１】
以上説明した、本発明の第１〜第４実施形態によるコンビネーションメータ１においては、発光ダイオード４の個数を１個としているが、複数個設けてもよい。
【００６２】
また、本発明の第１〜第４実施形態によるコンビネーションメータ１においては、発光ダイオード４の発光色を限定していないので、どのような発光色を使用してもよい。さらに、発行を複数個使用する場合、各発光ダイオード４の発光色を異なるものとしてもよい。
【００６３】
また、以上説明した、本発明の第１および第２実施形態によるコンビネーションメータ１においては、導光体３の光源として発光ダイオード４を用いているが、他の光源、たとえば電球、放電管、電界発光ディスプレイ等であってもよい。
【００６４】
また、以上説明した、本発明の第１〜第４実施形態によるコンビネーションメータ１においては、導光体３を無色透明の樹脂にて形成しているが、無色に限らず、透光性であれば着色されていてもよい。
【００６５】
また、本発明の第１〜第４実施形態によるコンビネーションメータ１においては、導光体３の背面３３に拡散反射層としてシボ面を設けているが、シボ面の替わりに白色塗装を施してもよい。あるいは、導光体３内に光を拡散反射させる微粒子、たとえばセラミックス微粒子あるいは金属粉末等を均一に分散させてもよい。これは、導光体３を樹脂成形する際に、予め上述の微粒子を樹脂材料中に混入させることで容易に実現できる。
【００６６】
また、以上説明した本発明の第１〜第４実施形態は、本発明による表示装置を自動車のコンビネーションメータ１に適用した場合を例に示しているが、自動車のコンビネーションメータ１以外の表示装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図であり、図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の部分正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の部分拡大断面図であり、図１中のＩＩＩ部拡大図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の変形例の断面図を示す。
【図５】本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の他の変形例の断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の他の変形例の断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図であり、図２のＩ−Ｉ線断面図に相当する。
【図８】本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータ１の部分拡大断面図であり、図７中のＶＩＩＩ部拡大図である。
【図９】本発明の第３実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図であり、図１０のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態によるコンビネーションメータ１の部分正面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図であり、図１０のＩＸ−ＩＸ線断面図に相当する。
【符号の説明】
１ コンビネーションメータ（表示装置）
２ 文字盤
２１ 意匠部
２１ａ 数字部
２１ｂ 目盛部
２２ 貫通孔
３ 導光体
３１ 入射面
３２ 反射面
３３ 背面
３４ 反射光
４ 発光ダイオード（光源）
４１ 発光体
４２ 光軸
４３、４４ 電極
４５ 端面（平面）
５ プリント基板
６ ケーシング
７ 見返し板
８ 透明カバー
９ 指針
１０ ムーブメント（回動内機）
１１ シャフト（指針軸）
３００ 導光体
３０１ 入射面
３０２ 反射面
３０３ 背面
３０４ 反射光
ｔ 厚さ
θ１、θ２ 入射角[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device, and is suitable for use in a vehicle or the like.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in a display device mounted on an automobile, a dial design is illuminated and displayed by transmitted illumination in order to secure novel visibility.
[0003]
2. Description of the Related Art In a conventional display device, for example, a display device mounted on an automobile, a plate-shaped light guide made of a transparent material, for example, a transparent acrylic resin or the like is formed on the back side of a dial having a design portion to be illuminated with a dial. The design portion is illuminated by transmitting light from a light source disposed in parallel to the dial and entering the light guide to emit light in a planar manner. The light source is disposed so as to emit light in a direction perpendicular to the dial, while the light guide is provided with a reflecting surface, and the reflecting surface allows the light traveling direction from the light source to enter the light guide. Is turned 90 degrees, that is, turned in a direction substantially parallel to the dial, and reflected toward the back, which is the surface of the light guide opposite to the dial, and this reflected light is reflected on the dial by the back. The dial is reflected toward it to illuminate the dial. (For example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-9-21655
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional display device, the incident angle of light from the light source on the reflection surface of the light guide is about 45 degrees. Here, the total reflection angle of the acrylic resin is 47 degrees or more. Therefore, much of the light from the light source that has entered the reflecting surface of the light guide can be reflected toward the back surface of the light guide.
[0006]
However, in general, light from a light source is distributed within a certain range around the optical axis. Therefore, when the incident angle of the light from the light source, that is, the light on the optical axis to the reflecting surface of the light guide is 45 degrees, that is, when the incident angle of the optical axis is 45 degrees, some of the light from the light source is reflected. The light is transmitted from the surface to the outside of the light guide, that is, the transmitted light is not used for illuminating the dial and is lost.
[0007]
Furthermore, in the conventional display device, the reflected light on the back surface of the light guide, particularly, the emission angle of the reflected light of the high illuminance light near the optical axis becomes large, in other words, the angle formed between the reflected light and the dial is small. Become. For this reason, the reflected light is deviated from the direction in which the dial is viewed, and there is a problem that the use efficiency of light from the light source for dial illumination is reduced.
[0008]
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and has been devised with a method of illuminating a dial of a display device, mainly a configuration of a light guide, and a display that can obtain high light use efficiency from a high light source. It is intended to provide a device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following technical means to achieve the above object.
[0010]
The display device according to claim 1 of the present invention includes a dial having a design portion that is illuminated by transmission, a light source arranged on the back side of the dial to illuminate the dial, and a light source arranged on the back side of the dial. A light guide that guides light from the light guide to the dial, and a reflective surface that is provided on the light guide and reflects light from a light source incident on the light guide toward the back surface of the light guide opposite to the dial. And the light guide is arranged so as to approach the dial as the distance from the light source increases. Thereby, the incident angle of the light from the light source on the reflecting surface of the light guide can be made larger than the incident angle (about 45 degrees) in the conventional display device, so that the light from the light source transmitted from the reflecting surface to the outside of the light guide can be obtained. The amount of light can be almost eliminated. Furthermore, since the positional relationship between the light guide and the dial is not parallel to each other as in the related art, the light guide is inclined with respect to the dial so as to approach the dial as the distance from the light source increases. The angle formed by the reflected light of the light emitted from the reflective surface and reflected by the reflecting surface on the back surface of the light guide, particularly the reflected light of the high illuminance light near the optical axis and the dial, is larger than the angle in the conventional display device. . For this reason, the emission direction of the reflected light on the back surface of the light guide is much closer to the dial recognition direction than in the case of the conventional display device. Therefore, the use efficiency of light from the light source in dial illumination can be improved.
[0011]
The display device according to claim 2 of the present invention includes a dial having a design portion to be illuminated by transmission, a light source arranged on the back side of the dial to illuminate the dial, and a light source arranged on the back side of the dial. A light guide that guides light from the light guide to the dial, the light source is capable of making light incident on the end face of the light guide, and the optical axis of the light source is substantially parallel to the rear surface, which is the surface opposite to the dial of the light guide. And the light guide is arranged so as to approach the dial as the distance from the light source increases. In this case, the light emitted from the light source enters the light guide, and then directly enters the rear surface of the light guide, where it is reflected toward the dial. In other words, the reflection surface of the light guide of the conventional display device is omitted, whereby the loss of the light amount on the reflection surface can be eliminated, and the efficiency of using the light from the light source can be increased. Furthermore, since the positional relationship between the light guide and the dial is not parallel to each other as in the related art, the light guide is inclined with respect to the dial so as to approach the dial as the distance from the light source increases. The angle of the reflected light of the light that has entered the light guide from the back of the light guide, particularly the reflected light of the high illuminance light near the optical axis, and the dial becomes larger than the angle in the conventional display device. For this reason, the emission direction of the reflected light on the back surface of the light guide is much closer to the dial recognition direction than in the case of the conventional display device. Therefore, the use efficiency of light from the light source in dial illumination can be improved.
[0012]
A display device according to claim 3 of the present invention includes a dial having a design portion that is illuminated by transmission, a light source arranged on the back side of the dial to illuminate the dial, and a light source arranged on the back side of the dial. A light guide that guides light from the light guide to the dial, and a reflective surface that is provided on the light guide and reflects light from a light source incident on the light guide toward the back surface of the light guide opposite to the dial. And a rotating inner machine that is arranged on the back side of the dial and extends the pointer shaft so as to be rotatable toward the front surface of the dial, and a rotating inner machine that is fixed to the tip of the pointer shaft and rotates along the surface of the dial The guide is arranged so that the light guide approaches the dial as the distance from the light source increases. Thus, even in a pointer instrument for rotating the pointer along the surface of the dial, the angle of incidence of light from the light source on the reflection surface of the light guide is larger than the angle of incidence (about 45 degrees) in the conventional display device. As a result, the amount of light from the light source transmitted from the reflection surface to the outside of the light guide can be almost eliminated. Furthermore, since the positional relationship between the light guide and the dial is not parallel to each other as in the related art, the light guide is inclined with respect to the dial so as to approach the dial as the distance from the light source increases. The angle formed by the reflected light of the light emitted from the reflective surface and reflected by the reflecting surface on the back surface of the light guide, particularly the reflected light of the high illuminance light near the optical axis and the dial, is larger than the angle in the conventional display device. . For this reason, the emission direction of the reflected light on the back surface of the light guide is much closer to the dial recognition direction than in the case of the conventional display device. Therefore, the use efficiency of light from the light source in dial illumination can be improved.
[0013]
The display device according to claim 4 of the present invention includes a dial having a design portion that is illuminated by transmission, a light source disposed on the back side of the dial to illuminate the dial, and a light source disposed on the back side of the dial. A substantially plate-shaped light guide that guides light from the dial to the dial, a rotary inner machine that is arranged on the back side of the dial and extends a pointer shaft to be rotatable toward the front side of the dial, and a pointer shaft The light source is capable of entering light on the end face of the light guide, and the optical axis of the light source is on the surface opposite to the dial face of the light guide. It is arranged substantially parallel to a certain back surface, and the light guide is arranged so as to approach the dial as the distance from the light source increases. As a result, even in a pointer instrument for rotating the pointer along the surface of the dial, the reflection surface of the light guide of the conventional display device is omitted, the loss of the light amount on the reflection surface is eliminated, and the light from the light source is used. Efficiency can be increased. Furthermore, since the positional relationship between the light guide and the dial is not parallel to each other as in the related art, the light guide is inclined with respect to the dial so as to approach the dial as the distance from the light source increases. The angle of the reflected light of the light that has entered the light guide from the back of the light guide, particularly the reflected light of the high illuminance light near the optical axis, and the dial becomes larger than the angle in the conventional display device. For this reason, the emission direction of the reflected light on the back surface of the light guide is much closer to the dial viewing direction than in the conventional display device. Therefore, the use efficiency of light from the light source in dial illumination can be improved.
[0014]
The display device according to claim 5 of the present invention has a configuration in which the light source is disposed outside the design portion when viewed from the dial viewing direction. Thus, it is possible to prevent a problem that a part of the light emitted from the light source directly advances in the viewing direction and the luminous illuminance of the dial partially increases, that is, a spot is generated in the luminous illuminance of the dial. .
[0015]
The display device according to claim 6 of the present invention is configured such that the light source is arranged so as to emit light between the design part and the pointer shaft and on the opposite side to the pointer shaft when viewed from the viewing direction of the dial. And In this case, the light source is disposed near the pointer axis and emits light toward the radially outer side of the pointer axis. In other words, the light source is disposed substantially at the center of the design portion of the dial and emits light radially toward the outer periphery of the design portion. Therefore, the entire design portion of the dial can be illuminated with a small number of light sources.
[0016]
In a display device according to a seventh aspect of the present invention, the light source is a light emitting diode, and the plurality of electrodes of the light emitting diode are disposed on the same plane, and the optical axis of the light emitting diode is provided to be inclined with respect to the plane. It has a configuration. In general, in a display device, a printed circuit board on which a light source is mounted is installed on the back side of the dial in parallel with the dial. On the other hand, an optical axis which is a light emitting direction in a surface mount type light emitting diode is usually formed perpendicular or parallel to the surface of a printed circuit board, that is, a plane on which a plurality of (for example, two) electrodes of the light emitting diode are arranged. ing. Therefore, in order to make the optical axis direction of the light source, that is, the light emitting diode, parallel to the back surface of the light guide that is arranged to be inclined with respect to the dial, in other words, to incline with respect to the dial (printed circuit board), The number of components, such as mounting on a printed circuit board via an appropriate spacer, or mounting on a printed circuit board after bending leads in advance so that the optical axis of the light emitting diode is in a predetermined direction using a lead type light emitting diode, etc. This leads to an increase in the number of assembling steps. On the other hand, according to the display device described in claim 7 of the present invention, the optical axis direction of the light emitting diode can be easily inclined at a predetermined angle only by mounting the light emitting diode on the printed board as usual. it can.
[0017]
The display device according to claim 8 of the present invention has a configuration in which the angle formed between the light guide and the dial increases as the distance from the light source increases. As a result, the angle formed between the light reflected from the back surface of the light guide and the dial increases as the distance from the light source increases, that is, the angle greatly approaches the visual recognition direction of the dial. Can be used for dial lighting with high efficiency. In this case, the same effect can be obtained even when the light guide is formed so that the thickness thereof becomes thinner as the distance from the light source increases, as in the display device according to the ninth aspect of the present invention.
[0018]
A display device according to a tenth aspect of the present invention has a configuration in which a diffuse reflection layer is formed on the back surface, which is the surface of the light guide opposite to the dial. This makes it possible to efficiently reflect the light from the light source traveling in the light guide toward the dial side, and to make the illuminance of the surface-emitting light guide uniform.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an example in which the display device according to the present invention is applied to an automobile combination meter will be described with reference to the drawings.
[0020]
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a sectional view of the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention, and is a sectional view taken along line II of FIG.
[0021]
FIG. 2 is a partial front view of the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention.
[0022]
FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention, and is an enlarged view of a part III in FIG.
[0023]
The combination meter 1 is disposed at a position visible from the driver in front of the driver's seat of the automobile, and includes a dial 2 for displaying various information and visually recognizing the driver.
[0024]
Dial 2 is formed of a thin plate made of a translucent material, for example, transparent polycarbonate. As shown in FIG. 2, the dial 2 is provided with a design portion 21 that is illuminated by transmission. The design portion 21 is formed by printing or hot stamping the front surface (the left surface in FIG. 2) or the rear surface (the right surface in FIG. 2) of the dial 2. That is, a colored layer having an opaque property is provided in a portion other than the design portion 21, and a translucent coloring layer is provided in the design portion 21, or partially transparent. Thus, when light from the light emitting diode 4 which is a light source disposed on the back side of the dial 2 is irradiated on the dial 2 via the light guide 3, the design portion 21 is illuminated by the light and illuminated. Is done. A transparent cover 8 is attached to the front side of the dial 2 via a substantially annular return plate 7. The transparent cover 8 is made of, for example, a transparent polycarbonate resin, and keeps the surface of the dial 2 clean and keeps the inside of the combination meter 1 airtight. On the other hand, a light guide 3 is arranged on the back side of the dial 2.
[0025]
The light guide 3 is formed of a translucent material, for example, a colorless and transparent acrylic resin or a polycarbonate resin. As shown in FIG. 2, the light guide 3 is substantially rectangular when viewed from the viewing direction of the dial 2 (the left-right direction in FIG. 1), and is arranged so as to securely include the design portion 21 of the dial 2. Have been. On one end side of the light guide 3, an incident surface 31 for introducing light from the light emitting diode 4 into the light guide 3 is provided. Further, a reflecting surface 32 is provided for reflecting light incident from the incident surface 31 toward a back surface 33 which is a surface of the light guide 3 opposite to the dial 2. On the back surface 33, a textured surface (not shown) is formed as a diffuse reflection layer. The textured surface is integrally formed by a mold when the light guide 3 is molded with a resin. The light incident on the back surface 33 is diffusely reflected by the textured surface and emitted toward the dial 2, so that the light guide 3 emits light in a planar shape and the design portion 21 is illuminated by transmission. Further, as shown in FIG. 1, the light guide 3 is arranged so as to approach the dial 2 as the distance from the light emitting diode 4 increases. That is, the light guide 3 is not parallel to the dial as in the case of the conventional display device, but is inclined with respect to the dial as shown in FIG.
[0026]
On the back side of the dial 2, a light emitting diode 4 as a light source is arranged so that light can enter the incident surface 31 of the light guide 3. As the light emitting diode 4, for example, a chip type for surface mounting is used, and as shown in FIG. 1, on a printed circuit board 5 which is arranged on the back side of the dial 2 and forms an electric circuit portion of the combination meter 1. Has been implemented. The light emitting direction of the light emitting diode 4 is perpendicular to the surface of the printed circuit board 5 which is the mounting surface. Further, as shown in FIG. 1, the light emitting diode 4 is installed outside the design part 21 when viewed from the viewing direction of the dial 2 (the left-right direction in FIG. 1). By arranging the light emitting diode 4 in this manner, a part of the light emitted from the light emitting diode 4 directly advances in the viewing direction, and the light emission illuminance of the design portion 21 of the dial 2 partially increases, that is, It is possible to prevent a problem that the illuminance of the design portion 21 is not uniform and spots are generated.
[0027]
The printed board 5 on which the dial 2 and the light emitting diode 4 are mounted is housed and held in a casing 6 made of, for example, resin.
[0028]
Next, the operation and effect of the light guide 3 which is a feature of the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention will be described.
[0029]
FIG. 3 shows a partially enlarged cross-sectional view of the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention. Also, in FIG. 3, a broken line and a broken arrow indicate the light guide 300 in the conventional display device and the light path in that case.
[0030]
First, in the conventional display device, the light guide 300 is arranged in parallel with the dial 2. The light emitted from the light emitting diode 4 in the direction of the optical axis 42 proceeds as shown by the broken arrow in FIG. 3, and the incident angle θ2 to the reflection surface 302 becomes 45 degrees. Here, the total reflection angle of the acrylic resin is 47 degrees or more. Therefore, in the conventional display device, most of the light from the light emitting diode 4 incident on the reflection surface 302 of the light guide 300 can be reflected toward the back surface 303 of the light guide 300. However, usually, the light emitted from the light emitting diode 4 is distributed within a certain range centered on the optical axis, that is, the arrow in FIG. Therefore, in FIG. 3, light emitted from the light emitting diode 4 to the left from the dashed arrow is not totally reflected on the reflecting surface 302, and a part of the light passes through the reflecting surface 302 and goes out of the light guide 3. Is emitted. That is, the transmitted light is not used for illuminating the dial 2 and is lost. Furthermore, in the conventional display device, the emission angle of the reflected light 304 on the back surface 303 of the light guide 300, particularly, the reflected light 304 of light having high illuminance near the optical axis becomes large. In other words, the reflected light 304 and the dial 2 Is smaller. For this reason, the reflected light 304 is deviated from the direction in which the dial 2 is viewed, and there is a problem that the use efficiency of the light from the light emitting diode 4 for dial illumination is reduced.
[0031]
On the other hand, in the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention, as described above, the light guide 3 is inclined with respect to the dial 2, that is, the inclination angle with respect to the conventional light guide 300. They are arranged at an angle of θ3. Thereby, the incident angle θ1 of the light emitted from the light emitting diode 4 on the reflection surface 32 of the light guide 3 becomes larger than the incident angle θ2 (45 degrees) in the conventional display device. Therefore, in FIG. 3, most of the light emitted from the light emitting diode 4 to the left from the solid arrow can be totally reflected on the reflection surface 32, and transmitted from the reflection surface 32 to the outside of the light guide 3. The amount of light to be emitted can be almost eliminated. Further, the angle between the reflected light 34 on the back surface 33 of the light guide 3, particularly, the reflected light 34 of high illuminance near the optical axis and the dial 2 is larger by about θ3 than in the case of the conventional display device. For this reason, the emission direction of the reflected light 34 on the back surface 33 of the light guide 3 is much closer to the viewing direction of the dial 2 (the vertical direction in FIG. 3) than in the conventional display device. Therefore, it is possible to increase the use efficiency of the light emitted from the light emitting diode 4 in the dial 2 illumination.
[0032]
In the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention described above, the light guide 3 disposed on the back side of the dial 2 and guiding the light from the light emitting diode 4 to the dial 2 is connected to the light guide 3. The light guide 3 includes a reflecting surface 32 for reflecting the light from the light emitting diode 4 toward a back surface 33 which is a surface opposite to the dial 2 of the light guide 3. It is configured to be arranged so as to approach the panel 2. Thus, in the conventional display device, the light-emitting diode 4 due to two points, that is, the transmission loss at the reflecting surface 302 of the light guide 300 and the large angle between the reflected light 304 at the back surface 303 and the viewing direction of the dial 2 are large. Thus, a combination meter 1 that can suppress the decrease in the utilization rate of the emitted light for illumination of the dial 2 and increase the utilization efficiency of the light from the light emitting diode 4 can be realized.
[0033]
Further, in the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention described above, the light emitting diode 4 is provided with the design portion as viewed from the viewing direction of the dial 2 (the left-right direction in FIG. 1) as shown in FIG. 21 is installed outside. As a result, a part of the light emitted from the light emitting diode 4 directly advances in the viewing direction, and the light emission illuminance of the design portion 21 of the dial 2 partially increases, that is, the light emission illuminance of the design portion 21 becomes uniform. Instead, it is possible to prevent a problem that spots are generated.
[0034]
FIG. 4 is a sectional view of a modification of the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention.
[0035]
In this modification, the shape of the light guide 3 is changed. That is, the light guide 3 is formed such that the thickness t becomes thinner as the distance from the light emitting diode 4 increases. Also in this case, the same effect as the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention can be obtained with respect to the improvement of the light use efficiency of the light emitting diode 4.
[0036]
FIG. 5 is a sectional view of another modification of the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention.
[0037]
In another modification, the shape of the light guide 3 is changed. That is, the shape of the light guide 3 away from the light emitting diode 4 is changed from a straight line to a bent shape as shown in FIG. Also in this case, the same effect as the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention can be obtained with respect to the improvement of the light use efficiency of the light emitting diode 4.
[0038]
FIG. 6 is a sectional view of another modification of the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention.
[0039]
In another modification, the shape of the light guide 3 is changed. That is, the shape of the light guide 3 in the direction away from the light emitting diode 4 is changed from a straight line to a curved line as shown in FIG. Also in this case, the same effect as the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention can be obtained with respect to the improvement of the light use efficiency of the light emitting diode 4.
[0040]
(2nd Embodiment)
FIG. 7 is a sectional view of the combination meter 1 according to the second embodiment of the present invention, and corresponds to a sectional view taken along line II of FIG.
[0041]
FIG. 8 is a partially enlarged sectional view of the combination meter 1 according to the second embodiment of the present invention, and is an enlarged view of a portion VIII in FIG.
[0042]
The combination meter 1 according to the second embodiment of the present invention is different from the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention in that the shape of the light guide 3 and the light emitting direction of the light emitting diode 4 are changed.
[0043]
As shown in FIG. 7, the light guide 3 eliminates the reflection surface 32 provided on the light guide 3 according to the first embodiment of the present invention, and introduces light from the light emitting diode 4 into the light guide 3. The incident surface 31 is provided on one end surface of the light guide 3.
[0044]
As the light emitting diode 4 as a light source, a chip type for surface mounting is used similarly to the light emitting diode 4 in the combination meter 1 according to the first embodiment, but the light emitting direction, in other words, the optical axis direction is different. ing. In the light emitting diode 4 according to the first embodiment, the direction of the optical axis is perpendicular to the end face 45 that is the plane on which the electrodes 43 and 44 of the light emitting diode 4 in FIG. 8 are arranged, in other words, the printed circuit board 5 that is the mounting surface. It is perpendicular to the plane. On the other hand, in the light emitting diode 4 according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. Is inclined with respect to the end surface 45. Further, the direction of the optical axis 42 is set substantially parallel to the back surface 33 of the light guide 3 as shown in FIG.
[0045]
In the combination meter 1 according to the second embodiment of the present invention described above, the reflection surface 32 of the light guide 3 is eliminated, and light emitted from the light emitting diode 4 is directly incident on the back surface 33 of the light guide 3. With this configuration, the efficiency of using light from the light emitting diode 4 can be further improved.
[0046]
Further, the direction of the optical axis 42 of the light emitting diode 4 is inclined by a predetermined angle with respect to an end surface 45 which is a mounting surface to the printed board 5. For example, when a lead type light emitting diode is used as a light source, it is necessary to bend the lead before mounting in order to incline the optical axis direction by a predetermined angle. However, the combination meter according to the second embodiment of the present invention In the case of No. 1, the work becomes unnecessary, and the man-hour for assembling the combination meter 1 can be reduced.
[0047]
(Third embodiment)
FIG. 9 is a sectional view of the combination meter 1 according to the third embodiment of the present invention, and is a sectional view taken along line IX-IX of FIG.
[0048]
FIG. 10 is a partial front view of the combination meter 1 according to the third embodiment of the present invention.
[0049]
In the combination meter 1 according to the third embodiment of the present invention, a pointer 9 and a movement 10 which is a rotating inner machine for rotating the pointer 9 are added to the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention. Others are almost the same configuration. Therefore, the description of the same parts as the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention will be omitted, and the parts unique to the third embodiment will be described.
[0050]
As shown in FIG. 10, the design portion 21 of the dial 2 includes a numeral portion 21a and a scale portion 21b. The design portion 21 is provided substantially concentrically with a shaft 11 of the movement 10 described later.
[0051]
A light guide 3 is arranged on the back side of the dial 2. In order to securely cover the design portion 21 of the dial 2, the light guide 3 is, as shown by a broken line in FIG. 10, viewed from the viewing direction of the dial 2 (the left-right direction in FIG. 9). It is formed in a substantially concentric fan shape. The entrance surface 31 for introducing the light from the light-emitting diode 4 into the light guide 3 is formed substantially concentrically with the design portion 21 at the center of the light guide 3, that is, at a portion corresponding to the pivot of the fan.
[0052]
On the back side of the dial 2, there is provided a movement 10, which is a rotating inner machine that rotates the shaft 11, which is a pointer shaft, by an angle corresponding to an external electric signal. The movement 10 is mounted and fixed on the printed circuit board 5, and the shaft 111 extends to the front side (the left side in FIG. 9) through the through-hole 22 of the dial 2, and the pointer 9 is fixed to the tip thereof. The pointer 9 is made of a transparent or translucent material, such as acrylic resin, and the pointer 9 itself can emit light by guiding light from a light source (not shown) outside the pointer 9.
[0053]
The light emitting diode 4 as a light source is mounted on the printed board 5 so that light can be incident on the incident surface 31 of the light guide 3. The optical axis direction of the light emitting diode 4 is perpendicular to the mounting surface, that is, the surface of the printed circuit board 5, as in the first embodiment. The light emitting diode 4 is arranged outside the design part 21 of the dial 2 and between the design part 21 and the shaft 11. In other words, the fan-shaped light guide 3 is arranged at a position corresponding to the pivot.
[0054]
In the combination meter 1 according to the third embodiment of the present invention described above, the light guide 3 is disposed to be inclined with respect to the dial 2 as in the case of the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention. By doing so, the use efficiency of light from the light emitting diode 4 can be increased.
[0055]
Further, by arranging the light emitting diode 4 outside the design part 21 of the dial 2 and between the design part 21 and the shaft 11, the illuminance of the design part 21 of the dial 2 is partially increased, that is, the design part The light from the light-emitting diode 4 is prevented by preventing the problem that the illuminance of the light-emitting diode 21 is not uniform and causing unevenness, and at the same time, the light is allowed to travel from a portion corresponding to the key of the fan-shaped light guide 3 toward the outer periphery. The design efficiency can be reliably illuminated with a small number of light emitting diodes 4.
[0056]
(Fourth embodiment)
FIG. 11 shows a partial sectional view of a combination meter 1 according to a fourth embodiment of the present invention.
[0057]
The combination meter 1 according to the fourth embodiment of the present invention is different from the combination meter 1 according to the third embodiment of the present invention in that the light guide 3 and the light emitting diode 4 are changed.
[0058]
That is, as shown in FIG. 11, the incident surface 31 of the light guide 3 is provided on the end face of the light guide 3 as in the case of the second embodiment, and the optical axis direction of the light emitting diode 4 is set to be the same as that of the second embodiment. As in the above case, the light guide 3 is inclined with respect to the printed board 5, in other words, the direction parallel to the back surface 33 of the light guide 3.
[0059]
The light emitting diode 4 is arranged outside the design part 21 of the dial 2 and between the design part 21 and the shaft 11, and emits light in a direction opposite to the shaft 11.
[0060]
With the above-described configuration, the same effect as in the case of the combination meter 1 according to the second and third embodiments of the present invention can be obtained in the combination meter 1 according to the fourth embodiment of the present invention.
[0061]
In the combination meter 1 according to the first to fourth embodiments of the present invention described above, the number of the light emitting diodes 4 is one, but a plurality may be provided.
[0062]
In addition, in the combination meter 1 according to the first to fourth embodiments of the present invention, since the emission color of the light emitting diode 4 is not limited, any emission color may be used. Further, when a plurality of issuances are used, the light emitting colors of the respective light emitting diodes 4 may be different.
[0063]
In the combination meter 1 according to the first and second embodiments of the present invention described above, the light emitting diode 4 is used as the light source of the light guide 3, but other light sources such as a light bulb, a discharge tube, It may be a light emitting display or the like.
[0064]
Further, in the combination meter 1 according to the first to fourth embodiments of the present invention described above, the light guide 3 is formed of a colorless and transparent resin. It may be colored.
[0065]
In addition, in the combination meter 1 according to the first to fourth embodiments of the present invention, the textured surface is provided on the back surface 33 of the light guide 3 as a diffuse reflection layer. Good. Alternatively, fine particles that diffuse and reflect light, such as ceramic fine particles or metal powder, may be uniformly dispersed in the light guide 3. This can be easily realized by mixing the above-mentioned fine particles into the resin material in advance when molding the light guide 3 with resin.
[0066]
In the first to fourth embodiments of the present invention described above, the case where the display device according to the present invention is applied to the combination meter 1 of an automobile is shown as an example. May be applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a combination meter 1 according to a first embodiment of the present invention, which is a sectional view taken along line II of FIG.
FIG. 2 is a partial front view of the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partially enlarged sectional view of the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention, and is an enlarged view of a part III in FIG.
FIG. 4 is a sectional view of a modification of the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view of another modification of the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view of another modification of the combination meter 1 according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view of a combination meter 1 according to a second embodiment of the present invention, and corresponds to a sectional view taken along line II of FIG. 2;
8 is a partially enlarged sectional view of a combination meter 1 according to a second embodiment of the present invention, and is an enlarged view of a portion VIII in FIG.
9 is a sectional view of the combination meter 1 according to a third embodiment of the present invention, and is a sectional view taken along line IX-IX of FIG.
FIG. 10 is a partial front view of a combination meter 1 according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a sectional view of a combination meter 1 according to a fourth embodiment of the present invention, and corresponds to a sectional view taken along line IX-IX of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Combination meter (display device)
2 Dial
21 Design Department
21a Numerical part
21b Scale
22 Through hole
3 Light guide
31 entrance surface
32 reflective surface
33 back
34 Reflected light
4 Light emitting diode (light source)
41 luminous body
42 optical axis
43, 44 electrodes
45 End face (flat)
5 Printed circuit board
6 Casing
7 Facing board
8 Transparent cover
9 guidelines
10 movement (rotating inner machine)
11 Shaft (pointer shaft)
300 light guide
301 entrance surface
302 reflective surface
303 back
304 reflected light
t thickness
θ1, θ2 Incident angle

Claims (10)

透過照明される意匠部を備える文字盤と、
前記文字盤の背面側に配置され前記文字盤を照明する光源と、
前記文字盤の背面側に配置され前記光源からの光を前記文字盤へ導く導光体と、
前記導光体に設けられ前記導光体に入射した前記光源からの光を前記導光体の前記文字盤と反対側表面である背面に向けて反射する反射面とを備え、
前記導光体を前記光源から遠ざかるにしたがって前記文字盤に近づくように配置することを特徴とする表示装置。A dial with a design part that is transmitted and illuminated,
A light source arranged on the back side of the dial to illuminate the dial,
A light guide that is arranged on the back side of the dial and guides light from the light source to the dial,
A reflecting surface provided on the light guide, for reflecting light from the light source incident on the light guide toward a back surface that is a surface opposite to the dial of the light guide,
A display device, wherein the light guide is disposed closer to the dial as the light guide is further away from the light source. 透過照明される意匠部を備える文字盤と、
前記文字盤の背面側に配置され前記文字盤を照明する光源と、
前記文字盤の背面側に配置され前記光源からの光を前記文字盤へ導く導光体とを備え、
前記光源は前記導光体の端面に光を入射可能且つ前記光源の光軸が前記導光体の前記文字盤と反対側表面である背面と略平行に配置され、
前記導光体は前記光源から遠ざかるにしたがって前記文字盤に近づくように配置することを特徴とする表示装置。A dial with a design part that is transmitted and illuminated,
A light source arranged on the back side of the dial to illuminate the dial,
A light guide disposed on the back side of the dial to guide light from the light source to the dial,
The light source is arranged substantially parallel to a back surface that is capable of making light incident on an end face of the light guide and an optical axis of the light source is a surface opposite to the dial of the light guide,
The display device, wherein the light guide is arranged so as to approach the dial as the distance from the light source increases. 透過照明される意匠部を備える文字盤と、
前記文字盤の背面側に配置され前記文字盤を照明する光源と、
前記文字盤の背面側に配置され前記光源からの光を前記文字盤へ導く導光体と、
前記導光体に設けられ前記導光体に入射した前記光源からの光を前記導光体の前記文字盤と反対側表面である背面に向けて反射する反射面と、
前記文字盤の背面側に配置され前記文字盤の表面側に回動可能に指針軸を延出してなる回動内機と、
前記指針軸の先端に固定されて前記文字盤の表面に沿って回動する指針とを備え、
前記導光体を前記光源から遠ざかるにしたがって前記文字盤に近づくように配置することを特徴とする表示装置。A dial with a design part that is transmitted and illuminated,
A light source arranged on the back side of the dial to illuminate the dial,
A light guide that is arranged on the back side of the dial and guides light from the light source to the dial,
A reflection surface that is provided on the light guide and reflects light from the light source incident on the light guide toward a back surface that is a surface opposite to the dial of the light guide,
A rotating inner machine arranged on the back side of the dial and extending a pointer shaft so as to be rotatable toward the front side of the dial,
A pointer that is fixed to the tip of the pointer shaft and rotates along the surface of the dial,
A display device, wherein the light guide is disposed closer to the dial as the light guide is further away from the light source. 透過照明される意匠部を備える文字盤と、
前記文字盤の背面側に配置され前記文字盤を照明する光源と、
前記文字盤の背面側に配置され前記光源からの光を前記文字盤へ導く略板状の導光体と、
前記文字盤の背面側に配置され前記文字盤の表面側に回動可能に指針軸を延出してなる回動内機と、
前記指針軸の先端に固定されて前記文字盤の表面に沿って回動する指針とを備え、
前記光源は前記導光体の端面に光を入射可能且つ前記光源の光軸が前記導光体の前記文字盤と反対側表面である背面と略平行に配置され、
前記導光体を前記光源から遠ざかるにしたがって前記文字盤に近づくように配置することを特徴とする表示装置。A dial with a design part that is transmitted and illuminated,
A light source arranged on the back side of the dial to illuminate the dial,
A substantially plate-shaped light guide that is arranged on the back side of the dial and guides light from the light source to the dial,
A rotating inner machine arranged on the back side of the dial and extending a pointer shaft so as to be rotatable toward the front side of the dial,
A pointer that is fixed to the tip of the pointer shaft and rotates along the surface of the dial,
The light source is arranged substantially parallel to a back surface that is capable of making light incident on an end face of the light guide and an optical axis of the light source is a surface opposite to the dial of the light guide,
A display device, wherein the light guide is disposed closer to the dial as the light guide is further away from the light source. 前記光源は前記文字盤の視認方向から見て前記意匠部の外側に配置されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の表示装置。5. The display device according to claim 1, wherein the light source is disposed outside the design portion when viewed from a viewing direction of the dial. 6. 前記光源は前記文字盤の視認方向から見て前記意匠部と前記指針軸との間に且つ前記指針軸とは反対側に光を出射するように配置されることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。The said light source is arrange | positioned so that light may be radiate | emitted between the said design part and the said pointer axis | shaft and the opposite side to the said pointer axis | shaft seen from the visual recognition direction of the said dial. The display device according to the above. 前記光源は発光ダイオードであり、前記発光ダイオードの複数の電極は同一平面上に配置され且つ前記発光ダイオードの光軸は前記平面に対して傾斜するように設けられることを特徴とする請求項２、請求項４および請求項６のいずれかに記載の表示装置。The light source is a light emitting diode, and a plurality of electrodes of the light emitting diode are arranged on the same plane, and an optical axis of the light emitting diode is provided so as to be inclined with respect to the plane. The display device according to claim 4. 前記導光体と前記文字盤との成す角度は前記光源から遠ざかるにしたがって大きくなることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の表示装置。8. The display device according to claim 1, wherein an angle formed between the light guide and the dial increases as the distance from the light source increases. 前記導光体の厚さが前記光源から遠ざかるにしたがって薄くなるように形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の表示装置。The display device according to any one of claims 1 to 8, wherein the light guide is formed so that the thickness of the light guide decreases as the distance from the light source increases. 前記導光体の前記文字盤と反対側の表面である背面に拡散反射層を形成することを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の表示装置。The display device according to claim 1, wherein a diffuse reflection layer is formed on a back surface of the light guide opposite to the dial.

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