JP3950407B2 - 表示器及び集光部 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、表示器及び集光部に係わり、特に、表示キャラクタの形状が立体的に形成されている表示導光体を備えた表示器及び当該表示器に用いられる集光部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、表示キャラクタの形状が立体的に形成されている表示導光体の背面から光を照射して、表示キャラクタを立体的に発光表示する表示器が、デザイン設計上の見地から考えられている。しかしながら、例えば、背面から光を照射する光源として、ＬＥＤなどの点光源を用いると、表示キャラクタのうち、ＬＥＤから離れる方向にある部位ほど暗くなる。
【０００３】
例えば、表示キャラクタとして、図１０に示すように、数字を構成するセグメント形状を表示導光体１０に形成すると共に、ＬＥＤ２０を、表示導光体１０の背面であり、かつ、長手方向Ｙ１の略中央Ｃに配した場合、セグメントの長手方向Ｙ１の発光輝度は、中央Ｃから離れるに従って、暗くなる。このため、表示キャラクタが立体的に見えず、演出効果が損なわれてしまうという問題があった。
【０００４】
また、液晶表示器（ＬＣＤ）を使って、表示キャラクタに対向する面光源を作ることも考えられるが、液晶自体輝度が低く、表示キャラクタの発光輝度が全体的に低くなってしまうという問題があった。
【０００５】
また、特にセグメント形状の場合、蛍光表示管（ＶＦＴ）を用いて、セグメント形状に応じた面光源を作ることも考えられる。しかしながら、ＶＦＴは、発光面である蛍光体と表ガラスとの間にギャップがある。このため、図１１（ａ）に示すように、真正面から見ると表示導光体１０に形成されたセグメント形状の真後ろにＶＦＴ３０が位置するが、例えば左に視線をずらすと、図１１（ｂ）に示すようにＶＦＴ３０の位置がセグメント形状の真後ろからずれてしまうという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、点光源を用いても表示導光体に立体的に形成した表示キャラクタ全体が均一に発光するような表示器を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、表示キャラクタの形状が立体的に形成されている表示導光体と、前記表示導光体の背面に設けられた点光源と、前記点光源と前記表示導光体との間に設けられ、前記表示導光体の背面に対して垂直な直線を軸とした放物線状の光反射面を有する集光部とを備え、そして、前記表示導光体には、前記表示キャラクタとして、表示用のセグメント形状が形成され、前記光反射面は、前記放物線を、該放物線と前記軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、当該移動によって、前記放物線の端によって描かれる形状が、前記セグメントの長手方向側端の形状とほぼ一致するように、前記放物線の傾きを連続的に変化させながら、前記移動を行ったときに、形成される面と同一形状であることを特徴とする表示器に存する。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、表示導光体には、表示キャラクタの形状が立体的に形成されている。その表示導光体の背面に点光源が設けられている。点光源と表示導光体との間に、表示導光体の背面に対して垂直な直線を対称軸とした放射線状の光反射面を有する集光部が設けられている。従って、光反射面によって形成される放物線の焦点に点光源を配すれば、点光源から光反射面に入射された光を、その光反射面で反射させて、表示導光体の背面に対してほぼ垂直に向かって射出することができる。つまり、表示導光体に形成された表示キャラクタに対して、点光源の真正面にない部分にも、ほぼ垂直に光を射出することができる。
【００２１】
また、請求項１記載の発明によれば、表示導光体には、表示キャラクタとして、表示用のセグメント形状が形成されている。光反射面は、放物線を、放物線と軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、その移動によって放物線の端によって描かれる形状が、セグメントの長手方向側端の形状とほぼ一致するように、放物線の傾きを連続的に変化させながら、移動したときに、形成される面と同一形状である。従って、光反射面を形成する放物線の端が、セグメントの長手方向側端の背面に、位置するように、光反射面を配置すれば、セグメント形状の長手方向側端の背面に光反射面を配置しつつ、セグメント形状が形成されている部分以外の背面に光反射面が配置されずに済む。
【００２２】
請求項２記載の発明は、表示キャラクタの形状が立体的に形成されている表示導光体と、前記表示導光体の背面に設けられた点光源と、前記点光源と前記表示導光体との間に設けられ、前記表示導光体の背面に対して垂直な直線を軸とした放物線状の光反射面を有する集光部とを備え、そして、前記表示導光体には、前記表示キャラクタとして、表示用のセグメント形状が形成され、前記光反射面は、前記放物線を、該放物線と当該軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、当該移動によって、前記放物線の端によって描かれる形状が、前記セグメントの長手方向側端の形状とほぼ一致するように、前記放物線の傾きを間欠的に変化させながら、前記移動を行ったときに、形成される面と同一形状であることを特徴とする表示器に存する。
【００２３】
請求項２記載の発明によれば、表示導光体には、表示キャラクタの形状が立体的に形成されている。その表示導光体の背面に点光源が設けられている。点光源と表示導光体との間に、表示導光体の背面に対して垂直な直線を対称軸とした放射線状の光反射面を有する集光部が設けられている。従って、光反射面によって形成される放物線の焦点に点光源を配すれば、点光源から光反射面に入射された光を、その光反射面で反射させて、表示導光体の背面に対してほぼ垂直に向かって射出することができる。つまり、表示導光体に形成された表示キャラクタに対して、点光源の真正面にない部分にも、ほぼ垂直に光を射出することができる。また、請求項２記載の発明によれば、表示導光体には、表示キャラクタとして、表示用のセグメント形状が形成されている。光反射面は、放物線を、放物線と軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、その移動によって放物線の端によって描かれる形状が、セグメントの長手方向側端の形状とほぼ一致するように、放物線の傾き間欠的に変化させながら、移動したときに、形成される面と同一形状である。
【００２４】
従って、光反射面を形成する放物線の端が、セグメントの長手方向側端の背面に、位置するように、光反射面を配置すれば、セグメント形状の長手方向側端の背面に光反射面を配置しつつ、セグメント形状の真下以外の部分に光反射面が配置されずに済む。しかも、光反射面を、表示導光体の背面と平行な面で切ったときの任意の断面が長手方向と垂直になる。
【００３１】
請求項３記載の発明は、背面からの光により、セグメント形状部分が発光する表示面と、該表示面の背面に配置される点光源との間に設けられる集光部であって、放物線を、該放物線と当該軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、当該移動によって、前記放物線の端によって描かれる形状が、前記セグメントの長手方向側の形状とほぼ一致するように、前記放物線の傾きを連続的に変化させながら、前記移動を行ったときに、形成される面と同一形状の光反射面を備えたことを特徴とする集光部に存する。
【００３２】
請求項３記載の発明によれば、光反射面は、放物線を、放物線と軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、その移動によって放物線の端によって描かれる形状が、セグメントの長手方向側端の形状とほぼ一致するように、放物線の傾きを連続的に変化させながら、移動したときに、形成される面と同一形状である。従って、光反射面を形成する放物線の端が、セグメントの長手方向側端の背面に、位置するように、光反射面を配置すれば、セグメント形状の長手方向側端の背面に光反射面を配置しつつ、セグメント形状の真下以外の部分に光反射面が配置されずに済む。
【００３３】
請求項４記載の発明は、背面からの光により、セグメント形状部分が発光する表示面と、該表示面の背面に配置される点光源との間に設けられる集光部であって、放物線を、該放物線と当該軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、当該移動によって、前記放物線の端によって描かれる形状が、前記セグメントの長手方向側の形状とほぼ一致するように、前記放物線の傾きを間欠的に変化させながら、前記移動を行ったときに、形成される面と同一形状であることを特徴とする集光部に存する。
【００３４】
請求項４記載の発明によれば、光反射面は、放物線を、放物線と軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、その移動によって放物線の端によって描かれる形状が、セグメントの長手方向側端の形状とほぼ一致するように、放物線の傾き間欠的に変化させながら、移動したときに、形成される面と同一形状である。
【００３５】
従って、光反射面を形成する放物線の端が、セグメントの長手方向側端の背面に、位置するように、光反射面を配置すれば、セグメント形状の長手方向側端の背面に光反射面を配置しつつ、セグメント形状の真下以外の部分に光反射面が配置されずに済む。しかも、光反射面を、表示面と平行な面で切ったときの任意の断面が長手方向と垂直になる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
第１実施形態
以下、本発明の集光部を組み込んだ表示器を、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の表示器をディジタルのスピードメータに適用した場合の一実施の形態を示す斜視図である。同図に示すように、表示器は、表示キャラクタとして、表示用のセグメント形状や、スピード単位（ｋｍ／ｈ）を表す文字形状が立体的に形成された表示導光体１０を備えている（文字形状が形成されている表示導光体１０については図示せず）。
【００３７】
上記セグメント形状は、例えば、１６個形成され、表示導光体１０は、１６個のセグメント形状毎に各々別バーツで設けられている。なお、１６個のセグメントは、例えば、数字の“１８８”を表すように配置されている。上記表示導光体１０の背面には、１８個のＬＥＤ２０が配されている。１８個のＬＥＤ２０のうち１６個は各々、１６個のセグメント形状の背面に位置するように、基板３０上に配されている。また、残りの２つは、文字形状の背面に位置するように、基板３０上に配されている。
【００３８】
上記表示導光体１０とＬＥＤ２０との間には、ＬＥＤ２０からの光を表示導光体１０に集光するための箱形の集光部４０と、集光部４０から表示導光体１０に向かって出射された光を拡散する光拡散板５０とが設けられている。また、表示導光体１０の正面には、セグメント形状や文字形状の外周に沿って切り抜かれた切抜部６１を有する遮蔽板６０と、同様の切抜部７１を有する化粧板７０とが配されている。
【００３９】
上記集光部４０は、光遮断部材から形成されており、各セグメント形状に対向する位置に、背面から正面に貫通する１６個の貫通孔４１ａと、文字形状に対向する位置に、背面から正面に貫通する貫通孔４１ｂが設けられている。そして、貫通孔４１ａ及び４２ｂ内には、それぞれ集光導光体４２が挿入されている。
【００４０】
次に、上述した貫通孔４１ａに挿入される集光導光体４２の詳細な形状について、図２及び図３に基づいて説明する。図２は、集光導光体４２の斜視図であり、図３（ａ）は、図２の表示導光体１０、集光導光体４２及びＬＥＤ２０の側面図であり、図３（ｂ）は、集光導光体４２及び表示導光体１０の正面図である。
【００４１】
集光導光体４２は、図２に示すように、その外側面の一部が放物線状に形成されている。そして、この放物線状に形成された外側面が、請求項中の光反射面４２ａとなっている。この光反射面４２ａの形状は、以下に述べる形状と同一形状となる。まず、図２及び図３（ａ）に示すように、Ｌ1を軸とした放物線Ｌ21及びＬ22があるとする。この放物線Ｌ21及びＬ22は、図３（ａ）に示すように、軸Ｌ1とその端との距離Ｌ31、Ｌ32が、セグメント形状の長手方向中心から長手方向端までの距離のうち、最も長い距離Ｌ41、Ｌ42より長くなっている。
【００４２】
そして、光反射面４２ａは、図２に示すように、放物線Ｌ21、Ｌ22を、その形状を変えることなく、放物線Ｌ21、Ｌ22と軸Ｌ1とで形成される面に垂直な方向Ｙ２に、セグメント形状の短手方向の幅Ｗ（図３（ｂ）参照）分、移動させたときに形成される面と同一形状である。
【００４３】
表示導光体１０は、図３（ａ）に示すように、セグメント形状の短手方向が、放物線Ｌ21及びＬ22の移動方向Ｙ２と一致するように、かつ、その背面が軸Ｌ1と垂直になるように、集光導光体４２の正面側に、配置されている。さらに、図３（ｂ）に示すように、正面から見て、光反射面４２ａがセグメント形状の背面全体を覆うように、集光導光体４２が配置されている。
【００４４】
また、集光部４０には、図１に示すように、ネジ孔を有するフランジ４３が設けられている。このフランジ４３に設けたネジ孔を、基板３０に設けたネジ孔３１と一致させて、ネジで固定すると、集光部４０に設けた集光導光体４２の反射面４２ａが形成する放物線Ｌ21、Ｌ22の焦点に、ＬＥＤ２０が一個づつ配置され、貫通孔４１ｂの背面に、２つのＬＥＤ２０が配置された状態で、基板３０に集光部４０を固定することができる。このように、集光部４０を基板３０の所定位置に固定するだけで、簡単に、ＬＥＤ２０を集光部４０の背面に取り付けることができ、組み付けが容易となる。
【００４５】
また、上述した遮断板６０は、集光部４０を覆う蓋状に形成され、光拡散板５０及び表示導光体１０を挟んだ状態で、孔６２を集光部４０に設けた凸部４４に引っかけることにより、集光部４０に固定することができる。
【００４６】
上述した構成の表示器の動作について、図４を参照して以下説明する。図４（ａ）は、図２の集光導光体４２のＸ1−Ｘ1線断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の集光導光体４２のＺ11−Ｚ11断面図、Ｚ12−Ｚ12断面図、Ｚ13−Ｚ13断面図である。
まず、ＬＥＤ２０を点灯させると、ＬＥＤ２０からの光は、集光部４０内に設けられた集光導光体４２を透過する。
【００４７】
図４（ａ）に示すように、光反射面４２ａによって形成される放物線Ｌ21、Ｌ22の焦点に配されているＬＥＤ２０を配すれば、ＬＥＤ２０から集光導光体４２を透過して光反射面４２ａに入射された光ＬＬを、その光反射面４２ａで反射させて、軸Ｌ1方向とほぼ平行に、つまり、表示導光体１０の背面にほぼ垂直に射出することができる。
【００４８】
ところで、セグメント形状の短手方向の幅Ｗが、ＬＥＤ２０の幅より小さい、又は、ほぼ同じ場合、図４（ｂ）に示すように、光反射面４２ａには、ＬＥＤ２０からの光ＬＬが、正面から見て長手方向に向かって入射される。上述したように光反射面４２ａは、放物線Ｌ21、Ｌ22を、その形状を変えることなく、放物線Ｌ21、Ｌ22と軸Ｌ1とで形成される面に垂直な方向Ｙ２に、移動させたときに形成される面と同一形状に形成されている。
【００４９】
従って、上述したように、表示導光体１０を、セグメント形状の短手方向が、放物線Ｌ21及びＬ22の移動方向Ｙ２と一致するように、かつ、その背面が軸Ｌ1と垂直になるように、集光導光体４２の正面側に、配置すれば、光反射面４２ａは、図４（ｂ）に示すように、表示導光体１０の背面と平行な面で切ったときの任意の断面が長手方向Ｙ１と垂直になる。このため、正面から見て長手方向に向かって出射されたＬＥＤ２０からの光ＬＬは、光反射面４２ａで反射した後、短手方向にずれることなく、真正面に進む、すなわち、表示導光体１０の背面に垂直に射出することができる。
【００５０】
従って、表示導光体１０の表示キャラクタに対して、ＬＥＤ２０の真正面にない、例えば、長手方向の両端部分にも、垂直に光を射出することができ、ＬＥＤ２０のような点光源を用いても表示導光体１０に立体的に形成した表示キャラクタ全体を均一に発光させることができる。
【００５１】
また、上記貫通孔４１ａは、光遮断部材から形成されているため、貫通孔４１ａの背面側開口部から入射したＬＥＤ２０からの光は、貫通孔４１ａ外部には漏れることなく、貫通孔４１ａの正面側開口部からのみ出射される。このため、ＬＥＤ２０からの光が、そのＬＥＤ２０に対向しない他のセグメント形状に導かれないようにすることができ、ＬＥＤ２０が点灯したとき、そのＬＥＤ２０に対応しない他のセグメントまでもが発光してしまうことを防止することができる。
【００５２】
また、図１に示すように、表示導光体１０と集光部４０との間に、光拡散板５０により、集光部４０から表示導光体１０の背面に向かって出射された光は、拡散され、より表示導光体１０に均一にＬＥＤ２０からの光を射出することができる。
【００５３】
さらに、表示導光体１０から正面に向かって射出された光のうち、セグメント形状が形成されている部分からの光は、遮断板６０の切抜部６１を通って正面に出射される。一方、セグメント形状以外の部分からの光は、遮断板６０により遮断される。このため、セグメント形状とそれ以外の部分とのコントラストを大きくすることができる。
【００５４】
第２実施形態
なお、上述した実施形態では、図２に示すように、集光導光体４２の外側面を放物線状にして光反射面４２ａを設けていた。しかしながら、例えば、図５に示すように、集光導光体４２により溝４２ｂを設け、その溝４２ｂを形成する内側面を、放物線状に形成して光反射面４２ａを設けることも考えられる。この場合、光反射面４２ａに反射処理を施せば、より一層、集光導光体４２の背面に出射される光が多くなり、セグメントの輝度が高くなる。
【００５５】
第３実施形態
また、上述した第１実施形態では、図３（ｂ）に示すように、表示導光体１０により形成されたセグメント形状全体を覆うように、光反射面４２ａを配置していた。このため、光反射面４２ａを形成する放物線Ｌ21、Ｌ22は、その距離Ｌ31、Ｌ32が、図３（ａ）に示すように、セグメント形状の長手方向略中心から長手方向端までのうち、もっとも長い距離Ｌ41、Ｌ42より長くなっていた。
【００５６】
しかしながら、このように光反射面４２ａを形成すると、セグメント形状が形成されている部分以外の表示導光体１０背面（図３（ｂ）中斜線で示す）にも光反射部材が形成されてしまう。このため、セグメント同士を互いに近い場所に配置しなければならない場合、図６（ａ）の斜線に示すように、各セグメントの背面に配置される光反射面４２ａ同士が互いに干渉してしまう。
【００５７】
そこで、図６（ｂ）に示すように、光反射面４２ａを形成する放物線Ｌ21、Ｌ22の距離Ｌ31、Ｌ32を、セグメント形状の長手方向略中心から長手方向端までのうち、もっとも短い距離とほぼ等しくし、光反射面４２ａ同士が干渉しないようにすることが考えられる。
【００５８】
ところが、この場合、表示導光体１０の斜線で示す部分の背面に光反射面４２ａが設けられず、斜線で示す部分が暗くなってしまう恐れがある。そこで、図７に示すような、形状の光反射面４２ａを設けることが考えられる。図７（ａ）は、第３実施形態における集光導光体４２の斜視図を示し、図７（ｂ）は、第３実施形態における表示導光体１０及び集光導光体４２の正面図を示す。
【００５９】
同図に示すように、表示導光体１０の背面に対して垂直な直線を対称軸Ｌ1とした放物線Ｌ21、Ｌ22があるとする。光反射面４２ａは、放物線Ｌ21、Ｌ22を、放物線Ｌ21、Ｌ22と軸Ｌ1とで形成される面に垂直な方向Ｙ２方向に、セグメント形状の短手方向の幅Ｗ分、移動させ、その移動によって、放物線Ｌ21、Ｌ22の端によって描かれる形状が、セグメント形状の長手方向側端の形状とほぼ一致するように、放物線Ｌ21、Ｌ22の傾きを連続的に変化させながら、移動したときに、形成される面と同一形状である。
【００６０】
上記表示導光体１０は、セグメント形状の短手方向が、放物線Ｌ21及びＬ22の移動方向Ｙ２と一致するように、かつ、その背面が軸Ｌ1と垂直になるように、集光導光体４２の正面側に、配置されている。さらに、図７（ｂ）に示すように、正面から見て、セグメント形状の長手方向側端の真下に、放物線Ｌ21、Ｌ22の端が位置するように、集光導光体４２が配置されている。
【００６１】
以上のように構成すれば、セグメント形状の長手方向側端の背面に光反射面４２ａを配置しつつ、セグメント形状が形成されている部分以外に光反射面４２ａが配置されずに済む。このため、セグメント形状の端が暗くならず、しかも、複数のセグメントが互いに近くに配置される場合であっても、各セグメントに対応する光反射面４２ａ同士が干渉することがない。
【００６２】
第４実施形態
上述した第３実施形態において、光反射面４２ａは、放物線Ｌ21、Ｌ22を、その傾きを連続的に変化させて移動したときに形成される面と同一形状にしていた。しかしながら、このような光反射面４２ａでは、表示導光体１０の背面と平行な面で切ったときの任意の断面が長手方向Ｙ１と垂直にならない。
【００６３】
このため、正面から見て長手方向に向かって出射されたＬＥＤ２０からの光は、光反射面４２ａで反射した後、短手方向にずれてしまい、真正面に進まない、すなわち、表示導光体１０の背面に垂直に射出することができず、正面から見たセグメントの輝度が低くなると言う問題がある。
【００６４】
そこで、図８に示すような、形状の光反射面４２ａを設けることが考えられる。図８（ａ）は、第４実施形態における集光導光体４２の斜視図を示し、図８（ｂ）は、第４実施形態における表示導光体１０及び集光導光体４２の正面図を示す。
【００６５】
つまり、第３実施形態においては、光反射面４２ａは、放物線Ｌ21、Ｌ22を、放物線Ｌ21、Ｌ22の傾きを連続的に変化させながら、矢印Ｙ２方向に移動したときに形成される面と同一形状にしていた。これに対して、第４実施形態において、光反射面４２ａは、図８に示すように、放物線Ｌ21、Ｌ22を、放物線Ｌ21、Ｌ22の傾きを間欠的に変化させながら、矢印Ｙ２方向に移動したときに形成される面と同一形状にしている。
【００６６】
なお、第４実施形態においても、第３実施形態と同様に、放物線Ｌ21、Ｌ22の傾きを、上記移動により、放物線Ｌ21、Ｌ22の端によって描かれる形状が、セグメント形状の長手方向側端の形状とほぼ一致するように、変化させている。さらに、第４実施例においても、第３実施形態と同様に、上記表示導光体１０は、セグメント形状の短手方向が、放物線Ｌ21及びＬ22の移動方向Ｙ２と一致するように、かつ、その背面が軸Ｌ1と垂直になるように、集光導光体４２の正面側に、配置されている。また、図８（ｂ）に示すように、正面から見て、セグメント形状の長手方向側端の真下に、放物線Ｌ21、Ｌ22の端が位置するように、集光導光体４２が配置されている。
【００６７】
上述したように、間欠的に、放物線Ｌ21、Ｌ22の傾きを変化させることにより、放物線Ｌ21、Ｌ23の形状を変化させずに放物線Ｌ21、Ｌ23を移動させた場合と同様に、表示導光体１０の背面と平行な面で切ったときの任意の断面が長手方向Ｙ１と垂直になる。このため、正面から見て長手方向Ｙ１に向かって出射されたＬＥＤ２０からの光は、光反射面４２ａで反射した後、短手方向にずれずに、真正面に進むことができる、すなわち、表示導光体１０の背面に垂直に射出することができる。
【００６８】
また、第３実施形態と同様に、セグメント形状の両端の背面に光反射面４２ａを配置しつつ、セグメント形状が形成されている部分以外に光反射面４２ａが配置されることがない。
【００６９】
第５実施形態
さらに、上述した第１〜第４実施形態では、表示キャラクタとして表示用のセグメント形状を用い、光反射面４２ａを、放物線Ｌ21、Ｌ22を矢印Ｙ２方向に移動させたときに形成される面と同一形状にしていた。しかしながら、表示キャラクタとして、例えば、図９に示すようにハイビームなどを示す表示キャラクタを用いる場合、軸Ｌ1を中心として放物線Ｌ21を回転させたときに形成される面と同一形状の光反射面４２ａを用いることも考えられる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１、２記載の発明によれば、光反射面によって形成される放物線の焦点に点光源を配すれば、点光源から光反射面に入射された光を、その光反射面で反射させて、表示導光体の背面に対してほぼ垂直に向かって射出することができる。つまり、表示導光体に形成された表示キャラクタに対して、点光源の真正面にない部分にも、ほぼ垂直に光を射出することができるので、点光源を用いても表示導光体に立体的に形成した表示キャラクタ全体が均一に発光するような表示器を得ることができる。
【００７６】
また、請求項１記載の発明によれば、光反射面を形成する放物線の端が、セグメントの長手方向側端の背面に、位置するように、光反射面を配置すれば、セグメント形状の長手方向側端の背面に光反射面を配置しつつ、セグメント形状が形成されている部分以外の背面に光反射面が配置されずに済むので、セグメント形状の端が暗くならず、しかも、複数のセグメントが互いに近くに配置される場合であっても、各セグメントに対応する光反射面同士が干渉することがない表示器を得ることができる。
【００７７】
請求項２記載の発明によれば、光反射面を形成する放物線の端が、セグメントの長手方向側端の背面に、位置するように、光反射面を配置すれば、セグメント形状の長手方向側端の背面に光反射面を配置しつつ、セグメント形状の真下以外の部分に光反射面が配置されずに済むので、セグメント形状の端が暗くならず、しかも、複数のセグメントが互いに近くに配置される場合であっても、各セグメントに対応する光反射面同士が干渉することがない。しかも、光反射面を、表示導光体の背面と平行な面で切ったときの任意の断面が長手方向と垂直になるので、正面から見てセグメントの長手方向に向かって出射された点光源からの光を、光反射面で反射した後、真正面に、すなわち、表示導光体の背面に垂直に射出することができる表示器を得ることができる。
【００８１】
請求項３記載の発明によれば、光反射面を形成する放物線の端が、セグメントの長手方向側端の背面に、位置するように、光反射面を配置すれば、セグメント形状の長手方向側端の背面に光反射面を配置しつつ、セグメント形状の真下以外の部分に光反射面が配置されずに済むので、セグメント形状の端が暗くならず、しかも、複数のセグメントが互いに近くに配置される場合であっても、各セグメントに対応する光反射面同士が干渉することがない集光部を得ることができる。
【００８２】
請求項４記載の発明によれば、光反射面を形成する放物線の端が、セグメントの長手方向側端の背面に、位置するように、光反射面を配置すれば、セグメント形状の長手方向側端の背面に光反射面を配置しつつ、セグメント形状の真下以外の部分に光反射面が配置されずに済むので、セグメント形状の端が暗くならず、しかも、複数のセグメントが互いに近くに配置される場合であっても、各セグメントに対応する光反射面同士が干渉することがない。しかも、光反射面を、表示面と平行な面で切ったときの任意の断面が長手方向と垂直になるので、正面から見てセグメントの長手方向に向かって出射された点光源からの光を、光反射面で反射した後、真正面に、すなわち、表示面に垂直に射出することができる集光部を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示器をディジタルのスピードメータに適用した場合の一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態における集光導光体４２の斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、図２の表示導光体１０、集光導光体４２及びＬＥＤ２０の側面図であり、図３（ｂ）は、集光導光体４２及び表示導光体１０の正面図である。
【図４】図４（ａ）は、図２の集光導光体１０のＸ1−Ｘ1線断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の集光導光体１０のＺ11−Ｚ11断面図、Ｚ12−Ｚ12断面図、Ｚ13−Ｚ13断面図である。
【図５】第２実施形態における集光導光体４２の斜視図である。
【図６】第１実施形態において生じる問題を説明するための図である。
【図７】図７（ａ）は、第３実施形態における集光導光体４２の斜視図であり、図７（ｂ）は、第３実施形態における表示導光体１０及び集光導光体４２の正面図である。
【図８】図８（ａ）は、第４実施形態における集光導光体４２の斜視図であり、図８（ｂ）は、第４実施形態における表示導光体１０及び集光導光体４２の正面図である。
【図９】第５実施形態における表示器の斜視図を示す。
【図１０】従来の表示装置の一例を示す図である。
【図１１】従来の表示装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０ 表示導光体
２０ ＬＥＤ（点光源）
４０ 集光部
４１ａ 貫通孔
４２ 集光導光体
４２ａ 光反射面
５０ 光拡散板
６０ 遮蔽板
Ｌ21、Ｌ22 放物線
Ｌ1 軸
【発明の属する技術分野】
この発明は、表示器及び集光部に係わり、特に、表示キャラクタの形状が立体的に形成されている表示導光体を備えた表示器及び当該表示器に用いられる集光部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、表示キャラクタの形状が立体的に形成されている表示導光体の背面から光を照射して、表示キャラクタを立体的に発光表示する表示器が、デザイン設計上の見地から考えられている。しかしながら、例えば、背面から光を照射する光源として、ＬＥＤなどの点光源を用いると、表示キャラクタのうち、ＬＥＤから離れる方向にある部位ほど暗くなる。
【０００３】
例えば、表示キャラクタとして、図１０に示すように、数字を構成するセグメント形状を表示導光体１０に形成すると共に、ＬＥＤ２０を、表示導光体１０の背面であり、かつ、長手方向Ｙ１の略中央Ｃに配した場合、セグメントの長手方向Ｙ１の発光輝度は、中央Ｃから離れるに従って、暗くなる。このため、表示キャラクタが立体的に見えず、演出効果が損なわれてしまうという問題があった。
【０００４】
また、液晶表示器（ＬＣＤ）を使って、表示キャラクタに対向する面光源を作ることも考えられるが、液晶自体輝度が低く、表示キャラクタの発光輝度が全体的に低くなってしまうという問題があった。
【０００５】
また、特にセグメント形状の場合、蛍光表示管（ＶＦＴ）を用いて、セグメント形状に応じた面光源を作ることも考えられる。しかしながら、ＶＦＴは、発光面である蛍光体と表ガラスとの間にギャップがある。このため、図１１（ａ）に示すように、真正面から見ると表示導光体１０に形成されたセグメント形状の真後ろにＶＦＴ３０が位置するが、例えば左に視線をずらすと、図１１（ｂ）に示すようにＶＦＴ３０の位置がセグメント形状の真後ろからずれてしまうという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、点光源を用いても表示導光体に立体的に形成した表示キャラクタ全体が均一に発光するような表示器を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、表示キャラクタの形状が立体的に形成されている表示導光体と、前記表示導光体の背面に設けられた点光源と、前記点光源と前記表示導光体との間に設けられ、前記表示導光体の背面に対して垂直な直線を軸とした放物線状の光反射面を有する集光部とを備え、そして、前記表示導光体には、前記表示キャラクタとして、表示用のセグメント形状が形成され、前記光反射面は、前記放物線を、該放物線と前記軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、当該移動によって、前記放物線の端によって描かれる形状が、前記セグメントの長手方向側端の形状とほぼ一致するように、前記放物線の傾きを連続的に変化させながら、前記移動を行ったときに、形成される面と同一形状であることを特徴とする表示器に存する。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、表示導光体には、表示キャラクタの形状が立体的に形成されている。その表示導光体の背面に点光源が設けられている。点光源と表示導光体との間に、表示導光体の背面に対して垂直な直線を対称軸とした放射線状の光反射面を有する集光部が設けられている。従って、光反射面によって形成される放物線の焦点に点光源を配すれば、点光源から光反射面に入射された光を、その光反射面で反射させて、表示導光体の背面に対してほぼ垂直に向かって射出することができる。つまり、表示導光体に形成された表示キャラクタに対して、点光源の真正面にない部分にも、ほぼ垂直に光を射出することができる。
【００２１】
また、請求項１記載の発明によれば、表示導光体には、表示キャラクタとして、表示用のセグメント形状が形成されている。光反射面は、放物線を、放物線と軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、その移動によって放物線の端によって描かれる形状が、セグメントの長手方向側端の形状とほぼ一致するように、放物線の傾きを連続的に変化させながら、移動したときに、形成される面と同一形状である。従って、光反射面を形成する放物線の端が、セグメントの長手方向側端の背面に、位置するように、光反射面を配置すれば、セグメント形状の長手方向側端の背面に光反射面を配置しつつ、セグメント形状が形成されている部分以外の背面に光反射面が配置されずに済む。
【００２２】
請求項２記載の発明は、表示キャラクタの形状が立体的に形成されている表示導光体と、前記表示導光体の背面に設けられた点光源と、前記点光源と前記表示導光体との間に設けられ、前記表示導光体の背面に対して垂直な直線を軸とした放物線状の光反射面を有する集光部とを備え、そして、前記表示導光体には、前記表示キャラクタとして、表示用のセグメント形状が形成され、前記光反射面は、前記放物線を、該放物線と当該軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、当該移動によって、前記放物線の端によって描かれる形状が、前記セグメントの長手方向側端の形状とほぼ一致するように、前記放物線の傾きを間欠的に変化させながら、前記移動を行ったときに、形成される面と同一形状であることを特徴とする表示器に存する。
【００２３】
請求項２記載の発明によれば、表示導光体には、表示キャラクタの形状が立体的に形成されている。その表示導光体の背面に点光源が設けられている。点光源と表示導光体との間に、表示導光体の背面に対して垂直な直線を対称軸とした放射線状の光反射面を有する集光部が設けられている。従って、光反射面によって形成される放物線の焦点に点光源を配すれば、点光源から光反射面に入射された光を、その光反射面で反射させて、表示導光体の背面に対してほぼ垂直に向かって射出することができる。つまり、表示導光体に形成された表示キャラクタに対して、点光源の真正面にない部分にも、ほぼ垂直に光を射出することができる。また、請求項２記載の発明によれば、表示導光体には、表示キャラクタとして、表示用のセグメント形状が形成されている。光反射面は、放物線を、放物線と軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、その移動によって放物線の端によって描かれる形状が、セグメントの長手方向側端の形状とほぼ一致するように、放物線の傾き間欠的に変化させながら、移動したときに、形成される面と同一形状である。
【００２４】
従って、光反射面を形成する放物線の端が、セグメントの長手方向側端の背面に、位置するように、光反射面を配置すれば、セグメント形状の長手方向側端の背面に光反射面を配置しつつ、セグメント形状の真下以外の部分に光反射面が配置されずに済む。しかも、光反射面を、表示導光体の背面と平行な面で切ったときの任意の断面が長手方向と垂直になる。
【００３１】
請求項３記載の発明は、背面からの光により、セグメント形状部分が発光する表示面と、該表示面の背面に配置される点光源との間に設けられる集光部であって、放物線を、該放物線と当該軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、当該移動によって、前記放物線の端によって描かれる形状が、前記セグメントの長手方向側の形状とほぼ一致するように、前記放物線の傾きを連続的に変化させながら、前記移動を行ったときに、形成される面と同一形状の光反射面を備えたことを特徴とする集光部に存する。
【００３２】
請求項３記載の発明によれば、光反射面は、放物線を、放物線と軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、その移動によって放物線の端によって描かれる形状が、セグメントの長手方向側端の形状とほぼ一致するように、放物線の傾きを連続的に変化させながら、移動したときに、形成される面と同一形状である。従って、光反射面を形成する放物線の端が、セグメントの長手方向側端の背面に、位置するように、光反射面を配置すれば、セグメント形状の長手方向側端の背面に光反射面を配置しつつ、セグメント形状の真下以外の部分に光反射面が配置されずに済む。
【００３３】
請求項４記載の発明は、背面からの光により、セグメント形状部分が発光する表示面と、該表示面の背面に配置される点光源との間に設けられる集光部であって、放物線を、該放物線と当該軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、当該移動によって、前記放物線の端によって描かれる形状が、前記セグメントの長手方向側の形状とほぼ一致するように、前記放物線の傾きを間欠的に変化させながら、前記移動を行ったときに、形成される面と同一形状であることを特徴とする集光部に存する。
【００３４】
請求項４記載の発明によれば、光反射面は、放物線を、放物線と軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、その移動によって放物線の端によって描かれる形状が、セグメントの長手方向側端の形状とほぼ一致するように、放物線の傾き間欠的に変化させながら、移動したときに、形成される面と同一形状である。
【００３５】
従って、光反射面を形成する放物線の端が、セグメントの長手方向側端の背面に、位置するように、光反射面を配置すれば、セグメント形状の長手方向側端の背面に光反射面を配置しつつ、セグメント形状の真下以外の部分に光反射面が配置されずに済む。しかも、光反射面を、表示面と平行な面で切ったときの任意の断面が長手方向と垂直になる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
第１実施形態
以下、本発明の集光部を組み込んだ表示器を、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の表示器をディジタルのスピードメータに適用した場合の一実施の形態を示す斜視図である。同図に示すように、表示器は、表示キャラクタとして、表示用のセグメント形状や、スピード単位（ｋｍ／ｈ）を表す文字形状が立体的に形成された表示導光体１０を備えている（文字形状が形成されている表示導光体１０については図示せず）。
【００３７】
上記セグメント形状は、例えば、１６個形成され、表示導光体１０は、１６個のセグメント形状毎に各々別バーツで設けられている。なお、１６個のセグメントは、例えば、数字の“１８８”を表すように配置されている。上記表示導光体１０の背面には、１８個のＬＥＤ２０が配されている。１８個のＬＥＤ２０のうち１６個は各々、１６個のセグメント形状の背面に位置するように、基板３０上に配されている。また、残りの２つは、文字形状の背面に位置するように、基板３０上に配されている。
【００３８】
上記表示導光体１０とＬＥＤ２０との間には、ＬＥＤ２０からの光を表示導光体１０に集光するための箱形の集光部４０と、集光部４０から表示導光体１０に向かって出射された光を拡散する光拡散板５０とが設けられている。また、表示導光体１０の正面には、セグメント形状や文字形状の外周に沿って切り抜かれた切抜部６１を有する遮蔽板６０と、同様の切抜部７１を有する化粧板７０とが配されている。
【００３９】
上記集光部４０は、光遮断部材から形成されており、各セグメント形状に対向する位置に、背面から正面に貫通する１６個の貫通孔４１ａと、文字形状に対向する位置に、背面から正面に貫通する貫通孔４１ｂが設けられている。そして、貫通孔４１ａ及び４２ｂ内には、それぞれ集光導光体４２が挿入されている。
【００４０】
次に、上述した貫通孔４１ａに挿入される集光導光体４２の詳細な形状について、図２及び図３に基づいて説明する。図２は、集光導光体４２の斜視図であり、図３（ａ）は、図２の表示導光体１０、集光導光体４２及びＬＥＤ２０の側面図であり、図３（ｂ）は、集光導光体４２及び表示導光体１０の正面図である。
【００４１】
集光導光体４２は、図２に示すように、その外側面の一部が放物線状に形成されている。そして、この放物線状に形成された外側面が、請求項中の光反射面４２ａとなっている。この光反射面４２ａの形状は、以下に述べる形状と同一形状となる。まず、図２及び図３（ａ）に示すように、Ｌ1を軸とした放物線Ｌ21及びＬ22があるとする。この放物線Ｌ21及びＬ22は、図３（ａ）に示すように、軸Ｌ1とその端との距離Ｌ31、Ｌ32が、セグメント形状の長手方向中心から長手方向端までの距離のうち、最も長い距離Ｌ41、Ｌ42より長くなっている。
【００４２】
そして、光反射面４２ａは、図２に示すように、放物線Ｌ21、Ｌ22を、その形状を変えることなく、放物線Ｌ21、Ｌ22と軸Ｌ1とで形成される面に垂直な方向Ｙ２に、セグメント形状の短手方向の幅Ｗ（図３（ｂ）参照）分、移動させたときに形成される面と同一形状である。
【００４３】
表示導光体１０は、図３（ａ）に示すように、セグメント形状の短手方向が、放物線Ｌ21及びＬ22の移動方向Ｙ２と一致するように、かつ、その背面が軸Ｌ1と垂直になるように、集光導光体４２の正面側に、配置されている。さらに、図３（ｂ）に示すように、正面から見て、光反射面４２ａがセグメント形状の背面全体を覆うように、集光導光体４２が配置されている。
【００４４】
また、集光部４０には、図１に示すように、ネジ孔を有するフランジ４３が設けられている。このフランジ４３に設けたネジ孔を、基板３０に設けたネジ孔３１と一致させて、ネジで固定すると、集光部４０に設けた集光導光体４２の反射面４２ａが形成する放物線Ｌ21、Ｌ22の焦点に、ＬＥＤ２０が一個づつ配置され、貫通孔４１ｂの背面に、２つのＬＥＤ２０が配置された状態で、基板３０に集光部４０を固定することができる。このように、集光部４０を基板３０の所定位置に固定するだけで、簡単に、ＬＥＤ２０を集光部４０の背面に取り付けることができ、組み付けが容易となる。
【００４５】
また、上述した遮断板６０は、集光部４０を覆う蓋状に形成され、光拡散板５０及び表示導光体１０を挟んだ状態で、孔６２を集光部４０に設けた凸部４４に引っかけることにより、集光部４０に固定することができる。
【００４６】
上述した構成の表示器の動作について、図４を参照して以下説明する。図４（ａ）は、図２の集光導光体４２のＸ1−Ｘ1線断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の集光導光体４２のＺ11−Ｚ11断面図、Ｚ12−Ｚ12断面図、Ｚ13−Ｚ13断面図である。
まず、ＬＥＤ２０を点灯させると、ＬＥＤ２０からの光は、集光部４０内に設けられた集光導光体４２を透過する。
【００４７】
図４（ａ）に示すように、光反射面４２ａによって形成される放物線Ｌ21、Ｌ22の焦点に配されているＬＥＤ２０を配すれば、ＬＥＤ２０から集光導光体４２を透過して光反射面４２ａに入射された光ＬＬを、その光反射面４２ａで反射させて、軸Ｌ1方向とほぼ平行に、つまり、表示導光体１０の背面にほぼ垂直に射出することができる。
【００４８】
ところで、セグメント形状の短手方向の幅Ｗが、ＬＥＤ２０の幅より小さい、又は、ほぼ同じ場合、図４（ｂ）に示すように、光反射面４２ａには、ＬＥＤ２０からの光ＬＬが、正面から見て長手方向に向かって入射される。上述したように光反射面４２ａは、放物線Ｌ21、Ｌ22を、その形状を変えることなく、放物線Ｌ21、Ｌ22と軸Ｌ1とで形成される面に垂直な方向Ｙ２に、移動させたときに形成される面と同一形状に形成されている。
【００４９】
従って、上述したように、表示導光体１０を、セグメント形状の短手方向が、放物線Ｌ21及びＬ22の移動方向Ｙ２と一致するように、かつ、その背面が軸Ｌ1と垂直になるように、集光導光体４２の正面側に、配置すれば、光反射面４２ａは、図４（ｂ）に示すように、表示導光体１０の背面と平行な面で切ったときの任意の断面が長手方向Ｙ１と垂直になる。このため、正面から見て長手方向に向かって出射されたＬＥＤ２０からの光ＬＬは、光反射面４２ａで反射した後、短手方向にずれることなく、真正面に進む、すなわち、表示導光体１０の背面に垂直に射出することができる。
【００５０】
従って、表示導光体１０の表示キャラクタに対して、ＬＥＤ２０の真正面にない、例えば、長手方向の両端部分にも、垂直に光を射出することができ、ＬＥＤ２０のような点光源を用いても表示導光体１０に立体的に形成した表示キャラクタ全体を均一に発光させることができる。
【００５１】
また、上記貫通孔４１ａは、光遮断部材から形成されているため、貫通孔４１ａの背面側開口部から入射したＬＥＤ２０からの光は、貫通孔４１ａ外部には漏れることなく、貫通孔４１ａの正面側開口部からのみ出射される。このため、ＬＥＤ２０からの光が、そのＬＥＤ２０に対向しない他のセグメント形状に導かれないようにすることができ、ＬＥＤ２０が点灯したとき、そのＬＥＤ２０に対応しない他のセグメントまでもが発光してしまうことを防止することができる。
【００５２】
また、図１に示すように、表示導光体１０と集光部４０との間に、光拡散板５０により、集光部４０から表示導光体１０の背面に向かって出射された光は、拡散され、より表示導光体１０に均一にＬＥＤ２０からの光を射出することができる。
【００５３】
さらに、表示導光体１０から正面に向かって射出された光のうち、セグメント形状が形成されている部分からの光は、遮断板６０の切抜部６１を通って正面に出射される。一方、セグメント形状以外の部分からの光は、遮断板６０により遮断される。このため、セグメント形状とそれ以外の部分とのコントラストを大きくすることができる。
【００５４】
第２実施形態
なお、上述した実施形態では、図２に示すように、集光導光体４２の外側面を放物線状にして光反射面４２ａを設けていた。しかしながら、例えば、図５に示すように、集光導光体４２により溝４２ｂを設け、その溝４２ｂを形成する内側面を、放物線状に形成して光反射面４２ａを設けることも考えられる。この場合、光反射面４２ａに反射処理を施せば、より一層、集光導光体４２の背面に出射される光が多くなり、セグメントの輝度が高くなる。
【００５５】
第３実施形態
また、上述した第１実施形態では、図３（ｂ）に示すように、表示導光体１０により形成されたセグメント形状全体を覆うように、光反射面４２ａを配置していた。このため、光反射面４２ａを形成する放物線Ｌ21、Ｌ22は、その距離Ｌ31、Ｌ32が、図３（ａ）に示すように、セグメント形状の長手方向略中心から長手方向端までのうち、もっとも長い距離Ｌ41、Ｌ42より長くなっていた。
【００５６】
しかしながら、このように光反射面４２ａを形成すると、セグメント形状が形成されている部分以外の表示導光体１０背面（図３（ｂ）中斜線で示す）にも光反射部材が形成されてしまう。このため、セグメント同士を互いに近い場所に配置しなければならない場合、図６（ａ）の斜線に示すように、各セグメントの背面に配置される光反射面４２ａ同士が互いに干渉してしまう。
【００５７】
そこで、図６（ｂ）に示すように、光反射面４２ａを形成する放物線Ｌ21、Ｌ22の距離Ｌ31、Ｌ32を、セグメント形状の長手方向略中心から長手方向端までのうち、もっとも短い距離とほぼ等しくし、光反射面４２ａ同士が干渉しないようにすることが考えられる。
【００５８】
ところが、この場合、表示導光体１０の斜線で示す部分の背面に光反射面４２ａが設けられず、斜線で示す部分が暗くなってしまう恐れがある。そこで、図７に示すような、形状の光反射面４２ａを設けることが考えられる。図７（ａ）は、第３実施形態における集光導光体４２の斜視図を示し、図７（ｂ）は、第３実施形態における表示導光体１０及び集光導光体４２の正面図を示す。
【００５９】
同図に示すように、表示導光体１０の背面に対して垂直な直線を対称軸Ｌ1とした放物線Ｌ21、Ｌ22があるとする。光反射面４２ａは、放物線Ｌ21、Ｌ22を、放物線Ｌ21、Ｌ22と軸Ｌ1とで形成される面に垂直な方向Ｙ２方向に、セグメント形状の短手方向の幅Ｗ分、移動させ、その移動によって、放物線Ｌ21、Ｌ22の端によって描かれる形状が、セグメント形状の長手方向側端の形状とほぼ一致するように、放物線Ｌ21、Ｌ22の傾きを連続的に変化させながら、移動したときに、形成される面と同一形状である。
【００６０】
上記表示導光体１０は、セグメント形状の短手方向が、放物線Ｌ21及びＬ22の移動方向Ｙ２と一致するように、かつ、その背面が軸Ｌ1と垂直になるように、集光導光体４２の正面側に、配置されている。さらに、図７（ｂ）に示すように、正面から見て、セグメント形状の長手方向側端の真下に、放物線Ｌ21、Ｌ22の端が位置するように、集光導光体４２が配置されている。
【００６１】
以上のように構成すれば、セグメント形状の長手方向側端の背面に光反射面４２ａを配置しつつ、セグメント形状が形成されている部分以外に光反射面４２ａが配置されずに済む。このため、セグメント形状の端が暗くならず、しかも、複数のセグメントが互いに近くに配置される場合であっても、各セグメントに対応する光反射面４２ａ同士が干渉することがない。
【００６２】
第４実施形態
上述した第３実施形態において、光反射面４２ａは、放物線Ｌ21、Ｌ22を、その傾きを連続的に変化させて移動したときに形成される面と同一形状にしていた。しかしながら、このような光反射面４２ａでは、表示導光体１０の背面と平行な面で切ったときの任意の断面が長手方向Ｙ１と垂直にならない。
【００６３】
このため、正面から見て長手方向に向かって出射されたＬＥＤ２０からの光は、光反射面４２ａで反射した後、短手方向にずれてしまい、真正面に進まない、すなわち、表示導光体１０の背面に垂直に射出することができず、正面から見たセグメントの輝度が低くなると言う問題がある。
【００６４】
そこで、図８に示すような、形状の光反射面４２ａを設けることが考えられる。図８（ａ）は、第４実施形態における集光導光体４２の斜視図を示し、図８（ｂ）は、第４実施形態における表示導光体１０及び集光導光体４２の正面図を示す。
【００６５】
つまり、第３実施形態においては、光反射面４２ａは、放物線Ｌ21、Ｌ22を、放物線Ｌ21、Ｌ22の傾きを連続的に変化させながら、矢印Ｙ２方向に移動したときに形成される面と同一形状にしていた。これに対して、第４実施形態において、光反射面４２ａは、図８に示すように、放物線Ｌ21、Ｌ22を、放物線Ｌ21、Ｌ22の傾きを間欠的に変化させながら、矢印Ｙ２方向に移動したときに形成される面と同一形状にしている。
【００６６】
なお、第４実施形態においても、第３実施形態と同様に、放物線Ｌ21、Ｌ22の傾きを、上記移動により、放物線Ｌ21、Ｌ22の端によって描かれる形状が、セグメント形状の長手方向側端の形状とほぼ一致するように、変化させている。さらに、第４実施例においても、第３実施形態と同様に、上記表示導光体１０は、セグメント形状の短手方向が、放物線Ｌ21及びＬ22の移動方向Ｙ２と一致するように、かつ、その背面が軸Ｌ1と垂直になるように、集光導光体４２の正面側に、配置されている。また、図８（ｂ）に示すように、正面から見て、セグメント形状の長手方向側端の真下に、放物線Ｌ21、Ｌ22の端が位置するように、集光導光体４２が配置されている。
【００６７】
上述したように、間欠的に、放物線Ｌ21、Ｌ22の傾きを変化させることにより、放物線Ｌ21、Ｌ23の形状を変化させずに放物線Ｌ21、Ｌ23を移動させた場合と同様に、表示導光体１０の背面と平行な面で切ったときの任意の断面が長手方向Ｙ１と垂直になる。このため、正面から見て長手方向Ｙ１に向かって出射されたＬＥＤ２０からの光は、光反射面４２ａで反射した後、短手方向にずれずに、真正面に進むことができる、すなわち、表示導光体１０の背面に垂直に射出することができる。
【００６８】
また、第３実施形態と同様に、セグメント形状の両端の背面に光反射面４２ａを配置しつつ、セグメント形状が形成されている部分以外に光反射面４２ａが配置されることがない。
【００６９】
第５実施形態
さらに、上述した第１〜第４実施形態では、表示キャラクタとして表示用のセグメント形状を用い、光反射面４２ａを、放物線Ｌ21、Ｌ22を矢印Ｙ２方向に移動させたときに形成される面と同一形状にしていた。しかしながら、表示キャラクタとして、例えば、図９に示すようにハイビームなどを示す表示キャラクタを用いる場合、軸Ｌ1を中心として放物線Ｌ21を回転させたときに形成される面と同一形状の光反射面４２ａを用いることも考えられる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１、２記載の発明によれば、光反射面によって形成される放物線の焦点に点光源を配すれば、点光源から光反射面に入射された光を、その光反射面で反射させて、表示導光体の背面に対してほぼ垂直に向かって射出することができる。つまり、表示導光体に形成された表示キャラクタに対して、点光源の真正面にない部分にも、ほぼ垂直に光を射出することができるので、点光源を用いても表示導光体に立体的に形成した表示キャラクタ全体が均一に発光するような表示器を得ることができる。
【００７６】
また、請求項１記載の発明によれば、光反射面を形成する放物線の端が、セグメントの長手方向側端の背面に、位置するように、光反射面を配置すれば、セグメント形状の長手方向側端の背面に光反射面を配置しつつ、セグメント形状が形成されている部分以外の背面に光反射面が配置されずに済むので、セグメント形状の端が暗くならず、しかも、複数のセグメントが互いに近くに配置される場合であっても、各セグメントに対応する光反射面同士が干渉することがない表示器を得ることができる。
【００７７】
請求項２記載の発明によれば、光反射面を形成する放物線の端が、セグメントの長手方向側端の背面に、位置するように、光反射面を配置すれば、セグメント形状の長手方向側端の背面に光反射面を配置しつつ、セグメント形状の真下以外の部分に光反射面が配置されずに済むので、セグメント形状の端が暗くならず、しかも、複数のセグメントが互いに近くに配置される場合であっても、各セグメントに対応する光反射面同士が干渉することがない。しかも、光反射面を、表示導光体の背面と平行な面で切ったときの任意の断面が長手方向と垂直になるので、正面から見てセグメントの長手方向に向かって出射された点光源からの光を、光反射面で反射した後、真正面に、すなわち、表示導光体の背面に垂直に射出することができる表示器を得ることができる。
【００８１】
請求項３記載の発明によれば、光反射面を形成する放物線の端が、セグメントの長手方向側端の背面に、位置するように、光反射面を配置すれば、セグメント形状の長手方向側端の背面に光反射面を配置しつつ、セグメント形状の真下以外の部分に光反射面が配置されずに済むので、セグメント形状の端が暗くならず、しかも、複数のセグメントが互いに近くに配置される場合であっても、各セグメントに対応する光反射面同士が干渉することがない集光部を得ることができる。
【００８２】
請求項４記載の発明によれば、光反射面を形成する放物線の端が、セグメントの長手方向側端の背面に、位置するように、光反射面を配置すれば、セグメント形状の長手方向側端の背面に光反射面を配置しつつ、セグメント形状の真下以外の部分に光反射面が配置されずに済むので、セグメント形状の端が暗くならず、しかも、複数のセグメントが互いに近くに配置される場合であっても、各セグメントに対応する光反射面同士が干渉することがない。しかも、光反射面を、表示面と平行な面で切ったときの任意の断面が長手方向と垂直になるので、正面から見てセグメントの長手方向に向かって出射された点光源からの光を、光反射面で反射した後、真正面に、すなわち、表示面に垂直に射出することができる集光部を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示器をディジタルのスピードメータに適用した場合の一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態における集光導光体４２の斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、図２の表示導光体１０、集光導光体４２及びＬＥＤ２０の側面図であり、図３（ｂ）は、集光導光体４２及び表示導光体１０の正面図である。
【図４】図４（ａ）は、図２の集光導光体１０のＸ1−Ｘ1線断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の集光導光体１０のＺ11−Ｚ11断面図、Ｚ12−Ｚ12断面図、Ｚ13−Ｚ13断面図である。
【図５】第２実施形態における集光導光体４２の斜視図である。
【図６】第１実施形態において生じる問題を説明するための図である。
【図７】図７（ａ）は、第３実施形態における集光導光体４２の斜視図であり、図７（ｂ）は、第３実施形態における表示導光体１０及び集光導光体４２の正面図である。
【図８】図８（ａ）は、第４実施形態における集光導光体４２の斜視図であり、図８（ｂ）は、第４実施形態における表示導光体１０及び集光導光体４２の正面図である。
【図９】第５実施形態における表示器の斜視図を示す。
【図１０】従来の表示装置の一例を示す図である。
【図１１】従来の表示装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０ 表示導光体
２０ ＬＥＤ（点光源）
４０ 集光部
４１ａ 貫通孔
４２ 集光導光体
４２ａ 光反射面
５０ 光拡散板
６０ 遮蔽板
Ｌ21、Ｌ22 放物線
Ｌ1 軸
Claims (4)
- 表示キャラクタの形状が立体的に形成されている表示導光体と、
前記表示導光体の背面に設けられた点光源と、
前記点光源と前記表示導光体との間に設けられ、前記表示導光体の背面に対して垂直な直線を軸とした放物線状の光反射面を有する集光部とを備え、そして、
前記表示導光体には、前記表示キャラクタとして、表示用のセグメント形状が形成され、
前記光反射面は、前記放物線を、該放物線と前記軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、
当該移動によって、前記放物線の端によって描かれる形状が、前記セグメントの長手方向側端の形状とほぼ一致するように、前記放物線の傾きを連続的に変化させながら、前記移動を行ったときに、形成される面と同一形状である
ことを特徴とする表示器。 - 表示キャラクタの形状が立体的に形成されている表示導光体と、
前記表示導光体の背面に設けられた点光源と、
前記点光源と前記表示導光体との間に設けられ、前記表示導光体の背面に対して垂直な直線を軸とした放物線状の光反射面を有する集光部とを備え、そして、
前記表示導光体には、前記表示キャラクタとして、表示用のセグメント形状が形成され、
前記光反射面は、前記放物線を、該放物線と当該軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、
当該移動によって、前記放物線の端によって描かれる形状が、前記セグメントの長手方向側端の形状とほぼ一致するように、前記放物線の傾きを間欠的に変化させながら、前記移動を行ったときに、形成される面と同一形状である
ことを特徴とする表示器。 - 背面からの光により、セグメント形状部分が発光する表示面と、該表示面の背面に配置される点光源との間に設けられる集光部であって、
放物線を、該放物線と当該軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、
当該移動によって、前記放物線の端によって描かれる形状が、前記セグメントの長手方向側の形状とほぼ一致するように、前記放物線の傾きを連続的に変化させながら、前記移動を行ったときに、形成される面と同一形状の光反射面を
備えたことを特徴とする集光部。 - 背面からの光により、セグメント形状部分が発光する表示面と、該表示面の背面に配置される点光源との間に設けられる集光部であって、
放物線を、該放物線と当該軸とによって形成される面に対して垂直な方向に移動させ、
当該移動によって、前記放物線の端によって描かれる形状が、前記セグメントの長手方向側の形状とほぼ一致するように、前記放物線の傾きを間欠的に変化させながら、前記移動を行ったときに、形成される面と同一形状である
ことを特徴とする集光部。
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