JP5180150B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイを用いた表示装置に関するものである。

たとえば、車両における各種表示を行うコンビネーションメータには、アナログ計器でそれまで表示していた情報を液晶ディスプレイ等によりデジタル表示するようにしたものがあるが（例えば、特許文献１，２）、それらは単に液晶ディスプレイ等における表示内容を適宜切り換えるだけのものであり、表示が平面的であることからメリハリに欠けるという側面があった。

そこで本出願人は過去に、液晶ディスプレイの表示面の前方にその表示面に沿って移動可能に配置した環状部材により、液晶ディスプレイの表示面上の一部領域を囲むように表示面の前方から視認させる車両用の表示装置を提案した（例えば、特許文献３，４）。

図１は、従来の表示装置の構成を示す分解斜視図、図２は、表示装置におけるリング部材の前面分解斜視図、図３は、リング部材の裏面分解斜視図である。

表示装置１は、リング部材２と、液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと略記する。）３と、リング部材２に連結されてリング部材２を移動させるための移動機構４と、裏ケース５とからなり、これらを組み付けて構成される。

リング部材２は、ＬＣＤ３の表示面３ａの前面のほぼ中央に配置され、ＬＣＤ３の裏面に配置された、移動用駆動源を含む移動機構４の駆動により、水平方向に直線移動可能になっている。

リング部材２は、中央に形成された円形の開口部２ａに樹脂製のレンズ６が嵌合されている。レンズ６は、ＬＣＤ３の表示を拡大して浮き上がり感を創出するためのものである。レンズ６は、凸型、凹型等のいずれの形状のものでも良いが、ここでは凸型の円形レンズを用いている。

ＬＣＤ３の表示面３ａには、車両の走行状態を示す種々の情報を表示することができる。たとえば、表示面３ａには、車両の走行状態の計測量を示す略円形の文字板および指針に相当する表示意匠を表示面３ａの中央位置に表示することができる。この表示意匠の例としては、エンジン回転数を指示するためのタコメータであり、その外周付近にタコメータ用目盛が表示される。また、エンジンをかけた時の実際のエンジン回転数計測量に対応して回転してタコメータ用目盛を指示する指針も表示される。円形文字板と指針の表示は、アナログ指示計器を構成する。表示面３ａの中央位置以外の領域には、タコメータ以外のメータや関連情報等の表示が行われる。

表示装置１は、リング部材２の移動に同期して、タコメータの表示意匠も表示面３ａの表示領域の中央位置から移動させ、タコメータの表示意匠が、常にリング部材２に囲まれて視認されるように表示させる。

リング部材２には、所定の間隔（たとえば、等間隔）に複数（たとえば、１２個）の発光部２Ａ〜２Ｌが設けられている。発光部２Ａ〜２Ｌは、表示意匠の目盛における各数字の位置に合わせられており、各数字に対応する目盛として役立っている。たとえば、図１では図示しないが、リング部材２の移動時等の通常モードでは、タコメータの０〜６０００回転を指示する数字目盛「０」〜「６」に対応する位置にある発光部は、白色で発光し、円形文字板の右下付近に表示されるレッドゾーンを示す７０００〜８０００回転を指示する数字目盛「７」および「８」に対応する位置にある発光部は、赤色で発光し、数字目
盛のない位置にある発光部は、消灯している。

一方、回転モードでは、ＬＣＤ３の表示面に表示されるタコメータの円形文字板を回転させ、通常円形文字板の右下付近に表示されるレッドゾーンを示す７０００〜８０００回転を指示する数字目盛「７」および「８」を円形文字板の上部に移動させると共に、発光部２Ａ〜２Ｌを円形文字板の回転に合わせて順次点灯及び消灯させていき、最終的に円形文字板の回転終了時に通常モード時と同じ位置関係で白色または赤色点灯させる。それにより、リング部材２自体は回転しないがあたかもリング部材２が回転しているかのように視認させることができる。なお、回転モードについては、上述の特許文献３に記載されており、ここでは本発明のポイントではないため、より詳細な説明を省略する。

次にリング部材２の詳細な構成について、図２及び図３を参照して説明する。リング部材２は、リング２１、導光部材２２、ＦＰＣ（flexible Printed Circuits ；フレキシブルプリント基板）２３、ＦＰＣ押さえ部材２４、取付部材２５，２６、摺動シート２８及び不敷布２９からなり、これらの部品がレンズ６と共に図２に示す順番に組み付けられ、ネジ２７で固定されて構成される。レンズ６の外周には、リング２１との位置出しのための位置出し用フランジ６１が４個、一体形成されている。位置出し用フランジ６１には、切り欠き６１ａが設けられている。

リング２１は、金属材料（例えば、アルミやマグネシウム等）から形成され、図２に示すように、中央に円形の開口部２ａが形成され、前面に所定の間隔（たとえば、等間隔）に複数（たとえば、１２個）のスリット状の穴２１１が設けられている。穴２１１および導光部材２２は、リング部材２の発光部２Ａ〜２Ｌを構成する。また、リング２１の裏面には、図３に示すように、導光部材２２、ＦＰＣ２３、ＦＰＣ押さえ部材２４を収容するための収納溝２１２が形成されている。収納溝２１２には、図３における一部拡大図Ａに示すように、リング２１と取付部材２５，２６との間で導光部材２２、ＦＰＣ２３およびＦＰＣ押さえ部材２４を挟み込んでネジ２７で共締めするためのネジ穴付きボス２１３が複数（ここでは、４個）立設されている。

導光部材２２は、リング２１に対して４分割されている。１個の導光部材２２は、図８に示すように、透明または半透明（例えば、乳白色）の樹脂材料（例えば、ポリカーボネート樹脂）の一体成形品からなり、ほぼ角柱形の複数（たとえば、３個）の導光部２２１と、各導光部２２１を連結するひも状の連結部２２２と、連結部２２２に形成された位置決め部２２３及び２２４とを有し、円弧状に一体形成されている。導光部２２１の底面には、凹部２２１ａが形成されている。位置決め部２２３及び２２４には、それぞれ位置決め穴２２３ａ及び２２４ａが形成されている。４個の導光部材２２は、各導光部２２１がリング２１の各穴２１１にそれぞれ対応するようにリング２１に対して水平方向に位置決めされ、リング２１の裏面に取り付けられる。

ＦＰＣ２３は、樹脂材料（例えば、ポリイミド樹脂）で所定幅ｄを有するほぼリング状に形成されている。ＦＰＣ２３は、その表面に配線パターンが設けられると共に、所定の間隔（たとえば、等間隔）でリング部材２の発光部２Ａ〜２Ｌを発光させる複数（たとえば、１２個）の光源としてのＬＥＤ（発光ダイオード）２３４が表面（実装面）に実装されており、裏面にも表面の配線パターンとつながる配線パターンが設けられている。ＬＥＤ２３４は、白色及び赤色の２色を発光する２色ＬＥＤである。さらに、ＦＰＣ２３には、一方の側部に、ＦＰＣ２３をリング２１に取り付ける際にネジ２７を避けるための凹部２３２が形成されている。ＦＰＣ２３は、各ＬＥＤ２３４が導光部材２２の各導光部２２１の位置に合うようにリング２１の裏面に取り付けられる。

ＦＰＣ押さえ部材２４は、不透明（例えば、黒色）の樹脂材料（例えば、ＡＢＳ樹脂）でＦＰＣ２３とほぼ同じ寸法のリング状に形成され、ネジ２７用のネジ穴２４１が設けられている。ＦＰＣ押さえ部材２４は、ＦＰＣ２３の裏面側からリング２１の裏面に取り付けられ、ＦＰＣ２３の浮きや反りを防止するようにＦＰＣ２３を位置決めすると共にＦＰＣ２３の平面度を出すための裏抑えを行い、またＬＥＤ２３４の光漏れを防止する。

取付部材２５，２６は、金属材料（例えば、ＳＵＳ）から形成され、それぞれ、リング２１との間で導光部材２２、ＦＰＣ２３およびＦＰＣ押さえ部材２４を挟み込んでネジ２７で共締めするためのほぼ円弧状の共締め部２５１，２６１と、共締め部２５１，２６１からリング２１の外径外に延出すると共にリング２１に向かう方向と反対側の方向に延出し、リング部材２を移動機構４に連結するための取付部２５２，２６２が設けられている。共締め部２５１，２６１には、それぞれ、ネジ２７用のネジ穴２５１ａ，２６１ａが形成されている。

摺動シート２８は、図１０に示すように、レンズ６の位置出し用フランジ６１部分の摩擦低減のためにリング２１との間に挟み込まれている。また、不敷布２９は、ＦＰＣ２３の保護（擦れによる配線のショート及び断線の防止）のための緩衝材として、レンズ６の位置出し用フランジ６１との間に挟み込まれている。

特開昭６２−０５８１１２号公報 特開平１１−２４８４９０号公報 特開２００６−１３２９５１号公報 特開２００８−０３２５１６号公報

上述の構成では、４個の導光部材２２は、図９に示すように、リング２１の裏面に取り付けられ、各導光部２２１がリング２１の各穴２１１にそれぞれ対応するように位置決めされている。導光部材２２は、図１１に示すように、リング２１の裏側に突出形成された位置決め用ボス２１４が位置決め部２２３の位置決め穴２２３ａに嵌合されることによりリング２１に対して水平方向に位置決めされ、図１０に示すように、リング６とＦＰＣ２３へのネジ２７の締結により、ＦＰＣ２３とリング６の間で挟持することにより固定されていた。

その結果、金属材料からなるリング２１と接触している樹脂材料からなる導光部材２２のそれぞれの線膨張率に差があり、また、ＦＰＣ２３よりも導光部材２２の体積が大きいため、環境温度の変化で、リング２１及びＦＰＣ２３の膨張・収縮よりも大きく導光部材２２が長手方向に膨張・収縮した場合、導光部材２２が接触している部分のＦＰＣ２３の配線が断線し、それにより、発光部２Ａ〜２Ｌが不点灯になることがあった。

また、導光部材２２は、リング２１とＦＰＣ２３の間で挟持・固定されているため、その膨張・収縮時に塑性変形が生じて歪みが生じることがあり、それにより、導光性が変化して、発光部２Ａ〜２Ｌの発光に輝度ムラが発生することがあった。

そこで本発明は、上述した課題に鑑み、ＦＰＣの断線や導光部材の塑性変形等の問題を改善できる表示装置を提供することを目的としている。

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、ディスプレイ（３）の表示面（３ａ）の前方に、該表示面（３ａ）の表示領域の一部を囲むように視認される金属製のリング部材（２）が配置され、該リング部材（２）が移動機構（４）で駆動されることにより、該リング部材（２）が該表示面（３ａ）に沿って移動するように構成され、該リング部材（２）は、前面に発光部（２Ａ〜２Ｌ）を設けたリング（２１）と、該リング（２１）の裏面に配置され、外周に該リング（２１）との位置出しのための位置出し用フランジ（６１）が設けられたレンズ（６）と、該リング（２１）に対して水平方向に位置決めされる樹脂製の導光部材（２２）と、該発光部（２Ａ〜２Ｌ）を該導光部材（２２）を通して発光させる光源（２３４）が実装されたＦＰＣ（２３）と、基板押さえ部材（２４）とを備え、該導光部材（２２）は、前記発光部（２Ａ〜２Ｌ）に対応する複数の導光部（２２１）と、これらの導光部（２２１）を連結する連結部（２２２）を有する表示装置（１）であって、前記導光部材（２２）は、両端部の端面に固定用フランジ（２２５）が形成されており、前記固定用フランジ（２２５）と前記導光部（２２１）の一面とが、それぞれ、前記リング（２１）の内面と前記レンズ（６）の位置出し用フランジ（６１）の一面とに接触することにより、前記リング（２１）と前記レンズ（６）の位置出し用フランジ（６１）の間に挟持されていることを特徴とする。

上記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、請求項１記載の表示装置において、前記導光部材（２２）は、複数に分割された円弧状をなし、夫々の導光部材に前記固定用フランジ（２２５）が形成されていることを特徴とする。

なお、上述の課題を解決するための手段の説明におけるかっこ書きの参照符号は、以下の発明の実施形態の説明における構成要素の参照符号に対応しているが、これらは、特許請求の範囲の解釈を限定するものではない。

請求項１記載の発明によれば、樹脂製の導光部材は、導光部と両端部に設けられた固定用フランジによって金属製のリングの内面とレンズのフランジの間に挟持されるので、ＦＰＣに接触することがなくＦＰＣの断線を防止できると共に、円弧状の長手方向に膨張・収縮しても導光部材の塑性変形が生じることがない表示装置を提供することができる。

請求項２記載の発明によれば、導光部材は、複数に分割された円弧状をなし、夫々の導光部材に前記固定用フランジが形成されているので、導光部材を分割することにより、膨張が他の導光部材に及ぶことがなく、輝度ムラの影響をより効果的になくすことができる。

従来及び本発明の実施形態の表示装置の構成を示す分解斜視図である。 図１の表示装置におけるリング部材の前面分解斜視図である。 リング部材の裏面分解斜視図である。 本発明の実施形態の表示装置における導光部材の斜視図である。 本発明の実施形態の表示装置における導光部材の取り付け状態を示す図である。 図５のＡ−Ａ線における組み付け完了後の表示装置の断面図である。 図５のＢ−Ｂ線における組み付け完了後の表示装置の断面図である。 従来の表示装置における導光部材の斜視図である。 従来の表示装置における導光部材の取り付け状態を示す図である。 図９のＣ−Ｃ線における組み付け完了後の表示装置の断面図である。 図９のＤ−Ｄ線における組み付け完了後の表示装置の断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図４は、本発明の実施形態の表示装置における導光部材の形状を示す斜視図、図５は導光部材のリング裏面への取り付け状態を示す図、図６は、図５のＡ−Ａ線における組み付け完了後の表示装置の断面図、図７は、図５のＢ−Ｂ線における組み付け完了後の表示装置の断面図である。

本発明による表示装置は、図１〜図３に示す従来の構成と同じであるが、導光部材２２は、図８に示す従来の導光部材２２に構成に加えて、図４に示すように、長手方向の両端部の端面に固定用フランジ２２５が突出形成されている。

リング部材２の組立て時、導光部材２２は、ＦＰＣ２３上のＬＥＤ２３４に対向している導光部２２１の凹部２２１ｂの反対側をリング２１の内面に接触させ、固定用フランジ２２５を、レンズ６の位置出し用フランジ６１の一面（摺動シート２８が接触している側の面）に接触させることにより、リング２１とレンズ６の間に挟み込ませる。このとき、導光部２２１の凹部２２１ｂの端面は、ＦＰＣ２３との間にクリアランスを持たせてＦＰＣ２３に接触させないようにする。また、導光部材２２の固定用フランジ２２５は、レンズ６の位置出し用フランジ６１の一面（摺動シート２８が接触している側の面）に接触させている部分以外は、リング２１の内面及び摺動シート２８との間にクリアランスを持たせて接触させないようにする。

このように構成することにより、導光部材２２は、ＦＰＣ２３のＬＥＤ２３４の搭載面に対する垂直方向（図６における上下方向）の固定が、リング２１とレンズ６の位置出し用フランジ６１の間に固定用フランジ２２５部分で挟み込まれた半固定となっている。また、ＦＰＣ２３のＬＥＤ２３４の搭載面に対する水平方向（図６における左右方向）は、図７に示すボス２１３への位置決め部２２３の位置決め穴２２３ａの嵌合で規制されている。

したがって、導光部材２２は、完全固定ではなく挟み込みによる半固定の構成になっているので、環境温度の変化により膨張・収縮しても、長手方向に摺動することができ、塑性変形による歪みが生じることはなくなる。また、導光部材２２がＦＰＣ２３に接触しない構造になっているので、ＦＰＣ２３の配線の断線も起こらない。

以上説明したように、本発明によれば、ＦＰＣ２３の断線や導光部材２２の塑性変形が起こらないように改善された表示装置を提供することができる。

以上の通り、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。

１ 表示装置
２ リング部材
２Ａ〜２Ｌ 発光部
２１ リング
２２ 導光部材
２２１ 導光部
２２２ 連結部
２２５ 固定用フランジ
２３ ＦＰＣ（基板）
２３４ ＬＥＤ（光源）
２４ ＦＰＣ押さえ部材（基板押さえ部材）
３ ディスプレイ
３ａ 表示面
６ レンズ
６１ 位置出し用フランジ
３ａ 表示面

Claims (2)

1. ディスプレイの表示面の前方に、該表示面の表示領域の一部を囲むように視認される金属製のリング部材が配置され、該リング部材が移動機構で駆動されることにより、該リング部材が該表示面に沿って移動するように構成され、該リング部材は、前面に発光部を設けたリングと、該リングの裏面に配置され、外周に該リングとの位置出しのための位置出し用フランジが設けられたレンズと、該リングに対して水平方向に位置決めされる樹脂製の導光部材と、該発光部を該導光部材を通して発光させる光源が実装されたＦＰＣと、基板押さえ部材とを備え、該導光部材は、前記発光部に対応する複数の導光部と、これらの導光部を連結する連結部を有する表示装置であって、
   前記導光部材は、両端部の端面に固定用フランジが形成されており、前記固定用フランジと前記導光部の一面とが、それぞれ、前記リングの内面と前記レンズの位置出し用フランジの一面とに接触することにより、前記リングと前記レンズの位置出し用フランジの間に挟持されていることを特徴とする表示装置。
2. 請求項１記載の表示装置において、
   前記導光部材は、複数に分割された円弧状をなし、夫々の導光部材に前記固定用フランジが形成されていることを特徴とする表示装置。

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