JP6595932B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に関する。

車両等に搭載される従来の表示装置として、例えば、特許文献１には、車両の計器を表示する第１表示部と、付加的情報を表示する第２表示部とを備える表示装置が開示されている。当該表示装置の第２表示部は、第１表示部の目盛盤の表側に重ねて複数枚の無色透明の導光板が配置され、当該導光板に溝によって図柄が形成されている。

特開２０１２−３２２８６号公報

ところで、このような表示装置は、例えば、より多様な表示を実現するべく、上述の特許文献１に記載の第１表示部にかえて、液晶ディスプレイ等によって当該第１表示部で行っている表示と同様の表示を行う場合があるが、このような場合においても、適正な視認性を確保することが望まれている。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、適正な視認性を確保することができる表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、車両情報に関する画像を表示する第１表示面と、前記第１表示面に重ねて設けられ光を透過すると共に図柄を構成する複数の凹凸部が設けられた第２表示面とを備え、前記第１表示面の画素の画素ピッチＰ１［ｍｍ］、及び、前記画素の配列方向に沿った前記複数の凹凸部の凹凸ピッチＰ２［ｍｍ］は、自然数をｎとした場合に、Ｐ１≠ｎＰ２、及び、Ｐ２²／｜Ｐ１−Ｐ２｜＜０．３３［ｍｍ］を満たすことを特徴とする。

また、上記表示装置では、前記画素ピッチＰ１［ｍｍ］、及び、前記凹凸ピッチＰ２［ｍｍ］は、Ｐ２²／｜Ｐ１−Ｐ２｜＜０．２３［ｍｍ］を満たすものとすることができる。

また、上記表示装置では、前記画素ピッチＰ１［ｍｍ］、及び、前記凹凸ピッチＰ２［ｍｍ］は、Ｐ１＞Ｐ２を満たすものとすることができる。

また、上記表示装置では、前記複数の凹凸部は、格子状に配置されるものとすることができる。

また、上記表示装置では、前記複数の凹凸部は、光源から照射される光によって前記図柄を表示するものとすることができる。

上記目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、車両情報に関する画像を表示する第１表示面と、前記第１表示面に重ねて設けられ光を透過すると共に図柄を構成する複数の凹凸部が設けられた第２表示面とを備え、前記第１表示面の画素ピッチＰ１、及び、前記画素ピッチＰ１のピッチ方向に沿った前記複数の凹凸部の凹凸ピッチＰ２は、自然数をｎとし、識別可能であるモアレの間隔であって前記第２表示面と目視位置との距離に応じて予め設定される識別可能モアレ間隔をＴｈとした場合に、Ｐ１≠ｎＰ２、及び、Ｐ２²／｜Ｐ１−Ｐ２｜＜Ｔｈを満たすことを特徴とする。

本発明に係る表示装置は、第１表示面に表示される車両情報に関する画像と、第１表示面に重ねて設けられ光を透過する第２表示面に設けられた図柄とを組み合わせた表示を行うことができる。この場合、表示装置は、画素ピッチＰ１［ｍｍ］、及び、凹凸ピッチＰ２［ｍｍ］がＰ１≠ｎＰ２、及び、Ｐ２²／｜Ｐ１−Ｐ２｜＜Ｔｈ、例えば、Ｔｈ＝０．３３［ｍｍ］を満すことから、第１表示面の画素と第２表示面の図柄を構成する凹凸部とに起因して発生するモアレを識別可能な間隔未満の間隔とすることができる。この結果、表示装置は、モアレが視認されることを抑制することができるので、適正な視認性を確保することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。 図２は、実施形態に係る表示装置の重畳表示装置の概略構成を示す模式的な斜視図である。 図３は、実施形態に係る表示装置の概略構成を示す模式的な部分断面図である。 図４は、実施形態に係る表示装置の画素、及び、ドット部について説明する模式的な斜視図である。 図５は、モアレについて説明する模式図である。 図６は、実施形態に係る表示装置における識別可能モアレ間隔の設定について説明する模式図である。 図７は、実施形態に係る表示装置におけるモアレ縞模様のピッチの具体例について説明する線図である。 図８は、実施形態に係る表示装置における識別可能モアレ間隔の設定について説明する模式図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］

なお、以下で説明する図７は、横軸をドットピッチＰ２［μｍ］、縦軸をモアレ縞模様のピッチＤ［μｍ］としている。

本実施形態に係る表示装置１は、図１に示すように、いわゆるメータを構成するものであり、例えば、自動車等の車両のダッシュボードに設けられたインストルメントパネルに搭載され、車両の運転に供される種々の情報を表示する。

なお、図１等に示す表示装置１の幅方向とは、典型的には、この表示装置１が適用される車両の車幅方向に相当する。以下の説明では、表示装置１の幅方向において、表示装置１の前面に向かって左側（図１中向かって奥側）を幅方向左側、向かって右側（図１中向かって手前側）を幅方向右側という。また、図１に示す表示装置１の奥行き方向とは、典型的には、この表示装置１が適用される車両の前後方向（言い換えれば、車両進行方向）に相当する。また、表示装置１の前面側とは、車両の運転席と対面する側であり、典型的には、当該運転席に座った運転者によって視認される側である。一方、表示装置１の背面側とは、奥行き方向において前面側とは反対側であり、典型的には、インストルメントパネルの内部に収容される側である。また、以下の説明で用いる各方向は、特に断りのない限り、表示装置１がインストルメントパネルに組み付けられた状態での方向を表す。

具体的には、表示装置１は、筐体２と、画像表示装置としてのディスプレイ３と、文字板４と、重畳表示装置５と、見返し板６とを備える。表示装置１は、奥行き方向の背面側から前面側に向かって、筐体２、ディスプレイ３、文字板４、重畳表示装置５、見返し板６の順で積層された構造となっている。本実施形態の表示装置１は、背面側表示装置であるディスプレイ３と前面側表示装置である重畳表示装置５とが奥行き方向に重なって設けられることで、ツーレイヤー式表示装置を構成する。

筐体２は、表示装置１を構成する種々の部品が組み付けられこれらを収容するケースを構成するものである。

ディスプレイ３は、制御装置等を介して駆動制御され、画像表示面３１に種々の画像を表示するものである。ディスプレイ３は、ツーレイヤー式の表示装置１において、奥行き方向背面側に位置する表示部であり、車両情報を表示する第１層目の表示面（後述する第１表示面１１）を構成する。ディスプレイ３は、例えば、薄型の液晶ディスプレイを用いることができるが、これに限らず、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等を用いることもできる。画像表示面３１に表示される車両情報に関する画像としては、例えば、車両の速度やエコ走行等に関する情報の他、積算走行距離、冷却水温、走行用動力源の出力回転数、燃料残量、バッテリ蓄電量、ナビゲーション情報、地図情報、交差点情報等、車両の運転に際して時々刻々と変化する様々な運転に関する運転情報が含まれてもよい。

文字板４は、各種の警告灯（ウォーニングランプ、いわゆるテルテール）、シフトポジションインジケータ、方向指示記号等、表示する車両情報に応じた種々の図柄、記号、文字列等が描かれた板状の部材である。文字板４は、例えば、透明生地のポリカーボネイト製シートであり、暗色系のインクによって、上記図柄、記号、文字列等に対応した形状が中抜きされた印刷が施されることで、上記図柄、記号、文字列等が描かれている。文字板４は、背面側から光が照射され、種々の図柄、記号、文字列等が描かれた部分において当該照射された光が透過されることで、当該種々の図柄、記号、文字列等が点灯表示される。上述のディスプレイ３は、前面側の表面が文字板４から露出しており、このディスプレイ３の前面側の表面が画像表示面３１を構成する。

重畳表示装置５は、ツーレイヤー式の表示装置１において、奥行き方向前面側に位置する表示部であり、所定の図柄５３を表示する第２層目の表示面（後述する第２表示面１２）を構成する。重畳表示装置５は、図１、図２、図３に示すように、透明導光板５１と、光源５２とを有する。透明導光板５１は、画像表示面３１の前面側に重ねて設けられる。透明導光板５１は、ディスプレイ３から照射された光を透過する透過性を有する透明部材（透明媒体）によって形成される。透明導光板５１は、図柄（表示意匠）５３を構成する凹凸部としての複数のドット部５４が形成される。図柄５３を構成するドット部５４は、例えば、当該ドット部５４に相当する凸形状を設けた金型を用いて透明導光板５１を樹脂成形することによって、透明導光板５１の主面上、ここでは、当該透明導光板５１の背面側の主面上に凹形状となるように形成されてもよい。また、図柄５３を構成するドット部５４は、例えば、レーザー加工等の種々の手法による掘り込みによって、透明導光板５１の主面上、ここでは、当該透明導光板５１の背面側の主面上に凹形状となるように形成されてもよい。本実施形態のドット部５４は、微小な半球状のくぼみとして形成される。透明導光板５１にドット部５４によって形成される図柄５３としては、例えば、ディスプレイ３で表示される運転情報と関連するような種々の図柄が含まれてもよい。図１の例では、図柄５３は、例えば、「車両を模した車体記号（アイコン）」であり、図２の例では、図柄５３は、例えば、数字の「２」であるがこれらに限らない。光源５２は、透明導光板５１の端面に光を照射する。光源５２は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子等によって構成されるが、これに限らない。光源５２は、その光軸方向が透明導光板５１の端面と直交し、かつ、照射された光が透明導光板５１の端面から入射するように設けられている。

重畳表示装置５は、光源５２が制御装置等を介して駆動制御されることで、光源５２の点灯、消灯に基づいて、図柄５３の表示、非表示が切り替えられる。重畳表示装置５は、光源５２が点灯すると図柄５３が表示された状態となり、すなわち、光源５２から照射された光が透明導光板５１の端面に入射して当該透明導光板５１内を伝播し、少なくとも当該入射光の一部の成分が図柄５３を構成するドット部５４で前面側に反射し、あるいはドット部５４で前面側に屈折し、この結果、運転者等が当該図柄５３を視認可能な状態となる（図３参照）。つまり、ドット部５４は、入射した光の光路を運転者等の目視位置ＥＰ（図６参照）側に変えて出射させ発光する発光体として機能し、これにより、図柄５３を視認可能な状態とする。この場合、重畳表示装置５は、運転者が前面側（運転席側）から視たときに、透明導光板５１上に表示される図柄５３を、当該透明導光板５１の背面側に位置するディスプレイ３の画像表示面３１上の画像に重畳させて表示して所定の意匠を形成し、これにより、多様な表示を可能とすることができる。一方、重畳表示装置５は、光源５２が消灯すると図柄５３が非表示の状態となり、ディスプレイ３から照射され透明導光板５１を透過した光によって、運転者等が画像表示面３１に表示された種々の画像を視認しやすい状態となる。

見返し板６は、文字板４、透明導光板５１等の周囲を囲って当該文字板４、透明導光板５１等を押える枠状の部材である。

ここで、上記のようにディスプレイ３によって構成される第１層目の表示面は、車両情報に関する画像（実像画像）を表示する第１表示面１１を構成する。一方、上記のように重畳表示装置５によって構成される第２層目の表示面は、第１表示面１１に重ねて設けられ光を透過すると共に図柄（実像図柄）５３を構成する複数のドット部５４が設けられ当該図柄５３を表示する表示状態と、当該図柄５３を非表示とする非表示状態とに切り替え可能である第２表示面１２を構成する。第１表示面１１と第２表示面１２とは、奥行き方向、言い換えれば、車両進行方向に、重ねられた複数の表示面を構成し、第１表示面１１が当該複数の表示面の車両進行方向奥側の表示面を構成し、第２表示面１２が当該複数の表示面の車両進行方向手前側（運転者等の目視者の目視位置ＥＰ側）の表示面を構成する。ここでは、第１表示面１１と第２表示面１２とは、奥行き方向に沿って間隔をあけて対向して設けられることで、第１表示面１１と第２表示面１２とが間をあけて重ねて設けられる。第１表示面１１と第２表示面１２とは、略平行に対向している。

より具体的には、第１表示面１１は、文字板４から露出したディスプレイ３の画像表示面３１が形成された面によって構成される。すなわち、第１表示面１１は、略矩形状に形成された画像表示面３１の表示領域を含む。第１表示面１１は、種々の車両情報を画像として表示することで運転者等に提示する。第１表示面１１は、オン状態で車両情報に関する画像を表示可能な状態となり、オフ状態で当該車両情報に関する画像が非表示となる。

一方、第２表示面１２は、図柄５３を構成するドット部５４が形成された透明導光板５１の背面側の主面によって構成される。第２表示面１２は、第１表示面１１の状態にかかわらず各光源５２の点灯、消灯に応じて表示状態と非表示状態とを切り替え可能である。ここで、第２表示面１２の表示状態とは、光源５２から照射される光によって図柄５３を表示する状態である。一方、第２表示面１２の非表示状態とは、光源５２が消灯することで当該図柄５３を非表示とする状態である。

上記のように構成される表示装置１は、第１表示面１１と第２表示面１２とによって情報を表示することで、第１表示面１１に表示される車両情報に関する画像と第２表示面１２に描かれた図柄５３とを組み合わせて多様な表示を実現することができる。より詳細には、第１表示面１１と第２表示面１２とは、例えば、第１表示面１１に表示される車両情報に関する画像と第２表示面１２に描かれた図柄５３とを連携させた少なくとも１つの情報を表示してもよいし、それぞれが連携せずに個別の情報を表示するようにしてもよい。ここで、車両情報に関する画像と図柄５３とを連携させた情報とは、典型的には、第１表示面１１の車両情報に関する画像又は第２表示面１２の図柄５３のいずれか一方では情報として意味をなさない情報であり、当該車両情報と当該図柄５３とを組み合わせて連携させることではじめて情報として意味をなす情報である。

ここで、上記で説明した表示装置１において、図４に示すように、ディスプレイ３の画像表示面３１は、多数の画素（ピクセル）３２が規則的に配列されて構成され、同様に、図柄（表示意匠）５３は、多数のドット部５４が規則的に配列されて構成される。

画素３２は、色情報（色調や階調）を持つ最小単位、最小要素であり、１つの赤色副画素３２Ｒと１つの緑色副画素３２Ｇと１つの青色副画素３２Ｂとによって１つの画素３２が構成される。１つの画素３２は、縦横比が１：１となっており、すなわち、正方形となっている。画像表示面３１を構成する多数の画素３２は、いわゆるドットマトリクス型の配列パターンを構成しており、ここでは、格子状、より詳細には、正方格子状のパターンで配置される。画像表示面３１を構成する多数の画素３２は、第１表示面１１を含む平面において、所定の画素ピッチＰ１で等間隔に規則的、周期的に配列されている。画素ピッチＰ１は、典型的には、画素３２の配列方向に隣接する画素３２同士の当該配列方向に沿った中心（重心）間距離に相当し、ここでは、直交する２方向のうちのＸ方向における画素ピッチＰ１ｘと、Ｙ方向における画素ピッチＰ１ｙとを含んでいる。画像表示面３１を構成する多数の画素３２は、Ｘ方向に沿って所定の画素ピッチＰ１ｘで等間隔に規則的、周期的に配列され、Ｙ方向に沿って所定の画素ピッチＰ１ｙで等間隔に規則的、周期的に配列されている。ここでは、画素３２は、Ｘ方向、及び、Ｙ方向で同等のピッチとなっており、画素ピッチＰ１ｘ＝画素ピッチＰ１ｙとなっている。

一方、ドット部５４は、図柄５３を構成する凹凸部であり、ここでは、微小な半球状のくぼみとして形成される。図柄５３を構成する多数のドット部５４は、格子状、より詳細には、正三角格子状のパターンで配置される。図柄５３を構成する多数のドット部５４は、第２表示面１２を含む平面において、所定のドットピッチ（凹凸ピッチ）Ｐ２で等間隔に規則的、周期的に配列されている。ドットピッチＰ２は、典型的には、画素３２の配列方向に隣接するドット部５４同士の当該配列方向に沿った中心（重心）間距離に相当し、ここでは、画素３２の配列方向の２方向のうちのＸ方向におけるドットピッチＰ２ｘと、Ｙ方向におけるドットピッチＰ２ｙとを含んでいる。図柄５３を構成する多数のドット部５４は、Ｘ方向に沿って所定のドットピッチＰ２ｘで等間隔に規則的、周期的に配列され、Ｙ方向に沿って所定のドットピッチＰ２ｙで等間隔に規則的、周期的に配列されている。ここでは、ドットピッチＰ２は、Ｘ方向とＹ方向とで異なるピッチとなっており、すなわち、ドットピッチＰ２ｘ≠ドットピッチＰ２ｙとなっている。より詳細には、本実施形態では、ドット部５４の配列方向と画素３２の配列方向とは、Ｘ方向、及び、Ｙ方向で一致しており、ドット部５４は、Ｘ方向、及び、Ｙ方向に沿ってそれぞれ複数列配列されている。そして、ドットピッチＰ２ｘは、Ｙ方向に沿って並んでいるドット部５４の列のＸ方向に沿った中心（重心）間距離に相当し、ドットピッチＰ２ｙは、Ｘ方向に沿って並んでいるドット部５４の列のＹ方向に沿った中心（重心）間距離に相当する。

そして、表示装置１は、上記のように、多数の画素３２が規則的に配列された画像表示面３１によって構成される第１表示面１１と、多数のドット部５４（凹凸部）が規則的に配列されることによって図柄５３が描かれた第２表示面１２とが重ねて設けられることで、いわゆるモアレが発生するおそれある。

モアレとは、典型的には、干渉縞ともいい、「規則正しい繰り返し模様」を複数重ね合わせた場合に、それらの周期のずれにより視覚的に発生する縞模様のことである。このようなモアレそのものも周期を持ち、この周期は元になる模様の周期の組み合わせに応じて定まる。例えば、図５に例示するように、規則正しい繰り返し模様として、異なる周期、言い換えれば、異なるピッチで配列された２つの直線パターンを向かって左端で重ね合わせた場合を仮定する。この場合、各直線パターンを構成する直線同士のずれは、向かって右端にいくほど増加していき、所定の箇所で第１直線パターンを構成する直線Ｌ１の中央付近に第２直線パターンを構成する直線Ｌ２が位置することとなる。この場合、直線Ｌ１と直線Ｌ２が重なり合っている部分（例えば、囲み線Ａ内参照）は、空白が広く見えるため淡く見え、直線Ｌ１が隣接する２つの直線Ｌ２の中央に位置する部分（例えば、囲み線Ｂ内参照）は暗く見える。直線Ｌ１のピッチ（間隔）をｐ、直線Ｌ２のピッチをｐ＋δｐとした場合、ひとつめの暗部の中間点は、直線Ｌ１と直線Ｌ２とのずれがｐ／２と等しくなった点に相当する。第２直線パターンのｎ番目の直線Ｌ２は、第１直線パターンの直線Ｌ１からｎ・δｐだけずれているので、ひとつめの暗部の中間点は、ｎ・δｐ＝ｐ／２に相当する。すなわち、ｎ＝ｐ／２δｐである。淡部と暗部の中間点の距離ｄは、ｄ＝ｎ・ｐ＝ｐ²／２δｐであり、ふたつの暗部の中間点の距離（もしくは淡部の中間点の距離）は、２ｄ＝ｐ²／δｐとなる。上記のように、モアレそのものも元になる模様の周期、言い換えれば、ピッチの組み合わせに応じたピッチをもつこととなる。

そして、本実施形態の表示装置１では、第１表示面１１を構成する画像表示面３１において規則的に配列される多数の画素３２、及び、図柄５３が描かれた第２表示面１２において規則的に配列される多数のドット部５４が上記の「規則正しい繰り返し模様」に相当する。つまり、表示装置１は、多数の画素３２の配列周期と、多数のドット部５４の配列周期とのずれ、言い換えれば、上記の画素ピッチＰ１とドットピッチＰ２とのずれに起因して縞模様であるモアレが発生するおそれがある。特に、モアレは、画像表示面３１における表示が赤色副画素３２Ｒ、緑色副画素３２Ｇ、青色副画素３２Ｂのうちの単色で均一表示した場合に、カラーフィルタが当該単色と黒の周期パターンになるため、当該均一表示の部分で発生しやすい傾向にあるが、これに限らず、複数の色が混ざっている場合でも同様に発生するおそれがある。表示装置１においては、発生するモアレそのものの周期は、元になる模様の周期である多数の画素３２の配列周期と多数のドット部５４の配列周期との組み合わせに応じて定まる。すなわち、発生するモアレそのものの周期に応じたＸ方向、Ｙ方向のピッチは、それぞれ元になる模様の周期に応じたＸ方向、Ｙ方向の画素ピッチＰ１（画素ピッチＰ１ｘ、画素ピッチＰ１ｙ）とＸ方向、Ｙ方向のドットピッチＰ２（ドットピッチＰ２ｘ、ドットピッチＰ２ｙ）との組み合わせに応じて定まる。そして、当該モアレ縞模様のピッチＤは、画素ピッチＰ１、及び、ドットピッチＰ２を用いて下記の数式（１）で算出することができる。

Ｄ＝Ｐ２²／｜Ｐ１−Ｐ２｜ ・・・ （１）

当該数式（１）におけるモアレ縞模様のピッチＤは、図５で説明した上述のふたつの暗部の中間点の距離（もしくは淡部の中間点の距離）２ｄに相当する。そして、Ｘ方向のモアレ縞模様のピッチＤは、数式（１）において、Ｐ１＝Ｐ１ｘ、Ｐ２＝Ｐ２ｘとした値となり、Ｙ方向のモアレ縞模様のピッチＤは、数式（１）において、Ｐ１＝Ｐ１ｙ、Ｐ２＝Ｐ２ｙとした値となる。

そして、本実施形態の表示装置１は、画素ピッチＰ１とドットピッチＰ２とのずれに起因して発生するモアレ縞模様のピッチＤを、画素ピッチＰ１とドットピッチＰ２とを調節し、運転席等の目視位置ＥＰから表示装置１の表示面を視た際に人が識別できない程度のピッチに抑制することで、モアレの影響の抑制を図り、これにより、モアレによる表示意匠の見栄え悪化の抑制を図っている。

より具体的には、画素ピッチＰ１［ｍｍ］、及び、ドットピッチＰ２［ｍｍ］は、自然数（０を含まない）をｎとし、識別可能モアレ間隔をＴｈ［ｍｍ］とした場合に、下記の条件式（２）、及び、（３）を満たすように設定される。

Ｐ１≠ｎＰ２ ・・・ （２）

Ｄ＝Ｐ２²／｜Ｐ１−Ｐ２｜＜Ｔｈ ・・・ （３）

表示装置１は、画素３２の各配列方向、すなわち、ここでは、Ｘ方向、及び、Ｙ方向それぞれにおいて、画素ピッチＰ１［ｍｍ］、ドットピッチＰ２［ｍｍ］が上記の条件式（２）、及び、（３）を満たすように設定される。すなわち、表示装置１は、画素ピッチＰ１ｘとドットピッチＰ２ｘとの組み合わせ、及び、画素ピッチＰ１ｙとドットピッチＰ２ｙとの組み合わせが共に上記の条件式（２）、及び、（３）を満たすように設定される。

条件式（２）は、画素ピッチＰ１がドットピッチＰ２の整数倍であると画素３２とドット部５４とが干渉してモアレを発生するおそれがあることから、これを抑制するための条件式であり、画素ピッチＰ１がドットピッチＰ２の整数倍でないことを意味する条件式である。

条件式（３）は、画素ピッチＰ１とドットピッチＰ２とに基づいて数式（１）から算出されるモアレ縞模様のピッチＤが識別可能モアレ間隔Ｔｈ未満であることを意味する条件式である。識別可能モアレ間隔Ｔｈは、人が識別可能なモアレの間隔の最小値に相当し、すなわち、条件式（３）は、モアレ縞模様のピッチＤを、人が識別できない程度のピッチに抑制することを意味する条件式である。条件式（３）において、識別可能モアレ間隔Ｔｈは、所定の条件下で識別可能であるモアレの間隔であって第２表示面１２と目視位置との距離等に応じて予め設定される。

ここでは、一例として、一般的に車を運転するために必要な視力を考慮して、視力が０．７の人を基準として識別可能モアレ間隔Ｔｈを設定する。図６に示すように、視力が０．７の人は、５０００［ｍｍ］離れた位置から、一般的な視力検査で用いられるランドルト環Ｌａｎにおいて幅Ｈ≒２．０７７［ｍｍ］の切れ目を視認することができる。視力と視角θとの関係式は、視力＝１／視角θ（分）であるので、視力０．７の人が識別できる最小の視角θは、幅Ｈ≒２．０７７［ｍｍ］の切れ目に応じた１．４３［分］（≒０．０２３６［度］）となる。つまり、視力０．７の人がものを視るとき、離れた２点として識別できる最小の視角θは、１．４３［分］（≒０．０２３６［度］）である。そして、識別可能モアレ間隔Ｔｈは、この視力０．７の人が識別できる最小の視角θ＝１．４３［分］（≒０．０２３６［度］）をもとに、想定される第２表示面１２と目視位置ＥＰとの距離である想定目視距離Ｌにおける識別可能な縞模様の間隔として幾何学的に算出される。ここでは、想定目視距離Ｌは、いわゆるアイレンジの中心を目視位置ＥＰと想定し、約８００［ｍｍ］とする。ここで、アイレンジとは、「自動車の運転者アイレンジ」であり、車両に応じて予め定まる運転者ＤＲの視点が位置する領域に相当する。アイレンジは、典型的には、車両において運転者ＤＲの目の位置の分布を統計的に表したものであり、例えば、運転者ＤＲが運転席に座った状態で所定割合（例えば、９５％）の運転者ＤＲの目の位置が含まれる領域に相当する。この結果、視力０．７の人が識別できる最小の視角θ＝１．４３［分］（≒０．０２３６［度］）で、想定目視距離Ｌ＝８００［ｍｍ］における識別可能な縞模様の間隔が約０．３３［ｍｍ］となり、この値を識別可能モアレ間隔Ｔｈとする。したがって、本実施形態では、画素３２の各配列方向において、画素ピッチＰ１（Ｐ１ｘ、Ｐ１ｙ）［ｍｍ］、及び、ドットピッチＰ２（Ｐ２ｘ、Ｐ２ｙ）［ｍｍ］は、下記の条件式（３−１）を満たすように設定され、すなわち、発生するモアレ縞模様のピッチＤが識別可能モアレ間隔Ｔｈ＝０．３３［ｍｍ］未満となるように設定される。

Ｄ＝Ｐ２²／｜Ｐ１−Ｐ２｜＜Ｔｈ＝０．３３［ｍｍ］ ・・・ （３−１）

例えば、ディスプレイ３として、画像表示面３１の画素ピッチＰ１がＰ１＝０．１１７７５［ｍｍ］＝１１７．７５［μｍ］のＴＦＴを用いた場合を想定する。画素ピッチＰ１＞ドットピッチＰ２の場合、モアレ縞模様のピッチＤは、Ｄ＝Ｐ２²／（Ｐ１−Ｐ２）で表すことができ、すなわち、図７に示す線Ｌ１１で表すことができる。したがってこの場合、モアレ縞模様のピッチＤが識別可能モアレ間隔Ｔｈ＝０．３３［ｍｍ］＝３３０［μｍ］未満となるドットピッチＰ２は、当該線Ｌ１１から、０＜Ｐ２＜０．０９２［ｍｍ］＝９２［μｍ］となる。一方、画素ピッチＰ１＜ドットピッチＰ２の場合、モアレ縞模様のピッチＤは、Ｄ＝Ｐ２²／（Ｐ２−Ｐ１）で表すことができ、すなわち、図７に示す線Ｌ１２で表すことができる。したがってこの場合、モアレ縞模様のピッチＤが識別可能モアレ間隔Ｔｈ＝０．３３［ｍｍ］＝３３０［μｍ］未満となるドットピッチＰ２は、当該線Ｌ１２から、０．１６０［ｍｍ］＝１６０［μｍ］＜Ｐ２（＜図柄５３の適正な輝度を確保することができる範囲）となる。この結果、表示装置１は、画像表示面３１の画素ピッチＰ１がＰ１＝１１７．７５［μｍ］の場合、図柄５３の適正な輝度を確保することができ、金型等の製造制約上可能な範囲で、画素ピッチＰ１＝０．１１７７５［ｍｍ］がドットピッチＰ２の整数倍とならず（条件式（２）に相当）、かつ、ドットピッチＰ２が０＜Ｐ２＜９２［μｍ］、又は、１６０［μｍ］＜Ｐ２の範囲とされることで、モアレ縞模様のピッチＤが識別可能モアレ間隔Ｔｈ＝３３０［μｍ］未満となるようにすることができる。これにより、表示装置１は、モアレが視認されることを抑制することができる。

なお、より好ましくは、識別可能モアレ間隔Ｔｈは、より視力がよい人を基準として設定するとよい。例えば、視力が１．０の人を基準とした場合、視力１．０の人が識別できる最小の視角θは、ランドルト環Ｌａｎにおいて幅Ｈ≒１．４５［ｍｍ］の切れ目に応じた１［分］（≒０．０１６７［度］）となる。この場合、視力１．０の人が識別できる最小の視角θ＝１［分］（≒０．０１６７［度］）で、想定目視距離Ｌ＝８００［ｍｍ］における識別可能な縞模様の間隔が約０．２３［ｍｍ］となり、この値を識別可能モアレ間隔Ｔｈとする。この場合、画素３２の各配列方向において、画素ピッチＰ１（Ｐ１ｘ、Ｐ１ｙ）［ｍｍ］、及び、ドットピッチＰ２（Ｐ２ｘ、Ｐ２ｙ）［ｍｍ］は、下記の条件式（３−２）を満たすように、すなわち、発生するモアレ縞模様のピッチＤが識別可能モアレ間隔Ｔｈ＝０．２３［ｍｍ］未満となるように設定されることが好ましい。

Ｄ＝Ｐ２²／｜Ｐ１−Ｐ２｜＜Ｔｈ＝０．２３［ｍｍ］ ・・・ （３−２）

この場合、識別可能モアレ間隔Ｔｈは、より視力がよい人を基準として設定されるほど、より小さな値、より厳しい条件となり、これにより、表示装置１は、識別可能モアレ間隔Ｔｈがより狭く設定される。

またさらに、画素ピッチＰ１［ｍｍ］、及び、ドットピッチＰ２［ｍｍ］は、下記の条件式（４）を満たすように、すなわち、ドットピッチＰ２の方が画素ピッチＰ１より小さくなるように設定されることが好ましい。

Ｐ１＞Ｐ２ ・・・ （４）

この場合、表示装置１は、例えば、Ｐ１＜Ｐ２の場合と比較して、図柄５３を構成するドット部５４の密度を相対的に大きくすることができる。

例えば、図８に例示するように、画素ピッチＰ１ｘ＝Ｐ１ｙ＝１１７．７５［μｍ］、ドット部５４の直径φが３５［μｍ］≦φ≦４０［μｍ］、ドット部５４の深さ＝１０［μｍ］、ドットピッチＰ２ｘ＝６０［μｍ］、ドットピッチＰ２ｙ＝３５［μｍ］である場合、数式（１）から、Ｘ方向に沿って発生するモアレ縞模様のピッチＤ＝６２［μｍ］＝０．０６２［ｍｍ］となり、Ｙ方向に沿って発生するモアレ縞模様のピッチＤ＝１５［μｍ］＝０．０１５［ｍｍ］となる。この結果、表示装置１は、画素ピッチＰ１とドットピッチＰ２との関係が上記の条件式（３−１）、（３−２）、（４）のすべて満たすことから、モアレが視認されることを抑制することができると共に、図柄５３の輝度を適正に確保することが可能となる。

以上で説明した表示装置１によれば、車両情報に関する画像を表示する第１表示面１１と、第１表示面１１に重ねて設けられ光を透過すると共に図柄５３を構成する複数のドット部５４が設けられた第２表示面１２とを備え、第１表示面１１の画素３２の画素ピッチＰ１、及び、画素３２の配列方向に沿った複数のドット部５４のドットピッチＰ２は、自然数をｎとし、識別可能であるモアレの間隔であって第２表示面１２と目視位置ＥＰとの距離に応じて予め設定される識別可能モアレ間隔をＴｈとした場合に、Ｐ１≠ｎＰ２、及び、Ｐ２²／｜Ｐ１−Ｐ２｜＜Ｔｈを満たす。ここでは、画素ピッチＰ１［ｍｍ］、及び、ドットピッチＰ２［ｍｍ］は、Ｐ１≠ｎＰ２、及び、Ｐ２²／｜Ｐ１−Ｐ２｜＜０．３３［ｍｍ］を満たす。

したがって、表示装置１は、第１表示面１１に表示される車両情報に関する画像と、第１表示面１１に重ねて設けられ光を透過する第２表示面１２に設けられた図柄５３とを組み合わせた表示を行うことができる。この場合、表示装置１は、画素ピッチＰ１［ｍｍ］、及び、凹凸ピッチＰ２［ｍｍ］がＰ１≠ｎＰ２、及び、Ｐ２²／｜Ｐ１−Ｐ２｜＜Ｔｈ、例えば、Ｔｈ＝０．３３［ｍｍ］を満すことから、第１表示面１１の画素３２と第２表示面１２の図柄５３を構成するドット部５４とに起因して発生するモアレを識別可能な間隔未満の間隔とすることができる。この結果、表示装置１は、モアレが視認されることを抑制することができるので、適正な視認性を確保することができる。これにより、表示装置１は、例えば、第２表示面１２の背面側の第１表示面１１の画像がぼやけて見え難くなることを抑制することができ、第２表示面１２を介して第１表示面１１の画像を明瞭に透過することができる。

より好ましくは、表示装置１は、画素ピッチＰ１［ｍｍ］、及び、凹凸ピッチＰ２［ｍｍ］は、Ｐ２²／｜Ｐ１−Ｐ２｜＜０．２３［ｍｍ］を満たすことが好ましい。この場合、表示装置１は、識別可能モアレ間隔Ｔｈがより狭く設定されるので、モアレが視認されることをより確実に抑制することができ、より確実に適正な視認性を確保することができる。

より好ましくは、表示装置１は、画素ピッチＰ１［ｍｍ］、及び、凹凸ピッチＰ２［ｍｍ］は、Ｐ１＞Ｐ２を満たすことが好ましい。この場合、表示装置１は、例えば、Ｐ１＜Ｐ２の場合と比較して、図柄５３を構成するドット部５４の密度を相対的に大きくすることができるので、図柄５３を表示状態とした際に、複数のドット部５４で前面側（運転席側）に反射、屈折される光の量を相対的に増加させることができ、当該図柄５３の輝度を相対的に高くし鮮明に表示することができる。

以上で説明した表示装置１によれば、複数のドット部５４は、格子状に配置される。したがって、表示装置１は、格子状に配置される複数のドット部５４によって、画素３２の各配列方向に沿ってモアレが発生するおそれがあるが、当該各配列方向に沿って発生しうるモアレを識別可能な間隔未満の間隔とすることができ、各配列方向においてモアレが視認されることを抑制することができる。

以上で説明した表示装置１によれば、複数のドット部５４は、光源５２から照射される光によって図柄５３を表示する。したがって、表示装置１は、光源５２から照射された光がドット部５４で反射、あるいは、屈折することで当該ドット部５４によって構成される図柄５３が視認可能な状態となる構成において、当該ドット部５４の影響で発生するモアレが視認されることを抑制することができる。

なお、上述した本発明の実施形態、変形例に係る表示装置は、上述した実施形態、変形例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

上述した識別可能モアレ間隔Ｔｈの設定では、想定目視距離Ｌが８００［ｍｍ］であるものとして想定したがこれに限らない。識別可能モアレ間隔Ｔｈの設定において、例えば、当該想定目視距離Ｌを相対的に短い距離と想定することで、識別可能モアレ間隔Ｔｈがより小さな値、より厳しい条件となり、これにより、表示装置１は、識別可能モアレ間隔Ｔｈがより狭く設定されるので、モアレが視認されることをより確実に抑制することが可能となる。

以上で説明したドット部５４の配列方向と画素３２の配列方向とは、必ずしも一致していなくてもよく、この場合は、ドットピッチＰ２は、画素３２の配列方向に隣接するドット部５４同士の当該画素３２の配列方向に沿った中心（重心）間距離とすればよい。

以上で説明した図柄５３を構成するドット部５４は、透明導光板５１の奥行き方向背面側の主面上に形成されるものとして説明したがこれに限らず、当該透明導光板５１の奥行き方向前面側の主面上に形成されてもよく、当該透明導光板５１の奥行き方向前面側の主面が第２表示面１２を構成してもよい。

以上の説明では、図柄５３を構成する多数のドット部５４は、正三角格子状のパターンで配置されるものとして説明したがこれに限らず、斜方格子状、菱形格子状、六角格子状等のパターンで配置されてもよい。

以上で説明した図柄５３を構成する凹凸部は、微小な半球状のくぼみとして形成されるドット部５４であるものとして説明したがこれに限らず、楕円半球状、長円半球状、円錐状、円錐台形状、多角形錐状、多角形錐台形状等のくぼみとして形成されるドット部であってもよいし、半球状、楕円半球状、長円半球状、円錐状、円錐台形状、多角形錐状、多角形錐台形状等の出っ張りとして形成されるドット部であってもよい。また、図柄５３を構成する凹凸部は、所定の方向に沿って延在する線状溝部、あるいは、線状突部等であってもよい。この場合、凹凸部は、当該延在方向と直交する方向に沿って所定の凹凸ピッチＰ２で等間隔に規則的、周期的に配列され、当該凹凸ピッチＰ２が上記の条件式（２）、及び、（３）を満たすように設定されればよい。また、以上で説明した図柄５３を構成する凹凸部は、透明導光板５１において第２表示面１２を構成する面に、光を透過する透明インキ等が印刷されることによって構成されてもよい。

以上の説明では、ディスプレイ３は、１つで構成されるものとして説明したが２つ以上が組み合わせられて構成され、複数の画像表示面によって第１表示面１１が構成されてもよい。また、表示装置１は、上記の構成に加えてさらにアナログ計器等を含んで構成されてもよい。

１ 表示装置
１１ 第１表示面
１２ 第２表示面
３２ 画素
５２ 光源
５３ 図柄
５４ ドット部（凹凸部）
Ｐ１、Ｐ１ｘ、Ｐ１ｙ 画素ピッチ
Ｐ２、Ｐ２ｘ、Ｐ２ｙ ドットピッチ（凹凸ピッチ）
Ｔｈ 識別可能モアレ間隔

Claims (6)

1. 車両情報に関する画像を表示する第１表示面と、
   前記第１表示面に重ねて設けられ光を透過すると共に図柄を構成する複数の凹凸部が設けられた第２表示面とを備え、
   前記第１表示面の画素の画素ピッチＰ１［ｍｍ］、及び、前記画素の配列方向に沿った前記複数の凹凸部の凹凸ピッチＰ２［ｍｍ］は、自然数をｎとした場合に、Ｐ１≠ｎＰ２、及び、Ｐ２²／｜Ｐ１−Ｐ２｜＜０．３３［ｍｍ］を満たすことを特徴とする、
   表示装置。
2. 前記画素ピッチＰ１［ｍｍ］、及び、前記凹凸ピッチＰ２［ｍｍ］は、Ｐ２²／｜Ｐ１−Ｐ２｜＜０．２３［ｍｍ］を満たす、
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記画素ピッチＰ１［ｍｍ］、及び、前記凹凸ピッチＰ２［ｍｍ］は、Ｐ１＞Ｐ２を満たす、
   請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
4. 前記複数の凹凸部は、格子状に配置される、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記複数の凹凸部は、光源から照射される光によって前記図柄を表示する、
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 車両情報に関する画像を表示する第１表示面と、
   前記第１表示面に重ねて設けられ光を透過すると共に図柄を構成する複数の凹凸部が設けられた第２表示面とを備え、
   前記第１表示面の画素ピッチＰ１、及び、前記画素ピッチＰ１のピッチ方向に沿った前記複数の凹凸部の凹凸ピッチＰ２は、自然数をｎとし、識別可能であるモアレの間隔であって前記第２表示面と目視位置との距離に応じて予め設定される識別可能モアレ間隔をＴｈとした場合に、Ｐ１≠ｎＰ２、及び、Ｐ２²／｜Ｐ１−Ｐ２｜＜Ｔｈを満たすことを特徴とする、
   表示装置。

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