JP6953925B2

JP6953925B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP6953925B2
Application number: JP2017171736A
Authority: JP
Inventors: 高橋　寿; 寿高橋
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2017-09-07
Filing date: 2017-09-07
Publication date: 2021-10-27
Anticipated expiration: 2037-09-07
Also published as: JP2019045438A

Description

本開示は、所定方向に沿うように並んだ複数の発光素子を点灯させてバーグラフ表示をする表示装置に関する。

特許文献１には、所定方向に沿うように並んだ複数の発光素子を点灯させてバーグラフ表示する表示装置が開示されている。

特開昭６３−１８６２９４

特許文献１に開示された表示装置においては、発光素子を含む各種電子部品を実装した回路基板を大型化させることなく、これら電子部品から発せられる熱を効率的に放熱、分散させることが望まれている。

本開示は上述した要望に鑑みてなされたものであり、電子部品から発せられる熱を効率的に放熱、分散する表示装置を提供することを目的とする。

本開示の表示装置は、
回転軸中心に回動する指針と、
前記指針が指示する指標目盛部と、曲線状に配置された複数のセグメント部を含むバーグラフ部と、が形成された表示板と、
前記バーグラフ部を照明する複数のバーグラフ用発光素子を有する回路基板と、を備え、
前記複数のバーグラフ用発光素子は、前記回転軸に向く一方側にアノード端子が向き、他方側にカソード端子が向いて、前記バーグラフ部に沿って並ぶ、ＳＭＤ型ＬＥＤであり、
前記複数のバーグラフ用発光素子の前記カソード端子に接続するカソード側配線は、前記アノード端子に接続するアノード側配線よりも面積が広く前記他方側に向かって広がる様態で形成される。

本開示によれば、電子部品から発せられる熱を効率的に放熱、分散する表示装置を提供できる。

表示装置の正面図。表示装置の電気的構成図。表示装置のＡ−Ａ断面図。回路基板の正面図。回路基板の要部断面図。

表示装置Ｍは、車両に搭載された計器であり、車両情報を表示する。表示装置Ｍは、表示板１と、表示板１を指示する指針２と、表示板１を照明する発光素子を有する回路基板３と、ライトボックス４０を有するケース体４と、を含む。

表示板１は、透明板状の樹脂基材１０の表面に透過意匠部（指標目盛部１１、警告灯部１２、バーグラフ部１３）が形成された文字板である。表示板１の透過意匠部が形成されていない表面箇所には、不透過意匠部１４が形成されている。指標目盛部１１は、指針２の回転軸ＡＸを取り巻く曲線状に配置されたエンジン回転数の指標目盛である。警告灯部１２は、エンジンシステム警告やオイル警告などの車両装備の警告を表す警告灯意匠であり、指標目盛部１１よりも指標目盛部１１の中心側に形成されている。バーグラフ部１３は、複数のセグメント部１３ａ〜１３ｄが指標目盛部１１と連なる曲線状に配置されたバーグラフ意匠である。言い換えると、回転軸ＡＸは、指標目盛部１１とバーグラフ部１３により取り囲まれ、指標目盛部１１とバーグラフ部１３で取り囲まれた領域内に警告灯部１２がある。

指針２は、指標目盛部１１の所定箇所を指示してエンジン回転数を表示する。

図２を参照する。回路基板３は、制御回路３０と、指針用発光素子ＬＤ３１ａと、指標目盛用発光素子ＬＤ３１ｂと、警告灯用発光素子ＬＤ３２と、バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａ〜３３ｅと、トランジスタＴＲ３３ａ〜ＴＲ３３ｅと、電流制限抵抗Ｒ３３ａ〜Ｒ３３ｅと、安定化電源回路３４と、を含む。

指針用発光素子ＬＤ３１ａと、指標目盛用発光素子ＬＤ３１ｂと、警告灯用発光素子ＬＤ３２と、バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａ〜３３ｅは、ＳＭＤ（Surface Mount Device）型ＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。指針用発光素子ＬＤ３１ａと、指標目盛用発光素子ＬＤ３１ｂと、バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａ〜ＬＤ３３ｄは、白色ＬＥＤである。バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ｅは、赤色ＬＥＤである。これら指針用発光素子ＬＤ３１ａと、指標目盛用発光素子ＬＤ３１ｂと、警告灯用発光素子ＬＤ３２と、バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａ〜３３ｅが点灯することにより、表示板１の透過意匠部（指標目盛部１１、警告灯部１２、バーグラフ部１３）が光輝する。

制御回路３０は、例えば、プロセッサ（例えば、CPU : Central Processing Unit）や、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、あるいはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの少なくとも１つを含む半導体集積回路である。制御回路３０には、外部の車載コントローラＥＣＵからエンジン回転数と警告情報と残燃料量を含む車両情報が入力される。

制御回路３０は、安定化電源回路３４から電源が供給されて起動すると、指針用発光素子ＬＤ３１ａと指標目盛用発光素子ＬＤ３１ｂを点灯させて、指針２と指標目盛部１１を光輝させる。また、制御回路３０は、入力されたエンジン回転数に対応する指標目盛部１１の位置を指針２が指示するように回転制御する。これにより、エンジン回転数が表示される。

制御回路３０は、入力された警告情報に基づいて警告灯用発光素子ＬＤ３２を点灯／消灯する。警告灯用発光素子ＬＤ３２が点灯すると、警告灯部１２が光輝して、所定の警告が表示される。

制御回路３０は、トランジスタＴＲ３３ａ〜ＴＲ３３ｅをスイッチング制御することにより、バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａ〜ＬＤ３３ｅを点灯／消灯して、残燃料量を表示する。図３に示すように、表示板１の裏面側（Ｂｋ側）にバーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａ〜ＬＤ３３ｅが配置されており、表示板１とバーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａ〜ＬＤ３３ｅの間には筒状のライトボックス４０が配置されている。バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａ〜ＬＤ３３ｅが発した光は、ライトボックス４０に導かれて対応するセグメント部１３ａ〜１３ｄが光輝する。

制御回路３０は、残燃料量が６０％以上のときに、トランジスタＴＲ３３ａをオンする。制御回路３０がトランジスタＴＲ３３ａをオンすると、車載バッテリＢＡＴの電圧（約１２Ｖ）が電流制限抵抗Ｒ３３ａにより約３Ｖに降圧されてバーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａに供給され、バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａが点灯してセグメント部１３ａが白く光輝する。

制御回路３０は、残燃料量が４０％以上のときに、トランジスタＴＲ３３ｂをオンする。制御回路３０がトランジスタＴＲ３３ｂをオンすると、車載バッテリＢＡＴの電源が電源制限抵抗Ｒ３３ｂを介してバーグラフ用発光素子ＬＤ３３ｂに供給され、バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ｂが点灯してセグメント部１３ｂが白く光輝する。

制御回路３０は、残燃料量が２０％以上のときに、トランジスタＴＲ３３ｃをオンする。制御回路３０がトランジスタＴＲ３３ｃをオンすると、車載バッテリＢＡＴの電源が電源制限抵抗Ｒ３３ｃを介してバーグラフ用発光素子ＬＤ３３ｃに供給され、バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ｃが点灯してセグメント部１３ｃが白く光輝する。

制御回路３０は、残燃料量が１０％以上のときに、トランジスタＴＲ３３ｄをオンする。制御回路３０がトランジスタＴＲ３３ｄをオンすると、車載バッテリＢＡＴの電源が電源制限抵抗Ｒ３３ｄを介してバーグラフ用発光素子ＬＤ３３ｄに供給され、バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ｄが点灯してセグメント部１３ｄが白く光輝する。

制御回路３０は、残燃料量が１０％未満のときに、トランジスタＴＲ３３ｄをオフさせ、代わりにトランジスタＴＲ３３ｅをオンする。制御回路３０がトランジスタＴＲ３３ｅをオンさせると、車載バッテリＢＡＴの電源が電源制限抵抗Ｒ３３ｂを介してバーグラフ用発光素子ＬＤ３３ｅに供給され、バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ｅが点灯して、バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ｄが点灯したときとは異なり、セグメント部１３ｄが赤く光輝する。

図４に、回路基板３の表面（Ｆｒ側の面）に設けられた光源の位置関係を示す。

指針用発光素子ＬＤ３１ａは、回路基板３に形成された指針２の回転軸ＡＸが通る貫通穴Ｈの周囲に配置されている。

指標目盛用発光素子ＬＤ３１ｂは、回路基板３の指標目盛部１１に対向する箇所（指標目盛部１１の直下）と貫通穴Ｈとの間に曲線状に並んで配置されている。

警告灯用発光素子ＬＤ３２は、回路基板３の警告灯部１２に対向する箇所（警告灯部１２の直下）に配置されている。

バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａ〜３３ｅは、回路基板３のセグメント部１３ａ〜１３ｄに対向する箇所（セグメント部１３ａ〜１３ｄの直下）に曲線状に並んで配置されている。また、バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａ〜３３ｅは、アノード端子が回転軸ＡＸが通る貫通穴Ｈ側（一方側）に向き、貫通穴Ｈから遠ざかる方向（他方側）にカソード端子が向くように配置されている。このように配置することで、他の発光素子（針用発光素子ＬＤ３１ａと、指標目盛用発光素子ＬＤ３１ｂと、警告灯用発光素子ＬＤ３２）、他の発光素子に印加される電圧を制限する電流制限抵抗及びその配線が設けられる領域に阻害されることなく、アノード側配線Ａ３３よりもカソード側配線Ｋ３３ａ〜Ｋ３３ｅを広い面積で配線することが容易となる。

図５にバーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａとその配線の断面図を示す。バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａは、ＬＥＤチップＣが設けられカソード端子となる金属製のリードフレームＬＦ１と、アノード端子となる他のリードフレームＬＦ２を、ボンディングワイヤＢＷで電気的に接続する構造となっている。リードフレームＬＦ１側にＬＥＤチップＣが設けられているため、ＬＥＤチップＣが発する熱はカソード端子側に伝わりやすい構造となっている。つまり、バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａ〜ＬＤ３３ｅが発する熱を効率良く放熱、分散させるために、カソード側配線Ｋ３３ａ〜Ｋ３３ｅを広い面積で配線することが好ましい。また、バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａ〜ＬＤ３３ｅのカソード側には、電流制限抵抗Ｒ３３ａ〜Ｒ３３ｅが接続されている。この電流制限抵抗Ｒ３３ａ〜Ｒ３３ｅは降圧させる電圧量に伴って発熱量が大きくなる。したがって、電流制限抵抗Ｒ３３ａ〜Ｒ３３ｅが発する熱を効率良く放熱、分散させるために、カソード側配線Ｋ３３ａ〜Ｋ３３ｅを広い面積で配線することが好ましい。

以上のように、本開示の表示装置Ｍは、回転軸ＡＸ中心に回動する指針２と、指針２が指示する指標目盛部１１と曲線状に配置された複数のセグメント部１３ａ〜１３ｄを含むバーグラフ部１３とが形成された表示板１と、バーグラフ部１３を照明する複数のバーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａ〜ＬＤ３３ｅを有する回路基板３と、を備える。そして、複数のバーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａ〜ＬＤ３３ｅは、回転軸ＡＸに向く一方側にアノード端子が向き、他方側にカソード端子が向いて、バーグラフ部１３に沿って並ぶ、ように構成した。
このように構成することで、アノード側配線Ａ３３よりもカソード側配線Ｋ３３ａ〜Ｋ３３ｅを広い面積で配線できるため、バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａ〜ＬＤ３３ｅが発する熱を効率良く放熱、分散できる。

また、本開示の表示装置Ｍの回路基板３は、バーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａ〜ＬＤ３３ｅのカソード端子と電気的に接続する電流制限抵抗Ｒ３３ａ〜Ｒ３３ｅをバーグラフ用発光素子ＬＤ３３ａ〜ＬＤ３３ｅよりも他方側（回転軸ＡＸに向かない側）に有する。
このように構成することで、電流制限抵抗Ｒ３３ａ〜Ｒ３３ｅが発する熱を効率良く放熱、分散できる。

本開示の表示装置Ｍは、上述した実施形態によって限定されず、主旨に従う範囲で変更を加えてもよい。具体的には、例えば、指標目盛部１１は、エンジン回転数を表すものに限らず、車両の走行速度や水温や外気温などの様々な車両情報に適用してもよい。また、バーグラフ部１３は、残燃料量を表すものに限らず、様々な車両情報を表すものに適用してもよい。

本開示の表示装置は、車両に搭載され、車両情報を表示する表示装置に好適である。

Ｍ：表示装置
１：表示板
１１：指標目盛部（透過意匠部）
１２：警告灯部（透過意匠部）
１３：バーグラフ部（透過意匠部）
１４：不透過意匠部
２：指針
３：回路基板
３０：制御回路
ＬＤ３１ａ：指針用発光素子
ＬＤ３１ｂ：指標目盛用発光素子
ＬＤ３２：警告灯用発光素子
ＬＤ３３ａ〜ＬＤ３３ｅ：バーグラフ用発光素子
Ｒ３３ａ〜Ｒ３３ｅ：電流制限抵抗
Ａ３３：アノード側配線
Ｋ３３ａ〜Ｋ３３ｅ：カソード側配線
Ｈ：貫通穴
ＡＸ：回転軸

Claims

回転軸中心に回動する指針と、
前記指針が指示する指標目盛部と、曲線状に配置された複数のセグメント部を含むバーグラフ部と、が形成された表示板と、
前記バーグラフ部を照明する複数のバーグラフ用発光素子を有する回路基板と、を備え、
前記複数のバーグラフ用発光素子は、前記回転軸に向く一方側にアノード端子が向き、他方側にカソード端子が向いて、前記バーグラフ部に沿って並ぶ、ＳＭＤ型ＬＥＤであり、
前記複数のバーグラフ用発光素子の前記カソード端子に接続するカソード側配線は、前記アノード端子に接続するアノード側配線よりも面積が広く、前記他方側に向かって広がる様態で形成される、
ことを特徴とする表示装置。
前記表示板は、前記指標目盛部と前記バーグラフ部よりも前記回転軸に近い位置に警告灯部が形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記回路基板は、前記バーグラフ用発光素子のカソード端子と電気的に接続する電流制限抵抗を前記バーグラフ用発光素子よりも前記他方側に有する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。