JP7074111B2 - 表示装置、電子機器及び組み付け方法 - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置、電子機器及び組み付け方法に関する。
種々の車載機器をタッチ操作で操作する車両用スイッチ装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1に記載の技術は、光源と、光源から出射される出射光が透過して表示される表示領域と、タッチスイッチ部と、タッチ検出部と、出射光の光量を変化させる光源制御部とを備える。
特開2016-110775号公報
表示領域を有するスイッチ装置を含む表示装置では、表示領域が配置された表示板の裏面側に光源が配置され、表面の表示領域を表示させる。そこで、表面の明るさのムラを低減することが望まれる。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、表面の明るさのムラを低減することができる表示装置、電子機器及び組み付け方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、光源が配置された基板と、前記基板と向かい合って配置された表示板と、前記基板の周りと前記表示板の周りとを囲んで保持する筒形状のパネルと、前記基板と前記表示板との間に配置され、前記光源が発した光を導光するレンズと、を備え、前記パネルは、内周面から突出するリブを有し、前記レンズは、前記レンズの前記パネルへの組み付け時に前記リブが進退可能な、スライド溝が形成され、前記スライド溝に隣接して配置された爪部を有し、前記爪部は、組み付け状態において、前記リブと前記表示板との間に位置する。
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電子機器は、正面表示面を有する表示パネルと、前記表示パネルの周りを囲む正面パネルと、前記正面パネルに隣接する上記の表示装置を備える。
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る組み付け方法は、光源が配置された基板と、前記基板と向かい合って配置された表示板と、前記基板の周りと前記表示板の周りとを囲んで保持する筒形状のパネルと、前記基板と前記表示板との間に配置され、前記光源が発した光を導光するレンズと、を備え、前記パネルは、内周面から突出するリブを有し、前記レンズは、前記レンズの前記パネルへの組み付け時に前記リブが進退可能な、スライド溝が形成され、前記スライド溝に隣接して配置された爪部を有する表示装置の組み付け方法であって、前記パネルの後側から、前記スライド溝に前記リブが進入した状態で、前記レンズを第一方向へスライドさせた後、前記レンズを前記第一方向と異なる第二方向へスライドさせて、前記表示板を、前記パネルに前側から組み付けて、前記爪部を前記リブと前記表示板との間に位置させた状態で、前記基板を、前記表示板及び前記レンズが組み付けられた前記パネルの後部に組み付ける。
本発明に係る表示装置、電子機器及び組み付け方法は、表面の明るさのムラを低減することができる、という効果を奏する。
図1は、第一実施形態に係る電子機器を示す正面図である。 図2は、第一実施形態に係る表示装置の分解斜視図である。 図3は、第一実施形態に係る表示装置の断面図である。 図4は、図2に示すパネルの斜視図である。 図5は、図2に示すレンズの斜視図である。 図6は、レンズの部分拡大図である。 図7は、スライド溝の部分拡大図である。 図8は、第一実施形態に係る表示装置の組み付け手順を示す斜視図である。 図9は、第一実施形態に係る表示装置の他の例の部分拡大図である。 図10は、第一実施形態に係る表示装置の他の例の部分拡大図である。 図11は、第一実施形態に係る表示装置の他の例の部分拡大図である。 図12は、第二実施形態に係る表示装置の部分拡大図である。 図13は、第三実施形態に係る表示装置の部分拡大図である。 図14は、従来のレンズの斜視図である。 図15は、従来の表示装置の断面図である。
以下に、本発明に係る表示装置、電子機器及び組み付け方法の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、且つ、容易に想到できるもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
[第一実施形態]
<電子機器>
図1は、第一実施形態に係る電子機器1を示す正面図である。図1に示すように、本実施形態に係る電子機器1は、車両の内部に搭載される、例えば、AV(Audio Visual)一体型のカーナビゲーション装置である。電子機器1は、表示パネル2と、正面パネル3と、表示装置5とを有する。
なお、以下の説明では、電子機器1の通常の使用時における上側を、電子機器1の上側とし、電子機器1の通常の使用時における下側を、電子機器1の下側として説明する。また、以下の説明では、電子機器1を正面パネル3側から見た際における左右方向を、電子機器1の左右方向として説明する。
表示パネル2は、矩形状に形成され、正面に表示面2aを有している。正面とは、車両の乗員が視認する面である。正面は、カーナビゲーション装置の場合、車内の後方に向く面となる。表示面2aは、表示パネル2の矩形状よりも小さい矩形状に形成されている。表示面2aは、表示パネル2の外縁21より内側に配置されている。本実施形態では、表示パネル2は、表示面2aがタッチパネルである。
正面パネル3は、表示パネル2の周りを囲むように、矩形状に形成されている。正面パネル3は、表示パネル2の周りを囲む矩形状の枠部31と、枠部31の内側において表示パネル2の表示面2aを開放する矩形状の窓部32と、を有している。
<表示装置>
図2は、第一実施形態に係る表示装置5の分解斜視図である。図3は、第一実施形態に係る表示装置5の断面図である。図1に示すように、表示装置5は、正面パネル3の周縁に隣接して配置されている。本実施形態では、表示装置5は、正面パネル3の下側に配置されている。本実施形態では、表示装置5は、前後方向視において左右方向に長い矩形状である。表示装置5は、基板6と、表示板7と、パネル8と、レンズ9とを有する。
基板6は、表示パネル2の表示面2aに沿って配置されている。本実施形態では、基板6は、左右方向に長い矩形状である。基板6は、表面6aに光源61が配置されている。光源61は、前側に向かって光を発する。光源61は、例えば、LED(Light Emitting Diode)である。本実施形態では、光源61は、左右方向に5つ並んで配置されている。
表示板7は、表示パネル2の表示面2aに沿って配置されている。表示板7は、基板6より前側に配置され、基板6と向かい合って配置されている。本実施形態では、表示板7は、前後方向視において長方形状である。表示板7は、板状に形成され、基板6と表示板7とレンズ9とが収容されているパネル8の正面側を塞ぐように配置されている。表示板7は、例えば、黒色または灰色のような濃色をしている。
表示板7は、表面7aに、車両の乗員が視認可能なロゴまたはマークのような、文字、数字、図形、記号を表示する表示部71が配置されている。本実施形態では、表示板7には、5つの表示部71が左右方向に並んで配置されている。
表示部71は、表示板7の表面7aに形成された透過部72を有する。透過部72は、光源61から発せられた光を透過する。透過部72は、例えば、白色、半透明などの光を透過可能な淡色をした、文字、数字、図形、記号などの形状が配置されている。本実施形態では、透過部72は、左側から順番に「AAA」、「BBB」、「CCC」、「DDD」、「EEE」の文字の形状が配置されている。
<パネル>
図4は、図2に示すパネル8の斜視図である。図4に示すように、パネル8は、基板6の周りと表示板7の周りである外縁73とレンズ9の周りとを囲んで保持する。パネル8は、基板6の周りと表示板7の外縁73とレンズ9の周りとを囲う筒形状に形成されている。本実施形態では、パネル8は、角筒形状に形成されている。
パネル8は、内周面にレンズ9の基部91の外縁を保持する保持部81が配置されている。保持部81は、パネル8の内周面から突設されている。保持部81は、レンズ9の基部91の外縁より小さい開口を有する、矩形の枠状に形成されている。保持部81は、パネル8内において、レンズ9を前後方向に位置決めする。
パネル8は、内周面から突出するリブ82を有する。リブ82は、保持部81と一体に形成されている。パネル8は、左右方向に間隔を空けて配置されたリブ82を有する。リブ82は、表示パネル2の発熱または外部から加わる衝撃などによるパネル8の撓みを規制する。リブ82は、パネル8の内周面の向かい合う面同士を接続して、上下方向に延びている。リブ82によって、保持部81の開口が区画される。本実施形態では、4つのリブ82が配置されている。本実施形態では、リブ82は、中心軸と直交する断面が正方形状である。
<レンズ>
図5は、図2に示すレンズ9の斜視図である。図6は、レンズ9の部分拡大図である。図7は、スライド溝94の部分拡大図である。図1に示すように、レンズ9は、表示パネル2の表示面2aに沿って配置されている。図3に示すように、レンズ9は、基板6より前側に配置され、表示板7より後側に配置されている。言い換えると、レンズ9は、基板6と表示板7との間に挟まれるように配置されている。レンズ9は、基板6及び表示板7と向かい合って配置されている。レンズ9は、光源61から発せられた光を導光する光学部材である。レンズ9は、例えば、導光レンズである。レンズ9は、乳白色の樹脂材料で形成されている。
より詳しくは、レンズ9は、基部91と、基部91より前側に突設された複数の凸状部92と、凸状部92の前端部の左側から左方に突設された爪部93とを有する。レンズ9は、隣接する凸状部92の間にスライド溝94が形成されている。基部91と凸状部92と爪部93とは、一体に形成されている。
複数の凸状部92は、基部91によって左右方向に連結されている。本実施形態では、5つの凸状部92が配置されている。図6に示すように、凸状部92は、後面側が凹状に窪んでいる。図3に示すように、組み付け状態において、凸状部92の表面92aは、表示板7の裏面7bに当接する。組み付け状態において、凸状部92は、保持部81とリブ82とで囲われた窓部83に位置する。
爪部93は、スライド溝94に隣接して配置されている。組み付け状態において、爪部93はリブ82と表示板7との間に位置している。組み付け状態において、爪部93はリブ82の前側に位置し、爪部93の表面93aは、表示板7の裏面7bに当接する。
スライド溝94は、レンズ9をパネル8へ組み付ける時に、リブ82が進退可能である。図7に示すように、スライド溝94は、一方の端部である始端94aの中心C1と他方の端部である終端94bの中心C2とを通る直線L1が、光源61の光軸Mと交差する。始端94aは、リブ82が出入りする出入口である。スライド溝94は、屈曲して形成されている。本実施形態では、スライド溝94は、上下方向視において、L字形状に形成されている。組み付け状態において、スライド溝94にリブ82が位置する。レンズ9の組み付け時は、スライド溝94にリブ82を位置付けた状態で、レンズ9を前側にスライドさせた後、レンズ9を左側にスライドさせることによって、レンズ9が、パネル8に後側から組み付けられる。
図7に示すように、リブ82がスライド溝94の始端94aに位置した状態における、リブ82の中心をC3とする。リブ82がスライド溝94の始端94aに位置した状態とは、リブ82の全体がスライド溝94内に進入した状態をいう。リブ82がスライド溝94の終端94bに位置した状態における、リブ82の中心をC4とする。リブ82がスライド溝94の終端94bに位置した状態とは、パネル8にレンズ9が組み付けられた状態をいう。中心C3と中心C4とを通る直線L2は、光源61の光軸Mと交差する。
図6を用いて、レンズ9の各部の厚さについて説明する。爪部93の厚さをd1とする。爪部93の厚さd1は、爪部93が、光源61から発せられた光を導光して、爪部93に当接している表示板7を所定の明るさにすることが可能な程度の厚さとする。表示板7の表面7aの明るさのムラを低減して明るさが均一になるように、凸状部92の厚さd2及び基部91の厚さd3は、爪部93の厚さd1と同じ厚さとすることが好ましい。レンズ9は、厚さが均一であることが好ましい。
<電子機器の組み付け方法>
次に、図8を用いて、電子機器1の組み付け方法と作用について説明する。図8は、第一実施形態に係る表示装置5の組み付け手順を示す斜視図である。
図8(a)に示すように、レンズ9が、パネル8の後側から組み付けられる。レンズ9のスライド溝94にパネル8のリブ82が進入した状態で、レンズ9を矢印で示す第一方向である前方へスライドさせる。リブ82の後面82bは、基部91の表面91aに当接する。凸状部92は、保持部81とリブ82とで囲われた窓部83に位置している。
図8(b)に示すように、リブ82の後面82bが基部91の表面91aに当接している状態で、スライド溝94の終端94bを規定する凸状部92の周面92bにリブ82が当接するまで、レンズ9を矢印で示す第二方向である側方へスライドさせる。このようにして、レンズ9が、パネル8に組み付けられる。
そして、表示板7が、レンズ9が組み付けられたパネル8に前側から組み付けられる。表示板7がパネル8に組み付けられた状態で、凸状部92の表面92a及び爪部93の表面93aが表示板7の裏面7bに当接している。
そして、基板6が、表示板7及びレンズ9が組み付けられたパネル8の後部に組み付けられる。このようにして、組み立てられた表示装置5が、電子機器1の下側に組み付けられる。
<電子機器の作用>
電子機器1の下側に配置された表示装置5では、車両の起動中に、電子機器1が起動して、基板6に配置された光源61が前方へ向けて光を発する。光源61から発せられた光は、後側からレンズ9に入射する。レンズ9に入射した光は、レンズ9によって導光されて、レンズ9の周面から外部へ出射される。レンズ9の基部91の表面91a、凸状部92の表面92a及び爪部93の表面93aから出射された光は、表示板7へ裏面7bから入射する。表示板7の表面7aにおいて、凸状部92の表面92a及び爪部93の表面93aと当接している部分は、凸状部92の表面92a及び爪部93の表面93aから出射された光によって明るくなる。また、表示板7の表面7aにおいて、スライド溝94の始端94aに面する部分は、基部91の表面91aから出射され、スライド溝94を通過した光によって明るくなる。爪部93は、レンズ9に入射した光を導光して、リブ82の前側に位置する表示板7を明るくする。爪部93は、爪部93がなければリブ82によって遮られる光を補い、表示板7の明るさのムラを低減する。このようにして、表示板7の表面7aは、明るさのムラが低減される。表示板7の透過部72は、配置された文字、数字、図形、記号などの形状に光を透過させる。これにより、表示板7の透過部72には、文字、数字、図形、記号などの形状が明るく表示される。
<効果>
上述したように、本実施形態では、電子機器1の下側に配置された表示装置5は、基板6と表示板7とレンズ9と、それらの周りを囲んで保持するパネル8とを備える。また、本実施形態では、レンズ9には、パネル8の内周面から突出するリブ82が進退可能な、スライド溝94が形成される。さらに、本実施形態では、スライド溝94に隣接して配置された爪部93は、組み付け状態において、リブ82と表示板7との間に位置する。これらにより、本実施形態によれば、表示板7の表面7aにおいて、凸状部92の表面92a及び爪部93の表面93aと当接している部分は、レンズ9から出射された光によって明るくすることができる。また、本実施形態によれば、表示板7の表面7aにおいて、スライド溝94の始端94aに面する部分は、基部91の表面91aから発せられ、スライド溝94を通過した光によって明るくすることができる。さらに、本実施形態によれば、爪部93がレンズ9に入射した光を導光して、リブ82の前側に位置する表示板7を明るくすることができる。本実施形態は、リブ82によって遮られる光を爪部93によって補って、表示板7の明るさのムラを低減することができる。本実施形態は、表示板7の表面7aにおいて、レンズ9から出射された光が、リブ82によって遮られる部分をなくすことができる。このようにして、本実施形態によれば、表示板7の表面7aにおいて、明るさのムラを低減して明るさを均一にすることができる。本実施形態では、表示板7の透過部72は、配置された文字、数字、図形、記号などの形状に光を透過させて、文字、数字、図形、記号などの形状をムラなく明るく表示することができる。
ここで、図14、図15を用いて、比較のために従来の表示装置5Xについて説明する。図14は、従来のレンズ9Xの斜視図である。図15は、従来の表示装置5Xの断面図である。従来の表示装置5Xは、レンズ9Xが爪部を有していない点で、表示装置5と異なる。表示装置5Xでは、リブ82の前側に爪部が配置されないので、リブ82の前側に位置する表示板7は明るさが周囲に比べて低減される。表示装置5Xでは、表示板7の表面7aにおいて、レンズ9から出射された光がリブ82によって遮られて、周囲に比べて暗くなる部分が存在する。
<第一実施形態の変形例>
図9は、第一実施形態に係る表示装置5の他の例の部分拡大図である。図10は、第一実施形態に係る表示装置5の他の例の部分拡大図である。図11は、第一実施形態に係る表示装置5の他の例の部分拡大図である。以下の説明においては、表示装置5と同様の構成要素には、同一の符号または対応する符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図9に示すように、リブ82Aは、光源61の中心光線の光軸に対して、傾斜した面を含む断面を有する。リブ82Aは、中心軸と直交する断面が三角形状である。リブ82Aの周面82Aa、周面82Abは、光源61の光軸に対して交差するように配置されている。リブ82Aの周面82Acは、表示パネル2の表示面2aに沿って配置されている。これらにより、リブ82Aと爪部93とが対面する面積が低減される。リブ82Aの周面82Aaと凸状部92の周面92bとの間に空間が形成される。これにより、レンズ9から表示板7側に出射される光が、リブ82Aによって遮られることを抑制することができる。
図10に示すように、リブ82Bは、矩形状の断面を有する。リブ82Bは、中心軸と直交する断面がひし形状である。リブ82Bのすべての周面は、光源61の光軸に対して交差するように配置されている。これにより、リブ82Bと爪部93とが対面する面積が低減される。リブ82Bの周面82Baと凸状部92の周面92bとの間に空間が形成される。これにより、レンズ9から表示板7側に出射される光が、リブ82Bによって遮られることを抑制することができる。
図11に示すように、リブ82Cは、周面の少なくとも一部が円弧状の断面を有する。リブ82Cは、中心軸と直交する断面が円形状である。リブ82Cの周面と凸状部92の周面92bとの間に空間が形成される。これにより、レンズ9から表示板7側に出射される光が、リブ82Cによって遮られることを抑制することができる。
[第二実施形態]
図12を用いて、本実施形態に係る表示装置5について説明する。図12は、第二実施形態に係る表示装置5の部分拡大図である。本実施形態は、リブ82D及びレンズ9Dのスライド溝94Dが第一実施形態と異なる。リブ82Dは、図10に示したリブ82Bと同様に形成されている。
スライド溝94Dは、光源61の光軸と交差する方向に沿って形成されている。スライド溝94Dは、上下方向視において、前側から後側に向かうにつれて左側から右側に斜めに延びている。スライド溝94Dに隣接して爪部93Dが配置されている。
レンズ9Dの組み付け時は、レンズ9Dのスライド溝94Dにリブ82Dが進入した状態で、凸状部92Dの表面92Da及び爪部93Dの表面93Daが表示板7の裏面7bに当接するまで、レンズ9Dを斜め前方へスライドさせる。
上述したように、本実施形態では、スライド溝94Dが光源61の光軸と交差する方向に沿って形成されている。本実施形態によれば、スライド溝94Dが屈曲部を有していないので、レンズ9Dをスムースに組み付けることができる。
[第三実施形態]
図13を用いて、本実施形態に係る表示装置5について説明する。図13は、第三実施形態に係る表示装置5の部分拡大図である。本実施形態は、リブ82E及びレンズ9Eのスライド溝94Eが第一実施形態と異なる。リブ82Eは、図11に示したリブ82Cと同様に形成されている。
スライド溝94Eは、湾曲して形成されている。スライド溝94Eに隣接して爪部93Eが配置されている。
レンズ9Eの組み付け時は、スライド溝94Eにリブ82Eが進入した状態で、凸状部92Eの表面92Ea及び爪部93Eの表面93Eaが表示板7の裏面7bに当接するまで、レンズ9Eを斜め前方へスライドさせる。
上述したように、本実施形態では、スライド溝94Eが湾曲した形状に形成されている。本実施形態によれば、スライド溝94Eが屈曲部を有していないので、レンズ9Eをスムースに組み付けることができる。
上記した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものを含む。さらに、上記した構成は適宜組み合わせが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において構成の種々の省略、置換または変更が可能である。
上記では、表示装置として説明したが、これに限定されない。例えば、スイッチとしての機能を有する、文字、数字、図形、記号などを明るく表示する表示装置であってもよい。
1 電子機器
2 表示パネル
3 正面パネル
5 表示装置
6 基板
61 光源
7 表示板
71 表示部
72 透過部
8 パネル
81 保持部
82 リブ
9 レンズ
91 基部
92 凸状部
93 爪部
94 スライド溝

Claims (10)

  1. 光源が配置された基板と、
    前記基板と向かい合って配置された表示板と、
    前記基板の周りと前記表示板の周りとを囲んで保持する筒形状のパネルと、
    前記基板と前記表示板との間に配置され、前記光源が発した光を導光するレンズと、
    を備え、
    前記パネルは、内周面から突出するリブを有し、
    前記レンズは、前記レンズの前記パネルへの組み付け時に前記リブが進退可能な、スライド溝が形成され、前記スライド溝に隣接して配置された爪部を有し、
    前記爪部は、組み付け状態において、前記リブと前記表示板との間に位置する、
    表示装置。
  2. 前記スライド溝は、一方の端部の中心と他方の端部の中心とを通る直線が、前記光源の光軸と交差する、請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記スライド溝は、屈曲して形成されている、請求項2に記載の表示装置。
  4. 前記スライド溝は、前記光源の光軸と交差する方向に沿って形成されている、請求項2に記載の表示装置。
  5. 前記スライド溝は、湾曲して形成されている、請求項2に記載の表示装置。
  6. 前記リブは、矩形状の断面を有する、請求項1から5のいずれか一項に記載の表示装置。
  7. 前記リブは、前記光源の中心光線の光軸に対して、傾斜した面を含む断面を有する、請求項1から6のいずれか一項に記載の表示装置。
  8. 前記リブは、周面の少なくとも一部が円弧状の断面を有する、請求項1から5のいずれか一項に記載の表示装置。
  9. 正面に表示面を有する表示パネルと、
    前記表示パネルの周りを囲む正面パネルと、
    前記正面パネルに隣接する請求項1から8のいずれか一項に記載の表示装置と、
    を備えることを特徴とする電子機器。
  10. 光源が配置された基板と、
    前記基板と向かい合って配置された表示板と、
    前記基板の周りと前記表示板の周りとを囲んで保持する筒形状のパネルと、
    前記基板と前記表示板との間に配置され、前記光源が発した光を導光するレンズと、
    を備え、
    前記パネルは、内周面から突出するリブを有し、
    前記レンズは、前記レンズの前記パネルへの組み付け時に前記リブが進退可能な、スライド溝が形成され、前記スライド溝に隣接して配置された爪部を有する表示装置の組み付け方法であって、
    前記パネルの後側から、前記スライド溝に前記リブが進入した状態で、前記レンズを第一方向へスライドさせた後、前記レンズを前記第一方向と異なる第二方向へスライドさせて、
    前記表示板を、前記パネルに前側から組み付けて、
    前記爪部を前記リブと前記表示板との間に位置させた状態で、前記基板を、前記表示板及び前記レンズが組み付けられた前記パネルの後部に組み付ける、
    組み付け方法。
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