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目的

本発明の目的は、指向性の強い照明灯の使用が可能で、しかも全長を短く構成でき、さらに表示項目の増加にも十分対応できる安価な表示装置を提供することにある。

構成

一列に配置した照明灯29とこれら照明灯29に対向して設けたスクリーン板27との間に表示画像レンズ35を介在させると共に、このレンズ35の中心軸36と照明灯29の光の中心軸30とを一直線D上に配置してなる表示手段60を複数並列配置し、照明灯29の点灯により表示画像をスクリーン板27上に写し出すようにした構成。

概要

背景

一般に、各種機器には、作動状態作業者に知らせる表示装置が設けられている。しかし、近年、機器の進歩につれて、表示装置にも表示項目の増加、表示内容多様化などが求められている。また、一方では、機器の小形化につれて表示装置のコンパクト化が要求されており、これらの要求に応えて表示装置は種々な改良がなされているが、これらの改良につき車両用の表示装置を例に説明する。従来、自動車に搭載されて、各部の故障、状態などの警告情報を表示する警告表示装置としては、出願人が先に出願(特願平5−17336号)した図12に示すようなものがある。この警告表示装置は、自動車用計器コンビネーションメータ)に組み込まれるもので、前後に開口部1a,1bを備えたハウジング1を有している。ハウジング1の前方の開口部1aには、透明または半透明スクリーン板3が装着され、後方の開口部1bには、複数の白熱バルブ5がプリント配線基板7に実装された状態で配置されている。

ハウジング1内には、図13に斜視図で示すレンズアセンブリ11が組み込まれている。レンズアセンブリ11には、図14に示すように複数の警告表示画像が形成されたフィルム13が組み込まれている。警告表示画像は、エンジン冷却水温度燃料残量など、ここでは縦3列、横3列の合わせて9つの警告表示画像を有するものとする。これら9つの警告表示画像に対応して光源となる白熱バルブ5が9つ配置されている。これらの警告表示画像は、白熱バルブ5の照射を受け、スクリーン板3上の中央の点Mを中心に写し出されることになる。

レンズアセンブリ11は、白熱バルブ5側から順に、集光レンズ15,ディスプレイレンズ17,第2拡大レンズ19,第1拡大レンズ21が配置されている。ディスプレイレンズ17は全体的に凹凸のない曲面形状となっているが、他のレンズ15,19,21は、曲面形状に加えスクリーン板3側の面が9つの白熱バルブ5に対応して球面状のレンズ部15a,19a,21aがそれぞれ9つ形成されている。集光レンズ15は、白熱バルブ5からの光を図中で一点鎖線によるレンズ中心軸レンズ光軸)で示すようにスクリーン板3の中央Mに導くためのもので、第2拡大レンズ19及び第1拡大レンズ21は、白熱バルブ5からの光が警告表示画像を通過することで後方に投射される映像を拡大するためのものである。

このような構成の警告表示装置においては、一つの白熱バルブ5から照射される光は、この点灯状態の白熱バルブ5に対応する集光レンズ15によってスクリーン板3上の中央の点Mに向かうよう導かれる。集光レンズ15を出た光は、ディスプレイレンズ17を経て警告表示画像を有するフィルム13を通過し、第2拡大レンズ19に達する。警告表示画像を光が通過することによりフィルム13の後方に投射される映像は、第2拡大レンズ19及び第1拡大レンズ21によってそれぞれ拡大され、スクリーン板3の点Mを中心に写し出される。

概要

本発明の目的は、指向性の強い照明灯の使用が可能で、しかも全長を短く構成でき、さらに表示項目の増加にも十分対応できる安価な表示装置を提供することにある。

一列に配置した照明灯29とこれら照明灯29に対向して設けたスクリーン板27との間に表示画像とレンズ35を介在させると共に、このレンズ35の中心軸36と照明灯29の光の中心軸30とを一直線D上に配置してなる表示手段60を複数並列配置し、照明灯29の点灯により表示画像をスクリーン板27上に写し出すようにした構成。

目的

そこで、本発明の目的は、指向性の強い照明灯の使用が可能で、しかも全長を短く構成でき、さらに表示項目の増加にも十分対応できる安価な表示装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
6件

この技術が所属する分野

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請求項1

一列に配置された複数の照明灯と、この複数の照明灯の照射方向それぞれに対応して配置された表示画像を備えたフィルムと、前記複数の照明灯それぞれに対応して設けられて照明灯が照射する光の中心軸同一直線上にある中心軸を有するレンズと、前記複数の照明灯のうち一つが点灯したときに前記フィルム上の前記点灯した照明灯に対応する表示画像が前記レンズを通して写し出されるスクリーン板とを有する表示手段を複数並列配置して構成したことを特徴とする表示装置

請求項2

照明灯は照射光の中心軸が互いに平行になるように配置されていることを特徴とした請求項1に記載の表示装置。

請求項3

各表示手段における照明灯は照射光の中心軸が各表示手段ごとに設定したスクリーン上の一定の点で交差するように配置されていることを特徴とした請求項1に記載の表示装置。

請求項4

複数の表示画像のうち少なくとも一部は文字であることを特徴とした請求項1に記載の表示装置。

請求項5

レンズは非球面レンズであることを特徴とした請求項1に記載の表示装置。

請求項6

スクリーン板に投影された表示画像の隣接するもの同志は互いに一部が重なっていることを特徴とした請求項1に記載の表示装置。

技術分野

0001

この発明は、表示装置に関し、特にフィルム上に設けられた複数の表示画像のうちの一つもしくは複数をレンズを通してスクリーン上に写し出すようにした表示装置に関する。

背景技術

0002

一般に、各種機器には、作動状態作業者に知らせる表示装置が設けられている。しかし、近年、機器の進歩につれて、表示装置にも表示項目の増加、表示内容多様化などが求められている。また、一方では、機器の小形化につれて表示装置のコンパクト化が要求されており、これらの要求に応えて表示装置は種々な改良がなされているが、これらの改良につき車両用の表示装置を例に説明する。従来、自動車に搭載されて、各部の故障、状態などの警告情報を表示する警告表示装置としては、出願人が先に出願(特願平5−17336号)した図12に示すようなものがある。この警告表示装置は、自動車用計器コンビネーションメータ)に組み込まれるもので、前後に開口部1a,1bを備えたハウジング1を有している。ハウジング1の前方の開口部1aには、透明または半透明スクリーン板3が装着され、後方の開口部1bには、複数の白熱バルブ5がプリント配線基板7に実装された状態で配置されている。

0003

ハウジング1内には、図13に斜視図で示すレンズアセンブリ11が組み込まれている。レンズアセンブリ11には、図14に示すように複数の警告表示画像が形成されたフィルム13が組み込まれている。警告表示画像は、エンジン冷却水温度燃料残量など、ここでは縦3列、横3列の合わせて9つの警告表示画像を有するものとする。これら9つの警告表示画像に対応して光源となる白熱バルブ5が9つ配置されている。これらの警告表示画像は、白熱バルブ5の照射を受け、スクリーン板3上の中央の点Mを中心に写し出されることになる。

0004

レンズアセンブリ11は、白熱バルブ5側から順に、集光レンズ15,ディスプレイレンズ17,第2拡大レンズ19,第1拡大レンズ21が配置されている。ディスプレイレンズ17は全体的に凹凸のない曲面形状となっているが、他のレンズ15,19,21は、曲面形状に加えスクリーン板3側の面が9つの白熱バルブ5に対応して球面状のレンズ部15a,19a,21aがそれぞれ9つ形成されている。集光レンズ15は、白熱バルブ5からの光を図中で一点鎖線によるレンズ中心軸レンズ光軸)で示すようにスクリーン板3の中央Mに導くためのもので、第2拡大レンズ19及び第1拡大レンズ21は、白熱バルブ5からの光が警告表示画像を通過することで後方に投射される映像を拡大するためのものである。

0005

このような構成の警告表示装置においては、一つの白熱バルブ5から照射される光は、この点灯状態の白熱バルブ5に対応する集光レンズ15によってスクリーン板3上の中央の点Mに向かうよう導かれる。集光レンズ15を出た光は、ディスプレイレンズ17を経て警告表示画像を有するフィルム13を通過し、第2拡大レンズ19に達する。警告表示画像を光が通過することによりフィルム13の後方に投射される映像は、第2拡大レンズ19及び第1拡大レンズ21によってそれぞれ拡大され、スクリーン板3の点Mを中心に写し出される。

発明が解決しようとする課題

0006

ところで、上記した従来の警告表示装置は、複数の警告表示画像すべての表示位置をスクリーン板3の中央の一点Mが中心となるよう一定にしている。このように表示位置を一定とするように条件を付けたときには、次のような問題が生ずる。

0007

(1) 各レンズ15,19,21におけるそれぞれ9つのレンズ部15a,19a,21aのレンズ中心軸(レンズ光軸)を、警告表示画像が写し出される点M上となるようレンズ設計する必要があり、このようなレンズ設計(光学設計)については技術的に限界を生じ、警告表示器全長寸法をコンビネーションメータ内に収まるまで小さくすることが難しい。これは、光学系に極めて高価な部品を採用すれば、この限りではないが、自動車用メータとして安価で部品点数を少なくかつ軽量化を達成する場合には困難である。

0008

(2)光源の寿命アップ及び発熱を抑えるためにLEDランプを使用する場合があるが、このLEDランプには照射する光に指向性がある。つまり、図15に示すようにLEDランプ23からの光は、例えばその中心軸Aを中心として角度θの範囲内に照射される。通常この角度θは8度〜90度である。このため、図12における9つの白熱バルブ5のうち中央位置の光源にLEDランプを使用した場合には、光の中心軸とレンズの中心軸とが同一直線上となるので、光源の光はバランスよくスクリーン板3に向かって進行する。ところが、中央の白熱バルブ5から外れた周囲の位置の光源にLEDランプを使用した場合については、図16に示すように、LEDランプ23による光の中心軸Aとレンズの中心軸Bとの間に例えばγの傾きが生じて両者は一致せず、このため光源の光のスクリーン板への進行状態はバランスが悪く、表示像解像度が悪化する。

0009

また、最近の大型車においては、40項目の表示を要求するものも現れているが、上述した従来の警告表示装置においては、コンビネーションメータへの組み込みのための全長に対する制約や光学技術の面からも表示項目は9項目程度が限度であると考えられるが、例えば、27項目の表示に対応する場合を考えると、上述の表示装置を3組用いて構成することになる。しかるに、3組配設した場合は、表示スペースは多項目の割に非常に少ないが、スクリーン板の間隔、すなわち表示位置の間隔が離れ過ぎ、非常に確認しにくいものになるのは避けられないという問題がある。

0010

そこで、本発明の目的は、指向性の強い照明灯の使用が可能で、しかも全長を短く構成でき、さらに表示項目の増加にも十分対応できる安価な表示装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0011

前記目的を達成するために、請求項1記載の第1の発明は、一列に配置された複数の照明灯と、この複数の照明灯の照射方向それぞれに対応して配置された表示画像を備えたフィルムと、前記複数の照明灯それぞれに対応して設けられて照明灯が照射する光の中心軸と同一直線上にある中心軸を有するレンズと、前記複数の照明灯のうち一つが点灯したときに前記フィルム上の前記点灯した照明灯に対応する表示画像が前記レンズを通して写し出されるスクリーン板とを有する表示手段を複数並列配置して構成したことを特徴としている。

0012

また、請求項2記載の第2の発明は、第1の発明の構成において、照明灯は照射光の中心軸が互いに平行になるように配置されていることを特徴としている。

0013

また、請求項3記載の第3の発明は、第1の発明の構成において、各表示手段における照明灯は、照射光の中心軸が各表示手段ごとに設定したスクリーン板上の一定の点で交差するように配置されていることを特徴としている。

0014

また、請求項4記載の第4の発明は、第1の発明の構成において、フィルムに形成された複数の表示画像のうち少なくとも一部は文字であることを特徴としている。

0015

第1の発明は、一列に複数の照明灯を配置し、これら照明灯にそれぞれ対応して表示画像を設け、一つの照明灯を点灯して、この照明灯に対応した表示画像を、スクリ−ン板上に、レンズを介して写し出すようにすると共に、照明灯の照射光の中心軸とレンズの中心軸とを同一直線上に配置した表示手段を、複数並列配置して構成されている。

0016

従って、照明灯とレンズの両光軸が一致しているので、指向性のある照明灯も使用できるのみならず、高度な技術を要することなく表示画像の鮮明な投映像を得ることができ、しかも全長を短く構成できる。また、表示項目の大幅な増加に対しては、同様な構成の表示手段を増設配置すればよいので、なんら技術的な制限を受けることなく、しかも安価に対応できる。

0017

また、第2の発明は、照明灯をその照射光の中心軸が互いに平行になるように配置したので、縦方向、横方向いずれの方向に表示項目を増設しても技術上の制限を受けることがない。従って、表示スペースに基づく色いろな要求にも十分に対応できる。

0018

また、第3の発明は、各表示手段における照明灯は、照射光の中心軸が各表示手段ごとに設定したスクリーン板上の一定の点で交差するように配置されている。そして、一つの表示手段に設けた複数の表示画像は、スクリーン板上の一定の位置に投影するようにし、投影が必要な画像を切り替えて表示するように構成した。一つの表示手段の表示画像数をm、表示手段の並列配置数をnとするとm×n個の表示項目に対応できる。すなわち、n個の表示面積で、m×n個の表示項目に対応できるので、表示項目に対し表示スペースが大幅に節約され、大容量の表示装置の構成が可能である。

0019

また、第4の発明は、表示画像の少なくとも一部を文字で形成したので、単独若しくは複数の画像を同時投影することにより、文章を表示することができる。特にアルファベット数字、片仮名のみならず、漢字表示も容易なので、LCDのドット表示のような電気方式に比べ、安価で、確認し易い表示装置が得られる。

0020

さらにまた、上記発明は、非球面レンズを用いることにより、球面レンズを用いた場合に比べ、一層鮮明な警告表示画像が得られるのみならず、非球面により収差を少なくした短焦点レンズが採用できるので、表示装置の全長をさらに短く構成することができる。

0021

以下、本発明の詳細を図面を参照しながら第1、第2および第3の実施例により説明する。

0022

図1は本発明の第1の実施例を示し図1(a)は本発明の第1の実施例の正面視説明図、図1(b)は同じく図1(a)の IーI断面における側面視説明図、図2は本発明の第2の実施例の正面視説明図、図3は同じく図2の IIIーIII 断面における側面視説明図、図4は同じく図2のIVーIV断面における平面視説明図、図5は同じく回路説明図、図6は同じく回路の要部説明図、図7は第3の実施例の表示画像が形成されたフィルムの正面視説明図、図8は同じく図7の要部拡大説明図図9は同じく表示位置を示す説明図、図10および図11は同じく表示例を示す説明図、図12は従来例の断面側面視説明図、図13は同じくレンズアセンブリを示す斜視説明図、図14は同じく表示画像が形成されたフィルムの正面視説明図、図15は同じく指向性のある照明灯の光の照射範囲を示す説明図、図16は同じく照明灯の光の中心軸とレンズの中心軸とがずれている状態を示す説明図である。

0023

まず、第1の実施例の表示装置E1 は、一列に配置された複数の照明灯29と、この複数の照明灯29の照射方向それぞれに対応して配置された表示画像を備えたフィルム37と、前記複数の照明灯29それぞれに対応して設けられて照明灯29が照射する光の中心軸30と同一直線上にある中心軸36を有するレンズ35と、前記複数の照明灯29のうち一つが点灯したときに前記フィルム37上の前記点灯した照明灯29に対応する表示画像が前記レンズ35を通して写し出されるスクリーン板27とを有する表示手段60を複数並列配置して構成されている。そして、さらに照明灯29の中心軸30は互いに平行になるように配置されている。

0024

この表示装置E1 は、自動車用の警告表示装置であって、従来例で示したものと同様に、自動車用計器(コンビネーションメータ)に組み込まれるものである。図1において、本警告表示装置E1は、詳細は後述するが、3組の警告表示手段60を有しており、各部の詳細を警告表示手段60aの IーI 断面を示す図1(b)を参照して説明する。本実施例は開口部25a,25bを有したハウジング25を備えている。ハウジング25の前方の開口部25a近傍の凹部25cには、透明または半透明のスクリーン板27が嵌め込まれ、後方の開口部25bには、照明灯としての複数のLEDランプ29がプリント配線基板31に実装された状態で配置されている。プリント配線基板31とハウジング25との間には、複数のLEDランプ29相互を仕切るためのLEガイド33が介装されている。

0025

ハウジング25内におけるLEDランプ29に近接した位置には、レンズアセンブリ35が収納されている。レンズアセンブリ35には、前記従来例での図14に示したようなエンジンの冷却水温度や燃料残量など複数の警告表示画像が、縦3列、横3列の合わせて9つ形成されたフィルム37が組み込まれている。これら9つの警告表示画像に対応してLEDランプ29が9つ配置され、この各LEDランプ29は、照射する光の中心軸30が互いに平行となっている。

0026

レンズアセンブリ35は、LEDランプ29側から順に、複合コンデンサレンズ39,ディスプレイレンズ41,複合第2拡大レンズ43,複合第1拡大レンズ45が配置されている。ディスプレイレンズ41は平板状であり、複合コンデンサレンズ39のディスプレイレンズ41側の面、複合第2拡大レンズ43のディスプレイレンズ41側の面及び、複合第1拡大レンズ45のスクリーン板27側の面それぞれには、9つのLEDランプ29に対応したレンズ部39a,43a及び45aが形成されている。

0027

これら各レンズ部39a,43a及び45aは、表面が凸状の非球面に形成され、その中心軸(レンズ光軸)36は各レンズ部39a,43a及び45aに対応するLEDランプ29の光の中心軸(照射光軸)30と一致して一直線上にある光軸Dを形成している。つまり、LEDランプ29から照射された光は、レンズ中心軸(レンズ光軸)36に沿ってそのまま直進し、スクリーン板27上の所定の位置(図1(a)にてP,Q,R,S,T,U,V,W,Xで示している)を中心に写し出されることになる。スクリーン板27上における9つの(警告)表示画像それぞれの写し出される表示領域は、図1(a)に示すように横x,縦yの寸法として隣接する他の警告表示画像の表示領域と一部が重なるようにする。これにより表示スペースが充分確保される。

0028

なお、前述したように、本実施例は、3組の警告表示手段60を並列配置して構成されているが、この警告表示装置60aは、図1において、矢印55で示す縦方向に沿って一列に配置された3個のLEDランプからなる照明灯29と、これに対向した警告表示画像を備えた上記フィルム37と、警告表示画像が写し出されるスクリーン板27と、このスクリーン板27に照明灯29の光を導くレンズ35で構成されており、スクリーン板の所定の位置P、Q、Rを中心に表示画像を写し出す。警告表示手段60b、60cも同様な構成で、所定の位置S、T、UおよびV、W、Xに表示画像をそれぞれ写し出すように構成されている。

0029

次に、各レンズ部39a,43a及び45aの表面を非球面としたことについて説明する。

0030

一般レンズ系では、幾何光学的な各収差(被写体面上の数箇所の点から出る多くの光線入射させ、それがレンズの各面で屈折して進む経路光線追跡によって丹念に計算し、像面上で一点に集まるべき光線がどれだけの範囲に散らばるかといったレンズの欠点)があり、表面が球面となっているレンズはこの収差が大きく、レンズの中心軸外の解像力が悪い。

0031

一方、表面が非球面に形成されたレンズは、表面の曲率半径が球面の場合のように全面にわたって一定ではなく、表面の場所によって変わることになる。このため、球面では補うことのできなかった光軸外、つまりフィルム37上の警告表示画像の外周端まで解像度(写り)を改善することができ、警告表示画像全体を鮮明に写し出すことができる。

0032

また、通常球面のレンズでは、曲率半径を小さくすることにより焦点距離が短くなり、その一方で収差が増し解像力が悪化するが、非球面とすることで解像力悪化は回避でき、よって非球面使用によりレンズの焦点距離を短くしても問題はなく、フィルム37上の画像からスクリーン板27の画面までの距離を短くすることができ、警告表示器の全長の寸法Lを短くすることが可能である。警告表示器が組み込まれる自動車用計器(コンビネーションメータ)の前後方向の長さは50mm程度であり、通常の球面レンズを使用した場合には同長さは100mm程度となってしまうが、非球面レンズを使用した場合には、50mm程度とすることが可能であるので、採用でき軽量化をも達成できる。特に、近年の自動車用計器の裏側はスペース確保が難しく、自動車用計器も薄型化する一方であり、非球面レンズを採用することでこれに対応することができる。

0033

ディスプレイレンズ41と複合第2拡大レンズ43との間には、コンデンサレンズ遮光枠47が介装されている。コンデンサレンズ遮光枠47は、複合コンデンサレンズ39の9つのレンズ部39aに対応する開口孔47aが形成され、複合コンデンサレンズ39から導かれた光の隣接する光路への漏れを防止する。フィルム37は、このコンデンサレンズ遮光枠47とディスプレイレンズ41との間に挟持されることになる。

0034

複合第2拡大レンズ43と複合第1拡大レンズ45との間には、第2拡大レンズ遮光枠49が介装されている。第2拡大レンズ遮光枠49は、各レンズ43,45のレンズ部43a,45aに対応する開口孔49aが形成され、複合第2拡大レンズ43側からの光の隣接する光路への漏れを防止する。

0035

複合第1拡大レンズ45の第2拡大レンズ遮光枠49と反対側には、第1拡大レンズ遮光枠51が設けられている。第1拡大レンズ遮光枠51は、複合第1拡大レンズ45のレンズ部45aに対応する開口孔51aが形成され、複合第1拡大レンズ45からの光をスクリーン板27の所望の位置に照射されるよう案内する。

0036

第1拡大レンズ遮光枠51は、複合第1拡大レンズ45と反対側の面がハウジング25の内壁に突出した突起53に接触して支持され、一方複合コンデンサレンズ39のLEDランプ29側の面は開口部25bにおける段部25dに接触して支持されている。

0037

このような構成の警告表示装置E1 おいては、一つのLEDランプ29から照射される光は、この点灯状態のLEDランプ29に対応する複合コンデンサレンズ39のレンズ部39aによってそのまま前方に導かれる。複合コンデンサレンズ39を出た光は、ディスプレイレンズ41を経て警告表示画像を有するフィルム37を通過し、複合第2拡大レンズ43に達する。警告表示画像を光が通過することにより、その後方に投射される映像は、複合第2拡大レンズ43及び複合第1拡大レンズ45によってそれぞれ拡大され、その前方のスクリーン板27の所定の位置、すなわち図1(a)における点P〜Xのいずれかを中心とした表示領域に写し出される。

0038

このような警告表示装置では、一つのLEDランプ29に対応する複合コンデンサレンズ39,複合第2拡大レンズ43及び複合第1拡大レンズ45の各レンズ部39a,43a,45aのレンズの中心軸36は、各レンズ部39a,43a,45aに対応するLEDランプ29による光の中心軸30と同一直線上にあって光軸Dを形成し、9つのLEDランプ29に対応する光軸Dそれぞれは互いに平行であるので、各レンズ部39a,43a,45aそれぞれは、9つのものについてすべて同一の光学設計で済み、表面を非球面としたことによる警告表示器の全長寸法の短縮化をより一層進めることが可能となる。

0039

また、LEDランプ29から照射される光は指向性があるが、各レンズ部39a,43a,45aの中心軸36とLEDランプ29による光の中心軸30とが一致していることから、照射された光はバランスよくスクリーン板27に向かって進行し、表示画像の解像度が飛躍的に向上する。

0040

また、警告表示手段の照明灯を増加したり、表示手段の並列配置を増加することには、技術的な制限がないので、スペース許す限り表示項目の増加要求に対応できる。なお、上記実施例では照明灯としてLEDランプを使用しているが、白熱バルブを使用してもよい。

0041

次に、第2の実施例につき、図2ないし図6を参照して説明する。本実施例も車両用のもので、警告表示装置E2においては、各警告表示手段80における照明灯85は、照射光の中心軸86が、各警告表示手段80ごとに設定したスクリーン100上の一定の点A〜Iで交差するように配置されていることを特徴とした構成である。

0042

各部の構成につき説明すると、71は全体を収容したハウジングで、断面矩形箱状部材からなり、前端には開口72が設けられており、後端には開口73が設けられている。

0043

このハウジング71の中には、9個の警告表示手段80(80a、80b〜80h、80i)が収容されている。この警告表示手段80は全て同様な構成で、3個1組とした3つのグル−プG1、G2、G3に分かれて収容されている。警告表示手段80の一例として、警告表示手段80bのIII ーIII 平面による断面を参照して説明する。

0044

ハウジング71の後部開口73側には、配線基板81と、この配線基板81を支持すると共に、照明灯としてのLEDランプ85が取り付けられた取り付け部材82と、この取り付け部材82とハウジング71により支持されると共に、照明灯85を案内支持する照明灯支持枠84とが開口73を塞いで取り付けられている。これら配線基板81、取付け部材82、照明灯支持枠84は各グル−プG1、G2、G3に共通部材として延在している。

0045

また、配線基板81、取付け部材82は断面が円弧状で、横方向(矢印87で示す方向)に延在する円筒部材の一部のように形成されている。一方、LEDランプ85は、縦方向(矢印88に示す方向)に一列に配置されており、各LEDランプ85の照射光の中心軸86は同じ平面上にあるので、円弧状に配列されたLEDランプ85の光の各中心軸86は、後述するスクリ−ン板100上の一点Bで交わるようになっている。

0046

ハウジング71内には、レンズ体90が設けられている。このレンズ体90は、LEDランプ85側から順に、複合集光レンズ91、ディスプレイレンズ92、第2複合拡大レンズ93、第1複合拡大レンズ94が装着されている。また、ディスレイレンズ92の後方には警告表示画像が形成されたフィルム95が介装されており、このフィルム95は、図14に示す従来例のものと同様なので、詳細な説明は省略する。そして、これら複合集光レンズ91、ディスプレイレンズ92、フィルム95、第2複合拡大レンズ93、第1複合拡大レンズ94は、グル−プG1全体に対応したもので、後述するレンズ部が、照明灯である各LEDランプ85にそれぞれ対応して、9個設けられている。

0047

すなわち、上記ディスプレイレンズ92は全体的に一様な曲面形状となっているが、他のレンズ91、93、94は、曲面形状に加えて、9個のLEDランプ85に対応して非球面レンズ91a、93a、94aがそれぞれ9個づつ形成されている。集光レンズ91は、LEDランプ85からの光を、一点鎖線によるレンズ中心軸(レンズ光軸)99で示すように、スクリ−ン板100の中央の点Bに導くためのもので、第2拡大レンズ93および第1拡大レンズ94は、LEDランプ85からの光が、フィルム95の警告表示画像を通過することで後方に投射される映像を拡大するものである。なお、上述したように、LEDランプ85は、点Bを中心とする円弧上に配置されているので、照射光の中心軸86aとレンズアセンブリ90のレンズ中心軸99aとは同一直線上にある。また、照射光の中心軸86bとレンズ中心軸99b、照射光の中心軸86cとレンズの中心軸99cについても同様な関係にある。

0048

また、ディスプレイレンズ92と第2複合拡大レンズ93の間、第2複合拡大レンズ93と第1複合拡大レンズ94との間、第1複合拡大レンズ94の外側には、遮光枠96、97、98がそれぞれ介装されている。これら遮光枠96、97、98は、隣接した光路に光が漏れて警告表示画像が不鮮明になるのを防止するためのものである。また、遮光枠96は、フィルム95をディスプレイレンズ92に対し密着するように保持している。

0049

スクリ−ン板100は、透明または半透明な一枚の板状部材からなっており、ハウジング71の開口72を塞ぐように、グル−プG1、G2、G3全体に対応して設けられている。このスクリ−ン板100は、ハウジング71の開口72に設けた段部71cと押さえ枠74とにより、ハウジング71に取付けられている。

0050

また、図4に示すように、各警告表示手段80は、スクリ−ン板100上の点A、B、C〜H、I(光の中心軸99a,b,cが交わる点)を中心に警告表示画像を写し出すが、これらの点A〜Iの間隔、すなわち、警告表示手段80の間隔は、投影された画像の一部が重なるような間隔に設定されている。本実施例では、ほぼ警告表示画像の半分が重なるように設定されているので、スクリ−ン板100の横方向(矢印87)の長さは、6個の警告表示画像の同時投影が可能な長さに形成されている。

0051

次に、上記警告表示手段80の表示回路につき図5図6を参照して説明する。表示回路110は、電源111を備えており、この電源111に対して各点灯回路112が並列に接続されている。各点灯回路112は、LEDランプ85と、このLEDランプ85が対応した警告表示画像のセンサにより開閉するスイッチ114とからなっている。このスイッチ114が閉じると、LEDランプ85が点灯する。また、点灯回路112には、検査回路115(一部図示を省略してある)が設けられている。各LEDランプ85に接続された共通の手動スイッチ116を閉じることにより、全LEDランプ85が点灯するようになっており、この点灯によりLEDランプ85の故障の有無が検出されるようになっている。

0052

また、上述したように、警告表示画像同志が同じ警告表示手段80内のものである場合や、隣接した警告表示手段80同志の場合のように、同時に表示できない場合が発生することがある。図6は、同時に表示できない場合の処置をする回路を示すものであって、マイクロコンピュ−タ117に、予め処置するプログラムが格納されている。例えば、センサの検出信号がスイッチ114を経てマイクロコンピュ−タ117に入力されると、投影する位置が既に使用されているときは、両警告表示画像は、コンピュ−タ117の指令により、数秒間隔で交替して点灯表示を行うようになっている。この表示回路110は各グル−プG1、G2、G3毎に別個に設けられている。

0053

上述したように、警告表示手段80は構成されているが、各グル−プG1、G2、G3は、2個の固定枠75、照明灯支持枠84、ハウジング71の段部などによりハウジング71内に収容固定されている。

0054

全体を通しての作用を説明すると、例えばバッテリ不良をセンサが検出して、スイッチ114を閉じると、LEDランプ85が点灯する。そして照射光によりバッテリ不良を示す警告表示画像がスクリ−ン板100上に写し出され、警告を発することになる。もし、警告表示位置に既に他の警告表示画像が表示されている場合は、予め設定した順序に従って、交互に点滅表示する。

0055

本実施例のように、円弧状に照明灯を配置した場合は、照射光の中心軸とレンズの中心軸とを容易に一直線上に配置できるので、照射角度の狭いLEDランプを用いても、高度な技術を用いることなく、鮮明な警告表示画像を得ることができる。また、本実施例のように一つの警告表示手段の警告表示画像を一定の位置に切り替えにより表示するようにした場合は、少ないスペースで多数の表示項目に対応できる。

0056

また、本実施例においては、LEDランプを使用したが、他の照明灯、例えば白熱バルブを用いても良いことはもちろんである。また、一列配置の照明灯の数、並列配置の数、配置の間隔は本実施例の数、間隔に限定されない。また、本実施例においては、各レンズは非球面レンズで構成したが、必ずしも非球面レンズで構成する必要はなく、一般の球面レンズを用いてもよい。なお、非球面レンズを用いた場合は、前述の第1の実施例に記載したと同様な利点があり、実施に際してすぐれた効果を奏する。

0057

次に、第3の実施例を説明する。本実施例は、前述の第1、第2の実施例が主として記号化した警告表示画像を写し出すようにしたのに対し、本実施例では、警告表示画像を文字で形成し、一つ、もしくは複数の文字画像を同時に写し出すことにより文章による警告を行うようにした発明である。従って、第1の実施例とは、フィルムだけが相違している。

0058

図7は本実施例のフィルム120を示し、警告表示画像121は、詳細には示してないが文字で形成されている。警告表示画像121a、121bを図8に拡大して示す。画像121aは、「バッテ」の文字であり、画像121bは、「リ温度」の文字である。また、図9の点P、Q、R〜W、Xは第1の実施例の投影中心位置を示すが、画像121a、121bを点Q、Wを中心とする2つの投影領域で同時に表示すると、第10図に示すように「バッテリ温度」の文章が表示される。

0059

また、「バッテ/非常停」、「リ温度/止充電」「NG/不可」をそれぞれ「/」を境に上下に分割して文字画像を形成し、3つの投影領域に写し出すと、図11のように「バッテリ温度NG/非常停止充電不可」の警告文章の表示が可能である。

0060

なお、第1の実施例において述べたように、隣接した投影領域は一部重なっているが、本実施例の警告表示画像は、隣接した投影領域に同時に投影する場合には、重なった部分の表示が不鮮明にならないように、適宜中間で分割表示されるように警告表示画像を形成する必要がある。

0061

以上詳述した各実施例は、いずれも車両用の警告表示装置を例に説明したが、本発明は、自動車用などに限定されず、その他一般の分野における表示装置に適用してもよいことは言うまでもない。

発明の効果

0062

以上詳述したように、第1の発明は、一列に複数の照明灯を配置し、これら照明灯にそれぞれ対応して表示画像を設け、一つの照明灯を点灯して、この照明灯に対応した表示画像を、スクリ−ン板上に、レンズを介して写し出すようにすると共に、照明灯の照射光の中心軸とレンズの中心軸とを同一直線上に配置した表示手段を、複数並列配置して構成されている。

0063

従って、照明灯とレンズの両光軸が一致しているので、指向性のある照明灯も使用できるのみならず、高度な技術を要することなく表示画像の鮮明な投映像を得ることができ、しかも全長を短く構成できる。また、表示項目の大幅な増加に対しては、同様な構成の表示手段を増設配置すればよいので、なんら技術的な制限を受けることなく、しかも安価に対応できる。

0064

また、第2の発明は、照明灯をその照射光の中心軸が互いに平行になるように配置したので、縦方向、横方向いずれの方向に表示項目を増設しても技術上の制限を受けることがない。従って、表示スペースに基づく色いろな要求にも十分に対応できる。

0065

また、第3の発明は、各表示手段における照明灯は、照射光の中心軸が各表示手段ごとに設定したスクリーン板上の一定の点で交差するように配置されている。そして、一つの表示手段に設けた複数の表示画像は、スクリーン板上の一定の位置に投影するようにし、投影が必要な画像を切り替えて表示するように構成した。一つの表示手段の表示画像数をm、表示手段の並列配置数をnとするとm×n個の表示項目に対応できる。すなわち、n個の表示面積で、m×n個の表示項目に対応できるので、表示項目に対しスペースが大幅に節約され、大容量の表示装置の構成が可能である。

0066

また、第4の発明は、表示画像の少なくとも一部を文字で形成したので、単独若しくは複数の画像を同時投影することにより、文章を表示することができる。特にアルファベットや数字、片仮名のみならず、漢字表示も容易なので、LCDのドット表示のような電気方式に比べ、安価で、確認し易い表示装置が得られる。

0067

さらにまた、上記発明に、非球面レンズを用いた場合は、球面レンズを用いた場合に比べ、一層鮮明な警告表示画像が得られるのみならず、非球面により収差を少なくした短焦点レンズが採用できるので、表示装置の全長をさらに短く構成することができる。

図面の簡単な説明

0068

図1本発明の第1の実施例を示し、図1(a)は本発明の第1の実施例の正面視説明図、図1(b)は同じく図1(a)の IーI断面における側面視説明図。
図2本発明の第2の実施例の正面視説明図。
図3同じく図2の IIIーIII 断面における側面視説明図。
図4同じく図2のIVーIV断面における平面視説明図。
図5同じく回路説明図。
図6同じく回路の要部説明図。
図7本発明の第3の実施例に用いられる表示画像が形成されたフィルムの正面視説明図。
図8同じく図7の要部拡大説明図。
図9同じく表示位置を示す説明図。
図10同じく表示例を示す説明図。
図11同じく表示例を示す説明図。
図12従来例の断面側面視説明図。
図13同じくレンズアセンブリを示す斜視説明図。
図14同じく表示画像が形成されたフィルムの正面視説明図。
図15同じく指向性のある照明灯の光の照射範囲を示す説明図。
図16同じく照明灯の光の中心軸とレンズの中心軸とがずれている状態を示す説明図。

--

0069

A、B、〜H、Iスクリーン板上の一定の位置
P、Q、〜W、X 同上
27 スクリーン板
29照明灯
30照射光の中心軸
35レンズ
36 レンズの中心軸
37フィルム
60 表示手段
80 表示手段
85 照明灯
86 照射光の中心軸
90 レンズ
95 フィルム
99 レンズの中心軸
100 スクリーン板
120 フィルム
121 表示画像

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