专利名称：车用显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及在驾驶员座椅附近向驾驶员显示多种信息的车用显示设备。
背景技术：
近来，在车用显示设备中显示的信息项数量已经增多。除了显示设备外，在仪表板中安装的部件(例如空调和气囊)的数量也已增多。所以，要求显示设备变得更小。
因此，显示设备需要同时满足两种要求，即增大显示的信息项或类的数量和变小；这两种要求互相冲突。
为了满足这些要求，专利文献1公开了一种包括指针式仪表和显示单元的显示设备，其向驾驶员显示给定信息。至少指针式仪表的指针末端部分暴露在显示单元之外，即指针的一部分在显示单元的外周之外可见。
专利文献1JP-2003-294499A此显示设备有效地利用了指针式仪表的观察者侧表面的内部区域。此内部区域通常不会用来安装任何部件。
在此显示设备中，在观察者的观察方向上显示单元与指针式仪表重叠。显示单元看起来从指针式仪表与观察者之间的连接部分突出以不阻止指针旋转。该连接部分用于将显示单元固定到指针式仪表。该连接部分是显示单元外周的一部分。该连接部分大致平行于指针式仪表的刻度板而延伸。
因此，当观察者观看此车用显示设备时显示单元看起来没有从指针式仪表分开。显示单元通过其固定到指针式仪表的连接部分从观察者清楚可见。
这引起车用显示设备缺乏有美感的装饰外观的问题。
发明内容
本发明的目的是通过考虑该问题改进支撑方法来提供一种具有非常良好的可视性和有美感的装饰外观的车用显示设备。
为了实现上述目的，采用以下技术手段。
根据本发明的一种车用显示设备提供如下。包括有指针式仪表，其包括具有显示设计的刻度盘和在刻度盘上旋转的指针。包括有显示单元，其在观察方向上比该指针式仪表更靠近观察者并与该指针式仪表重叠，其中该指针式仪表的指针的一部分和该显示设计在该显示单元的外侧可见。该显示单元包括支撑部分，其在该显示单元的后侧向着该指针式仪表延伸。该显示单元经由该支撑部分支撑并固定到该指针式仪表。
在此结构下，当观察者观看此车用显示设备时，用于固定显示单元的支撑单元被隐藏在显示单元后侧并且不能被看见。
这允许显示单元看起来与指针式仪表彻底分离地悬浮，并且提供了具有良好可视性和有美感的装饰外观的车用显示设备。
根据本发明的另一种车用显示设备提供如下。包括有指针式仪表，其包括具有显示设计的刻度盘和在刻度盘上旋转的指针。包括有显示单元，其在观察方向上比该指针式仪表更靠近观察者并与该指针式仪表重叠，其中该指针式仪表的指针的一部分和该显示设计在该显示单元的外侧可见。包括有支撑单元，其由透明材料形成为在观察方向上比该刻度盘更靠近观察者。该显示单元经由该支撑单元支撑并固定到该指针式仪表。
此支撑单元支撑显示单元的外周。此结构将显示单元固定到指针式仪表。该支撑单元由透明材料或透光材料形成。
所以，当观察者观看此车用显示设备时，仅显示单元的外形可见，同时指针和显示设计经由透明支撑单元可见。
这允许显示单元看起来与指针式仪表彻底分离地悬浮，并且提供了具有良好可视性和有美感的装饰外观的车用显示设备。
图1是根据本发明第一实施例的组合仪表1的局部主视图；图2是根据第一实施例沿图1中线II-II所取的剖视图；图3是图示根据第一实施例的组合仪表1的内表面的视图；图4是图示根据第一实施例的组合仪表1的电路结构的简图；
图5是根据第二实施例的组合仪表1的剖视图；图6是根据第三实施例的组合仪表1的剖视图；图7是根据第四实施例的组合仪表1的剖视图；图8是根据第五实施例的组合仪表1的局部主视图；图9是根据第五实施例沿图1中线IX-IX所取的剖视图；图10是图示根据第五实施例的组合仪表1中液晶面板2的显示图像21和放大虚像的视图；图11是图示根据第五实施例的组合仪表1的电路结构的简图；和图12是根据第六实施例的组合仪表1的剖视图。
具体实施例方式
(第一实施例)图1是根据本发明第一实施例的组合仪表1的局部主视图。
图2是沿图1中线II-II所取的剖视图。在图2中，右侧表面面对从其可看见组合仪表1的驾驶员座椅。
图3是图示组合仪表1的内表面的视图。在图3中，为了便于理解省略了刻度23、字符24和数字25。
图4是图示组合仪表1的电路结构的简图。
组合仪表1安装在车内使得驾驶员座椅中的驾驶员可以观察到组合仪表1。组合仪表1显示与车辆相关的多种信息。组合仪表1包括指示车辆行进速度的速度表A、指示累计行进距离和区间行进距离的测距仪B、以及指示车门开关状态的车门指示器C。
下面将解释速度表A。
速度表A是通过指针8的旋转角度指示速度的指针式仪表。速度表A包括刻度盘2以使驾驶员能够注意到指针8的旋转位置。
刻度盘2由诸如聚碳酸酯制成的透光薄板之类的透明材料形成。刻度盘2具有刻度23、字符24和数字25的显示设计，如图1所示。刻度23、字符24和数字25通过在刻度盘2的前表面2a(图2中的右侧表面)上或者在后表面2b(图2中的左侧表面)上印刷或者热冲压而形成。不透明或半透明着色剂涂到除了刻度23、字符24和数字25之外的区域，而半透明着色剂或者没有着色剂涂到刻度23、字符24和数字25。在第一实施例中，半透明黄色着色剂涂到刻度23、字符24和数字25；半透明深蓝着色剂涂到其他区域。在此着色结构下，位于刻度盘2背侧的发光二极管3明亮地照明刻度盘2以在深蓝背景中光亮地指示黄色的刻度23、字符24和数字25。刻度23和数字25利用指针8(后面解释)指示车速，并且在各自的圆弧中布置为与指针轴7共轴。刻度盘2包括如图2所示的通孔2c。此通孔2c用于移动件6的指针轴7从后侧(图2中左侧)突出穿过刻度盘2到前侧(图2中右侧)。
印刷电路板5布置在刻度盘2后侧(图2中在左侧)。印刷电路板5是构成组合仪表1的电路的玻璃环氧树脂板等。发光二极管3和发光二极管4安装在印刷电路板5上用于分别明亮地照明刻度盘2和指针8。在此实施例中，发光二极管3、4是白色发光二极管。
此外，移动件6安装在印刷电路板5上。移动件6是步进电机或者诸如交叉线圈旋转电机的电致动器，以将指针轴7旋转一个与来自外部的电信号(在第一实施例中为车速信号)相对应的角度。向着刻度盘2前侧突出的移动件6的指针轴7在其顶端处固定指针8。指针8由诸如丙烯酸树脂的透明材料制成，使得指针8被来自印刷电路板5上安装的发光二极管4的光明亮地显示。因此车速由指针8和刻度盘2上包括刻度23、字符24和数字25的显示设计所指示。
此外，控制器9安装在印刷电路板5上以控制发光二极管3、4的点亮或熄灭以及移动件6的驱动。控制器9是CPU等。
上述刻度盘2、印刷电路板5等容纳在由树脂材料制成的壳体10内，如图2所示。
具有框架形状的边框板11布置在刻度盘2的前侧；此外，透明封盖12附装到边框板11的前端。例如，边框板11由树脂材料形成；透明封盖12由透明树脂薄板或玻璃形成。边框板11和透明封盖12改善了组合仪表1的装饰外观，并且防止湿气或尘土进入组合仪表1内。
接下来，下面将解释测距仪B和车门指示器C，或者包括测距仪B和车门指示器C的中央面板13。
测距仪B和车门指示器C形成在用作显示单元的中央面板13上。中央面板13比速度表A更靠近(图2中靠右侧)观察者。中央面板13和速度表A在观察方向(图2中的水平方向)上看来彼此重叠。测距仪B和车门指示器C形成为中央面板13中包括的液晶指示器的液晶面板14上的显示图像，如图1所示。
在液晶面板14后侧(图2中的左侧)，布置有用作明亮地照明液晶面板14的作为背光的数个发光二极管16，如图2所示。发光二极管16安装在印刷电路板17上，如图2所示。液晶面板14与印刷电路板17电耦合。印刷电路板17经由柔性印刷电路板19与印刷电路板5电耦合，如图2所示。柔性印刷电路板19的一端与印刷电路板17连接，而另一端与连接器20连接，如图2所示。连接器20与安装在印刷电路板5上的连接器31连接。印刷电路板17容纳在反射器18中，如图2所示。
反射器18例如由树脂材料等制成，并从反射表面18b将发光二极管16的光反射到液晶面板14。因此，光可以被有效地利用。液晶面板14附装到反射器18，如图2所示。反射器18包括附装部分18a。附装部分18a用作将中央面板13附装到指针式仪表或速度表A的支撑部分。
附装部分18a利用树脂模制集成到反射器18，以从反射器18的后侧向着刻度盘2(图2中的左侧)延伸。附装部分18a穿过刻度盘2的通孔2d接触印刷电路板5，并利用阳螺纹件拧紧到印刷电路板5。附装部分18a包括通道部分18d，使得印刷电路板5和印刷电路板17可以彼此连通。上述柔性印刷电路板19插入穿过通道部分18d，如图2所示。
附装部分18a布置为在观察方向(图2中的水平方向)上位于中央面板13的外周之内和指针8的旋转角度的角度范围θ之外，如图3所示。因此，附装部分18a被反射器18隐藏而不会由驾驶员看到。中央面板13看起来与速度表A分离而悬浮。同时，旋转的指针8不会接触附装部分18a，因此不会阻止指针8平稳旋转。
装饰板15布置为覆盖液晶面板14的外周的一部分和反射器18的周边侧壁，如图2所示。因此，可以经由装饰板15的孔15a看到液晶面板14。装饰板15例如由树脂材料或包含铝的金属材料形成，并改善中央面板13的装饰外观。装饰板15如图1所示为环形，并且与指针轴7同轴。装饰板15的直径被确定成使得观察者明显地看见装饰板15或中央面板13的外周之外的速度表A(指针8的顶端和刻度盘2上包括刻度23、字符24和数字25的显示设计)。
接下来，将参照图4解释第一实施例的组合仪表1的电路。
组合仪表1的控制器9从电池34接收电能供应，并与点火开关33连接以检测点火开关33的接通/断开。
控制器9还与各种传感器连接以从这些传感器接收检测信号，并且与各种与显示相关的单元连接以驱动它们。
这些传感器包括检测车辆行进速度的速度传感器35、检测车门的半关状态的车门传感器36至39。此处，半关状态是指车门未处于正常关闭状态，即锁定机构未完全处于锁定位置中。车门传感器36至39分别对应于驾驶员座椅、副驾驶员座椅、右后座椅和左后座椅。
与显示相关的单元包括发光二极管3、4、移动件6、液晶面板14、和作为背光的发光二极管16。
速度表A和测距仪B基于来自速度传感器35的检测信号进行显示。车门指示器C基于来自车门传感器36至39的检测信号而启动。
接下来，将在以下解释第一实施例的组合仪表1的操作。
(1)当点火开关接通时当点火开关33接通时，控制器9检测到它以由此点亮发光二极管3、4和发光二极管16。速度表A的刻度盘2和指针8由此被光亮地显示，并且液晶面板14等被明亮地照明。
此外，控制器9基于来自速度传感器35的检测信号而驱动移动件6，以将指针轴7旋转一个与车辆行进速度相对应的角度。此外，控制器9基于来自速度传感器35的检测信号驱动液晶面板14以在测距仪B上显示行进距离并更新显示数据。另外，控制器9基于来自车门传感器36至39的检测信号驱动液晶面板14而在车门指示器C上显示每个车门的关闭状态。
(2)当点火开关断开时当点火开关12断开时，控制器9检测到它以由此熄灭发光二极管3、4和发光二极管16。
此外，控制器停止驱动移动件6和液晶面板14。
如上所述，在根据第一实施例的组合仪表1中，中央面板13比速度表A更接近观察者，并且在观察方向上与速度表A重叠。包括有附装部分18a，其从中央面板13的后侧向着速度表A的刻度盘2延伸并且将中央面板13固定到速度表A的印刷电路5。
在此结构下，观察者不能看到隐藏在中央面板13后侧的附装部分18a。
这使得中央面板可以看起来从速度表A分离地向着观察者的观察点悬浮，并且提供具有良好可视性和有美感的装饰外观的组合仪表1。
在根据第一实施例的组合仪表1中，中央面板13具有与速度表A的指针轴7同轴的圆形形状。
因此，中央面板13和布置在圆弧中的速度表A的刻度23和数字25可以作为相似形状被同轴地观察。换言之，观察者可以注意到组合仪表1在装饰设计上保持一致性。因此，组合仪表1可以提供有美感的装饰外观。
(第二实施例)图5是根据第二实施例的组合仪表1的剖视图并对应于沿图1中线II-II所取的剖视图。
根据第二实施例的组合仪表1与第一实施例的不同在于中央面板13到速度表A的固定。
如图5所示，支撑板40被设置作为支撑单元以支撑并固定中央面板13。支撑板40由例如透明聚碳酸酯的透明材料形成。支撑板40比速度表A或指针8在观察方向(图5中的水平方向)上更靠近(图5中靠右侧)观察者。详细地，反射器18装配在支撑板40中设置的接合孔40a中。
反射器18具有替代第一实施例的附装部分18a的导向部分18d，如图5所示。导向部分18d包括通道部分18c，通道部分18c容纳柔性印刷电路板19并防止出现可能被弯曲的柔性印刷电路板19。因此，导向部分18d的刻度盘一侧端部布置为穿过刻度盘2的通孔2d并且向着印刷电路板5突出而不接触印刷电路板5，如图5所示。
在第二实施例的组合仪表1中，中央面板13和速度表A的位置关系类似于第一实施例；圆形中央面板13的中心轴与速度表A的指针轴7的中心轴相同。
根据第二实施例的组合仪表1可以提供与第一实施例相同的效果。中央面板13看起来从速度表A分离地向着观察者悬浮。这提供了具有良好可视性和有美感的装饰外观的组合仪表1。中央面板13和布置成圆弧的速度表A的刻度23和数字25可以作为相似形状被同轴地观察。观察者可以注意到组合仪表1在装饰设计上保持一致性。
(第三实施例)图6是根据第三实施例的组合仪表1的剖视图并对应于沿图1中线II-II所取的剖视图。
根据第三实施例的组合仪表1与第二实施例的不同在于支撑板40的结构。速度表A中的显示设计的字符24和数字25形成在支撑板40上。
如图1所示，通过使用印刷或热冲压形成不透明着色层或者半透明着色层，字符41和数字42形成在支撑板40的后表面41上。
此外，发光二极管43安装在中央面板13的印刷电路板17上作为照明字符41和数字42的光源，如图6所示。
根据第三实施例的组合仪表1可以提供与第一实施例相同的效果。中央面板13看起来与速度表A分离地向着观察者悬浮。这提供了具有良好可视性和有美感的装饰外观的组合仪表1。中央面板13和布置成圆弧的速度表A的刻度23和数字25可以作为相似形状被同轴地观察。观察者可以注意到组合仪表1在装饰设计上保持一致性。
此外，速度表A的字符41和数字42看起来相对于刻度盘2上的刻度23向着观察者悬浮，这使得速度表A的装饰外观看起来是三维的。
在根据第三实施例的组合仪表1中，字符41和数字42形成在支撑板40上；但是，这没有限制，字符24和数字25可形成在刻度盘2上而刻度23可形成在支撑板40上。或者，刻度23、字符24和数字25全都可形成在支撑板40上。
(第四实施例)图7是根据本发明第四实施例的组合仪表1的剖视图并对应于沿图1中线II-II所取的剖视图。
根据第四实施例的组合仪表1与第二实施例的不同在于用于照明液晶面板14的发光二极管16的位置。
该发光二极管移动到刻度盘2后侧的印刷电路板5上，而非在中央面板13的液晶面板14后侧的印刷电路板17上。如图7所示，新设置传导构件43来将发光二极管16发射的光引导向液晶面板14。
在发光二极管16被移走的情况下，印刷电路板17被省略。因此，柔性印刷电路板19面对中央面板的端部与液晶面板14连接。
根据第四实施例的组合仪表1可以提供与第一实施例相同的效果。中央面板13看起来与速度表A分离地向着观察者悬浮。这提供了具有良好可视性和有美感的装饰外观的组合仪表1。中央面板13和布置成圆弧的速度表A的刻度23和数字42可以作为相似形状被同轴地观察。观察者可以注意到组合仪表1在装饰设计上保持一致性。
此外，在根据第四实施例的组合仪表1中明亮地照明液晶面板14的结构可以适应于根据第一实施例的组合仪表1。
(第五实施例)在根据上述实施例的显示设备中，显示单元布置在指针式仪表前面以在观察者的观察方向上与指针式仪表重叠。为了确保指针的可视性，用于显示单元的空间肯定受到限制。
显示单元例如是液晶指示器，其通常包括诸如用于输入启动液晶的电信号的连接器之类的外围部件。此外围部件与液晶指示器的实际显示信息的显示屏幕分开布置。
因为具有外围部件的液晶指示器布置在上述受限空间内，液晶指示器的显示屏幕尺寸可能太小而不能提供良好的可视性。
此处，通过不同地设计连接器的形状显示屏幕可以实现为具有大面积；但是，这将增大液晶指示器的成本。
第五实施例具有改进上述方面的特征。图8示出了根据第五实施例的组合仪表1的主视图。此处，液晶面板53的显示图像表示为放大的虚像或者实际可见的图像。
图9是沿图8中线IX-IX所取的剖视图。此处，图9的右侧面对驾驶员座椅，因此从右侧观看组合仪表1。
图10解释了组合仪表1中放大的虚像相对于液晶面板53的实际形状和尺寸之间的关系。
图11图示了组合仪表1的电路的示意性结构。
组合仪表1安装在车辆中使驾驶员能够在驾驶员座椅前观看到它。组合仪表1显示与车辆相关的各种信息。组合仪表1包括指示车辆行进速度的速度表A、指示累计行进距离和区间行进距离的测距仪B、以及指示车门开关状态的车门指示器C。
下面将解释速度表A。
速度表A是通过指针8的旋转角度指示速度的指针式仪表。速度表A包括刻度盘2以使驾驶员能够注意到指针8的旋转位置。
刻度盘2由诸如聚碳酸酯制成的透光薄板之类的透明材料形成。刻度盘2具有包括中央凹入底部22和外周部分21的两阶结构，如图9所示。底部22形成为与移动件6和指针轴7同轴。底部22包括刻度23和字符24的显示设计；外周部分21包括数字25的显示设计。刻度23和数字25利用指针8指示车速，并且在各自的圆弧中布置为与指针轴7同轴。刻度23、字符24和数字25通过在刻度盘2的前表面2a(图9中的右侧表面)上或者在后表面2b(图9中的左侧表面)上印刷或者热冲压而形成。不透明或半透明着色剂涂到除了刻度23、字符24和数字25之外的区域，而半透明着色剂或者没有着色剂涂到刻度23、字符24和数字25。在第五实施例中，半透明黄色着色剂涂到刻度23、字符24和数字25；半透明深蓝着色剂涂到其他区域。在此着色结构下，位于刻度盘2背侧的发光二极管3明亮地照明刻度盘2以在深蓝背景中光亮地指示黄色的刻度23、字符24和数字25。
刻度盘2包括如图9所示的通孔2c。此通孔2c用于移动件6的指针轴7从后侧(图9中左侧)突出穿过刻度盘2到前侧(图9中右侧)。
印刷电路板5布置在刻度盘2后侧(图9中在左侧)。印刷电路板5是构成组合仪表1的电路的玻璃环氧树脂板等。
发光二极管3和发光二极管4安装在印刷电路板5上用于分别明亮地照明刻度盘2和指针8。在此实施例中，发光二极管3、4是白色发光二极管。
此外，移动件6安装在印刷电路板5上。移动件6是步进电机或者诸如交叉线圈旋转电机的电致动器，以将指针轴7旋转一个与来自外部的电信号(在此实施例中为车速信号)相对应的角度。向着刻度盘2前侧突出的移动件6的指针轴7在其顶端处固定指针8。指针8由诸如丙烯酸树脂的透明材料制成，使得指针8被来自印刷电路板5上安装的发光二极管4的光光亮地显示。
此外，控制器9安装在印刷电路板5上以控制发光二极管3、4的点亮或熄灭以及移动件6的驱动。控制器9是CPU等。
上述刻度盘2、印刷电路板5等容纳在由树脂材料制成的壳体10内，如图9所示。
具有框架形状的边框板11布置在刻度盘2的前侧；此外，透明封盖12附装到边框板11的前端。例如，边框板11由树脂材料形成；透明封盖12由透明树脂薄板或玻璃形成。边框板11和透明封盖12防止湿气或尘土进入组合仪表1内。
接下来，下面将解释测距仪B和车门指示器C。
在用作显示单元的液晶面板53上形成有显示图像。液晶面板53布置为从驾驶员观察点(图9中右侧)出发在速度表A的中央内部区域中被观看到。液晶面板53和速度表A在观察方向(图9中水平方向)上被观察为彼此重叠。
装饰板54附装到液晶面板53的前表面的外周部分，如图9所示。装饰板54是具有孔54a的围板。孔54a为圆形并且直径小于液晶面板53，从而被观察为测距仪B和车门指示器C的圆周边界。
作为光学放大装置的菲涅耳透镜55和凸透镜56布置为经由装饰板54与液晶面板53相对(图9中装饰板54的右侧)。菲涅耳透镜55比凸透镜56更靠近液晶面板53。两个透镜55、56由树脂材料或玻璃形成并且层叠为彼此紧密接触。两个透镜55、56具有比孔54a大的直径，因此两个透镜55、56的外周在孔54a的外周之外，如图9所示。在液晶面板53和菲涅耳透镜55之间形成给定间距S。
背光57布置在液晶面板53的后侧(图9中左侧)以明亮地照明液晶面板53。背光57具有与液晶面板53相同的平坦形状以从整个表面发射均匀亮度的光。
构成测距仪B和车门指示器C的液晶面板53、装饰板54、菲涅耳透镜55和凸透镜56容纳在支架58内，如图9所示。支架58由树脂材料形成为具有圆形平坦形状，同时使得刻度盘2的刻度23从支架58的外周之外可见，如图8所示。
支架58经由附装部分58a固定到速度表A的刻度盘2。支架58布置为与刻度盘2的显示设计的刻度23、字符24和数字25同轴，即与指针轴7同轴，从而不会阻止指针8的旋转。
此外，液晶面板53和背光57经由传导构件(未示出)与印刷电路板5电连接。
接下来，将参照图10解释菲涅耳透镜55和凸透镜56的功能，尤其是对液晶面板53的可视性的影响。这些是根据本发明的组合仪表1的特征。
在图10中，为了便于解释，省略了除液晶面板53、装饰板54、菲涅耳透镜55和凸透镜56之外的其他部件。在图10中作为组合透镜的两个透镜55、56布置为具有相同透镜轴线X、组合透镜的透镜中心Y、和组合透镜的焦点F1、F2。此外，图10针对作为液晶面板53内可视区域的最外侧点(或液晶面板53和孔54a的外周相交的点)的交点K发出的光而绘制。
在此实施例的组合仪表1中，液晶面板53布置在两个交点F1、F2之间。此处，光P将平行于透镜轴线X从点K前进到组合透镜55、56，然后前进到焦点F1；光Q将从点K前进到透镜中心Y。光P、Q不在组合透镜55、56的F1侧相交，如图10所示。所以，在F1侧中不出现交点K的实像，但在组合透镜55、56的F2侧或者说在前进侧的相反侧中出现交点K的虚像Ki，如图10所示。
也就是说，出现液晶面板53的虚像53i和孔54a的外周的虚像54ai，因此驾驶员可以看见这些虚像53i、54ai。虚像54ai的直径Di大于孔54a的实际外周的直径D。
因此，驾驶员看见由孔54a的外周环绕的液晶面板53为由虚像54ai环绕的放大虚像53i。
就是说，液晶面板53的图像被放大以由此增强液晶面板53的可视性。
此处，组合透镜55、56的放大比E(＝Di/D)被设定为约1.4。但是，通过改变间距S和菲涅耳透镜55和凸透镜56的焦点F中的至少一个，比E可以作为设计参数被改变，而不限于1.4。
接下来，将参照图11解释组合仪表1的电路。
组合仪表1的控制器9从电池32接收电能供应，并与点火开关31连接以检测点火开关31的接通/断开。
控制器9还与各种传感器连接以从这些传感器接收检测信号，并且与各种与显示相关的单元连接以驱动它们。
这些传感器包括检测车辆行进速度的速度传感器35、检测车门的半关状态的车门传感器36至39。此处，半关状态是指车门未处于正常关闭状态，即锁定机构未完全处于锁定位置中。车门传感器36至39分别对应于驾驶员座椅、副驾驶员座椅、右后座椅和左后座椅。
与显示相关的单元包括发光二极管3、4、移动件6、液晶面板53、和背光57。
速度表A和测距仪B基于来自速度传感器35的检测信号进行显示。车门指示器C基于来自车门传感器36至39的检测信号而启动。
接下来，将在以下解释组合仪表1的操作。
(1)当点火开关接通时当点火开关31接通时，控制器9检测到它以由此点亮发光二极管3、4和背光57。速度表A的刻度盘2和指针8由此被光亮地显示，并且液晶面板53等被明亮地照明。
此外，控制器9基于来自速度传感器35的检测信号而驱动移动件6，以将指针轴7旋转一个与车辆行进速度相对应的角度。此外，控制器9基于来自速度传感器35的检测信号驱动液晶面板53以在测距仪B上显示行进距离并更新显示数据。另外，控制器9基于来自车门传感器36至39的检测信号驱动液晶面板53而在车门指示器C上显示每个车门的关闭状态。
(2)当点火开关断开时当点火开关31断开时，控制器9检测到它以由此熄灭发光二极管3、4和背光57。此外，控制器9停止驱动移动件6和液晶面板53。
如上所述，在根据第五实施例的组合仪表1中，具有孔54a的装饰板54布置在液晶面板53前面以由此使得观察者能够经由孔54a看到液晶面板53。此外，菲涅耳透镜55和凸透镜56布置在装饰板53前面；即，菲涅耳透镜55和凸透镜56布置在液晶面板53相对装饰板54的相反侧上。菲涅耳透镜55和凸透镜56的外周位于孔54a的外周之外。
此外，指针式仪表的速度表A布置在液晶面板53的后侧，因此刻度23、字符24、数字25和指针8的顶端部分可以在装饰板54之外被看见。
因此，驾驶员可以看见被孔54a的外周环绕的液晶面板53区域为由孔外周的虚像54ai环绕的虚像53i，虚像53i、54ai两者都从实际尺寸被放大。
在一般车用显示设备中，液晶面板比指针式仪表在观察方向上更靠近观察者，因此液晶面板和指针式仪表彼此重叠而由此限制了它们之间的空间。所以，对于此受限空间需要使用小尺寸的液晶面板。结果，液晶面板上的显示图像变小而由此降低了液晶面板的可视性。
相反，在第五实施例的组合仪表1中，作为光学放大装置的菲涅耳透镜55和凸透镜56布置在液晶面板53前面(或者在观察者侧)，因此驾驶员或者观察者实际上看见由虚像54ai环绕的放大虚像53i，其对应于由孔54a的外周所环绕的液晶面板53的部分区域。
在上述结构下，紧凑的液晶面板53可以安装在组合仪表1内以减小成本，并且组合仪表1可以提供有美感的装饰外观和良好的可视性。
此外，装饰板54和孔54a的形状与在液晶面板53外侧看到的速度表A的显示设计的刻度23、字符24和数字25相似地为圆形。此外，装饰板54和孔54a布置为与速度表A的刻度23、字符24和数字25的布置同轴，即与指针轴7同轴。
因此，液晶面板53的显示设计和速度表A的显示设计彼此相似以由此增强组合仪表1的显示设计的一致性。这实现了在装饰设计上杰出而提供有美感的装饰外观的组合仪表1。
此外，作为光学放大装置的组合透镜不仅可以由菲涅耳透镜55和凸透镜56的组合形成，也可以由两个菲涅耳透镜55的组合或两个凸透镜56的组合形成。
(第六实施例)图12示出根据本发明第六实施例的组合仪表1的剖视图(相当于沿图8中线II-II所取的剖视图)。
在第六实施例中，光学放大装置不同于第五实施例。此光学放大装置仅由菲涅耳透镜55形成。
此结构可以提供与第五实施例中相同的效果并通过仅包括一个透镜而减少部件数量。
在第六实施例中，单个菲涅耳透镜55被用作光学放大装置；但是，其可以由单个凸透镜56替代。
在第五和第六实施例解释的组合仪表1中，装饰板54的孔54a是圆形的；但是，其不限于圆形，也可以是椭圆形、多边形等。
(其他)在上述实施例中，组合仪表1包括作为指针式仪表的速度表A；但是，诸如指示发动机转速的转速表之类的其他指针式仪表可以进行替换。
在上述实施例中，液晶面板53指示测距仪B和车门指示器C；但是，可以增加或者替换诸如车内温度、车外温度、发动机冷却剂温度、燃油箱中剩余燃油量、电池电压等的其他信息。
在上述实施例中，组合仪表1仅包括一个指针式仪表；但是，可以包括额外的指针式仪表。此处，指针式仪表可以与布置在它们前面由观察者观看的各个液晶面板组装起来。
在上述实施例中，组合仪表1包括发光二极管3、4、16作为光源；但是，发光二极管3、4、16中的全部或任一个都可以由电灯泡或放电灯替代。
以上解释了根据本发明的实施例。上述实施例仅作为示例进行说明。本发明不限于上述实施例并可以在本发明范围内进行各种改变。
权利要求
1.一种车用显示设备，包括指针式仪表，包括具有显示设计的刻度盘；和在刻度盘上旋转的指针；和显示单元，在观察方向上比该指针式仪表更靠近观察者并与该指针式仪表重叠，其中该指针式仪表的指针的一部分和该显示设计在该显示单元的外侧可见，其中该显示单元包括支撑部分，其在该显示单元的后侧向着该指针式仪表延伸，和其中该显示单元经由该支撑部分支撑并固定到该指针式仪表。
2.一种车用显示设备，包括指针式仪表，包括具有显示设计的刻度盘；和在刻度盘上旋转的指针；显示单元，在观察方向上比该指针式仪表更靠近观察者并与该指针式仪表重叠，其中该指针式仪表的指针的一部分和该显示设计在该显示单元的外侧可见；和支撑单元，由透明材料形成为在观察方向上比该刻度盘更靠近观察者，其中该显示单元经由该支撑单元支撑并固定到该指针式仪表。
3.根据权利要求2所述的车用显示设备，其中该指针式仪表的显示设计的至少一部分形成在该支撑单元上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车用显示设备，其中该显示单元的外周大致为圆形。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车用显示设备，其中该显示单元的外周的中心轴线和该指针的指针轴同轴布置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车用显示设备，其中该显示单元包括液晶指示器。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的车用显示设备，还包括设置在该显示单元前面具有孔的围板，其中观察者通过该孔观看该显示单元；和设置为经由围板与该指针式仪表相对的光学放大装置，其中该光学放大装置的外周在该孔的外周的外侧。
8.根据权利要求7所述的车用显示设备，其中该孔的外周经由该光学放大装置可见。
9.根据权利要求7或8所述的车用显示设备，其中该孔为圆形，并且该指针式仪表的显示设计布置成圆弧。
全文摘要
一种车辆的显示设备，其中中央面板(13)比速度表(A)更靠向观察者侧布置以在观察方向上彼此对齐，中央面板(13)包括从其的后侧延伸到速度表(A)的刻度盘(2)的安装部分(18a)。中央面板(13)形成为通过安装部分(18a)支撑固定到速度表(A)的印刷电路板(5)。所以，当观察组合仪表(1)时，安装部分(18a)不能被观察到，因为它隐藏在中央面板(13)的后侧上。因为中央面板(13)可以看起来如同悬浮在速度表(A)的上侧，即向着观察者悬浮，这样提供的组合仪表(1)可以具有良好的可视性和新颖有美感的外观。因此，通过改进将显示构件支撑在指针式仪表上的方法可以提供具有良好可视性和新颖有美感的外观的车用显示设备。
文档编号G01D11/26GK1930453SQ200580007709
公开日2007年3月14日 申请日期2005年3月8日 优先权日2004年3月9日
发明者角屋实, 栗川庄治, 荒木良德, 今井丰, 村松芳幸 申请人:株式会社电装, 丰田自动车株式会社