JP2001066594A

JP2001066594A - 計器用表示装置

Info

Publication number: JP2001066594A
Application number: JP24156899A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Akimoto; 英朗秋元; Takeshi Goto; 健後藤; Hiroshi Sanada; 洋眞田
Original assignee: Kanto Jidosha Kogyo KK; Kanto Auto Works Ltd; Jeco Corp
Current assignee: Kanto Jidosha Kogyo KK; Toyota Motor East Japan Inc; Jeco Corp
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2001-03-16
Anticipated expiration: 2019-08-27
Also published as: JP4199383B2

Abstract

(57)【要約】【課題】昼間時、夜間時のいずれにおいてもＬＣＤパ
ネルの表示面全体を略均一に照明することができるよう
にする。【解決手段】ケース２の表面に表示板３を導光板１４
を介して配設する。表示板３の前方にＬＣＤパネル１１
を配設する。昼間時においてＬＣＤパネル１１を照明す
る第１の光源１２をケース２に配設する。また、夜間時
において表示板３とＬＣＤパネル１１を照明する第２の
光源１３Ａ，１３Ｂを、第１の光源１２の両側にそれぞ
れ配設する。さらに、ＬＣＤパネル１１と第１の光源１
２との間に半透過反射板６３を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に取付け
られる計器用表示装置に関し、特にアナログ表示式計器
の透過照明式表示板とデジタル表示式計器の液晶表示装
置（以下、ＬＣＤパネルという）を照明する計器用表示
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車のアナログ表示式計器やデジタル
表示式計器において、均一な照明を得ることは、表示板
の照明やＬＣＤパネル全体の照明であっても表示部（文
字、数字、図形、符号等）は光源からの光が透過せず他
の部分が透過するいわゆる全面照明では特に重要とな
る。そのため、これらの計器においては、光源として広
い面積を均一に照明する面発光光源装置を用いている。
この面発光光源装置としては、ＥＬ等の面状光源も考え
られるが、コスト等の点で難点があるため、電球、冷陰
極管等の点または線光源と、導光板、拡散板、反射板等
で構成したものが最も一般的である。

【０００３】図７は従来の計器用表示装置を示す正面
図、図８は図７のVIII−VIII線断面図で、（ａ）は昼間
時の照明状態を示す断面図、（ｂ）は夜間時の照明状態
を示す断面図である。この計器用表示装置１は、自動車
の運転席の前面側に位置するダッシュボードに取付けら
れ、自動車の走行中に運転者に各種情報を伝達するコン
ビネーションメータを構成するもので、ケース２、表示
板３、見返し板４、プリント配線板５、透明カバー６、
アナログ式の回転計７、速度計８、ウォーニングインジ
ケータ９、トランスミッションインジケータ１０、時
刻、走行距離、燃料の残量等を表示するＬＣＤパネル１
１等を備えている。また、昼間時に前記ＬＣＤパネル１
１をバックライト照明する第１の光源１２、夜間時に前
記表示板３とＬＣＤパネル１１を照明する第２の光源１
３、導光板１４等を備えている。

【０００４】前記ＬＣＤパネル１１は、裏面側に透光性
を有する拡散板１５を有してＬＣＤ保持器１６の前面開
口部に配設され、このＬＣＤ保持器の爪によって固定さ
れている。ＬＣＤ保持器１６は、白色樹脂材料によって
前後に開放する左右方向に長い矩形の枠状体に形成され
ることにより内面１６ａが反射面を形成し、前記表示板
３の前面中央部の下縁に沿って配設されている。

【０００５】前記第１の光源１２と第２の光源１３は、
それぞれ電球からなり、前記ＬＣＤパネル１１の後方に
位置するように前記ケース２に配設されている。第１の
光源１２は、ＬＣＤ保持器１６の内部中央に位置するよ
うに、前記ケース２にソケット１７を介して配設され、
その先端部が前記表示板３に形成した挿通孔からＬＣＤ
保持器１６内に突出している。このため、導光板１４に
も挿通孔１８が形成されている。

【０００６】一方、第２の光源１３は、２個の電球１３
Ａ，１３Ｂからなり、前記第１の光源１２の左右両側に
略等距離隔てて位置するように前記ケース２に同じくソ
ケット１７を介して配設され、その先端部が前記表示板
３に形成した挿通孔からＬＣＤ保持器１６内に突出して
いる。このため、導光板１４にも各電球１３Ａ，１３Ｂ
に対応して挿通孔２０が形成されている。また、各電球
１３Ａ，１３Ｂには、青色に着色された透光性を有する
キャップ２１がそれぞれ被冠されている。さらに、前記
ケース２の表面には、導光板１４の挿通孔１８に嵌合す
る円筒状の遮光壁２２が一体に突設されており、これに
よって第１の光源１２の光が導光板１４内に入るのを防
止している。

【０００７】このような計器用表示装置１において、昼
間時は図８（ａ）に示すように第１の光源１２を点灯
し、その光を拡散板１５によって拡散してＬＣＤパネル
１１の表示面をバックライト照明する。一方、夜間時は
図８（ｂ）に示すように第２の光源１３を点灯し、ＬＣ
Ｄパネル１１をバックライト照明するとともに、その光
を挿通孔２０の孔壁面より導光板１４内に導いて導光板
１４の前面から出光させることにより表示板３の透過発
光部を照明する。このとき、第２の光源１３は青色に着
色されたキャップ２１が被冠されているため、昼間時の
照明光とは異なる色調でＬＣＤパネル１１を照明する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の計器用
表示装置１においては、均一照明と薄形化が要請されて
いるが、薄形化すればするほど均一照明が難しく、ＬＣ
Ｄパネル１１の表示面全体を均一な明るさで照明するこ
とができなくなるという問題があった。すなわち、薄形
化を図るためにＬＣＤパネル１１と第１、第２の光源１
２，１３との間隔はますます狭くなる傾向にある。しか
し、ＬＣＤパネル１１と第１、第２の光源１２，１３と
の間隔が狭くなると、第１の光源１２からＬＣＤパネル
１１の中央までの距離と、第１の光源１２からＬＣＤパ
ネル１１の端部までの距離の差が大きくなるため、昼間
時の照明においてはパネルの中央部分が最も明るく、中
央部分より遠くなるにしたがって徐々に明るさが低下す
る。この傾向はＬＣＤパネル１１が第１、第２の光源１
２，１３の配列方向に長くなればなるほど大きくなる。
一方、夜間時の照明においては２個の電球１３Ａ，１３
Ｂからなる第２の光源１３によって照明するため、各電
球１３Ａ，１３Ｂに対向する部分が最も明るく、中央部
と両端部の明るさが低下する。

【０００９】本発明は上記した従来の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、ＬＣＤ
パネルの表示面全体を略均一な明るさで照明することが
できるようにした計器用表示装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明は、液晶表示装置を照明する第１の光源
と、この第１の光源を中心として略等間隔に配設され前
記液晶表示装置を照明する複数個からなる第２の光源
と、前記第１の光源と前記液晶表示装置との間に配設さ
れた半透過反射板とを備えたものである。

【００１１】第２の発明は上記第１の発明において、第
１、第２の光源を選択的に点灯して液晶表示装置を照明
するものである。

【００１２】本発明において、半透過反射板は第１の光
源からの光の一部を透過し、一部の光を反射することに
より、液晶表示装置の中央部分を照明する照明光の光量
を減ずる。第２の光源は液晶表示装置のサイズに合わせ
て複数個用いられる。例えば矩形の場合、第１の光源を
中央に配置し、第２の光源を２個とし液晶表示装置の長
手方向で第１の光源の両側にそれぞれ配置する。液晶表
示装置が正方形で第２の光源が３個以上の場合は、第１
の光源を中心とする同一円周上に等間隔をおいて配置す
る。昼間時は車室内が明るいため、第１、第２の光源を
ともに点灯して液晶表示装置を照明すると、明るさを向
上させることができる。一方、夜間時は車室内が暗いた
め、第１の光源を消灯し、第２の光源のみを点灯して照
明すると、明るさを減少させることができる。こうする
ことにより昼間および夜間時とも同一色で、かつ明るさ
のバランスがとれた照明となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る計
器用表示装置の一実施の形態を示す正面図、図２は図１
のII−II線断面図、図３は図１のIII −III 線断面図、
図４は図１のＩＶ−ＩＶ線断面図、図５は昼間照明時に
おける要部の拡大断面図、図６は夜間照明時における要
部の拡大断面図である。なお、従来技術の欄で示した構
成部材等と同一のものについては同一の符号をもって示
し、その説明を適宜省略する。

【００１４】これらの図において、計器用表示装置３０
は、自動車の運転席の前面側に位置するダッシュボード
に取付けられることにより、自動車の走行中に運転者に
各種情報を伝達するコンビネーションメータを構成する
もので、ケース２、表示板３、見返し板４、ケース２の
背面側に取付けられたプリント配線板５、見返し板４の
前面開口部を覆う透明カバー６等を備えている。また、
エンジンの回転数を表示する回転計７、走行速度を表示
するアナログ式の速度計８、半ドア、シートベルト未着
用、バッテリ低下等の各種の警告を絵柄３１によって表
示するウォーニングインジケータ９、変速機のセレクト
レバーのシフト位置を「Ｐ」、「Ｒ」、・・・、「２」
等のローマ字および数字３２で表示するトランスミッシ
ョンインジケータ１０、時刻、走行距離、燃料の残量等
を表示するＬＣＤパネル１１等を備えている。さらに、
昼間時に前記ＬＣＤパネル１１をバックライト照明する
第１の光源１２、夜間時に前記表示板３とＬＣＤパネル
１１を照明する第２の光源１３、導光板１４等を備えて
いる。

【００１５】前記ケース２は合成樹脂製で、前記ダッシ
ュボードに前記見返し板４とともに止めねじによって固
定されており、前面中央に前記表示板３が導光板１４を
介して配設されている。ケース２の前面で前記見返し板
４が取付けられている部分より下方部分には、複数個の
雌型コネクタ３３が取付けられており、これらの雌型コ
ネクタ３３に前記各種計器、インジケータ、光源用等の
図示しないケーブルが雄型コネクタを介して接続される
ように構成されている。そして、ケース２の裏面側には
裏カバー３４が取付けられている。

【００１６】図１において、前記表示板３は、ポリカー
ボネート樹脂等の透光性を有する材料によってシート状
に形成され、表面に前記絵柄３１、ローマ字および数字
３２以外にも前記回転計７、速度計８、ウォーニングイ
ンジケータ９、シグナルランプの方向指示、前照灯のビ
ーム切替え等に必要な数字３５，３６、目盛り３９、記
号３７，３８等が表示部として表示されている。これら
の表示部のうち、回転計７と速度計８の表示部である数
字３５，３６と目盛り３９の周囲部分３９ａは、指針４
１，４２の軸を中心とする同一円周上にそれぞれ遮光膜
の印刷、その他の方法によって形成されることにより光
不透過部を形成している。また、回転計７と速度計８の
表示領域４３Ａ，４３Ｂのうち、数字３５，３６と目盛
り３９の周囲部分３９ａを除く部分（図１に斜線で示す
領域）および目盛り３９は、透光性を有する白色半透明
な印刷が施されることにより、透過発光部４５Ａ，４５
Ｂをそれぞれ形成している。これらの透過発光部４５
Ａ，４５Ｂは、夜間照明時に前記第２の光源１３によっ
て照明される。

【００１７】前記表示領域４３Ａ，４３Ｂより外側の領
域４４は光不透過部を形成しており、前記ウォーニング
インジケータ９の絵柄３１と、トランスミッションイン
ジケータ１０の「Ｐ」、「Ｒ」・・・、「２」等のロー
マ字と数字３２と、シグナルランプの方向指示、前照灯
のビーム切替え等に必要な記号３７，３８が表示されて
いる。これらの絵柄３１、ローマ字および数３２および
記号３７，３８は、いずれも透光性を有する表示部を形
成している。また、各ローマ字と数字３２の近傍には小
さな円形の光透過部４６が形成されている。

【００１８】前記ウォーニングインジケータ９の絵柄３
１は、当該絵柄によって表す警告を発する事態が発生し
たとき各絵柄毎にケース前面側に配設した光源４８（図
４）によって照明されるように構成されている。光源４
８は電球、ＬＥＤ等からなり、前記ケース２の前面に各
絵柄３１毎に画成した光源収納凹部４９内にそれぞれ収
納されており、これによって各光源４８が当該絵柄以外
の絵柄を照明しないようにしている。

【００１９】前記トランスミッションインジケータ１０
の「Ｐ」、「Ｒ」・・・、「２」等のローマ字と数字３
２は、夜間照明時に前記第２の光源１３によって照明さ
れる。一方、各ローマ字と数字３２に近接して形成され
た円形の各光透過部４６は、各光透過部毎にケース前面
側に配設した光源５０（図３）によって選択的に照明さ
れるように構成されている。この光源５０は、前記ケー
ス２の前面に各ローマ字と数字３２毎に画成した光源収
納凹部５１内にそれぞれ収納されており、これによって
各光源５０が当該光透過部４６以外の光透過部を照明し
ないようにしている。

【００２０】同じく、前記シグナルランプの方向指示、
前照灯のビーム切替えの表示部を形成する前記記号３
７，３８も、各記号毎にケース前面側に配設した光源５
３（図４）によって照明されるように構成されている。
各光源５３は、ケース２の前面に各光源毎に画成した光
源収納凹部５４内にそれぞれに配設されており、これに
よって各光源５３が当該記号以外の記号を照明しないよ
うにしている。

【００２１】図５および図６において、前記ＬＣＤパネ
ル１１は裏面側に透光性を有する拡散板１５を有し、Ｌ
ＣＤ保持器１６の爪によって保持されて表示板３の前面
中央部の下縁に沿って配設されている。そして、ＬＣＤ
パネル１１はフレキシブルプリント配線板５５（図３）
によって前記プリント配線板５に接続されている。

【００２２】前記ＬＣＤ保持器１６は、白色樹脂材料に
よって前後に開放する左右方向に長い矩形の枠状体に形
成され、前記表示板３および導光板１４を通って前記ケ
ース２にねじ込まれる複数個のねじ５６（図２、図５、
図６）によって表示板３の表面に固定されている。ＬＣ
Ｄ保持器１６の内壁面は、反射面１６ａを形成してい
る。

【００２３】前記第１の光源１２と第２の光源１３は、
それぞれ電球からなり、前記ＬＣＤ保持器１６内に位置
するようにＬＣＤパネル１１の背面側に配設されてい
る。第１の光源１２は、ＬＣＤ保持器１６の内部中央に
位置するように、前記ケース２にソケット１７を介して
配設され、その先端部が前記導光板１４および表示板３
に形成した挿通孔１８，６０からＬＣＤ保持器１６内に
突出している。また、前記ケース２の表面には、前記挿
通孔１８に嵌合する円筒状の遮光壁２２が一体に突設さ
れており、これによって第１の光源１２の光が導光板１
４内に入るのを防止している。

【００２４】一方、第２の光源１３は、２個の電球１３
Ａ，１３Ｂで構成されている。これらの電球１３Ａ，１
３Ｂは、前記第１の光源１２の左右両側に略等距離隔て
て位置するように前記ケース２にソケット１７を介して
それぞれ配設され、その先端部が前記導光板１４および
表示板３に形成した挿通孔２０，６１からＬＣＤ保持器
１６内に突出している。また、各電球１３Ａ，１３Ｂに
は、青色に着色された透光性を有するキャップ２１がそ
れぞれ被冠されている。

【００２５】さらに、前記ＬＣＤ保持器１６の内部に
は、本発明を特長づける透光性を有する半透過反射板６
３が配設されている。この半透過反射板６３は乳白色で
耐熱性を有するポリカーボネート樹脂等によって形成さ
れ、昼間照明時と夜間照明時に、第１、第２の光源１
２，１３からの光の一部を透過し、一部を反射する機能
を有するもので、ＬＣＤパネル１１と第１の光源１２と
の間に配設され、両端がＬＣＤ保持器１６の上下壁に固
定されている。また、半透過反射板６３は、昼間照明時
にＬＣＤパネル１１の最も明るく照明される中央部分を
カバーする幅を有し、ＬＣＤパネル１１と第１の光源１
２の中間位置よりも若干第１の光源１２寄りに配設され
ている。このような半透過反射板６３の幅および取付位
置は、ＬＣＤパネル１１と第１の光源１２との間隔、Ｌ
ＣＤパネル１１の長さ、第１の光源１２と第２の光源１
３との間隔等によって決定される。半透過反射板６３が
乳白色であると、半透過反射板６３を透過した光の色と
反射した光の色の差が少ないため、全体の照明色に与え
る影響が少ない。半透過反射板６３の透過率は、光源の
規格、照明色の明るさ等によって決定される。

【００２６】このような計器用表示装置３０において、
昼間照明時は図５に示すように第１の光源１２を点灯し
てＬＣＤパネル１１をバックライト照明する。このと
き、第２の光源１３は消灯している。第１の光源１２か
ら前方に出た光は、半透過反射板６３に入射すると、そ
の一部が半透過反射板６３を透過し、一部が反射する。
そして、半透過反射板６３を透過した透過光７０ａは、
拡散板１５により拡散され、ＬＣＤパネル１１の表示面
の中央部分を照明する。一方、半透過反射板６３によっ
て反射した反射光７０ｂは、表示板３の表面で反射しＬ
ＣＤパネル１１の端部を照明する。したがって、表示面
の中央部分の明るさは、図７および図８に示した従来の
表示装置に比べて、半透過反射板６３によって反射した
反射光７０ｂの光量分だけ低下する。

【００２７】第１の光源１２から斜め左右方向に出た光
７０ｃは、半透過反射板６３には入射せず、従来装置と
同様にそのまま、またはＬＣＤ保持器１６の内壁面１６
ａに当たって反射した後、ＬＣＤパネル１１の表示面の
中央部分以外の部分を照明する。したがって、ＬＣＤパ
ネル１１の端部の明るさは、従来装置に比べて半透過反
射板６３により反射した反射光７０ｂの光量分だけ増大
する。この結果、ＬＣＤパネル１１の表示面全体の明る
さが均一な昼間照明を得ることができる。

【００２８】夜間照明時は図６に示すように第２の光源
１３を点灯して表示板３とＬＣＤパネル１１を照明す
る。このとき、第１の光源１２は消灯している。一方の
電球１３Ａによる照明について説明すると、この電球１
３Ａから横方向に出た光７１ａは、挿通孔２０の孔壁面
を通って導光板１４内に入射し、表面から出光すること
により表示板３の透過発光部４５Ａ（図１の左側斜線
部）を照明する。この表示板３の照明においては半透過
反射板６３によって影響されることがないので、透過発
光部４５Ａの明るさは、従来装置における明るさと等し
い。

【００２９】電球１３ＡからＬＣＤパネル１１の中央部
分に向かって出た光７１ｂは、拡散板１５に当たると、
その一部７１ｃが拡散板１５を透過してＬＣＤパネル１
１の表示面の中央部分を照明し、一部が拡散板１５で反
射する。この反射光７１ｄは半透過反射板６３の表面に
当たって反射した後、ＬＣＤパネル１１の表示面の中央
部分を照明する。したがって、中央部分の明るさが従来
装置に比べて反射光７１ｄの光量分だけ増大する。

【００３０】一方、電球１３Ａから斜め方向に出て他方
の電球１３Ｂに対応する表示面部分を照明する光７１ｅ
は、半透過反射板６３の裏面に当たって反射する。そし
て、この反射光７１ｅは表示板３の表面に当たって反射
し、さらにＬＣＤ保持器１６の内壁面１６ａに当たって
反射した後、ＬＣＤパネル１１の端部を照明する。した
がって、ＬＣＤパネル１１の端部の明るさが増大し、電
球１３Ｂに対応する部分の明るさが減少する。電球１３
Ｂによる照明についても同様である。この結果、ＬＣＤ
パネル１１の表示面全体の明るさが均一な夜間照明を得
ることができる。

【００３１】ここで、上記した実施の形態においては、
昼間時に第１の光源１２を点灯してＬＣＤパネル１１を
照明し、夜間時に第２の光源１３を点灯してＬＣＤパネ
ル１１を照明する例について示したが、他の実施の形態
として昼間時と夜間時のいずれにおいても第１、第２の
光源１３を点灯してＬＣＤパネル１１を照明してもよ
い。その場合も、上記した通り半透過反射板６３がこれ
ら光源からの光を透過、反射するため、均一な照明が得
られる。また、昼間時と夜間時の照明色は同一であって
もよい。

【００３２】なお、上記した実施の形態においては、第
１、第２の光源１２，１３として電球を用いた例を示し
たが、これに限らず光拡散タイプのＬＥＤを用いてもよ
い。また、第１、第２の光源を異なる照明色とし、第１
の光源および第２の光源を切り替えることにより、ある
いは両方を点灯させることにより、照明色を運転者が任
意に選択することができる液晶表示装置や、液晶表示方
式を採用した時計、カーラジオ、エアコン制御パネル等
にも応用可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る計器
用表示装置によれば、半透過反射板を第１の光源とＬＣ
Ｄとの間に配設したので、第１の光源に対応する部分の
光量が減少し、液晶表示装置の表示面全体の明るさが均
一になり、照明効果を向上させることができる。また、
一枚の半透過反射板を用いるだけでよいので、構造が簡
単で、安価に製作することができる。さらに、従来装置
であっても簡単に改造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る計器用表示装置の一実施の形態
を示す正面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図１のIII −III 線断面図である。

【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図５】昼間照明時における要部の拡大断面図であ
る。

【図６】夜間照明時における要部の拡大断面図であ
る。

【図７】従来の計器用表示装置を示す正面図である。

【図８】図７のVIII−VIII線断面図で、（ａ）は昼間
時の照明状態を示す断面図、（ｂ）は夜間時の照明状態
を示す断面図である。

【符号の説明】

２…ケース、３…表示板、４…見返し板、７…回転計、
８…速度計、１１…ＬＣＤパネル（液晶表示装置）、１
２…第１の光源、１３…第２の光源、１４…導光板、３
０…計器用表示装置、６３…半透過反射板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６Ｇ５Ｇ４３５ 13/14 13/14 (72)発明者後藤健埼玉県行田市富士見町１丁目４番地１ジェコー株式会社内 (72)発明者眞田洋神奈川県横須賀市田浦港町無番地関東自動車工業株式会社内Ｆターム(参考） 2F074 AA01 BB01 BB06 DD03 EE03 FF02 GG01 GG10 2H091 FA14Z FA23Z FA41Z FB02 GA11 LA18 3D044 BA22 BA26 BA27 BB01 BD02 BD13 3K040 CA05 CA06 HA02 HB03 HB04 5C096 AA01 BA01 BC01 CC12 CD02 CH01 DC11 FA11 5G435 AA01 BB03 BB12 CC01 EE27 FF08 GG23 LL17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶表示装置を照明する第１の光源と、
この第１の光源を中心として略等間隔に配設され前記液
晶表示装置を照明する複数個からなる第２の光源と、前
記第１の光源と前記液晶表示装置との間に配設された半
透過反射板とを備えたことを特徴とする計器用表示装
置。
【請求項２】請求項１記載の計器用表示装置におい
て、第１、第２の光源を選択的に点灯して液晶表示装置を照
明することを特徴とする計器用表示装置。