JP2003344118A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストダウンを達成しつつ、液晶表示素子の
バックライト照明輝度を高めることが可能な照明装置を
提供する。 【解決手段】 回路基板１と、この回路基板１に配置さ
れ回転軸２が前方に延びる駆動装置３と、回転軸２の先
端側に装着される指針４と、この指針４が指示する指標
部１６を有する表示板５と、この表示板５の前方に配置
される表示器９と、この表示器９の周囲に形成される発
光表示部１０とを備え、表示器９は所定情報を表示する
表示素子２１と、この表示素子２１を照明する素子用光
源２２とを有し、発光表示部１０はパネル３５に形成さ
れた意匠部３９と、この意匠部３９を照明する表示用光
源３６と、この表示用光源３６が配置される照明用基板
３７とを有し、素子用光源２２を照明用基板３７に配置
すると共に照明用基板３７を回路基板１よりも表示素子
２１に近い位置に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車等の
車両用メータに搭載される指針や表示板、表示ユニット
を照明する照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、指針の前方に配置される液晶表示
器を備えたタイプの照明装置として例えば特開２００２
−３９８０７号公報や特開平７−２５７２３４号公報に
開示されているものが知られている。

【０００３】これら照明装置は回路基板と、この回路基
板に配置され回転軸が前方に延びる駆動装置と、回転軸
の先端側に装着される指針と、この指針が指示する指標
部を有する表示板と、指針の前方側、この場合、指針の
回転中心領域を隠蔽し指針の先端側と指標部とを観察者
側に露出するように指針の前方に配置される液晶表示器
とを備えている。

【０００４】液晶表示器は、例えば走行距離等や警告マ
ークからなる所定情報を表示する液晶表示素子と、この
液晶表示素子をバックライト照明する光源と、光源から
液晶表示素子に至る照明経路中に配置される導光部材と
を有し、光源の点灯時には光源からの光が導光部材に供
給され、この導光部材に供給された光が液晶表示素子を
透過することにより前記所定情報がバックライト照明さ
れるものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者公
報のように光源が液晶表示素子と離間するように回路基
板上に配置されている構成にあっては、液晶表示素子の
板面と直交する方向に対する導光部材の一部を光源の発
光面近傍まで延長する必要があり、これにより光源から
液晶表示素子までの導光経路が長くなって光量のロスが
生じ、液晶表示素子の所定情報をバックライト照明する
際に十分な輝度が得られないという問題を有していた。

【０００６】また、後者公報のように液晶表示素子の所
定情報をバックライト照明するにあたって、液晶表示素
子駆動用の駆動用基板にバックライト光源を配置するこ
とで光量のロスは抑制できるが、バックライト照明用の
専用基板が別途必要となり、これにより照明装置を構成
する部品点数が多くなるため組付費や部品費が嵩み、コ
ストアップの原因となっていた。

【０００７】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、その主な目的は、コストダウンを達成しつつ、液晶
表示素子のバックライト照明輝度を高めることが可能な
照明装置を提供せんとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、回路基板と、この回路基板に配置され回転軸
が前方に延びる駆動装置と、前記回転軸の先端側に装着
される指針と、この指針が指示する指標部を有する表示
板と、この表示板の前方に配置される表示器と、この表
示器の周囲に形成される発光表示部とを備え、前記表示
器は所定情報を表示する表示素子と、この表示素子を照
明する素子用光源とを有し、前記発光表示部はパネルに
形成された意匠部と、この意匠部を照明する表示用光源
と、この表示用光源が配置される照明用基板とを有し、
前記素子用光源を前記照明用基板に配置すると共に前記
照明用基板を前記回路基板よりも前記表示素子に近い位
置に配置したことを特徴とする。

【０００９】また本発明は、前記表示器が前記指針の回
転中心領域を隠蔽し前記指針の先端側と前記指標部とを
観察者側に露出するように前記指針の前方に配置される
ことを特徴とする。

【００１０】また本発明は、前記素子用光源から前記表
示素子に至る照明経路中に導光部材を設けたことを特徴
とする。

【００１１】また本発明は、前記照明用基板に前記表示
素子を駆動する駆動回路を搭載したことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１から図３は本発明の第１実施
形態を示すもので、以下、これらに基づいて本発明の第
１実施形態を例えば自動車に搭載されるメータに適用し
た場合について説明する。なお、図１は本発明の第１実
施形態による照明装置の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断
面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。

【００１３】図１，図２において、本実施形態による照
明装置は、回路基板１と、この回路基板１に導通装着さ
れ回転軸２が前方に延びる駆動装置３と、回転軸２にて
回転駆動される指針４と、この指針４の背後に位置して
回路基板１上に配置される表示板５と、指針４を照明す
る指針用光源６と、表示板５を照明する指標用光源７
と、回路基板１と表示板５との間に配置されるケース体
８と、表示板５の前方側であって指針４の前方に配置さ
れる表示器９と、この表示器９の周囲に形成される発光
表示部１０と、指針４や表示板５、表示器９、発光表示
部１０を露出させるための見返し部材１１と、この見返
し部材１１の前方側に配置される透視パネル１２とから
構成される。

【００１４】回路基板１は、例えばガラスエポキシ系基
材に配線パターン（図示せず）を施した硬質回路基板か
らなり、指針用光源６と、指標用光源７と、例えば駆動
装置３の駆動・制御を行う駆動手段（図示せず）や例え
ば抵抗、コンデンサ等の各種回路部品（図示せず）が前
記配線パターンに導通接続されている。

【００１５】駆動装置３は、可動磁石式計器またはステ
ッピングモータからなり、回転軸２が回路基板１を貫通
するように、その主要部が回路基板１の背後に装着さ
れ、且つ半田付け等の適宜導通手段により前記配線パタ
ーン（前記駆動手段）に電気接続される。

【００１６】指針４は、透光性合成樹脂からなり、線状
に延びる指示部１３と、この指示部１３回転中心部外周
を覆う遮光性合成樹脂からなるキャップ１４とを備えて
おり、指示部１３はその回転中心領域が表示器９により
隠蔽されると共に、その先端側が表示器９の後述する前
面フレームから露出して表示板５の後述する指標部を指
示している。また、指示部１３の前記回転中心部には、
背後に配置された指針用光源６から発せられる光を受光
しその光を指示部１３の先端側に反射導光する受光部１
５が形成されている。

【００１７】表示板５は、指針４の回転軌道に沿った円
弧状の配列形状を有し指針４の指示部１３の指示対象と
なる目盛１６ａ，数字１６ｂからなる指標部１６と、こ
の指標部１６の背景を形成する背景部１７とを有してい
る。これら指標部１６、背景部１７は透光性合成樹脂か
らなる薄板状の基材１８の前面に形成された印刷層から
なり、指標部１６は白色系の透光性インクにより形成さ
れ、背景部１７は黒色系の遮光性インクにより形成され
ている。なお、これら指標部１６、背景部１７の各印刷
層はスクリーン印刷等の手段を用いて印刷形成されてい
る。

【００１８】指針用光源６は、例えば赤色光を発するチ
ップ型発光ダイオードからなり、指針４の回転中心近傍
に複数個配置され、受光部１５を通じて指針４の指示部
１３を赤色に発光させる発光体である。

【００１９】指標用光源７は、例えば白色光を発するチ
ップ型発光ダイオードからなり、ケース体８内に配置さ
れ、指標部１６を白色に発光させる発光体である。

【００２０】ケース体８は、例えば白色系の合成樹脂か
らなり、表示板５を保持する保持部材としての機能、指
針用光源６や指標用光源７を収納するハウジングとして
の機能、指針用光源６や指標用光源７の光を前方側に反
射する反射部材としての機能を有している。

【００２１】表示器９は回路基板１の前方側に配置さ
れ、その一部が指針４のキャップ１４や指示部１３の回
転中心近傍を覆うように表示板５の前方に延びている。
この表示器９は表示素子等の内機部品１９と、この内機
部品１９を収納するフレーム体２０とを備えている。

【００２２】内機部品１９はフレーム体２０の後述する
開口部に臨む表示素子２１と、この表示素子２１をバッ
クライト照明する素子用光源２２と、この素子用光源２
２から表示素子２１に至る照明経路中に配置される導光
部材２３とを有している。

【００２３】表示素子２１は例えば液晶表示素子からな
り、図示しない各種センサ等の検出信号（電気信号）に
基づいて、車両の走行距離や燃料消費、外気温、時刻等
の所定情報を複数個からなる透過型の表示セグメント２
１ａにより情報表示するものである。

【００２４】素子用光源２２は例えば青色光を発するチ
ップ型発光ダイオードからなり、導光部材２３の後述す
る入光部と対向するように配置され導光部材２３内に光
供給する発光体である。

【００２５】導光部材２３は、透光性のアクリル樹脂に
よって断面略「Ｌ」字状に形成され、表示素子２１の背
面に沿って板状に形成される基部２４と、この基部２４
の板面と直交する方向に延び素子用光源２２からの光を
受光する入光部２５とを有している。

【００２６】なお、２６は入光部２５から取り入れた素
子用光源２２の光を基部２４側に反射導光させるための
反射部であり、２７は基部２４の背面に形成され受光部
２６から離間するに従って表示素子２１側に傾斜して延
びる傾斜部であり、この傾斜部２７は基部２４に反射導
光された光を表示素子２１にバランスよく供給するため
の反射面としての機能を有している。

【００２７】フレーム体２０は合成樹脂からなり、箱形
形状に成形され、本実施形態の場合、前面フレーム２８
と背面フレーム２９とに分割形成されている。

【００２８】前面フレーム２８には表示素子２１の周囲
に延在する略半円形状からなる平板部３０が形成されて
おり、この平板部３０に表示素子２１が臨む開口部３１
が設けられている。なお本実施形態の場合、前面フレー
ム２８は平板部３０から発光表示部１０側に延長され、
平板部３０は発光表示部１０の後述する意匠部を臨ませ
るための開口孔３２を有する延長部３３と一体に成形さ
れている。そして、この延長部３３は平板部３０の前方
（透視パネル１２側）に突出するように形成されてい
る。

【００２９】背面フレーム２９は断面略「Ｌ」字状に成
形され、導光部材２３を保持する保持部３４を有してお
り、この保持部３４は導光部材２３の傾斜部２７に供給
される素子用光源２２の光を効率的に表示素子２１側に
反射させるための反射板としての機能を有している。

【００３０】発光表示部１０は、図３に示すように後述
する意匠部を有するパネル３５と、前記意匠部を照明表
示する表示用光源３６と、この表示用光源３６に点灯用
電力を供給するための照明用基板３７と、パネル３５と
照明用基板３７との間に配置され表示用光源３６を収納
する枠体３８とを有している。

【００３１】パネル３５は、表示素子２１及び表示板５
の下方（図１中、下側）に沿って帯状に延びており、自
動車の運転状態を報知するハイビーム表示等からなる意
匠部３９と、この意匠部３９の背景を形成する地色部４
０とを有している（図１参照）。

【００３２】また本実施形態の場合、意匠部３９の非形
成領域に相当するパネル３５（地色部４０）の中央部領
域４１の背後には表示素子２１を駆動・点灯させるため
の表示器９の構成部品である導光部材２３（入光部２
５）や素子用光源２２、後述する第１のフレキシブルプ
リント基板等が配置されている。従って、パネル３５の
中央部領域４１背後には表示器９の前記構成部品が配置
され、発光表示部１０の構成部品である表示用光源３６
を配置することができないため発光表示部１０（意匠部
３９）は中央部領域４１の外側に位置するパネル３５の
両端近傍に形成されている。

【００３３】なお意匠部３９、地色部４０は透光性合成
樹脂からなる薄板状の基板４２の前面に形成された印刷
層からなり、意匠部３９は暗色系の透光性インクにより
形成され、地色部４０は黒色系の遮光性インクにより形
成されている。また、これら意匠部３９、地色部４０の
各印刷層はスクリーン印刷等の手段を用いて印刷形成さ
れている。

【００３４】表示用光源３６は、例えば赤色光や青色
光、黄色光を発するチップ型発光ダイオードからなり、
枠体３８内に配置され、意匠部３９を所定色に発光させ
る発光体である。

【００３５】照明用基板３７は、例えばガラスエポキシ
系基材に配線パターン（図示せず）を施した硬質回路基
板からなり、回路基板１とパネル３５（表示素子２１）
との間に配置され、表示用光源３６や例えば抵抗、コン
デンサ等の各種回路部品（図示せず）が前記配線パター
ンに導通接続されている。

【００３６】また本実施形態では、この照明用基板３７
は照明用光源３６に点灯用電力を供給するための発光表
示部１０の構成部品であると共に、表示素子２１に駆動
用電力を供給し、素子用光源２２に点灯用電力を供給す
るための表示器９の構成部品でもある。

【００３７】具体的には、パネル３５の中央部領域４１
に対応する照明用基板３７箇所には表示素子２１の駆動
・制御を行う駆動回路（図示せず）と、表示素子２１の
表示セグメント２１ａをバックライト照明する素子用光
源２２とが前記配線パターンに導通接続されている。こ
れにより前記駆動回路と素子用光源２２とが照明用基板
３７上に搭載されることで、表示器９の構成部品として
従来は必要であった表示器駆動用（バックライト照明
用）の専用基板が別途不要となるため、部品点数が削減
可能となりコストダウンを達成することができる。

【００３８】この際、照明用基板３７と表示素子２１
（パネル３５）との間隔は回路基板１と表示素子２１
（パネル３５）との間隔に対して短くなるように設定さ
れており、しかもパネル３５の意匠部３９に対応する照
明用基板３７箇所には表示用光源３６が配置されると共
にパネル３５の中央部領域４１に対応する照明用基板３
７箇所には表示素子２１をバックライト照明する素子用
光源２２が配置されている。

【００３９】そして、この素子用光源２２が照明用基板
３７上に搭載されることにより、導光部材２３の入光部
２５の形成位置を従来のように回路基板１の板面近傍ま
で延長する必要がなく入光部２５を小型化することがで
きる。この入光部２５の小型化に応じて素子用光源２２
から表示素子２１に至る照明経路が短縮され、光量のロ
ス（損失）を抑制することができる。

【００４０】さらに、表示素子２１の背面側に到達した
光が表示素子２１内に供給される際には前記光量の損失
が抑制された光、つまり表示素子２１をバックライト照
明するのに十分な光量が供給され、これによりバックラ
イト照明するのに十分な光量が表示素子２１内を透過す
ることにより表示セグメント２１ａのバックライト照明
輝度を高めることができる。

【００４１】なお、４３は表示素子２１と照明用基板３
７とを電気的に接続するための第１のフレキシブルプリ
ント基板であり、４４は回路基板１と照明用基板３７と
を電気的に接続するための第２のフレキシブルプリント
基板である。

【００４２】枠体３８は例えば白色系の合成樹脂からな
り、パネル３５を保持する保持部材としての機能、表示
用光源３６を収納するハウジングとしての機能を有して
いる。

【００４３】見返し部材１１は黒色系の合成樹脂からな
り、略半円環状に成形され、指針４や表示板５、表示器
９、発光表示部１０が露出する開口部１１ａを備えてい
る。

【００４４】１２は透明または半透明の透視パネルであ
り、見返し部材１１の前方と周囲を覆う被覆部材として
の機能を有している。

【００４５】以上のように本実施形態では、回路基板１
と、この回路基板１に配置され回転軸２が前方に延びる
駆動装置３と、回転軸２の先端側に装着される指針４
と、この指針４が指示する指標部１６を有する表示板５
と、この表示板５の前方に配置される表示器９と、この
表示器９の周囲に形成される発光表示部１０とを備え、
表示器９は所定情報を表示する表示素子２１と、この表
示素子２１を照明する素子用光源２２とを有し、発光表
示部１０はパネル３５に形成された意匠部３９と、この
意匠部３９を照明する表示用光源３６と、この表示用光
源３６が配置される照明用基板３７とを有し、素子用光
源２２を照明用基板３７に配置すると共に照明用基板３
７を回路基板１よりも表示素子２１に近い位置に配置し
たことにより、表示器９の構成部品として従来は必要で
あったバックライト照明用の専用基板が別途不要となる
ためコストダウンを達成することができると共に、バッ
クライト照明するのに十分な光量を確保し表示セグメン
ト２１ａのバックライト照明輝度を高めることができ
る。

【００４６】また本実施形態では、表示器９が指針４の
回転中心領域を隠蔽し指針４の先端側と指標部１６とを
観察者側に露出するように指針４の前方に配置されるこ
とにより、観察者に対して表示器９の表示内容（前記所
定情報）を見やすい位置にレイアウトすることができ
る。

【００４７】また本実施形態では、素子用光源２２から
表示素子２１に至る照明経路中に導光部材２３を設けた
ことにより、表示素子２１をバックライト照明するため
の素子用光源２２の個数を必要以上に設けることが不要
となり、これにより素子用光源２２の個数が削減されコ
ストダウンを達成することができると共に、素子用光源
２２の光を表示素子２１に効率よく供給することができ
表示器９の照明品質を向上させることができる。

【００４８】また本実施形態では、照明用基板３７に表
示素子２１を駆動する前記駆動回路を搭載したことによ
り、駆動回路を搭載するための専用基板が別途不要とな
るためコストダウンを達成することができる。

【００４９】図４は本発明の第２実施形態を示してお
り、本実施形態では導光部材２３の入光部２５，反射部
２６を廃止し素子用光源４５の光を導光部材２３の基部
２４に直接取り入れて、この基部２４に供給された光に
より表示セグメント２１ａをバックライト照明する構成
を示している。

【００５０】この場合、素子用光源４５はその発光面４
６が基部２４の一側面４７と対向するように中央部領域
４１の背後に位置する照明用基板３７上に搭載されてお
り、素子用光源４５の光は照明用基板３７の板面方向に
照射されるようになっている。

【００５１】そして、素子用光源４５の発光面４６から
発せられた光は照明用基板３７（基部２４）の板面方向
に照射され、基部２４（導光部材２３）の一側面４７に
入光する。一側面４７に入光した光は基部２４に供給さ
れ、この基部２４内に供給された光は傾斜部２７によっ
て表示素子２１側に反射され、この反射光が表示素子２
１を透過することにより表示セグメント２１ａをバック
ライト照明するものである。

【００５２】なお本実施形態では、発光表示部１０（意
匠部３９）を発光表示させるための表示用光源３６が枠
体４８内に収納され、しかも表示用光源３６が素子用光
源４５に隣接するように中央部領域４１の背後に位置す
る照明用基板３７上に搭載されている。

【００５３】従って、この場合にはパネル３５の中央部
領域４１にも意匠部３９からなる発光表示部１０を形成
することができるため、発光表示部１０をパネル３５の
任意の位置に形成することが可能となる。なお、意匠部
３９は中央部領域４１に集中配置してもよいし、中央部
領域４１を含むパネル３５全体に渡って設けてもよい。

【００５４】かかる実施形態においても、素子用光源４
５が照明用基板３７上に搭載されることで表示器バック
ライト照明用の専用基板が別途不要となるためコストダ
ウンを達成することができると共に、照明用基板３７に
搭載される素子用光源４５の光を入光部２５の廃止によ
ってさらに小型化された導光部材２３（基部２４）に直
接取り入れることで素子用光源４５から表示素子２１に
至る照明経路を短縮することができ、これにより基部２
４（傾斜部２７）内壁面を反射することによる光量のロ
ス（損失）が抑制され、表示セグメント２１ａのバック
ライト照明輝度をより高めることができる。

【００５５】また本実施形態では、意匠部３９（発光表
示部１０）が自動車の運転状態を報知するハイビーム表
示等の所定情報を発光表示する例について説明したが、
本発明はこれに限定されることはなく、例えば文字、記
号、目盛等の任意の表示部を意匠部３９により発光表示
してもよい。

【００５６】

【発明の効果】以上、本発明によれば、初期の目的を達
成することができ、コストダウンを達成しつつ、液晶表
示素子のバックライト照明輝度を高めることが可能な照
明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による照明装置の正面
図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】図１のＢ−Ｂ断面図。

【図４】本発明の第２実施形態による照明装置の断面
図。

【符号の説明】

１ 回路基板 ２ 回転軸 ３ 駆動装置 ４ 指針 ５ 表示板 ９ 表示器 １０ 発光表示部 １３ 指示部 １６ 指標部 ２１ 表示素子 ２２，４５ 素子用光源 ２３ 導光部材 ２５ 入光部 ３５ パネル ３６ 表示用光源 ３７ 照明用基板 ３９ 意匠部 ４１ 中央部領域

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路基板と、この回路基板に配置され回
   転軸が前方に延びる駆動装置と、前記回転軸の先端側に
   装着される指針と、この指針が指示する指標部を有する
   表示板と、この表示板の前方に配置される表示器と、こ
   の表示器の周囲に形成される発光表示部とを備え、前記
   表示器は所定情報を表示する表示素子と、この表示素子
   を照明する素子用光源とを有し、前記発光表示部はパネ
   ルに形成された意匠部と、この意匠部を照明する表示用
   光源と、この表示用光源が配置される照明用基板とを有
   し、前記素子用光源を前記照明用基板に配置すると共に
   前記照明用基板を前記回路基板よりも前記表示素子に近
   い位置に配置したことを特徴とする照明装置。
2. 【請求項２】 前記表示器が前記指針の回転中心領域を
   隠蔽し前記指針の先端側と前記指標部とを観察者側に露
   出するように前記指針の前方に配置されることを特徴と
   する請求項１記載の照明装置。
3. 【請求項３】 前記素子用光源から前記表示素子に至る
   照明経路中に導光部材を設けたことを特徴とする請求項
   １記載の照明装置。
4. 【請求項４】 前記照明用基板に前記表示素子を駆動す
   る駆動回路を搭載したことを特徴とする請求項１から請
   求項３のうちいずれか１つに記載の照明装置。