JP2004325312A

JP2004325312A - 導光板及びこれを用いた車両用計器

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Publication number: JP2004325312A
Application number: JP2003121776A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Makita; 明彦巻田
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】車両用計器等において、光源の配置を変更することなく、表示部材の照明ムラを軽減する。
【解決手段】光源Ｌ１に近づくにしたがって徐々に広がる凹面状に形成された受光部２２ａに入射した光Ｒ１は、折曲部２２内面で左右に反射されつつＬＣＤ３が重着される平面部２１に至る。このように、受光部２２ａに入射した光Ｒ１は左右に反射されつつ平面部２１に至るので、光源Ｌ１を遠ざけることなく、平面部２１における光源Ｌ１に近い部位と他の部位との光の強度差を縮小することができる。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源からの光を内面で反射させつつ進行させて、文字板やディジタル表示装置等の表示部材を照明する導光板及びこれを用いた車両用計器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用計器等には、周知のように、文字板やディジタル表示装置等の表示部材が含まれている。この中には、構造上、表示部材の直下に光源を配置できないものがある。このような場合、例えば、下記特許文献１等で示されるように、ケース壁に光源からの光を反射させて、表示部材を背面から照明するようにしている。
【０００３】
ところが、上述のようにケース壁に光を反射させて表示部材を照明する構造は、導光効率があまりよくない。このため、下記特許文献２で示されるように、導光板を用いて、光源からの光を表示部材の背面に導いて表示部材を照明する構造が提案されている。図７は、この種の照明構造に用いられる従来の導光板の受光部近傍の部分斜視図である。図８は、図７の受光部近傍の作用を説明するための図である。
【０００４】
図７に示すように、導光板９は、ここには図示しない文字板や液晶表示装置等の板状の表示部材が重着される平面部９１と、この平面部９１から下方に折り曲げられて光源Ｌ１に対向する受光部９２ａを有する折曲部９２と、受光部９２ａ方向からの光を平面部９１方向に反射させる反射部９２ｂとを有している。
【０００５】
図８に示すように、上記受光部９２ａは、凸曲面状或いは平面状に形成されている。この受光部９２ａの形状は、光源Ｌ１からの光Ｒ９０を、導光板９内で図中左右方向に反射されるのを抑えて、Ｒ９１で示すように平行に進行させるような角度で受光するためのものである。このような形状の受光部９２ａによると、受光部９２ａに入射した光Ｒ９１は、折曲部９２を上記のように平行に進行した後、反射部９２ｂで反射されて、図７に示すように、平面部９１内面で上下に反射されつつ導光板９内を進行していく。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２７２６５号公報
【特許文献２】
特開２００１−２１５３１３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような形状の受光部９２ａを有する導光板９においては、受光された光Ｒ９１は折曲部９２ではほとんど反射されずに進行するので、平面部９１に至るまでの導光効率は非常に良好である。ところが、その反面、以下のような問題が生じる。すなわち、平面部９１に到達したばかりの光Ｒ９１は非常に強いものであるのに対して、上下に反射されつつ平面部９１内を進行していくうちに光Ｒ９１は弱くなっていく。
【０００８】
このため、平面部９１に到達したばかりの光が、平面部９１の他の部位の光よりも強くなりすぎてしまう。したがって、平面部９１に重着される表示部材において、光源Ｌ１に近い部位が他の部位よりも明るく照明されすぎることになる。すなわち、従来の導光板によると、表示部材に照明ムラが発生する。
【０００９】
光源Ｌ１を受光部９２ａから遠ざけることにより、光源Ｌ１に近い部位と他の部位との光の強度差を縮小して、上記照明ムラを軽減することは可能であるが、スペース制約のある車両用計器において導光板９から光源Ｌ１を遠ざけて配置することは好ましくない。
【００１０】
よって本発明は、上述した現状に鑑み、車両用計器等において、光源の配置を変更することなく、表示部材の照明ムラを軽減することを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の導光板は、板状の表示部材が重着される平面部と、前記平面部から下方に折り曲げられて光源に対向する受光部と、前記受光部方向からの光を前記平面部方向に反射させる反射部とを有して、前記光源からの光を前記表示部材の背面に導く導光板であって、前記受光部は、前記光源に近づくにしたがって徐々に広がる凹面状に形成されている、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、光源に近づくにしたがって徐々に広がる凹面状に形成された受光部に入射した光は、導光板内面で左右に反射されつつ表示部材が重着される平面部に至る。このように、受光部に入射した光は左右に反射されつつ平面部に至るので、光源を遠ざけることなく、平面部における光源に近い部位と他の部位との光の強度差を縮小することができる。
【００１３】
上記課題を解決するためになされた請求項２記載の導光板は、請求項１記載の導光板において、前記受光部は、前記光源の直上部において互いに接する２つの平面から構成されており、前記２つの平面は共に、前記直上部で受光されて前記反射部に直進する光の進行方向に対して鈍角となるように形成されている、ことを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決するためになされた請求項３記載の導光板は、請求項１記載の導光板において、前記受光部は、所定幅の円弧面から構成されており、前記光源は、仮想中心点より前記円弧面に近接するように配置されている、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項２及び３記載の発明によれば、受光部がいたずらに複雑化することなく、平面部における光源に近い部位と他の部位との光の強度差を縮小することができる。
【００１６】
上記課題を解決するためになされた請求項４記載の導光板は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の導光板において、前記平面部において前記表示部材が重着される面には、この面からの出射光を拡散させるための加工が施されている、ことを特徴とする。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、平面部において表示部材が重着される面には、この面から出射する光を拡散させるための加工が施されているので、表示部材の照明ムラをより軽減することができる。
【００１８】
上記課題を解決するためになされた請求項５記載の導光板は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の導光板を用いた車両用計器であって、前記板状の表示部材は、ディジタル表示装置である、ことを特徴とする。
【００１９】
請求項５記載の発明によれば、照明品位の高いディジタル表示部を有する車両用計器を提供することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、図１〜図３を用いて、本発明の一実施形態に係る導光板及びこの導光板を用いた車両用計器の構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る導光板及びこの導光板を用いた車両用計器の一部を示す分解斜視図である。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、導光板が装着された状態の車両用計器を示す部分断面図である。詳しくは、図２（Ａ）は図１に示す平面収容部の短辺中央部付近において鉛直方向に切った断面図であり、図２（Ｂ）は図１に示す折曲収容部の矩形開口部の短辺中央部付近において鉛直方向に切った断面図である。図３は、受光部の特徴を説明するための図である。
【００２１】
図１に例示する車両用計器は、スピード表示部、エンジン回転表示部、水温表示部、燃料残量表示部、走行距離表示部等が一体化されたコンビネーションメータであり、このコンビネーションメータの右側部に割り当てられた走行距離表示部に本発明の導光板が用いられているものとする。このコンビネーションメータは、車載され、図１に示すように、メータ本体１、導光板２、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）３、及び文字板４を含んで構成される。なお、コンビネーションメータには、周知のように、拡散板、見返し、指針及び表ガラス等も含まれるが、これらは本発明を理解するにあたり必要ないので省略している。
【００２２】
メータ本体１には、図１及び図２に示すように、導光板２、ＬＣＤ３及び文字板４がこの順に取り付けられる。メータ本体１は、例えば、樹脂製であり、横長形状をしている。メータ本体１の前面には、導光板２やＬＣＤ３を収容するための、これらの形状に対応した矩形皿状の平面収容部１１が形成されている。この平面収容部１１の底面の一部は、導光板２の折曲部２２を収容する折曲収容部１１の矩形開口面になっている。平面収容部１１の内側面には、導光板２の一対の係止片２３に対応した一対の係止溝１３が形成されている。このメータ本体１の背面には、光源Ｌ１としてのＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）や図示しないムーブメント等の電子部品類を実装した基板１４が取り付けられている。更に、その背面には、図示しない裏カバーが覆設されている。
【００２３】
導光板２は、図１〜図３に示すように、ＬＣＤ３の背面が重着される平面部２１と、この平面部２１から下方に折り曲げられて基板１４上に実装された光源Ｌ１に対向する受光部２２ａを有する折曲部２２と、受光部２２ａ方向からの光を平面部２１方向に反射させる反射部２２ｂとを有している。
【００２４】
特に、受光部２２ａは、光源Ｌ１に近づくにしたがって徐々に広がる凹面状に形成されている。詳しくは、この受光部２２ａは、光源Ｌ１の直上部において互いに接する２つの矩形平面から構成されており、これら２つの平面は共に、正面からみて、光源Ｌ１から光Ｒ０として出射され、この光源Ｌ１の直上部で受光され、反射部２２ｂに直進する光の進行方向Ｖ０に対して、鈍角となるように形成されている（図３のθを参照）。
【００２５】
また、平面部２１においてＬＣＤ３が重着される面には、この面からの出射光を拡散させるための加工、例えば、シボ加工が施された拡散部２１ａが形成されている。なお、拡散部２１ａは、シボ加工を施す替わりにセレーションを形成してもよい。
【００２６】
ＬＣＤ３は、図１及び図２に示すように、矩形平板状の周知のディジタル表示装置である。このＬＣＤ３に形成された表示セグメントは、信号端子３２に入力される所定の電気信号に応答して駆動し累積走行距離等を表示する。この表示の際、ＬＣＤ３は、上記導光板２を介して背面から照明される。このＬＣＤ３は、請求項中の表示部材に対応する。なお、表示部材としては、ＬＣＤ３のみならず、ＶＦＤとよばれる蛍光表示管から構成されるディジタル表示装置であってもよいし、或いは、各種意匠が形成された文字板であってもよい。
【００２７】
文字板４は、例えば、透明生地の薄板状のポリカーボネイト製であり、図１及び図２に示すように、上記ＬＣＤ３の形状に対応した矩形の表示窓４１が設けられている。また、文字板４には、周知のように、方向指示意匠４２、図示しないワーニング意匠、スピード等を示す数字、文字、目盛り等の各種意匠が中抜き形成されて、これら以外は黒色印刷が施されている。
【００２８】
次に、このような構成において、本発明に係る作用効果を図４及び図５を用いて説明する。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）はそれぞれ、上記図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に基づいて光の進行状態を説明するための図である。図５は、平面部における光の進行状態を説明するための図である。
【００２９】
まず、光源Ｌ１から出射された光Ｒ０は、受光部２２ａに入射する。入射した光は、図４（Ａ）に示す方向からみると、Ｒ１で示すように、折曲部２２を上方に進行した後、反射部２２ｂで反射されて、平面部２１内面で上下に反射されつつ導光板２内を進行していく。これは図７及び図８で示した従来例と同様である。
【００３０】
一方、受光部２２ａに入射した光は、図４（Ｂ）に示す方向からみると、Ｒ１で示すように、折曲部２２内面で左右に反射されつつ平面部２１方向に進行していく。この図４（Ｂ）のＲ１に示すように、受光部２２ａに入射した光は左右に反射されつつ平面部２１に至るので、光の強度の観点からすると、光源Ｌ１が平面部２１から遠ざかったのと等価になる。つまり、光源Ｌ１を遠ざけることなく、平面部２１における光源Ｌ１に近い部位と他の部位との光の強度差を縮小することができる。したがって、光源Ｌ１の配置を変更することなく、ＬＣＤ３の照明ムラを軽減することができる。
【００３１】
また、上記入射した光は、反射部２２ｂで反射された後には、図５のＲ１に示すように、平面部２１の左右内面及び上下内面で反射されつつ平面部２１内を進行していく。すなわち、受光部２２ａによる左右内面での反射光、及び反射部２２ｂによる上下内面での反射光が合成されて、平面部２１内で上下且つ左右に反射されつつジグザグ進行していく。このため、平面部２１においてＬＣＤ３が重着される面から出射される光は、均一化されたものとなる。したがって、ＬＣＤ３の照明ムラをより軽減することができる。
【００３２】
また、平面部２１においてＬＣＤ３が重着される面には、シボ加工等が施された拡散部２１ａが形成されているので、ＬＣＤ３の照明ムラを更に軽減することができる。
【００３３】
更に、図６を用いて、本発明の導光板の他の実施形態について説明する。図６（Ａ）は、本発明の他の実施形態に係る導光板の受光部の形状を示す正面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の受光部における光源の配置を説明するための図である。
【００３４】
図６（Ａ）で示すように、この実施形態において、導光板２′の折曲部２２′先端には、所定幅の円弧面から構成される受光部２２ａ′が形成されている。このような形状の受光部２２ａ′に対して、光源Ｌ１は、図６（Ｂ）で示すように、受光部２２ａ′（円弧面）を延長して描くことのできる円の仮想中心点Ｃより、受光部２２ａ′側に近接するように配置されている。これにより、上記図２（Ｂ）で示したような受光部２２ａと同等の作用効果を得ることができる。
【００３５】
このように、本発明の実施形態によれば、ＬＣＤ３等の表示部材の照明ムラを大幅に軽減することができる。特に、光源を導光板２から遠ざけることなく、照明ムラを軽減することができるので、スペース制約の多い車両用計器に好適となる。
【００３６】
なお、上記実施形態では車両用計器としてコンビネーションメータを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、車両用計器以外にも同様に適用可能である。また、本発明の導光板は、一カ所のみならず、複数箇所に同時に適用可能である。また、受光部の形状も例示した形状に限定されず、本発明の主旨の範囲で適宜変更可能である。更に、導光板により照明される表示部材は、ＬＣＤのみならず、ＶＦＤや文字板等であってもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、受光部に入射した光は左右に反射されつつ平面部に至るので、光源を遠ざけることなく、平面部における光源に近い部位と他の部位との光の強度差を縮小することができる。したがって、表示部材の照明ムラを軽減することができる。
【００３８】
請求項２及び３記載の発明によれば、受光部がいたずらに複雑化することなく、上記請求項１の発明の効果を得ることができる。
【００３９】
請求項４記載の発明によれば、平面部において表示部材が重着される面には、この面から出射する光を拡散させるための加工が施されているので、表示部材の照明ムラをより軽減することができる。
【００４０】
請求項５記載の発明によれば、照明品位の高いディジタル表示部を有する車両用計器を提供することができる。また、光源を遠ざけることなく上述の効果を得られるので、スペース制約の多い車両用計器に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る導光板及びこの導光板を用いた車両用計器の一部を示す分解斜視図である。
【図２】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、導光板が装着された状態の車両用計器を示す部分断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る導光板の受光部の特徴を説明するための図である。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）はそれぞれ、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に基づいて光の進行状態を説明するための図である。
【図５】平面部における光の進行状態を説明するための図である。
【図６】図６（Ａ）は、本発明の他の実施形態に係る導光板の受光部の形状を示す正面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の受光部における光源の配置を説明するための図である。
【図７】従来の導光板の受光部近傍の部分斜視図である。
【図８】従来の導光板の受光部近傍の作用を説明するための図である。
【符号の説明】
１メータ本体
２導光板
３ＬＣＤ（表示部材）
４文字板
２１ａ拡散部
２２ａ、２２ａ′ 受光部
Ｌ１光源

Claims

板状の表示部材が重着される平面部と、前記平面部から下方に折り曲げられて光源に対向する受光部と、前記受光部方向からの光を前記平面部方向に反射させる反射部とを有して、前記光源からの光を前記表示部材の背面に導く導光板であって、
前記受光部は、前記光源に近づくにしたがって徐々に広がる凹面状に形成されている、
ことを特徴とする導光板。
請求項１記載の導光板において、
前記受光部は、前記光源の直上部において互いに接する２つの平面から構成されており、
前記２つの平面は共に、前記直上部で受光されて前記反射部に直進する光の進行方向に対して鈍角となるように形成されている、
ことを特徴とする導光板。
請求項１記載の導光板において、
前記受光部は、所定幅の円弧面から構成されており、
前記光源は、仮想中心点より前記円弧面に近接するように配置されている、
ことを特徴とする導光板。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の導光板において、
前記平面部において前記表示部材が重着される面には、
この面からの出射光を拡散させるための加工が施されている、
ことを特徴とする導光板。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の導光板を用いた車両用計器であって、
前記板状の表示部材は、ディジタル表示装置である、
ことを特徴とする車両用計器。