JP2005098758A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
製造コストを低減でき、明るい環境においても警告表示が視認しやすい車両用表示装置の提供。
【解決手段】
車両用表示装置は、基板１６に実装された表面実装型のＬＥＤ１７を備え、基板１６と文字板１５ａとの間は、ＬＥＤ１７の厚さより大きくなっている。更に、車両用表示装置は透光部材１８を備えており、透光部材１８は、ＬＥＤ１７と対向する背面部１８ｂと文字板１５ａから前面側に向けて突出する前端部１８ａとを有している。そして、透光部材１８は、ＬＥＤ１７の出射光Ｌを中央部１８ｄに集光させるように、背面部１８ｂが球面状に形成されている。また、車両用表示装置に筒状の保持部材を設け、この保持部材で出射光Ｌを反射させることにより中央部１８ｄに集光させても良い。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を直接視認させずに警告表示部の視認性を高めた車両用表示装置に関するものである。

従来から、車両用空調装置として図４に示すようなメータ１０が知られている。

このメータ１０は、車速、エンジン回転数などの情報を表示するため、自動車や二輪車等の車両に設けられるものである。

また、メータ１０は、残燃料表示部１１と、車速表示部１２と、回転数表示部１３と、水温表示部１４と、警告表示部１５と、を備えている。

残燃料表示部１１、車速表示部１２、回転数表示部１３、水温表示部１４のそれぞれには、所定の目盛り等が印刷された文字板１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａが設けられている。

そして、指針１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂが、文字板１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａに沿って回動することにより、可変情報を表示することができるようになっている。

また、警告表示部１５は、文字板１５ａと、文字板１５ａ上に印刷された複数の標識図形部１５ｂと、を備えている。

この警告表示部１５は、主として警告（ワーニング）の有無を乗員に認識させるものであり、シートベルト非装着警告、半ドア警告、冷却水温上昇警告のように、点灯／消灯のみで認識させることができる情報を表示するようになっている。

このため、表示図形部１５ｂの背面側にＬＥＤを設け、このＬＥＤを点灯させて標識図形部１５ｂ自体が点灯するように構成したものも一般に知られている。しかしながら、表示図形部１５ｂを背面側から照明するようなメータでは、視認性が低くなってしまう場合があるという問題があった。すなわち、背面からの照射光を透過させて表示図形部１５ｂを照明する構成のものでは、表示図形部１５ｂが点灯した際の輝度が低く、日光が直接に照射されるような明るい環境下では視認しにくい、という問題があった。

そこで、特に二輪車や重機に設置され、直接に日射を受けやすいメータでは、図４に示したように、表示図形部１５ｂに対応させて点灯部１５ｃを設け、この点灯部１５ｃを赤色等に発光させて視認性を向上させている（例えば、特許文献１参照。）。

この点灯部１５ｃの構成の一例としては、図５（ａ）に示すようなものがあった。これは、保持部材１により文字板１５ａに円盤状の透光部材２を配設し、この透光部材２の中央部から膨出する球面部２ａにより点灯部１５ｃを構成したものである。

そして、このように構成されたものでは、文字板１５ａの背面側に設けられた基板１６にバルブ３を取り付けると共に、バルブ３で透光部材２を照明し、これにより球面部２ａ（すなわち点灯部１５ｃ）を点灯させるようにしていた。

また、他の一例としては、図５（ｂ）に示すようなものもあった。これは、点灯部１５ｃが、半球状の前端部４ａを備える円柱形状のＬＥＤ（いわゆる砲弾形のＬＥＤ）４の前端部４ａにより構成されている。

すなわち、従来のメータ（車両用表示装置）では、砲弾形のＬＥＤ４を基板１６に設けると共にＬＥＤ４の周囲に遮光部材５を設け、文字板１５ａから前端部４ａを前面側に突出させる構成となっていた。そして、これにより、ＬＥＤ４を乗員に直接視認させ、視認性の向上を図っていた。
特開平１１−２３５９３７号公報（第３頁、図１）

しかしながら、図５（ａ）に示したような、中央部に球面部２ａを備える薄い円盤形の透光部材２をバルブ３で照明するものでは、球面部２ａから出射する光が拡散してしまい、輝度が低下して視認性が低下してしまう、という問題があった。

ここで、文字板１５ａと基板１６との距離を小さくして、バルブ３の前端３ａで点灯部１５ｃを構成することも考えられるが、基板１６に実装する他の電子部品等の厚さを確保しなければならならず、バルブ３の前端３ａで点灯部１５ｃを構成することはできなかった。

また、図５（ｂ）で示したように、砲弾形のＬＥＤ４を用いる場合には、ＬＥＤ４から延びる二本の電極４ｂを、基板１６に半田付けする必要あった。

このため、基板１６に半田を供給した後にＬＥＤ４を配置し加熱することにより半田付けを行う、いわゆるリフロー半田付け方法によって実装することができず、作業工数が増大してしまうという問題があった。

本発明は、このような従来のメータが有する課題を解決するためになされたものであり、作業工数を低減して製造コストの増大を抑制すると共に、日光が直射するような明るい環境においても警告表示が視認しやすい車両用表示装置の提供を目的としている。

前記課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、基板に実装された表面実装型のＬＥＤと、少なくとも前記ＬＥＤの厚さより大きな距離を隔てて前記基板の前面側に設けられた文字板と、前記ＬＥＤと対向する背面部と前記文字板から前面側に向けて突出する前端部とを有する透光部材と、を備え、前記透光部材は、前記背面部から入射した前記ＬＥＤの出射光を前記前端部の中央部に集光させることを特徴とする車両用表示装置である。

このように構成された請求項１に記載のものでは、表面実装型のＬＥＤを備えるため、リフロー半田付け方法により前記基板に実装することができ、作業工数を低減して製造コストの増大を抑制することができる。

しかも、このように表面実装型のＬＥＤを用いても、前記車両用表示装置であれば、前記透光部材が前記背面部から入射した前記ＬＥＤの出射光を前記中央部に集光させるため、前記文字板から前面側に向けて突出する前端部の中央部の輝度が高く、日光が直射するような明るい環境においても警告表示を乗員に視認させやすいものである。

また、請求項２に記載の発明は、前記背面部が球面状に形成され、該背面部で前記出射光を屈折入射させて前記中央部に集光させることを特徴とする車両用表示装置である。

このように構成された請求項２に記載のものでは、前記背面部が球面状に形成され、該背面部で前記出射光を屈折入射させて前記中央部に集光させるため、前記中央部の輝度が高く、日光が直射するような明るい環境においても乗員に警告表示を視認させやすい。

また、請求項３に記載された発明は、前記透光部材を保持すると共に前記ＬＥＤを囲うように配置される筒状の保持部材を設け、前記背面部から入射した前記ＬＥＤの出射光を、前記保持部材で反射させることにより前記中央部に集光させることを特徴とする車両用表示装置である。

このように構成された請求項３に記載のものでは、前記背面部から入射した前記ＬＥＤの出射光を、前記保持部材で反射させることにより前記中央部に集光させるため、前記中央部の輝度が高く、日光が直射するような明るい環境においても乗員に警告表示を視認させやすい。

本発明の車両用表示装置によれば、表面実装型のＬＥＤを備えるため、リフロー半田付け方法により前記基板に実装することができ、作業工数を低減して製造コストの増大を抑制することができる。

しかも、このように表面実装型のＬＥＤを用いても、本発明の車両用表示装置であれば、前記透光部材が前記背面部から入射した前記ＬＥＤの出射光を前記中央部に集光させるため、前記文字板から前面側に向けて突出する前端部の中央部の輝度が高く、日光が直射するような明るい環境においても警告表示を乗員に視認させやすいものである。

本発明を実施するための形態を、実施例１及び実施例２に基づいて説明する。

本発明の実施例１を、図を参照しつつ説明する。

なお、従来のメータと同一乃至均等なものについては、同一符号を付して説明する。

本発明の車両用表示装置としてのメータ１０は、図４に示したように、車速、エンジン回転数などの情報を表示するため、自動車や二輪車等の車両に設けられるものである。

本実施例１においては、メータ１０は、車両の燃料タンク内の残燃料量を表示するための残燃料表示部１１と、走行速度を表示するための車速表示部１２と、エンジンの回転数を表示するための回転数表示部１３と、冷却水温度を表示するための水温表示部１４と、主として所定の警告の有無を表示するための警告表示部１５と、を備えている。

残燃料表示部１１、車速表示部１２、回転数表示部１３、水温表示部１４のそれぞれには、所定の目盛や記号、文字等が印刷された文字板１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａが設けられている。

そして、指針１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂが、文字板１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａに沿って回動することにより、メータ１０はそれぞれの可変情報を表示することができるようになっている。

また、警告表示部１５は、複数の標識図形部１５ｂ、１５ｂ・・が印刷された文字板１５ａと、文字板１５ａに設けられた開口部１５ｄ、１５ｄ・・から前面側に突出した点灯部１５ｃ、１５ｃ・・と、を備えている。

複数の点灯部１５ｃ、１５ｃ・・は、それぞれ標識図形部１５ｂ、１５ｂ・・に対応して設けられている。そして、乗員は、点灯部１５ｃの点灯／消灯によりその近傍の標識図形部１５ｂに該当する警告の有無を認識できるようになっている。このため、警告表示部１５は、シートベルト非装着警告、半ドア警告、冷却水温上昇警告のように、点灯／消灯のみで認識させることができる車両情報を表示の対象としている。

なお、本実施例１では、図４に示したように、点灯部１５ｃが点灯することにより、その直上の標識図形部１５ｂの警告と認識できるような構成となっている。

そして図１（ａ）に示すように、メータ１０は、電流の供給により発光するＬＥＤ１７と、ＬＥＤ１７を実装する基板１６と、ＬＥＤ１７の直上に位置する透光部材１８と、透光部材１８を保持する保持部材１９と、を備えている。

ＬＥＤ１７は、いわゆる表面実装型の発光ダイオード（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）であり、薄厚のチップ形状を呈し、基板１６の表面にそのフレームを直接半田付けできるものである。従って、ＬＥＤ１７は、いわゆるリフロー半田付けが可能なＬＥＤとなっている。

本実施例１では、乗員が気付きやすいように、ＬＥＤ１７には赤色に発光するものが用いられている。

また、文字板１５ａは、このＬＥＤ１７の厚さより大きな距離を隔てて基板１６の前面側に設けられている。

すなわち、メータ１０では、例えば文字板１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａと重複する位置の基板１６上に設けられたバルブ（図示せず）等のバックライト光源を用いて一定面積を照明させなければならないため、或いは、基板１６上に他の電子部品を実装しなければならないため、基板１６と文字板１５ａとの間には所定の間隔を設ける必要がある。

このため、メータ１０では、基板１６と文字板１５ａとの間隔が薄厚のＬＥＤ１７の厚さより大きく設定されており、ＬＥＤ１７を文字板１５ａから前面側に臨ませて直接乗員に視認させることができないような構成となっている。

また、透光部材１８は、半球状の前端部１８ａと、ＬＥＤ１７と対向する球面状の背面部１８ｂと、前端部１８ａと背面部１８ｂの間に位置する円柱状の本体部１８ｃとを備えており、略俵形状を呈している。

この透光部材１８は、例えばアクリル樹脂やガラスなどの透明、或いは半透明な材料から形成され、光の透過が可能なものとなっている。

そして、透光部材１８は、ＬＥＤ１７を囲うように基板１６上に配置された保持部材１９に保持されて、開口部１５ｄから前端部１８ａを前面側に向けて突出させるようになっている。すなわち、メータ１０は、透光部材１８の前端部１８ａによって点灯部１５ｃを構成している。

更に、図１（ｂ）に示すように、透光部材１８は、ＬＥＤ１７が発光した際、その出射光Ｌを背面部１８ｂから入射させ、この入射したＬＥＤ１７の出射光Ｌを、前端部１８ａの中央部１８ｄに集光させるようになっている。

この中央部１８ｄは、図４に示したように、前端部１８ａの中心点のみによって構成されるものではなく、中心点近傍の一定領域を占有するものである。本実施例１では、中央部１８ｄは、点灯部１５ｃの直径の略１／２の直径を有する円形領域となっている。

そして、メータ１０は、球面状に形成された背面部１８ｂにより、出射光Ｌを屈折入射させて、出射光Ｌを中央部１８ｄに集光させるようになっている。

図１（ｃ）に示すように、本実施例１では、側面視で全長Ｈ＝１２（ｍｍ）、幅Ｗ＝５（ｍｍ）の透光部材１８の背面部１８ｂを、曲率半径Ｒ＝２．５（ｍｍ）に形成し、これにより、出射光Ｌを背面部１８ｂで屈折入射させて中央部１８ｄに集光させるようになっている。

このように、ＬＥＤ１７の出射光Ｌが中央部１８ｄに集光するように構成すれば、文字板１５ａから前面側に向けて突出する半球状の前端部１８ａ（すなわち点灯部１５ｃ）の中央部１８ｄをより高い輝度で発光させることができる。

このため、本発明のメータ１０は、日光が直射するような明るい環境においても警告表示を視認させやすいものである。

しかも、メータ１０のＬＥＤ１７は、薄厚のいわゆる表面実装型発光ダイオードであるため、リフロー半田付け方法を用いて基板１６に実装することができる。

このため、従来の砲弾形のＬＥＤを実装する場合と比し、基板１６に実装するための作業工数を低減することができる。

従って、メータ１０よれば、製造コストの増大を抑制することができる。

図２はこの発明の実施例２を示したものである。

なお、前記実施例１と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。

図２（ａ）に示したように、本実施例２の透光部材１１８は、半球状の前端部１８ａと、略平面に形成された背面部１１８ｂと、前端部１８ａと背面部１１８ｂの間に位置する円柱状の本体部１８ｃとを備え、概略砲弾形となっている。

また、本実施例２では、透光部材１１８を保持する円筒形の保持部材１１９が、光が反射しやすいように構成されている。

ここでは、保持部材１１９と透光部材１１８とが密着させられることにより、出射光Ｌの乱反射を低減させ、これにより光が反射しやすいように構成している。

更に、保持部材１１９は、その内面が滑らかな曲面となっており、また、白色等の光が反射しやすい色に形成されている。

そして、本実施例２のメータ１０では、図２（ｂ）に示すように、背面部１８ｂから入射した出射光Ｌを、透光部材１１８を保持する保持部材１１９で反射させることにより、前端部１８ａ（点灯部１５ｃ）の中央部１８ｄを高い輝度で発光させるようになっている。

このように構成した場合、ＬＥＤ１７の出射光Ｌが、文字板１５ａから前面側に向けて突出する半球状の前端部１８ａ（すなわち点灯部１５ｃ）の中央部１８ｄから、前面側に向ける指向性の高い光を出射することができ、これにより視認性を向上させることができる。

このように、本実施例２のメータ１０では、円柱状の本体部１８ｃの背面部１１８ｂ形状を調整することで出射光Ｌの集光度合いを調整することができる。

従って、本実施例２のメータ１０は、日光が直射するような明るい環境においても警告表示を視認させやすいものである。

しかも、メータ１０のＬＥＤ１７は、薄厚のいわゆる表面実装型発光ダイオードであるため、リフロー半田付け方法を用いて基板１６に実装することができる。

このため、従来の砲弾形のＬＥＤを実装する場合と比し、基板１６に実装するための作業工数を低減することができる。

従って、メータ１０よれば、製造コストの増大を抑制することができる。

他の構成、および作用効果については、前記実施例１と同一乃至均等であるので説明を省略する。

以上、本発明を実施するための形態を、実施例１及び２によって説明してきたが、具体的な構成はこの実施例に限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更があってもこの発明に含まれる。

例えば、実施例１の前端部１８ａは半球状となっているが、その形状は必ずしも半球状に限定されるものでなく、例えば図３（ａ）に示す前端部２１８ａのように平面状に形成しても良い。
また、実施例２では、保持部材１１９と透光部材１１８とを密着させ、保持部材１１９で出射光Ｌを反射させて中央部１８ｄに集光しているが、保持部材１１９と透光部材１１８との間に微少な隙間を設け、これにより乱反射を防止して中央部１８ｄに集光するように構成しても良い。

このようにしても、透光部材２１８の背面部２１８ｂを球面状に形成し、背面部２１８ｂで出射光Ｌを屈折入射させて中央部２１８ｄに集光させれば、中央部２１８ｄの輝度が高く、日光が直射するような明るい環境においても乗員に警告表示を視認させやすい。

更に、車両用表示装置の標識図形部１５ｂ、１５ｂ・・は、シートベルトの装着／非装着等に限定されず、点灯部１５ｃの点灯／消灯により認識できる車両情報であれば自由に採用することができる。

そして、ＬＥＤ１７の発色光は赤色に限定されず、所望の色を選択することができる。

本発明の車両用表示装置の実施例１を説明する図であり、（ａ）図４におけるＳＡ−ＳＡ断面図、（ｂ）図４におけるＳＡ−ＳＡ断面図によりＬＥＤの出射光の光路を模式的に表した図、（ｃ）透光部材の断面図をそれぞれ示している。 本発明の車両用表示装置の実施例２を説明する図であり、（ａ）図４におけるＳＡ−ＳＡ断面図、（ｂ）図４におけるＳＡ−ＳＡ断面図によりＬＥＤの出射光の光路を模式的に表した図を示している。 本発明の車両用表示装置の実施例１の変形例を説明する図であり、（ａ）図４におけるＳＡ−ＳＡ断面図、（ｂ）図４におけるＳＡ−ＳＡ断面図によりＬＥＤの出射光の光路を模式的に表した図を示している。 本発明の車両用表示装置の正面図を示した図である。 （ａ）従来の車両用表示装置の一例を説明する断面図であり、（ｂ）従来の車両用表示装置の他の一例を説明する断面図である。

符号の説明

１０ メータ（車両用表示装置）
１５ａ 文字板
１６ 基板
１７ ＬＥＤ（表面実装型のＬＥＤ）
１８、１１８、２１８ 透光部材
１８ａ、２１８ａ 前端部
１８ｂ、１１８ｂ、２１８ｂ 背面部
１８ｄ、２１８ｄ 中央部
１１９ 保持部材
Ｌ 出射光

Claims (3)

1. 基板に実装された表面実装型のＬＥＤと、
   少なくとも前記ＬＥＤの厚さより大きな距離を隔てて前記基板の前面側に設けられた文字板と、
   前記ＬＥＤと対向する背面部と前記文字板から前面側に向けて突出する前端部とを有する透光部材と、を備え、
   前記透光部材は、前記背面部から入射した前記ＬＥＤの出射光を前記前端部の中央部に集光させることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記背面部が球面状に形成され、該背面部で前記出射光を屈折入射させて前記中央部に集光させることを特徴とする車両用表示装置。
3. 前記透光部材を保持すると共に前記ＬＥＤを囲うように配置される筒状の保持部材を設け、
   前記背面部から入射した前記ＬＥＤの出射光を、前記保持部材で反射させることにより前記中央部に集光させることを特徴とする車両用表示装置。
   

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