JP2006170881A - 車両用メータパネル - Google Patents

Abstract

【課題】 端部に設けた光源から発せられる光を目盛や数字等で形成されるメータ表示部に向けて効率よく導光及び集光させることによって、前記メータ表示部の視認性の向上を図った車両用メータパネルを提供することである。
【解決手段】 外周部３０にメータ表示部２６が形成される表示パネル２２と、この表示パネル２２の裏面側に配置される導光板２３と、この導光板２３の端部に配置されるＬＥＤ２４とを備えた車両用のメータパネル２１であって、前記導光板２３は、前記ＬＥＤ２４を中心として広がる円弧状の外周部３０を有して平面略扇状に形成され、前記ＬＥＤ２４から発せられる光を外周部３０に向けて放射状に導光させながら、前記メータ表示部２６を下方から照明する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車のスピードメータ、タコメータ等に採用される車両用メータパネルに関するものであり、特に、光源に発光ダイオードを使用して、メータ表示部を発光表示する車両用メータパネルに関するものである。

従来、スピードメータ等の車両用メータには、一般に、磁気式メータが使用されている。この磁気式メータは、文字盤、指針及び前記指針を回転駆動して速度表示を行わせる駆動部を備え、前記指針の回転によって指し示す文字盤上の目盛を読み取って時速等を確認するようになっている。

前記文字盤には、背面側にバックライト装置が備えられ、前記メータ表示部を照明して視認性を高めるようにしているものが多い（特許文献１参照）。前記バックライト装置に備える光源としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用される。このＬＥＤを光源とするバックライト構成としては、前記メータ表示部の直下あるいは近傍に配置して直接照明する方式と、前記文字盤の下に導光板を配設し、この導光板の一端にＬＥＤを設置することによって間接照明する方式が採用されている。

図６は、従来から一般的に採用されている車両用のメータパネルの構造を示したものである。このメータパネル１は、内部に磁気駆動部や電源部を内蔵すると共に、表面に表示パネルが組み込まれる扇形の凹部５及びこの凹部５内に配設される複数の光源（ＬＥＤ）６を備えたハウジング２と、前記凹部５の上に載置される光拡散板３と、この光拡散板３の上に載置される表示パネル４等によって構成されている。前記表示パネル４は、全体が黒色系の塗料によって遮光形成されており、外周部に目盛、数字、記号等からなる透光性を備えたメータ表示部９が設けられている。前記ＬＥＤ６は、前記メータ表示部９に略対応するように、複数配列形成される。このように、ＬＥＤ６からの直接光を前記メータ表示部９に通すことによって、必要な箇所のみを明るく照明させることができる。
特開平９−１５２３６０号公報 特開平１１−３３７３７６号公報

しかしながら、図６に示したような、メータ表示部９に対応させてＬＥＤ６を設置した構造にあっては、必要な箇所に直接照明することができるので視認性は高まるが、照明するメータ表示部９の数が多くなると、それに応じてＬＥＤ６を増設しなければならない。このため、部品点数の増加に伴う製品コストの増加や消費電力が多くなるといった問題がある。また、複数のメータ表示部９を均等に照明するためには、各ＬＥＤの輝度や色調等の特性を均一に調整しなければならない。

一方、導光板を介したバックライト構造にあっては、ＬＥＤの設置個数は少なくて済むが、前記ＬＥＤから発せられた光がメータ表示部に到達するまでに弱まり、十分な輝度が得られなくなる場合がある。また、前記メータ表示部が複数ある場合には、ＬＥＤの配設位置によって、各メータ表示部間における輝度にバラツキが生じやすいといった問題がある。

そこで、本発明の目的は、端部に位置する光源から発せられる光を目盛や数字等で形成されるメータ表示部に向けて効率よく導光及び集光させることによって、前記メータ表示部の視認性の向上を図った車両用メータパネルを提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の車両用メータパネルは、外周部にメータ表示部が設けられる表示パネルと、この表示パネルの裏面側に配置される導光板と、この導光板の端部に配置される光源とを備えた車両用メータパネルであって、前記導光板は、前記光源を中心として広がる円弧状の外周部を有して平面略扇状に形成され、前記光源から発せられる光を外周部に向けて放射状に導光させながら、前記メータ表示部を下方から照明することを特徴とする。

前記表示パネルが、透光性を備えたメータ表示部を除いて遮光部材で形成されると共に、このメータ表示部に対応する前記導光板の外周部の位置に、前記光源から発した光を前記メータ表示部に向けて集光させるレンズ部を各々設けた。

本発明に係る車両用メータパネルによれば、導光板が、光源を中心にして広がる円弧状の外周部を有して平面略扇状に形成されたことによって、前記光源から発せられる光を放射状に広げながら外周部に向けて均等に導光させることができる。このため、前記導光板の上方に配置され、目盛、数字、記号等からなる複数のメータ表示部が形成された表示パネルにおいても、各メータ表示部間での輝度ムラが生じることがない。また、前記光源から発せられる光が最短距離で外周部に到達するので、無駄のない高効率の照明効果が得られ、消費電力の低減化が図られる。

また、前記導光板の外周部に前記メータ表示部と対応させた集光用のレンズ部を設けたことによって、前記導光板内を進行してきた光をメータ表示部に向けて集中的に照射させることができる。また、前記レンズ部と対応する導光板の裏面側に反射部を設けたことによって、導光板の外周部に向けて進行する光を前記レンズ部に向けて効率よく照射させることができる。このため、前記メータ表示部を透光する輝度が高まり、視認性がより向上する。

以下、添付図面に基づいて本発明に係る車両用メータパネルの実施形態を詳細に説明する。

一般的な車両用のメータパネルには、中心にスピードメータ、その左右にタコメータや燃料計あるいは水温計等を配置可能にしたものが多いが、それぞれの構造は略同じであるので、本実施形態では、スピードメータを例にして説明する。この車両用メータパネル２１は、図１に示すように、アナログ方式のものであり、メータ表示部が設けられた表示パネル２２と、この表示パネル２２の裏面側に配設される第１実施形態の導光板２３と、この導光板２３を側面から照らす光源（ＬＥＤ）２４とを備えており、ハウジング２５に収納された状態で運転席側のダッシュボードに組み込まれる。

前記表示パネル２２は、外周部２９が円弧状に形成された遮光性を有する黒色系の薄いプラスチックシートでできており、その中に時速を表すメータ表示部２６が透光性を有して形成されている。前記メータ表示部２６は、目盛、数字、記号、図案等から構成され、前記外周部２９に沿って円弧状に配列形成される。前記メータ表示部２６は、透光性を持たせるために、目盛や数字等の輪郭に沿って打ち抜き形成されるか、前記プラスチックシートを形成する際に、目盛や数字等を型取ったマスクをかけて黒色系塗料で塗装した後、前記マスクを外してプラスチックシートの透明な下地部分を露出させる等によって形成される。

前記表示パネル２２の裏面側には、表示パネル２２全体をカバーする大きさの導光板２３が配設される。この導光板２３は、透光性を有するアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等で形成され、ＬＥＤ２４を中心として所定の角度に開いた一対の直線状の側面部３１，３２と、この側面部３１，３２の先端間に架かる円弧状の外周部３０とによって平面略扇状に形成される。前記側面部３１，３２の基端部には、前記ＬＥＤ２４の発光面と対向する平面状の入光面３５が形成される。ＬＥＤ２４は、前記入光面３５に面して配置される。この導光板２３は、前記表示パネル２２の外周部２９の広さに応じて、前記側面部３１，３２が所定の開放角度を持たせて形成される。

また、前記導光板２３の外周部３０上には、前記表示パネル２２のメータ表示部２６に対応した位置にレンズ部３６が形成される。このレンズ部３６は、前記導光板２３の入光面３５に向けて配設されたＬＥＤ２４から発せられる光を前記メータ表示部２６に向けて集中して照射させるために設けられる。図２に示すように、前記レンズ部３６は、ＬＥＤ２４を中心に導光板２３の外周部３０に向けて延びる細い半円柱形状をしており、対応するメータ表示部２６の大きさに合わせて一または二以上形成される。このような、レンズ部３６を設けたことによって、導光板２３内を導光してきた光は、図３に示すように、前記レンズ部３６によって集光された状態でメータ表示部２６を透過させることができる。本実施形態では、前記レンズ部３６を略半円柱形状に形成したが、三角柱形状あるいは多角柱形状であってもよい。このレンズ部３６は、前記導光板２３と同様に透光性を備えたアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等で形成され、金型等を使用して導光板２３の成形時に一体形成される場合と、別体で形成され、導光板の外周部に透明接着剤を介して接合される場合とがある。

前記表示パネル２２のメータ表示部２６は、一例として、図４に示すように、最外周部に形成される刻み線３７と、その内周部に形成される数字３８とで構成される。これに対して、前記導光板２３のレンズ部３６は、前記刻み線３７に対応した第１レンズ部３６ａと、前記数字３８に対応した第２レンズ部３６ｂとで構成される。このように、前記レンズ部３６を各メータ表示部２６にそれぞれ対応させるようにして設けることによって、各メータ表示部２６を効率よく明るく透過照明することができる。

また、図４に示したように、前記導光板２３の外周部３０の裏面には、前記ＬＥＤ２４から発せられる光を上方に向けて反射させる反射部３９が形成される。この反射部３９は、導光板２３の裏面を所定の角度に傾斜させた傾斜面であり、前記第１レンズ部３６ａと対応する第１傾斜面３９ａと、第２レンズ部３６ｂと対応する第２傾斜面３９ｂとで構成されている。このような第１傾斜面３９ａ及び第２傾斜面３９ｂを設けることによって、入光面３５から導光板２３の内部を水平方向に導光してきた光を前記第１レンズ部３６ａ及び第２レンズ部３６ｂに向けて効率よく反射させることができる。前記第１傾斜面３９ａ及び第２傾斜面３９ｂが前記第１レンズ部３６ａ及び第２レンズ部３６ｂの真下に形成された場合は、前記第１傾斜面３９ａ及び第２傾斜面３９ｂの傾斜角度は、前記ＬＥＤ２４からの発光方向に対して４５度前後に設定した場合に最も照明効果が大きくなる。

また、図５に示した第２実施形態の導光板４３のように、反射部４９を複数の段差からなる階段状に形成すると共に、第１レンズ部３６ａ及び第２レンズ部３６ｂの長さや幅に合わせて、前記段差のピッチを設定することで、調光が可能となる。例えば、第１レンズ部３６ａの真下と、第２レンズ部３６ｂの真下とで前記ピッチを変えることによって、刻み線３７と数字３８とで異なった発光効果を得ることができる。

また、前記反射部３９，４９が形成された導光板２３，４３の裏面に反射部材４０を設けることによって、導光板２３，４３の表面側への反射効率が高まり、メータ表示部２６の視認性をさらに向上させることができる。このような反射部材４０としては、導光板２３，４３の裏面側に貼付するＡｇ蒸着フィルムやハウジング２５に直接施すＡｇメッキ等がある。

前記導光板２３，４３は、図１に示したように、ハウジング２５内に収容され、運転席のダッシュボードに組み込まれる。ハウジング２５は、スピードメータ等の複数のメータ類が配置可能な広さ及び厚さを有した長方形状の箱型に形成され、内部に磁気駆動部や電源部（図示せず）が組み込まれ、メータ指針を駆動するための駆動軸２７が表面に突出している。また、このハウジング２５の表面には前記駆動軸２７を中心とした円弧状の外周部を有する凹部２８が形成され、この凹部２８内に前記導光部２３及びＬＥＤ２４が収容される。

図１に示されるように、前記ＬＥＤ２４は、ハウジング２５の表面に突出する駆動軸２７の近傍にあって、配設された導光板２３の入光面３５に発光面を向けて配置される。前記ＬＥＤ２４から発せられる光は、最初に入光面３５に入射した後、表面を放射状に拡散しながら外周部３０方向に向かう。また、導光板２３の内部の厚み方向においては、ハウジング２５によって囲われる裏面及び表示パネル２２の遮光部分によって反射を繰り返しながら外周部３０方向に向かう。このように、導光板２３の内部を水平方向と厚み方向に進行して外周部に到達した光は、前記反射部３９，４９によって上方に向けて反射され、さらに、前記レンズ部３６に集光された状態で透光性を有したメータ表示部２６を通過して発光表示される。

本実施形態では、それぞれの導光板に対して青色発光ダイオードや白色発光ダイオードのような単色光のＬＥＤを一つずつ配設したが、各導光板に対して、赤緑青の発光色素子で構成された多色発光のＬＥＤを配設することによって、様々な色に発光表示させることができる。また、ＬＥＤを用いて発光色を制御する他に、前記メータ表示部に各色のフィルタを配設することによっても発光色を様々に変化させることが可能となる。このように、前記メータ表示部を色分け表示することによって、運転中のドライバーが確認しやすいメータパネルとなる。

なお、上記実施形態では、本発明に係る車両用のメータパネルをスピードメータに適用した場合を示したが、このようなスピードメータ以外のタコメータや燃料計あるいは水温計等にも同様な構成によって適用可能である。

本発明に係る車両用メータパネルの組立斜視図である。 上記車両用メータパネルを構成する第１実施形態の導光板の要部斜視図である。 上記導光板のレンズ部における発光の状態を示す作用図である。 上記導光板の断面図である。 第２実施形態の導光板の断面図である。 従来の車両用メータパネルの斜視図である。

符号の説明

２１ メータパネル
２２ 表示パネル
２３，４３ 導光板
２４ ＬＥＤ（光源）
２５ ハウジング
２６ メータ表示部
２９，３０ 外周部
３５ 入光面
３６ レンズ部
３６ａ 第１レンズ部
３６ｂ 第２レンズ部
３７ 刻み線
３８ 数字
３９ 反射部
３９ａ 第１傾斜面
３９ｂ 第２傾斜面
４０ 反射部材
４９ 反射部

Claims (9)

1. 外周部にメータ表示部が形成される表示パネルと、この表示パネルの裏面側に配置される導光板と、この導光板の端部に配置される光源とを備えた車両用メータパネルであって、
   前記導光板は、前記光源を中心として広がる円弧状の外周部を有して平面略扇状に形成され、前記光源から発せられる光を外周部に向けて放射状に導光させながら、前記メータ表示部を下方から照明することを特徴とする車両用メータパネル。
2. 前記光源は、青色発光ダイオード、白色発光ダイオード、または、赤緑青の発光色素子で構成された多色発光ダイオードである請求項１記載の車両用メータパネル。
3. 前記表示パネルが、透光性を備えたメータ表示部を除いて遮光部材で形成されると共に、このメータ表示部に対応する前記導光板の外周部の位置に、前記光源から発した光を前記メータ表示部に向けて集光させるレンズ部を各々設けた請求項１記載の車両用メータパネル。
4. 前記レンズ部は各々が略半円柱状に形成され、表示パネルの各メータ表示部に対し、一または二以上が配置される請求項１または３記載の車両用メータパネル。
5. 前記導光板の外周部には、前記光源から発した光を前記レンズ部に向けて反射させる反射部が設けられている請求項１、３，４のいずれかに記載の車両用メータパネル。
6. 前記反射部は、前記導光板の底面に形成される傾斜面であり、この傾斜面が前記レンズ部に向けて所定の角度で傾斜している請求項５記載の車両用メータパネル。
7. 前記傾斜面は、前記レンズ部に対して約４５度に設定される請求項６記載の車両用メータパネル。
8. 前記傾斜面は、複数の段差部からなる階段状に形成される請求項６または７記載の車両用メータパネル。
9. 前記反射部の裏面側に高反射部材が設けられる請求項５記載の車両用メータパネル。

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