JP2006208068A - 車両用メータパネル - Google Patents

Abstract

【課題】 略リング状に配列された目盛線やスピード数字等からなる目盛部の発光色や輝度を異なった視覚効果によって区別して発光表示することができると共に、光源の配設個数を抑えてコストの低減化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】 目盛部26がメータ針の回転方向に沿って同心円弧状に複数配列されたメータ表示板22と、このメータ表示板22の裏面側に配置され、前記各目盛部26の配列に沿って形成された略リング状の第１導光部31，第２導光部32及び前記第１導光部31の開放端部に受光部31a,31b、前記第２導光部32の両開放端部に受光部32a,32bを有する導光板23と、前記受光部31a,31b、受光部32a,32bに向けてそれぞれ配置されるＬＥＤ24a,24b、ＬＥＤ34a,34bとを備え、前記各ＬＥＤから発せられた光によって、前記第１導光部31，第２導光部32内を前記目盛部26の配列方向に沿って照射させるように構成した。
【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、目盛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、メータ針及びこのメータ針を回転駆動して速度表示を行わせる駆動部を備え、前記メータ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、前記目盛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、前記目盛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９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備えると共に、表面にメータ表示板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の上に載置されるメータ表示板４等によって構成されている。前記メータ表示板４は、全体が黒色系の塗料によって遮光形成されており、外周部に目盛線や数字等からなる透光性を備えた目盛部９が設けられている。前記ＬＥＤ６は、前記目盛部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目盛部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９に示したメータパネル１のように、目盛部９に対応させてＬＥＤ６を個別に配置した構造にあっては、前記目盛部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、消費電力が多くなると共に、部品点数の増加に伴って製品コストも高くなるといった問題がある。また、複数の目盛部９を均等に照明するためには、各ＬＥＤの輝度や明度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すむが、前記ＬＥＤから発せられた光が目盛部に到達までに弱まり、十分な輝度が得られなくなる場合がある。また、前記目盛部が複数ある場合には、ＬＥＤの配設位置によって、各目盛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。

また、従来の導光板のように、一枚板で形成されたものにあっては、メータ表示板の外周部に形成されている目盛線やその内周部に形成されているスピード数字等がすべて同じ発色や輝度となり、それぞれを区別するような視覚的効果が得にくいといった問題があった。

そこで、本発明の目的は、円弧状に配列された目盛線やスピード数字等からなる目盛部の発光色や輝度を異なった視覚効果によって区別して発光表示することができると共に、光源の配設個数を抑えてコストの低減効果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、目盛部がメータ針の回転方向に沿って同心円弧状に複数配列されたメータ表示板と、このメータ表示板の裏面側に配置され、前記各目盛部の配列に沿って形成された略リング状の複数の導光部及びこれら導光部の両開放端部に受光部が形成された導光板と、前記受光部に向けてそれぞれ配置される光源とを備え、前記各光源から発せられた光がそれぞれの導光部内を前記目盛部の配列方向に沿って導光することを特徴とする。

前記導光板は、隣接する各導光部の間に段差部を設けて形成した。

前記メータ表示板が、透光性を備えた目盛部を除いて遮光部材で形成されると共に、この目盛部に対応する前記各導光部の表面に、前記光源から発せられた光を前記目盛部に向けて集光させるレンズ部を各々設けた。

前記光源を単色の発光ダイオード、または、赤，青，緑からなる多色の発光ダイオードによって構成した。

前記光源と各受光部との間にカラーフィルタ、または、蛍光体を配設した。

本発明に係る車両用メータパネルによれば、導光板が、メータ表示板の各目盛部の配列に対応させた略リング状の複数の導光部によって形成されているため、それぞれの導光部の発光色や輝度を変えることで、同心円弧状に配列されている各目盛部を異なった色や明るさによって表示させることができる。このため、運転中のドライバーの注意を喚起するような視覚的な効果を得ることが可能となった。

前記各導光部は、内部で全反射が可能な円弧状に形成されているため、各導光部の両開放端部に配置した一対の光源のみによって、各導光部内を高効率且つ均等に導光することができる。また、光源の数が少なくすむことから消費電力の低減化が図られる。

前記各導光部間に段差部を持たせて形成した場合は、この段差部によって各導光部との間に境界が生じるため、隣接する導光部の照明効果を区別することができる。

また、メータ表示板に配列される目盛部の位置に対応した各導光部の表面にレンズ部を設けることによって、前記目盛部を高輝度で照明することができる。

前記光源を赤，青，緑からなる発光色を備えたＬＥＤによって構成したり、光源と各受光部との間にカラーフィルタや蛍光体を配設したりすることによって、前記各導光部を様々な色合いで発光表示させることも可能となる。

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。図１に示す車両用メータパネル２１は、アナログ方式のものであり、時速を表す数字等からなる目盛部２６が設けられたメータ表示板２２と、このメータ表示板２２の裏面側に配設される導光板２３と、この導光板２３を側面から照らす光源２９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。

前記メータ表示板２２は、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、その中に時速等を表す目盛部２６が透光性を持たせて形成されている。この目盛部２６は、図示しないメータ針の回転方向に沿って設けられ、前記メータ表示板２２の外周に沿って所定間隔ごとに配列される目盛線３７からなる第１目盛部２６ａと、この第１目盛部２６ａの内周に配列される数字３８からなる第２目盛部２６ｂとで構成されている。これらの第１目盛部２６ａ及び第２目盛部２６ｂは、透光性を持たせるため、前記目盛線３７や数字３８の輪郭に沿って打ち抜き形成される。または、前記プラスチックシートを形成する際に、前記目盛線３７や数字３８を型取ったマスクをかけて黒色系塗料で塗装した後、マスクを外して前記プラスチックシートの透明な下地部分を露出させることによって形成される。

図２は、前記メータ表示板２２の裏面側に配設される第１実施形態の導光板２３の構成を示したものである。なお、説明のため、前記導光板２３の上にメータ表示板２２の第１目盛部２６ａと第２目盛部２６ｂを示している。この導光板２３は、透光性を備えたアクリルあるいはポリカーボネート等の樹脂によって形成され、前記第１目盛部２６ａに対応した略リング状の導光領域を有する第１導光部３１と、第２目盛部２６ｂに対応した略リング状の導光領域を有する第２導光部３２とによって分割構成されている。前記第１導光部３１及び第２導光部３２は、それぞれ別体で形成され、前記第１導光部３１の内周面に第２導光部３２の外周面を接合あるいは当接させてハウジング２５の凹設部２８に組み込まれる。

前記第１導光部３１には、ＬＥＤ２４ａが受光部３１ａに、ＬＥＤ２４ｂが受光部３１ｂに向けて配置される。また、前記第２導光部３２には、ＬＥＤ３４ａが受光部３２ａに、ＬＥＤ３４ｂが受光部３２ｂに向けて配置される。図２に示したように、前記受光部３１ａ，３１ｂの外周角部と受光部３２ａ，３２ｂの内周角部は、前記ＬＥＤ２４ａ，２４ｂ及びＬＥＤ３４ａ，３４ｂから放射状に発せられる光を漏れなく第１導光部３１内及び第２導光部３２内に取り入れるような角度に斜めにカット形成されている。

前記ＬＥＤ２４ａ，２４ｂからそれぞれ発せられた光は、受光部３１ａ，３１ｂから入光し、第１導光部３１の内部を円弧状に沿って反射屈折を繰り返しながら中心部に向けて伝播する。そして、図３に示すように、上方に位置している第１目盛部２６ａを下方から照射して目盛線３７を透過照明する。一方、ＬＥＤ３４ａ，３４ｂからそれぞれ発せられた光は、受光部３２ａ，３２ｂから入光し、第２導光部３２の内部を円弧状に沿って反射屈折を繰り返しながら中心部に向けて導光され、上方に位置している第２目盛部２６ｂを下方から照射して数字３８を透過照明する。このように、前記第１導光部３１と第２導光部３２は、それぞれに対応して配置されるＬＥＤ２４ａ，２４ｂ及びＬＥＤ３４ａ，３４ｂによって、独立した導光領域を形成しているため、隣接配置しているのも関わらず、相互に干渉することなく第１目盛部２６ａと第２目盛部２６ｂを区別して発光表示させることができる。

前記第１導光部３１及び第２導光部３２は、図示しないメータ針が約１８０°の表示範囲であるため、１８０°の回転半径を有して円弧状に屈曲形成したが、外周面あるいは内周面に沿って全反射が可能であれば、楕円状あるいは多角状に屈曲形成することも可能である。また、前記第１導光部３１及び第２導光部３２の回転範囲は、メータ表示板２２に形成される目盛部２６の数や間隔によって適宜設定される。

図４乃至図６は、前記車両用メータパネル２１を構成する第２実施形態の導光板４３を示したものである。この導光板４３は、前記第１目盛部２６ａに対応する第１導光部５１と、第２目盛部２６ｂに対応する第２導光部５２との間に傾斜した段差部５３を持たせて一体形成したものである。光源であるＬＥＤ４４ａ，４４ｂは、前記導光板４３の受光部５１ａ，５１ｂ及び受光部５２ａ，５２ｂに向けて配置され、ここで発せられた光は、前記第１導光部５１の受光部５１ａ，５１ｂ及び第２導光部５２の受光部５２ａ，５２ｂから入射し、第１導光部５１及び第２導光部５２の内部での反射屈折を繰り返しながら、各導光部の中央部に向けて導光される。この導光板４３によれば、前記段差部５３によって、前記第１導光部５１と第２導光部５２との間に一定幅の境界領域が形成されるため、第１導光部５１内での照明効果と第２導光部５２内での照明効果を区別することができる。

また、上記第２実施形態の導光板４３は、樹脂による一枚板で第１導光部５１、第２導光部５２及び段差部５３を形成しているため、前記段差部５３において、第１導光部５１内を伝播してきた光と、第２導光部５２内を伝播してきた光が僅かながら混じり合う。このため、上記第１実施形態の導光板２３のように、独立した導光部によって視認性を明確に区別することなく、微妙な輝度差によって発光表示領域を区別することができる。なお、前記段差部５３を設けず、第１導光部５１と第２導光部５２をその境界部において所定の角度で折曲げ形成してもよい。

上記第１実施形態及び第２実施形態の導光板２３，４３によれば、全反射伝播に適した略リング形状となっているため、それぞれの受光部に向けて配置したＬＥＤ２４ａ，２４ｂ、ＬＥＤ３４ａ，３４ｂ、または、ＬＥＤ４４ａ，４４ｂによって、この導光板２３，４３全体を均一に発光照明することができる。また、図７に示すように、前記導光板２３において、メータ表示板２２に設けられている第１目盛部２６ａや第２目盛部２６ｂに対応する部分の表面に凸状のレンズ部４０を設けることで、前記第１目盛部２６ａや第２目盛部２６ｂを部分的に明るく照明することができ、照明効率の向上が図られる。なお、前記導光板４３においても、前記同様のレンズ部４０を設けることで、メータ表示板２２の第１目盛部２６ａや第２目盛部２６ｂの視認性を向上させることができる。

また、前記ＬＥＤ２４ａ，２４ｂ、ＬＥＤ３４ａ，３４ｂを白色や赤色といった単色発光のＬＥＤで構成する以外に、赤，青，緑の発光色からなる発光素子で構成されたカラー発光型のＬＥＤを使用することもできる。このようなカラー発光型のＬＥＤによれば、前記各色の発光素子に流す電流値を制御することで、導光板２３，４３を様々な発光色で表示させたり、その明るさを調整したりすることができる。また、図８に示すように、前記ＬＥＤ２４ａ，２４ｂ、ＬＥＤ３４ａ，３４ｂと対向する受光部３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂに各色のフィルタ３９を設けることによって、前記導光板２３の発光色を多様に変化させることができる。さらに、前記受光部３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂに蛍光体を設けることによって、前記ＬＥＤ２４ａ，２４ｂ、ＬＥＤ３４ａ，３４ｂから発せられた光の発光輝度を高めた状態で第１導光部３１や第２導光部３２内に導光させることができる。なお、前記第２実施形態で示した導光板４３においても、ＬＥＤ４４ａ，４４ｂをカラー発光可能な構成にしたり、受光部５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂに各色のフィルタ３９を設けたりすることで、同様の視覚効果が得られる。

このように、前記導光板２３，４３を様々な発光色や輝度に容易に変更することが可能となるため、例えば、スピードメータ等の背景色を走行中のスピードに応じて段階的に変化させたりするといった視覚効果が得られる。

前記メータ表示板２２、導光板２３，４３及びＬＥＤ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。前記ハウジング２５は、前記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設部２８が形成され、この凹設部２８内に前記導光板２３，４３及びＬＥＤからなる光源が組み込み形成される。

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分解斜視図である。 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平面図である。 上記第１実施形態の導光板の側面図である。 車両用メータパネルを構成する第２実施形態の導光板の斜視図である。 上記第２実施形態の導光板の平面図である。 上記第２実施形態の導光板の側面図である。 目盛部に対応する位置にレンズ部を設けた導光板の断面図である。 受光部にフィルタを設けた導光板の平面図である。 従来の車両用メータパネルの分解斜視図である。

符号の説明

２１ メータパネル
２２ メータ表示板
２３，４３ 導光板
２６ 目盛部
２６ａ 第１目盛部
２６ｂ 第２目盛部
２４ａ，２４ｂ ＬＥＤ（光源）
３４ａ，３４ｂ ＬＥＤ（光源）
３１，５１ 第１導光部
３２，５２ 第２導光部
３７ 目盛線
３８ 数字
３９ フィルタ
４０ レンズ部
５３ 段差部

Claims (5)

1. 目盛部がメータ針の回転方向に沿って同心円弧状に複数配列されたメータ表示板と、このメータ表示板の裏面側に配置され、前記各目盛部の配列に沿って形成された略リング状の複数の導光部及びこれら導光部の両開放端部に受光部が形成された導光板と、前記受光部に向けてそれぞれ配置される光源とを備え、
   前記各光源から発せられた光がそれぞれの導光部内を前記目盛部の配列方向に沿って導光することを特徴とする車両用メータパネル。
2. 前記導光板は、隣接する各導光部の間に段差部を有して形成される請求項１記載の車両用メータパネル。
3. 前記メータ表示板が、透光性を備えた目盛部を除いて遮光部材で形成されると共に、この目盛部に対応する前記各導光部の表面に、前記光源から発せられた光を前記目盛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. 前記光源が、単色の発光ダイオード、または、赤，青，緑からなる多色の発光ダイオードによって構成される請求項１記載の車両用メータパネル。
5. 前記光源と各受光部との間にカラーフィルタ、または、蛍光体を配設した請求項１記載の車両用メータパネル。

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