JP2010078322A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】意匠面１１を照明するための専用の光源を必要とせず、光源のためのスペースや部品も不要とした車両用表示装置を提供する。
【解決手段】透光板３にハーフミラー層３ａを形成して、バックライト２０が発して液晶パネル１０を透過してきた光の一部をハーフミラー層３ａで反射させて意匠面１１を照明するようにしている。
これによれば、意匠面１１を照明するための専用の光源を必要としないため、光源部分を構成するためのスペースや部品も不要となり、コストを抑えて車両のインストルメントパネル内に配設し易い車両用表示装置とすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶パネルとその液晶パネルを透過照明するバックライトとを備えた車両用表示装置に関するものである。

従来、メータの意匠面を照明する方法として、直射式や導光式などがある。図５は、従来の直射式による意匠面１１の照明方法を表す車両用表示装置１の断面図である。意匠面１１の上方前側（もしくは下方前側）に張り出したメータケース２の部分に、意匠面１１を照明する専用の光源としてランプ２１１を配設し、そのランプ２１１からの光を直接、もしくは拡散板やシートレンズなどの部材２２１を通して意匠面１１を照明するものである。なお、意匠面１１の前方には透光板３が配設されている。

また、図６は、従来の導光式による意匠面１１の照明方法を表す車両用表示装置１の断面図である。意匠面１１の上方前側（もしくは下方前側）に張り出したメータケース２の部分に、意匠面１１の後方側から意匠面１１の前側まで延びるプリズム２２２と、意匠面１１の後方側に意匠面１１を照明する専用の光源として発光ダイオード２１とを配設し、この発光ダイオード２１からの光を前記プリズム２２２で導光して意匠面１１を照明するものである。なお、後述する本発明の実施形態と対応する部分は、同じ符合とした。

また、下記の特許文献１には、意匠面の上方前側（もしくは下方前側）に張り出したメータケースの部分に意匠面を照明する専用の光源と、意匠面および光源の前方にハーフミラー層を備えて傾斜させた透光板とを配設し、光源からの光を透光板が意匠面側に反射させて意匠面を照明する計器の照明装置が開示されている。
特開平６−１３８２６７号公報

しかしながら、上記した従来の照明方法は、いずれも意匠面を照明するための専用の光源が必要となり、そのプリズムも含んだ光源部分がメータケースの外方に突出することで、車両のインストルメントパネル内に配設する上での支障となる、もしくはインストルメントパネルを造形する上での制約となる、という問題がある。なお、前記光源部分をメータケースの内方に収めるように構成した場合は、意匠面が狭くなる、もしくは意匠面が見にくくなる、という問題となる。また、前記光源部分を構成するために部品点数が増えるという問題もある。

本発明は、このような従来の意匠面の照明方法に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、意匠面を照明するための専用の光源を必要とせず、光源のためのスペースや部品も不要とした車両用表示装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、車両の状態を意匠面（１１）に画像として表示する液晶パネル（１０）と、液晶パネル（１０）の反意匠面側に配設されて発光により液晶パネル（１０）を透過照明するバックライト（２０）と、液晶パネル（１０）の意匠面（１１）の前方に配設された透光板（３）とを備えた車両用表示装置において、
透光板（３）にハーフミラー層（３ａ）を形成して、バックライト（２０）が発して液晶パネル（１０）を透過してきた光の一部をハーフミラー層（３ａ）で反射させて意匠面（１１）を照明することを特徴としている。

この請求項１に記載の発明によれば、意匠面（１１）を照明するための専用の光源を必要としないため、光源部分を構成するためのスペースや部品も不要となり、コストを抑えて車両のインストルメントパネル内に配設し易い車両用表示装置とすることができる。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用表示装置において、液晶パネル（１０）は、ＴＦＴ透過液晶パネルであることを特徴としている。この請求項２に記載の発明によれば、バックライト（２０）が発して液晶パネル（１０）を透過してきた光の一部をハーフミラー層（３ａ）で反射させて意匠面（１１）を照明することができる。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の車両用表示装置において、ハーフミラー層（３ａ）は、可視光の波長域で略５０％の透過率（Ｔ％）であることを特徴としている。本発明では、液晶パネル（１０）自体がバックライト（２０）からの透過光で発光して見えるため、従来の計器盤の数字が判読できるほど明るい照明は液晶パネル（１０）の表示を見にくくするだけで必要がなく、意匠面（１１）の造形が少し見える程度の加飾光としての照明を目指している。

この請求項３に記載の発明によれば、液晶パネル（１０）から発せられる光の略半分を透過させ、残りの略半分を反射させて意匠面（１１）を照らすことで程好い照明程度とすることができる。なお、特許請求の範囲および上記各手段に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の一実施形態について、図１〜４を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態における車両用表示装置１の概略構成を示す正面図であり、図２は、図１中のII−II断面図、図３は、図１の車両用表示装置１の電気回路構成を示すブロック図である。車両用表示装置１は、図１に示すように、各種車両のコンビネーションメータとして機能するものであり、本実施形態は、自動車用のコンビネーションメータに本発明を適用した例として説明する。

本実施形態の車両用表示装置１は、図２に示すように、大別すると、メータケース２の中に配設された液晶パネル１０、バックライト２０、および制御回路３０などから構成されている。液晶パネル１０は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｍ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）透過液晶パネルであり、車両運転中の運転者が意匠面（画面）１１を見られるよう、図示しない車室内の運転席の前方に設置される。

この液晶パネル１０は、マトリックス状に配された複数の画素を有するドットマトリックス型であり、それら各画素が駆動されることにより、意匠面１１上にフルカラーの画像表示をすることができる。本実施形態の液晶パネル１０は、図１に示すように、複数の画素からメータ画像１２および背景画像１３を表示する第１画素領域１４と、複数の画素から外界画像１５を表示する第２画素領域１６とを有している。

メータ画像１２は、後述する車両の状態値を車両の運転者へ表示するための画像であり、本実施形態では具体的に、車速を示す車速表示画像１２ａ、エンジン回転数を示す回転数表示画像１２ｂ、エンジン冷却水の温度を示す水温表示画像１２ｃ、燃料残量を示す残量表示画像１２ｄを表示している。背景画像１３は、メータ画像１２を際立たせて表示させるための背景として表示されるものである。

第１画素領域１４は、意匠面１１において略中央部を除く矩形の外周部分に規定されており、第１画素領域１４を構成する各画素の駆動によりメータ画像１２および背景画像１３を表示する。外界画像１５は、車両の外界状況に対して注意を喚起するために、図示しない撮像部により外界の所定領域を撮影してなる「注意画像」である。

本実施形態では、夜間または車両が暗所通過時において、前照灯の可視光が届かない車両前方領域の画像、即ちナイトビュー画像としている。第２画素領域１６は、第１画素領域１４によって取り囲まれた意匠面１１の略中央部分に規定されており、第２画素領域１６を構成する各画素の駆動によって外界画像１５を表示する。

バックライト２０は、図２に示すように、発光ダイオード２１および拡散板２２を備えている。発光ダイオード２１はチップタイプであり、液晶パネル１０の反意匠面側の下方に配設されている。発光ダイオード２１は、図３に示すように、制御回路３０と電源回路３２を介して電気接続されており、制御回路３０から与えられる発光駆動信号に従って駆動されることで光を放射する。

拡散板２２は、光透過性の樹脂で平板状に形成されており、液晶パネル１０の反意匠側面を覆うように配設されている。拡散板２２は、図２に示すように、下端面に隣接して位置する発光ダイオード２１からの入射光を、拡散して液晶パネル１０側の発光面２２ａから出射することにより、発光面２２ａにおける発光輝度をその全域に亘って略均一にしている。以上によりバックライト２０は、発光面２２ａからの光により、液晶パネル１０の全体を後方から透過照明し、液晶パネル１０の意匠面１１に表示される画像を発光させる。

図２に示すように、液晶パネル１０前方のメータケース２の前面部周縁には、意匠面１１を覆うように、透光板３が取り付けられている。この透光板３は、その下部に対して上部を前方に出すようにして、意匠面１１の平面（垂直面）に対して下方を向いて傾斜させた状態で取り付けられている。そして、本実施形態の透光板３は、基板となるアクリル樹脂板などの透明板の内側（意匠面１１側）面に、例えば薄い金属蒸着膜を施すことによってハーフミラー層３ａを形成している。

図４は、本実施形態におけるハーフミラー層３ａの、透過特性の一例を示すグラフである。ハーフミラー層３ａは、透過と反射との比率を蒸着膜厚の増減でコントロールすることができる。本実施形態では、図４に示すように、可視光域である光の波長が４００〜７００ｎｍの範囲で略５０％が透過し、略５０％が反射する特性としたものである。これにより、バックライト２０が発して液晶パネル１０を透過してきた光Ｌの略半分を透過光Ｔとし、残りの略半分を反射光Ｒとして意匠面１１を照明するようになっている。

「制御手段」としての制御回路３０は、例えばマイクロコンピュータであり、発光ダイオード２１の車両前方のメータケース２内に配設されている。制御回路３０は、図３に示すように、液晶パネル１０の駆動回路３１、およびバックライト２０の発光ダイオード２１の電源回路３２に電気接続されている。また、制御回路３０は、車両に搭載されたライトスイッチＳ１、液晶調整スイッチＳ２、状態値センサＳ３、異常センサＳ４、照度センサＳ５などにも電気接続されている。

このような電気接続形態の制御回路３０は、スイッチＳ１、Ｓ２およびセンサＳ３〜Ｓ５からの信号に基づいて駆動回路３１へ与える画像信号、および電源回路３２へ与える駆動信号を生成し、液晶パネル１０の表示作動およびバックライト２０の発光作動を制御する。なお、特に液晶パネル１０の表示作動の制御については、画像メモリ（例えば画像ＲＯＭ）３０ａに記憶されている画像データに基づき、制御回路３０が画像信号を生成することによって実現している。

ここでライトスイッチＳ１は、車両の所定のランプをＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチであり、特に本実施形態では操作位置として、テールランプＯＮの車幅灯ＯＮ位置、前照灯ＯＮ位置、およびテールランプＯＦＦの全灯ＯＦＦ位置を有している。これにより車両の乗員は、ライトスイッチＳ１を希望の位置に操作することで、その操作位置に対応したＯＮ／ＯＦＦ指令を入力可能となっている。

液晶調整スイッチＳ２は、液晶パネル１０の意匠面１１に表示される画像の明るさを調整するためのスイッチであり、特に本実施形態では、画像の明るさについて規定された複数段階（例えば十段階）の調整値に対応する複数の操作位置を有している。これにより乗員は、液晶調整スイッチＳ２を希望の位置に操作することで、その操作位置に対応した調整値を入力可能となっている。

以上の各スイッチＳ１、Ｓ２は、それぞれ操作位置に対応した入力内容を表す信号を、制御回路３０へと送信する。このように各スイッチＳ１、Ｓ２は、乗員からの入力を受ける「入力手段」として機能する。状態値センサＳ３は、液晶パネル１０の意匠面１１に画像として表示させる車両の状態値、本実施形態では車速を検出する。異常センサＳ４は、車両に発生した異常、本実施形態ではエンジン冷却水の水温異常を検出する。照度センサＳ５は、車両の外光の照度を検出する。これらのセンサＳ３〜Ｓ５は、それぞれの検出結果を表す信号を制御回路３０へ送信する。

次に、本実施形態の特徴と、その効果について述べる。まず、透光板３にハーフミラー層３ａを形成して、バックライト２０が発して液晶パネル１０を透過してきた光の一部をハーフミラー層３ａで反射させて意匠面１１を照明するようにしている。これによれば、意匠面１１を照明するための専用の光源を必要としないため、光源部分を構成するためのスペースや部品も不要となり、コストを抑えて車両のインストルメントパネル内に配設し易い車両用表示装置とすることができる。

また、液晶パネル１０は、ＴＦＴ透過液晶パネルとしている。これによれば、バックライト２０が発して液晶パネル１０を透過してきた光の一部をハーフミラー層３ａで反射させて意匠面１１を照明することができる。また、ハーフミラー層３ａは、可視光の波長域で略５０％の透過率としている。

本実施形態では、液晶パネル１０自体がバックライト２０からの透過光で発光して見えるため、従来の計器盤の数字が判読できるほど明るい照明は液晶パネル１０の表示を見にくくするだけで必要がなく、意匠面１１の造形が少し見える程度の加飾光としての照明を目指している。

例えば、意匠面１１にメッキリングがにある場合、昼間は外光でメッキリングがキラキラ光り、夜は意匠面１１からの光を利用してメッキリングを光らせることができる。これによれば、液晶パネル１０から発せられる光の略半分を透過させ、残りの略半分を反射させて意匠面１１を照らすことで程好い照明程度とすることができる。

（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述の実施形態では、ハーフミラー層３ａを透光板３の内側（意匠面１１側）面に形成しているが、透光板３の外側面に形成しても良い。また、上述の実施形態では、透光板３が平面となっているが、曲面を有していても良い。また、上述の実施形態では、透光板３は下向きの傾斜となっているが、逆に上向きの傾斜となっていても良いし、意匠面１１と平行であっても良い。

本発明の一実施形態における車両用表示装置１の概略構成を示す正面図である。 図１中のII−II断面図である。 図１の車両用表示装置１の電気回路構成を示すブロック図である。 ハーフミラー層３ａの透過特性の一例を示すグラフである。 従来の直射式による意匠面１１の照明方法を表す車両用表示装置１の断面図である。 従来の導光式による意匠面１１の照明方法を表す車両用表示装置１の断面図である。

符号の説明

３…透光板
３ａ…ハーフミラー層
１０…液晶パネル
１１…意匠面
２０…バックライト
Ｔ％…透過率

Claims (3)

1. 車両の状態を意匠面（１１）に画像として表示する液晶パネル（１０）と、
   前記液晶パネル（１０）の反意匠面側に配設されて発光により前記液晶パネル（１０）を透過照明するバックライト（２０）と、
   前記液晶パネル（１０）の前記意匠面（１１）の前方に配設された透光板（３）とを備えた車両用表示装置において、
   前記透光板（３）にハーフミラー層（３ａ）を形成して、前記バックライト（２０）が発して前記液晶パネル（１０）を透過してきた光の一部を前記ハーフミラー層（３ａ）で反射させて前記意匠面（１１）を照明することを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記液晶パネル（１０）は、ＴＦＴ透過液晶パネルであることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記ハーフミラー層（３ａ）は、可視光の波長域で略５０％の透過率（Ｔ％）であることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用表示装置。

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