JP2011174902A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１つの光源で指針及び文字板の指標を効率よく発光させる。
【解決手段】文字板２と、指針３と、回動手段４と、基板５と、１つの光源６と、光源６からの光を指針３及び文字板２の指標に導光する導光部材７と、を有する車両用表示装置であって、導光部材７は、光源６からの光が入射する入射部７１と、文字板２及び光源６と交わる直線方向を中心に３６０度の前記文字板２に沿った反射方向に入射部７１から入射された光を反射する第１反射部７２と、指針３の近傍に設けられて第１反射部７２で反射された光を指針３の受光部に向けて反射する複数の反射面を有する第２反射部７３と、第１反射部７２で反射された光を文字板２の指標に向けて導光する導光部７４と、導光部７４の端部に設けられて内部を導光した光を文字板２の指標に向けて出射する出射部７５と、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、１つの光源で文字板の指標と指針の双方を発光させる車両用表示装置に関するものである。

一般に車両には、車両速度、エンジン回転、燃料残量、温度等の計測値を表示する複数種類の計器を有するコンビネーションメータが搭載されている。このような計器を照明する照明装置としては、例えば特許文献１のものが知られている。照明装置は、指針の背後側に位置して配置された光源からの照射光線を、表示板の傾斜面部に施した半透過反射部を介してその一部の照射光線を指針側へと透過導光すると共に、前記半透過反射部を介してその一部の照射光線を反射導光して表示板に施した指標部を照射することによって、指針と表示板とが兼用した光源にて照明している。

特開２００５−２４１５２９号公報

しかしながら、上述した従来の照明構造で、指針を高輝度で発光させるには、指針を回動させる出力軸の周囲に光源を配置する必要があり、光源の位置が限定されてしまうという問題があった。また、高輝度の光源を用いることで、光源の配置に若干の自由度を与えることはできるが、そのような光源は高価であるため、コストアップの問題が生じてしまい実現することは困難である。さらに、光源から文字板の指標までの距離が離れてしまうと、指標に到達する光量が少なくなってしまうため、十分な光量を指標まで導光するには複数の光源を配置する必要であった。

よって本発明は、上述した問題点に鑑み、１つの光源で指針及び文字板の指標を効率よく発光させることができる車両用表示装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項１記載の車両用表示装置は、指標が付された文字板と、前記文字板の表面側に配置されて導光性の指示部を有する指針と、車両状態の変化に応じて前記指針を回動させる回動手段と、前記回動手段が実装される基板と、前記基板に設けられて前記文字板の指標及び前記指針を発光させる１つの光源と、前記文字板と前記基板との間に前記文字板に沿って配置され且つ前記光源からの光を前記指針及び前記文字板の指標に導光する導光部材と、を有する車両用表示装置であって、前記導光部材は、前記光源からの光が入射する入射部と、前記文字板及び前記光源と交わる直線方向を中心に３６０度の前記文字板に沿った反射方向に、前記入射部から入射された光を反射する第１反射部と、前記指針の近傍に設けられて前記第１反射部で反射された光を前記指針の受光部に向けて反射する複数の反射面を有する第２反射部と、前記第１反射部で反射された光を前記文字板の指標に向けて導光する導光部と、前記導光部の端部に設けられて内部を導光した光を前記文字板の指標に向けて出射する出射部と、を有することを特徴とする。

上記請求項１に記載した本発明の車両用表示装置によれば、１つの光源が発した光は、入射部から導光部材内に入射すると、文字板方向に向かって導光される。そして、第１反射部は直線方向を中心に３６０度の文字板に沿った反射方向に該導光された光を反射する。第２反射部の複数の反射面の各々は、第１反射部によって指針に向かって反射された光を指針の受光部に向けて反射すると、その光が指針の指示部を導光されることで、該指示部が発光する。また、導光部は、第１反射部によって文字板の指標に向かって反射された光を文字板に向けて導光し、その導光した光が出射部から導光部材の外部の指標に向けて出射されると、その出射した光が文字板の指標を文字板の表面側に向かって透過することで、該指標が発光する。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の車両用表示装置において、前記複数の反射面は、前記第１反射部で反射された光が前記指針の受光部に均一に反射するために、前記光源から遠くなるにつれて反射面積が大きくなり且つ前記直線方向の高さが徐々に高くなるように形成されていることを特徴とする。

上記請求項２に記載した本発明の車両用表示装置によれば、光源から遠いところに配置される反射面は広くなり、また、光源から近い反射面は高さを小さくし、遠くなるにつれて反射面が高くなるように複数の反射面を配置することができる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用表示装置において、前記出射部は、前記導光部を導光した光を前記文字板に向けて出射する傾斜面となっていることを特徴とする。

上記請求項３に記載した本発明の車両用表示装置によれば、出射部の傾斜面は、導光部内を導光した光を文字板の指標に向けて出射させることができる。

以上説明したように請求項１に記載した本発明によれば、１つの光源からの光を導光部材の第１反射部によって光源を中心とした３６０度方向に光源からの光を導光することができ、該光の一部を第２反射部によって指針に向かわせ、他の光を導光部及び出射部によって文字板の指標に向かわせることができることから、１つの光源の光を広い範囲に導光することができるため、１つの光源で指針及び文字板の指標を効率良く発光させることができる。また、光源を指針の近傍に配置する必要がないため、光源のレイアウト設計等に自由度を持たせることができる。また、１つの光源だけで良いため、車両用表示装置のコストダウンを図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、複数の反射面によって第１反射部からの光を均一に指針の受光部に反射させるようにしたことから、指針に対して均一の光を導光部材が出射させることができるため、指針をより一層均一に発光させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、導光部内を導光した光を出射部の傾斜面が文字板の指標に向けて出射するようにしたことから、出射光を文字板の外周側の指標に出射させることができるため、導光部材の小型化を図ることができる。

本発明に係る車両用表示装置の正面図である。 図１中の光源と導光部材とケースとの関係を示す上面図である。 図２中の直線Ａ−Ａを通る矢印方向の断面図である。 図２中の直線Ｂ−Ｂを通る矢印方向の断面図である。 図２中の直線Ｃ−Ｃを通る矢印方向の断面図である。 図１中の導光部材の上面を示す上面図である。 導光部材における光源からの光の導光例を説明するための図である。

以下、本発明に係る車両用表示装置を公知である車両の速度計に適用した場合の実施形態の一例を、図１〜図７の図面を参照して説明する。なお、本発明の車両用表示装置は、計器装置は、公知である車両のコンビネーションメータの例えば回転計、燃料計、温度計、等の各種計器装置にも適用することができる。

図１において、車両用表示装置１は、文字板２と、指針３と、内機４と、基板５と、１つの光源６と、導光部材７と、ケース８と、を有して構成している。そして、車両用表示装置１は、文字板２の周りを見返し１１で隠匿した状態で、文字板２と指針３とを計器装置１のハウジング１２内に収容し、それらを表硝子１３によって覆っている。

文字板２は、例えば、ポリカーボネイト等の透光性の合成樹脂で略円形平板状に形成されている。文字板２上には、図１に示すように、速度計に対応した「０〜１８０」の数字、と「ｋｍ／ｈ」の文字等、を有する指標２１が付されている。指標２１は、その周りの文字板２の表面に、非透過性部材の印刷等によって文字板２の生地色に抜いて形成されている。即ち、文字板２は、指標２１の部分が透過性であり、その周りは非透過性となっている。そして、運転者から視認される面が文字板２の表面とし、その裏側を文字板２の裏面としている。

指針３は、文字板２の表面側に配置されている。指針３は、周知であるように、文字板２の指標２１を指示する指示部３１ａと、該指示部３１ａに連なり内機４の出力軸４１（図３参照）の先端部に固着される基部３１ｂと、からなる指針本体３１と、前記基部３１ｂを覆う不透明な樹脂材料からなる指針キャップ３２と、を有している。そして、指針本体３１は、基部３１ｂが出力軸４１に固着されることで、出力軸４１を中心に回動される。指針本体３１は、透明なアクリル樹脂で形成されており、その内部を光源６からの光を導光することで、指示部３１ａを発光させている。

内機４は、車両状態（速度）の変化に応じて指針３を回動させる回動手段であり、公知であるステッパモータ、クロスコイルムーブメント等が用いられる。内機４は、車両の速度の計測量に応じた指示位置に指針３を回動させて位置付けるように、出力軸４１を回動させる。そして、内機４は、図示しない制御部によって制御されて指針３を前記計測量に応じた指示位置に回動させることで、文字板２の指標２１と指針３の指示部３１ａとを協働して前記計測量を示している。

基板５は、公知であるプリント基板であり、内機４と光源６と前記制御部が実装されている。基板５は、内機４，光源６等を前記制御部と電気的に接続する回路パターンを有している。

光源６は、例えばＬＥＤ、バルブ等が用いられ、本実施形態ではＬＥＤを用いる場合について説明する。光源６は、前記制御部によって点灯、消灯が制御される。光源６は、図２に示すように、文字板２の中心である指針３の回動中心から文字板２の指標２１に向かって所定距離ｄだけずらした位置に１つだけ配置されている。このように光源６は、指針３の回動中心と文字板２の指標２１との配置関係に応じて設計されている。

導光部材７は、文字板２と基板５との間に該文字板２に沿って配置され且つ光源６からの光を指針３の指示部３１及び文字板２の指標２１に導光する。導光部材７は、図２，５に示すように、導光性部材によって略楕円形状に形成されている。そして、導光部材７は、図３に示すように、入射部７１と、第１反射部７２と、第２反射部７３と、導光部７４と、出射部７５と、を有して構成している。

入射部７１は、図２〜４に示すように、光源６と対向するように配置されて、光源６からの光が入射する。本実施形態の入射部７１は、光源６と対向する面が該光源６よりも大きな円形平面状に形成している。これに代えて、光源６を覆う円錐状に入射部７１を形成するなど種々異なる実施形態とすることができる。

第１反射部７２は、図２〜４に示すように、文字板２及び光源６と交わる直線方向Ｖを中心に３６０度の文字板２に沿った反射方向Ｒに、入射部７１から入射された光を反射する。第１反射部７２は、光源６に向かって直径が次第に減少する円錐状に形成されている。第１反射部７２は、光源６からの光を前記反射方向Ｒに反射するだけで、文字板２の指標２１に直行させる反射角度としている。即ち、光源６からの光が第１反射部７２で反射した反射光が、前記反射方向Ｒに沿って進む光であることが好ましい。このように第１反射部７２を構成することで、光源６の光を広い範囲に反射することができる。また、第１反射部７２のうち、文字板２の指標２１に向けて反射する部分は、１回の反射で光源６からの光が指標２１まで直行するような反射角度であることが望ましい。

第２反射部７３は、指針３の近傍に設けられて第１反射部７２で反射された光を指針３の基部３１ｂの端面である受光部３１ｃに向けて反射する複数の反射面７３ａ，７３ｂ，７３ｃを有している。そして、反射面７３ａ，７３ｂ，７３ｃは、指針３の回動範囲に対応するように配置されており、指針３の振れ角分を均一に照明されるように構成している。

複数の反射面７３ａ〜７３ｃは、第１反射部７２で反射された光が指針３の受光部３１ｃに均一に反射されるために、光源６から遠くなるに従って反射面積が大きくなり且つ直線方向Ｒの高さが徐々に高くなるように形成されている。即ち、反射面７３ａ，７３ｂ，７３ｃの順に第１反射部７２から遠ざかる場合、反射面７３ａ，７３ｂ，７３ｃの順に反射面積が大きくなり、かつ、直線方向Ｒの高さが高くなっている。そして、反射面７３ａ，７３ｂ，７３ｃは、約４５度以上の反射角度とすれば、第１反射部７２からの光を効率的に指針３の受光部３１ｃに反射することができる。このように反射面７３ａ，７３ｂ，７３ｃは、第１反射部７２において異なる反射角度で反射した全ての光を指針３の受光部３１ｃに反射している。

なお、本実施形態では、第２反射部７３を複数の反射面７３ａ，７３ｂ，７３ｃを有する構成とした場合について説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、例えば連続する反射面や傾斜面として形成するなど種々異なる実施形態とすることができる。

導光部７４は、第１反射部７２から文字板２、即ち前記反射方向Ｒに沿って延在されており、第１反射部７２で反射された光を文字板２の指標２１に向けて導光する。導光部７４は、図３に示すように、第１反射部７２の文字板２寄りの端部から文字板２の指標２１に向かって延在されている。導光部７４は、文字板２の指標２１が付された指示範囲に対応した形状に形成されている。なお、導光部７４は、第１反射部７２で反射した光が導光部材７の外部に漏れないように形成することが望ましい。

出射部７５は、導光部７４の端部に設けられて、導光部７４の内部を導光した光を文字板２の指標２１に向けて屈折させて出射する。出射部７５は、図３〜５に示すように、導光部７４を導光した光を文字板２に向けて出射する傾斜面として導光部７４の端部に形成されている。出射部７５は、文字板２に向かった傾斜面とすることで、導光部７４内を導光した光を文字板２の外周側により一層出射させることができる。よって、導光部７４を文字板２の指標２１の近傍まで延在させる必要がないため、導光部材７の小型化を図ることができる。

ケース８は、文字板２の裏面側を覆い、且つ、導光部材７から出射された光を文字板２に向けて反射する。ケース８は、文字板２と同形の皿状に形成されたケース本体８１と、該ケース本体８１の中央付近から基板５に向けて突出する保持部８２と、を有している。そして、ケース本体８１は、その内面は導光部材７から出射された光を文字板２に向けて反射するように形成されている。保持部８１は、テーパー状態に形成されており、導光部材７の入射部７１を光源６に対向する位置に位置付けて保持する。ケース８は、図５に示すように、複数の係止部８３を有し、該複数の係止部８３がハウジング１２に係止されることで、ケース８がハウジング１２に固定される。

次に、上述した構成の本発明に係る車両用表示装置１の組み付け例を以下に説明する。まず、ケース８の保持部８２に導光部材７を保持させた状態で、ケース８に文字板２を取り付ける。また、内機４及び光源６が実装された基板５はハウジング１２に固定される。そして、そのハウジング１２にケース８の複数の係止部８３を係止させてハウジング１２にケース８を組み付け、内機４の出力軸４１の先端に指針３を装着する。これにより、導光部材７の入射部７１が光源６に対向した位置に位置付けられる。

次に、上述した車両用表示装置１の本発明に係る動作（作用）の一例を、図面を参照して以下に説明する。

まず、車両用表示装置１の光源６が点灯されると、光源６が発した光は導光部材７の入射部７１から導光部材７の内部に入射して第１反射部７２に向かって導光される。そして、導光された一部の光Ｌ１，Ｌ２は、図７に示すように、第１反射部７２によって第２反射部７３に向かって反射され、また、他の光Ｌ３は、文字板２の指標２１に向かって反射される。

光Ｌ１，Ｌ２は、第１反射部７２で異なる反射角度で反射されると、第２反射部７３の異なる反射面７３ａ，７３ｂ，７３ｃで反射されて、図３に示す指針３の受光部３１ｃに向かう。即ち、光Ｌ１，Ｌ２は、第１反射部７２と第２反射部７３とで２回反射されて指針３に向かう。そして、指針３の受光部３１ｃで受光した光は、基部３１ｂ内を導光されて、指示部３１ａの先端に向かって反射され、指示部３１ａ内を導光される。これにより、利用者が指示部３１ａから出射される光を視認することで、指示部３１ａが発光しているように視認される。

また、光Ｌ３は、導光部材７の第２反射部７２で反射されると、導光部７４内を直線的に導光されて出射部７５に向かい、出射部７５で文字板２の指標２１に向かって屈折されて出射する。そして、光Ｌ３は文字板２の指標２１を透過して文字板２の表面側に出射される。これにより、利用者が文字板２の指標２１から出射される光を視認することで、指標２１が発光しているように視認される。

以上説明した車両用表示装置１によれば、１つの光源６からの光Ｌ１〜Ｌ３を導光部材７の第１反射部７２によって光源６を中心とした３６０度方向に光源６からの光Ｌ１〜Ｌ３を導光することができ、該光Ｌ１〜Ｌ３の一部である光Ｌ１，Ｌ２を第２反射部７３によって指針３に向かわせ、他の光Ｌ３を導光部７４及び出射部７５によって文字板２の指標２１に向かわせることができることから、１つの光源６の光Ｌ１〜Ｌ３を広い範囲に導光することができるため、１つの光源６で指針３及び文字板２の指標２１を効率良く発光させることができる。また、光源６を指針３の近傍に配置する必要がないため、光源６のレイアウト設計等に自由度を持たせることができる。また、１つの光源６だけで良いため、車両用表示装置１のコストダウンを図ることができる。

また、複数の反射面７３ａ〜７３ｃによって第１反射部７２からの光を均一に指針３の受光部３１ｃに反射させるようにしたことから、指針３に対して均一の光Ｌ１，Ｌ２を導光部材７が出射させることができるため、指針３をより一層均一に発光させることができる。

さらに、導光部材７の導光部７４内を導光した光Ｌ３を出射部７５の傾斜面が文字板２の指標２１に向けて出射するようにしたことから、出射した光Ｌ３を文字板２の外周側の指標２１に出射させることができるため、導光部材７の小型化を図ることができる。

このように上述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ 車両用表示装置
２ 文字板
３ 指針
４ 回動手段（内機）
５ 基板
６ 光源
７ 導光部材
７１ 入射部
７２ 第１反射部
７３ 第２反射部
７４ 導光部
７５ 出射部

Claims (3)

1. 指標が付された文字板と、前記文字板の表面側に配置されて導光性の指示部を有する指針と、車両状態の変化に応じて前記指針を回動させる回動手段と、前記回動手段が実装される基板と、前記基板に設けられて前記文字板の指標及び前記指針を発光させる１つの光源と、前記文字板と前記基板との間に前記文字板に沿って配置され且つ前記光源からの光を前記指針及び前記文字板の指標に導光する導光部材と、を有する車両用表示装置であって、
   前記導光部材は、
   前記光源からの光が入射する入射部と、
   前記文字板及び前記光源と交わる直線方向を中心に３６０度の前記文字板に沿った反射方向に、前記入射部から入射された光を反射する第１反射部と、
   前記指針の近傍に設けられて前記第１反射部で反射された光を前記指針の受光部に向けて反射する複数の反射面を有する第２反射部と、
   前記第１反射部で反射された光を前記文字板の指標に向けて導光する導光部と、
   前記導光部の端部に設けられて内部を導光した光を前記文字板の指標に向けて出射する出射部と、
   を有することを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記複数の反射面は、前記第１反射部で反射された光が前記指針の受光部に均一に反射するために、前記光源から遠くなるにつれて反射面積が大きくなり且つ前記直線方向の高さが徐々に高くなるように形成されてい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. 前記出射部は、前記導光部を導光した光を前記文字板に向けて出射する傾斜面となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用表示装置。

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