JP2016090404A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】見栄えの良い車両用表示装置を提供する。
【解決手段】車両に搭載される車両用表示装置１００は、互いに並んで配置され、車両の状態量を前方に向けて表示する複数の状態量表示領域と、各状態量表示領域の間を通して画像を前方に向けて表示する画像表示パネル３２と、前方に突出し、各状態量表示領域をそれぞれ個別に取り囲むように形成される複数の装飾部材４０と、画像表示パネル３２よりも前方に配置されると共に、各装飾部材４０の外壁部４６の間に挟まれて配置され、状態量表示領域の並び方向に画像を拡大するレンズ部材５０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載される車両用表示装置に関する。

従来、車両に搭載される車両用表示装置が知られている。例えば、特許文献１に開示されている車両用表示装置は、互いに並んで配置され、車両の状態量を前方に向けて表示する複数の状態量表示領域と、各状態量表示領域の間を通して画像を前方に向けて表示する画像表示パネルと、前方に突出し、各状態量表示領域をそれぞれ個別に取り囲むように形成される複数の装飾部材とを備えている。

特開２０１０−１２７８３２号公報

しかしながら、上記配置だけでは、画像表示パネルの表示スペースが限られ、一方で、画像表示パネルの表示スペースを拡げようとすると、複数の状態量表示領域の間の距離が離れすぎてしまう。このため、見栄えの良い車両用表示装置を実現することは困難であった。

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、見栄えの良い車両用表示装置を提供することにある。

本発明は、車両に搭載される車両用表示装置であって、
互いに並んで配置され、車両の状態量を前方に向けて表示する複数の状態量表示領域（３ａ，３ｂ）と、
各状態量表示領域の間を通して画像を前方に向けて表示する画像表示パネル（３２）と、
前方に突出し、各状態量表示領域をそれぞれ個別に取り囲むように形成される複数の装飾部材（４０）と、
画像表示パネルよりも前方に配置されると共に、各装飾部材の外壁部（４６）の間に挟まれて配置され、状態量表示領域の並び方向に画像を拡大するレンズ部材（５０）とを備えることを特徴とする。

このような発明によると、画像表示パネルよりも前方に配置されるレンズ部材が並び方向に画像表示パネルの画像を拡大する。これにより、画像が拡大されることで、表示スペースが限られた画像表示パネルであっても、その画像の視認性が上がることから、各状態量表示領域の間の距離の離れすぎを抑制するように設定することが可能となる。以上により、見栄えの良い車両用表示装置を提供することができる。

なお、括弧内の符号は、記載内容の理解を容易にすべく、後述する実施形態において対応する構成を例示するものに留まり、発明の内容を限定することを意図したものではない。

一実施形態における車両用表示装置の正面図である。 図１のII−II線断面図である。 図１のIII−III線断面図である。 図１のIV−IV線断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１に示す本発明の一実施形態による車両用表示装置１００は、車両に搭載され、座席と向かい合うインストルメントパネルに設置されている。車両用表示装置１００は、コンビネーションメータ１及び制御ユニット５等から構成され、これら要素１，５はケース部１０に収容されている。

車両用表示装置１００は、コンビネーションメータ１において、複数の状態量表示領域２ａ，２ｂ、及び画像表示領域３を備えている。

状態量表示領域２ａ〜ｂは、本実施形態では２つ設けられ、互いに左右に並んで配置され、それぞれが個別に装飾部材４０に取り囲まれた略円状の領域となっている。各状態量表示領域２ａ〜ｂでは、光源２２により照明された表示板２６に形成された指標２６ａを、指針２８が指示することにより、車両の状態量が前方に向けて表示される。特に本実施形態において、前方から見て左側の状態量表示領域２ａでは、状態量としての車速が表示され、右側の状態量表示領域２ｂでは状態量としてのエンジン回転数が表示される。

画像表示領域３は、各状態量表示領域２ａ〜ｂの間に配置され、画像表示パネル３２により、各状態量表示領域２ａ〜ｂの間を通して画像がレンズ部材５０を介して前方に向けて表示される。ここで、画像は、車両の運転に必要な車両情報につきその種を固定して又は切り換えて報知するものであり、そうした車両情報としては、例えば燃費、冷却水温度、シフトチェンジ、道路交通情報、警報情報等が採用されている。

制御ユニット５は、図２，３に示されているが、ＣＰＵ及びメモリ等からなる電子回路であり、基板２０上に実装されている。ＣＰＵは、メモリに記憶されているコンピュータプログラムを実行することで、各種処理を実施可能となっている。制御ユニット５は、コンビネーションメータ１と電気的に接続されており、制御信号をコンビネーションメータ１に出力する。

ケース部１０は、図２〜４に示すように、後方ケース１２、見返し板１４、及び透明板１６を有している。後方ケース１２は、例えば合成樹脂により形成され、コンビネーションメータ１及び制御ユニット５を後方から覆うと共にこれら要素１，５を保持している。見返し板１４は、例えば遮光性を有する合成樹脂により形成され、車両用表示装置１００の外周輪郭に沿って前方に開口を有する筒状に形成されている。透明板１６は、例えばアクリル樹脂等の透光性樹脂により、見返し板１４の開口を塞ぐ板状に形成されることで、コンビネーションメータ１及び制御ユニット５を前方から覆っている。

ここで本実施形態における前方とは、車両用表示装置１００に対して座席に座る視認者が位置する方向を示しており、各表示領域２ａ〜ｂ，３から車両の状態量及び画像が前方に向けて表示されることで、視認者が表示された情報を視認することができる。また、後方とは、前方の反対方向を示す。さらに、本実施形態における下方とは、水平面上の車両における重力方向を示し、上方とは下方の反対方向を示す。車両において、車両用表示装置１００が設置されたインストルメントパネルよりも上方は、ウインドシールドが設けられ、視認者としての運転者がウインドシールド及び車両用表示装置１００間を視線移動しながら運転することとなる。

また、特に本実施形態では、複数の状態量表示領域２ａ〜ｂが並ぶ並び方向に対して、垂直かつ画像表示パネル３２に沿う方向を並び垂直方向とする。

このような車両用表示装置１００が備える、基板２０、光源２２、表示板２６、指針２８、画像表示パネル３２、装飾部材４０、及びレンズ部材５０について、詳細に説明する。なお、これらのうち光源２２、表示板２６、指針２８、及び装飾部材４０は、各状態量表示領域２ａ〜ｂに対応して複数（本実施形態では２つずつ）設けられている。

基板２０は、後方ケース１２と締結されることにより後方ケース１２の前方に配置され、例えばガラスエポキシ樹脂等の合成樹脂により板状に形成されている。基板２０は、制御ユニット５を実装すると共に、その前方側表面上に光源２２、及びステッピングモータ３０等を保持している。

各光源２２は、それぞれ基板２０上に配置され、前方に光を照射する発光素子である。特に本実施形態では、光源２２として発光ダイオードが採用されており、制御ユニット５を通して電源と接続されることで発光する。光源２２から照射された光は、透光性樹脂により形成された導光板２４を介して表示板２６の後方に導光されてゆく。

各表示板２６は、一般的に文字板とも呼ばれており、透光性樹脂の板状基材に透光性の印刷層又は遮光性の印刷層が形成された平板であって、後方の導光板２４からの光を部分的に透過させることで、指標２６ａを表示可能となっている。本実施形態において、各表示板２６は、それぞれ対応する装飾部材４０の内周側において、別個の円板状に形成され、前方に露出している。画像表示パネル３２を露出させる開口を形成する枠板１８が、装飾部材４０の外周側において、例えば合成樹脂等により遮光性の板状に設けられているが、当該枠板１８と装飾部材４０とは別体となっている。

特に本実施形態では、透光性の印刷層が目盛２６ｂ及び文字２６ｃの形状をなすことで、指標２６ａとしての目盛２６ｂ及び文字２６ｃを発光表示することができる。また表示板２６は、導光板２４の平板部２４ｂと共に、例えば合成樹脂等の遮光性材料により形成されるカバーバルブ３８によって、後方を覆われている。ただし、カバーバルブ３８には、導光板２４の平板部２４ｂから光源に向かって突出する突出部２４ａを通す導光孔３８ａ、及び回転軸２８ａを通す貫通孔３８ｂが開けられている。

各指針２８は、それぞれ表示板２６の前方に配置される針状部材である。各指針２８は、制御ユニット５により制御されるステッピングモータ３０の駆動により、表示板２６の中央及び導光板２４等を貫通して設けられる回転軸２８ａの周りに回動するようになっている。各指針２８の先端が指標２６ａのうち目盛２６ｂを指示することで、上述のように車両の状態量が表示される。

なお、導光板２４、ステッピングモータ３０、及びカバーバルブ３８についても、各状態量表示領域２ａ〜ｂに対応して複数（本実施形態では２つずつ）設けられている。

画像表示パネル３２は、画像を表示する板パネル状の表示素子であり、表示する画像の色を変更可能となっている。特に本実施形態では、画像表示パネル３２として、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、ＴＦＴ）を用いた液晶パネルであって、２次元方向に配列された複数の液晶画素から形成されるアクティブマトリクス型の液晶パネルが採用されている。画像表示パネル３２には、バックライト３４からの白色光（もしくは疑似白色光）が後方より照射される。そして、画像表示パネル３２と電気的に接続された制御ユニット５からの制御信号により、各液晶画素におけるバックライト３４からの光の透過率が制御されることで、画像を形成可能となっている。ここで、隣り合う液晶画素には、互いに異なる色（例えば、赤、緑、及び青）のカラーフィルタが設けられており、これらの組み合わせにより様々な色が再現される。画像表示パネル３２は、その表面３２ａにおいてこのようにして形成された画像の光が前方に透過することが可能な表示部３２ｂ、及び表示部３２ｂを囲む枠部３２ｃを有している。

画像表示パネル３２は、基板２０の前方において、各状態量表示領域２ａ〜ｂの間（すなわち画像表示領域３）から各表示板２６の後方まで達するように、基板２０及び各表示板２６と実質平行に配置されている。また、画像表示パネル３２は、バックライト３４と共に、例えば合成樹脂等の遮光性材料により形成されている遮光カバー３６によって、後方及び側方を覆われている。

なお、画像表示パネル３２として、他の方式の液晶パネル、あるいは有機ＥＬディスプレイ等が採用されてもよい。

装飾部材４０は、各状態量表示領域２ａ〜ｂに対応して複数設けられ、それぞれ表示板２６に対して前方に突出し、各状態量表示領域２ａ〜ｂをそれぞれ個別に取り囲むように形成されている。各装飾部材４０は、指針２８の回動範囲を囲んでいるため全体として略円環状を呈しており、それぞれ透過部４２、透過規制部４４、外壁部４６、及び内壁部４８を一体的に有している。

透過部４２及び透過規制部４４は、透光性樹脂からなる基材を主体として形成されている。透過部４２及び透過規制部４４のうち前方に位置する前面４２ａ，４４ａには、めっき層が、金属を蒸着させること等により形成されている。このめっき層は、薄膜状に形成されることで後方からの光の透過が可能となっている。

また、透過部４２及び透過規制部４４のうち一方の透過規制部４４では、当該透過規制部４４のうち後方に位置する後面４４ｂに黒色印刷がなされている。これにより、透過規制部４４は、後方からの光の透過を規制する。なお、後方からの光の透過を規制するものとして、印刷の代わりに、塗装が施されていてもよい。

他方の透過部４２では、当該透過部４２のうち後方に位置する後面４２ｂにおいて透光性樹脂からなる基材が光学的に露出している。これにより、透過部４２は、後方からの光を透過させる。

ここで透過部４２は、各装飾部材４０の後方まで達している画像表示パネル３２の前方に重複する部分を含んで設けられている。より詳細に、円弧状の透過部４２が画像表示パネル３２の前方に重複する部分のうち、画像表示が可能な表示部３２ｂの前方に重複する部分に設けられている。このように設けられた透過部４２は、後面４２ｂを画像表示パネル３２の表示部３２ｂ表面に接触している。このような配置によって、画像表示パネル３２に、透過部４２を後方に投影した形状の照明用画像が表示されると、画像表示パネル３２の光が透過部４２を前方に透過し、透過部４２が照明される（図１のドット範囲参照）。なお本実施形態では、上記構成に倣って図２，３では透過規制部４４にも透光性樹脂を示すハッチングが施されているが、あくまでも後面４２ｂ，４４ｂの黒色印刷の有無で透過部４２と透過規制部４４の範囲が決まるのである。

各外壁部４６は、各透過部４２の外周側において、円弧面状かつ暗色に形成されている。特に本実施形態では、画像表示領域３に隣接する外壁部４６の全域に黒色印刷がなされている。なお、印刷の代わりに透過部４２との二色成形によって外壁部４６を暗色に形成してもよい。

各内壁部４８は、各透過部４２の内周側において、円弧面状かつ暗色に形成されている。特に本実施形態では、状態量表示領域２ａ〜ｂに隣接する内壁部４８の全域に黒色印刷がなされている。なお、印刷の代わりに透過部４２との二色成形によって内壁部４８を暗色に形成してもよい。

レンズ部材５０は、例えばアクリル樹脂ないしはガラス等の透光性材料により形成される光学素子である。レンズ部材５０は、図１，２に示すように、画像表示パネル３２よりも前方に配置されると共に、各装飾部材４０の外壁部４６の間に挟まれて配置されている。ここで、レンズ部材５０は、各装飾部材４０の外壁部４６の間に挟持されることが好ましいが、外壁部４６との間に製造誤差等から生ずる隙間が生じることが許容される。レンズ部材５０は、第１光学面部５２、第２光学面部５４、側面部５６、上部５８、及び下部５９を有している。

第１光学面部５２は、レンズ部材５０において画像表示パネル３２側、すなわち後方に露出し、画像表示パネル３２の光が入射する面である。第１光学面部５２は、図２，４に示すように、状態量表示領域２ａ〜ｂの並び方向に湾曲することで凸となるシリンドリカル面状に形成されている。当該形状により、並び垂直方向に沿った第１光学面部５２の稜線５２ａが、画像表示パネル３２の表面３２ａに接触している。

第２光学面部５４は、レンズ部材５０において目視側、すなわち前方に露出し、第１光学面部５２入射後の画像表示パネル３２の光が射出する面である。第２光学面部５４は、図２，４に示すように、並び垂直方向に湾曲することで僅かに凹となるシリンドリカル面状に形成されている。

側面部５６は、図１に示すように、第１光学面部５２の外縁と第２光学面部５４の外縁との間において、各外壁部４６に沿って一部が接触している。より詳細に、側面部５６は、当該側面部５６に向かって凸となるように湾曲する円弧面状の各外壁部４６に沿って、凹となるように湾曲する円弧面を形成している。

図４に示すように、上部５８は、レンズ部材５０において上方に位置している。下部５９は、レンズ部材５０において下方に位置している。下部５９は、上部５８よりも前後方向の厚さが厚く形成されている。また上部５８では、ケース部１０に設けられた引っ掛け爪１０ａが後方から第１光学面部５２に回り込んでレンズ部材を引っ掛ける。レンズ部材５０は下部５９を下方の見返し板１４に接触して支持されており、また下部５９には、第２光学面部５４から後方に突出する突起５９ａが設けられている。当該突起５９ａは、遮光カバー３６と見返し板１４との間に挟まれている。

このようなレンズ部材５０の形状及び配置により、レンズ部材５０は、並び方向において、画像表示パネル３２の画像を拡大する。すなわち、本来の各外壁部４６の間の表示スペースを並び方向に越えて画角が拡大された画像が、前方に向けて表示され、視認者により視認され得る。また、画像表示パネル３２の画像と前方に突出する装飾部材４０との前後方向の位置関係により、車両用表示装置１００は立体的に視認され得る。

（作用効果）
以上説明した本実施形態の作用効果を以下に説明する。

本実施形態によると、画像表示パネル３２よりも前方に配置されるレンズ部材５０が並び方向に画像表示パネル３２の画像を拡大する。これにより、画像が拡大されることで、表示スペースが限られた画像表示パネル３２であっても、その画像の視認性が上がることから、各状態量表示領域２ａ〜ｂの間の距離の離れすぎを抑制するように設定することが可能となる。以上により、見栄えの良い車両用表示装置１００を提供することができる。

また、本実施形態によると、レンズ部材５０は、下部５９を上部５８よりも厚く形成されている。これによれば、レンズ部材５０の重心が低くなることで安定し、車両振動等によるレンズ部材５０のがたつきが抑制される結果、視認される画像表示パネル３２の画像の揺れが抑制され、見栄えが良くなる。さらに、レンズ部材５０の屈折作用により視認される画像の表示が実際の画像表示パネル３２の位置よりも上方となるので、運転中の視線移動を軽減することができる。

また、本実施形態によると、各外壁部４６は、円弧面状に形成され、レンズ部材５０は、外壁部４６に沿って接触する側面部５６を有する。これによれば、円弧面状の外壁部４６の湾曲を利用して、車両振動等によるレンズ部材５０のがたつきが規制される結果、視認される画像表示パネル３２の画像の揺れが抑制され、見栄えが良くなる。

また、本実施形態によると、各外壁部４６は、暗色に形成される。これによれば、外壁部４６が暗色に形成されることで、画像表示パネル３２の画像のコントラストの低下が抑制され、見栄えが良くなる。

また、本実施形態によると、画像表示パネル３２は、各装飾部材４０の後方まで達し、各装飾部材４０は、画像表示パネル３２の光を透過させることにより照明される透過部４２を有する。これによれば、画像表示パネル３２の光を利用した透過部４２の照明により、装飾部材が華やかになり、容易に見栄えを良くすることができる。

ここで、画像表示パネル３２の画像は並び方向に拡大されることで透過部４２に近づいて視認されることとなるが、透過部４２の外周側において各外壁部４６は暗色に形成される。これによれば、近づいた透過部４２の照明が画像表示パネル３２の像と混ざることが抑制されるので、華やかな装飾部材４０と画像表示パネル３２の高コントラスト画像との共存が可能となる。したがって、車両用表示装置１００の見栄えが良くなる。

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。

具体的に、変形例１としては、画像表示パネル３２は、各表示板２６の後方まで達していなくてもよい。この例として、上述の実施形態のように、画像表示パネル３２が少なくとも各装飾部材４０の後方まで達していれば、照明用画像による透過部４２の照明が可能となる。

変形例２としては、各装飾部材４０において、透過部４２の一部又は全部が透過規制部４４に置き換わってもよい。また、各装飾部材４０において、透過規制部４４の一部又は全部が透過部４２に置き換わってもよい。あるいは、透過部４２を画像表示パネル３２の光以外の、例えば各光源２２の光によって照明するようにしてもよい。また、各装飾部材４０は照明されなくてもよい。

変形例３としては、外壁部４６は、明色に形成されていてもよく、透光性樹脂からなる基材が露出するようにしてもよい。

変形例４としては、側面部５６は、外壁部４６に沿って接触するように形成されていなくてもよい。

変形例５としては、レンズ部材５０は、上部５８の厚さを下部５９の厚さ以上に形成されていてもよい。

変形例６としては、レンズ部材５０は、並び方向に画像表示パネル３２の画像を拡大するものであれば、第１光学面部５２及び第２光学面部５４として様々な形状を採用することができる。この形状として例えば、球面、回転対称の非球面、自由曲面等が挙げられる。

１００ 車両用表示装置、２ａ，２ｂ 状態量表示領域、３２ 画像表示パネル、４０ 装飾部材、４２ 透過部、４６ 外壁部、５０ レンズ部材、５６ 側面部、５８ 上部、５９ 下部

Claims (5)

1. 車両に搭載される車両用表示装置であって、
   互いに並んで配置され、前記車両の状態量を前方に向けて表示する複数の状態量表示領域（２ａ，２ｂ）と、
   各前記状態量表示領域の間を通して画像を前方に向けて表示する画像表示パネル（３２）と、
   前方に突出し、各前記状態量表示領域をそれぞれ個別に取り囲むように形成される複数の装飾部材（４０）と、
   前記画像表示パネルよりも前方に配置されると共に、各前記装飾部材の外壁部（４６）の間に挟まれて配置され、前記状態量表示領域の並び方向に前記画像を拡大するレンズ部材（５０）とを備えることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記レンズ部材は、下部（５９）を上部（５８）よりも厚く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. 各前記外壁部は、円弧面状に形成され、
   前記レンズ部材は、各前記外壁部に沿って接触する側面部（５６）を有す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。
4. 各前記外壁部は、暗色に形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
5. 前記画像表示パネルは、各前記装飾部材の後方まで達し、
   各前記装飾部材は、前記画像表示パネルの光を前方に透過させることにより照明される透過部（４２）を有し、
   各前記透過部の外周側において各前記外壁部が暗色に形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用表示装置。

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