JP5846228B2 - 計器パネル用照明表示装置 - Google Patents

Description

本願は、自動車の計器パネル用照明表示装置に関するものである。更に詳しくは、本願は、改良された照明を実現するための光ガイド部を備えた照明表示装置に関するものである。

この項目における背景技術の説明は、本願発明の内容を全体的に示すためのものである。本願の出願時に公知技術とみなしていない記載内容と同様に、本願発明者の活動内容は、この背景技術の項目において記載されている範囲において、明示的にも暗示的にも本願発明に対する公知技術として認めているものではない。

例えば、自動車の速度計のような照明表示装置は、通常、表示面、光源及びその間に配設された光ガイド部を有している。この光ガイド部は、表示面上の指標部分を視認できるようにするために、表示装置の裏面側に設けられた光源から表示面に光を案内するものである。表示面の近傍に配設される指針も、同時に照明されることになる。

本願発明に基づく照明表示装置は、
前面と、この前面とは反対側となる裏面とを有する文字盤と、
文字盤の裏面に近接して配置されて、光線を発する第１の光源と、
光線を、第１の光源から文字盤に向かって進行する第１の光と、第１の光と所定の角度関係となる第２の光とに分離する光ガイド部と、
第１のフィルター部と第２のフィルター部とを有する光フィルターとを備え、
第１のフィルター部は、第１の光の光路に配置され、第１の色の光を通過させ、また第２のフィルター部は、第２の光の光路に配置され、第２の色の光を通過させ、
文字盤の前面側には、窪み面と、窪み面を取囲む外周面と、窪み面と外周面との間に形成された曲面とを有する表示面が配設され、
光ガイド部は、第１の光を直進させ、
光ガイド部は、第２の光を文字盤の中心から半径方向に向けて進行させ、文字盤の曲面に照射させ、
光ガイド部は、第１の光源と対向して配置されて光線を光ガイド部内に導入する一方の端部と反対側の他方の端部に設けられた面取り面を有し、この面取り面は、窪み面から突出しており、当該面取り面が、第１の光源から文字盤に向かって光ガイド部内を直進する光線を、その進行方向に沿って光ガイド部外に出射される第１の光と、その進行方向が面取り面における反射によって変更される第２の光とに分離することを特徴とする。

本願発明の更なる適用分野は、以下の詳細な説明から明らかになる。以下の詳細な説明
及びそこでの特定の例は、説明のみを目的とすることを意図したものであり、発明の範囲
を制限する意図を有するものではないことが、理解されるべきである。本願は、以下の詳
細な説明及び添付の図面から、より深く理解することができる。添付図面の内容は、以下
の通りである。

本願発明に基づく照明表示装置の正面図である。 本願発明に基づく照明表示装置の展開図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った照明表示装置の断面図である。 本願発明に基づく照明表示装置の中央部分の拡大断面図である。

以下の説明は、単なる例示にすぎず、如何なる意味においても、本願発明、その適用又は使用を制限することが意図されるものではない。明確化の目的のために、類似の要素を示す際には、同一の参照符号が図面において使用される。先ず、図１及び図２において、例として示されている照明表示装置１０は、自動車用の速度計である。しかし、当業者ならば、この照明表示装置１０は自動車以外の用途としての制御パネルや計器パネルにも使用可能であることが、理解できるであろう。

照明表示装置１０は、文字盤１２及び指針１４を有している。文字盤１２は、見る人に向き合う前面（即ち、表示面）と、この前面とは反対側で前面から離れる方向に向いている裏面とを有している。表示面は、窪み面１６（窪み部とも言う）と、この窪み面１６の周り(外周)に完全な円形となる外周面１８と、この両者の間に設けられる曲面２０とにより形成されている。外周面１８は、窪み面１６から見る人の方向に向かって張り出している。この文字盤１２の適切な材料は、ポリカーボネイト（ＰＣ）である。但し、これに限定されるものではない。

表示マークは、曲面２０の上に形成された段階的配列（目盛）２２と、窪み面１６に形成された指標、すなわち数字２３を含む。この例における数字は、時間当たりのマイル数（ＭＰＨ）を示している。この目盛２２と数字２３は、透光性の材料によって文字盤１２に形成されており、文字盤１２の前面を見る者によりバック照明が視認されるようになっている。つまり、文字盤１２の裏面側から発せられる光がこの目盛２２と数字２３を通過するとき、この目盛２２と数字２３が視認されることになる。光フィルター２４が、文字盤１２の中央部に形成されており、窪み面１６から突き出ている。指針１４は、文字盤１２の表示面近傍に配設されており、指針軸２５と中心部２９を有している。中心部２９は、光フィルター２４の上側（前面側）に配置されている。

更に、照明表示装置１０は、導光板２６、光ガイド部２７、フロントハウジング２８、プリント配線基板（ＰＣＢ）３０、駆動ユニット３１及びリアハウジング３２を有している。このＰＣＢ３０は、ＰＣＢ３０の中央部分に配置された第１発光ダイオード（ＬＥＤ）３６（第１の光源）と、ＰＣＢ３０の周縁部分に沿って配置された第２発光ダイオード（ＬＥＤ）３８（第２の光源）とを有している。ＰＣＢ３０は、フロントハウジング２８とリアハウジング３２との間に配置されている。例えば電動モータから構成される駆動ユニット３１は、ＰＣＢ３０とリアハウジング３２との間に配置され、駆動軸４１を有している。この駆動軸４１は、ＰＣＢ３０を貫通して、指針１４の指針軸２５に結合される。駆動ユニット３１は、自動車の状態（例えば、図示の例では、自動車の速度）を示す適当な位置まで、指針１４を移動させる。

フロントハウジング２８は、穴４９を形成している中心部４７を含む隆起部４６を有している。中心部４７は、より低い位置にあるハウジング材料の底面に取囲まれた半島形状の隆起部として形成されている。導光板２６は、文字盤１２とフロントハウジング２８との間に配置されている。導光板２６は、透光性の材料から形成されており、中央切欠き部４２及び側部切欠き部４３を有している。この中央切欠き部４２と側部切欠き部４３は、協働して、フロントハウジング２８の隆起部４６の形状と類似する形状を成している。

導光板２６は、側部切欠き部４３の近傍に設けられかつフロントハウジング２８に向かって後方に延びる２つの延出部（突出部）５０を有している。この延出部５０は、鉤のように折り曲げられた形状（フック形状）に形成されている。組立てられた状態のとき、この延出部５０は、第２のＬＥＤ３８と位置合わせされ、対向して配置される。第２のＬＥＤ３８から発光された光は、この延出部５０を介して導光板２６に入る。光の一部は、導光板２６の内面で反射せずに導光板２６から外部に出る。残りの光は、導光板２６の内部で反射して、導光板２６の中をその全ての部分に向かって進む。その結果、延出部５０から離れた導光板２６の端部に進み、その後、導光板２６から出る。この光が導光板２６から外部に出るとき、目盛２２と数字２３の部分を通過して、目盛２２と数字２３を視認できるようにする。

図３及び図４を参照して説明する。光ガイド部２７は、円筒形状をしており、その内部に空間を形成する円筒壁部５２を有している。光ガイド部２７は、レンズあるいはプリズムとして形成され、導光板２６の中央切欠き部４２とフロントハウジング２８の穴４９に挿入されている。光ガイド部２７は、光フィルター２４のそばであって、下側に配置されている。組立てられた状態のとき、第１のＬＥＤ３６は、円筒壁部５２の端部の下側に設けられ、円筒壁部５２の中に光を直接導入させるために、円筒壁部５２と位置合わせされ、対向して配置される。指針軸２５は、光ガイド部２７により形成される内部空間に挿入され、そこで駆動ユニット３１の駆動軸４１と接続されている。円筒壁部５２は、指針１４に近接する円筒壁部５２の軸方向端部において、環状面取り面５６を有している。環状面取り面５６は、窪み面１６から突出しており、窪み面１６よりも中心部２９により近接している。

第１のＬＥＤ３６からの光は、光ガイド部２７の円筒壁部５２に向けて発光され、円筒壁部５２を通過した光は、環状面取り面５６に到達する。この環状面取り面５６は、光の第１の部分（第１の光）５８を遮ることなく直進させて指針１４に案内する（導入させる）。更に、環状面取り面５６は、光の第２の部分（第２の光）６０を反射させて、円筒壁部５２の中を半径方向に通過させ、文字盤１２の曲面２０（図３参照）に向けて進行させる。

第１の光５８は、指針１４の厚さ部分、すなわち、窪み面１６と垂直関係にある指針の部分を通って指針１４に進入し、長さ部分を通って、長手方向に進む。このように、第１の光５８は、指針１４を照明する。第２の光６０は、窪み面１６の上をその面に沿って、文字盤１２の中心から半径方向に、文字盤１２の曲面２０に向かって進む。第２の光６０は、この曲面２０において、見る人の視線又は見る人の位置に向かって反射される。第２の光６０は、文字盤１２の表示面又は前面を照明する散乱光となり、それにより指針１４及び数字２３を照明表示させる。

図４に示すように、光フィルター２４は、光ガイド部２７の環状面取り面５６の近傍に配設されている。光フィルター２４は、文字盤１２と一体的に形成してもよいし、文字盤１２とは別部材として構成してもよい。光フィルター２４は、指針１４の中心部２９と環状面取り面５６との間に位置する上壁部６２と、環状面取り面５６を取囲む側壁部６４とを有している。この上壁部６２は、窪み面１６と平行になるように形成され、指針軸２５が貫通できるように孔が形成されている。更に、側壁部６４は、上壁部６２を支持する壁部であり、上壁部６２及び窪み面１６と垂直になるように形成されている。上壁部６２及び側壁部６４は、特定の視覚的な効果を発揮するように、異なる色のコーティングを有している。このように、第１のフィルター部は上壁部６２に、そして第２のフィルター部は側壁部６４に形成されることになる。第１のフィルター部は、第１の色の光が通過するように、また第２のフィルター部は、第２の色の光が通過するように構成されている。

例えば、上壁部６２は、ライトブルーのコーティングを有し、側壁部６４は、ミディアムブルーのコーティングを有している。第１の光５８が上壁部６２を通過した後、指針１４に入り、その中を通過するとき、第１の光５８はライトブルーとなる。従って、指針１４は、ライトブルー色の光によって照明される。第２の光６０が側壁部６４を通過した後は、第２の光６０はミディアムブルーとなる。従って、文字盤１２の表示面は、ミディアムブルー色の光によって照明される。続いて、第２の光６０は曲面２０に照射されてそこで反射されるので、環状のミディアムブルーの光リングが、文字盤１２の曲面２０に沿って現れる。曲面２０に沿った環状の光リングは、文字盤１２の表示面上において、３次元的な外観を創出する。ミディアムブルーの光輪は、光フィルター２４の外周、即ち指針１４の中心部２９の回りにも現れる。従って、一つの色を有する第１のＬＥＤ３６は、文字盤１２及び指針１４上において異なる光の特徴を創出する。即ち、文字盤１２と指針１４とは異なる色で照明され、文字盤１２の曲面２０に沿った環状の光リング、及び指針１４の中心部２９の回りに光輪を出現させることができる。図示されている例は、４個の第１のＬＥＤ３６を示しているが、一つの第１のＬＥＤ３６により、異なる光の特徴を創出するように、指針１４と文字盤１２の表示面を照明するようにしてもよい。このように、本願発明は、異なる色の複数のＬＥＤを使用することなく、一つの色のＬＥＤを使用するだけであるため、ＬＥＤの使用に関して効率的である。

第１のフィルター部と第２のフィルター部のいずれか一つを、透光性として（コーティングを施さず）、すべての色の光を透過させるようにしてもよい。従って、この場合は、第１の光５８又は第２の光６０は、第１のＬＥＤ３６と同じ色の光となる。

或いは、光フィルター２４を、光ガイド部２７の上に一体的に形成することも可能である。例えば、第１の光の通路（光路とも言う）となる面取り面５６及び／又は光ガイド部２７の上壁面付近に、第１の色のコーティングを施したり、あるいは第１のフィルター部を形成するための透光性の部分を形成してもよい。そして、第２の光の通路（光路とも言う）となる円筒壁部５２の外側表面に、第２の色のコーティングを施したり、第２のフィルター部を形成するための透光性の部分を形成してもよい。

再び図３を参照すると、第２のＬＥＤ３８から発光された光は、導光板２６に入る。延出部５０は、このＬＥＤ３８に近接するように、フロントハウジング２８を貫通し、突き出ている。第２のＬＥＤ３８からの光は、ＬＥＤ３８と延出部５０との間でなんら遮られることなく、延出部５０から導光板２６に進入する第３の光６６となる。この第３の光６６は、面取り面７０により導光板２６の内部で反射し、延出部５０から離れた端部（導光板２６のカーブしている全ての端面を含む）に向かって導光板２６の内部を進行する。この第３の光６６は、文字盤１２の裏面側に向かって導光板２６から出射されるので、不透明な材料から構成されている目盛２２と数字２３が照明される。第２のＬＥＤ３８は、第１の光５８及び第２の光６０の色とは異なる色（例えば、白色）を有していても良い。文字盤１２の裏面側における第３の光６６により、目盛２２と数字２３が見る人に対して視認可能となる。

本願発明の照明表示装置１０は、少ない数の色のＬＥＤを使用しながら、文字盤１２の表示面におけるより優れた色調（色のコントラスト）を実現し、表示面上に３次元的な外観を創出する。このことにより、見る者をより楽しませることができるとともに、速度やその他のエンジン或いは車両の情報を、自動車の運転者に対して、より速やかに特定させることができるという効果を奏する。例えば、指針１４は、第１のＬＥＤ３６からの光を利用して、第１の色の光により照明される。更に、第１のＬＥＤ３６からの光は、第２の色の光として、文字盤１２の表示面を照明するための拡散光としても利用される。目盛２２と数字２３は、第２のＬＥＤ３８を利用して、第３の色の光により照明される。

更に、文字盤１２の表示面には、文字盤１２の曲面２０に沿った環状の色のついた光リングや指針１４の中心部における光輪など、別の光の特徴的な効果が創出される。この光の特徴的な効果は、照明の外観や照明の品質（例えば、輝度及び色の差別化）を向上させ、表示マークや指針をより容易に識別可能にし（例えば、よりよいコントラスト）、従来の計器類と比較してより短い時間で視認可能にする。

図１及至４を参照して説明したように、自動車用の表示装置は、見る人により視認される前面（表示面）と光源３６、３８の位置に向いている裏面とを有する文字盤１２を備えている。裏面側は、運転者により視認される前面の反対側にあり、前面は、外周面１８に取囲まれた窪み部（窪み面）１６を有している。ＬＥＤ等から構成される第１の光源３６は、プリント配線基板３０の上であって、プリント配線基板３０から離れる方向に光線を発射するために文字盤１２の裏面に近接して配置されている。光フィルターを構成する環状の突出部２４（光フィルター２４）は、文字盤１２の窪み部１６の中心から突出している。この環状の光フィルター２４は、突出部の平坦な上壁部６２に第１のフィルター部６２を有し、また突出部の環状側壁部６４に第２のフィルター部６４を有している。第１のフィルター部６２は、第２のフィルター部６４に対して９０度の関係となる位置に形成されている。円筒状の光ガイド部２７は、第１の光源３６と上壁部６２との間に直に配設されている。指針１４又は指針軸２５は、光フィルターを構成する環状の突出部２４及び円筒状の光ガイド部２７の中心部に配設されている。そしてこの円筒状の光ガイド部２７が、光ガイド部２７に進入してきた光線を、光ガイド部２７の内部で軸方向に沿って進行しかつ指針１４を照明するために指針１４の内部に入る第１の光５８と、この第１の光と所定の角度（例えば直角）の関係になる第２の光６０とに分離させる。

第２の光６０は、文字盤の周縁部に向かって、文字盤１２の中心から半径方向に進行するように反射・屈折される。第２の光６０は、数字などが形成される文字盤の表示面、窪み面１６に隣接する曲面２０及び外周面１８を照明する。第２の光源３８は、プリント配線基板３０に設けられている。不透明な導光板２６は、光ガイド部２７と文字盤１２との間に配設されており、導光板２６は、光ガイド部２７を受け入れるための中央切欠き部４２を有している。導光板２６は、文字盤１２の裏面に近接して設けられる。更に、導光板２６は、複数の延出部５０を有しており、延出部５０の各々には面取り面７０が形成されている。延出部５０は、文字盤１２から離れる方向に突出して、第２の光源３８に向かって延びている。第２の光源３８からの光は、延出部５０を通って導光板２６に進入し、導光板２６の周縁部全体に向かって光が進行するように面取り面７０で反射・屈折される。第１の光源３６から発射された光６０は、外周面１８と窪み面１６とを繋いでいる曲面２０に照射される。この第２の光６０が曲面２０に照射されたとき、曲面２０の周りに沿って環状の光リングが発生する。第２の光源３８からの光は、不透明、透明、或いはその他の透光性の導光板２６を照明することにより、文字盤１２の裏面側から文字盤１２の上の表示マークを照明する。

この分野の技術者にとって、前述の説明から、本願発明の幅広い技術内容が色々な形態で実施可能であることが理解される。つまり、本願の図面、明細書及び特許請求の範囲を理解すれば、当該技術者にとって、その他の変形例が明らかになるものである。従って、本願は特定の例を示しているが、本願発明の技術範囲はそれに限定されるものではない。

１０…照明表示装置、１２…文字盤、１４…指針、１６…窪み面、１８…外周面、２０…曲面、２２…目盛、２３…数字、２４…光フィルター、２５…指針軸、２６…導光板、２７…光ガイド部、２８…フロントハウジング、２９…中心部、３０…プリント配線基板、３１…駆動ユニット、３２…リアハウジング、３６…第１発光ダイオード、３８…第２発光ダイオード、４１…駆動軸、４２…中央切欠き部、４３…側部切欠き部、４６…隆起部、４７…中心部、４９…穴、５０…延出部、５２…円筒壁部、５６…環状面取り面、６２…上壁部、６４…側壁部、７０…面取り面

Claims (11)

1. 前面と、この前面とは反対側となる裏面とを有する文字盤と、
   前記文字盤の裏面に近接して配置されて、光線を発する第１の光源と、
   前記光線を、前記第１の光源から前記文字盤に向かって進行する第１の光と、前記第１の光と所定の角度関係となる第２の光とに分離する光ガイド部と、
   第１のフィルター部と第２のフィルター部とを有する光フィルターとを備え、
   前記第１のフィルター部は、前記第１の光の光路に配置され、第１の色の光を通過させ、また前記第２のフィルター部は、前記第２の光の光路に配置され、第２の色の光を通過させ、
   前記文字盤の前面側には、窪み面と、前記窪み面を取囲む外周面と、前記窪み面と前記外周面との間に形成された曲面とを有する表示面が配設され、
   前記光ガイド部は、前記第１の光を直進させ、
   前記光ガイド部は、前記第２の光を前記文字盤の中心から半径方向に向けて進行させ、前記文字盤の前記曲面に照射させ、
   前記光ガイド部は、前記第１の光源と対向して配置されて前記光線を前記光ガイド部内に導入する一方の端部と反対側の他方の端部に設けられた面取り面を有し、前記面取り面は、前記窪み面から突出しており、当該面取り面が、前記第１の光源から前記文字盤に向かって前記光ガイド部内を直進する光線を、その進行方向に沿って前記光ガイド部外に出射される前記第１の光と、その進行方向が前記面取り面における反射によって変更される前記第２の光とに分離することを特徴とする照明表示装置。
2. 指針を有し、前記第１の光は前記指針に進入して、前記指針を照明することを特徴とする請求項１に記載の照明表示装置。
3. 前記第２の光は、前記文字盤の表示面を照明することを特徴とする請求項１又は２に記載の照明表示装置。
4. 前記第２の光が前記曲面に照射されることにより、前記曲面に沿って環状の光リングが形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の照明表示装置。
5. 前記光フィルターは、前記光ガイド部と前記指針との間に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の照明表示装置。
6. 前記光フィルターは、前記文字盤と一体的に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の照明表示装置。
7. 前記光フィルターは、前記文字盤の表示面から突出していることを特徴とする請求項５又は６に記載の照明表示装置。
8. 前記光フィルターは、前記光ガイド部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明表示装置。
9. 前記文字盤の裏面に近接して配設された導光体と、
   前記導光体に光を発射する第２の光源と、を更に備え、
   前記第２の光源から発射された光は、前記文字盤に形成された表示マークを、前記文字盤の裏面側から照明し、
   前記導光体には、延出部と面取り面が形成されており、前記第２の光源からの光は、前記延出部を介して前記導光体内に進入し、前記面取り面により反射されて前記延出部から離れた前記導光体の端部に向かって進むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の照明表示装置。
10. 前記第１の光源、前記光ガイド部の一方の端部及び前記光ガイド部の他方の端部に設けられた面取り面とは、前記第１の光源から発せられる光線の光軸に沿って、直線上に並んで配置されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の照明表示装置。
11. 窪み面と、前記窪み面を取囲む外周面と、前記窪み面と前記外周面との間に形成された曲面とを有する表示面と、裏面とを備える文字盤と、
    前記表示面に形成された表示マークと、
    前記文字盤の前記表示面に近接して配置された指針と、
    光線を発射する第１の光源と、
    前記光線を、前記指針へ向かう第１の光と、前記文字盤の前記表示面に向かう第２の光とに分離する光ガイド部と、
    第２の光源と、
    前記第２の光源からの第３の光を、前記文字盤の前記裏面に向かって案内する導光体と、
    前記窪み面から隆起して、前記文字盤の中心部に形成され、前記第１の光の光路に配置される第１のフィルター部と前記第２の光の光路に配置される第２のフィルター部とを有する光フィルターと、を備え、
    前記第１のフィルター部は、第１の色の光が通過できるように、前記第１の光の光路に配置され、前記第２のフィルター部は、第２の色の光が通過できるように、前記第２の光の光路に配置され、
    前記光ガイド部は、前記第１の光を直進させ、
    前記光ガイド部は、前記第２の光を前記文字盤の中心から半径方向に向けて進行させ、前記文字盤の前記曲面に照射させることを特徴とする照明表示装置。

Images