JP6028542B2 - 車両用計器の照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用計器の照明装置に関し、例えば、液晶表示パネルの表示画面など、所定の表示領域を照明する照明装置に好適である。

従来より、液晶表示パネルなどの表示器を備えた車両用計器にあっては、夜間等、暗い環境であっても、利用者が表示器を視認できるように、照明用の光源を備えているものがあり、種々提案されている。例えば特許文献１に開示されている。

この車両用計器の照明装置にあっては、液晶表示パネルからなる表示器に対して裏面側（表示面と反対側）に設けられるバックライト光源からの照明光を、傾斜した反射面を有する導光体を用いて均一で効率よく透過照明するように構成している。

特開２０００−３４０３８８号公報

しかしながら、この車両用計器の照明装置にあっては、導光体において大きな傾斜面を有するため、この傾斜面における保持構造が必要となり、導光体やこの導光体を保持するための保持部に発生する成形誤差を考慮した設計が必要となる問題があった。

特に、車両用計器の使用環境により、各部品に熱変化による膨張や収縮があるため、熱膨張率の差や厚みの差によって導光体や該保持部との間に隙間が発生し、振動による異音の要因となる虞があり問題であった。

そこで本発明の目的とするところは、この問題に着目してなされたものであり、成形などの誤差による振動を防止し、かつ効率よく照明することができる車両用計器の照明構造を提供することにある。

本発明の車両用計器の照明装置は、車両情報を表示する表示器と、この表示器を照明する光源と、この光源からの照明光を前記表示器に導く導光部材と、前記光源から所定間隔おいて前記導光部材を保持する保持部材とを備え、前記導光部材は、前記表示器側に前記照明光を照射するための反射面を有する板厚が略均一な平板部と、この平板部へ前記照明光を導入するための光調整部と、を設け、
前記光調整部は、
前記光源からの照明光を受光する受光面と、
前記表示器の表示領域外に対応する前記平板部の所定箇所に集光するように前記受光面からの照明光を反射する反射曲面と、を有し、
前記保持部材は、前記平板部を保持する保持部を設ける
ことを特徴とする。

また、前記光調整部の前記受光面は、前記光源に対向し前記光源からの照明光を受光して集光することを特徴とする。

本発明は、車両用計器の照明装置に関し、成形などの誤差による振動を防止し、かつ効率よく照明することができる。

本発明の実施の形態における車両用計器の表示例を示す平面図。 同上実施の形態における車両用計器の断面図。 同上実施の形態における車両用計器の要部の断面図。 同上実施の形態における導光部材の断面図。 同上実施の形態における導光部材の光調整部を示す平面図。

本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１から図５は本発明の実施の形態を示すもので、オートバイなどの二輪自動車に搭載される車両用計器Ａを例にあげて説明する。この場合、車両用計器Ａは、指針の指示によるアナログ式計器と液晶表示パネルを用いた表示器を設けている。

本実施の形態による車両用計器Ａは、例えば、図１，２に示すように、前輪の上部に設けられるコンビネーションメータからなるもので、図１に示すように外装部材である窓部１１を備えた筐体１の内部には、速度計（スピードメータ）である周知な指針式の計器からなるアナログ式の指示計器（他の表示機器）２が収納固定されるとともに、この指示計器２の隣りにはフラットディスプレイパネルを備えたデジタル式表示部３が配置されている。なお、筐体１は、アクリルなどの透明樹脂からなる窓部１１と、回路基板４などを収納するとともに回路基板４を保持する収納部１２とを備えている。

この場合、指示計器２を構成する計器駆動源の前面側には表示板２１が取り付け固定され、指示計器２に設けられた指針２２の指示と表示板２１に施された目盛や文字などの表示部２１ａとが窓部１１から臨むようにして対比判読できる。また、表示板２１には、中央箇所に開口孔部２１ｂが設けられ、この開口孔部２１ｂを介してデジタル式表示部３の表示形態（車両の表示情報）が読み取れるように設けられている。また、表示板２１と窓部１１との間に空間Ｓが設けられており、この空間Ｓ内で指針２２が回動可能に備えられている。

デジタル式表示部３は、開口孔部２１ｂを介して視認可能な略矩形板状からなる液晶表示パネル３１と、この液晶表示パネル（表示器）３１を収納する保持部材３２と、回路基板４とコネクタ接続するための図示しない配線と、液晶表示パネル３１の一辺側に対向し導光部材３３をともに保持する保持部材３２の周壁外側、即ち液晶表示パネル３１の表示領域外に対応する箇所に、発光ダイオード（バックライト）３４と、液晶表示パネル３１と保持部材３２との間に配置され、回路基板４に実装された発光ダイオード（光源）３４に対向する受光面３３ａを有する導光部材３３と、を備えている。なお、導光部材３３の片側面には、照明光の均一性を高めるために、図示しない拡散シートやプリズムシートなどの光学フィルムを設けることもできる。

液晶表示パネル３１は、マトリクス状に設けられた画素（ドット）を有するドットマトリクス型である。詳細な構成については省略するが（図示せず）、ＩＴＯからなる透明電極が形成された前側ガラス基板と後側ガラス基板とを重ね合わせて周囲を封止剤で固定した後、各ガラス基板間に液晶分子を封入し、各ガラス基板に偏光膜を貼ったものである。また、後側ガラス基板の表面側の一端部（四角形の一端）には配線が固着されている。そして、該配線を通して透明電極に信号（電圧）が印加されると、液晶表示パネル３１に例えば燃料計、水温計など車両状態を表示したり、表示車両の走行距離（ＯＤＯ，ＴＲＩＰ）や時刻、外気温などの様々な情報が表示像として表示できるとともに、発光ダイオード３４の点灯によって透過照明されるように構成されている。

図３，４に示すように、導光部材３３は、無色透明なアクリルあるいはポリカーボネートなどの合成樹脂からなり、液晶表示パネル３１側に照明光を照射するための反射面３１ｂを有する板厚が略均一な平板部３３１と、この平板部３３１へ照明光を導入するための光調整部３３２とが連続して形成される。

平板部３３１は、液晶表示パネル３１に対向する面が平滑で、この面と反対側には、微細な凹部（または凸部）からなるシボ形状が形成された反射面３３ｂが設けられる。この場合、シボ形状は、均一な密度にて設けられるが、液晶表示パネル３１への照明を均一化するために濃淡を設けることもできる。

光調整部３３２は、発光ダイオード３４からの照明光を屈折させる受光面３３ａと、この受光面３３ａからの照明光を平板部３３１へ反射する反射曲面３３ｃとを有する。この場合、受光面３３ａは、板厚方向において凸形状で、図５に示すように、板面方向に対して凹形状に形成されている。この凸条の曲面を有する受光面３３ａによって、照明光を集光し効率よく反射曲面３３ｃへ照射するように作用する。従って、受光面３３ａの凸形状の曲率は、発光ダイオード３４の指向性や、発光ダイオード３４と受光面３３ａとの距離、反射曲面３３ｃの位置や範囲によって設定される。

反射曲面３３ｃは、平板部３３１の液晶表示パネル３１側の面において表示領域（開口孔部２１ｂによって定まる視認領域）以外の箇所と、平板部３３１の光調整部３３２から遠方側の反射面３３ｂとに向けて主な照明光が照射するように曲率設定される。従って、反射曲面３３ｃは、平板部３３１における液晶表示パネル３１の表示領域（透過照明範囲）によって、曲率や傾斜角度が設定される。例えば、反射曲面３３ｃは、該表示領域が狭く、より近距離での照射で良い場合には、より大きな曲率が設定される。

この光調整部３３２は、主に発光ダイオードに対応して曲率設定される受光面３３ａと、平板部３３１を介した液晶表示パネル３１の表示領域に対応して設定される反射曲面３３ｃとによって、平板部３３１の形状が単純な平板形状であっても、効率よく所定の表示領域を照明することができる。また、光調整部３３２によって、均一な照明を計ることができる。

保持部材３２は、合成樹脂材からなり、導光部材３３の平板部３３１を収納して保持する載置部（保持部）３２ａが形成され、導光部材３３を発光ダイオード３４や液晶表示パネル３１に対して所定の間隔おいて保持する。この場合、保持部材３２は、発光ダイオード３４からの照明光を余計な箇所に露光せず、液晶表示パネル３１へ効率よく照射させるための、白色の遮光素材にて形成される。なお、保持部材３２には、反射面３３ｂに沿って平行な平らな面が形成され、この面においても、液晶表示パネル３１側へ照明光が反射するため効率の良い照明装置となる。

また、保持部材３２は、液晶表示パネル３１を位置決め保持する表示器保持部３２ｂが設けられ、回路基板４と液晶表示パネル３１とのスペーサとして作用する。また、金属性の抑え部材３５によって挟み込むようにして液晶表示パネル３１及び導光部材３３を保持できる。

発光ダイオード３４は、チップＬＥＤを適用でき、導光部材３３の受光面３３ａに対向するように回路基板４に実装される。

回路基板４は、例えば、エポキシ系の樹脂材料からなる基板に銅箔の配線パターンを施した硬質のプリント基板を適用でき、コネクタ４１の他に図示はしないが液晶表示パネル３１や発光ダイオード３４、または指示計器２を駆動させるためのモータ２３、これを制御するためのマイクロコンピュータなどからなる制御回路４２などの電子部品が実装されている。また、回路基板４には、指針２２照明用の発光ダイオード２４や、表示板２１の表示部２１ａ照明用の発光ダイオード２５を設けている。

斯かる車両用計器Ａの照明装置は、車両情報を表示する液晶表示パネル３１と、この液晶表示パネル３１を照明する発光ダイオード３４と、この発光ダイオード３４からの照明光を液晶表示パネル３１に導く導光部材３３と、発光ダイオード３４から所定間隔おいて導光部材３３を保持する保持部材３２とを備え、導光部材３３は、液晶表示パネル３１側に前記照明光を照射するための反射面３３ｂを有する板厚が略均一な平板部３３１と、この平板部３３１へ前記照明光を導入するための光調整部３３２と、を設け、保持部材３２は、平板部３３１を保持する載置部３２ａを設ける。

従って、板厚が均一で単純な構造となる平板部３３１を保持対象とすることができるため、導光部材３３の成形誤差や、これを保持する保持部材３２の成形誤差、あるいは熱による膨張や収縮による部分的な隙間が発生しにくい構造となる。そのため、該成形などの誤差による振動を防止できる。特に、太陽光が当たり易く熱影響が過酷で、かつ振動の激しい二輪自動車に搭載される車両用計器に好適である。

また、光調整部３３２は、発光ダイオード３４に対向し発光ダイオード３４からの照明光を受光して集光する受光面３３ａと、この受光面３３ａからの照明光を平板部３３１へ導く反射曲面３３ｃと、を有することによって、単純な平板形状であっても効率よく被照明部材となる液晶表示パネル３１を照明できる。

また、反射曲面３３ｃは、液晶表示パネル３１の表示領域外に対応する平板部３３１の所定箇所に集光するように受光面３３ａからの照明光を反射することによって、平板部３３１の照明範囲に応じた効率の良い照明光の照射を行うことができる。

なお、本発明の車両用計器の照明装置を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。

例えば、上述した実施の形態において、照明対象となる表示器として液晶表示パネル３１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、表示板用光源からの照明光を用いて表示板を透過照明する際の照明構造として、上述した平板部３３１や光調整部３３２と同様の構造の導光部材３３を用いることによって、上述と同様の効果を得ることができる。

本発明は、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される車両用計器の照明装置として適用できる。

１ 筐体
１１ 窓部
１２ 収納部
２ 指示計器
２１ 表示板
２１ａ 表示部
２１ｂ 開口孔部
２２ 指針
２３ モータ
２４，２５ 発光ダイオード
３ デジタル式表示部
３１ 液晶表示パネル（表示器）
３２ 保持部材
３２ａ 載置部（保持部）
３２ｂ 表示器保持部
３３ 導光部材
３３ａ 受光面
３３ｂ 反射面
３３ｃ 反射曲面
３３１ 平板部
３３２ 光調整部
３４ 発光ダイオード（光源）
３５ 抑え部材
４ 回路基板
４１ コネクタ
４２ 制御回路
Ａ 車両用計器
Ｓ 空間

Claims (2)

1. 車両情報を表示する表示器と、
   この表示器を照明する光源と、
   この光源からの照明光を前記表示器に導く導光部材と、
   前記光源から所定間隔おいて前記導光部材を保持する保持部材とを備え、
   前記導光部材は、
   前記表示器側に前記照明光を照射するための反射面を有する板厚が略均一な平板部と、
   この平板部へ前記照明光を導入するための光調整部とを設け、
   前記光調整部は、
   前記光源からの照明光を受光する受光面と、
   前記表示器の表示領域外に対応する前記平板部の所定箇所に集光するように前記受光面からの照明光を反射する反射曲面と、を有し、
   前記保持部材は、前記平板部を保持する保持部を設ける
   ことを特徴とする車両用計器の照明装置。
2. 前記光調整部の前記受光面は、前記光源に対向し前記光源からの照明光を受光して集光することを特徴とする請求項１に記載の車両用計器の照明装置。

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