JP6111859B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両情報を表示する車両用表示装置に、関する。

従来、表示板により車両情報を表示する表示領域に対して、当該表示領域を装飾するための装飾領域を設定し、当該装飾領域において装飾光像を前方から視認可能に発光表示する車両用表示装置が、知られている。

こうした車両用表示装置の一種として特許文献１に開示されるものでは、透光性の導光部材を光源光により透過照明することで、発光輝度がグラデーション状に変化する装飾光像を発光表示させている。

特開２０１２−１４４１４６号公報

しかし、特許文献１に開示の車両用表示装置では、板状の導光部材自体の発光により装飾光像を形成しているため、当該装飾光像は、前方の車両乗員により平面的な表示として視認される。即ち、装飾光像の発光表示に立体感を与えて装飾性を高めることは、難しいのである。

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、装飾性を向上する車両用表示装置を、提供することにある。

本発明は、表示領域（２）において車両情報を表示する表示板（１０）と、透過照明されることにより、装飾光像（１４９）を発光形成する装飾形成部（１４６）と、表示領域を装飾するための装飾領域において、後方の装飾形成部から投射される装飾光像を屈折させる装飾レンズ部（７４）であって、前記装飾形成部から離間することにより、当該装飾光像を前方から視認可能な虚像として発光表示する装飾レンズ部とを、備えることを特徴とする。

かかる本発明によると、装飾形成部の透過照明により発光形成される装飾光像は、装飾レンズ部に対して後方の当該装飾形成部から投射されることで、屈折する。その結果、表示領域を装飾するための装飾領域において装飾光像は、装飾レンズ部と装飾形成部との離間距離に応じた位置に虚像として発光表示されることになるので、装飾形成部よりも前方の車両乗員によっては、立体的に視認され得る。こうした立体的な発光表示によれば、装飾性の向上が可能となる。

ここで、本発明のさらなる特徴として装飾形成部は、複数の装飾光像を形成し、装飾レンズ部は、溝内面（７５０，７５２）により各装飾光像を屈折させる断面Ｖ字形の溝部（７５）を、所定数並べて有する。

かかる特徴のように断面Ｖ字形溝部が所定数並ぶ装飾レンズ部によると、各溝部の溝内面により複数の装飾光像が屈折されることで、前方からは立体的に重なり合って視認されるような虚像の発光表示が可能となる。これによれば、発光表示の立体感を増大させて、装飾性の向上効果を高めることができる。

また、本発明のさらなる特徴としては、装飾形成部を一体形成する表示板と、表示板の前方に配置されて装飾レンズ部を一体形成し、表示領域を装飾する装飾部材（７０）とを、備える。

かかる特徴によると、表示板に一体形成された装飾形成部から前方の装飾部材へ装飾光像が投射されると、当該装飾部材に一体形成された装飾レンズ部により装飾光像が屈折されることで、虚像表示が実現される。これによれば、表示領域を装飾する装飾部材自体の装飾機能と相俟って、立体的な発光表示機能が発揮され得るので、装飾性の向上効果を高めることができる。

本発明の一実施形態による車両用表示装置を示す正面図である。 図１，３のII−II線断面図である。 図１における要部の拡大図である。 図１の車両用表示装置による表示状態を示す模式図である。 図２の変形例を示す断面図である。 図２の変形例を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１，２に示すように、本発明の一実施形態による車両用表示装置１（以下、単に「装置１」という）は、車両内のインストルメントパネルに設置されるコンビネーションメータである。装置１は、表示板１０、回路基板２０、内周光源３０、導光部材４０、外周光源５０、仕切部材６０、装飾部材７０及び制御回路８０を備えている。装置１には、車両情報を表示する表示領域２と、当該領域２を外周側から囲んで装飾するための装飾領域４とが、設定されている。尚、装置１における「前方」とは、車両の車室内にて乗員に車両情報を表示する方向、即ち当該乗員による視認側を示す。また一方、車両用表示装置１における「後方」とは、乗員に表示をする方向とは反対方向を示す。

図２に示すように表示板１０は、ポリカーボネート樹脂等の透光性樹脂からなる基材１２に、アクリル樹脂等の暗色インクからなる遮光層１４を積層することで、板状に形成されている。図１〜３に示す表示領域２においては、遮光層１４が複数箇所にて設けられないことで、指標１６が周方向に並んで複数形成されている。目盛乃至は文字を模った輪郭形状の各指標１６は、基材１２を通して届く光源光を前方へ通過させることで、発光表示される。さらに表示領域２においては、表示板１０の前方にて回転する指針１８が回転位置に応じた指標１６を指示することで、車両情報が表示される。本実施形態において表示される車両情報は、車両の走行速度であるが、車両のエンジン回転数、水温及び燃料残量等、車両に関する各種情報であっても勿論よい。

図２，３に示すように、装飾領域４において表示板１０は、表示領域２の周方向全域に沿う円環状の堤部１４２を、一体形成している。堤部１４２は、断面略山形に前方へと突出することで、後方に導光空間１４０を確保している。堤部１４２においては、遮光層１４の一部が周方向全域に亘って設けられないことで、照明窓部１４４が形成されている。円環状の照明窓部１４４は、基材１２を通して届く光源光を外周側と前方へ通過させる。

また、装飾領域４のうち堤部１４２の外周側において表示板１０は、周方向に間隔をあけた二箇所に有底筒状の装飾形成部１４６を、一体形成している。装飾形成部１４６は、断面略Ｕ字形に後方へと凹むことで、前方に導光空間１４７を確保している。装飾形成部１４６の底部１４６ａにおいては、遮光層１４が複数箇所にて設けられないことで、装飾窓部１４８が複数形成されている。所定輪郭形状（例えば本実施形態では、矩形状）の各装飾窓部１４８は、基材１２を通して届く光源光を前方へ通過させることで、複数の装飾光像１４９（図４参照）を発光形成する。

図２に示すように回路基板２０は、平板状に形成されたガラスエポキシ基板等のプリント基板であり、表示板１０の後方に配置されている。

図１，２に示すように、発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる内周光源３０は、表示領域２のうち表示板１０の後方において、回路基板２０に実装されている。内周光源３０は、表示領域２の周方向に沿って所定間隔ずつをあけた複数箇所に、それぞれ一つずつ配置されている。各内周光源３０は、通電により点灯して所定色に発光、特に本実施形態では、互いに同一の青色に発光する。

図２に示すように導光部材４０は、アクリル樹脂乃至はポリカーボネート樹脂等の透光性樹脂から円形馬蹄状に形成され、表示板１０の後方において表示領域２と装飾領域４とに跨って配置されている。導光部材４０の内周縁部４２は、後方に突出することで、各内周光源３０に対して対向配置されている。導光部材４０の外周縁部４４は、前方の導光空間１４０内に突入することで、装飾窓部１４４の後方に配置されている。これらの配置形態により導光部材４０は、各内周光源３０の発する光源光（以下、「内周光源光」という）を、内部での反射により外周縁部４４まで導光して堤部１４２に入射させる。こうして入射された内周光源光は、装飾窓部１４４を通過して堤部１４２の内周側から外周側へ且つ後方から前方へ導光される。尚、導光部材４０は、縁部４２，４４間の中間部の前方に位置する各指標１６にも内周光源光を通過させる（図示なし）ことで、それら指標１６を発光表示させる。

図１〜３に示すように、発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる外周光源５０は、装飾領域４のうち装飾形成部１４６の後方において、回路基板２０に実装されている。外周光源５０は、装飾領域４の周方向にて所定間隔を挟んだ二箇所に、それぞれ複数ずつ例えばチップ状に纏めて配置されている。各外周光源５０は、通電により点灯して所定色に発光、特に本実施形態では、同一箇所のそれぞれにて互いに異なる青色と緑色とに発光する。これら各外周光源５０の発する光源光（以下、「外周光源光」という）は、装飾形成部１４４に入射される。

図２に示すように仕切部材６０は、互いに組み合わされた遮光部６２及び拡散部６４等から、構成されている。遮光部６２は、ＡＢＳ樹脂等の不透光性樹脂から形成され、装飾形成部１４６及び回路基板２０間にて各箇所の外周光源５０の周囲をそれぞれ囲んでいる。遮光部６０は、装飾形成部１４６の底部１４６ａから回路基板２０に跨って延伸することで、各外周光源５０から導光部材４０側へ向かう外周光源光の漏光を規制している。拡散部６４は、ポリカーボネート樹脂等の透光性樹脂から形成され、光拡散剤の練込み乃至はシボ面の形成等により光拡散機能を有している。拡散部６４は、装飾形成部１４６の底部１４６ａに対して後方に重なった状態で遮光部６０の前方端部内に配置されることで、外周光源５０と対向している。かかる対向形態により外周光源光は、拡散部６４を通して拡散された後、装飾形成部１４６の各照明窓部１４４を通過する。その結果、各装飾窓部１４８の輪郭形状に沿って発光形成される装飾光像１４９（図４参照）は、前方に向かって投射されることになる。

図１〜３に示すように装飾部材７０は、アクリル樹脂乃至はポリカーボネート樹脂等の透光性樹脂から形成され、装飾領域４のうち表示板１０の前方に配置されている。装飾部材７０は、内周光源光及び外周光源光の少なくとも一方による照明を受けて発光することで、表示領域２を装飾する。装飾部材７０は、装飾照明部７２、装飾レンズ部７４及びエッジライト部７６を一体形成している。

装飾照明部７２は、同じ装飾部材７０の他部７４，７６よりも前方に突出する断面山形に形成され、表示領域２の周方向全域に沿って円環状に延伸している。装飾照明部７２は、装飾窓部１４４の周方向全域を、前方から直接は視認不能にカバーしている。かかるカバー形態の装飾照明部７２は、装飾窓部１４４から導光される内周光源光により、照明される。

装飾レンズ部７４は、装飾照明部７２の外周側において周方向に間隔をあけた二箇所に、形成されている。各装飾レンズ部７４は、装飾照明部７２の裾から略平板状に広がることで、装飾照明部７２から導光される内周光源光により照明される。また、図２に示すように各装飾レンズ部７４は、それぞれ対応する装飾形成部１４６の前方に配置されることで、当該対応形成部１４６の各装飾窓部１４８を通過した外周光源光によっても、導光空間１４７を通して照明される。ここで各装飾窓部１４８の通過光は、上述の如く装飾光像１４９を形成するので、各装飾レンズ部７４には、後方に所定距離（例えば、本実施形態では６ｍｍ程度）離間した装飾形成部１４６から、当該装飾光像１４９が投射されることになる。

図２，３に示すように装飾レンズ部７４は、断面Ｖ字形の溝部７５を、前方表面７４ａに有している。本実施形態の溝部７５については、装飾照明部７２側から、後に詳述のエッジライト部７６側に向かって、その所定数が並んで形成されている。各溝部７５は、後方から前方へ向かうほど装飾照明部７２側に傾斜する溝内面７５０と、後方から前方へ向かうほど装飾照明部７２とは反対側に傾斜する溝内面７５２とを、有している。各溝部７５は、後方に位置する装飾形成部１４６から溝内面７５０，７５２に入射する装飾光像１４９としての外周光源光を、前方に向かって屈折させる。かかる屈折作用を受けた外周光源光は、装飾レンズ部７４の前方において乗員の瞳に入射する。ここで、特に本実施形態では、屈折作用を受けた外周光源光が乗員の瞳に入射することで、図４の如き装飾光像１４９の虚像が当該乗員によって視認可能となるよう、要素１４６ａ，７４間の離間距離や溝内面７５０，７５２の傾斜角度等が予設定されている。以上の構成により装飾光像１４９は、表示領域２外周側の装飾領域４にて浮かび且つ図４の如く互いに重なり合った複数の虚像として、発光表示されることになる。

図１〜３に示すようにエッジライト部７６は、装飾部材７０の縁部７００のうち各装飾レンズ部７４を装飾照明部７２との間に挟む二箇所に、形成されている。図２，３に示すようにエッジライト部７６は、前方から後方へ向かうほど直近の装飾レンズ部７４側へ傾斜する反射面７６０を、有している。エッジライト部７６は、装飾照明部７２から装飾レンズ部７４を通じて反射面７６０に到達する内周光源光により、照明される。このとき反射面７６０は、内周光源光を前方に向かって反射する。尚、本実施形態では、外周光源光が各溝部７５によりエッジライト部７６側へと反射されて、さらに反射面７６０により前方へと反射される現象を、抑制するように、各溝部７５の内面７５０，７５２の傾斜角度等が設定されている。

図２に示す「制御手段」としての制御回路８０は、マイクロコンピュータ等からなる電子回路であり、回路基板２０に実装されている。制御回路８０は、各光源３０，５０及び車両の各種センサに電気接続され、それらセンサにより検出の車両情報に基づいて各光源３０，５０への通電を制御する。制御回路８０は、各内周光源３０への通電制御により、青色の内周光源光を発生させる。また一方で制御回路８０は、各外周光源５０への通電制御により、青色及び緑色のうち車両情報（例えば燃費情報等）の変化に応じた色に、外周光源光を発生させる。尚、内周光源光と外周光源光とは、それらの両方を同時に発生させてもよいし、車両情報に応じた一方に切替えて発生させてもよい。ここで特に、内周光源光と外周光源光と同時発生させる場合には、各装飾レンズ部７４に到達する外周光源光の輝度を、それぞれ同一の装飾レンズ部７４に到達する内周光源光の輝度よりも高く設定することが、望ましい。また、外周光源光の色相を可変制御するための車両情報や、内周光源光と外周光源光とを切替えるための車両情報については、上述の如く車両の各種センサにより検出されるもの以外にも、車両におけるスイッチ等の入力装置に乗員から入力されるものであってもよい。

（作用効果）
以上説明した装置１による作用効果を、以下に説明する。

装置１によると、装飾形成部１４６の透過照明により発光形成される装飾光像１４９は、装飾レンズ部７４に対して後方の当該装飾形成部１４６から投射されることで、屈折する。その結果、表示領域２を装飾するための装飾領域４において装飾光像１４９は、装飾レンズ部７４と装飾形成部１４６との離間距離に応じた位置に虚像として発光表示されることになるので、装飾形成部１４６よりも前方の車両乗員によっては、立体的に視認され得る。こうした立体的な発光表示によれば、装飾性の向上が可能となる。

また、装置１のように断面Ｖ字形溝部７５が所定数並ぶ装飾レンズ部７４によると、各溝部７５の溝内面７５０，７５２により複数の装飾光像１４９が屈折されることで、前方からは立体的に重なり合って視認されるような虚像の発光表示が可能となる。これによれば、発光表示の立体感を増大させて、装飾性の向上効果を高めることができる。ここで特に、各溝部７５が装飾レンズ部７４の前方表面７４ａに形成されることで、それら溝部７５と装飾形成部１４６との離間距離が可及的に増大するのに応じて虚像表示の幻想感も増大するので、これによっても、装飾性の向上効果を高めることができる。

さらに装置１によると、表示板１０に一体形成された装飾形成部１４６から前方の装飾部材７０へ装飾光像１４９が投射されると、当該装飾部材１７０に一体形成された装飾レンズ部７４により装飾光像１４９が屈折されることで、虚像の発光表示が実現される。これによれば、表示領域２を装飾する装飾部材７０自体の装飾機能と相俟って、立体的な発光表示機能が発揮され得るので、装飾性の向上効果を高めることができる。

さらにまた、装置１の装飾部材７０では、装飾レンズ部７４から導光される内周光源光によりエッジライト部７６が照明されることで、当該光源光が前方に向かって反射される。これによれば、装飾レンズ部７４を経た導光により輝度減衰した内周光源光による照明であっても、エッジライト部７６における発光を際立たせて、装飾性を高めることが可能となる。

（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。

変形例１としては、装飾レンズ部７４における各溝部７５の溝内面７５０，７５２の一方を傾斜させないで、前後に真っ直ぐ広がる平面状に形成してもよい。また、変形例２としては、装飾レンズ部７４における各溝部７５の溝内面７５０，７５２の少なくとも一方を、曲面状に形成してもよい。さらにまた、変形例３としては、これら変形例１，２を共に採用することで、装飾レンズ部７４にフレネルレンズ面を形成してもよい。

変形例４〜６として、屈折により装飾光像１４９の虚像を前方から視認可能に発光表示可能であれば、装飾レンズ部７４の構造を変更してもよい。具体的に変形例４としては、図５に示すように、溝内面７５０，７５２を有する断面Ｖ字形の溝部７５を、装飾レンズ部７４の後方裏面７４ｂに所定数並べて形成してもよい。尚、この変形例４の場合には、装飾レンズ部７４の前方表面１７４ａに、フロスト処理等により粗面加工を施すことで、発光輝度を高めるようにしてもよい。また、変形例５としては、図６に示すように、装飾形成部１４６のうち装飾窓部１４８を形成する底部１４６ａを、表示板１０から分離させてもよい。尚、この変形例５の場合には、分離した底部１４６ａの前方において導光空間１４７と繋がる開口１０ａを、着色した半透明の装飾レンズ部７４の後方において表示板１０に形成し、当該開口１０ａの周囲と底部１４６ａとの間を、仕切部材６０のうちＡＢＳ樹脂等の不透光性樹脂から形成した筒状の遮光部６６によって覆ってもよい。さらにまた、変形例６としては、溝部７５を設けない構造としてもよい。

以上の他、変形例７としては、装飾照明部７２及びエッジライト部７６のうち少なくとも一方を、形成しなくてもよい。

１ 車両用表示装置、２ 表示領域、４ 装飾領域、１０ 表示板、５０ 外周光源、７０ 装飾部材、７２ 装飾照明部、７４ 装飾レンズ部、７４ａ 前方表面、７５ 溝部、７６ エッジライト部、１４６ 装飾形成部、１４６ａ 底部、１４７ 導光空間、１４８ 装飾窓部、１４９ 装飾光像、７５０，７５２ 溝内面、７６０ 反射面

Claims (5)

1. 表示領域（２）において車両情報を表示する表示板（１０）と、
   透過照明されることにより、装飾光像（１４９）を発光形成する装飾形成部（１４６）と、
   前記表示領域を装飾するための装飾領域（４）において、後方の前記装飾形成部から投射される前記装飾光像を屈折させる装飾レンズ部（７４）であって、前記装飾形成部から離間することにより、当該装飾光像を前方から視認可能な虚像として発光表示する装飾レンズ部とを、備えることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記装飾形成部は、複数の前記装飾光像を形成し、
   前記装飾レンズ部は、溝内面（７５０，７５２）により各前記装飾光像を屈折させる断面Ｖ字形の溝部（７５）を、所定数並べて有す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. 各前記溝部は、前記装飾レンズ部の前方表面（７４ａ）に形成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用表示装置。
4. 前記装飾形成部を一体形成する前記表示板と、
   前記表示板の前方に配置されて前記装飾レンズ部を一体形成し、前記表示領域を装飾する装飾部材（７０）とを、備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
5. 前記装飾部材は、
   前記装飾レンズ部の内周側から導光される光源光により照明され、当該光源光を前方に向かって反射するエッジライト部（７６）を、有することを特徴とする請求項４に記載の車両用表示装置。

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