JP6367634B2 - ベゼル体及び車両用表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両のインストルメントパネルに配設されるベゼル体及びそれを備えた車両用表示装置に関する。
従来、車両のフロントガラスへの画像の投影を行うヘッドアップディスプレイ装置としての車両用表示装置がインストルメントパネル内に設けられている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載された車両用表示装置700は、図8に示すように、フロントガラスFとの対向壁Aに開口Hが設けられたインストルメントパネルI内に取り付けられ、この開口Hを通じてフロントガラスFに画像を投影するものである。このような車両用表示装置700においては、例えば、開口H内に埃や水分等が入ることを防止するために開口Hを塞ぐ透明なカバーCが設けられることがあるところ、太陽光等の外光がカバーCに反射されて搭乗者のアイポイントEPに直接向かうことがあり、不快感を与えてしまうことがあった。
そこで、外光が搭乗者のアイポイントEPに向かうこと回避する構成として、図9に示す車両用表示装置800が考えられる。この車両用表示装置800は、インストルメントパネルI内に設けられている。このインストルメントパネルIは、フロントガラスFとの対向壁Aに、車両の前方側から後方側(図9において左方から右方)に向かうに従い徐々に下方に向かう光透過性の下降壁部Wと、下降壁部Wの下端に隣接する開口Hと、が設けられている。そして、この開口Hには車両の前方側から後方側に向かうに従い徐々に上方に向かうカバーCが設けられており、車両用表示装置800は、この開口Hを通じてフロントガラスFに画像を投影する。このような構成では、下降壁部Wが設けられるとともにカバーCの車両前方側が後方側よりも下方に位置していることから、外光をカバーCに届きにくくさせることができるとともに、カバーCで反射された外光が搭乗者のアイポイントEPに直接向かうことを抑制することができる。
特開2007−148092号公報
上述した構成では、インストルメントパネルIにおいて下降壁部Wにおける開口H近傍の箇所Waに外光が当らないことから、当該箇所Waが暗くなってカバーCとの明暗差が大きくなり、これにより、フロントガラスFへの映り込みが目立ってしまうことがある。そこで、下降壁部Wを光透過性材料で構成するとともに、下降壁部Wの内面に対向して板状の導光部材802を配置して、この導光部材802により外光を下降壁部Wの開口H近傍の箇所Waまで導いて、内面側から下降壁部Wを照らす構成が考えられる。この構成によれば、明暗差が小さくなるように下降壁部Wを明るくしているので、フロントガラスFへの映り込みを目立たなくでき、搭乗者に与える不快感を抑制することができる。
しかしながら、車両用表示装置800においては、図10に示すように、外光を導光部材802に入光させるために、導光部材802の車両前方側の端面(入光面802a)がインストルメントパネルIから露出して配置されているので、導光部材802と下降壁部Wとの隙間から塵埃などが進入してしまうおそれがあり、導光部材802に塵埃が付着して導光機能が低下し、導光部材802によって下降壁部Wに導かれる光の量が低下してしまうことがある。また、例えば、太陽光等の外光は、導光部材802の入光面802aに対して上方から入射するので、入光面802aに射し込んだ光の導光部材802の下面802bへの入射角iが小さくなり、この下面802bにおいて全反射せずに一部の光が導光部材802外に出光してしまうおそれがあり、このことによっても、導光部材802によって下降壁部Wに導かれる光の量が低下してしまうことがある。そして、下降壁部Wに導かれる光の量が低下すると、明暗差が小さくなるように下降壁部Wを明るくすることができず、フロントガラスFへの映り込みを十分に目立たなくすることができないおそれがある。
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、フロントガラスへの映り込みを効果的に目立たなくすることができるベゼル体及びこのベゼル体を備える車両用表示装置を提供することを目的とする。
請求項1に記載された発明は、上記目的を解決するために、車両のインストルメントパネルにおけるフロントガラスとの対向壁に嵌め込まれて当該インストルメントパネル内に配置された画像投影機が前記フロントガラスに画像を投影するための開口の周縁の一部又は全部を形成するベゼル部材を有するベゼル体であって、前記ベゼル部材が、前記開口に対して前記車両の前方側に配置された前方ベゼル部分を有し、前記前方ベゼル部分が、車両前方側の端部が前記対向壁との間に隙間をあけるように当該対向壁から浮き上がって配置されるとともに前記車両の前方側から後方側に向かうにしたがって徐々に下方に向かい前記開口に至る光透過性の下降壁部を有し、前記ベゼル体が、板状に形成され、前記前方ベゼル部分の内面に重ねて配置されるとともに車両前方側の端面に入った光を前記下降壁部に導く導光部材と、前記隙間に向けて開口した前記導光部材の収容空間を前記前方ベゼル部分との間に形成するように、当該前方ベゼル部分の内面と間隔をあけて配置されるケース部材と、前記収容空間の前記開口を密封するとともに当該隙間からの光を前記収容空間内に採り入れるように、前記前方ベゼル部分と前記ケース部材との間に設けられた採光窓部材と、を有し、前記導光部材が、車両前方側の端面を前記採光窓部材に向けて前記収容空間に収容され、前記採光窓部材が、前記隙間から採り入れた光を前記導光部材の車両前方側の端面に向かうように偏向させる光偏向部を有していることを特徴とするベゼル体である。
請求項2に記載された発明は、請求項1に記載された発明において、前記採光窓部材が、板状の窓本体部を有し、前記光偏向部が、前記窓本体部の内面又は外面のいずれか一方に設けられた前記車両の幅方向に延在する複数の断面くさび形状の凸条又は凹溝を有していることを特徴とするものである。
請求項3に記載された発明は、上記目的を達成するために、車両のインストルメントパネル内に配置された画像投影機と、前記インストルメントパネルにおけるフロントガラスとの対向壁に嵌め込まれて前記画像投影機が前記フロントガラスに画像を投影するための開口の周縁の一部又は全部を形成するベゼル部材を有するベゼル体と、を備えた車両用表示装置であって、前記ベゼル体が、請求項1又は2に記載のベゼル体で構成されていることを特徴とする車両用表示装置である。
請求項1、3に記載された発明によれば、インストルメントパネルの対向壁とベゼル部材の前方ベゼル部分との間の隙間に向けて開口した導光部材の収容空間を、当該前方ベゼル部分とケース部分との間に形成している。採光窓部材が、収容空間の上記開口を密封するとともに上記隙間からの光を収容空間内に採り入れるように、前方ベゼル部分とケース部材との間に設けられている。導光部材が、車両前方側の端面を採光窓部材に向けて収容空間に収容され、そして、採光窓部材が、上記隙間から採り入れた光を導光部材の車両前方側の端面に向かうように偏向させる光偏向部を有している。このようにしたことから、採光窓部材によって導光部材の収容される収容空間の開口が密封されているので、収容空間内への塵埃の進入を抑制することができ、また、採光窓部材の光偏向部によって上記隙間から採り入れた光が導光部材の車両前方側の端面に向かうように偏向されるので、当該端面に向かう光が当該端面に対して直交する方向又は直交に近い方向に進んで入射し、そのため、導光部材内において車両の後方側の端部に至る光の量を確保できる。これにより、下降壁部に導かれる光の量の低下を抑制でき、明暗差が小さくなるように下降壁部を明るくすることを可能として、フロントガラスへの映り込みを効果的に目立たなくすることができる。
請求項2に記載された発明によれば、採光窓部材が、板状の窓本体部を有し、光偏向部が、窓本体部の内面又は外面のいずれか一方に設けられた車両の幅方向に延在する複数の断面くさび形状の凸条又は凹溝を有している。このようにしたことから、光偏向部を簡易な形状で構成できるとともに、凸条又は凹溝の断面形状を変えることにより光の偏向方向を容易に調整することができる。そのため、下降壁部に導かれる光の量の低下を抑制でき、明暗差が小さくなるように下降壁部を明るくすることを可能として、フロントガラスへの映り込みを効果的に目立たなくすることができる。
本発明の一実施形態にかかる車両用表示装置がインストルメントパネルに組み付けられた様子を示す斜視図である。 図1の車両用表示装置を車両の前方方向から見た図である。 図1の車両用表示装置の断面図である。 図1の車両用表示装置の分解斜視図である。 図1の車両用表示装置が備える採光窓部材を説明する図である。 図1の車両用表示装置の導光部材内での光の進行を説明する拡大断面図である。 図1の車両用表示装置の導光部材内での光の進行を説明する拡大断面図である。 従来の車両用表示装置を模式的に示す断面図である。 従来の他の車両用表示装置を模式的に示す断面図である。 図9の車両用表示装置の導光部材内での光の進行を説明する拡大断面図である。
本発明の一実施形態に係るベゼル体及び車両用表示装置を、図1〜図7を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態にかかる車両用表示装置がインストルメントパネルに組み付けられた様子を示す斜視図である。図2は、図1の車両用表示装置を車両の前方方向から見た図である。図3は、図1の車両用表示装置の断面図である。図4は、図1の車両用表示装置の分解斜視図である。図5は、図1の車両用表示装置が備える採光窓部材を説明する図である。図6は、図1の車両用表示装置の導光部材内での光の進行を説明する拡大断面図であって、太陽が比較的低い位置にある場合を示している。図7は、図1の車両用表示装置の導光部材内での光の進行を説明する拡大断面図であって、太陽が比較的高い位置にある場合を示している。以下の説明において、「前後上下左右」は、車両Vの前後上下左右に対応する。
本実施形態の車両用表示装置1は、図1、図2に示すように、車両VのインストルメントパネルIに取り付けられ、フロントガラスFに対して画像の投影を行うヘッドアップディスプレイ装置として用いられるものである。
車両用表示装置1は、図3、図4に示すように、画像投影機10と、ベゼル体15と、を備えている。
画像投影機10は、画像を投影するための表示源11と、表示源11からの画像を反射する反射部12と、表示源11及び反射部12を収容する合成樹脂製の筐体13と、を有している。筐体13は、上壁部13a、上壁部13aに対向配置された下壁部13b、並びに、上壁部13a及び下壁部13bの周縁に連接された周壁部13cを有している。上壁部13aには、後述するベゼル部材20の開口20aと重ねて配置される開口13dが設けられている。画像投影機10は、表示源11により投影された画像を反射部12で反射して開口13dを通じてフロントガラスFに投影する。これにより、車両Vの乗員において、フロントガラスF上に表示された画像として視認される。
ベゼル体15は、ベゼル部材20と、導光部材30と、ケース部材としての支持部材40と、採光窓部材50と、カバー60と、を有している。
ベゼル部材20は、例えば、半透光性(光透過性)の合成樹脂製で、中央に開口20aを有する平面視環状でかつ外周縁から内周縁に向かうにしたがって徐々に下方に向かう形状を有している。換言すると、ベゼル部材20は、上端面と下端面とがあいた中空の略四角錐台を上下反転したような形状に形成されている。ベゼル部材20は、インストルメントパネルIにおけるフロントガラスFとの対向壁Aに設けられた孔に嵌め込まれて配置される。つまり、ベゼル部材20は、対向壁Aに嵌め込まれて当該インストルメントパネルI内に配置された画像投影機10がフロントガラスFに画像を投影するための開口20aの周縁の全部を形成している。
ベゼル部材20は、対向壁Aに嵌め込まれたときに車両Vの前方側に配置される前方ベゼル部分21を有している。この前方ベゼル部分21は、車両前方側の端部21aが対向壁Aとの間に隙間Sをあけるように当該対向壁Aから上方に浮き上がって配置される(即ち、対向壁Aに対して上方に配置される)。また、前方ベゼル部分21は、車両Vの前方側から後方側に向かうにしたがって徐々に下方に向かい開口20aに至る下降壁部22を有している。
ベゼル部材20は、対向壁Aに嵌め込まれると、ベゼル部材20の外周縁における前方側の一部分(即ち、前方ベゼル部分21の車両前方側の端部21a)が対向壁Aより上方に浮き上がって配置され(図2)、外周縁の当該一部分以外の他部分がベゼル部材20の外面(上面)と対向壁Aの外面とが滑らかに連なるように配置される(図1)。また、このとき、ベゼル部材20の開口20aと画像投影機10の開口13dとが上下方向に重なって配置される。また、ベゼル部材20は、それとインストルメントパネルIの対向壁AとのフロントガラスFへの映り込みの差が目立たないようにするために、例えば、対向壁Aと同様の見た目とする色合いの調整や表面加工などが行われている。
導光部材30は、例えば、ガラスやアクリル、ポリカーボネートなどの合成樹脂等の透明度の高い材料を用いて、平面視略矩形板状(図4)に形成されており、前方ベゼル部分21の内面に若干の間隔をあけて重ねて配置されている(即ち、前方ベゼル部分21の内面に沿って配置されている)。導光部材30は、前後方向の断面視(図3)において、前方側は厚く形成され、後方側は薄く形成され、厚く形成された部分と薄く形成された部分の間の部分は前方から後方に向かうに従って徐々に薄くなるように形成されている。具体的には、導光部材30における下方を向く面は平面状に形成され、上方を向く下降壁部22側の面は前後方向の中間部分において、前方から後方に向かうに従い徐々に下降する傾斜面が形成されている。
導光部材30は、車両前方側の端面である入光面30aに入った光を後方側の端部まで導いて下降壁部22側の面から出光するように形成されている。即ち、導光部材30は、入光面30aのある前方側の端部からその反対の後方側の端部に向かう導光方向に光を導く。これにより、光透過性の下降壁部22に向けて光を導いて、下降壁部22における開口20a近傍の箇所を照らすことができる。
支持部材40は、合成樹脂製の載置部41と一対の脚部42とを有している。
載置部41は、導光部材30が載置される部分であって、平面視形状が導光部材30の平面視形状より一回り大きい略板状に形成されている。載置部41は、前方ベゼル部分21の内面と間隔をあけて配置されており、車両Vの前方側の端部41aが前方ベゼル部分21の端部21aと概ね上下方向に間隔をあけて並ぶように配置されるとともに、左右方向に対向する両端部がベゼル部材20の内面と接して配置されている。これにより、載置部41は、前方ベゼル部分21との間に導光部材30を収容する収容空間Kを形成している。この収容空間Kは上記隙間Sに向けて開口している。この収容空間K内において、導光部材30は、入光面30aが収容空間Kの開口を通じて上記隙間Sを向くように配置されている。
一対の脚部42は、載置部41と画像投影機10の筐体13とを連結する部分であって、筐体13の周壁部13cの前面の左右方向両端から前方かつ上方に向けてそれぞれ延設されている(図4)。脚部42の基端は、筐体13に一体に固定されており、先端には載置部41の下面に設けられた固定部41bが固定されている。
採光窓部材50は、例えば、ガラスやアクリル、ポリカーボネートなどの合成樹脂等の透明度の高い材料を用いて形成されている。採光窓部材50は、収容空間Kの開口を密封するとともに上記隙間Sからの光を収容空間K内に採り入れるように設けられている。採光窓部材50は、図5に示すように、窓本体部51と、光偏向部としての光屈折部52と、を有している。
窓本体部51は、平面視が上記収容空間Kの開口と同一となる略台形板状(図2、図4)に形成されている。窓本体部51は、導光部材30が収容される収容空間Kの開口を密封(封止)するように、前方ベゼル部分21の前方側の端部21aと支持部材40の載置部41の前方側の端部41aとの間に配置されており、その端面が全周にわたってベゼル部材20の内面と載置部41の上面とに密に接している。窓本体部51の外面51a(車両前方側を向く面)は平面状に形成されており、内面51b(車両後方側を向く面)には、屈折により光を偏向させる光屈折部52が設けられている。
光屈折部52は、窓本体部51の内面51bに設けられており、窓本体部51の内面51bの左右方向全体にわたって延在する断面くさび形状(プリズム形状)の凸条53を複数有している。複数の凸条53は、上下方向に並べて配置されており、プリズムパターンを形成している。光屈折部52は、窓本体部51の外面51aに射し込んだ光を導光部材30の入光面30aに向けて屈折させるように、即ち、導光部材30の入光面30aに対して直交する方向又は直交に近い方向に屈折させるように、凸条53の形状が設定されている。本実施形態において、光屈折部52は、窓本体部51の内面に設けられた断面くさび形状の複数の凸条53を有していたが、これに限定されるものではなく、光屈折部52が、窓本体部51の外面51aに設けられていてもよく、一部又は全部の凸条53に代えて、断面くさび形状の凹溝を備えていてもよい。また、複数の凸条53の全ての形状を同一にしてもよく、又は、複数の異なる形状(即ち、光の屈折方向が異なる)凸条53を混在して設けてもよい。また、光屈折部52は屈折により光を偏向させるものであったが、これに限定されるものではなく、光屈折部52に代えて、回折により光を偏向させる光回折部を設けてもよい。図5(c)に、プリズム形状の透光性部材に入光した光が進む経路の例を模式的に示す。採光窓部材50の凸条53においても、同様の経路を光が進むと考えられる。
カバー60は、例えば、ガラスやアクリル、ポリカーボネートなどの合成樹脂等の透明度の高い材料を用いて薄板上に形成されており、ベゼル部材20の開口20aを塞ぐように当該開口20aの周縁に固定して取り付けられている。カバー60は、車両Vの前方側から後方側に向かうにしたがって上方に向かうように配置されている(図3)。これにより、カバー60に当たった光が乗員のアイポイントに直接向かうことを抑制できる。
次に、上述した車両用表示装置1の作用の一例について、図6、図7を参照して説明する。
図6に示すように、太陽等の光源から車両用表示装置1の採光窓部材50の外面51aに外光が射し込むと、図中において矢印で示すように、外面51aで屈折され、さらに光屈折部52で導光部材30の入光面30aに直交する方向に屈折されて、当該入光面30aに入射する。これにより、入光面30aに入射した光は、入光面30aを通過して導光部材30内を導光方向と平行に進み、導光部材30の後方側の端部に向かう。これにより、導光部材30の後方側端部において出光する光の量を確保できる。
また、図7に示すように、図6のときより高い位置にある太陽などの光源から車両用表示装置1の採光窓部材50の外面51aに外光が射し込むと、図中において矢印で示すように、外面51aで屈折され、さらに光屈折部52で導光部材30の入光面30aに直交に近い方向に屈折されて、当該入光面30aに入射する。これにより、入光面30aに入射した光は、入光面30aを通過して導光部材30内を導光方向に対して斜行して進み導光部材30の下面30bに入射する。このとき、当該光の下面30bに対する入射角が比較的大きくなるため、当該光は下面30bにおいて全反射されて、導光部材30の後方側の端部に向かう。これにより、導光部材30の後方側端部において出光する光の量を確保できる。
以上より、本実施形態によれば、インストルメントパネルIの対向壁Aとベゼル部材20の前方ベゼル部分21との間の隙間Sに向けて開口した導光部材30の収容空間Kを、当該前方ベゼル部分21と支持部材40の載置部41との間に形成している。採光窓部材50が、収容空間Kの上記開口を密封するとともに上記隙間Sからの光を収容空間K内に採り入れるように、前方ベゼル部分21と載置部41との間に設けられている。導光部材30が、入光面30aを採光窓部材50に向けて収容空間Kに収容され、そして、採光窓部材50が、上記隙間Sから採り入れた光を導光部材30の入光面30aに向かうように屈折させる光屈折部52を有している。このようにしたことから、採光窓部材50によって導光部材30の収容される収容空間Kの開口が密封されているので、収容空間K内への塵埃の進入を抑制することができ、また、採光窓部材50の光屈折部52によって上記隙間Sから採り入れた光が導光部材30の入光面30aに向かうように屈折されるので、当該入光面30aに向かう光が入光面30aに対して直交する方向又は直交に近い方向に進んで入射し、そのため、導光部材30内において車両Vの後方側の端部に至る光の量を確保できる。これにより、下降壁部22に導かれる光の量の低下を抑制でき、明暗差が小さくなるように下降壁部22を明るくすることを可能として、フロントガラスFへの映り込みを効果的に目立たなくすることができる。
また、採光窓部材50が、板状の窓本体部51を有し、光屈折部52が、窓本体部51の内面51bに設けられた車両Vの幅方向に延在する複数の断面くさび形状の凸条53を有している。このようにしたことから、光屈折部52を簡易な形状で構成できるとともに、凸条53の断面形状を変えることにより光の屈折方向を容易に調整することができる。そのため、下降壁部22に導かれる光の量の低下を抑制でき、明暗差が小さくなるように下降壁部22を明るくすることを可能として、フロントガラスFへの映り込みを効果的に目立たなくすることができる。
以上、本発明について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明のベゼル体及び車両用表示装置は上記実施形態の構成に限定されるものではない。
上述した実施形態において、ベゼル部材20が、平面視環状に形成され、前方ベゼル部分21を有する構成であったがこれに限定されるものではない。例えば、ベゼル部材20が前方ベゼル部分21のみで構成され、開口20aの車両Vの前方側の周縁のみ形成し、開口20aの残りの周縁についてはインストルメントパネルIの対向壁で形成する構成等としてもよい。
また、上述した実施形態において、ベゼル部材20全体が光透過性の合成樹脂で形成された構成であったが、これに限定されるものではなく、少なくとも下降壁部22が光透過性であればよい。
上述した実施形態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、当業者は、従来公知の知見に従い、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。かかる変形によってもなお本発明のベゼル体及び車両用表示装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
1 車両用表示装置
10 画像投影機
15 ベゼル体
20 ベゼル部材
20a 開口
21 前方ベゼル部分
22 下降壁部
30 導光部材
30a 入光面
40 支持部材(カバー部材の一例)
50 採光窓部材
51 窓本体部
52 光屈折部(光偏向部の一例)
53 凸条
60 カバー
A 対向壁
F フロントガラス
I インストルメントパネル
K 収容空間
S 隙間
V 車両

Claims (3)

  1. 車両のインストルメントパネルにおけるフロントガラスとの対向壁に嵌め込まれて当該インストルメントパネル内に配置された画像投影機が前記フロントガラスに画像を投影するための開口の周縁の一部又は全部を形成するベゼル部材を有するベゼル体であって、
    前記ベゼル部材が、前記開口に対して前記車両の前方側に配置された前方ベゼル部分を有し、
    前記前方ベゼル部分が、車両前方側の端部が前記対向壁との間に隙間をあけるように当該対向壁から浮き上がって配置されるとともに前記車両の前方側から後方側に向かうにしたがって徐々に下方に向かい前記開口に至る光透過性の下降壁部を有し、
    前記ベゼル体が、
    板状に形成され、前記前方ベゼル部分の内面に重ねて配置されるとともに車両前方側の端面に入った光を前記下降壁部に導く導光部材と、
    前記隙間に向けて開口した前記導光部材の収容空間を前記前方ベゼル部分との間に形成するように、当該前方ベゼル部分の内面と間隔をあけて配置されるケース部材と、
    前記収容空間の前記開口を密封するとともに当該隙間からの光を前記収容空間内に採り入れるように、前記前方ベゼル部分と前記ケース部材との間に設けられた採光窓部材と、
    を有し、
    前記導光部材が、車両前方側の端面を前記採光窓部材に向けて前記収容空間に収容され、
    前記採光窓部材が、前記隙間から採り入れた光を前記導光部材の車両前方側の端面に向かうように偏向させる光偏向部を有している
    ことを特徴とするベゼル体。
  2. 前記採光窓部材が、板状の窓本体部を有し、
    前記光偏向部が、前記窓本体部の内面又は外面のいずれか一方に設けられた前記車両の幅方向に延在する複数の断面くさび形状の凸条又は凹溝を有していることを特徴とする請求項1に記載のベゼル体。
  3. 車両のインストルメントパネル内に配置された画像投影機と、前記インストルメントパネルにおけるフロントガラスとの対向壁に嵌め込まれて前記画像投影機が前記フロントガラスに画像を投影するための開口の周縁の一部又は全部を形成するベゼル部材を有するベゼル体と、を備えた車両用表示装置であって、
    前記ベゼル体が、請求項1又は2に記載のベゼル体で構成されていることを特徴とする車両用表示装置。
JP2014149633A 2014-06-12 2014-07-23 ベゼル体及び車両用表示装置 Expired - Fee Related JP6367634B2 (ja)

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