JP6558345B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

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。特許文献１に開示の装置は、表示部、導光板、及び光源部を備えている。表示部は、表示を行なう。導光板は、表示部よりも視認側に配置され、透光性を有する板状に形成されている。光源部は、導光板の外縁部を介して内側へと光源光を入射させる。

光源部は、導光板のうち、互いに導光板の沿設方向にずれた照明範囲に光源光を発する複数の発光素子を有している。これに対し、導光板は、光源部からの光源光を視認側に反射する複数の反射素子を有する反射部を有している。反射素子は、それぞれ、光源光が入射する外縁部を向き、平面状に形成された反射平面を有している。特に反射平面は、各発光素子の照明範囲がずれた方向に延在している。

このような装置では、表示部の表示を導光板にて透過させて視認させつつ、光源光の反射により、反射部の配置された位置に図柄等を視認させることが可能となっている。

特開２０１６−１２１８９０号公報

上述の特許文献１の反射部の構成では問題が発生し得ることが見出された。詳しく説明すると、表示部からの表示光が導光板を透過する際に、例えば導光板のうち反射平面で屈折されずに視認される経路と、当該反射平面で屈折して視認される経路とが存在することにより、互いに異なる経路の表示光が車両の乗員の眼に入ることとなり、例えば表示位置が互いにずれた２重像等の多重像として、表示部の表示が視認されてしまうことがある。ここで、表示光が平面状の反射平面で屈折されるため、表示光の像があまり乱れずに乗員の眼まで届いてしまうのである。

こうした問題により、特許文献１の装置では、表示部及び反射部の見栄えが十分に良好ではなかった。

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、見栄えが良好な車両用表示装置を提供することにある。

開示される発明のひとつは、車両に搭載される車両用表示装置であって、
表示光を視認側に射出することにより表示を行なう表示部（２０）と、
表示部よりも視認側に配置され、透光性を有する板状に形成された導光板（３０）と、
導光板の外縁部（３２）を介して内側へと光源光を入射させる光源部（５０）と、を備え、
導光板は、光源部からの光源光を視認側に反射する複数の反射素子（３７）を有する反射部（３６）を有し、
反射素子は、
光源光が入射する外縁部を向き、曲面状に形成された反射湾曲面（３７ａ）と、
稜線部（３７ｄ）を介して反射湾曲面とは反対側に設けられ、表示部からの表示光を反射する反射背面（３７ｂ）と、を有し、
反射湾曲面は、導光板の板厚方向（ＴＤ）に対して傾斜して配置され、反射湾曲面に反射された光源光が車両のアイエリプス（ＥＬＰ）内に指向されるように、光源光を反射し、
反射背面は、板厚方向に対して傾斜して配置され、反射背面に反射された表示光がアイエリプス外に指向されるように、表示光を反射する。

このような発明によると、光源部からの光源光を視認側に反射する複数の反射素子を有する反射部が導光板に設けられ、当該反射素子の反射湾曲面が光源部が入射する外縁部を向いている。こうした反射湾曲面が曲面状に形成されている。このようにすると、表示部からの表示光が導光板を視認側に透過する際に、表示光の一部が反射湾曲面に屈折された場合、当該表示光が偏向作用（例えば拡散作用）を受け得る。偏向作用を受けずに導光板を透過した表示光により結像される像に対して、反射湾曲面での屈折で当該偏向作用を受けた表示光は、もはや多重像（例えば２重像）として結像及び視認され難い。故に、表示部の見栄えが良好となる。

良好な見栄えを妨げる要因として特許文献１では、照明範囲がずれた方向に延在した平面状の反射平面での光源光の反射において、一発光素子からの光源光が眼に届くまでの経路が一義的に狭い範囲に決まってしまう。このため、反射部のうち特定の位置のみから光源光が反射されるように視認され、より具体的には、発光素子の配置間隔に応じた縞状の輝度むらが視認されてしまう。

こうした問題に対して、開示される発明の他のひとつは、光源部は、導光板のうち、互いに一部分がずれた照明範囲に光源光を発する複数の発光素子（５２）を有し、
反射湾曲面は、少なくとも照明範囲がずれた方向に曲率を有する。

このような発明によると、光源部からの光源光の反射においては、一発光素子からの光源光を一反射湾曲面が様々な方向に反射可能となる。また、反射湾曲面は、照明範囲がずれた方向に曲率を有しているので、これに対応する一発光素子に限らず、他の発光素子からの光源光を車両の乗員の眼に届くように、反射可能となる。光源光についての多様な経路が実現されるため、反射部の各位置から光源光が反射されるように視認され、複数の発光素子の配置間隔に応じた縞状の輝度むらを抑制することができる。故に、反射部の見栄えが良好となる。

以上により、表示部の見栄えと、反射部の見栄えとが、共に良好な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。

第１実施形態における車両用表示装置の正面図である。 第１実施形態における車両用表示装置の模式的な断面図である。 第１実施形態における画像表示部とアイエリプスとの関係を説明するための図である。 外縁部材を示す断面図である。 第１実施形態における導光板を模式的に示す断面図である。 第１実施形態における反射素子を示す斜視図である。 第１実施形態における反射背面による表示光の反射を説明するための図である。 反射背面の傾斜角を小さくした場合を説明するための図である。 反射背面の傾斜角を大きくした場合を説明するための図である。 第１実施形態における反射湾曲面による表示光の屈折を説明するための図である。 変形例７における図５に対応する図である。 変形例８における車両用表示装置の部分正面図である。 図１２のXIII−XIII線断面図である。 図１３のXIV方向に導光板を拡大して見た図である。 図１３のXV−XV線断面図である。 図１３のXVI−XVI線断面図である。 変形例８の反射素子を採用した導光板の図柄を撮影した写真を含む図である。 図１７の線画である。 第１実施形態の反射素子を採用した導光板の図柄を撮影した写真を含む図である。 図１９の線画である。 変形例９における図１４に対応する図である。

以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、本発明の第１実施形態による車両用表示装置１００は、車両に搭載され、当該装置１００を視認する乗員が着座する座席と対向するインストルメントパネルに設置されている。車両において、楕円体状のアイエリプス（Eyellipse）ＥＬＰ（図３も参照）が規定可能となっている。アイエリプスＥＬＰは、車両の乗員としての運転者の眼の位置の分布を統計的に表したアイレンジに基づいて、車両用表示装置１００よりも視認側の空間に設定されている（詳細は、ＪＩＳＤ００２１：１９９８参照）。アイエリプスＥＬＰとしては、９０パーセンタイルアイエリプス、９５パーセンタイルアイエリプス、９９パーセンタイルアイエリプス等の、９０パーセンタイル以上９９パーセンタイル以下のアイエリプスが採用されることが多く、本実施形態においては、９９パーセンタイルアイエリプスが規定されている。

なお、本実施形態において車両下方とは、水平面上の車両において重力が生ずる方向を示す。車両上方とは、車両下方の反対方向を示す。

このような車両用表示装置１００は、図２にも示すように、ケース部１０、表示部２０、導光板３０、及び導光板用光源部５０を備えている。ケース部１０は、遮光性を有する背面ケース１２及びウインドプレート１４、並びに装置１００において最も視認側に配置され、透光性を有する透光板１６を有している。透光板１６は、例えば着色されたアクリル樹脂等の半透光性樹脂により板状に形成されている。透光板１６は、スモーク調の着色により、透過率が３０％程度に設定されているが、３０％以上の任意の値に設定されていてもよい。

表示部２０は、表示板２１を用いて車両の状態の表示を行なう。表示板２１は、一般的に文字板とも呼ばれており、導光板３０よりも、視認側とは反対側の背後側に配置されている。表示板２１は、例えば透光性を有する合成樹脂からなる基材の視認側の表面に、半透光性又は遮光性の印刷が部分的に施されて、平板状に形成されている。なお、印刷に代えて、塗装が施されていてもよい。

表示部２０は、複数の機械式表示部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ、及び画像表示部２７を有している。特に本実施形態では、視認側からみた表示板２１の左側に機械式表示部２２ａが配置され、表示板２１の中央部に画像表示部２７が配置され、表示板２１の右側上方に機械式表示部２２ｂが配置され、表示板２１の右側下方に機械式表示部２２ｃが配置されている。

ここで、３つの機械式表示部２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、主要構成は互いに同様となっているので、左側の機械式表示部２２ａについて代表して説明する。機械式表示部２２ａは、ステッピングモータ２３及び指針２４等を有している。ステッピングモータ２３は、表示板２１よりも背後側に配置されているメイン回路基板１８に保持されている。

指針２４は、連結部２４ａ及び指示部２４ｂを一体的に有している。連結部２４ａは、表示板２１に開けられた貫通穴を通して配置されており、ステッピングモータ２３の回転軸と連結されている。指示部２４ｂは、表示板２１と導光板３０との間に配置されており、針状を呈している。指針２４は、ステッピングモータ２３の出力に応じて回動するようになっており、表示板２１に部分環状に配置された指標２１ａを指示することにより、車両の状態が表示されるようになっている。

本実施形態において指標２１ａは、目盛及び数字により構成されている。これら目盛及び数字は、表示板２１において、遮光性の印刷に囲まれて、半透光性の印刷が施されることにより輪郭を形成している。そして、メイン回路基板１８に実装された指標用光源部２０ａが指標２１ａを背後側から照明することにより、指標２１ａから表示光が視認側に発せられるようになっている。

なお、本実施形態において、左側の機械式表示部２２ａは、車両の状態として、エンジン回転数を表示するようになっている。右側上方の機械式表示部２２ｂは、車両の状態として、燃料残量を表示するようになっている。右側下方の機械式表示部２２ｃは、車両の状態として、エンジン冷却水の水温を表示するようになっている。

画像表示部２７は、表示板２１よりも背後側に、表示板２１と近接して配置された液晶表示器２８を有している。本実施形態の液晶表示器２８には、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。液晶表示器２８は、視認側を向く矩形状の表示面２８ａから視認側に表示光を射出することにより、画像を表示するようになっている。

さらに表示板２１において画像表示部２７の表示面２８ａと重なる箇所には、特に図１に示すように、印刷が施されないこと又は半透光性の印刷により透光性を有する表示板透光部２１ｃが表示面２８ａよりも僅かに小さなサイズで配置されている。表示板透光部２１ｃは、印刷により遮光性を有する表示板遮光部２１ｂに囲まれていることで、その輪郭が矩形状に構成されている。こうして表示面２８ａからの表示光は、表示板透光部２１ｃを透過する。

また、図３に示すように、本実施形態において、表示面２８ａの車両上方側の端部２８ｂを通り、９９パーセンタイルのアイエリプスＥＬＰの車両下方側に外接する直線Ｌ１は、表示面２８ａに対する垂直方向ＮＤと約１１度の角度をなしている。同様に、表示面２８ａの車両下方側の端部２８ｃを通り、９９パーセンタイルのアイエリプスＥＬＰの車両上方側に外接する直線Ｌ２は、垂直方向ＮＤと約６度の角度をなしている。すなわち、直線Ｌ１の方が直線Ｌ２よりも、垂直方向ＮＤに対して大きな角度をなしている。

導光板３０は、図２に示すように、例えば透光性を有する合成樹脂により、平板状に形成されている。導光板３０は、表示部２０よりも視認側に配置され、表示板２１とは実質平行に設けられている。このため、導光板３０の沿設方向ＥＤは、表示面２８ａの延設方向及び表示板２１の沿設方向に沿っており、導光板３０の板厚方向ＴＤは、垂直方向ＮＤ及び表示板２１の板厚方向に沿っている。なお、本実施形態の沿設方向ＥＤとは、図２の紙面に対する垂直方向と、紙面のうち車両の上下に沿った方向を含む、導光板３０が沿設されている各方向を示している。またなお、本実施形態の板厚方向ＴＤは、導光板３０の最も面積の大きな表面に対する垂直方向に実質一致している。

導光板用光源部５０は、光源光を発する複数の発光素子５２を有している。特に本実施形態において発光素子５２は、光源用回路基板１９に実装された発光ダイオードであり、制御回路を通じて電源と接続されることで、発光する。各発光素子５２は、点灯又は消灯を切り替え可能に設けられ、互いに同じ色で発光するようになっている。各発光素子５２は、導光板３０の外縁部３２のうち一辺において、当該外縁部３２の側面と対向し、互いに所定の間隔を空けて、導光板３０の沿設方向ＥＤに沿った配列方向ＡＤに配列されている。そして光源部５０は、各発光素子５２により、導光板３０の外縁部３２を介して、光源光を導光板３０の内側へと入射させる。特に本実施形態では、図１に示すように、導光板３０の外縁部３２のうち車両上方の一辺において、左右に２箇所にそれぞれ各発光素子５２が配列されている。車両下方の外縁部に向けて光を発することで、車両上方から車両下方へ向かって光源光が進むようになっている。

ここで、発光素子５２と導光板３０の外縁部３２との間には、図４に示すような外縁部材７０が設けられてもいてもよい。外縁部材７０は、外縁導光部７２と遮光部７６とを、２色成形により一体的に有している。外縁導光部７２は、例えば透光性を有する合成樹脂により、光源光を導光可能に形成されている。外縁導光部７２は、導光板３０の外縁部３２と対向する板対向面７４、及び発光素子５２と対向する光源対向面７３を有している。光源対向面７３及び板対向面７４は、それぞれ滑らかな平面状に形成されている。

遮光部７６は、例えば遮光性を有するエストラマにより形成され、外縁導光部７２のうち対向面７３，７４を除く箇所を囲い込む筒状を呈している。これにより、発光素子５２が発した光源光が、外縁導光部７２に導光される際、遮光部７６より外側に漏れ難くなる。遮光部７６は、板対向面７４よりも導光板３０側へ延伸している。

また外縁部材７０は、背面ケース１２とウインドプレート１４との間に挟まれて保持されている。さらに遮光部７６の導光板側端部が導光板３０を挟むことによって、外縁部材７０が導光板３０を保持している。遮光部７６のエストラマの柔軟性により、車両の振動に応じて発生し得る導光板３０とケース部１０との衝突音等の異音が抑制される。

こうして外縁部３２を介して、導光板３０の内側へと入射する各発光素子５２の光源光は、互いに一部分が沿設方向ＥＤにずれた照明範囲を照明するようになっている。特に本実施形態では、配列方向ＡＤに配列された各発光素子５２が発した光源光がそのまま対応する照明範囲を照明するので、照明範囲は、配列方向ＡＤにずれたものとなっている。換言すると、照明範囲がずれた方向は、配列方向ＡＤに実質一致している。

導光板３０は、図１，５に示すように、当該導光板３０のうち、部分的な領域に反射部３６を有している。特に本実施形態では、左右２箇所に分かれた発光素子５２に対応して、反射部３６が配置されている。なお、図１において反射部３６は、斜線のハッチングが施されることにより示されている。

反射部３６では、図６にも示すように、光源部５０からの光源光を視認側に反射する複数の反射素子３７が沿設方向ＥＤに２次元的に配列されて形成されている。各反射素子３７は、導光板３０の背後側から当該導光板３０の内部に凹む凹穴状に形成されている。各反射素子３７は、反射湾曲面３７ａ、反射背面３７ｂ、及び２つの側面３７ｃを有している。各反射素子３７において内部に凹む箇所には、反射湾曲面３７ａと反射背面３７ｂとの境界部として、稜線状を呈した稜線部３７ｄが形成されている。導光板３０の平坦部３８から最凹部までの距離として定義される反射素子３７の凹み寸法は、５〜２０μｍの範囲に設定されることが好ましい。

反射湾曲面３７ａは、反射素子３７のうち、光源光が入射する外縁部３３を向いて配置されている。特に本実施形態の反射湾曲面３７ａは、光源部５０と対向する向きに配置されている。反射湾曲面３７ａは、導光板３０の内部に凹となる曲面状に形成されており、少なくとも、各発光素子５２の照明範囲がずれた方向（本実施形態では、配列方向に実質一致する）に曲率を有している。すなわち、反射湾曲面３７ａは配列方向ＡＤに沿って湾曲している。特に本実施形態では、反射湾曲面３７ａは、円筒面状に形成され、その母線ＧＬは、配列方向ＡＤに垂直な仮想平面に沿って配置されている。より詳細に、反射湾曲面３７ａの母線ＧＬは、背後側から視認側へ向かう程、光源部５０から遠ざかるように、導光板３０の板厚方向ＴＤに対して傾斜して配置されている。母線ＧＬと板厚方向ＴＤとがなす角は、３９〜４５度の範囲に設定されることが好ましく、特に本実施形態では、４５度よりも僅かに小さな約４２度に設定されている。また本実施形態では、反射湾曲面３７ａの母線ＧＬに垂直な方向の曲率半径は、約１００μｍに設定されている。

反射背面３７ｂは、稜線部３７ｄを介して反射湾曲面３７ａとは反対側を向いて設けられることで、反射湾曲面３７ａとは背中合わせに配置されている。反射背面３７ｂは、導光板３０の板厚方向ＴＤに対して例えば２５度傾斜した平面状に形成されている。

２つの側面３７ｃは、反射湾曲面３７ａの側端部と反射背面３７ｂとの側端部との間に、それぞれ配置されている。各側面３７ｃは、発光素子５２の配列方向ＡＤとは交差して、より厳密には垂直に、上述の仮想平面に略沿った平面状に形成されている。特に本実施形態の各側面３７ｃの輪郭は、反射湾曲面３７ａの形状と反射背面３７ｂの形状により、三角形状となっている。

反射部３６において各反射素子３７は、導光板３０の沿設方向ＥＤに沿って平坦に形成された平坦部３８を介することで、互いに離間して、１つずつ配置されている。本実施形態の反射素子３７は、発光素子５２の配列方向ＡＤ及び配列方向ＡＤに対する垂直方向ＶＤの２方向に、格子状に配置されている。ここで、反射素子３７において配列方向ＡＤの幅寸法は、例えば７５μｍに設定されている。

配列方向ＡＤの配列ピッチは、１００〜２００μｍの範囲に設定されることが好ましく、例えば１５０μｍに設定されている。垂直方向の配列ピッチは、６０〜１２０μｍに設定されることが好ましく、例えば７５μｍに設定されている。こうして反射素子３７の配列ピッチは、発光素子５２の配列ピッチよりも十分小さく設定されている。

本実施形態の反射素子３７は、こうしたピッチ設定により反射部３６内に所定かつ一定の密度で配置されることにより、図柄を構成している。こうした図柄は、光源部５０の各発光素子５２が点灯している場合には、反射部３６の各反射素子３７が光源部５０からの光を視認側に反射することにより表示され、光源部５０の各発光素子５２が消灯している場合には、表示されない。

より詳細に、光源部５０の各発光素子５２が点灯している場合、上述のように、導光板３０の外縁部３２から内側へと入射する光源光は、各反射素子３７において光源部５０と対向する反射湾曲面３７ａで反射されるようになっている。上述の反射湾曲面３７ａの形状及び向きによって、図５に示すように、反射湾曲面３７ａに反射された光の多くは、視認側のアイエリプスＥＬＰ内に指向されるようになっているため、図柄として視認され得る。

ここで、反射素子３７の密度が高い程、光源光の反射光量が増加するため、その図柄を高輝度で表示可能となる。しかし相反として、反射素子３７の密度を高くすると、光源部５０の各発光素子５２が消灯している場合にも、反射部３６が白っぽく視認されてしまうという問題が発生し得る。

反射素子３７の密度は、反射部３６における反射素子３７の専有面積を、反射部３６全体の面積（すなわち、反射素子３７の専有面積と反射部３６内の平坦部３８の専有面積との和）で除算することにより得られる。ここで、本発明者らの実験によれば、反射素子３７の密度が７％及び９％の場合では、光源部５０の各発光素子５２が消灯している場合に、導光板３０の透明性が得られ、１２％の場合では、導光板３０の透明性が得られなかった。このため、導光板３０が透明な板として認識される透明限界は１０％であると考えられる。したがって、反射素子３７の密度が９％に設定されることが好適であると言える。

また、本実施形態において反射部３６は、導光板３０のうち画像表示部２７と板厚方向ＴＤに重なる箇所を含んで配置されている。このため、図７に示すように、画像表示部２７の表示面２８ａの一画素から射出された表示光は、導光板３０の背後側から反射部３６に入射することとなる。導光板３０が透光性を有しているので、導光板３０の平坦部３８を透過していく表示光は、アイエリプスＥＬＰ内に指向され、乗員の眼に結像され得る。

一方で、反射素子３７の反射背面３７ｂに入射する表示光は、上述の傾斜角（２５度）の設定により、導光板３０の媒質側から当該反射背面３７ｂに入射する割合が多くなり、反射背面３７ｂにより導光板３０の媒質側に反射されてアイエリプスＥＬＰ外に指向される。図８に示すように、仮に板厚方向ＴＤに対する傾斜角を上述の設定値よりも小さくすると、反射背面３７ｂによる反射後の表示光の進行方向が板厚方向ＴＤに近づき、当該表示光はアイエリプスＥＬＰ内に指向されるようになってしまう。図９に示すように、仮に傾斜角を上述の設定値よりも大きくすると、表示光は、導光板３０の外部側から当該反射背面３７ｂに入射する割合が多くなるため、媒質側から入射する場合に比べてそのまま反射背面３７ｂを視認側に透過して、アイエリプスＥＬＰ内に指向されてしまう割合も多くなる。この際に反射背面３７ｂで屈折された表示光は、平坦部３８を介してアイエリプスＥＬＰ内に指向された表示光に対して、その結像位置が異なるため、図９の場合では２重像が視認され得るのである。

また他方、反射素子３７の反射湾曲面３７ａに入射する表示光は、当該反射湾曲面３７ａに光源光をアイエリプスＥＬＰ内に指向させる機能をもたせているので反射背面３７ｂのような小さな傾斜角には設定できず、導光板３０の外部側から当該反射湾曲面３７ａに入射することとなる。この場合２重像の発生が懸念され得るが、本実施形態では反射湾曲面３７ａが曲面状、特に導光板３０の内部に凹となる円筒面状に形成されているので、図１０に示すように表示光が反射湾曲面３７ａの屈折の際、各方向に拡散されることなる。したがって、反射湾曲面３７ａを透過した表示光がアイエリプスＥＬＰ内に指向されても、結像され難いのである。

（作用効果）
以上説明した第１実施形態の作用効果を以下に説明する。

第１実施形態によると、光源部５０からの光源光を視認側に反射する複数の反射素子３７が沿設方向ＥＤに配列された反射部３６が導光板３０に設けられ、当該反射素子３７の反射湾曲面３７ａが光源部５０と対向している。こうした反射湾曲面３７ａが曲面状に形成されている。このようにすると、表示部２０からの表示光が導光板３０を視認側に透過する際に、表示光の一部が反射湾曲面３７ａに屈折された場合、当該表示光が偏向作用（例えば拡散作用）を受け得る。偏向作用を受けずに導光板３０を透過した表示光により結像される像に対して、反射湾曲面３７ａでの屈折で当該偏向作用を受けた表示光は、もはや多重像（例えば２重像）として結像及び視認され難い。故に、表示部２０の見栄えが良好となる。

また、第１実施形態によると、光源部５０からの光源光の反射においては、一発光素子５２からの光源光を一反射湾曲面３７ａが様々な方向に反射可能となる。また、反射湾曲面３７ａは、照明範囲がずれた方向に曲率を有しているので、一反射湾曲面３７ａと真正面に対向する発光素子５２に限らず、他の発光素子５２からの光源光を車両の乗員の眼に届くように、反射可能となる。光源光についての多様な経路が実現されるため、反射部３６の各位置から光源光が反射されるように視認され、複数の発光素子５２の配列間隔に応じた縞状の輝度むらを抑制することができる。故に、反射部３６の見栄えが良好となる。

以上により、表示部２０の見栄えと、反射部３６の見栄えとが、共に良好な車両用表示装置１００を提供することができる。

また、第１実施形態によると、反射素子３７は、導光板３０の背後側から内部に凹む凹穴状に形成されているので、光源部５０が消灯する場合にも視認され難く形成でき、見栄えが良好なものとなる。

また、第１実施形態によると、反射湾曲面３７ａは、導光板３０の内部に凹となる曲面状に形成されている。したがって、表示部２０からの表示光は反射湾曲面３７ａでの屈折において確実に拡散作用を受けることとなるため、多重像（例えば２重像）として結像され難い。他方、一発光素子５２からの光源光は反射湾曲面３７ａでの反射によって集光されることなく様々な方向に反射されるので、輝度むらは確実に抑制され得る。

また、第１実施形態によると、円筒面状の反射湾曲面３７ａの母線ＧＬは、配列方向ＡＤに垂直な仮想平面に沿って配置されている。このような母線ＧＬによれば、配列方向ＡＤに沿った断面上においては、反射湾曲面３７ａが光源光を様々な方向に反射しつつも、配列方向ＡＤに垂直な断面上においては、反射方向を揃えることができるため、安定的にかつ効率的に視認側へ光源光を反射することが可能となり、車両の乗員に高輝度で光源光を視認させることができる。

また、第１実施形態によると、反射背面３７ｂに反射された表示光が車両のアイエリプスＥＬＰ外に指向されるように、反射背面３７ｂは、板厚方向ＴＤに対して傾斜して配置されている。こうした傾斜により、表示光の一部が反射背面３７ｂに反射された場合、車両のアイエリプスＥＬＰ外に指向されるので、車両の乗員の眼には届き難い。したがって、多重像（例えば２重像）の発生を抑制することができる。

また、第１実施形態によると、平坦部３８を介して互いに離間した各反射素子３７は、反射湾曲面３７ａの側端部と反射背面３７ｂの側端部の間に、配列方向ＡＤとは交差して配置される側面３７ｃを有している。このような側面３７ｃが存在すると、隣接する反射素子３７間に確実に平坦部３８を確保しつつ、光源部５０と対向する反射湾曲面３７ａで効率的な反射を行なうことができる。

多重像（例えば２重像）やモアレは、画像表示部２７からの表示光が反射部３６を経て導光板３０を透過した際に、顕著に発生し易い。しかし第１実施形態の反射湾曲面３７ａでは、これら多重像（例えば２重像）やモアレの発生を抑制可能なため、画像表示部２７を採用しても見栄えを良好に保つことができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの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及び組み合わせに適用することができる。

具体的に変形例１としては、画像表示部２７は、液晶表示器２８を用いたもの以外に、例えば有機ＥＬディスプレイを用いたものであってもよい。

変形例２としては、反射部３６において、反射素子３７の密度を箇所に応じて例えばグラデーション状に変化させることにより、輝度がグラデーション状に変化する図柄が表示されるようにしてもよい。また、反射素子３７の内部への凹み寸法を箇所に応じて変化させることにより、輝度がグラデーション状に変化する図柄が表示されるようにしてもよい。

変形例３としては、反射湾曲面３７ａは、導光板３０の内部から外部に凸となる曲面状に形成されていてもよい。

変形例４としては、反射湾曲面３７ａは、円筒面状以外の例えば球面状に形成されていてもよい。

変形例５としては、反射素子３７に側面３７ｃが設けられていなくてもよい。

変形例６としては、反射部３６が構成する図柄として、任意の様々な図柄を採用することができる。

変形例７としては、図１１に示すように、導光板４３０は、外縁部４３２において、外側へ向かう程背後側に傾斜して設けられる平面状の外縁反射面４３３と、外縁反射面４３３から背後側に延びる外縁導光部４３４を有していてもよい。図１１の例では、外縁導光部４３４の背後側の先端面４３４ａに対向して、光源部４５０の複数の発光素子４５２が配列されている。複数の発光素子４５２が互いに異なる位置から発した光源光は、外縁導光部４３４により外縁反射面４３３へ導光され、さらに外縁反射面４３３により導光板４３０の内側へと反射される。このようにして、外縁部４３２を介して、導光板４３０の内側へと入射する各発光素子４５２の光源光は、互いに一部分が沿設方向ＥＤにずれた照明範囲を照明するようになっている。

変形例８としては、図１２〜１６に示すような車両用表示装置２００が挙げられる。この装置２００において表示部２２０は、画像表示部を有しておらず、第１実施形態と同様の機械式表示部２２２を有している。

反射部２３６は、導光板２３０のうち、機械式表示部２２２の外周部に対応する領域に、部分円環状の指標２２１ａを縁取るように、全周に亘って円環状に配置された図柄を構成している。反射部２３６は、第１実施形態と同様に、複数の反射素子２３７が沿設方向ＥＤに２次元的に配列されて形成されている。ここで、変形例８の反射素子２３７は、反射平面２３７ａ、反射背面２３７ｂ、及び２つの側面２３７ｃを有している。ここで反射背面２３７ｂ及び２つの側面２３７ｃは、第１実施形態と同様であるが、反射背面２３７ｂにおいて導光板２３０の板厚方向ＴＤに対する傾斜角は、例えば５度に設定されている。

反射平面２３７ａは、反射素子２３７のうち、光源部５０と対向する向きに配置されている。反射平面２３７ａは、背後側から視認側へ向かう程、光源部５０から遠ざかるように、板厚方向ＴＤに対して傾斜した平面状に形成されている。反射平面２３７ａと板厚方向ＴＤとがなす角は、３９〜４５度の範囲に設定されることが好ましく、特に変形例８では、４５度に設定されている。

この形状において反射素子２３７の密度は、Ｄ＝Ｗ・Ｈ／［（Ｐｈ＋Ｈ）・（Ｗ＋Ｐｗ）］の式より算出可能である。ここで、Ｗは反射素子２３７の配列方向ＡＤの幅寸法であり、Ｈは反射素子の垂直方向ＶＤの高さ寸法であり、Ｐｗは配列方向ＡＤの配列ピッチであり、Ｐｈは垂直方向ＶＤの配列ピッチである。

ここで、本発明者らによる、第１実施形態の反射素子３７と変形例８の反射素子２３７との比較実験の結果を説明する。この比較実験では、反射部３６又は２３６に反射されて視認される図柄の輝度むらを比較している。輝度むらの違いを分かり易く比較するため、反射部３６により構成される図柄は、矩形状に形成されたものを実験用として採用している。図１７には、変形例８の反射素子２３７が採用された導光板２３０を、光源部５０の発光素子５２を点灯した状態で、視認側から背後側に向けて撮影した写真である（図１８は、図１７を線画にした図である）。図１９には、第１実施形態の反射素子３７が採用された導光板３０を、光源部５０の発光素子５２を点灯した状態で、視認側から背後側に向けて撮影した写真である（図２０は、図１９を線画にした図である）。これによれば、変形例８の反射素子２３７では、図柄に発光素子５２の配列間隔に応じた縞状の輝度むらが発生している。一方で、第１実施形態の反射素子３７では、図柄の輝度が均一化されている。

さらに変形例９として、反射部３３６の各反射素子３３７は、変形例８の反射素子３３７と同形状となっている。ただし、変形例８の各反射素子２３７では、光源部５０と対向して反射平面２３７ａが互いに同じ向きを向いて配置されていたが、図２１に示す変形例８の各反射素子３３７では、異なる向きの反射素子３３７ｘ，３３７ｙ，３３７ｚが混在するランダム配置となっている。

具体的に、反射部３３６は、反射平面３３７ａが配列方向ＡＤに沿って光源部５０と対向する反射素子３３７ｘ、反射平面３３７ａが配列方向ＡＤに対して＋３０度の角度をなして光源部５０と対向する反射素子３３７ｙ、及び、反射平面３３７ａが配列方向ＡＤに対して−３０度の角度をなして光源部５０と対向する反射素子３３７ｚという、３種類の反射素子３３７ｘ，３３７ｙ，３３７ｚを有している。

当該３種類の反射素子３３７ｘ，３３７ｙ，３３７ｚは、第１実施形態及び変形例８と同様のピッチにて配列されているが、各箇所においてランダムに選択されている。このランダム配置は、例えばコンピュータで生成した疑似乱数に基づいて、３種類の向きを振り分けることにより設計可能である。なお、反射素子３３７の向きの種類は、２種類又は４種類以上に設定されてもよい。

変形例１０としては、光源部５０は、複数の発光素子５２に代えて、例えば有機ＥＬによる面光源により光源光を導光板３０に入射させるようにしてもよい。

１００ 車両用表示装置、２０ 表示部、２７ 画像表示部、３０ 導光板、３２ 外縁部、３６ 反射部、３７ 反射素子、３７ａ 反射湾曲面、３７ｂ 反射背面、３７ｃ 側面、３７ｄ 稜線部、３８ 平坦部、５０ 導光板用光源部、５２ 発光素子、ＧＬ 母線、ＥＬＰ アイエリプス

Claims (8)

1. 車両に搭載される車両用表示装置であって、
   表示光を視認側に射出することにより表示を行なう表示部（２０）と、
   前記表示部よりも視認側に配置され、透光性を有する板状に形成された導光板（３０）と、
   前記導光板の外縁部（３２）を介して内側へと光源光を入射させる光源部（５０）と、を備え、
   前記導光板は、前記光源部からの前記光源光を視認側に反射する複数の反射素子（３７）を有する反射部（３６）を有し、
   前記反射素子は、
   前記光源光が入射する前記外縁部を向き、曲面状に形成された反射湾曲面（３７ａ）と、
   稜線部（３７ｄ）を介して前記反射湾曲面とは反対側に設けられ、前記表示部からの表示光を反射する反射背面（３７ｂ）と、を有し、
   前記反射湾曲面は、前記導光板の板厚方向（ＴＤ）に対して傾斜して配置され、前記反射湾曲面に反射された前記光源光が前記車両のアイエリプス（ＥＬＰ）内に指向されるように、前記光源光を反射し、
   前記反射背面は、前記板厚方向に対して傾斜して配置され、前記反射背面に反射された前記表示光が前記アイエリプス外に指向されるように、前記表示光を反射する車両用表示装置。
2. 前記光源部は、前記導光板のうち、互いに一部分がずれた照明範囲に前記光源光を発する複数の発光素子（５２）を有し、
   前記反射湾曲面は、少なくとも前記照明範囲がずれた方向に曲率を有する請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記複数の発光素子は、前記導光板が沿設する方向に沿った配列方向に配列され、
   各前記発光素子において前記反射湾曲面は、前記光源部と対向している請求項２に記載の車両用表示装置。
4. 前記反射素子は、前記導光板の背後側から内部に凹む凹穴状に形成されている請求項２又は３に記載の車両用表示装置。
5. 前記反射湾曲面は、前記導光板の内部に凹となる曲面状に形成されている請求項４に記載の車両用表示装置。
6. 前記反射湾曲面は、母線（ＧＬ）が前記照明範囲がずれた方向に垂直な仮想平面に沿って配置された円筒面状に形成されている請求項２から５のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
7. 前記導光板は、平坦に形成された平坦部（３８）を有し、
   各前記反射素子は、前記平坦部を介することで、互いに離間して配置され、
   各前記反射素子は、前記反射湾曲面の側端部と前記反射背面の側端部の間に、前記照明範囲がずれた方向とは交差して配置される側面（３７ｃ）を有する請求項２から６のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
8. 前記表示部は、前記表示光を視認側に射出することにより、画像を表示する画像表示部（２７）を有し、
   前記反射部は、前記導光板のうち、前記画像表示部と前記板厚方向（ＴＤ）に重なる箇所を含んで配置されている請求項１から７のいずれか１項に記載の車両用表示装置。