JP6601096B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は車両用表示装置に関する。

車両情報を表示する車両用表示装置は、例えば特許文献１に開示されたものがある。この車両用表示装置は、表示板の車両情報を表示する表示領域の周囲にアンビエント表示領域を設け、表示板のアンビエント表示領域の上に導光体を配置し、導光体のケース内の受光部から受光した光源からの光で、導光体を面発光させることで、走行モードにより異なる発光色としてアンビエント表示を行うようになっている。

特開２０１２−１４４１４６号公報

しかし、特許文献１の車両用表示装置では、アンビエント表示のための導光体は、ケース内で光源の光を受光し、表示板の上まで導光して面発光させる一体構造であり、車両のグレード等によってアンビエント表示を必要としない場合には、導光体や表示板等車両用表示装置自体の構造を大きく変更しなければならず、発光表示の形態を簡単に変更することができなかった。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、発光表示の形態を簡単に変更することができる車両用表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の車両用表示装置は、
意匠が表される表示板と、前記表示板を照らす光源と、を備える車両用表示装置であって、
前記表示板の裏側に位置し、前記光源からの光を受けて導光する第１導光体と、
前記表示板の表側にて前記表示板の表面に沿って形成されるとともに、前記表示板を透過した前記第１導光体からの光を導光して発光する第２導光体と、を備え、
前記第１導光体は、前記光源からの光を受光する第１受光部と、前記光源からの光を前記第２導光体の端部に向けて出射する第１出射部とを備え、
前記第１受光部は、前記光源と対向する凹状に形成された受光面と、前記受光面の周囲に設けられ前記受光面で受光された光を前記第１出射部に向けて反射する反射面と、を備える、
ことを特徴とする。

本発明によれば、発光表示の形態を簡単に変更することができる。

本発明の車両用表示装置の一実施形態に係る概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る図１に示すＡ−Ａ断面図である。 本発明の一実施形態に係る図１に示すＢ−Ｂ断面図である。 本発明の一実施形態に係る発光表示状態の部分拡大説明図である。

本発明の一実施形態に係る車両用表示装置を、図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態の車両用表示装置１は、例えば自動車等の車両用の計器装置１００に組み込まれるものである。ここでは、まず、計器装置１００の構成を説明し、その後、車両用表示装置１について説明する。
なお、以下の説明では、車両用表示装置１および計器装置１００を正面視したとき（つまり、ユーザーが表示装置１を正面から見て計測値などの意匠（指標部）を確認する場合）の視認側を「表」といい、背面側を「裏」という。

計器装置１００は、搭載される車両に関する各種情報を報知する複合計器として構成され、一対の指針式計器１０，２０と、デジタル表示装置３０と、回路基板４０と、中ケース５０と、表示板６０と、図示しない計器用光源と、見返し部材７０を備える。

（計器装置１００）
指針式計器１０は、例えばスピードメータであり、目盛り、数値等の図示しない意匠（指標部）と、この意匠（指標部）を指示する指針１１とを対比判読させることにより車速を報知する。指針１１は、その回転中心となる回転中心部１１ａと回転中心部１１ａから放射方向に突き出した指示部１１ｂとが、例えば、ＰＭＭＡ（Polymethy methacrylate）等の透明樹脂で一体に形成されている。回転中心部１１ａは、遮光性の所定の合成樹脂からなる指針キャップ１１ｃで覆われている。指示部１１ｂは、図示しない指針用光源の光を受けて発光するものである。指針１１は、図示しない駆動部であるステッピングモータの回転軸に連結されて回転駆動される。

指針式計器２０は、例えば、タコメータであり、目盛り、数値等の図示しない意匠（指標部）と、この意匠（指標部）を指示する指針２１とを対比判読させることによりエンジンの回転数を報知する。指針式計器２０の構成は、指針式計器１０と同様であるため、以下の説明は省略する。

デジタル表示装置３０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic ElectroLuminescence Display）等からなり、例えば、車両に関する各種情報を示す画像を表示する。一例として、デジタル表示装置３０は、表示画像により走行距離を報知するオドメーターとして機能する。

回路基板４０は、図２に示すように、例えば、ガラスエポキシ樹脂（Glass Fiber Reinforced Plastics）からなる絶縁性を有する板状の基材に各種配線がプリントされている。回路基板４０には、各種電子部品が実装されている。
回路基板４０に実装される各種電子部品は、計器装置１００の各部の動作を制御する制御部（図示しないマイクロコンピュータ等）、指針１１を回転駆動するステッピングモータ、各種電子部品に接続される回路を構成する抵抗やコンデンサ、表示板６０を照明するための図示しない計器用光源などである。
制御部は、計器装置１００の外部装置（例えば、車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit））から車両の速度等の車両情報を取得し、取得した情報に基づいて、図示しない計器用光源や指針用光源を点灯／消灯させたり、指針１１を回転駆動するステッピングモータを動作させる。また、制御部は、後述する車両用表示装置１の光源３の点灯／消灯や発光色の切り替えなどを行う。
計器用光源や指針用光源は、回路基板４０の表側に実装される。また、図示しないが、制御部は、回路基板４０の表側に実装され、ステッピングモータは、回路基板４０の裏側に実装される。

中ケース５０は、回路基板４０の表側に位置し、複合計器を構成する指針式計器１０、２０、デジタル表示装置３０などを収納し、表示板６０などの計器装置１００を構成する部品を保持する。中ケース５０は、例えば、ポリプロピレン（Polypropylene）などの樹脂により白色に形成される。
中ケース５０の内側には、指針１１の回転中心部１１ａが位置し、円周上の指針用光源の光を、指針１１の回転軸を中心とする径方向に拡がらないように遮蔽しながら、指針１１を発光させる。
中ケース５０の裏側には、指針式計器１０に対応する表示板６０の裏側を囲む図示しない照明空間が形成される。照明空間内には、図示しない表示板用光源が設けられ、例えば、円周上等間隔に表示板用光源を配置し、表示板用光源からの光は、導光板を介して導光され、表示板６０を透過して意匠（指標部）を均一な光で照明する。照明空間は、表示板用光源の消灯時には、遮光されて暗所状態となる。

表示板６０は、所定の樹脂、例えば、ポリカーボネート樹脂により形成された透光性を有する板材と、この板材の表側及び／又は裏側に形成された遮光性の印刷層と、から構成されている。印刷層の一部は抜き文字状となっており、表示板６０において、指針１１の指示対象である数値、目盛り等の図示しない意匠（指標部）を形成している。なお、抜き文字状の部分に、透光性の印刷層を形成しても良い。また、表示板６０には、デジタル表示装置３０の表示領域を視認可能とするための開口部６１（図１参照）が設けられている。

計器用光源は、図示しない表示板用光源と指針用光源とを備える。表示板用光源は、表示板６０を透過照明するためのものである。指針用光源は、指針１１を発光させるためのものである。表示板用光源および指針用光源は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）から構成される。表示板用光源および指針用光源は、回路基板４０の表側に実装される。

計器装置１００は、表示板６０の表側に見返し部材７０を備えており、計器装置１００の不要箇所を隠すようにしている。見返し部材７０は、例えば、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymer）などの樹脂を用い、例えば、黒色とされて遮光性を有している。見返し部材７０には、指針式計器１０，２０、及びデジタル表示装置３０を覗かせる開口部７１が設けられており、これらの開口部７１の表側を塞ぐように透明板（図示せず）、例えば、ガラスが取り付けられている。

中ケース５０の裏側には、回路基板４０を挟んで、図示しない下ケース８０が位置する。下ケース８０と、透明板で塞がれた見返し部材７０と、が組み合わされることで、略箱状になり計器装置１００の筐体を構成する。

このような計器装置１００によれば、表示板６０の意匠（指標部）は、表示板用光源により透過照明がなされる。すなわち、指針１１の指示対象である数値、目盛り等の図示しない意匠（指標部）が形成された表示板６０の裏側（背面側）には、中ケース５０に形成される照明空間が配置されている。照明空間内には、円周上等間隔に表示板用光源が配置されて回路基板４０上に設けてある。これにより、表示板用光源からの光は、導光板を介して照明空間に出射され、照明空間の形状、例えば、お椀形状の略凹曲面形状によって均一な光として表示板６０の裏側から照射され、表示板６０の意匠が透過照明される。

（車両用表示装置１）
次に、本実施形態にかかる車両用表示装置（以下、単に表示装置とする。）１について説明する。
本実施形態の表示装置１は、図１に示すように、計器装置１００に組み込まれ、計器装置１００のデザイン性を高める加飾照明やアンビエント表示として用いられている。
表示装置１は、図２および図３に示すように、意匠が表される表示板２と、表示板２を照らす光源３と、を備える表示装置１であって、表示板２の裏側に位置し、光源３からの光を受けて導光する第１導光体４と、表示板２の表側にて表示板２の表面に沿って形成されるとともに、表示板２を透過した第１導光体４からの光を導光して発光する第２導光体５と、を備えて構成されている。

表示板２は、本実施形態では、計器装置１００の表示板６０を共用している。
表示板２は、計器装置１００の表示板６０として説明したように、所定の樹脂、例えば、ポリカーボネート樹脂により形成された透光性を有する板材と、この板材の表側及び／又は裏側に形成された遮光性の印刷層と、から構成されている。印刷層の一部は抜き文字状となっており、表示板６０において、指針１１（２１）の指示対象である数値、目盛り等の図示しない意匠（指標部）を形成している。なお、抜き文字状の部分に、透光性の印刷層を形成しても良い。また、表示板６０には、デジタル表示装置３０の表示領域を視認可能とするための開口部６１（図１参照）が設けられている。
さらに、表示板２は、一対の指針式計器１０，２０の間のデジタル表示装置３０の外側に、見返し部材７０の開口部７１に沿って矩形の透過窓２ａが形成されている（図３参照）。透過窓２ａは、例えば、表示板２の透光性の基板に遮光性の印刷層を形成しないことで形成される。表示板２は、計器装置１００と共用の中ケース５０の表側を塞ぐように配置され、中ケース５０に保持されている。

光源３は、発光素子で構成され、複数の発光素子が単一の発光色を発するもの、あるいは異なる発光色を発する発光素子群で構成される。発光素子は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）で構成され、図２に示すように、計器装置１００と共用の回路基板４０の表側に一列に並んで実装されている。ここでは、隣同士の光源３は、回路基板４０に設けた表側に突き出す仕切り壁で仕切られている。

第１導光体４は、図２および図３に示すように、光源３と表示板２の透過窓２ａとの間に配置されて中ケース５０の収納部５０ａ内に収納され、図示しないフック等で固定されている。第１導光体４は、一列に並んだ光源３の上に沿って設けられる略直方体形状とされており、光源３と対向する裏側の面が受光部（第１受光部）４ａとされ、透過窓２ａと対向する表側の面が出射部（第１出射部）４ｂとされる。
受光部４ａには、凹状の受光面４ｃが光源３と対向して形成され、受光面４ｃの間に逆Ｖ字状の反射面４ｄが形成されている。これにより、光源３からの光は、受光部４ａの凹状の受光面４ｃで受光され、受光面４ｃで横に広がる光を反射面４ｄで出射部４ｂ側に反射させることができ、光源３からの光の出射効率を高めている。

第２導光体５は、表示板２の表側に配置され、表示板２の表面に沿った板状に形成されるとともに、表示板２の透過窓２ａを透過した第１導光体４からの光を導光して発光する。
第２導光体５は、第１導光体４の出射部４ｂと対向する位置である端部に受光部（第２受光部）５ａが設けられる。第２導光体５は、端部の受光部５ａで受光した光を表示板２の表面に沿って反射させる反射面５ｂが端部に設けてある。
第２導光体５は、図１に示すように、正面視、表示板２の一対の指針式計器１０、２０の間で、デジタル表示装置３０の上辺の外側部分を発光させる略扇形の第１発光部５ｃと、第１発光部５ｃの内側でデジタル表示装置３０の上辺部および第１発光部５ｃの両端部からデジタル表示装置３０の左辺部および右辺部の一部を囲む２つの略三角形をつないで発光させる第２発光部５ｄと、を組み合わせた形状に形成してある。
第２導光体５は、例えば第１発光部５ｃで、広い面積を車両の走行状態に応じて光源３の発光色を変えて発光させるアンビエント表示を行い、第２発光部５ｄで、デジタル表示装置３０の周囲を囲むように発光させてデジタル表示装置３０を加飾する表示を行う。これらアンビエント表示や加飾表示は、図示しない制御部によって光源３の発光色の切り替えや点灯／消灯が制御されることで行われる。
また、第２導光体５の第１発光部５ｃおよび第２発光部５ｄの裏面側には、微細加工やシボ加工が施され、凹凸の粗密を調整することで、発光する光に濃淡を与えてグラデーション表示を行うようにすることもできる。
なお、第２導光体５は、第１発光部５ｃおよび第２発光部５ｄにつながる透明板部を設けてデジタル表示装置３０の表側を覆うようにしても良い。
これにより、第２導光体５をデジタル表示装置３０の表側に載置することで、デジタル表示装置３０の視認性を透明板部で確保し、しかも第２導光体５による発光表示を簡単に行うことができる。また、第２導光体５による発光表示を必要としない場合にも第２導光体５を取り外して簡単に対応することができる。

表示装置１では、計器装置１００と共用の見返し部材７０を備えて、表示板２の非視認領域を覆い隠している。見返し部材７０は、第２導光体５の反射面５ｂの形状に沿って内側に傾斜した見返し反射面７０ａが形成されている。見返し反射面７０ａには、反射板７０ｂが設けられて第２導光体５の反射面５ｂの反射効率を一層向上できるようにしてある。反射板７０ｂは、例えば白色樹脂シート等で構成することができる。

このように構成した表示装置１では、光源３からの光は、第１導光体４の受光部４ａの凹状の受光面４ｃで受光され、受光面４ｃで横方向に広がる光を反射面４ｄで出射部４ｂに向かって反射させ、第１導光体４の出射部４ｂから効率よく出射される。
第１導光体４の出射部４ｂから出射された光は、表示板２の透過窓２ａを透過して対向する表側の第２導光体５の受光部５ａで受光される。
第２導光体５の受光部５ａで受光された光は、反射面５ｂおよび見返し部材７０の見返し反射面７０ａの反射板７０ｂで表示板２の表面に沿って反射される。
この反射光により、第２導光体５が面発光され、第１発光部５ｃが、例えば図４に示すように、グラデーション表示され、走行モードにより、光源３の発光色を変えてアンビエント表示が行われる。また、第２発光部５ｄは、デジタル表示装置３０の上部と左右を発光照明し、加飾する表示が行われる。

この表示装置１では、表示板２の表側に第２導光体５を配置して発光させるようにしているので、発光させる表示領域を一対の指針用計器１０，２０やデジタル表示装置３０の中ケース５０内での構造に関係なく、設定することができ、大きな面積で発光させることができる。
この表示装置１では、表示板２の裏側に光源３と第１導光体４を配置し、表示板２の表側に第２導光体５を配置して第１発光部５ｃや第２発光部５ｄで発光表示させているので、第１発光部５ｃや第２発光部５ｄでの発光表示の必要がなければ、第２導光体５を表示板２の上に設けなければ良く、アンビエント表示の必要な場合と不要な場合との構造を大きく変えることなく、表示形態を変更することができる。
また、アンビエント表示の必要のない場合には、表示板２の裏側の第１導光体４を回路基板４０に固定しているフックなどを利用して取り外すと共に、光源３を実装しないことで、中ケース５０の内側でも簡単に表示形態の変更に対応することができる。
さらに、アンビエント表示の必要がない場合であっても、光源３と第１導光体４を設置しておき、表示板２の透過窓２ａから出射される光で、見返し部材７０の内側を透過照明することもでき、表示形態を多様化することができる。

本発明の表示装置１によれば、意匠が表される表示板２と、表示板２を照らす光源３と、を備える車両用表示装置１であって、表示板２の裏側に位置し、光源３からの光を受けて導光する第１導光体４と、表示板２の表側にて表示板２の表面に沿って形成されるとともに、表示板２を透過した第１導光体４からの光を導光して発光する第２導光体５と、を備えているので、発光表示の形態を簡単に変更することができる。すなわち、第２導光体５による発光を必要としない場合には、表示板２の表側の第２導光体５を省くことで、表示装置１の構造を大きく変更することなく、対応することができる。また、第２導光体５の大きさを表示装置１の内部構造と関係なく変えることができ、大きな発光表示領域を容易に確保することができる。

また、本発明の表示装置１によれば、第１導光体４は、光源３からの光を受光する第１受光部４ａと、光源３からの光を第２導光体５の端部に向けて出射する第１出射部４ｂとを備え、第２導光体５は、第１出射部４ｂからの光を受光する第２受光部５ａと、第２受光部５ａで受光した光を表示板２の表面に沿って反射させる、端部の端面に形成される反射面５ｂと、を備えているので、光源３からの光を、第１導光体４を介して第２導光体５に導光することができ、光源３からの光で第２導光体５を発光させて効率よく発光表示することができる。

また、本発明の表示装置１によれば、第１受光部４ａは、光源３と対向する凹状に形成された受光面４ｃと、受光面４ｃの周囲に設けられ受光面４ｃで受光された光を第１出射部４ｂに向けて反射する反射面４ｄと、を備えているので、光源３からの光を受光面４ｃで受光し、横に広がる光を反射面４ｄで反射させて第１出射部４ｂから出射させることができ、一層効率よく光源３からの光で発光表示することができる。

また、本発明の表示装置１によれば、車両用表示装置１は、表示板２の非視認領域を覆う見返し部材７０を備え、見返し部材７０は、第２導光体５の反射面５ｂに対面して位置し、第２導光体５の反射面５ｂから漏れた光を第２導光体５に向けて反射する見返し反射面７０ａを備えているので、第１導光体４から第２導光体５に導光された光を見返し部材７０の見返し反射面７０ａで反射させて第２導光体５を発光表示することができ、一層効率よく光源３からの光で発光表示することができる。

また、本発明の車両用表示装置１は、指針１１，２１の位置により車両情報を表示する一対の指針式計器１０，２０と、一対の指針式計器１０，２０の間に位置し、車両情報をデジタルで表示するデジタル表示装置３０と、を備え、第２導光体５は、デジタル表示装置３０の周囲の少なくとも一部を囲むように形成されているので、デジタル表示装置３０の周囲を発光照明することができ、表示形態の変更も簡単に行うことができる。

なお、本発明は、上記の実施形態のように表示装置をアンビエント表示と加飾照明に用いる場合に限定されることなく、計器装置で発光表示する場合に広く適用することができる。
また、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。

１ 表示装置（車両用表示装置）
２ 表示板
２ａ 透過窓
３ 光源
４ 第１導光体
４ａ 受光部（第１受光部）
４ｂ 出射部（第１出射部）
４ｃ 受光面
４ｄ 反射面
５ 第２導光体
５ａ 受光部（第２受光部）
５ｂ 反射面
５ｃ 第１発光部
５ｄ 第２発光部
１００ 計器装置
１０ 指針式計器
１１ 指針
１１ａ 回転中心部
１１ｂ 指示部
１１ｃ 指針キャップ
２０ 指針式計器
２１ 指針
３０ デジタル表示装置
４０ 回路基板
５０ 中ケース
５０ａ 収納部
６０ 表示板
６１ 開口部
７０ 見返し部材
７０ａ 見返し反射面
７０ｂ 反射板
７１ 開口部
８０ 下ケース

Claims (5)

1. 意匠が表される表示板と、前記表示板を照らす光源と、を備える車両用表示装置であって、
   前記表示板の裏側に位置し、前記光源からの光を受けて導光する第１導光体と、
   前記表示板の表側にて前記表示板の表面に沿って形成されるとともに、前記表示板を透過した前記第１導光体からの光を導光して発光する第２導光体と、を備え、
   前記第１導光体は、前記光源からの光を受光する第１受光部と、前記光源からの光を前記第２導光体の端部に向けて出射する第１出射部とを備え、
   前記第１受光部は、前記光源と対向する凹状に形成された受光面と、前記受光面の周囲に設けられ前記受光面で受光された光を前記第１出射部に向けて反射する反射面と、を備える、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記第２導光体は、前記第１出射部からの光を受光する第２受光部と、前記第２受光部で受光した光を前記表示板の表面に沿って反射させる、前記端部の端面に形成される反射面と、を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 意匠が表される表示板と、前記表示板を照らす光源と、前記表示板の非視認領域を覆う見返し部材と、を備える車両用表示装置であって、
   前記表示板の表側にて前記表示板の表面に沿って形成されるとともに、前記表示板を透過した前記光源からの光を導光して発光する第２導光体と、を備え、
   前記第２導光体は、前記光源からの光を受光する第２受光部と、前記第２受光部で受光した光を前記表示板の表面に沿って反射させる、前記第２導光体の端部の端面に形成される反射面と、を備え、
   前記見返し部材は、前記第２導光体の前記反射面に対面して位置し、前記第２導光体の前記反射面から漏れた光を前記第２導光体に向けて反射する見返し反射面を備える、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
4. 前記表示板の裏側に位置し、前記光源からの光を受けて導光する第１導光体と、を備え、
   前記第１導光体は、前記光源からの光を受光する第１受光部と、前記光源からの光を前記端部に向けて出射する第１出射部と、を備える、
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用表示装置。
5. 前記車両用表示装置は、
   指針の位置により車両情報を表示する一対の指針式計器と、
   前記一対の指針式計器の間に位置し、車両情報をデジタルで表示するデジタル表示装置と、を備え、
   前記第２導光体は、前記デジタル表示装置の周囲の少なくとも一部を囲むように形成される、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両用表示装置。