JP6925888B2 - 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。

従来、車両のインストルメントパネルに設けられ、車両に関する情報を表示する車両用表示装置がある。例えば、特許文献１では、車両用表示装置は、車両の車速等を示す画像を表示画面に表示する表示器と、湾曲して形成され表示器の表示画面を保護する透明の保護カバーとを備える。

特開２０１６−２２２１３０号公報

ところで、従来の車両用表示装置は、表示器の表示画面と保護カバーとの間に空気層が形成され、この空気層と保護カバーとの境界面で当該保護カバーに入射する入射光が反射することによって意匠性を損ねるおそれがある。

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、意匠性を向上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。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両用表示装置は、表示画面に画像を表示するディスプレイ装置と、板状に形成された透過パネルであって湾曲状に形成された前面と前記前面とは反対側の背面とを有し前記背面が前記表示画面に対向方向に対向して設けられ前記表示画面と前記背面との間に第１空気層が形成され光を透過する透過パネルと、前記背面の領域であって前記対向方向に沿って視た場合に前記表示画面が含まれる領域である背面領域に設けられる第１低反射部材と、を備え、前記第１低反射部材は、当該第１低反射部材と前記第１空気層との第１境界面において前記前面側から入射される前面入射光の第１反射率が、前記背面と前記第１空気層との仮想的な境界面である第１仮想境界面における前記前面入射光の第２反射率よりも低く、前記透過パネルは、板状に形成され、車両の運転席の運転者の目の位置であるアイポイントとは反対側に全体的に湾曲し、かつ、当該透過パネルの中央部において前記アイポイント側に突出した球面状の凸部が設けられることを特徴とする。

また、上記車両用表示装置において、前記表示画面は、平面状に形成されており、前記透過パネルは、前記背面が前記前面の曲面に沿って湾曲状に形成されていることが好ましい。

また、上記車両用表示装置において、前記表示画面に設けられ、前記第１空気層との境界面である第２境界面において前記透過パネル側から出射されるパネル出射光の第３反射率が、前記表示画面と前記第１空気層との仮想的な境界面である第２仮想境界面における前記パネル出射光の第４反射率よりも低い第２低反射部材を備えることが好ましい。

また、上記車両用表示装置において、前記透過パネルは、前記前面の領域であって前記対向方向に沿って視た場合に前記表示画面が含まれる領域である前面領域に設けられる第３低反射部材と、前記背面領域において前記透過パネルと前記第１低反射部材との間に設けられ光を減光する減光部材と、を備え、前記第３低反射部材は、前記前面側の第２空気層との第３境界面における前記前面入射光の第４反射率が、前記前面と当該前面側の第２空気層との仮想的な境界面である第３仮想境界面における前記前面入射光の第５反射率よりも低いことが好ましい。

本発明に係る車両用表示装置は、表示画面と透過パネルの背面との間に第１空気層が形成されており、透過パネルの背面に第１低反射部材を設けることで、透過パネルの前面側から入射される前面入射光が透過パネルの背面と第１空気層との間で反射することを抑制することができ、意匠性を向上することができる。

図１は、実施形態に係る車両用表示装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、実施形態に係る車両用表示装置の構成例を示す概略の断面図である。 図３は、実施形態に係る車両用表示装置の構成例を示す概略の分解断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態〕
実施形態に係る車両用表示装置１について説明する。車両用表示装置１は、車両に関する情報を表示する車載メータである。車両用表示装置１は、例えば、車両のインストルメントパネルに搭載され、車両の運転に供される情報として当該車両に関する種々の情報を画像表示する。車両用表示装置１は、図１〜図３に示すように、画像を表示するディスプレイ装置１０と、ディスプレイ装置１０の表示画面１１ａを保護するパネル部２０とを備える。車両用表示装置１は、ディスプレイ装置１０とパネル部２０との間に第１空気層Ｐ１（隙間）が形成され、この第１空気層Ｐ１とパネル部２０との境界面において当該パネル部２０の前面側から入射する前面入射光Ｌ１が反射することを抑制することで意匠性を向上するものである。以下、車両用表示装置１について詳細に説明する。なお、図２、図３に示す車両用表示装置１は、説明の理解を容易にするために本実施形態に係る要部の概略を図示しており、本実施形態として説明を省略可能な部分を省略している。

ここで、車両用表示装置１の奥行き方向とは、典型的には、この車両用表示装置１が適用される車両の前後方向（言い換えれば、車両直進方向）に相当する。また、車両用表示装置１の前側とは、奥行き方向において車両の運転席と対面する側であり、典型的には、当該運転席に座った運転者によって視認される側である。さらに言えば、車両用表示装置１の奥行き方向の前側は、車両の運転席の運転者の目の位置であるアイポイントＥＰが位置する側である。一方、車両用表示装置１の後側とは、奥行き方向において前側とは反対側であり、典型的には、インストルメントパネルの内部に収容される側である。奥行き方向は、対向方向とも称する。また、車両用表示装置１の高さ方向とは、典型的には、この車両用表示装置１が適用される車両の高さ方向に相当し、例えば、鉛直方向に沿った方向である。奥行き方向と高さ方向とは、相互に略直交する。以下の説明で用いる各方向は、特に断りのない限り、車両用表示装置１がインストルメントパネルに組み付けられた状態での方向を表す。

ディスプレイ装置１０は、表示画面１１ａに画像を表示する装置である。ディスプレイ装置１０は、例えば、薄型のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）液晶ディスプレイである。ディスプレイ装置１０は、図示しないバックライトと、矩形状の液晶パネル１１と、第２低反射部材としての画面フィルム１２とを備える。バックライトは、発光ダイオード等を含んで構成される。バックライトは、液晶パネル１１の奥行き方向の後側に対向して設けられ、液晶パネル１１に光を照射する。液晶パネル１１は、周知の液晶技術を用いたパネルであり、例えば、ＲＧＢカラーフィルター、液晶セル、偏光フィルター等を含んで構成される。液晶パネル１１は、平面状に形成され画像を表示する表示画面１１ａを有する。液晶パネル１１は、バックライトにより照射された光により表示画面１１ａにカラー画像を表示する。ディスプレイ装置１０は、例えば、表示画面１１ａの中央部に車速及び走行用動力源の出力回転数を表示し、表示画面１１ａの周辺部に残燃料等を表示する。

画面フィルム１２は、表示画面１１ａの奥行き方向の前側に設けられる。画面フィルム１２は、例えば、ディスプレイ装置１０の表示画面１１ａの全面に渡って形成される。画面フィルム１２は、透過パネル２１側から出射されるパネル出射光Ｌ２が反射する光のエネルギーを抑制する部材である。画面フィルム１２は、例えば、ナノレベルの凹凸が表面に形成された低反射フィルムであり、モスアイ（登録商標）フィルムを適用することが考えられる。画面フィルム１２は、ナノレベルの凹凸によりパネル出射光Ｌ２の屈折率を緩やかに変化させることで屈折率の大きな変化を抑制し、画面フィルム１２と第１空気層Ｐ１との境界面である第２境界面Ｓ２でパネル出射光Ｌ２が反射することを抑制する。この構成により、画面フィルム１２は、第２境界面Ｓ２におけるパネル出射光Ｌ２の第３反射率が、表示画面１１ａと第１空気層Ｐ１との仮想的な境界面である第２仮想境界面Ｔ２におけるパネル出射光Ｌ２の第４反射率よりも低くなる。ここで、第２仮想境界面Ｔ２は、表示画面１１ａと第１空気層Ｐ１とが仮に接する場合を想定した場合の境界面である。

パネル部２０は、ディスプレイ装置１０の表示画面１１ａに対向して設けられ、表示画面１１ａを保護する透明の部材である。パネル部２０は、表示画面１１ａに対向して設けられ、表示画面１１ａから出射された画面出射光Ｌ３を透過する。パネル部２０は、透過パネル２１と、化粧部２２と、第３低反射部材としてのＡＧ（Ａｎｔｉ Ｇｌａｒｅ）コート２３と、減光部材としてのスモーク層２４と、第１低反射部材としてのパネルフィルム２５とを備える。

透過パネル２１は、板状に形成された透明の部材である。透過パネル２１は、例えば、アクリル樹脂等の合成樹脂から形成され可視光線を透過する。透過パネル２１は、奥行き方向の前側である前面Ｆ、及び、奥行き方向の後側である背面Ｂが湾曲状に形成される。透過パネル２１は、例えば、一枚の矩形の平板状のパネル部材が高さ方向に沿って弧状に形成され、且つ、当該パネル部材が幅方向に沿って弧状に形成されることで、奥行き方向の後側に全体的に湾曲して形成される。そして、透過パネル２１は、中央部に奥行き方向の前側（アイポイントＥＰ側）に突出した球面状の凸部２１ａが形成される。透過パネル２１は、奥行き方向の厚みが略一定であり、前面Ｆ及び背面Ｂが略同じ形状の３次元曲面形状に形成される。透過パネル２１は、凸部２１ａを介して表示画面１１ａに表示される車速及び走行用動力源の出力回転数が視認される。透過パネル２１は、背面Ｂが表示画面１１ａに奥行き方向に対向して設けられ、表示画面１１ａから出射される画面出射光Ｌ３を透過する。透過パネル２１は、背面Ｂが３次元曲面形状でありディスプレイ装置１０の表示画面１１ａが平面状であるので、透過パネル２１の背面Ｂと表示画面１１ａとの間に第１空気層Ｐ１が形成される。第１空気層Ｐ１は、表示画面１１ａと透過パネル２１の背面Ｂとの間に形成される隙間である。

化粧部２２は、透過パネル２１の外周部に印刷された部分である。化粧部２２は、例えば、黒色で透過パネル２１の背面Ｂに印刷される。化粧部２２は、奥行き方向に沿って視た場合に、表示画面１１ａを囲うように矩形の枠形状に形成される。

ＡＧコート２３は、透過パネル２１の前面Ｆに設けられる。ＡＧコート２３は、例えば、透過パネル２１を奥行き方向に沿って視た場合に、表示画面１１ａが含まれる領域である透過パネル２１の前面領域Ｆａに設けられる。本実施形態では、ＡＧコート２３は、前面領域Ｆａとして透過パネル２１の前面Ｆの全ての領域に設けられる。なお、ＡＧコート２３は、前面領域Ｆａとして少なくとも表示画面１１ａが含まれる領域に設けられるようにしてもよい。ＡＧコート２３は、前面入射光Ｌ１が反射する光のエネルギーを抑制する部材である。ＡＧコート２３は、例えば、微細な凹凸が形成された部材である。ＡＧコート２３は、微細な凹凸により前面入射光Ｌ１を拡散させることで、ＡＧコート２３と前面Ｆ側の第２空気層Ｐ２との境界面である第３境界面Ｓ３で前面入射光Ｌ１が正反射することを抑制する。この構成により、ＡＧコート２３は、第３境界面Ｓ３における前面入射光Ｌ１の第４反射率が、透過パネル２１の前面Ｆと前面Ｆ側の第２空気層Ｐ２との仮想的な境界面である第３仮想境界面Ｔ３における前面入射光Ｌ１の第５反射率よりも低くなる。ここで、第３仮想境界面Ｔ３は、透過パネル２１の前面Ｆと第２空気層Ｐ２とが仮に接する場合を想定した場合の境界面である。

スモーク層２４は、透過パネル２１の背面Ｂに設けられる。スモーク層２４は、例えば、透過パネル２１を奥行き方向に沿って視た場合に、表示画面１１ａが含まれる領域である透過パネル２１の背面領域Ｂａに設けられる。本実施形態では、スモーク層２４は、背面領域Ｂａとして透過パネル２１の背面Ｂにおける表示画面１１ａの領域に相当する領域に設けられる。なお、スモーク層２４は、透過パネル２１の背面Ｂにおける表示画面１１ａの領域に相当する領域よりも広い範囲に設けてもよい。例えば、スモーク層２４は、透過パネル２１の背面Ｂの全ての領域に設けられてもよい。スモーク層２４は、例えば、光（可視光線）を透過する光透過性生地のポリカーボネイト製の材料（暗色系の光透過性材料）が用いられる。スモーク層２４は、透過パネル２１の前面Ｆ側から入射した前面入射光Ｌ１を減光する。

パネルフィルム２５は、透過パネル２１の背面Ｂに設けられる。パネルフィルム２５は、例えば、透過パネル２１を奥行き方向に沿って視た場合に、表示画面１１ａが含まれる領域である背面領域Ｂａに設けられる。本実施形態では、パネルフィルム２５は、背面領域Ｂａとして透過パネル２１の背面Ｂにおける表示画面１１ａの領域に相当する領域に設けられる。なお、パネルフィルム２５は、透過パネル２１の背面Ｂにおける表示画面１１ａの領域に相当する領域よりも広い範囲に設けられてもよい。例えば、パネルフィルム２５は、透過パネル２１の背面Ｂの全ての領域に設けられてもよい。パネルフィルム２５は、スモーク層２４の奥行き方向の後側に積層されて設けられる。パネルフィルム２５は、前面入射光Ｌ１が反射する光のエネルギーを抑制する部材である。パネルフィルム２５は、例えば、ナノレベルの凹凸が表面に形成された低反射フィルムであり、モスアイ（登録商標）フィルムを適用することが考えられる。パネルフィルム２５は、ナノレベルの凹凸により前面入射光Ｌ１の屈折率を緩やかに変化させることで屈折率の大きな変化を抑制し、透過パネル２１の前面Ｆ側から入射した前面入射光Ｌ１が、パネルフィルム２５と第１空気層Ｐ１との境界面である第１境界面Ｓ１で反射することを抑制する。この構成により、パネルフィルム２５は、第１境界面Ｓ１における前面入射光Ｌ１の第１反射率が、透過パネル２１の背面Ｂと第１空気層Ｐ１との仮想的な境界面である第１仮想境界面Ｔ１における前面入射光Ｌ１の第２反射率よりも低くなる。ここで、第１仮想境界面Ｔ１は、透過パネル２１の背面Ｂと第１空気層Ｐ１とが仮に接する場合を想定した場合の境界面である。

以上のように、実施形態に係る車両用表示装置１は、ディスプレイ装置１０と、透過パネル２１と、パネルフィルム２５とを備える。ディスプレイ装置１０は、表示画面１１ａに画像を表示する。透過パネル２１は、板状に形成されたパネルであって湾曲状に形成された前面Ｆと前面Ｆとは反対側の背面Ｂとを有する。そして、透過パネル２１は、背面Ｂが表示画面１１ａに対向方向に対向して設けられ、表示画面１１ａと背面Ｂとの間に第１空気層Ｐ１が形成され光を透過する。パネルフィルム２５は、背面Ｂの領域であって対向方向に沿って視た場合に表示画面１１ａが含まれる領域である背面領域Ｂａに設けられる。パネルフィルム２５は、当該パネルフィルム２５と第１空気層Ｐ１との第１境界面Ｓ１において前面Ｆ側から入射される前面入射光Ｌ１の第１反射率が、背面Ｂと第１空気層Ｐ１との仮想的な境界面である第１仮想境界面Ｔ１における前面入射光Ｌ１の第２反射率よりも低い。

この構成により、車両用表示装置１は、透過パネル２１の背面Ｂに設けられたパネルフィルム２５により、透過パネル２１の前面Ｆ側から入射した前面入射光Ｌ１が第１境界面Ｓ１で反射することを抑制することができる。この構成により、車両用表示装置１は、アイポイントＥＰから視て奥行き感を低減することができ、透過パネル２１を境界のないシームレスなパネルとして視認させることができる。この結果、車両用表示装置１は、意匠性を向上することができる。

また、比較例としての車両用表示装置（図示せず）は、ディスプレイ装置１０の表示画面１１ａと透過パネル２１との間の隙間（第１空気層Ｐ１）に樹脂を充填する（オプティカルボンディング）。比較例の車両用表示装置は、表示画面１１ａと透過パネル２１との間の隙間に樹脂を充填した後に、表示画面１１ａと透過パネル２１との位置がずれていた場合には不良品となることが多い。この結果、比較例の車両用表示装置は、歩留りが低くなり生産性が低下する傾向にある。これに対して、実施形態に係る車両用表示装置１は、パネルフィルム２５を透過パネル２１に設けた後に、表示画面１１ａと透過パネル２１との位置合わせを行うことができるので、表示画面１１ａと透過パネル２１との位置を適宜調整することができる。この結果、車両用表示装置１は、歩留りが高くなり生産性を向上することができる。また、比較例の車両用表示装置は、透過パネル２１と表示画面１１ａ（ディスプレイ装置１０）とが固定されているため、製造工程において組み付け順序が限定される。これに対して、実施形態に係る車両用表示装置１は、透過パネル２１と表示画面１１ａ（ディスプレイ装置１０）とが固定されないので、製造工程において組み付け順序の自由度が高く、生産性を向上することができる。

また、上記車両用表示装置１において、表示画面１１ａは、平面状に形成されており、透過パネル２１は、背面Ｂが前面Ｆの曲面に沿って湾曲状に形成されている。この構成により、車両用表示装置１は、比較例として透過パネルの背面を平面状（フラット）に形成して表示画面に接着固定する場合と比較して、透過パネル２１の材料の量を削減することができる。

また、上記車両用表示装置１は、表示画面１１ａに設けられる画面フィルム１２を備える。画面フィルム１２は、第１空気層Ｐ１との境界面である第２境界面Ｓ２において透過パネル２１側から出射されるパネル出射光Ｌ２の第３反射率が、表示画面１１ａと第１空気層Ｐ１との仮想的な境界面である第２仮想境界面Ｔ２におけるパネル出射光Ｌ２の第４反射率よりも低い。この構成により、車両用表示装置１は、表示画面１１ａに設けられた画面フィルム１２により、パネル出射光Ｌ２が第２境界面Ｓ２で反射することを抑制することができる。この構成により、車両用表示装置１は、アイポイントＥＰから視て奥行き感をさらに低減することができ、透過パネル２１を境界のないシームレスなパネルとして視認させることができる。

また、上記車両用表示装置１において、透過パネル２１は、ＡＧコート２３と、スモーク層２４とを備える。ＡＧコート２３は、透過パネル２１の前面Ｆの領域であって対向方向（奥行き方向）に沿って視た場合に表示画面１１ａが含まれる領域である前面領域Ｆａに設けられる。スモーク層２４は、透過パネル２１の背面領域Ｂａにおいて当該透過パネル２１とパネルフィルム２５との間に設けられ光を減光する。ＡＧコート２３は、前面Ｆ側の第２空気層Ｐ２との第３境界面Ｓ３における前面入射光Ｌ１の第４反射率が、透過パネル２１の前面Ｆと前面Ｆ側の第２空気層Ｐ２との仮想的な境界面である第３仮想境界面Ｔ３における前面入射光Ｌ１の第５反射率よりも低い。この構成により、車両用表示装置１は、ＡＧコート２３により、透過パネル２１の前面Ｆ側から入射する前面入射光Ｌ１が第３境界面Ｓ３で反射することを抑制することができる。この構成により、車両用表示装置１は、透過パネル２１の前面Ｆへの映り込みが抑制され、ディスプレイ装置１０の表示画面１１ａから出射される画面出射光Ｌ３の視認性を向上できる。また、車両用表示装置１は、スモーク層２４により、透過パネル２１の前面Ｆ側から入射する前面入射光Ｌ１を減光することができ、前面入射光Ｌ１が第１境界面Ｓ１で反射することをさらに抑制することができる。

〔変形例〕
次に、実施形態の変形例について説明する。画面フィルム１２及びパネルフィルム２５は、ナノレベルの凹凸が表面に形成された低反射フィルムである例について説明したが、これに限定されない。画面フィルム１２及びパネルフィルム２５は、例えば、屈折率が異なる材料を積層することで形成されるＡＲ（Ａｎｔｉ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）コート等であってもよい。ＡＲコートは、屈折率が異なる各層によりそれぞれ反射された光を干渉させることで光の反射を抑制する。

また、ＡＧコート２３は、微細な凹凸により前面入射光Ｌ１を拡散させる例について説明したが、これに限定されず、他の低反射部材を用いてもよい。

また、透過パネル２１は、合成樹脂から形成される例について説明したが、これに限定されない。例えば、透過パネル２１は、ガラス等の材料から形成してもよい。

また、ディスプレイ装置１０は、ＴＦＴ液晶ディスプレイに限定されず、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等の表示装置でもよい。

また、車両用表示装置１は、画面フィルム１２、化粧部２２、ＡＧコート２３、及び、スモーク層２４を備えていなくてもよい。

１ 車両用表示装置
１０ ディスプレイ装置
１１ａ 表示画面
Ｆ 前面
Ｂ 背面
Ｐ１ 第１空気層
Ｐ２ 第２空気層
２１ 透過パネル
Ｂａ 背面領域
Ｆａ 前面領域
Ｌ１ 前面入射光
Ｌ２ パネル出射光
２５ パネルフィルム（第１低反射部材）
１２ 画面フィルム（第２低反射部材）
２３ ＡＧコート（第３低反射部材）
２４ スモーク層（減光部材）
Ｓ１ 第１境界面
Ｓ２ 第２境界面
Ｓ３ 第３境界面
Ｔ１ 第１仮想境界面
Ｔ２ 第２仮想境界面
Ｔ３ 第３仮想境界面

Claims (4)

1. 表示画面に画像を表示するディスプレイ装置と、
   板状に形成された透過パネルであって湾曲状に形成された前面と前記前面とは反対側の背面とを有し前記背面が前記表示画面に対向方向に対向して設けられ前記表示画面と前記背面との間に第１空気層が形成され光を透過する透過パネルと、
   前記背面の領域であって前記対向方向に沿って視た場合に前記表示画面が含まれる領域である背面領域に設けられる第１低反射部材と、を備え、
   前記第１低反射部材は、当該第１低反射部材と前記第１空気層との第１境界面において前記前面側から入射される前面入射光の第１反射率が、前記背面と前記第１空気層との仮想的な境界面である第１仮想境界面における前記前面入射光の第２反射率よりも低く、
   前記透過パネルは、板状に形成され、車両の運転席の運転者の目の位置であるアイポイントとは反対側に全体的に湾曲し、かつ、当該透過パネルの中央部において前記アイポイント側に突出した球面状の凸部が設けられることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記表示画面は、平面状に形成されており、
   前記透過パネルは、前記背面が前記前面の曲面に沿って湾曲状に形成されている請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記表示画面に設けられ、前記第１空気層との境界面である第２境界面において前記透過パネル側から出射されるパネル出射光の第３反射率が、前記表示画面と前記第１空気層との仮想的な境界面である第２仮想境界面における前記パネル出射光の第４反射率よりも低い第２低反射部材を備える請求項１又は２に記載の車両用表示装置。
4. 前記透過パネルは、前記前面の領域であって前記対向方向に沿って視た場合に前記表示画面が含まれる領域である前面領域に設けられる第３低反射部材と、前記背面領域において前記透過パネルと前記第１低反射部材との間に設けられ光を減光する減光部材と、を備え、
   前記第３低反射部材は、前記前面側の第２空気層との第３境界面における前記前面入射光の第４反射率が、前記前面と当該前面側の第２空気層との仮想的な境界面である第３仮想境界面における前記前面入射光の第５反射率よりも低い請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用表示装置。

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