JP6959812B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用表示装置に関する。
従来、車両情報を表示する車両用表示装置が知られている。この車両用表示装置は、例えば、特許文献1に記載されるように、光源により照明されるTFT(Thin Film Transistor)を用いた液晶表示パネルと、液晶表示パネルの画像表示面に一部(重複領域)が重なるように位置し、目盛り(指標)部分のみ光を透過させる表示板と、液晶表示パネルの画像表示面における表示板の周囲に位置し、液晶表示パネルを経た光源からの光を受けて光輝する透過部と、を備える。
特開2016−90403号公報
上記特許文献1に記載の構成においては、透過部を介して液晶表示パネルの画像表示面が運転者に直接的に視認されるおそれがあり、車両用表示装置の見栄えについて改善の余地があった。
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、見栄えを向上させた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、本発明に係る車両用表示装置は、意匠が表される表示板と、画像を表示する画像表示面を含み、前記画像表示面が前記表示板よりも後方において前記表示板と重なる重複領域を有するように設けられる液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを照明する光源と、前記光源からの前記液晶表示パネルを経た光を受けて光輝する導光体と、を備え、前記導光体は、前記画像表示面の前記重複領域と前記表示板の間に設けられ、前記光源からの前記液晶表示パネルを経た光を受光する受光部と、視認者から見て前記表示板から外側に露出し、前記受光部により受光された光を前記導光体から出光する出光部と、を備える。
本発明によれば、車両用表示装置における見栄えを向上させることができる。
本発明の一実施形態に係る車両用表示装置の正面図である。 図1のA−A線の断面図である。 図2の範囲Cの拡大図である。 本発明の一実施形態に係る第1の導光体の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る中ケース及び第1の導光体の断面図である。
本発明に係る車両用表示装置の一実施形態について図1〜図5を参照して説明する。なお、以下では、車両用表示装置において、視認者である運転者に近づく方向を前方向と規定し、運転者から離れる方向を後方向と規定する。
(構成)
車両用表示装置10は、図1に示すように、運転者から見て左右方向に沿って配列される第1及び第2の指針式計器20,30と、第1及び第2の指針式計器20,30の間に配置される液晶表示ユニット50と、車両用表示装置10を制御する制御部60と、を備える。
第1の指針式計器20は、目盛り27に対する指針21の位置により車両速度を表す。第2の指針式計器30は、目盛り37に対する指針31の位置によりエンジンの回転数を表す。液晶表示ユニット50は、その前方に位置する画像表示面53cに各種車両情報を表示する。
より詳しくは、車両用表示装置10は、図2に示すように、上述した第1及び第2の指針式計器20,30及び液晶表示ユニット50に加えて、後ケース11と、中ケース12と、前ケース13と、見返し部材14と、回路基板15と、を備える。
後ケース11は、ポリプロピレン等の遮光性の樹脂により、上方に向けて開口した箱状をなす。後ケース11内には、第1及び第2の指針式計器20,30及び液晶表示ユニット50が収容される。
回路基板15は、略長方形板状をなし、後ケース11の底面に設けられる。回路基板15には、第1及び第2の指針式計器20,30を照明する複数の光源22と、液晶表示ユニット50、光源22及び後述する指針駆動部26を制御する制御部60と、が実装されている。光源22は所定の色(例えば白色)の光を出射するLED(Light Emitting Diode)により構成され、回路基板15の前面に設けられる。制御部60は、CPU(Central Processing Unit)、画像処理IC(Integrated Circuit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を含むマイクロコンピュータからなる。
中ケース12は、回路基板15の前面に設置され、ポリプロピレン等の遮光性の樹脂により形成される。中ケース12は、後述する表示板25を収容する収容部12aと、光源22からの光を指針21及び表示板25に導くように前後方向に開口する複数の筒部12bと、を備える。また、図5に示すように、中ケース12の収容部12aの外底面12a1には、複数、本例では3つの溶着ピン12cが形成されている。
見返し部材14は、図1に示すように、中ケース12の前方に位置し、液晶表示ユニット50の画像表示面53cと第1及び第2の指針式計器20,30の表示板25とを除く領域を隠す形状で遮光性樹脂により形成される。見返し部材14は、第1及び第2の指針式計器20,30の表示板25の外周に位置する枠部14aを備える。枠部14aは、枠部14aのうち液晶表示ユニット50の画像表示面53cと重なる範囲に形成される区画壁14bを備える。区画壁14bは、表示板25と後述する重複領域53dを除く画像表示面53cとの間を区切るように形成される。区画壁14bは、図3に示すように、画像表示面53cに略直交する方向に延びる枠部14aの外周面として形成される。一例として、区画壁14bは、前方に向かうにつれて表示板25に近づくように傾斜している。
前ケース13は、図2に示すように、後ケース11の開口を塞ぐように後ケース11に嵌め込まれる。前ケース13は、外部から第1及び第2の指針式計器20,30の表示板25及び液晶表示ユニット50の画像表示面53cを視認できるように透明樹脂により板状をなす窓部13aを備える。
液晶表示ユニット50は、回路基板15の前方であって、左右方向において第1及び第2の指針式計器20,30の間に設置される。詳しくは、液晶表示ユニット50は、液晶表示パネル53aと、複数の光源53bと、を備える。
光源53bは、所定の色(例えば白色)の光を出射するLEDにより構成され、液晶表示パネル53aの後方に位置する。光源53bは、液晶表示パネル53aに向けて光を出射することで液晶表示パネル53aを照明する。
液晶表示パネル53aは、TFT型の液晶表示パネルにより構成される。液晶表示パネル53aは、制御部60による制御のもと、画素毎に光透過状態及び光不透過状態の間で切り替えられた状態で、光源53bからの光を受ける。これにより、画像表示面53cには各種車両情報が表示される。
また、本例では、液晶表示パネル53aは、制御部60による制御のもと、液晶表示パネル53aを経た光から加法混合方式により所望の色の光を生成するカラーフィルター53a1を有する。カラーフィルター53a1により、画像表示面53cには複数色を含む画像が表示可能となる。
液晶表示ユニット50の画像表示面53cは、図1に示すように、第1及び第2の指針式計器20,30の表示板25と重なる重複領域53dを有する。液晶表示ユニット50は、表示板25よりも後方に位置するため、重複領域53dにおいて表示板25により隠される。液晶表示ユニット50は、図3に示すように、重複領域53dのうち後述する第1の導光体23の受光部23iと対向する受光部対向範囲53eから所望の色の光を出射する。
第1の指針式計器20は、上述した光源22及び指針21に加えて、第1及び第2の導光体23,24と、表示板25と、指針駆動部26と、を備える。第2の指針式計器30も第1の指針式計器20と同様の構成を有することから、以下、第1の指針式計器20の構成のみ代表して説明し、第2の指針式計器30の構成の説明を省略する。
表示板25は、図2に示すように、中ケース12の収容部12aに設置される。表示板25には、図1に示すように、指針21が指し示す円弧状に配列される意匠である目盛り27が形成される。表示板25は、ポリカーボネート等の透光性樹脂からなる円板状の透光性基板と、透光性基板の裏面に形成される遮光層と、を備える。この遮光層は、目盛り27が示す文字、図形又は記号が透光表示されるように一部除かれて除去されるように形成される。これにより、表示板25は、光源22からの光を第2の導光体24を介して受けることにより目盛り27を点灯させる。
指針駆動部26は、図1に示すように、回路基板15の後面に設けられるモータ26aと、モータ26aにより軸回転する円柱状の回動軸26bと、を備える。回動軸26bは、回路基板15に形成される貫通孔を通って回路基板15の前側に突出する。回動軸26bの前端には指針21の基端が装着されている。
指針21は、表示板25の径方向に沿って延びる棒状をなし、指針駆動部26により回動軸26bを中心に回転することで、表示板25の目盛り27の何れかの位置を指し示す。指針21は、光源22からの光を受けて光輝する透光性樹脂部材を含む。
第2の導光体24は、図2に示すように、中ケース12の収容部12aに収容され、表示板25の後側に位置する。第2の導光体24は、透光性樹脂により表示板25と同一径の円板状をなす本体部24aと、本体部24aの外周面から光源22に向かって延びる受光部24bと、を備える。第2の導光体24は、受光部24bを介して光源22から受けた光に基づき本体部24aを点灯させる。本体部24aが点灯することにより、本体部24aからの光が表示板25の目盛り27を透過することで、表示板25の目盛り27が点灯する。
第1の導光体23は、図3に示すように、液晶表示パネル53aの画像表示面53cと中ケース12の収容部12aの外底面12a1との間に設けられ、画像表示面53cの受光部対向範囲53eからの光を区画壁14bに導く。
詳しくは、第1の導光体23は、図4に示すように、表示板25の外周側に位置する導光部23aと、導光部23aよりも内周側に位置する固定部23bと、を備える。
導光部23aは表示板25の外周に沿って湾曲し、図3に示すように、画像表示面53cから離間して位置する。導光部23aは、断面略L字状をなす。すなわち、導光部23aは、液晶表示パネル53aの画像表示面53cに沿って延びる第1部分23a1と、この第1部分23a1の外側端部から画像表示面53cから離れる方向に突出する第2部分23a2と、を備える。第1部分23a1は、画像表示面53cと表示板25が重なる重複領域53dに位置する。第2部分23a2は、前後方向において区画壁14bと重なるように、区画壁14bの後方に位置する。第2部分23a2の一部は、区画壁14bよりも外側(表示板25の径方向外側)に突出する。
より詳しくは、導光部23aの第1部分23a1は、受光部23iと、第1の反射面23dと、を備える。
受光部23iは、画像表示面53cと平行をなすように画像表示面53cの受光部対向範囲53eに対面し、その受光部対向範囲53eを通過した光源22からの光を受光する。
第1の反射面23dは、受光部23iにより受光した前方向への光を表示板25の径方向外側に反射する。第1の反射面23dは前方に向かうにつれて表示板25の径方向外側へ傾斜している。ここで、図4に示すように、第1の導光体23において、導光部23aと固定部23bの間に導光部23aと同様に円弧状をなす長孔23fが形成される。第1の反射面23dは、長孔23fにおける導光部23a側の側面として形成される。
導光部23aの第2部分23a2は、図3に示すように、出光部23oと、第2の反射面23eと、を備える。
第2の反射面23eは、第2部分23a2の外周面に形成され、第1の反射面23dにより反射した光を前方に位置する出光部23oに向けて反射する。第2の反射面23eは、前方に向かうにつれて表示板25の径方向外側へ傾斜している。
出光部23oは、第2部分23a2の前面に形成され、光を区画壁14bを含む前方に出射する。
固定部23bは、図4に示すように、導光部23aの内周側に位置し、略半円板状に形成される。固定部23bには、中ケース12の溶着ピン12cが挿通される複数、本例では3つのピン通孔23b1が形成されている。図5に示すように、溶着ピン12cがピン通孔23b1に挿通された状態で、溶着ピン12cの先端が熱溶着される。これにより、第1の導光体23の固定部23bは中ケース12の収容部12aの外底面12a1に固定される。
なお、第1の導光体23の中ケース12への固定方法は、溶着に限らず、接着剤、フック止め等であってもよい。
(作用)
次に、第1の導光体23を光輝させる際の作用について説明する。
液晶表示ユニット50は、制御部60による制御のもと、画像表示面53cの受光部対向範囲53eから所望の色の光を出射する。詳しくは、このとき、液晶表示パネル53aにおいて受光部対向範囲53eは光透過状態とされ、重複領域53dのうち受光部対向範囲53e以外の範囲は光不透過状態、すなわち黒色表示とされる。受光部対向範囲53eから出射された光は、受光部23iを介して第1の導光体23に入光し、この入光した光は第1の反射面23dに到達する。第1の反射面23dは、この光を第2の反射面23eに向けて表示板25の径方向外側へ反射する。第2の反射面23eは、第1の反射面23dからの光を出光部23oに向けて前方へ反射する。この光は、出光部23oを介して第1の導光体23から出光し、出光した光は前方へ向かう。この出光した光は、直接に又は区画壁14bを反射して運転者に到達する。これにより、区画壁14bの外周囲を照明することができる。
次に、区画壁14bの外周囲を照明するタイミングについて説明する。
制御部60は、重複領域53dを除く画像表示面53cに表示される車両情報の重要度が高まった場合に、受光部対向範囲53eから第1の導光体23に光を出射する。車両情報の重要度が高まった場合とは、例えば、車両速度が閾値を超えた場合、車両が右左折する交差点までの距離が近づいた場合等である。また、制御部60は、車両の衝突防止装置の作動状態や、レーンアウトなどの路面に対する走行状態を車両情報として通信線を介して入力し、これに基づいて運転者に該状態を報知する目的で光を出射させることもできる。
(効果)
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)車両用表示装置10は、意匠として目盛り27が表される表示板25と、画像を表示する画像表示面53cを含み、画像表示面53cが表示板25よりも後方において表示板25と重なる重複領域53dを有するように設けられる液晶表示パネル53aと、液晶表示パネル53aを照明する光源53bと、光源53bからの液晶表示パネル53aを経た光を受けて光輝する第1の導光体23と、を備える。第1の導光体23は、画像表示面53cの重複領域53dと表示板25の間に設けられ、光源53bからの液晶表示パネル53aを経た光を受光する受光部23iと、視認者から見て表示板25から表示板25の径方向外側に露出し、受光部23iにより受光された光を第1の導光体23から出光する出光部23oと、を備える。
この構成によれば、第1の導光体23の受光部23iは、画像表示面53cの重複領域53dと表示板25の間に設けられるため、液晶表示パネル53aを経た光源53bからの光が運転者により直接的に視認されることを抑制できる。このため、第1の導光体23を光輝させた際の車両用表示装置10の見栄えを向上させることができる。
また、表示板25の一部と液晶表示パネル53aの一部が前後方向において重なるため、表示板25と液晶表示パネル53aの一体感を出すことができる。また、液晶表示パネル53aは、表示板25の外形形状に合わせた形状とする必要がなく、車両用表示装置10において汎用品の液晶表示パネル53aを利用することができる。
さらに、第1の導光体23を光輝させるための光源が不要となるため、車両用表示装置10の構成を簡素化することができる。
(2)車両用表示装置10は、表示板25と重複領域53dを除く画像表示面53cとの間を区画する区画壁14bを備える。第1の導光体23の出光部23oは、光を区画壁14bに向けて出光する。
この構成によれば、第1の導光体23の出光部23oから区画壁14bに光が出射される。これにより、車両用表示装置10において間接照明が実現され、立体感を出すことができる。
(3)表示板25は、円板状をなし、運転者から見て液晶表示パネル53aを挟み込むように幅方向(左右方向)に沿って2つ並べられる。第1の導光体23は、表示板25の外周に沿う円弧状をなし、画像表示面53cの幅方向の両縁それぞれに1つずつ設けられる。
この構成によれば、車両用表示装置10において液晶表示パネル53aと一対の表示板25の一体感を出すことができる。よって、車両用表示装置10の見栄えを向上させることができる。
(4)液晶表示パネル53aは、光源53bからの光に基づき複数の色のうち選択された色の光を生成するカラーフィルター53a1を有する。
この構成によれば、カラーフィルター53a1により、液晶表示パネル53aを経た光源53bからの光の色が選択される。このため、選択された色の光が第1の導光体23の受光部23iに出射されることにより、第1の導光体23を所望の色で発光させることができ、照明の自由度が高まる。
(5)第1の導光体23は、受光部23iと出光部23oとの間に光を反射させる第1及び第2の反射面23d,23eを備える。
この構成によれば、第1及び第2の反射面23d,23eにより、受光部23iを表示板25により隠された位置に設け、出光部23oを表示板25の外側に設けることが容易となる。
(6)第1の導光体23の出光部23oは、画像表示面53cから離れた位置に設けられる。
この構成によれば、第1の導光体23を光輝させたときに、車両用表示装置10に浮遊感を出すことができる。よって、車両用表示装置10の見栄えを向上させることができる。
(7)液晶表示パネル53aは、重複領域53dのうち第1の導光体23の受光部23iと対向する受光部対向範囲53eを光透過状態とし、重複領域53dのうち受光部対向範囲53e以外の範囲を光不透過状態とする。
この構成によれば、運転者により視認される可能性がある重複領域53dのうち受光部対向範囲53e以外の範囲は黒色で表示される。よって、車両用表示装置10の見栄えを向上させることができる。
(変形例)
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
上記実施形態においては、液晶表示パネル53aはカラーフィルター53a1を有していたが、カラーフィルター53a1は省略されてもよい。
上記実施形態においては、第1の導光体23の出光部23oは、画像表示面53cから離れた位置に設けられていたが、画像表示面53cに近い位置に設けられていてもよい。この場合、第1の導光体23の導光部23aは平板状に形成されてもよい。
上記実施形態においては、第1の導光体23の導光部23aは円弧状に形成されていたが、直線状に形成されてもよい。この場合、表示板25は区形状に形成されてもよい。
上記実施形態においては、第1の導光体23は第1及び第2の反射面23d,23eを備えていたが、反射面の数はこれに限らず1つ又は3つ以上であってもよい。
上記実施形態においては、制御部60は、第1及び第2の指針式計器20,30の両方の第1の導光体23を点灯させていたが、何れか一方の第1の導光体23を点灯させてもよい。また、第1の導光体23を所定の周期で点滅させてもよい。さらに、第1の導光体23はその全域にわたって同一の輝度にて光輝されていたが、その位置によって異なる輝度にて光輝されてもよい。この場合、制御部60は、受光部対向範囲53eの位置によって異なる光強度の光を出射する。
また、第1の導光体23の位置によって異なる色で光輝されてもよい。この場合、制御部60は、受光部対向範囲53eの位置によって異なる色の光を出射する。
上記実施形態においては、第1の導光体23は第1及び第2の指針式計器20,30の表示板25と重複領域53dにおいて重なるように設けられていたが、第1の導光体23は第1及び第2の指針式計器20,30以外の表示板、例えばインジケータのみを示す表示板と重なるように設けられていてもよい。
上記実施形態においては、車両用表示装置10は第1及び第2の指針式計器20,30を備えていたが、第1及び第2の指針式計器20,30のうち何れか一方が省略されてもよい。また、第1及び第2の指針式計器20,30が表示する対象は、車両速度、エンジンの回転数に限らず、ガソリン残量、油温、油圧、外気温等であってもよい。
10 車両用表示装置
11 後ケース
12 中ケース
12a 収容部
12b 筒部
12c 溶着ピン
13 前ケース
13a 窓部
14 見返し部材
14a 枠部
14b 区画壁
15 回路基板
20 第1の指針式計器
21,31 指針
22 光源
22 表示パネル
23 第1の導光体
23a 導光部
23b 固定部
23a1 第1部分
23a2 第2部分
23b1 ピン通孔
23d 第1の反射面
23e 第2の反射面
23f 長孔
23o 出光部
24 第2の導光体
25 表示板
26 指針駆動部
26a モータ
26b 回動軸
27 目盛り
30 第2の指針式計器
50 液晶表示ユニット
53a 液晶表示パネル
53b 光源
53c 画像表示面
53a1 カラーフィルター
53d 重複領域
53e 受光部対向範囲
60 制御部

Claims (6)

  1. 意匠が表される表示板と、
    画像を表示する画像表示面を含み、前記画像表示面が前記表示板よりも後方において前記表示板と重なる重複領域を有するように設けられる液晶表示パネルと、
    前記液晶表示パネルを照明する光源と、
    前記光源からの前記液晶表示パネルを経た光を受けて光輝する導光体と、を備え、
    前記導光体は、
    前記画像表示面の前記重複領域と前記表示板の間に設けられ、前記光源からの前記液晶表示パネルを経た光を受光する受光部と、
    視認者から見て前記表示板から外側に露出し、前記受光部により受光された光を前記導光体から出光する出光部と、を備える、
    ことを特徴とする車両用表示装置。
  2. 前記表示板と前記重複領域を除く前記画像表示面との間を区画する区画壁を備え、
    前記導光体の前記出光部は、前記区画壁に向けて光を出光する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の車両用表示装置。
  3. 前記表示板は、円板状をなし、視認者から見て前記液晶表示パネルを挟み込むように幅方向に沿って2つ並べられ、
    前記導光体は、前記表示板の外周に沿う円弧状をなし、前記画像表示面の前記幅方向の両縁それぞれに1つずつ設けられる、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用表示装置。
  4. 前記液晶表示パネルは、前記光源からの光に基づき複数の色のうち選択された色の光を生成するカラーフィルターを有する、
    ことを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の車両用表示装置。
  5. 前記導光体は、前記受光部と前記出光部との間に光を反射させる複数の反射面を備える、
    ことを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の車両用表示装置。
  6. 前記導光体の前記出光部は、前記画像表示面から離れた位置に設けられる、
    ことを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の車両用表示装置。
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