(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記発光部は、前記第1部位及び前記第2部位の全体を視認側から被覆し、前記照明光を半透過させる暗色のスモーク部(73)を有する請求項1から4のいずれか1項に記載の車両用表示装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述の特許文献1では、表示板の照射領域に隣接する領域は、遮光性の印刷が施されることにより、照明が規制されている規制領域であると考えられる。そうすると、発光部は、照射領域と規制領域とを跨ぐように配置されていると考えられる。車両用表示装置において、照射領域と規制領域とを跨ぐように配置される発光部が採用されることは、しばしばある。こうした発光部は、例えば、照明部において照明ムラが少ない等の照明の質が高い箇所だけを照射領域とし、その他の部分を敢えて遮光することで、発光部の見栄えを高めたい、また、照明部を配置するためのスペースを確保することが困難、その他にも、発光部を大きくして見栄えを高めたい等の理由で採用され得る。
【0006】
ここで、特許文献1の拡散部は、略照射領域と重なって配置されているが、規制領域の一部にも重なって配置されている。このような拡散部のうち照射領域と重なった箇所では、照明光が十分照射されるため、明るく発光し得る。しかしながら、拡散部と重なった箇所のうち規制領域と重なった箇所では、照射領域と重なった箇所に比べて十分に照射光が供給されない。このため、発光部のうち規制領域と重なった箇所は、十分発光せずに暗くなってしまい、見栄えが悪化する原因となっていた。
【0007】
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、見栄えが良い車両用表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、車両に搭載される車両用表示装置であって、
照明光を視認側へ射出する照射領域(44)と、照射領域と隣接し、照明が規制されている規制領域(
45,46)と、を有する照明部と、
照明部よりも視認側において、照射領域と規制領域とを跨ぐように配置され、照明光により照明されて発光する発光部と、を備え、
発光部は、
照射領域と重なって配置され、照射領域側から規制領域側へ向かう程、照明部から遠ざかるように傾斜すると共に、照射領域からの照明光を反射する傾斜反射面(76a)が設けられた第1部位(76)と、
規制領域と重なって配置され、傾斜反射面に反射された照明光を拡散する拡散部が設けられた第2部位(80)と、
第1部位を挟んで第2部位の反対側に位置し、規制領域と当接する当接部位(78)と、を有し、
第2部位の規制領域に対する傾斜角は、第1部位の照射領域に対する傾斜角よりも大きい。
【0009】
このような発明によると、照射領域と規制領域とを跨ぐように配置される発光部のうち、照射領域と重なって設けられた第1部位において、傾斜反射面が設けられている。したがって、照明部の照射領域から視認側へ射出された照明光は、照射領域と重なっている第1部位を照明することとなり、その際、第1部位に設けられた傾斜反射面にも入射する。ここで、傾斜反射面は、照射領域側から規制領域側へ向かう程、照明部から遠ざかるように傾斜しているので、照射領域からの照明光は、規制領域側に反射されることとなり、規制領域と重なる箇所にも照明光が届く。
【0010】
ここで発光部は、規制領域と重なって設けられた第2部位において、拡散部を有している。拡散部が傾斜反射面に反射された照明光を拡散することで、当該拡散部から視認側へも発光することが可能となる。この結果、発光部のうち規制領域と重なった箇所においても、十分に明るく発光されるようになる。以上により、見栄えが良い車両用表示装置を提供することができる。
【0011】
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。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【0014】
図1に示すように、本発明の一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。車両用表示装置100は、乗員が位置することとなる視認側へ向けて車両の情報を表示可能となっている。
【0015】
このような車両用表示装置100は、
図2〜4にも示すように、ケース部10、実装基板20、指針部30、表示板40、リング部材用光源部50、導光プリズム部材60、及び加飾リング部材70等により構成されている。
【0016】
ケース部10は、
図2に示すように、背面側ケース部品11及び視認側ケース部品12を組み合わせて形成されている。背面側ケース部品11は、例えば合成樹脂により遮光性に形成されており、実装基板20を背面側から覆っている。視認側ケース部品12は、例えば合成樹脂により遮光性に形成されており、実装基板20を視認側から覆うと共に、指針軸挿通筒部12a、光通過筒部12b及び反射壁部12c等を有している。
【0017】
実装基板20は、例えば合成樹脂により平板状に形成されており、背面側ケース部品11と、視認側ケース部品12との間に挟まれている。実装基板20には、指針用光源部51の発光素子51a、表示灯用光源部52の発光素子52a、リング部材用光源部50の発光素子50a、指針32aを回動させるためのステッピングモータ31等が実装及び保持されている。
【0018】
指針部30は、ステッピングモータ31及び指針32a,32bを有している。ステッピングモータ31は、実装基板20の背面側に保持されている。指針32a,32bは、視認側ケース部品12において中空筒状に形成された指針軸挿通筒部12a内において、ステッピングモータ31の回転軸と連結される連結部33を有すると共に、表示板40の貫通穴40aを通して当該表示板40よりも視認側に針状部34を有している。指針32a,32bは、ステッピングモータ31の出力に応じてその回転軸を回転中心として回動するようになっており、回動位置(目盛の指示位置)に応じて車両の情報を表示することが可能となっている。車両の情報としては、車両の速度、エンジン回転数、燃料残量、バッテリ残量、エンジン冷却水の水温等を採用することが可能である。本実施形態では、指針部30に複数の指針32a,32b設けられており、このうち車両の速度を示す指針が主の指針32aとなっており、燃料残量を示す指針がサブ指針32bとなっている。本実施形態では、主の指針32aの回転中心を指針軸AXと定義する。
【0019】
なお、指針軸挿通筒部12aの背面側端部は、実装基板20と隙間少なく当接しており、実装基板20において、指針軸挿通筒部12aに囲まれた箇所には、指針用光源部51の発光素子51aが配置されている。発光素子51aが発光することで、指針の針状部34が照明されるようになっている。
【0020】
表示板40は、一般的に文字板とも呼ばれている板状部材であり、視認側ケース部品12の開口部12dを視認側から覆い、当該視認側ケース部品12によって保持されている。表示板40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おり、車両の情報を表示する。なお、印刷に代えて、塗装が施されていてもよい。
図1に示すように、本実施形態の表示板40は、指針軸AXを中心とした円盤状に形成されている。
【0021】
表示板40のうち、視認側ケース部品12において中空筒状に形成された光通過筒部12bと対向する領域には、表示灯41が設けられている。半透光性の印刷又は基材の露出により、光を透過可能に形成された透過領域が各種車両の情報を示すマークの輪郭をなすことで、表示灯41は構成されている。表示灯41としては、ヘッドランプの向きを示す表示灯、各種警告を示す表示灯等が存在する。
【0022】
図2に示すように、光通過筒部12bにおいて、一端は実装基板20と隙間少なく当接しており、他端は表示板40と隙間少なく当接している。実装基板20において、光通過筒部12bに囲まれた筒内部の一端側には、表示灯用光源部52の発光素子52aが配置されている。表示灯41に対応する発光素子52aが発光することで、当該表示灯41が点灯するようになっている。
【0023】
リング部材用光源部50は、
図2,3に示すように、実装基板20の視認側に配置された複数の発光素子50aにより構成されている。本実施形態の各発光素子50aには、発光ダイオード素子が採用されており、各発光素子50aは、実装基板20上の配線パターンを通じて電源と接続されることで、導光プリズム部材60の導入部61へ向けて照明光を発するようになっている。なお、各発光素子50aは、単色に発光する発光素子であってもよく、色の切り替えが可能なマルチカラーの発光素子であってもよい。また本実施形態では、他の光源部51,52の発光素子51a,52aにも同様の発光ダイオード素子が採用されている。
【0024】
導光プリズム部材60は、例えばアクリル樹脂ないしはポリカーボネイト樹脂等の合成樹脂により、透過率の高い透光性に形成されており、実装基板20と表示板40との間に、すなわち、加飾リング部材70よりも背面側に配置されている。
図3に示すように導光プリズム部材60は、視認側ケース部品12の反射壁部12cに囲まれた収容空間12eに、収容されている。そして、導光プリズム部材60は、導入部61及び導出部63を一体的に形成している。
【0025】
導入部61は、リング部材用光源部50と対向する入射端61aから、視認側かつ外周側の導出部63へ向かって延伸して設けられている。導入部61と導出部63との接続箇所には、光学的な界面はなく、導入部61と導出部63とが連続的に形成されている。
【0026】
リング部材用光源部50の発光素子50aからの照明光は、入射端61aから導入部61の媒質内部に導入される。内部に導入された照明光は、導入部61と収容空間12eとの界面にて反射されながら、導入部61の内部を導出部63まで導光されるようになっている。また、収容空間12eに射出されてしまった照明光も、鏡面状の反射壁部12cに反射されることで、再び導光プリズム部材60の内部に戻される。
【0027】
導出部63は、
図2〜4に示すように、表示板40を間に挟みつつ、加飾リング部材70と対向して配置されている。導出部63は、指針軸AXを中心とする円環板状を呈している。
図5に示すように、導出部63において、表示板40と対向する視認側には、導出面64が平面状に形成されている。導出部63において、導出面64を挟んで内周側及び外周側には、エッジ部65が形成されている。こうした構成により、エッジ部65に径方向両側から挟まれた導出面64は、当該径方向に幅をもった円環状となっている。導出部63において、導出面64の反対側には、背面側を向く反射面66が平面状に設けられている。
【0028】
導入部61から導出部63へと導光された照明光は、導出部63の媒質内部にて、エッジ部65及び反射面66に反射されながら、周方向に旋回することにより、周方向に比較的均質な密度に分布する。こうした照明光が導出面64から表示板40へ向けて、導出部63の外部に射出される。この際、導出面64の中央部64aからは、照明光を比較的均質に射出可能であるが、導出面64のエッジ部65近傍に位置する内周部64b及び外周部64cでは、エッジ部65での乱反射等の影響を受け、照明光にムラが生じ得る。
【0029】
導出面64から射出された照明光は、表示板40に入射することとなる。ここで、表示板40において導出部63と対向する対向部には、照射領域44と規制領域45,46が設けられている。
【0030】
照射領域44は、導出面64のうち中央部64aと正対する箇所に円環状に設けられている。照射領域44では、表示板40の表面に印刷が設けられていない、すなわち基材が視認側にも背面側にも露出していることにより、照明光を透過して、視認側へ射出するようになっている。
【0031】
規制領域45,46は、照射領域44と隣接して設けられている。具体的に、規制領域45は、導出面64のうち内周部64bと正対する箇所、及び当該箇所よりさらに内周側に連続して設けられている。規制領域46は、導出面64のうち外周部64cと正対する箇所、及び当該箇所よりさらに外周側に連続して設けられている。規制領域45,46では、表示板40の表面に遮光性の印刷が設けられていることにより、照射領域44よりも照明光の透過が規制されている。特に本実施形態では、規制領域45,46において、表示板40の表面に黒色の遮光層が形成されていることで、照明光は殆ど遮光吸収されるようになっている。
【0032】
こうした照射領域44及び規制領域45,46の配置に応じて、導出面64のうち中央部64aは、シボ加工等により粗面状となっている一方、内周部64b及び外周部64cは、鏡面状となっている。このようにすることで、導出部63の媒質内部を反射される照明光のうち、内周部64b及び外周部64cに到達するものは再び媒質内部に反射され易く、中央部64aに到達する一部は表示板40側に射出及び拡散され易くなる。したがって、照明ムラの少ない照明光を導出面64の中央部64aから集中的に射出することが可能となる。このため、当該中央部64aと正対する照射領域44は、照明ムラの少ない照明光を効率的に視認側に射出することができる。
【0033】
加飾リング部材70は、表示板40よりも視認側において、表示板40を間に挟みつつ、導光プリズム部材60と対向して配置されている。加飾リング部材70は、遮光壁部71、発光本体部75、及びスモーク部73等により構成され、指針軸AXを中心とした円環状を呈している。
【0034】
遮光壁部71は、加飾リング部材70のうち最外周において、例えば合成樹脂により遮光性の円環状に形成されている。遮光壁部71は、表示板40よりも外周側から視認側へ内周側に傾斜しながら延伸して設けられることで、加飾リング部材70の外周に立壁を形成している。
【0035】
発光本体部75及びスモーク部73は、遮光壁部71よりも内周側において、表示板40の照射領域44及び径方向両側の規制領域45,46を跨ぐように配置されている。発光本体部75及びスモーク部73は、異なる材料による二色成形部品となっており、発光本体部75が背面側、スモーク部73が視認側に配置されている。発光本体部75及びスモーク部73は、全体としては、後述する傾斜反射面76aに合わせて、内周側から外周側へ向かう程、視認側へ突出する円環状に形成されている。
【0036】
発光本体部75は、照明光を拡散する光拡散材料により、第1部位76と第2部位80とを一体的に形成した円環状を呈している。ここで、光拡散材料とは、例えば透光性の合成樹脂に照明光を拡散するビーズ等の拡散粒子ないしは気泡等を混合してなる乳白色の材料である。また、光拡散材料としては、光拡散性を有するシリコーンゴム等を採用することができる。
【0037】
第1部位76は、第2部位80よりも内周側において、照射領域44と重なって配置された照射領域重畳部位である。第1部位76は、照射領域44側から外周側の規制領域46側へ向かう程、すなわち内周側から外周側へ向かう程、表示板40から離れるように傾斜する円環板状に形成されている。第1部位76において、背面側を向き、表示板40の照射領域44と対向する表面は、鏡面状の傾斜反射面76aとなっている。
【0038】
傾斜反射面76aは、第1部位76の沿設方向に合わせて、照射領域44側から外周側の規制領域46側へ向かう程、すなわち内周側から外周側へ向かう程、表示板40から離れるように傾斜している。第1部位76は、傾斜面76に沿った内周側から外周側まで実質的に均質な厚みに設定されている。
【0039】
第1部位76よりも内周側、すなわち発光本体部75の最内周部には、表示板40の内周側の規制領域45と当接する当接部位78が設けられている。当接部位78は、外周側から内周側へ向かう程、その厚みが漸次減少するように設定されている。
【0040】
第2部位80は、第1部位76よりも外周側において、外周側の規制領域46と重なって配置された規制領域重畳部位である。第2部位80は、遮光壁部71と略平行に延伸する円環板状に形成されている。したがって、第2部位80は、規制領域46側から照射領域44側へ向かう程、すなわち外周側から内周側へ向かう程、表示板40から離れるように傾斜する円環板状に形成されている。ここで第2部位80の表示板40に対する傾斜角は、第1部位76よりも遥かに大きく、90度により近いものとなっている。第2部位80も、各箇所において実質的に均質な厚みに設定されている。
【0041】
このような第1部位76と第2部位80とは、全周に亘って接続部位79によって接続されている。こうして発光本体部75の径方向断面は、L字状ないしはV字状をなし、表示板40の照射領域44との間に、照明光を通過させるための通過空間81を形成している。接続部位79は、規制領域46と重なっている。
【0042】
スモーク部73は、例えば透光性の合成樹脂をスモーク調に着色することにより、照明光を半透過可能な暗色の円環板状に形成されている。スモーク部73は、第1部位76及び第2部位80を含む発光本体部75全体を視認側から被覆することで、発光本体部75が乗員から直接視認できないように配置されている。具体的に、スモーク部73は、第1部位76のうち視認側を向く表面と密着して接合されている。スモーク部73の最外周部は、遮光壁部71から内周側に突出する突条部71aと発光本体部75との間に挟まれている。
【0043】
図6にも示すように、表示板40の照射領域44から視認側に射出された照明光は、通過空間81を介して、第1部位76の傾斜反射面76aへと入射する。傾斜反射面76aは鏡面状に形成されているので、その一部は第1部位76の内部に入射し、入射した照明光のうち他部は反射される。すなわち、照明光は、傾斜反射面76aにて透過光(
図6の実線矢印)と反射光(
図6の破線矢印)とに分かれる。
【0044】
第1部位76は光拡散材料により形成されているので、第1部位76の内部に入射した照明光の一部は、第1部位76の媒質内部各所で拡散される。接続部位79でも同様に拡散作用が生じる。拡散された光は、スモーク部73を半透過するので、視認側からは、第1部位76及び接続部位79が発光しているように視認される。
【0045】
ここで、照射領域44から傾斜反射面76aに直接入射する照明光について、より詳細に説明する。第1部位76及び接続部位79のうち、照射領域44と規制領域45,46との境界に重なる箇所への照明は、規制領域45,46において照明が規制されているため、低密度となる。また、照射領域44から遠ざかっている第1部位76及び接続部位79のうち外周側の方が照明の密度が下がり得る。この結果、直接入射する照明光についてみれば、第1部位76及び接続部位79のうち外周側にて照明の密度は下がる傾向にある。
【0046】
一方、反射された照明光の他部は、傾斜反射面76aの傾斜方向に応じて、第1部位76へ向かうこととなる。第2部位80も光拡散材料により形成されているので、第2部位80は、光拡散材料の拡散作用を用いて、傾斜反射面76aに反射された照明光を拡散する拡散部として機能する。第2部位80において照明光は、あらゆる方向に拡散されることとなるが、第1部位76及び接続部位79のうち、比較的外周側に多く照明光を入射させる。
【0047】
また、第2部位80の表面は、鏡面状に形成されているが、粗面状に形成することで表面における拡散機能を高めるようにしてもよい。
【0048】
したがって、第2部位80により拡散された照明光が、照射領域44から直接入射する照明光を補うことで、第1部位76及び接続部位79は、内周側から外周側まで比較的均質な照明を受けることとなる。
【0049】
さらには、上述の通り、第1部位76が均質な厚みの板状に形成されているので、内周側から外周側までの照明光の拡散度合及び透過度合が同程度となる。この結果、輝度ムラが少ない状態で、発光本体部75を発光させることができる。
【0050】
なお、本実施形態において当接部位78では、内周側へ向かうに従って徐々に発光輝度が低下するようにして、グラデーション状の発光を実現している。
【0051】
また、車両用表示装置100の電源オフ時等、リング部材用光源部50の発光素子50aが消灯する時には、スモーク部73が発光本体部75を隠すことで、発光本体部75の乳白色が目立ち難い。また発光本体部75が乳白色であるため、照射領域44等を通じて導光プリズム部材60等の内部構造が覗き見られることが防止される。
【0052】
なお、本実施形態において、リング部材用光源部50、導光プリズム部材60、並びに表示板40の照射領域44及び規制領域46が「照明部」を構成し、発光本体部75及びスモーク部73が「発光部」を構成している。
【0053】
(作用効果)
以上説明した本実施形態の作用効果を改めて以下に説明する。
【0054】
本実施形態によると、照射領域44と規制領域46とを跨ぐように配置される発光部の一構成要素である発光本体部75のうち、照射領域44と重なって設けられた第1部位76において、傾斜反射面76aが設けられている。したがって、照明部の一構成要素である表示板40の照射領域44から視認側へ射出された照明光は、照射領域44と重なっている第1部位76を照明することとなり、その際、第1部位76に設けられた傾斜反射面76aにも入射する。ここで、傾斜反射面76aは、照射領域44側から規制領域46側へ向かう程、表示板40から遠ざかるように傾斜しているので、照射領域44からの照明光は、規制領域46側に反射されることとなり、規制領域46と重なる箇所にも照明光が届く。
【0055】
ここで発光本体部75は、規制領域46と重なって設けられた第2部位80において、拡散部として機能する。拡散部として機能する第2部位80が傾斜反射面76aに反射された照明光を拡散することで、当該第2部位80から視認側へも発光することが可能となる。この結果、発光部のうち規制領域46と重なった箇所においても、十分に明るく発光されるようになる。以上により、見栄えが良い車両用表示装置100を提供することができる。
【0056】
また、本実施形態によると、傾斜反射面76aは、照明光を拡散する光拡散材料により形成された第1部位76において、照射領域44と対向する表面をなしている。このようにすると、照射領域44から第1部位76に入射した照明光の一部を第2部位80側へ反射しつつも、他部を第1部位76内部にて拡散することで、発光本体部75のうち照射領域44と重なった箇所においても、十分に明るく発光できるようになる。発光本体部75の各箇所が明るく発光されるため、見栄えは一層良好となる。
【0057】
また、本実施形態によると、第1部位76は、傾斜反射面76aに沿った均質な厚みの板状に形成されている。光拡散材料が均質な厚みの板状をなすことにより、第1部位76の各箇所の間で明暗のむらが生ずることが抑制され、明るさが均質化される。故に、見栄えは一層良好となる。
【0058】
また、本実施形態によると、第2部位80は、光拡散材料により第1部位76と一体的に形成され、拡散部として機能する第2部位80は、光拡散材料の拡散作用を用いて、照明光を拡散する。このようにすると、簡易な一部品の構成で、反射作用及び拡散作用が両立された第1部位76と、拡散作用を備えた第2部位80と、を実現できるため、容易に見栄え効果を高めることができる。
【0059】
また、本実施形態によると、照明光を半透過する暗色のスモーク部73が第1部位76及び第2部位80の全体を視認側から被覆しているので、発光体の発光時には、見栄えの良い発光効果を実現できると共に、非発光時には発光本体部75を直接視認させないことで見栄えを良くすることができる。
【0060】
また、本実施形態によると、発光部は、内周側から外周側へ向かう程、照明部から遠ざかるように傾斜する傾斜反射面76aに合わせて、内周側から外周側へ向かう程、視認側へ突出している。ここで、環状の発光部のうち最も視認側に突出する外周側が、傾斜反射面76a及び第2部位80での拡散作用によって明るく発光することで、明るさと立体感とが相俟って、見栄えが際立って良好となる。
【0061】
また、本実施形態によると、導光プリズム部材60が発光素子50aから発せられた照明光を導光し、板状部材としての表示板40が導光プリズム部材60の導出面64から射出された照明光を照射領域44にて透過させる。このようにすると、表示板40にて照射領域44の範囲を調整できるので、照明の質と明るさとが適切なバランスとなり、見栄えが際立って良好となる。
【0062】
(他の実施形態)
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該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に適用することができる。
【0063】
具体的に変形例1としては、第1部位76は、例えば合成樹脂により、透過率の高い透光性に形成され、第2部位80のみが光拡散材料により形成されていてもよい。こうした第1部位76によっても、鏡面状の傾斜反射面76aを設けることにより、傾斜反射面76aに入射した照明光は、傾斜反射面76aにて透過光と反射光とに分かれる。
【0064】
変形例2としては、傾斜反射面76aは、照射領域44側から内周側の規制領域45側へ向かう程、すなわち外周側から内周側へ向かう程、表示板40から離れるように傾斜していてもよい。そして、第2部位80は、内周側の規制領域45と重なって配置されていてもよい。この場合に、発光本体部75及びスモーク部73は、全体としては、外周側から内周側へ向かう程、視認側へ突出する円環状に形成されていてもよい。
【0065】
変形例3としては、加飾リング部材70にスモーク部73が設けられておらず、発光本体部75の第1部位76が視認側に露出していてもよい。
【0066】
変形例4としては、第1部位76は、均質な厚みに形成されておらず、箇所毎に異なる厚みに設定されていてもよい。
【0067】
変形例5としては、規制領域45,46は、照射領域44よりも照明が規制されるものであれば、導出面64からの照明光を完全に遮光するものでなくてもよい。
【0068】
変形例6としては、照射領域44は、円環状に形成されていなくてもよく、例えば楕円環状、矩形環状、直線状等に形成されていてもよい。これに対応して、発光本体部75及びスモーク部73は、円環状に形成されていなくてもよく、例えば楕円環状、矩形環状、直線状等に形成されていてもよい。