(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者が視認する計器の表示面を拡大するフレネルレンズを備えた拡大表示構造であって、
前記フレネルレンズの正面側に貼り付けた円偏光板を備え、
前記計器を収納するケースは、前記フレネルレンズの焦点と指針の軸部を含む鉛直面で断面した断面において、前記ケースの上部の傾斜部の両端を結ぶ直線と、前記焦点と前記軸部を結ぶ中心線の成す角が、前記ケースの上部の水平部の前記フレネルレンズ側における端部と前記焦点とを結ぶ直線と、前記焦点と前記軸部を結ぶ中心線との成す目視角度より大きくなることを特徴とする拡大表示構造。
【請求項２】
前記円偏光板は、外光を通過させ、前記フレネルレンズからの前記外光の反射光を通過させないことを特徴とする請求項１に記載の拡大表示構造。
【請求項３】
前記円偏光板は、前記フレネルレンズ側からの照明光を通過させることを特徴とする請求項２に記載の拡大表示構造。
【請求項４】
前記フレネルレンズのギザギザ面は、運転者側に向けて設置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の拡大表示構造。
【請求項５】
前記フレネルレンズのギザギザ面は、運転者とは反対側に向けて設置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の拡大表示構造。
【請求項６】
前記円偏光板は、直線偏光板とλ／４板から構成され、前記λ／４板は前記フレネルレンズと前記直線偏光板の間に設置されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の拡大表示構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の速度メータやエンジン回転速度メータ（以下、コンビネーションメータという）などの計器の文字板や指針を拡大することで、運転者による計器の視認を容易にする構造(以下、拡大表示構造という)に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両において、車両の運転者（以下、運転者という）により計器の視認を容易にするために、運転者が視認する計器の文字板や指針（以下、計器の表示面という）を拡大したり、また外光の反射光を遮るなどの様々な技術が採用されている。
【０００３】
下記の特許文献１に記載の車両用表示装置では、表示画面を拡大するために、速度メータとエンジン回転速度メータとの間のスペースに、小型の液晶パネルである表示画面を配置し、また液晶パネルとフレネルレンズの間に開口部を有する縁板であるフレームを配置している。このフレームにより、表示画面を拡大するために必要な距離が確保され、液晶パネルの表示画面が見返し板の窓部とほぼ等しい大きさに拡大される。これにより、表示用スペースを有効に利用することができ、更にコンビネーションメータを小型化することができる車両用表示装置を提供している。
【０００４】
下記の特許文献２に記載の拡大表示装置では、運転者近傍の不要像が運転者の眼に映らないようにするために、フレネルレンズを表示器の前方に傾斜させ、またフレネルレンズの縞模様中心と光軸を上下方向にずらして設置している。このようにフレネルレンズの傾斜角度を設定することで、運転者近傍の不要像の発生を抑えることができ、また表示器の画像を拡大像として運転者が視認できる拡大表示装置を提供している。
【０００５】
下記の特許文献３に記載の拡大表示装置では、多重像の発生を抑制するために、フレネルレンズ形状を転写する樹脂基板に、光吸収層を直線的に配置した基板と、光吸収層を同心円状に配置した基板を使用し、フレネルレンズ自体を光吸収層と光透過層とを交互に積層する構造としている。また、計器本体をフレネルレンズとその焦点の間に設置している。このような構造のフレネルレンズを使用することにより、表示像がフレネルレンズを透過する際、レンズ内の微細なプリズムでの多重散乱による多重像の発生を抑制する表示装置を提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３２７３号公報
【特許文献２】特開２００１−１３４５１号公報
【特許文献３】特開平９−１０５８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の車両用表示装置では、メータフードのみでは遮ることのできない広範囲の外光が反射光として運転者に視認されてしまう。また、特許文献２の拡大表示装置では、上下方向の不要像の発生が抑えられるが、左右近傍の不要像や西日などが運転者に視認されてしまう。また、特許文献３の表示装置では、透過率の異なる光吸収層と光透過層を狭い間隔で交互に配置した模様と、フルネルレンズの溝による縞模様が重なりあうことにより新たな縞模様であるモアレが発生するので、運転者の視認に悪影響を与えることがある。
【０００８】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の拡大表示構造は、運転者が視認する計器の表示面を拡大するフレネルレンズを備えた拡大表示構造であって、前記フレネルレンズの正面側に貼り付けた円偏光板を備え、前記計器を収納するケースは、前記フレネルレンズの焦点と指針の軸部を含む鉛直面で断面した断面において、前記ケースの上部の傾斜部の両端を結ぶ直線と、前記焦点と前記軸部を結ぶ中心線の成す角が、前記ケースの上部の水平部の前記フレネルレンズ側における端部と前記焦点とを結ぶ直線と、前記焦点と前記軸部を結ぶ中心線との成す目視角度より大きくなることを特徴としている。
また、前記円偏光板は、前記外光を通過させ、前記フレネルレンズからの前記外光の反
射光を通過させないことを特徴としている。
また、前記円偏光板は、前記フレネルレンズ側からの照明光を通過させることを特徴と
している。
また、前記フレネルレンズのギザギザ面は、運転者側に向けて設置されていることを特
徴としている。
また、前記フレネルレンズのギザギザ面は、運転者とは反対側に向けて設置されている
ことを特徴としている。
また、前記円偏光板は、直線偏光板とλ／４板から構成され、前記λ／４板は前記フレ
ネルレンズと前記直線偏光板の間に設置されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コンビネーションメータなどの計器の表示面の拡大像を、反射光の影響を受けずに運転者が視認できる拡大表示構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るコンビネーションメータの表示面とその拡大像を示した図である。
【図２】本発明の実施形態に係る速度メータの断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る円偏光板とフレネルレンズが外光の反射光を遮る原理を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態に係る円偏光板が外光の反射光を遮る原理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、図面を参照して説明する。本発明の説明に関係ない部分の符号については省略している。
【００１３】
本実施形態では、外光による反射の影響を少なくするためにフレネルレンズの表ガラス側の面に円偏光板を張り付ける。これによって、外光の反射光の影響を受けない計器の表示面の拡大像を運転者に視認させる構造を実現する。
【００１４】
図１は、本実施形態に係るコンビネーションメータ１の表示面（以下、被拡大像という）とその拡大像を示しており、図１（ａ）にコンビネーションメータ1の被拡大像を示し、図１（ｂ）に運転者が視認するコンビネーションメータ１の拡大像を示している。また、図１（ａ）の左側に車両の速度（ｋｍ／ｈ）を計測する計器である速度メータ１０を示し、図１（ａ）の右側にエンジンの回転速度（×１０００ｒ／ｍｉｎ）を計測する計器であるエンジン回転速度メータ２０を示している。速度メータ１０には、指針１０８の軸部１０８ａと指針部１０８ｂ、及び文字板１０９を備えており、またエンジン回転速度メータ２０にも指針１０８の軸部１０８ａと指針部１０８ｂ、及び文字板１０９を備えている。
【００１５】
次に、本発明の実施形態に係る速度メータ１０の断面構造を説明する。図２は速度メータ１０の図１（２）に示すＡ−Ａの断面に、運転者１１２が視認する拡大像のサイズ１１３と被拡大像のサイズ１１４を追加した図である。以下、図２を用いて速度メータ１０の被拡大像を拡大する速度メータ１０の拡大表示構造について説明する。エンジン回転速度メータ２０についても同様の拡大表示構造を用いることでエンジン回転速度メータ２０の被拡大像を拡大することができる。
【００１６】
図２に示すように、速度メータ１０は、表ガラス１０１、フード１０２、ケース１０３、裏カバー１０４、見返し１０５、円偏光板１０６、フレネルレンズ１０７、軸部１０８ａ、指針部１０８ｂ、文字板１０９、ムーブメント１１０、及び回路基板１１１から構成されている。
【００１７】
表ガラス１０１は、速度メータ１０の表面を覆う透明のガラスで、見返し１０５とともにケース１０３に固定され、衝撃や埃等から速度メータ１０を保護している。フード１０２は、速度メータ１０の上端のケース１０３に固定され、前方に庇状に突出し、速度メータ１０の頭上からの外光を遮っている。ケース１０３と裏カバー１０４は、合成樹脂等を材料として、文字板１０９の外形に合わせて略円筒状に形成されており、その内部に速度メータ１０を構成する部材の一部を収容して、それらを衝撃や埃等から保護している。見返し１０５は、ケース１０３の前端周縁部に連結され、見返し１０５に保持された表ガラス１０１が一体的に固定されている。
【００１８】
円偏光板１０６は、図４に示すように、直線偏光板１０６ａとλ／４板（１／４波長板）１０６ｂから構成されている。直線偏光板１０６ａとλ／４板１０６ｂの機能については、後述する。円偏光板１０６は、フレネルレンズ１０７の正面側（運転者１１２側）に貼り付けられ、外光を通過させ、フレネルレンズ１０７からの反射光１１７を通過させないようにすることで、外光の反射光１１７を遮っている。円偏光板１０６が外光の反射光を遮る原理については、後述する。フレネルレンズ１０７は、同心円状の領域に分割し厚みを減らしたレンズであり、のこぎり状のギザギザ面を持ち、円偏光板１０６からの外光を円偏光板１０６側に反射させる。フレネルレンズ１０７は、表ガラス１０１と文字板１０９の間に、ケース１０３によって固定されている。
【００１９】
指針１０８は、軸部１０８ａと指針部１０８ｂから構成され、ムーブメント１１０により固定されるとともに、ムーブメント１１０が軸部１０８ａを軸回りに回動させることで、指針部１０８ｂが文字板１０９の速度測定量を指示している。文字板１０９は、透光性の合成樹脂で平板状に形成されており、その表面に現在の速度測定量を表示するための文字（例えば「０」〜「１８０」の数字）や線状の図形等の複数の指標を備えている。文字板１０９はこの文字や指標を点灯させるＬＥＤや文字板１０９の照明用のＬＥＤを備え、このＬＥＤは回路基板１１１から送られて来る制御信号に基づいて点灯させる。また、文字板１０９は、ケース１０３の一端に互いに係止し合う複数の取付爪等によって、フレネルレンズ１０７とその焦点ｆ１１５との間に固定されている。文字板１０９の中央には、指針１０８の軸部１０８ａを挿通する貫通穴が設けられ、指針部１０８ｂはこの貫通穴から照明光を入光することで発光する。
【００２０】
ムーブメント１１０は、周知のステッピングモータであり、回路基板１１１から送られて来る速度測定量に応じた制御信号に基づいて、指針１０８を正逆方向に回転させる。ムーブメント１１０は、回路基板１１１の面上にねじ等によって固定されている。回路基板１１１は、ムーブメント１１０に制御信号を送信しムーブメント１１０を制御するとともに、文字板１０９の文字や指標を点灯させるＬＥＤと、照明光を制御する。また、回路基板１１１は、ケース１０３の一端に互いに係止し合う複数の取付爪等によって、ケース１０３に固定されている。
【００２１】
このような構造の速度メータ１０において、被拡大像のサイズ１１４は、焦点ｆ１１５を基準としてフレネルレンズ１０７により拡大され拡大像のサイズ１１３となるので、運転者１１２はこの拡大像のサイズ１１３を視認することができる。
【００２２】
次に、本発明の実施形態に係る円偏光板１０６とフレネルレンズ１０７が外光の反射光を遮る原理を説明する。図３（ａ）は、図２に示すＢの部分を取り出した円偏光板１０６とフレネルレンズ１０７の構造図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すＣの部分を取り出した円偏光板１０６とフレネルレンズ１０７の構造図に、外光１１６、反射光１１７、及び照明１１８の進む方向を追加した図である。図３（ｃ）は、図３（ｂ）を更に詳細に拡大した図である。以下、図３（ｂ）と図３（ｃ）を用いて円偏光板１０６とフレネルレンズ１０７が外光の反射光を遮る原理を説明する。
【００２３】
図３（ｂ）に示すように偏光していない外光１１６が入射されると、外光１１６は円偏光板１０６とフレネルレンズ１０７を通過するが、外光１１６の反射光１１７は円偏光板１０６によって遮られ、運転者１１２の眼には入射されない。しかし、照明光１１８は、フレネルレンズ１０７を通過し、更に円偏光板１０６にも遮られないので、通過することができる。つまり、図３（ｃ）に示すように外光１１６は、円偏光板１０６を通過するとフレネルレンズ１０７ののこぎり状のギザギザ面に反射し、反射光１１７を円偏光板１０６に反射させる。しかし、円偏光板１０６は反射光１１７を通過させないため、運転者１１２の眼には入射されない。また、照明光１１８は、フレネルレンズ１０７を通過するときに、フレネルレンズ１０７ののこぎり状のギザギザ面で偏光され、円偏光板１０６を通過するので、運転者１１２の眼には入射される。本発明の実施形態では、フレネルレンズ１０７ののこぎり状のギザギザ面を正面側（運転者側）の方向に向けて設置しているが、フレネルレンズ１０７ののこぎり状のギザギザ面を運転者とは反対側に向けるようにしても、同様の効果を得ることができる。
【００２４】
次に、本発明の実施形態に係る円偏光板１０６が外光１１６の反射光１１７を遮る原理を図４を用いて説明する。まず、（１）において、外光１１６が直線偏光板１０６ａを通過するときに、直線偏光板１０６ａにより外光１１６は直線偏光１２０に偏光される。次に（２）において、直線偏光１２０がλ／４板１０６ｂを通過するときに、λ／４板１０６ｂにより直線偏光１２０は右回り円偏向１２１に偏光される。次に（３）において、右回り円偏向１２１はフレネルレンズ１０７ののこぎり状のギザギザ面で反射し、左回り円偏向１２２に偏光される。次に（４）において、左回り円偏向１２２がλ／４板１０６ｂを通過するときに、λ／４板１０６ｂにより左回り円偏向１２２が直線偏光１２３に偏光される。この直線偏光１２３の振動面は、直線偏光１２０の振動面に対して直交する向きとなる。このため、（５）において外光１１６の反射光１１７である直線偏光１２３は、直線偏光板１０６ａを通過できないので、（６）において反射光１１７は運転者１１２の眼には入射されない。なお、λ／４板１０６ｂによっては、先に直線偏光１２０を左回り円偏向１２２に偏光し、フレネルレンズ１０７が左回り円偏向１２２を右回り円偏向１２１に反射させるようにする偏光を行うことがある。しかし、λ／４板１０６ｂが右回り円偏向１２１を直線偏光１２０の振動面に対して直交する向きとなる直線偏光１２３に偏光するので、同様の結果を得ることができる。
【００２５】
上述の通り、外光１１６の反射光１１７を遮ることができるので、反射光１１７を遮るために運転者１１２の視線の範囲を制限する必要がなく、あらゆる体格の運転者に対して反射光１１７を遮ることができる。この結果、フルネルレンズ１０７によるコンビネーションメータなどの計器の表示面の拡大像を、反射光１１７の影響を受けずに運転者１１２が視認できる拡大表示構造を実現することができる。
【００２６】
以上、本発明の実施形態を基に説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素及びその組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、車両に備え付けられている計器に好適であるが、計器を備えている装置に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１・・・・・コンビネーションメータ
１０・・・・速度メータ
２０・・・・エンジン回転速度メータ
１０１・・・表ガラス
１０２・・・フード
１０３・・・ケース
１０４・・・裏カバー
１０５・・・見返し
１０６・・・円偏光板
１０６ａ・・直線偏光板
１０６ｂ・・λ／４板
１０７・・・フレネルレンズ
１０８・・・指針
１０８ａ・・軸部
１０８ｂ・・指針部
１０９・・・文字板
１１０・・・ムーブメント
１１１・・・回路基板
１１２・・・運転者
１１３・・・拡大像のサイズ
１１４・・・被拡大像のサイズ
１１５・・・焦点ｆ
１１６・・・外光
１１７・・・反射光
１１８・・・照明光
１１９・・・入射光
１２０・・・直線偏光
１２１・・・右回り円偏光
１２２・・・左回り円偏光
１２３・・・直線偏光
１３０・・・中心線
１３１・・・目視角度
１３２・・・ケースの上部と中心線の成す角
【図１】
0005576623.tif 000002
【図２】
0005576623.tif 000003
【図３】
0005576623.tif 000004
【図４】
0005576623.tif 000005