(57)【要約】  文字盤（２）の裏面側に配置された平面視円弧状の導光体（３）にその中心位置から放射状に形成された複数の溝部の反射面により光源（４，５）からの光を文字盤側に向けて反射し、この反射された光を光拡散フィルム（６）により拡散させ、文字盤の目盛部（２１）および数字部（２２）を透過照明する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲状に配列された指標部を有する透光性文字盤の裏面側に、前記指標部を覆うように配置され、少なくとも一端面に光源からの光が入射する湾曲した表示装置用導光体であって、
当該導光体の前記文字盤に対向する第１主面の反対側の第２主面に、前記光源からの光を当該導光体の第１主面側に反射する反射面を有する複数の溝部が、前記光源からの光を当該導光体の湾曲形状に沿って導くように形成されている表示装置用導光体。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置用導光体において、
円弧状に配列された指標部を有する透光性文字盤の裏面側に、前記指標部を覆うように配置され、
前記導光体は円弧状に形成され、
前記複数の溝部は、当該円弧状導光体の中心位置から放射状に形成されている表示装置用導光体。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置用導光体において、
前記反射面は、前記第２主面に形成されたＶ字状溝部の斜面である表示装置用導光体。
【請求項４】
請求項３に記載の表示装置用導光体において、
前記溝部は、前記導光体の幅方向に連続した溝である表示装置用導光体。
【請求項５】
請求項４に記載の表示装置用導光体において、
前記溝部は、前記導光体を幅方向に横断するように形成されている表示装置用導光体。
【請求項６】
請求項３に記載の表示装置用導光体において、
前記Ｖ字状溝部の深さは、前記光源からの距離が大きくなるほど深く形成されている表示装置用導光体。
【請求項７】
請求項２に記載の表示装置用導光体において、
前記導光体の一端面には第１の光源からの光が入射し、
前記導光体の他端面には、前記第１の光源とは異なる第２の光源からの光が入射する表示装置用導光体。
【請求項８】
請求項７に記載の表示装置用導光体において、
前記各溝部の反射面は、前記第１の光源および前記第２の光源のうち前記導光体を介した距離が当該反射面に近い方からの光を前記導光体の前記第１主面側に反射するように形成されている表示装置用導光体。
【請求項９】
円弧状に配列された指標部を有する透光性文字盤と、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の表示装置用導光体と、
前記導光体と前記文字盤との間に配置され、前記導光体の前記第１主面から出射する光を拡散する光拡散部材と、を備える表示装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の表示装置において、
前記指標部は、複数の目盛が円弧状に配列された目盛部と、複数の数字が円弧状かつ前記目盛部と同心上に配列された数字部とを有する表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のスピードメータ、タコメータその他の表示装置に用いられる導光体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用計器に用いられる表示装置の目盛や数字は、指針の回動運動に沿って文字盤の外周に円弧状に配置されるので、目盛や数字の直下に複数の光源を円弧状に配列し、これにより目盛や数字を透過照明することが行われている。【０００３】
また、少数の光源により均一な明るさで透過照明するために、文字盤の裏側に透光性導光体を配置し、光源からの光を導光体に入射させて、導光体により文字盤に導いて透過照明する技術が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３９７９１号公報
【発明の概要】
【０００５】
上記特許文献１の表示装置では、２つの光源からの光の合成光により導光体表面を発光させる。しかしながら、導光体表面の発光領域内において、２つの光源の光の合成比率が異なる領域では同一の輝度になるとは限らず、発光領域内において輝度斑（むら）が生じる。
【０００６】
本発明の目的は、文字盤の輝度斑の発生を抑制する導光体およびこれを用いた表示装置を提供することである。
【０００７】
本発明の表示装置用導光体は、円弧状に配列された指標部を有する透光性文字盤の裏面側に、前記指標部を覆うように配置され、少なくとも一端面に光源からの光が入射する円弧状の表示装置用導光体であって、当該導光体の前記文字盤に対向する第１主面の反対側の第２主面に、前記光源からの光を当該導光体の第１主面側に反射する反射面を有する複数の溝部が、当該円弧状導光体の中心位置から放射状に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
上記表示装置用導光体において、前記反射面は、前記第２主面に形成されたＶ字状溝部の斜面により構成することができる。
また上記表示装置用導光体において、前記溝部は、前記導光体の幅方向に連続した溝により構成することができる。
また上記表示装置用導光体において、前記溝部は、前記導光体を幅方向に横断するように形成することができる。
また上記表示装置用導光体において、前記Ｖ字状溝部の深さは、前記光源からの距離が大きくなるほど深く形成することができる。
また上記表示装置用導光体において、前記導光体の一端面には第１の光源からの光が入射し、前記導光体の他端面には、前記第１の光源とは異なる第２の光源からの光が入射するように構成することができる。
また上記表示装置用導光体において、前記各溝部の反射面は、前記第１の光源および前記第２の光源のうち前記導光体を介した距離が当該反射面に近い方からの光を前記導光体の前記第１主面側に反射するように形成することができる。
【０００９】
さらに、上記表示装置用導光体は、円弧状に配列された指標部を有する透光性文字盤と、前記導光体と前記文字盤との間に配置され、前記導光体の前記第１主面から出射する光を拡散する光拡散部材とを備える表示装置に用いることができる。
上記表示装置において、前記指標部は、複数の目盛が円弧状に配列された目盛部と、複数の数字が円弧状かつ前記目盛部と同心上に配列された数字部とにより構成することができる。
【００１０】
本発明によれば、光源からの光が各溝部の反射面でそれぞれ反射して導光体の第１主面側に至るので、文字盤の輝度斑の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態を適用した表示装置を示す平面図である。
【図２Ａ】図１の表示装置を示す分解斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａの２Ｂ−２Ｂ矢視図である。
【図３】図１の導光体を示す平面図である。
【図４】図３の導光体を示す部分外観斜視図である。
【図５Ａ】図３の導光体の一つの溝部を示す部分断面図である。
【図５Ｂ】図３の導光体の溝部を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１及び図２は、本発明の一実施の形態を表示装置としての自動車用スピードメータに適用した例を示している。図１、図２に示すように本実施の形態に係る表示装置１は、文字盤２と、導光体３と、光源４，５と、光拡散フィルム６と、ケース７とを備える。
【００１３】
図１に示す文字盤２は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透光性材料の薄板からなる。文字盤２には、複数の目盛２１ａが円弧状に配列されてなる目盛部２１が形成され、さらに目盛部２１の内周側には、複数の数字２２ａが円弧状かつ目盛部２１と同心上に配列されてなる数字部２２が形成されている。本例において目盛部２１と数字部２２とを併せて指標部ともいう。
【００１４】
目盛部２１および数字部２２は、文字盤２の表面または裏面に、印刷あるいはホットスタンプ等を施すことにより形成されている。すなわち、目盛部２１および数字部２２以外の部分に不透光性を有する着色層を設けるとともに、目盛部２１および数字部２２を透明なままとする、あるいは半透明着色層を設ける等の処理を施してある。なお、文字盤２の表面とは、スピードメータとして組み立てられた状態において使用者から視認できる主面をいい、これに対して文字盤２の裏面とはその反対の主面をいう。
【００１５】
導光体３は、透明なアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、シクロポリオレフィン樹脂等の透光性のプラスチック材料からなり、厚さは、例えば約１ｍｍ〜約３ｍｍの板状に形成されている。導光体３は、図１、図２に示すように、その平面視の形状が幅を有する円弧状に形成され、文字盤２の裏面側に目盛部２１および数字部２２を覆うように配置されている。また、円弧形状の両端に相当する導光体３の両端部には、光源４，５が発する光の入り口である入射面３ａ，３ｂがそれぞれ設けられている。
【００１６】
また、図３、図４に示すように、導光体３の文字盤２に対向する第１主面３ｃの反対側の面である第２主面３ｄには、その円周方向のほぼ全域にわたって、複数の溝部１１が所定の角度間隔で、導光体３の平面視円弧の中心位置Ｏから放射状に形成されている。溝部１１は、断面が略Ｖ字形状をなし、連続的かつ導光体３を幅方向に横断するように形成されている。溝部１１の角度間隔は、例えば２度とすることができる。
【００１７】
図４に示すように、溝部１１の一面には、導光体３を幅方向に横断する反射面１１ａが形成されている。反射面１１ａは、導光体３内を進行する光を表面３ｃ側へ反射するためのものであって、図５Ａに示すように、第２主面３ｄに対して所定の傾斜角度αで傾斜するように、Ｖ字状溝部１１の斜面として構成されている。溝部１１の反射面１１ａが導光体３を幅方向に横断するように形成することで、文字盤２の発光輝度の斑の発生を低減することができる。
【００１８】
各反射面１１ａは、光源４，５のいずれかからの光を導光体３の第１主面３ｃ側へ反射するように形成されている。例えば、図３に示す中心線Ｃに対して光源４側（図示右側）に配置された各溝部１１は、反射面１１ａが光源４側を向き、導光体３を介した距離が当該溝部１１に近い方の光源である光源４からの光を第１主面３ｃ側へ反射するように形成され、中心線Ｃに対して光源５側（図示左側）に配置された各溝部１１は、反射面１１ａが光源５側を向き、導光体３を介した距離が当該溝部１１に近い方の光源である光源５からの光を第１主面３ｃ側へ反射するように形成されている。
【００１９】
反射面１１ａの傾斜角度αが小さすぎると反射光の傾斜角度βが大きくなり、文字盤２を正面から見たときの発光輝度が低下する。逆に傾斜角度αが大きすぎると光の入射角度が臨界角を超え、反射面１１ａを透過する光の割合が増加するため、光の反射効率が低下し、光の利用効率が低くなる。
【００２０】
こうした光の利用効率の低下を抑制するためには、光源４，５への投入電力を大きくして発光輝度を増大させる手法が知られているが、この手法は消費電力の増加や光源４，５の寿命の低下を招くため好ましくない。このため、反射面１１ａの傾斜角度αは、４５度以上６０度以下が好ましく、５０度以上５５度以下がさらに好ましい。傾斜角度αを上記範囲とすることによって、光の反射効率を高くするとともに、文字盤２の発光輝度を高めることができる。
【００２１】
また、各反射面１１ａの傾斜角度αが同一である場合、すべての溝部１１の高さγ（図５参照）を同一とすると、光源４，５に近い溝部１１における反射光に比べ、光源４，５から遠い位置にある溝部１１における反射光の輝度が低くなる傾向がある。このため本例では、中心線Ｃに対して、光源４側（図示右側）に配置された各溝部１１においては、図５Ｂに示すように光源４からの距離が大きい溝部１１ほど高さγを大きくし、光源５側（図示左側）に配置された各溝部１１においては光源５からの距離が大きい溝部１１ほど高さγを大きくしている。これにより、各溝部１１の反射光量を平準化し、輝度の均一化を図ることができる。要するに、光源４，５からの距離が遠くなると光量が減衰することと、高さγを光源４，５から遠くなるにしたがって段階的に大きくすることによって反射光の輝度を大きくすることとのバランスを取ることによって、当該の範囲の輝度の均一化を図ることができる。
【００２２】
導光体３の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、金型成形やダイヤモンドバイト切削、さらに加熱刃による切削などにより、溝部１１が形成された導光体３を容易に製造することができる。
【００２３】
光源４，５は、図２Ｂに示すようにそれぞれ導光体３の入射面３ａ，３ｂに光を入射可能に配置され、１つまたは複数の発光ダイオード、レーザダイオード等を備える。例えば、光源４，５は、それぞれ入射面３ａ，３ｂに沿う方向に配列された２つの発光ダイオードにより構成することができる。なお、図２Ｂにおいて８は発光ダイオードからなる光源４を実装したプリント基板であり、図２Ａにおける図示を省略してある。
【００２４】
光拡散フィルム６は、光を拡散させる樹脂もしくは当該樹脂がコーティングされたフィルムからなり、平面視円環状もしくは平面視円弧状に形成されており、導光体３の表面３ｃ上に配置され、表面３ｃから出射する光を拡散する。
【００２５】
ケース７は、上述の各部品を収納、保持する。また、上述した光源４，５や指針を駆動するためのムーブメントなどを実装するためのプリント基板８はケース７に収納され、保持される。
【００２６】
なお、スピードメータには、文字盤２の目盛２１ａを指し示す指針や、この指針を回動させるムーブメント等が備えられるが、これらの部分は本発明に直接関係しないため図示および説明を省略する。
【００２７】
上記のように構成された表示装置１において、外部から電力が供給されて光源４，５が発光すると、入射面３ａ，３ｂから導光体３に入射した光は、導光体３の第１主面３ｃ、第２主面３ｄ、および側面で反射されながら導光体３内を進行する。そして、図５Ａに示すように、導光体３内を進行する光のうち、溝部１１の反射面１１ａに達した光のほとんどは、反射面１１ａにより反射されて第１主面３ｃ側から外部へと出射される。
【００２８】
各溝部１１の反射面１１ａにより反射され、導光体３の第１主面３ｃから出射した光は、光拡散フィルム６により拡散される。この拡散された光は、当該箇所において均一化された輝度となっており、文字盤２の目盛部２１および数字部２２へ透過照明されて発光表示される。
【００２９】
本実施の形態によれば、光源４，５からの光は、導光体３にその中心位置から放射状に形成された複数の溝部１１の反射面１１ａにより文字盤２側に向けて反射され、この反射された光を光拡散フィルム６により拡散させることで、当該箇所において均一化された輝度となる。その結果、文字盤２の目盛部２１および数字部２２を均一な明るさで透過照明することができ、文字盤２の目盛部２１および数字部２２の発光輝度の斑の発生を抑制して、表示装置１の視認性を高めることができる。
また、導光体３の製造には、それぞれの面の設計および加工を必要とせず、金型成形等により簡便な加工で製造することができる。
なお、上述した実施形態では文字盤２が円弧状に形成されているので、導光体３もそれに応じて平面視の形状が幅を有する円弧状に形成したが、本発明に係る導光体は厳密な円弧に限定されず、単に湾曲した形状にまで適用することができる。
また、上述した実施形態に係る溝部１１は、導光体３が円弧状であり、光源４，５が導光体３の幅方向の中心に配置されているため、この円弧状導光体３の中心位置から放射状に形成した。しかしながら、導光体３が円弧状でなく単に湾曲した形状である場合や、光源４，５が幅方向の中心からずれた位置に配置されている場合の溝部１１は、光源４，５からの光が導光体３の形状に沿って導かれるような位置及び方向に形成することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係る導光体は、車両のスピードメータ、タコメータその他の表示装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  表示装置
２  文字盤
３  導光体
３ａ，３ｂ  入射面
３ｃ  第１主面
３ｄ  第２主面
４，５  光源
６  光拡散フィルム
７  ケース
８  プリント基板
１１  溝部
１１ａ  反射面
２１  目盛部
２１ａ  目盛
２２  数字部
２２ａ  数字
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【国際調査報告】
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2009128517.tif 000011
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