(57)【要約】【課題】  ＬＥＤを光源とする発光部から出射される光の指向性をメータ表示板の目盛部に向けて設定可能とすることで、前記目盛部を効率よく照射させることのできる導光板を備えた車両用メータパネルを提供することである。【解決手段】  外周部に目盛部３６が形成されたメータ表示板２２と、このメータ表示板２２の裏面側に配置される導光板２３と、この導光板２３の端部に配置される発光部２４とを備えた車両用メータパネル２１において、前記導光板２３の端部に前記発光部２４を収容する凹部３０を設け、この凹部３０を中心とした側面部２３ｂ，２３ｃを放物面状に形成することによって、前記発光部２４に設けられているＬＥＤ２４ａから出射される光を前記凹部３０の内周面から前記目盛部３６に向けて照射させるようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部に目盛部が形成されたメータ表示板と、このメータ表示板の裏面側に配置される導光板と、この導光板の端部に配置される発光部とを備えた車両用メータパネルにおいて、
前記導光板には、端部に前記発光部を収容する凹部が設けられ、この凹部に収容された発光部から出射される光を前記メータ表示板の目盛部に向けて照射させるようにしたことを特徴とする車両用メータパネル。
【請求項２】
前記導光板は、外周部が円弧状の扇型導光部によって形成され、この扇型導光部の基端部に前記発光部を収容する凹部が設けられている請求項１記載の車両用メータパネル。
【請求項３】
前記導光板は、前記目盛部の配列に沿って円弧状に湾曲したＵ字型導光部によって形成され、このＵ字型導光部の両端部に前記発光部を収容する凹部がそれぞれ設けられている請求項１記載の車両用メータパネル。
【請求項４】
前記凹部は、前記導光板の端部を略半球状に凹設して形成されている請求項１乃至３のいずれかに記載の車両用メータパネル。
【請求項５】
前記導光板は、前記凹部が設けられた端部を中心に放物面として形成されている請求項１乃至４のいずれかに記載の車両用メータパネル。
【請求項６】
前記発光部は、前記凹部内に突出させる台座部と、この台座部上に実装される発光素子とを備えた請求項１乃至３のいずれかに記載の車両用メータパネル。
【請求項７】
前記台座部がフレキシブル基板の一部をプレス成形によって突出形成されている請求項６記載の車両用メータパネル。
【請求項８】
前記台座部が、樹脂基板の上面に配置したスペーサ部材によって突出形成されている請求項６記載の車両用メータパネル。
【請求項９】
前記発光素子は、透光性の樹脂体によって前記台座部上に封止されている請求項６記載の車両用メータパネル。
【請求項１０】
前記樹脂体は、凸レンズ状の樹脂成形体、または、前記発光素子を覆う凸レンズ状の樹脂キャップである請求項９記載の車両用メータパネル。
【請求項１１】
前記凹部の内周面と、この凹部内に収容される前記発光素子の樹脂体の外周面との間に透明樹脂材を充填した請求項６、９、１０のいずれかに記載の車両用メータパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のスピードメータ、タコメータ等に採用される車両用メータパネルに関するものであり、特に、光源に発光素子を使用して、目盛部を照射させる車両用メータパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スピードメータ等の車両用メータには、一般に、磁気式メータが使用されている。この磁気式メータは、文字盤、メータ針及びこのメータ針を回転駆動させる駆動部を備え、前記メータ針の回転によって指し示す文字盤上の目盛を読み取って時速等を確認するようになっている。
【０００３】
前記文字盤には、背面側にバックライト装置が備えられ、目盛部分を照明して視認性を高めるようにしているものが多い（特許文献１、特許文献２参照）。このようなバックライト装置に備える光源としては、発光素子（ＬＥＤ）が使用される。このＬＥＤを光源とするバックライト構成としては、目盛部の直下あるいは近傍に配置して直接照明する方式と、文字盤の下に導光板を配設し、この導光板の一端にＬＥＤを設置することによって間接照明する方式のいずれかが採用されている。
【０００４】
図８は、従来から一般的に採用されている車両用のメータパネルの構造を示したものである。このメータパネル１は、内部に磁気駆動部や電源部を有し、表面にメータ表示板４が組み込まれる扇形の凹部５及びこの凹部５内に配設される複数の光源（ＬＥＤ）６からなるハウジング２と、前記凹部５の上に載置される光拡散板３と、この光拡散板３の上に載置されるメータ表示板４等を備えて構成されている。前記メータ表示板４は、全体が黒色系の塗料によって遮光形成されており、外周部に目盛線や数字等からなる透光性を有した目盛部９が設けられている。前記ＬＥＤ６は、前記目盛線や数字等に対応した位置に複数配置され、このＬＥＤ６から上方に向けて直接出射される光によって、前記目盛部９全体を照明させている。
【特許文献１】特開平９−１５２３６０号公報
【特許文献２】特開平１１−３３７３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図８に示したメータパネル１のように、目盛部９に対応させてＬＥＤ６を個別に配置した構造にあっては、前記目盛部９の数が多くなると、それに応じてＬＥＤ６を増設しなければならない。このため、消費電力が多くなると共に、部品点数の増加に伴って製品コストも高くなるといった問題がある。また、複数の目盛線や数字等からなる目盛部９全体を均等に照明するためには、それぞれのＬＥＤの輝度や明度等の特性を均一に調整しなければならない。
【０００６】
一方、導光板を介したバックライト構造にあっては、ＬＥＤの設置個数は少なくてすむが、出射された光が目盛部に到達までに弱まり、十分な輝度が得られなくなる場合がある。また、前記目盛部の表示箇所に応じてＬＥＤを複数配置する場合にあっては、ＬＥＤの配置位置の設定やそれぞれのＬＥＤによる光学特性の違いによって、各目盛部間における輝度にバラツキが生じやすいといった問題がある。
【０００７】
また、前記導光板にＬＥＤから出射される光を入射させるために、ＬＥＤを導光板の端部に向けて配置する場合が一般的であるが、このような配置であると、ＬＥＤから出射された光が周囲に漏れてしまい、導光板の端部に集中的に入射させることができないといった問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、ＬＥＤを光源とした発光部によって出射される光の指向性をメータ表示板の目盛部に向けて設定可能とすることで、前記目盛部を効率よく照射させることのできる導光板を備えた車両用メータパネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の車両用メータパネルは、外周部に目盛部が形成されたメータ表示板と、このメータ表示板の裏面側に配置される導光板と、この導光板の端部に配置される発光部とを備えた車両用メータパネルにおいて、前記導光板には、端部に前記発光部を収容する凹部が設けられ、この凹部に収容された発光部から出射される光を前記メータ表示板の目盛部に向けて照射させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
前記導光板は、外周部が円弧状の扇型導光部によって形成され、この扇型導光部の基端部に前記発光部を収容する凹部を設けた。
【００１１】
前記導光板は、前記目盛部の配列に沿って円弧状に湾曲したＵ字型導光部によって形成され、このＵ字型導光部の両端部に前記発光部を収容する凹部をそれぞれ設けた。
【００１２】
前記導光板は、前記凹部が設けられた端部を中心に放物面となるように形成した。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る車両用メータパネルによれば、発光部を導光板の端部に設けられた凹部内に完全に収容するように組み込み形成しているので、前記発光部から出射した光を漏れなく前記凹部を中心とした導光板全体に導光させることができる。これによって、前記凹部を中心として広がる光をメータ表示板の目盛部近傍に向けて効率よく照射させることが可能となる。また、前記凹部が導光板の端部を略半球状に凹設した形状となっているため、導光板の厚み方向には狭く、幅方向には広いといった指向性を持たせることができる。
【００１４】
前記凹部は、扇型導光部またはＵ字型導光部を有するいずれの導光板にも形成することができ、扇型導光部にあってはその基端部に、Ｕ字型導光部にあっては両端部に設けることで、最小限の発光素子によって効率のよい照明効果が得られる。
【００１５】
また、前記発光素子が台座部ごと凹部内に収容された状態で固定されるため、導光板と発光部との位置合わせが容易で、振動や衝撃による位置ずれが生じにくくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面に基づいて本発明に係る車両用メータパネルの実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態における車両用メータパネルの組立斜視図、図２は前記車両用メータパネルの導光板の要部平面図、図３は前記導光板の要部断面図である。
【００１７】
一般的な車両用のメータパネルには、中心にスピードメータ、その左右にタコメータや燃料計あるいは水温計等を配置可能にしたものが多いが、それぞれの構造は略同じであるので、本実施形態では、スピードメータを例にして説明する。この車両用メータパネル２１は、図１に示すように、アナログ方式のものであり、数字等からなる目盛部３６が設けられたメータ表示板２２と、このメータ表示板２２の裏面側に配設される導光板２３と、この導光板２３を側面から照らす発光部２４とを備えており、組込凹部２８を備えたハウジング２７に収納された状態で運転席側のダッシュボード等に組み込んで使用される。
【００１８】
前記メータ表示板２２は、外周部が円弧状に形成された遮光性を有する黒色系の薄いプラスチックシートでできており、その中に時速を表す目盛部３６が透光性を有して形成されている。前記目盛部３６は、線や数字等から構成され、前記外周部に沿って円弧状に配列形成される。前記目盛部３６は、透光性を持たせるために、線や数字の輪郭に沿って打ち抜き形成されるか、前記プラスチックシートを形成する際に、線や数字を型取ったマスクをかけて黒色系塗料で塗装した後、前記マスクを外してプラスチックシートの透明な下地部分を露出させるなどして形成される。
【００１９】
前記メータ表示板２２の裏面側には、このメータ表示板２２と略同じ形状及び大きさの導光板２３が配置される。この導光板２３は、透光性を有したアクリルあるいはポリカーボネート等の樹脂で形成され、発光部２４が組み込まれる基端部（受光部）２６を中心として所定の角度に開いた側面部２３ｂ，２３ｃと、この側面部２３ｂ，２３ｃの先端間に架かる円弧状の外周部とによって扇型導光部２３ａを形成している。また、図２及び図３に示すように、前記受光部２６には、発光部２４が収容される凹部３０が設けられている。この凹部３０は、発光素子（ＬＥＤ）２４ａが収容可能な広さで略半球状に凹設して形成される。また、前記凹部３０を中心とした受光部２６の周面は、なだらかな放物面３１として形成される。
【００２０】
前記発光部２４は、前記凹部３０内に突出する台座部２４ｃと、この台座部２４ｃ上に実装されるＬＥＤ２４ａと、このＬＥＤ２４ａを前記台座部２４ｃ上に封止する樹脂体２５とを備えて構成されている。前記台座部２４ｃは、フレキシブル基板２４ｂの一部であり、図２に示されるように、前記凹部３０内に突出するように、加熱しながら台形状にプレス成形される。
【００２１】
前記ＬＥＤ２４ａは、前記台座部２４ｃ上にフリップチップあるいはワイヤボンドによって実装された後、その上を透光性の樹脂体２５によって封止される。この樹脂体２５は、前記ＬＥＤ２４ａを樹脂材によって凸レンズ状に封止する樹脂成形体、または、前記ＬＥＤ２４ａの上方から装着される凸レンズ状の外周面を有する樹脂キャップによって構成される。前記樹脂体２５を凸レンズ状に形成すると共に、その外周面を前記凹部３０の内周面に沿うように形成することで、導光板２３内への照射効率をさらに高めることができる。
【００２２】
前記構成の発光部２４は、図２に示されるように、前記凹部３０内に台座部２４ｃごとすっぽり収容され、前記凹部３０の周囲と受光部２６との接合面が接着剤等を介して固定される。また、前記凹部３０の内周面とＬＥＤ２４ａを覆う樹脂体２５との隙間に透明樹脂材２９を充填することもできる。このような透明樹脂材２９を充填することで、前記凹部３０内を完全に気密封止することができる。このため、前記発光部２４から出射される光を漏れなく導光板２３内に導光させることができると共に、樹脂体２５を外気や湿気から保護されることになるので、前記樹脂体２５の腐食や変色等による発光効率の低下を抑えることができる。
【００２３】
前記ＬＥＤ２４ａから出射される光は、略半球状に凹設された前記凹部３０の内周面に向けて出射され、この内周面を通して導光板２３内全体に光を行き渡らせることができる。特に、前記ＬＥＤ２４ａが台座部２４ｃごと凹部３０内に収容されているため、ＬＥＤ２４ａから出射する光を漏れなく凹部３０に集光させ、この光を扇型導光部２３ａの外周部に向けて導光させることができるので、発光効率の改善及び消費電力の低減化が図られる。また、前記凹部３０を中心とした受光部２６の周面が放物面３１として形成されているので、前記ＬＥＤ２４ａから出射された光を前記放物面３１によって全反射を繰り返しながら目盛部３６が形成されている導光板２３の外周部に向けてムラなく均等に導光させることができる。
【００２４】
上述したように、前記ＬＥＤ２４ａが実装される基板がフレキシブル基板２４ｂで構成される場合は、その一部をプレスすることによって、容易に前記台座部２４ｃを形成することができる。また、このようなフレキシブル基板２４ｂによらず、エポキシ樹脂基板を用いる場合は、図４に示すように、前記凹部３０内に収まるようなサイズに形成されたスペーサ部材３２を前記エポキシ樹脂基板３３上に載置して台座部３４を形成することができる。前記スペーサ部材３２は、エポキシ樹脂によって形成され、表面に前記ＬＥＤ２４ａを実装する電極部と、載置される下側の基板との導通を図るためのスルーホールが形成される。
【００２５】
図５乃至図７は、Ｕ字型導光部を有する導光板を備えた車両用メータパネル４１の構成を示したものである。この第２実施形態の車両用メータパネル４１は、数字等からなる目盛部３６が設けられたメータ表示板４２と、このメータ表示板４２の裏面側に配置される導光板４３と、この導光板４３を側面から照らす一対の発光部４４，４５とを備えており、上記第１実施形態の車両用メータパネル２１と同様に、組込凹部２８が形成されたハウジング２７に収納された状態で運転席側のダッシュボード等に組み込んで使用される。
【００２６】
前記メータ表示板４２は、遮光性を有する黒色系の薄いプラスチックシートでできており、その中に時速を表す目盛部３６が透光性を有して形成されている。前記目盛部３６は、図示しないメータ針の回転方向に沿って円弧状に配列され、外側に目盛線３７、内側に数字３８が設けられる。前記目盛部３６は、透光性を持たせるため、前記目盛線３７や数字３８の輪郭に沿って打ち抜き形成されるか、前記プラスチックシートを形成する際に、前記目盛線３７や数字３８を型取ったマスクをかけて黒色系塗料で塗装した後、前記マスクを外してプラスチックシートの透明な下地部分を露出させる等によって形成される。
【００２７】
前記メータ表示板４２の裏面側に配設される導光板４３は、透光性を有するアクリルあるいはポリカーボネート等の樹脂で形成され、前記目盛部３６の配列形態に合わせた円弧状の外周面及び内周面を有するＵ字型導光部４３ａと、このＵ字型導光部４３ａの両開放端部に一対の受光部４６ａ，４６ｂとを有した構成になっている。
【００２８】
前記一対の受光部４６ａ，４６ｂは、上記第１実施形態の導光板２３と同様にＬＥＤ４４ａ，４５ａを収容する凹部５０が形成される。この凹部５０は、前記受光部４６ａ，４６ｂの側面を略半球状に凹設して形成される。
【００２９】
発光部４４，４５は、上記第１実施形態で示した発光部２４と同様に、フレキシブル基板の一部をプレス加工した台座部４４ｃ，４５ｃ上にＬＥＤ４４ａ，４５ａを実装したものであり、前記凹部５０内に前記ＬＥＤ４４ａ，４５ａを台座部４４ｃ，４５ｃごと収容し、受光部４６ａ，４６ｂに固定される。また、前記ＬＥＤ４４ａ，４５ａを透光性の樹脂体によって凸レンズ状に成形することで集光性を高めることができる。さらに、前記ＬＥＤ４４ａ，ＬＥＤ４５ａを凹部５０内に収容した際に、その隙間に透明樹脂材２９を充填して封止することで、前記ＬＥＤ４４ａ，ＬＥＤ４５ａの発光特性の劣化を有効に防止することができる。なお、前記台座部４４ｃ，４５ｃは、フレキシブル基板をプレス加工する以外に、前記図４に示したような、エポキシ樹脂基板３３に載置されるスペーサ部材３２を用いて形成することもできる。
【００３０】
この実施形態の車両用メータパネル４１に備える導光板４３によれば、前記発光部４４，４５から出射された光が各受光部４６ａ，４６ｂに形成されたそれぞれの凹部５０内に入射され、それぞれの凹部５０からＵ字型導光部４３ａの放物線状の内周面及び外周面での全反射を繰り返しながら中心部に向かって伝播されて、導光板４３内をムラなく均一に発光させることができる。特に、前記受光部４６ａ，４６ｂに設けた凹部５０によって、ＬＥＤ４４ａ，４５ａから出射される無指向性の光を漏れなく取り入れることができるので、輝度が高められると共に、消費電力を抑えたバックライトとしての照明効果が得られる。
【００３１】
上記第１実施形態及び第２実施形態では、導光板２３，４３の受光部２６，４６ａ，４６ｂに対して単色光のＬＥＤを一つずつ配設したが、例えば、前記受光部のそれぞれに、赤、青、緑からなる三原色のＬＥＤを配設することによって、様々な色に発光表示させることができる。また、このようなＬＥＤで発光色を制御する他に、前記目盛部に各色のフィルタを配設することによっても発光色を様々に変化させることが可能となる。このように、前記目盛部を色分け表示することによって、運転中のドライバーが確認しやすいメータパネルとなる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、本発明に係る車両用のメータパネルをスピードメータに適用した場合を示したが、このようなスピードメータ以外のタコメータや燃料計あるいは水温計等にも同様な構成によって適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る第１実施形態の車両用メータパネルの組立斜視図である。
【図２】上記車両用メータパネルを構成する導光板の要部平面図である。
【図３】上記導光板の要部断面図である。
【図４】台座部をスペーサ部材によって形成した発光部の平面図である。
【図５】本発明に係る第２実施形態の車両用メータパネルの組立斜視図である。
【図６】上記車両用メータパネルを構成する導光板の平面図である。
【図７】上記導光板の要部断面図である。
【図８】従来の車両用メータパネルの組立斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
２１，４１  メータパネル
２２，４２  メータ表示板
２３，４３  導光板
２３ａ  扇型導光部
２４  発光部
２４ａ  ＬＥＤ（発光素子）
２４ｂ  フレキシブル基板
２４ｃ  台座部
２５  樹脂体
２６  受光部（基端部）
３０，５０  凹部
３１  放物面
３２  スペーサ部材
３３  エポキシ樹脂基板
３４  台座部
４３ａ  Ｕ字型導光部
４４  発光部
４４ａ  ＬＥＤ
４５  発光部
４５ａ  ＬＥＤ
４６ａ，４６ｂ  受光部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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