(57)【要約】【課題】自動車のアクセサリ機器に用いられるディスプレイを薄型化することを目的とする。【解決手段】車載ディスプレイは、導光レンズ２４、導光レンズ２４の縁から光を入射する発光ダイオード２６、導光レンズ２４によって導かれた光を散乱し、導光レンズ２４から光を放射させる散乱構造、および導光レンズ２４に重ねられた液晶表示パネル１２を備える。導光レンズ２４は、発光ダイオード２６からの光が入射される縁を形成し、その縁から離れるに従い光入射方向と異なる方向に曲がる区間を含み、前方に突出した曲板部２４−２と、曲板部２４−２の曲がった側の端から一方向に向かって伸びる延伸板部２４−１とを備え、散乱構造は、延伸板部２４−１に形成され、延伸板部２４−１の前面から光を放射させ、発光ダイオード１６からの光が入射される縁は、延伸板部２４−１の背面よりも前方に位置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光レンズと、
前記導光レンズの縁から光を入射する光源と、
前記導光レンズに形成され、前記導光レンズによって導かれた光を散乱し、前記導光レンズの前面から光を放射させる散乱構造と、を備え、
前記導光レンズは、
前記光源からの光が入射される縁を形成し、その縁から離れるに従い光入射方向と異なる方向に曲がる区間を含み、前方に突出した曲板部と、
前記曲板部の曲がった側の端から一方向に向かって伸びる延伸板部と、を備え、
前記散乱構造は、前記延伸板部に形成され、前記延伸板部の前面から光を放射させ、
前記光源からの光が入射される縁は、前記延伸板部の背面よりも前方に位置することを特徴とする車載ディスプレイ用照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車載ディスプレイ用照明装置において、
前記延伸板部の背面に重ねられる基板を備え、
前記散乱構造は、前記延伸板部の背面に設けられた凹部によって形成され、
前記光源は、光の放射方向を前方に向けて前記基板に固定されていることを特徴とする車載ディスプレイ用照明装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車載ディスプレイ用照明装置と、
前記延伸板部の前面側に設けられた液晶表示パネルと、
を備えることを特徴とする車載ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載ディスプレイ用照明装置に関し、特に、板状の導光レンズの縁から入射された光を導光レンズから放射する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車内のインストルメントパネルには、空調機器、オーディオ機器等のアクセサリ機器の動作状態を表示するディスプレイが設けられている。ディスプレイには、液晶表示パネルが広く用いられている。液晶表示パネルは、視認性を向上させるため、液晶表示パネルの後方から光を照射する照明装置と共に用いられる。
【０００３】
以下の特許文献１には、液晶表示装置のバックライト構造が記載されている。この液晶表示装置では、液晶表示パネルの背面側に拡散板が設けられている。発光ダイオードから発せられた光は拡散板の側面に入射し、拡散板によって拡散される。拡散された光は、液晶表示パネルを後方から照明する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６２５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、アクセサリ機器用のディスプレイには薄型化が期待されている。ディスプレイを薄型化し、より多くの機材を搭載することで車室の居住性が向上する。また、ディスプレイの薄型化により、意匠デザインの自由度が高まる。しかし、ディスプレイの照明装置に用いられる発光ダイオード等の光源には、形状、大きさ、光放射方向、取り付け向き等が予め定められているものが多く、ディスプレイの薄型化が困難なことがある。
【０００６】
本発明は、自動車のアクセサリ機器に用いられるディスプレイを薄型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、導光レンズと、前記導光レンズの縁から光を入射する光源と、前記導光レンズに形成され、前記導光レンズによって導かれた光を散乱し、前記導光レンズの前面から光を放射させる散乱構造と、を備え、前記導光レンズは、前記光源からの光が入射される縁を形成し、その縁から離れるに従い光入射方向と異なる方向に曲がる区間を含み、前方に突出した曲板部と、前記曲板部の曲がった側の端から一方向に向かって伸びる延伸板部と、を備え、前記散乱構造は、前記延伸板部に形成され、前記延伸板部の前面から光を放射させ、前記光源からの光が入射される縁は、前記延伸板部の背面よりも前方に位置することを特徴とする。
【０００８】
望ましくは、前記延伸板部の背面に重ねられる基板を備え、前記散乱構造は、前記延伸板部の背面に設けられた凹部によって形成され、前記光源は、光の放射方向を前方に向けて前記基板に固定されている。
【０００９】
また、本発明は、前記車載ディスプレイ用照明装置と、前記延伸板部の前面側に設けられた液晶表示パネルと、を備えることを特徴とする車載ディスプレイである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、自動車のアクセサリ機器に用いられるディスプレイを薄型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る車載ディスプレイを示す図である。
【図２】車載ディスプレイの断面を示す図である。
【図３】基板の前面を示す図である。
【図４】導光レンズの斜視図である。
【図５】曲板部付近の拡大断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１には、本発明の実施形態に係る車載ディスプレイが示されている。車載ディスプレイは、自動車のインストルメントパネルに固定され、空調機器、オーディオ機器等のアクセサリ機器の状態を表示する。筐体１０には表示窓１４が開けられており、液晶表示パネル１２によって表示された文字や図形が表示窓１４を介してユーザに示される。図１に示される例では、液晶表示パネル１２には、空調機器の設定温度１６、送風モード１８、および送風強度２０が表示されている。なお、本願の各図面においては、車載ディスプレイからユーザに向かう方向（前方向）をｚ軸正方向、ユーザから見て右方向をｘ軸正方向、上方向をｙ軸正方向とする。
【００１３】
図２には、図１のＡＢ線断面が示されている。車載ディスプレイは、基板２２、導光レンズ２４、液晶表示パネル１２、発光ダイオード２６および筐体１０を備える。基板２２の前面には、板状の導光レンズ２４が重ねられ、導光レンズ２４の前面には、液晶表示パネル１２が重ねられている。後述のように、導光レンズ２４はｘｙ平面方向に拡がる延伸板部２４−１と、湾曲状に前方に突出した曲板部２４−２を有する。曲板部２４−２の前面および背面はｘ軸方向に平行であり、曲板部２４−２の縁の先端面２５は後方を臨んでいる。
【００１４】
延伸板部２４−１の背面には、複数の凹部２８が設けられている。凹部２８は、例えば、柱状、半球状、角錐状、円錐状等に開けられた穴によって形成され、延伸板部２４−１の背面に散在している。複数の凹部２８は散乱構造を形成し、延伸板部２４−１に導かれた光を散乱する。なお、散乱構造は、複数の凹部２８に代えて、延伸板部２４−１の背面に曇りや粗目を持たせる加工を施すことで形成してもよい。また、散乱構造は、延伸板部２４−１の前面または内部に形成してもよい。延伸板部２４−１の内部に散乱構造を形成する場合には、例えば、複数の空洞を延伸板部２４−１の内部に散在させる。
【００１５】
光源としての発光ダイオード２６には、基板２２に固定された状態で前方に光を放射するトップ型のものが用いられる。発光ダイオード２６は、曲板部２４−２の先端面２５に光を放射する位置に固定されている。筐体１０は、後方に開口した容器形状を有し、前面に表示窓１４が設けられている。液晶表示パネル１２、導光レンズ２４、および発光ダイオード２６は、基板２２の前面側で筐体１０に収容されている。
【００１６】
図３には、基板２２の前面が示されている。この図には導光レンズ２４の輪郭が二点鎖線によって仮想的に示されている。基板２２の前面は、導光レンズ２４の散乱構造によって散乱された光を前方へと反射させる反射構造を有していてもよい。基板２２の前面には、光を反射させる加工が施されてもよいし、反射材料が設けられてもよい。基板２２の前面の下方には、４個の発光ダイオード２６が横方向に配列されている。各発光ダイオード２６は、光の放射方向が前方に向けられる姿勢で基板２２の前面に固定されている。ここでは、４個の発光ダイオード２６が設けられた例が示されているが、発光ダイオード２６の数は任意である。
【００１７】
図４には、導光レンズ２４の斜視図が示されている。導光レンズ２４は、光を透過する透明または半透明のプラスチック樹脂等の材料で形成されている。導光レンズ２４はｘｙ平面方向に拡がる延伸板部２４−１と、延伸板部２４−１の下方（ｙ軸負方向側）に位置し、前方向（ｚ軸正方向）に突出した曲板部２４−２を有する。曲板部２４−２は、ｘ軸を法線とする断面内において湾曲形状を有し、曲板部２４−２の縁の先端面２５は後方（ｚ軸負方向）を臨んでいる。曲板部２４−２は、先端面２５から上方へ伸びる第１区間３０、前方斜め上へ伸びる第２区間３２、上方へ伸びる第３区間３４、および、後方斜め上へ伸びる第４区間３６を含む。曲板部２４−２は、このような複数の区間を含む構造の他、滑らかに曲がった形状であってもよい。このように、曲板部２４−２は、光源としての発光ダイオードからの光が入射される縁を形成し、その縁から離れるに従い、発光ダイオードからの光入射方向と異なる方向に曲がる板形状を有する。
【００１８】
延伸板部２４−１は、曲板部２４−２の上端から上方向に向かって伸びる。すなわち、延伸板部２４−１は、曲板部２４−２の上端からｘｙ平面に沿って拡がり、上方に伸びている。曲板部２４−２の縁の先端面２５は、延伸板部２４−１の背面よりも前方に位置し、延伸板部２４−１と基板とが重ねられたときに、基板と先端面２５との間に発光ダイオードを設けるための隙間が形成される。
【００１９】
図３の二点鎖線で示されているように、導光レンズ２４は、基板２２の前面に重ねられる。すなわち、曲板部２４−２の縁の先端面２５が各発光ダイオード２６の前方に位置するように、延伸板部２４−１が基板２２に重ねられる。また、図２に示されているように、曲板部２４−２の上方に液晶表示パネル１２を位置させ、延伸板部２４−１の前面に液晶表示パネル１２が重ねられる。曲板部２４−２の形状は、基板２２および曲板部２４−２を併せた厚みが、基板２２、延伸板部２４−１、および液晶表示パネル１２を併せた厚みと同程度となるか、あるいはそれよりも薄くなるように定められている。
【００２０】
車載ディスプレイの動作について説明する。図５には、曲板部２４−２付近の拡大断面および光の進路が示されている。発光ダイオード２６は、曲板部２４−２の縁の先端面２５に向けて光を放射する。曲板部２４−２に導かれた光は、曲板部２４−２の形状に沿って上方に導かれ、延伸板部２４−１に入射する。より詳細には、発光ダイオード２６から曲板部２４−２に入射し第１区間３０を進んだ光３８は、第２区間３２の前方における外界との境界面において反射し、第３区間３４を通って第４区間３６に至る。その光３８は、第４区間３６の前方における外界との境界面において反射し、延伸板部２４−１に入射する。
【００２１】
図２に戻り、延伸板部２４−１は、曲板部２４−２から入射された光を上方に導く。それと共に、延伸板部２４−１の背面側に形成された散乱構造は、延伸板部２４−１に導かれた光を散乱する。散乱構造によって散乱した光の一部は前方に向かい、液晶表示パネル１２の背面を照射する。
【００２２】
液晶表示パネル１２は、アクセサリ機器の動作状態を前面に表示する。液晶表示パネルは、背面から照射された光を前方へ透過し、前面に表示された文字、図形等をその光によって照明する。このように、発光ダイオード２６、導光レンズ２４、および導光レンズ２４に形成された散乱構造は、液晶表示パネル１２の後方から光を照射する車載ディスプレイ用照明装置を構成する。
【００２３】
本実施形態に係る車載ディスプレイによれば、トップ型の発光ダイオード２６を用いて、発光ダイオード２６よりも上方にある液晶表示パネル１２に光を導くことができる。トップ型の発光ダイオード２６として板状に形成されたものを用いることで、基板２２からの突出が抑えられる。また、トップ型の発光ダイオードは、基板の表面に沿った方向に光を放射するサイド型の発光ダイオードに比べて輝度が大きいものが多く、様々な色を発するものが製造されているため、その採用によって設計の自由度が高まる。
【００２４】
トップ型の発光ダイオード２６は、基板２２から前方に光を放射するため、トップ型の発光ダイオード２６のみで上方の液晶表示パネル１２の後方に光を導くことは困難である。そこで、本実施形態に係る車載ディスプレイでは、発光ダイオード２６から放射された光を導光レンズ２４によって液晶表示パネル１２の後方に導くと共に、導光レンズ２４の背面側に形成された散乱構造によって光を散乱し、液晶表示パネル１２の背面に光を照射する。
【００２５】
さらに、液晶表示パネル１２は、導光レンズ２４の曲板部２４−２の上方に設けられ、基板２２および曲板部２４−２を併せた厚みが、基板２２、延伸板部２４−１、および液晶表示パネル１２を併せた厚みと同程度となるか、あるいはそれよりも薄くなるように、曲板部２４−２の形状が定められている。これによって、車載ディスプレイを薄くすることができる。
【符号の説明】
【００２６】
１０  筐体、１２  液晶表示パネル、１４  表示窓、１６  設定温度、１８  送風モード、２０  送風強度、２２  基板、２４  導光レンズ、２４−１  延伸板部、２４−２    曲板部、２５  先端面、２６  発光ダイオード、２８  凹部、３０  第１区間、３２  第２区間、３４  第３区間、３６  第４区間、３８  光。
【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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