(57)【要約】【課題】光源の個数を増加することなく、表示板２の表示部２０の明るさを一様とすることができるレバーポジションインジケータ１を提供する【解決手段】導光板３表面の受光部３１から遠い位置で且つ表示部２０近傍の位置に発光ダイオード４からの光を導光板３内に反射するフロスト面３４を設け、フロスト面３４は、表示板２の視認方向において表示部２０とは重ならずに表示部２０の周辺部に対応して設けられる構成としている。これにより、フロスト面３４周囲の部分から導光板３外部へ出射する光量を増大させて、表示部２０の受光部３１から遠い枠部２０ａを透過照明する光量を増やして表示板２の表示部２０の枠部２０ａ明るさを一様とする、すなわち表示部２０の明るさを一様とすることができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字、記号等から成る表示部が形成される表示板と、
前記表示板の裏面側に配置される透光性材料で形成される平板状の導光体と、
前記導光板の受光部に光を入射可能に配置される光源とを備え、
前記光源からの光を前記導光板内に導いて前記表示板を透過照明する車両用表示装置において、
前記導光板表面の前記受光部から遠い位置で且つ前記表示部近傍の位置に前記光源からの光を前記導光板内に反射する反射部材を設け、
前記反射部材は前記表示板の視認方向において前記表示部とは重ならずに前記表示部の周辺部に対応して設けられることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記反射部材は前記導光板表面に一体的に形成される微細な凹凸から成るフロスト面であることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項３】
前記反射部材は前記導光板表面に印刷を施すあるいは別部品を貼付して形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記反射部材は前記導光板の表側（表示板側）表面および裏側表面の少なくとも一方に設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車両用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用表示装置に関するものであり、自動車等に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用表示装置として、たとえば、文字、記号等から成る表示部が形成される表示板と、表示板の裏面側に配置される透光性材料からなる平板状の導光体と、導光板の受光部に光を入射可能に配置される光源とを備え、光源からの光を導光板内に導いて表示板を透過照明する方式のものがある。
【０００３】
この場合、光源が導光板の端部、つまり表示板の端部に配置されているため光源から遠い表示部の明るさが暗くなり、表示板の表示部の明るさが一様とならず見映えが良くないという問題がある。
【０００４】
この問題を解決する手段として、光源の個数を増やすことが考えられる。これにより表示板の表示部の明るさを一様とすることは可能であるが、コスト増大を伴う。そこで、光源を増やすことなく表示板の明るさを均一とするために、実開昭５６−９３７７２号公報に開示される表示装置では、導光体の表示部に対応した部分の裏面に微細凹凸から成るフロスト面を形成すると共に、光源から遠いフロスト面における微細凹凸の単位面積当りの数を多くしている。この場合、導光体内を進行してきた光源からの光がフロスト面で表示部方向に反射され、その反射光により各表示部が照明される。また、フロスト面における微細凹凸の単位面積当りの数が多いほど反射率が大きくなる。したがって、光源に近い部分、つまり光量の大きい部分では反射率を下げ、且つ光源から遠い部分、つまり光量の小さい部分では反射率を上げることにより、表示板全体の明るさが均一になるようにしている。言い換えると、フロスト面における微細凹凸の単位面積当りの数、いわゆる粗さによって、表示部の明るさが直接的に決まる。
【０００５】
また、実開平５−６４７２５号公報に開示される計器の照明構造においては、表示板の暗い部分に対応して導光板の裏面に凹凸処理部（上述のフロスト面相当）を部分的に形成すると共に、凹凸処理部からその周囲の平滑部へ向けて導光板裏面の平滑度が増加するようにした平滑度増加部を形成している。これにより、凹凸処理部に対応する部分とその周辺部分との明るさの差を小さくして、表示板全体の明るさが一様になるようにしている。
【０００６】
一般に、導光板は透明な樹脂材料で作られており、導光板へのフロスト面あるいは凹凸処理部形成は、導光板の樹脂成形型に凹凸を形成し、それを成形時に導光板に転写することにより行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、実開昭５６−９３７７２号公報または実開平５−６４７２５号公報に開示される表示装置において、成形型の摩耗や転写不良等により導光板のフロスト面の粗密が正確に形成されない場合がある。これらの表示装置においては、フロスト面における微細凹凸の単位面積当りの数、いわゆる粗さによって、表示部の明るさが直接的に決まるため、導光板のフロスト面の粗密が正確に形成されない場合においては、表示板全体の明るさが一様にならずに部分的に斑が生じる可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、光源の個数を増加することなく、表示板の表示部の明るさを一様とすることができる車両用表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。
【００１０】
本発明の請求項１に記載の車両用表示装置は、文字、記号等から成る表示部が形成される表示板と、表示板の裏面側に配置される透光性材料で形成される平板状の導光体と、導光板の受光部に光を入射可能に配置される光源とを備え、光源からの光を導光板内に導いて表示板を透過照明する車両用表示装置において、導光板表面の受光部から遠い位置で且つ表示部近傍の位置に光源からの光を導光板内に反射する反射部材を設け、反射部材は表示板の視認方向において表示部とは重ならずに表示部の周辺部に対応して設けられる構成としている。光源から受光部から導光板内に入射した光源からの光の一部は導光板表面から外部へ出射し、残りは導光板内を導光板の表面および裏面で全反射を繰返しながら進行する。ここで、導光板の表面に、反射部材を設けると、導光板内を進行する光は、反射部材により乱反射され反射部材周囲の導光板表面から外部へ出射する。すなわち、導光板に反射部材を設けることにより、導光板表面の反射部材周囲の部分から導光板外部へ出射する光量を増大させることができる。これにより、受光部から遠い部分の表示部を透過照明する光量を増やして表示板の表示部の明るさを一様とすることができる。
【００１１】
従来の表示装置においては、表示板の視認方向において表示部とフロスト面が重なって設けられている。すなわち、表示部の形状とフロスト面の形状は略同一に形成されているので、表示部を透過照明するための所望の光量を得るためにフロスト面の仕様（微細凹凸の単位面積当りの数）を微妙に変化させる必要があり、成形型の摩耗や転写不良等が発生した場合、表示板の表示部の明るさを一様とすることが困難であった。一方、本発明の請求項１に記載の車両用表示装置は、表示板の視認方向において表示部と反射部材が重ならないので、たとえば反射部材としてフロスト面を設ける場合、フロスト面の仕様を成形型の摩耗や転写不良等が起き難い仕様とすれば、容易に表示板の表示部の明るさを一様とすることができる。
【００１２】
請求項２に記載の車両用表示装置では、反射部材は導光板表面に一体的に形成される微細な凹凸から成るフロスト面である構成としている。これにより、導光板に容易に反射部材を設けることができる。
【００１３】
請求項３に記載の車両用表示装置では、反射部材は導光板表面に印刷を施すあるいは別部品を貼付して形成される構成としている。これにより、導光板に容易に反射部材を設けることができる。
【００１４】
請求項４に記載の車両用表示装置では、反射部材は導光板の表側（表示板側）表面および裏側表面の少なくとも一方に設けられる構成としている。これにより、反射部材により乱反射されて導光板の外部へ出射する光量を必要に応じて容易に調節できる。したがって、表示板の表示部の明るさを容易に調整できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による車両用表示装置を、自動車のコンビネーションメータ中において変速機のシフトレバー位置を表示するレバーポジションインジケータ１適用した場合を例に、図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態による車両用表示装置であるレバーポジションインジケータ１の部分断面図であり、図２中におけるＩ−Ｉ線断面図である。
【００１７】
図２は、本発明の一実施形態によるレバーポジションインジケータ１の部分正面図である。
【００１８】
コンビネーションメータは、自動車の車室内において運転席前方の運転者から視認可能な位置に配設されて、当該自動車に関する各種情報、たとえば走行速度、エンジン回転数あるいは燃料タンク内残存燃料量等を表示するものである。
【００１９】
レバーポジションインジケータ１は、上述のコンビネーションメータの一角に配置されている。本発明の一実施形態によるレバーポジションインジケータ１の場合、レバーポジションは５個（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、２）であり、それに対応して表示部２０は、図２に示すように、５個（Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、２）形成されている。自動車の作動中において、５個の表示部２０のうち、使用中のレバーポジションに対応する表示部２０だけが発光表示される。これにより、運転者はいちいちシフトレバーを見なくても、コンビネーションメータ中のレバーポジションインジケータ１を見ることにより、現在使用中のレバーポジションを知ることができる。
【００２０】
以下、本発明の一実施形態によるレバーポジションインジケータ１の構成について説明する。
【００２１】
レバーポジションインジケータ１は、図１および図２に示すように、表示板２、表示板２の裏面側に配置される平板状の導光体３および導光体２に光を入射可能に配置される光源である発光ダイオード４から構成されている。
【００２２】
表示板２は、図１および図２に示すように、透光性材料、たとえば透明なポリカーボネート樹脂等からなる平板２１の表面に、５個の表示部２０および背景部２２が印刷等を施して形成されている。また、各表示部２０は、図１に示すように、枠部２０ａ、文字部２０ｂおよび地部２０ｃから形成されている。本発明の一実施形態によるレバーポジションインジケータ１においては、背景部２２は遮光性の黒色、枠部２０ａは半透光性の黄緑色、文字部２０ｂは半透光性の濃緑色、地部２０は半透光性の黄色にそれぞれ着色されている。なお、各部２２、２０ａ、２０ｂ、２０ｃの色は、上述の実施形態に限る必要はなく、必要に応じて任意に選択可能である。
【００２３】
表示板２の裏面側には、導光板３が配置されている。導光板３は、透光性材料、たとえばアクリル樹脂等から形成されている。導光板３は、図２に示すように、表示板２の各表示部２０を全て包含するような平面形状を有している。導光板３の端部には、図１に示すように、光源である発光ダイオード４からの光を入射させるための受光部３１が設けられている。導光板３は、受光部３１から入射した発光ダイオード４からの光をその内部に導いて表面３３から出射させ、それにより表示板２の表示部２０を透過照明する。また、表示板３には、図１および図２に示すように、表側（表示板２側）表面である表面３３の受光部３１から遠い位置で且つ表示部２０近傍の位置に反射部材であるフロスト面３４が設けられている。フロスト面３４は、運転者の視認方向、すなわち図２における紙面直交方向において、表示部２０と重ならないように、表示部２０の外側周辺部に対応して設けられている。フロスト面３４は、導光板３の表面に形成される多数の微細な凹凸の集合体であり、導光板３を樹脂成形するための型に予め形成される多数の微細な凹凸を成形時に導光板３側に転写して作られる。
【００２４】
導光板３の裏面側には、レバーポジションインジケータ１を含むコンビネーションメータの電気回路部を形成するプリント基板６が配置されている。プリント基板６上の受光部３１に対応する位置には光源である発光ダイオード４が１個実装されている。また、表示部２０の地部２０ｃの略中心に対応する位置には発光ダイオード５が実装されている。発光ダイオード５は、５個の表示部２０に対応して５個実装されている。また、導光板３とプリント基板６との間には、図１に示すように、コンビネーションメータのケース（図示せず）の一部である遮光壁７が配置されている。遮光壁７は、各発光ダイオード５を取囲むように略ロ字状に形成されている。これにより、ある１個の表示部２０に対応する発光ダイオード５を点灯させた時、この発光ダイオード５の光が隣接する他の表示部２０へ漏れることを防止している。
【００２５】
ここで、本発明の一実施形態によるレバーポジションインジケータ１の特徴である導光板３の導光作用について説明する。
【００２６】
導光板３において、受光部３１から入射した発光ダイオード４からの光は、反射面３２で反射されて導光板３内を図１中の矢印で示すように進行する。導光板３内で何回か反射を繰返した後、図１中の矢印Ａ、Ｃのように表示板２に向かって出射される。一方、導光板３内で何回か反射を繰返しフロスト面３４に入射した光は、フロスト面３４で乱反射され、図１中の矢印Ｃのように表示板２に向かって出射される。なお、図１においては、フロスト面３４における乱反射光のうち、表示板２に向かって出射される光、すなわち表示板２の照明に寄与する光だけを描いている。
【００２７】
従来のレバーポジションインジケータ１における、光源から遠い位置にある表示部の照度不足補償手段、すなわち、導光板裏面の表示部に対応する部分、つまり表示板の視認方向において表示部と重なる部分にフロスト面を設けフロスト面で乱反射された光により直接表示部を照明すると共に、フロスト面の粗さ（微細凹凸の単位面積当りの数）を光源から遠ざかるに連れて細かくなるように設定する、という手段では、表示部を透過照明するための所望の光量を得るためにフロスト面の粗さを微妙に変化させる必要がある。このため、成形型においてフロスト面部の摩耗や転写不良等が発生した場合、表示板の表示部の明るさを一様とすることが困難であった。
【００２８】
これに対し、本発明の一実施形態によるレバーポジションインジケータ１では、フロスト面３４を、導光板３の受光部３１から遠い位置且つ表示板２の視認方向において表示部２０と重ならないように設けている。すなわち、フロスト面３４で乱反射された光は、直接表示部２０へ向かって出射せずに、導光板３内でさらに反射して表示部２０へ向かって出射する。これにより、フロスト面３４により増加される表示部２０照明に関与する光量に及ぼすフロスト面の粗さの影響度合いを小さくできる。したがって、フロスト面３４の粗さを成形型の摩耗や転写不良等が発生し難い仕様とすれば、導光板３の安定した品質を維持して、容易に表示板２の表示部２０の明るさを一様とすることができる。
【００２９】
次に、以上説明した本発明の一実施形態によるレバーポジションインジケータ１の電気回路構成について説明する。
【００３０】
図３は、本発明の一実施形態によるレバーポジションインジケータ１の電気回路構成図である。
【００３１】
制御装置８は、イグニッションスイッチ１０を介してバッテリ１１に接続されて電力の供給を受け、各発光ダイオード４、５の点灯・消灯を制御している。また、制御装置８には、ポジションスイッチ９が接続されている。ポジションスイッチ９は、変速機のシフトレバー（図示せず）に取り付けられて、レバーポジションを検出してポジション信号を出力するものである。制御装置８は、ポジションスイッチ９からの信号を受け、それに対応する１個の発光ダイオード５を点灯させる。一方、制御装置８は、イグニッションスイッチ１０がＯＮ状態の時は、発光ダイオード４を連続して点灯させる。
【００３２】
次に、以上説明した本発明の一実施形態によるレバーポジションインジケータ１の表示動作、見え方について説明する。
【００３３】
イグニッションスイッチ１０がＯＮされると、制御装置８は作動を開始し、発光ダイオード４を点灯駆動すると共に、ポジションスイッチ９からの信号に基づいてそれに対応する１個の発光ダイオード５を点灯駆動する。安全上、エンジン始動は、シフトポジションがＰ（パーキング、駐車）のときのみ可能なので、図２中の「Ｐ」に対応する発光ダイオード５が点灯駆動される。
【００３４】
これにより、表示板２では、５個の表示部２０全体が導光体３から出射される発光ダイオード光４からの光により透過照明される。これは、表示板２上における表示部２０の存在を認識させるためであり、枠部２０ａの照度が、文字部２０ｂおよび地部２０ｃの照度より高くなるように、各部２０ａ、２０ｂ、２０ｃの印刷面の光透過率が設定されている。また、導光板３の受光部３１から遠い位置にフロスト面３４を設けて、フロスト面３４による乱反射光を間接的に表示部２０に入射させることで表示部２０照明に利用している。これにより、表示部２０の発光ダイオード４から遠い部分における照度低下を上述のフロスト面３４により補償して枠部２０ａ全周の照度を均一として、レバーポジションインジケータ１の見映えを向上させることができる。
【００３５】
また、発光ダイオード５が点灯される表示部２０、つまり図２中の「Ｐ」の表示部２０においては、文字部２０ｂおよび地部２０ｃが、他の表示部２０と比べて一段と明るく発光表示される。したがって、運転者は、変速機のシフトポジションがＰポジションであることを容易に認識できる。
【００３６】
以上説明した本発明の一実施形態によるレバーポジションインジケータ１においては、導光板３表面の受光部３１から遠い位置で且つ表示部２０近傍の位置に発光ダイオード４からの光を導光板３内に反射するフロスト面３４を設け、フロスト面３４は、表示板２の視認方向において表示部２０とは重ならずに表示部２０の周辺部に対応して設けられる構成としている。これにより、フロスト面３４周囲の部分から導光板３外部へ出射する光量を増大させて、表示部２０の受光部３１から遠い枠部２０ａを透過照明する光量を増やして表示板２の表示部２０の枠部２０ａ明るさを一様とすると共に、５個の表示部２０ａの明るさを一様とすることができる。
【００３７】
また、従来の表示装置のように、フロスト面から直接光を出射させて表示部を照明するのではなく、フロスト面３４で乱反射した光をさらに導光板３内で反射させて導光板３のフロスト面３４以外の表面３３から出射させている。表示部２０へ向けて出射するフロスト面３４に起因する光量は、フロスト面３４の粗さ（微細凹凸の単位面積当りの数）の影響を受け難くなる。したがって、フロスト面３４の粗さを成形型の摩耗や転写不良等が発生し難い仕様とすれば、導光板３の安定した品質を維持して、容易に表示板２の表示部２０の明るさを一様とすることができる。
【００３８】
なお、以上説明した、本発明の一実施形態によるレバーポジションインジケータ１においては、図１に示すように、フロスト面３４を導光板３の表面３３上、すなわち導光板３の表示板２側表面に形成しているが、これを、裏側表面である裏面３５上に設けてもよい。あるいは、表面３３および裏面３５の両方に設けてもよい。
【００３９】
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるレバーポジションインジケータ１においては、導光板３の一部に多数の微細な凹凸から成るフロスト面３４を設けて反射部材としているが、フロスト面３４に替えて、導光板３の表面に印刷（たとえば、白色または銀色）を施して反射部材を形成してもよい。さらに、別部品（たとえば、フィルムまたは金属箔等）を貼付して反射部材を形成してもよい。
【００４０】
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるレバーポジションインジケータ１においては、光源である発光ダイオード４の個数を１個としているが、２個以上あってもよい。また、光源として、発光ダイオード４に替えて電球、放電灯等を用いてもよい。
【００４１】
また、以上説明した実施形態は、本発明の車両用表示装置を、自動車のレバーポジションインジケータ１に適用した場合を例に説明したが、レバーポジションインジケータ１に限る必要はなく、他の表示装置、たとえば速度計、エンジンタコメータ、水温計、燃料計等に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるレバーポジションインジケータ１の部分断面図であり、図２中のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるレバーポジションインジケータ１の部分正面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるレバーポジションインジケータ１の電気回路構成図である。
【符号の説明】
１　　レバーポジションインジケータ（車両用表示装置）
２　　表示板
２０　　表示部
２０ａ　　枠部
２０ｂ　　文字部
２０ｃ　　地部
２１　　平板
２２　　背景部
３　　導光板
３１　　受光部
３２　　反射部
３３　　表面（表側表面）
３４　　フロスト面（反射部材）
３５　　裏面（裏側表面）
４　　発光ダイオード（光源）
５　　発光ダイオード
６　　プリント基板
７　　遮光壁
８　　制御装置
９　　ポジションスイッチ
１０　　イグニッションスイッチ
１１　　バッテリ
Ａ、Ｂ、Ｃ　　光
【図１】
2004106662.tif 000003
【図２】
2004106662.tif 000004
【図３】
2004106662.tif 000005