JP2008290685A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車室内の造形の自由度を高めつつ、表示面に人の顔が映ったり、表示面に表示される画像が窓に映ったりするのを抑制することができる車両用表示装置を提供する。
【解決手段】複数の貫通孔２２が規則的に形成されるインストルメントパネル２と、複数の貫通孔２２の一つ一つに光を選択して供給する液晶ディスプレイ７と、複数の貫通孔２２の一つ一つに設けられ、液晶ディスプレイ７からの光を入射する入射部６１と、複数の貫通孔２２に光を出射する出射部６２を有する導光部材６と、を備え、出射部６２は、インストルメントパネル２の外表面２１よりも内側に設けられ、その端面６３は、複数の貫通孔２２の外部から出射部６２に向かう光を複数の貫通孔２２の内壁面２３に向けて反射する光制御面となっていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、自動車に搭載される車両用表示装置に関する。

光源と、画像を形成する画像形成手段と、画像形成手段を透過した光源からの光により画像の投影画像が結像される曲面状のスクリーンとを備える車両用表示装置であって、このスクリーン形状を、当該表示装置が組み込まれている部材を含めた周囲の部材、例えば、自動車の車室内前方の設置されるインストルメントパネル等と意匠的に連続させる車両用表示装置が知られている（特許文献１参照）。

これにより、インストルメントパネルに埋め込まれる一般的なコンビネーションメータのような車両用表示装置と比較すると、インストルメントパネルの表面から突出する突起物のない車両用表示装置とすることができ、インストルメントパネルの造形の自由度を高めることができる。
特開２００５−１８６７８４号公報

しかしながら、上記表示装置では、スクリーンがインストルメントパネルの表面と連続させるように形成されているため、スクリーン表面に人の顔が映ったり（これを顔映りという）、スクリーンに表示される画像がインストルメントパネルの周辺にある窓ガラスに映ったり（これを窓映りという）する。

スクリーン表面に人の顔が映ると、スクリーン表面に映し出される画像が見難くなる問題が発生する。また、窓ガラスにスクリーンに表示される画像が映ると、外の状況が見難くなるという問題がある。

本発明は、車室内の造形の自由度を高めつつ、表示面に人の顔が映ったり、表示面に表示される画像が窓に映ったりするのを抑制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。

請求項１に記載の発明によれば、複数の貫通孔が規則的に形成される板部材と、複数の貫通孔の一つ一つに光を選択して供給する光源と、複数の貫通孔の一つ一つに設けられ、光源からの光を入射する入射部と、複数の貫通孔に光を出射する出射部を有する導光部材と、を備え、出射部は、板部材の外表面よりも内側に設けられ、その端面は、複数の貫通孔の外部から出射部に向かう光を複数の貫通孔の内壁面に向けて反射する、又は、当該光を拡散する、若しくは、当該光を減衰する光制御面となっていることを特徴としている。

この構成によれば、光源が光を板部材に規則的に形成された複数の貫通孔の一つ一つに選択して供給するようにしているので、板部材の表面に所定の情報を表示することができる。

そして、光源からの光を複数の貫通孔に導く導光部材の出射部の端面は、複数の貫通孔の外部から出射部に向かう光を複数の貫通孔の内壁面に向けて反射する、又は、当該光を拡散する、若しくは、当該光を減衰する光制御面となっている。

光制御面が複数の貫通孔の外部から出射部に向かう光を複数の貫通孔の内壁面に向けて反射する場合では、出射部の端面にはそれぞれの貫通孔の内壁面が映ることとなり、覗いた人の顔が出射部の端面に映るのを抑制することができる。

また、光制御面が複数の貫通孔の外部から出射部に向かう光を拡散する場合では、出射部の端面にて光が拡散するので、その端面に覗いた人の顔が映るのを抑制することができる。

また、光制御面が複数の貫通孔の外部から出射部に向かう光を減衰する場合では、当該光が光制御面にて減衰するので、光制御面にて反射する光が減少し、その端面を覗いた人の顔が映るのを抑制することができる。

さらに、出射部は板部材の外表面よりも内側に設けられているので、出射部から放射状に広がって出射しようとする光の角度を制限することができ、周囲にある窓に映るのを抑制することができる。

請求項２に記載されているように、光制御面を、複数の貫通孔の軸に対して複数の貫通孔の内壁面に向かって傾斜する傾斜面として構成すれば、複数の貫通孔の外部から出射部に向かう光を複数の貫通孔の内壁面に向けて反射することができる。これにより、出射部の端面にはそれぞれの貫通孔の内壁面が映ることとなり、覗いた人の顔が出射部の端面に映るのを抑制することができる。

また、請求項３に記載されているように、傾斜面を湾曲して構成すれば、傾斜面にて反射した光が到達する貫通孔の内壁面の軸方向長さを、傾斜面が平面状に形成された場合に比べ短くすることができる。これにより、出射部から出射される光が窓に映らない範囲で、出射部の端面を板部材の外表面に可能な限り近づけて配置させることができる。その結果、車両用表示装置の視野角を可能な限り広げることができる。

また、請求項４に記載されているように、複数の貫通孔の内壁面を、光を拡散させる光拡散面とすれば、出射部の端面にて反射し、複数の貫通孔の内壁面に到達した光が、この内壁面で反射して再び出射部の端面に戻ることを抑制することができる。

請求項５に記載されているように、光制御面を、シボ加工、又はアンチグレアコートが施された面とすれば、複数の貫通孔の外部から出射部に向かう光を拡散することができる。これにより、覗いた人の顔が出射部の端面に映るのを抑制することができる。

また、請求項６に記載されているように、光制御面に、無反射コートを施すようにしてもよい。この構成によれば、複数の貫通孔の外部から出射部に向かう光をこの無反射コートが施されている光制御面にて減衰させることができる。これにより、覗いた人の顔が出射部の端面に映るのを抑制することができる。

請求項７に記載の発明によれば、光源は、表示面に複数の貫通孔の一つ一つに供給する光を発光する画像表示装置であることを特徴としている。この構成によれば、複数の貫通孔の一つ一つに光を供給する発光体を貫通孔の数だけ用意する必要がなくなる。一つの画像表示装置にて複数の貫通孔の一つ一つに光を供給することができる。

請求項８に記載の発明によれば、画像表示装置は、液晶ディスプレイであることを特徴としているので、車両用表示装置の体格を小さくすることができる。

また、請求項９に記載されているように、光源は、複数の発光ダイオードから構成されており、複数の発光ダイオードが、その一つ一つが前記複数の貫通孔の一つ一つに光を供給するように構成してもよい。これにより、複数の貫通孔の一つ一つに供給される光の光量を画像表示装置にて光を供給する場合よりも多くすることができる。その結果、直射日光が車両用表示装置に当たることにより、車両用表示装置に表示される所定の情報が見え難くなることを抑制することができる。

請求項１０に記載の発明によれば、導光部材は、複数の貫通孔の一つ一つに挿入される棒状のアクリル樹脂からなっているので、比較的安価に光源の光を複数の貫通孔の一つ一つに供給することができる。

また、請求項１１に記載されているように、導光部材を、複数の貫通孔の一つ一つに挿入される可撓性を有する光ファイバーケーブルとすれば、板部材に対する光源の配置の自由度が増す。

請求項１２に記載の発明によれば、導光部材の入射部を保持する保持孔が形成される保持板を有し、保持板は、光源に密着して配置されることを特徴としている。この構成によれば、光源からの光を的確に導光部材に供給することができるとともに、ある光源からの光がある導光部材に供給される際、光がある導光部材と隣接する他の導光部材に漏れることを抑制することができる。

請求項１３に記載の発明によれば、板部材の外表面は、インストルメントパネルの外表面と滑らかにつながっているので、インストルメントパネルと車両用表示装置とを一体的なものとして見せることができる。

また、請求項１４に記載されているように、インストルメントパネルの外表面には、板部材に形成されている複数の貫通孔とほぼ同じ孔径であって、複数の貫通孔とほぼ同じ間隔で複数の凹部が規則的に形成されていることを特徴としているので、車両用表示装置が情報を表示していない状態では、インストルメントパネルの外表面と車両用表示装置の外表面との見分けがつきにくくなり、さらにインストルメントパネルと車両用表示装置とを一体的なものとして見せることができる。つまり、車両用表示装置の存在感を消すことができる。

以下、本発明の車両用表示装置を車室内前方に設置されるインストルメントパネルに設置した複数の例を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、インストルメントパネル２の正面図である。インストルメントパネル２は、自動車の車室内の前方に設置される。インストルメントパネル２の運転席４側には、ステアリングホイールが設置され、インストルメントパネル２のさらに前方には、ウインドシールド３が設置されている。

インストルメントパネル２の外表面２１には、車両用表示装置としての表示装置１がインストルメントパネル２の外表面２１と意匠的に連続して設けられている。表示装置１は、例えば、運転席４の前方に配置され、車速等を表示し、運転者に運転状態を報知したり、ナビゲーションの情報等を表示したりする。

図２は、図１中の運転席４側の表示装置１の断面図である。表示装置１の表示面は、インストルメントパネル２の外表面２１と一体的となっている。インストルメントパネル２の外表面２１には、全体的に凹部２４が複数個、規則的に形成されている。インストルメントパネル２の表示装置１となる部分のみ、上記凹部２４が形成されている配列と同じような間隔で貫通孔２２が複数個、形成されている。また、凹部２４と貫通孔２２の内径は、ほぼ同じ径となっている。

貫通孔２２は、運転者５が運転席４に座ったとき、貫通孔２２の軸線が運転者５の目の位置を向くように形成されている。本実施形態では、このインストルメントパネル２が請求項に記載の板部材に相当する。

インストルメントパネル２の裏側には、貫通孔２２の一つ一つに光を供給する光源としての液晶ディスプレイ７が設けられている。液晶ディスプレイ７と貫通孔２２との間には、液晶ディスプレイ７の表示面７１に映し出される画像の光を貫通孔２２の一つ一つに導くための、導光部材６が複数個、設けられている。

導光部材６は、棒状に形成された光透過性を有するアクリル樹脂からなっている。導光部材６は、一端部に液晶ディスプレイ７からの光を入射する入射部６１を有し、他端部に当該光を貫通孔２２に出射する出射部６２を有する。

入射部６１は、液晶ディスプレイ７の表示面７１に対向するように設けられる。入射部６１は、液晶ディスプレイ７の表示面７１側に設けられた板状の保持部材８によって、その一つ一つが保持される。保持部材８には、板厚方向に貫通した孔が入射部６１と同じ数だけ形成されている。その孔に入射部６１が挿入されることで、入射部６１は保持部材８に保持される。保持部材８は、液晶ディスプレイ７の表示面７１に密着して配置されている。また、入射部６１の端面も可能な限り表示面７１に密着して配置されている。入射部６１の端面は、液晶ディスプレイ７からの光を効率よく入射させるため研磨加工を施している。

出射部６２は、その端面６３がインストルメントパネル２の外表面２１よりも内側に配置されるように貫通孔２２に挿入される。つまり、出射部６２の端面６３がインストルメントパネル２の外表面２１から突出しないように出射部６２が貫通孔２２に挿入される。

液晶ディスプレイ７について図３を用いて説明する。図３は、液晶ディスプレイ７の表示面７１の正面図である。液晶ディスプレイ７は、図３に示すように、導光部材６の入射部６１が対向する位置を選択して発光する。図３では、発光している部分を黒丸で示し、発光していない部分を白丸で示している。入射部６１は、表示面７１の発光可能な部分にそれぞれ対向して設けられる。

図３に示すように、表示面７１上の複数の発光可能な部分を選択して発光させることにより、所定の情報が表示される。その一つ一つの発光した部分から出射される光は、その部分に対向する入射部６１に入射される。入射部６１に入射された光は、導光部材６内を通って出射部６２から出射される。出射部６２が挿入される複数の貫通孔２２は、表示面７１上の複数の発光可能な部分の配列と同じような配列で形成されているため、出射部６２から光が出射されることにより、インストルメントパネル２の外表面２１に図３に示すような、所定の情報が表示される（図１および図２参照）。

インストルメントパネル２と液晶ディスプレイ７との間は、インストルメントパネル２が車室内に侵入する直射日光によって熱せられたときの温度の影響が液晶ディスプレイ７に及ばない程度の距離、離すことが好ましい。導光部材６の長さは当該距離に応じて決定されるようにしてもよい。

上述したようにインストルメントパネル２には、表示装置１の部分以外に凹部２４が形成され、表示装置１の部分に貫通孔２２が形成されている。インストルメントパネル２の外表面２１上の凹部２４や貫通孔２２は、所定の間隔で規則的に形成されているので、表示装置１が非表示状態であるときは、表示装置１の存在感を消すことができる。

また、インストルメントパネル２に形成される凹部２４を貫通孔２２と同じように貫通させた孔としてもよい。さらに、形成したその孔に表示装置１の貫通孔２２に挿入される導光部材６と同じものを挿入してもよい。そうすることにより、さらに表示装置１の存在感を消すことができる。

保持部材８および入射部６１は、表示面７１に密着して配置されているので、発光した部分から出射される光が、発光していないその他の部分に対向する入射部６１に入射することが抑制される。

次に、導光部材６の出射部６２について、図４を用いて説明する。図４は、出射部６２を拡大した断面図である。

図４に示すように、出射部６２は、各貫通孔２２に挿入されて、保持される。出射部６２は、端面６３がインストルメントパネル２の外表面２１から突出しないような位置に保持される。これにより、出射部６２から出射される光の方向を制限することができる。すなわち、出射部６２の端面６３から放射状に広がろうとする光の角度を小さくすることができる。

これにより、インストルメントパネル２の周囲にある窓に貫通孔２２からの光が映ってしまうことを抑制することができる。その結果、運転者５は、窓に映った光に邪魔されることなく車室外の状況を見ることができ、安全に車両を運転することができる。

出射部６２の端面６３も入射部６１の端面と同様、研磨加工を施している。これにより、出射部６２から出射される光量を確保することができる。また、反対に、出射部６２の端面６３をすりガラスのように表面を粗く加工してもよい。これにより、出射部６２から出射される光が均一となる。

また、端面６３は、図４に示すように、出射部６２に向かう貫通孔２２の軸方向に沿った光を、貫通孔２２の内壁面２３に向けて反射する面となっている。この端面６３が請求項に記載の光制御面に相当し、傾斜面に相当する。具体的には、端面６３が貫通孔２２の内壁面２３に向くように貫通孔２２の軸方向に対して傾斜している。この傾斜角度は、貫通孔２２の軸方向に対して約４５°が好ましい。

端面６３を上述したように形成することで、当該光は、この端面６３で反射して内壁面２３に到達する。運転者５が、出射部６２の端面６３を貫通孔２２の軸方向から覗いたとき、端面６３には貫通孔２２の内壁面２３が映ることとなり、運転者５の顔が端面６３に映ることを抑制することができる。

また、当該光が到達する内壁面２３を、シボ加工等、光を拡散させるような加工を施し、光拡散面とすることが好ましい。これによれば、内壁面２３に到達する当該光が再び内壁面２３にて反射して、運転者５の目に届くことを抑制することができる。

また、本実施形態では、図２に示すように、複数の貫通孔２２の一つ一つに供給する光を発光する装置として請求項に記載の画像表示装置としての液晶ディスプレイ７を使用している。これによれば、貫通孔２２の一つ一つに供給する光源を貫通孔２２の数だけ用意する必要がなくなる。つまり、ただ一つの液晶ディスプレイ７からそれぞれの貫通孔２２に光が供給できる。また、画像表示装置として、液晶ディスプレイ７というＣＲＴ等と比較すると装置の厚さが薄い画像表示装置を使用しているため、表示装置１の体格を小さくすることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態を図５に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。

図５に示す導光部材６の出射部６２の端面６３ａは、第１実施形態の端面６３が平面であるのに対し、入射部６１側に凹むように湾曲している。この構成によれば、この端面６３ａにて反射した光が到達する貫通孔２２の内壁面２３の軸方向距離Ｌを第１実施形態のものに比べ短くすることができる。出射部６２の端面６３ａを、出射部６２から出射される光が窓に映らない範囲で、端面６３ａをインストルメントパネル２の外表面２１に可能な限り近づけて配置させることができる。その結果、表示装置１の視野角を可能な限り広げることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態を図６に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。

導光部材６の出射部６２の端面６３ｂは、図６に示すように先細形状となるように形成するようにしてもよい。この構成によっても、出射部６２に向かう貫通孔２２の軸方向に沿った光を貫通孔２２の内壁面２３に反射させることができ、運転者５の顔が端面６３ｂに映ることを抑制することができる。図６に図示する端面６３ｂは、平面となっているが、第２実施形態のように（図５参照）、湾曲させてもよい。

（第４実施形態）
第４実施形態を図７に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。

図７に示すように、本実施形態の出射部６２の端面６３ｃは、第１から第３実施形態の出射部６２の端面６３、６３ａ、６３ｂのように貫通孔２２の軸方向に対して傾斜せず、この軸方向に対して略直交している。端面６３ｃは、シボ加工、又はアンチグレアコートが施されている。これにより、貫通孔２２の外部から端面に向かう光を、この端面６３ｃにて拡散させることができる。これにより、運転者５の顔が端面６３ｃに映ることを抑制することができる。

（第５実施形態）
第５実施形態を図８に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。

図８に示すように、本実施形態の出射部６２の端面６３ｄは、第１から第３実施形態の出射部６２の端面６３、６３ａ、６３ｂのように貫通孔２２の軸方向に対して傾斜せず、この軸方向に対して略直交している。端面６３ｄは、ＡＲコート等の外部からの光を減衰させる機能を有する無反射コートが施されている。これにより、貫通孔２２の外部から端面６３ｄに向かう光を、この端面６３ｄにて減衰させることができる。ＡＲコートとは、コート層内で光の干渉現象を発生させ、この干渉現象を利用して外部からの光をコート層内で減衰させるものである。これにより、運転者５の顔が端面６３ｄに映ることを抑制することができる。

（第６実施形態）
第６実施形態を図９に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。図９は、本実施形態中の特徴部分のみを図示する。

第１から第５実施形態では、請求項に記載の光源として液晶ディスプレイ７を使用した例について説明したが、本実施形態では図９に示すように、光源として回路基板７１ａ上に複数の発光ダイオード７ａを設けたものを使用している。発光ダイオード７ａは、回路基板７１ａ上に導光部材６の入射部６１と対向する位置に設けられている。各発光ダイオード７ａを図示しない制御装置にて選択して発光させることにより、インストルメントパネル２上に所定の情報を表示させることができる。

本実施形態では、貫通孔２２に供給される光の光源として複数の発光ダイオード７ａを使用しているため、貫通孔２２に供給される光の光量を光源として液晶ディスプレイ７を使用する場合よりも多くすることができる。その結果、直射日光が表示装置１に当たることにより、表示装置１に表示される所定の情報が見え難くなることを抑制することができる。

（第７実施形態）
第７実施形態を図１０に示す。なお、第１実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。

本実施形態では、アクリル樹脂製の導光部材６に代えて光ファイバーケーブル６ａを使用している。この光ファイバーケーブル６ａは、可撓性を有している。このため、液晶ディスプレイ７の配置の自由度が増加する。このため、インストルメントパネル２の内側のスペースが限られる場合であっても、表示装置１をインストルメントパネル２に設けることができる。また、インストルメントパネル２のどの場所であっても、表示装置１を自由に配置させることができる。

本発明の第１実施形態による表示装置をインストルメントパネルに設けた状態のインストルメントパネルの正面図である。 図１中の表示装置の断面図である。 図１中の液晶ディスプレイの正面図である。 図１中の表示装置の一部を拡大した断面図である。 第２実施形態による表示装置の一部を拡大した断面図である。 第３実施形態による表示装置の一部を拡大した断面図である。 第４実施形態による表示装置の一部を拡大した断面図である。 第５実施形態による表示装置の一部を拡大した断面図である。 第６実施形態による表示装置の光源の断面図である。 第７実施形態による表示装置の断面図である。

符号の説明

１ 表示装置、２ インストルメントパネル（板部材）、２１ 外表面、２２ 貫通孔、２３ 内壁面、２４ 凹部、３ ウインドシールド、４ 運転席、５ 運転者、６ 導光部材、６１ 入射部、６２ 出射部、６３ 端面、７ 液晶ディスプレイ（光源）、７１ 表示面

Claims (14)

1. 複数の貫通孔が規則的に形成される板部材と、
   前記複数の貫通孔の一つ一つに光を選択して供給する光源と、
   前記複数の貫通孔の一つ一つに設けられ、前記光源からの光を入射する入射部と、前記複数の貫通孔に光を出射する出射部を有する導光部材と、を備え、
   前記出射部は、前記板部材の外表面よりも内側に設けられ、その端面は、前記複数の貫通孔の外部から前記出射部に向かう光を前記複数の貫通孔の前記内壁面に向けて反射する、又は、当該光を拡散する、若しくは、当該光を減衰する光制御面となっていることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記光制御面は、前記複数の貫通孔の軸に対して、前記複数の貫通孔の前記内壁面に向かって傾斜する傾斜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。
3. 前記傾斜面は、湾曲していることを特徴とする請求項２に記載の車両用表示装置。
4. 前記複数の貫通孔の前記内壁面は、光を拡散させる光拡散面となっていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
5. 前記光制御面は、シボ加工、又はアンチグレアコートが施された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。
6. 前記光制御面は、無反射コートが施された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。
7. 前記光源は、表示面に前記複数の貫通孔の一つ一つに供給する光を発光する画像表示装置であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
8. 前記画像表示装置は、液晶ディスプレイであることを特徴とする請求項７に記載の車両用表示装置。
9. 前記光源は、複数の発光ダイオードから構成されており、
   前記複数の発光ダイオードは、その一つ一つが前記複数の貫通孔の一つ一つに光を供給することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
10. 前記導光部材は、前記複数の貫通孔の一つ一つに挿入される棒状のアクリル樹脂からなっていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
11. 前記導光部材は、前記複数の貫通孔の一つ一つに挿入される可撓性を有する光ファイバーケーブルであることを特徴する請求項１から９のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
12. 前記導光部材の前記入射部を保持する保持孔が形成される保持板を有し、前記保持板は、前記光源に密着して配置されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
13. 前記板部材の外表面は、インストルメントパネルの外表面と滑らかにつながっていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
14. 前記インストルメントパネルの前記外表面には、前記板部材に形成されている前記複数の貫通孔とほぼ同じ孔径であって、前記複数の貫通孔とほぼ同じ間隔で複数の凹部が規則的に形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の車両用表示装置。

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