JP5258092B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用表示装置に関し、より詳細には、表示に奥行きを感じさせることができ、高級感のある表示を可能とする車両用表示装置に関する。

従来、自動車などの車両に装備される車両用表示装置としては、視認性に優れ、かつ高級感のある表示を可能とするため、種々の装置が提案されている。例えば、透過部を有する表示パネルと、表示パネルの背後に配置される枠体とを備え、表示パネルの透過部を介して枠体を透視可能とすることにより、表示パネルに立体感を付与するようにした計器装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、数字などを有する文字盤と、模様などを有し文字盤の裏面側に配置される意匠板と、文字盤および意匠板を照明する発光ダイオードとを備え、意匠板の模様が文字盤を透過して視認可能とすることによって立体感、奥行き感を強調するようにした車両用表示装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００２−３５７４６１号公報 特開２００４−３１７３６９号公報

特許文献１および特許文献２に開示されている表示装置は、文字盤と、枠体または意匠板とを前後に重ねて配置し、文字盤を介して枠体または意匠板を視認可能とすることによって立体感のある表現を図っているが、枠体または意匠板は反射光または透過光による造形であり、また、文字盤が枠体または意匠板の前面側にあるため、表示に奥行き感が欠け、更なる高級感のある表示を行うためには改善の余地があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示に奥行きを感じさせることができ、高級感のある表現が可能となる車両用表示装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る車両用表示装置は、下記（１）〜（２）を特徴としている。
（１） 第１の光源と、
第２の光源と、
文字または目盛りの形状をなして透明または半透明で裏面側（照射方向後方側の面）からの光が表面側に透過可能な表示部と、前記表示部以外の部位であって裏面からの光が表面側に透過できない地色部とを有し、前記第１の光源による照射を受けた際に該第１の光源からの光が前記表示部を透過する文字盤と、
前記第２の光源からの照射を受けた際に該第２の光源からの光が透過する透過部と、前記透過部の裏面に複数のドット模様が形成されて前記透過部を透過した光を散乱させるための散乱部と、を有する装飾盤と、
を備え、
前記装飾盤は、前記文字盤よりも前記第１の光源の照射方向前方に配置され、
前記透過部は、周縁部に円環状壁部を有する有底円筒状に形成され、
前記文字盤は、前記円環状壁部内に配置され、
前記散乱部は、前記透過部の前記円環状壁部の中心近傍ほど密に、そして前記透過部の端部近傍ほど粗になるように、放射状に複数形成されており、
前記第２の光源が複数、前記透過部の前記円環状壁部の開放端に配置されることにより、前記複数の第２の光源からそれぞれ照射された光は、前記円環状壁部の開放端から前記透過部内に導光され、前記周縁部にて前記第１の光源から照射された光の向きと交差する方向に向きを変え、前記散乱部で散乱することによって、散乱による光造形を作り出すこと。
（２） 上記（１）の構成の車両用表示装置であって、前記装飾盤よりも前記照射方向前方に配置された、前記表示部の一部を指し示すための指針体をさらに備え、
前記散乱部は、前記透過部を前記照射方向前方から視た際の前記指針体から該透過部の端部に向かって、放射状に複数形成されていること。

上記（１）の構成の車両用表示装置によれば、従来の印刷表示と比較して、表示部の前面に光の散乱で発生させた、表示に奥行きを感じさせる高級感のある光造形を作り出すことができる。
また、散乱部の間隔または大きさが、連続的に変更されるので、装飾部が文字盤の前面に配置されても、装飾部によって表示部の視認性を阻害することが抑制される。
また、第２の光源から照射される光が、第１の光源から照射され表示部を透過した光の視認を妨げることを抑制することができる。この結果、運転手は、表示部を容易に視認することができる。
また、散乱部によって散乱した光によって、表示部を透過した光の視認性が阻害されることはない。
また、上記（２）の構成の車両用表示装置によれば、装飾盤には中心から端部に向かって複数の散乱部を連続して形成するようにしたので、立体感、高級感のある表示を行うことができ、スピードメータや、タコメータなどの車両に装備する表示装置として用いるのに好適な車両用表示装置が得られる。

本発明によれば、従来の印刷表示と比較して、表示部の前面に光の散乱で発生させた、表示に奥行きを感じさせる高級感のある光造形を作り出すことができる。

以下、本発明に係る車両用表示装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る車両用表示装置の正面図、図２は図１における車両用表示装置のＩＩ−ＩＩから視た断面図である。

図１及び図２に示すように、本発明の車両用表示装置１００は、車両走行速度、エンジン回転数などの各種車両情報を表示して運転者に知らせるためのものであって、文字盤１０と、装飾盤２０と、第１〜第３の光源３１、３２、３３と、指針体４０と、を備えている。なお、本実施形態の車両用表示装置１００は、車両走行速度を指示するスピードメータに適用した場合を例にとって説明するが、文字や目盛りやマークなどに光を照射することで視認を促す表示装置全般に適用することができる。

文字盤１０は、透明なアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などで略円板状に形成された薄板部材であり、裏面（図２の文字盤１０における紙面下側の面。以後、紙面下側の面を裏面、紙面上側の面を前面と称することがある。）には、文字や目盛り線などの形状をなす表示部１１を除いて、例えば、印刷や、ホットスタンプなどによって黒色の地色部１４が形成されている。表示部１１は、透明、または白色などのインクが印刷されて半透明であり、裏面側からの光が表示部１１を透過可能となっている。一方で、地色部１４は、黒色のインクが印刷されており、裏面側からの光が地色部１４を透過できないようになっている。表示部１１は、文字盤１０の外周側、換言すれば、後述する指針体４０の先端の移動軌跡近傍に帯状に形成されており、指針体４０の先端によって表示部１１の任意の箇所が指し示されることによって、各種車両情報を指示することになる。本実施形態における表示部１１は、車両走行速度を表す数字と、この数字に対応して外周側に形成された目盛り線とからなる。なお、表面にはクリアコート印刷が施される。

文字盤１０の裏面側には、合成樹脂で成形された椀型支持体５０が配置されている。椀型支持体５０は、略円環状の周縁部５１と、中心部に形成された筒状部５３と、周縁部５１と筒状部５３とを連結する椀型円盤部５２とを備える。周縁部５１には円形段部５４が形成され、椀型円盤部５２には裏面側に突出する複数の係止ピン５５が形成されている。文字盤１０は、中心に明けられた孔１３が筒状部５３に挿通されると共に、周縁部１２が円形段部５４に嵌合して、椀型支持体５０に支持されている。

係止ピン５５は、第１〜第３の光源３１、３２、３３や、後述するステッピングモータ６１を制御するための回路基板６０に嵌合して固定されている。椀型支持体５０の椀型円盤部５２には、表示部１１に対応して照明孔５６が明けられており、この照明孔５６には、回路基板６０に固定されたＬＥＤなどの第１の光源３１が嵌合する。第１の光源３１から照射された光（矢印Ａ方向）は、文字盤１０の表示部１１を透過して地色部１４である黒色の背景の中に表示部（文字や目盛り線など）１１を浮き上がらせて表示する。

装飾盤２０は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの透明樹脂製の透過部２６と、後述する散乱部２５と、を有する。透過部２６は、中心部に貫通孔２１が形成されると共に、周縁部２２に円環状壁部２３を有する有底円筒状に形成されている。透過部２６は、貫通孔２１に筒状部５３を挿通させると共に、文字盤１０を円環状壁部２３内に収容するようにして、文字盤１０の前面側に僅かな隙間Ｓを介して重ねて配置される。透過部２６の裏面には、複数の散乱部２５、２５、・・が、ドット模様の印刷、またはドット模様の彫込み（凹凸いずれでもよい）によって形成されている。なお、本実施形態では、散乱部２５を透過部２６の裏面の表面に形成する構成について説明するが、透過部２６の前面の表面に形成する構成であってもよいし、透過部２６の内部に散乱部２５を埋設する構成であってもよい。

ドット模様の各散乱部２５、２５、・・の大きさ（面積）は、同じ大きさであり、透過部２６の中心（なお、透過部２６の中心は、後述する指針体４０が固定される回転軸６２の軸心と略一致する）から周縁部２２に向かって放射状に形成されている。散乱部２５、２５の間隔ｄは、透過部２６の中心から周縁部２２に向かうに従って次第に大きくなるように連続的に変更されている。即ち、散乱部２５、２５、・・の密度は、透過部２６の中心部が密であり、周辺に向かうに従って次第に粗となっている。

透過部２６の円環状壁部２３の開放端部２４に対応して、複数の第２の光源３２が回路基板６０に配置されている。第２の光源３２から照射された光は、入射面である円環状壁部２３の開放端部２４から透過部２６内に導光され（矢印Ｂ方向）、周縁部２２にて第１の光源３１から照射された光の向き（矢印Ａ方向）とは交差する方向（矢印Ｂ方向）に光が透過する向きを変え、散乱部２５、２５、・・で散乱することによって、散乱による光造形を作り出す。装飾盤２０の円環状壁部２３は、回路基板６０と共に、枠体６３によって覆われて保護されている。

回路基板６０の略中央には、外部からの電気信号に応じた角度だけ回転軸６２を回転させるステッピングモータ６１が固定されている。ステッピングモータ６１の回転軸６２は、椀型支持体５０の中心部に形成された筒状部５３を貫通して外部に延出し、その先端に指針体４０が固定されている。

指針体４０は、アクリル樹脂などの透明樹脂によって形成されており、筒状部５３の内側に配置されて回路基板６０に固定された第３の光源３３から照射される光（矢印Ｃ方向）によって、例えば、オレンジ色に発光する。ステッピングモータ６１の回転軸６２が固定されている指針体４０の中心部は、例えば、黒色キャップ４１が装着されて内部機構が見えないようになっている。

本実施形態の作用を説明する。図１および図２に示すように、回路基板６０に固定された第１の光源３１から矢印Ａ方向に照射された光は、文字盤１０の透明、または半透明な表示部１１を透過して地色部１４である黒色の背景の中に表示部（数字および目盛り線）１１を浮き上がらせて表示する。また、第２の光源３２から照射された光は、円環状壁部２３の開放端部２４から透過部２６内に導光され、散乱部２５、２５、・・で散乱して、ドット模様の光造形を作り出す。

更に、第３の光源３３から照射された光は、指針体４０を例えば、オレンジ色に発光させる。指針体４０は、車両速度検出装置（図示せず）などで検出された外部からの電気信号に応じて回動するステッピングモータ６１によって回動して、文字盤１０上に車両走行速度情報を指示する。

運転者は、装飾盤２０の透明部２６を介して、装飾盤２０の奥側に配置された文字盤１０の表示部１１を視認する。これによって、散乱部２５、２５、・・での光の散乱によって造形されたドット模様の奥に、文字盤１０の表示部１１が表示されるので、浮遊感や、奥行きを感じさせることができ、立体感のある表示が可能となる。

このとき、散乱部２５、２５、・・での散乱によって形成されるドット模様は、中心部が密であり、文字盤１０の表示部（数字および目盛り線）１１がある周辺部で粗となっているので、装飾盤２０の散乱部２５による光の散乱によって表示部１１の視認性が阻害されることはない。なお、表示部１１の視認性は、散乱部２５、２５、・・での散乱による輝度を表示部１１の輝度より小さくしたり、散乱部２５、２５、・・の面積を小さくすることによっても確保することができる。

更に、散乱部２５、２５、・・での光の散乱によって径方向に連続して造形されるドット模様（複数の散乱部２５を配設する位置）は、文字盤１０の前面側に配置されているので、表示部１１によってドット模様の連続性が損なわれることもない。

装飾盤２０の散乱部２５、２５、・・によるドット模様（複数の散乱部２５を配設する位置）は、同じ大きさのドットを装飾盤２０の中心から周縁部２２に向かうに従って次第に間隔ｄが大きくなるように形成したが、これに限定されることはなく、例えば、下記のような種々のパターンが選択可能である。

（１）ドットの大きさ（面積）が装飾盤２０の中心から周縁部２２に向かうに従って次第に小さくなる。（２）ドットの大きさ（面積）が周縁部２２に向かうに従って次第に大きくなる。（３）ドットの間隔が周縁部２２に向かうに従って次第に大きくなる。（４）ドットの間隔が周縁部２２に向かうに従って次第に小さくなる。（５）装飾盤２０の周縁部２２に向かうに従って、ドットの大きさが次第に小さくなると共に、ドットの間隔が次第に大きくなる。（６）装飾盤２０の周縁部２２に向かうに従って、ドットの大きさが次第に大きくなると共に、ドットの間隔が次第に小さくなる。（７）散乱部２５、２５、・・は、装飾盤２０への印刷、または彫込みなどによって形成されるので、ドット以外の任意形状のパターンとすることが可能である。

装飾盤２０に形成される散乱部２５は、導光した光を散乱することができるものであれば任意であり、上記した印刷や、彫込み以外にも、レーザー加工、ビーズ材によっても形成可能である。

次に、車両用表示装置の変形例について図３および図４に基づいて説明する。図３は変形例の車両用表示装置の第２の光源の配置を示す正面図、図４は図３における円Ｅで囲まれた部分の拡大図である。

図３および図４に示すように、変形例の車両用表示装置１００は、互いに異なる色を照射する２種類の第２の光源３２（例えば、赤色ＬＥＤ３２Ａ、および青色ＬＥＤ３２Ｂ）が、装飾盤２０の円環状壁部２３の開放端部２４に対向して、円周方向に交互に配置されている。

このように２種類の第２の光源３２Ａ、３２Ｂを備える車両用表示装置１００によれば、２種類の第２の光源３２Ａ、３２Ｂを切り替えて作動させることにより、装飾盤２０の散乱部２５、２５、・・を赤色および青色に切り替えて表示することができる。これにより、例えば、通常状態のときには装飾盤２０を赤色で表示し、省エネ状態のときには装飾盤２０を青色で表示するなどして、バリエーションに富んだ、優れた照明効果のある表示を実現することができる。

上記したように、本実施形態の車両用表示装置１００によれば、表示部１１を有する文字盤１０と、光源３２より導光された光を透過する透過部２６と、その透過部２６を透過する光を乱反射する複数の散乱部２５、２５、・・からなる装飾盤２０と、を有し、文字盤１０の前面に装飾盤２０が配置された構成によって、表示部１１の前面に光の散乱で発生させた高級感のある光造形を作り出すことができ、立体感のある表示を行うことができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、本発明においては、車両走行速度を表示するスピードメータに適用した例について説明したが、これに限定されるものではなく、エンジン回転数、エンジントルク、ガソリン残量などを表示する表示装置においても同様に適用することができる。

本発明に係る車両用表示装置の正面図である。 図１における車両用表示装置のＩＩ−ＩＩから視た断面図である。 変形例の車両用表示装置の第２の光源の配置を示す正面図である。 図３における円Ｅで囲まれた部分の拡大図である。

符号の説明

１０ 文字盤
１１ 表示部
１４ 地色部
２０ 装飾盤
２５ 散乱部
２６ 透過部
３１ 第１の光源
３２ 第２の光源
３３ 第３の光源
４０ 指針体
１００ 車両用表示装置
ｄ 散乱部の間隔

Claims (2)

1. 第１の光源と、
   第２の光源と、
   文字または目盛りの形状をなして透明または半透明で裏面側（照射方向後方側の面）からの光が表面側に透過可能な表示部と、前記表示部以外の部位であって裏面からの光が表面側に透過できない地色部とを有し、前記第１の光源による照射を受けた際に該第１の光源からの光が前記表示部を透過する文字盤と、
   前記第２の光源からの照射を受けた際に該第２の光源からの光が透過する透過部と、前記透過部の裏面に複数のドット模様が形成されて前記透過部を透過した光を散乱させるための散乱部と、を有する装飾盤と、
   を備え、
   前記装飾盤は、前記文字盤よりも前記第１の光源の照射方向前方に配置され、
   前記透過部は、周縁部に円環状壁部を有する有底円筒状に形成され、
   前記文字盤は、前記円環状壁部内に配置され、
   前記散乱部は、前記透過部の前記円環状壁部の中心近傍ほど密に、そして前記透過部の端部近傍ほど粗になるように、放射状に複数形成されており、
   前記第２の光源が複数、前記透過部の前記円環状壁部の開放端に配置されることにより、前記複数の第２の光源からそれぞれ照射された光は、前記円環状壁部の開放端から前記透過部内に導光され、前記周縁部にて前記第１の光源から照射された光の向きと交差する方向に向きを変え、前記散乱部で散乱することによって、散乱による光造形を作り出すことを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記装飾盤よりも前記照射方向前方に配置された、前記表示部の一部を指し示すための指針体をさらに備え、
   前記散乱部は、前記透過部を前記照射方向前方から視た際の前記指針体から該透過部の端部に向かって、放射状に複数形成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用表示装置。

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