JP2003272425A - フロントライトユニットおよび車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 輝度ムラを解消したフロントライトユニット
およびこれを用いた車両用表示装置を提供すること。 【解決手段】 フロントライトユニット５０は、エッジ
５１ｃに入射される光源５２からの光を平面光に変換し
て一方の面５１ａから被照明装置４０に出射する導光板
５１と、導光板５１における一方の面５１ａと対向する
他方の面５１ｂの前方に配置され、導光板５１から出射
する光の輝度傾斜を補正してほぼ均一な輝度にする輝度
補正板５４とを備えている。それにより、導光板５１お
よび輝度補正板５４を介して被照明装置４０を見た場合
の輝度ムラが解消される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、フロントライト
ユニットおよびこれを用いた車両用表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に車両には、車両速度及びエンジン
回転数等の計測値を指示する指針式表示装置や、電動式
ドアミラーや電動式シート等の動作状態をグラフィック
表示するマルチ表示装置が搭載されている。

【０００３】上述のマルチ表示装置は、液晶ディスプレ
イ（ＬＣＤ）を表示素子として用いているが、消費電力
を抑えるため反射型液晶表示パネルを使用する場合は、
夜間等の暗いところでも表示可能となるように反射型液
晶表示パネルの前面側から光を当てて照明するためにフ
ロントライトユニットを備えている。

【０００４】また、上述の指針式表示装置は、表面に目
盛及び数字、文字または記号等の指標が設けられた文字
板と、この文字板の前面に配置される指針と、計測量に
応じて指針を駆動する内機と、回路パターンが設けら
れ、内機が固定される配線板とを有して構成している。
この指針式表示装置では、夜間でも昼間と同じように文
字板が視認できるように、文字板の前面側から光を当て
て照明するフロントライトユニットを備えているものが
ある。

【０００５】図８は、上述のマルチ表示装置や指針式表
示装置に用いられるフロントライトユニットの構造の一
例を示す斜視図である。この例では、車両の指針式表示
装置の文字板を照明する場合のフロントライトユニット
を示す。同図に示すように、文字板４０の前方に配置さ
れるフロントライトユニット５０は、透明樹脂製の導光
板５１と、導光板５１のエッジを照明する光源５２と、
光源５２の光を導光板５１のエッジに入射するリフレク
タ５３とを有する。

【０００６】導光板５１の一方の面（文字板４０側の
面）５１ａは平面に形成され反射防止膜（図示しない）
が設けられ、一方の面５１ａと対向する他方の面（運転
者視点Ｅ側の面）５１ｂには、プリズムが鋸歯状に並ん
だ形のプリズムアレイが形成されている。光源５２は、
ＬＥＤ（発光ダイオード）や冷陰極管等からなり、光源
５２からの光は、リフレクタ５３で反射され、導光板５
１のプリズムアレイＰと平行なエッジ５１ｃに入射され
る。導光板５１のエッジ５１ｃから入射された光または
エッジ５１ｃから入射されて導光板の一方の面５１ａで
反射された光は、他方の面５１ｂのプリズムアレイで反
射され、平面光に変換されて一方の面５１ａから文字板
４０の方へ出射する。そして、文字板４０で反射され、
導光板５１を透過して運転者視点Ｅに届く。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したフ
ロントライトユニット５０を用いて文字板４０を照明し
た場合、図９に示すように、導光板５１における光源５
２に近い場所から出射して文字板４０に当たる光の輝度
が高く、光源５２から離れた場所から出射して文字板４
０に当たる光の輝度が光源５２から離れるにつれて徐々
に低下するという輝度傾斜を生じ、運転者視点Ｅ側から
見た場合の文字板４０上の輝度ムラが起こるという問題
がある。

【０００８】そこで、本発明は、上記のような問題点に
着目し、輝度ムラを解消したフロントライトユニットお
よびこれを用いた車両用表示装置を提供することを課題
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた請求項１記載の発明は、エッジに入射される
光源からの光を平面光に変換して一方の面から被照明装
置に出射する導光板と、上記導光板における上記一方の
面と対向する他方の面の前方に配置され、上記導光板か
ら出射する光の輝度傾斜を補正してほぼ均一な輝度にす
る輝度補正板と、を備えたことを特徴とするフロントラ
イトユニットに存する。

【００１０】請求項１記載の発明によれば、フロントラ
イトユニットは、エッジに入射される光源からの光を平
面光に変換して一方の面から被照明装置に出射する導光
板と、導光板における一方の面と対向する他方の面の前
方に配置され、導光板から出射する光の輝度傾斜を補正
してほぼ均一な輝度にする輝度補正板とを備えているの
で、導光板および輝度補正板を介して被照明装置を見た
場合の輝度ムラが解消される。

【００１１】上記課題を解決するためになされた請求項
２記載の発明は、前記導光板は、前記被照明装置側に面
する一方の面が平面に形成されると共に、他方の面にプ
リズムアレイが形成されていることを特徴とするフロン
トライトユニットに存する。

【００１２】請求項２記載の発明によれば、導光板は、
被照明装置側に面する一方の面が平面に形成されると共
に、他方の面にプリズムアレイが形成されているので、
エッジに入射される光が、直接他方の面から出射される
ことがなく、全て平面光としていったん被照明装置側に
出射され、被照明装置で反射された後、導光板を透過し
て他方の面側における視点に導かれるため、導光板自体
が発光して被照明装置が視認しにくくなることがない。

【００１３】上記課題を解決するためになされた請求項
３記載の発明は、前記輝度補正板は、前記輝度傾斜を補
正するグラデーションのかかったスモーク入り樹脂板ま
たは前記輝度傾斜を補正するグラデーション印刷による
スモークを施した透明樹脂板からなることを特徴とする
請求項１または２記載のフロントライトユニットに存す
る。

【００１４】請求項３記載の発明によれば、輝度補正板
は、輝度傾斜を補正するグラデーションのかかったスモ
ーク入り樹脂板または輝度傾斜を補正するグラデーショ
ン印刷によるスモークを施した透明樹脂板からなるの
で、導光板および輝度補正板を介して被照明装置を見た
場合の輝度ムラが解消される。

【００１５】上記課題を解決するためになされた請求項
４記載の発明は、前記スモークは、前記光源が点灯され
た場合、前記輝度傾斜が補正され、前記光源が消灯され
た場合、前記被照明装置が前記他方の面側からほとんど
見えなくなる程度に入れられていることを特徴とする請
求項３記載のフロントライトユニットに存する。

【００１６】請求項４記載の発明によれば、スモーク
は、光源が点灯された場合、輝度傾斜が補正され、光源
が消灯された場合、被照明装置が他方の面側からほとん
ど見えなくなる程度に入れられているので、光源を点灯
した場合のみ被照明装置をほぼ均一な輝度で見ることが
できる。

【００１７】上記課題を解決するためになされた請求項
５記載の発明は、前記被照明装置は、液晶ディスプレイ
または文字板であることを特徴とする請求項１から４の
いずれか１項に記載のフロントライトユニットに存す
る。

【００１８】請求項５記載の発明によれば、被照明装置
は、液晶ディスプレイまたは文字板であるので、液晶表
示ディスプレイまたは文字板をほぼ均一な輝度で見るこ
とができる。

【００１９】上記課題を解決するためになされた請求項
６記載の発明は、計測値に対応する指標が形成されてい
る文字板と、上記文字板に形成されている指標を指示す
る指針と、上記文字板および上記指針の前方に配置され
た、請求項１から５のいずれか１項に記載のフロントラ
イトユニットと、を備えたことを特徴とする車両用表示
装置に存する。

【００２０】請求項６記載の発明によれば、車両用表示
装置は、計測値に対応する指標が形成されている文字板
と、文字板に形成されている指標を指示する指針と、文
字板および指針の前方に配置された、請求項１から５の
いずれか１項に記載のフロントライトユニットとを備え
ているので、フロントライトにおける輝度ムラが解消さ
れ、文字板全体をほぼ均一の輝度で見ることができる。

【００２１】上記課題を解決するためになされた請求項
７記載の発明は、前記輝度補正板は表カバーを兼ねてい
ることを特徴とする請求項６記載の車両用表示装置に存
する。

【００２２】請求項７記載の発明によれば、輝度補正板
は表カバーを兼ねているので、安価な車両用表示装置が
得られる。

【００２３】上記課題を解決するためになされた請求項
８記載の発明は、前記輝度補正板は、凸レンズの一部を
なすプリズムからなることを特徴とする請求項７記載の
車両用表示装置に存する。

【００２４】請求項８記載の発明によれば、輝度補正板
は、凸レンズの一部をなすプリズムからなるので、文字
板全体をほぼ均一な輝度で見ることができると共に、夜
間の窓映りを防止することができる。

【００２５】上記課題を解決するためになされた請求項
９記載の発明は、前記文字板は金属製であることを特徴
とする請求項６から８のいずれか１項に記載の車両用表
示装置に存する。

【００２６】請求項９記載の発明によれば、文字板は金
属製であるので、金属製の文字板の全体をほぼ均一な輝
度で見ることができ、金属感および高級感のある車両用
表示装置が得られる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。図１は、本発明によるフロント
ライトユニットの実施の形態を示す分解斜視図である。
なお、図８に示す従来例と同一の構成要素は、同一符号
を付して説明する。図１においてフロントライトユニッ
ト５０は、被照明装置としての文字板４０の前方に配置
され、透明樹脂製の導光板５１と、導光板５１のエッジ
を照明する光源５２と、光源５２の光を導光板５１のエ
ッジに入射するリフレクタ５３とを有する。

【００２８】また、フロントライトユニット５０は、導
光板５１の前方に配置された輝度補正板５４を備えてい
る。この輝度補正板５４は、上述の輝度傾斜を補正する
ようなグラデーションのかかったスモーク入り樹脂板で
ある。すなわち、輝度補正板５４は、文字板４０と同じ
（または、より大きい）寸法を有する平板状に形成され
たスモーク入り樹脂（顔料等が混入されたアクリル樹脂
やポリカーボネート樹脂など）からなり、光源５２に近
い下部が最も透過率が悪く、光源から離れるにつれて透
過率が上昇し、そして上部で最も透過率が良くなるよう
に、グラデーションのかかったスモークが入れられてい
るものである。

【００２９】図２に示すように、導光板５１の一方の面
（文字板４０側の面）５１ａは、平面に形成され反射防
止膜（図示しない）が設けられ、一方の面５１ａと対向
する他方の面（運転者視点Ｅ側の面）５１ｂには、プリ
ズムが鋸歯状に並んだ形のプリズムアレイＰが形成され
ている。光源５２は、ＬＥＤ（発光ダイオード）や冷陰
極管等からなり、光源５２からの光は、リフレクタ５３
で反射され、導光板５１のプリズムアレイＰと平行なエ
ッジ５１ｃに入射する。

【００３０】導光板５１のプリズムアレイＰは、頂点よ
りエッジ５１ｃの反対側にある反射面Ｐ１と、頂点より
エッジ５１ｃ側にある傾斜面Ｐ２とを有して構成されて
いる。反射面Ｐ１の傾斜角は、エッジ５１ｃから入射さ
れた光が反射面Ｐ１にて反射して、この反射した光が文
字板４０に向かって出射される角度に設定している。ま
た、傾斜面Ｐ２の傾斜角は、エッジ５１ｃから入射され
た光と略平行になっており、この面を反射したり透過し
たりする光はほとんどない。このため、導光板５１自体
が発光して見え、導光板５１の後ろにある金属文字板４
０が見えにくくなるということがない。

【００３１】上述の構成において、光源５２が点灯され
ると、光源５２からの光は、リフレクタ５３の反射面５
３ａで反射され、導光板５１のエッジ５１ｃに入射され
る。導光板５１のエッジ５１ｃから入射された光または
エッジ５１ｃから入射されて導光板の一方の面５１ａで
反射された光は、他方の面５１ｂのプリズムアレイＰで
反射され、一方の面５１ａから文字板４０の方へ出射す
る。そして、文字板４０で反射され、導光板５１を透過
して運転者視点Ｅに届く。

【００３２】すなわち、上述の導光板５１においては、
反射面Ｐ１が、導光板５１全体に傾斜面Ｐ２と交互に設
けられているため、光源５２からリフレクタを介して入
射した光が、反射面Ｐ１全体から文字板４０に向かう平
面光に変換されて文字板４０に向けて出射され、文字板
４０を面照射することができる。

【００３３】このとき、図３に示すように、導光板５１
における光源５２に近い場所から出射して文字板４０に
当たる光の輝度が高く、光源５２から離れた場所から出
射して文字板４０に当たる光の輝度が光源５２から離れ
るにつれて徐々に低下するという輝度傾斜を生じるが、
文字板４０で反射されて導光板５１を透過した光は、輝
度補正板５４を透過する際に、グラデーション入りスモ
ークにより上述の輝度傾斜と反対の輝度傾斜が付けら
れ、導光板５１に起因する輝度傾斜と輝度補正板５４に
よる輝度傾斜が重畳される。その結果、輝度補正板５４
を透過した補正後の光は、輝度ムラが解消され、運転者
視点Ｅ側からほぼ均一な輝度で文字板４０を見ることが
できる。

【００３４】次に、図４および図５は、それぞれ、上述
のフロントライトユニットを用いた本発明の車両用表示
装置の実施の形態を示す分解斜視図および断面図であ
る。同図において、車両用表示装置は、計測値を指示す
るための指針１０と、この指針１０を回転駆動するムー
ブメント２０が実装されている基板３０と、指針１０が
指示する計測値の指示に対応した指標が印刷などによっ
て形成されている金属製の文字板４０と、文字板４０お
よび指針１０の前方、すなわち運転者視点側に設けられ
たフロントライトユニット５０とを備えている。フロン
トライトユニット５０は、導光板５１と、光源５２と、
光源５２の光を導光板５１のエッジに入射するリフレク
タ５３と、輝度補正板５４とを有する。

【００３５】このフロントライトユニット５０は、フロ
ントライトユニット押え６０と、金属文字板４０を除い
て表示装置内部が見えないようにする見返し７０との間
に導光板５１を挟むことによって、文字板４０より運転
者視点側に支持されている。また、見返し７０の開口部
には、平板状の輝度補正板５４が表カバーを兼ねて取り
付けられており、開口部から埃などが入らないようにな
っている。

【００３６】上述した構成の車両用表示装置において、
光源５２の点灯により、フロントライトユニット５０か
ら平面光として出射され、文字板４０で反射された光
は、導光板５１に起因する輝度傾斜を生じるが、輝度補
正板５４を透過する際にグラデーションのかかったスモ
ークにより輝度補正され、その結果、運転者視点Ｅ側か
ら見た場合の輝度ムラが解消され、ほぼ均一な輝度で文
字板４０を見ることができる。

【００３７】このように、本発明の車両用表示装置によ
れば、フロントライトにおける輝度ムラが解消され、文
字板４０全体をほぼ均一の輝度で見ることができる。ま
た、輝度補正板５４は表カバーを兼ねているので、車両
用表示装置を安価に作ることができる。さらに、文字板
４０は金属製であるので、金属製文字板の全体をほぼ均
一な輝度で見ることができ、金属感および高級感のある
車両用表示装置が得られる。

【００３８】以上の通り、本発明の実施の形態について
説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用
が可能である。

【００３９】たとえば、上述の実施の形態では、輝度補
正板５４を、導光板５１における輝度傾斜を補正するよ
うなグラデーションのかかったスモーク入り樹脂板とし
たが、これに限らず、透明樹脂板に、グラデーション印
刷によるスモークを施したものを使用しても良い。

【００４０】また、輝度補正板５４のスモークを、光源
が消灯された場合に被照明装置が他方の面側からほとん
ど見えなくなる程度に入れることができ、この場合に
は、光源を点灯した場合のみ被照明装置をほぼ均一な輝
度で見ることができる。

【００４１】また、上述の車両用表示装置の実施の形態
では、表カバーを兼ねる輝度補正板５４は、平板状とし
ているが、他の実施例として、たとえば、図６に示すよ
うに、凸レンズの一部をなすプリズム形状（すなわち、
凸レンズの端部分をカットした形状）としても良い。

【００４２】この場合には、図７に示すように、プリズ
ム形状の輝度補正板５４は、輝度補正と夜間の窓映り防
止の働きを兼ねるため、プリズムが上から下に向かって
厚くなるように配置し、したがって、スモークも上から
下に向かって次第に濃いものとする。そのため、光源５
２は、文字板４０の下方に配置される。上述の構成によ
り、車両用表示装置が、ウインドシールド（図示しな
い）の下方に位置するダッシュボード上に配置されたと
き、文字板４０から反射して車両用表示装置の上方に向
かい、ウインドシールドで反射して運転者視点に至る光
軸Ａが、プリズム形状の輝度補正板５４によって光軸Ａ
´のように下方に曲げられる。このため、夜間などにお
いて、フロントライトユニット５０により文字板４０が
照明されても、その明かりがウインドシールドに当たっ
て運転者の目に入り、文字板４０の表示像が窓映りして
外部視界を妨げるという状態にならない。

【００４３】さらに、上述の実施の形態では、文字板を
金属で構成したが、これに限ったものでなく、樹脂製の
ものであっても良い。

【００４４】さらに、上述の実施の形態では、フロント
ライトユニットで照明される被照明装置は、文字板の場
合を説明したが、これに限らず、液晶ディスプレイ等の
他のデバイスでも良い。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、導光板および輝度補正板を介して被照明装
置を見た場合の輝度ムラが解消される。

【００４６】請求項２記載の発明によれば、エッジに入
射される光が、直接他方の面から出射されることがな
く、全て平面光としていったん被照明装置側に出射さ
れ、被照明装置で反射された後、導光板を透過して他方
の面側における視点に導かれるため、導光板自体が発光
して被照明装置が視認しにくくなることがない。

【００４７】請求項３記載の発明によれば、導光板およ
び輝度補正板を介して被照明装置を見た場合の輝度ムラ
が解消される。

【００４８】請求項４記載の発明によれば、光源を点灯
した場合のみ被照明装置をほぼ均一な輝度で見ることが
できる。

【００４９】請求項５記載の発明によれば、液晶表示デ
ィスプレイまたは文字板をほぼ均一な輝度で見ることが
できる。

【００５０】請求項６記載の発明によれば、フロントラ
イトにおける輝度ムラが解消され、文字板全体をほぼ均
一の輝度で見ることができる。

【００５１】請求項７記載の発明によれば、安価な車両
用表示装置が得られる。

【００５２】請求項８記載の発明によれば、文字板全体
をほぼ均一な輝度で見ることができると共に、夜間の窓
映りを防止することができる。

【００５３】請求項９記載の発明によれば、金属製の文
字板の全体をほぼ均一な輝度で見ることができ、金属感
および高級感のある車両用表示装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフロントライトユニットの実施の形態
を示す分解斜視図である。

【図２】本発明のフロントライトユニットを構成する導
光板の詳細な構造を示す略図である。

【図３】本発明のフロントライトユニットにおける輝度
補正動作を説明する図である。

【図４】図１のフロントライトユニットを用いた本発明
の車両用表示装置の実施の形態を示す分解斜視図であ
る。

【図５】図１のフロントライトユニットを用いた本発明
の車両用表示装置の実施の形態を示す断面図である。

【図６】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本発明のフ
ロントライトユニットを構成する輝度補正板の他の実施
例を示す斜視図および正面図である。

【図７】図６の輝度補正板を使用したフロントライトユ
ニットを用いた本発明の車両用表示装置の他の実施例を
示す断面図である。

【図８】従来のフロントライトユニットの構造の一例を
示す斜視図である。

【図９】図８のフロントライトユニットにおける輝度ム
ラを説明する図である。

【符号の説明】

１０ 指針 ４０ 文字板（被照明装置） ５０ フロントライトユニット ５１ 導光板 ５１ａ 一方の面 ５１ｂ 他方の面 ５１ｃ エッジ ５２ 光源 ５３ リフレクタ ５４ 輝度補正板

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/1335 Ｇ０２Ｆ 1/1335 1/13357 1/13357 // Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｙ 101:02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エッジに入射される光源からの光を平面
   光に変換して一方の面から被照明装置に出射する導光板
   と、 上記導光板における上記一方の面と対向する他方の面の
   前方に配置され、上記導光板から出射する光の輝度傾斜
   を補正してほぼ均一な輝度にする輝度補正板と、 を備えたことを特徴とするフロントライトユニット。
2. 【請求項２】 前記導光板は、前記被照明装置側に面す
   る一方の面が平面に形成されると共に、他方の面にプリ
   ズムアレイが形成されていることを特徴とするフロント
   ライトユニット。
3. 【請求項３】 前記輝度補正板は、前記輝度傾斜を補正
   するグラデーションのかかったスモーク入り樹脂板また
   は前記輝度傾斜を補正するグラデーション印刷によるス
   モークを施した透明樹脂板からなることを特徴とする請
   求項１または２記載のフロントライトユニット。
4. 【請求項４】 前記スモークは、前記光源が点灯された
   場合、前記輝度傾斜が補正され、前記光源が消灯された
   場合、前記被照明装置が前記他方の面側からほとんど見
   えなくなる程度に入れられていることを特徴とする請求
   項３記載のフロントライトユニット。
5. 【請求項５】 前記被照明装置は、液晶ディスプレイま
   たは文字板であることを特徴とする請求項１から４のい
   ずれか１項に記載のフロントライトユニット。
6. 【請求項６】 計測値に対応する指標が形成されている
   文字板と、 上記文字板に形成されている指標を指示する指針と、 上記文字板および上記指針の前方に配置された、請求項
   １から５のいずれか１項に記載のフロントライトユニッ
   トと、 を備えたことを特徴とする車両用表示装置。
7. 【請求項７】 前記輝度補正板は表カバーを兼ねている
   ことを特徴とする請求項６記載の車両用表示装置。
8. 【請求項８】 前記輝度補正板は、凸レンズの一部をな
   すプリズムからなることを特徴とする請求項７記載の車
   両用表示装置。
9. 【請求項９】 前記文字板は金属製であることを特徴と
   する請求項６から８のいずれか１項に記載の車両用表示
   装置。