CN1759301A - 指针照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可提高向指示部的光导入效率、明亮、照明不均匀程度小的指针照明装置，该指针照明装置包括指针(7)，该指针(7)具有透光性的指示部件(72)和光导入部件(73)，通过驱动器(2)的驱动轴(1)而进行绕轴旋转的动作；光源(L)，其使上述指示部件(72)发光，上述光导入部件(73)具有感受来自上述光源(L)的光的受光面(73a)；第1反射面(73b)，其将从该受光面(73a)导入的光向上述驱动轴(1)的旋转轴线(Va)位置会聚；第2反射面(73c)，其形成于上述第1反射面(73b)和旋转轴线之间，沿上述旋转轴线(Va)的方向，反射来自第1反射面(73b)的光；第3反射面(73d)，其按照与第2反射面(73c)相对的方式形成于上述旋转轴线(Va)上，沿上述指示部件(72)的纵向反射来自第2反射面(73c)的光。

Description

指针照明装置
技术领域
本发明涉及指针照明装置，该指针照明装置用于比如车辆等的指针式仪器，对通过规定的驱动装置的驱动轴而动作的指针实现照明。
背景技术
在过去，作为这种指针照明装置，人们知道有比如，JP特开平8-043145号文献描述的类型。该文献描述的指针照明装置包括与驱动轴一起围绕轴而动作的由透光性材料形成的指针；使该指针发光的多个光源，在指针上，形成导入来自光源的光的光导入部，另外，光源按照以驱动轴为中心的圆形的方式设置于光导入部的移动轨迹上。另外，在呈圆形设置的各光源上，光导入部依次移动，由此，向光导入部的内部导入光源的光，指示部呈线状发光。
但是，在上述专利文献描述的指针照明装置中，根据形成在各光源上光导入部依次移动，将光源的光接收到指针内部的方案，故多个设置的光源中的，仅仅一部分的光源的光接收倒指针内部。由此，光源光的使用效率低，在提高指针的发光亮度的方面具有限制。另外，在作为点光源的各光源的前方移动光导入部的情况，接收到光导入部中的光量难于保持一定，另外还容易产生照明不均匀的情况。
于是，本发明提供使向指示部的光导入效率提高、明亮、照明不均匀程度小的指针照明装置。
发明内容
为了实现上述目的，本发明包括指针，该指针具有透光性的指示部和光导入部，通过驱动装置的驱动轴而进行绕轴旋转的动作；光源，该光源设置于上述驱动轴的周围，通过上述光导入部，使上述指示部发光，其特征在于上述光导入部具有接受来自上述光源的光的受光面；第1反射面，该第1反射面将从该受光面导入的光向上述驱动轴的旋转轴线位置会聚；第2反射面，该第2反射面形成于上述第1反射面和驱动轴之间，沿上述旋转轴线的方向反射来自第1反射面的光；第3反射面，该第3反射面按照与第2反射面相对的方式形成于上述旋转轴线上，沿上述指示部的纵向反射来自第2反射面的光。
另外，本发明的特征在于上述受光面呈围绕上述旋转轴线的环状，上述第1反射面和第2反射面呈围绕上述旋转轴线的圆锥形状或多面形状。
此外，本发明的特征在于上述光导入部具有以上述旋转轴线为基准而保持线对称的截面呈倒V字形的部位，在该部位的外壁面形成上述第1反射面的同时，在其内壁面形成上述第2反射面，上述第3反射面位于这些第1、第2反射面的前方侧。
还有，本发明的特征在于上述光导入部具有以上述旋转轴线为基准而保持线对称的截面呈倒W字形的部位，在该部位的外壁面形成上述第1反射面的同时，在其内壁面形成上述第2反射面，上述第3反射面位于这些第1、第2反射面的后方侧。
再有，本发明的特征在于上述指示部和上述光导入部均由具有透光性的单独部件组合形成。
另外，本发明的特征在于上述光导入部通过连接部件与上述驱动轴连接。
此外，本发明的特征在于在上述指针的背后设置表示板，上述光导入部与上述指示部一起位于上述表示板的前方，其周围由具有挡光性的盖体覆盖。
附图说明
图1～图6表示本发明的第1实施例；
图1为指针照明装置的主要部分的剖视图；
图2为表示用于图1的指针单体的主视图；
图3为用于图1的指针的指示部的主视图；
图4为用于图1的指针的光导入部的主视图；
图5为图4的光导入部的侧视图；
图6为表示光导入通路的指针的主要部分的侧视图；
图7为表示本发明的第2实施例的主要部分的主视图；
图8为表示本发明的第3实施例的主要部分的主视图。
具体实施方式
下面根据附图，对本发明的显示装置的实施例进行描述。
在图1中，指针式仪器包括将驱动轴1向前方突设的驱动装置2；位于该驱动装置2的前方侧的电路衬底3；设置于该电路衬底3的前方侧的筒体4；通过该筒体4支承的表示板5；设置于筒体4的内部的导光部件6；指针7，该指针7位于表示板5上，通过驱动装置2的驱动轴1而进行围绕轴旋转的动作；光源L，该光源L位于表示板5的背后，设置于筒体4的内部。
驱动器2由步进电动机式规格(gauge)、空心式规格(gauge)等的公知的线圈型电动机构成，驱动轴1按照贯穿电路衬底3的方式安装于电路衬底3的背面上。
电路衬底3由公知的硬质印刷电路衬底形成，具有向驱动器2和光源L供电的图中未示出的电路图案。
筒体4由比如，光反射率较高的白色的合成树脂形成，呈圆筒状，在其内部接纳有驱动轴1、光源L、导光部件6的各部件。在这里，光源L由比如，表面安装型的发光二极管形成，在驱动轴1的周围，按照沿指针7的后述的光导入部的移动轨迹延伸的方式基本间距地设置多个光源，这些排列形式呈以驱动轴为中心的圆弧状。
表示板5由公知的印刷表示板形成，其具有与指针6相对应的刻度、字符、标志等的图中未示出的指标部。另外，表示板5具有可将驱动轴1和指针7连接的通孔51，该通孔51的形状为沿筒体4的开口端部的内径的圆形，其开口直径稍小于筒体4的开口端部。
导光部件6通过比如，丙烯酸树脂、聚碳酸酯等的透光性合成树脂形成，呈圆筒形，其围绕驱动轴1的同时，沿驱动轴1的旋转轴线Va而延伸，具有将从光源L辐射的光会聚、将该光送向指针7的后述的光导入部的功能。
指针7包括与驱动轴1连接的连接部件71；指示表示板5的上述指标部的指示部件(指示部)72；光导入部件(光导入部)73，该光导入部件73位于该指示部件72和连接部件71之间，将来自光源L的光送入指示部件72；指针盖体(盖体)74，该指针盖体74使指示部件72的所需部露出，同时覆盖指示部件72的旋转基部和光导入部件73的周围。
连接部件71由比如，具有挡光性的适合的合成树脂形成，其截面基本呈“T”字形，该连接部件71包括轴毂部71a，驱动轴1被插入结合其中；圆板形的台座部71b，该台座部71b沿从该轴毂部71a的前方与旋转轴线Va相交叉(相垂直)的方向延伸。另外，在该台座部71b上形成透光部71c，其朝向光导入部件72，使来自光源L的光通过，在本场合呈通孔状。
指示部件72由丙烯酸树脂、聚碳酸酯等的透光性合成树脂形成，该指示部件72包括指针部72a，该指针部72a在表示板5上，沿与旋转轴线Va相交叉(相垂直)的方向呈线状(长条状)延伸；从上述指针部72a的侧方呈圆盘状延伸的凸缘部72b(参照图3)。
在指针部72a的旋转基部背后，形成台阶部72c(参照图6)，在该台阶部72c，形成感受来自光导入部件72的光的第1、第2指针受光部件72d、72e。该第1指针受光部件72d感受通过光导入部件73的后述的照射面基本沿旋转轴线Va方向照射的光，第2指针受光部件73e感受通过光导入部件72中的后述的第1、第3反射面，向前方侧透过的光，如果光源L发光，则通过导光部件6和光导入部件72导入光，从指针盖体74露出的指针部72a的前面呈线状发亮。另外，在本实施例中，在指针部72a的前面或背面形成反射层、着色层，虽然这一点在图中未示出。
另一方面，在凸缘部72b上，形成由形成于指针盖体74上的图中未示出的突起部插入的孔部72f。
光导入部件73由丙烯酸树脂、聚碳酸酯等的透光性合成树脂形成，其包括第1部位P1，该第1部位P1以旋转轴线Va为基准(中心)，围绕该轴线Va基本呈圆锥状；第2部位P2，该第2部位P2在上述部位P1的顶面前方，位于旋转轴线Va上，基本呈半圆锥状。
第1部位P1的截面基本呈倒V字形，其截面形状以旋转轴线Va为基准而保持线对称，其中，形成有受光面73a，该受光面73a通过导光部件6与光源L相对，接受从导光部件6的射出端部照射的来自光源L的光；第1反射面73b，该第1反射面73b将从该受光面73a导入的光向旋转轴线Va的位置会聚；第2反射面73c，该第2反射面73c形成于第1反射面73b和驱动轴1(旋转轴线Va)之间，将来自第1反射面73b的光沿旋转轴线Va的方向反射。
另外，在本实例的场合，受光部73a利用第1部位P1的背面侧外壁面，围绕旋转轴线Va(形成中心轴)呈环状或圆弧状，第1、第2反射面73b、73c采用呈倒“V”字形的第1部位P1的外壁面和内壁面，共同被形成围绕旋转轴线Va(形成中心轴)的圆锥面，相对第1反射面73b的尺寸，第2反射面73c的尺寸以较小程度设定，第2反射面73c与第1反射面73b相对。另外，在本实施例中，第1反射面73b设定为下述的曲面，该曲面按照可在沿第2反射面73c方向反射来自受光部73的光时，还将朝向第2反射面73c的光相对旋转轴线Va的伸长方向会聚的方式向外侧稍稍凸出，由此，第1反射面73b具有沿旋转轴线Va的径向和推力方向将朝向第2反射面73c的光会聚的功能。通过象这样，按照还沿旋转轴线Va的推力方向会聚朝向第2反射面73c的光的方式设定，可减小光导入部件的高度。另一方面，第2反射面73c的截面在本实例的场合，设定为平面形状，但是，其截面也可设定为曲面。
第2部位P2整体形状基本呈半圆锥形，截面形状呈三角形，该第2部位P2在与第2反射面相对的旋转轴线Va上，形成第3反射面73d，该第3反射面73d将来自第2反射面73c的光沿指示部72(指针部72a)的纵向(与旋转轴线Va相交叉或相垂直的方向)反射；照射面73e，该照射面73e与第3反射面73d和指针部72a的第1指针受光部72d相对，将来自第3反射面73d的光通过第1指针受光部72d，沿指示部件72的纵向送入。
另外，在本实例的场合，第3反射面73d利用第2部位P2的外壁面，被形成圆锥面，位于第1、第2反射面73b、73c的前方侧，照射面73e由在第3反射面73d侧凹陷的凹面形成。另外，第1指针受光部72d设定为凸面，该凸面按照与照射面73e的形状一致的方式，在照射面73e侧凸出。
此外，在第1部位P1的外周部，形成由指针盖体74的突起部插入的孔部73f(参照图4)。
指针盖体74比如呈大致杯状，其由黑色的挡光性合成树脂材料形成，该指针盖体74包括在指示部件72(指针部72a)的前方露出的狭缝74a(参照图2)；覆盖指示部件72的旋转基部和光导入部件73的周围的底壁部74b和周壁部74c。
象这样构成的连接部件71、指示部件72、光导入部件73、指示盖体74通过将指示盖体74的上述突起部插入而焊接于指示部件72和光导入部件73的各孔部72f、73f与形成于连接部件71中的图中未示出的孔部的方式形成一体，构成指针7，对应于驱动轴1围绕轴旋转，指示表示板5的上述指标部。
下面根据图6，对光源L发光的场合的向指针7的光导入通路进行具体描述，但是，在图6中，光源L和导光部件6省略，光线Lr为来自通过导光部件6而行进的光源L的光。
首先，光线Lr通过受光部73a，接收到光导入部件73的内部，然后，通过第1反射面73b向旋转轴线Va位置方向(与旋转轴线Va的伸长方向相垂直(相交叉的方向)反射，到达第2反射面73c。此时，受光部73a按照可感受全部的光源L的光的方式设定，象这样感受的光通过围绕旋转轴线Va的圆锥形状的第1反射面73b反射，由此，从光导入部73的外侧会聚于中心(旋转轴线Va)附近，到达第2反射面73c。
象这样，以会聚状态到达第2反射面73b的光通过该反射面，沿旋转轴线Va的方向(旋转轴线Va的伸长方向)反射，到达第3反射面73d。
象这样到达第3反射面73d的光通过该反射面，沿照射面73e方向(在与旋转轴线Va相垂直(相交叉)的方向的指示部件72的纵向)反射，从照射面73e射出的光通过指针受光面72d，沿纵向送入指示部件72的内部，主要在指示部件72的前侧发光。另一方面，导入导光部件73的光的一部分在第1、第3反射面73b、73d中透射，从指示部件72的第2指针受光面72e送入指示部件72的内部，主要在指示部件72的后侧发光，由此，指示部件72不会中断且呈连续的一根线状发光。
象上述那样，在本实施例中，设置指针7，该指针7具有透光性的指示部件(指示部)72和光导入部件(光导入部)73，通过驱动器2的驱动轴1而围绕轴旋转动作；光源L，该光源L设置于驱动轴1的周围，通过光导入部件73使指示部件72发光，该光导入部件73具有感受来自光源L的光的受光面73a；第1反射面73b，该第1反射面73b将从上述受光面73a导入的光向驱动轴1的旋转轴线Va位置会聚；第2反射面73c，该第2反射面73c形成于第1反射面73b和旋转轴线之间，将来自第1反射面73b的光沿旋转轴线Va的方向反射；第3反射面73d，该第3反射面73d按照与第2反射面73c相对的方式，形成于旋转轴线Va上，将来自第2反射面73c的光沿指示部件72的纵向反射，据此，可将从光源L放射的光通过第1反射面73b，一次性地会聚于旋转轴线Va附近，该会聚的光通过第2反射面73c，送向形成最终反射面的第3反射面73d，通过第3反射面73d能供给到指示部件72，由此，可最大限度地灵活使用光源L的光，使照明效率提高，另外，即使在指针7的旋转位置变化的情况下，仍可使由指示部件72采取的光量基本一定，由此，可抑制照明的不均匀。
另外，按照本实施例，受光面73a呈以旋转轴线Va为基准围绕它的环状，第1反射面73b和第2反射面73c呈以旋转轴线Va为基准围绕它的圆锥状，由此，可有效地、并且基本均匀地对以旋转轴线Va为基准而旋转动作的指示部件72进行照明。
此外，在本实施例中，第1反射面73b和第2反射面73c设定为圆锥面状，但是，如果第1反射面73b可将来自受光面73a的光会聚于旋转轴线Va的附近，则其形状是任意的，另外，如果第2反射面73c可沿旋转轴线Va的方向反射来自第1反射面73b的光，则其形状是任意的，比如，这两个反射面73b、73c也可设定为以多棱锥为基体的形状、将多个平面或曲面规则地或不规则地组合而形成的形状。另外，如果第3反射面73d也沿指示部件72的纵向反射光，则其形状是任意的，也可象本实施例那样设定为圆锥面，还可设定为以多棱锥为基体的形状、将多个平面或曲面规则地或不规则地组合而形成的形状。
还有，按照本实施例，光导入部件73具有以旋转轴线Va为基准，保持线对称的截面呈倒V字形的第1部位P1，在第1部位P1的外壁面形成第1反射面73b，并且在其内壁面形成第2反射面73c，通过将第3反射面73d定位于该第1、第2反射面73b、73c的前方侧，可确实提高照明效率，进行均匀处理。
再有，在本实施例中，指示部件72和光导入部件73由单独部件组合，由此，可使成形模的制作、部件本身的成形性容易。
又，在本实施例中，光导入部件73和驱动轴1之间具有将指针7连接在驱动轴1上的连接部件71，由此在光导入部件73和指示部件72上没有必要设置成为光导入障碍孔部那样的(与驱动轴1之间)连接处，于此能提高光导入效率。
另外，在本实施例中，在指针7的背后设置表示板5，光导入部件73与指示部件72一起位于表示板5的前方，其周围由指针盖体72覆盖，该指针盖体72具有隐蔽指示部件72的所需部的挡光性，由此，在不必为了隐蔽光导入部件73，设置于表示板5的背后，或通过专用部件而隐蔽的情况下，抑制结构的复杂、部件的增加。
此外，在本实施例中设置多个光源L，但是，即使为单一光源的情况下，仍可期待相同的效果。另外，在本实施例中，受光面73a、第1、第2反射面73b、73c设定为呈圆形、完全地围绕旋转轴线Va的形状，但是，也可考虑指针7的偏转角等，设定为断开或比如呈“C”字形(不完全)环绕的形状。
图7为表示本发明的第2实施例的主要部分的主视图，在本实施例中，指示部件72和光导入部件73不为单独部件，而由具有光导入部73和指示部72的一个部件构成，光导入部73具有以旋转轴线Va为基准，保持线对称的截面呈倒W字形的第1部位P1，在该第1部位P1的外壁面，形成第1反射面73b的同时，在其内壁面形成第2反射面73c，在位于该第1、第2反射面73b、73c的后方侧的第2部位P2，具有第3反射面73d。
另外，来自光源L1的光通过受光部73a→第1反射面73b→第2反射面73c→第3反射面73d→指示部72的通路，送入指针部72，仅仅从指针盖体74的周壁部突出的指示部72部分实现发光，其以外的部分不发光。
同样通过上述实施例，可期待与上述第1实施例相同的效果，此外，与上述第1实施例相比较，可削减部件数量。
图8为表示本发明的第3实施例的主要部分的主视图，在本实施例中，在第2部位P2和指示部72之间，形成沿旋转轴线Va而延伸的第3部位P3，在该第3部位P3设置与第3反射面73d相对的第4反射面731，与和第4反射面731相对的第5反射面732，通过该第4、第5反射面731、732，将来自第3反射面73d的光供给指示部72。另外，在此场合，支承部72由独立于第3部位P3的部件形成，设置于第1部位P1上。
同样通过上述实施例，可期待与上述第1实施例相同的效果，此外，在按照指示部72横截指针盖体74的底壁部的方式延伸的场合也形成有效的方案。
产业上的利用可能性
本发明不限于车辆，比如，可用于以摩托车、船舶、农业建筑机械、航空器为代表的各种移动体的指针照明装置。

Claims (7)

1.一种指针照明装置，该指针照明装置包括指针，该指针具有透光性的指示部和光导入部，通过驱动装置的驱动轴而进行绕轴旋转的动作；光源，该光源设置于上述驱动轴的周围，通过上述光导入部使上述指示部发光，其特征在于上述光导入部具有接受来自上述光源的光的受光面；第1反射面，该第1反射面将从该受光面导入的光向上述驱动轴的旋转轴线位置会聚；第2反射面，该第2反射面形成于上述第1反射面和上述驱动轴之间，沿上述旋转轴线的方向反射来自第1反射面的光；第3反射面，该第3反射面按照与第2反射面相对的方式形成于上述旋转轴线上，沿上述指示部的纵向反射来自第2反射面的光。
2.一种指针照明装置，其特征在于上述受光面呈围绕上述旋转轴线的环状，上述第1反射面和上述第2反射面呈围绕上述旋转轴线的圆锥形状或多面形状。
3.根据权利要求1所述的指针照明装置，其特征在于上述光导入部具有以上述旋转轴线为基准而保持线对称的截面呈倒V字形的部位，在该部位的外壁面形成上述第1反射面，同时在其内壁面形成上述第2反射面，上述第3反射面位于上述第1、第2反射面的前方侧。
4.根据权利要求1所述的指针照明装置，其特征在于上述光导入部具有以上述旋转轴线为基准而保持线对称的截面呈倒W字形的部位，在该部位的外壁面形成上述第1反射面，同时在其内壁面形成第2反射面，上述第3反射面位于上述第1、第2反射面的后方侧。
5.根据权利要求1所述的指针照明装置，其特征在于上述指示部和上述光导入部均由具有透光性的单独部件组合形成。
6.根据权利要求1所述的指针照明装置，其特征在于上述光导入部通过连接部件与上述驱动轴连接。
7.根据权利要求1所述的指针照明装置，其特征在于在上述指针的背后设置表示板，上述光导入部与上述指示部一起位于上述表示板的前方，其周围由具有挡光性的盖体覆盖。
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