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Hintergrund der Erfindung
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Feld der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Zeiger, der in einem Instrument
verwendet wird, das in einem Fahrzeug, einem Flugzeug, einem Schiff
etc. eingesetzt wird.
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Ein
selbst leuchtender Zeiger wird weithin als Zeiger verwendet, der
in einem Instrument eingesetzt wird. Ein herkömmlicher selbst leuchtender
Zeiger ist in der japanischen, nicht geprüften Patentveröffentlichung
Nr. H11-194040 offengelegt.
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Wie
in 1 gezeigt, umfasst
ein Zeiger 100 einen Befestigungsbereich 101 und
einen sich verjüngenden
Hauptkörper 102.
Der Befestigungsbereich 101 ist an einer Drehwelle eines
Instruments (nicht gezeigt) befestigt. Der Hauptkörper 102 ist
in seinem Basisbereich an dem Befestigungsbereich 101 befestigt
und erstreckt sich in Richtung seines freien Bereichs. Der Befestigungsbereich 101 und der
Hauptkörper 102 sind
aus Licht übertragenden Teilen
hergestellt.
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Wie
in 2 gezeigt, ist eine
Eintrittsfläche 103 in
einem Boden des Basisbereichs des Hauptkörpers 102 geformt.
Licht, das von einer Lichtquelle (nicht gezeigt) emittiert wird,
tritt in den Hauptkörper 102 durch
die Eintrittsfläche 103 ein.
Eine Reflektionsoberfläche 104 ist
an einer schrägen
Seite des Basisbereichs des Hauptkörpers 102 eingeformt.
Die Reflektionsoberfläche
ist um einen θ Grad
Winkel bezüglich
einer Ausbreitungsrichtung des Lichtes geneigt, das in den Hauptkörper 102 eintritt.
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Die
Reflektionsoberfläche 104 ist
in einer Querrichtung N wie eine Sammellinse gewölbt. Die Reflektionsoberfläche 104 erstreckt
sich in einer geneigten Richtung M gerade. Die Querrichtung N ist senkrecht
zu der geneigten Richtung M. Die konvexe Sammellinse weist die kleinste
Krümmung
an einem oberen Ende der Reflektionsoberfläche 104 auf (siehe 3) und die größte Krümmung an
einem unteren Ende der Reflektionsoberfläche 104 (siehe 4). Die Krümmung der
konvexen Sammellinse verändert
sich sukzessiv zwischen den oberen und unteren Enden.
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Eine
Prägefolienschicht 105 ist
an einer unteren Oberfläche
des Hauptkörpers 102 ausgebildet. Die
Prägefolienschicht 105 ist
gefärbt
und dient als eine Lichtstreuungsoberfläche.
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In
der obigen Struktur tritt Licht L durch die Eintrittsfläche 103 in
den Hauptkörper 102 ein
und wird dann durch die Reflektionsoberfläche 104 reflektiert.
Licht L1, das in einem oberen Endbereich der Reflektionsoberfläche 104 reflektiert
wird, geht geradeaus in den Hauptkörper 102 hinein und
wird dann diffus durch die Prägefolienschicht 105 reflektiert. Weiterhin,
geht Licht L2, das an einem unteren Endbereich der Reflektionsoberfläche 104 reflektiert wird,
geradeaus in den Hauptkörper 102 hinein
und wird dann diffus durch die Prägefolienschicht 105 reflektiert.
Daher erleuchten das Licht L1 und das Licht L2 den Hauptkörper 102 gleichmäßig. Als
Resultat kann ein Bediener den Zeiger 100 klar erkennen.
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Der
Zeiger 100 ist jedoch sehr sensibel bezüglich des schrägen Winkels θ bezüglich der
Ausbreitungsrichtung des Lichtes, das in den Hauptkörper 102 eintritt.
Genauer, wenn der schräge
Winkel θ groß ist, wird
Licht, das durch die Reflektionsoberfläche 104 reflektiert
wird, in der Nähe
des Basisbereichs des Hauptkörpers 102 gesammelt.
Kontrastierend dazu sammelt sich, wenn der schräge Winkel θ klein ist, Licht, das durch
die Reflektionsoberfläche 104 reflektiert
wird, in der Nähe
des freien Bereichs des Hauptkörpers 102.
Daher ist es schwierig, den schrägen
Winkel θ so
einzustellen, dass das Licht, das durch die Reflektionsoberfläche 104 reflektiert wird,
den Hauptkörper 102 gleichmäßig ausleuchtet. Dies
führt zu
einer schwierigen Handhabbarkeit.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen Zeiger anzugeben, der
so gestaltet ist, dass er einfach und effizient durch Licht, das
von einer Lichtquelle emittiert wird, beleuchtet wird, ohne darin
eine ungleichmäßige Lichtstärke zu erzeugen.
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Um
das oben genannte Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung
einen Zeiger bereit, umfassend: einen Befestigungsbereich, der an
einem Instrument befestigt werden kann und einen Hauptkörper, der
mit dessen Basisbereich an dem Befestigungsbereich befestigt ist
und sich in Richtung seines freien Bereichs erstreckt, wobei der Hauptkörper eine
Reflektionsoberfläche
aufweist, die in einer Seitenoberfläche des Hauptkörpers geformt ist
und die bezüglich
einer Ausbreitungsrichtung von Licht, das in den Hauptkörper eintritt,
geneigt ist und eine Lichtstreuungsoberfläche, die an einer unteren Oberfläche des
Hauptkörpers
eingeformt ist und die Licht diffus reflektiert, das von der Reflektionsoberfläche reflektiert
wurde, wobei die Reflektionsoberfläche in einer Querrichtung der
Seitenoberfläche
wie eine konvexe Sammellinse und in einer vertikalen Richtung der
Seitenoberfläche
wie eine konkave Streulinse gewölbt
ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung erreicht das reflektierte Licht die gesamte Lichtstreuungsoberfläche ohne
nach außen
zu streuen und wird dann durch die gesamte Lichtstreuungsoberfläche diffus reflektiert,
um gleichmäßig und
effizient den Hauptkörper
zu beleuchten. Daher kann der Zeiger einfach und effizient beleuchtet
werden, ohne darin eine ungleichmäßige Lichtstärke zu erzeugen.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung umfasst der Zeiger weiterhin einen Ausstülpungsbereich,
der mit dem Basisbereich verbunden ist. Der Ausstülpungsbereich hat
eine erste Seitenoberfläche,
die ein Ende der Reflektionsoberfläche formt, und eine zweite
Seitenoberfläche,
die eine unterreflektive Oberfläche
formt, die einen Teil des Lichts, das von der Reflektionsoberfläche in Richtung
eines in der Nähe
des Basisbereichs angeordneten Bereichs der Lichtstreuungsoberfläche reflektiert
wird, reflektiert.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
kommt das reflektierte Licht an einer distalen Seite der Lichtstreuungsoberfläche an,
die an der Basisbereichseite des Hauptkörpers angeordnet ist. Daher
kann der Zeiger einfach und effizient beleuchtet werden, ohne darin
eine ungleichmäßige Lichtstärke zu erzeugen.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung weist der Hauptkörper eine Eintrittsfläche auf,
die an einer unteren Oberfläche
des Basisbereichs ausgeformt ist. Licht, das von einer Lichtquelle
emittiert wird, tritt durch die Eintrittsoberfläche in den Hauptkörper ein.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
tritt das Licht, das von einer Lichtquelle emittiert wird, einfach und
effizient durch die Eintrittsoberfläche in den Hauptkörper ein.
Der Zeiger kann daher einfach und effizient beleuchtet werden.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ist die Wölbung
der Sammellinse konstant.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
erreicht das Licht die Lichtstreuungsoberfläche ohne nach außen zu streuen
und wird dann durch die Lichtstreuungsoberfläche diffus reflektiert, um
gleichmäßig und effizient
den Hauptkörper
zu beleuchten. Daher kann der Zeiger einfach und effizient beleuchtet
werden, ohne darin eine ungleichmäßige Lichtstärke zu erzeugen.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ändert
sich die Wölbung der
Sammellinse sukzessiv.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
erreicht das reflektierte Licht die Lichtstreuungsoberfläche ohne
nach außen
gestreut zu werden und wird dann durch die Lichtstreuungsoberfläche diffus
reflektiert, um den Hauptkörper
gleichmäßig und
effizient zu beleuchten. Der Zeiger kann daher einfach und effizient beleuchtet
werden, ohne darin eine ungleichmäßige Lichtstärke zu erzeugen.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ist die Lichtstreuungsoberfläche durch
eine Prägefolienschicht
gebildet.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
kann das Licht, das durch die Reflektionsoberfläche reflektiert wird, einfach
und effizient durch die Lichtstreuungsoberfläche diffus reflektiert werden.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird die Lichtstreuungsoberfläche durch
einen Co-Spritzgussprozess
geformt.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel
kann Licht, das von der reflektierten Oberfläche reflektiert wird, einfach
und effizient diffus durch die Lichtstreuungsoberfläche reflektiert
werden.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Zeigers.
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2 ist
eine vertikale Schnittansicht des herkömmlichen Zeigers.
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3 ist
eine querlaufende Schnittansicht, die einen Weg des Lichts zeigt,
das durch eine Reflektionsoberfläche
des herkömmlichen
Zeigers an einem oberen Endbereich (X gezeigt in 1)
der Reflektionsoberfläche
reflektiert wird.
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4 ist
eine querlaufende Schnittansicht, die den Weg des Lichts zeigt,
das von der Reflektionsoberfläche
des herkömmlichen
Zeigers in einem unteren Endbereich (Y gezeigt in 1)
der Reflektionsoberfläche
reflektiert wird.
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5 ist
eine Draufsicht auf eine Zeigerkappe und einen Zeiger gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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6 ist
eine Schnittansicht der Zeigerkappe und des Zeigers entlang der
Linie A-A, die in 5 gezeigt ist.
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7 ist
eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Teils des Zeigers
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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8 ist
eine querlaufende Schnittdarstellung, die einen Weg des Lichts zeigt,
das von einer Reflektionsoberfläche
des Zeigers gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung reflektiert wird.
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9 ist
eine vertikale Schnittansicht, die einen Weg des Lichts zeigt, das
in den Zeiger eintritt und dann von der Reflektionsoberfläche des
Zeigers reflektiert wird.
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10 ist
eine vergrößerte vertikale
Schnittansicht, die einen Weg des Lichts zeigt, der in den Zeiger
eintritt und dann von der Reflektionsoberfläche und einer unter-reflektive
Oberfläche
des Zeigers reflektiert wird.
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Beschreibung des bevorzugten
Ausführungsbeispiels
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Nachfolgend
wird, Bezug nehmend auf die 5 bis 10,
ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Wie
in 5 und 6 gezeigt, hat eine Zeigerkappe 1 einen
Schraubenbereich 1a und ein säulenförmiges Gehäuse 1b. Der Schraubenbereich 1a ist
mit einem oberen Ende des Gehäuses 1b befestigt
und zeigt von dem Gehäuse 1b aus
abwärts.
Die Zeigerkappe 1 ist an einer Antriebswelle eines Instruments
(nicht gezeigt) mittels des Schraubenbereichs 1a befestigt.
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Ein
Zeiger 2 dreht sich mit der Zeigerkappe 1 um den
Schraubenbereich 1a herum durch eine Drehung der Antriebswelle.
Der Zeiger 2 umfasst einen Befestigungsbereich 3 und
einen sich verjüngenden Hauptkörper 4.
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Das
Gehäuse 1b nimmt
den Befestigungsbereich 3 auf. Wie in 7 gezeigt,
hat der Befestigungsbereich 3 einen Halbsäulenbereich 3a und
einen ebenen Bereich 3b. Der Halbsäulenbereich 3a ist
an dem ebenen Bereich 3b an dessen Seitenfläche befestigt.
Der ebene Bereich 3b hat ein rechtes Loch, ein linkes Loch
und ein zentrales Loch. Der Schraubenbereich 1a wird in
das zentrale Loch eingesetzt (siehe 6). Dadurch
wird der Befestigungsbereich 3 mit der Zeigerkappe 1 verbunden. Der
Befestigungsbereich 3 ist aus einem Lichtübertragungsteil
hergestellt.
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Der
Hauptkörper 4 ist
an dem ebenen Bereich 3b des befestigten Bereichs 3 an
dessen Basisbereich befestigt und erstreckt sich in Richtung des freien
Endes. Der Hauptkörper 4 ist
aus einem Lichtübertragungsteil
hergestellt.
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Eine
Eintrittsfläche 5 ist
an einer Unterseite des Basisbereichs des Hauptkörpers 4 geformt. Die Eintrittsfläche 5 ist
gegenüber
einer unteren Oberfläche
des Hauptkörpers 4 geneigt.
Licht, das von einer Lichtquelle (nicht gezeigt) emittiert wird,
tritt in den Hauptkörper 4 durch
die Eintrittsfläche 5 ein.
Eine reflektierende Oberfläche 6 ist
an einer geneigten Seite des Basisbereichs des Hauptkörpers 4 geformt.
Die Reflektionsoberfläche 6 ist
im Wesentlichen um einen θ Grad
Winkel gegenüber
der Ausbreitungsrichtung von Licht, das in den Hauptkörper 4 eintritt,
geneigt. Der Neigungswinkel θ wird
auf einen Winkel festgesetzt, der gleich oder größer als ein kritischer Winkel
ist, also ein Winkel, bei dem Licht, das in den Hauptkörper 4 eintritt,
total reflektiert wird.
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Wie
in 8 gezeigt, ist die Reflektionsoberfläche 6 in
einer Querrichtung N wie eine konvexe Sammellinse gewölbt, so
dass sich die Reflektionsoberfläche 6 allmählich von
dessen beiden Seiten aus in der Querrichtung N aus dem Hauptkörper 4 hervorstreckt
zu einem zentralen Bereich hin. Die konvexe Sammellinse ist symmetrisch
in der Querrichtung N.
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Kontrastierend
dazu ist, wie in 9 gezeigt, die Reflektionsoberfläche 6 in
einer geneigten Richtung M wie eine konkave Streulinse gewölbt, so
dass sich die Reflektionsoberfläche 6 sukzessiv
in den Hauptkörper 4 hereinwölbt, von
dessen oberen und unteren Enden in der geneigten Richtung M zu einem zentralen
Bereich hin. Die konkave Streulinse ist symmetrisch in der geneigten
Richtung M. Es wird darauf hingewiesen, dass die Querrichtung N
senkrecht zu der geneigten Richtung M ist.
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Eine
Prägefolienschicht 7 ist
an der unteren Oberfläche
des Hauptkörpers 4 ausgeformt.
Die Prägefolienschicht 7 ist
gefärbt
und dient als Lichtstreuungsoberfläche.
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Wie
in 10 gezeigt, ist ein Ausstülpungsbereich 8 an
einem oberen Ende des Basisbereichs des Hauptkörpers 4 aufgeformt.
Der Ausstülpungsbereich 8 weist
eine Seitenfläche
auf, die das obere Ende der Reflektionsoberfläche 6 ausformt und
die andere Seitenfläche
eine unter-reflektierende Oberfläche 9 ausformt.
Die unter-reflektierende Oberfläche 9 reflektiert
einen Teil des Lichtes, das von der Reflektionsoberfläche 6 aus
in Richtung eines Bereiches der Prägefolienschicht 7 reflektiert
wird, der in der Nähe
der Eintrittsfläche 5 angeordnet
ist.
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Bei
der oben genannten Struktur tritt Licht durch die Eintrittsfläche 5 in
den Hauptkörper 4 ein und
wird dann durch die Reflektionsoberfläche 6 und die Unter-Reflektionsoberfläche 9 reflektiert.
Das reflektierte Licht geht geradeaus in den Hauptkörper 4 und
wird dann durch die Prägefolienschicht 7 diffus reflektiert.
Daher beleuchtet das diffus reflektierte Licht gleichmäßig und
effizient den Hauptkörper 4.
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Der
Zeiger 2 hat die folgenden hauptsächlich vorteilhaften Merkmale.
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Da
die Reflektionsoberfläche 6 in
der Querrichtung N wie eine konvexe Sammellinse gewölbt ist,
geht das reflektierte Licht geradeaus in den Hauptkörper 4,
während
es graduell in der Querrichtung N in Richtung eines Zentralbereichs
des Hauptkörpers
gesammelt wird (siehe 8). Dadurch kann das reflektierte
Licht an der Prägefolienlage 7 ankommen,
ohne nach außen
zu streuen.
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Weiterhin,
da die Reflektionsoberfläche 6 wie eine
konkave Streulinse in der geneigten Richtung M gewölbt ist,
geht das reflektierte Licht geradeaus in den Hauptkörper 4,
während
es in der geneigten Richtung M graduell in Richtung eines oberen
und unteren Bereichs des Hauptkörpers 4 gestreut
wird (siehe 9). Dadurch kann das reflektierte
Licht an einem distalen Ende der Prägefolienschicht 7,
die an der freien Bereichsseite des Hauptkörpers 4 angeordnet
ist, ankommen.
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Weiterhin,
da der Ausstülpungsbereich 8 an dem
oberen Ende des Basisbereichs des Hauptkörpers 4 angeformt
ist, so dass die unter-reflektive Oberfläche 9 der Reflektionsoberfläche 6 gegenüberliegt,
wird ein Teil des reflektierten Lichts durch die Unter-Reflektionsoberfläche 9 so
reflektiert, dass es geradeaus in Richtung eines Bereichs der Prägefolienschicht
geht, die in der Nähe
der Eintrittsfläche 5 angeordnet
ist. Dadurch kann das reflektierte Licht an dem anderen distalen
Ende der Prägefolienschicht 7, die
an der Basisbereichsseite des Hauptkörpers 4 angeordnet
ist, ankommen.
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Daher
ist der Zeiger 2 weniger sensibel bezüglich des schrägen Winkels θ, als der
herkömmliche
Zeiger. Dies wird zu einer einfachen Handhabung führen und
realisiert einen Zeiger, der einfach und effizient beleuchtet werden
kann durch Licht, das von einer Lichtquelle emittiert wird, ohne
darin eine ungleichmäßige Lichtstärke zu erzeugen.
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Obwohl
eine Wölbung
der konvexen Sammellinse in dieser Ausführungsform als konstant gesetzt
wurde, kann die Wölbung
so gesetzt werden, dass sie sich zwischen den oberen und unteren
Enden der Reflektionsoberfläche 6 sukzessiv ändert.
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Obwohl
eine Lichtstreuungsoberfläche
durch die Prägefolienlage 7 auf
der unteren Oberfläche
des Hauptkörpers 4 geformt
ist, kann die Lichtstreuungsoberfläche durch Drucken oder einen
Co-Spritzgussprozess geformt werden.