JP2000310546A - 計器及びその目盛り盤 - Google Patents

計器及びその目盛り盤

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JP2000310546A
JP2000310546A JP11118559A JP11855999A JP2000310546A JP 2000310546 A JP2000310546 A JP 2000310546A JP 11118559 A JP11118559 A JP 11118559A JP 11855999 A JP11855999 A JP 11855999A JP 2000310546 A JP2000310546 A JP 2000310546A
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convex lens
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Tatsuya Seto
達也 瀬戸
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Denso Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 目盛り盤の構成に工夫を凝らし、当該目盛り
盤の表示態様に特有の立体感をもたせるようにした計器
及びその目盛り盤を提供することを目的とする。 【解決手段】 目盛り盤10aは、透明基板11と、こ
の透明基板11の表面にマトリクス状に形成した複数の
凸レンズ部11bと、透明基板11の裏面に各凸レンズ
11bにそれぞれ対応してマトリクス状に形成された各
画素部11cとを備える。複数の凸レンズ部11bの各
々がこれら各凸レンズ部にそれぞれ対応する各画素部1
1cに対し目盛り盤10aの円弧状表示パターン部の円
弧方向にわずかにずれて位置しかつ当該各画素部11c
よりも遠い位置にて焦点を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両、航空機、船舶
等の乗り物やその他各種産業機器に用いられる計器及び
その目盛り盤に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、車両用計器は、文字部や
目盛り部を円弧状に有する円弧状表示パターン部を外周
領域に設けてなる透光性目盛り盤を備えている。ここ
で、この目盛り盤の照明は当該目盛り盤の裏面側に配置
した光源によりなされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記計器で
は、目盛り盤が平面的な形状であることから、光源によ
り照明されている当該目盛り盤をその表面側から見たと
き、この目盛り盤の表示態様は平面的で画一的なものに
ならざるを得ず、目盛り盤の表示態様の視認性に斬新さ
がないという不具合がある。
【0004】そこで、本発明は、このようなことに対処
するため、目盛り盤の構成に工夫を凝らし、当該目盛り
盤の表示態様に特有の立体感をもたせるようにした計器
及びその目盛り盤を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決にあた
り、請求項1に記載の発明に係る計器は、目盛り部(1
3a)や文字部(13b)を円弧状に有する円弧状表示
パターン部(13)を外周領域に設けてなる透光性目盛
り盤(10a、200a、300a)と、この目盛り盤
の裏面側に配置されて円弧状表示パターン部の略中心に
て目盛り盤を通り回動可能に延出する指針軸(22)を
有する回動内機(20)と、指針軸の先端部に支持され
て目盛り盤の表面に沿い回動する指針(50)と、目盛
り盤にその裏面側から光を入射するように配置された光
源(30)とを備える。
【0006】当該計器において、目盛り盤は、透明基板
(11)と、この透明基板の表面にマトリクス状に形成
した複数の凸レンズ部(11b)と、透明基板の裏面に
各凸レンズにそれぞれ対応してマトリクス状に形成され
た各画素部(11c)とを備え、複数の凸レンズ部の各
々が、これら各凸レンズ部にそれぞれ対応する各画素部
に対しわずかにずれて位置しかつ当該各画素部よりも遠
い位置にて焦点を有する。
【0007】これにより、光源が各画素部及び透明基板
を通り各凸レンズ部に入射すると、各画素部がモアレ現
象及び焦点の位置との関係で虚像として拡大結像され
る。その結果、従来にない奥行き感のある立体的な表示
態様でもって斬新な視認性を提供する計器を得ることが
できる。また、請求項2に記載の発明に係る計器では、
請求項1に記載の目盛り盤は、透明基板(11)と、こ
の透明基板の表面にマトリクス状に形成した複数の凸レ
ンズ部(11b)と、透明基板の裏面に各凸レンズにそ
れぞれ対応してマトリクス状に形成された各画素部(1
1c)とを備え、複数の凸レンズ部の各々が、これら各
凸レンズ部にそれぞれ対応する各画素部に対しモアレ現
象を呈するように位置ずれして位置しかつ当該各画素部
を虚像として拡大するように位置する。
【0008】これによっても、請求項1に記載の発明と
同様の作用効果を達成できる。ここで、請求項3に記載
の発明によれば、請求項1又は2に記載の計器におい
て、複数の凸レンズ部の各々が、共に、これら各凸レン
ズ部にそれぞれ対応する各画素部に対し円弧状表示パタ
ーン部の円弧方向にわずかにずれて位置する。これによ
り、表示パターン部の円弧方向にモアレ現象が作用する
態様で請求項1又は2に記載の発明と実質的に同様の作
用効果を達成できる。
【0009】また、請求項4に記載の発明によれば、請
求項1乃至3のいずれか一つに記載の計器において、文
字部や目盛り部が、各凸レンズのうち文字部や目盛部に
対応して位置する凸レンズをなくし、透明基板の表面に
直接形成されている。これにより、各目盛り部や文字部
が各画素部の像から浮き上がって見えるので、請求項1
乃至3に記載の発明の作用効果をより一層向上できる。
【0010】また、請求項5に記載の発明によれば、請
求項1乃至4のいずれか一つに記載の計器において、透
明基板の裏面には、有色反射層(11d)が、各画素部
を覆うように形成されている。これにより、反射層の裏
面側にある回動内機等が当該反射層の色により見えなく
なるので、指針が単独で回動するように見える。従っ
て、請求項1乃至4のいずれか一つに記載の発明の作用
効果をより一層向上できる。
【0011】また、請求項6に記載の発明に係る計器用
透光性目盛り盤は、目盛り部(13a)や文字部(13
b)を円弧状に有する円弧状表示パターン部(13)を
外周領域に設けてなる。ここで、当該目盛り盤は、透明
基板(11)と、この透明基板の表面にマトリクス状に
形成した複数の凸レンズ部(11b)と、透明基板の裏
面に各凸レンズにそれぞれ対応してマトリクス状に形成
された各画素部(11c)とを備え、複数の凸レンズ部
の各々がこれら各凸レンズ部にそれぞれ対応する各画素
部に対し円弧状表示パターン部の円弧方向にわずかにず
れ位置しかつ当該各画素部よりも遠い位置にて焦点を有
する。
【0012】これにより、請求項1に記載の発明に採用
するに適した目盛り盤を提供できる。また、請求項7に
記載の発明に係る計器用透光性目盛り盤は、透明基板
(11)と、この透明基板の表面にマトリクス状に形成
した複数の凸レンズ部(11b)と、透明基板の裏面に
前記各凸レンズにそれぞれ対応してマトリクス状に形成
された各画素部(11c)とを備え、複数の凸レンズ部
の各々が、これら各凸レンズ部にそれぞれ対応する各画
素部に対しモアレ現象を呈するように位置ずれして位置
しかつ当該各画素部を虚像として拡大するように位置す
る。
【0013】これによっても、請求項6に記載の発明と
同様の作用効果を達成できる。また、請求項8に記載の
発明によれば、請求項6又は7に記載の計器用目盛り盤
において、文字部や目盛部が、各凸レンズのうち文字部
や目盛部に対応して位置する凸レンズをなくし、透明基
板の表面に直接形成されている。
【0014】これにより、請求項4に記載の発明に採用
するに適した目盛り盤の提供が可能となる。また、請求
項9に記載の発明によれば、請求項6乃至8のいずれか
一つに記載の計器用目盛り盤において、透明基板の裏面
には、有色反射層(11d)が、各画素部を覆うように
形成されている。
【0015】これにより、請求項5に記載の発明に採用
するに適した目盛り盤の提供が可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
に基づいて説明する。 (第1実施形態)図1及び図2は、本発明が車両用計器
であるスピードメータに適用された例を示している。
【0017】このスピードメータは、当該車両の車室内
のインストルメントパネルに配設されており、当該スピ
ードメータは、略円板状の目盛り盤10aを有する四角
板状の計器板10を備えている。計器板10は、図3に
て示すごとく、透明樹脂材料からなる透明基板11を備
えており、この透明基板11の表裏面には、各黒色層1
2が、目盛り盤10a以外の部分にて、黒色の印刷材料
により印刷形成されている。
【0018】目盛り盤10aは、図1にて示すごとく、
計器板10の略中央に形成されており、この目盛り盤1
0aは、図3にて示すごとく、透明基板11のうち目盛
り盤10aに対する対応部11aと、多数の凸レンズ部
11bと、多数の画素部11cと、反射層11dとによ
り構成されている。なお、上述した透明基板11のうち
目盛り盤10aに対する対応部11aは、以下、目盛り
盤対応部11aという。
【0019】多数の凸レンズ部11bは、相互に等間隔
でもって、透明印刷材料により目盛り盤対応部11aの
表面にマトリクス状(図5(a)参照)にかつ微小形状
に印刷形成されており、これら各凸レンズ部11bは、
それぞれ、目盛り盤対応部11aの表面から略半球状に
隆起している。多数の画素部11cは、相互に等間隔で
もって、紫色印刷材料により目盛り盤対応部11aの裏
面にマトリクス状(図5(b)参照)にかつ微小形状に
印刷形成されており、これら各画素部11cは、目盛り
盤対応部11aを介し各凸レンズ部11bにそれぞれ対
応して位置する。なお、透明基板11に対する各凸レン
ズ11b及び各画素部11cの形成方法は、特開平10
−35083号公報に記載されているので、その説明は
省略する。
【0020】ここで、各画素部11cは、共に、正方形
板状のもので、これら各画素部11cは、図1にて図示
上下方向において、菱形面形状となるように位置してお
り、これら各画素部11cのうち各両隣接画素部の間隔
は、各両隣接凸レンズ部11bの間隔に比べて幾分狭く
なっている。また、各画素部11cの面は、目盛り盤対
応部11aの中心から径方向へ離れる程、広くなるよう
に形成されている。
【0021】また、各凸レンズ部11bの焦点は、対応
の各画素部11cの図3にて図示下方に位置する。この
ことは、光が図3にて図示下方から目盛り盤10aを透
過するとき、各凸レンズ11bは、対応の各画素部11
cをその下方側にて拡大虚像として結像させることを意
味する。また、多数の凸レンズ部11bのうち図1にて
水平方向であって目盛り盤対応部10aの半径方向にな
らぶ各凸レンズ部11bの中心を結ぶ直線をm(図5
(a)参照)とし、対応の各画素部11cの中心を結ぶ
直線をn(図5(b)参照)とすると、直線nが直線m
に対し、目盛り盤10aの中心を基準として、図5
(b)にて示すごとく、所定微小角度θだけ円周方向に
ずれて位置するように、各画素部11cが、対応の各凸
レンズ部11bに対し位置ずれして、目盛り盤対応部1
1aの裏面に形成されている。但し、上記所定微小角度
θは、目盛り盤10aを光が透過するとき、各凸レンズ
11bが対応の各画素部11cとの相対的位置関係でモ
アレ現象を呈するように設定されている。
【0022】反射層11dは、目盛り盤対応部11aの
裏面の全体に、各画素部11cを覆うように、白色印刷
材料により印刷形成されている。なお、この反射層11
dは、光を透過するが、その裏面側に位置する構成部材
を表面側からは見えなくする程度の不透明性を有してい
る。目盛り盤10aは、その表面外周部において、当該
車両の車速を表す略円弧状表示パターン部13を備えて
おり、この表示パターン部13は、複数の短冊状目盛り
部13aと、複数の文字部13bとにより構成されてい
る。
【0023】ここで、上述した多数の凸レンズ部11b
の印刷形成の際、当該多数の凸レンズ部11bのうち各
目盛り部13aに対応する各凸レンズ部11bは、図4
にて例示するごとく、目盛り盤対応部11aの表面に印
刷形成されていない。このため、各目盛り部13aは、
黒色印刷材料により、目盛り盤対応部11aの表面に直
接印刷形成されている。
【0024】また、各文字部13bは、目盛り盤対応部
11aの外周部に対応の各凸レンズ部11bを介し黒色
印刷材料により印刷形成されている。なお、各文字部1
3bは、目盛り部13aと同様に目盛り盤対応部11a
の表面に直接形成するようにしてもよい。また、スピー
ドメータは、図2にて示すごとく、回動内機20と、両
ランプ30とを備えている。回動内機20は、ステップ
モータ21と、指針軸22とにより構成されている。こ
の回動内機20は、そのステップモータ21にて、計器
板10の裏面に組み付けたケーシング40内に、両ラン
プ30と共に装着されており、ステップモータ21は、
目盛り盤10aに対応して位置している。これにより、
ステップモータ21は、その回動により、指針軸22を
回動する。なお、指針軸22は、目盛り盤10aの中心
に形成した貫通穴部14(図3参照)を通り表面側へ回
動可能に延出している。
【0025】両ランプ30は、ステップモータ21の図
2にて図示両側にて、ケーシング40の低壁41に装着
されており、これら両ランプ30は、その点灯により、
計器板10にその裏面から光を入射する。また、スピー
ドメータは、指針50を備えており、この指針50は、
指針本体51と、この指針本体を上方から覆う遮光性キ
ャップ52とにより構成されている。指針本体51は、
その回動基部にて、指針軸22の先端部に支持されてい
る。
【0026】なお、環状の見返し板60は、図1及び図
2にて示すごとく、計器板10にその表面側から取り付
けられており、この見返し板60の上端開口部には、フ
ロントパネル70が取り付けられている。このように構
成した本第1実施形態において、両ランプ30が点灯す
ると、これら各ランプ30の光が計器板10にその裏面
から入射する。
【0027】すると、計器板10への入射光のうち目盛
り盤10aへの入射光部分が当該目盛り盤10aを透過
する。ここで、この光の透過過程について詳細に説明す
る。各凸レンズ部11bの画素部側焦点は、上述のごと
く、対応の各画素部11cの図3にて図示下方にそれぞ
れ位置する。このため、両ランプ30の各光が、反射層
11d、各画素部11c及び目盛り盤対応部11aを通
り各凸レンズ部11bに入射すると、各凸レンズ部11
bは、対応の各画素部11cを図3にて図示下方にて虚
像として拡大結像させる。
【0028】また、上述したごとく、直線nが直線mに
対し、目盛り盤10aの中心を基準として、図5(b)
にて示すごとく、所定微小角度θだけ円周方向にずれて
位置するように、各画素部11cが、対応の各凸レンズ
部11bに対し位置ずれして、目盛り盤対応部11aの
裏面に形成されている。しかも、所定微小角度θは、上
述したごとく、目盛り盤10aを光が透過するとき、各
凸レンズ11bが対応の各画素部11cとの相対的位置
関係でモアレ現象を呈するように設定されている。
【0029】このため、上述のごとく、両ランプ30の
各光が、反射層11d、各画素部11c及び目盛り盤対
応部11aを通り各凸レンズ部11bに入射すると、各
画素11cがモアレ現象のもと虚像として拡大結像され
る。従って、フロントパネル70を通して目盛り盤10
aを見たとき、各画素11cが反射層11dを背景とし
てモアレ現象を伴った拡大虚像として視認される。これ
により、従来にない奥行きのある立体的な表示態様でも
って斬新な視認性を提供する計器を得ることができる。
【0030】また、上述のごとく、各目盛り部13a
は、凸レンズ部11bを介することなく、目盛り盤対応
部11aの表面に直接形成されている。従って、各目盛
り部13aは、各画素部11cの像から浮き上がって見
えるので、より一層斬新な表示態様となる。また、反射
層11dが白色であるため、この反射層11dを通して
は、ステップモータ21を見ることができない。従っ
て、指針50は、単独で回動するように見える。この点
からも、上記斬新な視認性をより一層向上できる。 (第2実施形態)次に、本発明の第2実施形態につき図
6を参照して説明する。
【0031】図6は、本発明が車両用計器であるコンビ
ネーションメータに適用された例を示している。このコ
ンビネーションメータは、当該車両の車室内のインスト
ルメントパネルに配設されている。当該コンビネーショ
ンメータは、上記第1実施形態にて述べた計器板10及
びスピードメータにそれぞれ対応する計器板100及び
スピードメータ200に加えて、タコメータ300及び
インジケータ400を備えている。
【0032】計器板100は、両目盛り盤200a、3
00a及びインジケータ部400aを備えており、目盛
り盤200aは、上記第1実施形態にて述べた目盛り盤
10aと実質的に同様に形成されている。また、目盛り
盤300aは、当該車両のエンジンの回転数を表示する
ように、目盛り盤100aと実質的に同様に形成されて
いる。なお、計器板100のうち両目盛り盤200a、
300aを除く部分も、上記第1実施形態にて述べた計
器板10のうち目盛り盤10aを除く部分と実質的に同
様に形成されている。
【0033】スピードメータ200aのその他の構成
は、上記第1実施形態にて述べたスピードメータと実質
的に同様である。また、タコメータ300のその他の構
成も、スピードメータ200aと実質的に同様である。
インジケータ400は、そのインジケータ部400a
を、計器板100において両目盛り盤200a、300
aの間に位置させてなるもので、このインジケータ40
0は、計器板100の裏面側にてインジケータ部400
aに対応して、複数の光源及びこれら各光源を覆う各筒
体を備えている。なお、図6にて符号500及び600
は、環状の見返し板及びフロントパネルをそれぞれ示
す。コンビネーションメータのその他の構成は、上記第
1実施形態にて述べたスピードメータと実質的に同様で
ある。
【0034】このように構成した本第2実施形態におい
ては、フロントパネル600を通して、両目盛り盤20
0a、300aの各画素部が、上記第1実施形態にて述
べた目盛り盤10aの場合と同様にモアレ現象を伴う拡
大虚像として視認される。このため、上記第1実施形態
と同様の作用効果を得ることができる。この場合、各駆
動装置やインジケータ400の各筒体は、両目盛り盤2
00a、300aの各反射層の白色により遮断されて見
えないので、より一層斬新な視認性を得ることができ
る。
【0035】なお、本発明の実施にあたっては、回動内
機20は、上記各実施形態にて述べたものに限ることな
く、例えば、交差コイル型のものであってもよい。ま
た、本発明の実施にあたり、反射層11dは、上記実施
形態にて述べたように白色に限ることなく、有色であれ
ばよい。また、本発明の実施にあたり、車両用計器に限
ることなく、航空機、船舶等の乗り物や各種産業機器に
用いられる計器に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る計器の第1実施形態を示す部分的
破断正面図である。
【図2】図1にて2−2線に沿う断面図である。
【図3】図1の目盛り盤の部分拡大断面図である。
【図4】図1にて4−4線に沿う拡大断面図である。
【図5】(a)は、マトリクス状の複数の凸レンズ部の
模式的部分拡大図であり、(b)は、マトリクス状の複
数の画素部の模式的部分拡大図である。
【図6】本発明の第2実施形態を示す部分破断正面図で
ある。
【符号の説明】
10、100…計器板、10a、200a、300a…
目盛り盤、11…透明基板、11b…凸レンズ部、11
c…画素部、11d…反射層、13…表示パターン部、
13a…目盛り部、13b…文字部、20…回動内機、
22…指針軸、30…光源、50…指針。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 目盛り部(13a)や文字部(13b)
    を円弧状に有する円弧状表示パターン部(13)を外周
    領域に設けてなる透光性目盛り盤(10a、200a、
    300a)と、 この目盛り盤の裏面側に配置されて前記円弧状表示パタ
    ーン部の略中心にて前記目盛り盤を通り回動可能に延出
    する指針軸(22)を有する回動内機(20)と、 前記指針軸の先端部に支持されて前記目盛り盤の表面に
    沿い回動する指針(50)と、 前記目盛り盤にその裏面側から光を入射するように配置
    された光源(30)とを備える計器において、 前記目盛り盤は、透明基板(11)と、この透明基板の
    表面にマトリクス状に形成した複数の凸レンズ部(11
    b)と、前記透明基板の裏面に前記各凸レンズにそれぞ
    れ対応してマトリクス状に形成された各画素部(11
    c)とを備え、 前記複数の凸レンズ部の各々が、これら各凸レンズ部に
    それぞれ対応する前記各画素部に対しわずかにずれて位
    置しかつ当該各画素部よりも遠い位置にて焦点を有する
    ことを特徴とする計器。
  2. 【請求項2】 目盛り部(13a)や文字部(13b)
    を円弧状に有する円弧状表示パターン部(13)を外周
    領域に設けてなる透光性目盛り盤(10a、200a、
    300a)と、 この目盛り盤の裏面側に配置されて前記円弧状表示パタ
    ーン部の略中心にて前記目盛り盤を通り回動可能に延出
    する指針軸(22)を有する回動内機(20)と、 前記指針軸の先端部に支持されて前記目盛り盤の表面に
    沿い回動する指針(50)と、 前記目盛り盤にその裏面側から光を入射するように配置
    された光源(30)とを備える計器において、 前記目盛り盤は、透明基板(11)と、この透明基板の
    表面にマトリクス状に形成した複数の凸レンズ部(11
    b)と、前記透明基板の裏面に前記各凸レンズにそれぞ
    れ対応してマトリクス状に形成された各画素部(11
    c)とを備え、 前記複数の凸レンズ部の各々が、これら各凸レンズ部に
    それぞれ対応する前記各画素部に対しモアレ現象を呈す
    るように位置ずれして位置しかつ当該各画素部を虚像と
    して拡大するように位置することを特徴とする計器。
  3. 【請求項3】 前記複数の凸レンズ部の各々が、共に、
    これら各凸レンズ部にそれぞれ対応する前記各画素部に
    対し前記円弧状表示パターン部の円弧方向にわずかにず
    れて位置することを特徴とする請求項1又は2に記載の
    計器。
  4. 【請求項4】 前記文字部や目盛り部が、前記各凸レン
    ズのうち前記文字部や目盛部に対応して位置する凸レン
    ズをなくし、前記透明基板の表面に直接形成されている
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載
    の計器。
  5. 【請求項5】 前記透明基板の裏面には、有色反射層
    (11d)が、前記各画素部を覆うように形成されてい
    ることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一つに記
    載の計器。
  6. 【請求項6】 目盛り部(13a)や文字部(13b)
    を円弧状に有する円弧状表示パターン部(13)を外周
    領域に設けてなる計器用透光性目盛り盤において、 透明基板(11)と、この透明基板の表面にマトリクス
    状に形成した複数の凸レンズ部(11b)と、前記透明
    基板の裏面に前記各凸レンズにそれぞれ対応してマトリ
    クス状に形成された各画素部(11c)とを備え、 前記複数の凸レンズ部の各々がこれら各凸レンズ部にそ
    れぞれ対応する前記各画素部に対し前記円弧状表示パタ
    ーン部の円弧方向にわずかにずれ位置しかつ当該各画素
    部よりも遠い位置にて焦点を有することを特徴とする計
    器用目盛り盤。
  7. 【請求項7】 目盛り部(13a)や文字部(13b)
    を円弧状に有する円弧状表示パターン部(13)を外周
    領域に設けてなる計器用透光性目盛り盤において、 透明基板(11)と、この透明基板の表面にマトリクス
    状に形成した複数の凸レンズ部(11b)と、前記透明
    基板の裏面に前記各凸レンズにそれぞれ対応してマトリ
    クス状に形成された各画素部(11c)とを備え、 前記複数の凸レンズ部の各々が、これら各凸レンズ部に
    それぞれ対応する前記各画素部に対しモアレ現象を呈す
    るように位置ずれして位置しかつ当該各画素部を虚像と
    して拡大するように位置することを特徴とする計器用目
    盛り盤。
  8. 【請求項8】 前記文字部や目盛部が、前記各凸レンズ
    のうち前記文字部や目盛部に対応して位置する凸レンズ
    をなくし、前記透明基板の表面に直接形成されているこ
    とを特徴とする請求項6又は7に記載の計器用目盛り
    盤。
  9. 【請求項9】 前記透明基板の裏面には、有色反射層
    (11d)が、前記各画素部を覆うように形成されてい
    ることを特徴とする請求項6乃至8のいずれか一つに記
    載の計器用目盛り盤。
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