【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の数値を表示する照明付の計器装置、例えば車両に搭載される計器照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、計器照明装置では、例えば特許文献１に記載の発明のように、フロントパネルの背後の基板上に設けられた光源からの光を導光体によって導くことによりフロントパネルの表示部を透過照明するものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２９６０８０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の計器照明装置では、導光体が用いられるため部品点数が多くなり構造が複雑になってコストの増加を招くこととなる。さらに、この従来の計器照明装置は、導光体から出射した光をフロントパネルの背後で反射拡散させる構造であるため、前面から視認したときにフロントパネルの明るさが均一にならず、拡散光によるむら（輝度むら）が生じ、視認性や見映えに悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、簡単な構造でありながらも均一な照明を得ることができる計器照明装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、前面の開口がフロントパネルで閉成された計器ハウジングの内部中央に指針にモータからの駆動力を伝えるための駆動軸が設けられ、該駆動軸の周りに照射光を発する光源が配設され、該光源を焦点位置に有して前記照射光を平行光束として前記フロントパネルと平行する向きに反射する第１反射面と、傾斜形状又はフレネル形状を呈し前記第１反射面により反射された光を拡散又は平行光束のまま前記フロントパネルに向けて反射する第２反射面とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第２反射面は前記計器ハウジングの内面に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記第１反射面は光路を制御する放物面であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記第２反射面のフレネル形状は９０°をなし、前記第２反射面が前記第１反射面からの光を平行光束のまま前記フロントパネルに向けて反射し、かつ該フロントパネルに反射した光をさらに同一方向へ反射するリサイクル構造を備えたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施の形態に係る計器照明装置を前面から見た状態を示し、図２は図１におけるＸ−Ｘ’断面を示す。この計器照明装置１は、車両の運転席正面に設けられるスピードメータ、タコメータ等のコンビネーションメータである。
【００１２】
この計器照明装置１の計器ハウジング（第２反射体）２３には各メータがそれぞれ組み込まれるための３つの空間２が形成され、これらの空間２はそれぞれ前面及び後面が開口している。この後面の開口を回路基板５が、また前面の開口をフロントパネル１１がそれぞれ閉成している。
【００１３】
回路基板５は、その上面にステッピングモータ６の駆動制御等を行う配線パターン（図示略）が形成されており、この配線パターンには半田付け等の導通手段によりモータとしてのステッピングモータ６が電気接続されている。
【００１４】
ステッピングモータ６は回路基板５の裏面に装着されて、このステッピングモータ６から駆動軸７が回路基板５に穿設された穴８及び後述するフロントパネル１１に穿設された穴１３を挿通して前方に延びている。また、駆動軸７の先端には、基部９ａを介して指針９が駆動軸７に対して垂直方向に延設されており、この指針９は透光性の樹脂からなっている。
【００１５】
指針９の背後には、回路基板５と平行するようにフロントパネル１１が配設されており、フロントパネル１１はその前面１１ａに遮光性を有する地色部１２と透光性を有する目盛１０とを備えている。指針９がこのフロントパネル１１の前面１１ａ上をステッピングモータ６によって駆動されて回動することにより、目盛１０と協働して計器照明装置１の計測値を示すようになっている。また、フロントパネル１１の後面１１ｂは光反射性のよい白色系の材料が施されている。
【００１６】
駆動軸７の周りの回路基板５上には、後述する第１反射面１５の焦点位置にくるように複数の光源２１が等間隔に設けられている。これらの光源２１は発光ダイオード（ＬＥＤ）からなっており、その照射光が計器照明装置１のフロントパネル１１に向かう方向（図２中上方向）に出射するようにそれぞれ配設されている。
【００１７】
回路基板５とフロントパネル１１との間には環状をなす第１反射体としての放物面鏡１４が駆動軸７を囲むように設けられている。この放物面鏡１４の外面である第１反射面１５は、この第１反射面１５の焦点位置にある光源２１を覆うようにフロントパネル１１側に末広がりに延びる放物面となっており、前面から見たときに光源２１が直接見えないようにするとともに、光源２１からの入射光を平行光束としてフロントパネル１１と平行する向き（図２中左右方向）に反射するようになっている。
【００１８】
また、計器ハウジング２３は第２反射体として機能し、その内面である第２反射面２６はフロントパネル側にいくにしたがって次第に傾斜が大きくなるように湾曲した曲面となっている。また、第２反射面２６の表面は、図３に示すように細かいＶ字状の溝が形成されたフレネル形状となっており、角度θ及び角度φはそれぞれ９０°になっている。これによって、放物面鏡１４に反射された入射光を平行光束としてフロントパネル１１に向かう方向に反射するようになっている。なお、ここでは第２反射面２６の表面をフレネル形状としたが、これに限られず傾斜形状であってもよい。
【００１９】
計器ハウジング２３には、例えばＰＰ（ポリプロピレン）のような光反射率の低い材料よりも光反射率の高い材料を用いることが望ましい。好適な材料としては、例えば、コスト面でも比較的安価なＰＣ／ＡＢＳ（ポリカーボネート／アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）アロイ材料やＰＣ／ＡＳＡ（ポリカーボネート／アクリロニトリル・ステレン・アクリロニトリル）アロイ材料等が挙げられる。このように光反射率の高い材料を用いることによって、光源２１からの照射光の反射を効率的に行うことができる。
【００２０】
この計器照明装置１が搭載された車両のライトスイッチ（図示略）をオンにすると、計器照明装置１が点灯し、光源２１からの照射光のうち、一部の照射光（図２で示す矢印Ａ）は直接フロントパネル１１に向かい、フロントパネル１１に入射することによってフロントパネル１１を照明する。
【００２１】
残余の照射光（図２及び図３で示す矢印Ｂ）は放物面鏡１４に向かい、第１反射面１５によって反射されてフロントパネル１１と平行する平行光束となり計器ハウジング２３に向かう。この平行光束は計器ハウジング２３の第２反射面２６によって反射されてフロントパネル１１に向かう平行光束となり、この平行光束がフロントパネル１１に入射することによってフロントパネル１１を照明する。
【００２２】
また、上述のフロントパネル１１に入射した照射光のうち、一部の照射光（図３で示す矢印Ｃ）はフロントパネル１１の後面１１ｂで反射されて計器ハウジング２３に向かう。そして、計器ハウジング２３の第２反射面２６によって入射方向と同一方向に反射されて再度フロントパネル１１に入射することによって再びフロントパネル１１を照明する。
【００２３】
この実施の形態に係る計器照明装置１では、第１反射面１５が光源２１を焦点位置に有して光源２１からの照射光を平行光束としてフロントパネル１１と平行する向きに反射し、第２反射面２６がフレネル形状を呈し第１反射面１５により反射された光を平行光束のままフロントパネル１１に向けて反射するので、従来の計器照明装置のように導光体を必要とせず、放物面鏡１４と計器ハウジング２３という簡単な構造で光源２１からの照射光の向きを制御することができる。また、従来の計器照明装置のように光を拡散させることなく、光を平行光束にしてその向きを制御するため、むら（輝度むら）を抑制して、前面から視認したときに均一な明るさであると知覚させることができ、視認性や見映えの向上を図ることができる。
【００２４】
また、フロントパネル１１からの反射光が計器ハウジング２３によって反射され再びフロントパネル１１を照明するリサイクル構造をとるため、光の利用効率を高めることができる。
【００２５】
なお、本発明は上述した形態に限られるものではなく、例えば本実施の形態では第１反射体として放物面鏡１４を用いたが、光源２１からの照射光を平行光束に変換するものであれば、例えば凹面鏡であってもよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成したので、簡単な構造でありながらも均一な照明を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る計器照明装置を示す平面図である。
【図２】図１の計器照明装置のＸ−Ｘ’断面図である。
【図３】計器ハウジングの第２反射面を示す拡大図である。
【符号の説明】
１ 計器照明装置
６ ステッピングモータ（モータ）
７ 駆動軸
９ 指針
１１ フロントパネル
１４ 放物面鏡（第１反射体）
１５ 第１反射面
２１ 光源
２３ 計器ハウジング（第２反射体）
２６ 第２反射面[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an instrument device with illumination for displaying various numerical values, for example, an instrument illumination device mounted on a vehicle.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an instrument illuminating device, light from a light source provided on a substrate behind a front panel is guided by a light guide to transmit light through a display unit of the front panel, as in the invention described in Patent Document 1, for example. Lighting is known.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-296080
[Problems to be solved by the invention]
However, in this conventional instrument lighting device, since a light guide is used, the number of parts is increased, the structure is complicated, and the cost is increased. Further, since the conventional instrument lighting device has a structure in which light emitted from the light guide is reflected and diffused behind the front panel, the brightness of the front panel is not uniform when viewed from the front, and the diffused light is not reflected. Unevenness (luminance unevenness) may occur, which may adversely affect visibility and appearance.
[0005]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an instrument lighting device that can obtain uniform illumination with a simple structure.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, the invention according to claim 1 has a drive shaft for transmitting a driving force from a motor to a pointer at the center of the inside of an instrument housing whose front opening is closed by a front panel. A first reflection surface provided with a light source that emits irradiation light around the drive shaft, the first reflection surface having the light source at a focal position and reflecting the irradiation light as a parallel light beam in a direction parallel to the front panel; And a second reflecting surface having an inclined shape or a Fresnel shape and reflecting the light reflected by the first reflecting surface toward the front panel as a diffused or parallel light beam.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the second reflecting surface is formed on an inner surface of the instrument housing.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the first reflecting surface is a paraboloid that controls an optical path.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the Fresnel shape of the second reflecting surface is 90 °, and the second reflecting surface is the first reflecting surface. A recycling structure is provided that reflects light from the reflecting surface toward the front panel as a parallel light beam and further reflects light reflected on the front panel in the same direction.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 shows the instrument lighting device according to the embodiment of the present invention viewed from the front, and FIG. 2 shows a cross section taken along line XX ′ in FIG. The instrument lighting device 1 is a combination meter such as a speedometer and a tachometer provided in front of a driver's seat of a vehicle.
[0012]
In the instrument housing (second reflector) 23 of the instrument illuminating device 1, three spaces 2 for incorporating respective meters are formed, and these spaces 2 are open on the front and rear surfaces, respectively. The circuit board 5 closes the rear opening, and the front panel 11 closes the front opening.
[0013]
On the upper surface of the circuit board 5, a wiring pattern (not shown) for controlling the driving of the stepping motor 6 is formed, and the stepping motor 6 as a motor is electrically connected to the wiring pattern by conducting means such as soldering. Have been.
[0014]
The stepping motor 6 is mounted on the back surface of the circuit board 5, and the drive shaft 7 is inserted from the stepping motor 6 through a hole 8 formed in the circuit board 5 and a hole 13 formed in a front panel 11 described later. Extending forward. At the tip of the drive shaft 7, a pointer 9 is extended through the base 9a in a direction perpendicular to the drive shaft 7, and the pointer 9 is made of a translucent resin.
[0015]
Behind the hands 9, a front panel 11 is disposed so as to be parallel to the circuit board 5, and the front panel 11 has a ground color portion 12 having a light-shielding property and a scale 10 having a light-transmitting property on a front surface 11a thereof. It has. The pointer 9 is rotated by being driven by the stepping motor 6 on the front surface 11a of the front panel 11 so as to indicate the measured value of the instrument lighting device 1 in cooperation with the scale 10. The rear surface 11b of the front panel 11 is made of a white material having good light reflectivity.
[0016]
A plurality of light sources 21 are provided at equal intervals on the circuit board 5 around the drive shaft 7 so as to be located at a focal position of a first reflection surface 15 described later. These light sources 21 are light-emitting diodes (LEDs), and are arranged so that irradiation light thereof is emitted in a direction toward the front panel 11 of the instrument lighting device 1 (upward in FIG. 2).
[0017]
Between the circuit board 5 and the front panel 11, an annular parabolic mirror 14 as a first reflector is provided so as to surround the drive shaft 7. The first reflecting surface 15 which is the outer surface of the parabolic mirror 14 is a parabolic surface extending divergently toward the front panel 11 so as to cover the light source 21 at the focal position of the first reflecting surface 15. The light source 21 is not directly seen when viewed from the front, and the incident light from the light source 21 is reflected as a parallel light beam in a direction parallel to the front panel 11 (the left-right direction in FIG. 2).
[0018]
Further, the instrument housing 23 functions as a second reflector, and a second reflection surface 26 as an inner surface thereof is a curved surface that is gradually inclined toward the front panel side. The surface of the second reflection surface 26 has a Fresnel shape in which fine V-shaped grooves are formed as shown in FIG. 3, and the angle θ and the angle φ are each 90 °. Thereby, the incident light reflected by the parabolic mirror 14 is reflected in a direction toward the front panel 11 as a parallel light flux. Here, the surface of the second reflection surface 26 has a Fresnel shape, but is not limited thereto, and may have an inclined shape.
[0019]
For the instrument housing 23, it is desirable to use a material having a higher light reflectivity than a material having a lower light reflectivity such as, for example, PP (polypropylene). Suitable materials include, for example, PC / ABS (polycarbonate / acrylonitrile / butadiene / styrene) alloy material and PC / ASA (polycarbonate / acrylonitrile / sterene / acrylonitrile) alloy material which are relatively inexpensive. By using such a material having a high light reflectance, it is possible to efficiently reflect the irradiation light from the light source 21.
[0020]
When a light switch (not shown) of the vehicle on which the instrument lighting device 1 is mounted is turned on, the instrument lighting device 1 is turned on, and a part of the irradiation light from the light source 21 (the arrow shown in FIG. A) directly goes to the front panel 11 and illuminates the front panel 11 by being incident on the front panel 11.
[0021]
The remaining irradiation light (arrow B shown in FIGS. 2 and 3) is directed to the parabolic mirror 14 and is reflected by the first reflecting surface 15 to become a parallel light flux parallel to the front panel 11 and to the instrument housing 23. The parallel light beam is reflected by the second reflecting surface 26 of the instrument housing 23 to become a parallel light beam toward the front panel 11. The parallel light beam enters the front panel 11 to illuminate the front panel 11.
[0022]
A part of the irradiation light (arrow C shown in FIG. 3) out of the irradiation light incident on the front panel 11 is reflected by the rear surface 11b of the front panel 11 and travels to the instrument housing 23. Then, the light is reflected by the second reflection surface 26 of the instrument housing 23 in the same direction as the incident direction and is incident on the front panel 11 again, thereby illuminating the front panel 11 again.
[0023]
In the instrument lighting device 1 according to this embodiment, the first reflecting surface 15 has the light source 21 at the focal position, reflects the irradiation light from the light source 21 as a parallel light beam in a direction parallel to the front panel 11, Since the reflection surface 26 has a Fresnel shape and reflects the light reflected by the first reflection surface 15 toward the front panel 11 as a parallel light beam, a light guide is not required unlike a conventional instrument lighting device, and the light is emitted. With a simple structure of the object mirror 14 and the instrument housing 23, the direction of the irradiation light from the light source 21 can be controlled. In addition, since the light is converted into a parallel light flux and its direction is controlled without diffusing the light as in a conventional instrument lighting device, unevenness (brightness unevenness) is suppressed and uniform brightness when viewed from the front. Can be perceived, and visibility and appearance can be improved.
[0024]
Moreover, since the reflected light from the front panel 11 is reflected by the instrument housing 23 and has a recycling structure for illuminating the front panel 11 again, the light use efficiency can be improved.
[0025]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in the present embodiment, the parabolic mirror 14 is used as the first reflector, but the irradiation light from the light source 21 is converted into a parallel light beam. If so, it may be, for example, a concave mirror.
[0026]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, it is possible to obtain uniform illumination with a simple structure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an instrument lighting device according to the present embodiment.
FIG. 2 is a sectional view taken along line XX ′ of the instrument lighting device of FIG. 1;
FIG. 3 is an enlarged view showing a second reflecting surface of the instrument housing.
[Explanation of symbols]
1 Instrument lighting device 6 Stepping motor (motor)
7 Drive shaft 9 Pointer 11 Front panel 14 Parabolic mirror (first reflector)
15 First reflective surface 21 Light source 23 Instrument housing (second reflector)
26 Second reflective surface
