JP2006017587A - 指針計器 - Google Patents

Abstract

【課題】 目盛板表面を均一な明るさで照明することが可能な指針計器を提供する。
【解決手段】 導光リング５の形状を、シャフト１０ａの軸方向から見たときの発光ダイオード６１と導光リング５の範囲Ａの部分との距離が大きくなるに連れて、導光リング５の目盛板２の裏側の先端から目盛板２の裏面２６までのシャフト１０ａの軸方向における長さが長くなるように形成した。すなわち、導光リング５は、入射光の照度が高い位置では単位角度当たりの入射面積が小さく、入射光の照度が低下するに連れて単位角度当たりの入射面積が増大するように形成されている。これにより、導光リング５から目盛板２の表面に向けて出射する光の照度を、導光リング５の全周に亘って均一とすることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、たとえば自動車等に搭載されて各種情報を指示する指針計器に関するものである。

従来の指針計器としては、たとえば、駆動装置の回転軸によって軸回り駆動される指針と、この指針に対応した計測値表示部を有する目盛板と、指針の外周を取り巻く透光部材と、この透光部材を発光させる光源とを備え、透光部材に目盛板の中心側に光を照射する照射部を設け、目盛板の外周側に照射部に対向するように設けられたリング状の円錐面を照射部からの光で照射する構成としたものがある（特許文献１参照）。

特許文献１に記載の指針計器の場合、目盛板の周囲をリング状に明るく発光させることにより目盛板が視認者側に浮き上がるかのように認識させて、目盛板の意匠に立体感を付与し指針計器の見映えを向上させることを狙っている。
特開２００２−２５７６０１号公報

上述の、従来の指針計器においては、所定の効果を得るためには、すなわち目盛板の周囲をリング状に明るく発光させて目盛板の意匠に立体感を付与するためには、目盛板外周の円錐面の明るさが円周方向において均一であることが重要である。

ところで、透光部材を発光させるための光源の個数は、コスト低減や省電力の観点から、できるだけ少なくしたいという要求がある。そのために、リング状の透光部材において、一個の光源により照明される範囲、言い換えると一個の光源が受け持つリング状の透光部材の円周角度がより大きくなっている。

また、リング状の透光部材の中心に指針を回転させるための駆動装置の回転軸が配置されているため、光源は、それを避けて、リング状の透光部材の外周寄りに配置されている。したがって、一個の光源とそれにより照射される透光部材との距離、つまり回転軸の軸方向から見たときの光源との距離は、透光部材の周方向において一定ではなく変化している。

一方、光源としては、たとえば発光ダイオード等が用いられる。発光ダイオードは、放射上に光を発するが、その照射光の輝度は、その中心軸上、つまり光軸上において最大であり、中心軸から離れるにしたがって低下している。

以上から、リング状の透光部材に入射する光量、すなわち透光部材の円周方向における単位角度当たりの入射光量は、リング状の透光部材の光源に対向する部分を単純な円筒形に形成した場合、光源と透光部材との距離が小さい部分では大きくなり、この距離が増大するに連れて減少する。したがって、透光部材から目盛板表面を照射する光の透光部材の円周方向における単位角度当たりの光量が透光部材の円周方向において不均一となり、目盛板表面の明るさが不均一となって、指針計器の見映えが低下する可能性がある。

しかるに、上述した特許文献１においては、目盛板外周の円錐面の明るさを円周方向において均一とするための具体的な方法については提案されていない。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、目盛板表面を均一な明るさで照明することが可能な指針計器を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。

本発明の請求項１に記載の指針計器は、駆動装置の回転軸によって軸回り駆動される指針と、指針に対応した表示意匠を有する目盛板と、リング状に形成され少なくともその一部が目盛板上に位置し且つ回転軸と同軸上に配置される透光部材と、目盛板の背後に配置された光源とを備え、光源からの光を透光部材により目盛板の上側に導いて目盛板表面を照明する指針計器であって、透光部材は、回転軸の軸方向から見たときの光源との距離が大きくなるにつれて、光源に対向する部分の表面積が大きくなるように形成される構成としている。

すなわち、このように構成した指針計器においては、透光部材の光源に対向する部分の表面積は、回転軸の軸方向から見たときの光源と透光部材との距離が小さい部分、つまり光源の発光輝度が高い部分に対応する部分で小さく、一方、回転軸の軸方向から見たときの光源と透光部材との距離が大きい部分、つまり光源の発光輝度が低い部分に対応する部分で大きくなっている。

このため、透光部材の円周方向における単位角度あたりの入射光量は、透光部材の一個の光源により照射される範囲において均一となる。したがって、透光部材から目盛板表面を照射する照射光の単位角度当たりの光量を、透光部材の円周方向において均一とすることができる。

これにより、目盛板表面を均一な明るさで照明することが可能な指針計器を提供することができる。

本発明の請求項２に記載の指針計器は、駆動装置の回転軸によって軸回り駆動される指針と、指針に対応した表示意匠を有する目盛板と、リング状に形成され少なくともその一部が目盛板上に位置し且つ回転軸と同軸上に配置される透光部材と、目盛板の背後に配置された光源と、目盛板の背後に配置され光源からの光を透光部材に向けて反射する反射部材とを備え、光源からの光を透光部材により目盛板の上側に導いて目盛板表面を照明する指針計器であって、透光部材は、回転軸の軸方向から見たときの光源との距離が大きくなるに連れて、光源および反射部材に対向する部分の表面積が大きくなるように形成される構成としている。

この構成によれば、透光部材に入射する光は、光源から直接透光部材に入射する直接光と、光源から反射部材を経由して入射する間接光の二種類となる。

この場合も、透光部材への入射光の照度（単位面積当たりの光量）が高い部分である回転軸の軸方向から見たときの光源との距離が小さい部分において光が入射する表面積を小さくし、透光部材への入射光の照度（単位面積当たりの光量）が低い部分である回転軸の軸方向から見たときの光源との距離が大きい部分において光が入射する表面積を大きくすることにより、透光部材から目盛板表面を照射する照射光の単位角度当たりの光量を、透光部材の円周方向において均一とすることができる。

これにより、目盛板表面を均一な明るさで照明することが可能な指針計器を提供することができる。

本発明の請求項３に記載の指針計器は、駆動装置の回転軸によって軸回り駆動される指針と、指針に対応した表示意匠を有する目盛板と、リング状に形成され少なくともその一部が目盛板上に位置し且つ回転軸と同軸上に配置される透光部材と、目盛板の背後に配置された光源と、目盛板の背後に配置され光源からの光を透光部材に向けて反射する反射部材とを備え、光源からの光を透光部材により目盛板の上側に導いて目盛板表面を照明する指針計器であって、反射部材は、回転軸の軸方向から見たときの光源との距離が大きくなるにつれて、光源からの光が反射部材で反射した反射光の進行方向が目盛板により近づくように形成される構成としている。

上述の構成においては、光源からの光の反射部材における反射光の進行方向により、透光部材に入射する反射光の光量が変化する。たとえば、反射光の進行方向が目盛板から遠ざかる方向の場合、反射光の一部が透光部材外方へ進行して透光部材への入射光量が減少する可能性がある。これに対して、反射光の進行方向が目盛板により近づく方向の場合は、反射光の大部分の反射光が透光部材に入射する。つまり、反射光の進行方向の目盛板に近づく度合いが大きいほど、透光部材に入射する反射光量が増大する。

この場合も、透光部材への入射光の照度（単位面積当たりの光量）が高い部分である回転軸の軸方向から見たときの光源との距離が小さい部分において、反射部材からの反射光の進行方向の目盛板に近づく度合いを小さくして、透光部材への入射光量を制限するとともに、透光部材への入射光の照度（単位面積当たりの光量）が低い部分である回転軸の軸方向から見たときの光源との距離が大きい部分において、反射部材からの反射光の進行方向の目盛板に近づく度合いを大きくして、透光部材への入射光量を増大することにより、透光部材から目盛板表面を照射する照射光の単位角度当たりの光量を、透光部材の円周方向において均一とすることができる。

これにより、目盛板表面を均一な明るさで照明することが可能な指針計器を提供することができる。

本発明の請求項４に記載の指針計器は、透光部材は、回転軸の軸方向から見たときの光源との距離が大きくなるにつれて、透光部材の目盛板裏側の先端から目盛板までの回転軸の軸方向における長さが長くなるように形成される構成としている。

この場合、透光部材において光源に対向する面積は、透光部材の目盛板裏側の先端から目盛板までの回転軸の軸方向における長さに透光部材の周方向長さを掛けたものとなる。

したがって、この場合も、透光部材への入射光の照度（単位面積当たりの光量）が高い部分である回転軸の軸方向から見たときの光源との距離が小さい部分において光が入射する表面積を小さくし、透光部材への入射光の照度（単位面積当たりの光量）が低い部分である回転軸の軸方向から見たときの光源との距離が大きい部分において光が入射する表面積を大きくすることにより、透光部材から目盛板表面を照射する照射光の単位角度当たりの光量を、透光部材の円周方向において均一とすることができる。

これにより、目盛板表面を均一な明るさで照明することが可能な指針計器を提供することができる。

本発明の請求項５に記載の指針計器は、透光部材は、透光部材に入射した光源からの光を透光部材の目盛板の上方部分へ向けて反射する反射面を備え、透光部材は、回転軸の軸方向から見たときの光源との距離が大きくなるにつれて、反射面の面積が大きくなるように形成される構成としている。

この場合、透光部材への入射光の照度（単位面積当たりの光量）が高い部分である回転軸の軸方向から見たときの光源との距離が小さい部分においては、透光部材に入射した光源からの光を透光部材の目盛板の上方部分へ向けて反射する反射面が小さいため透光部材から目盛板を照射する光量が制限されるとともに、透光部材への入射光の照度（単位面積当たりの光量）が低い部分である回転軸の軸方向から見たときの光源との距離が大きい部分においては、透光部材に入射した光源からの光を透光部材の目盛板の上方部分へ向けて反射する反射面を大きいため透光部材から目盛板を照射する光量を増大する。したがって、透光部材から目盛板表面を照射する照射光の単位角度当たりの光量を、透光部材の円周方向において均一とすることができる。

これにより、目盛板表面を均一な明るさで照明することが可能な指針計器を提供することができる。

本発明の請求項６に記載の指針計器は、光源は発光ダイオードである構成としている。

これにより、目盛板照明用の光源を小型化するとともに、その消費電力を小さくすることができる。

以下、本発明による指針計器を、自動車の車室内に設置されたコンビネーションメータ１００に搭載される速度計１適用した場合を例に図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態による指針計器である速度計１を備えたコンビネーションメータ１００の部分正面図である。なお、図１において、上方が自動車の上方であり、左右方向が自動車の幅方向となっている。

図２は、本発明の一実施形態による速度計１の断面図であり、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。なお、図２において、左方が運転席であり、速度計１は、図２において、左側から視認される。

図３は、本発明の一実施形態による速度計１における、導光リング５と各発光ダイオード６１〜６４の位置関係を説明する模式図であり、図２中のＩＩＩ矢視図に相当する。

図４は、本発明の一実施形態による速度計１の導光リング５の断面図であり、図３中のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

図５は、本発明の一実施形態による速度計１を備えたコンビネーションメータ１００の電気回路構成を説明する模式図である。

コンビネーションメータ１００は、当該自動車の車室内の運転席前方に運転者が視認可能に設けられ、当該自動車の作動状態に関する情報、たとえば走行速度、エンジン回転数等を表示するものである。

指針計器である速度計１は、大きくは、図１に示すように、目盛や数字等を備えた目盛板２および目盛板２の表面に沿って回動する指針９を備え、この指針９回動角度により当該自動車の走行速度を運転者に視認可能に指示するものである。

目盛板２は、透光性材料、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等の薄板から形成されている。また、目盛板２は、表示意匠である目盛２１、数字２２および文字２３を備えている。これらの目盛２１、数字２２および文字２３は、後述する指針９とともに当該自動車の走行速度を指示するためのものである。目盛２１、数字２２および文字２３は、目盛板２の表面に目盛２１、数字２２および文字２３を除いて遮光性皮膜を塗装あるいは印刷等により施して形成されている。すなわち、目盛２１、数字２２および文字２３のみが透光性となり、それらの周囲は遮光性となっている。これにより、目盛２１、数字２２および文字２３は、目盛板２の裏側（図２の右側）に配置される発光ダイオード４からの光により透過照明されて発光表示される。

また、本発明の一実施形態による速度計１においては、目盛２１、数字２２および文字２３に透光性白色塗装を施すとともに、それらの周囲に遮光性紺色塗装を施している。なお、目盛板２の着色処理は、上述の仕様に限定する必要はなく、目盛２１、数字２２および文字２３を透明なままとしもよい。この場合は、目盛２１、数字２２および文字２３は発光ダイオード４の発光色で発光表示される。

目盛板２の裏側（図２において右側）には、発光ダイオード４からの光を表示意匠である目盛２１、数字２２および文字２３に導く導光体３が配置されている。導光体３は、透光性材料、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等から形成されている。導光体３の裏面３２には、導光体３に受光面３１から入射した光を目盛板２に向けて反射させるための拡散反射手段として、白色塗装が施されている。また、導光体３は、図２に示すように、受光面３１から入射した発光ダイオード４からの光の一部を指針９へ導くための指針照明部３３を備えている。

目盛板２を透過照明するための発光ダイオード４は、本発明の一実施形態による速度計１においては、発光色が白色のいわゆる白色発光ダイオードが用いられている。また、発光ダイオード４は、図２に示すように、目盛板２の背後（図２において右側）に配置されるプリント基板１１上に実装されている。

プリント基板１１は、たとえばガラスエポキシ基板上に導電部材である銅箔から成る電気回路を形成したもので、コンビネーションメータ１００の電気回路部を形成している。

目盛板２の外周側には、透光部材である導光リング５が配置されている。導光リングは、目盛板２の背後に配置された光源、すなわち、プリント基板１１上に実装される４個の発光ダイオード６１〜６４が発する光を目盛板２の表側へ導き、目盛板２の表面２５を照射する機能を果たしている。導光リング５は、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等からリング状に形成されている。導光リング５は、図２に示すように、その一端側を目盛板２の表側（図２において左側）に突出させ、且つ指針９のシャフト１０ａと同軸上に配置されている。導光リング５は、内壁面５１および端面５２から入射した発光ダイオード６１〜６４からの光を、その内部で反射を繰り返しつつ目盛板２の表側へと導いている。また、導光リング５には、入射した発光ダイオード６１〜６４からの光を目盛板２の表側へ向けて反射する反射面５３が形成されている。

目盛板２の背後、すなわち導光体３の背後には、発光ダイオード６１〜６４が発する光を導光リング５へ向けて反射する反射部材であるリフレクタ７が設けられている。リフレクタ７は、たとえば樹脂材料等から形成され、光の反射率を高めるために白色に着色された樹脂が用いられている。リフレクタ７は、図２に示すように、発光ダイオード６１〜６４が発する光を導光リング５へ向けて反射する反射面である、第１反射面７１および第２反射面７２を備えている。発光ダイオード６１〜６４が発する光は、第１反射面７１および第２反射面７２で反射して導光リング５の内壁面５１へ入射する。また、発光ダイオード６１〜６４が発する光の一部は、直接導光リング５の内壁面５１あるいは端面５２へ入射する。

指針９は、透光性材料、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等から形成され、図２に示すように、目盛板２の表面２５に沿って配置されている。指針９は、目盛板２の裏側（図２の右側）に配置される駆動装置であるムーブメント１０の回転軸であるシャフト１０ａに固定されている。これにより、ムーブメント１０が駆動されてシャフト１０ａが回動すると、指針９はシャフト１０ａと一体的に回動する。また、指針９の裏面９１は、印刷あるいはホットスタンプ等により赤色に着色されている。これにより、指針９は、導光体３の指針照明部３３を経て入射した発光ダイオード４からの光により照明されて赤色で発光表示される。すなわち、指針９に入射した発光ダイオード４から発せられた光は、指針９の反射面９２で指針９の先端方向に向けて反射され、さらにこの反射光が裏面９１で運転者の視認方向に反射される。本発明の一実施形態による速度計１においては、発光ダイオード４として白色発光ダイオードを用いているので、指針９は、その裏面９１に施した着色層の色で発光表示される。したがって、着色層の色を他の色、たとえば、橙色、緑色等に着色すれば、指針９は橙色あるいは緑色で発光表示される。一方、指針９の裏面９１に白色着色層を設けるとともに、発光ダイオード４として発光色が白以外の色の発光ダイオードを用いてもよい。この場合は、指針９は、発光ダイオード４の発光色により発光表示される。

また、指針９には、指針９の反射面９２およびその近傍を覆う遮光キャップ１２が、図図２に示すように取り付けられている。遮光キャップ１２は、遮光性を有する材質、たとえば黒色の樹脂材料等から形成され、発光ダイオード４からの光が、直接視認者の眼に入射して視認者が眩惑されることを防止している。

駆動装置であるムーブメント１０は、たとえば交差コイル式アクチュエータあるいはステッピングモータ等が用いられている。ムーブメント１０は、外部から電圧を印加されるとトルクを発生し回転軸であるシャフト１０ａを回転させる。本発明の一実施形態による速度計１においては、検出した速度信号に応じた電圧が印加され、それにより、シャフト先端に固定された指針９が目盛板２の表面２５に沿って所定角度回動して、当該自動車の走行速度を指示する。ムーブメント１０も、発光ダイオード４等と同様に、プリント基板１１に実装されている。

また、プリント基板１１には、図２に示すように、発光ダイオード４および発光ダイオード６１〜６４の点灯・消灯制御および指針９を回動させるためのムーブメント１０の駆動制御を行うためのコントローラ１５が実装されている。このコントローラ１５は、たとえばマイクロコンピュータ等から構成されている。

また、目盛板２の視認者側（図２の左側）には、図２に示すように、略枠状の見返し板８が設置されている。見返し板８は、たとえば樹脂材料等から形成されるとともに、開口窓８１を備え、この開口窓８１を通して目盛板２や指針９が視認される。つまり、開口窓８１形状が速度計１の輪郭形状を成している。また、開口窓８１は、図２にしめすように、導光リング５を完全に覆うように形成され、これにより、導光リング５は視認者の視線から遮られている。したがって、導光リング５からの光が直接運転者の視線方向に進み運転者が幻惑されることを防止している。また、見返し板８の先端には、図２に示すように、透明カバー１３が設けられている。透明カバー１３は、透明な樹脂あるいはガラス等の薄板から形成され、コンビネーションメータ１００内部への埃、水分の侵入を防止している。

また、見返し板８の視認者と反対側（図２の右側）には、ケーシング１４が配置されている。ケーシング１４は、たとえば樹脂材料等から形成されて、目盛板２、導光リング５、ムーブメント１０およびプリント基板１１等を収容して、速度計１のみならずコンビネーションメータ１００全体の筺体を形成している。

次に、本発明の一実施形態による速度計１の特徴である、導光リング５およびリフレクタ７の形状およびそれらの作用効果について詳しく説明する。

本発明の一実施形態による速度計１において、導光リング５を介して目盛板２の表面２５を照射する光源として、４個の発光ダイオード６１〜６４が用いられている。導光リング３は、図３に示すように、シャフト１０ａの軸方向から見てリング状に形成されるとともに、４個の発光ダイオード６１〜６４は、シャフト１０ａの軸方向から見て導光リング５の内側に、シャフト１０ａと同軸上の円弧Ｓ沿って等角度、すなわち９０度間隔で配置されている。したがって、各発光ダイオード６１〜６４による導光リング５の照射範囲は、図３に示すようになっている。つまり、発光ダイオード６１は導光リング５の範囲Ａを、発光ダイオード６２は導光リング５の範囲Ｂを、発光ダイオード６３は導光リング５の範囲Ｃを、発光ダイオード６４は導光リング５の範囲Ｄをそれぞれ照射している。

また、シャフト１０ａの軸方向から見たときの発光ダイオード６１と導光リング５、詳しくは導光リング５の範囲Ａの部分との距離は、図３に示すように、シャフト１０ａと発光ダイオード６１を通る直線上において最小距離Ｌ１となり、導光リング５の範囲Ａの両端と発光ダイオード６１間において最大距離Ｌ２となっている。

シャフト１０ａの軸方向から見たときの発光ダイオード６１と導光リング５の範囲Ａの部分との距離が最小の位置において、導光リング５は、図１に示すように、その目盛板２の裏側の先端から目盛板２の裏面２６までのシャフト１０ａの軸方向における長さを長さＺ１、且つ入射した発光ダイオード６１からの光を目盛板２の表側へ向けて反射する反射面５３の幅を幅Ｙ１に形成されている。一方、シャフト１０ａの軸方向から見たときの発光ダイオード６１と導光リング５の範囲Ａの部分との距離が最大の位置においては、導光リング５は、図４に示すように、その目盛板２の裏側の先端から目盛板２の裏面２６までのシャフト１０ａの軸方向における長さを長さＺ２、且つ入射した発光ダイオード６１からの光を目盛板２の表側へ向けて反射する反射面５３の幅を幅Ｙ２に形成されている。ここで、Ｙ１＜Ｙ２、Ｚ１＜Ｚ２である。

なお、導光リング５において、目盛板２の裏側の先端から目盛板２の裏面２６までのシャフト１０ａの軸方向における長さはＺ１からＺ２へ滑らかに変化している。また、入射した発光ダイオード６１からの光を目盛板２の表側へ向けて反射する反射面５３の幅も、Ｙ１からＹ２へ滑らかに変化している。

このため、導光リング５において、発光ダイオード６１からの光の入射面、つまり、内壁面５１の露出する部分の単位角度当たりの面積は、シャフト１０ａの軸方向から見たときの発光ダイオード６１と導光リング５の範囲Ａの部分との距離が最小の位置において最小となり、シャフト１０ａの軸方向から見たときの発光ダイオード６１と導光リング５の範囲Ａの部分との距離が最大の位置において最大となっている。

ところで、導光リング５に入射する光の照度、詳しくは導光リング５の内壁面５１上における照度は、発光ダイオード６１と導光リング５の範囲Ａの部分との距離が最小の位置において最大となり、発光ダイオード６１と導光リング５の範囲Ａの部分との距離が最大の位置において最小となっている。

すなわち、導光リング５は、入射光の照度が最大位置では単位角度当たりの入射面積が最小に、入射光の照度が最小位置では単位角度当たりの入射面積が最大に形成されている。

したがって、導光リング５から目盛板２の表面に向けて出射する光の照度は、導光リング５の範囲Ａ全域で均一とすることができる。

また、導光リング５は、入射した発光ダイオード６１からの光を目盛板２の表側へ向けて反射する反射面５３の幅が、シャフト１０ａの軸方向から見たときの発光ダイオード６１と導光リング５の範囲Ａの部分との距離が最小の位置において最小となり、シャフト１０ａの軸方向から見たときの発光ダイオード６１と導光リング５の範囲Ａの部分との距離が最大の位置において最大となっている。言い換えると、導光リング５は、反射面５３の単位角度当たりの面積が、入射光の照度が最大位置では最小に、入射光の照度が最小位置では最大になるように形成されている。

これにより、反射面５３で反射して導光リング５内を目盛板２の表側に向かって（図２において右から左へ）進行する光量を導光リング５の範囲Ａ全域において均一とすることができるので、導光リング５から目盛板２の表面に向けて出射する光の照度は、導光リング５の範囲Ａ全域において均一とすることができる。

また、リフレクタ７は、その第２反射面７２と目盛板２との成す角度が、シャフト１０ａの軸方向から見たときの発光ダイオード６１と導光リング５の範囲Ａの部分との距離が最小の位置において、図２に示すように、角度θ１であるように形成され、シャフト１０ａの軸方向から見たときの発光ダイオード６１と導光リング５の範囲Ａの部分との距離が最大の位置において、図４に示すように、角度θ２であるように形成されている。ここで、θ１＜θ２である。

なお、リフレクタ７において、第２反射面７２と目盛板２とが成す角度は、θ１からθ２へ滑らかに変化している。

ここで、第２反射面７２と目盛板２とが成す角度がθ１からθ２へと大きくなるに連れて、発光ダイオード６１から発せられて第２反射面７２で反射した光の進行方向は、より目盛板２に近づいてくる。言い換えると、第２反射面７２と目盛板２とが成す角度がθ１からθ２へと大きくなるにしたがって、第２反射面７２で反射して導光リング５の内壁面５１に入射する光量が増加する。

したがって、リフレクタ７の第２反射面７２を上述のように形成することにより、導光リング５への入射光の照度が最大となる位置では第２反射面７２と目盛板２とが成す角度を小さくして導光リング５の内壁面５１に入射する光量を絞り、導光リング５への入射光の照度が最大値から小さくなるに連れて、第２反射面７２と目盛板２とが成す角度を徐々に大きくして導光リング５の内壁面５１に入射する光量を増大させている。

これにより、導光リング５から目盛板２の表面に向けて出射する光の照度を、導光リング５の範囲Ａ全域で均一とすることができる。

以上説明した、発光ダイオード６１との位置関係に対応した導光リング５およびリフレクタ７の形状は、発光ダイオード６２と導光リング５の範囲Ｂ、発光ダイオード６３と導光リングＣ、発光ダイオード６４と導光リング５の範囲Ｄにおいても同様となっている。したがって、導光リング５の範囲Ａ〜Ｄ、すなわち導光リング５の全周において目盛板２の表面を照射する光の照度を均一にすることができ、それにより、目盛板２の表面２５はその円周方向の明るさが均一に照明される。したがって、良好な見映えの速度計１を実現できる。

次に、以上説明した、本発明の一実施形態による速度計１の電気回路構成について、図５に基づいて説明する。

図５に示すように、コントローラ１５には、バッテリ１９から電力が常時供給されている。また、コントローラ１５は、イグニッションスイッチ１８が、その作動状態（ＯＮまたはＯＦＦ）を検出可能に接続されている。

また、コントローラ１５には、図５に示すように、自動車の走行速度検出用の速度センサ１６が検出信号を入力可能に接続されている。速度センサ１６は、たとえば、当該自動車のトランスミッション出力軸の回転数を検出するものである。

また、コントローラ１５には、図５に示すように、発光ダイオード４、発光ダイオード６１〜６４およびムーブメント１０が接続されている。

また、コントローラ１５には、図５に示すように、自動車が備える前照灯等の各灯火の点灯・消灯を制御するライトコントロールスイッチ１７が、その操作ポジションを検出可能に接続されている。

コントローラ１５は、イグニッションスイッチ１８の作動状態を検出し、イグニッションスイッチ１８がＯＮ状態の時には、速度センサ１６からの検出信号に基づいて自動車の速度を算出し、算出した速度を指針９が目盛板２上に指示するようムーブメント１０を駆動する。一方、イグニッションスイッチ１８がＯＦＦ状態の時には、指針９が目盛板２上において速度０、つまり０ｋｍ／ｈを指示するようムーブメント１０を駆動する。あるいは、ムーブメント１０への通電を停止する。ムーブメント１０への通電を停止した場合は、ムーブメント１０のシャフト１０ａは、リターンスプリング（図示せず）の弾性力等により指針９が０ｋｍ／ｈを指示する位置まで回転する。

さらに、コントローラ１５は、イグニッションスイッチ１８がＯＮ状態の時において、検出されたライトコントロールスイッチ１７の操作ポジションに応じて、発光ダイオード４および発光ダイオード６１〜６４の点灯・消灯を切り替える。

次に、以上説明した、本発明の一実施形態による速度計１の作動時、すなわちイグニッションスイッチ１８がＯＮの時における視認状態について説明する。

（１）ライトコントロールスイッチ１７がＯＦＦポジションのとき、すなわち昼間等車室内が明るいとき。

この場合、コントローラ１５は、発光ダイオード４のみを点灯させる。これにより、目盛板２は、目盛２１、数字２２および文字２３が白色で発光表示され、目盛２１、数字２２および文字２３を除く地の部分が、入射した外来光（たとえば太陽光）を反射して紺色で視認される。

（２）ライトコントロールスイッチ１７が車幅灯ポジションまたは前照灯ポジションにあるとき、すなわち薄暮時あるいは夜間等車室内が暗いとき。

この場合、コントローラ１５は、発光ダイオード４および発光ダイオード６１〜６４を点灯させている。これにより、目盛板２は、目盛２１、数字２２および文字２３が白色で発光表示され、目盛２１、数字２２および文字２３を除く地の部分が、導光リング５から照射される光により照明され、その照明光を反射して紺色で視認される。

なお、導光リング５からの光に照明される目盛板２の地の部分の明るさによって発光表示される目盛２１、数字２２および文字２３の視認性を損なわれないように、すなわち目盛板２の地の部分の紺色が目盛２１、数字２２および文字２３に比べて仄かに視認されるように、コントローラ１５は、発光ダイオード４の発光輝度および発光ダイオード６１〜６４の発光輝度を適切に制御している。

以上説明した、本発明の一実施形態による速度計１において、導光リング５の形状を、シャフト１０ａの軸方向から見たときの発光ダイオード６１と導光リング５の範囲Ａの部分との距離が大きくなるに連れて、導光リング５の目盛板２の裏側の先端から目盛板２の裏面２６までのシャフト１０ａの軸方向における長さが長くなるように形成した。

また、導光リング５の形状を、シャフト１０ａの軸方向から見たときの発光ダイオード６１と導光リング５の範囲Ａの部分との距離が大きくなるに連れて、入射した発光ダイオード６１からの光を目盛板２の表側へ向けて反射する反射面５３の幅を大きくなるように形成した。

さらに、リフレクタ７の形状、詳しくは第２反射面７２を、シャフト１０ａの軸方向から見たときの発光ダイオード６１と導光リング５の範囲Ａの部分との距離が大きくなるに連れて、発光ダイオード６１から発せられて第２反射面７２で反射した光の進行方向が、より目盛板２に近づくように形成した。

上述した手段により、導光リング５の全周において目盛板２の表面を照射する光の照度を均一にすることができ、それにより、目盛板２の表面２５はその円周方向の明るさが均一に照明される。したがって、良好な見映えの速度計１を実現できる。

なお、以上説明した、本発明の一実施形態による速度計１においては、目盛板２および指針９照明用光源として発光ダイオード４を、目盛板２の表面２５照射用光源として発光ダイオード６１〜６４をそれぞれ用いているが、両者のうち少なくとも一方を他の種類の光源、たとえば電球、放電等あるいはＥＬパネル等に置き換えてもよい。

また、以上説明した実施形態は、本発明による指針計器を、自動車の車室内に設置されたコンビネーションメータ１００に搭載される速度計１適用した場合を例に説明しているが、速度計１に限る必要は無く、他の種類の計器、たとえば、当該自動車のエンジン回転速度を指示するタコメータ、燃料タンク内の残存燃料量を指示する燃料計、エンジン冷却水温度を指示する水温計等に適用してもよい。また、一つのコンビネーションメータ１００内に、本発明による指針計器を複数個備えてもよい。

また、以上説明した、本発明の一実施形態による指針計器を自動車用以外の用途の各種機器、たとえば民生用機器等に適用してもよい。

本発明の一実施形態による指針計器である速度計１を備えたコンビネーションメータ１００の部分正面図である。 本発明の一実施形態による速度計１の断面図であり、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図２中のＩＩＩ矢視図に相当する。 図３中のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 本発明の一実施形態による速度計１を備えたコンビネーションメータ１００の電気回路構成を説明する模式図である。

符号の説明

１ 速度計（指針計器）
２ 目盛板
２１ 目盛（表示意匠）
２２ 数字（表示意匠）
２３ 文字（表示意匠）
２４ 貫通孔
２５ 表面
２６ 裏面
３ 導光体
３１ 受光面
３２ 裏面
３３ 指針照明部
４ 発光ダイオード
５ 導光リング（透光部材）
５１ 内壁面
５２ 端面
５３ 反射面
６１ 発光ダイオード（光源）
６２ 発光ダイオード（光源）
６３ 発光ダイオード（光源）
６４ 発光ダイオード（光源）
７ リフレクタ（反射部材）
７１ 第１反射面（反射面）
７２ 第２反射面（反射面）
８ 見返し板
８１ 開口窓
９ 指針
９１ 裏面
９２ 反射面
１０ ムーブメント（駆動装置）
１０ａ シャフト（回転軸）
１１ プリント基板
１２ 遮光キャップ
１３ 透明カバー
１４ ケーシング
１５ コントローラ
１６ 速度センサ
１７ ライトコントロールスイッチ
１８ イグニッションスイッチ
１９ バッテリ
１００ コンビネーションメータ
Ａ〜Ｄ 範囲
Ｌ１、Ｌ２ 距離
Ｙ１、Ｙ２ 幅
Ｚ１、Ｚ２ 長さ
Ｓ 円弧
θ１、θ 角度

Claims (6)

1. 駆動装置の回転軸によって軸回り駆動される指針と、
   前記指針に対応した表示意匠を有する目盛板と、
   リング状に形成され少なくともその一部が前記目盛板上に位置し且つ前記回転軸と同軸上に配置される透光部材と、
   前記目盛板の背後に配置された光源とを備え、
   前記光源からの光を前記透光部材により前記目盛板の上側に導いて前記目盛板表面を照明する指針計器であって、
   前記透光部材は、前記回転軸の軸方向から見たときの前記光源との距離が大きくなるにつれて、前記光源に対向する部分の表面積が大きくなるように形成されることを特徴とする指針計器。
2. 駆動装置の回転軸によって軸回り駆動される指針と、
   前記指針に対応した表示意匠を有する目盛板と、
   リング状に形成され少なくともその一部が前記目盛板上に位置し且つ前記回転軸と同軸上に配置される透光部材と、
   前記目盛板の背後に配置された光源と、
   前記目盛板の背後に配置され前記光源からの光を前記透光部材に向けて反射する反射部材とを備え、
   前記光源からの光を前記透光部材により前記目盛板の上側に導いて前記目盛板表面を照明する指針計器であって、
   前記透光部材は、前記回転軸の軸方向から見たときの前記光源との距離が大きくなるにつれて、前記光源および前記反射部材に対向する部分の表面積が大きくなるように形成されることを特徴とする指針計器。
3. 駆動装置の回転軸によって軸回り駆動される指針と、
   前記指針に対応した表示意匠を有する目盛板と、
   リング状に形成され少なくともその一部が前記目盛板上に位置し且つ前記回転軸と同軸上に配置される透光部材と、
   前記目盛板の背後に配置された光源と、
   前記目盛板の背後に配置され前記光源からの光を前記透光部材に向けて反射する反射部材とを備え、
   前記光源からの光を前記透光部材により前記目盛板の上側に導いて前記目盛板表面を照明する指針計器であって、
   前記反射部材は、前記回転軸の軸方向から見たときの前記光源との距離が大きくなるにつれて、前記光源からの光が前記反射部材で反射した反射光の進行方向が前記目盛板により近づくように形成されることを特徴とする指針計器。
4. 前記透光部材は、前記回転軸の軸方向から見たときの前記光源との距離が大きくなるにつれて、前記透光部材の前記目盛板裏側の先端から前記目盛板までの前記回転軸の軸方向における長さが長くなるように形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の指針計器。
5. 前記透光部材は、前記透光部材に入射した前記光源からの光を前記透光部材の前記目盛板の上方部分へ向けて反射する反射面を備え、
   前記透光部材は、前記回転軸の軸方向から見たときの前記光源との距離が大きくなるにつれて、前記反射面の面積が大きくなるように形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の指針計器。
6. 前記光源は発光ダイオードであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の指針計器。

Images