JP2007046958A - 計器及びその文字板 - Google Patents

Abstract

【課題】指針照明用の光源として発光ダイオードを用いながらも、指針の指示角度の違いによる指針照明のムラを防止することができる計器及びその文字板を提供する。
【解決手段】文字板１１には、少なくとも指針１２の受光部１２１ｒの回転範囲に対応する軸穴１１ｂを周回する部位において、発光ダイオードＬ１、Ｌ２等からの光を拡散させて該受光部１２１ｒに与える拡散部１１ａ、が形成されている。文字板１１の裏面から所定距離はなれて分散的に複数配置され発光ダイオードＬ１、Ｌ２等からの光は受光部１２１ｒに向けて出射されるが、拡散部１１ａによって拡散されるので、指針１２の指示角度の違いによる指針照明のムラが防止される。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等に搭載される計器及びその文字板に関し、特に、指針照明用の光源として発光ダイオードが用いられる計器及びその文字板に関する。

従来、自動車等に搭載される計器においては、指針を照明するために発光ダイオードが用いられるが、発光ダイオードの強指向性によって、指針の指示角度の違いによって指針照明にムラが発生するという問題があった。以下に図面を用いてこの問題を説明する。

図４はこの種の従来の計器を示す要部断面図であり、図５は図４における文字板の正面図である。図６は、発光ダイオードの配置及び指示部回転範囲と受光部回転範囲を説明するための図である。なお、ここでは、車載計器に含まれるスピードメータ部を例に挙げて説明する。

図４に示すように、この種の計器９は、文字板９１、指針１２、ケース１３、ムーブメント１４、基板１５等を含んで構成される。スピードを示す数字や目盛り等の意匠が形成された文字板９１の前面側には指針１２が取り付けられている。また、文字板９１の裏面から所定距離はなれたところには、基板１５に搭載された複数の発光ダイオードＬ１、Ｌ２等が配設されている。複数の発光ダイオードＬ１、Ｌ２等は、図６に示すように、回転する指針の受光部１２１ｒに合わせて光を出射するために、回転軸を中心に複数個が均等に配設されている。

文字板９１は、図５に示すように、スピードを示す数字や目盛り等の意匠９１ｄが形成されている。文字板９１の中央部には、指針軸が挿通される軸穴９１ｂが形成されており、この軸穴９１ｂの下方には、液晶表示器用の矩形窓９１ｃが形成されている。

図４に戻って、指針１２は、軸穴９１ｂを中心に回転して上記意匠９１ｄを指示すると共に、発光ダイオードＬ１、Ｌ２等からの光に基づいて光輝する。指針１２は、指示部１２１、キャップ１２２、指針軸部１２３、バランサ１２４等を含んで構成される。指示部１２１の下面には、ホットスタンプ層１２１ａが形成されている。また、指示部１２１の基端部には、発光ダイオードＬ１、Ｌ２等からの光を受ける平面状の受光部１２１ｒが形成されている。なお、キャップ１２２は、指示部１２１の基端部の上方に取り付けられ指針軸部１２３は、ムーブメント１４の回転軸１４１が装着される。バランサ１２４は、指針１２の回転を安定させるためのものである。

ケース１３は、発光ダイオードＬ１、Ｌ２等からの光を効率的に文字板９１の裏面や指針１２の受光部１２１ｒに供給するための、お椀型の反射面１３１や筒状部１３２を含んでいる。基板１５には、発光ダイオードＬ１、Ｌ２等が搭載される他にムーブメント１４等も搭載される。ムーブメント１４は、スピードセンサから供給されるスピード信号に応じて回転軸１４１を回転させて指針１２を所定量だけ回転させる。なお、ここでは図示しないが、計器９には、表ガラス、見返し部材等も含まれる。

なお、複数の発光ダイオードＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、図６に示すように、回転する指針１２に合わせて光を出射するために、回転軸ＡＸ（１４１）を中心に複数個が均等に配設されている。補足すると、指針１２の回転に応じて、その基端部にある受光部１２１ｒも回転する。例えば、指示部１２１の回転角度である指示部回転角度がθ１であると、受光部１２１ｒの回転角度である受光部回転角度はθ２となる。この受光部回転角度θ２をカバーするように、複数の発光ダイオードＬ１、Ｌ２、Ｌ３が分散的に配設されている。なお、図中、９１は文字板、９１ｂは軸穴を示す。

このような構成において、所定の点灯信号によって複数の発光ダイオードＬ１、Ｌ２等が点灯すると、図４に示すように、発光ダイオードＬ１、Ｌ２等からの光Ｒは、指針１２の受光部１２１ｒにて受光されて指針１２の指示部１２１内に導かれる。そして、図４中、Ｒ１′で示すように、ホットスタンプ層１２１ａで反射されつつ指示部１２１内を先端に向けて進行する。この結果、指針１２は照明されてホットスタンプ層１２１ａに依存する色調に光輝しているように視認される。

なお、上記構成の計器は下記特許文献１にも示されている。
特開２００３−１３０６９２号公報

ところで、耐久性や信頼性等の観点から、近年、この種の計器の光源としては、ほとんど発光ダイオードが用いられるようになっている。発光ダイオードは、周知のように、非常に指向性が強い光源素子である。この発光ダイオードの強指向性によって、従来、以下のような問題が発生していた。

図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、従来の問題点を説明するための図である。なお、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、図６に対応する図であるため、共通する部分には同一の符号を付している。

例えば、指針１２（指示部１２１）が図７（Ａ）に示すような指示角度である場合には、受光部１２１ｒはいずれの光源Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３も直上にないため、指針１２はやや暗めに光輝することになる。同様に、受光部１２１ｒがいずれの光源Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の直上にないような、他の指示角度においても、指針１２はやや暗めに光輝することになる。

一方、指針１２（指示部１２１）が図７（Ｂ）に示すような指示角度である場合には、受光部１２１ｒは光源Ｌ２が直下にあるため、指針１２は非常に明るく光輝することになる。同様に、受光部１２１ｒがいずれかの光源Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の直上にあるような、他の指示角度においても、指針１２は非常に明るく光輝することになる。

したがって、従来、指針１２（指示部１２１）の指示角度によって指針照明にムラが発生するという問題があった。これは、スピードメータに限らず、発光ダイオードを光源とするタコメータ等の他のメータにも当てはまる問題であった。

よって本発明は、上述した現状に鑑み、指針照明用の光源として発光ダイオードを用いながらも、指針の指示角度の違いによる指針照明のムラを防止することができる計器及びその文字板を提供することを課題としている。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の計器は、所定の意匠及び指針軸が挿通される軸穴が形成された文字板と、前記軸穴を中心に回転して指示部にて前記意匠を指示すると共に、基端部に形成された受光部で受けた光に基づいて光輝する指針と、前記文字板の裏面から所定距離はなれて分散的に複数配置され、回転する前記受光部に向けて光を出射する発光ダイオードと、を有する計器において、前記文字板には、少なくとも前記受光部の回転範囲に対応する前記軸穴を周回する部位において、前記発光ダイオードからの光を拡散させて該受光部に与える拡散部、が形成されている、ことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、文字板には、少なくとも指針の受光部の回転範囲に対応する軸穴を周回する部位において、発光ダイオードからの光を拡散させて該受光部に与える拡散部、が形成されている。文字板の裏面から所定距離はなれて分散的に複数配置され発光ダイオードからの光は受光部に向けて出射されるが、拡散部によって拡散されるので、指針の指示角度の違いによる指針照明のムラが防止される。

上記課題を解決するためになされた請求項２記載の計器は、請求項１記載の計器において、前記拡散部は、前記軸穴を全周にわたって周回するように円環状に形成されている、ことを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、文字板における拡散部は、軸穴を全周にわたって周回するように円環状に形成されている。よって、拡散部を形成する際に指針の回転範囲、すなわち、受光部の回転範囲を考慮する必要がない。

上記課題を解決するためになされた請求項３記載の文字板は、所定の意匠及び指針軸が挿通される軸穴が形成されると共に、その裏面から所定距離はなれたところに前記軸穴を中心に回転する指針の受光部に光を出射する発光ダイオードが分散的に複数配置される文字板であって、少なくとも前記受光部の回転範囲に対応する前記軸穴を周回する部位において、前記発光ダイオードからの光を拡散させて該受光部に与える拡散部、が形成されている、ことを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、文字板には、少なくとも指針の受光部の回転範囲に対応する軸穴を周回する部位において、発光ダイオードからの光を拡散させて該受光部に与える拡散部、が形成されている。文字板の裏面から所定距離はなれて分散的に複数配置され発光ダイオードからの光は受光部に向けて出射されるが、拡散部によって拡散されるので、指針の指示角度の違いに指針の照明にムラが防止される。

請求項１記載の発明によれば、文字板には、少なくとも指針の受光部の回転範囲に対応する軸穴を周回する部位において、発光ダイオードからの光を拡散させて該受光部に与える拡散部、が形成されている。文字板の裏面から所定距離はなれて分散的に複数配置され発光ダイオードからの光は受光部に向けて出射されるが、拡散部によって拡散されるので、指針の指示角度の違いによる指針照明のムラが防止される。したがって、指針照明用の光源として発光ダイオードを用いながらも、指示角度の違いによる指針照明のムラを防止することができる計器を提供することができる。

請求項２記載の発明によれば、文字板における拡散部は、軸穴を全周にわたって周回するように円環状に形成されている。よって、拡散部を形成する際に指針の回転範囲、すなわち、受光部の回転範囲を考慮する必要がない。拡散部の形成が容易になるという効果が付加される。

請求項３記載の発明によれば、文字板には、少なくとも指針の受光部の回転範囲に対応する軸穴を周回する部位において、発光ダイオードからの光を拡散させて該受光部に与える拡散部、が形成されている。文字板の裏面から所定距離はなれて分散的に複数配置され発光ダイオードからの光は受光部に向けて出射されるが、拡散部によって拡散されるので、指針の指示角度の違いに指針の照明にムラが防止される。したがって、指針照明用の光源として発光ダイオードを用いながらも、指示角度の違いによる指針照明のムラを防止することができる計器を提供することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の計器の一実施形態を示す要部断面図であり、図２は図１における文字板の正面図である。なお、本実施形態では、車載計器に含まれるスピードメータ部を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。一般的に、この種の計器は、コンビネーションメータともよばれて、タコメータ部、スピードメータ部、燃料計部及び水温計部等が一体化されて構成されるが、本発明はこれらのいずれにも適用可能である。

図１の要部断面図に示すように、この計器１は、文字板１１、指針１２、ケース１３、ムーブメント１４、基板１５等を含んで構成される。スピードを示す数字や目盛り等の意匠が形成された文字板１１の前面側には指針１２が取り付けられている。また、文字板１１の裏面から所定距離はなれたところには、基板１３に搭載された複数の発光ダイオードＬ１、Ｌ２等が配設されている。発光ダイオードＬ１、Ｌ２等は、図６でも示したように、回転する指針に合わせて回転軸を中心に複数個が均等に配設されている。

文字板１１は、例えば、ポリカーボネイトシートからなる透明生地の薄いシート板であり、図２の正面図に示すように、スピードを示す数字や目盛り等の意匠１１ｄが形成されている。意匠１１ｄ以外の部分は黒色印刷されており、意匠１１ｄが中抜きされて形成されている。数字や目盛り等の意匠ｄは、文字板１１上を回動する指針１２により指示される。文字板１１の中央部には、指針軸が挿通される軸穴１１ｂが形成されており、この軸穴１１ｂを周回するように拡散部１１ａが形成されている。この辺りの構成については、図３を用いて後述する。軸穴１１ｂの下方には、液晶表示器用の矩形窓１１ｃが形成されている。

図１に戻って、指針１２は、軸穴１１ｂを中心に回転して上記意匠１１ｄを指示すると共に、発光ダイオードＬ１、Ｌ２等からの光に基づいて光輝する。指針１２は、指示部１２１、キャップ１２２、指針軸部１２３、バランサ１２４等を含んで構成される。指示部１２１は、導光性を有する細長い先細り形状の透過性の樹脂で形成されている。指示部１２１の下面には、例えば、赤色系のホットスタンプ層１２１ａが帯状に形成されている。また、指示部１２１の基端部には、発光ダイオードＬ１、Ｌ２等からの光を受ける凸平面状の受光部１２１ｒが形成されている。

なお、キャップ１２２は、指示部１２１の基端部の上方に取り付けられる。指針軸部１２３は、指針袴ともよばれ、ムーブメント１４の回転軸１４１が装着される。バランサ１２４は、指針１２の回転を安定させるためのものである。

ケース１３は、例えば黒色又は白色の樹脂製であり、この計器の主要な外形を構成するものである。ケース１３は、図１に示すように、発光ダイオードＬ１、Ｌ２等からの光を効率的に文字板１１の裏面や指針１２の受光部１２１ｒに供給するための、お椀型の反射面１３１や筒状部１３２を含んでいる。

基板１５には、発光ダイオードＬ１、Ｌ２等が搭載される他にムーブメント１４や各種電子部品も搭載される。ムーブメント１４は、例えば、スピードセンサから供給されるスピード信号に応じて回転軸１４１を回転させて指針１２を所定量だけ回転させる。このため、回転軸１４１は、指針１２の指針軸部１２３に挿着されている。

なお、ここでは図示しないが、この計器１の前方（図１中、上方）を覆うように、暗色系半透過性の表ガラスが取り付けられる。この表ガラスは、光輝する文字板１１上の意匠や光輝する指針１２の視認性を向上させるのに役立つ。また、消灯時にはブラックフェイス化されて高品位感を与える。また、ここでは図示しないが、指針１２の回転範囲を除く文字板１１の上部には見返し部材が取り付けられる。

続いて、図３を加えて、本発明の特徴となる拡散部について説明を加える。図３（Ａ）は図２における拡散部を拡大して示す正面図であり、図３（Ｂ）は拡散部の変形例を示す正面図である。

図１及び図２に示したように、文字板１１の中央部の軸穴１１ｂを周回するように拡散部１１ａが形成されている。拡散部１１ａは、分散的に配設された発光ダイオードＬ１、Ｌ２等からの光を拡散させることによって、該光を指針角度に係わらず均一に受光部１２１ｒに与えるためのものである。拡散部１１ａは、基本的に周知の拡散板等と同様の構成でよい。

拡散部１１ａは、図３（Ａ）の１１ａ１に示すように、回転軸ＡＸ（１４１）を中心にして回転する指針の受光部の少なくとも回転範囲θ２に対応する軸穴１１ｂを周回する部位に形成されている。発光ダイオードＬ１、Ｌ２、Ｌ３の配置は、図６と同様である。

このような構成において、所定の点灯信号によって複数の発光ダイオードＬ１、Ｌ２、Ｌ３が点灯すると、図１に示すように、発光ダイオードＬ１、Ｌ２等からの光Ｒは、拡散部１１ａ１を介して、指針１２の受光部１２１ｒにて受光されて指針１２の指示部１２１内に導かれる。そして、図１中、Ｒ１で示すように、ホットスタンプ層１２１ａで反射されつつ指示部１２１内を先端に向けて進行する。よって、指針１２は照明されてホットスタンプ層１２１ａに依存する色調に光輝しているように視認される。

詳しくは、発光ダイオードＬ１、Ｌ２、Ｌ３からの光は、拡散部１１ａ１によって拡散されるので、例えば、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）で示すように指針１２の指示角度に違いがあっても、受光部１２１ｒに対して該光は均一化されて与えられる。これによって、指示角度に違いによる指針１２の輝度の違いが縮小される。したがって、指示角度の違いによる指針照明のムラが防止される。

なお、拡散部１１ａの構成は、図３（Ｂ）の１１ａ２に示すように、軸穴１１ｂを全周にわたって周回するように円環状に形成されてもよい。これにより、拡散部を形成する際に指針の回転範囲、すなわち、受光部の回転範囲を考慮する必要がなくなる。したがって、拡散部の形成が容易になるという効果が付加される。

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、指針照明用の光源として指向性の強い発光ダイオードを用いながらも、指針の指示角度の違いによる指針照明のムラを防止することができる計器を提供することができる。これにより、発光ダイオードのもつ、耐久性や信頼性等の長所を全面的に享受できるようになる。

なお、拡散部は基本的に無色であるが、これを赤や緑等に配色するようにしてもよい。これにより、指針照明の色調のバリエーションを拡張することができる。例えば、スピードメータとタコメータの指針照明を別の色調にする等の応用例が考えられる。

本発明の計器の一実施形態を示す要部断面図である。 図１における文字板の正面図である。 図３（Ａ）は図２における拡散部を拡大して示す正面図であり、図３（Ｂ）は拡散部の変形例を示す正面図である。 この種の従来の計器を示す要部断面図である。 図４における文字板の正面図である。 発光ダイオードの配置及び指示部回転範囲と受光部回転範囲を説明するための図である。 図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、従来の問題点を説明するための図である。

符号の説明

１ 計器
１１ 文字板
１１ａ、１１ａ１、１１ａ２ 拡散部
１２ 指針
１３ ケース
１４ ムーブメント
１５ 基板
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３ 発光ダイオード

Claims (3)

1. 所定の意匠及び指針軸が挿通される軸穴が形成された文字板（１１）と、
   前記軸穴を中心に回転して指示部にて前記意匠を指示すると共に、基端部に形成された受光部で受けた光に基づいて光輝する指針（１２１）と、
   前記文字板の裏面から所定距離はなれて分散的に複数配置され、回転する前記受光部に向けて光を出射する発光ダイオード（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）と、を有する計器において、
   前記文字板には、
   少なくとも前記受光部の回転範囲に対応する前記軸穴を周回する部位において、前記発光ダイオードからの光を拡散させて該受光部に与える拡散部（１１ａ）、が形成されている、
   ことを特徴とする計器。
2. 請求項１記載の計器において、
   前記拡散部は、
   前記軸穴を全周にわたって周回するように円環状に形成されている（１１ａ２）、
   ことを特徴とする計器。
3. 所定の意匠及び指針軸が挿通される軸穴が形成されると共に、その裏面から所定距離はなれたところに前記軸穴を中心に回転する指針の受光部に光を出射する発光ダイオードが分散的に複数配置される文字板（１１）であって、
   少なくとも前記受光部の回転範囲に対応する前記軸穴を周回する部位において、前記発光ダイオードからの光を拡散させて該受光部に与える拡散部（１１ａ）、が形成されている、
   ことを特徴とする文字板。

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