JP2008116426A - 計器装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 凸部と、背景層や背景層の輪郭を定めるための開口部との位置ズレに基づく表示品質の低下を抑制することが可能な計器装置を提供する。
【解決手段】 板状導光体１１と、この板状導光体１１の前面側に配置され所定形状に突出形成された凸部１２４を有する透光部材１２と、凸部１２４の形状に対応した開口部１２７を有して透光部材１２の背面側に設けられる遮光層１２６と、この遮光層１２６の背面側に設けられ開口部１２７を通して凸部１２４を着色する背景層１１２とを備える表示パネルＰを備え、表示パネルＰを厚み方向から見たとき凸部１２４の輪郭ＯＬ１内に開口部１２７の輪郭ＯＬ２を位置させると共に、凸部１２４の先端を凸レンズ部１２９のような先細り形状に設定した。
【選択図】 図４

Description

本発明は、例えば自動車に搭載される計器装置に関し、特に、板状導光体を基材とする表示パネルを有し、この表示パネルが所定形状を有して突出形成される凸部と、この凸部の形状に対応した表示層とを有する計器装置に関する。

この種の計器装置として、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。この計器装置は、透光性合成樹材料からなる板状導光体と、この板状導光体の前面側に数字及び目盛形状を有して突出形成される凸部と、この凸部の形状と同形状を有するように板状導光体の背面側に印刷等により形成される背景層とを有する表示パネルを備えており、凸部と背景層とにより数字及び目盛からなる表示意匠を表現するものであるが、数字及び目盛を凸部で表現することによって立体感を与えると共に、背景層によって凸部を着色し、周囲との差別化を図っている。
特開２００４−０２８９２７

しかしながら、前記公報記載の計器装置は、背景層を形成する際に凸部に対して背景層が位置ずれすることがあり、このずれが元で凸部の輪郭と背景層の輪郭との不一致が生じ、この結果、意匠輪郭が二重に見えてしまい、表示品質が低下するという問題があった。なおこのような問題は、背景層自体の形状を凸部形状に対応させて設ける場合に限らず、凸部の背面にその形状に対応した開口部を有する遮光層を設け、この遮光層の背後に開口部を覆う背景層を設け、開口部を通して前記凸部を着色する場合にも発生し、この場合は背景層の輪郭を定めるための開口部（遮光層の輪郭）と凸部の輪郭とが位置ずれし、二重見え等により表示品質が低下する。

そこで、本発明は、この点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、凸部と、背景層や背景層の輪郭を定めるための開口部との位置ズレに基づく表示品質の低下を抑制することが可能な計器装置を提供するものである。

本発明は、前記目的を達成するため、板状導光体と、この板状導光体の前面側に配置され所定形状に突出形成された凸部を有する透光部材と、前記凸部の形状に対応した開口部を有して前記透光部材の背面側に設けられる遮光層と、この遮光層の背面側に設けられ前記開口部を通して前記凸部を着色する背景層とを備える表示パネルを備え、前記表示パネルを厚み方向から見たとき前記凸部の輪郭内に前記開口部の輪郭を位置させると共に、前記凸部を先端に向けて先細り形状に設定したことを特徴とする。

また本発明は、板状導光体と、この板状導光体の前面側に所定形状を有して突出形成される凸部と、この凸部に対応する形状を有して前記板状導光体の背面側に設けられ前記凸部を着色する背景層とを備える表示パネルを備え、前記表示パネルを厚み方向から見たとき前記凸部の輪郭内に前記背景層の輪郭を位置させると共に、前記凸部を先端に向けて先細り形状に設定したことを特徴とする。

また本発明は、前記透光部材の背面が平坦面であることを特徴とする。

また本発明は、前記板状導光体の背面が平坦面であることを特徴とする。

本発明によれば、初期の目的を達成することができ、凸部と、背景層や背景層の輪郭を定めるための開口部との位置ズレに基づく表示品質の低下を抑制することが可能な計器装置を提供することができる。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１から図５は本発明の第１実施例を示すもので、図１は本発明による計器装置の正面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、図３は図１中、点線にて囲んで示す部分領域Ｒを拡大して示す正面図、図４は図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図、図５は図３のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

図１において、本実施形態による計器装置は、車両に搭載したエンジンの回転数を表すエンジン回転計ＴＡと、車両の走行速度を表す速度計ＳＰと、残存する燃料量を表す燃料計ＦＵと、エンジン冷却水の温度を表す水温計ＴＥからなる指針式計器を備えている。

これら指針式計器は、全て基本構造が共通であるため、以降、速度計ＳＰを代表例としてその詳細構造を説明するが、後述する回路基板と、フレーム体と、見返し部材は各計器ＴＡ〜ＴＥの共通部品となっている。

図２において、速度計ＳＰは、回路基板１と、駆動装置２と、光源３，４と、フレーム体５と、指針用導光体６と、指針７と、導光部材８と、背景板９と、スペーサ部材１０と、板状導光体１１及び透光部材１２で構成される表示パネルＰと、遮蔽部材１３と、見返し部材１４と、透視部材１５と、枠部材１６とから構成されている。

回路基板１は、例えばガラスエポキシ系材料からなる硬質配線基板であり、図示しない配線パターンに駆動装置２や光源３，４の他、各種電子部品（図示省略）が電気接続されている。

駆動装置２は、例えばステッピングモータからなり、本体部が回路基板１の背面に位置し、指針軸２１が回路基板１を貫通するように装着されている。

光源３，４は、例えば発光ダイオードからなり、これら光源３，４は、各光源３，４単体で回路基板１の前面側に指針軸２１を中心とした同心円上に複数装着され、指針７や背景板９、板状導光体１１を照明する。なお光源３，４の発光色は、光源３が赤色、光源４が白色に設定されている。

フレーム体５は、例えば乳白色の合成樹脂により形成され、回路基板１の前面側に配置され、様々な部品を装着し、保持する剛体からなる。

このフレーム体５には、その内部を図中、垂直方向及び水平方向に仕切って区画する仕切り壁５１が形成され、この仕切り壁５１のうち、指針軸２１を包囲する仕切り壁５１内には、光源３と指針用導光体６が収納され、回路基板１と平行に延びる仕切り壁５１上には、背景板９が設けられ、これら指針軸２１を包囲する仕切り壁５１と回路基板１と平行に延びる仕切り壁５１との間に形成される空間には、光源４と、導光部材８が配置されている。

指針用導光体６は、例えば透光性合成樹脂材料からなり、光源３からの光を集光し、指針軸２１に装着された指針９に導く筒状部６１を有している。

指針７は、例えば透光性合成樹脂材料からなる指示部７１と、この指示部７１の所要部を覆う指針カバー７２とで構成され、指針軸２１の先端に挿入固定されることにより、駆動装置２の作動に伴って軸回り回動すると共に、指針用導光体６を通じて導かれた光源３からの光を受けて指示部７１が発光するようになっている。

導光部材８は、透光性合成樹脂材料からなり、光源４からの光を集光し、板状導光体１１内に入射させると共に背景板９の前面に照射する筒形形状を有している。

背景板９は、図示は省略するが、例えば金属インク層の前方に透明なヘアライン層（拡散反射層）を印刷形成したシルバーメタリック調の背景板からなる。

スペーサ部材１０は、例えば黒色の合成樹脂材料からなり、背景板９の前方に空間部Ｓを隔てて板状導光体１１を支持するものである。

表示パネルＰは、板状導光体１１の前方に、透光部材１２を積層配置して構成されている。

板状導光体１１は、例えば透光性合成樹脂材料から平板状に形成されてなり、その前面及び背面が平坦面として形成され、背面には指針７の指示対象として車速値を示す数字層１１１と、透光部材１２の後述する凸部の背景となる背景層１１２とが、それぞれ例えば白色インクにより印刷形成されている。なおこの場合、数字層１１１は、後述する凸部と共に指標部を構成するように、指針７の回動軌道に応じて略等間隔かつ配列形態を有して複数設けられている（図１参照）。なお数字層１１１、背景層１１２及び後述する反射層は、例えば全て印刷により被着形成され、この際、板状導光体１１の背面を平坦面とすることで、各層の形成を容易としている。

また板状導光体１１は、指針軸２１及びその周囲エリアに対応する貫通孔１１３を有し、この貫通孔１１３を通して指針７と指針軸２１とが連結されると共に貫通孔１１３を取り巻く内端部は、導光部材８から板状導光体１１内に導入した光を板面方向に沿って放射状に反射するための平面視円弧状の導光反射面１１４が形成されている。更にその導光反射面１１４の周囲を取り巻くように板状導光体１１の背面には、導光部材８の側方から出射した光を指針軸２１を中心とした放射状に反射し、背景板９の前面に向けて照射する反射層（反射手段）１１５が形成されている。

反射層１１５は、数字層１１１よりも指針軸２１に近い位置に形成され、図示しないが、平面視において指針軸２１（光源４）に近い側から遠い側にかけて白色から徐々に青色へと変化し、更に青色からくすんだ青色に徐々に色調が変化すると共に、この色調変化に比例するように光の反射率も指針軸２１に近い側から遠い側にかけて徐々に低下するように設定されている。

透光部材１２は、図４及び図５にて詳しく示すように、例えば透光性合成樹脂材料からなる透光部１２１と、例えば黒色の遮光性合成樹脂材料からなる遮光部１２２とからなり、これら透光部１２１と遮光部１２２は、例えば異なる色の合成樹脂を用いて射出成形（二色成形）することにより一体化されている。

透光部１２１は、全体が指針７の動作に応じた環状形状を有し、板状導光体１１の前面側に配置されるベース部１２３と、このベース部１２３から前方に突出形成される凸部１２４と、この凸部１２４及びベース部１２３の外周を取り巻く肉厚形状の外周部１２５とからなり、ベース部１２３と外周部１２５の背面は、板状導光体１１の前面に沿う平坦面として形成され、これにより後述する遮光層の形成を容易としている。

凸部１２４は、指針７の指示対象として目盛からなる指標部を形成するように、板状導光体１１（表示パネルＰ）を厚み方向（前面側）から見たとき平面視でバー状、立体視で角壁状に設けられ、指針７の回動軌道に応じて略等間隔かつ環状の配列形態を有して複数個設けられている（図１及び図３参照）。このように指標部の一部である目盛を凸部１２３に設定したことで、立体的な見栄えを実現している。

透光部１２１及び遮光部１２２の背面には、例えば印刷により黒色の遮光層１２６が形成され、この遮光層１２６の凸部１２３対応箇所と、各凸部１２３の中間部であって細目盛（指標部）となる箇所は、遮光層１２６を形成しないように抜き形成（抜き印刷）した開口部１２７，１２８がそれぞれ形成されている。

開口部１２７は、板状導光体１１を厚み方向から見たときの平面視で凸部１２４と同じバー形状に形成され、凸部１２４を前面側から見たとき、この開口部１２７を通じて板状導光体１１に形成した背景層１１２が透視され、これにより凸部１２３が背景層１１２の色である白色に着色されるようになっている。

開口部１２８は、板状導光体１１を厚み方向から見たときの平面視で凸部１２４よりもサイズが小さいバー形状に形成され、透光部材１２を前面側から見たとき、この開口部１２８を通じて板状導光体１１に形成した背景層１１２が透視され、これにより細目盛を形成する開口部１２８が背景層１１２の色である白色に着色されるようになっている。

遮光部１２２は、透光部１２を通じて、透光部１２の外周及び背後側の不要な箇所が視認されないように、透光部１２の外周を包囲するもので、透光部１２１と一体部品として形成されることで、部品点数の削減を図っている。

遮蔽部材１３は、指針７の回転中心周囲であって、板状導光体１１の貫通孔１１３の内側全領域及び反射層１１５対応領域を含む貫通孔１１３の外側部分領域を覆うように、板状導光体１１の前面側に配置されている。

この遮蔽部材１３は、全体が円形を有しており、例えば黒色の合成樹脂材料からなる隠蔽板１３１と、同じく黒色の合成樹脂材料からなり隠蔽板１３１の外周を取り巻く縁部材１３２と、例えば白色の合成樹脂材料からなり隠蔽板１３１背後に位置する反射板１３３とから構成され、指針７の回転中心周囲を隠蔽して不要部が視認されるのを防止すると共に、反射板１３３により光反射効率を向上させている。

見返し部材１４は、例えば黒色の合成樹脂材料を用いて、指針７と前記指標部（具体的には数字層１１１，凸部１２４，開口部１２８）とでなる指針式表示部の取り巻く筒状形状に設けられ、板状導光体１１の前方に配置されている。

透視部材１５は、前記指針式表示部を透視できるように、透光性合成樹脂材料を用いて円板状に形成され、見返し部材１４の前方に配置されている。

枠部材１６は、例えばシルバー色調の合成樹脂材料を用いて、見返し部材１４と透視部材１５との接合部等を隠蔽できるように、円筒形状に設けられ、透視部材１４の前方に配置されている。

以上のごとく形成された計器装置（速度計ＳＰ）において、光源３，４の消灯時には、自然光が入射することで、指針７と前記指標部（具体的には数字層１１１，凸部１２４，開口部１２８）と、背景板９（金属調の背景）とがそれぞれ視認される。この際、数字層１１１は金属調の背景板９上に浮かぶように視認され、凸部（目盛）１２４と開口部（細目盛）１２８は、数字層１１１よりも前方に位置して視認される。このように最も背後側に背景板９が視認され、背景板９の前方に数字層１１１が視認され、数字層１１１の前方に凸部（目盛）１２４と開口部（細目盛）１２８が視認され、加えて凸部１２４が立体造形を有して視認されることから、計器の見栄えに奥行き感（レイヤー感）、浮遊感、立体感を与えている。なおこのような立体感を有した見え方は、光源３，４の点灯時も同様である。

一方、光源３が点灯すると、その光は指針用導光体６を通じて指針７に到達し、指示部７１を赤色に発光させる。また光源４が点灯すると、その光は、導光部材８を通じて板状導光体１１に入射し、導光反射面１１４を通じて反射されて板状導光体１１内を放射状に進み、数字部１１１及び透光部材１２（凸部１２４及び細目盛となる開口部１２８）を白色に照明する。また導光部材８に入射した光の一部は、その側方より出射して反射層１１５に至ると共にこの部分で反射されて背景板９の前面側に照射され、これにより背景板９上にグラデーションを帯びた発光意匠が形成される。

この発光意匠は、反射層１１５の色調と光反射率とに応じて、板状導光体１１の平面方向（指針軸２１もしくは光源４からの距離）に従って徐々に変化するように設定されているため、反射層１１４で反射して背景板９に向かう光（白色）は、背景板９の平面方向（指針軸２１もしくは光源４から離れる）に従って発光輝度が徐々に低下する薄青色グラデーションとなる。なお前記発光意匠は図示しないが、通常、観察者が計器装置を視認する方向から見て指針軸２１を中心とした放射状に形成されるものである。このように光源４の点灯に応じてグラデーションによる発光意匠が視認されるため、変化に富み、斬新な印象を与えることができる。

ここで、透光部材１２に形成した凸部１２４に注目すると、凸部１２４は先端に向けて先細り形状となるように設定されている（図４，５参照）。すなわち、立体視で角壁状に形成される凸部１２４の先端側角部のうち、外周部１２５側を除く３辺は所定の曲率を有して面取りされたような形状となっており、これにより凸部１２４は、板状導光体１１の厚み方向に沿った断面形状が先端に向かうに従って徐々に幅狭となる凸レンズ（集光レンズ）部１２９を備えている。

また凸部１２４と開口部１２７とは、例え相互位置がずれていたとしても、板状導光体１１を厚み方向から見たとき、凸部１２４の輪郭（線）ＯＬ１内に開口部１２７の輪郭（線）ＯＬ２が収まる（位置する）ように、凸部１２４の幅寸法（大きさ）Ｗ１に対して開口部１２７の幅寸法（大きさ）Ｗ２を小さく設定している。なおこの場合、輪郭ＯＬ１内に輪郭ＯＬ２が収まる（位置する）とは、板状導光体１１を厚み方向において、輪郭ＯＬ１よりも内側に輪郭ＯＬ２が位置するか、あるいは輪郭ＯＬ１と輪郭ＯＬ２とが（輪郭ＯＬ１から輪郭ＯＬ２がはみ出さないように）一致する（重なる）場合を指すものである。

これにより凸部１２４の幅寸法Ｗ１に対して開口部１２７の幅寸法Ｗ２が小さくても（輪郭ＯＬ１の内側に所定の寸法差を有して輪郭ＯＬ２が位置しても）、凸部１２４を通して開口部１２７を見たときは、凸レンズ部１２９の拡張作用によって輪郭ＯＬ２位置が実際の位置よりも外側に位置して見えるため、これにより各幅寸法Ｗ１，Ｗ２（輪郭ＯＬ１，ＯＬ２）が一致して見え、二重見えが防止される。また凸部１２４と開口部１２７とが開口部１２７の形成過程で位置がずれたとしても、輪郭ＯＬ１内に輪郭ＯＬ２が収まる（位置する）限り、二重見えが防止される。

なお凸レンズ部１２９の曲率や凸部１２４及び開口部１２７のサイズ設定は、想定される位置ズレの許容幅等に応じて適宜設定すればよく、また凸部１２４を凸レンズ部１２９のような先細り形状とすると共に輪郭ＯＬ１内に輪郭ＯＬ２を収める構成の適用は、凸部１２４及び開口部１２７の全周であってもよいし、例えば可視部のみ等の所要箇所であってもよい。

以上のように、本実施形態によれば、板状導光体１１と、この板状導光体１１の前面側に配置され所定形状に突出形成された凸部１２４を有する透光部材１２と、凸部１２４の形状に対応した開口部１２７を有して透光部材１２の背面側に設けられる遮光層１２６と、この遮光層１２６の背面側に設けられ開口部１２７を通して凸部１２４を着色する背景層１１２とを備える表示パネルＰを備え、表示パネルＰを厚み方向から見たとき凸部１２４の輪郭ＯＬ１内に開口部１２７の輪郭ＯＬ２を位置させると共に、凸部１２４の先端を凸レンズ部１２９のような先細り形状に設定したことにより、凸部１２４と、背景層１１２の輪郭（ＯＬ２）を定めるための開口部１２７との位置ずれによって生じる二重見えを防止し、表示品質の低下を抑制することができる。

また本実施形態によれば、透光部材１２の背面を平坦面に設定したことによって、特に印刷によって遮光層１２６を形成する際の形成作業を容易とすることができる。

また本実施形態によれば、板状導光体１１の背面を平坦面に設定したことによって、特に印刷によって背景層１１２を形成する際の形成作業を容易とすることができる。

なお本実施形態では、背景層１１２を板状導光体１１の背面に設けたが、遮光層１２６の背後に位置するものであればよく、例えば板状導光体１１に沿って配置された着色板や着色シートによって背景層１１２を形成してもよい。

図６は本発明の第２の実施形態を示す要部断面図で、本実施形態では、板状導光体１１の前面側に凸部１１６を突出形成（連続形成）したものであり、この凸部１１６は前記第１の実施形態の凸部１２４と同様の目盛をなすと共に先端が先細り形状となるよう突出形成されている。すなわち立体視で角壁状に形成される凸部１１６は、その先端側角部を平面形状に面取りしたような形状となっており、これにより凸部１１６は、板状導光体１１の厚み方向に沿った断面形状が先端に向かうに従って徐々に幅狭となるテーパ部１１７を備えている。なお本実施形態では透光部材１２が廃止されている。

一方、凸部１１６に対応する板状導光体１１の背面箇所には、背景層１１２が形成され、この背景層１１２は、凸部１１６に対応する形状を有した印刷層からなり、表示パネルＰ（板状導光体１１）を厚み方向から見たとき、凸部１１６の輪郭ＯＬ１内に背景層１１２の輪郭ＯＬ３が収まるように、凸部１１６の幅寸法（大きさ）Ｗ１に対して背景層１１２の幅寸法（大きさ）Ｗ３を小さく設定している。

これにより凸部１１６の幅寸法Ｗ１に対して背景層１１２の幅寸法Ｗ３が小さくても（輪郭ＯＬ１の内側に所定の寸法差を有して輪郭ＯＬ３が位置しても）、凸部１１６を通して背景層１１２を見たときは、テーパ部１１７の屈折作用によって輪郭ＯＬ３位置が実際の位置よりも外側に位置して見えるため、これにより各幅寸法Ｗ１，Ｗ３（輪郭ＯＬ１，ＯＬ３）が一致して見え、二重見えが防止される。また凸部１１６と背景層１１２とが位置ずれしたとしても、輪郭ＯＬ１内に輪郭ＯＬ３が収まる（位置する）限り、二重見えが防止され、前記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

図７は本発明の第３の実施形態を示す要部断面図で、本実施形態では、板状導光体１１の前面側を目盛形状に窪ませることにより、結果的に凸部１１８を設けたもので、この場合、凸部１１８全体が凸レンズ形状となっている。なお他の箇所は前記第２の実施形態と同様である。

これにより前記第１，第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお前記各実施形態では、凸部１２４，１１６，１１８を目盛形状とし、これに開口１２７や背景層１１２の形状を対応させたが、計器装置の表示パネルの意匠を形成するものであれば、数字や文字等の指標部の他、任意の意匠形状を適用できる。

本発明の第１の実施形態による計器装置の正面図。 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。 図１中、点線にて囲んで示す部分領域Ｒを拡大して示す正面図。 図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図。 図３のＣ−Ｃ線に沿った断面図。 本発明の第２の実施形態による計器装置の要部断面図。 本発明の第２の実施形態による計器装置の要部断面図。

１ 回路基板
２ 駆動装置
３，４ 光源
５ フレーム体
６ 指針用導光体
７ 指針
８ 導光部材
９ 背景板
１０ スペーサ部材
１１ 板状導光体
１２ 透光部材
１３ 遮蔽部材
１４ 見返し部材
１５ 透視部材
１６ 枠部材
２１ 指針軸
５１ 仕切り壁
６１ 筒状部
７１ 指示部
７２ 指針カバー
１１１ 意匠部
１１２ 背景層
１１３ 貫通孔
１１４ 導光反射面
１１５ 反射層（反射手段）
１１６，１１８，１２４ 凸部
１１７ テーパ部
１２１ 透光部
１２２ 遮光部
１２３ ベース部
１２５ 外周部
１２６ 遮光層
１２７，１２８ 開口部
１２９ 凸レンズ部
１３１ 隠蔽板
１３２ 縁部材
１３３ 反射板
ＦＵ 燃料計
Ｐ 表示パネル
ＳＰ 速度計
ＴＡ エンジン回転計
ＴＥ 水温計
ＯＬ１〜ＯＬ３ 輪郭
Ｗ１〜Ｗ３ 幅寸法

Claims (4)

1. 板状導光体と、この板状導光体の前面側に配置され所定形状に突出形成された凸部を有する透光部材と、前記凸部の形状に対応した開口部を有して前記透光部材の背面側に設けられる遮光層と、この遮光層の背面側に設けられ前記開口部を通して前記凸部を着色する背景層とを備える表示パネルを備え、前記表示パネルを厚み方向から見たとき前記凸部の輪郭内に前記開口部の輪郭を位置させると共に、前記凸部を先端に向けて先細り形状に設定したことを特徴とする計器装置。
2. 板状導光体と、この板状導光体の前面側に所定形状を有して突出形成される凸部と、この凸部に対応する形状を有して前記板状導光体の背面側に設けられ前記凸部を着色する背景層とを備える表示パネルを備え、前記表示パネルを厚み方向から見たとき前記凸部の輪郭内側に前記背景層の輪郭を位置させると共に、前記凸部を先端に向けて先細り形状に設定したことを特徴とする計器装置。
3. 前記透光部材の背面が平坦面であることを特徴とする請求項１記載の計器装置。
4. 前記板状導光体の背面が平坦面であることを特徴とする請求項２記載の計器装置。

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