JP2009156730A

JP2009156730A - 計器装置

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Publication number: JP2009156730A
Application number: JP2007335797A
Authority: JP
Inventors: Isao Watanabe; 勲渡邉; Tadashi Sakuma; 忠佐久間
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2009-07-16
Anticipated expiration: 2027-12-27
Also published as: JP5338070B2

Abstract

【課題】導光体を用いて表示板に設けられた複数の表示部を発光色の異なる光源で照明する場合であっても、光の混色現象を抑えることが可能な計器装置を提供する。
【解決手段】表示板７の背面側に配置され表示板７の目盛表示部に対応した第１導光部２３と、数字表示部に対応した第２導光部２４とを有する導光体８と、第１導光部２３に光を入射する第１の光源と、第２導光部２４に光を入射し第１の光源とは発光色の異なる第２の光源１５とを備え、第１導光部２３と第２導光部２４とは一体形成されており、目盛表示部と数字表示部との境界に対応した導光体８箇所にスリット２５を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば車両用の計器装置に関し、特に表示板の背後に配置された導光体を用いて表示板の表示部を照明するようにした計器装置に関するものである。

例えば車両用の計器装置に於いて、表示部が設けられた表示板の背後に導光体を配置し、この導光体内に導かれた光で表示板の表示部を照明するようにしたものとして、例えば下記特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１に記載のメータ（計器装置）の表示板２２は、周縁側に目盛表示部（第１目盛部２６ａ）が円弧状に設けられ、この目盛表示部の内側に目盛表示部に沿って数字表示部（第１目盛部２６ｂ）が設けられたものである。

表示板２２の背後に配置された導光体２３は、目盛表示部と数字表示部とを異なる色で発光表示（照明）させるために、目盛表示部に対応した第１導光部３１と、数字表示部に対応した第２導光部３２を備えており、第１導光部３１と第２導光部３２とを接合あるいは当接させてハウジング２５に組み込んでいる（図２および段落番号００２２に示された第１実施形態参照）。或いは図６および段落番号００２６に示された第２実施形態の様に、第１導光部５１と第２導光部５２との間に段差部５３を持たせて第１導光部５１と第２導光部５２とを一体形成してある。
特開２００６−２０８０６８号公報

しかしながら、特許文献１の第１実施形態に於いては、第１導光部３１と第２導光部３２とが個々に必要であり、部品点数が増えてコストアップしてしまう。更に、第１導光部３１と第２導光部３２とを接合あるいは当接させた状態でハウジング２５に組み込まなければならず、工数も増えてしまう。また、第２実施形態に於いては、第１導光部５１と第２導光部５２とが一体形成してあるために１個の導光体４３で済むが、第１導光部５１と第２導光部５２とが繋がっている（一体である）ために導光体４３内で異なる色の光が混ざり合ってしまい、満足する表示板照明が得られないという問題がある。更に、両実施形態共に、発光色の異なる光源が近接して配置してあるために、混ざり合った光が各導光部に入射する虞がある。

本発明はこの様な点に鑑みなされたもので、導光体を用いて表示板に設けられた複数の表示部を発光色の異なる光源で照明する場合であっても、光の混色現象を抑えることが可能な計器装置を提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するため、円弧状に設けられた第１の表示部と、この第１の表示部の内側に前記第１の表示部に沿って設けられた第２の表示部とを有する表示板と、この表示板の背面側に配置され前記第１の表示部に対応した第１導光部と、前記第２の表示部に対応した第２導光部とを有する導光体と、前記第１導光部に光を入射する第１の光源と、前記第２導光部に光を入射し前記第１の光源とは発光色の異なる第２の光源とを備え、前記第１導光部と前記第２導光部とは一体形成されており、前記第１の表示部と前記第２の表示部との境界に対応した前記導光体箇所にスリットを設けたものである。

また、前記第１導光部の前記スリット側の第１側壁部を鏡面とし、前記第２導光部の前記スリット側の第２側壁部を拡散面としたものである。

また、前記第１の光源は前記第１導光部の少なくとも一端側に配置され、前記第２の光源は前記第２導光部の背面側に配置されているものである。

また、前記第１の表示部は貫通孔からなり、この貫通孔に対応した前記第１導光部箇所に前記貫通孔に挿通される突状表示部を設けたものである。

また、前記第１導光部の背面に、前記第２の光源から入射する光を抑える遮光部を設けたものである。

また、前記第１導光部の背面に、前記第１の光源の発光色と同色もしくは近似色である着色透過部を設けたものである。

導光体を用いて表示板に設けられた複数の表示部を発光色の異なる光源で照明する場合であっても、光の混色現象を抑えることができる。

本発明を、例えば車両に備えられる計器装置を実施形態として説明する。図１は、本発明の第１実施形態を示す計器装置の部分断面図である。図２は、計器装置に用いられる表示板の部分正面図であり、図３は導光体の正面図である。図４は、図３に示すＡ−Ａ断面に相当する計器装置の部分断面図である。

計器装置は、硬質な回路基板１と、この回路基板１の裏面側に回路基板１と導通状態で装着され、回路基板１を貫通して前方に延びる回動軸２を有する例えば回転計用の計器本体３と、回動軸２に固着され指示部４を有する指針５と、この指針５の背後に配置され指示部４の指示対象となる例えば車両のエンジン回転数を現す目盛，数字などの表示部６が設けられた表示板７と、この表示板７の背面側に配置された導光体８と、表示板７と回路基板１との間に配置され表示板７および導光体８が保持されるケース９を備えている。

また、表示板７周縁の表面側に配置され表示板７の可視領域を定める例えば黒色の合成樹脂からなる見返し部材１０と、表示板７や見返し部材１０の前方側を被う無色透明な透視板１１と、回路基板１の裏面側を被う合成樹脂製のカバー１２と、回路基板１上に実装され指針５を照明する指針用光源１３と、導光体８に光を入射する第１の光源１４と、この第１の光源１４とは発光色が異なり導光体８に光を入射する第２の光源１５などを備えており、指針用光源１３（例えば、白色で発光する発光ダイオード）が点灯した際には指針５の指示部４が白色で照明されるようになっている。詳細は後述するが、第１の光源１４は導光体８の縁部側に配置され、第２の光源１５は導光体８の中心寄りの背面側に配置されている。

ケース９は、遮光性のある例えば白色の合成樹脂からなり、回動軸２の周囲に配置された指針用光源１３を囲むように配置された筒部１６と、この筒部１６の周囲に設けられ、第２の光源１５からの光を周囲に反射させる第1の反射壁１７と、第２の光源１５周辺から筒部１６を取り巻くように導光体８の周縁側に向かって傾斜して形成された第２の反射壁１８と、外周壁１９と、第１の光源１４を囲むように設けられた仕切壁２０などを有している。

表示板７は、エンジン回転数を現す目盛表示部６Ａ，数字表示部６Ｂ，文字表示部６Ｃからなる表示部６を有しており、本実施形態に於いては、目盛表示部６Ａが本発明に於ける第１の表示部であり、数字表示部６Ｂが第２の表示部である。目盛表示部６Ａは円弧状に設けられており、この目盛表示部６Ａの内側（表示板７の中心側）に目盛表示部６Ａに沿って数字表示部６Ｂが設けてあり、更に数字表示部６Ｂの内側に文字表示部６Ｃが設けてある。また、本実施形態に於いては、目盛表示部６Ａは太目盛表示部６ＡＡと細目盛表示部６ＡＢとからなり、太目盛表示部６ＡＡは貫通孔２１としてある。

詳細は図示しないが、表示板７は無色透明な合成樹脂からなる基板の表面側に数字表示部６Ｂおよび文字表示部６Ｃとなる例えば白色の透過性表示層を印刷形成する。また、細目盛表示部６ＡＢとなる例えば青色の透過性表示層を印刷形成する。その後、数字表示部６Ｂ，文字表示部６Ｃおよび細目盛表示部６ＡＢを除いて地部２２となる例えば黒色の地色層を印刷形成したものである（図２に於いては、太目盛表示部６ＡＡを除いた表示部６を黒色で、地部２２を無色で示す）。

導光体８は、無色透明な合成樹脂であり、表示板７に設けられた目盛表示部６Ａに対応し略円弧状に設けられた第１導光部２３と、数字表示部６Ｂおよび文字表示部６Ｃに対応した第２導光部２４とからなる。この第１導光部２３と第２導光部２４とは一体形成されており、表示板７に設けられた目盛表示部６Ａ（第１の表示部）と数字表示部６Ｂ（第２の表示部）との境界に対応した箇所にスリット２５が設けてある。なお、スリット２５を設けることによって第１導光部２３と第２導光部２４とが分離しないように部分的に連結部２６を設けて、第１導光部２３と第２導光部２４とを繋いでいる。

また、第１導光部２３のスリット２５側の第１側壁部２７の表面を凹凸の全く無い鏡面状態とし、第２導光部２４のスリット２５側の第２側壁部２８の表面に微細な凹凸（シボ）を施すことによって拡散面としてある。

また、表示板７に設けられた貫通孔２１（太目盛表示部６ＡＡ）に対応した第１導光部２３箇所には、貫通孔２１に挿通される突状表示部２９が設けてあり、突状表示部２９に対応した裏面箇所には、断面が略Ｖ字状の反射部３０が設けてある。また、第１導光部２３の両端には第１の光源１４に向かって延びる受光部３１が設けてある。

３２は、第１導光部２３の裏面側に設けた着色透過部である。本実施形態に於ける着色透過部３２は、合成樹脂からなる無色透明なシート材の表面側（第１導光部２３側）に、第１の光源１４（例えば、青色で発光する発光ダイオード）の発光色と同色もしくは近似色である青色透過層を、細目盛表示部６ＡＢに対応した箇所を除いて印刷形成したものである。なお、シート材に印刷することによって着色透過部３２としたが、第１導光部２３の裏面に青色の透過層を印刷またはホットスタンプすることによって着色透過部３２としても良い。

この様に構成された計器装置に於いて、青色で発光する第１の光源１４が点灯すると、第１導光部２３の両端側に設けられた受光部３１から入射した光は、反射面３３で反射した後、第１側壁部２７および外周側壁面３４で反射を繰り返しながら第１導光部２３内を面方向に進む。この際、第１導光部２３のスリット２５側の第１側壁部２７が鏡面となっているために、第１側壁部２７に当たった光は殆ど第１導光部２３の内側に反射され、鏡面状態で無い場合に比べて第１側壁部２７からスリット２５側に出射する光量が抑えられる。

また、第１導光部２３内を進む光は裏面に設けてある略Ｖ字状の反射部３０に反射して突状表示部２９に導かれる。そして、この突状表示部２９から出射した光が、実質的に青色で照明された太目盛表示部６ＡＡとして視認者に視認されるものである。

また、第２の光源１５（例えば、白色で発光する発光ダイオード）が点灯すると、第２の光源１５からの光はケース９の第１の反射壁１７に反射して第２の反射壁１８側に向かい、第２の反射壁１８で反射して第２導光部２４の裏面を照射する。或いは第２導光部２４の裏面を直射する光もある。そして、第２導光部２４内に入射した光が表示板７側から出射して、表示板７の数字表示部６Ｂおよび文字表示部６Ｃが白色で透過照明されるようになる。この際、第２導光部２４内に入った光の内、スリット２５側の第２側壁部２８から出射しようとする光もあるが、第２側壁部２８に反射して第２導光部２４の中心側に戻る光もあり、スリット２５側に出射する光量が抑えられる。

更に、第２側壁部２８に微細な凹凸（シボ）が施してあることによって、スリット２５側に出射しようとする光があっても凹凸によって拡散され、強い（輝度の高い）光の出射が抑えられる。

なお、本実施形態に於いては、ケース９の第２の反射壁１８に反射して着色透過部３２に向かう光もある。この光は着色透過部３２から離れた位置にある第２の光源１５から反射を繰り返しながら進んだ光であるため、弱い（輝度の低い）光であるが、この光が青色透過層が設けられていない着色透過部３２を通り抜けて、表示板７の細目盛表示部６ＡＢに対応した箇所に設けられた青色の透過性表示層を透過して細目盛表示部６ＡＢが青色で透過照明するようになる。なお、着色透過部３２の全面に青色透過層を設けても良く、その場合であっても細目盛表示部６ＡＢが青色で透過照明される。

この様に、表示板７の背面側に配置され表示板７の目盛表示部６Ａに対応した第１導光部２３と、数字表示部６Ｂに対応した第２導光部２４とを有する導光体８と、第１導光部２３に青色の光を入射する第１の光源１４と、第２導光部２４に白色の光を入射する第２の光源１５とを備え、目盛表示部６Ａと数字表示部６Ｂとの境界に対応した導光体８箇所にスリット２５を設けたことにより、第１導光部２３内に入射した光は、スリット２５を設けることによって形成された第１導光部２３の第１側壁部２７と外周側壁面３４とに反射しながら第１導光部２３内を進むため、第１側壁部２７からスリット２５側に出射しにくい。また、第２導光部２４内に入射した光の内、スリット２５側の第２側壁部２８から出射しようとする光は、第２側壁部２８に反射して第２導光部２４の中心側に戻る光もあり、スリット２５側に出射する光量が抑えられる。従って、第１導光部２３内に入射した第１の光源１４の青色光と、第２導光部２４内に入射した第２の光源１５の白色光との混ざり合いが抑えられ、品質的に満足できる計器装置が得られる。

また、第１導光部２３のスリット２５側の第１側壁部２７を鏡面とすることによって、第１側壁部２７に当たった光は殆ど第１導光部２３の内側に反射されるため、第１側壁部２７からスリット２５側に出射する光は殆ど無くなる。また、第２側壁部２８からスリット２５側に出射しようとする光があっても、第２側壁部２８に微細な凹凸（シボ）が施してあることによって、光が凹凸によって拡散されて強い（輝度の高い）光の出射が抑えられる。従って、第１の光源１４の青色光と第２の光源１５の白色光との混色が一層抑えられる。

また、第１の光源１４は第１導光部２３の両端側に配置され、第２の光源１５は第２導光部２４の背面側に配置されている。この様に、第１の光源１４と第２の光源１５とが離れて配置されているために、導光体８内に入射する前に両光源１４，１５の光が混ざり合うことがなく、混色を抑える効果がある。

また、目盛表示部６Ａの内、太目盛表示部６ＡＡを貫通孔２１とし、この貫通孔２１に対応した第１導光部２３箇所に貫通孔２１に挿通される突状表示部２９を設けたことにより、突状表示部２９が実質的に太目盛表示部６ＡＡとなり、表示部６に立体感を与えることができる。なお、表示板７の細目盛表示部６ＡＢも貫通孔とし、この貫通孔に挿通される突状表示部を第１導光部２３箇所に設けるようにしても良い。その際は、突状表示部に対応した裏面箇所に断面が略Ｖ字状の反射部を設けた方が良い。

また、第１導光部２３の背面に、第１の光源１４の発光色（青色）と同色もしくは近似色である青色透過層を印刷した着色透過部３２を配置したことにより、突状表示部２９を斜め方向から目視した際であっても着色透過部３２の青色が視認されることで、視点の位置に関わらず突状表示部２９を青色で視認できる。

また、第１導光部２３と第２導光部２４とが一体形成された導光体８であるため、部品点数も少なくて済み、組み付け作業性も良い。

図５から図７に本発明の第２実施形態を示す。本実施形態は、前記第１実施形態とは主に表示板，導光体が異なるが、基本的な構成は同じため、同一または相当箇所には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

表示板７は、前記第１実施形態と同様に、目盛表示部６Ａ，数字表示部６Ｂ，文字表示部６Ｃからなる表示部６を有しており、目盛表示部６Ａが本発明に於ける第１の表示部であり、数字表示部６Ｂが第２の表示部である。目盛表示部６Ａは円弧状に設けられており、この目盛表示部６Ａの内側（表示板７の中心側）に目盛表示部６Ａに沿って数字表示部６Ｂが設けてあり、更に数字表示部６Ｂの内側に文字表示部６Ｃが設けてある。また、本実施形態に於いては、目盛表示部６Ａは太目盛表示部６ＡＡと細目盛表示部６ＡＢとからなる。

詳細は図示しないが、表示板７は無色透明な合成樹脂からなる基板の表面側に数字表示部６Ｂおよび文字表示部６Ｃとなる例えば白色の透過性表示層を印刷形成する。また、目盛表示部６Ａとなる例えば青色の透過性表示層を印刷形成する。その後、表示部６を除いて地部２２となる例えば黒色の地色層を印刷形成したものである（図６に於いては、表示部６を黒色で、地部２２を無色で示す）。

導光体８は、無色透明な合成樹脂であり、表示板７に設けられた目盛表示部６Ａに対応し略円弧状に設けられた第１導光部２３と、数字表示部６Ｂおよび文字表示部６Ｃに対応した第２導光部２４とからなる。本実施形態に於ける導光体８には、前記第１実施形態の様な突状表示部２９が設けられていないが、表示板７の太目盛表示部６ＡＡおよび細目盛表示部６ＡＢに対応した第１導光部２３箇所の裏面には、断面が略Ｖ字状の反射部３０が設けてある。他は前記第１実施形態と同様であるため、説明は省略する。

３５は、第１導光部２３の裏面側に設けた遮光部である。本実施形態に於ける遮光部３５は、遮光性を有する黒色の合成樹脂製のシート材からなるが、遮光性を有するならば色調は任意である。なお、シート材を遮光部３５としたが、第１導光部２３の裏面に遮光層を印刷またはホットスタンプすることによって遮光部３５としても良い。

また、第１導光部２３内を進む光は裏面に設けてある目盛表示部６Ａに対応した略Ｖ字状の反射部３０に反射して表示板７側に導かれる。そして、表示板７に設けられた青色の透過性表示層を透過して目盛表示部６Ａが青色で透過照明される。

また、第２の光源１５（例えば、白色で発光する発光ダイオード）が点灯すると、前記第１実施形態と同様に表示板７の数字表示部６Ｂおよび文字表示部６Ｃが白色で透過照明されるようになる。この際、第２導光部２４内に入った光の内、スリット２５側の第２側壁部２８から出射しようとする光もあるが、第２側壁部２８に反射して第２導光部２４の中心側に戻る光もあり、スリット２５側に出射する光量が抑えられる。

更に、第２側壁部２８に微細な凹凸（シボ）が施してあることによって、スリット２５側に出射しようとする光があっても凹凸によって拡散され、強い（輝度の高い）光の出射が抑えられる。また、ケース９の第２の反射壁１８に反射して遮光部３５に向かう光もあるが、遮光部３５で遮られて第１導光部２３内には入射されない。

この様に構成したことにより、前記第１実施形態と同様に、第１導光部２３内に入射した第１の光源１４の青色光と、第２導光部２４内に入射した第２の光源１５の白色光との混ざり合いが抑えられ、満足できる表示板７の透過照明が得られる。

なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、例えば第１導光部２３に設けた受光部３１は両端としたが、少なくとも一端であれば良い。即ち、第１の光源１４は片側でも良い。

本発明の第１実施形態を示す計器装置の部分断面図。同計器装置に用いられる表示板の部分正面図。同計器装置に用いられる導光体の正面図。同計器装置の部分断面図（図３に示すＡ−Ａ断面に相当）。本発明の第２実施形態を示す計器装置の部分断面図。同計器装置に用いられる表示板の部分正面図。同計器装置の部分断面図（図４に相当する断面）。

符号の説明

６表示部
６Ａ目盛表示部（第１の表示部）
６Ｂ数字表示部（第２の表示部）
７表示板
８導光体
１４第１の光源
１５第２の光源
２１貫通孔
２３第１導光部
２４第２導光部
２５スリット
２９突状表示部
３２着色透過部

Claims

円弧状に設けられた第１の表示部と、この第１の表示部の内側に前記第１の表示部に沿って設けられた第２の表示部とを有する表示板と、この表示板の背面側に配置され前記第１の表示部に対応した第１導光部と、前記第２の表示部に対応した第２導光部とを有する導光体と、前記第１導光部に光を入射する第１の光源と、前記第２導光部に光を入射し前記第１の光源とは発光色の異なる第２の光源とを備え、前記第１導光部と前記第２導光部とは一体形成されており、前記第１の表示部と前記第２の表示部との境界に対応した前記導光体箇所にスリットを設けたことを特徴とする計器装置。
前記第１導光部の前記スリット側の第１側壁部を鏡面とし、前記第２導光部の前記スリット側の第２側壁部を拡散面としたことを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
前記第１の光源は前記第１導光部の少なくとも一端側に配置され、前記第２の光源は前記第２導光部の背面側に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の計器装置。
前記第１の表示部は貫通孔からなり、この貫通孔に対応した前記第１導光部箇所に前記貫通孔に挿通される突状表示部を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の計器装置。
前記第１導光部の背面に、前記第２の光源から入射する光を抑える遮光部を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の計器装置。
前記第１導光部の背面に、前記第１の光源の発光色と同色もしくは近似色である着色透過部を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の計器装置。