JP2012177664A - 計器装置の照明構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 遮光部の外周ラインを複雑な形状に調整することなく、文字板の照明部位に生じる光のムラを確実に抑制できる計器装置の照明構造を提供する。
【解決手段】本発明に係る計器装置の照明構造１は、光が通過可能な光通過用開口部６１Ａが形成されるケーシング１０と、ケーシング１０内に設けられ、光通過用開口部６１Ａを通してケーシング１０の前面側へ光を照射する光源２０と、ケーシング１０の前面側に設けられ、光源２０からの光が背面側から照射される文字板３０とを備える。光通過用開口部６１Ａには、光源２０と文字板３０の背面側との間において光源２０に対応して設けられ、光源２０から照射されて光通過用開口部６１Ａを通過する光を文字板３０上で調光する遮光部１００が設けられる。遮光部１００には、光源２０から遮光部１００までの光路長（Ｌ）が長い位置に設けられ、光源２０からの光が直接入射する光入射貫通部１５０が形成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、ケーシング内に設けられる光源と、該光源からの光が背面側から照射される文字板とを少なくとも備える計器装置の照明構造に関し、特に、自動車等の車両に搭載される計器装置の照明構造に関する。

従来から、自動車等の車両に搭載される計器装置は、ケーシング内に設けられる光源と、該光源からの光が背面側から照射される文字板とを少なくとも備えている。一般的に、光源はＬＥＤ等から構成されるため、該光源から照射される光は直進性を有している。これにより、光源から文字板の背面側までの距離が近い位置と遠い位置とでは、光量に差が生じてしまう。このため、光量の差によって文字板の照明部位（表面）に生じる光のムラを抑制するために、様々な提案がなされている。

例えば、光源から照射される光が文字板で均一となるように調光する遮光部が、光源に対応して配置される計器装置の照明構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。これにより、光源から照射される光が文字板の背面側に直接照射されることを防止し、文字板の照明部位において光量が大きくなり過ぎる箇所を減少させることができる。

特開２００６−４７１２８号公報（第４〜第６頁、第１図）

しかしながら、上述した従来の計器装置の照明構造では、光源に対応して遮光部が単に設けられいるのみであるため、文字板の照明部位に生じる光のムラを抑制するのには不十分であった。

具体的には、遮光部の外周ライン（面積）を大きく設定した場合には、光源から照射される光が文字板全体に十分に照射されない。一方、遮光部の外周ライン（面積）を小さく設定した場合には、光量が大きくなり過ぎる箇所が増大し、光源から照射される光によって文字板の照明部位にムラが生じ易い。従って、遮光部の外周ラインを複雑な形状に調整することなく、文字板の照明部位に生じる光のムラを抑制する技術が求められていた。

そこで、本発明は、遮光部の外周ラインを複雑な形状に調整することなく、文字板の照明部位に生じる光のムラを確実に抑制できる計器装置の照明構造の提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、光が通過可能な光通過用開口部（光通過用開口部６１Ａ）が形成されるケーシング（ケーシング１０）と、前記ケーシング内に設けられ、前記光通過用開口部を通して前記ケーシングの前面側へ光を照射する光源（光源２０）と、前記ケーシングの前面側に設けられ、前記光源からの光が背面側から照射される文字板（文字板３０）とを備える計器装置の照明構造（計器装置の照明構造１）であって、前記光通過用開口部には、前記光源と前記文字板の背面側との間において前記光源に対応して設けられ、前記光源から照射されて前記光通過用開口部を通過する光を前記文字板上で調光する遮光部（遮光部１００）が設けられ、前記遮光部には、前記光源から前記遮光部までの光路長（Ｌ）が長い位置に設けられ、前記光源からの光が直接入射する光入射貫通部（光入射貫通部１５０）が形成されることを要旨とする。

かかる特徴によれば、遮光部に設けられる光入射貫通部は、光源から遮光部までの光路長（Ｌ）が長い位置に設けられる。これにより、光源から照射されて光通過用開口部を通過する光は、光入射貫通部の内壁により乱反射し、乱反射した光は、文字板の背面側へ照射される。一方で、光源から照射されて遮光部の外周端の外側を通過する光は、文字板の背面側へ直接照射される。

つまり、光源から文字板の背面側までの距離が近い位置では、光源からの光が文字板の背面側に直接照射されずに、光入射貫通部の内壁により乱反射した光が文字板の背面側に照射されるため、光量が減少し過ぎることや増大し過ぎることを防止できる。一方、光源から文字板の背面側までの距離が遠い位置では、光源からの光が文字板の背面側に直接照射されるため、当該距離から近い位置よりも光量が減少し過ぎることを防止できる。

このように、遮光部の外周ラインを複雑な形状に調整することなく、遮光部に光入射貫通部を形成するのみで、文字板の照明部位への光量を均一にできる。従って、文字板の照明部位に均一な光を照射でき、文字板の照明部位に生じる光のムラを確実に抑制できる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記遮光部は、前記光源を中心とする半円状に形成され、前記光入射貫通部は、半円状の前記遮光部の外周端寄りに設けられ、弧状の長穴であることを要旨とする。

かかる特徴によれば、光入射貫通部が半円状の遮光部の外周端に設けられた弧状の長穴である。これにより、光入射貫通部の内壁により乱反射した光が文字板の背面側へより均一に照射されるため、文字板の照明部位に生じる光のムラをより確実に抑制できる。

本発明の第３の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記光入射貫通部の内壁（内壁１５１）は、前記光源から入射して一方の開口側から入射された光を、他方の開口から前記文字板の背面側へ向けて照射する照射面（照射面１５１Ａ，１５１Ｂ）を構成することを要旨とする。

かかる特徴によれば、光入射貫通部の内壁が照射面を構成する。これにより、光入射貫通部の内壁へ入射される光が確実に乱反射するため、光源から照射される光が文字板の照明部位でさらに均一に照射され易く、文字板の照明部位に生じる光のムラをより確実に抑制できる。

本発明の第４の特徴は、本発明の第３の特徴に係り、前記文字板には、前記光入射貫通部を通る反射間接光（例えば、光Ｂ１，Ｂ２）と、前記遮光部の外周端（先端１３１）の外側を通過する直接入射光（例えば、光Ｂ３）とが入射されることを要旨とする。

かかる特徴によれば、文字板に反射間接光と直接入射光とが入射される。これにより、光源から文字板の背面側までの距離が近い位置では、光量が減少し過ぎることや増大し過ぎることを確実に防止でき、光源から文字板の背面側までの距離が遠い位置では、当該距離が近い位置よりも光量が減少し過ぎることを確実に防止できる。このため、光源から照射される光が文字板の照明部位でさらに均一に照射され易く、文字板の照明部位に生じる光のムラをより確実に抑制できる。

本発明の特徴によれば、遮光部に設けられる光入射貫通部は、光源から遮光部までの光路長が長い位置に設けられる。これにより、遮光部の外周ラインを複雑な形状に調整することなく、遮光部に光入射貫通部を形成するのみで、文字板の照明部位への光量を均一にできる。従って、文字板の照明部位に均一な光を照射でき、文字板の照明部位に生じる光のムラを確実に抑制できる計器装置の照明構造を提供することができる。

図１は、本実施形態に係る計器装置の照明構造１を示す正面図である。 図２は、本実施形態に係る計器装置の照明構造１の一部を示す拡大正面図である。 図３は、本実施形態に係る遮光部１００近傍を示す斜視図である。 図４は、本実施形態に係る遮光部１００近傍を示す上面図である。 図５は、本実施形態に係る遮光部１００近傍を示す断面図（図４のＡ−Ａ断面図）である。 図６は、その他の実施形態に係る遮光部１００Ａ，１００Ｂ近傍を示す上面図である。

次に、本発明に係る計器装置の照明構造の実施形態について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）計器装置の照明構造１の構成、（２）遮光部１００の構成、（３）作用・効果、（４）その他の実施形態について説明する。

なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。

（１）計器装置の照明構造１の構成
まず、本実施形態に係る計器装置の照明構造１の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る計器装置の照明構造１を示す正面図である。図２は、本実施形態に係る計器装置の照明構造１の一部を示す拡大正面図である。なお、本実施形態では、計器装置の照明構造１は、自動車に搭載されるものとする。

図１及び図２に示すように、計器装置の照明構造１は、後述する光通過用開口部６１Ａが形成される略箱状のケーシング１０を備えている。このケーシング１０は、表側ケース１１と裏側ケース（不図示）とによって形成される。例えば、ケーシング１０は、合成樹脂等によって形成されている。

ケーシング１０内には、ケーシング１０の前面側へ光を照射する光源２０と、光源２０からの光が背面側から照射される文字板３０と、光源２０と文字板３０の背面側との間に位置する遮光部１００とが設けられる。

なお、ケーシング１０内には、光源２０や文字板３０、遮光部１００の他に、文字板３０上で回動する複数の指針部材４０や、指針部材４０を駆動する内機（不図示）や、光源２０と電気的に接続されるコンビネーションメータ用配線基板５０（図５参照）などの各種機器等も設けられている。

このようなケーシング１０における表側ケース１１には、遮光部１００等が設けられる凹部６０が形成される。凹部６０は、光源２０からの光が燃料計３２に付された文字（「Ｆ」「１／２」「Ｅ」）を照射できるように、計器装置正面視（図１参照）において燃料計３２に対応する形状（実施形態では、略弓状）に形成されている。

具体的には、凹部６０は、平坦状の底面６１と、底面６１に連なる複数の反射面６２とによって構成される。底面６１には、光源２０からの光が通過可能な光通過用開口部６１Ａが形成される。この光通過用開口部６１Ａは、計器装置正面視（図１参照）において、光源２０を中心とする半円状に形成される。一方、反射面６２では、光源２０からの光が反射可能である。この反射面６２は、底面６１から文字板３０側に向かって光通過用開口部６１Ａが広がるように、底面６１から文字板３０側に向かって傾斜した状態で立ち上がる。

光源２０は、光通過用開口部６１Ａを通してケーシング１０の前面側へ光を照射する。具体的には、光源２０は、光通過用開口部６１Ａを通して文字板３０の背面側に光を照射する。例えば、光源２０は、ＬＥＤによって構成される。

文字板３０は、ケーシング１０（表側ケース１１）の前面側に設けられ、光源２０からの光が背面側から照射される。文字板３０には、目盛りや数字が付されたメータ３１（速度計）や燃料計３２、水温計３３などの各種情報が含まれる。なお、文字板３０の前面側には、上述した複数の指針部材４０が設けられる。一方、文字板３０の背面側には、上述した光源２０や内機、コンビネーションメータ用配線基板などの各種機器（不図示）が設けられている。

（２）遮光部１００の構成
次に、本実施形態に係る遮光部１００の構成について、図３〜図５を参照しながら説明する。図３は、本実施形態に係る遮光部１００近傍を示す斜視図である。図４は、本実施形態に係る遮光部１００近傍を示す上面図である。図５は、本実施形態に係る遮光部１００近傍を示す断面図（図４のＡ−Ａ断面図）である。

図３〜図５に示すように、遮光部１００は、上述したように、光源２０と文字板３０の背面側との間に位置する。遮光部１００は、光源２０から照射されて光通過用開口部６１Ａを通過する光を文字板３０上で調光する。

遮光部１００は、光源２０に対応して設けられている。具体的には、遮光部１００は、連結部分１１０と、傾斜部分１２０と、遮光本体部分１３０とによって構成される（図５参照）。

連結部分１１０は、反射面６２に連なり、文字板３０の背面側に位置している。傾斜部分１２０は、連結部分１１０に連なり、連結部分１１０から底面６１に向かって傾斜する遮光本体部分１３０は、傾斜部分１２０に連なり、底面６１と対向する。

具体的には、遮光本体部分１３０は、板状をなしている。この遮光本体部分１３０は、計器装置正面視において、光源２０を中心とする半円状に形成される。遮光本体部分１３０には、光源２０から照射される光が通過する光入射貫通部１５０が複数（図面では２つ）形成される。

光入射貫通部１５０は、板状の遮光本体部分１３０を貫通、すなわち、遮光本体部分１３０の光源２０側の面と文字板３０側の面とを連通する。本実施形態では、光入射貫通部１５０は、半円状の遮光部１００の外周端（遮光本体部分１３０の先端１３１）に設けられ、略弧状の長穴で形成されている。

ここで、光入射貫通部１５０は、光源２０から遮光部１００までの光路長（Ｌ）が長い位置に設けられ、光源２０から照射される光が直接入射する位置に設けられていればよい。なお、光路長（Ｌ）が長い位置とは、光源２０から照射される光が光入射貫通部１５０を通過して文字板３０に直接照射されない位置を示している。

すなわち、光入射貫通部１５０の内壁１５１は、光源２０から入射して一方の開口側から入射された光を、他方の開口から文字板３０の背面側へ向けて照射する照射面１５１Ａ，１５１Ｂを構成する。

例えば、図５に示すように、光源２０から照射される光Ｂ１は、照射面１５１Ａを反射して文字板３０の背面側における中央位置３０Ｃ近傍に照射される。また、光源２０から照射される光Ｂ２は、照射面１５１Ａを反射し、次いで照射面１５１Ｂを反射して文字板３０の背面側における中間位置３０Ｍに照射される。また、光源２０から照射される光Ｂ３は、文字板３０の背面側における外側位置３０Ｏに直接照射される。さらに、光源２０から照射される光Ｂ４は、反射面６２を反射して文字板３０の背面側における中央位置３０Ｃや中間位置３０Ｍに照射される。

つまり、文字板３０には、光入射貫通部１５０を通る反射間接光（例えば、上記光Ｂ１，Ｂ２）と、遮光部１００の外周端（遮光本体部分１３０の先端１３１）の外側を通過する直接入射光（例えば、上記光Ｂ３）とが少なくとも入射される。

（３）作用・効果
以上説明した本実施形態では、遮光部１００に設けられる光入射貫通部１５０は、光源２０から遮光部１００までの光路長（Ｌ）が長い位置に設けられる。これにより、光源２０から照射されて光通過用開口部６１Ａを通過する光は、光入射貫通部１５０の内壁１５１により乱反射し、乱反射した光は、文字板３０の背面側へ照射される（例えば、上記光Ｂ１，Ｂ２）。一方で、光源２０から照射されて遮光部１００の外周端（遮光本体部分１３０の先端１３１）の外側を通過する光は、文字板３０の背面側へ直接照射される（例えば、上記光Ｂ３）。

つまり、光源２０から文字板３０の背面側までの距離が近い中央位置３０Ｃや中間位置３０Ｍでは、光源２０からの光が直接照射されずに、光入射貫通部１５０の内壁１５１により乱反射した光が照射されるため、光量が減少し過ぎることや増大し過ぎることを防止できる。一方、光源２０から文字板３０の背面側までの距離が遠い外側位置３０Ｏでは、光源２０からの光が直接照射されるため、中央位置３０Ｃや中間位置３０Ｍよりも光量が減少し過ぎることを防止できる。

このように、遮光部１００の外周ラインを複雑な形状に調整することなく、遮光部１００に光入射貫通部１５０を形成するのみで、文字板３０の照明部位への光量を均一にできる。従って、文字板３０の照明部位に均一な光を照射でき、文字板３０の照明部位に生じる光のムラを確実に抑制できる。

本実施形態では、光入射貫通部１５０が半円状の遮光部１００の外周端（遮光本体部分１３０の先端１３１）寄りに設けられた弧状の長穴である。これにより、光入射貫通部１５０の内壁１５１により乱反射した光が文字板３０の背面側へより均一に照射されるため、文字板３０の照明部位に生じる光のムラをより確実に抑制できる。

本実施形態では、光入射貫通部１５０の内壁１５１が照射面を構成する。これにより、光入射貫通部１５０の内壁１５１へ入射される光が確実に乱反射するため、光源２０から照射される光が文字板３０の照明部位でさらに均一に照射され易く、文字板３０の照明部位に生じる光のムラをより確実に抑制できる。

本実施形態では、文字板３０に反射間接光（例えば、上記光Ｂ１，Ｂ２）と直接入射光（例えば、上記光Ｂ３）とが入射される。これにより、光源２０から文字板３０の背面側までの距離が近い中央位置３０Ｃや中間位置３０Ｍでは、光量が減少し過ぎることや増大し過ぎることを確実に防止でき、光源２０から文字板３０の背面側までの距離が遠い外側位置３０Ｏでは、中央位置３０Ｃや中間位置３０Ｍよりも光量が減少し過ぎることを防止できる。このため、光源２０から照射される光が文字板３０の照明部位でさらに均一に照射され易く、文字板３０の照明部位に生じる光のムラをより確実に抑制できる。

本実施形態では、凹部６０は、底面６１と、反射面６２とによって形成される。これにより、光源２０から照射されて遮光部１００の外周端（遮光本体部分１３０の先端１３１）の外側を通過する光は、反射面６２を反射して文字板３０の背面側に入射される（例えば、上記光Ｂ４）。このため、光源２０から近い中央位置３０Ｃと光源２０から遠い外側位置３０Ｏとの間の中間位置３０Ｍにおいても、光源２０から照射される光がさら均一に照射され易くなる。

（４）その他の実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。具体的には、計器装置の照明構造１は、自動車に搭載されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、バイクや船舶などの計器装置に用いられてもよい。

また、凹部６０は、底面６１と、反射面６２とによって形成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、凹部６０が設けられていなくてもよい。

また、遮光部１００は、連結部分１１０と、傾斜部分１２０と、遮光本体部分１３０とによって構成されるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、光源２０（光通過用開口部６１Ａ）に対応して設けられていればよく、形状等については適宜変更できる。

例えば、遮光本体部分１３０（遮光部１００）は、計器装置正面視において、光源２０を中心とする半円状に形成されるものとして説明したが、これに限定されるものではない。図６（ａ）に示すように、遮光部１００Ａが略矩形状に形成されていてもよく、図６（ｂ）に示すように、遮光部１００Ｂが略ハート型状に形成されていてもよい。この場合であっても、光入射貫通部１５０Ａ，１５０Ｂは、光源２０から遮光部１００までの光路長（Ｌ）が長い位置に形成される。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。

１…計器装置の照明構造
１０…ケーシング
２０…光源
３０…文字板
６１Ａ…光通過用開口部
１００…遮光部
１５０…光入射貫通部
１５１…内壁
１５１Ａ，１５１Ｂ…照射面

Claims (4)

1. 光が通過可能な光通過用開口部が形成されるケーシングと、
   前記ケーシング内に設けられ、前記光通過用開口部を通して前記ケーシングの前面側へ光を照射する光源と、
   前記ケーシングの前面側に設けられ、前記光源からの光が背面側から照射される文字板と
   を備える計器装置の照明構造であって、
   前記光通過用開口部には、前記光源と前記文字板の背面側との間において前記光源に対応して設けられ、前記光源から照射されて前記光通過用開口部を通過する光を前記文字板上で調光する遮光部が設けられ、
   前記遮光部には、前記光源から前記遮光部までの光路長が長い位置に設けられ、前記光源からの光が直接入射する光入射貫通部が形成されることを特徴とする計器装置の照明構造。
2. 請求項１に記載の計器装置の照明構造であって、
   前記遮光部は、前記光源を中心とする半円状に形成され、
   前記光入射貫通部は、半円状の前記遮光部の外周端寄りに設けられ、弧状の長穴であることを特徴とする計器装置の照明構造。
3. 請求項２に記載の計器装置の照明構造であって、
   前記光入射貫通部の内壁は、前記光源から入射して一方の開口側から入射された光を、他方の開口から前記文字板の背面側へ向けて照射する照射面を構成することを特徴とする計器装置の照明構造。
4. 請求項３に記載の計器装置の照明構造であって、
   前記文字板には、
   前記光入射貫通部を通る反射間接光と、
   前記遮光部の外周端の外側を通過する直接入射光と
   が入射されることを特徴とする計器装置の照明構造。

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