JP4603467B2 - 計器用表示板およびそれを備えた指針計器 - Google Patents

Description

本発明は、表示意匠として凹凸部が目視側前面に形成された計器用表示板およびそれを備えた指針計器に関するものである。

近年、指針計器として、その見映えや視認性を向上させるため、様々な方法が提案されている。

例えば、表示意匠を立体的に発光表示させるものが開示されている（特許文献１を参照）。

これは、凸部が形成された導光板を備える計器用表示板と、この凸部を透過照明して発光表示させる光源とを備える指針計器である。凸部は、表示意匠である目盛として導光板の目視側前面に形成され、光源は、計器用表示板の背後に配置される。これにより、計器用表示板の目盛を、立体的に発光表示させることができる。

また、薄暮時等において、表示意匠の発光輝度に高低をつけて視認させるものが開示されている（特許文献２を参照）。

これは、蓄光顔料入りの透光性板と、表示意匠の背景として透光性板の目視側前面に形成された背景部とを備える計器用表示板である。凸部を、表示意匠に対応する透光性板の裏面に形成し、優先的に視認したい表示意匠に対応する凸部の高さを、優先的に高く設定している。

透光性板において凸部による板厚の厚い部分では、その蓄光量が増加するため、その部分に対応する表示意匠は、より高い輝度で発光表示される。特に、優先的に高く設定された凸部に対応する表示意匠は、さらに高い輝度で発光表示される。これにより、薄暮時等において、優先的に視認したい表示意匠の視認性を向上させることができる。
特開平１１−１０１６６７号公報 特開平８−１８４４７１号公報

特許文献１では、目盛を立体的に発光表示させるため、見映えの向上が期待されるが、これを同じ発光強度で発光表示させるため、視認性に難点がある。例えば、目盛が、主目盛とこれを補完する補完目盛から構成されている場合、これらが同じ発光強度で発光表示されるため、これらを区別して視認することが困難である。

また、特許文献２では、薄暮時等において、表示意匠を、異なる発光輝度で表示でき、優先的に視認したい表示意匠の発光輝度を高めることができる。これにより、その視認性を向上させることができる。しかし、その表示が平面的なものであるため見映えの向上を充分に期待することができない。また、その効果が薄暮時等に限定される点でも問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、表示意匠を立体的に且つ異なる発光強度で表示できる計器用表示板とこれを備えた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ため、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の計器用表示板は、光源の発する光を減衰させて透過させる透光性板と、透光性板の目視側前面に表示意匠として形成された凹凸部とを備え、凹凸部は透光性板と一体的に形成され、かつ凹凸部は、複数の異なる凹凸高さを有するように形成されていることを特徴とする。

この構成では、透光性板が光源の発する光を減衰させて透過させるものであり、凹凸部が、複数の異なる凹凸高さを有するように形成されている。これにより、異なる凹凸高さを有する凹凸部は、それぞれにおいて光源の発する光の減衰の程度が異なるため、それぞれが異なる強度で発光表示される。この結果、凹凸部が表す表示意匠を、立体的に且つ異なる発光強度で表示できる。

請求項２に記載の計器用表示板は、凹凸部が、凹凸部の凹凸高さが表示意匠の種類に対応して異なるように形成されている構成とする。

この構成では、凹凸部が、凹凸部の凹凸高さが表示意匠の種類に対応して異なるように形成されている。これにより、凹凸部が表す表示意匠を、その表示意匠の種類に対応させて、立体的に且つ異なる発光強度で表示できる。

請求項３に記載の計器用表示板は、表示意匠の種類が、目盛と文字である構成とする。

この構成では、表示意匠の種類が目盛と文字であり、目盛と文字とを立体的に且つ異なる発光強度で表示できる。

請求項４に記載の計器用表示板は、表示意匠の前記種類が、主目盛と該主目盛を補完する少なくとも一種類の補完目盛である構成とする。

この構成では、表示意匠の種類が主目盛と補完目盛であり、主目盛と補完目盛とを立体的に且つ異なる発光強度で表示できる。

請求項５に記載の計器用表示板は、透光性板が、スモーク調と所定の色相の少なくとも一方を有する構成とする。

この構成でも、上述の効果を得ることができる。

請求項６に記載の計器用表示板は、表示意匠の背景として透光性板の目視側前面に形成され且つ透光性板と色調が異なる背景部を備える構成とする。

この構成では、透光性板と色調が異なる背景部を備えるため、上述の効果を得つつ表示意匠の視認性をより向上できる。

請求項７に記載の指針計器は、請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の計器用表示板を備えた指針計器であって、計器用表示板の目視側前面に沿って回動する指針と、計器用表示板の背後に配置されると共に凹凸部を透過照明する光源とを備える構成とする。

この構成では、凹凸部を透過照明する光源を、計器用表示板の背後に配置するため、上述の効果が得られる指針計器を提供できる。

以下、本発明による計器用表示板を、自動車に搭載される指針計器であるコンビネーションメータ１に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。

（構成）
図１は、本発明の一実施形態による指針計器であるコンビネーションメータ１の正面図である。

図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大断面図である。

図４は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成を説明する回路構成図である。

指針計器であるコンビネーションメータ１は、自動車の運転席前方に配置されて当該自動車に関する各種情報を表示する。本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１は、図１に示すように、走行速度を表示する速度計を構成する。

速度計は、背景部である文字盤２と、その裏面（図２の矢印が示す下側の面）に固定された透光性板３と、指針５とを備える。文字盤２と透光性板３から計器用表示板４が構成され、指針５は、この計器用表示板４の目視側前面（図２の矢印が示す上側の面）に沿って回動する。速度計は、この計器用表示板４と指針５により走行速度を表示して運転者に視認させる。

文字盤２は、透光性を有する材料、例えば無色透明なポリカーボネート樹脂等の板材から形成され、その運転者側の目視側前面に、文字２１とその背景を形成する背景層２２とが、印刷あるいはホットスタンプにより形成される。文字２１は、例えば白色の透光状態になるように形成され、背景層２２は、つや消しの、例えば青色の不透光状態（または、つや消しの透光性が低い状態）になるように形成される。

以下、本発明の特徴である透光性板３と凹凸部３１−３３について説明する。

透光性板３は、光源の発する光を減衰させて透過させるものであり、スモーク調（スリガラス状）に調整されたアクリル樹脂等の板材から形成される。凹凸部３１−３３は、図１と図３に示すように、表示意匠である目盛として透光性板３の目視側前面（図３の矢印が示す上側の面）に樹脂成形により透光性板３と一体的に形成される。

凹凸部３１は、板厚Ｈの透光性板３から凹凸高さＨ１だけ凹む形状で形成され、凹凸部３２は、凹凸高さＨ２だけ突出する形状で形成され、凹凸部３３は、凹凸高さＨ３だけ突出する形状で形成される。即ち、凹凸部３１−３３は、互いに異なる凹凸高さを有するように形成される。なお、凹凸高さＨ３は、凹凸高さＨ２より大きく設定されている。

凹凸部３１は、主目盛として形成され、凹凸部３２は、主目盛を補完する補完目盛である中目盛として形成され、凹凸部３３は、主目盛を補完する補完目盛である小目盛として形成される。即ち、凹凸部３１−３３は、その凹凸高さが、目盛の種類に対応して異なるように形成される。

一方、文字盤２には、凹凸部３２、３３が挿通される第１貫通孔２３が形成される。このため、凹凸部３２、３３は、文字盤２を背景として第１貫通孔２３を通して視認される。凹凸部３１は、凹む形状を有するが、文字盤２を背景として凹凸部３１を視認させる第１貫通孔２３が、同様に文字盤２に形成される。即ち、文字２１の背景の背景層２２が形成された背景部である文字盤２は、第１貫通孔２３を介して、表示意匠である凹凸部３１−３３の背景として機能する。

なお、背景層２２（文字盤２）は、スモーク調の凹凸部３１−３３（透光性板３）と異なる色調である不透光状態の青色を有する。

文字盤２には、図２に示すように、後述するムーブメント５１のシャフト５１ａを挿通させるための貫通孔２４が設けられ、文字盤２と透光性板３の背後（図２の矢印が示す下側）には、ムーブメント５１、発光ダイオード６、凹凸部３１−３３を透過照明する光源である発光ダイオード７、支持部８、ケース９およびプリント基板１０が配置される。プリント基板１０は、速度計の電気回路部を形成するものであり、ムーブメント５１と発光ダイオード６、７は、プリント基板１０に実装される。

ムーブメント５１は、例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から構成され、外部からの電気信号（本実施形態においては車速信号）に対応した角度だけシャフト５１ａを回動させるものである。シャフト５１ａは、文字盤２の貫通孔２４を通して前面側、つまり図２の矢印が示す上側へ延出し、その先端に指針５が固定される。

文字盤２と透光性板３の支持部８の内側は、発光ダイオード６からの例えば白色光を指針５へ導く照明室を形成している。

支持部８の外側とケース９の内側は、発光ダイオード７からの例えば白色光を透光性板３へ導く照明室を形成している。なお、支持部８およびケース９はその内外面は白色であるので、発光ダイオード６の光は支持部８の内周面で反射して指針５の方向に導かれ、また、発光ダイオード７の光は支持部８の外周面とケース９の内周面で反射して透光性板３（凹凸部３１−３３）に導かれる。

指針５は、アクリル樹脂等の透光性材料により形成されてその指針５の前面には赤色層を有しており、指針５内に入射した発光ダイオード６の白色光によって、赤色で発光表示されるように構成される。

なお、透光性板３は、文字盤２に対して引っ掛け等で固定することができるが、これらを、支持部８とケース９と他の部材とではさんで互いに固定するように構成することも可能である。

以上説明した本実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成について、図４に基づいて説明する。

マイクロコンピュータ等から構成される制御装置１１には、バッテリ１４から電力が常時供給され、イグニッションスイッチ１３がその操作ポジション（オフポジション、オンポジション）を検出可能に接続される。また、制御装置１１には当該自動車の走行速度を検出する車速センサ１２がその信号を入力可能に接続される。

また、車速センサ１２からの検出信号に応じて制御装置１１によって駆動されるムーブメント５１、発光ダイオード６、７も、制御装置１１に接続される。

（作動）
以下に、上記構成において、本実施形態によるコンビネーションメータ１の作動を説明する。

運転者によってイグニッションスイッチ１３がオンされると、図４において、制御装置１１は、それを検出して作動を開始し、発光ダイオード６、７を点灯させると共に、ムーブメント５１を駆動する。即ち、制御装置１１は、速度センサ１２からの出力信号に基づき、当該自動車の車速を算出し、これに対応した角度だけシャフト５１ａを回動させるように、ムーブメント５１を駆動する。

点灯された発光ダイオード６の白色光は、図２において、支持部８により導かれ、指針５を赤色で発光表示させる。

一方、点灯された発光ダイオード７の白色光は、図２において、支持部８とケース９に導かれて文字盤２（文字２１）と透光性板３（凹凸部３１−３３）とを透過照明する。これにより、文字２１は、青色の不透光状態である背景層２２を背景として白色に発光表示する。一方、凹凸部３１−３３は、青色の不透光状態である背景層２２（文字盤２）を背景としてスモーク調に発光表示する。

以下、本発明の特徴である凹凸部３１−３３の発光表示について説明する。

発光ダイオード７の白色光は、図３中の矢印Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の光路に従って透光性板３を透過して、凹凸部３１−３３を、それぞれ、発光表示させる。上述したように、透光性板３が光源の発する光を減衰させて透過させるものであるため、発光ダイオード７からの白色光は、減衰して凹凸部３１−３３を透過する。

矢印Ｐ１の光路では、透光性板３を透過する距離が近似的に（Ｈ−Ｈ１）で表され、矢印Ｐ２の光路では、透光性板３を透過する距離が近似的に（Ｈ＋Ｈ２）で表され、矢印Ｐ３の光路では、透光性板３を透過する距離が近似的に（Ｈ＋Ｈ３）で表される。上述したように、凹凸高さＨ３は、凹凸高さＨ２より大きく設定されている。このため、この透過距離は、透過距離（Ｈ−Ｈ１）、透過距離（Ｈ＋Ｈ２）、透過距離（Ｈ＋Ｈ３）の順に大きくなる。つまり、発光ダイオード７からの白色光の減衰の程度が、この順序で大きくなる。

従って、主目盛として形成された凹凸部３１は、図１において、最もその発光強度が高く表示され、最も強調されて発光表示される。中目盛として形成された凹凸部３２は、主目盛として形成された凹凸部３１より低いが小目盛として形成された凹凸部３３より高い発光強度で表示される。小目盛として形成された凹凸部３３は、最もその発光強度が低く表示される。

この結果、主目盛として形成された凹凸部３１の発光強度を高めることによって、優先的に視認させたい主目盛の視認性を向上させることができる。さらに、凹凸部３１−３３を、それらの凹凸高さＨ１−Ｈ３により奥行き感（立体感）をもって視認させることができる。

つまり、凹凸部３１−３３を、凹凸高さＨ１−Ｈ３が目盛の種類に対応して異なるように形成し、これにより、凹凸部３１−３３表す目盛の種類（主目盛、中目盛、小目盛）に対応させて、立体的に且つ異なる発光強度で表示できる。このため、見映えを高め且つ視認性を向上させることができる。

以上説明した本発明の一実施形態による計器用表示板４は、光源である発光ダイオード７の発する光を減衰させて透過させる透光性板３と、透光性板３の目視側前面に表示意匠として一体的に形成された凹凸部３１−３３とを備え、凹凸部３１−３３が、複数の異なる凹凸高さＨ１−Ｈ３を有するように形成されている。これにより、凹凸部３１−３３が表す表示意匠を、立体的に且つ異なる発光強度で表示できる。

図５は、図３の変形例を示す拡大断面図である。

上述の例では、凹凸高さＨ１−Ｈ３を、零に設定しなかったが、零に設定することもできる。図５に示す変形例では、凹凸部３２の凹凸高さＨ２を、零に設定し、即ち、透光性板３の目視側前面（図５の矢印が示す上側の面）としている。つまり、凹凸部３１−３３は、それぞれ、凹部や凸部として形成しないで、平坦部とすることもできる。

換言すると、凹凸部３１−３３は、全てを凹部として形成することができ、または、全てを凸部として形成することができ、または一部を平端部とすることもできる。凹凸部３１−３３が、複数の異なる凹凸高さＨ１−Ｈ３を有するように形成されている限り、上述の例に限らないで、種々の変形例やその組み合わせが考えられる。

また、透光性板３を、スモーク調（スリガラス状）を有するものとする必要はなく、所定の色相である黄色等有するものとすることも可能であり、スモーク調と色相の両方を有するものとすることも可能である。透光性板３は、光源の発する光を減衰させて透過させるものである限り、上述の例に限らないで、種々の変形例やその組み合わせが考えられる。

また、計器用表示板４を、文字盤２と透光性板３から構成したが、これに限る必要はなく、文字盤２を省略することもできる。凹凸部３１−３３が形成された透光性板３の目視側前面に、文字盤２の代わりに文字２１と背景層２２をインクジェットデジタル印刷にて形成することが可能である。この場合は、背景層２２が背景部となる。

また、文字盤２を省略して、いわゆるインモールド成型により、透光性板３の成型時に、凹凸部３１−３３と文字２１と背景層２２を形成し、これにより計器用表示板４を形成することができる。このインモールド成型は、文字盤２の代わりに、文字２１と背景層２２を形成したフィルムを用意し、透光性板３を、このフィルムの裏面側に樹脂成形により形成し、凹凸部３１−３３と文字２１と背景層２２を同時に形成するものである。この場合も、背景層２２が背景部となる。

また、表示意匠の種類は、目盛に限らず文字２１や図示しないインジケータ用のマークやシンボル等や単なるデザイン模様等とすることができる。

また、上述の実施形態や変形例では、コンビネーションメータ１が速度計を形成しているが、これに限る必要は無く、他の計器、例えば回転計等と置き換える、あるいは追加することができる。

図１は、本発明の一実施形態による指針計器であるコンビネーションメータ１の正面図である。 図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３は、図１中のＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大断面図である。 図４は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成を説明する回路構成図である。 図５は、図３の変形例を示す拡大断面図である。

符号の説明

１ コンビネーションメータ（指針計器）
２ 文字盤（背景部）、２１ 文字、２２ 背景層、２３ 第１貫通孔
２４ 第２貫通孔
３ 透光性板、３１ 凹凸部（表示意匠、目盛、主目盛）
３２ 凹凸部（表示意匠、目盛、補完目盛、中目盛）
３３ 凹凸部（表示意匠、目盛、補完目盛、小目盛）
４ 計器用表示板、５ 指針、５１ ムーブメント、５１ａ シャフト
６ 発光ダイオード、７ 発光ダイオード（光源）、８ 支持部、９ ケース
１０ プリント基板、１１ 制御装置、１２ 速度センサ
１３ イグニッションスイッチ、１４ バッテリ

Claims (7)

1. 光源の発する光を減衰させて透過させる透光性板と、
   前記透光性板の目視側前面に表示意匠として形成された凹凸部とを備え、
   前記凹凸部は前記透光性板と一体的に形成され、かつ
   前記凹凸部は、複数の異なる凹凸高さを有するように形成されていることを特徴とする計器用表示板。
2. 前記凹凸部は、該凹凸部の前記凹凸高さが前記表示意匠の種類に対応して異なるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の計器用表示板。
3. 前記表示意匠の前記種類は、目盛と文字であることを特徴とする請求項２に記載の計器用表示板。
4. 前記表示意匠の前記種類は、主目盛と該主目盛を補完する少なくとも一種類の補完目盛であることを特徴とする請求項２に記載の計器用表示板。
5. 前記透光性板は、スモーク調と所定の色相の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の計器用表示板。
6. 前記表示意匠の背景として前記透光性板の目視側前面に形成され、且つ、該透光性板と色調が異なる背景部を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の計器用表示板。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の計器用表示板を備えた指針計器であって、
   前記計器用表示板の目視側前面に沿って回動する指針と、
   前記計器用表示板の背後に配置されると共に前記凹凸部を透過照明する光源とを備えることを特徴とする指針計器。

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