JP4796842B2 - 計器 - Google Patents

Description

本発明は、車両等に搭載される計器に関し、特に、立体形状の文字板、この文字板の裏面に配置される導光板、この導光板に入射する光を発する光源を有する計器に関する。

図８は、一般的な従来の計器を示す正面図である。図９は、図８におけるＸＸ線断面図である。計器９はコンビネーションメータともよばれ、図８及び図９に示すように、速度計９１、エンジン回転計９２、燃料計９３、水温計９４等の各ゲージを備えている。これらゲージは、指針９５及び指針９５にて指示される数字等の意匠が形成された円盤状の文字板９６を備えている。なお、速度計９１には、オド・トリップメータ９１１も組み込まれている。指針９５は、基板９０に搭載されたムーブメント９５１の回転軸が挿着され、各計測値に応じた角度だけ回転する。基板９０には、文字板９６や指針９５に光を出射する光源９０１や図示しないＩＣチップ等の電子部品が搭載されている。光源９０１からの光を有効利用するために、この計器９の本体ケース９７０の一部には、反射面９７３も一体形成されている。また、各ゲージのうち、速度計９１及びエンジン回転計９２には、文字板９６を周回するようなリング状をした装飾用のリング部材９７が取り付けられている。

更に、計器９の前面（ドライバの視点に近い側）は、上記各ゲージやシフトインジケータ９６１、ウォーニング９６２をくり抜くようにして、黒色樹脂製の見返し９８で覆われ、更に、その前面は表ガラス９９で覆われている。なお、計器９の外周部には、この計器を車両側に取り付けるためのメータ取付部９７１が本体ケース９７０に一体形成され、本体ケース９７０の裏面側には、裏カバー９７２が取り付けられている。このような構成において、所定のトリガ信号に応答して、光源９０１が点灯すると、指針９５や文字板９６が照明される。

ところが、上述のような一般的な計器９においては、単に、文字板９６を周回するようなリング部材９７が取り付けられているだけであり、画一的でユーザを十分に満足させることができなくなっている。

そこで、下記特許文献１においては、外周部が隆起した立体形状の文字板、文字板の裏面に配置される導光板、文字板の外周に沿って配置される他の導光板、各導光板にそれぞれ入射する光を発する光源、を有する計器が提案されている。この計器においては、光源からの光を導光板を介して文字板を裏側から照明すると共に、他の光源からの光を他の導光板を介して文字板の外周近傍を表側から照明するようにしている。
特開２００２−２７７２８８号公報（図１１）

上述の特許文献１の計器によると、文字板の外周近傍がリング状に傾斜して立体的に視認されうるが、このような文字板の外周近傍がリング状に光輝する計器も、従来の装飾照明を有する計器の延長上にあるもので、斬新さに欠けており、ユーザを十分に満足させることができなくなっている。また、リング状に光輝する部分において輝度ムラがあった。

よって本発明は、上述した現状に鑑み、より斬新で高品質な装飾照明を有する計器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、立体形状の文字板と、前記文字板の裏面に取り付けられる導光板と、前記導光板に入射する光を発する光源と、を有する計器において、前記導光板は、前記光源からの光を受ける受光部と、当該導光板内を導かれた前記光源からの光を出射する第１導光板出射部と、を有し、前記文字板は、前記導光板が取り付けられた状態で、前記第１導光板出射部に対向するように設けられ、前記導光板にて導かれた前記光源からの光を該文字板の中央方向に出射するように立設された透光性のある前記文字板出射部と、前記文字板出射部の最低部から前記中央方向に向けて延設された文字板内側部と、前記文字板出射部の最高部から外側方向に向けて延設され、前記光源からの光に基づいて光輝する意匠が形成された文字板外側部と、を有し、前記導光板は、前記文字板外側部に対応した形状をしており、前記文字板出射部から出射される光が均等化されるように、前記受光部からの距離に応じて、前記第１導光板出射部と前記文字板出射部との間隔を変化させた、ことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、導光板は、光源からの光を受ける受光部と、当該導光板内を導かれた光源からの光を出射する第１導光板出射部とを有している。また、文字板は、導光板が取り付けられた状態で、第１導光板出射部に対向するように設けられ、導光板にて導かれた光源からの光を文字板の中央方向に出射するように立設された透光性のある前記文字板出射部と、文字板出射部の最低部から中央方向に向けて延設された文字板内側部と、文字板出射部の最高部から外側方向に向けて延設され、光源からの光に基づいて光輝する意匠が形成された文字板外側部とを有している。導光板は、文字板外側部に対応した形状をしている。そして、文字板出射部から出射される光が均等化されるように、受光部からの距離に応じて、第１導光板出射部と文字板出射部との間隔を変化させている。よって、文字板出射部は均質に発光しているように見える。ドライバ等の視点からは、最外周にリング状に配置された目盛り等の意匠の内側がリング状に発光しているように見える。そのうえ、内側のリング状の部分は均質に発光しているように見える。

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、前記第１導光板出射部の一部をノコギリ型にすると共に、該ノコギリ型の部位に対向する前記導光板の一部に前記光源からの光を該ノコギリ型の部位に反射させる反射面を形成した、ことを特徴とする。

請求項２記載の発明によれば、導光板における第１導光板出射部をノコギリ型にすることによって、文字板出射部に出射される光に拡散効果が発生する。

上記課題を解決するためになされた請求項３記載の計器は、請求項１又は２記載の計器において、前記導光板は、当該導光板内を導かれた前記光源からの光を前記意匠に向けて出射する第２導光板出射部を更に有し、前記第２導光板出射部と前記意匠との間に所定の間隔を設けた、ことを特徴とする。

請求項３記載の発明によれば、導光板における第２導光板出射部と意匠との間に所定の間隔を設けているので、出射光が空気層で拡散され、意匠を柔らかな光で照明することができる。よって、ドライバ等の視点からは、均質に発光している内側のリング状の部分の外側にリング状に配置された目盛等の意匠が柔らかな光で光輝しているように見える。

上記課題を解決するためになされた請求項４記載の計器は、請求項３記載の計器において、前記文字板外側部は、前記出射部の最高部から外側に向かうにしたがって徐々に上昇するようなリング状の傾斜面になっており、前記導光板には、前記文字板外側部の傾斜面形状を支持するための複数のリブが設けられている、ことを特徴とする。

請求項４記載の発明によれば、文字板外側部は、出射部の最高部から外側に向かうにしたがって徐々に上昇するようなリング状の傾斜面になっているので、目盛等の意匠に立体感を出すことができる。

請求項１記載の発明によれば、文字板出射部から出射される光が均等化されるように、光源からの距離に応じて、第１導光板出射部と文字板出射部との間隔を変化させている。よって、文字板出射部は均質に発光しているように見える。したがって、高品質で斬新な装飾照明を有する計器を提供できる。

また、ドライバ等の視点からは、最外周にリング状に配置された目盛り等の意匠の内側がリング状に発光しているように見える。そのうえ、内側のリング状の部分は均質に発光しているように見える。したがって、高品質で斬新な装飾照明を有する計器を提供できる。

請求項２記載の発明によれば、導光板における第１導光板出射部をノコギリ型にすることによって、文字板出射部に出射される光に拡散効果が発生する。したがって、内側のリング状の部分の発光ムラが更に抑制され、より高品質で斬新な装飾照明を有する計器を提供できる。

請求項３記載の発明によれば、導光板における第２導光板出射部と意匠との間に所定の間隔を設けているので、出射光が空気層で拡散され、意匠を柔らかな光で照明することができる。したがって、ドライバ等の視点からは、均質に発光している内側のリング状の部分の外側にリング状に配置された目盛等の意匠が柔らかな光で光輝しているように見える。したがって、更に高品質で斬新な装飾照明を有する計器を提供できる。

請求項４記載の発明によれば、文字板外側部は、出射部の最高部から外側に向かうにしたがって徐々に上昇するようなリング状の傾斜面になっているので、目盛等の意匠に立体感を出すことができる。したがって、更に高品質で斬新な装飾照明を有する計器を提供できる。なお、導光板に設けられた複数のリブによって、文字板外側部の傾斜面の形状が支持されているので、文字板外側部の経時的な変形が防止されて、常に安定した立体感を出すことができる。

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、本発明の一実施形態に係る計器の主要部を示す分解斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係る計器の主要部を示す斜視図である。図３は、図２におけるＸＸ線断面図である。図４は、導光板の第１導光板出射部近傍を示す拡大平面図である。図５は、導光板の第２導光板出射部近傍を示す拡大断面図である。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る計器１０は、例えば、速度計や回転計等の複数のゲージが組み合わせられたコンビネーションメータに適用され、ケース１、導光板２、文字板３、指針４及び拡散板５を含んで構成される。ケース１には、拡散板５、導光板２及び文字板３がこの順に取り付けられ、その上に文字板３上を回転する指針４が取り付けられる。なお、更にこの上に取り付けられる見返しや表ガラスは、ここでは、省略している。

図２〜図５を加えて、本計器１０の構造についてより詳しく説明していく。図１〜図３において、ケース１は、例えば、白色の樹脂製であり、横長形状をしている。ケース１には、指針軸を周回する筒状部１３、文字板３を固定するための固定ピン１４等が設けられている。また、図３に示すように、ケース１は、導光板２の受光部２１に対応した窪みや光源６１からの光を反射させる斜面等も有している。

導光板２は、例えば、透明樹脂等のような導光性を有する材料で形成されており、文字板３の裏面に配置される。導光板２は、後述する文字板３の文字板外側部に対応した形状をしており、ここでは、速度計や回転計の文字板外側部を繋いだような外形をしている。導光板２は、光源６からの光を受ける受光部２１、導光板２内を導かれた光源６からの光を文字板３側の文字板出射部３３及び意匠に向けてそれぞれ出射する第１導光板出射部２２及び第２導光板出射部２７を有している。

受光部２１の形状は、詳しくは、図５にも示すように、光源６に対向する部位２１ａを最低部として、ここを中心として外側に向かうにしたがって同心円状に上昇していくような形状をしている。換言すれば、受光部２１は、平面の一部が光源６に対向する最低部に向かって同心円状に窪んでいくような形状をしている。このような形状の受光部２１は分散的に配置された複数の光源６に対応して複数箇所設けられている。

第１導光板出射部２２は、ノコギリ型になっており、文字板３側の文字板出射部３３に向けて、導光された光源６からの光を出射するための部位である。詳しくは、図４にも示すように、文字板出射部３３から出射される光が均等化されるように、受光部２１で受光されて第１導光板出射部２２に至るまでの光路長（例えば、Ａ１＋Ａ２、Ｂ１＋Ｂ２）に応じて、第１導光板出射部２２からの出射光の進む方向に沿った、第１導光板出射部２２と文字板出射部３３との間隔（例えば、Ｄ１、Ｄ２）を変化させている。すなわち、光路長Ａ１＋Ａ２の短い方の間隔Ｄ１を、光路長Ｂ１＋Ｂ２の短い方の間隔Ｄ２よりも長くしている。図示しないが、他のノコギリ型の第１導光板出射部２２も同様の原則によって形成されている。よって、第１導光板出射部２２と文字板出射部３３との間には原則に基づいた空気層Ａ２が設けられている。

なお、ノコギリ型になってない直線部Ｘからは、光は出射されない。これは、この導光板２の場合、出射面への入射光の角度θが、例えば、用いた樹脂材料の光学特性上、４８度に満たない部位からは、導光板２内を進行してきた光は外へはでることができないためである。一方、円弧状部Ｙからは、導光板２内を進行してきた光は４８度以上の角度になっているので、文字板出射部３３側に出ることができる。しかしながら、ここから出る光は輝度が強すぎるため、円弧状部Ｙにはシボ加工が施されて輝度が弱められている。また、第１導光板出射部２２のノコギリ型の部位に対向する導光板２の一部は、光源６からの光を該ノコギリ型の部位に反射させる反射面２４、２５、２６が形成されている。

第２導光板出射部２７は、文字板３側の文字板外側部３０２に形成された目盛等の意匠３１に向けて、導光された光源６からの光を出射するための部位、すなわち、導光板２の上面部（受光部２１の文字板外側部３０２に対向する面も含む）である。詳しくは、図５にも示すように、第２導光板出射部２７と文字板外側部３０２との間には所定の間隔が設けられて空気層Ａ１が形成されている。この空気層Ａ１によって、意匠３１を柔らかな光で照明することができる。

また、導光板２の上面部には、略均等間隔で複数のリブ２３が立設されている。このリブは、詳しくは、図５にも示すように、文字板外側部３０２の裏面に当接して文字板外側部３０２の傾斜面形状を支持する。したがって、文字板３の文字板外側部３０２の経時的な変形が防止されて、常に安定した立体感を出すことができる。

文字板３は、例えば、ポリカーボネイト等の透明生地の材料で形成されており、立体形状をしている。文字板３は、速度計に対応する部分と回転計に対応する部分とが連接されたような形状をしている。勿論、図示しない燃料計や水温計等も連接するようにしてもよい。透明生地の文字板３は、図３に示すように、目盛等の意匠３１や数字等の意匠３２を中抜きにして、黒色印刷されている。立体形状をした文字板３は、指針軸孔３４が設けられた平面部、この平面部に連接され外側に向かうにしたがって徐々に下降するようなリング状の傾斜面になった文字板内側部３０１、この文字板内側部３０１の最外部からリング状に立設され、導光板２にて導かれた光源６からの光を文字板内側部３０１の方向に出射する文字板出射部３３、文字板出射部３３の最高部から外側に向けて延設された文字板外側部３０２を有している。すなわち、文字板３は傾斜方向の異なる２つのリング状斜面が段差を繋がれたような形状をしており、更に、段差の部分を利用して装飾照明をするようになっている。

文字板内側部３０１には数字等の意匠３２が形成され、文字板外側部３０２には目盛等の意匠３１が形成されている。文字板出射部３３は、文字板内側部３０１と文字板外側部３０２との中間部に位置し、光源６からの光に基づいてリング状に照明される部位である。詳しくは、文字板出射部３３は、図３に示すように、例えば、透過性のある青色で印刷形成されている。文字板出射部３３は、他の色で印刷形成してもよいし、透明生地のままでもよい。

なお、文字板３の周縁近傍には、複数の固定片３５が一体形成されている。固定片３５にはそれぞれ、上記ケース１側の固定ピン１４が挿入される孔が設けられている。この固定片３５及び固定ピン１４により容易且つ確実に文字板３をケース１に固定できる。

指針４は、ムーブメント９の回転軸に装着されて、速度パルス等の所定の計測信号に応じて所定角度だけ回転されて、数字や目盛等の意匠３１、３２を指示する。指針４は、光源６２からの光を受けて、その下面に形成されたホットスタンプ層（不図示）の色に基づいた色で光輝する。拡散板５は、例えば、白濁の樹脂製の板であり、文字板３の裏面側に重着されて、光源６１からの光を受け、文字板３に形成された意匠３１、３２等を照明する。受光効率をあげるために、拡散板５における光源６１に対向する部位は凸状になっている。

裏カバー７は、ケース１と同等の樹脂製であり、基板８を覆うように、ケース１の裏側に覆設される。基板８には、複数の光源６、６１、６２、ムーブメント９、図示しないＩＣチップ等の電子部品が搭載される。各光源６、６１及び６２は共に発光ダイオードが用いられる。

なお、文字板３の上側には、速度計や回転計の部分をくり抜くような形状の黒色樹脂製の見返し７１が覆設され、更にその上には表ガラス７２が覆設されている。

このような構成の計器１０の作用について図６及び図７を加えて説明する。図６は、実施形態に係る導光板の第１導光板出射部に係る作用を説明するための図である。図７は、実施形態に係る導光板の第２導光板出射部に係る作用を説明するための図である。なお、図６及び図７はそれぞれ、図４及び図５と同等の部位を示し、同様の符号を付している。

イグニッション信号やコンライト信号等の所定のトリガーに応答して、各光源６、６１及び６２は点灯する。光源６１及び６２の点灯にともなう指針４及び文字板３の照明については周知であるので、ここでは説明を省略する。

光源６が点灯すると、図６に示すように、光源６からの光Ｌ１は、導光板２の受光部２１を介して導光板２内に入る。導光板２内に入った光Ｌ１′は、放射線状に広がるように導光板２内を進行する。この光Ｌ１′の一部は、図６に示すように、反射部２４、２５、２６に向かい、反射されてノコギリ型の第１導光板出射部２２に向かう。図４で説明したように、受光部２１で受光されて第１導光板出射部２２に至るまでの光路長に応じて、第１導光板出射部２２からの出射光の進む方向に沿った、第１導光板出射部２２と文字板出射部３３との間隔が変化されているので、第１導光板出射部２２からの出射光の進む方向の延長線上にある文字板出射部３３の部位から出射される光は均等化される。これ以外の文字板出射部３３の部位から出射される光は、図４で説明した円弧状部Ｙから出射される光に起因するので、上述したように、円弧状部Ｙにシボ加工を施すことによって均等化される。そして、これらを総合すると、リング状になった文字板出射部３３の全周から出射される光Ｌ３は、均等化されたものとなる。したがって、ドライバ等の視点からは、文字板出射部３３の全周ががリング状に均質に発光しているように見える。

また、導光板２内に入った光Ｌ１′の一部は、導光板２内を進行して、図７に示すように、第２導光板出射部２７（受光部２１の文字板外側部３０２に対向する面も含む）から、文字板３側の文字板外側部３０２に形成された目盛等の意匠３１に向けて出射される。第２導光板出射部２７から出射される光は、空気層Ａ１によって、柔らかな光Ｌ２となって、意匠３１を光輝させる。したがって、ドライバ等の視点からは、目盛等の意匠３１が目立ち過ぎることなく柔らかめに発光しているように見える。

上述のような作用が合成されて、ドライバ等の視点からは、最外周にリング状に配置された目盛等の意匠３１が光輝し、その内側の文字板出射部３３に対応する段差部分がリング状に光輝しているように見える。更に、その内側の傾斜面で数字等の意匠３２が光輝しているように見える。そのうえ、上述したように、最外周にリング状に配置された目盛等の意匠３１が柔らかに光輝し、その内側のリング状の部分は均質に発光しているように見える。

したがって、本発明の実施形態によれば、非常に高品質で斬新な装飾照明を有する計器を提供できる。また、上述のような形状の導光板２によって、光源の数を削減できるうえ、無駄なスペースを要することなく効率的に光源を配置できるようになる。

なお、上記実施形態では、計器としてコンビネーションメータを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、計器は単眼メータであってもよい。また、本発明はアナログ式の計器に限定されることなく、ディジタル式の計器にも適用可能である。

本発明の一実施形態に係る計器の主要部を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る計器の主要部を示す斜視図である。 図２におけるＸＸ線断面図である。 導光板の第１導光板出射部近傍を示す拡大平面図である。 導光板の第２導光板出射部近傍を示す拡大断面図である。 実施形態に係る導光板の第１導光板出射部に係る作用を説明するための図である。 実施形態に係る導光板の第２導光板出射部に係る作用を説明するための図である。 一般的な従来の計器を示す正面図である。 図８におけるＸＸ線断面図である。

符号の説明

１ ケース
２ 導光板
３ 文字板
４ 指針
５ 拡散板
１０ 計器
２２ 第１導光板出射部
２７ 第２導光板出射部
３１、３２ 意匠
３３ 文字板出射部
３０１ 文字板内側部
３０２ 文字板外側部

Claims (4)

1. 立体形状の文字板と、前記文字板の裏面に取り付けられる導光板と、前記導光板に入射する光を発する光源と、を有する計器において、
   前記導光板は、前記光源からの光を受ける受光部と、当該導光板内を導かれた前記光源からの光を出射する第１導光板出射部と、を有し、
   前記文字板は、前記導光板が取り付けられた状態で、前記第１導光板出射部に対向するように設けられ、前記導光板にて導かれた前記光源からの光を該文字板の中央方向に出射するように立設された透光性のある前記文字板出射部と、前記文字板出射部の最低部から前記中央方向に向けて延設された文字板内側部と、前記文字板出射部の最高部から外側方向に向けて延設され、前記光源からの光に基づいて光輝する意匠が形成された文字板外側部と、を有し、
   前記導光板は、前記文字板外側部に対応した形状をしており、
   前記文字板出射部から出射される光が均等化されるように、前記受光部からの距離に応じて、前記第１導光板出射部と前記文字板出射部との間隔を変化させた、
   ことを特徴とする計器。
2. 請求項１記載の計器において、
   前記第１導光板出射部の一部をノコギリ型にすると共に、該ノコギリ型の部位に対向する前記導光板の一部に前記光源からの光を該ノコギリ型の部位に反射させる反射面を形成した、
   ことを特徴とする計器。
3. 請求項１又は２記載の計器において、
   前記導光板は、当該導光板内を導かれた前記光源からの光を前記意匠に向けて出射する第２導光板出射部を更に有し、
   前記第２導光板出射部と前記意匠との間に所定の間隔を設けた、
   ことを特徴とする計器。
4. 請求項３記載の計器において、
   前記文字板外側部は、前記出射部の最高部から外側に向かうにしたがって徐々に上昇するようなリング状の傾斜面になっており、
   前記導光板には、前記文字板外側部の傾斜面形状を支持するための複数のリブが設けられている、
   ことを特徴とする計器。

Images