JP5218199B2 - 計器装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源装置等の電気部品が実装された基板を備えた計器装置に関し、特に車両に搭載される計器装置として好適である。

従来の計器装置は、車両のダッシュボードに設けられ、各計器の駆動回路、回路素子等がその両面に実装されて高密度回路を形成するプリント基板を備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。この従来の計器装置によれば、その奥行きすなわちダッシュボード内への占有幅を小さくすることができ、薄型の配設良好な計器装置を提供する。

特開平７−１１３６６３号公報

上記特許文献１に記載の計器装置において、視認者側（計器の前面側）と反視認者側（計器の背面側）の両方に照明を行う場合には、プリント基板の両面に発光ダイオードを実装する必要があり、プリント基板の両面から発光ダイオードが突出することになる。したがって、両面から突出する発光ダイオードの高さ分、プリント基板に実装される部品の奥行き方向の占有空間が必要になり、計器装置の奥行き方向長さが大きくなるという問題がある。また、両面のプリント基板を使用することによる基板コストの増加という問題もある。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、視認者に向かう視認者方向、および視認者方向と反対の方向に照明する構成を有し、奥行き方向長さを抑えた計器装置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に以下の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明は、表示部と、表示部に向けて光を照射する複数個の発光ダイオードと、複数個の発光ダイオードが実装される基板と、を備える計器装置に係る発明であって、
基板には、複数個の発光ダイオードを実装可能な導体パターンが片面側だけに形成され、
複数個の発光ダイオードは、表示部を視認する視認者に向かう方向である視認者方向に光を照射する第１の発光ダイオードと、視認者方向と反対の方向に光を照射する第２の発光ダイオードと、を含んでおり、
複数個の発光ダイオードのそれぞれは、光が放射される発光部と、発光部に電気接続される端子部と、を備え、
端子部は、発光部に近い側の第１の面部と、第１の面部の反対側に位置する第２の面部と、を備えており、
第１の発光ダイオードは、第１の面部または第２の面部の一方の面部と導体パターンとが電気接続されて基板の片面側に実装され、
第２の発光ダイオードは、上記一方の面部とは異なる他方の面部と導体パターンとが電気接続されて基板の片面側に実装されることを特徴とする。

この発明によれば、端子部の２つの面部の両方において導体パターンとの接続を可能にしたリバーシブルタイプの発光ダイオードを採用することにより、第１の発光ダイオードについては第１の面部または第２の面部の一方の面部と導体パターンとを電気接続することにより基板の片面に実装し、第２の発光ダイオードについては上記一方の面部とは異なる他方の面部と導体パターンとを電気接続することにより基板の片面側に実装する。このため、導体パターンが片面側だけに形成された基板に対して、同じ構成を有する複数個の発光ダイオードを互いに反対の発光方向となるように配置することができる。したがって、視認者に向かう視認者方向、および視認者方向と反対の方向に照明する機能を有する計器装置を提供する場合に、片面導体パターンの基板を使用することによる基板コストの低減、基板の片面側だけに発光ダイオードを配置することによる基板周辺の奥行き方向長さの抑制効果等が図れる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、基板には厚み方向に貫通する開口が設けられており、
基板の片面側のうち、開口を挟んで互いに対向する位置には、導電パターンが設けられ、
当該導電パターンに第２の発光ダイオードの他方の面部が電気接続されており、
第２の発光ダイオードは、上記開口を通して視認者方向と反対の方向に光を照射することを特徴とする。

この発明によれば、視認者方向と反対の方向に照射される光の通り道を、基板を貫通する開口によって確保するため、当該光の通り道を確保するための切り欠き部分等を基板に形成する必要がなく単に当該開口を形成すればよい。これにより、当該光の通り道の場所を選ばずに、基板上の任意の場所に設けることができる。また、当該光の通り道は基板上の任意の場所に設けることができるため、基板に貫通する開口の位置を必要な光の照射箇所に対応して設定すれば、広範囲な光の照射範囲を実現できる。また、基板の厚み方向に貫通する当該開口は、基板に形成された小孔だけでなく、基板の周縁部に位置する切り欠き部分や細長い間隙部分等を含むものとする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、第２の発光ダイオードは、少なくともボディの一部が上記開口に挿入された状態で基板の片面側に実装されることを特徴とする。この発明によれば、第２の発光ダイオードの少なくとも一部は、基板に形成した開口に挿入されるため、当該開口に挿入されている部分の大きさの分、第２の発光ダイオードの基板からの突出量を抑えることができる。したがって、基板周辺の奥行き方向長さをさらに低減することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、表示部は、第１の表示部と、第１の表示部よりも視認者方向と反対の方向に配置された第２の表示部と、を有し、基板は、第１の表示部と第２の表示部との間に配置されていることを特徴とする。

この発明によれば、視認者からの距離が異なる２つの表示部を照明して視認者に対して斬新な見栄えを提供する計器装置の場合に、基板の片面側に発光ダイオードを配置することにより、基板周辺のスペースを小さくすることができるため、装置の小型化が図れるともに、デザイン性を重視した表示部の位置を設定しやすくなる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、第２の表示部は、回転位置によって視認者に対して現在の状態を示す指針を含んでおり、
指針は、回転中心に配置されるボス部を備え、
ボス部は、入射された光を反射する反射面を備え、
第２の発光ダイオードは、反射面に対して光を照射することを特徴とする。

この発明によれば、第２の発光ダイオードからの光をボス部に設けた反射面によって拡散させることにより、光の拡散性および照射効率を向上させることができる。この向上により、第２発光ダイオードの個数の低減、電力の低減、導体パターンの簡素化等が図れる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の計器装置は、自動車の運転状態を示す計器装置に用いられ、発光ダイオードは、運転中の自動車の燃費に応じて異なる色の光を照射することを特徴とする。

この発明によれば、発光ダイオードのアンビエント照明効果により、視認者は燃費状態を容易に認識することができ、計器装置に製品性を高めることができる。

本発明の一実施形態である計器装置の一例であるタコメータ１の正面図である。 第１実施形態に係るタコメータ１の構成を説明するための模式的な断面図である。 発光ダイオード１０，１１が基板に実装された状態を示した拡大断面図である。 視認者側に発光する発光ダイオード１０が基板に実装された状態を視認者側から見たときの平面図である。 視認者方向と反対の方向に発光する発光ダイオード１１が基板に実装された状態を視認者側から見たときの平面図である。 発光ダイオード１０，１１が基板に実装された状態を視認者の反対側から見たときの平面図である。 発光ダイオードの第２の例を示した側面図である。 発光ダイオードの第３の例を示した側面図である。 発光ダイオードの第４の例を示した側面図である。 第２実施形態に係るタコメータ１Ａの構成を説明するための模式的な断面図である。 第３実施形態に係るタコメータ１Ｂの構成を説明するための模式的な断面図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
本発明に係る計器装置は、基板に実装された複数個の光源装置を有し、この光源装置によって、表示部を視認する視認者に向かう視認者方向と、視認者方向と反対の方向と、に向けて照明する機能を有する装置である。換言すれば、光源装置は、異なる２方向に向けて照明し、計器を視認する者に対して両方向に存在する表示部を見せることができる。第１実施形態では、この機能を車両用の計器装置に適用した例について、特に自動車に搭載されるコンビネーションメータを採用し、図面に基づいて説明する。図１は、計器装置の一例であるタコメータ１の正面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ切断面において矢印方向に見たときの断面図であり、タコメータ１の構成を説明するための模式的な断面図である。なお、視認者方向は、図１においては紙面手前側であり、図２においては左方向である。以下、タコメータ１の各部において、視認者方向を前面側と表現し、視認者方向と反対の方向を背面側と表現することもある。

コンビネーションメータは、自動車の運転席前方のインストルメントパネル内に配置されて自動車に関する各種車両情報を表示する。図１に示すタコメータ１は、コンビネーションメータの一部であり、自動車のエンジンの回転速度を指示する計器である。タコメータ１は、視認者側（すなわち乗員側）である前面側から、視認者方向と反対の方向である背面側に向けて、計器の表示部としての、中央表示部２の液晶表示部２０、指針３、文字板４等が配置されている。

液晶表示部２０は、指針３および文字板４よりも視認者側に突出した位置で、タコメータ１の中央部に設けられる中央表示部２の一部である。中央表示部２は、主に、液晶表示部２０と、液晶表示部２０の周囲に配置され自動車が燃費の良いエコ運転状態であるときに「ＥＣＯ」と表示されるＥＣＯ運転表示部２１と、液晶表示部２０を透過照明する光源が実装される第１の基板２２と、を含み、これらが一体に組み立てられたサブアッシィを構成している。液晶表示部２０とＥＣＯ運転表示部２１を含む液晶表示部２０の周囲部分とは、ケースによって第１の基板２２から視認者側に離間して配置されている。また、液晶表示部２０には、自動車の累積走行距離を指示するオドメータ、区間走行距離を指示するトリップメータ等が表示される。「ＥＣＯ」の文字は、ＥＣＯ運転表示部２１の表面に施された印刷または成形によって形成される。

液晶表示部２０は、たとえばドットマトリクス型のものが用いられる。液晶表示部２０は矩形状に形成されている。液晶表示部２０には、背面側（すなわち視認者方向と反対の方向）に配置される第１の基板２２上の制御回路に接続するためのリード線が接続されている。

第１の基板２２は、たとえばガラスエポキシ基板等からなり、タコメータ１の電気回路部を形成している。第１の基板２２は、視認者側（計器装置の前面側）の面である前面に回路素子等が実装されるパターンが形成され、その背面には導体パターンが形成されていない片面導体パターンの基板である。つまり、第１の基板２２には、発光ダイオード等の回路素子を実装可能な導体パターンが片面側だけに形成されている。第１の基板２２に実装されている複数個の発光ダイオードには、視認者方向に光を照射する第１の発光ダイオードと、視認者方向と反対の方向に光を照射する第２の発光ダイオードと、が含まれている。

液晶表示部２０の背面側に位置する第１の基板２２には、光源としての複数個の発光ダイオード１２が所定の位置に実装されている。発光ダイオード１２は、視認者側（計器装置の前面側）に向けて照明する光源装置としての第１の発光ダイオードであり、第１の基板の前面２２ｃに設置されている。また、液晶表示部２０の背面側には、図示しない導光板を密着させて配置している。この導光板は、透光性材質、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等から成型加工により作られている。導光板は、発光ダイオード１２が発する光を液晶表示部２０の裏面に導き、液晶表示部２０を透過照明する。

さらに第１の基板の前面２２ｃには、光源としてＥＣＯ運転表示部２１の背面に対して発光する発光ダイオード１０が所定の位置に実装されている。発光ダイオード１０は、視認者側（計器装置の前面側）に向けて照明する光源装置としての第１の発光ダイオードであり、第１の基板の前面２２ｃに設置されている。

さらに第１の基板の前面２２ｃには、第１の基板の背面２２ｄ側に配置される指針３等に向けて発光する複数個の発光ダイオード１１が所定の位置に実装されている。発光ダイオード１１は、視認者に向かう視認者方向と反対の方向（計器装置の背面側）に向けて照明する光源装置としての第１の発光ダイオードである。発光ダイオード１１は、第１の基板の前面２２ｃから背面２２ｄに貫通するように形成された貫通孔２２ａにその発光部１１ａが挿入されて発光部１１ａが背面２２ｄに面する空間に臨むように、第１の基板の前面２２ｃに設置されている。発光ダイオード１１から放射される光は、厚み方向に貫通する開口である貫通孔２２ａを通して第１の基板の背面２２ｄ側に存在する指針３および文字板４等に達する。

文字板４には、指標部としての文字４ａ（数字も含む）および目盛４ｂが設けられている。文字４ａおよび目盛４ｂは、文字４ａおよび目盛４ｂの表面（図２において左側の面）あるいは裏面（図２において右側の面）に印刷あるいはホットスタンプ等を施すことにより、所定の色（たとえば白色）に着色されている。文字４ａおよび目盛４ｂ以外の文字板４の部分は、透明層または半透光性の着色層に形成される。これにより、文字板４が透過照明されると、文字４ａおよび目盛４ｂ以外の文字板４の部分が発光表示され、文字４ａおよび目盛４ｂは所定の色で表示される。

文字板４の背面側には、導光板４０が配置されている。導光板４０は、透光性材質、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等から成型加工により作られている。導光板４０は、第２の基板４１の前面に実装されている発光ダイオード１３が発する光を文字板４の背面に導き、文字板４を透過照明する。導光板４０は、その前面形状が文字板４の背面形状に沿うように形成されている。

導光板４０の背面側には、第２の基板４１が配置されている。第２の基板４１は、第１の基板２２と同様に、たとえばガラスエポキシ基板等からなり、タコメータ１の電気回路部を形成している。第２の基板４１は、第１の基板２２と同様に、前面に回路素子等が実装されるパターンが形成され、背面にはパターンが形成されていない片面パターンの基板である。また第２の基板４１の前面には、視認者側に向けて発光する発光ダイオード１４が実装されている。

第２の基板４１には、指針３を回動させるためのムーブメント５が実装されている。ムーブメント５は、ステッピングモータ、あるいは交差コイル式回転機等の電気アクチュエータからなり、外部からの電気信号、すなわちタコメータ１においてはエンジンの回転速度信号に基づいて駆動信号が印加される。これにより、ムーブメント５は、シャフトを回転させて現在の回転速度を指針３によって示す。ムーブメント５は、シャフトを文字板４の中心と一致させるように配置される。ムーブメント５のシャフトの先端には、指針３が固定されている。

指針３は、透光性材料、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等により成型加工して形成されている。指針３は、ムーブメント５のシャフトに固定されるボス部３ａと、ボス部３ａから文字板４の外周側へ向けて延びる腕部３ｂと、を備えている。また、指針３のボス部３ａを挟んで腕部の反対側には、カウンタウェイトを備えるようにしてもよい。このカウンタウェイトは、指針３におけるシャフト回りの不釣合いモーメントの大きさをできるだけ小さくして指針３の回転を滑らかにすることができる。またボス部３ａには、キャップをかぶせるようにしてもよい。

指針３は、第１の基板２２の発光ダイオード１１から背面側に照射される光により発光表示される。発光ダイオード１１が発する光が腕部３ｂ付近から指針３内および文字板４の前面に入射し、反射しながら進行することにより、指針３および文字板４は発光表示される。

第２の基板４１は、基板上の回路素子等に接続されるコネクタ４２と第１の基板２２の回路素子等に接続されるコネクタ２４とをリード線２３を介して接続することにより、第１の基板２２に電気的に接続されている。第２の基板４１には、液晶表示部２０の表示駆動制御、各発光ダイオード１０，１１，１２，１３，１４の点灯・消灯制御、ムーブメント５の駆動制御等を行なう制御回路が実装されている。また、液晶表示部２０の表示駆動制御および各発光ダイオード１０，１１，１２の点灯・消灯制御は、第２の基板４１に設けた制御回路によって行うようにしてもよい。

制御回路には、バッテリから電力が常時供給されている。制御回路には、イグニッションスイッチがその操作状態（ＯＮまたはＯＦＦ）を検出可能に接続されている。さらに、制御回路には、自動車のエンジン回転速度を検出する回転センサ、自動車の走行距離を検出する距離センサが、検出信号を入力可能に接続されている。

中央表示部２、指針３、文字板４、第２の基板４１等は、樹脂材料から成形され一体に組み立てられた、ケーシング６、フレーム７および背面側カバー８内に収容されている。ケーシング６の前面側の端部には、図示しない透明な前面側カバーが装着されている。この前面側カバーは、透明な樹脂の薄板またはガラス等から形成されている。ケーシング６および前面側カバーは、計器装置の見映えを整えるとともに、内部への埃、水分等の侵入を防止している。

次に、発光ダイオード１０，１１を第１の基板２２に実装する構造について図３から図６に基づいて説明する。図３は、発光ダイオード１０，１１が基板に実装された状態を示した拡大断面図である。図４は、発光ダイオード１０が基板に実装された状態を視認者側から見たときの平面図である。図５は、発光ダイオード１１が基板に実装された状態を視認者側から見たときの平面図である。図６は、発光ダイオード１０，１１が基板に実装された状態を視認者側と反対の側（車両前方側）から見たときの平面図である。

図３に示すように、各発光ダイオード１０，１１は、光を発光する発光部１０ａ，１１ａと、発光部１０ａ，１１ａを支え第１の基板２２に固定されるベース部１０ｂ，１１ｂと、を備え、これらが一体になって構成されている。ベース部１０ｂ，１１ｂおよび発光部１０ａ，１１ａはエポキシ樹脂等で形成されている。各発光ダイオード１０，１１は、半導体を用いたＰＮ接合と呼ばれる構造を有し、ＰＮ接合の構造をＬＥＤチップとして収納している。このＬＥＤチップに通電がなされ、Ｎ型が有するマイナスの電荷をもった自由電子と、Ｐ型が有するプラスの電荷をもった自由ホールとが合体するとエネルギーが発生し、このエネルギーがＰＮ接合面で光に変わって発光し、発光部１０ａ，１１ａから所定の方向に光が放射される。

ベース部１０ｂ，１１ｂには、その裏面と発光部１０ａ，１１ａが突出している端面とに亘って通電部分が露出する端子部５０が設けられている。端子部５０は、１つの発光ダイオードについて２個設けられており、一方が正極端子、他方が負極端子となる。この端子部５０に通電が行われると、順方向電圧が加わり、ダイオードの中を電子と正孔が移動してＬＥＤチップに電流が流れるようになる。

各端子部５０は、導電性物質でできており、ベース部１０ｂ，１１ｂの裏面に沿うように密着する底面部５１と、ベース部１０ｂ，１１ｂの頂面に沿うように密着する上面部５２と、底面部５１と上面部５２とを連結する連結部と、を備え、これらの部分が発光ダイオードから露出している。発光ダイオードから露出している端子部の部分は、コの字状を呈している。端子部５０のコの字状の部分は、コの字状の上下方向に延びる連結部がベース部１０ｂ，１１ｂの側面に密着し、ベース部１０ｂ，１１ｂの側部を抱えるように設けられる。また、１個のベース部１０ｂ，１１ｂは、２個の端子部５０のコの字状部分によって、その両方の側部が抱えられるように、２個の端子部５０と一体になっている。上面部５２は、発光部１０ａ，１１ａに近い側の第１の面部である。底面部５１は、第１の面部の反対側に位置する第２の面部である。２個の端子部５０は、ベース部１０ｂ，１１ｂの両方の側部において、インサート成形等によってベース部１０ｂ，１１ｂと一体になって配置されている。

上記構成により、各発光ダイオード１０，１１は、第１の基板２２に形成された片面の導体パターン（第１の基板の前面２２ｃ）に対して、発光ダイオード１０のように底面部５１をランド２２ｂと接合して配置すること、および発光ダイオード１１のように上面部５２をランド２２ｂと接合して配置することの両方が可能となる。

視認者側に発光する発光ダイオード１０の第１の基板２２への実装について説明する。発光ダイオード１０は、図３および図４に示すように、第１の基板の前面２２ｃにおける所定の位置に形成されたランド２２ｂと、端子部５０の底面部５１とを接触させ、両者を半田付け等によって接合することにより、第１の基板２２の片面導体パターンに通電可能に固定される。このようにして発光ダイオード１０は、発光部１０ａから放射される光が視認者側のＥＣＯ運転表示部２１等に対して照射可能なように設置される。

視認者方向と反対の方向に発光する発光ダイオード１１の第１の基板２２への実装について説明する。発光ダイオード１１は、図３および図５に示すように、第１の基板の前面２２ｃにおける所定の位置に形成されたランド２２ｂと、端子部５０の上面部５２とを接触させ、貫通孔２２ａに発光部１１ａを挿入した状態で、両者を半田付け等によって接合することにより、第１の基板２２の片面導体パターンに通電可能に固定される。このとき、発光部１１ａを貫通孔２２ａに挿入することにより、発光ダイオード１１の第１の基板２２に対する位置決めが容易に行われる。これにより、発光ダイオード１１は、図６に示すように、発光部１１ａが貫通孔２２ａと同心状に配され、第１の基板の背面２２ｄに面する空間に対して光を広範囲に照射可能なように設置される。

このように、視認者方向に光を照射する発光ダイオード１０（第１の発光ダイオード）は、第２の面部である底面部５１（一方の面部）と導体パターンとが電気接続されて第１の基板の前面２２ｃ側（片面側）に実装される。視認者方向と反対の方向に光を照射する発光ダイオード１１（第２の発光ダイオード）は、第２の面部（一方の面部）とは異なる第１の面部である上面部５２（他方の面部）と導体パターンとが電気接続されて第１の基板の前面２２ｃ側（片面側）に実装される。

また、上記の発光ダイオード１２，１３，１４についても、発光ダイオード１０，１１と同様に、底面および頂面の両面における設置が可能な発光ダイオードを用いてもよい。

次に、発光ダイオードに適用可能な端子部の構造について、他の形態を図７から図９にしたがって説明する。図７は、発光ダイオードの第２の例を示した側面図である。図８は、発光ダイオードの第３の例を示した側面図である。図９は、発光ダイオードの第４の例を示した側面図である。

図７に示すように、第２の例の発光ダイオード１０Ａは、上記の発光ダイオード１０に対して、端子部５０Ａがベース部１０ｂの底面に沿うようにベース部１０ｂの外方に延びる薄板状部を有することが特徴である。すなわち、発光ダイオード１０Ａの端子部５０Ａは、端子部５０のように高さ方向に離間する底面部５１と上面部５２ではなく、ベース部１０ｂの底面とほぼ同じ高さにある薄板状部の両面である底面部５１Ａと上面部５２Ａを備える。上面部５２Ａは、発光部１０ａに近い側の第１の面部である。底面部５１Ａは、第１の面部の反対側に位置する第２の面部である。

これにより、視認者側に発光する発光ダイオード１０Ａを第１の基板２２に実装する場合には、発光ダイオード１０Ａは、第１の基板の前面２２ｃのランド２２ｂと、底面部５１Ａとを接触させ、両者を半田付け等によって接合することにより、第１の基板２２に通電可能に固定される。また、視認者方向と反対の方向に発光する発光ダイオード１０Ａを第１の基板２２に実装する場合には、発光ダイオード１０Ａは、第１の基板の前面２２ｃのランド２２ｂと、上面部５２Ａとを接触させ、貫通孔２２ａに発光部１０ａおよびベース部１０ｂを完全に挿入した状態で、両者を半田付け等によって接合することにより、第１の基板２２に通電可能に固定される。このとき、ベース部１０ｂの底面と第１の基板の前面２２ｃとがほぼ面一になるため、発光ダイオード１０Ａを第１の基板の前面２２ｃから突出させないように設置することができる。また、第１の基板の背面２２ｄからの発光ダイオード１０Ａの突出量を、第１の基板２２の厚みを利用して抑制することができる。

次に、図８に示すように、第３の例の発光ダイオード１０Ｂは、上記の発光ダイオード１０Ａ対して、発光部１０ａの高さを小さくしたことが特徴である。これにより、視認者側に発光する発光ダイオード１０Ｂを第１の基板２２に実装する場合には、上記の発光ダイオード１０Ａと同様に実装されるが、このとき、第１の基板の前面２２ｃからの発光ダイオード１０Ｂの突出量を発光ダイオード１０Ａの場合に比べて低減することができる。また、視認者方向と反対の方向に発光する発光ダイオード１０Ｂを第１の基板２２に実装する場合には、上記の発光ダイオード１０Ａと同様に実装されるが、このとき、第１の基板の背面２２ｄからの発光ダイオード１０Ｂの突出量を発光ダイオード１０Ａの場合に比べて低減することができる。

次に、図９に示すように、第４の例の発光ダイオード１０Ｃは、上記の発光ダイオード１０Ｂに対して、ベース部１０ｂの外方に延びる端子部５０Ｃの高さ方向長さが、発光部１０ａとベース部１０ｂとを合わせた高さ方向長さとほぼ同じに構成されていることに特徴がある。すなわち、発光ダイオード１０Ｃの端子部５０Ｃは、ベース部１０ｂの底面とほぼ同じ高さ位置にある底面部５１Ｃと、発光部１０ａの頂面とほぼ同じ高さ位置にある上面部５２Ｃと、を備える。すなわち、底面部５１Ｃは発光ダイオード１０Ｃの底面とほぼ同じ高さに位置し、上面部５２Ｃは発光ダイオード１０Ｃの頂面とほぼ同じ高さ位置している。上面部５２Ｃは、発光部１０ａに近い側の第１の面部である。底面部５１Ｃは、第１の面部の反対側に位置する第２の面部である。

これにより、視認者側に発光する発光ダイオード１０Ｃを第１の基板２２に実装する場合には、発光ダイオード１０Ｃは、第１の基板の前面２２ｃのランド２２ｂと、底面部５１Ｃとを接触させ、両者を半田付け等によって接合することにより、第１の基板２２に通電可能に固定される。このとき、第１の基板の前面２２ｃからの発光ダイオード１０Ｃの突出量を発光ダイオード１０Ｂの場合と同等にすることができる。また、視認者方向と反対の方向に発光する発光ダイオード１０Ｃを第１の基板２２に実装する場合には、発光ダイオード１０Ｃは、第１の基板の前面２２ｃのランド２２ｂと、上面部５２Ｃとを接触させて両者を半田付け等によって接合することにより、第１の基板２２に通電可能に固定される。これにより、発光ダイオード１０Ｃは第１の基板の前面２２ｃから、その高さ方向寸法だけ突出するようになる。

本実施形態の計器装置がもたらす作用効果について述べる。タコメータ１は、文字板４等の表示部と、表示部に向かって光を照射する複数個の発光ダイオード１０，１１と、複数個の発光ダイオード１０，１１が実装される第１の基板２２と、を備えている。第１の基板２２には、複数個の発光ダイオード１０，１１を実装可能な導体パターンが片面側だけに形成されている。複数個の発光ダイオード１０，１１には、視認者方向に光を照射する発光ダイオード１０（第１の発光ダイオード）と、視認者方向と前記反対の方向に光を照射する発光ダイオード１１（第２の発光ダイオード）と、が含まれている。各発光ダイオード１０，１１は、光が放射される発光部１０ａ，１１ａと、発光部１０ａ，１１ａと電気接続されている端子部５０と、を備えている。端子部５０は、発光部１０ａ，１１ａに近い側の第１の面部である上面部５２と、第１の面部の反対側に位置する第２の面部である底面部５１と、を備えている。

第１の発光ダイオードは、第１の面部または第２の面部の一方の面部（図３の例では底面部５１）と導体パターンとが電気接続されて第１の基板２２の片面側に実装される。第２の発光ダイオードは、上記一方の面部と異なる他方の面部（図３の例では上面部５２）と導体パターンとが電気接続されて第１の基板２２の片面側に実装される。

この構成によれば、端子部の互いに反対側に位置する２つの面部のいずれかに導体パターンを接続することにより、リバーシブルタイプの複数個の発光ダイオードを実現する。これにより、同一の構成の複数個の発光ダイオードを、片面側だけに導体パターンが形成された第１の基板２２に対して、視認方向に発光する発光ダイオードとその反対方向に発光する発光ダイオードとに使い分けて実装することができる。したがって、使用する発光ダイオードの共通化が図れ、基板の片面側に発光ダイオードを配置することによって基板周辺の奥行き方向長さを抑えた製品を提供できる。

また、片面に導体パターンを形成した片面基板と、視認者側と反視認者側の両方に照明することができる発光ダイオードとを採用することにより、基板に要するコストを抑えるとともに、照明効果が高く、視認者に対して見やすく斬新な見栄えを与える計器装置を提供できる。

また、第１の基板２２には厚み方向に貫通する開口である貫通孔２２ａが設けられている。第２の発光ダイオードは、貫通孔２２ａを通して視認者方向と反対の方向に光を照射するようになっている。

この構成によれば、視認者方向と反対の方向に照射される光の通り道を、第１の基板２２を貫通する開口によって確保することができる。このため、当該光の通り道として、基板の周縁部に形成した切り欠き部分等を採用しなくてもよく、当該光の通り道を第１の基板２２上の必要な箇所に自由に設定することが可能になる。また、当該光の通り道は、光が通るだけの貫通孔２２ａによって実現できるため、第１の基板２２のスペースを有効に活用でき、基板の小型化に寄与する。また、貫通孔２２ａは、基板上の任意の場所に容易に設けることができるため、貫通孔２２ａの位置を光の照射箇所に対応して設定すれば、広範囲な光の照射範囲をもつ製品を提供できる。

第２の発光ダイオード（発光ダイオード１１）は、少なくともボディの一部（発光部１１ａ）が第１の基板２２の厚み方向に貫通する上記開口（貫通孔２２ａ）に挿入された状態で基板の片面側（第１の基板の前面２２ｃ）に実装される。

この構成によれば、第２の発光ダイオードの少なくとも一部は、上記開口に挿入されるため、第２の発光ダイオードの基板からの突出量が上記開口に挿入されている大きさの分抑えることができる。したがって、さらに基板周辺の奥行き方向長さを抑えた製品を提供できる。特に、第１の基板２２から、視認者方向に存在する中央表示部２（第１表示部）の前面部までの距離を短くすることができ、さらにこれによって、第２表示部である文字板４から中央表示部２（第１表示部）の前面部までの距離も短くすることができる。これらの距離が短くなることにより、視認者に対する表示部の見易さや見栄えに貢献できる。

第１の基板２２は、視認者方向に配置された第１の表示部（中央表示部２）と、視認者方向と反対の方向に配置された第２の表示部（文字板４、指針３等）との間に配置されている。

この構成によれば、視認者からの距離が異なる２つの表示部を照明して視認者に対して斬新な見栄えを提供するタコメータ１において、第１の基板の前面２２ｃ側（片面側）に発光ダイオード１０，１１，１２を配置することにより、第１の基板２２と他の部品との距離を小さくすることができるため、装置の小型化が図れる。さらに、デザイン性を重視した表示部の位置の設定にも貢献できる。

（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態のタコメータ１の他の形態について図１０を用いて説明する。図１０はタコメータ１Ａの構成を説明するための模式的な断面図である。図１０において前述の第１実施形態で説明した図面中と同一符号を付した構成部品は、同様の構成部品であり、同様の作用効果を奏するものである。

図１０に示すように、タコメータ１Ａは、文字板４等への照射効率を改善するために、指針３Ａのボス部を光の反射率に優れた光反射性部材で構成し、この光反射性部材に向けて発光するように発光ダイオード１１を配置したことを特徴とする。中央表示部２Ａに含まれる第１の基板２２Ａには、指針３Ａのボス部に対向する位置に貫通孔２２ａが形成されている。すなわち、発光ダイオード１１の発光部１１ａは、指針３Ａのボス部に対向するように配置されている。

光反射性部材の一例として、所定の反射率を有するキャップ６０をボス部に装着することにより実施してもよい。このキャップ６０は、その視認者側の前部が円錐形状である反射面を備える。キャップ６０の反射面は、その表面が光沢のある色、たとえば白色であり、素材は樹脂、金属等で構成されている。

発光ダイオード１１から反射面に入射した光は、反射面を構成する斜面で反射することによって、その方向を指針３の回転軸方向から文字板４側かつその外周側の方向に変更されて、文字板４および指針３を広範囲に照射するようになる。

また、反射面の角度、反射面の範囲、表面の色等は、文字板４等への照射光の光量、照射範囲に応じて調整するものとする。これにより、容易に表示部の見栄え、視認性等を調整可能な計器装置を提供できる。

本実施形態の計器装置がもたらす作用効果について述べる。タコメータ１Ａによれば、回転位置によって視認者に対して現在の状態を示す指針３Ａを、第１の基板２２よりも、視認者方向と反対の方向に配置している。指針３Ａの回転中心に配置されるボス部には、入射された光を反射する反射面（キャップ６０）が設けられている。発光ダイオード１１（第２の発光ダイオード）は、この反射面に対して光を照射するようになっている。

この構成によれば、円錐形状である反射面を有する光反射性部材としてのキャップ６０を指針３Ａのボス部に対応する位置に設け、この光反射性部材に向かって発光するように発光ダイオード１１を配置することにより、文字板４等への照射効率や光の拡散性をさらに向上することができる。また、照射効率等が向上することにより、文字板４等を照射するために必要な発光ダイオードの個数、部品点数および組立工数、消費電力等を低減することができる。これにより、導体パターンの簡素化、コストの低減等が図れる。

（第３実施形態）
第３実施形態では、第１実施形態のタコメータ１の他の形態について図１１を用いて説明する。図１１はタコメータ１Ｂの構成を説明するための模式的な断面図である。図１１において前述の第１実施形態および第２実施形態で説明した図面中と同一符号を付した構成部品は、同様の構成部品であり、同様の作用効果を奏するものである。

図１１に示すように、タコメータ１Ｂは、第２実施形態のタコメータ１Ａに対して、文字板４Ａを印刷またはホットスタンプにより、光透過性の低いまたは不透光性の着色層で形成するとともに、導光板４０および発光ダイオード１３，１４を廃止したことを特徴とする。この構成により、文字板４は発光によって表示されず、予め着色された所定色で表示されるようになる。さらに、発光ダイオード１１からキャップ６０の反射面に入射した光は、反射面の斜面で反射することによって指針３および文字板４側を照射し、文字板４の照らす通常照明の機能をするようになる。この通常照明は、たとえば、夜間等の周囲が暗いときに文字板４の視認性を向上させるために有用である。

（他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

上記実施形態においては、図２および図３に示すように、発光ダイオード１０，１１，１２を第１の基板の前面２２ｃ側に配置しているが、第１の基板の背面２２ｄ側に配置するようにしてもよい。この場合には、視認者方向に光を照射する第１の発光ダイオードは、第１の面部である上面部５２（一方の面部）と導体パターンとが電気接続されて第１の基板の背面２２ｄ側（片面側）に実装され、視認者方向と反対の方向に光を照射する第２の発光ダイオードは、第１の面部（一方の面部）とは異なる第２の面部である底面部５１（他方の面部）と導体パターンとが電気接続されて第１の基板の背面２２ｄ側（片面側）に実装されることとなる。

また、上述の実施形態において、文字板４の前面を照射する複数個の発光ダイオード１１を車両の運転状態によって異なる色で発光するようにしてもよい。これによれば、たとえば、運転状態に基づく燃費によって文字板４の表示色を変えることができ、運転者に対して燃費向上を促すアンビエント効果を提供できる。

また、タコメータ１に含まれる発光ダイオード１０〜１４について、すべて発光ダイオード１０，１１と同様の基板への両面設置が可能なリバーシブルタイプの発光ダイオードを使用するようにしてもよい。これによれば、タコメータ１に含まれるすべての発光ダイオードが当該リバーシブルタイプの発光ダイオードに統一されるため、コスト低減が図れる。

また、上記実施形態では、第２発光ダイオードから発光される光の通り道であって、第１に基板２２の厚み方向に貫通するように形成された開口として、貫通孔２２ａを採用しているが、当該開口は、第１の基板２２に形成される小孔だけでなく、第１の基板２２の周縁部に位置する様々の形状の切り欠き部分や細長い間隙部分（スリット）等であってもよい。

また、上記実施形態において、中央表示部２に液晶表示部２０を設けているが、この液晶表示部２０は、他の種類の表示装置、たとえば蛍光表示管等であってもよい。

３…指針（第２の表示部）
３ａ…ボス部
４…表示板（表示部、第２の表示部）
１０…発光ダイオード（第１の発光ダイオード）
１０ａ，１１ａ…発光部
１０ｂ，１１ｂ…ベース部
１１…発光ダイオード（第２の発光ダイオード）
１２…発光ダイオード（第１の発光ダイオード）
２０…液晶表示部（表示部、第１の表示部）
２１…ＥＣＯ運転表示部（表示部）
２２…第１の基板（基板）
２２ａ…貫通孔（開口）
２２ｃ…第１の基板の前面（片面）
５０…端子部
５１…底面部（第２の面部）
５２…上面部（第１の面部）
６０…キャップ（反射面）

Claims (6)

1. 表示部と、前記表示部に向けて光を照射する複数個の発光ダイオードと、前記複数個の発光ダイオードが実装される基板と、を備える計器装置であって、
   前記基板には、前記複数個の発光ダイオードを実装可能な導体パターンが片面側だけに形成され、
   前記複数個の発光ダイオードは、前記表示部を視認する視認者に向かう方向である視認者方向に光を照射する第１の発光ダイオードと、前記視認者方向と反対の方向に光を照射する第２の発光ダイオードと、を含んでおり、
   前記複数個の発光ダイオードのそれぞれは、光が放射される発光部と、前記発光部に電気接続される端子部と、を備え、
   前記端子部は、前記発光部に近い側の第１の面部と、前記第１の面部の反対側に位置する第２の面部と、を備えており、
   前記第１の発光ダイオードは、前記第１の面部または前記第２の面部の一方の面部と前記導体パターンとが電気接続されて前記基板の前記片面側に実装され、
   前記第２の発光ダイオードは、前記一方の面部とは異なる他方の面部と前記導体パターンとが電気接続されて前記基板の前記片面側に実装されることを特徴とする計器装置。
2. 前記基板には、厚み方向に貫通する開口が設けられており、
   前記基板の前記片面側のうち、前記開口を挟んで互いに対向する位置には、前記導電パターンが設けられ、
   当該導電パターンに前記第２の発光ダイオードの前記他方の面部が電気接続されており、
   前記第２の発光ダイオードは、前記開口を通して前記視認者方向と前記反対の方向に光を照射することを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
3. 前記第２の発光ダイオードは、少なくともボディの一部が前記開口に挿入された状態で前記基板の前記片面側に実装されることを特徴とする請求項２に記載の計器装置。
4. 前記表示部は、第１の表示部と、前記第１の表示部よりも前記視認者方向と前記反対の方向に配置された第２の表示部と、を有し、
   前記基板は、前記第１の表示部と前記第２の表示部との間に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の計器装置。
5. 前記第２の表示部は、回転位置によって前記視認者に対して現在の状態を示す指針を含んでおり、
   前記指針は、回転中心に配置されるボス部を備え、
   前記ボス部は、入射された光を反射する反射面を備え、
   前記第２の発光ダイオードは、前記反射面に対して光を照射することを特徴とする請求項４に記載の計器装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の計器装置は、自動車の運転状態を示す計器装置に用いられ、
   前記発光ダイオードは、運転中の前記自動車の燃費に応じて異なる色の光を照射することを特徴とする計器装置。

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