JP5302640B2 - 計器表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、指針により指示することで表示する計器表示装置に関するものである。

自動車等の車両には、車室内の前部に計器表示装置が取り付けられている。この計器表示装置は、通常、運転情報等を表示するための文字板と、文字板を貫通した指針軸の先端に基部が取り付けられ、回動してこの文字板に配置された指標を指示する指針とを有している（例えば、特許文献１参照）。

そして、この計器表示装置は、夜間等の外光がない場合に指針を照明する指針照明用機能部と、昼夜を問わず必要なときに文字板上に点灯表示される警告灯等表示部とを備えている。
特開２００５−６２０５２号公報

ところで、上述の計器表示装置では、文字板として、透明な基材と、この基材の表面側に配置した微細レンズ部と、基材の裏面側に配置した拡大表示用図柄部とを有したものが本願出願人により検討されている。このような文字板では、微細レンズ部により拡大表示用図柄部を拡大して基材の表面から離れた位置にて視認させ得るように構成することが可能であり、これにより文字板上に点灯表示された警告灯等表示部を立体的に表示することができる。

しかしながら、夜間等の外光がなく周囲が暗い場合では文字板を視認することができず、警告灯等表示部を点灯させても立体感を感じさせることができないという問題があった。

そこで、この発明は、外光がない状態であっても警告灯等表示部を立体的に表示することができる計器表示装置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、この発明に係る計器表示装置は、文字板と、該文字板を貫通した指針軸の先端に基部が取り付けられた指針を照明する指針照明用光源と、前記指針の周囲で点灯表示される警告灯等表示部と、を備えた計器表示装置であって、前記文字板は、透明な基材と、該基材の表面側に配置した微細レンズ部と、前記基材の裏面側に配置した拡大表示用図柄部とを有し、前記微細レンズ部により前記拡大表示用図柄部を拡大して前記基材の表面から離れた位置にて視認させ得るように構成し、前記文字板の裏面側には、前記警告灯等表示部を照明する警告灯等照明用光源を配置し、前記文字板と前記指針との間には、前記指針照明用光源の光を前記警告灯等表示部が配置された前記指針の周囲の前記文字板に向けて反射し、この指針の周囲の文字板を照明する反射部材を配置し、前記指針の周囲の文字板の照明輝度を、前記警告灯等表示部の表示輝度よりも低くすることを特徴としている。

この発明によれば、指針照明用光源の光を指針周囲の文字板に向けて反射し、この反射光により指針周囲の文字板を照明する反射部材が、文字板と指針との間に配置される。一方で、警告灯等表示部は指針の周囲で点灯表示される。
すなわち、指針照明用光源の光を指針周囲に反射させることで、外光がない状態であっても指針周囲の文字板を視認可能にしてこの文字板を立体的に認識させることができ、指針周囲で警告灯等表示部を点灯表示したときに、この警告灯等表示部を立体的に表示することができる。

以下、本発明の計器表示装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の計器表示装置の正面図である。図２は、実施例１の計器表示装置を示す断面図である。図３は、実施例１の計器表示装置を模式的に示す分解斜視図である。図４は、実施例１の計器表示装置の文字板を模式的に示す断面図である。図５は、実施例１の計器表示装置の拡大表示用図柄部を示す正面図である。図６は、実施例１の計器表示装置の反射部材を示す断面図である。

自動車等の車両には、車室内の前部に図１〜図３（主に図１参照のこと）に示すような計器表示装置１が取り付けられている。この計器表示装置１は、ここでは速度計と回転計との２つの計器部２,３を一体的に備えた二連メータとされている。但し、計器表示装置１の構成はこれに限るものではない。

このような計器表示装置１は、図２に示すように、特に図示しない樹脂製のハウジングに対して、電子基板４と文字板５とを取り付けた構造を備えている。文字板５は、電子基板４の上方（表面側）に、所要の間隔を有して平行に配置されている。なお、上記の二連メータの場合、電子基板４及び文字板５は２つの計器部２,３によって共用される。

電子基板４の下面（裏面）には、ムーブメント６が取り付けられており、このムーブメント６の出力軸７は電子基板４に形成された軸孔８及び文字板５に形成された軸孔９に対してほぼ面直状態で貫通配置されている。そして、この出力軸７を指針軸とし、文字板５の表面側に突出された先端部１７ａには、指針１０の基部（又はその近傍部分を含む）１０ａが取り付けられている。さらに、この指針１０の基部１０ａには、バランサー１１が取り付けられ、さらにこのバランサー１１を隠し得るための指針キャップ１２が嵌着されている。指針１０は、照明可能なように無色又は有色の透明樹脂等により形成され、一方、指針キャップ１２は指針照明光を遮断し得るように遮光性を有する不透明樹脂等により形成されている。

このような計器表示装置１には、夜間等の外光がなく周囲が暗いときに指針１０を照明するための指針照明機能部１３が設けられる。この指針照明機能部１３は、指針照明用光源１４と、指針用露光防止壁１５とを有している。

指針照明用光源１４は、電子基板４の表面側であって指針キャップ１２の内側部分に対向する位置に、複数個取り付けられる。この指針照明用光源１４には、ＬＥＤ等の省電力型の長寿命光源が使用される。そして、指針用露光防止壁１５は、複数の指針照明用光源１４の周囲を取り囲むと共に、指針キャップ１２の外周部とほぼ対応する位置に配置され、電子基板４から文字板５にまで達するほぼ円筒状を呈している。

一方、文字板５は、図４に示すように、樹脂製の透明基材１６と、この透明基材１６の表面側に配置された微細レンズ部１７と、透明基材１６の裏面側に配置された文字板意匠形成部１８とを有している。

微細レンズ部１７は、例えば多数のいわゆるマイクロレンズ１７ａ（図４参照）を有する微細レンズ群設置部として構成される。このマイクロレンズ１７ａは、例えば精密金型を用いて透明基材１６に形成したり、透明樹脂を溶剤に溶かしたインクをインクジェットプリンタで噴射することにより透明基材１６に形成したりすることができる。なお、いずれの製造方法においてもマイクロレンズ１７ａは透明基材１６の表面側に突出した凸レンズ形状となる。

文字板意匠形成部１８は、指針１０の回動領域に対応する指針回動領域１９と、この指針回動領域１９の外側の外部領域２０とに画成される。そして、ここでは、指針回動領域１９は、さらに外周部分を構成する指標表示部１９ａと、指標表示部１９ａの内側部分を構成する中央領域部１９ｂとを有している。これにより、指針１０の周囲の文字板５には中央領域部１９ｂが対応することとなる。

指標表示部１９ａは、所要の幅を有するリング形状を呈し、暗色の不透光性印刷により形成された帯状塗潰部分２１ａと、この帯状塗潰部分２１ａを白抜きすることで形成される複数の数字・目盛部２１ｂと有している。なお、数字・目盛部２１ｂは、無印刷又は有色の透光性印刷となっている。また、中央領域部１９ｂは、指標表示部１９ａに囲まれたほぼ円形を呈しており、この中央領域部１９ｂには複数の警告灯等表示部２２が配置されている。

各警告灯等表示部２２は、それぞれ昼夜を問わず必要なときに個別に点灯表示されるものであり、警告灯等には、警告灯、指示灯、表示灯等が含まれるものとする。この警告灯等表示部２２は、後述するベースカラー印刷層２６上に形成される遮光印刷層２２ａを白抜きすることで形成される。なお、この警告灯等表示部２２は、無印刷又は有色の透光性印刷となっている。また、各警告灯等表示部２２は、電子基板４の表面側であってそれぞれの警告灯等表示部２２に対向する位置に取り付けられた警告灯等照明用光源２３により照明可能となっている。この警告灯等照明用光源２３には、ＬＥＤ等の省電力型の長寿命光源が使用される。そして、この警告灯等照明用光源２３の周囲には、電子基板４から文字板５にまで達するほぼ円筒状を呈した警告灯等用露光防止壁２４が設けられる。なお、警告灯等露光防止壁２４は、複数の警告灯等表示部２２に対応して個別に構成しても一体に構成してもよく、また一体化した場合には、さらに指針用露光防止壁１５と一体に構成するようにしてもよい。

そして、指針回動領域１９の中央領域部１９ｂ及び外部領域２０には、拡大表示用図柄部２５と、この拡大表示用図柄部２５上に形成されるベースカラー印刷層２６とが設けられている。

拡大表示用図柄部２５は、透光性の印刷部で構成され、文字板５の図柄として適していればどのような図柄であってもよいが、あまり目立ちすぎないような色彩や色調のものとすることが好ましい。ここでは、淡色系の市松模様の微細パターン等にされている（図５参照）。また、ベースカラー印刷層２６は、表面からの光（外光）に対する反射性と、裏面側からの光（照明光）に対する透過性とを有するミラー系インク等によって形成するのが好ましい。ここでは、くすんだ銀色系のインク等にされている。なお、拡大表示用図柄部２５及びベースカラー印刷層２６は、スクリーン印刷やオフセット印刷等により印刷形成される。

そして、指標表示部１９ａ及び外部領域２０は、電子基板４の表面側であってこの指標表示部１９ａ又は外部領域２０に対向する位置に取り付けられた複数の文字板照明用光源２７により照明可能となっている。この文字板照明用光源２７には、ＬＥＤ等の省電力型の長寿命光源が使用される。なお、指標表示部１９ａでは数字・目盛部２１ｂを光が透過し、帯状塗潰部分２１ａでは遮光されるので、光を透過する数字・目盛部２１ｂのみが発光表示される。

一方、中央領域部１９ｂは、文字板５と指針１０との間に配置されて指針照明用光源１４の光をこの中央領域部１９ｂ向けて反射する反射部材３０による反射光により照明可能となっている。

反射部材３０は、図３,図６に示すように透明樹脂等により形成されたリング形状を呈し、指針軸である出力軸７を取り囲む環状の反射面部３１と、指針照明用光源１４の光を通過させる光貫通孔３２とを有している。

反射面部３１は、内側が低く外側が高くなるすり鉢状に傾斜しており、下方から入射した光を反射部材３０の外方にむけて反射可能になっている。また、この反射面部３１の上部には、指針キャップ１２の下面に嵌着可能な嵌着部３２が形成されている。また、光貫通孔３２は、出力軸７の外径よりも十分大きな径に設定され、この光貫通孔３２を貫通した光により指針１０を十分照明することができる。

次に、作用を説明する。
まず、「本願発明の計器表示装置の基本作用」の説明を行い、続いて、実施例１の計器表示装置における「夜間照明時立体表示作用」を説明する。
［本願発明の計器表示装置の基本作用］
図７は、微細レンズ部により拡大された拡大表示用図柄部を示す正面図である。

実施例１の計器表示装置１の文字板５は、透明基材１６の表面側に微細レンズ部１７を有し、透明基材１６の裏面側に拡大表示用図柄部２５を有している。ここで、微細レンズ１７が凸レンズ状のマイクロレンズ１７ａの集合体である場合には、大雑把に言って一枚の凸レンズに近いレンズ効果を得ることができ、この微細レンズ部１７により拡大表示用図柄部２５を拡大して透明基材１６の表面から離れた位置にて視認させ得ることができる。すなわち、拡大表示用図柄図２５は図７に示すように拡大して見える。

ここで、拡大表示用図柄部２５に対する拡大効果は、この拡大表示用図柄部２５が微細レンズ部１７に対して文字板５の面方向に特定の位置関係になったときにのみ得られる。この特定の位置関係は若干の範囲を有しており、この範囲内で微細レンズ部１７による拡大倍率を変更することができる。この際、微細レンズ部１７による拡大倍率が大きくなるに従い、拡大して見える拡大表示用図柄部２５は透明基材１６から遠くに離れて見える（奥側に視認される）傾向を有している（沈込拡大虚像）。

また、拡大表示用図柄部２５が、微細レンズ部１７に対して上記の特定の位置関係から外れる場合（以下、通常の位置関係という）には、拡大効果は得られず等倍にしか見えなくなる。このように、微細レンズ部１７は、一枚の凸レンズとは異なった特性をも有している。

そして、実施例１の計器表示装置１では、拡大表示用図柄部２５が拡大して見える範囲を中央領域部１９ｂ及び外部領域２０に設定している。そして、指標表示部１９ａについては、帯状塗潰部分２１ａ及び数値・目盛部２１ｂが等倍に視認されるように設定している。

つまり、実施例１の計器表示装置１では、透明基材１６に対し、ほぼ全面に微細レンズ部１７を設けると共に、指標表示部１９ａについては帯状塗潰部分２１ａ及び数値・目盛部２１ｂが微細レンズ部１７に対して通常の位置関係になるように形成し、また中央領域部１９ｂ及び外部領域２０については拡大表示用図柄部２５が微細レンズ部１７に対して特定の位置関係になるように形成している。

これにより、指標表示部１９ａが透明基材１６の面上に等倍で視認され、一方、中央領域部１９ｂ及び外部領域２０においては透明基材１６よりも奥側（沈み込んだ位置）に拡大された拡大表示用図柄部２５が視認される。これにより、文字板５は指標表示部１９ａと中央領域部１９ｂ及び外部領域２０との間に高低差（あるいは前後（奥行き）方向の位置の差）を有する立体感の高いものとなる。

さらに、警告灯等照明用光源２３を光らせることにより警告灯等表示部２２が点灯表示されると、この警告灯等表示部２２は拡大された拡大表示用図柄部２５を透過した状態で表示される。つまり、拡大表示用図柄部２５上に警告灯等表示部２２が透けて見え、警告灯等表示部２２と中央領域部１９ｂとの間に高低差（あるいは前後（奥行き）方向の位置の差）を感じることができる。これにより、中央領域部１９ｂ上に点灯した警告灯等表示部２２が浮遊した状態で見える。

なお、この際、中央領域部１９ｂでは、警告灯等表示部２２を透過した警告灯等点灯用光源２３からの光がベースカラー印刷層２６、拡大表示用図柄部２５を透過する。すなわち、警告灯等表示部２２には拡大表示用図柄部２５が重なることとなるが、この拡大表示用図柄部２５が淡色系の微細パターンであるため拡大表示用図柄部２５が目立つようなことない。反対に、警告灯等点灯用光源２３を消灯することにより警告灯等表示部２２が文字板５から見えなくなり、拡大表示用図柄部２５のみを視認しうる。この警告灯等表示部２２の点灯や消灯は、複数存在している警告灯等表示部２２ごとに独立して行われる。

［夜間照明時立体表示作用］
実施例１の計器表示装置１において、夜間等の外光がなく周囲が暗いときには指針照明用光源１４及び文字板照明用光源２７を点灯する、いわゆる夜間照明状態にする。これにより、指針１０と文字板５の数字・目盛部２１ｂ及び外部領域２０が発光表示される。なお、指針１０は、反射部材３０の光貫通孔３２を通過した光が内部に入射することで自身が光るように照明される。

また、反射部材３０の反射面部３１により指針照明用光源１４の光が文字板５に向かって反射するので、この反射光により中央領域部１９ｂが照明される。これにより、外光がない状態であっても指針１０周囲の文字板５である中央領域部１９ｂを視認可能にし、この中央領域部１９ｂを立体的に認識させることができる。

そして、警告灯等表示部２２を点灯表示すると、この警告灯等表示部２２を点灯表示させる警告灯等照明光源２３の光は、警告灯等表示部２２に直接入射する直接光であるので、反射光である中央領域部１９ｂを照明する光よりも輝度が高い。そのため、中央領域部１９ｂ上に警告灯等表示部２２を照明することができる。このとき、中央領域部１９ｂは立体的に認識されているので、警告灯等表示部２２が浮遊した状態で見える。

特に、上述の実施例１では反射部材３０が、出力軸７を取り囲む環状の反射面部３１と、指針照明用光源１４の光を通過させる光貫通孔３２とを有するリング形状を呈している。これにより、指針照明用光源１４の光をムラなく中央領域部１９ｂに反射させると同時に指針１０を確実に照明することができ、指針１０の照明と中央領域部１９ｂの照明とを良好な状態で両立することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の計器表示装置１にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 文字板５と、該文字板５を貫通した指針軸（出力軸７）の先端７ａに基部１０ａが取り付けられた指針１０を照明する指針照明用光源１４と、前記指針１０の周囲で点灯表示される警告灯等表示部２２と、を備えた計器表示装置１であって、前記文字板５は、透明な基材（透明基材１６）と、該基材１６の表面側に配置した微細レンズ部１７と、前記基材１６の裏面側に配置した拡大表示用図柄部２５とを有し、前記微細レンズ部１７により前記拡大表示用図柄部２５を拡大して前記基材１６の表面から離れた位置にて視認させ得るように構成し、前記文字板５と前記指針１０との間には、前記指針照明用光源１４の光を前記指針１０の周囲に向けて反射して照明する反射部材３０を配置する構成とした。これにより、外光がない状態であっても警告灯等表示部２２を立体的に表示することができる。

(2) 前記反射部材３０は、前記指針軸７を取り囲む環状の反射面部３１と、前記指針照明用光源１４の光を通過させる光貫通孔３２とを有するリング形状を呈する構成とした。このため、指針１０の照明と中央領域部１９ｂの照明とを良好な状態で両立することができる。

以上、本発明の計器表示装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、透明基材１６の全面に微細レンズ部１７を形成したが、透明基材１６の中央領域部１９ｂ及び外部領域２０に対応する位置にのみ、微細レンズ部１７及び拡大表示用図柄部２５を部分的に設けると共に、微細レンズ部１７に対して拡大表示用図柄部２５が特定の位置関係になるようにしてもよい。

実施例１では、本発明の計器表示装置を、速度計２と回転計３とを備えた二連メータへの適用例を示したが、計器部を一つしか持たない単独メータや、３個以上の計器部を有するコンビネーションメータに対しても適用することができる。要するに、文字板上で回転する指針と、この指針を照明する指針照明用光源と、指針周囲に配置された警告灯等表示部とを備えた計器表示装置であれば適用できる。

実施例１の計器表示装置の正面図である。 実施例１の計器表示装置を示す断面図である。 実施例１の計器表示装置を模式的に示す分解斜視図である。 実施例１の計器表示装置の文字板を模式的に示す断面図である。 実施例１の計器表示装置の拡大表示用図柄部を示す正面図である。 実施例１の計器表示装置の反射部材を示す断面図である。 微細レンズ部により拡大された拡大表示用図柄部を示す正面図である。

符号の説明

１ 計器表示装置
５ 文字板
７ 指針軸（出力軸）
１０ 指針
１４ 指針照明用光源
１６ 基材（透明基材）
１７ 微細レンズ部
１９ｂ 指針の周囲（中央領域部）
２２ 警告灯等表示部
２５ 拡大表示用図柄図
３０ 反射部材

Claims (3)

1. 文字板と、該文字板を貫通した指針軸の先端に基部が取り付けられた指針を照明する指針照明用光源と、前記指針の周囲で点灯表示される警告灯等表示部と、を備えた計器表示装置であって、
   前記文字板は、透明な基材と、該基材の表面側に配置した微細レンズ部と、前記基材の裏面側に配置した拡大表示用図柄部とを有し、前記微細レンズ部により前記拡大表示用図柄部を拡大して前記基材の表面から離れた位置にて視認させ得るように構成し、
   前記文字板の裏面側には、前記警告灯等表示部を照明する警告灯等照明用光源を配置し、
   前記文字板と前記指針との間には、前記指針照明用光源の光を前記警告灯等表示部が配置された前記指針の周囲の前記文字板に向けて反射し、この指針の周囲の文字板を照明する反射部材を配置し、
   前記指針の周囲の文字板の照明輝度を、前記警告灯等表示部の表示輝度よりも低くすることを特徴とする計器表示装置。
2. 請求項１に記載された計器表示装置において、
   前記反射部材は、前記指針軸を取り囲む環状の反射面部と、前記指針照明用光源の光を通過させる光貫通孔とを有するリング形状を呈していることを特徴とする計器表示装置。
3. 請求項１に記載された計器表示装置において、
   前記反射部材は、前記指針の基部に取り付けられた指針キャップの下面に嵌着されることを特徴とする計器表示装置。

Images