JP5397834B2

JP5397834B2 - 計器の照明装置

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Publication number: JP5397834B2
Application number: JP2009169737A
Authority: JP
Inventors: 浩一友野; 秀樹五十嵐; 拓臣佐藤
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2009-04-28
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2029-07-21
Also published as: JP2010276592A

Description

本発明は、例えば車両に備えられる計器に関し、詳しくはその照明装置に関するものである。

車両に搭載される計器の照明装置としては、例えば下記特許文献１あるいは特許文献２がある。特許文献１に記載された計器の照明装置は、部品点数を低減し、安価で軽量化を達成するために、計器本体３の駆動軸２の周りに配置した光源６からの光を外周に反射させる第１の反射部７５と、第１の反射部７５で反射した光を前面パネル５側に反射させる第２の反射部７７とを設け、第２の反射部７７で反射された光あるいは光源６からの直射光で前面パネル５を明るく略均一に照明するというものである。また、前面パネル５と指針４とを共通の光源６で照明することで、別途指針専用の光源を設ける必要がないというものである。

また、特許文献２に記載された計器の照明装置は、ムーブメント６の駆動軸７近傍の周りに出射方向が横方向の光源２１を複数配置し、この光源の光を第１の反射体１４および第２の反射体２３に反射させた光で表示板１１の表示部１０を均一に照明するというものである。

特開２００１−０９９６８５号公報特開２００４−２２６２８５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された計器の照明装置に於いて、前面パネル５と回路基板１との距離を狭めて更なる計器の薄型化を図ろうとした場合、光源（ＬＥＤ）６が前面パネル５に近づく程前面パネル５を照射する照射光の範囲が狭まり、それに起因して前面パネル５の照明にムラが発生しやすくなるという問題点がある。また、第２の反射部７７で反射された反射光で照明される箇所と光源６からの直射光で照明される箇所があり、それによっても照明ムラが生じやすい。

また、特許文献２に記載された計器の照明装置は、第１の反射体１４側に光源２１の光を出射させると共に、光源２１から表示板１１を直射する光を第２の反射体２３で遮断するような構造としてあるために、表示板１１と回路基板５との距離を狭めることが可能であるが、光源２１と第１の反射体１４との距離が短いと第１の反射面１５を照射する照射光の範囲が狭くなってしまう。すると、第１の反射面１５に照射された光が均一とはなり難く、その結果、表示板１１の照明にムラが発生しやすくなるという問題点がある。これらの問題点を解決するには光源の数を増やせば良いが、コストアップとなってしまう。

本発明はこの様な点に鑑みなされたもので、薄型化を図りながら計器の照明ムラを抑えることが可能な計器の照明装置を提供することを目的とする。

本発明は前記目的を達成するため、発光ダイオードが実装された回路基板と、この回路基板の裏面側に装着され前記回路基板を貫通して前方側に延びる駆動軸を有する駆動本体と、指示部と前記駆動軸に固着される指針軸とを有し前記駆動軸の回転によって回動する指針と、この指針の後方に配置された表示板とを備え、前記発光ダイオードは前記駆動軸近傍に配置され前記回路基板に対して平行方向であって前記駆動軸側に光を出射するサイドビュー型であり、この発光ダイオードと前記駆動軸との間に前記発光ダイオードからの光を前記発光ダイオードの背後側および側方側に反射させる第１の反射壁を設けると共に、前記第１の反射壁で反射された光を前記表示板側に反射させる第２の反射壁を前記表示板と前記回路基板との間に設けたことを特徴とするものである。（請求項１）

また、前記発光ダイオードからの光が前記駆動軸側に通過する開口穴を前記第１の反射壁に設け、前記開口穴を通過した光を前記指針側に反射させる指針用反射壁を前記駆動軸と前記第１の反射壁との間の前記回路基板側に設けたことを特徴とするものである。（請求項２）

また、前記駆動軸を挟むように前記発光ダイオードとは反対側に発光表示素子を備え、前記開口穴を通過した前記発光ダイオードからの光を前記発光表示素子に対応した前記回路基板側に反射させる第３の反射壁を前記駆動軸と前記発光表示素子との間の前記表示板側に設け、前記第３の反射壁で反射した光を前記発光表示素子側に反射させる第４の反射壁を前記発光表示素子と前記回路基板との間に設けたことを特徴とするものである。（請求項３）

また、前記発光ダイオードが１個であることを特徴とするものである。（請求項４）

また、前記発光ダイオードを隣接した状態に複数個配設するとともに、前記発光ダイオードを複数個同時に点灯してなることを特徴とするものである。（請求項５）

また、前記発光ダイオードを隣接した状態にて複数個配設するとともに、それぞれの前記発光ダイオードの照明色を異ならせて形成してなることを特徴とするものである。（請求項６）

薄型化を図りながら計器の照明ムラを抑えることが可能な計器の照明装置を得ることができる。

本発明の実施形態を示す計器の照明装置の正面図である。同計器の照明装置の断面図（図１におけるＡ−Ａ断面）である。同計器の照明装置に備えられるケース部材の中心部を示す要部の部分正面図である。同ケース部材の中心部を示す部分側面図（図３に於けるＢ方向）である。本発明の第２の実施形態を示す計器の照明装置に備えられるケース部材の中心部を示す要部の部分正面図である。本発明の第３の実施形態を示す計器の照明装置を駆動する回路構成図である。第３の実施形態の計器照明装置に備えられるケース部材の中心部を示す要部の部分正面図である。

本発明の実施形態を各図に基づいて説明する。図１から図４は本発明の実施形態を示すものであり、例えば車両に備えられる計器の照明装置は、発光ダイオード１などが実装された硬質な回路基板２と、この回路基板２の裏面側に回路基板２と導通状態で装着され、回路基板２を貫通して前方側に延びる駆動軸３を有する駆動本体４と、指示部５と駆動軸３に固着される指針軸部６とを有し駆動軸３の回転によって回動する指針７と、この指針７の後方に配置された表示板８と、この表示板８に設けられた後述する開口部１９の後部側に配設された表示器９と、表示板８と回路基板２との間に配置され表示板８および表示器９が支持されるケース部材１０などを備えている。

指針７は、指示部５と指針軸部６が設けられた基部１１とを有する無色透明な合成樹脂からなる指針本体１２と、基部１１の前方側および周囲を覆う例えば黒色の合成樹脂からなる指針キャップ１３と、指示部５とは反対側の指針キャップ１３内に収納され黄銅や亜鉛などの金属系の材料からなるバランサー１４を備えている。指示部５の裏面には例えば白色の箔（図示せず）がホットスタンプされており、昼間など周囲が明るい時は指示部５が白色で視認される。また、指示部５の基部１１側には指針反射面１５が形成してある。

表示板８は、詳細は図示しないが、指針７の指針軸部６に対応した箇所に貫通穴１６を有する無色透明な合成樹脂からなる基板の表面側に、指示部５の指示対象となる車両の速度を現す目盛，数字などの表示部１７となる例えば白色の着色透過層を印刷した後、表示部１７以外の地部１８となる箇所を例えば黒色の遮光層で印刷したものである。また、表示板８の中心部より手前側には表示器９が臨まれる開口部１９が設けられている。なお、図１に於いては、表示部１７を黒色で、地部１８を無色で示す。

発光ダイオード１は、駆動軸３近傍の回路基板２上に１個配置され、回路基板２に対して平行方向であって駆動軸３側に光を出射するサイドビュー型である。

表示器９は、詳細な説明および図示は省略するが、周知の透過型の液晶表示パネル（発光表示素子）２０と、この液晶表示パネル２０の裏面側に配置された光透過性を有する拡散板２１と、液晶表示パネル２０の端縁に形成された電極部と回路基板２に形成されている回路とを電気的に接続する複数の金属製の接続端子２２などを備えている。この液晶表示パネル２０は、駆動本体４の駆動軸３を挟むように発光ダイオード１とは反対側に配置され、例えば車両の走行距離や外気温が表示されるものである。

ケース部材１０は、遮光性のある例えば白色の合成樹脂からなり、表示板８が載置される裁置部２３と、周壁２４と、発光ダイオード１と駆動本体４の駆動軸３との間に配置され、発光ダイオード１からの光を発光ダイオード１の背後側（光の出射方向とはほぼ反対の方向）および両側方側（光の出射方向とほぼ直交する方向）に反射させる第１の反射壁２５と、駆動軸３側の回路基板２側から表示板８の周縁側に向かって駆動軸３を取り巻くように表示板８と回路基板２との間に傾斜して形成され、第１の反射壁２５で反射された光を表示板８側に反射させる第２の反射壁２６とを有している。本実施形態に於いては、第１の反射壁２５は回路基板２とほぼ垂直な垂直壁２７と、垂直壁２７より表示板８側に設けられた傾斜壁２８とからなり、垂直壁２７は駆動軸３を囲むように延設されて筒部２９となっている。つまり、本実施形態に於ける第１の反射壁２５は筒部２９の発光ダイオード１側の箇所を指す。

また、第１の反射壁２５には発光ダイオード１からの光を駆動軸３側に通過させる開口穴３０が設けてある。更に、駆動軸３と第１の反射壁２５との間の回路基板２側には開口穴３０を通過した光を指針７の基部１１側に反射させる楔形の指針用反射壁３１が３個設けてある。この指針用反射壁３１は、図示しないが筒部２９と部分的に繋がっている。

また、筒部２９の表示板８側且つ液晶表示パネル２０側には、第１の反射壁２５に設けられた開口穴３０を通過し、更に指針用反射壁３１以外の箇所（指針用反射壁３１の周囲）を通過した発光ダイオード１からの光を液晶表示パネル２０に対応した回路基板２箇所に反射させる第３の反射壁３２が設けてある。従って、液晶表示パネル２０側の筒部２９箇所には発光ダイオード１からの光が第３の反射壁３２側に通過するための表示器用開口穴３３が設けてある。

また、ケース部材１０には液晶表示パネル２０および拡散板２１が保持されるセルケース３４が設けてある。セルケース３４は、矩形である液晶表示パネル２０の発光ダイオード１側の一端を除いた他の端縁に対応した側壁３５と、液晶表示パネル２０と回路基板２との間の回路基板２側から液晶表示パネル２０の発光ダイオード１側とは反対側の端縁側に向かって傾斜して延びる第４の反射壁３６などからなる。

この様に構成された計器の照明装置において、例えば夜間など周囲が暗い時に例えば白色で発光する発光ダイオード１が点灯すると、図１および図２に矢印で示す様に、発光ダイオード１からの光は駆動本体４の駆動軸３側に向かい第１の反射壁２５を照射する。そして、垂直壁２７と傾斜壁２８に反射した光は発光ダイオード１の背後側および両側方側（表示板８と第２の反射壁２６との間に形成される空間側）に進み、第２の反射壁２６に反射して表示板８側に向かう。第１の反射壁２５に反射して表示板８側に向かう光もある。これらの光によって表示板８の表示部１７が白色で透過照明されるようになる。ここで、第２の反射壁２６を少なくとも表示部１７をカバーする範囲に形成しておくことにより、光を第２の反射壁２６で反射させて表示部１７側に導くことができる。

また、第１の反射壁２５に設けられた開口穴３０に入った光の一部は指針用反射壁３１で反射して指針７側に向かい基部１１に入射する。そして、指針反射面１５で反射されて指示部５の先端側に向かい指示部５が白色で透過照明されるようになる。

また、第１の反射壁２５の開口穴３０に入り表示器用開口穴３３を通過して第３の反射壁３２を照射した光は、第３の反射壁３２で反射して第４の反射壁３６側に向かう。そして、第４の反射壁３６で反射して液晶表示パネル２０側に向かい液晶表示パネル２０を透過照明するようになる。

この様に、駆動本体４の駆動軸３近傍に配置され駆動軸３側に光を出射するサイドビュー型の発光ダイオード１と駆動軸３との間に発光ダイオード１からの光を発光ダイオード１の背後側および側方側に反射させる第１の反射壁２５を設けると共に、第１の反射壁２５で反射された光を表示板８側に反射させる第２の反射壁２６を表示板８と回路基板２との間に設けたことにより、表示板８の裏面を直射する発光ダイオード１からの光が抑えられると共に、発光ダイオード１からの光を第１の反射壁２５に反射させることで反射光の範囲を広げることができる。そして、この広がった反射光を第２の反射壁２６で反射させて表示板８を照射させることで表示部１７の照明ムラを抑えることができる。また、サイドビュー型の発光ダイオード１を用いているために、表示板８と回路基板２との間隔を狭めても反射光の範囲には影響しないため計器の薄型化も図られる。

また、発光ダイオード１からの光が駆動軸３側に通過する開口穴３０を第１の反射壁２５に設け、開口穴３０を通過した光を指針７側に反射させる指針用反射壁３１を駆動軸３と第１の反射壁２５との間の回路基板２側に設けたことにより、表示板８照明用と指針７照明用の発光ダイオードをそれぞれ専用の発光ダイオードとする必要がなく共用化できる。

また、駆動軸３を挟むように発光ダイオード１とは反対側に液晶表示パネル２０を備え、開口穴３０を通過した発光ダイオード１からの光を液晶表示パネル２０に対応した回路基板２側に反射させる第３の反射壁３２を駆動軸３と液晶表示パネル２０との間の表示板８側に設け、第３の反射壁３２で反射した光を液晶表示パネル２０側に反射させる第４の反射壁３６を液晶表示パネル２０と回路基板２との間に設けたことにより、表示板８照明用と指針７照明用と表示器９照明用の発光ダイオードをそれぞれ専用の発光ダイオードとする必要がなく共用化できる。

また、表示板８と指針７を照明する発光ダイオード、或いは表示板８と指針７と表示器９を照明する発光ダイオードを１個とすることでコストダウンを図ることもできる。

なお、本実施形態においては、ケース部材１０に筒部２９やセルケース３４を設けたが、それぞれ別体としても良い。また、各反射壁の形状は任意である。要は光を所望とする箇所に反射させるようになっていれば良い。

また、発光ダイオード１は１個が望ましいが、図５に示すように第２の実施形態では、２個のサイドビュー型からなる白色照明による発光ダイオード１を駆動軸３近傍の回路基板２上に隣接した状態にて配置し、回路基板２に対して平行方向であって駆動軸３側に光を出射するように設けられているものであり、この場合、２個の発光ダイオード１を同時点灯するように設けている。

この様に発光ダイオード１を２個とすることにより第１の反射壁２５で反射される反射光の範囲をより広げることができ、表示板８の表示部１７の表示範囲が広い場合であっても表示部１７の照明ムラを抑えることが可能となる。

また、２個の発光ダイオードを隣接して配設してなることにより、例えば一方の発光ダイオード１が断線した場合、他方の発光ダイオードが点灯しているために照明輝度は低下するが、計器の表示板８や指針７および表示器９などは全体に薄暗くはなるものの表示状態を確認することができるため、走行中において安全性を確保することができる。

なお、断線時においては、その後、例えば発光ダイオード１を実装した回路基板２をユニット毎部品交換すればよい。

また、図６および図７は本発明の第３の実施形態を示すもので、本実施形態にあっては、駆動軸３近傍の回路基板２上に照明色がそれぞれ異なる２個のサイドビュー型の発光ダイオード１Ａ，１Ｂを配置し、回路基板２に対して平行方向であって駆動軸３側に光を出射するように設けている。照明色として一方の発光ダイオード１Ａは例えば白色点灯するものであり、他方の発光ダイオード１Ｂは例えば青色に発光するものを採用している。

また計器の照明装置を駆動する電気回路構成について図６に基づいて説明する。マイコンなどからなる制御装置１００には、車両などからの信号Ｓを検出し、例えば指針７を回動させる駆動本体４が接続されるともに、計器の表示板８や指針７および表示器９などを照明するための２個の発光ダイオード１Ａ，１Ｂが接続されている。また、制御装置１００には、各発光ダイオード１Ａ，１Ｂを切り換え点灯可能とする切り換えスイッチ２００が接続されている。

この様に構成された計器の照明装置において、例えば夜間など周囲が暗い時に例えば白色で発光する発光ダイオード１が点灯すると、前述した図１および図２に矢印で示す様に、発光ダイオード１からの光は駆動本体４の駆動軸３側に向かい第１の反射壁２５が照射され、表示板８の表示部１７が白色で透過照明されるとともに、第１の反射壁２５に設けられた開口穴３０に入った光の一部は指針用反射壁３１で反射して指針７側に向かい基部１１に入射し、そして、指針反射面１５で反射されて指示部５の先端側に向かい指示部５が白色で透過照明される。

また、第１の反射壁２５の開口穴３０に入り表示器用開口穴３３を通過して第３の反射壁３２を照射した光は、第３の反射壁３２で反射して第４の反射壁３６側に向かい、第４の反射壁３６で反射して液晶表示パネル２０側に向かって液晶表示パネル２０が透白色で透過照明される。

また、運転者の好みによって例えば照明色を他に設定されている青色に切り換えたい場合にあっては、切り換えスイッチ２００を操作することにより一方の発光ダイオード１Ａの点灯から他方の発光ダイオード１Ｂへと切り替わって点灯するものとなり、これにより表示板８の表示部１７、指針７の指示部５、液晶表示パネル２０がそれぞれ青色にて透過照明されるものであり、任意に簡単に照明色を切り換えることができる。

なお本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。たとえば、第２の実施形態では、２個のサイドビュー型からなる白色照明による発光ダイオード１を駆動軸３近傍の回路基板２上に隣接した状態にて配置し、回路基板２に対して平行方向であって駆動軸３側に光を出射するように設けていたが、２個以上の個数からなる発光ダイオード１を隣接状態に配置し、同時点灯するようにしても良いものである。また、表示板７の表示部１７の表示形態や表示面積などそれぞれ仕様が異なり、全体の照明エリアに若干の照明ムラなどが生じた場合にあっては、補助的に発光ダイオードを部分的に追加するようにしても良いものである。また第３実施形態では、白色と青色の照明色からなる発光ダイオード１Ａ，１Ｂを隣接した状態にて配置し、任意に切り換えるように設定していたが、他の色合いからなる照明色であっても良く、また発光ダイオードも２個に限らずそれ以上の個数を配置し、多色（３色以上）の照明色を切り換えるように設定しても良いものである。

Ｓ信号
１，１Ａ，１Ｂ発光ダイオード
２回路基板
３駆動軸
４駆動本体
５指示部
６指針軸部
７指針
８表示板
９表示器
１０ケース部材
１１基部
１２指針本体
１７表示部
１９開口部
２０液晶表示パネル（発光表示素子）
２５第１の反射壁
２６第２の反射壁
２７垂直壁
２８傾斜壁
２９筒部
３０開口穴
３１指針用反射壁
３２第３の反射壁
３３表示器用開口穴
３４セルケース
３５側壁
３６第４の反射壁
１００制御装置
２００切り換えスイッチ

Claims

発光ダイオードが実装された回路基板と、この回路基板の裏面側に装着され前記回路基板を貫通して前方側に延びる駆動軸を有する駆動本体と、指示部と前記駆動軸に固着される指針軸とを有し前記駆動軸の回転によって回動する指針と、この指針の後方に配置された表示板とを備え、前記発光ダイオードは前記駆動軸近傍に配置され前記回路基板に対して平行方向であって前記駆動軸側に光を出射するサイドビュー型であり、この発光ダイオードと前記駆動軸との間に前記発光ダイオードからの光を前記発光ダイオードの背後側および側方側に反射させる第１の反射壁を設けると共に、前記第１の反射壁で反射された光を前記表示板側に反射させる第２の反射壁を前記表示板と前記回路基板との間に設けたことを特徴とする計器の照明装置。
前記発光ダイオードからの光が前記駆動軸側に通過する開口穴を前記第１の反射壁に設け、前記開口穴を通過した光を前記指針側に反射させる指針用反射壁を前記駆動軸と前記第１の反射壁との間の前記回路基板側に設けたことを特徴とする請求項１に記載の計器の照明装置。
前記駆動軸を挟むように前記発光ダイオードとは反対側に発光表示素子を備え、前記開口穴を通過した前記発光ダイオードからの光を前記発光表示素子に対応した前記回路基板側に反射させる第３の反射壁を前記駆動軸と前記発光表示素子との間の前記表示板側に設け、前記第３の反射壁で反射した光を前記発光表示素子側に反射させる第４の反射壁を前記発光表示素子と前記回路基板との間に設けたことを特徴とする請求項２に記載の計器の照明装置。
前記発光ダイオードが１個であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の計器の照明装置。
前記発光ダイオードを隣接した状態に複数個配設するとともに、前記発光ダイオードを複数個同時に点灯してなることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の計器の照明装置。
前記発光ダイオードを隣接した状態にて複数個配設するとともに、それぞれの前記発光ダイオードの照明色を異ならせて形成してなることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の計器の照明装置。