JP5517957B2

JP5517957B2 - 発光指針

Info

Publication number: JP5517957B2
Application number: JP2011002633A
Authority: JP
Inventors: 欣也田村
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 2011-01-11
Filing date: 2011-01-11
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2031-01-11
Also published as: JP2012145386A

Description

本発明は、発光指針に関する。

特許文献１には、指針の基端側で受光した光源の光を、指針基端側に設けた反射面により指針先端側へ反射させ、この反射光を指針背面の全域に設けた着色層に当てて拡散させることで、指針全体を照明する技術が開示されている。

特開2005-265835号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、着色層の指針中央部分に到達する光量が着色層の指針基端部分および先端部分に到達する光量と比較して著しく少ないため、輝度ムラが顕著であった。
本発明の目的は、輝度ムラを抑制できる発光指針を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、指針基端側正面および指針先端側背面に拡散面を設定し、指針基端側背面に非拡散面を設定した。

よって、本発明にあっては、指針基端側背面で全反射させた光を指針基端側正面の拡散面で拡散させることで、指針中央の輝度を高めることができ、輝度ムラを抑制できる。

実施例１の発光指針を適用したアナログ式の計器装置の要部縦断面図である。 (a)比較例の主光路を示す計器装置の要部縦断面図、(b)比較例の輝度分布図である。 (a)実施例１の主光路を示す計器装置の要部縦断面図、(b)実施例１の輝度分布図である。

以下、本発明の発光指針を実施するための形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
〔実施例１〕
まず、構成を説明する。
［全体構造］
図１は、実施例１の発光指針を適用したアナログ式の計器装置の要部縦断面図である。計器装置は、例えば、車両のインストルメントパネルに設置されるコンビネーションメータの１つとして用いられる。

回路基板1は、紙フェノール系またはガラスエポキシ系材料によって形成された硬質回路基板からなり、その正面1aには所定の銅箔材料からなる複数の配線パターン（不図示）が形成され、この配線パターンに、例えばステッピングモータからなる駆動装置2と発光ダイオードからなる光源3が搭載され、導通固定されている。
駆動装置2は、回路基板1の背面1bに装着され、その回転軸2aが回路基板1を貫通して文字板4の正面4a側に突出し、先端には指針（発光指針）5が連結されている。
指針5は、光透過性を有する素材で形成され、回転軸2aに連結され、光源3からの光を受光する基部6と、基部6から文字板4に沿って長手状に延びる指示部7とを備える。指針5の構造については後述する。

文字板4は、正面4aに透明な合成樹脂基板に複数の印刷を施してなり、全体的には黒色系の印刷が施され、指針5の先端の作動範囲に対応する位置には、適宜、光透過性の有る白色等の印刷で数字やスリット状の目盛りが施されている。これら光透過性の有る印刷部分は、回路基板1の正面1aに固定された図外の光源からの光を導入して発光するように設定されている。
ロアハウジング8は、遮光性を有し、回路基板1の正面1aと文字板4の背面4bとの間に介装され、回路基板1を支持している。

［指針の構造］
指針5の基部6には、略三角形の空隙部9が、指示部7の長さ方向と直交する方向へ向けて貫通形成されている。空隙部9には、背面6bから基部6内に導入した光を指針5の先端5a方向へ向かって反射させる前側反射面10と、光源3からの光を指示部7の後端5b方向へ向かって反射させる後側反射面11とが設けられている。空隙部9には、半光透過性を有する拡散部材12が嵌着されている。拡散部材12は、正面側に凸曲面部12aが形成されている。凸曲面部12aは、前側反射面10で全反射を起こさずに前側反射面10を透過した光を拡散させて基部6の正面6aを均一に光輝させるためのものである。
基部6には、基部6の後端5bおよび側面と指示部7の基端側側面からの光漏れを防止するキャップ（蓋部材）17が取り付けられている。

［指示部の表面処理］
実施例１では、指針5の輝度ムラを抑制することを狙いとし、指示部7の正面7aおよび背面7bに以下の表面処理を施す。
指示部7の正面7aを指針基端側（後端5b側）と指針先端側（先端5a側）との２つの領域に分割し、基端側には、拡散面としてホットスタンプ処理による着色層13を設定する。また、先端側には、拡散面14を設定する。
着色層13は、拡散性を高めるために濃い色の着色層とする。また、拡散面14は、着色層13よりも色の薄い着色層とする。なお、着色層に代えて梨地加工を施してもよい。
指示部7の背面7bを指針基端側と指針先端側との２つの領域に分割し、先端側には、拡散面としてホットスタンプ処理による着色層15を設定する。基端側には梨地加工やホットスタンプ処理などの表面処理は行わず、非拡散面16とする。
着色層15は、拡散性を高めるために、着色層13と同一の着色層とする。
なお、実施例１では、２つの着色層13,15を指示部7の長さ方向にオーバーラップさせていないが、オーバーラップさせてもよい。

次に、作用を説明する。
［輝度ムラ抑制作用］
図２(a)は、実施例１に対する比較例として、指示部7の正面7a側には拡散面を設けず、背面7bの全域に亘って着色層01を設けたものである。
光源3から指針5の基部6内に導入された光の主な光路は、図に示す３つの光路A,B,Cとなる。
光路A：前側反射面10で全反射されて指針5の先端5a側へ向かい、着色層01により拡散される光路。
光路B：前側反射面10で全反射を起こさない光が拡散部材12を透過し、基部6の正面6aで全反射された後、着色層01に達して拡散される光路。
光路C：前側反射面10で全反射を起こさない光が拡散部材12の凸曲面部12aで拡散される光路。

着色層01に達した光は、主に拡散されてドライバに視認されるが、光路Aを通る光は、着色層01の指示部先端側で拡散され、指示部先端部分を光輝させる。また、光路Bを通る光は、着色層01の指示部基端側で拡散され、指示部基端部分を光輝させる。ここで、光路Bを通る光の一部は先端5a側に向かうものの、一度着色層01に当たった光は大きく減衰し、指示部中央部分の輝度向上にはあまり寄与しない。なお、光路Cを通る光は指示部7まで到達せず、基部6を光輝させる。
したがって、図２(b)の輝度分布図に示すように、基部6、指示部基端部分および先端部分と比較して指示部中央部分の輝度が著しく低く、輝度ムラが顕著であるため、視認性が問題となる。

これに対し、実施例１では、指示部7の正面7aの基端側および背面7bの先端側に着色層13,15を設定し、指示部7の背面7bの基端側を非拡散面16としたことで、図３(a)に示すように、上述した光路Bを通る光により照明される部分を指示部基端側から中央側へとシフトさせ、中央部分の輝度を高めた。
詳述すると、背面7bの基端側を非拡散面16としたことにより、光路Bを通る光を非拡散面16により正面7a側に反射させ、さらに、正面7aの基端側に着色層13を設けたことにより、非拡散面16からの反射光を拡散させて指示部中央部分を光輝させた。
図３(b)は、実施例１の指針5の輝度分布図であり、図２(b)に示した比較例に対して、指示部基端部分の輝度が低下し、指示部中央部分の輝度が高くなっていることがわかる。つまり、実施例１の構成を採用することで、指示部7の輝度ムラを抑制でき、視認性を高めることができる。
なお、この効果は、指針の表面処理のみにより達成でき、指針の形状変更を要しないため、コスト面でも有利である。

［照明段差抑制作用］
実施例１では、指示部7の正面7aの先端側に拡散面14を設定した。着色層13,15は、指示部7の正面7aの基端側と背面7bの先端側に設けられているため、仮に正面7aの先端側に拡散面14を設けない場合、指示部7の先端側は基端側よりも奥側の位置で発光し、照明に段差が生じて視認性の悪化を招く。そこで、先端側に拡散面14を設け、着色層15の発光を正面7aまでオフセットさせることで、照明の段差を抑制でき、視認性を向上できる。
ここで、拡散面14は、着色層15よりも薄い着色層としているため、上記オフセットによるロス（減衰）を抑え、指示部7の先端側が暗くなるのを抑制できる。

次に、効果を説明する。
実施例１の発光指針にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
(1) 光源3からの光を基部6で受光し、受光した光を基部6に設けた前側反射面10により指示部7側へ反射させる指針5であって、指示部7の基端側の正面7aおよび指示部7の先端側の背面7bに着色層13,15を設定し、指示部7の基端側の背面7bに非拡散面16を設定した。
これにより、指示部7の輝度ムラを抑制できる。
(2) 指示部7の先端側の正面7aに拡散面14を設けたため、指示部7の基端側と先端側の照明の段差を抑制でき、視認性を向上できる。

（他の実施例）
以上、本発明の発光指針を実施例に基づいて説明したが、具体的な構成については、実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加は許容される。
指示部7の正面7aにおける着色層13と拡散面14との境界、および背面7bにおける着色層15と非拡散面16との境界は、図２(a)に示した背面7bの全域に着色層01を設けた比較例に対し、指示部中央部分の輝度がより高くなるような位置であれば、任意の位置に設定できる。つまり、主光路Bを通る光により照明される部分を指示部基端側から中央側へとシフトさせることができればよい。

3 光源
5 指針（発光指針）
6 基部
7 指示部
7a 正面
7b 背面
10 前側反射面（反射面）
13 着色層
14 拡散面
15 着色層
16 非拡散面

Claims

光源からの光を基端側で受光し、受光した光を基端側に設けた反射面により先端側へ反射させる発光指針であって、
指針基端側正面および指針先端側背面に拡散面を設定し、指針基端側背面に非拡散面を設定したことを特徴とする発光指針。
請求項１に記載の発光指針において、
指針先端側正面に拡散面を設けたことを特徴とする発光指針。