JP6232670B2 - 文字板照明構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の速度計やタコメータ等の計器の照明に利用される文字板照明構造に関するものである。

一般に、車両の速度計やタコメータ等の計器に用いられる表示装置の目盛や数値等は、文字板における指針の回転運動の方向に沿って円弧状に配置されている。そして、文字板の裏面側に透光性材料からなる導光板を配置して、光源から出射した光を導光板に入射させ、入射された光を導光板により文字板の裏面に導いて、透光性を有する目盛や数値等を裏面側から透過照明する。その際、文字板の目盛や数値等を広範囲に亘って均一な明るさで照明するために、幅が広い帯状導光体を用いて透過照明を行う文字板照明構造が知られている。（例えば、特許文献１）

特開２０１１−４７７９０号公報

特許文献１に記載された発明によると、帯状導光体の入射部の幅に対して、帯状導光体の導光部の幅を大きく形成することによって、帯状導光体に入射した光を幅方向に広げて、円弧状に配置された目盛や数値等を広く照明していた。

このような帯状導光体を用いた文字板の目盛や数値等の照明構造を、目盛や数値等だけでなく、目盛や数値等が表示された領域の外縁に形成したリング部の照明に適用して、リング部を透過照明し、文字板の演出効果を高めることが可能である。

その際、従来の文字板照明構造を応用して、帯状導光体の端面に複数の、異なる波長（色）の光を出射する光源を設置して、点灯する光源を切り替えることによって、透過照明の照明色を変更して演出効果を高める照明構造を想定することができる。

そのためには、帯状導光体の端面の面積を拡大して、拡大された端面に複数の光源を設置する必要がある。

しかしながら、文字板の裏面側には、各種の警告灯や、指針を駆動するステップモータ、ステップモータの回転を制御するための制御回路等が設置されているため、スペースに余裕がないため、帯状導光体の端部を拡幅して、拡幅された端面に複数の光源を配置するのは困難であるという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、文字板の裏面に設置された帯状導光体の端面に複数の光源から出射した光を入光させることができ、なおかつ、その帯状導光体の端面を小さいスペースに設置することが可能な文字板照明構造を提供することを目的とする。

本発明に係る文字板照明構造は、複数の光源から出射して帯状導光体に入射した光を、帯状導光体の奥まで導光して、導光された光を外部に出射させて、文字板を透過照明するものである。

すなわち、本発明に係る文字板照明構造は、透光性材料からなり、円弧状に配列された指標部を有する文字板と、透光性材料からなり、前記文字板の裏面側に配置された帯状導光体と、前記帯状導光体の延設方向の端面から前記帯状導光体の内部に光を入射させる複数の光源と、を備え、前記帯状導光体の内部に入射された前記光を導光して、前記文字板の裏面に向けて出射させることによって前記文字板を透過照明する文字板照明構造において、前記帯状導光体は、等しい厚さを有して、内部に入射した光を導光するとともに、前記文字板に対向する面から前記光を出射して前記文字板を裏面側から照明する導光体本体と、前記導光体本体と連続して形成されて、前記導光体本体と等しい厚さを有し、前記文字板の裏面から離隔する方向へ向けて湾曲した湾曲部と、前記湾曲部の延設方向の端面をなして、前記複数の光源から出射した光を前記帯状導光体の内部へ入光させる入光部と、からなり、前記導光体本体は、平面視円弧状で、前記文字板の裏面に対向する面が平面形状を有する等幅面であり、前記湾曲部は、前記等幅面の幅が前記入光部に近づくにしたがって滑らかに広がる拡幅面であり、前記入光部における前記等幅面と連続した面の外縁部が、前記拡幅面の法線方向に向かって滑らかな凸状曲線をなすように形成されるとともに、前記複数の光源は、前記入光部に対向する位置に、前記外縁部に沿って配置されることを特徴とする。

このように構成された文字板照明構造によれば、複数の光源から出射した光が、帯状導光体の端面をなす入光部から入射して、湾曲部の内部を導光し、文字板の裏面側と重なる平面形状をなす等幅面からなる導光体本体に導かれて、導光体本体から文字板の裏面側に出射して文字板を裏面側から透過照明する際に、帯状導光体を構成する導光体本体の文字板の裏面側に重なる等幅面の幅が、導光体本体に連続する湾曲部において、帯状導光体の入光部に近づくにしたがって滑らかに広がる拡幅面とされているため、入光部から帯状導光体の内部に入射した光は、湾曲部において帯状導光体の幅方向の中心部に向けて集光するように全反射しながら、導光体本体の奥に向かって導光される。したがって、文字板全体を、明るく、かつ均一に照明することができる。また、複数の異なる波長の光を出射する光源を設置することができるため、発光させる光源を切り替えることによって、文字板の照明の色に変化を付けて、照明の演出効果を高めることができる。

さらに、帯状導光体の入光部のうち、導光体本体の等幅面と連続した面の外縁部が、湾曲部に形成された拡幅面の法線方向に向かって滑らかな凸状曲線をなすため、外縁部が直線状に形成される場合と比較して、帯状導光体の入光部の幅方向のサイズを小さくすることができ、小さいスペースに複数の光源を設置することができる。したがって、光源の設置の自由度が向上する。

本発明に係る文字板照明構造によれば、文字板の裏面に設置された帯状導光体の端面に複数の光源から出射した光を入光させることができるため、照明の演出効果を高めることができ、なおかつ、帯状導光体の端部を小さいスペースに設置することが可能であるという効果が得られる。

本発明の実施例１に係る速度計の外観を示す正面図である。 本発明の実施例１に係る速度計の主要な構成部品を示す分解斜視図である。 図１を切断線Ａ−Ａで切った断面構造を示す断面図である。 本発明の実施例１に係る速度計に用いられるリング部照明用ガイドライトの斜視図である。 （ａ）は、本発明の実施例１に係る速度計に用いられるリング部照明用ガイドライトの端面の形状を示す端面図である。（ｂ）は、リング部照明用ガイドライトの端面の辺縁が直線で形成された場合の端面の形状を示す端面図である。 リング部照明用ガイドライトの側面形状と、端面から入射した光の進路について説明する側面図である。 本発明の実施例１に係る速度計に用いられるリング部照明用ガイドライトに入射した光の進路について説明する、リング部照明用ガイドライトを端面方向から見た端面図である。 リング部照明用ガイドライトの端面の辺縁が直線で形成された場合に、リング部照明用ガイドライトに入射した光の進路について説明する、リング部照明用ガイドライトを端面方向から見た端面図である。 本発明の実施例２に係る速度計に用いられるリング部照明用ガイドライトにおいて、端面の内周側面側と外周側面側に設置された光源からそれぞれ出射された光の進路について説明する、リング部照明用ガイドライトの上面図である。

以下、本発明の文字板照明構造の一実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明を適用した、車両の速度を表示する速度計１０ａの外観図である。この速度計１０ａは、図示しない車両の車室内において、運転者から視認される位置に設置されている。

速度計１０ａを構成する文字板２０の表面には、速度の数値と目盛りとからなる指標部２５が形成されており、指針３０が回動して車両の車速に応じた値が指示される。

指標部２５は透光性を有する印刷によって形成されており、文字板２０の裏面から照射される照明光によって透過照明される。

指標部２５の外周には、リング部４０が形成されている。このリング部４０は文字板２０の表面に、例えば、透光性を有する印刷によって形成されており、文字板２０の裏面から照射される照明光によって透過照明される。

なお、指標部２５とリング部４０は、それぞれ異なる光源から照射された光によって透過照明される。

本実施例１は、このうち、リング部４０を照明するための照明構造に本発明を適用した例である。

なお、指針３０は、本発明とは異なる照明構造によって照明されるが、その説明は省略する。
［全体構成の説明］

次に、図２と図３を用いて、速度計１０ａの全体構成を説明する。図２は、速度計１０ａの主要な構成部品を示す分解斜視図である。図３は、図１を切断線Ａ−Ａで切った断面構造を示す断面図である。

速度計１０ａは、図２に示すように、指針３０と、文字板２０と、文字板２０のリング部４０を照明する光を導光するリング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）と、文字板２０の指標部２５を照明する光を導光する指標部照明用ガイドライト５０と、リング部照明用ガイドライト６０と指標部照明用ガイドライト５０を収容するロアハウジング部６２と、速度計１０ａの動作を制御するための電子回路を構成する素子が実装された回路基板６８とから構成される。このうち、本発明は、リング部照明用ガイドライト６０の構造に適用される。

リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）は、透光性を有する、ポリカーボネートやアクリル樹脂等の透明な樹脂素材で成形されている。

リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）は、等しい厚さを有して、内部に入射した光を導光するとともに、文字板２０のリング部４０に対向する面から光を出射してリング部４０を透過照明する、平面視円弧状に形成された導光体本体６０ｆと、導光体本体６０ｆと連続して形成されて、導光体本体６０ｆと等しい厚さを有し、文字板２０の裏面から離隔する方向へ向けて湾曲した湾曲部６０ｇ，６０ｇと、湾曲部６０ｇ，６０ｇの延設方向の端面をなして、複数の光源７２（後述する）から出射した光をリング部照明用ガイドライト６０の内部へ入光させる入光部６０ｈ，６０ｈからなる。

リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）は、ロアハウジング部６２の表面に凹状に形成されたリング部照明用ガイドライト収容部６６に収容される。

指標部照明用ガイドライト５０は、透光性を有する、ポリカーボネートやアクリル樹脂等の透明な樹脂素材で成形されている。

指標部照明用ガイドライト５０は、等しい厚さを有して、内部に入射した光を導光するとともに、文字板２０の指標部２５に対向する面から光を出射して指標部２５を透過照明する、平面視円弧状に形成された導光体本体５０ｆと、導光体本体５０ｆと連続して形成されて、導光体本体５０ｆと等しい厚さを有し、文字板２０の裏面から離隔する方向へ向けて湾曲した湾曲部５０ｇ，５０ｇと、湾曲部５０ｇ，５０ｇの延設方向の端面をなして、光源７０（後述する）から出射した光を指標部照明用ガイドライト５０の内部へ入光させる入光部５０ｈ，５０ｈからなる。

指標部照明用ガイドライト５０は、ロアハウジング部６２の表面に凹状に形成された指標部照明用ガイドライト収容部６４に収容される。なお、リング部照明用ガイドライト６０と指標部照明用ガイドライト５０は、ロアハウジング部６２に収容した際のがたつきを防止するため、図２に示すように、一体化して成形されている。

リング部照明用ガイドライト収容部６６は、図３に示すように、リング部照明用ガイドライト６０の外表面のうち、文字板２０の裏面と対向する面である上面６０ｅの反対側の面である底面６０ａを、導光体本体６０ｆと湾曲部６０ｇに亘って保持する下壁６６ａと、リング部照明用ガイドライト６０の内周側面６０ｂを、導光体本体６０ｆと湾曲部６０ｇに亘って保持する内周側壁６６ｂと、リング部照明用ガイドライト６０の外周側面６０ｃを、導光体本体６０ｆと湾曲部６０ｇに亘って保持する外周側壁６６ｃとからなる。

指標部照明用ガイドライト収容部６４は、図３に示すように、指標部照明用ガイドライト５０の外表面のうち、文字板２０の裏面と対向する面である上面５０ｅの反対側の面である底面５０ａを、導光体本体５０ｆと湾曲部５０ｇに亘って保持する下壁６４ａと、指標部照明用ガイドライト５０の内周側面５０ｂを、導光体本体５０ｆと湾曲部５０ｇに亘って保持する内周側壁６４ｂと、指標部照明用ガイドライト５０の外周側面５０ｃを、導光体本体５０ｆと湾曲部５０ｇに亘って保持する外周側壁６４ｃとからなる。

回路基板６８には、回路素子の他に、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）の端面６０ｄ，６０ｄに対向する位置に、リング部４０の照明に必要な照明光を出射する複数の光源７２，７２と、指標部照明用ガイドライト５０の端面５０ｄ，５０ｄに対向する位置に、指標部２５の照明に必要な照明光を出射する光源７０，７０が実装されている。さらに、回路基板６８には、図示は省略するが、各種の警告灯や、指針３０を駆動するステップモータ、ステップモータの回転を制御するための制御回路等が実装されている。

光源７０は、ＬＥＤ７０ａで構成されている。また、光源７２は、複数の等しい３個のＬＥＤ７２ａ，７２ｂ，７２ｃで構成されている。

光源７２を構成する３個のＬＥＤ７２ａ，７２ｂ，７２ｃは、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）の端面６０ｄ，６０ｄに向けて光を照射するように設置されている。

ＬＥＤ７２ａ，７２ｂ，７２ｃから出射した光は、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）の入光部６０ｈから湾曲部６０ｇの内部に入射して、リング部照明用ガイドライト６０の内部を導光する。そして、導光体本体６０ｆにおいて、リング部照明用ガイドライト６０の上面６０ｅから外部に出射して、文字板２０に印刷されたリング部４０を裏面側から照射する。こうして、文字板２０のリング部４０が透過照明される。

ＬＥＤ７０ａから出射した光は、指標部照明用ガイドライト５０の入光部５０ｈから湾曲部５０ｇの内部に入射して、指標部照明用ガイドライト５０の内部を導光する。そして、導光体本体５０ｆにおいて、指標部照明用ガイドライト５０の上面５０ｅから外部に出射して、文字板２０に印刷された指標部２５を裏面側から照射する。こうして、文字板２０の指標部２５が透過照明される。

なお、光源７０から出射した光が指標部照明用ガイドライト５０の内部を導光する際の挙動、および、光源７２から出射した光がリング部照明用ガイドライト６０の内部を導光する際の具体的な挙動については後述する。
［指標部照明用ガイドライトの形状の説明］

次に、図２，図３を用いて、指標部照明用ガイドライト５０の形状について説明する。

指標部照明用ガイドライト５０は、図２に示すように、導光体本体５０ｆの平面視形状が円弧状に形成されて、文字板２０の裏面側に、指標部２５を覆うように配置される。

そして、図２に示すように、指標部照明用ガイドライト５０の両端部である入光部５０ｈ，５０ｈは、それぞれ、導光体本体５０ｆの上面５０ｅ（図３参照）の幅が滑らかに狭まりながら、文字板２０の裏面から遠ざかる方向に略９０度湾曲した湾曲部５０ｇ，５０ｇの端面と形成されている。

この入光部５０ｈ，５０ｈは、それぞれ、上面５０ｅと連続した面の外縁部が直線状になるように形成されている。すなわち、入光部５０ｈ，５０ｈは、それぞれ矩形状の端面をなしている。

そして、回路基板６８には、入光部５０ｈ，５０ｈに対向する位置に光源７０，７０（ＬＥＤ７０ａ，７０ａ）が設置されている。
［リング部照明用ガイドライト（帯状導光体）の形状の説明］

次に、図４，図５を用いて、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）の形状について説明する。

図４は、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）の斜視図である。図５（ａ）は、リング部照明用ガイドライト６０の端面６０ｄに形成された入光部６０ｈの形状を示す端面図である。

図４に示すように、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）は、平面視形状が円弧状に形成されており、円弧の中央部分は、導光体本体６０ｆをなしている。導光体本体６０ｆの上面６０ｅは、等しい幅Ｗを有する平面状の等幅領域を形成している。この導光体本体６０ｆの上面６０ｅは、文字板２０（図２参照）の裏面側に、リング部４０（図２参照）と重なるように配置される。

そして、導光体本体６０ｆの上面６０ｅは、リング部照明用ガイドライト６０の両側の端面６０ｄ，６０ｄに近づくにしたがって、文字板２０（図２参照）の裏面から遠ざかる方向に略９０度湾曲した湾曲部６０ｇ，６０ｇを形成している。

この湾曲部６０ｇ，６０ｇは、それぞれ、導光体本体６０ｆと連続した面で形成されており、端面６０ｄ，６０ｄに近づくにしたがって幅Ｗが滑らかに広がるように形成されている。なお、「滑らかに広がる」とは、幅Ｗが屈曲点を有さずに連続的に拡幅することを表している。

そして、導光体本体６０ｆにおいて、リング部照明用ガイドライト６０の上面６０ｅは平面をなしているが、湾曲部６０ｇ，６０ｇにおいては、この平面が、徐々にリング部照明用ガイドライト６０の表面側に向かう凸面をなすように変形されている。すなわち、リング部照明用ガイドライト６０の端面６０ｄは、その表側外縁部６０ｉが図５（ａ）に示すように凸状曲線をなしている。

また、リング部照明用ガイドライト６０の底面６０ａは、導光体本体６０ｆと湾曲部６０ｇに亘って、上面６０ｅと略平行になるように形成されている。したがって、リング部照明用ガイドライト６０の端面６０ｄの裏側外縁部６０ｊは、図５（ａ）に示すように表側外縁部６０ｉと平行な曲線をなしている。そして、光源７２を構成するＬＥＤ７２ａ，７２ｂ，７２ｃは、それらのＬＥＤの中心が、表側外縁部６０ｉまたは裏側外縁部６０ｊに沿って配置される。

リング部照明用ガイドライト６０の端面６０ｄは、その表側外縁部６０ｉを凸状曲線とすることによって、図５（ｂ）に示すように、隣接するＬＥＤの間隔を保ったまま表側外縁部６０ｉ’が直線をなす端面６０ｄ’を形成した場合と比較して、端面の横幅を長さΔＷだけ縮小することができる。このように、端面の横幅を縮小することによって、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）を、文字板２０の周囲の狭いスペースに設置することができるようになる。
［ガイドライトに入射した光の挙動の説明（１）］

次に、図６を用いて、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）に入射した光が、リング部照明用ガイドライト６０の延設方向に進行する際の光の進路について説明する。

図６は、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）を、速度計１０ａの内部に設置した状態で、図４の紙面右側から見た側面図である。そして、光源７２を構成するＬＥＤ７２ｂの点Ｏから出射して端面６０ｄからリング部照明用ガイドライト６０の内部に進入した光線Ｓ１の挙動を示している。なお、点ＯからはＬＥＤ７２ｂの照射範囲内に向けて複数の光線が出射するが、図６に記載した光線Ｓ１は、その中で、上面６０ｅにおいて、後述する全反射条件を満足する光線の中の任意の１本を表している。

ここで、光線の全反射条件について説明する。今、リング部照明用ガイドライト６０がポリカーボネート製であると仮定する。このとき、ポリカーボネートの屈折率ｎ１＝１.５８と、リング部照明用ガイドライト６０の外側に接している空気の屈折率ｎ２＝１.００に基づいて、臨界角θｃが定まり、θｃ＝sin⁻¹（ｎ２／ｎ１）＝３９°となる。

そして、例えば、点Ｐ１においてリング部照明用ガイドライト６０の上面６０ｅに立てた法線方向に対して、３９°よりも大きい入射角θで入射した光線は、点Ｐ１において全反射して、リング部照明用ガイドライト６０の奥に向かって進行する。

このように、入射角θが臨界角θｃよりも大きい角度で入射した光線は、リング部照明用ガイドライト６０の表面で全て反射して、リング部照明用ガイドライト６０の外部には出射しない。これを全反射条件と呼ぶ。

すなわち、図６における光線Ｓ１は、図６に示すように、リング部照明用ガイドライト６０の内部を直進して、上面６０ｅ、および底面６０ａ上の点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，…において順に全反射を繰り返しながら、リング部照明用ガイドライト６０の奥に向かって進行する。

全反射を繰り返してリング部照明用ガイドライト６０の延設方向に沿って進行した光線Ｓ１が、例えば、図６の点Ｐｎにおいて全反射条件を満たさなくなると（３９°よりも小さい入射角θで上面６０ｅに入射する）、光線Ｓ１の一部は、上面６０ｅで屈折してリング部４０の内部に進入する。そして、透光性を有するリング部４０を透過して、文字板２０（図２参照）の表面から外部に出射する。出射した光は、速度計１０ａを視認している運転者の目に到達するため、リング部４０が裏面側から照明されているように認識される。

さらに、リング部照明用ガイドライト６０の底面６０ａ上の点Ｐｍに入射した光線のうち、全反射条件を満たさない光線Ｓ２の一部は、漏れ光となってリング部照明用ガイドライト収容部６６の下壁６６ａに到達する。そして、下壁６６ａに当たった光の一部は反射して、再びリング部照明用ガイドライト６０の内部に戻る。

このようにしてリング部照明用ガイドライト６０の内部に戻った光のうち、上面６０ｅに到達したときに全反射条件を満たさない光線は、上面６０ｅで屈折してリング部４０を透過して文字板２０（図２参照）の表面から外部に出射するため、リング部４０が透過照明される。

なお、指標部照明用ガイドライト５０に入射した照明光も、リング部照明用ガイドライト６０に入射した光線と同様の挙動をなして、文字板２０（図２参照）の指標部２５（図２参照）が透過照明される。
［ガイドライトに入射した光の挙動の説明（２）］

次に、図７Ａを用いて、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）に入射した光が、リング部照明用ガイドライト６０の延設方向に沿って進行する際の光の進路について説明する。なお、図７Ａは、図３に示したリング部照明用ガイドライト６０のうち、左側の端面６０ｄから入射してリング部照明用ガイドライト６０の内部を導光する光線Ｓ３，Ｓ４の進路をわかりやすく説明するため、光線Ｓ３，Ｓ４の進路を端面６０ｄに射影して、その結果を端面６０ｄの側から見た端面図である。

図７Ａに示すように、光源７２を構成するＬＥＤ７２ａの点Ｑから紙面上方向に向けて出射した光線Ｓ３は、リング部照明用ガイドライト６０の表側外縁部６０ｉ上の点Ｑ１で全反射して、その後、リング部照明用ガイドライト６０の裏側外縁部６０ｊ上の点Ｑ２で全反射する。以後、表側外縁部６０ｉと裏側外縁部６０ｊで全反射を繰り返しながら、リング部照明用ガイドライト６０の奥に向かって進行する。

このとき、反射を繰り返す毎に、光線Ｓ３の位置は、ＬＥＤ７２ａの位置からリング部照明用ガイドライト６０の中心側に向かって徐々に移動する。そして、その移動量は、表側外縁部６０ｉと裏側外縁部６０ｊの法線方向、すなわち、リング部照明用ガイドライト６０の端面６０ｄの外縁に形成される凸状曲線の曲率に依存している。

すなわち、表側外縁部６０ｉと裏側外縁部６０ｊの曲率が大きい（表側外縁部６０ｉと裏側外縁部６０ｊが緩やかな凸状曲線であるとき）ほど、光線Ｓ３の反射位置の横方向の移動量が小さくなる。これは、表側外縁部６０ｉと裏側外縁部６０ｊの曲率が大きいほど、光線Ｓ３はリング部照明用ガイドライト６０の中心側に集光されないことを表している。

ここで、リング部照明用ガイドライト６０は、延設方向に沿って湾曲部６０ｇの奥に行くほど幅が狭くなっているため、湾曲部６０ｇの中心側を通る光線ほど、リング部照明用ガイドライト６０の表面で反射する回数が少なくなって、光の損失が減るため、より奥まで届く。すなわち導光効率が高くなる。

次に、図７Ａにおいて、光源７２を構成するＬＥＤ７２ｃの点Ｑ’から紙面上方向に向けて出射した光線Ｓ４の進路を観察すると、リング部照明用ガイドライト６０の表側外縁部６０ｉ上の点Ｑ３で全反射して、その後、リング部照明用ガイドライト６０の裏側外縁部６０ｊ上の点Ｑ４で全反射する。以後、表側外縁部６０ｉと裏側外縁部６０ｊで全反射を繰り返しながら、リング部照明用ガイドライト６０の奥に向かって進行する。

すなわち、先と同様に、光線Ｓ４は、リング部照明用ガイドライト６０の中心側に向かって徐々に移動する。

次に、図７Ｂを用いて、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）に入射した光が、リング部照明用ガイドライト６０の延設方向に沿って進行する際の光の進路について、リング部照明用ガイドライト６０の端面６０ｄ’が矩形状に形成されている場合について説明する。なお、図７Ｂは、図３に示したリング部照明用ガイドライト６０のうち、左側の端面６０ｄが矩形状の端面６０ｄ’であるときに、端面６０ｄ’から入射してリング部照明用ガイドライト６０の内部を導光する光線Ｓ３，Ｓ４の進路をわかりやすく説明するため、光線Ｓ３，Ｓ４の進路を端面６０ｄ’に射影して、その結果を端面６０ｄ’の側から見た端面図である。

図７Ｂに示すように、光源７２を構成するＬＥＤ７２ａの点Ｒから紙面上方向に向けて出射した光線Ｓ３は、リング部照明用ガイドライト６０の表側外縁部６０ｉ’の点Ｒ１で全反射して、その後、リング部照明用ガイドライト６０の裏側外縁部６０ｊ’の点Ｒ２で全反射して、以後、表側外縁部６０ｉ’と裏側外縁部６０ｊ’で全反射を繰り返しながら、リング部照明用ガイドライト６０の奥に向かって進行する。

このとき、表側外縁部６０ｉ’と裏側外縁部６０ｊ’は、ともに光線Ｓ３の入射方向に直交しているため、全反射を繰り返しても、光線Ｓ３の横方向の位置は変化しない。すなわち、光線Ｓ３はリング部照明用ガイドライト６０の中心側に移動しない。

光源７２を構成するＬＥＤ７２ｃの点Ｒ’から紙面上方向に向けて出射した光線Ｓ４についても同様に、全反射を繰り返しても、光線Ｓ４の横方向の位置は変化しない。すなわち、光線Ｓ４はリング部照明用ガイドライト６０の中心側に移動しない。

このように、矩形状に形成された端面６０ｄ’を有する図７Ｂの構成では、本発明を適用した端面６０ｄを有する図７Ａの構成と比べて、リング部照明用ガイドライト６０の内部に入射した光線が全反射を繰り返して導光されたときに、光線はリング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）の中心側に集光しにくいため、湾曲部６０ｇの領域の幅Ｗが滑らかに狭くなりながら導光体本体６０ｆの領域に移行する際に、リング部照明用ガイドライト６０の奥まで導光しにくくなる。

なお、図７Ａにおいて、表側外縁部６０ｉがなす凸状曲線が円弧形状であるときには、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）の内部を導光された光線は、より効率的にリング部照明用ガイドライト６０の中心側に向けて集光されるため、光線の導光効率をより一層高くすることができる。

次に、本発明の具体的な別の実施形態について説明する。本実施例は、実施例１と同様の機能を有する速度計１０ｂを実現するものであるが、図８に示すように、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）の端面６０ｄに複数の異なる波長の光を出射する光源７４を設置している点が実施例１と異なる。なお、図８は、リング部照明用ガイドライト６０を図示しない文字板２０（図２参照）側から見た上面図である。

すなわち、本実施例２の速度計１０ｂは、リング部４０（図２参照）を透過照明するための異なるＬＥＤ７４ａ，７４ｂ，７４ｃからなる光源７４を有している。

具体的には、ＬＥＤ７４ａは白色光を出射するＬＥＤであり、ＬＥＤ７４ｂは緑色光を出射するＬＥＤであり、ＬＥＤ７４ｃは青色光を出射するＬＥＤである。

そして、図８に示すように、端面６０ｄの内周側面６０ｂ側に白色光を出射するＬＥＤ７４ａが設置されて、端面６０ｄの中央付近に緑色光を出射するＬＥＤ７４ｂが設置されて、端面６０ｄの外周側面６０ｃ側に青色光を出射するＬＥＤ７４ｃが設置されている。

なお、図示は略すが、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）の反対側の端面６０ｄにも、リング部照明用ガイドライト６０の内周側面６０ｂ側から外周側面６０ｃ側に向かって順に、白色光を出射するＬＥＤ７４ａ，緑色光を出射するＬＥＤ７４ｂ，青色光を出射するＬＥＤ７４ｃが設置されている。

このとき、端面６０ｄの外周側に設置されたＬＥＤ７４ｃの点Ｕから出射してリング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）の内部に入射した光線のうち、リング部照明用ガイドライト６０の内周側面６０ｂまたは外周側面６０ｃに突き当たらずに、上面６０ｅと底面６０ａのみで全反射を繰り返して、外周側面６０ｃの最も奥まで到達する光線Ｓ５は、図８に示すように、外周側面６０ｃ上の点Ｕ１に到達する。そして、点Ｕ１で全反射して、さらに導光体本体６０ｆの奥まで導光される。

一方、端面６０ｄの内周側面６０ｂ側に設置されたＬＥＤ７４ａの点Ｖからリング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）の内部に入射した光線のうち、リング部照明用ガイドライト６０の内周側面６０ｂまたは外周側面６０ｃに突き当たらずに、上面６０ｅと底面６０ａのみで全反射を繰り返して、導光体本体６０ｆの最も奥まで到達する光線Ｓ６は、図８に示すように、外周側面６０ｃ上の点Ｖ１に到達する。そして、点Ｖ１で全反射して、さらに導光体本体６０ｆの奥まで導光される。

このように、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）が曲率を有しているため、外周側面６０ｃ側に設置された光源であるＬＥＤ７４ｃと、内周側面６０ｂ側に設置された光源であるＬＥＤ７４ａと、で光線の進路に差が生じて、外周側面６０ｃに到達する位置が異なる。そして、外周側面６０ｃ側に設置された光源であるＬＥＤ７４ｃの方が、導光体本体６０ｆのより奥まで光を届けることができる。すなわち、導光効率が高くなる。

したがって、リング部照明用ガイドライト６０の内部に導光された光を用いて、リング部４０を透過照明したときには、端面６０ｄの外周側面６０ｃ側に設置された光源であるＬＥＤ７４ｃから出射した光は、端面６０ｄの内周側面６０ｂ側に設置された光源であるＬＥＤ７４ａから出射した光と比べて、導光される光量が多くなる。

すなわち、端面６０ｄの外周側面６０ｃ側と内周側面６０ｂ側に同じ輝度のＬＥＤを設置したときには、外周側面６０ｃ側に設置したＬＥＤの光は、内周側面６０ｂ側に設置したＬＥＤの光よりも、リング部照明用ガイドライト６０の内部をより強くより遠くまで導光されて、リング部４０（図２参照）をより明るく透過照明する。

したがって、白色光を出射する輝度の高いＬＥＤ７４ａを端面６０ｄの内周側面６０ｂ側に設置して、緑色光を出射する中間的な輝度を有するＬＥＤ７４ｃを端面６０ｄの中央付近に設置して、青色光を出射する輝度の低いＬＥＤ７４ｃを端面６０ｄの外周側面６０ｃ側に設置することによって、リング部４０を等しい輝度の白色光と緑色光と青色光で透過照明することができる。すなわち、ＬＥＤ７４ａ，７４ｂ，７４ｃの点灯状態（点灯と非点灯）を切り替えることによってリング部４０を照明する照明色を変更したときに、点灯させるＬＥＤを変更しても照明光の輝度を変化させることなく照明色を切り替えることができ、これによって照明品質を向上させることができる。

また、同様にして、一般的に発光色の異なる複数のＬＥＤをリング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）の端面６０ｄに設置して、点灯するＬＥＤを切り替えることによって照明色を切り替える場合においても、最も輝度が高いＬＥＤを端面６０ｄの内周側面６０ｂ側に設置して、最も輝度が低いＬＥＤを端面６０ｄの外周側面６０ｃ側に設置することによって、点灯させるＬＥＤを切り替えて照明色を変更したときに、照明光の輝度を変化させることなく照明色を切り替えることができる。

さらに、設置するＬＥＤの比視感度を考慮して、比視感度が最も高いＬＥＤを端面６０ｄの内周側面６０ｂ側に設置して、比視感度が最も低いＬＥＤを端面６０ｄの外周側面６０ｃ側に設置することによって、点灯させるＬＥＤを切り替えて照明色を変更したときに、照明光の輝度を変化させることなく照明色を切り替えることができる。

以上、説明したように、実施例１に係る速度計１０ａの文字板照明構造によれば、複数のＬＥＤ７２ａ，７２ｂ，７２ｃからなる光源７２から出射した光が、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）の端面６０ｄをなす入光部６０ｈから入射して、湾曲部６０ｇの内部を導光し、文字板２０の裏面側と重なる平面形状をなす等幅面からなる導光体本体６０ｆに導かれて、導光体本体６０ｆから文字板２０の裏面側に出射して文字板２０を透過照明する際に、湾曲部６０ｇが、導光体本体６０ｆのなす等幅面の幅Ｗが、入光部６０ｈに近づくにしたがって滑らかに広がる拡幅面として形成されているため、入光部６０ｈからリング部照明用ガイドライト６０の内部に入射した光は、湾曲部６０ｇにおいてリング部照明用ガイドライト６０の幅方向の中心部に向けて集光するように全反射しながら、リング部照明用ガイドライト６０の奥に向かって導光される。したがって、文字板２０全体を、明るく、かつ均一に照明することができる。また、複数の異なる波長の光を出射する光源を設置することができるため、発光させる光源を切り替えることによって、文字板２０の照明の色に変化を付けて、照明の演出効果を高めることができる。

さらに、実施例１に係る速度計１０ａの文字板照明構造によれば、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）の入光部６０ｈのうち、導光体本体６０ｆの等幅面と連続した面の外縁部が、湾曲部６０ｇに形成された拡幅面の法線方向に向かって滑らかな凸状曲線をなすため、外縁部が直線状に形成される場合と比較して、リング部照明用ガイドライト６０の入光部６０ｈの幅方向のサイズを小さくすることができ、小さいスペースに複数の光源を設置することができる。したがって、光源の設置の自由度が向上する。

また、実施例１に係る速度計１０ａの文字板照明構造によれば、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）が、文字板２０の指標部２５の外周に形成されたリング部４０を透過照明するため、速度計１０ａの指標部とリング部を異なる照明色で照明することができ、これによって照明の演出効果を奏することができる。

また、実施例１に係る速度計１０ａの文字板照明構造によれば、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）の入光部６０ｈの表側外縁部６０ｉがなす凸状曲線が円弧形状に形成されるため、光源７２を形成するＬＥＤ７２ａ（７２ｃ）から出射した光線Ｓ３（Ｓ４）が、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）の入光部６０ｈから入射して、リング部照明用ガイドライト６０の表面で全反射しながら、リング部照明用ガイドライト６０の奥に向かって進行する際に、光線Ｓ３（Ｓ４）がリング部照明用ガイドライト６０の中心側に向かってより一層集光されるため、リング部４０をより一層明るく、より一層均一な明るさで照明することができる。

また、実施例２に係る速度計１０ｂの文字板照明構造によれば、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）の端面６０ｄに、リング部照明用ガイドライト６０の内部に向けて設置された複数のＬＥＤ７４ａ，７４ｂ，７４ｃ（光源７４）のうち、内周側面６０ｂ側に設置された輝度の高いＬＥＤ７４ａから出射した光は、リング部照明用ガイドライト６０の曲率が大きい領域を進行するため導光効率が低く、リング部照明用ガイドライト６０の内部で光が減衰する。一方、外周側面６０ｃ側に設置された輝度の低いＬＥＤ７４ｃから出射した光は、リング部照明用ガイドライト６０の曲率が小さい領域を進行するため導光効率が高く、リング部照明用ガイドライト６０の内部での光の減衰が少ない。したがって、複数のＬＥＤ７４ａ，７４ｂ，７４ｃから出射した光は、均一な強さでリング部照明用ガイドライト６０の内部に導光されて、文字板２０周囲のリング部４０を均一な明るさで照明することができる。

また、実施例２に係る速度計１０ｂの文字板照明構造によれば、リング部照明用ガイドライト６０（帯状導光体）の端面６０ｄに、リング部照明用ガイドライト６０の内部に向けて設置された複数のＬＥＤ７４ａ，７４ｂ，７４ｃ（光源７４）のうち、内周側面６０ｂ側に設置された白色光源である輝度の高いＬＥＤ７４ａから出射した光は、リング部照明用ガイドライト６０の曲率が大きい領域を進行するため導光効率が低く、リング部照明用ガイドライト６０の内部で光が減衰する。一方、外周側面６０ｃ側に設置された輝度の低いＬＥＤ７４ｃから出射した光は、リング部照明用ガイドライト６０の曲率が小さい領域を進行するため導光効率が高く、リング部照明用ガイドライト６０の内部での光の減衰が少ない。したがって、複数のＬＥＤ７４ａ，７４ｂ，７４ｃから出射した光は、均一の強さでリング部照明用ガイドライト６０の内部に導光されて、文字板２０の周囲のリング部４０を均一な明るさで照明することができる。

なお、以上、速度計１０ａ，１０ｂを例にあげて本発明の実施形態について説明したが、タコメータ等の別の車両用計器に関しても同じ照明構造を実現可能であることは言うまでもない。

以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。

１０ａ 速度計
２０ 文字板
２５ 指標部
３０ 指針
４０ リング部
５０ 指標部照明用ガイドライト
６０ リング部照明用ガイドライト（帯状導光体）
６２ ロアハウジング部
６４ 指標部照明用ガイドライト収容部
６６ リング部照明用ガイドライト収容部
６８ 回路基板
７０，７２ 光源

Claims (5)

1. 透光性材料からなり、円弧状に配列された指標部を有する文字板と、透光性材料からなり、前記文字板の裏面側に配置された帯状導光体と、前記帯状導光体の延設方向の端面から前記帯状導光体の内部に光を入射させる複数の光源と、を備え、前記帯状導光体の内部に入射された前記光を導光して、前記文字板の裏面に向けて出射させることによって前記文字板を透過照明する文字板照明構造において、
   前記帯状導光体は、等しい厚さを有して、内部に入射した光を導光するとともに、前記文字板に対向する面から前記光を出射して前記文字板を裏面側から照明する導光体本体と、
   前記導光体本体と連続して形成されて、前記導光体本体と等しい厚さを有し、前記文字板の裏面から離隔する方向へ向けて湾曲した湾曲部と、
   前記湾曲部の延設方向の端面をなして、前記複数の光源から出射した光を前記帯状導光体の内部へ入光させる入光部と、からなり、
   前記導光体本体は、平面視円弧状で、前記文字板の裏面に対向する面が平面形状を有する等幅面であり、前記湾曲部は、前記等幅面の幅が前記入光部に近づくにしたがって滑らかに広がる拡幅面であり、前記入光部における前記等幅面と連続した面の外縁部が、前記拡幅面の法線方向に向かって滑らかな凸状曲線をなすように形成されるとともに、前記複数の光源は、前記入光部に対向する位置に、前記外縁部に沿って配置されることを特徴とする文字板照明構造。
2. 前記帯状導光体が、前記指標部の外周に形成されたリング部を透過照明するものであることを特徴とする請求項１に記載の文字板照明構造。
3. 前記凸状曲線は円弧形状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の文字板照明構造。
4. 互いに波長が異なる複数の光源を有して、前記入光部の内周側には、前記複数の光源の中で輝度が最も高い光源が配置されて、前記入光部の外周側には、前記複数の光源の中で輝度が最も低い光源が配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の文字板照明構造。
5. 前記輝度が最も高い光源は白色光源であることを特徴とする請求項４に記載の文字板照明構造。