JPH06262965A

JPH06262965A - 虚像式メータ

Info

Publication number: JPH06262965A
Application number: JP5049602A
Authority: JP
Inventors: Nagahiko Matsushita; 修彦松下; Tomoyuki Nagaura; 友幸永浦
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1993-03-10
Filing date: 1993-03-10
Publication date: 1994-09-20

Abstract

(57)【要約】【目的】虚像表示式の虚像式メータにおいて、指針周
囲からの漏光がなく、また、指針の高輝度発光が可能
で、発光機構の簡素化と省スペース化が図れ、目盛の読
み取り誤差をなくすことを目的とする。【構成】ケース５内を傾斜したハーフミラー６によっ
て前後２つの空間に仕切り、このハーフミラー６に対し
て鏡面対称の位置にそれぞれ内機１と目盛4aを備えた文
字板４を配置する。内機１の回転軸２の先端部に遮光性
の回転円板３を取り付け、回転円板３に回転中心から外
側に向けて指針形状の透光性のスリットを形成し、回転
円板３の背面側に高輝度発光光源８を設ける。一方、目
盛4aを備えた文字板４にはその背面側に光源９を設け
る。この結果、目視者側に達する指針の輝度が向上し、
目盛4aとの輝度バランスが取り易くなり、また、指針と
なるスリット3aと目盛4aが同一平面上に位置するので読
み取り誤差がなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は指針式メータに関し、特
に、自動車のコンビネーションメータに組み込まれ、指
針にて指示される目盛意匠が内蔵するハーフミラーによ
って虚像表示される虚像式メータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、指針により状態量を表示するアナ
ログ式メータ、例えば、自動車のコンビネーションメー
タに備えられている速度計や機関回転計等は、運転者等
の目視者がメータの指針の先端部分に描かれた目盛を読
むことによって、状態量を判断するようになっている。

【０００３】このようなアナログ式メータは、従来から
コンビネーションメータの前面板に目盛意匠を形成して
文字板とし、この文字板の背面側にメータ内機、前面側
に指針を取り付けて文字板上の目盛意匠を単に指針によ
って表示するだけのものが一般的である。ところが、こ
の従来のアナログ式メータは、文字板の目盛意匠と指針
との間に隙間があり、視線方向によっては指針の指示す
る目盛意匠の視認誤差が生じ、実際の状態量が読み取れ
ないことがあった。

【０００４】そこで近年、メータのケース内にハーフミ
ラーを組み込み、文字板の目盛意匠をハーフミラーを介
して指針と同一平面上に虚像表示することによって、指
針と目盛意匠との間の隙間を無くし、表示を見やすくし
て読み取り誤差を無くすようにした虚像表示式の虚像式
メータが提案されている。

【０００５】図７は実開平３−２３３１７号公報に記載
のある虚像表示式の虚像式メータ２０の構成を示すもの
である。この提案の虚像式メータ２０は、メータ内機２
１の回転軸２２に取り付けられた指針２３により、文字
板２４に形成された目盛２４ａを虚像表示するものであ
る。メータケース２５の内部には目視者の視線方向Ｅに
対して所定の角度（４５°）に傾斜したハーフミラー２
６が設けられており、このハーフミラー２６の後方側の
ケース２５内の空間に内機２１と指針２３があり、前方
側のケース２５内の空間の天井部に透光性を有する目盛
２４ａが形成された文字板２４がある。指針２３の後方
には遮光板２６が設けられており、この遮光板２６の後
方に光源２８からの光を指針２３に導く導光板２７があ
る。光源２８から出た光は導光板２７内を伝搬してその
端部で屈折し、遮光板２６の中央部に設けられた導光穴
２６ａを通って指針キャップ２３ａ内に入り、指針２３
を自発光させる。また、文字板２４の上方側にも光源２
９があり、この光源２９から出た光は文字板２４のメモ
リ２４ａを通過してハーフミラー２６で目視者側に反射
する。

【０００６】そして、文字板２４と指針２３とはハーフ
ミラー２６に対して鏡面対称に配設されており、文字板
２４上の目盛２４ａのハーフミラー２６による反射光の
虚像と指針３とがほぼ同一面上に位置するようになって
いる。この結果、目視者からは同じ平面上で指針２３の
外側に目盛２４ａがあるように見え、目視誤差が解消さ
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな虚像表示式の虚像式メータ２０には次のような問題
点がある。

【０００８】(1) 指針２３がハーフミラー２６を通過し
て見えるため、指針２３を自発光させても指針２３が暗
く見える。そこで、光源２８を高輝度発光させると、遮
光板２６の透光穴２６ａを通った光が指針キャップ２３
ａの周囲から矢印Ｌで示すように漏れるので、漏光防止
が必要となる。

【０００９】(2) 指針２３は常に自発光させる必要があ
るため、光源２８として高信頼性、低温発光するものが
必要となる。

【００１０】(3) 文字板２４の目盛２４ａは明るくし易
いので、目盛２４ａの輝度が高くなるが、指針２３側は
光源を高輝度にしても導光板２６を通じて光が指針２３
に導かれるので指針２３が暗くなり、目盛２４ａと指針
２３の輝度のバランスが難しい。また、指針２３の自発
光機構も複雑である。

【００１１】(4) 目盛２４ａを虚像表示することによっ
て、指針２３と目盛２４ａとの間の隙間はなくなった
が、指針２３に高さがあるために指針２３と目盛２４ａ
は正確に同一平面上にはなく、指針２３の段差で目視者
の視線方向によっては指針２３と目盛２４ａが多少ずれ
る。

【００１２】そこで、本発明は、虚像表示式の虚像式メ
ータにおいて、指針キャップの周囲からの光の漏れがな
く、また、指針を高輝度で自発光させることができ、更
には、指針の自発光機構を簡素にできると共に、指針と
目盛とを完全に同一平面上にあるようにして正確に指針
の指示を読み取ることができる虚像式メータを提供する
ことを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の第１の形態の虚像式メータは、メータのケース内
が、目視者の視線方向に対して所定の角度傾斜したハー
フミラーによって前後２つの空間に仕切られ、指針を有
する内機と前記メータの目盛意匠を備えた文字板が、こ
のハーフミラーに対して鏡面対称の位置にそれぞれ取り
付けられ、前記ハーフミラーによって前記文字板の目盛
または前記指針のいずれか一方が、虚像として実像と同
一平面上に視認されるように構成された虚像式メータで
あって、前記指針が、前記内機の回転軸に取り付けられ
た遮光性の回転板に光透過部として形成され、この回転
板の背面側に高輝度発光光源が設けられていることを特
徴としている。

【００１４】この光透過部は、前記回転板に回転中心か
ら外側に向けて形成された透光性のスリットであっても
良く、また、前記回転板の外周部に回転角１８０°以内
の範囲に同心円状に形成された切欠であり、前記回転板
の回転によって前記指針がゾーン状に伸び縮みするよう
に構成されていても良い。

【００１５】また、前記目的を達成する本発明の第２の
形態の虚像式メータは、メータのケース内が、目視者の
視線方向に対して所定の角度傾斜したハーフミラーによ
って前後２つの空間に仕切られ、一方の空間には前記メ
ータの目盛意匠を備えた文字板が取り付けられ、他方の
空間にはこのハーフミラーに対して前記文字板と鏡面対
称の位置に、前記文字板上の目盛意匠の位置に対応させ
て連続して並べられた多数の発光セグメントが取り付け
られ、前記ハーフミラーによって前記文字板の目盛また
は前記発光セグメントのいずれか一方が虚像として実像
と略同一平面上に視認されるように構成され、前記発光
セグメントの連続発光個数によって目盛を指示するよう
に構成されたことを特徴としている。

【００１６】

【作用】本発明の虚像式メータによれば、指針を自発光
させるための光源からの光が直接回転板のスリットを通
ってハーフミラー側に導かれるので、導光板を使用して
光を導くものに比べて指針の輝度が高まり、目盛との輝
度バランスが取り易く、光源側の構成が簡素になり、省
スペースの設計が可能となる。また、指針用のスリット
またはゾーン状の切欠以外は遮光性の回転板で覆われて
いるので、光源からハーフミラー側への漏光もない。更
には、指針に段差がないので、目盛と指針が同一平面上
に位置することになり、指針の指示する目盛を正確に読
み取ることができる。

【００１７】

【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１８】図１(a) は本発明の一実施例の虚像式メー
タ１０の構成を示す側断面図であり、図１(b) は(a) の
回転板の正面図である。

【００１９】この実施例の虚像式メータ１０のメータケ
ース５は、ハーフミラー６を内蔵する主ケース５Ａと、
ハーフミラー６の後方側に設けられる内機１を収容する
ための後部ケース５Ｂ、およびハーフミラー６の上方側
に設けられる文字板４とその光源９を収容するための上
部ケース５Ｃとから構成されている。ハーフミラー６は
主ケース５Ａの中に固定されており、目視者の視線Ｅに
対して４５°の角度に傾斜している。

【００２０】メータケース５の後部ケース５Ａの側壁に
はボス５ａが突設され、その上に取付台５ｂが設けら
れ、この取付台５ｂに内機１が設けられている。この内
機１の回転軸２は目視者の視線Ｅに対して平行になって
いる。また、内機１の周りには、例えば、冷陰極サーク
ル管などの高輝度発光光源８が設けられている。そし
て、この内機１の回転軸２の先端部には拡径された指針
取付部２ａがあり、この指針取付部２ａに遮光性の材料
からなる回転円板３が取り付けられている。

【００２１】図１(b) はこの回転円板３の構成を示すも
のである。回転円板３にはその回転中心から外周方向に
延長された指針形状のスリット３ａが設けられており、
このスリット３ａの部分から光が透過するようになって
いる。回転円板３としては、アルミニウム製の円板を使
用すれば良い。また、この実施例ではスリット３ａの形
状が回転中心側が広い台形状をしているが、単なる長方
形状でも良く、このスリット３ａが指針の役割を果た
す。この回転円板３の回転中心にはねじ等によりこの回
転円板３を内機１の回転軸に固定するための取付穴３ｃ
と、回転円板の位置決め穴３ｂが設けられている。位置
決め穴３ｂの個数は少なくとも１個あれば良く、例え
ば、この位置決め穴３ｂを前述の指針取付部２ａに設け
られた突起２ｂに係合させることによって回転円板３の
位置決めを行う。

【００２２】後部ケース５Ｂは樹脂からなる不透光性の
見返し１１を介して主ケース５Ａに取り付けられてお
り、この見返し１１の後部ケース５Ｂ側には見返し外周
壁１１ａが突設されている。前述の回転円板３はこの見
返し外周壁１１ａの内側に位置している。そして、この
見返し外周壁１１ａには内機１の周囲に設けられた高輝
度発光光源８からの光を拡散させるための拡散板７が設
けられている。

【００２３】従って、高輝度発光光源８が点灯すると、
この高輝度発光光源８から出た光は拡散板７で拡散さ
れ、むらのない光となって回転円板３に達し、スリット
３ａの部分からだけ光がハーフミラー６側に透過する。

【００２４】一方、上部ケース５Ｃも樹脂からなる不透
光性の見返し１２を介して主ケース５Ａに取り付けられ
ている。文字板４は上部ケース５Ｃに突設されたボス５
ｃの上にねじ等によって固定されており、この文字板４
には透光性のインク等で文字や数字等の目盛４ａが印刷
され、目盛４ａ以外の部分は光を透過しない黒色塗料等
が塗布されている。従って、上部ケース５Ｃ内に設けら
れた光源９からの光は文字板４に形成された目盛４ａを
透過した後、ハーフミラー６で反射して目視者側に至る
ことになる。

【００２５】そして、回転板３と文字板４とはハーフミ
ラー６に対して鏡面対称に配設されており、文字板４上
の目盛４ａのハーフミラー６による反射光の虚像と回転
板３とがほぼ同一面上に位置するようになっている。こ
の結果、目視者からは回転板３上の設けられたスリット
３ａによる指針と目盛４ａが同じ平面上にあるように見
える。

【００２６】以上のように、この実施例の虚像式メータ
１０では、高輝度発光光源８からの光が拡散板７で拡散
された後に、そのまま指針形状でハーフミラー２６を通
過して見えるため、指針の輝度を高くすることができ
る。また、回転円板３のスリット３ａ以外からは光がハ
ーフミラー側に透過しないので、指針以外の部分からの
光の漏れがない。そして、回転円板３上に設けられたス
リット３ａを指針として使用するので、集光用のプリズ
ム等が不要であり、構成が簡単で省スペース化が図れ
る。更に、文字板４の目盛４ａはハーフミラー６によっ
て虚像を投影するが、指針が高輝度のため、輝度設定が
容易であり、指針輝度を優先した照明バランスが設定で
きる。

【００２７】更には、指針がスリット３ａにより平面と
して表すことができるので、指針と目盛とを完全に同一
平面上にあるようにすることができ、指針の指示する目
盛を正確に読み取ることができる。

【００２８】なお、前述の実施例では、回転円板３が目
視者の視線Ｅに対して直角方向に設けられた場合につい
て説明したが、回転円板３が視線Ｅに対して角度θだけ
傾斜するようにメータケース５を構成しても、文字板４
をハーフミラー６に対して回転円板３と鏡面対称になる
ように同じ角度θだけ傾斜させれば良く、前述した実施
例と同様な効果を得ることができ、特に、内機１の取付
角度を自由に設定することができる。また、ハーフミラ
ー６はルーバー角４５°のライトコントロールフィルム
（ＬＣＦ）であっても良い。また、ハーフミラー６の取
付角度も４５°に限定されないことは勿論である。

【００２９】更に、この実施例ではハーフミラー６が上
向きに４５°傾斜して取り付けられているが、ハーフミ
ラー６は下向きでも構わない。この実施例の虚像式メー
タ１０′の構成を図２に示すが、図１(a) と同じ部材に
は同じ符号を付してその説明を省略する。この実施例の
虚像式メータ１０′では、主ケース５Ａの下側に下部ケ
ース５Ｄが取り付けられ、その中に文字板４と光源９を
収容されている点が図１(a) の実施例と異なるだけであ
る。

【００３０】図３は本発明の別の実施例の虚像式メータ
１０″の構成を示す側断面図である。この実施例の虚像
式メータ１０″は、図１(a) で説明した実施例の虚像式
メータ１０と、内機１と文字板４の取り付けが逆になっ
ている点のみが異なるだけで、他の構成および効果は図
１(a) で説明した実施例と同じである。従って、図１
(a) と同じ部材には同じ符号を付してその説明を省略す
る。

【００３１】そして、図示は省略するが、図２で説明し
た実施例の虚像式メータ１０′において、内機１と文字
板４の取り付けを逆にしても良いものである。

【００３２】更にまた、以上説明した実施例では高輝度
発光光源８として冷陰極管を使用した構成を説明した
が、同程度の輝度が確保可能であれば、高輝度発光光源
８としては、ＥＬ素子を用いても良い。

【００３３】図４(a) は回転円板３の別の実施例を示す
ものである。この実施例でも回転円板３はアルミニウム
のような遮光性の材料で形成されており、その外周部の
下側が回転角１８０°以内の範囲で切り欠かれ、同心円
状の切欠３ｄが設けられている。３ｃは回転円板３を内
機１の回転軸に固定するための取付穴、３ｂは回転円板
の位置決め穴である。

【００３４】一方、この実施例では図１等に示した拡散
板７の前面であって回転円板３の裏面側に、図４(b) に
示すようなゾーン形成板７ａが設けられている。このゾ
ーン形成板７ａは高輝度発光光源８からの光のハーフミ
ラー６側への透過を制限するものであり、この実施例に
は半円形のゾーン状スリット７ｂが設けられている。７
ｃは内機１の回転軸２の挿通孔である。図に二点鎖線で
示す部分は、このゾーン形成板７ａに重なる回転円板３
の回転していない状態の位置を示すものである。このよ
うに、回転円板３が回転していない状態ではゾーン状ス
リット７ｂは回転円板３で塞がれており、高輝度発光光
源８からの光はハーフミラー６側に出て行かない。

【００３５】図４(b) の状態から回転円板３が回転する
と、図５(a) に示すように回転円板３の回転量に応じて
ゾーン状スリット７ｂが現れ、このゾーン状スリット７
ｂから高輝度発光光源８からの光がハーフミラー６側に
出る。この結果、図１等に示した目視者の視線Ｅからメ
ータを見ると、図５(b) に示すように、ゾーン（棒）状
の指針３ｅが目盛４ａに重なって目視され、この指針３
ｅの先端の位置が状態量を示すことになる。即ち、図４
の実施例では、図５(a) に示すように回転円板３の回転
Ｘによって指針３ｅが矢印Ｙで示すようにゾーン状に伸
び縮みするように構成されている。

【００３６】図６は本発明の更に別の実施例を示すもの
であり、内機１、回転円板３、拡散板７、および高輝度
発光光源８を取り去り、その代わりに多数の発光セグメ
ント１３を、図６(b) に示すように回転円板３の位置
に、図６(a) に示すように半円状に連続して並べたもの
である。この発光セグメント１３としては発光ダイオー
ドが一般に使用される。発光ダイオード１３は図６(b)
に示すように回路基板１４上に取付られ、この回路基板
１４には発光ダイオード１３を駆動するための集積回路
駆動１５が設けられる。この実施例では前述の内機１の
回転角度に相当する個数の発光ダイオード１３が連続し
て点灯するので、図１等に示した目視者の視線Ｅからメ
ータを見ると、発光ダイオード１３の連続発光個数に応
じて、図５(b) に示すように、ゾーン状の指針３ｅが目
盛４ａに重なって目視され、この指針３ｅの先端の位置
が状態量を示すことになる。

【００３７】なお、この実施例では発光セグメント１３
として発光ダイオードを使用したが、この他にもＶＦＤ
や、高輝度発光光源８を残して液晶素子を使用すること
も可能である。

【００３８】図４、５に示した実施例では、ゾーン状の
指針３ｅは１８０°の範囲でしか増減させることはでき
ないが、図６に示した実施例では、発光ダイオード１３
は１８０°を越えて連続的に並べることができるので、
ゾーン状の指針３ｅの増減範囲は１８０°に限定されな
い。そして、図４〜図６の実施例のように虚像にて表現
される目盛の中をゾーン状の指針を移動させることによ
り、設計、デザインの自由度が増し、読み取り誤差が少
なくなる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の虚像式メ
ータによれば、虚像表示式の虚像式メータにおいて、指
針キャップの周囲からの光の漏れがなく、また、指針を
高輝度で自発光させることができ、更には、指針の自発
光機構を簡素にすることができると共に、指針と目盛と
を同一平面上に表示できるので、目盛の読み取り誤差が
少ないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) は本発明の一実施例の虚像式メータの構成
を示す側断面図であり、(b) は(a) の回転板の正面図で
ある。

【図２】図１(a) に示した実施例の虚像式メータにおい
て、ハーフミラーを下向きに取り付け、文字板をケース
の下方に設置した変形実施例の構成を示す側断面図であ
る。

【図３】図１(a) に示した実施例の虚像式メータにおい
て、内機と文字板との取付位置を逆にした別の実施例の
構成を示す側断面図である。

【図４】(a) は図１(b) に示した回転板の別の実施例の
正面図であり、(b) は図１(a)の拡散板の前面に取り付
けるゾーン形成板の正面図である。

【図５】図４(a) ，(b) に示した回転板とゾーン形成板
との関係を説明する説明図であり、(b) は図４の構成に
よるメータの指針の見え方を示す説明図である。

【図６】(a) は本発明の更に別の実施例の虚像式メータ
において使用する発光ダイオードの取付状態を示す正面
図であり、(b) は(a) の発光ダイオードを使用した指針
側の構成を示す部分断面図である。

【図７】従来の虚像式メータの一例の構成を示す側断面
正面図である。

【符号の説明】

１内機２回転軸２ａ指針取付部３回転円板３ａ指針形状のスリット４文字板４ａ目盛５メータケース６ハーフミラー７拡散板７ａゾーン形成板７ｂゾーン状スリット８高輝度発光光源９光源１０本発明の一実施例の虚像式メータ１１，１２見返し１１ａ見返し外周壁１３発光ダイオード１４回路基板１５発光ダイオード駆動用集積回路

【手続補正書】

【提出日】平成５年８月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】図７は実開平３−２３３１７号公報に記載
のある虚像表示式の虚像式メータ２０の構成を示すもの
である。この提案の虚像式メータ２０は、メータ内機２
１の回転軸２２に取り付けられた指針２３により、文字
板２４に形成された目盛２４ａを虚像表示するものであ
る。メータケース２５の内部には目視者の視線方向Ｅに
対して所定の角度（４５°）に傾斜したハーフミラー２
６が設けられており、このハーフミラー２６の後方側の
ケース２５内の空間に内機２１と指針２３があり、前方
側のケース２５内の空間の天井部に透光性を有する目盛
２４ａが形成された文字板２４がある。指針２３の後方
には遮光板２６が設けられており、この遮光板２６の後
方に光源２８からの光を指針２３に導く導光板２７があ
る。光源２８から出た光は導光板２７内を伝搬してその
端部で屈折し、遮光板２６の中央部に設けられた導光穴
２６ａを通って指針キャップ２３ａ内に入り、指針２３
を自発光させる。また、文字板２４の上方側にも光源２
９があり、この光源２９から出た光は文字板２４の目盛
２４ａを通過してハーフミラー２６で目視者側に反射す
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メータのケース内が、目視者の視線方向
に対して所定の角度傾斜したハーフミラーによって前後
２つの空間に仕切られ、指針を有する内機と前記メータ
の目盛意匠を備えた文字板が、このハーフミラーに対し
て鏡面対称の位置にそれぞれ取り付けられ、前記ハーフ
ミラーによって前記文字板の目盛または前記指針のいず
れか一方が、虚像として実像と略同一平面上に視認され
るように構成された虚像式メータであって、前記指針が、前記内機の回転軸に取り付けられた遮光性
の回転板に光透過部として形成され、この回転板の背面
側に高輝度発光光源が設けられていることを特徴とする
虚像式メータ。
【請求項２】前記光透過部が、前記回転板に回転中心
から外側に向けて形成された透光性のスリットであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の虚像式メータ。
【請求項３】前記光透過部が、前記回転板の外周部に
回転角１８０°以内の範囲に同心円状に形成された切欠
であり、前記回転板の回転によって前記指針がゾーン状
に伸び縮みするように構成されたことを特徴とする虚像
式メータ。
【請求項４】メータのケース内が、目視者の視線方向
に対して所定の角度傾斜したハーフミラーによって前後
２つの空間に仕切られ、一方の空間には前記メータの目
盛意匠を備えた文字板が取り付けられ、他方の空間には
このハーフミラーに対して前記文字板と鏡面対称の位置
に、前記文字板上の目盛意匠の位置に対応させて連続し
て並べられた多数の発光セグメントが取り付けられ、前
記ハーフミラーによって前記文字板の目盛または前記発
光セグメントのいずれか一方が虚像として実像と略同一
平面上に視認されるように構成され、前記発光セグメン
トの連続発光個数によって目盛を指示するように構成さ
れたことを特徴とする虚像式メータ。