メータ装置の照明構造
【課題】少ない光源で指針及び文字盤を表示する際に、大きく指針が回転移動する場合であっても、指針回転に伴う照明むらを抑制することができるメータ装置の照明構造を提供する。
【解決手段】プリズム７は、受光面６Ｄに対向する表面の、該プリズム７を貫通する指針６Ｂが回動する際に受光面６Ｄがその表面上を通過する領域に、該受光面６Ｄとプリズム７の中央部との距離が離れるにつれて該プリズム７の表面からの出射光量を逓増するセレーション部７Ｃが形成されている。
【解決手段】プリズム７は、受光面６Ｄに対向する表面の、該プリズム７を貫通する指針６Ｂが回動する際に受光面６Ｄがその表面上を通過する領域に、該受光面６Ｄとプリズム７の中央部との距離が離れるにつれて該プリズム７の表面からの出射光量を逓増するセレーション部７Ｃが形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両、航空機、船舶等に搭載されるメータ装置に係り、特に、指針が大きく回動する場合であっても指針回転に伴う照明むらを効果的に抑制することができるメータ装置の照明構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
導光体を用いた従来の照明装置としては、例えば特許文献1に記載のものなどが知られている。即ち、この照明装置は、例えば車両などの計器用の照明装置であって、図９及び図１０に示すように、回転軸１０１を中心に回転する第１の照明対象である指針１０２と、この指針１０２の背後（同図中下側）に位置し透過照明される表示部材である文字板１０３と、この文字板１０３の背後（同図中下側）に位置するガラスエポキシ樹脂からなる硬質の回路基板１０４と、この回路基板１０４上に設けられ、それぞれ指針１０２と文字板１０３を照明する第１，第２の光源である発光ダイオード１０５，１０６と、発光ダイオード１０５，１０６のそれぞれの照明領域を区画する仕切部材である円筒形の仕切壁１０７と、回路基板１０４の背後に固定される回転軸１０１を回動させる計器本体１０８と、発光ダイオード１０５の光を指針１０２に導く第１の導光体１１０と、発光ダイオード１０６の光を文字板１０３に導く第２の導光体１１１と、第１，第２の導光体１１０，１１１を支持するケース１１２と、第１の導光体１１０と第２の導光体１１１とを接続する連結部１１３とを設けた照明装置である。連結部１１３には凹部１１４が備わっている。
【０００３】
この照明装置によれば、連結部１１３は逆Ｕ字形状をしていることにより、異なる照明色である第１，第２の光源である発光ダイオード１０５，１０６からの光が連結部１１３に入り込んで、それぞれの第１，第２の導光体１１０，１１１にて発光ダイオード１０５，１０６が混合することを防止し、照明品質の低下を抑制しているので、照明品質の良好な照明装置が得られる。
【０００４】
ところが、このような構成の照明装置にあっては、光源であるＬＥＤは点光源でありしかも指向性が強いので、指針回転に伴う照明むらを防止するためには、指針軸を中心とした円周状に多数の光源を設置させておくことが必要であった。
【０００５】
そこで、このような光源を多数設置しなくて済むようにするため、例えば、特許文献２に記載のものも知られている。即ち、この表示装置は、図１１及び図１２に示すように、光源２０１の光軸Ｄが、指針部２０２の軸線Ｃに対して上方向にΔＬだけオフセットして配されており、光源２０１から発せられた光の一部は、第１の入光面２０３から導光部材２０４に入射し、円筒部２０４Ａを通り、指針部２０２に入射するように構成されている。さらに、指針部２０２に入射した光は、指針部２０２の反射面２０５で、指針２０２Ａの先端方向へ向けて反射する一方、光源２０１から発せられた光の一部は、第２の入光面２０６から導光部材２０４に入射し、円錐面２０７の内面で屈折及び反射し、外周側の光反射面２０８に向かうように構成されている。なお、同図中、符号２０２Ｂは指針軸、２０９は文字板を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−７７１８５号公報
【特許文献２】特開２０１０−４８７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した後者の表示装置は、僅かな数の光源を用いて、文字盤及び指針の双方を照明させることができるので、その点では問題ない。ところが、指針の回転動作に伴い移動する指針の位置によっては、指針での入光面が光源から離れてしまい、指針での照明光の光量が大幅に低下する虞がある。
【０００８】
その結果、指針を用いた回転式のゲージのうち、例えば燃料計、水温計などのような指針の回転角度が狭いものではあまり問題ないが、スピードメータやタコメータ等の大きな回転角度で指針が回動するタイプのものでは、指針角度位置によっては、指針照明光の光量にばらつきなどを生じてしまい、照明装置としての品質低下をもたらす虞がある。
【０００９】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、少ない数の光源を用いて指針及び文字盤を表示する際に、指針が大きく回動する場合であっても、指針回転に伴う照明むらを効果的に抑制することができるメータ装置の照明構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するために、本発明に係るメータ装置の照明構造は、下記（１）から（４）を特徴としている。
（１） 透光性の表示板と、
指針と、指針軸と、前記指針及び前記指針軸に連結され、前記指針軸が連結された裏面において該指針軸とは異なる位置に受光面が設けられたヘッドを備え、前記指針が前記指針軸を中心に回動する指針部と、
表面が前記受光面に対向して配置されるとともに中央部を避けて前記指針軸によって貫通される、透光性材料で形成された光量調整素子と、
前記光量調整素子の裏面における前記中央部に照明光を出射する光源と、
前記光量調整素子及び前記表示板を貫通した前記指針軸を回動させる駆動手段と、
を備え、
前記光量調整素子は、前記受光面に対向する表面の、該光量調整素子を貫通する前記指針部が回動する際に前記受光面がその表面上を通過する領域に、該受光面と前記中央部との距離が離れるにつれて該光量調整素子の表面からの出射光量を逓増する照明光逓増出射部が形成されている、
こと。
（２） 上記（１）の構成のメータ装置の照明構造であって、
前記照明光逓増出射部は、前記光量調整素子の前記中央部から周縁部に向けて次第に傾斜角度が大きくなるように山の高さを高くした断面略山型形状、又は谷の深さを深くした断面略谷型形状の凹凸を多数連続的に設けたセレーション部で構成されている、
こと。
（３） 上記（１）または（２）の構成のメータ装置の照明構造であって、
前記光量調整素子は、前記中央部の表面が凹状に窪んだすり鉢形状である、
こと。
（４） 上記（１）から（３）のいずれか一つの構成のメータ装置の照明構造であって、
前記照明光逓増出射部は、前記中央部を中心とする略扇型形状に形成されている、
こと。
【００１１】
上記（１）に記載のメータ装置の照明構造によれば、少ない数の光源を用いて指針及び文字盤を表示することができ、また、その指針で表示する際に、指針が大きく回動する場合であっても、指針回転に伴う照明むらを効果的に抑制することができ、高品位のメータ装置の照明構造を提供できる。
上記（２）に記載のメータ装置の照明構造によれば、照明光逓増出射部を、比較的簡単な構造の、セレーション構造を有するセレーション部で構成することができるので、コストの削減が可能となる。
上記（３）に記載のメータ装置の照明構造によれば、照明光逓増出射部内を伝播する光を照明光逓増出射部の表面に案内することができる。この結果、限られた照明光量を有効利用することができるので、その分、表示板や指針に対する照明効率を高めることができる。
上記（４）に記載のメータ装置の照明構造によれば、略扇型形状を有する比較的単純な形状のもので照明光逓増出射部を構成できるので、金型等のコストの削減が可能となり、延いては製造コストの削減を図ることも可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のメータ装置の照明構造によれば、指針部の回動動作に伴って光源の光軸からずれた方向に向けて指針部の受光面が次第に大きく移動することにより光量低下が増大していくのに反して、照明光逓増出射部への受光面の重なり領域が増大していくように構成されている。
従って、双方の光量変化を相殺させることが可能となるので、指針が大きく回動しても、指針に対してほぼ均一な光量を入射することができるようになる。これにより、本発明では、少ない光源で指針及び文字盤を表示する際に、大きく指針が大きく回動する場合であっても、指針回転に伴う照明むらを効果的に抑制することができるようになる。
【００１３】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る照明構造が適用されたメータ装置を説明する図であって、（Ａ）はその平面図であり、（Ｂ）はその要部を拡大させた説明図である。
【図２】図１（Ａ）におけるＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る照明構造が適用されたメータ装置に用いる指針部を説明する図であって、（Ａ）はその斜視図であり、（Ｂ）はその裏面側を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る照明構造が適用されたメータ装置に用いる指針部の要部拡大斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る照明構造が適用されたメータ装置に用いる指針部のヘッドとプリズムを説明する図であって、（Ａ）はその指針部のヘッドとプリズムとの相対位置関係を示す説明図であり、（Ｂ）は図１（Ｂ）におけるＶＢ−ＶＢ線矢視断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る照明構造が適用されたメータ装置の作用を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係る照明構造が適用されたプリズムの内部を進行する照明光の光路を示す説明図である。
【図８】本発明の変形例の照明構造が適用されたメータ装置の説明図である。
【図９】従来の照明構造が適用されたメータ装置の断面図である。
【図１０】従来の照明構造が適用されたメータ装置の指針と文字板を取り除いた状態を示す平面図である。
【図１１】従来の他の照明構造が適用されたメータ装置の外観正面図である。
【図１２】従来の他の照明構造が適用されたメータ装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明の照明構造が適用されたメータ装置１を示すものである。
メータ装置１は、基板２の上に実装された光源３と、この光源３が搭載された基板２の裏面側の所定の場所に取付けられたムーブメント４と、光源３の直上であって、かつ、ムーブメント４の上部に偏倚した状態で設置された、意匠、例えば、数字、文字、記号など、車自体或いは車周辺の環境などに関する必要情報を表示する表示盤を構成する表示板５と、指針部６と、光量調整素子を構成するプリズム７と、を有する。なお、同図中符号８は内面が反射板を構成するケーシングの一部を示す。
【００１６】
本実施形態のメータ装置１は、コンビネーションメータの一部を構成しており、見返し板で周囲が覆われている。また、この見返し板には、メータ装置１を含む各種計器類を設置するための各種表示窓を開口させており、側面及び背面側を構成するコンビネーションメータケースと一体化されている。更に、この見返し板は、黒色系などの透明なカバーガラスで上部が覆われている。
【００１７】
なお、本実施形態のメータ装置１は、速度計を構成しており、図示しないセンサによって検出された速度に対応したセンサ信号に基づき、指針部６の指針６Ｂを所定角度だけ回動させ、表示板５に形成された特定の数字又は目盛を指し示す。
【００１８】
光源３は、光量調整素子であるプリズム７の表面（図２では上面）とは反対の裏面中央部に設けた入射面７Ｂを光軸Ａが通過するようにその直下に設置され（図５（Ｂ）参照）ており、プリズム７の裏面中央部に位置する入射面７Ｂに向けて照明光を出射する。本実施形態の光源３は、所定波長（λ）の可視光を出射する例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）で構成されており、この光源３から出射する光（以下、照明光とよぶ）は、光軸Ａが設けられた中央部を最大光量とした分布状態を有しているが、位相角度には方向依存性のない、均一な出射特性のものが使用されている。即ち、本実施形態の光源３では、水平面（Ｘ−Ｙ平面）方向に関しては全周に亘り、略均一な光量を出射する光量分布特性を有する。なお、本実施形態の光源３としては、特にこのＬＥＤに限定されるものではないが、消費電力が少なく小型の点光源であるものが好ましい。
【００１９】
ムーブメント４は、何れも図示しないが、内部に、指針部６の指針軸６Ａを回動させる駆動手段であるモータと、ギアと、指針軸６Ａに一体に接続させる出力軸など、を備えている。
【００２０】
モータは、指針部６を回動させるためのものであり、ギアを介して出力軸を回動させることにより、表示板５の表面に沿って指針６Ｂを回動させ、指針６Ｂが必要な各種情報を指し示すようになっている。なお、本実施形態のモータは、ステッパモータを構成している。
【００２１】
表示板５は、透光性を有しているとともに、照明光意匠を構成する上述の速度表示用の数字や目盛などを外面側に設けており、光源３から出射してプリズム７を透過してきた照明光によって数字や目盛などを発光させるようになっている。
【００２２】
指針部６は、指針軸６Ａと、指針６Ｂと、指針軸６Ａ及び指針６Ｂに連結され、指針軸６Ａが連結された裏面において該指針軸６Ａとは異なる位置に受光面６Ｄが設けられたヘッド６Ｃを備える。指針軸６Ａは、表示板５の軸孔５Ａ（図１（Ａ）及び図２参照）及びプリズム７の貫通孔７Ａを貫通し、モータの出力軸に一体に接続されており、この指針軸６Ａを中心としてヘッド６Ｃ及び指針６Ｂが、図示しないセンサによって検出された速度に対応して回動動作する。
【００２３】
また、指針部６は、指針６Ｂの回動動作に伴い、受光面６Ｄが後述するゼロ位相位置α（図６参照）から離れるように回動するにつれて、受光面６Ｄへの照明光は同じく後述する照明光一般出射部７Ｄ（図７参照）からの入射量が少なくなる代わりに、後述する照明光逓増出射部であるセレーション部７Ｃからの入射光を増大させて指針６Ｂへ進行する照明光量の均一化を図るように構成している。
【００２４】
本実施形態の光量調整素子を構成するプリズム７は、透光性を有する適宜の材料で形成されている。プリズム７は、図５（Ｂ）に示すように、表示板５の外面（図２では上面）とは反対の内面（同図で下面）に表面（図５（Ｂ）では上面）が臨む状態で、かつ、表面が指針部６の受光面６Ｄに対向した状態で、表示板５の内面近傍に適宜の手段で設置されている。このプリズム７は、裏面中央部に設けた入射面７Ｂの中心位置を光軸Ａが通過するように、光源３に対する相対位置が調整された状態に設置されており、この入射面７Ｂの中心に向けて照明光が入射する。
【００２５】
また、このプリズム７は、図５（Ｂ）に示すように、入射面７Ｂが位置する中央部を避けた位置に指針軸６Ａを回転自在に貫挿させるための貫通孔７Ａが縦（Ｚ）方向に貫いて穿設されている。さらに、プリズム７の表面の所定形状の固有領域に照明光逓増出射部を構成するセレーション部７Ｃを設けており、それ以外の表面部分が照明光一般出射部７Ｄを構成している。
【００２６】
セレーション部７Ｃは、ヘッド６Ｃの受光面６Ｄに対向する表面の、プリズム７を貫通する指針部６が回動する際に受光面６Ｄがその表面上を通過する領域に、該受光面６Ｄと中央部との距離が離れるにつれて該プリズム７の表面からの出射光量を逓増するように形成されている。より詳細にセレーション部７Ｃについて図６を参照して説明する。まず、セレーション部７Ｃがプリズム７の表面に形成される位置は次の通りである。
【００２７】
すなわち、セレーション部７Ｃは、軸線Ｂを中心に回転する受光面６Ｄがプリズム７の中央部に最も接近するゼロ位相位置α（図６参照）から、指針部６に許容される最大角度の回動位置において受光面６Ｄが位置する最大位相位置β（図６参照）までに亘って、受光面６Ｄが通過する受光面位置６Ｄα、６Ｄβ、６Ｄγを含むプリズム７の表面上の領域に形成されている。受光面６Ｄがゼロ位相位置αにある場合には、指針６Ｂは図６の６Ｂαで示す線上に位置し、受光面６Ｄが最大位相位置βにある場合には、指針６Ｂは図６の６Ｂβで示す線上に位置する。
【００２８】
セレーション部７Ｃは、図７に示すプリズム７の表面において、ゼロ位相位置αに対応するプリズム７の表面中央部Ａから離れる表面外縁部に向けて傾斜角度が次第に大きくなるように凹凸を多数連設させてある。即ち、このセレーション部７Ｃには、山が次第に高くなるか又は谷が次第に深くなるように、断面略山型形状又は断面略谷型形状の微細な凹凸を多数連設させたセレーション構造が形成されている。
【００２９】
また、セレーション部７Ｃは、プリズム７の表面中央部Ａを除くその近傍部分を中心としプリズム７の表面外縁部に至る方向を半径とする略扇型形状を有する。
【００３０】
また、このプリズム７は、図５（Ｂ）に示すように、入射面７Ｂ直上のプリズム７の表面が、凹状に窪んだすり鉢形状の傾斜曲面領域を有するとともに、この傾斜曲面領域には、セレーション部７Ｃへ向けて照明光を反射させる内側内部反射面７１を有する。さらに、プリズム７には、プリズム７表面の外周部分に、内側内部反射面７１で内部反射後に内部を透過してきた照明光をさらに内部反射させることで、セレーション部７Ｃから出射させる照明光量を増大させる外側内部反射面７２を有する。これにより、セレーション部７Ｃ内を伝播する光をセレーション部７Ｃの表面に案内することができる。
【００３１】
照明光一般出射部７Ｄは、セレーション部７Ｃが形成された領域を除くプリズム７の表面である。照明光一般出射部７Ｄもまた、図７に示すように、プリズム７を透過後、そのプリズム７表面から出射する照明光を表示板５及び受光面６Ｄに向けて入射する。ところで、指針部６の指針６Ｂが図６の６Ｂαに位置するとき、受光面６Ｄの受光面位置６Ｄαは光軸Ａに最も近づく。このため、この場合であれば照明光一般出射部７Ｄから受光面６Ｄに入射される照明光でも充分な光量が見込める。他方、指針部６の指針６Ｂが図６の６Ｂγ、６Ｂβと徐々に６Ｂαから離れて位置するとき、受光面６Ｄの受光面位置６Ｄβ、６Ｄγは光軸Ａから離れていく。仮にプリズム７の表面にセレーション部７Ｃが無い場合、照明光一般出射部７Ｄから受光面６Ｄに入射される照明光が逓減し、その照明光だけでは充分な光量が見込めない。そこで、本発明のメータ装置の照明構造では、照明光一般出射部７Ｄから受光面６Ｄに入射される照明光の逓減分を、セレーション部７Ｃから受光面６Ｄに入射される照明光によって補う。
【００３２】
次に、本実施形態の作用について、主に図５乃至図７を参照しながら説明する。なお、ここでのメータ装置１の説明は、各計器類のうちスピードメータを例に挙げてその作用を説明するが、特にこれに限定されるものではない。また、この作用については、他のアナログタイプのメータ装置の場合でも同様である。
【００３３】
メータ装置１のムーブメント４の内部に設けたモータが、図示しない速度センサによって検出された現在速度に対応するセンサ信号に基づいて回転駆動し、これに接続されている指針６Ｂを所定角度だけ回動し、表示板５に形成された意匠である特定の数字又は目盛を指示する。
【００３４】
即ち、モータ側の出力軸及びこれと一体の指針軸６Ａが所定の角速度で回転を始め、指針軸６Ａを取り付けたヘッド６Ｃに基端部が固定されている指針６Ｂが所定角度だけ回動され、指針の先で表示板５上の特定の数字又は目盛を指し示す。これによって、現在速度を運転者などにアナログ表示させて知らせることができる。
【００３５】
このような速度表示を行うメータ装置１にあっては、同時に、図５（Ｂ）に示すように、プリズム７の下面中央に設けた入射面７Ｂの中心Ａ（この光軸Ａの部分が最大光量となる）に向けて、対面する光源３から照明光が出射する。この場合、光軸Ａを最大光量とする光量分布であるので、この入射面７Ｂに入射した照明光は、プリズム７を透過した後、プリズム７の上面から出射する際には、概して、中央部からの出射光量が多く半径方向外側に沿った周辺部に向かうほど出射光量が低下する特性を有する。
【００３６】
ところで、プリズム７から出射する照明光を受光する指針部６の受光面６Ｄは、指針部６のヘッド６Ｃ下面の指針軸６Ａ近傍の指針６Ｂ寄りである前方側に設けてあって、指針軸６Ａが軸線Ｂを中心として回動するような配置構成である。しかも、指針軸６Ａの回動中心となる軸線Ｂは、光源３の光軸Ａから距離δだけ位置ズレした配置である。
【００３７】
一方、指針６Ｂがプリズム７上面の中心に位置しているときには、別言すれば、指針部６の指針６Ｂが図６の６Ｂαに位置するとき、受光面６Ｄが光源３の直上に位置するように設定されており、最大光量で照明光を受光面６Ｄに入射させることができる。
【００３８】
一方、指針６Ｂが６Ｂαから左右何れかの方向（図６では時計回り方向）に特定角度（例えば、ωγｒａｄ）回動したときには、この指針軸６Ａの回動動作につられてヘッド６Ｃも一体に同角度（ωγ）だけ回動する。ところが、光源３の光軸Ａに対して指針部６の指針軸６Ａの軸線Ｂが、プリズム７の中央部を通過する光軸Ａから半径方向に距離δだけ外周方向にシフトしている。このため、指針６Ｂが上記角度（ωγｒａｄ）だけ回動すると、受光面６Ｄは、この軌跡である円弧線Ｓに沿って中間位置γでの受光面位置６Ｄγに移動する。つまり、これは、プリズム７表面の中央部を通過する光軸Ａから離れたことになるため、受光面位置６Ｄγでの受光面６Ｄへの入射光量は、その光軸Ａから離れた分だけプリズム７表面の光軸Ａ上での入射光量よりも減衰したものになる。また、受光面位置６Ｄγでの入射光量が減衰する分、指針６Ｂでの発光輝度も低下することになる。
【００３９】
しかしながら、本実施形態には、プリズム７にセレーション部７Ｃが設けられており、受光面位置６Ｄγは、セレーション部７Ｃの領域に一部（図６ではほぼ半分）入り込んでこれと重なる配置となっている。従って、そのセレーション部７Ｃとの重なり領域では、セレーション部７Ｃの光量逓増機能により、光量がアップされる。これにより、受光面位置６Ｄγに位置する受光面６Ｄがプリズム７の中央部に位置する光軸Ａから外れることによる光量低下を相殺させることができる。
【００４０】
同様に、指針６Ｂが許容される最大角度（例えば、ωβｒａｄ）まで回動したときには、この指針６Ｂの回動動作につられてヘッド６Ｃも一体に同角度（ωβ）だけ回動する。その結果、最大位相位置βでの方位における受光面位置６Ｄβは、プリズム７の中央部の光軸Ａからさらに離れたことになるため、受光面位置６Ｄβでの受光面６Ｄへの入射光量がさらに減衰することとなる。
【００４１】
ところが、上述したように、本実施形態ではセレーション部７Ｃが設けられており、この受光面位置６Ｄβはセレーション部７Ｃの領域に受光面６Ｄの全域が入り込み、受光面位置６Ｄβがセレーション部７Ｃに含まれる配置となっている（図７も参照のこと）。このように、受光面６Ｄが全面でセレーション部７Ｃに重なることから、セレーション部７Ｃの光量逓増機能により、セレーション部７Ｃからの光量がさらにアップされる。これにより、受光面位置６Ｄβがプリズム７の中心位置から大きく外れることによる光量低下をうまく相殺させることができるわけである。
【００４２】
なお、指針６Ｂの回動位置に連動して円弧線Ｓに沿って移動する受光面６Ｄと照明光の受光量との関係は、以下の［表１］に示す通りである。
【００４３】
【表１】
【００４４】
従って、本実施形態によれば、指針６Ｂがゼロ位相位置αから最も外れた最大位相位置βまで回動しても、受光面６Ｄにはゼロ位相位置αでの照明光の光量と略同等の光量を確保できる。つまり、指針６Ｂの回動位置が何れであってもほぼ均等の状態で、指針６Ｂの先まで発光照明させることができる。
【００４５】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。例えば、本実施形態では、プリズム７から出射する照明光を受光する指針部６の受光面６Ｄが、指針軸６Ａから視たときの指針６Ｂ寄りである前方側に設けてあるが、これに限定されるものではない。図８に記載してあるように、指針部６の受光面６Ｄは、指針軸６から視たときに指針６Ｂとは反対の後方側に設けた構成であってもよい。その場合であっても、プリズム７に設ける照明光逓増出射部（これを構成するセレーション部７Ｃ）の形状及び配置については、特に新たに変更などを加える必要はない。
【００４６】
また、本発明の照明構造が適用されたメータ装置としては、例えば本実施形態のスピードメータ部の他に、例えば、タコメータ部、燃料計部、及び水温計等の各種計器類への適用が可能であり、特に大型メータ、即ち、指針が大きな角度範囲に亘って回動するようなタイプのものでも指針での輝度の均一化を図ることが可能となるので、便宜である。
【符号の説明】
【００４７】
１ メータ装置
２ 基板
３ 光源
４ ムーブメント
５ 表示板
５Ａ 軸孔
６ 指針部
６Ａ 指針軸
６Ｂ 指針
６Ｃ ヘッド
６Ｄ 受光面
６Ｄα、６Ｄβ、６Ｄγ 受光面位置
７ プリズム
７Ａ 貫通孔
７Ｂ 入射面
７Ｃ セレーション部
７Ｄ 照明光一般出射部
７１ 内側内部反射面
７２ 外側内部反射面
８ ケーシング
Ａ 光軸
Ｂ 軸線
Ｓ 円弧線
α ゼロ位相位置
β 最大位相位置
γ 中間位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両、航空機、船舶等に搭載されるメータ装置に係り、特に、指針が大きく回動する場合であっても指針回転に伴う照明むらを効果的に抑制することができるメータ装置の照明構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
導光体を用いた従来の照明装置としては、例えば特許文献1に記載のものなどが知られている。即ち、この照明装置は、例えば車両などの計器用の照明装置であって、図９及び図１０に示すように、回転軸１０１を中心に回転する第１の照明対象である指針１０２と、この指針１０２の背後（同図中下側）に位置し透過照明される表示部材である文字板１０３と、この文字板１０３の背後（同図中下側）に位置するガラスエポキシ樹脂からなる硬質の回路基板１０４と、この回路基板１０４上に設けられ、それぞれ指針１０２と文字板１０３を照明する第１，第２の光源である発光ダイオード１０５，１０６と、発光ダイオード１０５，１０６のそれぞれの照明領域を区画する仕切部材である円筒形の仕切壁１０７と、回路基板１０４の背後に固定される回転軸１０１を回動させる計器本体１０８と、発光ダイオード１０５の光を指針１０２に導く第１の導光体１１０と、発光ダイオード１０６の光を文字板１０３に導く第２の導光体１１１と、第１，第２の導光体１１０，１１１を支持するケース１１２と、第１の導光体１１０と第２の導光体１１１とを接続する連結部１１３とを設けた照明装置である。連結部１１３には凹部１１４が備わっている。
【０００３】
この照明装置によれば、連結部１１３は逆Ｕ字形状をしていることにより、異なる照明色である第１，第２の光源である発光ダイオード１０５，１０６からの光が連結部１１３に入り込んで、それぞれの第１，第２の導光体１１０，１１１にて発光ダイオード１０５，１０６が混合することを防止し、照明品質の低下を抑制しているので、照明品質の良好な照明装置が得られる。
【０００４】
ところが、このような構成の照明装置にあっては、光源であるＬＥＤは点光源でありしかも指向性が強いので、指針回転に伴う照明むらを防止するためには、指針軸を中心とした円周状に多数の光源を設置させておくことが必要であった。
【０００５】
そこで、このような光源を多数設置しなくて済むようにするため、例えば、特許文献２に記載のものも知られている。即ち、この表示装置は、図１１及び図１２に示すように、光源２０１の光軸Ｄが、指針部２０２の軸線Ｃに対して上方向にΔＬだけオフセットして配されており、光源２０１から発せられた光の一部は、第１の入光面２０３から導光部材２０４に入射し、円筒部２０４Ａを通り、指針部２０２に入射するように構成されている。さらに、指針部２０２に入射した光は、指針部２０２の反射面２０５で、指針２０２Ａの先端方向へ向けて反射する一方、光源２０１から発せられた光の一部は、第２の入光面２０６から導光部材２０４に入射し、円錐面２０７の内面で屈折及び反射し、外周側の光反射面２０８に向かうように構成されている。なお、同図中、符号２０２Ｂは指針軸、２０９は文字板を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−７７１８５号公報
【特許文献２】特開２０１０−４８７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した後者の表示装置は、僅かな数の光源を用いて、文字盤及び指針の双方を照明させることができるので、その点では問題ない。ところが、指針の回転動作に伴い移動する指針の位置によっては、指針での入光面が光源から離れてしまい、指針での照明光の光量が大幅に低下する虞がある。
【０００８】
その結果、指針を用いた回転式のゲージのうち、例えば燃料計、水温計などのような指針の回転角度が狭いものではあまり問題ないが、スピードメータやタコメータ等の大きな回転角度で指針が回動するタイプのものでは、指針角度位置によっては、指針照明光の光量にばらつきなどを生じてしまい、照明装置としての品質低下をもたらす虞がある。
【０００９】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、少ない数の光源を用いて指針及び文字盤を表示する際に、指針が大きく回動する場合であっても、指針回転に伴う照明むらを効果的に抑制することができるメータ装置の照明構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するために、本発明に係るメータ装置の照明構造は、下記（１）から（４）を特徴としている。
（１） 透光性の表示板と、
指針と、指針軸と、前記指針及び前記指針軸に連結され、前記指針軸が連結された裏面において該指針軸とは異なる位置に受光面が設けられたヘッドを備え、前記指針が前記指針軸を中心に回動する指針部と、
表面が前記受光面に対向して配置されるとともに中央部を避けて前記指針軸によって貫通される、透光性材料で形成された光量調整素子と、
前記光量調整素子の裏面における前記中央部に照明光を出射する光源と、
前記光量調整素子及び前記表示板を貫通した前記指針軸を回動させる駆動手段と、
を備え、
前記光量調整素子は、前記受光面に対向する表面の、該光量調整素子を貫通する前記指針部が回動する際に前記受光面がその表面上を通過する領域に、該受光面と前記中央部との距離が離れるにつれて該光量調整素子の表面からの出射光量を逓増する照明光逓増出射部が形成されている、
こと。
（２） 上記（１）の構成のメータ装置の照明構造であって、
前記照明光逓増出射部は、前記光量調整素子の前記中央部から周縁部に向けて次第に傾斜角度が大きくなるように山の高さを高くした断面略山型形状、又は谷の深さを深くした断面略谷型形状の凹凸を多数連続的に設けたセレーション部で構成されている、
こと。
（３） 上記（１）または（２）の構成のメータ装置の照明構造であって、
前記光量調整素子は、前記中央部の表面が凹状に窪んだすり鉢形状である、
こと。
（４） 上記（１）から（３）のいずれか一つの構成のメータ装置の照明構造であって、
前記照明光逓増出射部は、前記中央部を中心とする略扇型形状に形成されている、
こと。
【００１１】
上記（１）に記載のメータ装置の照明構造によれば、少ない数の光源を用いて指針及び文字盤を表示することができ、また、その指針で表示する際に、指針が大きく回動する場合であっても、指針回転に伴う照明むらを効果的に抑制することができ、高品位のメータ装置の照明構造を提供できる。
上記（２）に記載のメータ装置の照明構造によれば、照明光逓増出射部を、比較的簡単な構造の、セレーション構造を有するセレーション部で構成することができるので、コストの削減が可能となる。
上記（３）に記載のメータ装置の照明構造によれば、照明光逓増出射部内を伝播する光を照明光逓増出射部の表面に案内することができる。この結果、限られた照明光量を有効利用することができるので、その分、表示板や指針に対する照明効率を高めることができる。
上記（４）に記載のメータ装置の照明構造によれば、略扇型形状を有する比較的単純な形状のもので照明光逓増出射部を構成できるので、金型等のコストの削減が可能となり、延いては製造コストの削減を図ることも可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のメータ装置の照明構造によれば、指針部の回動動作に伴って光源の光軸からずれた方向に向けて指針部の受光面が次第に大きく移動することにより光量低下が増大していくのに反して、照明光逓増出射部への受光面の重なり領域が増大していくように構成されている。
従って、双方の光量変化を相殺させることが可能となるので、指針が大きく回動しても、指針に対してほぼ均一な光量を入射することができるようになる。これにより、本発明では、少ない光源で指針及び文字盤を表示する際に、大きく指針が大きく回動する場合であっても、指針回転に伴う照明むらを効果的に抑制することができるようになる。
【００１３】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る照明構造が適用されたメータ装置を説明する図であって、（Ａ）はその平面図であり、（Ｂ）はその要部を拡大させた説明図である。
【図２】図１（Ａ）におけるＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る照明構造が適用されたメータ装置に用いる指針部を説明する図であって、（Ａ）はその斜視図であり、（Ｂ）はその裏面側を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る照明構造が適用されたメータ装置に用いる指針部の要部拡大斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る照明構造が適用されたメータ装置に用いる指針部のヘッドとプリズムを説明する図であって、（Ａ）はその指針部のヘッドとプリズムとの相対位置関係を示す説明図であり、（Ｂ）は図１（Ｂ）におけるＶＢ−ＶＢ線矢視断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る照明構造が適用されたメータ装置の作用を示す説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係る照明構造が適用されたプリズムの内部を進行する照明光の光路を示す説明図である。
【図８】本発明の変形例の照明構造が適用されたメータ装置の説明図である。
【図９】従来の照明構造が適用されたメータ装置の断面図である。
【図１０】従来の照明構造が適用されたメータ装置の指針と文字板を取り除いた状態を示す平面図である。
【図１１】従来の他の照明構造が適用されたメータ装置の外観正面図である。
【図１２】従来の他の照明構造が適用されたメータ装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明の照明構造が適用されたメータ装置１を示すものである。
メータ装置１は、基板２の上に実装された光源３と、この光源３が搭載された基板２の裏面側の所定の場所に取付けられたムーブメント４と、光源３の直上であって、かつ、ムーブメント４の上部に偏倚した状態で設置された、意匠、例えば、数字、文字、記号など、車自体或いは車周辺の環境などに関する必要情報を表示する表示盤を構成する表示板５と、指針部６と、光量調整素子を構成するプリズム７と、を有する。なお、同図中符号８は内面が反射板を構成するケーシングの一部を示す。
【００１６】
本実施形態のメータ装置１は、コンビネーションメータの一部を構成しており、見返し板で周囲が覆われている。また、この見返し板には、メータ装置１を含む各種計器類を設置するための各種表示窓を開口させており、側面及び背面側を構成するコンビネーションメータケースと一体化されている。更に、この見返し板は、黒色系などの透明なカバーガラスで上部が覆われている。
【００１７】
なお、本実施形態のメータ装置１は、速度計を構成しており、図示しないセンサによって検出された速度に対応したセンサ信号に基づき、指針部６の指針６Ｂを所定角度だけ回動させ、表示板５に形成された特定の数字又は目盛を指し示す。
【００１８】
光源３は、光量調整素子であるプリズム７の表面（図２では上面）とは反対の裏面中央部に設けた入射面７Ｂを光軸Ａが通過するようにその直下に設置され（図５（Ｂ）参照）ており、プリズム７の裏面中央部に位置する入射面７Ｂに向けて照明光を出射する。本実施形態の光源３は、所定波長（λ）の可視光を出射する例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）で構成されており、この光源３から出射する光（以下、照明光とよぶ）は、光軸Ａが設けられた中央部を最大光量とした分布状態を有しているが、位相角度には方向依存性のない、均一な出射特性のものが使用されている。即ち、本実施形態の光源３では、水平面（Ｘ−Ｙ平面）方向に関しては全周に亘り、略均一な光量を出射する光量分布特性を有する。なお、本実施形態の光源３としては、特にこのＬＥＤに限定されるものではないが、消費電力が少なく小型の点光源であるものが好ましい。
【００１９】
ムーブメント４は、何れも図示しないが、内部に、指針部６の指針軸６Ａを回動させる駆動手段であるモータと、ギアと、指針軸６Ａに一体に接続させる出力軸など、を備えている。
【００２０】
モータは、指針部６を回動させるためのものであり、ギアを介して出力軸を回動させることにより、表示板５の表面に沿って指針６Ｂを回動させ、指針６Ｂが必要な各種情報を指し示すようになっている。なお、本実施形態のモータは、ステッパモータを構成している。
【００２１】
表示板５は、透光性を有しているとともに、照明光意匠を構成する上述の速度表示用の数字や目盛などを外面側に設けており、光源３から出射してプリズム７を透過してきた照明光によって数字や目盛などを発光させるようになっている。
【００２２】
指針部６は、指針軸６Ａと、指針６Ｂと、指針軸６Ａ及び指針６Ｂに連結され、指針軸６Ａが連結された裏面において該指針軸６Ａとは異なる位置に受光面６Ｄが設けられたヘッド６Ｃを備える。指針軸６Ａは、表示板５の軸孔５Ａ（図１（Ａ）及び図２参照）及びプリズム７の貫通孔７Ａを貫通し、モータの出力軸に一体に接続されており、この指針軸６Ａを中心としてヘッド６Ｃ及び指針６Ｂが、図示しないセンサによって検出された速度に対応して回動動作する。
【００２３】
また、指針部６は、指針６Ｂの回動動作に伴い、受光面６Ｄが後述するゼロ位相位置α（図６参照）から離れるように回動するにつれて、受光面６Ｄへの照明光は同じく後述する照明光一般出射部７Ｄ（図７参照）からの入射量が少なくなる代わりに、後述する照明光逓増出射部であるセレーション部７Ｃからの入射光を増大させて指針６Ｂへ進行する照明光量の均一化を図るように構成している。
【００２４】
本実施形態の光量調整素子を構成するプリズム７は、透光性を有する適宜の材料で形成されている。プリズム７は、図５（Ｂ）に示すように、表示板５の外面（図２では上面）とは反対の内面（同図で下面）に表面（図５（Ｂ）では上面）が臨む状態で、かつ、表面が指針部６の受光面６Ｄに対向した状態で、表示板５の内面近傍に適宜の手段で設置されている。このプリズム７は、裏面中央部に設けた入射面７Ｂの中心位置を光軸Ａが通過するように、光源３に対する相対位置が調整された状態に設置されており、この入射面７Ｂの中心に向けて照明光が入射する。
【００２５】
また、このプリズム７は、図５（Ｂ）に示すように、入射面７Ｂが位置する中央部を避けた位置に指針軸６Ａを回転自在に貫挿させるための貫通孔７Ａが縦（Ｚ）方向に貫いて穿設されている。さらに、プリズム７の表面の所定形状の固有領域に照明光逓増出射部を構成するセレーション部７Ｃを設けており、それ以外の表面部分が照明光一般出射部７Ｄを構成している。
【００２６】
セレーション部７Ｃは、ヘッド６Ｃの受光面６Ｄに対向する表面の、プリズム７を貫通する指針部６が回動する際に受光面６Ｄがその表面上を通過する領域に、該受光面６Ｄと中央部との距離が離れるにつれて該プリズム７の表面からの出射光量を逓増するように形成されている。より詳細にセレーション部７Ｃについて図６を参照して説明する。まず、セレーション部７Ｃがプリズム７の表面に形成される位置は次の通りである。
【００２７】
すなわち、セレーション部７Ｃは、軸線Ｂを中心に回転する受光面６Ｄがプリズム７の中央部に最も接近するゼロ位相位置α（図６参照）から、指針部６に許容される最大角度の回動位置において受光面６Ｄが位置する最大位相位置β（図６参照）までに亘って、受光面６Ｄが通過する受光面位置６Ｄα、６Ｄβ、６Ｄγを含むプリズム７の表面上の領域に形成されている。受光面６Ｄがゼロ位相位置αにある場合には、指針６Ｂは図６の６Ｂαで示す線上に位置し、受光面６Ｄが最大位相位置βにある場合には、指針６Ｂは図６の６Ｂβで示す線上に位置する。
【００２８】
セレーション部７Ｃは、図７に示すプリズム７の表面において、ゼロ位相位置αに対応するプリズム７の表面中央部Ａから離れる表面外縁部に向けて傾斜角度が次第に大きくなるように凹凸を多数連設させてある。即ち、このセレーション部７Ｃには、山が次第に高くなるか又は谷が次第に深くなるように、断面略山型形状又は断面略谷型形状の微細な凹凸を多数連設させたセレーション構造が形成されている。
【００２９】
また、セレーション部７Ｃは、プリズム７の表面中央部Ａを除くその近傍部分を中心としプリズム７の表面外縁部に至る方向を半径とする略扇型形状を有する。
【００３０】
また、このプリズム７は、図５（Ｂ）に示すように、入射面７Ｂ直上のプリズム７の表面が、凹状に窪んだすり鉢形状の傾斜曲面領域を有するとともに、この傾斜曲面領域には、セレーション部７Ｃへ向けて照明光を反射させる内側内部反射面７１を有する。さらに、プリズム７には、プリズム７表面の外周部分に、内側内部反射面７１で内部反射後に内部を透過してきた照明光をさらに内部反射させることで、セレーション部７Ｃから出射させる照明光量を増大させる外側内部反射面７２を有する。これにより、セレーション部７Ｃ内を伝播する光をセレーション部７Ｃの表面に案内することができる。
【００３１】
照明光一般出射部７Ｄは、セレーション部７Ｃが形成された領域を除くプリズム７の表面である。照明光一般出射部７Ｄもまた、図７に示すように、プリズム７を透過後、そのプリズム７表面から出射する照明光を表示板５及び受光面６Ｄに向けて入射する。ところで、指針部６の指針６Ｂが図６の６Ｂαに位置するとき、受光面６Ｄの受光面位置６Ｄαは光軸Ａに最も近づく。このため、この場合であれば照明光一般出射部７Ｄから受光面６Ｄに入射される照明光でも充分な光量が見込める。他方、指針部６の指針６Ｂが図６の６Ｂγ、６Ｂβと徐々に６Ｂαから離れて位置するとき、受光面６Ｄの受光面位置６Ｄβ、６Ｄγは光軸Ａから離れていく。仮にプリズム７の表面にセレーション部７Ｃが無い場合、照明光一般出射部７Ｄから受光面６Ｄに入射される照明光が逓減し、その照明光だけでは充分な光量が見込めない。そこで、本発明のメータ装置の照明構造では、照明光一般出射部７Ｄから受光面６Ｄに入射される照明光の逓減分を、セレーション部７Ｃから受光面６Ｄに入射される照明光によって補う。
【００３２】
次に、本実施形態の作用について、主に図５乃至図７を参照しながら説明する。なお、ここでのメータ装置１の説明は、各計器類のうちスピードメータを例に挙げてその作用を説明するが、特にこれに限定されるものではない。また、この作用については、他のアナログタイプのメータ装置の場合でも同様である。
【００３３】
メータ装置１のムーブメント４の内部に設けたモータが、図示しない速度センサによって検出された現在速度に対応するセンサ信号に基づいて回転駆動し、これに接続されている指針６Ｂを所定角度だけ回動し、表示板５に形成された意匠である特定の数字又は目盛を指示する。
【００３４】
即ち、モータ側の出力軸及びこれと一体の指針軸６Ａが所定の角速度で回転を始め、指針軸６Ａを取り付けたヘッド６Ｃに基端部が固定されている指針６Ｂが所定角度だけ回動され、指針の先で表示板５上の特定の数字又は目盛を指し示す。これによって、現在速度を運転者などにアナログ表示させて知らせることができる。
【００３５】
このような速度表示を行うメータ装置１にあっては、同時に、図５（Ｂ）に示すように、プリズム７の下面中央に設けた入射面７Ｂの中心Ａ（この光軸Ａの部分が最大光量となる）に向けて、対面する光源３から照明光が出射する。この場合、光軸Ａを最大光量とする光量分布であるので、この入射面７Ｂに入射した照明光は、プリズム７を透過した後、プリズム７の上面から出射する際には、概して、中央部からの出射光量が多く半径方向外側に沿った周辺部に向かうほど出射光量が低下する特性を有する。
【００３６】
ところで、プリズム７から出射する照明光を受光する指針部６の受光面６Ｄは、指針部６のヘッド６Ｃ下面の指針軸６Ａ近傍の指針６Ｂ寄りである前方側に設けてあって、指針軸６Ａが軸線Ｂを中心として回動するような配置構成である。しかも、指針軸６Ａの回動中心となる軸線Ｂは、光源３の光軸Ａから距離δだけ位置ズレした配置である。
【００３７】
一方、指針６Ｂがプリズム７上面の中心に位置しているときには、別言すれば、指針部６の指針６Ｂが図６の６Ｂαに位置するとき、受光面６Ｄが光源３の直上に位置するように設定されており、最大光量で照明光を受光面６Ｄに入射させることができる。
【００３８】
一方、指針６Ｂが６Ｂαから左右何れかの方向（図６では時計回り方向）に特定角度（例えば、ωγｒａｄ）回動したときには、この指針軸６Ａの回動動作につられてヘッド６Ｃも一体に同角度（ωγ）だけ回動する。ところが、光源３の光軸Ａに対して指針部６の指針軸６Ａの軸線Ｂが、プリズム７の中央部を通過する光軸Ａから半径方向に距離δだけ外周方向にシフトしている。このため、指針６Ｂが上記角度（ωγｒａｄ）だけ回動すると、受光面６Ｄは、この軌跡である円弧線Ｓに沿って中間位置γでの受光面位置６Ｄγに移動する。つまり、これは、プリズム７表面の中央部を通過する光軸Ａから離れたことになるため、受光面位置６Ｄγでの受光面６Ｄへの入射光量は、その光軸Ａから離れた分だけプリズム７表面の光軸Ａ上での入射光量よりも減衰したものになる。また、受光面位置６Ｄγでの入射光量が減衰する分、指針６Ｂでの発光輝度も低下することになる。
【００３９】
しかしながら、本実施形態には、プリズム７にセレーション部７Ｃが設けられており、受光面位置６Ｄγは、セレーション部７Ｃの領域に一部（図６ではほぼ半分）入り込んでこれと重なる配置となっている。従って、そのセレーション部７Ｃとの重なり領域では、セレーション部７Ｃの光量逓増機能により、光量がアップされる。これにより、受光面位置６Ｄγに位置する受光面６Ｄがプリズム７の中央部に位置する光軸Ａから外れることによる光量低下を相殺させることができる。
【００４０】
同様に、指針６Ｂが許容される最大角度（例えば、ωβｒａｄ）まで回動したときには、この指針６Ｂの回動動作につられてヘッド６Ｃも一体に同角度（ωβ）だけ回動する。その結果、最大位相位置βでの方位における受光面位置６Ｄβは、プリズム７の中央部の光軸Ａからさらに離れたことになるため、受光面位置６Ｄβでの受光面６Ｄへの入射光量がさらに減衰することとなる。
【００４１】
ところが、上述したように、本実施形態ではセレーション部７Ｃが設けられており、この受光面位置６Ｄβはセレーション部７Ｃの領域に受光面６Ｄの全域が入り込み、受光面位置６Ｄβがセレーション部７Ｃに含まれる配置となっている（図７も参照のこと）。このように、受光面６Ｄが全面でセレーション部７Ｃに重なることから、セレーション部７Ｃの光量逓増機能により、セレーション部７Ｃからの光量がさらにアップされる。これにより、受光面位置６Ｄβがプリズム７の中心位置から大きく外れることによる光量低下をうまく相殺させることができるわけである。
【００４２】
なお、指針６Ｂの回動位置に連動して円弧線Ｓに沿って移動する受光面６Ｄと照明光の受光量との関係は、以下の［表１］に示す通りである。
【００４３】
【表１】
【００４４】
従って、本実施形態によれば、指針６Ｂがゼロ位相位置αから最も外れた最大位相位置βまで回動しても、受光面６Ｄにはゼロ位相位置αでの照明光の光量と略同等の光量を確保できる。つまり、指針６Ｂの回動位置が何れであってもほぼ均等の状態で、指針６Ｂの先まで発光照明させることができる。
【００４５】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。例えば、本実施形態では、プリズム７から出射する照明光を受光する指針部６の受光面６Ｄが、指針軸６Ａから視たときの指針６Ｂ寄りである前方側に設けてあるが、これに限定されるものではない。図８に記載してあるように、指針部６の受光面６Ｄは、指針軸６から視たときに指針６Ｂとは反対の後方側に設けた構成であってもよい。その場合であっても、プリズム７に設ける照明光逓増出射部（これを構成するセレーション部７Ｃ）の形状及び配置については、特に新たに変更などを加える必要はない。
【００４６】
また、本発明の照明構造が適用されたメータ装置としては、例えば本実施形態のスピードメータ部の他に、例えば、タコメータ部、燃料計部、及び水温計等の各種計器類への適用が可能であり、特に大型メータ、即ち、指針が大きな角度範囲に亘って回動するようなタイプのものでも指針での輝度の均一化を図ることが可能となるので、便宜である。
【符号の説明】
【００４７】
１ メータ装置
２ 基板
３ 光源
４ ムーブメント
５ 表示板
５Ａ 軸孔
６ 指針部
６Ａ 指針軸
６Ｂ 指針
６Ｃ ヘッド
６Ｄ 受光面
６Ｄα、６Ｄβ、６Ｄγ 受光面位置
７ プリズム
７Ａ 貫通孔
７Ｂ 入射面
７Ｃ セレーション部
７Ｄ 照明光一般出射部
７１ 内側内部反射面
７２ 外側内部反射面
８ ケーシング
Ａ 光軸
Ｂ 軸線
Ｓ 円弧線
α ゼロ位相位置
β 最大位相位置
γ 中間位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性の表示板と、
指針と、指針軸と、前記指針及び前記指針軸に連結され、前記指針軸が連結された裏面において該指針軸とは異なる位置に受光面が設けられたヘッドを備え、前記指針が前記指針軸を中心に回動する指針部と、
表面が前記受光面に対向して配置されるとともに中央部を避けて前記指針軸によって貫通される、透光性材料で形成された光量調整素子と、
前記光量調整素子の裏面における前記中央部に照明光を出射する光源と、
前記光量調整素子及び前記表示板を貫通した前記指針軸を回動させる駆動手段と、
を備え、
前記光量調整素子は、前記受光面に対向する表面の、該光量調整素子を貫通する前記指針部が回動する際に前記受光面がその表面上を通過する領域に、該受光面と前記中央部との距離が離れるにつれて該光量調整素子の表面からの出射光量を逓増する照明光逓増出射部が形成されている、
ことを特徴とするメータ装置の照明構造。
【請求項２】
前記照明光逓増出射部は、前記光量調整素子の前記中央部から周縁部に向けて次第に傾斜角度が大きくなるように山の高さを高くした断面略山型形状、又は谷の深さを深くした断面略谷型形状の凹凸を多数連続的に設けたセレーション部で構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のメータ装置の照明構造。
【請求項３】
前記光量調整素子は、前記中央部の表面が凹状に窪んだすり鉢形状である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のメータ装置の照明構造。
【請求項４】
前記照明光逓増出射部は、前記中央部を中心とする略扇型形状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のメータ装置の照明構造。
【請求項１】
透光性の表示板と、
指針と、指針軸と、前記指針及び前記指針軸に連結され、前記指針軸が連結された裏面において該指針軸とは異なる位置に受光面が設けられたヘッドを備え、前記指針が前記指針軸を中心に回動する指針部と、
表面が前記受光面に対向して配置されるとともに中央部を避けて前記指針軸によって貫通される、透光性材料で形成された光量調整素子と、
前記光量調整素子の裏面における前記中央部に照明光を出射する光源と、
前記光量調整素子及び前記表示板を貫通した前記指針軸を回動させる駆動手段と、
を備え、
前記光量調整素子は、前記受光面に対向する表面の、該光量調整素子を貫通する前記指針部が回動する際に前記受光面がその表面上を通過する領域に、該受光面と前記中央部との距離が離れるにつれて該光量調整素子の表面からの出射光量を逓増する照明光逓増出射部が形成されている、
ことを特徴とするメータ装置の照明構造。
【請求項２】
前記照明光逓増出射部は、前記光量調整素子の前記中央部から周縁部に向けて次第に傾斜角度が大きくなるように山の高さを高くした断面略山型形状、又は谷の深さを深くした断面略谷型形状の凹凸を多数連続的に設けたセレーション部で構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のメータ装置の照明構造。
【請求項３】
前記光量調整素子は、前記中央部の表面が凹状に窪んだすり鉢形状である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のメータ装置の照明構造。
【請求項４】
前記照明光逓増出射部は、前記中央部を中心とする略扇型形状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のメータ装置の照明構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１０７９５３（Ｐ２０１２−１０７９５３Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５６１８５（Ｐ２０１０−２５６１８５）
【出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]