説明

指針式計器

【課題】指標部における、意図しない照明ムラを少なくした指針式計器を提供する。
【解決手段】指針式計器100は、指標部55を表示している表示板50と、指標部55を指示する指針60と、表示板50の裏面側、かつ、指針60近傍に設置され、出射する出射光によって指標部55を表示板50の裏面側から照らす第1の光源45を備える。さらに、指針式計器100は、指標部55へ進む出射光を遮ることによって、指標部55の所定部位に到達する出射光の光量を低減する第1の反射部材68を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、指針式計器に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献1には、光源が出射する出射光によって、目盛等を含む指標部を照らし、指標部を明るくする指針式計器が開示されている。この指針式計器は、指標部の明るさのムラを低減するために、光源からの光を指標部に反射させる反射膜を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−298552号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記特許文献1の指針式計器では、光源によって照らされる表示板(特に、目盛、文字などを含む指標部)のうち、光源に近い部分は明るく、光源から遠い部分は暗くなってしまう場合があり、依然として指標部の明るさの意図しないムラ(つまり、指標部における、意図しない照明ムラ)が大きい場合があった。
【0005】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、指標部における、意図しない照明ムラを少なくした指針式計器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明に係る指針式計器は、
指標部を表示している表示板と、
回転軸の回転に伴って前記表示板上を回転することによって、前記指標部を指示する指針と、を備える指針式計器であって、
前記表示板の裏面側、かつ、前記指針式計器を正面視した場合に前記回転軸側に設置され、出射する出射光によって前記指標部を前記表示板の裏面側から照らす光源と、
前記指標部へ進む前記出射光を遮ることによって、前記指標部の所定部位に到達する前記出射光の光量を低減する低減部材と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、指標部における、意図しない照明ムラを少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の一実施形態に係る指針式計器の平面図である。
【図2】図1の指針式計器の分解斜視図である。
【図3】図2の主要ケースの斜視図である。
【図4】図1におけるA−A断面図である。
【図5】図1の指針式計器における光の光路を説明するための図2の主要ケースの概略平面図である。
【図6】図1の指針式計器における指標部等を示す図である。
【図7】本発明の変形例の指針式計器が備える主要ケースの概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の一実施形態に係る指針式計器100を、図1〜図6を参照して説明する。
【0010】
本実施形態に係る指針式計器100は、車両に搭載され、車両の速度である車速を指針の回転によって表示し、ユーザ(車両の運転者)に車速を報知する車両用計器装置(車速計)である。
【0011】
指針式計器100は、計器本体10と、表側ケース80と、裏側ケース85と、を備える(特に図2参照)。表側ケース80と裏側ケース85とが、計器本体10を収納して組み合わさることによって、指針式計器100が構成される。計器本体10の裏側に裏側ケース85が位置し、計器本体10の表側に表側ケース80が位置する。
ここで、「表」とは、指針式計器100を正面視した場合(つまり、ユーザが指針式計器100を正面から見て車速を確認する場合)のユーザ側をいい、「裏」とは、前記の「表」の反対側をいう(図2参照)。また、指針式計器100を正面視したユーザの頭上方向を「上」、その逆方向を「下」といい、指針式計器100を正面視するユーザの左方向を「左」といい、右方向を「右」という(図1参照)。
【0012】
計器本体10は、図4に示すように、回路基板20と、駆動本体40と、第1の光源45と、表示板50と、指針60と、主要ケース65と、液晶パネル77と、第2の光源78と、を備える。
【0013】
回路基板20は、第1の基材21と、第1の貫通孔22と、図示しない制御部と、を備える。回路基板20は、主要ケース65の裏側に位置する。第1の貫通孔22は、第1の基材21に形成されている。第1の貫通孔22は、駆動本体40の後述の回転軸41を通す。第1の基材21は、例えば、ガラスエポキシ樹脂から形成される。制御部は、第1の基材21上に形成されている。制御部は、CPU(Central Processing Unit)等の各種電子部品を含む電子回路であり、車両用計器装置の外部、第1の光源45、駆動本体40、液晶パネル77等と導通接続されている。制御部は、ECU(Electronic Control Unit)等の前記外部から供給される信号(例えば、車速データの信号)に応じて、第1の光源45、駆動本体40、液晶パネル77、第2の光源78等を駆動・制御する。
【0014】
駆動本体40は、回路基板20の裏面に取り付けられる。駆動本体40は、例えば、ステッピングモータから構成されている。駆動本体40は、第1の貫通孔22を通って、回路基板20の裏側から表側に向かって延びる回転軸41を有する。駆動本体40は、制御部の制御のもとで、回転軸41を回転させる。
【0015】
第1の光源45は、回路基板20の表面に取り付けられている。第1の光源45は、第1の貫通孔22の近傍(回転軸41近傍)に取り付けられている(図2参照)。第1の光源45は、制御部の制御のもとで、発光する。第1の光源45は、回路基板20の表面の略法線方向(回路基板20から表示板50に向かう方向であり、回転軸41に沿った方向)に、光を出射するように配置されている。第1の光源45は、トップビュー型のLED(Light Emitting Diode)等から構成されている。
【0016】
表示板50は、図2に示すように、第2の貫通孔51と、第2の基材52と、指標部55と、を備える。第2の基材52は、例えば、合成樹脂等からなり、透光性を有するシート状の部材である。第2の貫通孔51は、第1の貫通孔22に対応する位置で、第2の基材52に形成されている。指標部55は、例えば、表示板50における、目盛56と文字(数字を含む)57とを表す部分であり、第2の基材52上に形成されている。指標部55は、例えば、第2の基材52に印刷、塗装等を施すことによって、第2の基材52上に形成される。例えば、指標部55は、目盛56と文字57とが遮光性を有し、その周囲が透光性を有するように、形成されている。なお、指標部55は、目盛56と文字57とが透光性を有し、その周囲が遮光性を有するように、形成されてもよい(所謂抜き文字)。指標部55は、指針式計器100を正面視した場合に、回転軸41(指針60)の周囲の一部を囲むように配置され、例えば、図1、図2、図6に示すように、略楕円弧状に形成されている。表示板50は、主要ケース65の上面に配置されている。
【0017】
指針60は、回転軸41に取り付けられている。指針60は、回転軸41の回転により表示板50上を回転し、指標部55における、目盛56を指示したり、目盛56又は文字57の間等を指示する。前記の制御部は、外部から供給される車速のデータに応じた回転角で、駆動本体40の回転軸41を回転させる。この回転に伴って指針60は回転するので、指針60は速度に応じた角度で回転して指標部55を指示し、車両の速度を表示する。
【0018】
主要ケース65は、図2〜図5に示すように、第3の貫通孔66と、第1の反射部材(低減部材)68と、第2の反射部材72と、第3の反射部材74と、を備える。主要ケース65は、合成樹脂等によって一体成形される。主要ケース65には、裏側から回路基板20が取り付けられ、表側から表示板50が取り付けられる。
【0019】
第3の貫通孔66は、第1の貫通孔22等に対応した位置に形成され、回転軸41を中に通す。第3の貫通孔66は、回転軸41を回路基板20から表示板50まで通れるようにする役割を果たす。
【0020】
第1の反射部材68は、第3の反射部材74上に形成されている。第1の反射部材68は、第1の光源45側に向く面が表示板50の表面の法線方向に沿って延びる壁状の部材であり、指針式計器100を正面視した場合に、図5に示すように、凸方向が第1の光源45側(下側)に向いている。光源側に向く面は、光を反射する第1の反射面69を構成する。第1の反射部材68は、弓形の形状である。第1の反射部材68は、第2の反射部材72で反射し第3の反射部材74に向かう光(詳しくは後述する)の一部を遮るように形成されている。
【0021】
第2の反射部材72は、指針式計器100を正面視した場合に、第3の貫通孔66(つまり、回転軸41)の上側であり、回転軸41の近傍に設けられている(図4参照)。第2の反射部材72は、指標部55や第3の反射部材74等の形状に合わせた形状であり、回転軸41に対して垂直方向に傾斜を有して、第1の光源45側に向く曲面からなる第2の反射面73を備える。第2の反射面73は、指針式計器100を正面視した場合に、回転軸41の上側を略囲むように形成され、第1の光源45が出射した光を第3の反射部材74に向かって略放射状に反射する。つまり、第2の反射面73は、指針式計器100を正面視した場合に、第1の光源45からの光を指標部55に向かって略放射状に反射する。
【0022】
第3の反射部材74は、指標部55に対応した位置及び形状で、表示板50の裏側に指標部55に対応するように、表示板50と間隔を空けて配置されている。つまり、第3の反射部材74は、指針式計器100を正面視した場合に、指標部55に重なる位置に配置されている。第3の反射部材74は、指針式計器100を正面視した場合に、指標部55の形状に合わせて、略楕円弧形状に形成されている。第3の反射部材74における指標部55に対向する面は、反射面(第3の反射面75)になっている。第3の反射面75は、表側を向いている。第3の反射面75は、少なくとも指標部55を裏側から覆うように形成されている。第3の反射面75は、図2に示す表裏方向と垂直な方向に対して傾斜した、すり鉢内面の一部に似た形状の面である(図3参照)。第3の反射面75は、第2の反射面73が反射した光を指標部55に向かって反射する。
【0023】
なお、本実施形態では、主要ケース65全体が白色系の色になって形成されており、これによって、上記第1乃至第3の反射面69,73,75も反射面を構成することになる。上記第1の反射面69は、光の反射効率を向上させるために、金属色調の色で形成されていてもよい。これにより、第1の光源45から指標部55への光の供給量が多くなるので、指標部55は明るく照明される。特に、第1の反射面69の反射効率の向上は、指標部55の左側の領域及び右側の領域への光の供給を増加させるので、指標部55の左側の領域及び右側の領域が明るく照明される。
【0024】
液晶パネル77は、主要ケース65の所定位置に収納されている。液晶パネル77は、図1に示すように、指針式計器100を正面視した場合に、回転軸41よりも下側に位置する。つまり、液晶パネル77は、正面視において、回転軸41を基準として、指標部55と反対側に位置する。液晶パネル77は、第2の光源78が発光することで、裏側から照光され、所定の情報を表示するための表示光を出射する(つまり、所定の情報を表示する)。液晶パネル77は、制御部の制御のもとで所定の情報を表示する。
【0025】
第2の光源78は、制御部の制御のもとで発光し、液晶パネル77を裏面側から照らす。
【0026】
表側ケース80は、図2に示すように、透過部材81と、遮光ケース82と、を備える。透過部材81は、例えば、可視光透過性のあるガラス又は合成樹脂から形成されている。遮光ケース82は、例えば、硬質合成樹脂から形成され、黒色系であり、光を遮光する。透過部材81と遮光ケース82とは、一方又は双方が有する突起等によって嵌合され、表側ケース80を構成する。
【0027】
裏側ケース85は、硬質合成樹脂等で、表側開口の箱状に形成される。裏側ケース85は、3本の位置決め部材86を有する。位置決め部材86は、棒状の部材である。位置決め部材86は、図2に示すように、回路基板20に位置決め部材86に対応して形成された小孔23を貫き、主要ケース65に到達することで、裏側ケース85に対して、計器本体10を位置決めする。さらに、表側ケース80と裏側ケース85とは、一方又は双方が有する突起等によって、計器本体10を挟むように組み合わされ、一体化する。
【0028】
次に、本実施形態に係る車両用計器装置において、図4、図5等を参照して、第1の光源45から出射された光が進む経路について説明する。なお、図4、図5では、光が進む様子を2点鎖線矢印で示している。また、図中の矢印は、すべての光の進行を示したものではない。
【0029】
第1の光源45からの光は、図4に示すように、第2の反射面73に向かって出射する。第2の反射面73で反射された光は、指針式計器100を正面視した場合に、略放射状に進むが、第2の反射面73で反射された光の一部は、第1の反射面69へ向かって進み、他の一部は、第3の反射面75へ向かって進む。第3の反射面75は、第2の反射面73で反射され第3の反射面75に到達した光を指標部55に向けて反射する。これによって、指標部55は、裏面側から照らされ、指標部55は明るく光ってみえる。
【0030】
第2の反射面73に到達した光は、上述のように、略放射状に反射するので、指針式計器100を正面視した場合かつ第1の反射部材68を設けない場合に、指標部55における、第1の光源45からの距離が離れた部分は、距離が近い部分よりも到達する光が少なく、暗く照明される。上述のように略楕円弧状に形成された指標部55は、その中の場所によって、第1の光源45からの距離が異なる。具体的には、指標部55の左側の領域(図6参照)、及び、指標部55の右側の領域(図6参照)が指標部55の中央の領域(図6参照)に比べて、第1の光源45から遠い。このため、指標部55の左側の領域、及び、指標部55の右側の領域は、中央の領域よりも暗く照明されるので、指標部55は、中央が明るく、左右両端に向かって暗くなるように光ってしまう。このように、第1の反射部材68を設けない場合には、意図しない照明ムラが大きくなってしまう。
【0031】
そこで、本実施形態では、第1の反射部材68を、第2の反射部材72から第3の反射部材74に向かう光の光路上の所定位置に設置する(図3参照)。これにより、第1の反射部材68の前面(第1の面)は、第2の反射面からの光を遮り、第1の反射部材68の背面方向(主に、指標部55の中央の領域の裏側に位置する領域)を暗くする(第1の反射部材68の影を第3の反射部材74に形成する)。したがって、指標部55の中央の領域は、第1の反射部材68を設けない場合に比べて暗く照明されることになる。このため、指標部55において、指標部55の中央の領域の照明が暗くなるので、この領域の明るさは、左側や右側の領域の照明の明るさに近づくことになる。このため、指標部55における、第1の光源45からの光の量の、距離による(中央から左側又は右側にかけて)差が抑えられ、意図しない照明ムラが低減されている。なお、前面とは、第1の反射部材68の光源側の面のことをいい、前面の反対側(指標部55側)の面を背面という。
【0032】
第1の反射部材68の前面が反射面(つまり、第1の反射面69)になっていることで、この前面で遮った光は、第3の反射部材68の背面方向以外(左側、又は、右側)に反射される。これより、指標部55の前記背面方向に位置する部分(つまり、ここでは、指標部55の上側の領域)以外の部分である、指標部55の左側の領域及び右側の領域は、第1の反射面69からの反射光の供給が増加する。これによって、これらの領域に到達する光の量が、第1の反射部材68を設けない場合に比べて増えているので、これら領域は第1の反射部材68を設けない場合に比べて明るく照明される。以上のように、本実施形態では、第1の反射面69を設けたことによって、第1の反射部材68を設けない場合に暗い領域である、指標部55の左側の領域及び右側の領域は明るくなり、第1の反射部材68を設けない場合に明るい領域である、指標部55の中央の領域は暗くなるので、指標部55の左側の領域及び右側の領域における明るさと、指標部55の中央の領域における明るさとの差が小さくなっており、意図しない照明ムラがより少なくなっている。
【0033】
上記のように、指標部55が、目盛56と文字57とが遮光性を有し、その周囲が透光性を有するように形成されている場合、抜き文字の場合と比べて、光が透過する領域の面積が大きいので、上記意図しない照明ムラは大きくなる。このため、上記のような第1の反射部材68による照明ムラの低減をすることが効果的になる。なお、例えば、前記指標部55における透光性を有する領域に、遮光性のドット等を形成し、そのドット等の大きさや数を変化させることによって、意図しない照明ムラを低減させることも考えられるが、この場合には、このドット等の影が目立ってしまう場合があり、指針式計器100の見栄えが悪かった。本実施形態の構成によれば、このようなドット等を形成しなくてもよいので、見栄えが悪くなってしまうことが防止される。
【0034】
(変形例)
第1の反射部材68に、図7に示すように、通過孔70を形成してもよい。この場合、第2の反射面73からの光は、通過孔70を通って、第1の反射部材68の背面側に透過する。第1の反射部材68を透過する光は、指標部55の明るくしたい部位に入射光を反射する第3の反射面75の部位に通過孔70から照射される。通過孔70を通った光は、指標部55に届くことで、スポット的に指標部55を明るくする。つまり、このように第1の反射部材68に通過孔70を形成することで、指標部55に明暗模様(意図的な照明ムラ)をつけたり、目盛56や文字57の所定箇所を明るく強調することができる。
【0035】
本発明は、上記実施形態及び変形例の記載に限定されず、他の変形等が適宜可能である。例えば、上記では、本発明に係る指針式計器を車両用計器としたが、本発明はこれに限られない。他の指針式計器、例えば、航空用計器、船舶用計器等にも用いることが可能である。また、指標部55は、指針に指示されることによって、指針と協働して、車速等の計測値を含む所定の種別の値を表示するためのものであれば、その具体的な構成はどのようなものであってもよい。指標部55は、特に、目盛を含む領域であることが望ましい。
【符号の説明】
【0036】
100…指針式計器
10…計器本体
20…回路基板
21…第1の基材
22…第1の貫通孔
23…小孔
40…駆動本体
41…回転軸
45…第1の光源
50…表示板
51…第2の貫通孔
52…第2の基材
55…指標部
56…目盛
57…文字
60…指針
65…主要ケース
66…第3の貫通孔
68…第1の反射部材
69…第1の反射面
70…通過孔
72…第2の反射部材
73…第2の反射面
74…第3の反射部材
75…第3の反射面
77…液晶パネル
78…第2の光源
80…表側ケース
81…透過部材
82…遮光ケース
85…裏側ケース
86…位置決め部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
指標部を表示している表示板と、
回転軸の回転に伴って前記表示板上を回転することによって、前記指標部を指示する指針と、を備える指針式計器であって、
前記表示板の裏面側、かつ、前記指針式計器を正面視した場合に前記回転軸側に設置され、出射する出射光によって前記指標部を前記表示板の裏面側から照らす光源と、
前記指標部へ進む前記出射光を遮ることによって、前記指標部の所定部位に到達する前記出射光の光量を低減する低減部材と、
を備えることを特徴とする指針式計器。
【請求項2】
前記低減部材は第1の反射面を備え、
前記第1の反射面は、前記低減部材が遮る前記出射光の少なくとも一部を前記指標部における前記所定部位以外の他の部位に向けて反射する、
ことを特徴とする請求項1に記載の指針式計器。
【請求項3】
前記低減部材は前記光源からの出射光が通る透過部を有する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の指針式計器。
【請求項4】
前記光源は、前記低減部材の第1の面側に配置され、
前記低減部材は、前記第1の面側から到達する前記出射光を遮り、前記指針式計器を正面視した場合における、前記指標部のうちの前記低減部材の第1の面側とは反対側に位置する部分に到達する光を低減する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の指針式計器。
【請求項5】
前記光源からの前記出射光を前記指標部側に反射する第2の反射面と、
前記第2の反射面が反射した前記出射光を前記指標部に反射する第3の反射面と、を備え、
前記低減部材は、前記第2の反射面から前記第3の反射面に進む光を遮る、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の指針式計器。
【請求項6】
前記低減部材は、前記第3の反射面上に配置されている、
ことを特徴とする請求項5に記載の指針式計器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2012−233746(P2012−233746A)
【公開日】平成24年11月29日(2012.11.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−101294(P2011−101294)
【出願日】平成23年4月28日(2011.4.28)
【出願人】(000231512)日本精機株式会社 (1,561)
【Fターム(参考)】