CN109835189A - 仪表装置和设置有仪表装置的仪表单元 - Google Patents
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Abstract
一种仪表装置,其包括:旋转轴;设置在旋转轴的端部并与旋转轴一体旋转的指针;将可见光线输出到指针的照明光源;与照明光源平行布置并将红外线输出到指针的红外线光源;以及设置在指针中的反射部分,其用于将可见光线反射到指针中并从指针的旋转中心部分传递和输出红外线。
Description
技术领域
本发明涉及仪表装置和设置有仪表装置的仪表单元。
背景技术
例如,专利文献1公开了一种技术,提供包括图像拾取元件的“显示装置”,其不损害设计性能或精细外观。
此外,如专利文献1中所公开的,在其上安装有驾驶员监视***的车辆中,相机单元安装在从驾驶员侧观看的转向***的后部中,以通过相机单元拾取驾驶员的眼睛的图像或眼睑的状态,并从拾取的图像数据中检测驾驶员的瞌睡。在驾驶员的前方安装有仪表板,在该仪表板上布置有诸如速度仪表的仪表。专用相机单元附接到仪表板的下部。在相机单元中,容纳了图像拾取元件和多个LED光源,这些LED光源输出红外线以确保即使在夜晚也能够拾取驾驶员的面部图像。
[专利文献1]JP-A-2014-31140
根据相关技术,当在其上布置有各种仪表或指示器的仪表板中设置输出红外线的LED时,仪表或指示器几乎不能以良好的平衡布置在仪表板的受限空间中,从而损害设计性能。
此外,输出红外线的LED被布置成在转向***上方将红外线(包括近红外辐射)施加到驾驶员的面部并独立地发光。因此,担心仪表板中独立地发光的、用于施加红外线的LED可能进入驾驶员的视野,从而给驾驶员带来不安。
发明内容
一个或多个实施例提供了一种仪表装置和一种设置有仪表装置的仪表单元,其不会通过照射的光给驾驶员带来不安,并且可以安装在受限的空间中并确保良好的设计性能。
在方面(1)中,一个或多个实施例提供了一种仪表装置,其包括:旋转轴;设置在旋转轴的端部并与旋转轴一体旋转的指针;将可见光线输出到指针的照明光源;与照明光源平行布置并将红外线输出到指针的红外线光源;以及设置在指针中的反射部分,其用于将可见光线反射到指针中并从指针的旋转中心部分传递和输出红外线。
在方面(2)中,照明光源和红外线光源布置成与旋转轴的基端部侧的第一端面相对。可见光线和红外线穿过旋转轴并到达反射部分。
在方面(3)中,仪表装置还包括管状光导构件,旋转轴***管状光导构件中。照明光源和红外线光源布置成与光导构件的基端部侧的第二端面相对。可见光线和红外线穿过光导构件并到达反射部分。
在方面(4)中,指针包括光导部分,该光导部分朝向照明光源和红外线光源突出,并且具有允许可见光线和红外线入射的光输入表面。
在方面(5)中,漫射和输出红外线的漫射透镜设置有指针。
在方面(6)中,一个或多个实施例提供了一种仪表单元,其包括:根据方面(1)的仪表装置;相机,其拾取被红外线照射的被照射构件的图像;以及仪表板,仪表装置和相机安装在该仪表板上。
根据方面(1),由于允许指针发光并被可见光线照射,因此可以增强指针的可视性。此外,由于红外线从指针输出,例如,红外线被施加到驾驶员的面部以通过相机拍摄驾驶员的面部,使得可以满意地检测到驾驶员的面部取向或视线方向。此时,由于所施加的红外线从由可见光线照射的指针的旋转中心部分输出,因此相比于其中从单独设置的红外线光源施加红外线的结构,可以更大程度地消除对可能由于红外线而给驾驶员带来的不安的担心。此外,仪表装置可以容易地安装在受限空间中,从而可以提高设计的自由度并且可以改善设计性能。
根据方面(2),来自照明光源和红外线光源的可见光线和红外线可以通过旋转轴有效地引导到指针的反射部分。
根据方面(3),来自照明光源和红外线光源的可见光线和红外线可以通过光导构件有效地引导到指针的反射部分。
根据方面(4),可以使来自照明光源和红外线光源的可见光线和红外线从设置在指针中的光导部分的光输入表面入射并且通过光导部分有效地引导到指针的反射部分。
根据方面(5),由于出射红外线被漫射透镜漫射并输出,所以红外线可以均匀地施加到例如驾驶员的面部。因此,相机可以有效地检测驾驶员的面部取向或视线方向。
根据方面(6),从仪表装置输出的红外线可以施加至诸如驾驶员的面部的被照射构件,以通过相机拍摄驾驶员的面部并且有效地检测驾驶员的面部取向或者视线方向,使仪表单元可用于安全驾驶。此时,由于红外线从发光并被照明的指针的旋转中心部分输出,因此可以抑制由于红外线引起的驾驶员的不安。此外,可以增强设计的自由度,并且可以在仪表板的受限空间中以良好的平衡安装仪表装置和相机,以确保良好的设计性能。
根据一个或多个实施例,可以提供一种仪表装置和一种设置有仪表装置的仪表单元,其不会通过照射的光给驾驶员带来不安,并且可以安装在受限的空间中并确保良好的设计性能。
以上简要描述了本发明。此外,当通过参考附图阅读下面将描述的用于执行本发明的实施例时,将更加清楚本发明的细节。
附图说明
图1是根据示例性实施例的仪表单元的示意性前视图;
图2是根据示例性实施例的仪表单元的分解透视图;
图3是根据示例性实施例的仪表装置的剖视图;
图4是根据示例性实施例的仪表装置的局部分解透视图;
图5是根据修改示例1的仪表装置的剖视图;
图6是根据修改示例2的仪表装置的剖视图;
图7是根据修改示例2的仪表装置的部分分解透视图;
图8是设置在指针中的光导部分的正视图。
具体实施方式
下面将参考附图描述具体的示例性实施例。
<仪表单元的结构示例>
首先,下面将描述仪表单元。
图1是根据本发明示例性实施例的仪表单元的示意性前视图。图2是根据本发明示例性实施例的仪表单元的分解透视图。
如图1和图2所示,根据本示例性实施例的仪表单元10包括作为主要部件的左侧仪表显示部分11、中央仪表显示部分12、右侧仪表显示部分13、指示器显示部分14和相机15。仪表单元10安装在车辆上并且在坐在车辆的驾驶员座椅上的驾驶员的前方位置中被设置为处于被驾驶员容易视觉识别的状态。图1中的X轴和Y轴的方向分别对应于车辆的向右和向左方向以及向上和向下方向。
仪表单元10包括仪表壳体2,在仪表壳体2中容纳有电路板1,该电路板1使得马达等被安装。仪表壳体2具有用盖3覆盖的后表面。仪表壳体2的前表面形成为仪表板4。字符板5、内板6和显示玻璃7依次附接到仪表板4。形成左侧仪表显示部分11、中央仪表显示部分12和右侧仪表显示部分13的指针22附接到字符板5的前侧。
左侧仪表显示部分11、中央仪表显示部分12和右侧仪表显示部分13用作例如发动机转速计(转速表)、速度计或燃料计。
左侧仪表显示部分11、中央仪表显示部分12和右侧仪表显示部分13分别设置有仪表装置20。仪表装置20设有指针22。指针22布置在字符板5的前侧。在字符板5上,提供字符、数字字符、符号和刻度。此外,附接装饰构件8,诸如装饰环。
在左侧仪表显示部分11、中央仪表显示部分12和右侧仪表显示部分13中,仪表装置20的指针22旋转,使得指针22指示字符板5上的字符、数字字符、符号和刻度。
指示器显示部分14在仪表板4中的左侧仪表显示部分11、中央仪表显示部分12和右侧仪表显示部分13的上侧布置为具有细长矩形形状的区域。指示器显示部分14是通常用于显示指示器的区域。作为典型示例,分别示出车辆的右和左方向指示器的操作状态的箭头形指示器布置在指示器显示部分14中。
在仪表板4中,设置有显示部分(省略图示),该显示部分形成有显示器,其显示例如自动变速箱的变速状态、停车制动器的开关状态、头灯的点亮状态、车宽灯或多个灯的点亮状态。
在图1所示的示例中,相机15布置在从驾驶员的视点看到的与指示器显示部分14相同的区域中的位置处。相机15以这样的方式布置:在调节拍摄范围的状态下,拍摄方向指向驾驶员的面部,以便检测驾驶员的面部取向或视线方向。相机15具有检测特性,这使得可以拍摄作为具有红外线(IR)区域的波长的光的红外线。相机15设置在指示器显示部分14的基板上,指示器显示部分14布置在仪表板4的内部或仪表板4的后表面上,以便驾驶员不会注意到。在相机15中,可见光线切割滤光器优选地安装在前表面中以减小干扰光的影响。
在具有上述结构的仪表单元10中,左侧仪表显示部分11、中央仪表显示部分12和右侧仪表显示部分13的仪表装置20中的至少一个设置有红外线施加功能,用于朝向驾驶员的面部方向施加作为具有红外线(IR)区域的波长的光的红外线(包括近红外辐射)。
<仪表装置的结构示例>
现在,下面将描述具有红外线施加功能的仪表装置20。
图3是根据本发明示例性实施例的仪表装置的剖视图。图4是根据本发明示例性实施例的仪表装置的局部分解透视图。
如图3和图4所示,具有红外线施加功能的仪表装置20包括:照明光源31;红外线光源32;旋转轴34,容纳于仪表壳体2中并在附图中未示出的马达的驱动力被传输到该旋转轴34以旋转;指针22,其具有一体地设置的连接部分35,该连接部分35装配到旋转轴34的端部;帽37,指针22的基部用帽37覆盖;形成在帽37中的反射部分38;和附接到帽37的漫射透镜39。
照明光源31和红外线光源32由例如发光二极管(LED:发光二极管)形成并且彼此平行布置。照明光源31输出可见光线L1作为照明光。红外线的光源32输出红外线L2。照明光源31和红外线光源32分别使得它们的发光部分与旋转轴34的基端部侧中的端面34a相对。使从照明光源31和红外线光源32输出的可见光线L1和红外线L2从旋转轴34的基端部侧中的端面34a入射。
对于照明光源31和红外线光源32,优选使用在输出光中没有相位角的方向依赖性并且具有等同输出特性的光源。即,照明光源31和红外线光源32优选地具有光量分布特征,其中基本等同量的光在相对于水平面(XY平面)方向的360°的整个周边上输出到旋转轴34。对于照明光源31和红外线光源32,光源不特别限于LED,并且优选地是具有低消耗电力的小点光源。
在仪表壳体2中,设置有附图中未示出的马达、中间齿轮和输出齿轮以及设置有旋转轴34。旋转轴34通过从马达传输的驱动力旋转,由透光材料形成,并且截面基本上为实心圆形。马达用于通过中间齿轮和输出齿轮使指针22旋转,并使旋转轴34减速和旋转。因此,指针22确保沿着字符板的表面旋转,以指示各种必要的信息。旋转轴34的基端部由设置在仪表壳体2中的轴承33A支撑,以便自由旋转。平行设置的照明光源31和红外线光源32与旋转轴34的基端部侧的端面34a相对。
如图3所示,旋转轴34的端部侧装配到与指针22一体形成的连接部分35的管状孔35A。具有一体设置的连接部分35的指针22通过将旋转轴34装配到连接部分35的管状孔35A而固定到旋转轴34。以这种方式,连接部分35一体地附接到旋转轴34,旋转轴34通过马达的旋转和驱动力而旋转并且与旋转轴34一起旋转。
旋转轴34的端面34a设置成位于照明光源31和红外线光源32的正上方。当来自照明光源31和红外线光源32的可见光线L1和红外线L2入射在旋转轴34上时,可见光线L1和红外线L2被引导到旋转轴34中并传播到端部。即,在旋转轴34中,大部分可见光线L1和红外线L2在外周表面中的到外部场(空气)的边界中被全反射并被引导到端部。
连接部分35由透光性良好的材料形成,并且从作为指针22的旋转中心的基部向下一体地延伸,轴O穿过该旋转中心。与在连接部分35的下端中开口的管状孔35A的底部对应的顶表面35B具有平行于水平(XY)方向的平坦形状,以便尽可能地限制在旋转轴34中传输并从端部侧的端面34b输出的可见光线L1和红外线L2漏出。此外,作为本示例性实施例中的连接部分35的顶表面35B的相对表面的上表面35C类似地具有平坦形状。
指针22通过连接部分35与旋转轴34一起沿着字符板5的表面旋转,以指示字符板5中提供的数字字符或刻度。指针22具有这样的照明结构,以尽可能地限制被引导到内部的光直接入射到观看者的眼睛上并刺激眼睛,同时代表了独特的外观、更高的品位或新奇感。
指针22具有主体部分23,主体部分23由具有不透射性和半透射性的合适材料形成。主体部分23在截面中形成为倒置的等腿梯形形状,以便朝向由观察者视觉识别的作为上表面22B的表面输出间接照明光并尽可能地发光。在主体部分23中,反射部分24设置在除了作为上表面22B的表面之外的三个表面上。反射部分24由普通金属材料形成,例如,Al或Ag气相沉积材料,涂有或镀有Al或Ag的材料,电介质多层膜气相沉积材料,预先用规定的遮光材料形成的材料或施加热印的材料。在指针22的主体部分23中,在指针22的旋转中心钻有沿厚度方向(Z)穿过的孔部分23C。此外,在反射部分24中,在指针22的旋转中心部分形成与孔部分23C连通的通孔24A。
帽37由具有透射性或半透射性的材料形成。帽37设置在指针22的旋转中心,即,与穿过孔部分23C的中心的轴线O对准并设置在其上部。帽37具有盘部分41、反射突起42和一对接合件43。反射突起42和接合件43形成在与指针22的附接侧。
反射突起42形成有锥形突起,反射部分38设置在其表面上。反射部分38由电介质多层膜镜形成,其具有反射可见光L1并透射红外线L2的功能,例如冷镜。接合件43布置成彼此相对以围绕反射突起42。帽37附接到指针22,以便将指针22装配在接合件43之间,使得接合件43接合指针22的两个侧部。因此,帽37附接到指针22。具有反射部分38的反射突起42通过将帽37附接到指针22而布置在主体部分23的孔部分23C中。对于具有反射部分38的反射突起42,可以使用以尖的形式朝向指针22的下表面22A突出的诸如正方形金字塔或多棱锥金字塔的金字塔形状,以及圆锥形状。
漫射透镜39固定到帽37的盘部分41中的反射突起42的相对侧。漫射透镜39通过透光性良好的粘合材料固定到盘部分41。在漫射透镜39中,与盘部分41的固定侧相对的一侧形成为以球形膨胀的漫射表面39a。漫射透镜39由具有透射性的合适材料形成。例如,在漫射透镜39的漫射表面39a上,在表面上形成细小的不规则处。漫射表面39a使输出光漫射。
现在,下面将描述根据本示例性实施例的仪表装置20和仪表单元10的操作。作为仪表装置20,例示并说明了使用车辆的速度计的情况。
当车辆开始移动并且通过附图中未示出的速度传感器检测到速度时,设置在仪表壳体2中的马达按照根据当前速度输出的传感器信号开始旋转和驱动。因此,指针22旋转预定角度以指示在字符板5上形成的特定刻度或数字字符。
即,旋转轴34通过附图中未示出的马达的驱动力以满足速度的角速度旋转。因此,装配到旋转轴34的端部的指针22旋转,以通过指针22的一端指示字符板5上的特定刻度或数字字符。以这种方式,可以模拟显示当前速度并将其提供给驾驶员等。
在进行这种速度显示的仪表装置20中,从照明光源31输出的可见光线L1和从红外线光源32输出的红外线L2在旋转轴34中的外周表面中的到外部场的边界中全反射并向上传播。然后,当可见光线L1和红外线L2到达旋转轴34的端部时,可见光线L1和红外线L2从旋转轴34的端部侧中的端面34b输出,以通过连接部分35前进到指针22的上孔22C。
可见光线L1在具有锥形形状的反射突起42的反射部分38的表面上反射,该反射突起42***孔部分23C中。其前进光路基本上偏转90°的可见光线的大部分入射到指针22的主体部分23上,逐渐被吸收或衰减,前进到主体部分23的端部,发光并进行照明。因此,指针22可以间接发光。由于可见光线L1在形成有反射部分24的三个表面上部分地反射,同时可见光线L1在主体部分23中前进,因此在亮度降低的状态下,可见光线L1从主体部分23的表面输出。因此,对于视觉识别指针22的驾驶员,具有高亮度和强刺激的照明光不会进入眼睛,从而可以抑制眼睛的疲劳。
红外线L2穿过由***孔部分23C中的锥形反射突起42的冷镜形成的反射部分38。穿过反射部分38的红外线L2穿过帽37,被引导到漫射透镜39,从漫射透镜39的漫射表面39a漫射并输出到外侧。因此,驾驶员的面部被从仪表装置20输出的红外线L2等同地照射。因此,具有检测特性的相机15可以有效地检测驾驶员的面部取向或视线方向,该检测特性使得可以拍摄具有红外线(IR)区域的波长的光。
由于红外线L2实际上具有包括近红外辐射区域的规定频带,因此可以由驾驶员视觉识别红外线L2。然而,由于从本示例性实施例的仪表装置20施加到驾驶员的面部的红外线L2从由可见光线L1照射的指针22部分地输出,因此抑制了对可能由红线性L2带给驾驶员的不安的担忧。
如上所述,根据本示例性实施例的仪表装置20,由于允许指针22发光并被可见光线L1照射,因此可以增强指针22的可视性。此外,由于红外线L2从旋转轴34的端侧输出,红外线L2可以被施加到驾驶员的面部以通过相机15拍摄驾驶员的面部,并且相机可以有效地检测驾驶员的面部取向或视线方向。此时,由于所施加的红外线L2从设置有由可见光线L1照射的指针22的旋转轴34的旋转中心部分输出,因此相比于其中从单独设置的红外线光源施加红外线的结构,可以更大程度地消除对可能由于红外线L2而给驾驶员带来的不安的担心。此外,仪表装置可以容易地安装在受限空间中,从而可以提高设计的自由度并且可以改善设计性能。
此外,根据其中照明光源31和红外线光源32布置成与旋转轴34的基端部侧的端面34a相对的结构,使得来自照明光源31和红外线光源32的可见光线L1和红外线L2可以通过旋转轴34有效地引导到指针22的反射部分38。
此外,由于出射红外线L2被漫射透镜39漫射并输出,所以红外线L2可以均匀地施加到驾驶员的面部。因此,相机15可以有效地检测驾驶员的面部取向或视线方向。
根据具有仪表装置20的仪表单元10,从仪表装置20输出的红外线可以施加至驾驶员的面部,以通过相机15拍摄驾驶员的面部并且有效地检测驾驶员的面部取向或者视线方向,使仪表单元可用于安全驾驶。此外,可以增强设计的自由度,并且可以在仪表板4的受限空间中以良好的平衡安装仪表装置20和相机15,以确保良好的设计性能。
本发明不限于上述示例性实施例,并且可以适当地修改和改进。除此之外,上述示例性实施例中的部件的材料、形式、尺寸、数量、布置位置等是任意的,并且不受限制,只要可以实现本发明即可。
现在,下面将描述仪表装置的修改示例。
与根据上述示例性实施例的仪表装置20的组成部分相同的组成部分用相同的附图标记表示,并且省略其说明。
(修改示例1)
图5是根据修改示例1的仪表装置的剖视图。
如图5所示,根据修改示例1的仪表装置20A设置有光导构件40。光导构件40由透光树脂形成,透光树脂例如是透明PMMA或透明PC。光导构件40形成为具有***孔44的管状形状。光导构件40形成为向上膨胀的形状。指针22的连接部分35***光导构件40的***孔44中,通过设置在电路板1上的马达M旋转的旋转轴34装配到该连接部分35。
在光导构件40中,安装在电路板1上并且彼此平行布置的照明光源31和红外线光源32完全与形成在基端部侧中的环形端面40a相对。从照明光源31和红外线光源32发射的可见光线L1和红外线L2从基本上圆柱形的光导构件40的基端部侧的端面40a入射,光导构件40的直径越接近照明光源31和红外线光源32变得越大。当来自照明光源31和红外线光源32的可见光线L1和红外线L2入射到光导构件40上时,大部分可见光线L1和红外线L2在光导构件40的弯曲的外周表面中的到外部场(空气)的边界部分中和弯曲的内周表面中的到外部场(空气)的边界部分中全反射,并被会聚且引导到端部。然后,可见光线L1和红外线L2从光导构件40的端部侧的端面40b输出。
在仪表装置20A中,在指针22的主体部分23中没有设置孔部分23C。此外,与旋转轴34装配到的连接部分35相对的侧形成为向外膨胀的弯曲部分23D。在指针22中,在主体部分23的弯曲部分23D的表面上,设置有用冷镜形成的反射部分38。在主体部分23中,在与光导构件40的端部侧的端面40b相对的至少一部分中没有设置反射部分24。因此,从光导构件40的端部侧的端面40b输出的可见光线L1和红外线L2被引导到主体部分23。
此外,在仪表装置20A中,没有反射突起42的帽37附接到指针22的主体部分23。因此,在指针22中,主体部分23的弯曲部分23D被帽37覆盖。漫射透镜39附接到帽37。
在根据具有上述结构的修改示例的仪表装置20A中,从照明光源31输出的可见光L1和从红外线光源32输出的红外线L2从光导构件40的下端部侧的端面40a入射在光导构件40上,在光导构件40的外周表面和内周表面中的到外部场的边界中全反射并向上传播。然后,当可见光线L1和红外线L2到达旋转轴40的端部时,可见光线L1和红外线L2从端部侧的端面40b输出并入射在指针22的主体部分23上。
可见光线L1在主体部分23的弯曲部分23D的反射部分38的表面上反射。前进光路基本上偏转90°的可见光线L1的大部分逐渐被吸收或衰减,并被引导到主体部分23的端部,以发光并进行照明。因此,指针22可以执行间接发光。
红外线L2穿过由弯曲部分23D的冷镜形成的反射部分38。穿过反射部分38的红外线L2穿过帽37,被引导到漫射透镜39,从漫射透镜39的漫射表面39a漫射并输出到外部。因此,驾驶员的面部被从仪表装置20A输出的红外线L2等同地照射。因此,具有检测特性的相机15可以有效地检测驾驶员的面部取向或视线方向,该检测特性使得可以拍摄具有红外线(IR)区域的波长的光。
此外,仍在仪表装置20A的情况下,由于施加到驾驶员的面部的红外线L2从由可见光线L1照射的指针22的部分输出,因此抑制了对可能由红线性L2带给驾驶员的不安的担忧。
如上所述,根据本示例性实施例的仪表装置20A,由于允许指针22发光并被可见光线L1照射,因此可以增强指针22的可视性。此外,由于红外线L2从指针22输出,红外线L2可以被施加到驾驶员的面部以通过相机15拍摄驾驶员的面部,并且相机可以有效地检测驾驶员的面部取向或视线方向。此时,由于所施加的红外线L2从由可见光线L1照射的指针22的旋转中心部分输出,因此相比于其中从单独设置的红外线光源施加红外线的结构,可以更大程度地消除对可能由于红外线L2而给驾驶员带来的不安的担心。此外,仪表装置可以容易地安装在受限空间中,从而可以提高设计的自由度并且可以改善设计性能。
此外,在修改示例1中,照明光源31和红外线光源32被设置为与光导构件40的基端部侧的端面40a相对。因此,来自照明光源31和红外线光源32的可见光线L1和红外线L2可以通过光导构件40有效地引导到指针22的反射部分38。
(修改示例2)
图6是根据修改示例2的仪表装置的剖视图。图7是根据修改示例2的仪表装置的部分分解透视图。图8是设置在指针中的光导部分的正视图。
如图6和图7所示,在根据修改示例2的仪表装置20B中,由马达M旋转的旋转轴34连接到设置在指针22中的连接部分35。连接部分35装配到指针22的主体部分23的孔部分23C。因此,通过驱动马达M来旋转指针22。
在指针22的主体部分23中,一体地形成朝向电路板1侧突出的光导部分60。光导部分60从与旋转轴34连接的连接部分35形成在主体部分23的延伸方向侧。在指针22中,由冷镜形成的反射部分38设置在与光导部分60的突出方向相反的位置。
如图8所示,光导部分60具有由下端表面形成的光输入表面61和由光输入表面61两侧的倾斜表面形成的倾斜光输入表面62。
在电路板1上,安装有照明光源31和红外线光源32,它们彼此平行布置。在旋转轴34的周边沿着光导部分60的旋转路径以规定的间隔设置多对(在该示例中为三对)照明光源31和红外线光源32。从照明光源31和红外线光源32发射的可见光线L1和红外线L2从光导部分60的光输入表面61和倾斜光输入表面62入射。当来自照明光源31和红外线光源32的可见光线L1和红外线L2入射到光导部分60上时,大部分可见光线L1和红外线L2在光导部分60的外周表面和内周表面中的到外部场(空气)的边界部分中全反射,并被会聚且向上前进。
在仪表装置20B中,没有反射突起部分42的帽37附接到指针22的主体部分23。漫射透镜39也附接到帽37的盘部分41。
在具有上述结构的根据修改示例2的仪表装置20B中,从照明光源31输出的可见光线L1和从红外线光源32输出的红外线L2从光导部分60的下端部侧中的倾斜光输入表面62和光输入表面61入射在光导部分60上。
这里,指针22的光导部分60包括由下端表面形成的光输入表面61和由在光输入表面61的两侧处的倾斜表面形成的倾斜光输入表面62。此外,在电路板1上彼此平行布置的多对照明光源31和红外线光源32在旋转轴34的周边中沿着光导部分60的旋转路径以规定的间隔设置。因此,即使当指针22以任何角度旋转和布置时,从照明光源31输出的可见光线L1和从红外线光源32输出的红外线L2也可靠地入射在光导部分60上。
入射在光导部分60上的可见光线L1和红外线L2在光导部分60的外周表面和内周表面中的到外部场的边界中被全反射,向上传播并到达位于光导部分60的上端部中的反射部分38。
可见光线L1在由冷镜形成的反射部分38的表面上反射。前进光路基本上偏转90°的可见光线的大部分逐渐被吸收或衰减,并被引导到主体部分23的端部,以发光并进行照明。因此,指针22可以执行间接发光。
红外线L2穿过由冷镜形成的反射部分38。穿过反射部分38的红外线L2穿过帽37,被引导到漫射透镜39,从漫射透镜39的漫射表面39a漫射并输出到外部。因此,驾驶员的面部被从仪表装置20B输出的红外线L2等同地照射。因此,具有检测特性的相机15可以有效地检测驾驶员的面部取向或视线方向,该检测特性使得可以拍摄具有红外线(IR)区域的波长的光。
此外,仍在仪表装置20B的情况下,由于施加到驾驶员的面部的红外线L2从由可见光线L1照射的指针22的部分输出,因此抑制了对可能由红线性L2带给驾驶员的不安的担忧。
如上所述,根据修改示例2的仪表装置20B,由于允许指针22发光并被可见光线L1照射,因此可以增强指针22的可视性。此外,由于红外线L2从指针22输出,红外线L2可以被施加到驾驶员的面部以通过相机15拍摄驾驶员的面部,并且相机可以有效地检测驾驶员的面部取向或视线方向。此时,由于所施加的红外线L2从由可见光线L1照射的指针22的旋转中心部分输出,因此相比于其中从单独设置的红外线光源施加红外线的结构,可以更大程度地消除对可能由于红外线L2而给驾驶员带来的不安的担心。此外,仪表装置可以容易地安装在受限空间中,从而可以提高设计的自由度并且可以改善设计性能。
特别地,在修改示例2中,使来自照明光源31和红外线光源32的可见光线L1和红外线L2从位于设置在指针22中的光导部分60的基端部侧中的光输入表面61和倾斜光输入表面62入射,并可以通过光导部分60被有效地引导到指针22的反射部分38。
这里,根据上述示例性实施例的仪表装置和仪表单元的特征分别被简要地概述和列出,并在下面描述的[1]至[6]中列出。
[1]一种仪表装置,包括:
旋转轴(34);
指针(22),其设置在旋转轴(34)的端部中并与旋转轴(34)一体地旋转,
照明光源(31),其将可见光线(L1)输出到指针(22);
红外线(L2)光源(32),其与照明光源(31)平行设置,并将红外线(L2)输出到指针(22);和
设置在指针(22)中的反射部分(38),其将可见光线(L1)反射到指针(22)中并从指针(22)的旋转中心部分传递和输出红外线(L2)。
[2]根据上述[1]的仪表装置,
其中,照明光源(31)和红外线光源(32)布置成与旋转轴(34)的基端部侧的第一端面(34a)相对,并且
其中,可见光线(L1)和红外线(L2)穿过旋转轴(34)并到达反射部分(38)。
[3]根据上述[1]的仪表装置,
其中,仪表装置还包括管状的光导构件(40),旋转轴(34)***该光导构件中,
其中,照明光源(31)和红外线光源(32)布置成与光导构件(40)的基端部侧的第二端面(40a)相对,并且
其中,可见光线(L1)和红外线(L2)穿过光导构件(40)并到达反射部分(38)。
[4]根据[1]所述的仪表装置,
其中,指针(22)包括光导部分(60),该光导部分朝向照明光源(31)和红外线光源(32)突出,并具有允许可见光线(L1)和红外线(L2)入射的光输入表面(光输入表面61,倾斜光输入表面62)。
[5]根据上述[1]至[4]中任一项所述的仪表装置,
其中,漫射和输出红外线(L2)的漫射透镜(39)设置有指针(22)。
[6]一种仪表单元,包括:
根据上述[1]至[5]中任一项所述的仪表装置;
相机(15),其拾取被红外线(L2)照射的被照射构件的图像;和
仪表板(4),仪表装置(20,20A)和相机(15)安装在仪表板上。
参考符号和标记说明
4...仪表板
10...仪表单元
15...相机
20,20A,20B...仪表装置
22...指针
31...照明光源
32...红外线光源
34...旋转轴
34a,34b...端面
38...反射部分
39...漫射透镜
39a...漫射表面
40...光导构件
40a,40b...端面
60...光导部分
61...光输入表面
62...倾斜光输入表面(光输入表面)
L1......可见光线
L2...红外线
Claims (6)
1.一种仪表装置,包括:
旋转轴;
指针,其设置在旋转轴的端部中并与旋转轴一体地旋转;
照明光源,其将可见光线输出到指针;
红外线光源,其与照明光源平行设置,并将红外线输出到指针;和
设置在指针中的反射部分,其将可见光线反射到指针中并从指针的旋转中心部分传递和输出红外线。
2.根据权利要求1所述的仪表装置,
其中,照明光源和红外线光源布置成与旋转轴的基端部侧的第一端面相对,并且
其中,可见光线和红外线穿过旋转轴并到达反射部分。
3.根据权利要求1所述的仪表装置,
其中,仪表装置还包括管状的光导构件,旋转轴***该光导构件中,
其中,照明光源和红外线光源布置成与光导构件的基端部侧的第二端面相对,并且
其中,可见光线和红外线穿过光导构件并到达反射部分。
4.根据权利要求1所述的仪表装置,
其中,指针包括光导部分,该光导部分朝向照明光源和红外线光源突出,并且具有允许可见光线和红外线入射的光输入表面。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的仪表装置;
其中,漫射和输出红外线的漫射透镜设置有指针。
6.一种仪表单元,包括:
根据权利要求1至5中任一项所述的仪表装置;
相机,其拾取被红外线照射的被照射构件的图像;和
仪表板,仪表装置和相机安装在仪表板上。
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