JP2008157714A - 指針式表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照明チューニングに係わる設計的負荷を軽減し、コストダウンを達成することがが可能な指針式表示装置を提供する。
【解決手段】第１の指針５の振れ角に応じた個数分配置され第１の指針５を発光させる第１の光源９と、第２の指針６の振れ角に応じて第１の光源９よりも少ない個数分配置され第２の指針６を発光させる第２の光源１０と、第３の指針７の振れ角に応じて第２の光源１０よりも少ない個数分配置され第３の指針７を発光させる第３の光源１１と、第１〜第３の指針５〜７の各発光輝度が互いに近づくように第１〜第３の光源９〜１１に供給される電流値を調整する抵抗素子（調整手段）Ｒ１〜Ｒ６とを備えてなる。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば自動車、オートバイ、船舶をはじめとする移動体に組み込まれ、複数の指針式表示部で異なる種類の計測情報を表示する指針式表示装置に関し、特に指針照明の改良に関する。

この種の指針式表示装置として、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。この指針式表示装置は、車速、エンジン回転数、燃料量、水温のそれぞれを指針式表示する複数の指針式表示部を有している。これら指針式表示部は、ステッピングモータ等からなる駆動装置によって回転（振れ角運動）する指針と、この指針に対応した数字や目盛り等からなる指標部を有する指標板とで構成され、指針式表示すべき計測情報（車速、エンジン回転数、燃料量、水温）に応じて指針の振れ角範囲が異なるようになっており、一般的には車速やエンジン回転数のように単位時間あたりの変化量が大きい指針式表示部の指針の方が、燃料量や水温のように単位時間あたりの変化量が小さい指針式表示部の指針よりも振れ角範囲が広い傾向がある。

また、これら指針式表示部にあっては、指針及び指標板の背後に配置された各光源により指針と指標部が照明されて発光するようになっており、この際、指針を照らす光源は、指針の振れ角範囲に応じた個数分、間隔を空けて配置され、車速やエンジン回転数を表示する指針式表示部のように振れ角範囲の広いの指針の方が、燃料量や水温を表示する指針式表示部のように振れ角範囲の狭い指針よりも光源数が多いのが一般的である。

ところで、このような指針式表示装置にあっては、各指針式表示部に備えられる指針の発光輝度は、見かけ上同一であることが求められるが、指針の振れ角範囲に応じて光源数を設定するだけでは、発光輝度を同じにするのが難しいため、指針にシボ加工を付加したり、指針の形状を変更したり、あるいは指針と光源との間に導光部材を介在させるものについては、導光部材にシボ加工を付加したり、導光部材の形状を変更するといった、照明チューニングを施す必要があった。
特開２００４−３４０８３０号公報

しかしながら、従来、指針や導光部材の構造を調整することで照明チューニングを行っていたため、指針や導光部材の設計に多くの時間を要するだけでなく、指針や導光部材の構造が複雑化し、製造コストも高くなってしまうという問題があった。

本発明は、この点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、照明チューニングに係わる設計的負荷を軽減し、コストダウンを達成することが可能な計器装置を提供するものである。

本発明は、前記目的を達成するため、少なくとも二つの指針式表示部で異なる種類の計測情報を表示する指針式表示装置であって、第１の指針にて第１の計測情報を表示する第１の指針式表示部と、前記第１の指針よりも振れ角が狭い第２の指針にて第２の計測情報を表示する第２の指針式表示部と、前記第１の指針の振れ角に応じた個数分配置され前記第１の指針を発光させる第１の光源と、前記第２の指針の振れ角に応じて前記第１の光源よりも少ない個数分配置され前記第２の指針を発光させる第２の光源と、前記第１，第２の指針の各発光輝度が互いに近づくように前記第１，第２の光源のうち少なくとも一方の電流値を調整する調整手段と、を備えてなることを特徴とする。

また本発明は、少なくとも二つの指針式表示部で異なる種類の計測情報を表示する指針式表示装置であって、第１の指針にて第１の計測情報を表示する第１の指針式表示部と、前記第１の指針よりも振れ角が狭い第２の指針にて第２の計測情報を表示する第２の指針式表示部と、前記第１の指針の振れ角に応じた個数分配置され前記第１の指針を発光させる第１の光源と、前記第２の指針の振れ角に応じて前記第１の光源よりも少ない個数分配置され前記第２の指針を発光させる第２の光源と、前記第１，第２の指針の各発光輝度が互いに近づくように前記第１，第２の光源をＰＷＭ信号のデューティに基づいて制御する制御手段と、を備えてなることを特徴とする。

また本発明は、前記調整手段が抵抗体でなることを特徴とする。

また本発明は、前記第１の指針と前記第２の指針とが寸法形状の等しい同一部品でなることを特徴とする。

本発明によれば、初期の目的を達成でき、照明チューニングに係わる設計的負荷を軽減し、コストダウンを達成することが可能な指針式表示装置を提供することができる。

図１から図３は、本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は本発明による指針式表示装置の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は同実施形態における指針用光源の駆動回路を示す回路図である。

図１及び図２において、指針式表示装置は、例えば自動車に搭載され、複数の指針式表示部で異なる種類の計測情報を表示するコンビネーションメータからなるもので、回路基板１と、複数個の駆動装置２〜４と、各駆動装置２〜４に対応した複数個の指針５〜７と、指標板８と、各指針５〜７を照明する指針用の光源９〜１１と、指標板８を照明する指標板用の光源１２と、指標板８と回路基板１との間に配置されるフレーム体１３と、指標板８上に配置される見返し板１４と、指針５〜７や指標板８等を透視可能に覆う表カバー１５と、回路基板１の裏側を覆う裏カバー１６とからなる。

回路基板１は硬質の印刷配線基板からなり、各光源９〜１２を駆動するための駆動回路（後述）や各駆動装置２〜４を動作させるための配線パターン並びに回路素子が実装されている。

駆動装置２〜４は、例えばステッピングモータを適用でき、後述する第１の指針式計器の一部を構成する第１の駆動装置２と、後述する第２の指針式計器の一部を構成する第２の駆動装置３と、後述する第３の指針式計器の一部を構成する第３の駆動装置４からなる。これら第１〜第３の駆動装置２〜４は、それらの本体部が回路基板１の裏面に位置すると共に各回転軸２１，３１，４１が回路基板１を貫通するように配置されている。

指針５〜７は、透光性を有する合成樹脂材料からなり、前記第１の指針式計器の一部を構成する第１の指針５と、前記第２の指針式計器の一部を構成する第２の指針６と、前記第３の指針式計器の一部を構成する第３の指針７とからなる。

これら第１〜第３の指針５〜７は、対応する指針用の各光源９〜１１からの光を受けて線状に発光するよう、光源９〜１１からの光を受光する受光部５１，６１，７１と、これら受光部５１，６１，７１からの光を先端側に向けて反射し各々の指示部する反射部５２，６２，７２とを備えている。また受光部５１，６１，７１及び反射部５２，６２，７２を含む指針５〜７の回転中心領域は遮光性を有する指針カバーにて覆われている。なお本実施形態の場合、第２の指針６と第３の指針７とは寸法形状の等しい同一部品が適用されるのに対し、第１の指針５は、第２，第３の指針６，７より全体の寸法形状が大きく、従って長さも長いものが使用されている。

また、これら指針５〜７のうち、第1の指針５の振れ角（最大回動角度範囲）Ｒ１は、例えば２４０度に設定され、第２の指針６の振れ角（最大回動角度範囲）Ｒ２は、例えば１８０度に設定され、第３の指針７の振れ角（最大回動角度範囲）Ｒ３は、例えば９０度に設定されている。

指標板８は、第１の指針５に対応する数字、目盛等からなる第１の指標部８１と、第２の指針６に対応する数字、目盛等からなる第２の指標部８２と、第３の指針７に対応する数字、目盛等からなる第３の指標部８３とが印刷形成された一枚の印刷パネルでなり、各指標部８１〜８３は、第１〜第３の指針５〜７の各振れ角Ｒ１〜Ｒ３に応じた範囲にわたって形成されている。

指針用の光源９〜１１は、例えば発光ダイオードを適用でき、第１の指針５に対応する第１の光源９と、第２の指針６に対応する第２の光源１０と、第３の指針７に対応する第３の光源１１とからなる。

第１の光源９は、第１の駆動装置２の回転軸２１の周りに、第１の指針５の振れ角Ｒ１に応じた個数分（この例では３個）配置され、第２の光源１０は、第２の駆動装置３の回転軸３１の周りに、第２の指針６の振れ角Ｒ２に応じた個数分（この例では２個）配置され、第３の光源１１は、第３の駆動装置３の回転軸３１の周りに、第３の指針７の振れ角Ｒ３に応じた個数分（この例では１個）配置されている。

指標板用の光源１２も、例えば発光ダイオードを適用でき、第１〜第３の指標部８１〜８３に対応して複数個設けられている。

フレーム体１３は、回路基板１と指標板８との間に位置して指標板８を背後から支持する合成樹脂材を適用でき、各指標部８１〜８３に対応して指標板８の背後エリアを区画しして指標用照明室を形成する指標用区画壁と、各回転軸２１〜４１の周囲を筒状に区画して指針照明室を形成する指針用区画壁とが、後述する指針式表示部ＰＤ１〜ＰＤ３毎に形成されており、これら各区画壁は、光源９〜１２の光を照明対象まで導くガイド壁等の機能を有している。

見返し板１４は、各指針５〜７と、各指標部８１〜８３を透視可能な開口を有して指標板８上に配置される合成樹脂部材を適用できる。

表カバー１５は、各指針５〜７と、各指標部８１〜８３と、見返し板１４を透視可能な透光性を有する合成樹脂材を適用できる。

裏カバー１６は、回路基板１の裏側を覆うことが可能な合成樹脂材料を適用できる。

以上にように構成される指針式表示装置は、第１の駆動装置２と、第１の指針５と、第１の指標部８１と、第１の光源９と、対応する指標用光源１２とで計測情報として例えば車速を表示する第１の指針式表示部ＰＤ１を構成し、第２の駆動装置３と、第２の指針６と、第２の指標部８２と、第２の光源１０と、対応する指標用光源１２とで計測情報として例えばエンジン回転数を表示する第２の指針式表示部ＰＤ２を構成し、第３の駆動装置４と、第３の指針７と、第３の指標部８３と、第３の光源１１と、対応する指標用光源１２とで計測情報として例えば残存燃料量を表示する第３の指針式表示部ＰＤ３を構成するものである。

次に図３に基づいて指針用の第１〜第３の光源９〜１１を点灯させるための駆動回路を説明する。

図３において駆動回路は、互いに直列接続された二つの第２の光源１０と、これら第２の光源１０に並列接続された第１，第２の抵抗素子Ｒ１、Ｒ２とでなる第１の駆動回路１００と、互いに直列接続された第３の光源１１及び一つの第１の光源９と、これら第３の光源１１及び１の光源９に並列接続された第３，第４の抵抗素子Ｒ３，Ｒ４とでなる第２の駆動回路２００と、互いに直列接続された二つの第１の光源９と、これら第１の光源９に並列接続された第５，第６の抵抗素子Ｒ５，Ｒ６とでなる第３の駆動回路３００とを備えている。

抵抗素子Ｒ１〜Ｒ６は、例えばチップ抵抗からなるもので、各指針５〜７の振れ角Ｒ１〜Ｒ３設定に基づいて光源９〜１１の数が異なる指針式表示部ＰＤ１〜ＰＤ３において、各光源９〜１１にて照明される各指針５〜７の全回動範囲における発光輝度が互いに近づくように、各光源９〜１１に供給する電流値を調整する調整手段を構成するものであり、この調整手段により各指針式表示部ＰＤ１〜ＰＤ３における各指針５〜７の全回動範囲における発光輝度が見かけ上同一となるように調整される。

例えば抵抗素子Ｒ１，Ｒ２は、各々が異なる抵抗値に設定され、各第２の光源１０の一個当たりの光度が１２５０ｍｃｄ（ミリカンデラ）となるように調整し、抵抗素子Ｒ３，Ｒ４も各々が異なる抵抗値に設定され、第３の光源１１及び第１の光源９の一個当たりの光度が７５０ｍｃｄとなるように調整し、抵抗素子Ｒ５，Ｒ６も各々が異なる抵抗値に設定され、各第１の光源９の一個当たりの光度が第２の駆動回路２００同様、７５０ｍｃｄとなるように調整するもので、抵抗素子Ｒ３と抵抗素子Ｒ５、抵抗素子Ｒ４と抵抗素子Ｒ６はそれぞれ抵抗値が同じく設定され、この結果、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ６の抵抗値（大きさ）は、抵抗素子Ｒ１＞抵抗素子Ｒ２＞抵抗素子Ｒ３，Ｒ５＞抵抗素子Ｒ４，Ｒ６の関係を満たすようになっている。

また本実施形態では、各抵抗素子Ｒ１〜Ｒ６の抵抗値設定にあたり、各指針式表示部ＰＤ１〜Ｄ３単位で見たとき、光源数が最も少ない第３の指針式表示部ＰＤ３の指針７の輝度（第３の光源１１の光度）を基準として、第３の指針式表示部ＰＤ３よりも光源数が多い第１，第２の指針式表示部ＰＤ１，２の指針５，６の輝度（第１，第２の光源９，１０の光度）を調整するように各抵抗素子Ｒ１〜Ｒ６の抵抗値を設定している。

このため、（第３の指針式表示部ＰＤ３に対して）光源数が多く明るい第１，第２の指針式表示部ＰＤ１，ＰＤ２の指針５，６の輝度（各光源９，１０の光度）を（第１，第２の指針式表示部ＰＤ１，ＰＤ２に対して）光源数が少なく暗い第３の指針式表示部ＰＤ３の指針７の輝度（第３の光源７の光度）に合わせて調整するといった簡単な作業によって第１〜第３の指針式表示部ＰＤ１〜ＰＤ３の指針５〜７の輝度をそれらの全回動範囲にわたって近づけて見かけ上同一とすることができる。

以上の通り、本実施形態による指針式表示装置は、第１の指針５にて第１の計測情報（車速）を表示する第１の指針式表示部ＰＤ１と、第１の指針５よりも振れ角が狭い第２の指針６にて第２の計測情報（エンジン回転数）を表示する第２の指針式表示部ＰＤ２と、第２の指針６よりも振れ角の狭い第３の指針７にて第３の計測情報（残存燃料量）を表示する第３の指針式表示部ＰＤ３と、第１の指針５の振れ角に応じた個数分配置され第１の指針５を発光させる第１の光源９と、第２の指針６の振れ角に応じて第１の光源９よりも少ない個数分配置され第２の指針６を発光させる第２の光源１０と、第３の指針７の振れ角に応じて第２の光源１０よりも少ない個数分配置され第３の指針７を発光させる第３の光源１１と、第１〜第３の指針５〜７の各発光輝度が互いに近づくように第１〜第３の光源９〜１１に供給される電流値を調整する抵抗素子（調整手段）Ｒ１〜Ｒ６とを備えてなることにより、照明チューニングに係わる設計的負荷を軽減し、コストダウンを達成することができる。すなわち、指針や導光部材の構造を調整することで照明チューニングを行っていた従来手法に対して、指針や導光部材の設計時間を短縮できると共に指針や導光部材の構造をシンプルにでき、製造コストを安くすることができる。

なお本実施形態では、全ての光源９〜１１に対し調整手段（抵抗素子Ｒ１〜Ｒ６）を介して電流値を調整する例を示したが、各指針５〜７の輝度を近づけて見かけ上同一となすことができれば、必ずしも全ての光源９〜１１の電流値を調整する必要はなく、例えば第３の光源１１は調整手段を介さずに駆動し、他の第１，第２の光源９，１０は調整手段を介して駆動する等、少なくとも一つの指針式表示部ＰＤ１〜ＰＤ３の光源９〜１１に対して電流値を調整するものであればよい。

また本実施形態では、各駆動回路１００〜３００単位で抵抗素子Ｒ１〜Ｒ６二つずつ並列接続したが、接続する抵抗素子の数は任意であり、また接続形態は直列接続であってもよい。

また本実施形態では、調整手段を抵抗素子（抵抗体）としたことにより、回路構成を簡略化することができると共に、調整手段を安価なものとすることができる。

また本実施形態では、第２の指針６と第３の指針７とを寸法形状の等しい同一部品としたことにより、設計すべき指針の種類を削減でき、指針の設計工程を簡素化することができる。

また本実施形態では、指針５〜７と光源９〜１１との間に輝度調整用の導光部材や拡散部材を備えずに直接空気層を介して指針５〜７を照明する構造であるため、簡単な構造によって複数の指針５〜７の輝度を合わせることができる。

図４は本発明の第２の実施形態に基づく指針用光源の駆動回路を示す回路図であり、指針式表示装置の基本構成及び指針用の第１〜第３の光源９〜１１は、前記第１の実施形態と同じであるが、本実施形態では、第１〜第３の指針５〜７の発光輝度が互いに近づくように第１〜第３の光源９〜１１の光度をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号のデューティ（Ｄｕｔｙ）比に基づいて制御する例を示している。

すなわち互いに直列接続された、二つの第２の光源１０、第３の光源１１及び単一の第１の光源、二つの第１の光源９のそれぞれが例えばマイクロコンピュータからなる制御手段４００に接続されている。

制御手段４００には、第１〜第３の指針５〜７の発光輝度がその全回動範囲にわたって見かけ上同一となるように第１〜第３の光源９〜１１の光度を制御するためのデータを記憶する記憶部を有し、この記憶部に記録されたデータに基づいて出力されるＰＷＭ信号によって第１〜第３の光源９〜１１を所定の光度で発光させるもので、本実施形態では、第１の光源９及び第３の光源１１に対しては、これら第１の光源９及び第３の光源１１の一個あたりの光度が例えば最大輝度の６０％となるようにデューティ比が設定されたＰＷＭ信号が出力され、一方、二つの第２の光源１０に対しては、一個あたり光源１０の光度が例えば最大輝度（１００％）となるようにデューティ比が設定されたＰＷＭ信号が出力されるようになっている。

このように構成された第２の実施形態によっても前記第１の実施形態と同様の効果を期待できる。なお第１，第２の実施形態は組み合わせも可能である。また指針式表示部は四つ以上設けてもよい。

本発明の第１の実施形態による指針式表示装置の正面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 同実施形態における指針用光源の駆動回路を示す回路図。 本発明の第２の実施形態における指針用光源の駆動回路を示す回路図。

符号の説明

１ 回路基板
２〜４ 駆動装置
５〜７ 第１〜第３の指針
８ 指標板
９〜１１ （指針用の）第１〜第３の光源
１２ 指標板用の光源
１３ フレーム体
１４ 見返し板
１５ 表カバー
１６ 裏カバー
２１，３１，４１ 回転軸
５１，６１，７１ 受光部
５２，６２，７２ 反射部
Ｒ１〜Ｒ３ 振れ角
８１〜８３ 第１〜第３の指標部
ＰＤ１〜ＰＤ３ 第１〜第３の指針式表示部
１００〜２００ 第１〜第３の駆動回路
Ｒ１〜Ｒ６ 抵抗素子（調整手段）
４００ 制御手段

Claims (4)

1. 少なくとも二つの指針式表示部で異なる種類の計測情報を表示する指針式表示装置であって、
   第１の指針にて第１の計測情報を表示する第１の指針式表示部と、
   前記第１の指針よりも振れ角が狭い第２の指針にて第２の計測情報を表示する第２の指針式表示部と、
   前記第１の指針の振れ角に応じた個数分配置され前記第１の指針を発光させる第１の光源と、
   前記第２の指針の振れ角に応じて前記第１の光源よりも少ない個数分配置され前記第２の指針を発光させる第２の光源と、
   前記第１，第２の指針の各発光輝度が互いに近づくように前記第１，第２の光源のうち少なくとも一方の電流値を調整する調整手段と、
   を備えてなることを特徴とする指針式表示装置。
2. 少なくとも二つの指針式表示部で異なる種類の計測情報を表示する指針式表示装置であって、
   第１の指針にて第１の計測情報を表示する第１の指針式表示部と、
   前記第１の指針よりも振れ角が狭い第２の指針にて第２の計測情報を表示する第２の指針式表示部と、
   前記第１の指針の振れ角に応じた個数分配置され前記第１の指針を発光させる第１の光源と、
   前記第２の指針の振れ角に応じて前記第１の光源よりも少ない個数分配置され前記第２の指針を発光させる第２の光源と、
   前記第１，第２の指針の各発光輝度が互いに近づくように前記第１，第２の光源をＰＷＭ信号のデューティに基づいて制御する制御手段と、
   を備えてなることを特徴とする指針式表示装置。
3. 前記調整手段が抵抗体でなることを特徴とする請求項１記載の指針式表示装置。
4. 前記第１の指針と前記第２の指針とが寸法形状の等しい同一部品でなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の指針式表示装置。

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