JP2010091512A - Instrument device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、環状導光体を備えた計器装置に関するものである。 The present invention relates to an instrument device including an annular light guide.
自動車やオートバイなどの車両に搭載される計器装置として、例えば下記特許文献1がある。特許文献1に於ける計器装置は、車両のエンジン回転数や速度を現す表示部8が施された表示板9と、表示板9の表示部8を指し示す指針7を備えている。そして、夜間など周囲が暗い時には、表示部8は発光ダイオード10からの直射光により透過照明されるか、或いは反射体11に設けられている第1の反射部20に反射した後、第2の反射部21で反射した光を背後から受けて透過照明されるか、或いは直射光と反射光の両方の光を受けて透過照明されるようになっている。
特許文献1の様な構造の計器装置に於いては、発光ダイオード10に対応している表示部箇所は比較的明るいが、隣り合う発光ダイオード10の中間に対応している表示部箇所は暗くなりやすい。その為、表示部8の透過輝度を低下させることなく表示部8全体をほぼ均一に透過させるには、発光ダイオード10の数を4個位とする必要があるが、コストアップとなっている。
In the instrument device having the structure as in
本発明はこの様な点に鑑みなされたもので、光源の数を減らしつつ、表示板に設けられた表示部の透過輝度を低下させることなく、ほぼ均一に透過照明することのできる計器装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such points, and an instrument device that can transmit light almost uniformly without reducing the transmission luminance of a display unit provided on a display panel while reducing the number of light sources. The purpose is to provide.
本発明は前記目的を達成するため、回路基板と、この回路基板の裏面側に装着され前記回路基板を貫通して前方に延びる回動軸を有する計器本体と、前記回動軸の先端側に固着される指針と、この指針の後方に配置され前記指針の回動領域であって前記指針の先端側に対応して円弧状に複数配列された表示部を有する表示板と、前記回動軸周囲に配置され径方向の断面形状が円形または楕円形からなる環状導光体と、この環状導光体の周方向に導光する光源と、前記表示部に対応した前記表示板の裏面側に配置され前記環状導光体より出射された光を前記表示部側に反射させる反射体とを備え、前記環状導光体は周方向に導光された光を前記反射体側に反射させる凹状の第1の反射面を有しているものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a circuit board, an instrument body having a pivot shaft that is mounted on the back side of the circuit board and extends forward through the circuit board, and a tip end side of the pivot shaft. A pointer that is fixed, a display plate that is arranged behind the pointer and that has a display area that is arranged in a circular arc shape corresponding to the distal end side of the pointer in the rotation region of the pointer, and the rotation shaft An annular light guide that is arranged around and has a circular or elliptical cross-sectional shape, a light source that guides light in the circumferential direction of the annular light guide, and a rear surface side of the display plate corresponding to the display unit And a reflector that reflects the light emitted from the annular light guide toward the display unit, and the annular light guide reflects the light guided in the circumferential direction toward the reflector. 1 reflective surface.
また、前記第1の反射面は、前記表示部に対応した範囲に設けられているものである。 Further, the first reflecting surface is provided in a range corresponding to the display unit.
また、前記環状導光体は、周方向に導光された光を前記表示部側に反射させる凹状の第2の反射面を有しているものである。 The annular light guide has a concave second reflecting surface that reflects light guided in the circumferential direction toward the display unit.
また、前記環状導光体は前記表示板側から平面視した際、円弧状となっており、少なくとも一方の端部に前記光源の光を入射し周方向に導光する端部入射部を有しているものである。 In addition, the annular light guide has an arc shape when seen in plan view from the display plate side, and has an end incident portion that inputs light from the light source and guides it in the circumferential direction at least at one end. It is what you are doing.
また、前記環状導光体は前記表示板側から平面視した際、円形となっており、前記表示部に対応した範囲を除いた箇所に前記光源の光を入射し周方向に導光する1個あるいは2個の入射部を有しているものである。
The annular light guide is circular when viewed from the side of the display plate, and the light from the light source is incident on a portion excluding the range corresponding to the display unit and guided in the
光源の数を減らしつつ、表示板に設けられた表示部の透過輝度を低下させることなく、ほぼ均一に透過照明することのできる計器装置を得ることができる。 It is possible to obtain an instrument device that can transmit light almost uniformly without reducing the number of light sources and without reducing the transmission luminance of the display unit provided on the display panel.
本発明の第1実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。図1は速度計1と回転計2を備えた計器装置の正面図であり、図2は速度計1の部分断面図(図1に於けるA−A断面)である。図3は速度計1に用いられる表示板の部分断面図である。図4は速度計1に用いられる環状導光体の正面図であり、図5は環状導光体の部分側面図(図4に於けるX方向図)であり、図6は環状導光体の部分断面図(図5に於けるB−B断面)である。図7は環状導光体と光源を示す斜視図である。なお、回転計2に関する説明は省略する。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a front view of an instrument device including a
速度計1(計器装置)は、硬質な回路基板3と、この回路基板3の裏面側に回路基板3と導通状態で装着され、回路基板3を貫通して前方に延びる回動軸4を有する例えば速度計1用の計器本体5と、回動軸4の先端側に固着され指示部6を有する指針7と、この指針7の後方に配置され表示部8を有する表示板9と、回動軸4周囲に配置された環状導光体10と、表示板9および環状導光体10が保持されるハウジング11と、回路基板3に実装され環状導光体10内に光を入射する光源としての例えば発光ダイオード12と、指針7の指示部6を照明する光源としての指針用発光ダイオード13を備えている。
The speedometer 1 (instrument device) includes a
また、表示板9の可視領域を定める開口部14を有する例えば黒色の合成樹脂からなる見返し部材15と、表示板9や見返し部材15などの前方側を被う無色透明な合成樹脂からなる透視板16と、回路基板3の裏面側を覆う合成樹脂製のカバー17などを備えている。
Further, a facing
指針7は、無色透明な合成樹脂からなる指示部6の他に、指針軸18と、遮光性の合成樹脂からなる指針キャップ19を備えている。この指針7は指針軸18を計器本体5の回動軸4の先端側に圧入することによって計器本体5に固着される。指示部6の裏面には例えば白色の箔(図示せず)がホットスタンプされており、昼間など周囲が明るい時は指示部6が白色で視認される。また、夜間など周囲が暗い時に例えば白色で発光する指針用発光ダイオード13が点灯した際も、指示部6に導かれた光が白色の箔に反射して指示部6が白色で視認されるようになっている。
The
表示板9は、無色透明な合成樹脂からなる基板20の表面側に例えば車両の速度を示す表示部8(目盛表示部8A,数字表示部8B,文字表示部8C)となる例えば白色の透過性表示層21を印刷した後、表示部8を除いて地部22となる例えば黒色で遮光性を有する地色層23を印刷したものである(図1に於いては、表示部8を黒色で、地部22を無色で示す)。その後、全面に透明な保護層24を設ける。表示部8の内、目盛表示部8Aと数字表示部8Bは、指針7の回動領域であって指示部6の先端側に対応してほぼ円弧状に複数配列されている。
The
環状導光体10は、光透過性である例えば無色透明な材料からなるポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂などからなり、表示板9側から平面視した際は円弧状であり、径方向の断面は図6に示す様に円形となっている。そして、両方の端部には発光ダイオード12からの光を入射し周方向に導光する端部入射部25が設けてある。端部入射部25は、発光ダイオード12側に突き出し形成され発光ダイオード12からの光を受光する端部受光部26と、端部受光部26から内部に入射した光が周方向に反射するように傾斜して形成された端部反射面27とからなるが、端部受光部26は必要に応じて設ければ良い。なお、端部入射部25は表示部8に対応していない箇所に設けてある。
The
また、内周側面28には凹状(断面が三角形)の第1の反射面29が周方向に沿って連続的に無数に形成してある。また、内周側面28と下面30との角部付近には、表示板8の目盛表示部8A或いは数字表示部8B方向に窪む凹状(断面が三角形)の第2の反射面31が周方向に沿って連続的に無数に形成してある(図5,6参照)。この第1の反射面29および第2の反射面31は、目盛表示部8Aと数字表示部8Bに対応した範囲に設けられている。また、外周側面32と下面30との角部付近の適宜箇所には、先端側に係止爪33を有する弾性片34が設けてある(図7参照)。この弾性片34は、環状導光体10をハウジング11に保持させるためのもので、表示部8の照明に悪影響の無い箇所に複数設けてある。
In addition, innumerable first reflecting
ハウジング11は、遮光性のある例えば白色の合成樹脂からなり、指針用発光ダイオード13を囲むように表示板9と回路基板3との間に配置された断面が円形の筒部35と、筒部35の周りに一体的に形成され環状導光体10が保持される係合孔36を有する保持板37と、表示板9に設けられた目盛表示部8Aと数字表示部8Bに対応するように周縁領域に傾斜して形成された反射体38と、表示板9が支持される前面部39や外周壁40などを有している。
The
環状導光体10はハウジング11に保持される(組み付けられる)。方法は、環状導光体10に設けられた係止爪33を保持板37の係合孔36に挿入するようにする。すると、弾性片34が撓みながら係合孔36に挿入され、係止爪33が係合孔36を外れた時点で弾性片34が元の位置に戻って係止爪33が保持板37の裏面側に係止する(所謂、フック止め)。なお、係止爪33は係合孔36を挿通して回路基板3にフック止めされるようにしても良い。環状導光体10の組み付け方法は任意である。要は、環状導光体10は計器本体5の回動軸4周囲である筒部35の周りに保持されるようになっていれば良く、フック止めに限定するものでもない。
The
この様に構成された計器装置に於いて、例えば白色で発光する発光ダイオード12が点灯すると、発光ダイオード12からの光は環状導光体10の両端の端部受光部26から環状導光体10内に入射し、端部反射面27で反射して環状導光体10内を周方向に沿って進む(導光する)ようになる。その際、内周側面28に第1の反射面29が周方向に沿って連続的に無数に形成してあるために、環状導光体10内を進む光はこの第1の反射面29に反射して、環状導光体10の外周側面32から光をハウジング11の反射体38側に出射する。この出射光は反射体38に反射して表示板9の目盛表示部8Aと数字表示部8B側に向かい、目盛表示部8Aと数字表示部8Bが透過照明される。なお、文字表示部8Cは発光ダイオード12の直射光で透過照明されるようになっている。
In the instrument device configured as described above, for example, when the
また、環状導光体10の内周側面28と下面30との角部付近に第2の反射面31が周方向に沿って連続的に無数に形成してあるために、環状導光体10内を進む光はこの第2の反射面31に反射して、環状導光体10の上面41と外周側面32の角部付近から光を表示板9の目盛表示部8Aと数字表示部8B側に出射する。この出射光によっても目盛表示部8Aと数字表示部8Bが透過照明される。
In addition, innumerable second reflecting
この様に、径方向の断面形状が円形からなる環状導光体10であり、内周側面28に第1の反射面29が連続的に設けられているために、環状導光体10の周方向に導光された光(第1の反射面29で反射した光以外)は環状導光体10から外部に洩れにくく、第1の反射面29で反射された光は第1の反射面29に対応した外周側面32の全面から輝度の高い光としてハウジング11の反射体38側に出射される。そして、円弧状に複数配列された目盛表示部8Aと数字表示部8Bに対応するように反射体38が配置されているために、反射体38の全面で反射された輝度の高い光が目盛表示部8Aと数字表示部8Bのほぼ真裏から照射するようになる。従って、発光ダイオード12の数が少なくても表示板9に設けられた目盛表示部8Aと数字表示部8Bの透過輝度を低下させることなく、ほぼ均一に透過照明することができる。
As described above, the annular
また、環状導光体10をハウジング11の筒部35の周りに配置することで環状導光体10の径を小さくすることが可能なため、環状導光体10の周方向に導光される光が減衰されにくく、目盛表示部8Aと数字表示部8Bの透過輝度の低下を抑えるには効果的である。更に、環状導光体10が小さいことでコスト的に安くて済む。
Further, since the annular
また、環状導光体10の第1の反射面29を表示板9の目盛表示部8Aと数字表示部8Bに対応した範囲に設けることによって、発光ダイオードの光を必要とする箇所(目盛表示部8Aと数字表示部8B)に高輝度でロス無く導くことができ、透過輝度を低下させることなく目盛表示部8Aと数字表示部8Bを透過照明することが可能となる。
In addition, by providing the first reflecting
また、環状導光体10の内周側面28と下面30との角部付近に第2の反射面31を周方向に沿って連続的に形成し、周方向に導光された光を第2の反射面31で反射させて表示板9の目盛表示部8Aと数字表示部8B側に反射させるようにしたことにより、ハウジング11の反射体38で反射させて目盛表示部8Aと数字表示部8Bを透過照明する光に加えて、この出射光も加わるため、目盛表示部8Aと数字表示部8Bをより高輝度で透過照明することが可能となる。
Moreover, the 2nd
また、環状導光体10が円弧状となっており、両方の端部に発光ダイオード12の光を入射し周方向に導光する端部入射部25を設けたことにより、容易に環状導光体10内に光を導き入れることができる。また、発光ダイオード12の数が2個となり、従来に比べて発光ダイオードの数を減らすことができる。なお、端部入射部25は環状導光体10の両端に設けたが、満足する透過照明が得られるようであれば、どちらか一方の端部に設けるようにしても良く、その場合は1個の発光ダイオードで済む。
In addition, the annular
本発明の第2実施形態を図8および図9に基づいて説明する。図8は環状導光体の正面図であり、図9は環状導光体の部分断面図(図8に於けるC−C断面)である。本実施形態は前記第1実施形態とは環状導光体が異なるのみである。なお、前記第1実施形態と同一もしくは相当箇所については同一符号を付して詳細説明は省略する。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a front view of the annular light guide, and FIG. 9 is a partial sectional view of the annular light guide (CC cross section in FIG. 8). This embodiment is different from the first embodiment only in the annular light guide. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same or an equivalent location as the said 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.
環状導光体10は、光透過性である例えば無色透明な材料からなるポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂などからなり、表示板9側から平面視した際は円形であり、径方向の断面は図示しないが前記第1実施形態と同様に円形となっている。そして、表示部8に対応していない箇所に入射部42が2個設けてある。この入射部42は、発光ダイオード12側に突き出し形成され発光ダイオード12からの光を受光する受光部43と、受光部43から内部に入射した光が周方向に反射するように傾斜して形成された反射面44とからなる。
The annular
なお、目盛表示部8Aと数字表示部8Bに対応した範囲に第1の反射面29と第2の反射面がそれぞれ設けられているが、形状,形成位置共に前記第1実施形態と同様であるため、図示および説明は省略する。また、環状導光体10には前記第1実施形態と同様に、先端側に係止爪33を有する弾性片が設けてある。
In addition, although the 1st
この様に構成された計器装置に於いて、例えば白色で発光する発光ダイオード12が点灯すると、発光ダイオード12からの光は環状導光体10の受光部43から環状導光体10内に入射し、反射面44で反射して環状導光体10内を周方向(図9に示す矢印方向)に沿って進む(導光する)ようになる。その際、内周側面28に第1の反射面29が周方向に沿って連続的に無数に形成してあるために、前記第1実施形態と同様に、環状導光体10内を進む光はこの第1の反射面29に反射して、環状導光体10の外周側面32から光をハウジング11の反射体38側に出射する。この出射光は反射体38に反射して表示板9の目盛表示部8Aと数字表示部8B側に向かい、目盛表示部8Aと数字表示部8Bが透過照明される。
In the instrument device configured in this way, for example, when the
また、環状導光体10の内周側面28と下面30との角部付近に第2の反射面31が周方向に沿って連続的に無数に形成してあるために、環状導光体10内を進む光はこの第2の反射面31に反射して、環状導光体10の上面41と外周側面32の角部付近から光を表示板9の目盛表示部8Aと数字表示部8B側に出射する。この出射光によっても目盛表示部8Aと数字表示部8Bが透過照明される。
In addition, innumerable second reflecting
この様に構成したことにより、前記第1実施形態と同様の効果が得られる。即ち、従来に比べて発光ダイオード12の数を減らしつつ、表示板9に設けられた目盛表示部8Aと数字表示部8Bの透過輝度を低下させることなく、ほぼ均一に透過照明することができる。また、環状導光体10が繋がっているために変形しにくいという利点もある。
By configuring in this way, the same effect as the first embodiment can be obtained. That is, it is possible to transmit illumination substantially uniformly while reducing the number of
本発明の第3実施形態を図10および図11に基づいて説明する。図10は環状導光体の正面図であり、図11は環状導光体の部分断面図(図10に於けるD−D断面)である。本実施形態は前記第2実施形態とは環状導光体が異なるのみであるため、同一もしくは相当箇所については同一符号を付して詳細説明は省略する。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a front view of the annular light guide, and FIG. 11 is a partial cross-sectional view (DD cross section in FIG. 10) of the annular light guide. Since the present embodiment is different from the second embodiment only in the annular light guide, the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
環状導光体10は、光透過性である例えば無色透明な材料からなるポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂などからなり、表示板9側から平面視した際は円形であり、径方向の断面は図示しないが前記第2実施形態と同様に円形となっている。そして、表示部8に対応していない箇所に入射部42Aが1個設けてある。この入射部42Aは、発光ダイオード12側に突き出し形成され発光ダイオード12からの光を受光する受光部43Aと、受光部43Aから内部に入射した光が周方向に反射するように傾斜して形成された断面V字状の反射面44Aとからなる。
The annular
この様に構成された計器装置に於いて、例えば白色で発光する発光ダイオード12が点灯すると、発光ダイオード12からの光は環状導光体10の受光部43Aから環状導光体10内に入射し、反射面44Aで反射して環状導光体10内を周方向(図11に示す矢印方向)に沿って進む(導光する)ようになる。その際、内周側面28に第1の反射面29が周方向に沿って連続的に無数に形成してあるために、前記第2実施形態と同様に、環状導光体10内を進む光はこの第1の反射面29に反射して、環状導光体10の外周側面32から光をハウジング11の反射体38側に出射する。この出射光は反射体38に反射して表示板9の目盛表示部8Aと数字表示部8B側に向かい、目盛表示部8Aと数字表示部8Bが透過照明される。
In the instrument device configured in this way, for example, when the
また、前記第2実施形態と同様に、環状導光体10の内周側面28と下面30との角部付近に第2の反射面31が周方向に沿って連続的に無数に形成してあるために、環状導光体10内を進む光はこの第2の反射面31に反射して、環状導光体10の上面41と外周側面32の角部付近から光を表示板9の目盛表示部8Aと数字表示部8B側に出射する。この出射光によっても目盛表示部8Aと数字表示部8Bが透過照明される。
Similarly to the second embodiment, innumerable second reflecting
この様に構成したことにより、前記第2実施形態と同様の効果が得られる。更に、断面V字状の反射面44Aとすることによって、入射部42Aが1個で済み、発光ダイオード12の数が1個で済む。
By configuring in this way, the same effect as the second embodiment can be obtained. Furthermore, by using the reflecting
なお、前記各実施形態に於いては環状導光体の断面を円形としたが、円形に近い形状あるいは楕円形であっても良く、同様な効果が得られる。また、環状導光体を表示板側から平面視した際の形状も真円でなくとも円形に近い形状であっても良い。また、内周側面、あるいは内周側面と下面との角部付近に形成した第1の反射面および第2の反射面の形状は三角形に限定するものではなく、環状導光体内に入射した光が外周側面側、あるいは上面と外周側面との角部付近側(表示板の目盛表示部と数字表示部側)に反射されるようになっていれば形状は任意である。また、環状導光体は無色透明材に限定するものではなく、透過率の高い着色透明材であっても良い。 In each of the embodiments described above, the annular light guide has a circular cross section, but it may have a shape close to a circle or an ellipse, and the same effect can be obtained. Further, the shape of the annular light guide when viewed in plan from the display plate side may be a shape close to a circle, not a perfect circle. Further, the shape of the first reflecting surface and the second reflecting surface formed in the vicinity of the inner peripheral side surface or the corner portion between the inner peripheral side surface and the lower surface is not limited to a triangle, and light incident on the annular light guide Can be reflected on the outer peripheral side, or near the corners between the upper surface and the outer peripheral side (the scale display part and the numeric display part side of the display panel). The annular light guide is not limited to a colorless transparent material, and may be a colored transparent material having a high transmittance.
3 回路基板
4 回動軸
5 計器本体
7 指針
8 表示部
8A 目盛表示部
8B 数字表示部
9 表示板
10 環状導光体
12 発光ダイオード(光源)
25 端部入射部
29 第1の反射面
31 第2の反射面
38 反射体
42,42A 入射部
3
25
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