JP4474947B2 - 計器の照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば建設機械などの特殊車輌や船舶、あるいは自動車などに搭載される計器の照明装置に関するものである。

従来、建設機械などの特殊車輌や船舶、あるいは自動車、オートバイなどの計器の照明装置として、たとえば特許文献１等が提案されている。この特許文献１による指示計器における照明装置としては、指針の背後側に位置した指針照明用光源と、表示板の指標部を照明する表示板用光源とによって指針と表示板とをそれぞれ照明表示するように構成している。この場合、各光源を時差点灯することによって斬新な視認性を確保できるという反面、照明用としての光源の数が増加する傾向にある。この点を考慮するものとしては、特許文献２等によって提案されているように、表示板および指針の双方に光を導き入れるように導光体を表示板の背面に沿って配設するとともに、指針の背後側に光源を配置し、その光源によって指針の背後から直接的に照射すると同時に、光源からの照射光線を導光体内に導き入れて表示板の背後側から表示板の指標部を照らし出すように構成している。
特開２００１−４１７８０号公報 特開平９−２１６５５号公報

ところで、上述した計器の照明装置などにおいては、特に特許文献２などにあっては、表示板に施した指標部の照明と同時に指針照明をも兼用した光源によって照明可能としているため、部品点数を削減できるという点ではメリットはあるものの、計器の指針軸に取り付けられた指針の背後側に配置された光源からの照射光線は、指針軸と表示板を照明するための導光体との隙間を介して指針側へと光源からの光線を受け入れるようにしているため、受光する領域が狭くなるため指針側へ導光案内する光量が少なくなりやすく、しかも入射される光の方向が限定されるために指針の指示部側が明るく照らし出すことができないことがある。

そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、指針背後側に配置した光源によって指針照明と表示板の指標部の照明とを良好に行うことのできる計器の照明装置を提供することを目的とする。

本発明は、前述した課題を解決するため、請求項１では、計器本体に設けられた指針軸の先端側に固着された指針と、この指針の回動指示する領域の背後側に位置して配設された透光性の基板に、指標部が施された表示板と、前記指針の背後側に位置し、前記表示板の背面側に設けられた光源とを備え、前記前記表示板には、前記指標部が施された平坦面部と、前記指針軸を取り巻いて前記光源に向かって傾斜して設けられた傾斜面部と、この傾斜面部に施された半透過反射部とを有し、前記光源からの照射光線を前記傾斜面部に施した前記半透過反射部を介してその一部の照射光線を指針側へと透過導光するとともに、前記半透過反射部を介してその一部の照射光線を反射導光して前記指標部を照明するように構成してなることを特徴とする計器の照明装置である。

本発明は、前述した課題を解決するため、請求項２では、硬質材料からなる回路基板と、この回路基板に取り付けられた計器本体と、この計器本体に設けられた指針軸の先端側に固着された導光照明可能な指針と、この指針の回動指示する領域の背後側に位置して配設された透光性の基板に、指標部が施された表示板と、この表示板の背後側に位置し、その表示板と前記回路基板との間に配置されたライトケースと、このライトケース内に配設され、かつ前記指針の背後側に位置して前記回路基板上に実装された光源とを備え、前記表示板の裏面と前記ライトケースとの間には、少なくとも表示板の指標部位置に対応して空間部を形成し、前記表示板には、前記指標部が施された平坦面部と、前記指針軸を取り巻いて前記光源に向かって傾斜して設けられた傾斜面部と、この傾斜面部に施された半透過反射部とを有し、前記光源からの照射光線を前記傾斜面部に施した前記半透過反射部を介してその一部の照射光線を指針側へと透過導光するとともに、前記半透過反射部を介してその一部の照射光線を前記ライトケースの空間部へと反射導光して前記指標部を照明するように構成してなることを特徴とする計器の照明装置である。

また請求項３では、請求項２に記載の計器の照明装置において、前記表示板に施した指標部の裏面側と対応する前記ライトケースの内面側には、前記光源からの光線を前記指標部側へと反射導光可能な反射案内面を形成してなることを特徴とするものである。

また請求項４では、請求項１又は請求項２に記載の計器の照明装置において、前記表示板に施した指標部の背後側に拡散板を配設してなることを特徴とするものである。

また請求項５では、請求項２に記載の計器の照明装置において、前記表示板に施した指標部の裏面側と対応する前記ライトケースの空間部には、導光体を配設してなることを特徴とするものである。

また請求項６では、請求項５に記載の計器の照明装置において、前記導光体を着色形成してなることを特徴とするものである。

本発明では、指針の背後側に位置して配置された光源からの照射光線を、表示板の傾斜面部に施した半透過反射部を介してその一部の照射光線を指針側へと透過導光するとともに、前記半透過反射部を介してその一部の照射光線を反射導光して表示板に施した指標部を照明することによって、指針と表示板とを兼用した光源にて明るく照明することが可能となり、これにより初期の目的を達成することができる。

本発明の請求項１では、計器本体に設けられた指針軸の先端側に固着された指針と、この指針の回動指示する領域の背後側に位置して配設された透光性の基板に、指標部が施された表示板と、前記指針の背後側に位置し、前記表示板の背面側に設けられた光源とを備え、前記前記表示板には、前記指標部が施された平坦面部と、前記指針軸を取り巻いて前記光源に向かって傾斜して設けられた傾斜面部と、この傾斜面部に施された半透過反射部とを有し、前記光源からの照射光線を前記傾斜面部に施した前記半透過反射部を介してその一部の照射光線を指針側へと透過導光するとともに、前記半透過反射部を介してその一部の照射光線を反射導光して前記指標部を照明するように構成してなることを特徴とする計器の照明装置である。このように構成することによって、光源から照射される光線は、その一部が表示板に形成された傾斜面部の半透過反射部を透過導光して指針側へと案内され、指針指示部へと導かれることによって明るく照明される。また指針の照明と同時に、表示板の指標部は前記傾斜面部に施した半透過反射部を介してその一部の光線が反射されて導かれ、表示板の指標部が照明される。

本発明の請求項２では、硬質材料からなる回路基板と、この回路基板に取り付けられた計器本体と、この計器本体に設けられた指針軸の先端側に固着された導光照明可能な指針と、この指針の回動指示する領域の背後側に位置して配設された透光性の基板に、指標部が施された表示板と、この表示板の背後側に位置し、その表示板と前記回路基板との間に配置されたライトケースと、このライトケース内に配設され、かつ前記指針の背後側に位置して前記回路基板上に実装された光源とを備え、前記表示板の裏面と前記ライトケースとの間には、少なくとも表示板の指標部位置に対応して空間部を形成し、前記表示板には、前記指標部が施された平坦面部と、前記指針軸を取り巻いて前記光源に向かって傾斜して設けられた傾斜面部と、この傾斜面部に施された半透過反射部とを有し、前記光源からの照射光線を前記傾斜面部に施した前記半透過反射部を介してその一部の照射光線を指針側へと透過導光するとともに、前記半透過反射部を介してその一部の照射光線を前記ライトケースの空間部へと反射導光して前記指標部を照明するように構成してなることを特徴とする計器の照明装置である。このように構成することによって、光源から照射される光線は、その一部が表示板に形成された傾斜面部の半透過反射部を透過導光して指針側へと案内され、指針指示部へと導かれることによって明るく照明される。また指針の照明と同時に、表示板の指標部は前記傾斜面部に施した半透過反射部を介してその一部の光線が反射されライトケースの空間部側へと導かれ、表示板の指標部が照明される。また回路基板を基準として計器本体やライトケースおよび表示板などの組み付け部品を順次組み付けることができるため、組み付け作業効率も高めることができるとともに、計器全体の薄型化を計ることが可能となる。

また、前記表示板に施した指標部の裏面側と対応する前記ライトケースの内面側には、前記光源からの光線を前記指標部側へと反射導光可能な反射案内面を形成してなることにより、反射案内面を介して表示板の指標部が明るく照明される。（請求項３）

また、前記表示板に施した指標部の背後側に拡散板を配設してなることにより、光源からの照射光線が拡散板によって散乱されながら表示板の指標部側へと直接的に導かれるため、明るく輝度ムラのない照明効果を得ることができる可能となる。（請求項４）

また、前記表示板に施した指標部の裏面側と対応する前記ライトケースの空間部には、導光体を配設してなることにより、光源からの照射光線が導光体内に入光して導光体の射出部側すなわち表示板の指標部に向けて出射し、この出射した光線によって表示板の指標部が照らし出される。（請求項５）

また、前記導光体を着色形成してなることにより、指針の照明色と異なる色合い（導光体の色合い）にて表示板の指標部を照明することができ、趣のある指示計器の照明効果を得ることができる。（請求項６）

以下、添付図面に基づいて、本発明の計器の照明装置を車輌用の指示計器に適用した実施例として説明する。

本発明の計器の照明装置として、第１実施例を図１および図２に示す。計器本体１の指針軸２の先端側には、指針軸２を軸心として回転する指針３が固着され、この指針３の背後側には、透過照明される目盛や数字や記号などからなる指標部４が施された表示板５が設けられている。

この場合、図１の中央に位置した速度計からなる指示計器にあっては、表示板５の背面側に位置して硬質の回路基板６が設けられ、この回路基板６と前記表示板５との間に合成樹脂製からなるライトケース７が配設され、表示板５の裏面とライトケース７との間には、少なくとも表示板５の指標部４位置に対応して空間部８が設けられ、ライトケース７の内面部分には後述する光源からの照射光線を表示板５の指標部４側へと反射導光可能とする反射案内面７Ａが形成されている。

また前記回路基板６上には、前記ライトケース７内に臨んで前記指針３を発光照明し、かつ前記表示板５の指標部４を透過照明するための光源（発光ダイオード９）が実装されている。この場合、発光ダイオード９は、指針軸２の近傍に指針軸２を中心として円形状に取り巻いて複数設けられている。なお、前記回路基板６の背後には前記指針軸２を回動する前記計器本体１が取付固定されている。

前記指針３は指示部１０と回転軸２に固定される指針基部１１が透明な合成樹脂で一体に形成されており、指針基部１１は遮光性の合成樹脂からなる指針キャップ１２で覆われている。指示部１０は前記指針照明用光源であり、かつ表示板５の指標部４を照明するための光源でもある発光ダイオード９の光を受けて発光するように構成している。

また前記表示板５は透明な合成樹脂からなる平板状の基板からなり、その平坦面部５Ａの表面に、目盛や数字あるいは記号などの指標部４箇所にたとえば白色の透過性表示層４Ａを形成し、その指標部４箇所を除いて表示板５の平坦面部５Ａの表面全体に遮光性の黒色の地色層４Ｂを施して構成している。また表示板５には、その平坦面部５Ａの中心側に位置し、前記指針軸２を取り巻いて前記光源である発光ダイオード９に向かって傾斜した傾斜面部５Ｂが形成され、その傾斜面部５Ｂの表面部分に半透過反射層からなる半透過反射部１３がたとえば印刷あるいは蒸着などの手段によって施されている。

また第１実施例では、表示板５に施した指標部４の裏面側には、合成樹脂製の拡散板１４が配設され、光源である発光ダイオード９からの照射光線が拡散板１４によって散乱されながら表示板５の指標部４側へと直接的に導かれるため、明るく輝度ムラのない照明効果が得ることができるように構成している。

上記構成からなる第１実施例における計器の照明装置においては、指針発光用あるいは表示板照明用としての発光ダイオード９から照射される光線は、その一部が表示板５に形成された傾斜面部５Ｂの半透過反射部１３を透過導光して指針３側へと導かれ、指針３に設けられた指針基部１１へと入光し、指示部１０が明るく発光する。また指針３の照明と同時に、表示板５の指標部４は前記傾斜面部５Ｂに施した半透過反射部１３を介してその一部の光線が反射されライトケース７の空間部８側へと導かれ、ライトケース７の内面部分である反射案内面７Ａによって反射導光され、表示板５に施されたの指標部４の透過性表示層４Ａが照射光線によって明るく間接的に透過照明される。

なお、この第１実施例では、拡散板１４が表示板５の指標部４の背後側に配設されているため、光源である発光ダイオード９からの照射光線が拡散板１４によって散乱されながら表示板５の指標部４側へと直接的に導かれるため、明るく輝度ムラのない照明効果を得ることができる。

また、この第１実施例では、回路基板６を基準として計器本体１やライトケース７および表示板５などの組み付け部品を順次組み付けることができるため、組み付け作業効率も高めることができるとともに、計器全体の薄型化を計ることが可能となる。

図３は、本発明の第２実施例を示す要部の断面図であり、計器本体１の指針軸２の先端側には、指針軸２を中心に回転する指針３が固着され、この指針３の背後側には、透過照明される目盛や数字や記号などからなる指標部４が施された表示板５が設けられている。この表示板５の背面側に位置して硬質の回路基板６が設けられ、この回路基板６と前記表示板５との間に合成樹脂製からなるライトケース７が配設されている。

また、表示板５の裏面とライトケース７との間には、少なくとも表示板５の指標部４位置に対応して空間部８が設けられ、この空間部８にはたとえば白色光からなす発光ダイオード９からの照射光線を受光して導光案内する導光体１５が配設され、導光体１５に設けた反射面１５Ａを介して表示板５に施した指標部４側へと照射光線を導くように構成している。この実施例においては、導光板１５はポリカーボネートやアクリルなどの透光性の合成樹脂からなり、青色の顔料によって着色形成されている。

また導光板１５と表示板５との間、すなわち表示板５の指標部４領域の背後側には、裏面側には、合成樹脂製の拡散板１４が配設されている。

表示板５は、前述した第１実施例とほぼ同様にして透明な合成樹脂からなる平板状の基板からなり、その平坦面部５Ａの表面に、目盛や数字あるいは記号などの指標部４箇所にたとえば白色の透過性表示層４Ａを形成し、その指標部４箇所を除いて表示板５の平坦面部５Ａの表面全体に遮光性の黒色の地色層４Ｂを施して構成している。また表示板５には、その平坦面部５Ａの中心側に位置し、前記指針軸２を取り巻いて前記光源である発光ダイオード９に向かって傾斜した傾斜面部５Ｂが形成され、その傾斜面部５Ｂの表面部分に半透過反射層からなる半透過反射部１３が施されている。

またライトケース７の内面側の周辺部は、表示板５側に向けて湾曲しており、その湾曲された内面部分によって導光体１５の反射面１５Ａによって反射されて導かれた光線を指標部４側へと効率よく反射導光することができるように構成している。

上記構成からなる第２実施例における計器の照明装置においては、指針照明用であり、表示板の指標部の照明光源である発光ダイオード９を点灯させた場合、発光ダイオード９から照射される白色光からなる光線は、その一部が表示板５に形成された傾斜面部５Ｂの半透過反射部１３を透過導光して指針３側へと導かれ、指針３に設けられた指針基部１１へと入光し、指示部１０が明るく発光される。また指針３の照明と同時に、表示板５の指標部４は前記傾斜面部５Ｂに施した半透過反射部１３を介してその一部の光線が反射されライトケース７の空間部８側へと導かれる。このライトケース７内に導かれた白色光からなる光線が導光体１５内へと入光し、反射面１５Ａで反射されて上方側へと反射導光されて表示板５の指標部４側が照射される。この際、着色された導光体１５の青色の色合いが照明色として射出されるため、指標部４の透過性表示層４Ａが拡散板１４を介して照射光線によって照らされるものであり、これにより明るく指標部４が間接的に青色に透過照明されるものであり、指針照明の色合いと異なる色合いにて表示板５の指標部４をムラなく照明表示することができる。

なお本発明は、前述した実施例に限定されるものではなく本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能であり、たとえば前述した各実施例では、光源として発光ダイオードを用いていたが、ランプによる光源であってもよい。また実施例では導光体１５を青色に着色形成していたが、場合によっては無色透明であってもよいし、他の色合いに着色形成してもよいものであり、また導光体１５自体を指標部４の領域に合わせて複数に分割形成しそれぞれ異なる色合いにて着色することにより、それぞれの領域において異なる色合いにて表示板５の指標部４の透過照明色を任意に設定することも可能である。

また各実施例においては、拡散板１４を配設したが、拡散板１４を削除することも可能であり、また拡散板１４自体を着色形成して、その透過色にて指標部４を透過照明するようにすることも可能である。

また表示板５の傾斜面部５Ｂの傾斜角度や傾斜面の寸法などは指示計器の大きさや奥行き寸法などに合わせて適宜設定すればよいものであり、ライトケース７の形状なども照明効果を考慮して任意に設定すればよいものである。

また、前述した実施例などにおいて詳述したように、車両用の指示計器を例にして計器の照明装置を説明したが、車両用計器に限らず船舶用計器あるいは農業機械の計器などにおいても適用することが可能である。

図１は、本発明の第１実施例における車両用の指示計器を示す正面図である。 図２は、図１の車両用の指示計器における照明装置の要部を示す拡大断面図である。 図３は、本発明の第２実施例を示す指示計器における照明装置の要部拡大断面図である。

符号の説明

１ 計器本体
２ 指針軸
３ 指針
４ 指標部
４Ａ 透過性表示層
４Ｂ 地色層
５ 表示板
５Ａ 平坦面部
５Ｂ 傾斜面部
６ 回路基板
７ ライトケース
７Ａ 反射案内面
８ 空間部
９ 発光ダイオード（光源）
１０ 指示部
１１ 指針基部
１２ 指針キャップ
１３ 半透過反射部
１４ 拡散板
１５ 導光体
１５Ａ 反射面

Claims (6)

1. 計器本体に設けられた指針軸の先端側に固着された指針と、この指針の回動指示する領域の背後側に位置して配設された透光性の基板に、指標部が施された表示板と、前記指針の背後側に位置し、前記表示板の背面側に設けられた光源とを備え、前記前記表示板には、前記指標部が施された平坦面部と、前記指針軸を取り巻いて前記光源に向かって傾斜して設けられた傾斜面部と、この傾斜面部に施された半透過反射部とを有し、前記光源からの照射光線を前記傾斜面部に施した前記半透過反射部を介してその一部の照射光線を指針側へと透過導光するとともに、前記半透過反射部を介してその一部を導光案内して前記指標部を照明するように構成してなることを特徴とする計器の照明装置。
2. 硬質材料からなる回路基板と、この回路基板に取り付けられた計器本体と、この計器本体に設けられた指針軸の先端側に固着された導光照明可能な指針と、この指針の回動指示する領域の背後側に位置して配設された透光性の基板に、指標部が施された表示板と、この表示板の背後側に位置し、その表示板と前記回路基板との間に配置されたライトケースと、このライトケース内に配設され、かつ前記指針の背後側に位置して前記回路基板上に実装された光源とを備え、前記表示板の裏面と前記ライトケースとの間には、少なくとも表示板の指標部位置に対応して空間部を形成し、前記表示板には、前記指標部が施された平坦面部と、前記指針軸を取り巻いて前記光源に向かって傾斜して設けられた傾斜面部と、この傾斜面部に施された半透過反射部とを有し、前記光源からの照射光線を前記傾斜面部に施した前記半透過反射部を介してその一部の照射光線を指針側へと透過導光するとともに、前記半透過反射部を介してその一部の照射光線を前記ライトケースの空間部へと反射導光して前記指標部を照明するように構成してなることを特徴とする計器の照明装置。
3. 前記表示板に施した指標部の裏面側と対応する前記ライトケースの内面側には、前記光源からの光線を前記指標部側へと反射導光可能な反射案内面を形成してなることを特徴とする請求項２に記載の計器の照明装置。
4. 前記表示板に施した指標部の背後側に拡散板を配設してなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の計器の照明装置。
5. 前記表示板に施した指標部の裏面側と対応する前記ライトケースの空間部には、導光体を配設してなることを特徴とする請求項２に記載の計器の照明装置。
6. 前記導光体を着色形成してなることを特徴とする請求項５に記載の計器の照明装置。

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