JPH0399295A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、車両速度などの現況が運転者等に確認でき
る目的で装着されている無指針式アナログメータ表示装
置に関する。

（従来の技術） 従来の車両などに装着されているポインタレスいわゆる
無指針式アナログメータ表示装置、例えば、車両のスピ
ードメータ（速度計）としては第５図及び第６図に示す
ようなものがある。

このように速度計は、多数の光の散乱体１が封入された
アクリル樹脂製の平板パネル状の透明体２と、その上に
設けられた文字盤３と指針変換部４とから構成されてい
る。

第６図に指針変換部４の基本構造を示す。

この指針変換部４は、車両の速度に応じて回転するモー
タ５と、これと連結軸６で結ばれ回転運動する回転鏡７
とコリメータレンズＡ９と、レーザダイオード８とから
構成されている。

つぎに、作用について説明する。

このように構成された速度計において、レーザダイオー
ド８から発光されるレーザ丸線は、コリメータレンズＡ
９で平行な光線のビームすなわち平行光束１０に交換さ
れ、回転鏡７に照射される。

回転鏡７に入射された平行光束１０は、回転鏡７が、車
両の速度に連動して回転するモータ５により、時々刻々
回転運動するようにモータ５と連結軸６により結ばれて
いるため、入射時点での角度すなわち車速に相当する角
度で入射されて、光の散乱体１の封入されている透明体
２に反射した平行光束１０として照射されている。透明
体２に入射した平行光束１０は、光が波長より小さい分
子や原子に衝突して方向を変える現象、つまり“散乱”
を散乱体１が分散封入された透明体２の内部で起す。こ
の散乱は、入射した平行光束１０が入射された範囲内の
散乱体１と衝突して定めのない方向に向きを変える現象
を起こすため、棒状に光り輝く矢印の方向の光束散乱光
１１として、あたかも指針があるかのように計器板前面
１９でドライバの目２５により認知できるのである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の無指針式アナログメー
タ表示装置においては、既存の指針式アナログメータ表
示装置の指針と同じような認知感覚、すなわち、指針に
よる表示の明確さも要望されている。この要望に対応す
る方法として、レーザ光線の出力をあげる、すなわち、
照度を強くする方法をとれば目的は達成されるがもじれ
ないのであるが、前述したごとく、平行光束１ｏが散乱
体１に照射されて発生する散乱光は、方向の定めがない
ため、この光束散乱光（即ちポインタ部）１１の周囲に
平行光束１０の照度に応じた半明輝部となって輝き、計
器板前面１９がらみると視覚的には横方向の符号１２と
して示される“にじみ”いわゆるフレア現象が発生した
ものとなる。このフレア現象は、二次散乱光１２が光束
散乱光１１の光路内の光散乱体１から発生するためで、
光源のレーザダイオード８の照度の増減に比例し、照度
を増加させると光散乱光１１の散乱光量も増加し、指針
としての明確さも強くなるがこれと同時に光束散乱光１
１の周囲の二次散乱光１２も増加することとなる。した
がって、この光束散乱光１１の明確さは、この二次散乱
光１２が原因で光源照度の増減では解決できないという
問題がある。

第５図は、このフレア現象すなわち二次散乱光１２の現
況を示した例である。

さらに、夜間やトンネル等の環境下での車両等の運転の
際、計器板前面１９の全体が、この二次散乱光１２によ
り半明輝状態となり、光束散乱光１１や数値の認知が不
明確となり表示品質の低下を招くという問題点もあった
。そこで、この発明は二次散乱光によりぼける事のない
明確な光束による表示の得られる車両用表示装置を提供
し、もって前記問題を解決する事を目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、前記目的を達成するため、車両等に積載さ
れる無指針式アナログメータ表示装置においてパネル状
の透明体に封入される多数の光の散乱体としての微小粒
体の粒子直径を、入射光波長より十分に短かい長さに選
定し、かつ、前記入射光が前記透明体の側面から入射さ
れる散乱手段と、前記散乱手段への入射光が透明体の表
面に平行な偏光方向を持つ光線として入射される偏光手
段を有する構成としたものである。

（作用） 散乱手段への入射光が透明体表面に平行な偏光方向を持
っており、かつ、前記入射光は透明ていの側面から入射
される。更に透明体内封入の散乱体の粒子直径が入射光
波長に比して格段と短かい長さに選定されているため、
入射光が衝突して生ずる散乱光は偏光方向での散乱の幅
が小さいもの、即ち、入射光が横に広がらないものとな
る為、その表示は明確なポインタ部としてドライバの目
に達する。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を第１図〜第３図に基づいて
説明する。

まず、構成を説明すると、車両の速度に応じて回転する
モータ５とこれと連結軸６で結ばれ回転運動する偏光板
１３の付設された回転鏡１４とコリメータレンズＡ９、
レーザダイオード８、透明体２から構成されており、こ
の透明体２中にＴｉＯ２等の光散乱体１が多数閉じこめ
られている。

この、散乱体の直径ａは使用する光の波長λに較ベて十
分に小さく構成しである。又、使用する光線は透明体２
の表面１９に平行な偏光方向を持つように偏光板１３に
より変換入射されるものである。例えば波長λは５７０
ｎｍ、直径ａは３０μｍである。

次に作用を第２図及び第３図をも参照して説明する。こ
のように構成された速度計において、レーザダイオード
８から発射されるレーザ光線は、コリロータレンズＡ９
で平行光束１ｏに変換され、回転鏡１４に入射される。

回転鏡１４が車の速度に連動して回転するモータ５によ
り時々刻々回転運動するように、モータ５と連結軸６に
より結ばれているため、入射時点での角度すなわち車速
に相当する角度で偏光板１３で反射され、そのとき、透
明体２には横波λの波長の平行光束１ｏとして入射され
る。透明体２に入射された平行光束１゜は、光束の範囲
内の光散乱体１により散乱され、全体として棒状に光り
輝く矢印方向の光束散乱光１１として、あたかも指針が
あるがのように計器板前面１９で認知できるのである。

その際、前述の如＜ＴｉＯ２等の光の散乱体１の粒子の
直径を３μｍ１使用するレーザ光線の波長をλｎｍとし
、粒子の直径ａｕｍを波長λｎｍに比べて２×１０４以
下の微粒子であるａ（λとした条件のもとでは、散乱さ
れている光エネルギは、波長の４乗に逆比例し、短波長
はど強く散乱される、第２図に示すようなレーリー散乱
（Ｒａｙｌｅｉｇｈ　　Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）となる
。

即ち、第２図において、（ａ）に示すように偏光のない
（ランダムな偏向方向を有する）標準波が散乱体１に衝
突すると散乱光は球状に全面反射するが、（ｂ）に示す
ように偏光方向がそろった光が散乱体１に衝突すると散
乱光は断面８の字状で偏光面（表面１９と平行な面）内
に幅Ｂを持ち、矢印方向に直径りを持つドーナツ形状（
０図参照）のようになる。直径Ｄ〉幅Ｂである。従って
、（ｄ）図に示すようにパネル状透明体２の側面に偏向
方向がそろった光が投入されると散乱体１に衝突してで
きる散乱波は透明体前面１９に直角な方向には直径りの
ものとして散乱するが、それと直角な方向には広がらな
いものとなる。

かくして第３図に示すように、入射光の偏光方向が透明
体２のＸ軸の方向と同方向の波長である横偏光波２１が
透明体２に照射されると、入射光の進行方向２３（Ｚ軸
方向）の光の散乱体１と衝突し、その周囲にｙ軸押ち計
器板面前１９の面に向く方向の８の字状に強く輝き全体
としてやや偏平楕円状の散乱光模様２４が生ずる。この
散乱模様２４は偏光波の進行方向の横方向には拡がらな
いものであるため、計器板前面１９に棒状の光束の光束
散乱１１として明確に認知できるものとなるものである
。

第４図には、他の実施例を示す。

この実施例の構成を説明すると、車両の速度に応じて回
転するモータ５とこれと連結軸６で結ばれ回転運動する
偏光面保存光ファイババンドル１５が装着された回転板
１６、コリメータレンズＡ９、レーザダイオード８、透
明体２の側面に設けられた溝１８の内に収納されている
コリメータレンズＢ１７および透明体２から構成されて
いる。

散乱体１の直径及び入射光波長との関係及び入射光の偏
光方向は前実施例と同じである。この実施例では光フア
イババンドル１５が透明体２の溝１８内に入っているの
で光の洩れが少なく光の結合率を向上させることができ
る効果がある他、前実施例と同様の作用効果を奏する。

［発明の効果］ 以上、説明してきたように、この発明によれば、その構
成を車両等に積載される無指針式アナログメータ表示装
置において、パネル状の透明体に封入される多数の光の
散乱体としての微小粒体の粒子直径を、入射光波長より
十分に短かい長さに選定し、かつ、前記入射光が前記透
明体の側面がら入射される散乱手段と、前記散乱手段へ
の入射光が透明体の表面に平行な偏光方向を持つ光線と
して入射される偏光手段を有する構成としたため、指針
表示が明確になり、従来の無指針式アナログメータ表示
装置に見られた二次以上の散乱に起因する指針部相当の
光束散乱光の不鮮明さや夜間などの環境での計器のパネ
ル全面が薄明るく輝くときの表示数値の読み取りにくさ
、また、全体的な表示品質の低下を防止することができ
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による無指針式アナログメータ表示装
置の一実施例の基本構成斜視図、第２図は、本発明によ
るレーり散乱の原理説明図、第３図は第１図の作用を示
す散乱光模様説明図、第４図は、本発明による他の実施
例の構成斜視図、第５図は、従来の無指針式アナログメ
ータ表示装置の一例である速度計の正面図、第６図は、
従来の無指針式アナログメータ表示装置の一例で、指針
変換部の基本構成斜視図である。 １・・・散乱体　　　　２・・・透明体３・・・文字盤
　　　　４・・・指針変換部５・・・モータ　　　　６
・・・連結軸７・・・回転鏡　　　　８・・・レーザダ
イオード９・・・コリメータレンズＡ １０・・・平行光束　　　１２・・・二次散乱光１３・
・・偏光板 １４・・・偏光板の付設された回転鏡 １５・・・偏光面保存光ファイバ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両等に積載される無指針式アナログメータ表示
   装置において、パネル状の透明体に封入される多数の光
   の散乱体としての微小粒体の粒子直径を、入射光波長よ
   り十分に短かい長さに選定し、かつ、前記入射光が前記
   透明体の側面から入射される散乱手段と前記散乱手段へ
   の入射光が透明体の表面に平行な偏光方向を持つ光線と
   して入射される偏光手段を有することを特徴とする車両
   用表示装置。