JP4265536B2 - 指針計器 - Google Patents

Description

本発明は、文字盤の表示意匠の色変え行う指針計器に関するものである。

近年、指針計器では、見映えのある斬新な視認性を実現するために、様々な方法が提案
され、その一つとして、文字盤の表示意匠である文字や目盛の色変えを、行うものがある（例えば特許文献１参照）。

これは、文字盤の背後に、２種類の色を発する発光ダイオードを配設するものである。
具体的には、文字や目盛を、昼間に一方の色を発する発光ダイオードで透過照明し、夜間
に他方の色を発する発光ダイオードで透過照明する。これにより、文字盤の表示意匠である文字や目盛の色変えを行うものである。
特開２００１−６３４０３号公報

しかし、上述の指針計器では、文字や目盛を、例えば昼間と夜間とで、単純に色替えするのみであり、見映えのある斬新な視認性を実現するという点では不十分である。文字や目盛の色変えに限らず、これらの明度や彩度を含めた色調を変えても、見映えのある斬新な視認性を実現することは困難である。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、文字盤の表示意匠の色調を変える指針計器において、見映えのある斬新な視認性を実現することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の指針計器は、文字盤と、第１光源と、文字盤の表面に沿って回動し、第１光源からの光を先端部から出射させる構造を有する指針と、文字盤と指針より目視側の表面側であって指針が回動する範囲より外周に配設され、文字及び目盛からなる表示意匠を有する指標部を備え、
文字及び目盛に対して、目視側の裏面側に、指針の先端部から出射した第１光源からの光を導く導光手段が形成されており、指針の先端部から出射した第１光源からの光が、導光手段で反射して表面側に向かうことにより、裏面側から表面側へ向かう光で、文字及び目盛が、透過照明され、
指針の先端部から出射した第１光源からの光を指標部の裏面へ導く導光手段は、シボ面から成り、
文字盤の背後側に配設され、指標部を第１光源と同時に透過照明する第２光源を備え、指標部を、指針の先端部から出射した第１光源からの光によって透過照明された場合と第２光源からの光によって透過照明された場合とで異なる色調で表示させ、第１光源の光と第２光源の光が合わさった色で指針が指し示す文字及び目盛が、透過照明される構成とする。

この構成では、指標部の文字及び目盛が、指針の先端部から出射し、文字及び目盛の裏面側で反射した第１光源からの光により透過照明される。また、上記光により、指針が指し示した近傍の指標部の文字及び目盛を有する表示意匠のみが、発光表示される。これにより、指標部の文字及び目盛を有する表示意匠の明度（明るさ）を、指針の回動に連動させて変えることでき、この結果、見映えのある斬新な視認性を実現できる。また、この構成では、指針の先端部から出射した第１光源からの光を指標部の裏面へ導く導光手段となるシボ面を備えるため、上述の効果を効率よく実現できる。また、シボ面であるため、指標部の文字及び目盛を透過照明しても視認性が優れる。更に、この構成では、指標部を指針の先端部から出射した第１光源からの光によって透過照明された場合と第２光源からの光によって透過照明された場合とで異なる色調で表示させる。これにより、指標部の表示意匠の色調（明度、色相、彩度）を、指針の回動に連動させて変えることができ、また、第１光源の光と第２光源の光が合わさった色（第３の色で）指針が指し示す文字及び目盛が共に透過照明される。この結果、さらに見映えのある斬新な視認性を実現できる。

請求項２に記載の指針計器は、指標部と文字盤とが樹脂材料により一体成型される構成とする。

この構成では、指標部と文字盤とが樹脂材料により一体成型されるため、上述の効果をさらに低コストで実現できる。

請求項３に記載の指針計器は、指針の先端部上に着色層を設けることによって指標部を指針の先端部から出射した第１光源からの光によって透過照明された場合と第２光源からの光によって透過照明された場合とで異なる色調で表示させる構成とする。

この構成では、指針の先端部上に着色層を設けることによって指標部を指針の先端部か
ら出射した第１光源からの光によって透過照明された場合と第２光源からの光によって透
過照明された場合とで異なる色調で表示させるようにした。これにより、上述の効果を
簡易な構成で実現できる。

請求項４に記載の指針計器は、指標部と文字盤とを継合する継合部上に着色層を設けることによって、指標部を指針の先端部から出射した第１光源からの光によって透過照明された場合と第２光源からの光によって透過照明された場合とで異なる色調で表示させる構成とする。

この構成では、継合部上に着色層を設けることによって指標部を指針の先端部から出射した第１光源からの光によって透過照明された場合と第２光源からの光によって透過照明された場合とで異なる色調で表示させるようにした。これにより、上述の効果を簡易な構成で実現できる。

請求項５に記載の指針計器は、第１光源が文字盤の背後に配設され、指針が第１光源の光を指針の基部側より導入する構成とする。

この構成では、指針が第１光源の光を指針の基部側より導入するため、上述の効果を簡易な構成で実現できる。

以下、本発明による指針計器を、自動車に搭載されるコンビネーションメータ１に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。

（構成）
図１は、本発明の一実施形態による指針計器であるコンビネーションメータ１の正面図である。図１の矢印が示す上下方向が自動車の上下方向と同じである。

図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

図３は、図２中の指標部２１近傍を示す拡大断面図である。

図４は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成を説明する回路構成図である。

指針計器であるコンビネーションメータ１は、自動車の運転席前方に配置されて当該自動車に関する各種車両情報を表示する。本実施形態によるコンビネーションメータ１は、図１に示すように、自動車の走行速度を指示する速度計を形成し、情報を表示して運転者に視認させるための文字盤２を備える。

後述する指針３は、文字盤２の表面（図２の矢印に示す左側の面）に沿って回動するが、指針３が回動する範囲より外周側に、表示意匠である文字（数字を含む）２１ａと目盛２１ｂとを有する指標部２１が、文字盤２より表面側（図２の矢印に示す左側）へ突出するように形成される。

具体的に、文字２１ａと目盛２１ｂとは、図２に示すように、透光性を有する材料、例えば無色透明のポリカーボネート樹脂等の文字盤母材２０の表面（図中の矢印に示す左側の面）に、背景層２２の開口部として設けられる。背景層２２は、不透光性の部材（または、つや消しの透光性が低い部材）を、文字盤母材２０の表面に印刷あるいはホットスタンプ等を施すことにより形成される。

また、後述する着色層２３も文字盤母材２０の表面に印刷あるいはホットスタンプ等を施すことにより形成される。

尚、文字２１ａと目盛２１ｂとを、背景層２３の開口部としないで、その開口部に透光性の部材を印刷あるいはホットスタンプ等を施すことにより形成してもよい。また、背景層２２と着色層２３とは、文字盤母材３０裏面（図中の矢印に示す右側の面）に設けてもよい。

印刷等が施された後、指標部２１は、略リング状に表面側（図２の矢印に示す左側）へ突出する形状で、圧空成型（絞り成型の一種）等される。これにより、指標部２１は、その内周側と外周側の両側面で文字盤２と一体に形成される。着色層２３は、指標部２１の内周側で文字盤２と継合させる継合部である継合壁２０ａ全周に渡って形成される。

文字盤２には、図２に示すように、後述するムーブメント５のシャフト５１を挿通させるための貫通孔２４が設けられ、文字盤２の背後（図２の矢印が示す右側）には、リフレクタ８、ムーブメント５、第１光源である発光ダイオード６、第２光源である発光ダイオード７、およびプリント基板１０が配置される。プリント基板１０は、コンビネーションメータ１の電気回路部を構成するものであり、ムーブメント５と発光ダイオード６、７は、プリント基板１０に実装される。

ムーブメント５は、例えば交差コイル式アクチュエータ、あるいはステッピングモータ等から構成され、外部からの電気信号（本実施形態においては車速に関する信号）に対応した角度だけシャフト５１を回動させるものである。シャフト５１は、文字盤２の貫通孔２４を通して表面側、つまり図２の矢印が示す左側へ延出し、その先端に指針３が固定される。

リフレクタ８は、発光ダイオード６からの例えば白色光を指針３へ導くものであり、発光ダイオード７からの例えば白色光を文字盤２の指標部２１へ導くものである。

指針３は、例えば無色透明のアクリル樹脂等により形成され、その下面（図２の矢印が示す右側の面）に反射層３３が形成される。反射層３３は、例えば赤色の塗装面で、リフレクタ８により導かれた発光ダイオード６からの白色光によって、指針３を赤色で発光表示させるものである。

また、指針３の基部３１には、発光ダイオード６からの白色光を先端部３２と反射層３３とへ反射する反射面３１ａが設けられる。指針３は、この反射面３１ａで反射した発光ダイオード６からの白色光を先端部３２から出射するように構成される。

指針３には、遮光キャップ４が装着される。遮光キャップ４は、例えば遮光性を有する樹脂あるいは金属等から形成され、発光ダイオード６の光が、運転者の目に直接入射することを防止するものである。

本発明の特徴である文字盤２の指標部２１は、図２と図３に示すように、リフレクタ８により導かれた発光ダイオード７からの白色光によって、文字２１ａと目盛２１ｂ（図１）とが例えば白色で発光表示されるように構成され、背景層２２が例えば青色表示されるように構成される。

指標部２１の継合部である継合壁２０ａ上に形成された着色層２３は、指針３の先端部３２から出射した発光ダイオード６からの白色光を例えば赤色の光に着色するものである。

リフレクタ８は、この赤色に着色された光を指標部２１の裏面（（図２と図３の矢印が示す右側の面）へ導く導光手段である反射面８ａを有する。リフレクタ８は、樹脂等から形成され、高反射率を得るために、白色あるいは銀色等に着色される。

なお、この反射面８ａは、微細な凹凸が密に形成されたシボ面であってもよい。この場合、シボ面である反射面８ａは、指針３の先端部３２から出射した赤色光を、指標部２１の裏面へ均一に導くことができる。

以上説明した本実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成について、図４に基づいて説明する。

マイクロコンピュータ等から構成される制御装置１１には、バッテリ１４から電力が常時供給され、イグニッションスイッチ１３がその操作ポジション（オフポジション、オンポジション）を検出可能に接続され、当該自動車の車速を検出する車速センサ１２や図示しないセンサやスイッチ等がそれらの信号を入力可能に接続される。

また、車速センサ１２からの検出信号に応じて制御装置１１によって駆動されるムーブメント５や、発光ダイオード６，７も、制御装置１１に接続される。

（作動）
イグニッションスイッチ１３がオンされると、図４において、制御装置１１は、それを検出して作動を開始する。即ち、制御装置１１は、車速センサ１２からの出力信号に基づき、当該自動車の車速を算出し、これに対応した角度だけシャフト５１を回動させるように、ムーブメント５を駆動する。又、この時、制御装置１１は、発光ダイオード６、７を点灯させる。

点灯した発光ダイオード７の白色光は、図２と図３中の矢印Ｐ３に示す光路に従って、リフレクタ８に導かれ、文字盤２の指標部２１を透過照明する。これにより、文字２１ａと目盛２１ｂは、白色で発光表示される。

一方、点灯した発光ダイオード６の白色光は、図２中の矢印Ｐ１に示す光路に従って、リフレクタ８により指針３に導かれ、反射面３１ａと反射層３３で反射して、指針３を赤色で発光させる。

また、点灯した発光ダイオード６の白色光は、図２と図３中の矢印Ｐ２に示す光路に従って、リフレクタ８により指針３に導かれ、反射面３１ａで反射して、先端部３２から着色層２３介して指標部２１の内部空間へ入射する。この入射光は、着色層２３で着色されて赤色光として指標部２１の内部空間へ入射する。この入射した赤色光は、リフレクタ８の反射面８ａで反射して、文字盤２の指標部２１を透過照明する。

即ち、図１において、指針３が指し示す指標部２１の文字２１ａと目盛２１ｂとは、図２と図３中の矢印Ｐ３の光路の白色光と矢印Ｐ２の光路の赤色光が合わさって、薄い赤色で発光表示される。一方、図１において、指針３が指し示さない指標部２１の文字２１ａと目盛２１ｂとは、図２と図３中の矢印Ｐ３の光路の白色光のみによって、白色で発光表示される。

尚、図２と図３中で、矢印Ｐ３が文字２１ａと目盛２１ｂまで延長されていないのは、矢印Ｐ３が矢印Ｐ２と交差することにより見ずらくなるのを避けるためである。

この構成では、指標部２１は、指針３の先端部から出射した第１光源からの光により透
過照明されるため、指針が指し示した指標部の表示意匠のみが、発光表示される。これに
より、指標部２１の文字２１ａと目盛２１ｂとの表示色（色相）を、指針３の回動に連動
させて変えることでき、この結果、見映えのある斬新な視認性を実現できる。

しかも、このために、新たに発光ダイオードを追加することもなく、特殊な制御を必要とすることなく、低コストでこれを実現できる。

以上説明した本発明の一実施形態による指針計器であるコンビネーションメータ１では、表示意匠である文字２１ａと目盛２１ｂとを有する指標部２１を、文字盤２と指針３より目視側の表面側であって指針３が回動する範囲より外周に配設する。さらに、第１光源である発光ダイオード６からの光を指針３の先端部３２から出射させ、この出射光により、指標部２１を透過照明する。

これにより、文字２１ａと目盛２１ｂとの表示色（色相）を、指針３の回動に連動させて変えることができ、この結果、見映えのある斬新な視認性を実現できる。

図５は、図３の第１変形例を示す拡大断面図である。

図６は、図３の第２変形例を示す拡大断面図である。

第１変形例では、図５に示すように、指標部２１の背後（図５の矢印に示す右側）に透明なアクリル樹脂等から形成される導光部９を設ける。この導光部９の裏面（図５の矢印に示す右側の面）に、リフレクタ８の反射面８ａの代わりに、導光手段であるシボ面９ａを形成する。

これにより、反射面３１ａからの発光ダイオード６の白色光は、図５中の矢印Ｐ２に示す光路に従って、先端部３２から着色層２３介して指標部２１の内部空間へ入射する。この入射光は、着色層２３で着色されて赤色光として導光部９へ入射する。この入射した赤色光は、導光部９のシボ面９ａで反射して、文字盤２の指標部２１を透過照明する。

一方、点灯した発光ダイオード７の白色光は、図５中の矢印Ｐ３に示す光路に従って、リフレクタ８に導かれ、導光部９を透過して文字盤２の指標部２１を透過照明する。これにより、文字２１ａと目盛２１ｂは、白色で発光表示される。

この結果、第１変形例でも、上述の効果を得ることができる。

第２変形例では、図６に示すように、リフレクタ８の反射面８ａも導光部９も設けないで、指針３の先端部３２の出射面３２ａを斜めに形成し、指針３の反射層３３を導光手段として用いる。また、指針３の反射層３３を、着色層２３としても用いるため、着色層２３は、設けない。

これにより、反射面３１ａからの発光ダイオード６の白色光は、図６中の矢印Ｐ２に示す光路に従って、反射層３３で着色されて赤色光として出射面３２ａへ反射する。この赤色の反射光は、斜めに形成された出射面３２ａから直接文字盤２の指標部２１裏面（図６の矢印に示す右側の面）に到達し、この指標部２１を透過照明する。

一方、点灯した発光ダイオード７の白色光は、図６中の矢印Ｐ３に示す光路に従って、リフレクタ８に導かれ、文字盤２の指標部２１を透過照明する。これにより、文字２１ａと目盛２１ｂは、白色で発光表示される。

この結果、第２変形例でも、上述の効果を得ることができる。

尚、図５と図６中でも、矢印Ｐ３が文字２１ａと目盛２１ｂまで延長されていないのは、矢印Ｐ３が矢印Ｐ２と交差することにより見づらくなるのを避けるためである。

尚、図３と図５において、着色層２３は、指針３の先端部３２上に形成してもよいし、着色層２３を形成しないようにしてもよい。この場合は、第１光源である発光ダイオード６からの光を例えば、赤色とする。

即ち、本発明では、図２、図３、図５、図６において、指標部２１を、矢印Ｐ３の光路の光で透過照明される場合と矢印Ｐ３の光路の光で透過照明される場合とで、異なる表示色（色相）で表示されるように構成すればよい。このため、その構成は種々考えられる。

また、指標部２１を、矢印Ｐ３の光路の光で透過照明される場合と矢印Ｐ３の光路の光で透過照明される場合とで異なる表示色（色相）で表示されるように構成しないで、異なる明度または異なる彩度のみで表示されるように構成してもよい。即ち、本発明では、指標部２１を、矢印Ｐ３の光路の光で透過照明される場合と矢印Ｐ３の光路の光で透過照明される場合とで異なる色調（明度、色相、彩度）で表示されるように構成すればよい。

また、第２光源である発光ダイオード７を省略しても良い。この場合は、指針３が指し示した指標部２１の文字２１ａと目盛２１ｂのみが、発光表示される。これにより、文字２１ａと目盛２１ｂとの色調（色相、明度、彩度）の内少なくとも明度（明るさ）を、指針３の回動に連動させて変えることができ、この結果、見映えのある斬新な視認性を実現できる。

尚、本発明の特徴は、指針３の先端部３２から発する光によって、指標部２１を透過照明することであるため、指針３の先端部３２から発する光の光源を、文字盤２の背後に設ける必要はなく、例えば、指針３の内部に設けるようにしてもよい。

また、指針計器として速度計を形成しているが、これらに限る必要は無く、他の計器、例えばと回転計や燃料計等と置き換える、あるいは追加しても良い。

図１は、本発明の一実施形態による指針計器であるコンビネーションメータ１の正面図である。 図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図３は、図２中の指標部２１近傍を示す拡大断面図である。 図４は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成を説明する回路構成図である。 図５は、図３の第１変形例を示す拡大断面図である。 図６は、図３の第２変形例を示す拡大断面図である。

符号の説明

１ コンビネーションメータ（指針計器）
２ 文字盤
２０ 文字盤母材
２０ａ 継合壁（継合部）
２１ 指標部
２１ａ 文字（表示意匠）
２１ｂ 目盛（表示意匠）
２２ 背景層
２３ 着色層
２４ 貫通孔
３ 指針
３１ 基部
３１ａ 反射面
３２ 先端部
３２ａ 出射面
３３ 反射層（導光手段）
４ 遮光キャップ
５ ムーブメント
５１ シャフト
６ 発光ダイオード（第１光源）
７ 発光ダイオード（第２光源）
８ リフレクタ
８ａ 反射面（導光手段）
９ 導光部
９ａ シボ面（導光手段）
１０ プリント基板
１１ 制御装置
１２ 車速センサ
１３ イグニッションスイッチ
１４ バッテリ

Claims (5)

1. 文字盤と、
   第１光源と、
   前記文字盤の表面に沿って回動し、前記第１光源からの光を先端部から出射させる構造を有する指針と、
   前記文字盤と前記指針より目視側の表面側であって前記指針が回動する範囲より外周に配設され、文字及び目盛からなる表示意匠を有する指標部を備え、
   前記文字及び目盛に対して、前記目視側の裏面側に、前記指針の前記先端部から出射した前記第１光源からの光を導く導光手段が形成されており、
   前記指針の前記先端部から出射した前記第１光源からの光が、前記導光手段で反射して前記表面側に向かうことにより、前記裏面側から前記表面側へ向かう前記光で、前記文字及び目盛が、透過照明され、
   前記指針の前記先端部から出射した前記第１光源からの光を前記指標部の裏面へ導く前記導光手段は、シボ面から成り、
   前記文字盤の背後側に配設され、前記指標部を前記第１光源と同時に透過照明する第２光源を備え、
   前記指標部を、前記指針の前記先端部から出射した前記第１光源からの光によって透過照明された場合と前記第２光源からの光によって透過照明された場合とで異なる色調で表示させ、前記第１光源の光と前記第２光源の光が合わさった色で前記指針が指し示す前記文字及び目盛が、透過照明されることを特徴とする指針計器。
2. 前記指標部と前記文字盤とは、樹脂材料により一体成型されることを特徴とする請求項１に記載の指針計器。
3. 前記指針の前記先端部上に着色層を設けることによって、前記指標部を、前記指針の前記先端部から出射した前記第１光源からの光によって透過照明された場合と前記第２光源からの光によって透過照明された場合とでと異なる色調で表示させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の指針計器。
4. 前記指標部と前記文字盤とを継合する継合部上に着色層を設けることによって、前記指標部を、前記指針の前記先端部から出射した前記第１光源からの光によって透過照明された場合と前記第２光源からの光によって透過照明された場合とでと異なる色調で表示させることを特徴とする請求項２に記載の指針計器。
5. 前記第１光源は、前記文字盤の背後に配設され、
   前記指針は、前記第１光源の光を、該指針の基部側より導入することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の指針計器。

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