JPH05256671A - 車両用計器装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 指針の上面方向の出射光の輝度を向上させる
ことにより、指針照明時の視認性を良好にする。 【構成】 ポインタ１６はレンズ板１と反射板２とによ
り構成され、その内部は空気層３となっている。このレ
ンズ板１はアクリルより成り、空気層３に接する面には
三角形状の屈光面１ａが設けられ、観察者側の面には平
面１ｂが設けられている。また、反射板２は不透過性で
反射効率の良い材料によりポインタ１６の外周を覆っ
て、ポインタ１６内に空気層３を形成する。さらに、レ
ンズ板１はアクリルにより形成されているので、空気層
３中をレンズ板１の平面１ｂとほぼ平行に出射されたＬ
ＥＤ素子５からの光は、レンズ板１の材料（アクリル）
と空気層３の材料（空気）との屈折率の差の関係によっ
て、その進行方向を直接観察者側に変更することがで
き、ポインタ１６の上面方向からの出射光の輝度を向上
させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用計器装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用計器の指針としては、ポイ
ンタ全体をアクリル等の透過性樹脂により形成し、その
透過材料の中に光を導入してポインタを照明させるもの
がある（例えば、特開平３−３６９２０号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが上述した従来
のものでは、ポインタの上面方向（観察者側に向かって
垂直方向）に出射される光は、ポインタの側面または下
面の乱反射面から拡散反射された拡散光であるので、ポ
インタの上面方向より出射される光では高輝度が得られ
ず、ポインタ照明時の視認性が芳しくないという問題が
ある。

【０００４】そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされ
たものであり、指針の上面方向の出射光の輝度を向上さ
せることにより、指針照明時の視認性を良好にすること
が可能な車両用計器装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのため本発明は、光を
出射する光源と、前記光源からの出射光を、その内部か
ら外部へと出射させることにより照明される指針と、を
有する車両用計器装置において、前記指針の内部に設け
られ、前記光源からの出射光をその内部に導入する導光
部と、前記指針の上面に設けられ、前記導光部内に導入
された前記出射光を屈折させる屈光部と、を備え、前記
屈光部を形成する材料は、少なくとも前記導光部を形成
する材料よりも屈折率が大きい材料にて形成されている
ことを特徴とする車両用計器装置を採用するものであ
る。

【０００６】

【作用】上記構成により、指針の内部に設けられた導光
部は、光源からの出射光をその内部に導入し、指針の上
面に設けられた屈光部は、導光部内に導かれた出射光を
屈折させて指針の外部へ出射している。そして、屈光部
を形成する材料は、少なくとも導光部を形成する材料よ
りも屈折率が大きい材料にて形成されている。

【０００７】したがって、導光部および屈光部を形成す
る材料の屈折率の差の関係から、導光部内に導入された
光源からの出射光は、指針の上面方向へと出射される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例の全体構成を表す断面
図であり、図２は前記実施例の主要部品の概略的な構成
を表す概略斜視図である。

【０００９】図１および図２において、車両用計器の指
針となる文字板４上のポインタ１６（指針に相当）は、
レンズ板１（屈光部に相当）と反射板２とにより構成さ
れ、その内部は中空の空気層３（導光部に相当）となっ
ている。このポインタ１６を構成するレンズ板１は透明
のアクリル（もしくはポリカ等の透過性材料）より成
り、一方の面、すなわち空気層３に接する面にはレンズ
効果を持たせるための三角形状の屈光面１ａが設けら
れ、他方の面、すなわち観察者側の面には平面１ｂが設
けられている。なお、このレンズ板１の幅は１．５ｍｍ
程度であるため、ポインタ１６はシャープな外観を有す
ることになる。

【００１０】上記反射板２は不透過性で反射効率の良い
材料より成り、ポインタ１６のレンズ板１を除く他の５
面を形成して、これによりレンズ板１および反射板２で
ポインタ１６の外周を覆って、ポインタ１６内に空気層
３を形成する。ここで、ポインタ１６の長手方向の端面
のうち、傾斜面２ａはＬＥＤ素子５（光源に相当）から
の光の出射方向（シャフト７の軸方向）に対して４５°
傾けて設けられ、ＬＥＤ素子５からの光をポインタ１６
の空気層３へ導びいている。また、ポインタ１６の先端
面２ｃはレンズ板１に対して垂直に設けられている。

【００１１】また、ポインタ１６の側面および底面は、
板厚ｔが０．１５ｍｍ程度の極薄のアルミ等より成るた
め、ポインタ１６はシャープな外観を有することにな
る。なお、このポインタ１６の側面および底面は一体形
成されたものであり、その内側面（ポインタ１６側）は
反射効率の良い面から成り、外側面は、文字板４の照明
光がポインタ１６の側面または底面で反射するのを防止
すべく、反射効率の悪い黒色塗装が施されている。

【００１２】上記構成からなるポインタ１６は、反射板
２に一体的に設けられた爪部２ｂによってスペーサ１１
に固定されている。このスペーサ１１はムーブメント６
の回転中心であるシャフト７に圧入固定されており、こ
れによってポインタ１６はムーブメント６により回動さ
れる。

【００１３】このムーブメント６のシャフト７の軸上に
は、チップをモールドして集光機能を持たせたＬＥＤ素
子５が配置されており、このＬＥＤ素子５の端子はプリ
ント板８にはんだ付固定されている。このプリント板８
は、文字板４と共にスクリュ１０によりムーブメント６
のブラケット部６ａの穴へムーブメント６にねじ止めさ
れると共に、ＬＥＤ素子点灯回路９を介して外部電源１
７に接続されており、ＬＥＤ素子点灯回路９の作動に応
じて外部電源１７より電源供給されて、光を出射する。

【００１４】なお、ポインタ１６の回転中心部には、漏
光防止用のカバー１２がポインタ１６に固定されると共
に、カバー１２にはバランサ１３が固定されている。ま
た、カバー１２と文字板４との隙間から光が漏れるのを
防止するため、ＬＥＤ素子５の外周を覆うようにして不
透過性の樹脂から成るリング状のインシュレータ１４が
プリント板８に固定されている。これにより、ＬＥＤ素
子５からはＬＥＤ素子５上の球面５ａからのみ光が出射
されることになるので、ＬＥＤ素子５からの光は、実質
的にシャフト７の軸方向と平行な方向に出射されること
になる。

【００１５】そして、ＬＥＤ素子点灯回路９およびプリ
ント板８を介してＬＥＤ素子５が外部電源１７より電源
供給されると、ＬＥＤ素子５からはシャフト７の軸方向
に平行な光が出射され、反射板２の傾斜面２ａにて反射
されてポインタ１６の空気層３へ導びかれ、レンズ板１
にて屈折されて、ポイント１６の上面方向に向けて出射
される。

【００１６】ここで、本実施例の特徴部分である、レン
ズ板１における光（ＬＥＤ素子５からの出射光）の屈折
に関する作動原理について説明する。図３はレンズ板１
の部分拡大図である。図３および図１において、レンズ
板１は頂角θからなる三角形状の屈光面１ａおよび平面
１ｂより構成されている。ここで、反射板２の傾斜面２
ａにて反射されたＬＥＤ素子５からの光１０１は、屈光
面１ａの三角形状の面アで屈折してレンズ板１に入射す
る。続いて、この入射光１０２は、屈光面１ａの同じ三
角形状の他方の面イで全反射され、この反射光１０３は
平面１ｂの面ウで屈折して、観察者側に向けて出射され
る。

【００１７】このように、空気層３中をレンズ板１の平
面１ｂとほぼ平行に出射されたＬＥＤ素子５からの光
は、レンズ板１の上記作動原理により、その進行方向を
直接観察者側に変更することができる。

【００１８】ここで、出射光の輝度をより大きくする第
１の方法としては、屈光面１ａの形状の設定がある。す
なわち、屈光面１ａの面アにてレンズ板１内に入射した
入射光１０１は、少なくとも全反射して平面１ｂの方向
に進むようにしなければならないため、三角形状のよう
な形状（つまり、上記のように光の進行方向を変更でき
れば三角形状に限定されない）を配置すればよい。

【００１９】また、出射光の輝度をより大きくする第２
の方法としては、全反射光１０２が平面１ｂの面ウで屈
折した時、屈折光が観察者側に進行するような角度で平
面１ｂの面ウに入射すればよいので、全反射光１０２の
面イにおける全反射角度の設定、つまりは三角形状の頂
角θの設定を考慮すればよい。ここで、屈光面１ａを三
角形状とした場合には、三角形状の頂角θを約９０゜に
設定すると、出射光の輝度を大きくするという効果がよ
り一層顕著に表れる。

【００２０】さらに、出射光の輝度をより大きくするた
めの第３の方法としては、ポインタ１６から外部へ出射
される光を観察者側の方向へ出射すべく、少なくともＬ
ＥＤ素子５からの光を導入する導光部（本実施例では空
気層３）の屈折率よりも、導光部からの光を屈折させて
外部に出射する屈光部（本実施例ではレンズ板１）の屈
折率の方が大きくなるような材質を選択すればよい。

【００２１】本実施例では、導光部の材料として空気
（屈折率≒１）、屈光部の材料としてアクリル（屈折率
≒１．５）を採用しているが、例えば導光部の材料とし
て屈折率１．５のアクリルを選択する場合には、屈折率
が１．５より大きいものを屈光部の材料として採用すれ
ばよい。

【００２２】以上述べたように上記一実施例において
は、ポインタ１６の上面にアクリルからなるレンズ板１
が配置されているので、空気層３中をレンズ板１の平面
１ｂとほぼ平行に出射されたＬＥＤ素子５からの光は、
レンズ板１の材料（アクリル）と空気層３の材料（空
気）との屈折率の差の関係によって、その進行方向を直
接観察者側に変更することができ、ポインタ１６の上面
方向からの出射光の輝度を向上させることができる。

【００２３】また、ポインタ１６の側面、底面、および
先端面は、反射率の高いアルミ等からなる反射板２で覆
われているため、レンズ板１に直接入射しなかったＬＥ
Ｄ素子５からの出射光であっても、反射板２による数回
の反射後には、レンズ板１によるレンズ作用を受けてポ
インタ１６の上面方向へ出射させることができる。

【００２４】この際、ポインタ１６内部は、空気層３で
あると共に反射板２は反射率の高い材質により構成され
ているので、たとえポインタ内部で数回反射したとして
も光のロスを極めて少なくすることができ、ポインタ１
６の上面方向からの出射光の輝度を向上させつつ、ポイ
ンタ１６の先端まで均一な光を出射させることができ
る。

【００２５】さらに、上記一実施例においては、ムーブ
メント６の回転軸上からの光を高輝度でポインタ１６の
上面方向へ出射させながら、反射板２としては極薄の板
厚のものを使用することができるので、ポインタ１６を
正面視した時、ポインタ１６の幅が小さくすることによ
り文字板４の数字・目盛りを隠すことがなく、ポインタ
１６からの出射光を高輝度にしながら、文字板４の視認
性をも向上させることができる。

【００２６】そして、従来のようにポインタからの出射
光を高輝度にすべく、ポインタの根本の幅を広げてポイ
ンタ内部に入射させる光量を大きくすることなく、この
目的を達成することができるので、シャープなイメージ
のポインタを提供することができる。

【００２７】次に、他の実施例について説明する。上記
一実施例におけるポインタ１６のレンズ板１は、一方の
面（空気層３に接する面）に三角形状の屈光面１ａが設
けられ、他方の面（観察者側の面）に平面１ｂが設けら
れているが、図４および図５に示すように、屈光面１ａ
および平面１ｂを上下反対に設けてもよい。この場合に
は、平面１ｂを介してレンズ板１に入射した光（ＬＥＤ
素子５からの光）は、屈光面１ａの三角形状の面エで屈
折されて、ポイント１６の上面方向（観察者側の方向）
に出射される。

【００２８】また図４に示すように、傾斜面２ａに代え
て、４５゜の反射面１５ａを有するアクリル等の透過性
樹脂からなるプリズム１５を配置してもよい。この際に
は、ＬＥＤ素子５より出射された光は、プリズム１５の
入射面１５ｂに対してほぼ垂直に入射し、反射面１５ａ
にて全反射されて、出射面１５ｃに対して垂直に出射さ
れることになる。

【００２９】さらに、レンズ板１の断面（幅方向の断
面）の形状を図６に示すようにＲ形状にしたり、図７に
示すようにレンズ板１の表面に梨地処理を施して、より
広い視野からポインタの発光を観察できるようにしても
よい。

【００３０】また、図８に示すように、空気層３の端部
にＬＥＤ素子５を直接挿入した構造としてもよい。この
際には、ＬＥＤ素子５はシャフト７と共に回転するの
で、ＬＥＤ素子５の２つの端子と外部回路との電気的接
続はヘヤースプリングにより行うことになる。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように本発明においては、導
光部および屈光部を形成する部材の屈折率の差の関係か
ら、導光部内に導入された光源からの出射光は、指針の
上面方向へと出射されるので、光源からの出射光を直接
指針の上面方向へ出射させて出射光の輝度を向上させる
ことができ、指針照明時の視認性を良好にすることがで
きるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における全体構成を表す断面
図である。

【図２】上記一実施例における主要部品の概略的な構成
を表す概略斜視図である。

【図３】上記一実施例におけるレンズ板の部分拡大図で
ある。

【図４】本発明の他の実施例における全体構成を表す断
面図である。

【図５】上記他の実施例におけるレンズ板の部分拡大図
である。

【図６】レンズ板の他の例を示す、該レンズ板の幅方向
の断面を表す断面図である。

【図７】レンズ板のさらに他の例を示す、該レンズ板の
幅方向の断面を表す断面図である。

【図８】本発明のさらに他の実施例における部分構成を
表す断面図である。

【符号の説明】

１ レンズ板 ３ 空気層 ５ ＬＥＤ発光素子 １６ ポインタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を出射する光源と、 前記光源からの出射光を、その内部から外部へと出射さ
   せることにより照明される指針と、 を有する車両用計器装置において、 前記指針の内部に設けられ、前記光源からの出射光をそ
   の内部に導入する導光部と、 前記指針の上面に設けられ、前記導光部内に導入された
   前記出射光を屈折させる屈光部と、を備え、 前記屈光部を形成する材料は、少なくとも前記導光部を
   形成する材料よりも屈折率が大きい材料にて形成されて
   いることを特徴とする車両用計器装置。