JPH1054902A - 偏平ライトガイド盤 - Google Patents
偏平ライトガイド盤Info
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- JPH1054902A JPH1054902A JP8210839A JP21083996A JPH1054902A JP H1054902 A JPH1054902 A JP H1054902A JP 8210839 A JP8210839 A JP 8210839A JP 21083996 A JP21083996 A JP 21083996A JP H1054902 A JPH1054902 A JP H1054902A
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- Instrument Panels (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
照明することができかつ薄型化を図るのに好適の偏平ラ
イトガイド盤を提供する。 【解決手段】 本発明の偏平ライトガイド盤13は、厚
さ方向に照明光源設置用の穴部14が形成され、この穴
部14に設置の照明光源12から出射された放射状の照
明光束P4を平行光束Q1に変換して伝搬させる入射面
19が穴部14の周壁に形成され、平行光束Q1を表面
側13aに向けて反射する環状反射面22が厚さ方向裏
面側13bに厚さ方向に関して階段状かつ穴部14に関
して同心状に形成され、厚さ方向表面側13aには環状
反射面22により反射された反射光束Q2を表面に対し
て垂直に出射するように反射光束Q2を偏向するフレネ
ルレンズ23が穴部14を中心として同心上に形成され
ている。
Description
計器、ことに、自動車用の照明装置付き指示計器の薄型
化を図るのに好適の偏平ライトガイド盤に関する。
温計等の自動車用の指示計器には計器文字板の背面から
計器文字板を照明すると共に、指針を照明するものが知
られている。図1は照明装置付き指示計器の概略図を示
しており、その図1において、1は筺体、2はムーブメ
ント、3は計器文字板、4は指針、5、6は照明光源と
してのバルブ、7、8はライトガイド部材、9は指針指
示用の回動支軸である。バルブ5、6から出射された照
明光の一部は、矢印P1で示すようにライトガイド部材
7、8内を伝搬されて指針4に導かれ、その指針4を照
明する。また、バルブ5、6から出射された残余の照明
光は、矢印P2で示すようにその計器文字板3を背面か
ら直接照明すると共に、矢印P3で示すように筺体1の
内部の壁面で乱反射されて間接的に計器文字板3を照明
する。
器文字板3がバルブ5、6からの照明光により直接的、
あるいは間接的に照明されるため、計器文字板3への照
明光の導光経路が複雑で、均一に計器文字板3を照明す
ることが困難であり、計器文字板3の照明ムラが起こ
り、計器文字板3を一様な明るさで見ることができない
という不都合がある。
は、計器文字板3の背面に到達する照明光の光量が多い
箇所と到達する照明光の光量が少ない箇所とで一様な明
るさで計器文字板3を見ることができるように網目スク
リーン等の手法により調光印刷を施している(例えば、
特公昭53−2065号公報参照)。
来の照明装置付き指示計器では、各車種毎に計器文字板
3の大きさ、バルブ5、6の配設位置等の仕様が異なる
ため、各車種毎に網目スクリーン等の手法による調光印
刷を試行錯誤的に施さなければならず、かつ、ライトガ
イド部材7、8の各車種に対する共用化を図り難いとい
う問題点がある。また、車両のインストルメントパネル
には、電子化が進展した今日、ナビゲータ用のモニター
等の各種電子機器が搭載され、照明装置付き指示計器の
設置空間が制約され、照明装置付き指示計器それ自体の
薄型化も要望されている。
ので、その目的とするところは、調光印刷を行わなくと
も計器文字板を一様に照明することができかつ薄型化を
図るのに好適の偏平ライトガイド盤を提供することにあ
る。
の偏平ライトガイド盤は、厚さ方向に照明光源設置用の
穴部が形成され、該穴部に設置の照明光源から出射され
た放射状光束を平行光束に変換して伝搬させる入射面が
前記穴部の周壁に形成され、前記平行光束を表面側に向
けて反射する環状反射面が厚さ方向裏面側に厚さ方向に
関して階段状かつ前記穴部に関して同心状に形成され、
厚さ方向表面側には前記反射面により反射された反射光
束を表面に対して垂直に出射するように反射光束を偏向
するフレネルレンズが前記穴部を中心として同心上に形
成されている。フレネルレンズは前記穴部の中心を座標
原点として正の角度を有する環状のフレネルレンズ素体
群と負の角度を有する環状のフレネルレンズ素体群とか
らなるのが望ましい。階段状に形成された環状反射面の
厚さ方向幅は、照明光源に近い側と照明光源から遠い側
とでの照明光量の均一化を図るために、照明光源から遠
ざかるに伴って大きくなっていることを特徴とする。
に反射光束によって照明される計器用表示パネルが配設
され、穴部は指針の回動支軸が貫通する挿通孔から偏心
した位置に形成されていても良い。その挿通孔の近傍に
は、平行光束の一部を指針に向けて反射する反射面が形
成されている。
き指示計器の筺体を示している。この筺体10内にはム
ーブメント部材11と照明光源としてのバルブ12と偏
平ライトガイド盤13とが配設されている。符号12´
はそのバルブ12を取り付けるための取り付け部を示
す。この偏平ライトガイド盤13は、図2、図3に示す
ように、厚さ方向に貫通して延びるバルブ配設用の穴部
14と挿通孔15とを有している。穴部14は挿通孔1
5に対して偏心した位置に設けられている。ムーブメン
ト部材11には回動支軸16が設けられ、この回動支軸
16は挿通孔15を貫通して上方に突出され、その回動
支軸16の上端には指針17が設けられている。
13aには計器文字板18が設けられている。この計器
文字板18は、例えば、速度計であり、その表面には、
目盛り、速度を表示する文字等が印刷されている。穴部
14の周壁はバルブ12からの照明光P4が入射する環
状入射面19とされている。20はそのバルブ12の発
光中心である。この環状入射面19はここではその厚さ
方向断面が双曲面とされているが、これに限るものでは
ない。その環状入射面19はバルブ12から出射された
厚さ方向断面に関して放射状の照明光束P4を平行光束
Q1に変換して、偏平ライトガイド盤13内を伝搬させ
る役割を果たす。
13bには、図4に拡大して示すように厚さ方向に関し
て階段状でかつ穴部14に関して同心状に環状階段部2
1が形成されている。この環状階段部21は平行光束Q
1を厚さ方向表面側13aに向けて全反射する環状反射
曲面22を有する。偏平ライトガイド盤13の厚さ方向
表面側13aには環状反射曲面22により反射された反
射光束Q2をその表面に対して垂直に出射するように反
射光束Q2を偏向するフレネルレンズ23(図5参照)
が穴部14を中心としてこれと同心上に形成されてい
る。そのフレネルレンズ23は、図5に示すように、穴
部14の発光中心20を座標原点として正の屈折角度α
を有する環状のフレネルレンズ素体群23aと負の屈折
角度βを有する環状のフレネルレンズ素体群23bとか
らなることが、表面13aに対して垂直に反射光Q2を
出射させるうえで望ましい。
21に対して例えば10個形成されている。各環状反射
曲面22により反射された反射光束Q2で照明される単
位面積の照明範囲Xi−1、Xi、Xi+1(i=1か
らnまでの整数)は図4に示すように略等しくされると
共に、各環状反射曲面22に対応するフレネルレンズ2
3の焦点は、図5(イ)に示すように、環状反射曲面2
2の下端22aに入射した平行光束Q1の反射光束Q2
の反射方向を逆側に延長した仮想線q1と環状反射曲面
22の上端22bに入射した平行光束Q1の反射光束Q
2の反射方向を逆側に延長した仮想線q2とこの下端2
2aと上端22bとの間の点22cに入射した平行光束
Q1の反射光束Q2の反射方向を逆側に延長した仮想線
q3とが最も集積した領域に存在する。バルブ12から
出射された照明光束P4は厚さ方向断面内では平行光束
Q1に変換されるが、厚さ方向断面と直交する平面内で
は照明光束P4は、図3に示すように、依然として、放
射状の照明光束P4のまま偏平ライトガイド盤13の内
部を伝搬されて、各環状反射曲面22に達する。放射状
の照明光束P4は距離の自乗に比例して拡散するため、
バルブ12に近い側の照明光の光量に較べてバルブ12
から遠い側の照明光の光量の減衰が大きい。そこで、こ
の偏平ライトガイド盤13では、単位面積当りの照明光
の光量が略同じとなるように、環状反射曲面22の厚さ
方向幅Hがバルブ12から遠ざかるに伴って大きくなる
ように設計されている(図6参照)。これにより、環状
反射曲面22がバルブ12から遠ざかるに伴ってその反
射面積が大きくなるので、バルブ12に近い側の照明光
の光量とバルブ12から遠い側の照明光の光量とを略同
一とすることができる。
図3に示すように、挿通孔16の近傍に平行光束Q1の
一部を垂直方向にかつ指針17に向けて全反射させる全
反射面を有する反射溝24が形成されている。図2にお
いて、符号Q2はその指針17内を伝搬されて指針17
を照明した後、外部に出射された光線を示している。従
って、バルブ12は指針17と計器文字板18とを照明
する役割を果たし、バルブ12は指針17の照明と計器
文字板18の照明とに兼用されている。
平ライトガイド盤13の穴部14とは反対側で、計器用
文字板18の未使用領域に、液晶表示パネルLCD配設
用の切欠き25が設けられている。この切欠25を形成
する傾斜周壁26は図7に示すように偏平ガイドライト
盤13の内部を伝搬して来た反射光束P5´を厚さ方向
下方に向けて全反射する反射面とされている。偏平ライ
トガイド盤13はその周縁にV字形反射面部27が形成
され、このV字反射面部27は偏平ガイド盤13の内部
を伝搬してきた平行光束P5を傾斜周壁26に向けて反
射する全反射面としての役割を果たす。
傾斜周壁28が対向して設けられ、傾斜周壁28は液晶
ホルダー29に形成された反射面30に向けて、その反
射光束P5´を反射する役割を果たし、液晶表示パネル
LCDはその反射面30により反射された反射光束P5
´により照明される。その液晶表示パネルLCDは、例
えば、オド・トリップメータとして用いられる。
かう照明光の光量とバルブ12から出射されて下方に向
かう照明光の光量とが一般的には異なるので、これに基
づく照明光の照明ムラが起こることが考えられるが、こ
れについては、環状反射曲面22の反射面積、環状段差
部間の間隔を適宜工夫することによって解消することが
できる。
源を偏平ライトガイド盤の穴部に配置する構成としたの
で、この偏平ライトガイド盤を照明装置付き指示計器に
適用した場合に、その照明装置付き指示計器の薄型化を
図ることができる。
文字板を垂直に一様に照明できるので、調光印刷を計器
文字板に施さなくとも、計器文字板を一様な明るさで見
ることができるという効果を奏する。
光源の配置が一定となっているので、各車種に対して照
明装置付き指示計器の共用化を図ることが容易となる。
き指示計器の一例を模式的に示す断面図である。
れた照明装置付き指示計器の一例を模式的に示す断面図
である。
である。
部分的に拡大して示す部分断面図である。
であって、(イ)は(ロ)の破線で示す円形枠の部分を
拡大して示す部分拡大図、(ロ)は本発明に係わる偏平
ライトガイド盤の作用を説明するための模式図である。
部分拡大断面図である。
るための部分断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 厚さ方向に照明光源設置用の穴部が形成
され、該穴部に設置の照明光源から出射された放射状光
束を平行光束に変換して伝搬させる入射面が前記穴部の
周壁に形成され、前記平行光束を表面側に向けて反射す
る環状反射面が厚さ方向裏面側に厚さ方向に関して階段
状かつ前記穴部に関して同心状に形成され、厚さ方向表
面側には前記反射面により反射された反射光束を表面に
対して垂直に出射するように反射光束を偏向するフレネ
ルレンズが前記穴部を中心として同心上に形成されてい
る偏平ライトガイド盤。 - 【請求項2】 前記照明光源に近い側と前記照明光源か
ら遠い側とでの照明光量の均一化を図るために、前記階
段状に形成された環状反射面の厚さ方向幅が前記照明光
源から遠ざかるに伴って大きくなっていることを特徴と
する請求項1に記載の偏平ライトガイド盤。 - 【請求項3】 前記厚さ方向表面側に前記反射光束によ
って照明される計器用表示パネルが配設されている請求
項1に記載の偏平ライトガイド盤。 - 【請求項4】 前記穴部は指針の回動支軸が貫通する挿
通孔に対して偏心した位置に形成されている請求項3に
記載の偏平ライトガイド盤。 - 【請求項5】 前記フレネルレンズは前記穴部の中心を
座標原点として正の角度を有する環状のフレネルレンズ
素体群と負の角度を有する環状のフレネルレンズ素体群
とからなる請求項1に記載の偏平ライトガイド盤。 - 【請求項6】 前記挿通孔の近傍に前記平行光束の一部
を指針に向けて反射する反射面が形成されている請求項
4に記載の偏平ライトガイド盤。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21083996A JP3638728B2 (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 偏平ライトガイド盤 |
| US08/908,711 US5915822A (en) | 1996-08-09 | 1997-08-08 | Meter with light transmitting board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21083996A JP3638728B2 (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 偏平ライトガイド盤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1054902A true JPH1054902A (ja) | 1998-02-24 |
| JP3638728B2 JP3638728B2 (ja) | 2005-04-13 |
Family
ID=16595971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21083996A Expired - Fee Related JP3638728B2 (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 偏平ライトガイド盤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3638728B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0950567A2 (en) * | 1998-04-13 | 1999-10-20 | Ford Motor Company | An illuminated instrument cluster dial for an automotive vehicle |
| EP1010579A3 (de) * | 1998-12-15 | 2003-08-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Anzeigeeinheit |
-
1996
- 1996-08-09 JP JP21083996A patent/JP3638728B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0950567A2 (en) * | 1998-04-13 | 1999-10-20 | Ford Motor Company | An illuminated instrument cluster dial for an automotive vehicle |
| EP1010579A3 (de) * | 1998-12-15 | 2003-08-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Anzeigeeinheit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3638728B2 (ja) | 2005-04-13 |
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