(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導体からなる所定角度の略扇板状または略円板状をなす導光部を有し、前記導光部の厚さ方向一側面を光反射面とすると共に他側面を光出射面とし、前記光反射面の放射方向に断面三角形状の凹部を多数連続して形成して鋸歯状とすると共に、各凹部の前記導光部外周端側の面を、前記導光部外周端側からの所定方向の光が全反射する角度で傾斜する全反射面とした導光板と、
前記導光板の導光部の外周端側に配置される発光ダイオードと、
前記導光板の導光部の外周端側に配置され、前記発光ダイオードからの光を略平行光に変向して前記導光板の導光部に対し外周端側から前記所定方向に入射する光変向手段と、
前記導光板の光出射面に対して同心状に重合して相対回動自在に配置され、前記導光板の光出射面からの光を厚さ方向に導くよう放射方向にスリット状に切り欠いてなる指針を有する指針盤と
を具備することを特徴とする車両用メータ。
【請求項２】
光導体からなる所定角度の略扇板状または略円板状をなす導光部を有し、前記導光部の厚さ方向一側面を光反射面とすると共に他側面を光出射面とし、前記光反射面の放射方向に断面三角形状の凹部を多数連続して形成して鋸歯状とすると共に、各凹部の前記導光部内周端側の面を、前記導光部内周端側からの所定方向の光が全反射する角度で傾斜する全反射面とした導光板と、
前記導光板の導光部の内周端側に配置される発光ダイオードと、
前記導光板の導光部の内周端側に配置され、前記発光ダイオードからの光を略平行光に変向して前記導光板の導光部に対し内周端側から前記所定方向に入射する光変向部材と、
前記導光板の光出射面に対して同心状に重合して相対回動自在に配置され、前記導光板の光出射面からの光を厚さ方向に導くよう放射方向にスリット状に切り欠いてなる指針を有する指針盤と
を具備することを特徴とする車両用メータ。
【請求項３】
更に、走行速度に応じて前記指針盤の指針を前記導光板の所定角度位置に回動する制御手段を具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用メータ。
【請求項４】
前記導光板に光を入射する発光ダイオードは、２色以上としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用メータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のスピードメータ、タコメータ等に適用可能な車両用メータに関するものであり、特に、発光ダイオード（以下、単に『ＬＥＤ』という）を使用して、目盛及び指針等を発光自在とした車両用メータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両用メータとしてのスピードメータは、一般に、磁気式スピードメータが使用され、このスピードメータは、文字板、指針及び前記指針を回転駆動して速度表示を行わせる駆動部を備え、指針により文字板の目盛上に時速を表示するようになっている。
【０００３】
一方、スピードメータ等の車両用メータは、車速等のマンマシン情報の伝達機能の他に、車両のインテリアの構成部分としても作用している。そして、車両用メータは、運転者等の最も注意を引く部分であるインストルメントパネルの主要部分を占め、その意匠性も重要なため、近年、使用者の趣味感乃至感性の多様化により、各種メータ自体の構成、それらの配置等、種々の試みがなされている。
【０００４】
更に、スピードメータ等の車両用メータは、運転者の目の位置からできるだけ遠くに配置するほうが、中高年者等の遠視を考慮した場合には望ましい配置となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の車両用メータは、機械的構成が複雑で、使用に伴う機構部品の磨耗等を考慮した場合、メンテナンス及び表示精度等の点で改善する余地がある。また、従来の車両用メータは、その意匠が製造時のものに限定され、使用者の個々の趣味等に応じて、その意匠を変更することはできなかった。また、機械的構成部品としての文字板及び指針からなる従来の意匠では、多様化する使用者の趣味感に対応できず、意匠性の点で改善の余地がある。
【０００６】
更に、従来の車両用メータは、駆動機構のスペースを必要とするため、メータパネルにおいてある程度の奥行きを必要とし、薄型とすることはできない。よって、メータパネルの意匠の自由度がその分だけ小さくなり、やはり、意匠性の点で改善する余地がある。また、同様の理由から、車両用メータと運転者の目の位置との間隔を大きくすることはできず、中高年者等の遠視を考慮した場合、その視認性の点でも改善する余地がある。
【０００７】
そこで、本発明は、ＬＥＤからの光の利用効率を増大して視認性等の製品品質を向上した車両用メータの提供を第１の課題とするものである。
【０００８】
また、本発明は、従来の機械的構成部品を削減し、耐久性、信頼性、表示精度等の製品品質を向上することができ、かつ、薄型化が可能で、意匠の自由度を拡大できる車両用メータの提供を第２の課題とするものである。
【０００９】
そして、本発明は、ＬＥＤを使用して独特の意匠的効果をかもし出すことができる車両用メータの提供を第３の課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１にかかる車両用メータは、導光板を光導体からなる所定角度の略扇板状をなす導光部より構成し、前記導光部の厚さ方向一側面を光反射面とすると共に他側面を光出射面とした。また、前記光反射面の放射方向に断面三角形状の凹部を多数連続して形成して鋸歯状とすると共に、各凹部の前記導光部外周端側の面を、導光部外周端からの所定方向の光が全反射する角度で傾斜する全反射面とした。そして、前記導光板の導光部の外周端側にＬＥＤ及び光変向手段を配置し、前記ＬＥＤからの光を略平行光に変向して前記導光板の導光部に対し外周端側から前記所定方向に入射する。更に、前記導光板の光出射面からの光を厚さ方向に導くよう放射方向にスリット状に切り欠いてなる指針を有する指針盤を、前記導光板の光出射面に対して同心状に重合して相対回動自在に配置する。
【００１１】
請求項２にかかる車両用メータは、導光板を光導体からなる所定角度の略扇板状をなす導光部より構成し、前記導光部の厚さ方向一側面を光反射面とすると共に他側面を光出射面とした。また、前記光反射面の放射方向に断面三角形状の凹部を多数連続して形成して鋸歯状とすると共に、各凹部の前記導光部内周端側の面を、導光部内周端からの所定方向の光が全反射する角度で傾斜する全反射面とした。そして、前記導光板の導光部の内周端側にＬＥＤ及び光変向手段を配置し、前記ＬＥＤからの光を略平行光に変向して前記導光板の導光部に対し前記導光部内周端側から前記所定方向に出射する。更に、前記導光板の光出射面からの光を厚さ方向に導くよう放射方向にスリット状に切り欠いてなる指針を有する指針盤を、前記導光板の光出射面に対して同心状に重合して相対回動自在に配置する。
【００１２】
請求項３にかかる車両用メータは、請求項１または請求項２の構成において、更に、走行速度に応じて前記指針板の指針を前記導光板の所定角度位置に回動する制御手段を設けた。
【００１３】
請求項４にかかる車両用メータは、請求項１または請求項２に記載のＬＥＤを、２色以上とした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は本発明の参考とする実施の形態の車両用メータを適用する自動車用メータ全体を示す正面図である。図２は本発明の参考とする実施の形態の車両用メータとしてのスピードメータを示す平面図である。図３は本発明の参考とする実施の形態の車両用メータを半径方向に切断して示す図２のＡ−Ａ線端面図である。図４は本発明の参考とする実施の形態の車両用メータの導光ピースを示す斜視図である。図５は本発明の参考とする実施の形態の車両用メータの要部を示す平面図である。図６は本発明の参考とする実施の形態の車両用メータの導光ピースの反射面を示す部分断面図である。図７は本発明の参考とする実施の形態の車両用メータとしてのスピードメータの使用状態を示す部分平面図である。
【００１６】
図１及び図２において、本参考とする実施の形態の車両用メータは、スピードメータ、タコメータ、燃料計、水温計等を適宜配置したメータパネル１に具体化されるものであり、特に、アナログ式のスピードメータに具体化されるものである。このスピードメータは、メータパネル１の所定位置に平面略扇形の指標手段１０を配置し、指標手段１０の外周には、スピードメータとしての速度を示す数字を刻設または印刷等により配置して速度表示目盛を構成している。メータパネル１の速度表示目盛の内部には、所定色を発光する可視光のＬＥＤ２が、速度表示目盛の表示用として配設されている。また、可視光のＬＥＤ２に替えて、近紫外線等の紫外線を発光するＬＥＤとし、速度表示目盛の速度を示す数字を紫外線で発色させてもよい。
【００１７】
図３及び図５に示すように、前記指標手段１０は、平面略扇形となるよう密接配置される多数の導光ピース１１と、各導光ピース１１に内装されるＬＥＤユニット２０と、同じく各導光ピース１１に内装される光変向手段としての放物面鏡２５から構成される。前記各導光ピース１１は、図４に示すように、所定の透明樹脂材料からなる光導体よりなり、断面略細長台形状の長尺状で、平面略細長台形状をなす導光部１２と、導光部１２の長さ方向一端（図３中左端）から下方に垂下する支持部１３より略Ｌ字棒状に一体成形されている。そして、このように長さ方向一端を他端より幅広とした平面略台形状をなす導光ピース１１の導光部１２の長さ方向一端を外周側とし他端を内周側として多数隣接配置することにより、前記指標手段１０を平面略扇形に形成している。また、前記導光ピース１１は、導光部１２の厚さ方向一側（図３中下面）を光反射面１２ａとすると共に他側面を光出射面１２ｂとし、前記光反射面１２ａの長さ方向に断面三角形状の凹部１４を多数連続して形成して鋸歯状としている。なお、前記凹部１４は導光部１２の幅方向に延びる直線溝状となっている。また、本参考とする実施の形態の導光部１２は、内周端（図３中右端）に向かって薄肉となる断面略台形状をなすため、光反射面１２ａは光出射面１２ｂに対して図中右上方に傾斜して接近する傾斜状となっている。
【００１８】
前記ＬＥＤユニット２０は、赤色、緑色及び青色のＬＥＤ（各色のＬＥＤ自体は図示略）からなり、導光ピース１１の導光部１２の長さ方向一端側に配置される支持部１３の下端部に埋設して固定される。例えば、図４に示すように、導光ピース１１の支持部１３の下端略中央にＬＥＤユニット２０を収容する収容孔１３ａを一体成形し、導光ピース１１の成形後にＬＥＤユニット２０を挿着する。なお、図４では、説明の便宜上、１個の砲弾型ＬＥＤを収容する収容孔１３ａのみ図示している。このとき、本参考とする実施の形態のように、各導光ピース１１に対応するＬＥＤユニット２０として、赤色、緑色及び青色のＬＥＤをそれぞれ１個ずつ使用した場合において、ＬＥＤとして砲弾型ＬＥＤを使用する場合、導光ピース１１の支持部１３には赤色、緑色及び青色のＬＥＤをそれぞれ収容する収容孔１３ａを計３個形成してもよく、また、これら３個のＬＥＤを同一空間内に容する長孔状の収容孔１３ａを形成してもよい。更に、ＬＥＤとしては、砲弾型ＬＥＤ以外のＬＥＤを使用してもよい。なお、ＬＥＤユニット２０の各ＬＥＤはプリント基盤１７に電気的に接続されると共に、後述するドライバ３１（図８参照）の制御により、所定色のＬＥＤを選択して発光制御するようになっている。
【００１９】
前記放物面鏡２５は、導光ピース１１の導光部１２の長さ方向一端側に位置する支持部１３とのコーナ部に一体的に設けられる。この放物面鏡２５は、例えば、二次元的放物面を曲面方向に二分割した形状の反射面２５ａを有し、前記導光ピース１１のコーナ部は、この反射面２５ａと対応する曲面形状に形成されている。そして、導光ピース１１のコーナ部に放物面鏡２５の反射面２５ａ側を密接して接合し、放物面状の反射面２５ａにより前記ＬＥＤユニット２０からの光を略平行光に変向して前記導光ピース１１の導光部１２に対し長さ方向一端側から所定方向、即ち、その長さ方向（図３中右方）に入射するようにしている。ここで、前記ＬＥＤユニット２０と放物面鏡２５との位置関係は、実質的に点光源となるＬＥＤユニット２０が、放物面鏡２５の焦点位置に位置するようにする。また、ＬＥＤユニット２０の支持部１３内での配置方向は、その光軸が放物面鏡２５の反射面２５ａ中央に向かうようにすれば、ＬＥＤユニット２０の光軸の周囲の強度の高い光を反射面２５ａにより全て平行光に変向して導光部１２に入射することができ、導光部１２への入射光量をより増加することができる。
【００２０】
更に、前記導光ピース１１は、各凹部１４の前記長さ方向一端側の面を、前記長さ方向一端側からの所定方向の光が全反射する角度で傾斜する全反射面１４ａとしている。即ち、図６に示すように、凹部１４の左側に位置する全反射面１４ａは、導光ピース１１の導光部１２内を長さ方向に沿って右方に進行する平行光（図６中一点鎖線で示す軸Ｘに平行な光）に対し、所定の傾斜角度θで右上方に傾斜している。この傾斜角度θは、導光ピース１１を構成する透明樹脂材料の種類に応じた全反射のための臨界角を考慮し、前記平行光の全反射面１４ａへの入射角が、全反射面１４ａの法線に対し前記臨界角以上となるよう設定する。例えば、導光ピース１１の材料としてアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）を使用する場合、その臨界角は４２度〜４３度であり、前記傾斜角度θは４７度〜４８度以上となる。また、エポキシ樹脂も、同様の臨界角を有し、アクリル樹脂と同様に凹部１４の全反射面１４ａの傾斜角度θを設定することができる。このような凹部１４は、導光ピース１１を成形するときに導光部１２の裏面に一体成形してもよく、例えばエポキシ樹脂により導光ピース１１を成形する場合、エポキシ樹脂のポッティング工程における一体成形時に導光ピース１１裏面に形成する。これにより、ＬＥＤユニット２０から放物面鏡２５の反射面２５ａを介して導光部１２の長さ方向に入射される平行光が、凹部１４の全反射面１４ａにより、平行光と直交する方向（図３中上方）に全反射され、導光部１２の光反射面１２ａから光出射面１２ｂへ進行して、光出射面１２ｂから外部に出射するになっている。
【００２１】
なお、前記放物面鏡２５の反射面２５ａによる反射光は、導光部１２の厚さ方向には平行光となるものの、幅方向には拡散光のままであるため、前記各導光ピース１１の幅方向両側面には塗料等により白色面のコーティング処理を施して反射面１２ｃ，１２ｄを設け、ＬＥＤユニット２０からの幅方向への拡散光を両側面の反射面１２ｃ，１２ｄで反射するようにしている。かかる反射光も最終的には光反射面１２ａの凹部１４の全反射面１４ａにより上方へ全反射され、光出射面１２ｂから出射する。これにより、放物面鏡２５からの光が導光部１２の幅方向両側面から外部へ漏れることを防止している。更に、導光部１２の長さ方向他端面（図３中右端面）にも、幅方向両側面と同様、塗料等により白色面のコーティング処理を施して反射面１２ｅを設け、放物面鏡２５から導光部１２の長さ方向他端面に到達した光が、その反射面１２ｅで反射し、外部に漏れないようにしている。ここで、放物面鏡２５の反射面２５ａを三次元放物面とし、ＬＥＤユニット２０の拡散光を図３中上下方向のみならず、前後方向（紙面と直交する方向）にも平行光に変向して、対応する導光部１２の断面の範囲内で入射するようにすれば、幅方向両側面の白色塗膜を省略してもよい。
【００２２】
本参考とする実施の形態においては、前記導光ピース１１は、周方向に一定間隔乃至等角度で分割し、指標手段１０の表面側で多数の平面細長台形状の指針１５を構成している。本参考とする実施の形態では、各指針１５は、時速１０km/h毎の速度表示用目盛を２分割し、５km/h毎の速度表示を行うようにしている。
【００２３】
また、図５に示すように、前記ＬＥＤユニット２０は、全ての指針１５に対応して前記各導光ピース１１内に配設される。これにより、多数の導光ピース１１からなる指標手段１０の外周方向には、赤色、緑色及び青色の各色のＬＥＤからなるＬＥＤユニット２０が、指針１５の数と同一数配置されることとなり、赤色のＬＥＤ群、緑色のＬＥＤ群及び青色のＬＥＤ群をそれぞれ構成している。そして、上記のように、各ＬＥＤユニット２０を個別に点灯することにより、対応するいずれかの指針１５を選択的に発光させて、速度表示を行なう（図７では５０km/hの指針１５を点灯表示）。
【００２４】
更に、本参考とする実施の形態では、前記導光ピース１１の表面に、光拡散フィルム２９を重合して接合している。この光拡散フィルム２９は、前記導光ピース１１の指針１５に対向する部位に重合される透光性の平面扇形をなす光拡散部２９ａと、光拡散部２９ａの外周端及び内周端にそれぞれ連続して一体成形され、多数の導光ピース１１からなる指標手段１０の外周端部（ＬＥＤユニット２０対応部分）及び内周端部をそれぞれ遮蔽するメタル色のマスク部２９ｂ及びマスク部２９ｃよりなる。前記光拡散フィルム２９は、公知の光拡散機能を有する樹脂フィルム乃至樹脂シートを光拡散部２９ａとして使用し、その外周端部及び内周端部をメタル塗装または材着により所定のメタル色としてマスク部２９ｂ，２９ｃを構成している。前記光拡散部２９ａにより、導光ピース１１の光反射面１２ａからの指向性を有する光を全体的に散乱して拡散するようになっている。前記導光ピース１１は、マスク部２９ｂ，２９ｃにより遮蔽された部分以外の部分、即ち、光拡散部２９ａに対応する部分が前記指針１５としてメータパネル１上で視認される。なお、前記マスク部２９ｂ，２９ｃは、メタル色以外にも、指標手段１０の外周端部及び内周端部をそれぞれ遮蔽するマスク効果を有する限りにおいて、黒色等、他の色としてもよい。また、実際のメータパネル１では、前記光拡散フィルム２９の上に、別途、公知の意匠面フィルム（図示略）を重合配設し、前記マスク部２９ｂ，２９ｃ等によるメータパネル１の意匠性低下等を防止してもよい。或るいは、光拡散フィルム２９を省略し、意匠面フィルムを直接導光ピース１１に重合して、意匠面フィルムにより指標手段１０の外周端部及び内周端部のマスクを行う構成としてもよい。
【００２５】
次に、本参考とする実施の形態の車両用メータの電気的構成及び動作について説明する。  ＬＥＤユニット２０の発光を制御する制御手段の制御部３５は、マイクロコンピュータを構成するＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなり、指針１５による速度表示制御に供される。また、制御部３５は、例えば、図８に示す回路の一部として、図９に示すメインプログラムの実行に供される。
【００２６】
図８は本発明の参考とする実施の形態の車両用メータ全体の回路構成を示すブロック図である。図９は本発明の参考とする実施の形態の車両用メータの全体動作を示すフローチャートである。
【００２７】
図８において、スピードセンサ３２からの検出信号は、波形整形回路３３を介して制御部３５のカウンタ３４に入力され、所定時間の単位で計数される。そして、その計数値は、記憶回路３６に記憶されると共に、その記録情報はドライバ３１に入力され、ドライバ３１による各ＬＥＤユニット２０のＬＥＤ群の発光制御に供される。
【００２８】
なお、本参考とする実施の形態では、前記ドライバ３１、スピードセンサ３２、波形整形回路３３、制御部３５により、制御手段が構成されている。
【００２９】
次に、図９のフローチャートについて説明する。
【００３０】
まず、ステップＳ１でスピードセンサ３２からの信号の立上りを検出すると、ステップＳ２でゲート回路（図示略）を開き、車速信号を波形整形回路３３を介してカウンタ３４に伝達し、カウンタ３４による計数が開始される。そして、ステップＳ３で、予め設定した計測時間が経過すると、ステップＳ４でゲート回路を閉じ、カウンタ３４による計数動作が停止される。次に、ステップＳ５でカウンタ３４のカウントデータＶ２と、現在の表示速度データである記憶データＶ１が比較され、両者の差Ｖ１−Ｖ２が５km/h以上のときのみ、ステップＳ６でドライバ３１にカウントデータＶ２が送られる。この新たなカウントデータＶ２に基づき、ドライバ３１はステップＳ７でＬＥＤユニット２０による速度表示を変更する。即ち、スピードメータにおいて、直前の走行速度を表示する指針１５に対応するＬＥＤユニット２０を消灯すると共に、カウントデータＶ２の走行速度に対応する角度位置の指針１５を演算し、その指針１５に対応するＬＥＤユニット２０を新たに発光駆動する。かかる速度表示用のＬＥＤユニット２０の発光色としては、赤色、緑色または青色の単色としてもよいし、これらを混合して得られる任意の色としてもよい。そして、ステップＳ８でカウントデータＶ２を記憶回路３６に記憶して記憶データＶ１とし、ステップＳ９で制御部３５によりカウンタ３４をクリアし、以上の動作を繰り返す。
【００３１】
なお、かかる全体動作自体は、ドライバ３１によるＬＥＤユニット２０を使用した指針１５の表示制御を除いて、従来のスピードメータの制御動作と同様である。また、上記速度表示の制御動作においては、速度表示用の指針１５に対応するＬＥＤユニット２０のみ発光し、その指針１５のみ所定色に発光乃至点灯するようにしているが、指標手段１０全体と速度表示中の指針１５とのコントラストをより明瞭にするため、全てのＬＥＤユニット２０を速度表示用の指針１５の色とバランス的に合致する色、例えば、白色等に発光させ、指標手段１０全体をその色に点灯しておいてもよい。更に、制御部３５に走行速度を示す信号を入力可能な限りにおいて、別の制御方法を使用してもよい。加えて、各指針１５に対向するＬＥＤユニット２０は、上記のように、赤、緑及び青の３色のＬＥＤから構成することなく、いずれか１色のＬＥＤにより構成してもよい。しかし、ＬＥＤユニット２０を２色または３色のＬＥＤで構成すると、指針１５の発光色を種々選択でき、意匠的効果が増大する。
【００３２】
また、更に、外部情報、例えば、車両の特定部位の動作異常、障害物との異常接近等の異常或いは警報情報を入力し、その外部情報に応じて指標手段１０の多数のＬＥＤユニット２０のうちの何れかまたは全てを発光させ、対応する指針１５または速度表示中の指針１５を除く指標手段１０全体を所定色に発光して、それらの情報を指針１３に重畳することができる。こうすれば、車両運転中に運転者等の注意を最も集めるスピードメータにおいて、かかる外部情報表示を行うことができ、運転者等への注意を効果的に行うことができる。
【００３３】
このように、上記参考とする実施の形態の車両用メータは、光導体からなる断面略四角形状の長尺状をなす導光部１２を有し、前記導光部１２の厚さ方向一側面を光反射面１２ａとすると共に他側面を光出射面１２ｂとし、前記光反射面１２ａの長さ方向に断面三角形状の凹部１４を多数連続して形成して鋸歯状とすると共に、各凹部１４の前記長さ方向一端側の面を、前記長さ方向一端側からの所定方向の光が全反射する角度で傾斜する全反射面１４ａとした導光ピース１１と、前記導光ピース１１の導光部１２の長さ方向一端側に配置されるＬＥＤユニット２０と、前記導光ピース１１の導光部１２の長さ方向一端側の支持部１３に配置され、前記ＬＥＤユニット２０からの光を略平行光に変向して前記導光ピース１１の導光部１２に対し前記長さ方向一端側から前記所定方向に入射する光変向手段としての放物面鏡とを具備するものである。
【００３４】
したがって、かかる構成を例えばスピードメータ等の指標手段１０の指針１５に具体化することにより、ＬＥＤユニット２０から放物面鏡２５を介して導光ピース１１の導光部１２に入射された光が、凹部１４の全反射面１４ａにより全反射され、指標手段１０の表面側の光出射面から所定角度で出射され、外部から視認される。このとき、前記導光部１２内の大部分の光が一定角度で外部に出射するため、特定の指向性を有して使用者である運転者等に視認されることとなる。その結果、導光部１２に対応する指針１５の輝度が大幅に向上し、特に、その出射角度を考慮して、メータパネル１における組付け時の傾斜角度、配置位置等を適宜設定することにより、使用者へ到達する光量を飛躍的に増大することができ、視認性を大幅に向上することができる。
【００３５】
特に、本参考とする実施の形態は、導光ピース１１の導光部１２裏面に全反射面１４ａを設けると共に、ＬＥＤユニット２０からの光を放物面鏡２５により平行光として全反射面１４ａに入射するため、導光部１２裏面に白色コーティング等の反射面を設けることなく、ＬＥＤユニット２０からの光を全反射面１４ａにより高効率で全反射して光出射面１２ｂから出射でき、導光部１２裏面から光が漏れることはない。また、導光部１２の裏面を単に全反射角度とする場合と比較して、導光部１２を大幅に薄肉化することができ、車両用メータ全体を薄肉とすることができる。
【００３６】
また、本参考とする実施の形態では、導光ピース１１に対応して配設され、各導光ピース１１に光を入射するＬＥＤユニット２０のＬＥＤを、赤、緑、青の３原色としたものである。この種の実施の形態では、任意の色彩が表現でき、変量を色彩で仔細に表現することができる。また、他の複数の情報を変量の情報に重畳させることができる。
【００３７】
ここで、導光ピース１１の導光部１２の裏面（図３中下面）を平坦面とし、その平坦面に白色面のコーティング処理を施して反射面を設ける場合も、上記実施の形態と類似の機能を発揮するが、この場合、光が導光部の裏面の白色面で乱反射して散乱し、輝度乃至視認性の点で本参考とする実施の形態の方がより優れたものとなり、その反射光率も高効率となる。また、導光部１２の光反射面１２ａ全体を全反射角度である輪郭角以上で、前記放物面鏡２５からの光に対し傾斜するよう構成することも考えられるが、この場合、導光ピース１１の厚みが大きくなり過ぎ、メータパネル１の奥行き方向の寸法をかなりとるため、本参考とする実施の形態の方が薄型化の要請により合致する。
【００３８】
ところで、上記参考とする実施の形態は、指標手段１０が所定角度の扇状（例えば２４０度）に展開した形態を具備するものであるが、指標手段を直線状に配置することもできる。例えば、各導光ピース１１の形態を平面からみて略長方形とし、これらを幅方向に多数密接配置すれば、指標手段を公知デジタルメータと同様のバーグラフ表示とすることができる。
【００３９】
この種の参考とする実施の形態においても、前記参考とする実施の形態と同様の効果を奏すると共に、変量を略直線状に表現でき、棒グラフ的に変化を表現したり、位置のみの変化とすることができる。
【００４０】
また、この場合も、上記参考とする実施の形態と同様に、走行速度に応じて所定位置の前記導光ピース１１に対向するＬＥＤユニット２０を発光させる制御手段を具備する実施の形態とすることもできる。そして、上記参考とする実施の形態と同様に、前記導光ピース１１に光を入射するＬＥＤユニット２０は、２色以上のＬＥＤからなる構成とした実施の形態とすることもできる。この種の参考とする実施の形態では、変量を任意の２色によって表現できる。また、他の情報を変量の情報に重畳させることができる。
【００４１】
更に、上記参考とする実施の形態と同様に、前記ピースの外周部に配設され、各導光ピース１１に光を入射するＬＥＤユニット２０は、赤、緑、青の３原色とした実施の形態とすることもできる。この種の参考とする実施の形態では、任意の色彩が表現でき、変量を色彩で仔細に表現することができる。また、他の複数の情報を変量の情報に重畳させることができる。
【００４２】
次に、本発明の参考とする別の実施の形態及び本発明の実施の形態を以下に説明する。
【００４３】
なお、各実施の形態においては上記参考とする実施の形態との相違点のみを説明し、上記参考とする実施の形態と同一の構成については図面に同一符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
図１０は本発明の参考とする別の実施の形態の車両用メータを示す断面図である。
【００４５】
本参考とする別の実施の形態は、指標手段１０を構成する各導光ピース４１の導光部４２の断面形状を、参考とする実施の形態の細長台形状から略長方形状とし、その光反射面４２ａを光出射面４２ｂと略平行としている。なお、導光部４２の平面形状は、参考とする実施の形態の導光部１２と同様の細長台形状であり、多数の導光ピース４１を扇形に配置して指標手段１０を構成している。導光ピース４１の支持部４３の下端部にはＬＥＤユニット２０が内装されている。また、導光ピース４１のコーナ部には放物面鏡４５が配設され、その焦点位置に配置したＬＥＤユニット２０からの光を導光部４２の長さ方向より所定角度下方に傾斜する角度で導光部４２に入射するよう、反射面４５ａの反射方向を調整している。更に、導光部４２の光反射面４２ａの長さ方向には、参考とする実施の形態と同様にして全反射面４４ａを有する凹部４４が形成されている。前記凹部４４は光反射面４２ａの幅方向に延びる直線溝状をなしている。そして、凹部４４は、前記放物面鏡４５からの反射光が全反射面４４ａに臨界角以上で入射して全反射するよう、その全反射面４４ａの傾斜角度を設定している。即ち、全反射面４４ａが、放物面鏡４５からの反射光の進行方向に対し、参考とする実施の形態におけるような傾斜角度θで傾斜するようにしている。なお、導光部４２の幅方向両側面及び長さ方向他端面には、参考とする実施の形態と同様な白色コーティングによる反射面（図示略）が形成されている。その他の構成は参考とする実施の形態と同様である。
【００４６】
このように構成した参考とする別の実施の形態の車両用メータは、参考とする実施の形態と同様に機能し、同様の効果を奏する。また、光反射面４２ａを光出射面４２ｂと略平行としたため、導光ピース４１の導光部４２の肉厚を一層小さくすることができ、装置全体のより一層の薄型化が可能となる。
【００４７】
図１１は本発明の実施の形態の車両用メータを示す平面図である。図１２は本発明の実施の形態の車両用メータを半径方向に切断して示す図１１のＢ−Ｂ線断面図である。図１３は本発明の実施の形態の車両用メータ全体の回路構成を示すブロック図である。図１４は本発明の実施の形態の車両用メータの全体動作を示すフローチャートである。
【００４８】
図１１及び図１２において、本実施の形態の車両用メータとしてのスピードメータは、円形の導光板５１に円形の指針盤６０を重ね合せたものである。導光板５１は、参考とする実施の形態と同様の透明樹脂材料から所定半径の円板状に形成された導光部５２と、導光部の外周端から下方に垂下する支持部５３より一体成形されている。また、前記導光部５２は、その断面を中心に向かって薄肉となる形状とし、厚さ方向一側（図１２中下面）を光反射面５２ａとすると共に他側面を光出射面５２ｂとしている。導光部５２は、光反射面５２ａの長さ方向に断面三角形状の凹部５４を多数連続して形成して鋸歯状としている。なお、本実施の形態の導光部５２は、中心に向かって薄肉となる断面形状をなすため、光反射面５２ａは中心に向かうほど光出射面５２ｂに対して上方に傾斜して接近する傾斜状となっている。また、本実施の形態の導光板５１が円板状をなすため、前記凹部５４は、導光板５１の円周方向に沿って延びる円形溝状をなし、導光部５２の裏面にはかかる円形溝状の凹部５４が多数並設して形成されることになる。
【００４９】
前記導光板の支持部の下端部には、周方向の所定角度位置に、参考とする実施の形態のＬＥＤユニット２０と同様の構成のＬＥＤユニット２０が複数埋設して固定されている。ＬＥＤユニット２０は、プリント基盤（図示略）に電気的に接続されている。また、導光板５１の導光部５２と支持部５３との間のコーナ部には、前記ＬＥＤユニットの配置位置と対応する位置に、参考とする実施の形態の放物面鏡と同様の構成の放物面鏡５５が接合して固定されている。即ち、本実施の形態の放物面鏡５５は、参考とする実施の形態と同様、二次元的放物面を曲面方向に二分割した形状の反射面５５ａを有し、前記導光板５１のコーナ部は、この反射面５５ａと対応する曲面形状に形成されている。そして、導光板５１のコーナ部に放物面鏡５５の反射面５５ａ側を密接して接合し、放物面状の反射面５５ａにより前記ＬＥＤユニット２０からの光を略平行光に変向して前記導光板５１の導光部５２に対し外周端側から所定方向、即ち、その放射方向に入射するようにしている。ここで、前記ＬＥＤユニット２０と放物面鏡５５との位置関係は、実質的に点光源となるＬＥＤユニット２０が、放物面鏡５５の焦点位置に位置するようにする。また、ＬＥＤユニット２０の支持部５３内での配置方向は、その光軸が放物面鏡５５の反射面５５ａ中央に向かうようにすれば、ＬＥＤユニット２０の光軸の周囲の強度の高い光を反射面５５ａにより全て平行光に変向して導光部５２に入射することができ、導光部５２への入射光量をより増加することができる。
【００５０】
更に、前記導光板５１は、各凹部５４の外周端側の面（放物面鏡５５側の面）を、前記外周端側からの所定方向の光が全反射する角度で傾斜する全反射面としている。かかる凹部５４の全反射面は、参考とする実施の形態におけるように、導光板５１の導光部５２内を放射方向に沿って中心に進行する平行光に対し、所定の傾斜角度で上方に傾斜している。この傾斜角度は、導光板５１を構成する透明樹脂材料の種類に応じた全反射のための臨界角を考慮し、前記平行光の全反射面への入射角が、全反射面の法線に対し前記臨界角以上となるよう設定する。これにより、ＬＥＤユニット２０から放物面鏡５５の反射面５５ａを介して導光部５２の長さ方向に入射される平行光が、凹部５４の全反射面により、平行光と直交する方向（図１２中上方）に全反射され、導光部５２の光反射面５２ａから光出射面５２ｂへ進行して、光出射面５２ｂから外部に出射するようになっている。
【００５１】
導光板５１の表面の外周部には速度表示を有する目盛部５７が形成されており、当然ながら、本実施の形態のメータパネル１には速度表示を付す必要性がない。導光板５１はメータパネル１に対し相対回動しないように固定されている。また、前記指針盤６０は、導光板５１より小径の略円板状をなし、導光板５１に対し前記目盛部５７を露出するよう同心円状に重ね合せて配置されている。前記目盛部５７は、導光板５１のコーナ部より内周側で、かつ、指針板６０の外周縁より外側の導光部５２の光出射面５２ｂ上に設けられている。指針盤６０は光を遮断可能な樹脂材料等より形成され、所定角度位置を半径方向にスリット状に切欠いて指針６１とし、指針６１以外の部分を不透明な遮光部６３として、導光板５１の光出射面５２ｂからのＬＥＤユニット２０の光を遮光部６３により遮断して、前記指針６１のみから透過させるようにしている。更に、指針盤６０の中心は、駆動軸６５を介して自動車用メータ１内部に配設した駆動部７１に駆動連結され、導光板５１に対して回動自在とされている。前記駆動部７１は、後述するドライバ８１（図１３参照）の制御により、自動車の走行速度に応じた量だけ、駆動軸６５を介して指針盤６０を回動するようになっている。
【００５２】
なお、ＬＥＤユニット２０の色の種類及び全体の配置個数等は、目盛表示部５０全体を明瞭に発光させ、その目盛部５３を明瞭に映し出すと共に、目盛表示部５０からの光が指針盤６０の指針６１を十分透過して、指針６１による速度表示が可能となる限りにおいて、適宜選択することができる。また、ＬＥＤユニット２０は、単色のＬＥＤより構成してもよいが、異色のＬＥＤを導光板５１の支持部５３に内装配置して、導光板５１の発光色を種々変更自在とすれば、車両用メータの意匠性を多様化でき、意匠的効果が増大する。この場合、図示しない発光制御回路の制御により、所定色のＬＥＤを選択して発光制御し、所望色の発光を行う。
【００５３】
更に、本実施の形態では、前記導光板５１の表面に、参考とする実施形態の光拡散フィルム２９と同様のフィルムを重合して接合し、導光板５１の光反射面５２ａからの指向性を有する光を全体的に散乱して拡散すると共に、導光板５１の外周端部の放物面鏡５５乃至ＬＥＤユニット２０部分をマスクしてもよい。また、本実施の形態の導光板５１は、前記目盛部５７の角度範囲内である限りにおいて、所定角度の略扇板状に形成し、その周方向両端面に白色塗装面等の反射面を設けてもよい。
【００５４】
次に、本実施の形態の車両用メータの電気的構成及び動作について説明する。
【００５５】
図１３は本発明の実施の形態の車両用メータ全体の回路構成を示すブロック図である。図１４は本発明の実施の形態の車両用メータの全体動作を示すフローチャートである。
【００５６】
本実施の形態の車両用メータは、全体的には、参考とする実施の形態の電気的構成（図８参照）と同様の電気的構成を有し、参考とする実施の形態のプログラム（図９参照）と同様のプログラムに従って動作する。一方、参考とする実施の形態が、ドライバ３１により異色のＬＥＤ群を発光制御することにより、指針１５を走行速度に対応した角度位置に変位して速度表示を行うのに対し、本実施の形態の車両用メータは、図１３及び図１４に示すように、制御部３５の記憶回路３６に接続したドライバ８１により駆動部７１を回動制御することにより、指針６１を走行速度に対応した角度位置に変位して速度表示を行う。
【００５７】
即ち、図１３において、実施の形態の車両用メータは、ドライバ８１を記憶回路３６に接続し、ドライバ８１には前記駆動部７１を接続している。その他の構成は参考とする実施の形態と同様である。本実施の形態では、スピードセンサ３２、波形整形回路３３、制御部３５及び駆動部７１及びドライバ８１により、指針盤６０を導光板５１に対して回動制御する制御手段が構成されている。
【００５８】
また、図１４において、実施の形態の車両用メータは、ステップＳ１乃至Ｓ４におけるカウンタ３４による計数動作後に、ステップＳ１５において、カウンタ３４のカウントデータＶ２と、現在の表示速度データである記憶データＶ１とを比較し、両者の差Ｖ１−Ｖ２が１km/h以上のときのみ、ステップＳ６でドライバ８１にカウントデータＶ２を送る。この新たなカウントデータＶ２に基づき、ドライバ８１は、ステップＳ１７で駆動部７１の回動方向及び回動量を制御し、指針盤６０を回動制御して、指針６１による速度表示を変更する。即ち、カウントデータＶ２の走行速度に対応して、指針盤６０の指針６１の前記導光板５１の目盛部５７に対する角度位置を演算し、その角度位置に指針６１が位置するよう、駆動部７１により駆動軸６５を介して指針盤６０を回動する。その他の動作は参考とする実施の形態と同様である。なお、本実施の形態は、上記動作中、ＬＥＤユニット２０を常時発光駆動して導光板５１を常時発光させている。
【００５９】
このように、本実施の形態の車両用メータは、光導体からなる所定角度の略扇板状または略円板状をなす導光部５２を有し、前記導光部５２の厚さ方向一側面を光反射面５２ａとすると共に他側面を光出射面５２ｂとし、前記光反射面５２ａの放射方向に断面三角形状の凹部５４を多数連続して形成して鋸歯状とすると共に、各凹部５４の前記導光部５２外周端側の面を、前記導光部５２外周端側からの所定方向の光が全反射する角度で傾斜する全反射面とした導光板５１と、前記導光板５１の導光部５２の外周端側に配置されるＬＥＤユニット２０と、前記導光板５１の導光部５２の外周端側に配置され、前記ＬＥＤユニット２０からの光を略平行光に変向して前記導光板５１の導光部５２に対し外周端側から前記所定方向に入射する光変向手段としての放物面鏡５５と、前記導光板５１の光出射面５２ｂに対して同心状に重合して相対回動自在に配置され、前記導光板５１の光出射面５２ｂからの光を厚さ方向に導くよう放射方向にスリット状に切り欠いてなる指針６１を有する指針盤６０とを具備するものであり、これを請求項１の実施の形態とすることができる。
【００６０】
したがって、ＬＥＤユニット２０を発光させると、ＬＥＤユニット２０から放射された光は、導光板５１の外周端側で放物面鏡５５により反射され、導光部５２に平行光として入射され、裏面側の光反射面５２ａの凹部５４の全反射面により全反射されて、表面側の光出射面５２ｂから出射する。このとき、導光板５１の表面側に位置する指針盤６０により、導光板５１の目盛部５７及び指針盤６０の指針６１を除いて、光出射面５２ｂからの発光は遮断される。よって、運転者には、導光板５１の目盛部５７及び指針盤６０の指針６１のみ視認される。その結果、ＬＥＤユニット２０を使用して指針６１を発光表示することができ、発光する指針６１及び導光板５１の外周部で発光する目盛部５７により、独特の意匠的効果を発揮することができる。
【００６１】
更に、ＬＥＤユニット２０を導光板５１の外周囲に配設するものであるから、その配設個数を多くでき、導光板５１全体をより明るくすることができる。
【００６２】
特に、本実施の形態は、導光板５１の導光部５２裏面に全反射面５４を有する凹部５４を設けると共に、ＬＥＤユニット２０からの光を放物面鏡５５により平行光としてその全反射面に入射するため、導光部５２裏面に白色コーティング等を設けることなく、ＬＥＤユニット２０からの光を全反射面により高効率で全反射して光出射面５２ｂから出射でき、導光部５２裏面から光が漏れることはない。また、導光部５２の裏面を単に全反射角度とする場合と比較して、導光部を大幅に薄肉化することができ、車両用メータ全体を薄肉とすることができる。
【００６３】
一方、上記実施の形態では、ＬＥＤユニット２０を導光板５１の外周部に位置する支持部５３内に配設したものであるが、本発明を実施する場合には、導光板５１の中央部に挿通孔を設ければ、ＬＥＤユニット２０を導光板５１の内周部に配設することもできる。このとき、導光板５１の厚みは図示しないが本実施の形態とは逆になる。
【００６４】
即ち、実施の形態の車両用メータの部材番号を用いて説明すると、光導体からなる所定角度の略扇板状または略円板状をなす導光部５２を有し、前記導光部５２の厚さ方向一側面を光反射面５２ａとすると共に他側面を光出射面５２ｂとし、前記光反射面５２ａの放射方向に断面三角形状の凹部５４を多数連続して形成して鋸歯状とすると共に、各凹部５４の前記導光部５２内周端側の面を、前記導光部５２内周端側からの所定方向の光が全反射する角度で傾斜する全反射面とした導光板５１と、前記導光板５１の導光部５２の内周端側に配置されるＬＥＤユニット２０と、前記導光板５１の導光部５２の内周端側に配置され、前記ＬＥＤユニット２０からの光を略平行光に変向して前記導光板５１の導光部５２に対し内周端側から前記所定方向に入射する光変向部材としての放物面鏡５５と、前記導光板５１の光出射面５２ｂに対して同心状に重合して相対回動自在に配置され、前記導光板５１の光出射面５２ｂからの光を厚さ方向に導くよう放射方向にスリット状に切り欠いてなる指針６１を有する指針盤６０とを具備する構成とすることもでき、これを請求項２の実施の形態とすることができる。
【００６５】
したがって、ＬＥＤユニット２０を発光させると、ＬＥＤユニット２０から放射された光は、導光板５１の内周端側で放物面鏡５５により反射され、導光部５２に平行光として入射され、裏面側の光反射面５２ａの凹部５４の全反射面により全反射されて、表面側の光出射面５２ｂから出射する。このとき、導光板５１の表面側に位置する指針盤６０により、導光板５１の目盛部５７及び指針盤６０の指針６１を除いて、光出射面５２ｂからの発光は遮断される。よって、運転者には、導光板５１の目盛部５７及び指針盤６０の指針６１のみ視認される。その結果、ＬＥＤユニット２０を使用して指針６１を発光表示することができ、発光する指針６１及び導光板５１の外周部で発光する目盛部５７により、独特の意匠的効果を発揮することができる。
【００６６】
更に、ＬＥＤユニット２０を導光板５１の内周囲に配設するものであるから、その配設個数を少なくしても均一な明るさにすることができる。
【００６７】
特に、本実施の形態は、請求項１の実施の形態と同様、導光板５１の導光部５２裏面に全反射面５４を有する凹部５４を設けると共に、ＬＥＤユニット２０からの光を放物面鏡５５により平行光としてその全反射面に入射するため、導光部５２裏面に白色コーティング等を設けることなく、ＬＥＤユニット２０からの光を全反射面により高効率で全反射して光出射面５２ｂから出射でき、導光部５２裏面から光が漏れることはない。また、導光部５２の裏面を単に全反射角度とする場合と比較して、導光部を大幅に薄肉化することができ、装置全体を薄肉とすることができる。
【００６８】
更に、本実施の形態は、スピードセンサ３２、波形整形回路３３、制御部３５及び駆動部７１及びドライバ８１により、指針盤６０を導光板５１に対して回動制御する制御手段を構成し、かかる制御手段により走行速度に応じて所定位置の前記導光板５１に対応するＬＥＤユニット２０を発光させるものであり、これを請求項３の実施の形態とすることができる。
【００６９】
したがって、前記請求項１または請求項２の実施の形態の作用及び効果に加え、スピードメータとして使用することができ、車両の走行時には、制御手段により、導光板５１及び指針盤６０は走行速度に応じた角度で相対回動されるため、発光状態の指針６１は導光板５１の目盛部５７の所定角度位置の速度表示を指示する。これにより、運転者は走行速度に応じて、導光板５１の目盛部５７の所定角度位置で発光して所定の速度表示を指示する指針６１を視認することができ、走行速度を認識することができる。その結果、ＬＥＤユニット２０を使用して指針６１を発光表示することができ、発光する指針６１及び導光板５１の外周部で発光する目盛部５７により、独特の意匠的効果を発揮することができる。
【００７０】
また、上記実施の形態は、導光板５１に光を入射するＬＥＤユニット２０は、２色以上としたものであり、これを請求項４の実施の形態とすることができる。この種の実施の形態では、変量を任意の２色によって表現できる。また、他の情報を変量の情報に重畳させることができる。
【００７１】
ところで、上記実施の形態は、指針盤６０に駆動部７１を駆動連結して導光板５１に対し回動自在となるよう構成したが、導光板５１に駆動部７１を連結して指針盤６０に対し回動自在となるよう構成してもよい。この場合、指針盤６０の指針６１をメータパネル１における垂直位置に固定しておけば、運転者は常に同一位置で指針６１を視認することができ、走行速度を容易かつ確実に確認することができる。即ち、本発明は、前記導光板５１及び指針盤６０が相対回動して、指針６１が目盛部５７の所定の速度表示を指示可能となるものであればよい。
【００７２】
更に、本発明は、スピードメータ以外にも、タコメータ５等、他の計器類に具体化してもよい。また、本発明の電気的構成及びその制御プログラムも上記実施の形態に限定されるものではない。加えて、上記参考とする実施の形態の指針１３の分解能は、５km/h毎としたが、ＬＥＤユニット２０の寸法、発光特性等に応じて、指針１３の分解能を１km/h〜４km/h毎、または、６km/h以上毎としてもよい。
【００７３】
また、上記実施の形態においては、導光板５１の裏面に光反射面５２ａとして全反射面１４ａを有する凹部５４を一体成形したが、導光板５１と同一材質（同一屈折率）からなるシート乃至フィルム状の素材の裏面に上記と同様の傾斜角度の全反射面を有する凹部を設け、かかる素材を導光部５２の裏面に接合して光反射面を構成してもよい。そして、本発明の光変向手段は、導光部５２に平行光を入射可能なものであればよく、上記実施の形態の放物面鏡５５による以外に、例えば、コリメータレンズを介してＬＥＤの光を平行光として導光部５２に入射する等、他の構成としてもよい。
【００７４】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の車両用メータは、導光板の導光部の光反射面の放射方向に断面三角形状の凹部を多数連続して形成して鋸歯状とすると共に、各凹部の前記導光部外周端側の面を、導光部外周端からの所定方向の光が全反射する角度で傾斜する傾斜面とする一方、前記導光ピースの導光部の外周端側にＬＥＤ及び光変向手段を配置し、前記ＬＥＤからの光を略平行光に変向して前記導光板の導光部に対し外周端側から前記所定方向に入射し、更に、前記導光板の光出射面からの光を厚さ方向に導くよう放射方向にスリット状に切り欠いてなる指針を有する指針盤を、前記導光板の光出射面に対して同心状に重合して相対回動自在に配置するものである。
【００７５】
したがって、ＬＥＤを発光させると、ＬＥＤから放射された光は、導光板の外周端側で光変向手段により平行光とされて、導光部に入射され、裏面側の光反射面の凹部の全反射面により全反射されて、表面側の光出射面から出射する。このとき、導光板の表面側に位置する指針盤により、導光板の目盛部及び指針盤の指針を除いて、光出射面からの発光は遮断される。よって、運転者には、導光板の目盛部及び指針盤の指針のみ視認される。その結果、ＬＥＤを使用して指針を発光表示することができ、発光する指針及び導光板の外周部で発光する目盛部により、独特の意匠的効果を発揮することができる。更に、ＬＥＤを導光板の外周囲に配設するものであるから、その配設個数を多くでき、導光板全体をより明るくすることができる。特に、導光板の導光部裏面に全反射面を有する凹部を設けると共に、ＬＥＤからの光を光変向手段により平行光としてその全反射面に入射するため、導光部裏面に白色コーティング等を設けることなく、ＬＥＤからの光を全反射面により高効率で全反射して光出射面から出射でき、導光部裏面から光が漏れることはない。また、導光部の裏面を単に全反射角度とする場合と比較して、導光部を大幅に薄肉化することができ、車両用メータ全体を薄肉とすることができる。
【００７６】
請求項２の車両用メータは、導光板の導光部の光反射面の放射方向に断面三角形状の凹部を多数連続して形成して鋸歯状とすると共に、各凹部の前記導光部外周端側の面を、導光部外周端からの所定方向の光が全反射する角度で傾斜する傾斜面とする一方、前記導光ピースの導光部の内周端側にＬＥＤ及び光変向手段を配置し、前記ＬＥＤからの光を略平行光に変向して前記導光板の導光部に対し内周端側から前記所定方向に入射し、更に、前記導光板の光出射面からの光を厚さ方向に導くよう放射方向にスリット状に切り欠いてなる指針を有する指針盤を、前記導光板の光出射面に対して同心状に重合して相対回動自在に配置するものである。
【００７７】
したがって、ＬＥＤを発光させると、ＬＥＤから放射された光は、導光板の内周端側で光変向手段により平行光とされて、導光部に入射され、裏面側の光反射面の凹部の全反射面により全反射されて、表面側の光出射面から出射する。このとき、導光板の表面側に位置する指針盤により、導光板の目盛部及び指針盤の指針を除いて、光出射面からの発光は遮断される。よって、運転者には、導光板の目盛部及び指針盤の指針のみ視認される。その結果、ＬＥＤを使用して指針を発光表示することができ、発光する指針及び導光板の外周部で発光する目盛部により、独特の意匠的効果を発揮することができる。更に、ＬＥＤを導光板の内周囲に配設するものであるから、その配設個数を少なくしても均一な明るさにすることができる。特に、導光板の導光部裏面に全反射面を有する凹部を設けると共に、ＬＥＤからの光を光変向手段により平行光としてその全反射面に入射するため、導光部裏面に白色コーティング等を設けることなく、ＬＥＤからの光を全反射面により高効率で全反射して光出射面から出射でき、導光部裏面から光が漏れることはない。また、導光部の裏面を単に全反射角度とする場合と比較して、導光部を大幅に薄肉化することができ、車両用メータ全体を薄肉とすることができる。
【００７８】
請求項３の車両用メータは、請求項１または請求項２の構成において、制御手段により走行速度に応じて所定位置の前記導光ピースに対応するＬＥＤを発光させる。したがって、請求項１または請求項２の効果に加えて、スピードメータとして使用することができ、車両の走行時には、制御手段により、導光板及び指針盤は走行速度に応じた角度で相対回動されるため、発光状態の指針は導光板の目盛部の所定角度位置の速度表示を指示する。これにより、運転者は走行速度に応じて、導光板の目盛部の所定角度位置で発光して所定の速度表示を指示する指針を視認することができ、走行速度を認識することができる。その結果、ＬＥＤを使用して指針を発光表示することができ、発光する指針及び導光板の外周部で発光する目盛部により、独特の意匠的効果を発揮することができる。
【００７９】
請求項４の車両用メータは、請求項１または請求項２の構成において、前記ＬＥＤを２色以上としたため、車速情報或いは他の情報を色彩によって表出することができる。したがって、請求項１または請求項２の効果に加えて、変量を任意の２色によって表現できる。また、他の情報を変量の情報に重畳させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の参考とする実施の形態の車両用メータを適用する自動車用メータ全体を示す正面図である。
【図２】図２は本発明の参考とする実施の形態の車両用メータとしてのスピードメータを示す平面図である。
【図３】図３は本発明の参考とする実施の形態の車両用メータを半径方向に切断して示す図２のＡ−Ａ線端面図である。
【図４】図４は本発明の参考とする実施の形態の車両用メータの導光ピースを示す斜視図である。
【図５】図５は本発明の参考とする実施の形態の車両用メータの要部を示す平面図である。
【図６】図６は本発明の参考とする実施の形態の車両用メータの導光ピースの反射面を示す部分断面図である。
【図７】図７は本発明の参考とする実施の形態の車両用メータとしてのスピードメータの使用状態を示す部分平面図である。
【図８】図８は本発明の参考とする実施の形態の車両用メータ全体の回路構成を示すブロック図である。
【図９】図９は本発明の参考とする実施の形態の車両用メータの全体動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は本発明の参考とする別の実施の形態の車両用メータを半径方向に切断して示す端面図である。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態の車両用メータを示す平面図である。
【図１２】図１２は本発明の実施の形態の車両用メータを半径方向に切断して示す図１１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１３】図１３は本発明の実施の形態の車両用メータ全体の回路構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は本発明の実施の形態の車両用メータの全体動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０                指標手段
１１，４１          導光ピース
１２，４２          導光部
１２ａ，４２ａ      光反射面
１２ｂ，４２ｂ      光出射面
１４，４４          凹部
１４ａ，４４ａ      全反射面
２５，４５          放物面鏡（光変向手段）
２０                ＬＥＤユニット（ＬＥＤ）
３１，８１          ドライバ（制御手段）
３２                スピードセンサ（制御手段）
５１                導光板
５２                導光部
５２ａ              光反射面
５２ｂ              光出射面
５４                凹部
５５                放物面鏡（光変向手段）
６０                指針盤
６１                指針
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003608274.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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