(57)【要約】【課題】  表示パネルの情報表示に寄与する部分の面積を十分確保しつつ立体感に富む斬新な見映えの指針計器を提供する。【解決手段】  ムーブメント４は指針３が液晶パネル２の表面に沿って回転するように液晶パネル２の前面側に配置され、液晶パネル２には指針３と協働して走行速度およびエンジン回転数を指示する目盛り２１、数字２２および文字２３が形成され、液晶パネル２の前面且つ目盛り２１および数字２２の外周にトリムリング５が配置され、ムーブメント４はブラケット６を介してトリムリング５に連結される構造としている。したがって、液晶パネル２の情報表示に寄与する部分の面積を十分確保しつつ立体感に富む斬新な見映えのコンビネーションメータ１を実現することができる。【選択図】        図２
2006162569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その背後に配置された光源からの光により透過照明される表示パネルと、
先端に指針が固定された指針軸を駆動回転させるムーブメントを備え、
前記ムーブメントは、前記指針が前記表示パネルの表面に沿って回転するように前記表示パネルの前面側に配置され、
前記表示パネルには前記指針と協働して物理量を指示する表示意匠が形成され、
前記表示パネルの前面且つ前記表示意匠の外周に環状部材が配置され、
前記ムーブメントは支持部材を介して前記環状部材に連結されることを特徴とする指針計器。
【請求項２】
前記支持部材は視認者から見て前記指針の回転範囲外に配置されることを特徴とする請求項１に記載の指針計器。
【請求項３】
前記ムーブメントを駆動するための電気導体は前記支持部材に視認者から見えないように配設されて前記環状部材に至りさらに前記表示パネルの裏側へ延伸され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。
【請求項４】
前記環状部材は透光性材質から形成され前記表示パネルの表面からの光により透過照明されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の指針計器。
【請求項５】
前記表示パネルは液晶表示器であることを特徴とする請求項1ないし請求項４のいずれかに記載の指針計器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指針を用いて物理量を指示する指針計器に関するものであり、たとえば自動車の運転席に配置されるコンビネーションメータ等に用いて好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来の指針計器としては、たとえば、文字板の前面側に、指針、ムーブメントおよび動力伝達機構部を配置したものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
これにより、アナログ表示を基本としながらも、指針の回動領域内にも情報を表示することを可能としている。
【特許文献１】特開２００４−６１４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述の従来の指針計器において、文字板の前面側に配置されるフロントカバーは、ムーブメントおよび動力伝達機構部を覆う必要上その体格、特に視認者が見たときに文字板を遮る面積が大きくなる。このため、文字板の情報表示に寄与する有効面積が減少してしまい、指針計器の斬新な見映えが得難くなるという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、容易な構成により、表示パネルの情報表示に寄与する部分の面積を十分確保しつつ立体感に富む斬新な見映えの指針計器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。
【０００７】
本発明の請求項１に記載の指針計器は、その背後に配置された光源からの光により透過照明される表示パネルと、先端に指針が固定された指針軸を駆動回転させるムーブメントを備え、ムーブメントは、指針が表示パネルの表面に沿って回転するように表示パネルの前面側に配置され、表示パネルには指針と協働して物理量を指示する表示意匠が形成され、表示パネルの前面且つ表示意匠の外周に環状部材が配置され、ムーブメントは支持部材を介して環状部材に連結されることを特徴としている。
【０００８】
この構成によれば、表示パネルの前面側に配置されて、視認者の視線から表示パネルを遮るものは、環状部材、環状部材の略中心部に配置されるムーブメントおよびムーブメントから放射状に延出されて環状部材に連結されている支持部材である。これら部材の指針計器全体に対する面積割合は、従来の指針計器におけるフロントカバーの面積割合に比べると格段に小さくなっており、表示パネルのほぼ全域を情報表示用のスペースとして有効利用できる。
【０００９】
これにより、表示パネルの情報表示に寄与する部分の面積を十分確保しつつ立体感に富む斬新な見映えの指針計器を実現できる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載の指針計器は、支持部材は視認者から見て指針の回転範囲外に配置されることを特徴としている。
【００１１】
これにより、視認者が指針計器を見た際に、指針が支持部材の陰になる等により物理量の指示値が読み取り難くなることを阻止できるので、良好な視認性を有する指針計器を実現することができる。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の指針計器は、ムーブメントを駆動するための電気導体は支持部材に視認者から見えないように配設されて環状部材に至りさらに表示パネルの裏側へ延伸されることを特徴としている。
【００１３】
これにより、電気導体が視認者から見えて指針計器の見映えが低下することを防止できる。
【００１４】
本発明の請求項４に記載の指針計器は、環状部材は透光性材質から形成され表示パネルの表面からの光により透過照明されることを特徴としている。
【００１５】
これにより、表示パネルに加えて環状部材までも発光表示されるので、指針計器の見映えをより斬新なものとすることができる。また、表示パネルの表面からの光により環状部材を照明することで、環状部材を照明するための専用光源を不要にできるので、指針計器のコスト上昇を抑制しつつ指針計器の見映えをより斬新なものとすることができる。
【００１６】
本発明の請求項５に記載の指針計器は、表示パネルは液晶表示器であることを特徴としている。
【００１７】
この構成によれば、表示パネルの色彩および透過率を制御することにより、環状部材を照明する照射光の色および明るさを変えることが可能となる。したがって、環状部材の照明演出デザイン自由度を拡大して、立体感に富んだ斬新な見映えの表示装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
図２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の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【００２１】
図３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模式図である。
【００２２】
コンビネーションメータ１は、自動車の車室内前方のインストルメントパネル内に配置され、自動車の作動状態に関する各種情報を液晶パネル２に画像として形成している。また、液晶パネル２の前面側、すなわち運転者側に、指針計器としての自動車の走行速度を指示する速度計Ｓおよび自動車のエンジン回転速度を指示する回転計Ｔが形成されている。
【００２３】
以下に、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の構成について説明する。
【００２４】
表示パネルである液晶パネル２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においては、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）タイプが用いられている。液晶パネル２は外部から電圧信号を印加されることにより画面上に各種画像を形成するとともに、図２に示すように、その背後（図２の右側）に配置された光源である発光ダイオード７が発する光により透過照明されてそれらの画像が発光表示される。
【００２５】
液晶パネル２上には、図１に示すように、速度計Ｓおよび回転計Ｔの表示意匠である目盛り２１、数字２２および文字２３が画像として形成されている。目盛り２１および数字２２は、後述する指針３と協働して物理量である自動車の走行速度および自動車のエンジン回転速度を指示するためのものである。したがって、目盛り２１は、指針３が固定される指針軸である後述するシャフト４１を中心とする放射状に形成され且つシャフト４１を中心とする共通円弧上に配列されている。
【００２６】
液晶パネル２上には、速度計Ｓおよび回転計Ｔの表示意匠である目盛り２１、数字２２および文字２３以外にも種々の表示画像が形成されている。すなわち、図１に示すように、ターンシグナルインジケータ２４Ｒ、２４Ｌ、シフトインジケータ２５および距離計２６がそれぞれ表示されている。ターンシグナルインジケータ２４Ｒ、２４Ｌは、運転者によりターンシグナルスイッチ（図示せず）が操作されると、操作された側のターンシグナルランプ（図示せず、通称ウィンカー）の点滅に同期して点滅される。シフトインジケータ２５は、自動車のトランスミッションにおいて選択されているギヤポジションを表示するもので、選択されているギヤポジションを表示する文字が高輝度で表示され且つそれ以外のギヤポジションを表示する文字が低輝度で表示される。距離計２６は、自動車の走行距離をデジタル表示している。
【００２７】
液晶パネル２上には、図１に示すように、その両端側に、警告表示領域２７、２８がそれぞれ設けられている。警告表示領域２７、２８には、必要に応じて各種の警告表示画像（図示せず）が形成されて発光表示される。警告表示画像は、自動車各部の状態が異常となった場合にそのことを運転者に知らせるためのものである。したがって、自動車が正常な状態にあるときには、警告表示領域２７、２８に警告表示画像は表示されない。
【００２８】
液晶パネル２の背後には、図２に示すように、液晶パネル２を透過照明する光源としての発光ダイオード７、発光ダイオード７が発する光を液晶パネル２の全域に導くための拡散板８が配置されている。拡散板８は、たとえば透明なアクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂等により液晶パネル２と略同一平面形状の板状に形成されている。拡散板８には、入射した発光ダイオード７からの光を拡散反射する拡散反射層が設けられている。拡散反射層としては、たとえばシボ面、網点印刷層、または明色（白色、銀色等）印刷層がある。拡散板８に入射した発光ダイオード７からの光を拡散反射層で反射して拡散板８から出射させることにより、拡散板８の発光照度を、拡散板８全域においてほぼ均一にすることができる。すなわち、拡散板８は、均一照度で発光する面発光光源として機能し、これにより、液晶パネル２の発光照度を均一化することができる。
【００２９】
液晶パネル２の背後には、図２に示すように、プリント基板９が配置されている。プリント基板９は、たとえばガラスエポキシ基板等からなりコンビネーションメータ１の電気回路を形成している。プリント基板９には、上述の発光ダイオード７が実装されているほか、コントローラ１５が実装されている。コントローラ１５は、たとえばマイクロコンピュータ等から構成されており、発光ダイオード７の点灯・消灯制御や液晶パネル２の駆動制御を行っている。
【００３０】
液晶パネル２の前面側（図２の左側）且つ表示意匠である目盛り２１、数字２２および文字２３の外周には、図１に示すように、速度計Ｓおよび回転計Ｔそれぞれに対応して環状部材としてのトリムリング５が配置されている。トリムリング５は、透光性材質、たとえば半透光性（たとえば、すりガラス状）のポリカーボネート樹脂等から、図２に示すように、断面形状略Ｕ字状に形成されている。液晶パネル２の画面の各トリムリング５に対応する部分が環状に発光表示されると、各トリムリング５はこの光により透過照明されて発光表示される。
【００３１】
液晶パネル２の前面側（図２の左側）には、指針軸であるシャフト４１を駆動回転させるムーブメント４が配置されている。ムーブメント４は、シャフト４１をトリムリング５と同軸上とし且つシャフト４１を液晶パネル２へ向けて配置されている。ムーブメント４は、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なり、外部からの電気信号（本発明の一実施形態においては、車速信号あるいはエンジン回転信号）に対応した角度だけシャフト４１を回転させている。シャフト４１の先端には指針３が固定されている。
【００３２】
指針３は、透光性材料、たとえば透明なアクリル樹脂等により形成され、図２に示すように、ムーブメント４に固定される発光ダイオード１０が発する光が入射することにより発光表示される。
【００３３】
ムーブメント４には、電気導体としてのフレキシブルプリント基板１１が電気的に接続されている。このフレキシブルプリント基板１１は、図２に示すように、プリント基板７に接続されている。これにより、ムーブメント４および発光ダイオード１０がプリント基板９に電気的に接続される。
【００３４】
ムーブメント４は、支持部材であるブラケット６に、図２に示すように、保持固定されている。ブラケット６はアーム６１を備えており、アーム６１の端部は、図２に示すように、トリムリング６に連結されている。アーム６１にはトンネル部６１ａが設けられ、トンネル部６１ａ内にフレキシブルプリント基板１１が挿通されている。これにより、フレキシブルプリント基板１１を視認者の視線から遮ることができるので、コンビネーションメータ１の良好な見映えを維持することができる。
【００３５】
なお、アーム６１は、図１に示すように、速度計Ｓにおいては１本、回転計Ｔにおいては２本設けられている。いずれの場合においても、図１から明らかなように、アーム６１は、運転者から見て指針３の回転範囲外に配置されている。したがって、指針３がアーム６１に遮られて見難くなることはなく、速度計Ｓおよび回転計Ｔの良好な視認性を確保することができる。
【００３６】
ここで、ブラケット６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においては、トリムリング５と一体的に樹脂成型により形成している。さらに、ブラケット６は、アーム６１までを遮光性塗料により塗装している。これにより、部品点数を低減することができると共に、トリムリング５のみを液晶パネル２からの光により透過照明して発光表示させることができる。
【００３７】
液晶パネル２の前面側（図２の左側）には、見返し板１２が配置されている。見返し板１２は、樹脂材料から略枠状に形成され、液晶パネル２の外周部に密着して配置されている。見返し板１２の視認者側（図２の左側）端部には透明カバー１４が取り付けられている。透明カバー１４は、透光性材料、たとえばアクリル樹脂またはポリカーボネート樹脂等の薄板から形成され、コンビネーションメータ１内への異物（塵埃、水滴等）の侵入を防ぎ液晶パネル２表面を清浄に維持している。
【００３８】
見返し板１２の背後（図２の右側）には、ケース１３が配置されている。ケース１３は、たとえば樹脂材料等から形成され、上述した液晶パネル２、プリント基板９等を収容固定している。
【００３９】
次に、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成および作動について、図３の電気回路構成を示す模式図に基づき説明する。
【００４０】
本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１において、図３に示すように、
コントローラ１５には、バッテリ１７から電力が常時供給されている。また、コントローラ１５には、イグニッションスイッチ１６が、その作動状態（ＯＮまたはＯＦＦ）を検出可能に接続されている。
【００４１】
コントローラ１５には、コントローラに１５より制御される各種電気部品、およびコントローラ１５が各種電気部品を制御するために必要な信号を得るための各種センサおよびスイッチ類が検出信号を入力可能に接続されている。コントローラに１５より制御される各種電気部品としては、図３に示すように、液晶パネル２、ムーブメント５（速度計Ｓ用と回転計Ｔ用の２個）、発光ダイオード７、１０がある。一方、各種センサおよびスイッチとしては、図３に示すように、車速センサ１８、エンジン回転センサ１９、ターンシグナルスイッチ２０、トランスミッションのシフトレバーポジションスイッチ３０がある。これら以外にも、図示しない各種センサあるいはスイッチ類が接続されている。
【００４２】
運転者の操作によりイグニッションスイッチ１６がＯＮされると、コントローラ１５は、それを検知して作動を開始する。
【００４３】
先ず、発光ダイオード７、１０を点灯され且つ液晶パネル２が駆動される。すなわち、液晶パネル２の画面上に、目盛り２１、数字２２および文字２３が画像として形成される。画面の各トリムリング５に対応する部分が所定の色および光透過率に制御される。これにより、コンビネーションメータ１は、速度計Ｓおよび回転計Ｔにおいて、目盛り２１、数字２２、文字２３および私心が発光表示されるとともに各トリムリング５が液晶パネル２を透過した光により透過照明されて発光表示される。
【００４４】
同時に、車速センサ１８からの検出信号に基づき当該自動車の走行速度を算出し且つ回転センサ１９からの検出信号に基づきエンジンの回転速度を算出して、それらに基づいて各ムーブメント４を駆動してシャフト４１を回転させて各指針３の角度位置によりそれらを表示する。また、シフトレバーポジションスイッチ３０からの検出信号に基づき選択されているギヤポジションを表示する文字が高輝度で表示され且つそれ以外のギヤポジションを表示する文字が低輝度で表示される。また、距離計２６に累積走行距離が表示される。本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１において、車速センサ１８は、自動車の駆動輪（図示せず）に動力を伝達するプロペラシャフト（図示せず）の回転速度を検出している。車速センサ１８により検出されたプロペラシャフトの回転速度と既知である駆動輪の直径寸法から自動車の走行速度および走行距離が算出できる。
【００４５】
次に、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の特徴である、ムーブメント４の配置構造による作用効果、すなわち、コンビネーションメータ１の見映え向上等に及ぼす効果について説明する。
【００４６】
本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、上述したように、ムーブメント４は指針３が液晶パネル２の表面に沿って回転するように液晶パネル２の前面側に配置され、液晶パネル２には指針３と協働して走行速度およびエンジン回転数を指示する目盛り２１、数字２２および文字２３が形成され、液晶パネル２の前面且つ目盛り２１および数字２２の外周にトリムリング５が配置され、ムーブメント４はブラケット６を介してトリムリング５に連結される構造としている。
【００４７】
従来の指針計器においては、文字板の前面側にムーブメントを配置するとともに、動力伝達機構を介してムーブメントの駆動力を指針軸へ伝達し回転させている。このため、ムーブメントおよび動力伝達機構を視認者の視線から遮るフロントカバーが必要であるが、指針計器全体に対するフロントカバーの面積割合が大きく、文字板を情報表示に有効に活用できない、あるいは斬新な見映えが得難い等の問題がある。
【００４８】
これに対して、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、ムーブメント４を支持固定するための部材、すなわちトリムリング５、ブラケット６の視認方向における面積を小さくすることができる。
【００４９】
これにより、ムーブメント４が液晶パネル２の前面側にあたかも浮かんでいるかのような見映えとすることができ、且つ液晶パネル２の画面の大部分を運転者が視認可能とすることができる。したがって、液晶パネル２の情報表示に寄与する部分の面積を十分確保しつつ立体感に富む斬新な見映えのコンビネーションメータ１を実現することができる。
【００５０】
また、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、トリムリング５を透光性材料から形成している。これにより、液晶パネル２の画面の各トリムリング５に対応する部分を環状に発光表示させ、各トリムリング５をこの光により発光表示することで、コンビネーションメータ１の見映えをより斬新なものとすることができる。
【００５１】
図４に、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の変形例の正面図を示す。
【００５２】
先に説明した本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、トリムリング５は、速度計Ｓおよび回転計Ｔ毎に独立したものとして配置されている。
【００５３】
これに対して、この変形例においては、図４に示すように、１個のトリムリング５が速度計Ｓおよび回転計Ｔを取り囲む構成としている。
【００５４】
この場合も、トリムリング５およびブラケット６の視認方向における面積を小さくして、液晶パネル２の画面の大部分を運転者が視認可能とすることができるので、液晶パネル２の情報表示に寄与する部分の面積を十分確保しつつ立体感に富む斬新な見映えのコンビネーションメータ１を実現することができる。
【００５５】
なお、以上説明した本発明の一実施形態およびその変形例によるコンビネーションメータ１においては、液晶パネル２の前面側に配置されるトリムリング５の形状を円環状としているが、円形に限る必要は無く他の形状、たとえば楕円形、四辺形、多角形等としてもよい。
【００５６】
また、以上説明した本発明の一実施形態およびその変形例によるコンビネーションメータ１においては、ブラケット６をトリムリング５と一体部品として形成しているが、一体化する必要は無く、個別の部品として製作して組みつけても良い。
【００５７】
また、以上説明した本発明の一実施形態およびその変形例によるコンビネーションメータ１においては、トリムリング５を透光性材質から形成して発光表示しているが、発光表示させる必要はなく、遮光性材を有するように形成する、たとえば樹脂表面に金属めっきを施す、あるいはアルミニウム等の金属材料から形成する等してもよい。
【００５８】
この場合、昼間等周囲が明るいときは、トリムリング５は外来光を反射して輝いて視認される。夜間等周囲が暗いときは、トリムリング５は発光表示される液晶パネル２の画面を背景に黒いリング状に視認される。したがって、昼間と夜間とでトリムリング５の見映えを変えて、斬新な見映えのコンビネーションメータ１を実現できる。
【００５９】
また、以上説明した本発明の一実施形態およびその変形例によるコンビネーションメータ１においては、指針計器として速度計Ｓおよび回転計Ｔを設けているが、これらに限定する必要は無く、他の種類の指針計器、たとえば水温計、燃料計、時計等に置き換えたりあるいは追加したりしてもよい。
【００６０】
また、以上説明した本発明の一実施形態およびその変形例によるコンビネーションメータ１においては、ムーブメント４を外部と接続する電気導体としてフレキシブルプリント基板１１を用いているが、これに限定する必要は無く、他の種類の電気導体、たとえば一般的な被覆電線等を用いてもよい。
【００６１】
また、以上説明した本発明の一実施形態およびその変形例によるコンビネーションメータ１においては、液晶パネル２を透過照明するための光源として発光ダイオード７を用いているが、発光ダイオード７に限定する必要はなく、他の種類の光源、たとえば電球、放電管、ＥＬパネル等を用いてもよい。
【００６２】
また、以上説明した本発明の一実施形態およびその変形例によるコンビネーションメータ１においては、指針３を透過照明するための光源として発光ダイオード１０を用いているが、発光ダイオード１０に限定する必要はなく、他の種類の光源、たとえば電球、放電管、ＥＬパネル等を用いてもよい。また、指針３照明用の光源をムーブメント４に固定せずに、指針３に直接固定して指針３と一体的に回転する構造としてもよい。さらには、指針３を光源そのもの、たとえば冷陰極間、発光ダイオード等から形成してもよい。
【００６３】
また、以上説明した本発明の一実施形態およびその変形例による指針計器は、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説明したが、車両用の指針計器に限定する必要は無く、他の民生用機器等に組み込まれている指針計器に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】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】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】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模式図である。
【図４】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の変形例の正面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１    コンビネーションメータ（指針計器）
２    液晶パネル（表示パネル）
２１    目盛り（表示意匠）
２２    数字（表示意匠）
２３    文字（表示意匠）
２４Ｒ    ターンシグナルインジケータ
２４Ｌ    ターンシグナルインジケータ
２５    シフトインジケータ
２６    距離計
２７    警告表示領域
２８    警告表示領域
３    指針
４    ムーブメント
４１    シャフト（指針軸）
５    トリムリング（環状部材）
６    ブラケット（支持部材）
６１    アーム部
６１ａ    トンネル部
７    発光ダイオード（光源）
８    拡散板
９    プリント基板
１０    発光ダイオード
１１    フレキシブルプリント基板（電気導体）
１２    見返し板
１３    ケース
１４    透明カバー
１５    コントローラ
１６    イグニッションスイッチ
１７    バッテリ
１８    車速センサ
１９    回転センサ
２０    ターンシグナルスイッチ
３０    シフトレバーポジションスイッチ
Ｓ    速度計
Ｔ    回転計
【図１】
2006162569.tif 000003
【図２】
2006162569.tif 000004
【図３】
2006162569.tif 000005
【図４】
2006162569.tif 000006