(57)【要約】      （修正有）【課題】自動車の速度計などの有針計器の照明において、使用するＬＥＤの球数をできる限り減らし、しかも目盛り、文字、盤面、指針の間の視認性が損なわれず、利用者に必要な情報はすべて明瞭で、さらに意匠的にも斬新な見え方となる照明方法を用いた有針計器を提供する。【解決手段】指針１を回動させる回動軸の内部に光源としてＬＥＤ球４、１個のみを備え、拡散手段はＬＥＤ球の光を斜め下方に向けて拡散するように構成され、文字盤の目盛りと数字は文字盤より上に膨出させられて蛍光塗料７１が施されている１点照明の有針計器を実現する。【選択図】図３
0003168000.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
計器の中心の指針を回動させる回動軸の内部に光源としてＬＥＤ球１個のみを備えそれ以外の光源は有しておらず、該ＬＥＤ球は指針の中心の下部に設けられ指針と同期して回動するＬＥＤ球格納筐体に格納されて指針と同期して回動するように構成されており、ＬＥＤ球格納筐体は指針の長手方向の直下に１個の窓部を有してＬＥＤ球の光が該窓部を通過して外部に照射される構成となっており、ＬＥＤ球の光を拡散する拡散手段が設けられ、該拡散手段はＬＥＤ球の光を斜め下方に向けて拡散するように構成されており、文字盤の目盛りと数字は文字盤より上に膨出させられて蛍光塗料が施されていることを特徴とする１点照明の有針計器。
【請求項２】
ＬＥＤ球の光を拡散させる拡散手段が、拡散用レンズ、拡散用フレネルレンズ、レンズ拡散板、拡散用プリズムのうちのいずれか１つであるか、あるいは拡散用レンズ、拡散用フレネルレンズ、レンズ拡散板、拡散用プリズムのうちの２つ以上の組合わせであることを特徴とする請求項１に記載の１点照明の有針計器。
【請求項３】
計器の枠体の文字盤の盤面より上部の内側には断面の一部又は全部が弧状の反射鏡が設けられており、拡散手段からの光が該反射鏡に反射されて文字盤の目盛りと数字を照明するように構成されていることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の１点照明の有針計器。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、計器の中心に回動する指針を有している有針計器に関するものであり、さらに詳しくは、下記の構成を有する有針計器に関するものである。このタイプの有針計器としては、自動車の速度をドライバに表示する速度計などが挙げられる。
＜構成１＞
計器の中心の指針を回動させる回動軸の内部に光源としてＬＥＤ球１個のみを備えそれ以外の光源は有しておらず、該ＬＥＤ球は指針の中心の下部に設けられ指針と同期して回動するＬＥＤ球格納筐体に格納されて指針と同期して回動するように構成されており、ＬＥＤ球格納筐体は指針の長手方向の直下に１個の窓部を有してＬＥＤ球の光が該窓部を通過して外部に照射される構成となっており、ＬＥＤ球の光を拡散する拡散手段が設けられ、該拡散手段はＬＥＤ球の光を斜め下方に向けて拡散するように構成されており、文字盤の目盛りと数字は文字盤より上に膨出させられて蛍光塗料が施されていることを特徴とする１点照明の有針計器。
＜構成２＞
ＬＥＤ球の光を拡散させる拡散手段が、拡散用レンズ、拡散用フレネルレンズ、レンズ拡散板、拡散用プリズムのうちのいずれか１つであるか、あるいは拡散用レンズ、拡散用フレネルレンズ、レンズ拡散板、拡散用プリズムのうちの２つ以上の組合わせであることを特徴とする構成１に記載の１点照明の有針計器。
＜構成３＞
計器の枠体の文字盤の盤面より上部の内側には断面の一部又は全部が弧状の反射鏡が設けられており、拡散手段からの光が該反射鏡に反射されて文字盤の目盛りと数字を照明するように構成されていることを特徴とする構成１あるいは構成２に記載の１点照明の有針計器。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の運転席の前方に装着される速度計などの有針計器の照明方法については、様々な技術内容が開示されているが、多くの場合、文字盤の盤面の一部を文字（数字を含む）や目盛りの形態に透明化して、盤面の背後から２乃至４個程度のＬＥＤ球にて照明するタイプのものが通常の構成である。また最近の意匠的流行として指針自体をも光らせるケースが多く、指針の照明用に中心部にさらにもう１個のＬＥＤ球を備えており、該ＬＥＤ球の光は光導管等によって指針の中心部に導かれ、指針自体が発光する（下記特許文献１、５参照）。すなわち指針もアクリルなどの透明合成樹脂からなっており、指針全体がＬＥＤ球の光（多くの場合は赤色）によって浮かび上がるように発光される。
【０００３】
このような方法による照明の場合、まず目盛りや文字を背後から照明するＬＥＤ球の数が少ないと盤面全体に配置されている文字や目盛りが均一に照明されなくなるという問題点があった。すなわち、ＬＥＤ球に近い文字や目盛りは明るく照明され、ＬＥＤ球から遠い文字や目盛りはこれに比較して暗くなる。このような事態を回避するために、下記特許文献２のように盤面全体を光導性の材料で形成して限られた数のＬＥＤ球の光ができるだけ盤面全体に均一に分布するように図ったり、あるいは下記特許文献３のように反射板を用いたり、さらには下記特許文献４のように有機エレクトロルミネッセンスによる面照明を用いたりということが行われてきた。
【０００４】
しかしながら、盤面全体を光導性の材料で形成しても、やはり光源のＬＥＤ球から遠い文字や目盛りはＬＥＤ球から近い文字や目盛りに比較すると暗く見えてしまうことは否めない。この点は、反射板を用いる場合も同様である。したがって、盤面全体を光導性の材料で形成しても反射板を用いても、やはりある程度の数のＬＥＤ球は必要となる。また、有機エレクトロルミネッセンスによる面照明の場合には文字や目盛りの明度は均一化されるが、有機エレクトロルミネッセンスの技術は開発途上であり、また価格的にも高価なものとなると考えられ、採用しづらい。
【０００５】
次に指針自体を発光させる技術を考えて見ると、下記特許文献１のように目盛りや文字を照明するＬＥＤ球とは別の専用のＬＥＤ球を設けるというアイデアの場合には、徒にＬＥＤ球の数が増えてしまうばかりで経費節減の昨今の方向とは逆行している。すなわち、下記特許文献１のような形で指針発光のための専用のＬＥＤ球を設ける場合には、その個数は円周上に少なくとも３個以上、指針の回転に従って輝度が変化する事態を回避したいのであれば５〜６個は必要と考えられ、製造原価を考えると採用困難なアイデアであるといわねばならない。
【０００６】
下記特許文献２にては、盤面自体を光導素材で形成することによって、中心部のＬＥＤ球の光を盤面全体と指針に配分することを考えているのであるが、この方法にてもやはりＬＥＤ球の数は円周上に少なくとも３個以上、指針の回転に従って輝度が変化する事態を回避したいのであれば５〜６個は必要と考えられ、事情は下記特許文献１と同様となる。また、下記特許文献５にては、中央部に配設された複数のＬＥＤ球にて指針を発光させると同時に盤面自体を照明することを考えているが、この場合も最低３個以上、理想的には５〜６個のＬＥＤ球を用いないと盤面全体を均一に照明するのは困難である。しかも、このアイデアの場合には文字や目盛りを照明するために別のＬＥＤ球を用いているのでＬＥＤ球の総数はさらに増加してしまう。また、このアイデアにおいては、指針も盤面も共に照明されるために指針と盤面の明度差が消失して指針の発光効果が減殺される。さらには、文字や目盛りのバックライトによる照明効果も減殺されるので、文字や目盛りの部分だけは盤面の照明効果が届かないように余分な構成を設けなければならず、総じて現実的とは言いがたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１６０１１１号公報
【特許文献２】特開２００５−３００３６１号公報
【特許文献３】特開平１１−２３０７８７号公報
【特許文献４】特開２００３−２４０６１１号公報
【特許文献５】特開２０１０−７８４４２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
上記より、本考案が解決しようとする課題は、次のとおりとなる。
有針計器の照明において、使用するＬＥＤの球数をできる限り減らし、しかも目盛り、文字、盤面、指針の間の視認性が損なわれず、さらに意匠的にも斬新な見え方となる照明方法を用いた有針計器を開発する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本考案は、上記課題を解決するためになされたものであり、以下に示す解決手段を提供する。
＜解決手段１＞
計器の中心の指針を回動させる回動軸の内部に光源としてＬＥＤ球１個のみを備えそれ以外の光源は有しておらず、該ＬＥＤ球は指針の中心の下部に設けられ指針と同期して回動するＬＥＤ球格納筐体に格納されて指針と同期して回動するように構成されており、ＬＥＤ球格納筐体は指針の長手方向の直下に１個の窓部を有してＬＥＤ球の光が該窓部を通過して外部に照射される構成となっており、ＬＥＤ球の光を拡散する拡散手段が設けられ、該拡散手段はＬＥＤ球の光を斜め下方に向けて拡散するように構成されており、文字盤の目盛りと数字は文字盤より上に膨出させられて蛍光塗料が施されていることを特徴とする１点照明の有針計器。
＜解決手段２＞
ＬＥＤ球の光を拡散させる拡散手段が、拡散用レンズ、拡散用フレネルレンズ、レンズ拡散板、拡散用プリズムのうちのいずれか１つであるか、あるいは拡散用レンズ、拡散用フレネルレンズ、レンズ拡散板、拡散用プリズムのうちの２つ以上の組合わせであることを特徴とする解決手段１に記載の１点照明の有針計器。
＜解決手段３＞
計器の枠体の文字盤の盤面より上部の内側には断面の一部又は全部が弧状の反射鏡が設けられており、拡散手段からの光が該反射鏡に反射されて文字盤の目盛りと数字を照明するように構成されていることを特徴とする解決手段１あるいは解決手段２に記載の１点照明の有針計器。
【００１０】
すなわち、本考案は、従来技術とは全く逆転の発想に立ち、有針計器が例えば自動車の速度計であるとすると、ドライバの目線からどのような見え方が必要であるかという点を開発の端緒とした。この場合、ドライバは、どのような様相で速度計を見るかといえば、ドライバは盤面全体を視認してから指針を見、さらに指針の指す目盛りと文字（数字）を見るという見方はしていない。各方面に注意を払わなければならない運転操作の最中にそのような余裕のある見方は不可能であり、ドライバはまず何を置いても指針の先端に注意を向け、そこに指された目盛りと数字を瞬間的に読み取る。あるいは、その自動車に乗り慣れたドライバであれば目盛りと数字を読む必要もなく指針の先端の位置で自車の凡その速度を瞬間的に判断している。
【００１１】
このようなドライバの判断方法は夜間でも全く同じであって、ドライバは盤面全体などは見ようとせず、ただ指針の先端に示された数字と目盛りが大事であり、そこさえ読み取れれば盤面の余の部分がどのようになっていようとそれは構わない。しかるに、従来技術に於いては、とにかく盤面全体が均一に照明されるようにという配慮が先行して、このようなドライバの実際の運転操作における最重要事項の選択には全くといっていいほど考慮を払ってこなかった。ゆえに、徒にＬＥＤ球の数を増加させたり、あるいは盤面自体を均一に照明するという方向に技術開発が進んだ結果、盤面と指針の輝度差が減少してかえって肝心の指針自体の視認性を悪くするような構成まで開発される結果となった。
【００１２】
そこで、本考案においては、「ドライバにとって最も必要な情報を読み出す」という原点に戻って速度計の照明方法を考え直した結果、上記の解決手段に想到した。すなわち、１灯のＬＥＤ球のみでドライバにとって最も必要な指針の先端のみを照明するという方法である。
【考案の効果】
【００１３】
本考案の解決手段１に記載の１点照明の有針計器は、計器の中心の指針を回動させる回動軸の内部に光源としてＬＥＤ球１個のみを備えそれ以外の光源は有しておらず、該ＬＥＤ球は指針の中心の下部に設けられ指針と同期して回動するＬＥＤ球格納筐体に格納されて指針と同期して回動するように構成されており、ＬＥＤ球格納筐体は指針の長手方向の直下に１個の窓部を有してＬＥＤ球の光が該窓部を通過して外部に照射される構成となっており、ＬＥＤ球の光を拡散する拡散手段が設けられ、該拡散手段はＬＥＤ球の光を斜め下方に向けて拡散するように構成されており、文字盤の目盛りと数字は文字盤より上に膨出させられて蛍光塗料が施されているので、本考案の１点照明の有針計器を例えば自動車の速度計に用いた場合、ドライバにとって最も必要な情報、即ち指針が指し示す先端の目盛りと速度（数字）が確実に照明され、不必要な情報は照明されないので、ドライバは従来の照明方法に比較して必要な情報のみを瞬時に取得することができる。
【００１４】
本考案の解決手段１に記載の１点照明の有針計器は、計器の中心の指針を回動させる回動軸の内部に光源としてＬＥＤ球１個のみを備えそれ以外の光源は有していないので、複数のＬＥＤ球を用いる従来の有針計器に比較して価格面で競争力が大きい。すなわち、高価なＬＥＤ球の節約という点に関しては、これ以上は不可能なところまで節約を実現している。また、指針も透明素材でなくても良いので、この点も経費節減に効果を有している。
【００１５】
本考案の解決手段１に記載の１点照明の有針計器は、１個のＬＥＤ球が指針の中心の下部に設けられ計器の指針と同期して回動するＬＥＤ球格納筐体に格納されて計器の指針と同期して回動するように構成されているので、常に指針が指す先端部分のみが照明される。
【００１６】
本考案の解決手段１に記載の１点照明の有針計器は、ＬＥＤ球格納筐体が指針の長手方向の直下に１個の窓部を有してＬＥＤ球の光が該窓部を通過して外部に照射される構成となっており、ＬＥＤ球の光を拡散する拡散手段が設けられているので、ＬＥＤ球の直進的な光が拡散されて、指針の先端部分と周辺全体を照射することができ、指針の指す目盛りと数字全体が充分に照明されることができる。また、ＬＥＤ球の光は拡散用手段により斜め下方に傾斜されて拡散されるので、計器の上方には広がらず、ドライバの目を直接照明してしまうようなことも起こらない。
【００１７】
本考案の解決手段１に記載の１点照明の有針計器は、文字盤の目盛りと数字が文字盤より上に膨出させられて蛍光塗料が施されているので、拡散手段を通過したＬＥＤ球の光が照射されると発光し、さらに視認性が向上する。
【００１８】
本考案の解決手段１に記載の１点照明の有針計器は、ドライバの目に与える印象としては計器全体が明るくなるのではなく、自車の現在の速度を示す数字と目盛り部分のみが照明されるので、非常に斬新なイメージを与え、しかも意匠性が「必要最小限の情報」というドライバの欲求にぴったりと沿ったものとして認識される点に大きな特徴がある。また、最近は指針自体を発光させるデザインが全盛となっているが、本考案の請求項１に記載の１点照明の有針計器においては、指針は照られた盤面に黒く浮かび上がった姿として視認されるので、その点に従来の意匠性を打ち破ったユニークな特性がある。
【００１９】
本考案の解決手段２に記載の１点照明の有針計器は、ＬＥＤ球の光を拡散させる拡散手段が、拡散用レンズ、拡散用フレネルレンズ、レンズ拡散板、拡散用プリズムのうちのいずれか１つであるか、あるいは拡散用レンズ、拡散用フレネルレンズ、レンズ拡散板、拡散用プリズムのうちの２つ以上の組合わせであることが開示されているので、これを具体的に構成することができる。
【００２０】
本考案の解決手段３に記載の１点照明の有針計器は、計器の枠体の文字盤の盤面より上部の内側には断面の一部又は全部が弧状の反射鏡が設けられており、拡散手段からの光が該反射鏡に反射されて文字盤の目盛りと数字を照明するように構成されているので、該反射鏡に反射された光が文字盤の目盛りと数字に施された蛍光塗料を発光させ、結果として文字盤の目盛りと数字がより明確に視認される。  
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）本考案の実施例１の１点照明の有針計器の光源の構成を説明するための説明図である。（ｂ）本考案の実施例１の１点照明の有針計器の光源の拡散手段の構成を説明するための説明図である。
【図２】本考案の実施例１の１点照明の有針計器の縦断面構成を説明するための説明図である。
【図３】図２の要部の拡大図である。
【図４】本考案の実施例１の１点照明の有針計器の平面図である。
【図５】本考案の実施例１の１点照明の有針計器の作用を説明するための説明図である。
【図６】本考案の実施例１の１点照明の有針計器の作用を説明するための説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００２２】
本考案を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２３】
＜実施例１の構成＞
本考案の実施例１の１点照明の有針計器Ｍは、図２に示すようにドラム状の機構部分Ａと情報を表示する表示部分Ｂ、そして、機構部分Ａと表示部分Ｂを包含するドラム状の筐体部分Ｃより構成されている。このうち、機構部分Ａは本考案の要旨から外れるので詳細な説明は省略するが、１点照明の有針計器Ｍが例えば自動車の速度計であった場合には自動車の駆動系から送られる情報を表示部分Ｂの指針１の回動運動に変換する働きをなす部分である。
【００２４】
図２にて、１は指針、２は指針１が固着されている中心軸であり、中心軸２は機構部分Ａにより回動される。中心軸２のさらに詳細な構成を図１ａに示す。図１ａにて３はＬＥＤ球４が格納されるＬＥＤ球格納筐体であり、ＬＥＤ球格納筐体３は中心軸２の内部に設けられて中心軸２と同期して回動するように構成されている。３１は窓部で、ＬＥＤ球格納筐体３のＬＥＤ球４の前面に当たる部分が円形に穿設されて構成されている。なお、４１はＬＥＤ球４のソケット、４２はジャックである。本考案の実施例１の１点照明の有針計器Ｍは、光源としてはＬＥＤ球４１個を有するのみである。
【００２５】
中心軸２の円筒形状の本体２１のＬＥＤ球格納筐体３の窓部３１の前面にあたる部分は円形に穿設されていて、そこに円盤状のフレネルレンズ５が嵌設されている。フレネルレンズ５は図１ｂに見るように、中心を下方にずらせて嵌められている。なお、６はＬＥＤ球格納筐体３の位置を安定させるためのリング状の支持板である。
【００２６】
次に図３にて、７は透明性の高い合成樹脂版からなる盤面であり、盤面７は周辺部にて一部は屈曲されて目盛りｍと数字ｎを形成している。図５に見るように、盤面７には、目盛りｍと数字ｎの部分には裏面に蛍光塗料７１が塗布されており、それ以外の部分の盤面７の裏面には不透明の白色塗料７２が塗布されている。
【００２７】
筐体部分Ｃの盤面７より上部の内側には、透明素材８１の裏面に反射素材８２を塗布した反射鏡８が設けられている。反射鏡８は断面が外側に凸の弧状に屈曲されていて、屈曲率は上方に至るほど大に構成されている。また、９は筐体部分Ｃの上端部を被覆する円盤状のガラス板である。上記のような構成を有する１点照明の有針計器Ｍは、自動車の速度計として構成されている場合には、ドライバの目から見ると照明されていない場合には図４のように視認される。
【００２８】
＜実施例１の作用＞
本考案の実施例１の１点照明の有針計器Ｍは、夜間やトンネル内にて照明された場合、ドライバの目には図６のように視認される。その次第を、以下に図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２９】
実施例１の１点照明の有針計器Ｍが照明されると、ＬＥＤ球４が点灯される。すると、ＬＥＤ球４を光源とする光Ｌは、図１ａに示すようにまずＬＥＤ球格納筐体３の窓部３１より照射されて中心軸２の円筒形状の本体２１に嵌めこまれた拡散用のフレネルレンズ５に導かれる。ここで、光Ｌはフレネルレンズ５により拡散されるが、さらにフレネルレンズ５の中心が下方にずらされている効果により下方に屈曲される。
【００３０】
このような光Ｌの拡散と屈曲は、フレネルレンズ５に変えて拡散用レンズ、レンズ拡散板、拡散用プリズム等を用いても容易に行うことが可能である。あるいは、拡散用フレネルレンズ、拡散用レンズ、レンズ拡散板、拡散用プリズム等を適宜組み合わせて用いてもよい。すなわち、光Ｌの拡散と下方への屈曲が行われる手段であればいかなる手段でも用いることができる。
【００３１】
拡散用のフレネルレンズ５を通過した光Ｌは、図３に見るように一部は指針１の直下の盤面７を照明し、指針１はこの照明された盤面７を背景にして図６に見るように黒くくっきりと浮かび上がる。また一部の光Ｌは数字ｎと目盛りｍにまで到達して数字ｎと目盛りｍに塗布されている蛍光塗料７１を発光させる。さらに、筐体部分Ｃの反射鏡８に到達した光Ｌは反射鏡８に反射されて数字ｎと目盛りｍに到達し、数字ｎと目盛りｍに塗布されている蛍光塗料７１を発光させる。これにより、数字ｎと目盛りｍは周辺の盤面７よりさらに明るくくっきりとドライバの目に映ずることになる。なお、図５にてｆは、拡散後の光Ｌの仮想焦点である。フレネルレンズ５を通過した光Ｌは、あたかも仮想焦点ｆから発したかのように拡散される。
【００３２】
ここで、反射鏡８が弧状に屈曲され、さらにその曲率が上部ほど強くなっているので、光Ｌは効率よく数字ｎと目盛りｍを照明することとなる。また、フレネルレンズ５の中心が下方にずらされている効果として光Ｌは下方に偏って拡散されるので、専ら盤面７、数字ｎ、目盛りｍ、反射鏡８を照明し、直射光がガラス板９を越えて上方に漏れることがない。ゆえにドライバの目は直射光に晒されることがなく、安全運転の支障になるようなことが起こらない。
【００３３】
以上の結果より、ドライバはＬＥＤ球４によって照明された１点照明の有針計器Ｍを図６のように視認することとなる。すなわち、指針１は輝く文字盤７の一部に黒くくっきりと浮かび上がり、文字盤７の明るい部分は指針１の回動に同期して動くので、常に指針１が黒くくっきりと浮かび上がる状態となる。すなわち、速度がいかに変化しようとも常に指針１は明瞭に視認される状態である。
【００３４】
そして、指針１の指す数字ｍと目盛りｎは常に蛍光塗料７１による発光で文字盤７よりさらに明るく輝く。すなわち、ドライバは、現在の速度のみを瞬時に把握することができる。また、慣れたドライバであれば、黒く浮き出る指針１の角度だけで凡その速度を読み取ることも可能である。すなわち、本考案の実施例１の１点照明の有針計器Ｍは、自動車の速度計として応用された場合には、ドライバにその時に必要な情報のみを瞬時に、しかも感覚的に伝達する優れた作用効果を有しているのである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本考案の１点照明の有針計器は、必要な情報のみを的確に利用者に示すことができ、かつ光源としてはＬＥＤ球１個しか使用していないのでまことに経済的である。さらには、意匠的に見ても斬新であり、しかも意匠と機能が一体化している。自動車の速度計を始めとして、広範囲に応用が可能であり、産業上の利用可能性には大きなものがあると考えられる。
【符号の説明】
【００３６】
１            指針
２            中心軸
３            ＬＥＤ球格納筐体
３１          窓部
４            ＬＥＤ球
４１          ソケット
４２          ジャック
５            フレネルレンズ
６            支持板
７            盤面
７１          蛍光塗料
７２          白色塗料
８            反射鏡
８１          透明素材
８２          反射素材
９            ガラス板
Ａ            機構部分
Ｂ            表示部分
Ｃ            筐体部分
Ｌ            光
Ｍ            有針計器
ｆ            仮想焦点
ｍ            目盛り
ｎ            数字
【図１】
0003168000.tif 000003
【図２】
0003168000.tif 000004
【図３】
0003168000.tif 000005
【図４】
0003168000.tif 000006
【図５】
0003168000.tif 000007
【図６】
0003168000.tif 000008