(57)【要約】【課題】  表示パネルを透過する光を利用して指針を発光させるにあたって、コスト上昇を抑制することが可能な計器装置を提供する。【解決手段】  光源２と、光源２からの光を受光する受光部５４を有し、受光部５４からの光によって指示部５２が発光する指針５と、光源２からの光を透過する光透過部４６と指示部５２によって指示される意匠部４７とを有する表示パネル４とを備えた計器装置において、指針５を支持するように表示パネル４の前方側に配置される回転体６と、回転体６を回転駆動させる駆動装置７とを備え、駆動装置７は、表示パネル４の周囲に配設される回転軸７１と、回転軸７１に固定される駆動歯車７２とを有し、回転体６は、光透過部４６に対応する透光部６１と、意匠部４７を透視可能とする透視部６２と、駆動歯車７２に連結される歯車部６３とを有し、光透過部４６から出射される光源２の光を透光部６１を通じて受光部５４に入射させる構成とした。【選択図】  図２
2008082845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光を受光する受光部を有し、前記受光部からの光によって長手状に伸びる指示部が発光する透光性材料からなる指針と、
前記光源と前記指針との間に配置され、前記光源からの光を透過する光透過部と前記指示部によって指示される意匠部とを有する表示パネルとを備えた計器装置において、
前記指針を支持するように前記表示パネルの前方側に配置される回転体と、
前記回転体を回転駆動させる駆動装置とを備え、
前記駆動装置は、前記表示パネルの周囲に配設される回転軸と、前記回転軸に固定される駆動部とを有し、
前記回転体は、前記光透過部に対応する透光部と、前記意匠部を透視可能とする透視部と、前記駆動部に接続される被駆動部とを有し、前記光透過部から出射される前記光源の光を前記透光部を通じて前記受光部に入射させる構成としたことを特徴とする計器装置。
【請求項２】
面発光部と発光意匠部とを有する自発光型表示パネルと、
前記面発光部からの光を受光する受光部を有し、前記受光部からの光によって前記発光意匠部を指示するように長手状に伸びる指示部が発光する透光性材料からなる指針とを備えた計器装置において、
前記指針を支持するように前記自発光型表示パネルの前方側に配置される回転体と、
前記回転体を回転駆動させる駆動装置とを備え、
前記駆動装置は、前記自発光型表示パネルの周囲に配設される回転軸と、前記回転軸に固定される駆動部とを有し、
前記回転体は、前記面発光部に対応する透光部と、前記発光意匠部を透視可能とする透視部と、前記駆動部に接続される被駆動部とを有し、前記面発光部から出射される前記自発光型表示パネルの光を前記透光部を通じて前記受光部に入射させる構成としたことを特徴とする計器装置。
【請求項３】
前記透光部が、貫通孔部からなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の計器装置。
【請求項４】
前記透視部の表面に反射防止膜を形成してなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の計器装置。
【請求項５】
前記透光部とこれを取り巻く前記透視部との間に、前記透光部に導かれる光が前記透視部側に漏れるのを防止する遮光部材を設けてなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の計器装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車を代表とする各種車両に搭載される計器装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の計器装置にあっては、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載の計器装置は、回路基板上に実装された複数の光源と、前記回路基板に導通装着され回転軸が前方に延びる駆動装置（駆動手段）と、前記各光源からの光を背後から受光する受光部を有しこの受光部からの光によって長手状に伸びる指示部が発光する透光性材料からなり、前記回転軸先端に固定される指針と、前記光源と前記指針との間に配置される表示パネルとを備え、前記表示パネルが、一対のガラス基板間に液晶の封入された液晶パネルからなり、前記回転軸の近傍に配設された前記各光源からの光を透過する光透過部と、前記指示部によって指示される意匠部とを備え、前記光透過部の略中央部には、前記回転軸を貫通させるための貫通孔が形成された構成となっている。かかる構成によれば、前記各光源から発せられる光は、前記液晶パネルにおける前記光透過部を透過した後、前記受光部に入射され、この前記受光部に入射される光によって前記指示部を発光させるものである。
【特許文献１】特開２００３−１３９５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１に記載の計器装置では、液晶パネル（表示パネル）における光透過部の略中央部に駆動装置の回転軸を貫通させるための貫通孔を形成し、前記貫通孔を貫通してなる前記回転軸の先端に指針を装着し、前記光透過部を透過する光を利用して前記指針（指示部）を照明する構成である。
【０００４】
つまり、この場合、前記液晶パネルを構成する一対のガラス基板の各々に前記回転軸を貫通させるための前記貫通孔を設ける必要があり、このように前記各ガラス基板に孔（前記貫通孔）を開ける加工は一般的に難しいので、結果的に前記各ガラス基板を前記貫通孔を有する略ドーナツ状に形成して前記液晶パネルを得る構成は、計器装置の製造原価上昇（コスト上昇）を招いてしまう。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、表示パネルを透過する光を利用して指針を発光させるにあたって、コスト上昇を抑制することが可能な計器装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、光源と、前記光源からの光を受光する受光部を有し、前記受光部からの光によって長手状に伸びる指示部が発光する透光性材料からなる指針と、前記光源と前記指針との間に配置され、前記光源からの光を透過する光透過部と前記指示部によって指示される意匠部とを有する表示パネルとを備えた計器装置において、前記指針を支持するように前記表示パネルの前方側に配置される回転体と、前記回転体を回転駆動させる駆動装置とを備え、前記駆動装置は、前記表示パネルの周囲に配設される回転軸と、前記回転軸に固定される駆動部とを有し、前記回転体は、前記光透過部に対応する透光部と、前記意匠部を透視可能とする透視部と、前記駆動部に接続される被駆動部とを有し、前記光透過部から出射される前記光源の光を前記透光部を通じて前記受光部に入射させる構成としたことを特徴とする。
【０００６】
また本発明は、面発光部と発光意匠部とを有する自発光型表示パネルと、前記面発光部からの光を受光する受光部を有し、前記受光部からの光によって前記発光意匠部を指示するように長手状に伸びる指示部が発光する透光性材料からなる指針とを備えた計器装置において、前記指針を支持するように前記自発光型表示パネルの前方側に配置される回転体と、前記回転体を回転駆動させる駆動装置とを備え、前記駆動装置は、前記自発光型表示パネルの周囲に配設される回転軸と、前記回転軸に固定される駆動部とを有し、前記回転体は、前記面発光部に対応する透光部と、前記発光意匠部を透視可能とする透視部と、前記駆動部に接続される被駆動部とを有し、前記面発光部から出射される前記自発光型表示パネルの光を前記透光部を通じて前記受光部に入射させる構成としたことを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、前記透光部が、貫通孔部からなることを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、前記透視部の表面に反射防止膜を形成してなることを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、前記透光部とこれを取り巻く前記透視部との間に、前記透光部に導かれる光が前記透視部側に漏れるのを防止する遮光部材を設けてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、初期の目的を達成でき、表示パネルを透過する光を利用して指針を発光させるにあたって、コスト上昇を抑制することが可能な計器装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１実施形態）図１〜図３は、本発明の第１実施形態を示すもので、以下、これらに基づいて本発明の実施形態を例えば車両に搭載される指針式速度計に適用した場合について説明する。なお、図１は本発明の第１実施形態による計器装置の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は同実施形態による回転体と駆動装置との連結状態を示す図である。
【００１２】
図１，図２において、本実施形態による計器装置は、回路基板１と、光源２と、ケース体３と、表示パネル４と、指針５と、回転体６と、駆動装置７と、支持体８と、見返し部材９とから構成されている。
【００１３】
回路基板１は、例えばガラスエポキシ系基材に配線パターン（図示せず）を施した硬質回路基板からなり、光源２と、駆動装置７の駆動・制御を行う駆動手段（図示せず）や抵抗、コンデンサ等の各種回路部品（図示せず）が前記配線パターンに導通接続されている。
【００１４】
光源２は、例えば白色光を発するチップ型発光ダイオードからなり、表示パネル４の後述する光透過部に対応する回路基板１上に実装され、前記光透過部に光を供給するものである。
【００１５】
ケース体３は、例えば白色の合成樹脂からなり、回路基板１と表示パネル４との間に位置し、表示パネル４を保持する保持部材としての機能を有している。つまり、ケース体３は、表示パネル４の略中央部分を保持する略円筒部からなる筒状部３１と、この筒状部３１を取り巻くように配設され、表示パネル４の外縁を保持する略枠形状の周壁部３２と、前記略中央部分と前記外縁との間に位置する表示パネル４背面箇所を保持する平板部３３とを備えている。また、この場合、筒状部３１は、光源２を収納する収納部としての機能、光源２から発せられる光を前方側（前記光透過部側）へ反射させる反射部としての機能を有している。また、平板部３３には、その略中央部分に筒状部３１の内部空間である空洞部３１ａに連通する開口部３３ａが形成されている。
【００１６】
表示パネル４は、一対のガラス基板間に液晶を封入した液晶セル４１の前後面に前面偏光膜４２，背面偏光膜４３をそれぞれ設けた例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）型の液晶表示素子（液晶パネル）からなり、光源２と指針５との間に配置され、且つケース体３の平板部３３によって保持されている。この場合、前面偏光膜４２は、液晶セル４１の表面に部分的に貼り付けられ、背面偏光膜４３は、液晶セル４１の背面に部分的に貼り付けられている。
【００１７】
具体的には、前面偏光膜４２は、表示パネル４の前記略中央部分（つまり、ケース体３の筒状部３１）に対応する箇所を除いた液晶セル４１の表面箇所に貼り付けられている。これにより、前面偏光膜４２は、表示パネル４の前記略中央部分に前面偏光膜４２の形成されない第１の抜き部４４を備えることになる。また背面偏光膜４３も、前面偏光膜４２と同様に、表示パネル４の前記略中央部分に対応する箇所を除いた液晶セル４１の背面箇所に貼り付けられている。これにより、背面偏光膜４３は、表示パネル４の前記略中央部分に背面偏光膜４３の形成されない、第１の抜き部４４に対応する第２の抜き部４５を備えることになる。
【００１８】
なお、本実施形態の場合、第１，第２の抜き部４４，４５に対応する液晶セル４１部分は、光源２から発せられる光を透過する光透過部４６を構成しているものとする。従って、光源２から発せられる光は、ケース体３の筒状部３１（空洞部３１ａ）内を通り、表示パネル４における第２の抜き部４５を通じて液晶セル４１の光透過部４６を透過し、この光透過部４６を透過する透過光が第１の抜き部４４から回転体６の後述する貫通孔部内に出射光として出射される。
【００１９】
また、４７は、指針５によって指示される目盛や文字等の意匠部であり、この意匠部４７は、例えばドット型のデジタル表示像からなり、指針５の回転軌道に沿って略円弧状に配列される。
【００２０】
指針５は、表示パネル４の前方側に配置され、表示パネル４（回転体６）の略中心部（つまり、表示パネル４の光透過部４６）に対応するように配設される指針基部５１と、この指針基部５１から表示パネル４の板面方向と略平行に長手状（細長棒状）に伸びる指示部５２と、指針基部５１の外周を覆う指針キャップ５３とを備えている。この場合、指針基部５１並びに指示部５２は、例えば無色透明の透光性合成樹脂材料を用いて一体形成され、指針キャップ５３は、例えば黒色の遮光性合成樹脂材料を用いて形成されている。
【００２１】
なお、指針基部５１は、その底壁面に形成され、回転体６の前記貫通孔部を通じて導かれる光（前記出射光）を受光する受光部５４と、この受光部５４の真上に位置し、受光部５４を通じて指針基部５１内に入射される前記出射光を指示部５２の先端側に反射導光する反射部５５とを備えている。また、指示部５２は、回転体６の後述する透視部を通じて観察者が透視可能な表示パネル４の意匠部４７を指示するものである。５６は、指示部５２の背面に形成される赤色のホットスタンプ層である。
【００２２】
回転体６は、例えば無色透明の透光性合成樹脂からなり、略円環板形状に形成され、表示パネル４とは所定間隔を有するように表示パネル４の前方側に配置され、指針５を支持している。
【００２３】
かかる回転体６は、表示パネル４の光透過部４６（指針５の受光部５４）に対応するように開口形成され、光透過部４６（第１の抜き部４４）から出射される前記出射光を受光部５４に導くための略円形状の透光部としての貫通孔部６１と、この貫通孔部６１を取り巻く略円環板状の透視部６２とを備え、前記観察者は透視部６２を通じて意匠部４７を視認することができるようになっている。なお、本実施形態では、透視部６２の所定位置に意匠部４７を指示する指示部５２（指針５）が載置（支持）される構成となっている。また、回転体６は、指針５と別部材ではなく、指針５と一体に設けることも可能である。
【００２４】
なお、６３は、透視部６２の外周面に全周にわたって形成される歯車部（被駆動部）であり、この歯車部６３は、駆動装置７の後述する駆動歯車（駆動部）並びに支持体８の後述する各ギヤ部にそれぞれ連結（接続）される（図３参照）。
【００２５】
また、略円環板状の透視部６２の内壁面（つまり、貫通孔部６１と透視部６２との境界部分）には、貫通孔部６１に導かれる前記出射光の一部が透視部６２側に漏れるのを防止するための遮光部材Ｓが圧入や接着等の固定手段を用いて透視部６２の前記内壁面に固定されている。この遮光部材Ｓは、例えば黒色の合成樹脂からなり、略円筒形状に形成され、その底面は、透視部６２の背後側に延在しており、表示パネル４（前面偏光膜４２）の表面と微小のクリアランスＴを有するように対向配置される。
【００２６】
なお、６４は、透視部６２の表面に形成されるＡＲコーティング等の反射防止膜であり、この反射防止膜６４は、透視部６２の表面に例えばフッ化マグネシウム等を蒸着させた透明薄膜からなり、回転体６表面おける外光反射を防止するためのものである。かかる反射防止膜６４は、透視部６２の全面ではなく、見返し部材８にて定められる前記観察者の可視領域に対応する透視部６２箇所に少なくとも設けてあればよい。
【００２７】
駆動装置７は、例えばステッピングモータや交差コイル式ムーブメントからなり、回転体６（表示パネル４）の外周側（周囲）に位置し、回路基板１上に載置される。かかる駆動装置７は、表示パネル４の周囲に配設される回転軸７１を備え、この回転軸７１の先端には、回転体６の歯車部６３に連結される駆動歯車７２が固定されている。
【００２８】
そして、回転軸７１が計測量に応じて回転することにより、駆動部である駆動歯車７２が回転駆動し、この回転駆動力が被駆動部である歯車部６３に伝達され、回転体６が回転駆動することになる。この場合、指針５は、回転６によって支持されているため、回転体６の回転に同期して指針５が前記計測量に応じて回転する構成となる。
【００２９】
支持体８は、駆動装置７の配設されない回転体６の外周部において略等角度間隔、本実施形態では略１２０度間隔で３つ配置されており（図３参照）、これにより回転体６（指針５）の回転中心が規定されるようになっている。また各支持体８は、軸部８１と、駆動歯車７２と略同一形状のギヤ部８２と、一対のガイド部８３とを備え、軸部８１を中心軸として自由に回転し、各軸部８１の先端には回転体６の歯車部６３に連結されるギヤ部８２がそれぞれ固定されている。
【００３０】
なお、本実施形態の場合、各ギヤ部８２は、その外形形状よりも径大の一対のガイド部８３により略サンドイッチされた状態となっており、ガイド部８３は、ギヤ部８２の回転に影響を与えない例えば潤滑性の有る部材により形成され、軸部８１によって軸支されている。
【００３１】
そして、ガイド部８３は、その外縁部にて部分的に回転体６の歯車部６３をサンドイッチする構成となっており、これにより回転体６を円滑に回転させることができる。このことは、ガイド部８３が、回転体６を回転可能に保持するための保持部としての機能を有することを意味している。なお、図示省略するが、本実施形態における各支持体８は、そのガイド部８３が、例えばケース体３と所定の固定手段により固定されているものとする。また、支持体８の個数は、３つではなく、回転体６の外周面において略等角度間隔に４つ以上配設してもよい。
【００３２】
見返し部材９は、例えば黒色の合成樹脂からなり、指針５や回転体６における透視部６２の所要部（前記可視領域）を露出し、それ以外の領域を遮蔽するように配置されている。
【００３３】
以上の各部により計器装置が構成される。かかる構成によれば、前記計測値に応じて表示パネル４の周囲に配設された駆動装置７の回転軸７１が回転駆動されることで、指針５を支持する回転体６が回転する構成となる。そして、この回転体６の回転に連動して指針５が回転することで、指針５の指示部５２が、目盛等の意匠部４７を指示するものである。一方、前記計測値に応じて回転する指示部５２は、指針基部５１の直下に配置された光源２からの光を利用して照明される。
【００３４】
すなわち、光源２が点灯すると、光源２から発せられる白色光は、筒状部３１内を通り、表示パネル４における第２の抜き部４５を通じて光透過部４６を透過し、この光透過部４６を透過する透過光が第１の抜き部４４から貫通孔部６１内（遮光部材Ｓ内部）に出射光として出射される。そして、前記出射光は、貫通孔部６１を通過し、受光部５４を通じて指針基部５１内に入射光として入射され、前記入射光が反射部５５によって指示部５２の先端側に反射導光される。この指示部５２の先端側に反射導光された光は、指示部５２の背面に形成された赤色のホットスタンプ層５６によって赤色に着色されることで指示部５２が赤色に発光する。
【００３５】
従って、このように表示パネル４（光透過部４６）を透過する光を利用して指針５を発光させるにあたって、本実施形態では駆動装置７の回転軸７１を表示パネル４の周囲に配設する構成を採用することで、従来のように表示パネル（液晶パネル）を構成する一対のガラス基板に駆動装置の回転軸を挿通させるための孔を開けるといった加工が一切不要となるので、表示パネルの製造コストを低減させることができる。つまり、計器装置の製造原価上昇（コスト上昇）を抑制することが可能となる。
【００３６】
また本実施形態では、透視部６２の表面に反射防止膜６４を形成してなることにより、透視部６２表面おける外光反射が抑制され、意匠部４７等の視認性を向上させることができる。
【００３７】
また本実施形態では、貫通孔部である透光部６１とこれを取り巻く透視部６２との間に、透光部６１に導かれる光が透視部６２側に漏れるのを防止する遮光部材Ｓを設けてなることにより、表示パネル４の光透過部４６から出射される前記出射光が、指針５の受光部５４にロスなく導かれるため、指示部５２をより明るく発光させることができる。
【００３８】
なお本実施形態では、透光部６１が貫通孔部からなり、且つ受光部５４が平坦面により形成されている場合について説明したが、例えば図４に示すように指針基部５１に遮光部材Ｓ内部を埋設するような突出部Ｘを延長形成してもよい。この場合、突出部Ｘの底面が受光部５４となることは言うまでもない。なお、突出部Ｘは、遮光部材Ｓ内部の全体を埋めるものには限定されず、例えば遮光部材Ｓ内部（あるいは貫通孔部６１）の少なくとも一部を埋めるように指針基部５１に一体形成されてなる構成であってもよい。
【００３９】
（第２実施形態）次に、図５，図６を用いて、本発明の第２実施形態を説明するが、前述した第１実施形態と同一もしくは相当個所には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。なお、図５は本発明の第２実施形態による計器装置の断面図、図６は図５のＢ−Ｂ断面図を示している。
【００４０】
この第２実施形態が、前記第１実施形態と比べて異なる点は、表示パネル４を受光型の液晶パネルではなく、自発光型表示パネル１００とした点である。本第２実施形態のように自発光型表示パネル１００を採用した場合、前記第１実施形態にて採用した光源２が不要となることは言うまでもない。
【００４１】
自発光型表示パネル１００は、本第２実施形態の場合、一対の電極間にサンドイッチした有機発光層をさらに一対のガラス基板で封止し、前記電極間に直流を供給することで間に挟まれた前記有機発光層が発光する電界発光素子（有機ＥＬ）パネルからなる。
【００４２】
そして、自発光型表示パネル１００は、前記有機発光層が発光することにより、貫通孔部６１に対応する位置に略円形状の面発光部１０１を発光させるとともに、面発光部１０１を取り巻く発光意匠部１０２を発光させるものである。面発光部１０１は、受光部５４に光を供給して、指示部５２を発光させるための発光部からなり、白色に発光する。また発光意匠部１０２は、目盛、文字等の意匠を発光する発光部からなり、白色に発光する。なお、発光意匠部１０２は、透視部６２を通じて透視可能であり、指示部５２によって指示される。つまり、本第２実施形態では、前記第１実施形態にて採用された光透過部４６に代えて面発光部１０１が採用され、意匠部４７に代えて発光意匠部１０２が採用されていることになる。
【００４３】
かかる第２実施形態においても、前記計測値に応じて自発光型表示パネル１００の周囲に配設された駆動装置７の回転軸７１が回転駆動されることで、指針５を支持する回転体６が回転する構成となる。そして、この回転体６の回転に連動して指針５が回転することで、指針５の指示部５２が、目盛等の発光意匠部１０２を指示するものである。一方、前記計測値に応じて回転する指示部５２は、指針基部５１の直下に配置された面発光部１０１からの光を利用して照明される。
【００４４】
すなわち、面発光部１０１が点灯すると、面発光部１０１から発せられる白色光は、貫通孔部６１内（遮光部材Ｓ内部）に出射光として出射され、前記出射光は、貫通孔部６１を通過し、受光部５４を通じて指針基部５１内に入射光として入射され、前記入射光が反射部５５によって指示部５２の先端側に反射導光される。この指示部５２の先端側に反射導光された光は、指示部５２の背面に形成された赤色のホットスタンプ層５６によって赤色に着色されることで指示部５２が赤色に発光する。
【００４５】
従って、このように面発光部１０１からの光を利用して指針５を発光させるにあたって、本実施形態では駆動装置７の回転軸７１を自発光型表示パネル１００の周囲に配設する構成を採用することで、従来のように表示パネルを構成する一対のガラス基板に駆動装置の回転軸を挿通させるための孔を開けるといった加工が一切不要となるので、計器装置の製造原価上昇が抑制され、前記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４６】
また前記各実施形態では、透光部６１が貫通孔部からなる場合について説明したが、例えば透光部６１を貫通孔ではなく、透明部としてもい。この場合、前記透明部は遮光部材Ｓの内部に適宜固定手段を用いて固定される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施形態による計器装置の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】同実施形態による回転体と駆動装置との連結状態を示す図である。
【図４】同実施形態による変形例を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態による計器装置の正面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１    回路基板
２    光源
３    ケース体
４    表示パネル
５    指針
６    回転体
７    駆動装置
８    支持体
９    見返し部材
４６    光透過部
４７    意匠部
５２    指示部
５４    受光部
６１    貫通孔部（透光部）
６２    透視部
６３    歯車部（被駆動部）
６４    反射防止膜
７１    回転軸
７２    駆動歯車（駆動部）
１００    自発光型表示パネル
１０１    面発光部
１０２    発光意匠部
Ｓ    遮光部材
【図１】
2008082845.tif 000003
【図２】
2008082845.tif 000004
【図３】
2008082845.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008082845.tif 000007
【図６】
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