(57)【要約】【課題】  指針の先端側の質量が増加することを防止し、指針の慣性モーメントの増大、重心位置の先端側への移動、および、アンバランス量の増大を抑制する。【解決手段】  複数のプリズム７４ａ〜７４ｅによって指針本体７１における発光領域を分割し、分割した各領域をそれぞれ異なるタイミングで発光させられるようにする。そして、このような構成を実現するために用いられる各ＬＥＤ７８ａ〜７８ｅや各ＬＥＤ７８ａ〜７８ｅを駆動するための抵抗７９ａ〜７９ｅおよびツェナーダイオード８０ａ〜８０ｅ等、発光駆動回路を構成する素子を指針本体７１ではなく、ボス部７２に集中配置した構成とする。これにより、指針本体７１の質量の増加、特に先端側の質量の増加を防止することが可能となる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧状に最低目盛り値から最高目盛り値にかけて目盛った目盛り（４１）を有し、この円弧状の目盛りの中央部に貫通穴（４２）が形成されてなる目盛り盤（４０）と、
前記目盛り盤の裏面側に配設され、指針軸（６２）が備えられた回動内機（６０）と、
前記貫通穴を通じて、前記回動内機に備えられた前記指針軸の先端部に支持され、前記回動内機によって駆動される発光指針（７０）とを備え、
前記回動内機によって前記発光指針が駆動されることにより、前記発光指針が前記目盛りに沿って回動させられることで、前記目盛りの所望の位置を指し示すように構成された表示計器において、
前記発光指針は、前記指針軸の先端に支持され、前記発光指針を発光させるための複数の光源（７８ａ〜７８ｅ）および前記複数の光源を光らせるための発光駆動回路（７９ａ〜７９ｅ、８０ａ〜８０ｅ）が配置されたボス部（７２）と、前記ボス部を介して前記指針軸に支持され、前記目盛りの所望の位置を指し示す、導光材料で構成された指示部（７１）とを有し、前記発光駆動回路によって前記複数の光源を光らせ、該光を前記指示部の先端部に向けて導き、前記指針部の表面を発光領域として該発光領域から発光させるようになっており、
前記指示部は、前記発光領域が前記ボス部から該指針部の先端に向かって複数に分割され、前記複数の光源それぞれにより、分割された各領域を異なるタイミングで発光させられるようになっていることを特徴とする表示計器。
【請求項２】
前記発光駆動回路は、該発光駆動回路に時間経過と共に電圧が増大する印加電圧を加えたときに、前記分割された各領域のうち前記ボス部に近いものから順に発光させられるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示計器。
【請求項３】
前記発光駆動回路は、該発光駆動回路に時間経過と共に電圧が減少する印加電圧を加えたときに、前記分割された各領域のうち前記ボス部に遠いものから順に消灯させられるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示計器。
【請求項４】
前記複数の光源それぞれには、前記発光駆動回路に含まれるツェナーダイオード（８０ａ〜８０ｅ）が直列接続されていると共に、各光源とツェナーダイオードとが直接接続されたラインが並列接続された構成とされており、
前記各光源それぞれに直接接続された前記ツェナーダイオードは、前記分割された各領域のうち前記ボス部に最も近い側を発光させる前記光源（７８ａ）に接続されるツェナーダイオード（８０ａ）から順に飽和電圧が大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項２または３に記載の表示計器。
【請求項５】
前記複数の光源のうち、前記分割された各領域のうち最も前記ボス部に近くに位置する領域を発光させる光源（７８ａ）以外の光源（７８ｂ〜７８ｅ）それぞれにツェナーダイオード（８０ｂ〜８０ｅ）が直列接続されており、各光源とツェナーダイオードおよび前記分割された各領域のうち最も前記ボス部に近くに位置する領域を発光させる光源が並列接続された構成とされており、
前記各光源それぞれに直接接続された前記ツェナーダイオードは、前記分割された各領域のうち前記ボス部に近い側を発光させる前記光源（７８ｂ）に接続されるツェナーダイオード（８０ｂ）から順に飽和電圧が大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項２または３に記載の表示計器。
【請求項６】
円弧状に最低目盛り値から最高目盛り値にかけて目盛った目盛り（４１）を有し、この円弧状の目盛りの中央部に貫通穴（４２）が形成されてなる目盛り盤（４０）と、
前記目盛り盤の裏面側に配設され、指針軸（６２）が備えられた回動内機（６０）と、
前記貫通穴を通じて、前記回動内機に備えられた前記指針軸の先端部に支持され、前記回動内機によって駆動される発光指針（７０）とを備え、
前記回動内機によって前記発光指針が駆動されることにより、前記発光指針が前記目盛りに沿って回動させられることで、前記目盛りの所望の位置を指し示すように構成された表示計器において、
前記発光指針は、前記指針軸の先端に支持され、前記発光指針を発光させるための複数の光源（７８ａ〜７８ｅ）および前記複数の光源を光らせるための発光駆動回路（７９ａ〜７９ｅ、８０ａ〜８０ｅ）が配置されたボス部（７２）と、前記ボス部を介して前記指針軸に支持され、前記目盛りの所望の位置を指し示す、導光材料で構成された指示部（７１）とを有し、前記発光駆動回路によって前記複数の光源を光らせ、該光を前記指示部の先端部に向けて導き、前記指針部の表面を発光領域として該発光領域から発光させるようになっており、
前記指示部は、前記発光領域が前記ボス部から該指針部の先端に向かって複数に分割され、前記複数の光源それぞれにより、分割された各領域を独立して発光させられるようになっていることを特徴とする表示計器。
【請求項７】
前記指示部は、導光材料からなる複数のプリズムが積層された構造となっており、該複数のプリズムのそれぞれの一端部が前記ボス部側に配置されていると共に、該複数のプリズムそれぞれの一端部に対応するように前記複数の光源それぞれが配置され、前記複数の光源の光が前記複数のプリズムそれぞれの一端部から入射されるようになっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載のに記載の表示計器。
【請求項８】
前記指示部における前記発光領域は、前記複数のプリズムの他端部が同一平面に並べられて構成されたものであることを特徴とする請求項７に記載の表示計器。
【請求項９】
前記複数のプリズムは、前記他端部が前記指針部の長手方向に対して斜めに傾斜した面で構成されていることを特徴とする請求項８に記載の表示計器。
【請求項１０】
前記複数のプリズムそれぞれの裏面には、光拡散層（７６ａ〜７６ｅ）が備えられていることを特徴とする請求項８に記載の表示計器。
【請求項１１】
前記複数のプリズムそれぞれの裏面に形成された前記光拡散層は、前記複数のプリズムそれぞれの前記他端面と対向する部分と、これら各プリズムの隣に位置するプリズムの前記他端面の先端位置と対向する部分にのみ形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の表示計器。
【請求項１２】
前記複数のプリズムは、互いに接着されずに重ねあわされただけの構成とされていることを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか１つに記載の表示計器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光する領域を調整できる指針を備えた表示計器に関するものであり、例えば、指針のボス部側から順に発光させることで指針が伸縮するように見せられる自動車用計器に適用して好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光指針が伸縮して見えるようにした自動車用計器が特許文献１に示されている。この特許文献１に示される自動車用計器における指針の部分の断面構成を図１０に示す。また、この指針の発光駆動回路の回路構成を図１０に示す。
【０００３】
図１０に示されるように、自動車用計器における指針１００は、指針の長手方向にプリント基板１０１が延設され、このプリント基板１０１の表面に等間隔で発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）１０２ａ〜１０２ｊが配置されたものとされている。そして、プリント基板１０１の裏面における各ＬＥＤ１０２ａ〜１０２ｊと対応した位置に抵抗１０３ａ〜１０３ｊおよびツェナーダイオード１０４ａ〜１０４ｊが実装され、指針１００のボス部１０５側において、プリント基板１０１からターミナル１０６が引き出されることで、ＬＥＤ１０２ａ〜１０２ｊ、抵抗１０３ａ〜１０３ｊおよびツェナーダイオード１０４ａ〜１０４ｊへの電圧印加が行えるようにされている。
【０００４】
なお、各ＬＥＤ１０２ａ〜１０２ｊ、抵抗１０３ａ〜１０３ｊおよびツェナーダイオード１０４ａ〜１０４ｊの参照符号は、ボス部１０５から近いものから順に付けられたものである。
【０００５】
また、指針１００の発光駆動回路は、図１１に示されるように、各ＬＥＤ１０２ａ〜１０２ｊにそれぞれに対して対応する抵抗１０３ａ〜１０３ｊおよびツェナーダイオード１０４ａ〜１０４ｊが直列接続され、その各ラインがすべて並列接続された構成とされている。各ツェナーダイオード１０４ａ〜１０４ｊの飽和電圧は、ボス部１０５に近い側から遠い側に移動するにつれて、順に高くなるように設定されている。
【０００６】
このように構成される指針１００は、ターミナル１０６を通じて、発光駆動回路の両端子１０７ａ、１０７ｂに対して、図１２のように経過時間ｔが長くなるにつれて印加電圧Ｖが大きくなるような電圧を印加することで発光駆動される。これにより、経過時間ｔがｔ１となる時点でツェナーダイオード１０４ａが飽和してＬＥＤ１０２ａが発光し、ｔ２となる時点でツェナーダイオード１０４ｂが飽和してＬＥＤ１０２ｂが発光し、というように時間が経過するにしたがってボス部１０５側から近い順にＬＥＤ１０２ａ〜１０２ｊが発光していくようになっている。
【０００７】
このようにして、指針１００がボス部１０５の方、つまり根元の方から先端に向かって伸びて見えるようにすることを可能としている。
【特許文献１】特開２００３−１２１２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に示される自動車用計器における指針１００では、指針１００の全長に渡って多数のＬＥＤ１０２ａ〜１０２ｊやＬＥＤ１０２ａ〜１０２ｊの発光タイミングを制御するための抵抗１０３ａ〜１０３ｊおよびツェナーダイオード１０３ａ〜１０３ｊが配置された構成となっている。このため、指針１００の質量、特に指針１００の先端側の質量が増加してしまうことになる。
【０００９】
このように指針１００の質量が増加してしまうと、指針１００の慣性モーメントの増大、重心位置の先端側への移動、および、アンバランス量の増大を招くことになる。このため、特許文献１に示されるような指針１００を適正に駆動するためには、高性能な指針回転駆動ムーブメントを用いなければならず、装置の実現が困難となる。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、指針の先端側の質量が増加してしまうことを防止し、指針の慣性モーメントの増大、重心位置の先端側への移動、および、アンバランス量の増大を抑制できる表示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】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、発光指針（７０）は、指針軸の先端に支持され、発光指針を発光させるための複数の光源（７８ａ〜７８ｅ）および複数の光源を光らせるための発光駆動回路（７９ａ〜７９ｅ、８０ａ〜８０ｅ）が配置されたボス部（７２）と、ボス部を介して指針軸に支持され、目盛りの所望の位置を指し示す、導光材料で構成された指示部（７１）とを有し、発光駆動回路によって複数の光源を光らせ、該光を指示部の先端部に向けて導き、指針部の表面を発光領域として該発光領域から発光させるようになっており、指示部は、発光領域がボス部から該指針部の先端に向かって複数に分割され、複数の光源それぞれにより、分割された各領域を異なるタイミングで発光させられるようになっていることを特徴としている。
【００１２】
このように、指針部における発光領域をボス部から指針部の先端に向かって複数に分割し、分割した各領域をそれぞれ異なるタイミングで発光させられるようにしている。そして、このような構成を実現するために用いられる光源や発光駆動回路を指針部ではなく、ボス部に集中配置した構成としている。このため、指針部の質量の増加、特に先端側の質量の増加を防止することが可能となる。
【００１３】
これにより、指針部の質量の増加、特に先端側の質量の増加に伴う、指針の慣性モーメントの増大、重心位置の先端側への移動、および、アンバランス量の増大を抑制できる表示計器とすることができる。
【００１４】
そして、このような構成の表示計器を用いれば、分割された各領域のうちボス部に近いものから順に発光させることも、分割された各領域のうちボス部から遠いものから順に消灯させることも可能である。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、発光駆動回路は、該発光駆動回路に時間経過と共に電圧が増大する印加電圧を加えたときに、分割された各領域のうちボス部に近いものから順に発光させられるように構成されていることを特徴としている。また、請求項３に記載の発明では、発光駆動回路は、該発光駆動回路に時間経過と共に電圧が減少する印加電圧を加えたときに、分割された各領域のうちボス部に遠いものから順に消灯させられるように構成されていることを特徴としている。
【００１６】
これらに示されるように、印加電圧を増大させるにつれてボス部に近いものから順に発光させられるような、また、印加電圧を減少させるにつれてボス部に遠いものから順に消灯させられるような発光駆動回路とすることができる。
【００１７】
例えば、請求項４に示されるように、複数の光源それぞれに、発光駆動回路に含まれるツェナーダイオード（８０ａ〜８０ｅ）を直列接続すると共に、各光源とツェナーダイオードとが直接接続されたラインを並列接続させ、各光源それぞれに直接接続されたツェナーダイオードの飽和電圧が、分割された各領域のうちボス部に最も近い側を発光させる光源（７８ａ）に接続されるツェナーダイオード（８０ａ）から順に大きくなるように設定すれば良い。
【００１８】
この場合、請求項５に示されるように、複数の光源のうち、分割された各領域のうち最もボス部に近くに位置する領域を発光させる光源（７８ａ）に関しては、ツェナーダイオードを省略することもできる。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、請求項１に記載の発明について、指示部における分割された各領域を独立して発光させられるようにすることを特徴としている。このように、分割された各領域が独立して発光させられるようにすれば、どの領域をどのタイミングで発光させるかを独立して制御することができる。
【００２０】
これにより、請求項１に記載の効果が得られるだけでなく、表示計器の中央部において投影手段などによる表示が行われる場合に、その表示と発光指針による発光とがオーバラップしないように、指針部のうち投影手段による表示とのオーバラップ部分の発光領域に関しては発光させないようにすることも可能である。
【００２１】
請求項７に記載の発明では、指示部は、導光材料からなる複数のプリズムが積層された構造となっており、該複数のプリズムのそれぞれの一端部がボス部側に配置されていると共に、該複数のプリズムそれぞれの一端部に対応するように複数の光源それぞれが配置され、複数の光源の光が複数のプリズムそれぞれの一端部から入射されるようになっていることを特徴としている。
【００２２】
このように、複数のプリズムを積層し、複数のプリズムのそれぞれの端部から光源の光が入射されるようにすることで、指針部における発光領域を分割することが可能となる。
【００２３】
この場合、例えば、請求項８に示されるように、指示部における発光領域は、複数のプリズムの他端部が同一平面に並べられた構成とされる。例えば、請求項９に示されるように、複数のプリズムの他端部が指針部の長手方向に対して斜めの面で構成されるようにすれば良い。
【００２４】
請求項１０に記載の発明では、複数のプリズムそれぞれの裏面には、光拡散層（７６ａ〜７６ｅ）が備えられていることを特徴としている。このような光拡散層を設けることにより、入射された光を拡散させ、各領域を発光させることができる。
【００２５】
この場合、請求項１１に示されるように、複数のプリズムそれぞれの裏面に形成された光拡散層は、複数のプリズムそれぞれの他端面と対向する部分と、これら各プリズムの隣に位置するプリズムの他端面の先端位置と対向する部分にのみ形成されるようにするのが好ましい。
【００２６】
このように、複数のプリズムそれぞれの他端面と対向する部分と、これら各プリズムの隣に位置するプリズムの他端面の先端位置と対向する部分にのみ光拡散層を形成すれば、輝度のムラが無いように発光領域からの発光を行うことが可能となる。
【００２７】
請求項１２に記載の発明では、複数のプリズムは、互いに接着されずに重ねあわされただけの構成とされていることを特徴としている。
【００２８】
このような構成とすれば、複数のプリズムそれぞれの間の界面により、各プリズムに入射された光が他のプリズムに入り込まないようにできる。
【００２９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００３１】
（第１実施形態）
本発明の一実施形態における表示計器を自動車用計器に適用したときの正面図を図１に示す。また、図２に、図１のＡ−Ａ断面図を示す。以下、これらの図を参照して、本実施形態における自動車用計器について説明する。
【００３２】
本実施形態の自動車用計器は、例えば、自動車のインストルメントパネルにスピードメータやタコメータとして配設されるもので、ここでは自動車量計器がスピードメータとして適用される場合を示してある。この自動車用計器は、ケーシング１０、環状の見返し板２０及びフロントパネル３０で構成されるハウジング内に、目盛り盤４０、配線基板５０、回動内機６０及び発光指針７０を組み付けて構成されている。
【００３３】
ケーシング１０は、断面コ字状を成しており、その底面部１１に回動内機６０が設置されうようになっている。
【００３４】
見返し板２０は、環状枠体を成しており、周囲壁２１と底壁２２とによって構成されている。見返し板２０は、底壁２２側において、ケース１０の開口端側に連結されている。この見返し板２０の底壁２２には、開口部２３が形成されており、この開口部２３を通じて、目盛り盤４０および発光指針７０が露出するようになっている。
【００３５】
フロントパネル３０は、ブラックフェース（２０パーセント程度の光透過率を有する）としての役割を果たすものである。このフロントパネル３０は、見返し板２０の周壁２１の先端の開口部２４に嵌め込まれている。
【００３６】
目盛盤４０は、略円弧状目盛り部４１を有しており、この目盛り部４１は、目盛盤４０の外周部に沿い略円弧状に当該乗用車の車速を最低値（０ｋｍ／ｈ）から最高値（１８０ｋｍ／ｈ）にかけて目盛って形成されおり、複数の目盛り４１ａと、これら各目盛り４１ａに対応する各目盛り値４１ｂとにより構成されている。
【００３７】
配線板５０は、ケーシング１０内において目盛盤４０の裏面に設けられ、例えば内機本体６１の端面に支持されている。この配線板５０に供えられた図示しない制御部を通じ、発光指針７０を駆動するための後述する発光駆動回路に対して、所望の印加電圧が付与されるようになっている。
【００３８】
回動内機６０は、上記内機本体６１及び指針軸６２を備えており、内機本体６１は、ケーシング１０内にてその底面部１１に装着されている。指針軸６２は、内機本体６１から配線板５０の貫通穴部５１を通り目盛盤４０の貫通穴部４２に向けて回動可能に延出している。この回動内機６０には、車両に搭載されたメータＥＣＵ６３から車速センサ等の検出信号から求めた車速に応じた駆動信号が入力されるようになっており、この駆動信号に基づいて回動内気６０が駆動されるようになっている。
【００３９】
発光指針７０は、指針軸６２の先端部に支持され、指針軸６２の回動に伴い、目盛盤４０の目盛り部４１に沿って回動させられ、目盛り部４１に示される車速を指示するためのものである。
【００４０】
図３（ａ）、（ｂ）に発光指針７０の斜視図および分解図を示すと共に、図４に、発光指針７０の断面拡大図を示し、これらの図を参照して発光指針７０の構造について詳細に説明する。
【００４１】
発光指針７０は、指針本体（指針部）７１とボス部７２とを備えていると共に、これら指針本体７１およびボス部７２がカバー７３によって覆われた構成となっている。図３（ｂ）は、図３（ａ）からカバー７３を取り除いたものに相当している。
【００４２】
指針本体７１は、ボス部７２にて指針軸６２の先端部に同軸的に支持され、ボス部７２が指針軸６２によって回動させられることで、指針本体７１が回動させられるようになっている。
【００４３】
カバー７３は、ほぼ全体が遮光性の部材で構成されているが、カバー７３の表面部において、指針本体７１の長手方向と平行に透光性の部材で構成されている。以下、カバー７３のうち遮光性の部材で構成された部分を遮光性部７３ａ、透光性の部材で構成された部分を透光性部７３ｂという。
【００４４】
このような構成とされていることから、指針本体７１が発光させられたときに、透光性部７３ｂに位置する領域から発光され、フロントパネル３０から光が透過して、ドライバから視認できるようになっている。
【００４５】
図４に示されるように、指針本体７１は、表面７１ａ側が目盛盤４０の表面と平行を成し、裏面７１ｂ側が目盛盤４０に対して傾斜した、つまり指針本体７１の長手方向に対して斜めの面を有する先細り形状となっている。この指針本体７１は、例えば、アクリル等の導光材料からなる複数のプリズム７４ａ〜７４ｅで構成され、各プリズム７４ａ〜７４ｅが互いに重ね合わせられ、積層されることで上記のような先細り形状を構成している。ここでいう複数のプリズム７４ａ〜７４ｅの数はどのように設定されていても良いが、本実施形態では５つとしている。
【００４６】
具体的には、各プリズム７４ａ〜７４ｅは指針本体７１の裏面７１ｂ側と平行な部材によって構成されており、その一端側がボス部７２側において露出され、他端側が指針本体７１の表面側と平行となるように、指針本体７１の長手方向に斜めに切断されたような形状とされている。そして、各プリズム７４ａ〜７４ｅの他端側が同一平面上に配置され、指針本体７１とボス部７２の基体７５とカバー７３とによって各プリズム７４ａ〜７４ｅを挟み込むことで、発光指針７０の外形が構成されている。このプリズム７４ａ〜７４ｅにおける他端側の面が発光領域を構成しており、それぞれの面が発光領域を複数に分割した面となる。
【００４７】
なお、各プリズム７４ａ〜７４ｅそれぞれの間は、接着剤などで接合されておらず、各プリズム７４ａ〜７４ｅの間に界面が形成されるようにしている。これにより、各プリズム７４ａ〜７４ｅに入射された光ができるだけ他のプリズム７４ａ〜７４ｅに入り込まないようにできる。
【００４８】
各プリズム７４ａ〜７４ｅには、全面印刷もしくは網点などからなる光拡散層７６ａ〜７６ｅが例えば印刷形成されており、各光拡散層７６ａ〜７６ｅは、各プリズム７４ａ〜７４ｅのうち指針本体７１の裏面７１ｂ側と平行な面において、各プリズム７４ａ〜７４ｅのうち指針本体７１の先端位置側の先端部から隣接するプリズム７４ａ〜７４ｅの同先端部よりも内側まで形成されている。すなわち、各光拡散層７６ａ〜７６ｅは、互いに若干オーバラップするように形成されている。
【００４９】
また、ボス部７２には、発光指針７０の発光駆動回路が備えられた回路基板７７が備えられている。この回路基板７７には、プリズム７４ａ〜７４ｅの数に対応した数、すなわち本実施形態では５つのＬＥＤ７８ａ〜７８ｅが備えられていると共に、ＬＥＤ７８ａ〜７８ｅの数に対応する数の抵抗７９ａ〜７９ｅおよびツェナーダイオード８０ａ〜８０ｅが備えられている。
【００５０】
なお、各ＬＥＤ７８ａ〜７８ｅ、抵抗７９ａ〜７９ｅおよびツェナーダイオード８０ａ〜８０ｅの参照符号は、各プリズム７４ａ〜７４ｅのうちボス部７２から近いものと対応するものから順に付けられたものである。
【００５１】
この回路基板７７は、各ＬＥＤ７８ａ〜７８ｅが指針本体７１のうちボス部７２側の端部と平行に並べられ、各プリズム７４ａ〜７４ｅの端面と対向するように、プリズム７４ａ〜７４ｅが１つずつ配置されるように、基体７５に固定されている。図５は、回路基板７７に備えられた発光駆動回路の回路構成を示したものである。
【００５２】
この図に示されるように、発光指針７０の発光駆動回路は、各ＬＥＤ７８ａ〜７８ｅにそれぞれに対して対応する抵抗７９ａ〜７９ｅおよびツェナーダイオード８０ａ〜８０ｅが直列接続され、その各ラインがすべて並列接続された構成とされている。なお、これら各ラインと並列に接続されたツェナーダイオード８１は、過電圧保護用として設けたものであり、このツェナーダイオード８１の飽和電圧以上には各ラインに電圧が印加されないようになっている。
【００５３】
各ツェナーダイオード８１ａ〜８１ｅの飽和電圧は、各プリズム７４ａ〜７４ｅのうちボス部７２から近い発光領域を構成するプリズム７４ａと対応するＬＥＤ７８ａに備えられるものから遠い発光領域を構成するプリズム７４ｅと対応するＬＥＤ７８ｅに備えられるものに移動するにつれて、順に高くなるように設定されている。また、各抵抗７９ａ〜７９ｅの抵抗値は、各ラインに電流が流れたときにそれらの電流値がほぼ同等になるように設定されている。
【００５４】
このように構成される発光駆動回路は、ボス部７２から引き出されたターミナル８２が、図２に示される回動ターミナル８４に接続され、この回動ターミナル８４の中でスパイラル状に渦を巻いたＦＰＣ（Flexible print circuit）８５を通じて、配線板５０との電気的な接続が行われている。つまり、ＦＰＣ８５によって回動ターミナル８４および発光指針７０の回動運動を吸収し、配線板５０との電気的な接続が確保されるようになっている。このような構成により、メータＥＣＵ６３からの駆動信号に基づいて、発光指針７０における発光駆動回路の各構成要素が駆動され、発光指針７０の発光制御が行われるようになっている。
【００５５】
次に、上記のように構成される自動車用計器の作動について説明する。
【００５６】
図示しないイグニッションスイッチがオンされると、メータＥＣＵ６３に電力供給がなされる。そして、車速センサからの検出信号に基づいてメータＥＣＵ６３から駆動信号が出力され、回動内機６０が駆動される。これにより、自動車用計器が作動する。
【００５７】
このとき、発光指針７０における発光駆動回路には、ターミナル８２を通じて、発光駆動回路の両端子８３ａ、８３ｂに対して、図６のように経過時間ｔが長くなるにつれて印加電圧Ｖが大きくなるような電圧が印加される。これにより、各ＬＥＤ７８ａ〜７８ｅが発光駆動される。具体的には、経過時間ｔがｔ１となる時点でツェナーダイオード８０ａが飽和してＬＥＤ７８ａが発光し、ｔ２となる時点でツェナーダイオード８０ｂが飽和してＬＥＤ７８ｂが発光し、というように時間が経過するにしたがってボス部７２から近い発光領域を構成するプリズム７４ａと対応するＬＥＤ７４ａから順に、各ＬＥＤ７４ａ〜７４ｅが発光していくようになっている。
【００５８】
そして、各ＬＥＤ７４ａ〜７４ｅで発せられた光は、各プリズム７４ａ〜７４ｅの端面から各プリズム７４ａ〜７４ｅに順に入射される。また、各プリズム７４ａ〜７４ｅが導光材料で構成されていることから、入射された光が各プリズム７４ａ〜７４ｅの他端側に向かって導かれ、各プリズム７４ａ〜７４ｅの裏面側に形成された光拡散層７６ａ〜７６ｅによって拡散され、透光性部７３ｂを通じて発光指針７０の外部に導かれることになる。このため、フロントパネル３０を通じて発光指針７０がドライバに認識される。
【００５９】
このとき、時間が経過するに従ってＬＥＤ７８ａ〜７８ｅが順に発光し、その光が各プリズム７４ａ〜７４ｅに順に入射されるようになっているため、ドライバが発光指針７０におけるボス部７２の方、つまり根元の方から先端に向かって伸びていくように見えるようにすることができる。これにより、ドライバに対して斬新な見栄えを提供することが可能となる。
【００６０】
そして、図示しないイグニッションスイッチがオフされると、印加電圧Ｖが除々に小さくなるように制御される。これにより、上記とは逆の順番、つまりＬＥＤ７８ｅから順に消灯していき、ドライバが発光指針７０における先端部から縮んでいくように見えるようにすることができる。
【００６１】
以上のような自動車用計器により得られる効果について説明する。
【００６２】
本実施形態の自動車用計器においては、複数のプリズム７４ａ〜７４ｅによって指針本体７１における発光領域を分割し、分割した各領域をそれぞれ異なるタイミング、換言すれば独立して発光させることができるようにしている。そして、このような構成を実現するために用いられる各ＬＥＤ７８ａ〜７８ｅや各ＬＥＤ７８ａ〜７８ｅを駆動するための抵抗７９ａ〜７９ｅおよびツェナーダイオード８０ａ〜８０ｅ等、発光駆動回路を構成する素子を指針本体７１ではなく、ボス部７２に集中配置した構成としている。このため、指針本体７１の質量の増加、特に先端側の質量の増加を防止することが可能となる。
【００６３】
これにより、指針本体７１の質量の増加、特に先端側の質量の増加に伴う、指針の慣性モーメントの増大、重心位置の先端側への移動、および、アンバランス量の増大を抑制できる自動車用計器とすることができる。
【００６４】
また、特許文献１に示しされる従来の指針１００（図１０参照）においては、各ＬＥＤ１０２ａ〜１０２ｊが指針１００の全長に渡って配置された構成となっているが、各ＬＥＤ１０２ａ〜１０２ｊが発光できる範囲は比較的狭く、広範囲を発光させるためにはＬＥＤ数を多くする必要があった。このことも、指針１００の質量を増加させる要因にもなっている。
【００６５】
これに対し、本実施形態の自動車用計器においては、複数のプリズム７４ａ〜７４ｅによって発光領域を分割しているため、各プリズム７４ａ〜７４ｅによって比較的広い範囲の発光を行うことが可能となる。したがって、発光指針７０を発光させるために必要になるＬＥＤ数も特許文献１に記載のものと比べて少なくすることが可能となる。
【００６６】
これにより、ＬＥＤ数を減少させられるという部品点数削減によるコスト的なメリットだけでなく、ＬＥＤ７８ａ〜７８ｅを発光させるために必要なパワーの削減、さらには、ＬＥＤ７８ａ〜７８ｅを発光させるときの発熱量を低減することも可能になる。
【００６７】
また、特許文献１に示される従来の指針１００のように、ＬＥＤ１０２ａ〜１０２ｊを指針１００の全長に配置するものの場合、ドライバから視認できる光にムラが生じることになる。すなわち、各ＬＥＤ１０２ａ〜１０２ｊが配置された部分において輝度が高くなり、各ＬＥＤ１０２ａ〜１０２ｊから離れた位置では輝度が低くなる。
【００６８】
これに対し、本実施形態の自動車用計器においては、複数のプリズム７４ａ〜７４ｅによって指針本体７１の発光させる領域を分割し、さらに、光拡散層７６ａ〜７６ｅによって光を拡散させるようにしているため、ドライバから視認できる光にムラが生じ無いようにすることが可能となる。
【００６９】
そして、光拡散層７６ａ〜７６ｅのオーバラップ量を少なくし、実質的に、各プリズム７４ａ〜７４ｅのうち光が外部に導かれる端面（指針本体７１の表側７１ａに位置する面）と対応する位置にしか光拡散層７６ａ〜７６ｅを形成していない。このため、ドライバから視認できる光にムラが生じないようにすることができる。
【００７０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図７に、本実施形態の自動車用計器に備えられる発光指針７０の断面構成を示す。
【００７１】
上記第１実施形態では、指針本体７１におけ表面７１ａ側が目盛盤４０の表面に対して平行となり、裏面７１ｂ側が目盛盤４０の表面に対して斜めとなるように指針本体７１を形作っている。これに対し、本実施形態は、指針本体７１における表面７１ａ側が目盛盤４０の表面に対して斜めとなり、裏面７１ｂ側が目盛盤４０の表面に対して平行となるように指針本体７１を形作ったものである。
【００７２】
このような構成としても、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能である。この場合にも、各プリズム７４ａ〜７４ｅは、指針本体７１の裏面側と平行な部材によって構成され、その一端側がボス部側において露出され、他端側が指針本体７１の表面７１ａ側と平行となるように斜めに切断されたような形状とされる。そして、各プリズム７４ａ〜７４ｅの他端側が同一平面上に配置され、指針本体７１とボス部７２の基体７５とカバー７３とによって各プリズム７４ａ〜７４ｅを挟み込むことで、発光指針７０の外形が構成される。
【００７３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。図８に、本実施形態の自動車用計器の正面図を示すと共に、図９に、図８のＢ−Ｂ断面図を示す。
【００７４】
本実施形態の自動車用計器は、第１実施形態の構成に対して、図９に示すようにさらに液晶表示等を行う表示器９０を備えたものである。表示器９０は、表示内容を投影する投影部９１と投影部９１から投影された表示内容を反射させるための、半反射半透過のハーフミラー９２とを備えて構成されている。そして、メータＥＣＵ６３によって投影部９１が駆動され、投影部９１から表示内容が投影されることで、ハーフミラー９２に反射されたその表示内容がドライバから視認できるようになっている。
【００７５】
このような自動車用計器では、投影部９１から表示内容が投影される際に、その投影内容が発光指針７０とオーバラップしてしまうと、それらが見辛くなってしまう。このため、投影部９１から表示内容が投影されるタイミングのときには、発光指針７０のうちハーフミラー９２における表示内容を反射する領域とオーバラップする部分（例えば、図８中の点線で示した領域）について、発光指針７０の発光を行わないようにしている。例えば、第１実施形態の図４で示したＬＥＤ７８ｃ〜７８ｅのみを発光させ、ＬＥＤ７８ａ、７８ｂは発光させないようにする。
【００７６】
これにより、発光指針７０による車速の表示も表示器９０による表示も共に、見辛くならないようにすることが可能となる。
【００７７】
なお、本実施形態の自動車用計器の場合、図５に示したような発光駆動回路ではなく、各ＬＥＤ７８ａ〜７８ｅをランダムに発光駆動できる発光駆動回路が適用されることになる。例えば、各ＬＥＤ７８ａ〜７８ｅそれぞれをスイッチ素子でオンオフできるような構成の発光駆動回路が用いられる。
【００７８】
（他の実施形態）
上記各実施形態で示した発光指針７０の構造については、単なる例示であり、ここに示した構造とは異なる構造としても良い。すなわち、複数のプリズムによって発光指針７０の発光領域を分割し、各発光領域の発光タイミングを調整できるような構造であれば、どのようなものであっても良い。
【００７９】
また、発光駆動回路に備えられるツェナーダイオード８０ａを省略することも可能である。すなわち、ツェナーダイオード８０ａ〜８０ｅは、発光させるタイミングを調整するためのものであり、一番最初に発光させられるＬＥＤ７８ａに関してはタイミングを調整することなく電圧印加と同時に発光させるようしても良いため、ツェナーダイオード８０ａを省略することが可能となる。
【００８０】
また、抵抗７９ｅを省略することも可能である。抵抗７９ａ〜７９ｅは、各ラインに流れる電流の大きさを同等にするために設けられているものであり、各ＬＥＤ７８ａ〜７８ｅに印加される電圧がツェナーダイオード８０ａ〜８０ｅでの電圧降下量で決まってしまうため、各ＬＥＤ７８ａ〜７８ｅに印加される電圧が一定になるように設けられている。したがって、一番最後に発光させられるＬＥＤ７８ｅが備えられたラインに関しては、ツェナーダイオード８０ｅでの電圧降下量と印加電圧Ｖとの関係からＬＥＤ７８ｅに印加される電圧を調整することができるため、抵抗７９ｅを必ずしも備えなければならないものではない。
【００８１】
さらに、上記各実施形態では、指針本体７１の表面が同一平面となるようにしているが、曲面となっていても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１実施形態における自動車用計器の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】（ａ）は、図１に示す自動車用計器に備えられた発光指針の斜視図、（ｂ）は、その分解図である。
【図４】図１に示す自動車用計器に備えられた発光指針の断面拡大図である。
【図５】図１に示す自動車用計器に備えられた発光駆動回路の回路構成を示した図である。
【図６】図５に示す発光駆動回路への印加電圧を示した電圧波形図である。
【図７】本発明の第２実施形態における自動車用計器に備えられる発光指針の断面拡大図である。
【図８】本発明の第３実施形態における自動車用計器の正面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】従来の自動車用計器における指針の部分の断面構成を示した図である。
【図１１】図１０に示す指針の発光駆動回路の回路構成を示した図である。
【図１２】図１１に示す発光駆動回路への印加電圧を示した電圧波形図である。
【符号の説明】
【００８３】
７０…発光指針、７１…指針本体、７２…ボス部、７３…カバー、７３ａ…遮光性部、７３ｂ…透光性部、７４ａ〜７４ｅ…プリズム、７５…基体、７６ａ〜７６ｅ…光拡散層、７７…回路基板、７８ａ〜７８ｅ…ＬＥＤ、７９ａ〜７９ｅ…抵抗、８０ａ〜８０ｅ…ツェナーダイオード、９０…表示器、９１…投影部、９２…ハーフミラー。
【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】
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【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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