(57)【要約】      （修正有）【課題】輝度の明暗の差の発生を抑制して指針をより均一に発光させることによって照明品質を向上させることができるメータ用指針を提供する。【解決手段】メータ用指針１は、文字盤４上を、回転軸１１ｈを中心に回動し、メータ用指針１は、回転軸１１ｈの回動中心に近い根元部分であって、光源２からの光をメータ用指針に入光させる入光面１１ａと、入光面から入光した光をメータ用指針１の先端方向に反射させるように傾斜した反射面１１ｂと、反射面１１ｂで反射された光をメータ用指針１の上面へ拡散反射させる拡散材を設けた底面１１ｄと、反射面１１ｂ及び底面１１ｄで反射した光を出光させる上面１１ｃと、反射面１１ｂで反射した光の一部をメータ用指針１の底面１１ｄの方向に反射させる、側面に設けられた切欠き１１ｅ、１１ｆ、１１ｇと、メータ用指針１の上面側から切欠きが視認不可能なように設けられた遮蔽１２とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
文字盤上を、回転軸を中心に回動するメータ用指針であって、
前記メータ用指針は、
前記回転軸の回動中心に近い根元部分であって、光源からの光を前記メータ用指針に入光させる入光面と、
前記入光面から入光した光を前記メータ用指針の先端方向に反射させるように傾斜した反射面と、
前記反射面で反射された光を前記メータ用指針の上面へ拡散反射させる拡散材を設けた底面と、
前記反射面及び前記底面で反射した光を出光させる上面と、
前記反射面で反射した光の一部を前記メータ用指針の前記底面の方向に反射させる、側面に設けられた切欠きと、
前記メータ用指針の前記上面側から前記切欠きが視認不可能なように設けられた遮蔽と
を備えることを特徴とするメータ用指針。
【請求項２】
請求項１に記載のメータ用指針であって、
前記切欠きは前記底面よりも前記上面に近い位置に設けられることを特徴とするメータ用指針。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のメータ用指針であって、
前記切欠きの数、位置及び角度は任意に変更可能であることを特徴とするメータ用指針。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メータ用指針に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光源からの光を内部に取込み、発光指針の先端方向へ全反射させる反射面を有する発光指針が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１０１１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１において、反射面で全反射した光は、指針上面に向かい、次いで指針上面で全反射した後に指針底面に向かう。ここで、指針底面の長さに対して反射面の長さが小さいため、指針上面で全反射した光は、指針底面の一部に集中する。集中した部分の輝度は、他の部分の輝度と比較して高くなる。これにより、輝度の明暗の差が発生し、指針の照明品質が低下する。
【０００５】
この課題を解決する第１の方法として、反射面を長くすることが考えられるが、指針の高さには制約があるため実現困難である。
【０００６】
また、この課題を解決する第２の方法として、指針上面の形状を変更することが考えられるが、デザイン制約の問題で変更できない。
【０００７】
更に、この課題を解決する第３の方法として、反射面を例えば５０度以上傾斜させることによって、発光源からの光を、指針上面でなく指針底面に直接反射させることが考えられる。しかしながら、この方法では、ポリカーボネートの臨界角である３９度を下回って反射面に到達し空気中に漏れる光が生じる。これにより、指針内部に取込まれる光量が減少し、発光効率が低下する。
【０００８】
かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、輝度の明暗の差の発生を抑制して指針をより均一に発光させることによって照明品質を向上させることが可能なメータ用指針を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、第１の発明に係るメータ用指針は、文字盤上を、回転軸を中心に回動するメータ用指針であり、前記メータ用指針は、前記回転軸の回動中心に近い根元部分であって、光源からの光を前記メータ用指針に入光させる入光面と、前記入光面から入光した光を前記メータ用指針の先端方向に反射させるように傾斜した反射面と、前記反射面で反射された光を前記メータ用指針の上面へ拡散反射させる拡散材を設けた底面と、前記反射面及び前記底面で反射した光を出光させる上面と、前記反射面で反射した光の一部を前記メータ用指針の前記底面の方向に反射させる、側面に設けられた切欠きと、前記メータ用指針の前記上面側から前記切欠きが視認不可能なように設けられた遮蔽とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、上記課題を解決するため、第２の発明に係るメータ用指針において、前記切欠きは前記底面よりも前記上面に近い位置に設けられることを特徴とする。
【００１１】
また、上記課題を解決するため、第３の発明に係るメータ用指針において、前記切欠きの数、位置及び角度は任意に変更可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明に係るメータ用指針によれば、輝度の明暗の差の発生を抑制して指針をより均一に発光させることによって照明品質を向上させることが可能となる。
【００１３】
第２の発明に係るメータ用指針によれば、指針を更に均一に発光させることによって照明品質を更に向上させることが可能となる。
【００１４】
第３の発明に係るメータ用指針によれば、指針本体に入光する光を指針本体内で任意に分配することが可能となり、照明品質を更に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るメータ用指針の斜視図である。
【図２】遮蔽を備えない場合の図１のメータ用指針の斜視図である。
【図３】図１のメータ用指針を設置したときのＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１のメータ用指針の上面図である。
【図５】（ａ）は、図１の指針本体に入光した光のうちの代表光の反射の様子を示す、指針本体の断面図である。（ｂ）は、図５（ａ）のＢ部拡大図である。
【図６】指針本体内において反射する光の進行の様子を示す、図５の指針本体のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】指針本体の底面で拡散反射した光のうち、切欠きに到達する光の進行の様子を示す図である。
【図８】従来例に係るメータ用指針と、本発明の一実施形態に係るメータ用指針との、計測箇所に応じた輝度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施例に係るメータ用指針１の斜視図である。メータ用指針１は、指針本体１１と遮蔽１２とを有し、文字盤上を、回転軸１１ｈを中心に回動する。詳細は、図３を参照して後で説明する。一実施形態に係るメータ用指針１は、一例として車両に設置されるものとして説明する。
【００１８】
図２は、遮蔽を備えない場合の図１のメータ用指針の斜視図である。図２に示すように、第１の切欠き１１ｅ、第２の切欠き１１ｆ及び第３の切欠き１１ｇ（以下「切欠き」ともいう）はそれぞれ、指針本体１１の両側の側面に２つずつ設けられている。
【００１９】
図２において、切欠きは指針本体１１に計６つ設けられているが、切欠きの数は限定されない。例えば、第１の切欠き１１ｅの２つだけを指針本体１１に設けてもよいし、第１の切欠き１１ｅ、第２の切欠き１１ｆ及び第３の切欠き１１ｇのそれぞれの片側の切欠きだけを指針本体１１に設けてもよい。また、切欠きを設ける位置及び角度は、光をどの位置にどの量で分配するか及び指針本体１１の形状等に応じて任意に変更可能である。
【００２０】
切欠きを設けることによって、指針本体１１に使用する材料を削減し、指針本体１１の軽量化及び材料費の削減を行うことができる。また、バランサ（重り）を追加することやムーブメントのトルクを上げることなく、指針本体１１のブレを抑制することもできる。更に、指針本体１１の設計自由度を向上させることもできる。
【００２１】
図３は、図１のメータ用指針１を設置したときのＡ−Ａ断面図である。指針本体１１は、入光面１１ａ、反射面１１ｂ、上面１１ｃ、底面１１ｄ、第１の切欠き１１ｅ、第２の切欠き１１ｆ、第３の切欠き１１ｇ及び回転軸１１ｈを有する。
【００２２】
指針本体１１は例えば、ポリカーボネート等の透光性（光透過性）の材料で構成される。以下の説明では一例として、指針本体１１はポリカーボネートで構成されるものとして説明する。
【００２３】
入光面１１ａは、光源２に対向する、回転軸１１ｈの回動中心に近い根元部分の面である。入光面１１ａは、光源２が発した光（光線）を指針本体１１に入光させる。反射面１１ｂは、入光面１１ａで入光した光を指針本体１１の先端方向に全反射させる面である。上面１１ｃは、反射面１１ｂで全反射した光を指針本体１１の底面１１ｄの方向に全反射させる面である。底面１１ｄは、熱溶着により拡散材（ホットスタンプ）を設けた面である。底面１１ｄは、反射面１１ｂで全反射された光を上面１１ｃへ拡散反射させる。具体的には、底面１１ｄは、反射面１１ｂで全反射した光、反射面１１ｂで全反射し上面１１ｃで全反射した光並びに反射面１１ｂで全反射し後述する第１の切欠き１１ｅ、第２の切欠き１１ｆ及び第３の切欠き１１ｇの底面で全反射した光等を拡散反射（乱反射）させる。上面１１ｃは、反射面１１ｂ及び底面１１ｄで反射した光を出光させる。指針本体１１において光がどのように反射するかは図５を参照して後で説明する。
【００２４】
第１の切欠き１１ｅ、第２の切欠き１１ｆ及び第３の切欠き１１ｇは、指針本体１１の側面を切取ってできる溝であり、上面及び底面を備えた構造により光を反射又は透過させる。切欠きは段であってもよく、この場合、指針本体１１の側面だけでなく指針本体１１の上面１１ｃを同時に切取ってもよい。一例として切欠きの厚さは約０．１ｍｍであり、その上限は約１．０ｍｍである。また、指針本体１１の側面からの切欠きの深さは、例えば指針本体１１の短手方向の長さ約２．０ｍｍに対して約０．５ｍｍである。
【００２５】
図４を参照して図１に示す遮蔽１２を説明する。図４は図１のメータ用指針１の斜視図である。遮蔽１２は例えばキャップである。遮蔽１２は、指針本体１１の上面に塗装されたホットスタンプであってもよい。遮蔽１２は、メータ用指針１の使用時に、指針本体１１の上面側、すなわち、上方向にいる運転者から指針本体１１の切欠きが視認不可能なように、指針本体１１を覆う。これにより、切欠きの端部のＲ形状（曲線形状）に光が当たることにより発生する点光りが運転者によって視認されず、メータ用指針１の視認性が向上する。遮蔽１２がなくても切欠きが運転者から視認されない部分（指針本体１１の中央部分）において、遮蔽１２は長手方向に開口部を有しており、メータ用指針１の運転者は、この開口部から、発光する指針本体１１を視認することができる。
【００２６】
図３の説明に戻る。回転軸１１ｈは、メータ用指針１が回動する際の中心の軸であり、基板３の挿通孔を貫通して、後述するムーブメント５に接続されている。回転軸１１ｈは、メータの表示量に応じてムーブメント５が駆動するのと連動して回動する。
【００２７】
光源２は例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、白熱電球等であり、指針本体１１に光を供給する供給源である。光源２は、点光源だけでなく、線光源であってもよい。
【００２８】
基板３は、光源２、ムーブメント５等の要素を設ける電子基板である。
【００２９】
文字盤４は、メータ用指針１と光源２との間に設けられ、車両の速度、エンジンの回転数及びガソリンの残量等を示す数値や文字等を示す。
【００３０】
ムーブメント５は、モータであり、指針本体１１の回転軸１１ｈに接続されている。ムーブメント５は、メータの表示量に応じて駆動し、メータ用指針１を回動させる。ムーブメント５は、円柱形状でもよいし、直方体形状でもよい。
【００３１】
図５（ａ）は、光源２から指針本体１１に入光した光のうちの代表光の反射の様子を示す、指針本体１１の断面図である。入光面１１ａから入光した光は、中心光軸に対して約４５度傾斜した反射面１１ｂで全反射する。反射面１１ｂで全反射した光の一部は、図５（ａ）のＢ部拡大図である図５（ｂ）に示すように、第１の切欠き１１ｅに到達する。
【００３２】
光Ｌ１はポリカーボネートの臨界角３９度以上の角度θ１で第１の切欠き１１ｅに到達するため、ポリカーボネートと空気との屈折率の違いにより、第１の切欠き１１ｅの底面で全反射する。全反射した光は、指針本体１１の底面１１ｄの方向に向かい、底面１１ｄで拡散反射する。拡散反射した光は上面１１ｃに向かい、上面１１ｃから指針本体１１の外部に出て指針本体１１を発光させる。
【００３３】
反射面１１ｂで全反射した光の全てが第１の切欠き１１ｅの底面に到達せずに上面１１ｃ等に直接向かわないように、第１の切欠き１１ｅは指針本体１１の、底面１１ｄよりも上面１１ｃに近い位置（すなわち、指針本体１１の上半分）に設けてもよい。
【００３４】
他方、反射面１１ｂで全反射した光のうち、第１の切欠き１１ｅの底面に到達しない光の一部Ｌ２は、上面１１ｃで全反射して底面１１ｄの方向に向かい、第２の切欠き１１ｆの上面に到達せずに底面１１ｄで拡散反射する。
【００３５】
第１の切欠き１１ｅの下面で全反射し指針本体１１の底面１１ｄで拡散反射する光及び指針本体１１の上面１１ｃで全反射し、底面１１ｄに直接向かい底面１１ｄで拡散反射する光の進行の様子を図６に示す。
【００３６】
図７は、指針本体の底面で拡散反射した光のうち、第１の切欠き１１ｅの底面に到達する光の進行の様子を示す図である。拡散反射した光は、ポリカーボネートの臨界角以下の角度θ２で切欠きの下面に到達する。このため、光は切欠きの底面及び上面で屈折し、指針本体の上面方向に向かうが、遮蔽１２により運転者には視認されない。
【００３７】
図５の説明に戻る。上面１１ｃで全反射して底面１１ｄの方向に向かう光の一部Ｌ３は、第２の切欠き１１ｆの上面に到達し、再び上面１１ｃの方向に全反射する。この光は再び上面１１ｃで全反射し、底面１１ｄで拡散反射する。
【００３８】
拡散反射した光の一部は、切欠きの底面に到達して図７に示したように屈折する。この光は、遮蔽１２により運転者に視認されない。一方、切欠きの底面に到達せずに上面１１ｃから外部に出て指針本体１１を発光させる光も存在することに留意されたい。
【００３９】
他方、第３の切欠き１１ｇの上面に到達しない光は、底面１１ｄの方向に向かい、底面１１ｄで拡散反射する。
【００４０】
光源２からの光をどのように分配するかは、切欠きの数、位置及び角度等を変更することにより任意に設定可能である。一例として、入光面１１ａで入光した光の光量を１００％とすると、２５％を第１の切欠き１１ｅにより底面１１ｄに全反射させ、底面１１ｄで拡散反射させる。残りの７５％のうち２５％を上面１１ｃで全反射させ、第２の切欠き１１ｆの上面に到達させずに底面１１ｄで拡散反射させる。残りの５０％は第２の切欠き１１ｆの上面で全反射して、更に、指針本体１１の上面１１ｃで全反射する。その５０％のうち２５％は第３の切欠き１１ｇの上面に到達させずに底面１１ｄで拡散反射させる。最後の２５％は第３の切欠き１１ｇの上面で全反射し、指針本体１１の上面１１ｃで全反射した後に指針本体１１の底面１１ｄで拡散反射する。
【００４１】
図８は、従来例に係る、切欠きを設けないメータ用指針と、本発明の一実施形態に係るメータ用指針１との、計測箇所に応じた輝度を示すグラフである。計測は、遮蔽の開口部に沿ったライン上で行う。図８において、左側がメータ用指針の先端部を示し、右側がメータ用指針の根元を示す。図８に示すように、本発明の一実施形態によれば、指針本体の根元から先端に亘って分散して光が到達するため、指針本体は従来例と比較してより均一に発光する。従って、メータ用指針の照明品質が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上、本発明を車両に適用する場合について説明した。しかしながら、本発明はこの場合に限定されるものではなく、光源からの光を反射させて指針をより均一に発光させることが好ましいもの（例えば、航空機及び船舶等のメータ用指針）に適用可能である。また、当業者であれば本開示に基づき配置や構成について種々の変形や修正を行うことが可能であるため、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることにも留意されたい。
【符号の説明】
【００４３】
１      メータ用指針
１１    指針本体
１１ａ  入光面
１１ｂ  反射面
１１ｃ  上面
１１ｄ  底面
１１ｅ  第１の切欠き
１１ｆ  第２の切欠き
１１ｇ  第３の切欠き
１１ｈ  回転軸
１２    遮蔽
２      光源
３      基板
４      文字盤
５      ムーブメント
【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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