(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の透過によって計器の指示値を表示する光透過性表示板と
前記光透過性表示板を内部に収容する略筒型をなし、該筒型の内周径が前端周縁より奥端周縁に向って漸次小さくなるように形成した光透過性のリング照明部材と、
前記リング照明部材の筒型内部の前端縁と奥端縁との間において、前記光透過性表示板の外周縁と前記リング照明部材の内周面との間に所定の隙間を確保して、前記光透過性表示板を保持する支持部材と、
前記リング照明部材の奥端側に配置され、該リング照明部材の奥端側から該リング照明部材に照明光を照射する光源と、を有する車両用計器であって、
前記リング照明用部材の内周面に前端縁から奥端縁に行くに従って筒型の軸芯方向へ湾曲する湾曲面を形成し、前記リング照明部材の内周面と外周面との間の厚みを前端縁から奥端縁に向かい漸次厚くなるように変化させたことを特徴とする車両用計器。
【請求項２】
前記リング照明部材の外周面に光反射層を施したことを特徴とする請求項１に記載の車両用計器。
【請求項３】
前記光透過性表示板を支持する支持部材を光透過性材料で形成し、該支持部材の側周面に漏光防止用の遮光層を施したことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用計器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用計器表示板の周囲をリング状に、しかも前後方向に階調照明されるグラデーション照明が可能な車両用計器であって、特に前記車両用計器表示板の背後から、その前方に向ってグラデーション照明されるリング照明部材の内部で表示板が浮いているかの如き立体感を高めることができる車両用計器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車に装備される計器の表示板周辺部をグラデーション照明する照明手段を具備せしめた計器装置の公知例として、例えば特開平９−６８４４２号公報で開示されているものがある。この計器装置は、図５及び図６で示す構成であって、以下に該公知例の主要構成について述べる。
【０００３】
この計器装置は、図５で示すように車速計１、エンジン回転数計２、水温計３、燃料計４のそれぞれを一つのケース５内に収納配置してなる複合メータ（コンビネーションメータ）であって、前記車速計１、エンジン回転数計２、水温計３及び燃料計４のそれぞれを構成している各表示板６の周囲を環状に照明７せしめるための照明手段が具備されている。
【０００４】
この環状照明手段としての構成を、図６に基いて、例えば車速計１を代表とする構成で説明すると、その表示板６の背後には、ロアケース８により固定支持される計器ムーブメント９及び計器照明用の光源１０等が配置されており、さらに前記表示板６の周縁とロアケース８とでなる間隙内にはその表示板６の周囲を取り巻くよう環状の導光体１１が配置されている。
【０００５】
また、前記表示板６の周縁部から前方に向って延びる筒部材１２が配置されているが、この筒部材１２の表示板６側端縁と、表示板６の表面との間には隙間１３が形成されていて、前記導光体１１から放射された光が、その隙間１３から筒部材１２内部に向けて照射されるように構成されている。
【０００６】
さらに、前記筒部材１２の内径は、表示板６側から前方側へ向うにつれて漸次大きくなるように形成してグラデーション照明を可能とするテーパが付けられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成されている公知の計器装置において、光源１０を点灯すると、この光源１０から光の一部は環状の導光体１１に受光され、この導光体１１による受光された光は、導光体１１内部を経て表示板６と筒部材１２端縁との間で形成されている隙間１３より筒部材１２の内部に向けて照射される。
【０００８】
そして、その隙間１３から筒部材１２内に照射された光は、間接照明により筒部材１２の内面が照明されるのであるが、その筒部材１２の内径は前記のように表示板６側から前方側へ向うにつれて漸次大となるテーパに形成されていることから、その筒部材１２の内周面の輝度は、表示板６に接近している側が明るく、遠い側が次第に暗くなるグラデーション照明となり、これにより照明による立体感を得ようとしているものである。
【０００９】
しかしながら、前記公知の計器装置におけるグラデーション照明は、表示板６の表面より前方に配置されている筒部材１２の内周面で反射照明されるようになっているためにそのグラデーション照明は、表示板６の表面より前方のみとなりこのために表示板６が筒部材１２の内部前後方向で浮いているかの如き立体感を持った表示とすることができなかった。
【００１０】
また、筒部材１２内周面でのグラデーション照明は、導光体１１から発せられる光を隙間１３から筒部材１２内周面に向けて放射する間接照明であることから、筒部材内周面の輝度効率が低く、しかもその筒部材の前端周縁に至るまで有効な輝度でグラデーション照明することが困難であった。そのために、グラデーション照明による計器立体表示を期待どおりに行なうことが困難である。
【００１１】
特に、図６で示すように、計器前面に被せるフロントカバー１４を光透過率の低いスモークパネルとし、イグニッションスイチがＯＦＦの時にはメータ前面全体が真っ黒の状態に見え、イグニッションスイッチをＯＮにすると、指針や文字・目盛が照明され、真っ黒の背景に浮かび上がるように表示されるブラックフェースメータとした場合には、筒部材１２の内周面で間接照明される照明輝度が不足し、有効な立体感を得ることができないという問題点があった。
【００１２】
本発明はかかる問題点に着目してなされたもので、計器に具備されている表示板の周辺部に配置されているリング照明部材の後端縁より、その前端縁に向って輝度が弱められるグラデーション照明を行なう車両用計器であって、特に前記表示板をリング照明部材の後端縁より手前側（前端縁）に位置をずらして配置せしめると共にその表示板の外周縁とリング照明部材のグラデーション照明表示面との間に隙間を設けて、表示板がリング照明部材内部において前後方向で浮いているかの如き立体感を演出させることが可能な車両用計器の提供を第１の目的とする。
【００１３】
また、本発明ではグラデーション照明の輝度効率を高めて、照明による計器の立体感を高めると共に、ブラックフェイスメータとするためのスモークパネルを使用しても、そのスモークパネルを透して有効な立体感ある表示のできる車両用計器の提供を第２の目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記第１の目的及び第２の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明の構成は、光の透過によって計器の指示値を表示する光透過性表示板と、前記光透過性表示板を内部に収容する略筒型の形状をなし、該筒型の内周径が前端周縁より奥端周縁に向って漸次小さくなるように形成した光透過性のリング照明部材と、前記リング照明部材の筒型内部の前端縁と奥端縁との間において、前記光透過性表示板の外周縁と前記リング照明部材の内周面との間に所定の隙間を確保して、前記光透過性表示板を保持する支持部材と、前記リング照明部材の奥端側に配置され、該リング照明部材の奥端側から該リング照明部材に照明光を照射する光源とを有する車両用計器であって、
前記リング照明用部材の内周面に前端縁から奥端縁に行くに従って筒型の軸芯方向へ湾曲する湾曲面を形成し、前記リング照明部材の内周面と外周面との間の厚みを前端縁から奥端縁に向かい漸次厚くなるように変化させたことを特徴とする。
【００１５】
前記リング照明部材は各計器毎に別個に設けてもよいし、複数個を一体的に連設して一体型としてもよい。
【００１７】
前記湾曲面は、例えば二次曲面でも三次曲面でもよく、その他の曲面もよい。またリング照明用部材の前端縁から奥端縁まで湾曲面としてもよいし、奥端部のみを湾曲面としてもよい。
【００１８】
請求項２に係る発明の構成は、請求項１に係る発明の構成であって、前記リング照明部材の外周面に光反射層を施したことを特徴とする。
【００１９】
前記光反射層は反射効率の高い金属蒸着、白色塗装等とすることができる。
【００２０】
請求項３に係る発明の構成は、請求項１または２に係る発明の構成であって、前記光透過性表示板を支持する支持部材を光透過性材料で形成し、該支持部材の側周面に漏光防止用の遮光層を施したことを特徴とする。
【００２１】
また、遮光層の内側に反射層を設けてもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明実施の形態について、図１乃至図４に基いて詳細に説明する。図１は本発明よりなる車両用計器の実施の形態を示す正面図、図２は本発明よりなる車両用計器の実施の形態を示す底面図、図３は図１におけるＡ−Ａ線に沿った拡大断面図、図４は図３における要部拡大説明図である。
【００２３】
図１乃至図２において、２１は本実施の形態である車両用計器であり、車速計２２、エンジン回転数計２３、燃料計・水温計２４等の各計器を一つのケース内に配置してユニット化してなる複合計器である。
【００２４】
図３乃至図４において、車両用計器２１を構成する各計器の各光透過性表示板２５（以下の説明では、前記各計器それぞれの構成が共通しているので車速計２２を代表として説明し、他の計器の構成説明は省略する。）の周囲には、リング状に形成されたリング照明部材２６が配置されている。
【００２５】
このリング照明部材２６は、乳白色の光透過性樹脂で形成されており、その形状は、略円筒型をなし、光透過性表示板２５の外周縁と同心的に配置される見返し板部２７を有し、さらにその見返し板部２７の内周面は、図４で明らかなように、略円筒型の軸芯方向にその前端縁から奥端縁に向かうにつれて内径が漸次小となるテーパ面２７Ａが形成されていると共に光透過性表示板２５の後方へ向うにつれて内径が指数関数的に漸次小となる湾曲面２７Ｂに形成されて、前記リング照明部材２６の内周面と外周面との間の厚みは前端縁から奥前端縁に向かい指数関数的に漸次厚くなるように変化している。
【００２６】
また、この見返し板部２７の内周面、即ちテーパ面２７Ａ及び湾曲面２７Ｂの全面には、発光輝度をぼかすことを目的として例えばサンドブラスト処理、梨地処理、白色塗装処理等が施されている。
【００２７】
前記の光透過性表示板２５は、光透過性材料で形成され、光源からの光を光透過性表示板２５へ導く機能も有する支持部材２８の略円形の透光部４７の表面に固定され、この光透過性表示板２５の外周縁は、前記見返し板部２７の内周面との間で適宜の隙間２９が確保され、しかも前記湾曲面２７Ｂよりも前方へ位置されるようにしてリング照明部材２６の筒型内に固定されているものである。
【００２８】
前記支持部材２８の透光部４７の光透過性表示板２５支持面周縁部には、光透過性表示板２５を位置決めするための突条３０が形成されており、この突条３０の表面から透光部４７の外側面にかけては、支持部材２８の内部における反射効率を高めるための手段として、例えば白色である反射層３１が形成され、さらにこの反射層３１の表面には、例えば金属蒸着、ペイント塗装等による遮光層３２が形成されている。また、突条３０の上端に遮光層３２を形成することにより、光透過性表示板２５の見切りを明確にさせることができる。
【００２９】
また、前記支持部材２８の裏側周囲には環状のリブ３３が形成されており、さらに支持部材２８の裏側には、回路基板３４に配置されている光源３５からの発光を、光透過性表示板２５の表側に位置されている指針３６へ導光せしめるための導光部３７が形成されている。
【００３０】
また、前記支持部材２８の下面部に形成されているリブ３３の突出端部は、前記リング照明部材２６の後端部周縁に形成されている係合段部３８に支持されて、前記光源３５からの光がリング照明部材２６と支持部材２８との隙間から漏光されることがないようになっている。
【００３１】
また、リブ部３３の突出端部を一般部より外径部を絞り込むことによって、光透光性表示板の周縁内側からも照明されることとなりより立体感を高めることができる。
【００３２】
一方、前記突条３０の表面から透光部４７の外側面にかけて形成された反射層３１及び遮光層３２は、支持部材２８の内部における反射効率を高めるための手段として、環状のリブ３３まで延長してもよい。
【００３３】
また、前記リング照明部材２６における光源３５との近接位置には光入射面３９が形成されているが、この光入射面には、必要に応じて光透過着色層４０を設け、さらにリング照明部材２６の外周面には、この外周面からの漏光を防止してリング照明部材２６のテーパ面２７Ａ，湾曲面２７Ｂの輝度を高めるため、必要に応じて反射膜（反射層）４１を設けてもよい。
【００３４】
なお、この反射膜４１のリング照明部材２６と接触する面は反射効率の高い金属蒸着、白色塗装等が望ましい。また前記リング照明部材２６の材質を光透過性の乳白色樹脂としているがこれに限られるものではなく、透明材料あるいは透明材料に蛍光塗料、蛍光顔料等を混入した成形材料を用いて、該リング照明部材が光源３５からの光を受けて着色発光されるものであることが望ましい。
【００３５】
また、前記の光源３５を着色発光可能なＬＥＤ、着色タングステンバルブによる白熱電球等を使用する場合には、前記リング照明部材２６の光入射面３９に層成した光透過着色層４０または透明材料に混入する蛍光塗料、蛍光顔料等の使用を省くことも可能である。
【００３６】
また、前記光源３５はリング照明部材２６を発光表示せしめるための光源と、光透過性表示板２５を透過照明し、かつ指針３６を照明するための光源とを兼用する構成となしているが、例えばリング照明部材２６を着色発光せしめるための光源と、光透過性表示板２５及び指針３６を発光表示せしめるための光源とを区別けするようにしてもよい。
【００３７】
なお、前記リング照明部材２６の前方には、光透過率の高い透明のフロントカバー４２を被せているが計器をブラックフェイス計器とする場合には、透明フロントカバー４２を光透過率の低いスモーク調（半透明）としたブラックフェイス用のフロントカバー４２を使用すればよい。
【００３８】
さらに、そのフロントカバー４２の前方には、筒状リッド４３が取付けられている。４４は回路基板３４とリング照明部材２６との間に介在されるロアハウジング、４５は計器の裏側に被せられるカバー、４６は計器ムーブメントを示す（計器ムーブメント４６は回路基板の裏側であっても良い）。
【００３９】
また、前記リング照明部材２６は各計器毎に個別に設けているが、これらのリング照明部材はその複数個を一体的に連設した一体型となしてもよい。
【００４０】
以上が本実施の形態であるが、次にその作用について述べる。光源３５を点灯すると、該光源３５から発した光の一部は導光部３７から透光部４７を経て、光透過性表示板２５の文字、目盛り部の透過照明と、指針３６の発光表示がなされる。これと同時に、光源３５から照射された光は、光透過着色層４０を設けた場合には、この透過着色層４０を透した着色光がリング照明部材２６の見返し板部２７内を透過しその色で着色発光する。
【００４１】
また、光透過着色層４０を設けないで、リング照明部材２６に乳白色材、蛍光塗料、蛍光顔料等を使用したりまたは光源３５による発光色とした場合にはその色またはそれらの合成色で着色発光する。
【００４２】
かくして、光源３５からの光を受けた見返し板部２７の内部は、適宜の設定色で着色発光し、見返し板部２７の内面に形成されている湾曲面２７Ｂ及びテーパ面２７Ａがその見返し板２７の前縁方向に向ってグラデーション照明される。
【００４３】
特に、光入射面３９との距離が最も接近している湾曲面２７Ｂ部分では高輝度でグラデーション発光し、この湾曲面２７Ｂによるグラデーション発光面が光透過性表示板２５より後方にあるため、その光透過性表示板２５がリング照明部材２６の内部に浮いているかの如き立体感が醸し出せる。光入射面３９との距離が次第に遠ざかるテーパ面２７Ａでは、グラデーション輝度が漸次弱められ、このために、光透過性表示板２５の表面より前方に位置するテーパ面２７Ａでは、その後端側より前端側に向って発光輝度が漸次弱められて、光透過性表示板２５の透過照明とバランスのとれた有効なグラデーション照明が得られる。
【００４４】
また、この見返し板部２７の湾曲面２７Ｂ及びテーパ面２７Ａには、サンドブラスト処理、梨地処理あるいは白色処理を施していることにより、この処理により光拡散効果が高められ、その湾曲面２７Ｂ及びテーパ面２７Ａの全域を淡い有色である効果的なグラデーション照明とすることができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、光透過性表示板２５の外周縁と、見返し板部２７の発光面、つまり湾曲面２７Ｂ及びテーパ面２７Ａとの間に隙間２９が保たれており、しかもその光透過性表示板２５の位置が見返し板部２７に形成されている湾曲面２７Ｂよりも前方となるように配置固定されているので、即ち前記湾曲面２７Ｂにおける面発光が光透過性表示板２５の後方に位置しているため、光透過性表示板２５が内周面がグラデーション照明されている見返し板部２７の内部で浮かせて配置されているが如き印象、例えば太陽の金環食と同様に立体感が強調される表示とすることができる。
【００４６】
また、前記光透過性表示板２５を支持している支持部材２８の透光部４７の外周に形成している突条３０及びその外周面には、反射層３１及びその反射層３１の表面に形成される遮光層３２を設けているので、支持部材２８内部を通過する光の漏光ロスが防止できて光の有効利用が高められることが可能であると共に、前記遮光層３２の作用で支持部材２８内の透過光が、見返し板部２７の湾曲面２７Ｂ及びテーパ面２７Ａ方向へ漏光することがないので、見返し板部２７の内面（湾曲面、テーパ面）におけるグラデーション照明のグラデーション効果が妨げられることがなく、品質の良いグラデーション照明が可能となる。また突状３０の上端面側についても金属調の遮光層３２を連続して回り込ませることにより光透過性表示板２５の周縁の見切りをはっきりさせることができる。
【００４７】
また、見返し板部２７に設けた光入射面３９から見返し板部２７内に入射された光は、湾曲面２７Ｂ及びテーパ面２７Ａで直接透過発光するので、その湾曲面２７Ｂ及びテーパ面２７Ａの輝度を高めることができる。
【００４８】
このために、車両用をブラックフェイスメータとして使用することを目的としてフロントカバーを、スモーク調のものを使用しても、そのフロントカバーを透すグラデーション照明を十分に確保することができ、これにより、リング照明部材によるグラデーション照明効果が一層高められる。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、リング照明部材を略筒型の形状をなし、該筒型の内周径が前端周縁より奥端周縁に向って漸次小さくなるように形成したことにより、筒型内周面を立体的に見せることができ、また光源からリング照明部材内周面までの距離が漸次変化し、それに対応して光の減衰量が変化するため、奥端周縁部から前端周縁部にかけて輝度が漸次減少して有効なグラデーション照明がなされる。
【００５０】
しかも、リング照明部材内部には、光透過性表示板がその筒型内部の前端縁と奥端縁との間に配置され、光透過性表示板の後方から前面にかけてリング照明部材の内周面が連続的にグラデーション照明されるため、光透過性表示板がリング照明部材内部であたかも宙に浮いているかの如き立体感を醸し出すという効果が得られる。
【００５１】
また、請求項１に係る発明によれば、前記リング照明用部材の奥端部内周面を前端縁から奥端縁に行くに従って筒型の軸芯方向へ湾曲する湾曲面に形成し、前記リング照明部材の内周面と外周面との間の厚みを前端縁から奥端縁に向かい漸次厚くなるように変化させたことにより、リング照明部材の内周面と光透過性表示板との隙間を該光透過性表示板の後方においても確保できると共に、リング照明部材の光入光面からリング照明部材の湾曲表面までの距離も変化し、その変化に対応して、リング照明部材内に入光した光は減衰されるため、グラデーション効果がより強調される。
【００５２】
請求項２に係る発明によれば、前記リング照明部材の外周面に光反射層を施したことにより、リング照明部材内の光がリング照明部材の外周面より漏れることがなく、リング照明部材の筒型内周面で演出されるグラデーション照明の効率を高めることができる。
【００５３】
例えば、車両用計器をブラックフェースメータとするために、計器の前面に被着するフロントカバーに光透過率の低い、スモーク調のものを使用しても、そのフロントカバーに阻害されることなくグラデーション照明を有効に演出できる。
【００５４】
請求項３に係る発明によれば、前記光透過性表示板を支持する支持部材を光透過性材料で形成し、該支持部材の側周面に漏光防止用の遮光層を施したことにより、該支持部材の透光部の側面からリング照明部材の内周面側に漏光がないため、リング照明部材の内周面に演出されるグラデーション照明の効果が阻害されることがなく、品質の良いグラデーション照明を実現できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明よりなる車両用計器の実施の形態を示す正面図
【図２】本発明よりなる車両用計器の実施の形態を示す底面図
【図３】図１におけるＡ−Ａ線に沿った拡大断面図
【図４】図３における要部拡大説明図
【図５】従来の車両用計器を示した正面図
【図６】図５におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図
【符号の説明】
２１  車両用計器
２２  車速計
２３  エンジン回転数計
２４  燃料計・水温計
２５  光透過性表示板
２６  リング照明部材
２７  見返し板部
２７Ａ  テーパ面
２７Ｂ  湾曲面
２８  支持部材
２９  隙間
３０  突条
３１  反射層
３２  遮光層
３３  リブ
３４  回路基板
３５  光源
３６  指針
３７  導光部
３８  係合段部
３９  光入射面
４０  光透過着色層
４１  反射膜（反射層）
４２  フロントカバー
４３  筒状リッド
４４  ロアハウジング
４５  カバー
４６  ムーブメント
４７  透光部
【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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